“霧霾”下的建筑給排水設(shè)計(jì)

張淑強(qiáng)

【摘 要】系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)既要滿足使用功能又要滿足節(jié)能要求，結(jié)合建筑的特點(diǎn)、地區(qū)的具體情況綜合應(yīng)用多種節(jié)能技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能減排；給排水節(jié)能設(shè)計(jì)；節(jié)能意識(shí)

1.節(jié)能設(shè)計(jì)的意義

“望長(zhǎng)城內(nèi)外，濃霧莽莽；京華上下，陰霾滔滔。車舞長(zhǎng)蛇，煙鎖國(guó)道，交通事故節(jié)節(jié)高?！苯?，嚴(yán)重的霧霾天氣席卷中國(guó)大部分地區(qū)，對(duì)人們生產(chǎn)生活和身體健康都造成影響，公眾也開始重點(diǎn)關(guān)注節(jié)能減排。

對(duì)給排水來說，節(jié)能不僅是節(jié)水，還要節(jié)電、節(jié)煤、節(jié)氣等，改善設(shè)計(jì)系統(tǒng)的效率，提高能源利用率。因此，重視建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)，對(duì)節(jié)能減排將有積極的意義。

2.節(jié)能設(shè)計(jì)的措施

2.1控制超壓出流

給水配件前的靜水壓大于流出水頭，其流量就大于額定流量，超出額定流量的那部分未產(chǎn)生正常的使用效益，由于其不易被人們察覺和認(rèn)識(shí)，因此可稱為“隱形”水量浪費(fèi)。據(jù)北京建筑工程學(xué)院“建筑節(jié)水課題組”1998～1999年對(duì)多類型11棟建筑，67個(gè)配水點(diǎn)先后安裝口徑15mm的螺旋升降式水龍頭和陶瓷閥芯水龍頭實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)：以水龍頭半開時(shí)出流量0.2L/s為額定值，則超壓出流率前者為54%，后者為24%。陶瓷閥芯水龍頭若以0.16L/s為半開時(shí)的額定值，超壓出流率仍有52%?？梢?，若設(shè)計(jì)不當(dāng)，雖然節(jié)水龍頭有減壓節(jié)流的效果，但仍不能徹底解決超壓出流問題。實(shí)測(cè)口徑15mm的兩種水龍頭半開時(shí)的出水量，分別達(dá)0.42L/s和0.21L/s，則理論無效用水量分別為0.22L/s和0.05L/s，由此累計(jì)的水龍頭超壓出流量，將是天文數(shù)字。

《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.3.5條規(guī)定，高層建筑生活給水系統(tǒng)應(yīng)豎向分區(qū)，各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓不宜大于0.45MPa。而0.20～0.30MPa是衛(wèi)生器具的最佳使用水壓，對(duì)比規(guī)范，大部分仍會(huì)超壓，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)此充分考慮，例如配水點(diǎn)處?kù)o壓大于0.15MPa時(shí)采取減壓措施，以免造成水資源浪費(fèi)。

2.2開發(fā)中水系統(tǒng)

將污廢水處理后再次利用，既減少污水外排量、減輕城市排水系統(tǒng)負(fù)荷，又可以有效的利用和節(jié)約水資源，減少污染，具有明顯的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。這種將污廢水回收，經(jīng)過集中處理，再輸送利用的系統(tǒng)稱為中水工程。據(jù)資料表明，采用中水回用系統(tǒng)后居住區(qū)用水量將節(jié)省30～40%，同時(shí)排放量減少35～50%。

各地在建筑物和建筑小區(qū)總體規(guī)劃時(shí)，應(yīng)包括污廢水、雨水的綜合利用和中水系統(tǒng)的建設(shè)，應(yīng)綜合技術(shù)、管理、投資等多方面因素來利用污廢水資源，尤其是缺水地區(qū)。沐浴排水、盥洗廢水和冷卻排水，被統(tǒng)稱為優(yōu)質(zhì)雜排水，具有有機(jī)物濃度和懸浮物濃度都低，水質(zhì)好，處理容易，處理費(fèi)用低，應(yīng)優(yōu)先選用。此外雨水也可作為中水水源或其補(bǔ)充，但應(yīng)采取前期雨水剔除的措施。

2.3選用可再生能源

霧霾肆虐的當(dāng)下，應(yīng)盡可能選擇可再生能源，如太陽(yáng)能、地?zé)崮艿戎苽錈崴淙≈槐M、用之不竭，無污染。在中國(guó)，國(guó)家總能耗的25～30%是家庭熱水能耗，若使用可再生能源的節(jié)能減排將帶來顯著效果。

中國(guó)大部地區(qū)地處北緯40°以北，日照時(shí)間較長(zhǎng)，太陽(yáng)能豐富，應(yīng)盡量把太陽(yáng)能作為節(jié)能設(shè)計(jì)的首選，為克服天氣的影響，宜附設(shè)電熱或其他熱源的輔助加熱設(shè)備。地?zé)崮茉谑澜缟蠎?yīng)用廣泛，地源熱泵機(jī)組也是當(dāng)前最為節(jié)能的、可靠的、簡(jiǎn)便的熱水設(shè)備，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的升溫、降溫、去除有害物質(zhì)、選用合適管材，保證地?zé)崴陌踩侠砝谩?/p>

2.4完善熱水循環(huán)系統(tǒng)

