淺談建筑節(jié)水措施

洪峰 李遵憲

【摘 要】我國是水資源嚴(yán)重短缺國家，節(jié)約水資源具有極為重要的意義。本文針對建筑領(lǐng)域節(jié)水、節(jié)能措施展開論述。

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)水；建筑節(jié)能；研究討論

一、節(jié)水新技術(shù)

1.推廣應(yīng)用新型節(jié)水設(shè)備

1.1推廣使用優(yōu)質(zhì)管材、閥門

由于鍍鋅鋼管容易生銹，會造成水質(zhì)污染，長時間閑置后再使用時會有銹水放出導(dǎo)致浪費(fèi)。同時接頭處如果銹蝕也會漏水滲水。如果采用新型管材如鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管、不銹鋼管、銅管、PP-R 管、PE 管、PVC-U管等就能很好的解決此類浪費(fèi)問題。

閥門也是建筑給排水中最常用的配件之一，其類型和質(zhì)量的好壞也能影響用水的質(zhì)量。一般的，截止閥比閘閥關(guān)的嚴(yán)，閘閥比蝶閥關(guān)得嚴(yán)。當(dāng)同等條件時，我們就應(yīng)當(dāng)選用更能夠節(jié)水的閥門。

1.2推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具

一套好的設(shè)備能夠?qū)λY源的節(jié)約產(chǎn)生非常大的作用。例如，通常淋浴噴頭每分鐘噴水20多升，而節(jié)水型噴頭則每分鐘只需要9L水左右，節(jié)約了一半多的水量?？梢娦l(wèi)生器具和配水器具的節(jié)水性能直接影響著整個建筑節(jié)水的效果。所以在選擇節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具時，除了要考慮價格因素和使用對象外，還要考察其節(jié)水性能的優(yōu)劣。大力推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器材是建筑節(jié)水的一個重要方面

1.2.1以瓷芯節(jié)水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭。在水壓相同的條件下，節(jié)水龍頭比普通水龍頭有著更好的節(jié)水效果，節(jié)水量為3%～50%，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。因此，應(yīng)在建筑中（尤其在水壓超標(biāo)的配水點(diǎn)）安裝使用節(jié)水龍頭，以減少浪費(fèi)。

1.2.2使用小容積水箱大便器。目前我國正在推廣使用6 L 水箱節(jié)水型大便器。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在保證排水系統(tǒng)正常工作的情況下建議用戶使用小容積水箱大便器。也可以參考國外（以色列）的做法，采用兩檔沖洗水箱：兩檔沖洗水箱在沖洗小便時，沖水量為4 L（或更少）；沖洗大便時，沖水量為9 L（或更少）。

1.2.3采用延時自閉式水龍頭和光電控制式水龍頭的小便器、大便器水箱。延時自閉式水龍頭在出水一定時間后自動關(guān)閉，可避免長流水現(xiàn)象。出水時間可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但出水時間固定后，不易滿足不同使用對象的要求，比較適用于使用性質(zhì)相對單一的場所，比如車站，碼頭等地方。光電控制式水龍頭可以克服上述缺點(diǎn)，且不需要人觸摸操作，可用在多種場所，但價格較高。目前，光電控制小便器已在一些公共建筑中安裝使用。

2.完善熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)