集中熱水近年來得到廣泛發(fā)展，熱水循環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量也越來越受重視。然而我國(guó)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水量浪費(fèi)仍較為嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在開啟配水裝置后，不能及時(shí)獲得滿足使用溫度的熱水，通常要放掉一定量的冷水后，熱水溫度才能達(dá)到使用要求，這部分流失的未產(chǎn)生使用效益的冷水，是謂無效冷水。

影響無效冷水量的主要因素之一就是熱水循環(huán)方式的選擇?！督ㄖo水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.2.10條規(guī)定，熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)保證干管和立管中的熱水循環(huán)，要求隨時(shí)取得不低于規(guī)定溫度的熱水的建筑物，應(yīng)保證支管中的熱水循環(huán)，或有保證支管中熱水溫度的措施。綜合考慮節(jié)水效果與工程成本等具體情況，選擇合理的循環(huán)方式。

2.5合理選用變頻調(diào)速水泵

高層建筑通常采用水池水泵水箱聯(lián)合的供水方式，將市政水直接送入水池或水箱中，原有壓力清零，再?gòu)牧阒匦录訅汗┧粮鳂菍?。而變頻設(shè)備串連在供水管線上，完全利用原市政壓力，根據(jù)水量需要自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，水量需求大時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速大，需求小時(shí)轉(zhuǎn)速小，避免電機(jī)頻繁啟動(dòng)，防止電能浪費(fèi)。同時(shí)省去了水池、水箱，減少了設(shè)備用房面積和結(jié)構(gòu)荷載；避免供水的中間環(huán)節(jié)，減少二次污染；無需清潔沖洗用水，減少水資源浪費(fèi)。

有調(diào)查顯示，采用變頻調(diào)速水泵比傳統(tǒng)供水設(shè)備節(jié)省電耗10～40%。如今變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)日臻完善，具有顯著的節(jié)電效果和運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，變頻調(diào)速水泵并輔以氣壓水罐，對(duì)于節(jié)能減排具有重要意義。

3.節(jié)能技術(shù)的推廣

3.1合理選用管材管件

管材選擇適當(dāng)與否對(duì)給排水工程相當(dāng)重要，應(yīng)當(dāng)推廣使用優(yōu)質(zhì)管材以節(jié)省能源并保護(hù)人們的健康。鍍鋅鋼管已被定為淘汰產(chǎn)品，取而代之的新型給水管道，如PP-R管、PE管、鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管等，耐腐蝕、防止水質(zhì)二次污染、價(jià)格便宜，在節(jié)水的同時(shí)，也節(jié)約材料和能源。銅管和不銹鋼管雖然造價(jià)較高，但使用年限長(zhǎng)，還可用于熱水系統(tǒng)。UPVC管、柔性接口機(jī)制鑄鐵管，被列為排水管材首批推廣產(chǎn)品，而超過100m的高層建筑室內(nèi)，排水管應(yīng)選擇而柔性接口機(jī)制排水鑄鐵管。閥門也是給排水工程中最重要的配件之一，其類型的選用也直接影響用水的效果。

3.2推廣節(jié)水型衛(wèi)浴用品

陶瓷閥芯節(jié)水龍頭和普通水龍頭在全開狀態(tài)下，前者的出流量約為后者的1/3～1/2，即同壓力下，節(jié)水龍頭具有較好的節(jié)水效果，節(jié)水量大部分在20～30%之間。且在靜壓越高，普通水龍頭出水量越大的地方，節(jié)水龍頭的節(jié)水量也越大。另外目前，中國(guó)居民生活用水的30～40%是便器沖洗用水，如果以≤6L的兩擋沖洗閥門系統(tǒng)小容積水箱大便器，代替現(xiàn)在普遍使用的≥9 L大便器，節(jié)水的效果將是顯而易見的。 可見，推廣節(jié)水衛(wèi)浴用品，并用以提高廣大市民的節(jié)水意識(shí)，利于提高節(jié)水效率。

3.3推廣真空節(jié)水技術(shù)

建筑內(nèi)用真空排水系統(tǒng)類似于飛機(jī)上的真空便器，由帶真空切斷閥的潔具，真空管、真空罐、真空泵、排水管和沖洗閥等組成。用真空泵抽吸，使系統(tǒng)內(nèi)保持-0.035～-0.06MPa的負(fù)壓，真空切斷閥打開后，在外界大氣壓和管內(nèi)負(fù)壓作用下，污廢水和沖洗水被迅速帶走（氣水比例約為20～30/1），進(jìn)入到收集容器內(nèi)，再由污水泵排進(jìn)排水管，達(dá)到節(jié)約用水、排走污濁空氣的效果。

4.結(jié)語(yǔ)

以上僅是給排水節(jié)能設(shè)計(jì)的部分途徑，作為給排水設(shè)計(jì)人員，應(yīng)關(guān)注節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的巨大潛能，并在工程實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)，具備與時(shí)俱進(jìn)的獨(dú)立思維，探索出更加有效的給排水節(jié)能技術(shù)，而不僅僅是拿來主義。同時(shí)還要意識(shí)到，節(jié)能是一個(gè)相對(duì)的概念，經(jīng)濟(jì)問題也是需要考慮的，節(jié)能的經(jīng)濟(jì)性需要通過一定時(shí)期的運(yùn)行來得以體現(xiàn)。

霧霾或許只是一種短暫的天氣污染現(xiàn)象，但節(jié)能減排是未來社會(huì)生活中永恒的主題，任重而道遠(yuǎn)。節(jié)能最關(guān)鍵的不是建筑節(jié)能技術(shù)，而是人們節(jié)能的意識(shí)。