隨著人們生活水平的提高，小區(qū)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用也得到了充分的發(fā)展，建筑熱水循環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量也逐漸變得越來越重要了。大多數(shù)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)存在嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，主要體現(xiàn)在開啟熱水裝置后，不能及時獲得滿足使用溫度的熱水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。這部分冷水，未產(chǎn)生應(yīng)有的使用效益，因此稱之為無效冷水。這種水流的浪費(fèi)現(xiàn)象是設(shè)計(jì)、施工、管理等多方面原因造成的。如在設(shè)計(jì)中未考慮熱水循環(huán)系統(tǒng)多環(huán)路阻力的平衡，循環(huán)流量在靠近加熱設(shè)備的環(huán)路中出現(xiàn)短流，使遠(yuǎn)離加熱設(shè)備的環(huán)路中水溫下降；熱水管網(wǎng)布置或計(jì)算不合理，致使混合配水裝置冷熱水的進(jìn)水壓力相差懸殊，若冷水的壓力比熱水大，使用配水裝置時往往要出流很多冷水，之后才能將溫度調(diào)至正常。同一建筑采用各種循環(huán)方式的節(jié)水效果，其優(yōu)劣依次為支管循環(huán)、立管循環(huán)、干管循環(huán)，而按此順序各回水系統(tǒng)的工程成本卻是由高到低。因此，新建建筑的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)在選擇循環(huán)方式時需綜合考慮節(jié)水效果與工程成本，根據(jù)建筑性質(zhì)、建筑標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件等具體情況選用支管循環(huán)方式或立管循環(huán)方式，盡可能減小乃至消除無效冷水的浪費(fèi)。

3.控制超壓出流

在我國現(xiàn)行的《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中，雖對給水配件和入戶支管的最大壓力做出了一定的限制性規(guī)定，但這只是從防止因給水配件承壓過高而導(dǎo)致?lián)p壞的角度來考慮，并未從防止超壓出流的角度考慮，因此壓力要求過于寬松，對限制超壓出流基本沒有起作用。如果設(shè)計(jì)時沒有考慮這一方面的話會造成極大的水資源浪費(fèi)。所以應(yīng)根據(jù)建筑給水系統(tǒng)超壓出流的實(shí)際情況，對給水系統(tǒng)的壓力做出合理限定。

《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，特殊情況下不宜大于0.55M Pa。而衛(wèi)生器具的最佳使用水壓宜為0.20MPa～0.30MPa，大部分處于超壓出流。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)研究，當(dāng)配水點(diǎn)處靜水壓力大于0.15MPa時，水龍頭流出水量明顯上升。建議高層分區(qū)給水系統(tǒng)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處靜水壓大于0.15MPa時，采取減壓措施。

4.開發(fā)第二水資源——中水

中水來源于建筑生活排水，包括人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅纳钗鬯蜕顝U水。生活廢水包括冷卻排水、沐浴排水、盟洗排水、洗衣排水及廚房排水等雜排水。不含廚房排水的雜排水稱為優(yōu)質(zhì)雜排水。中水指的是各種排水經(jīng)過處理后，達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。

我國的建筑排水量中生活廢水所占份額住宅為69%，賓館、飯店為87%.辦公樓為40%，如果收集起來經(jīng)過凈化處理成為中水，用作建筑雜用水和城市雜用水，如沖廁所、道路清掃、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工、消防等雜用，從而替代出等量的自來水，這樣相當(dāng)于增加了城市的供水量。以某高校為例，在目前的技術(shù)條件下，中水工程的投資大約為3000元/m3～4000元/m3，水處理費(fèi)用為1.5元/m3左右。該校平均每天用水量約為8000 m3，若按計(jì)劃內(nèi)用水費(fèi)用2.4元/m3計(jì)算，則每年的水費(fèi)將高達(dá)700多萬元，若考慮計(jì)劃外用水費(fèi)用及水費(fèi)不斷增長的因素，則每年的水費(fèi)將突破1000萬元。為節(jié)約水資源，目前，該校結(jié)合生態(tài)校園規(guī)劃，陸續(xù)在一批學(xué)生宿舍及游泳池等建筑物中設(shè)置了中水回用設(shè)備，并在保證供水水質(zhì)的條件下，實(shí)現(xiàn)了分質(zhì)供水。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，此舉不僅每天為該校節(jié)約了1200m3左右的水量，而且將為該校每年節(jié)約水費(fèi)100萬元左右，效益十分顯著。

由于中水工程是影響到整個建筑的系統(tǒng)工程，在已建成建筑中改造比較困難。同時又因?yàn)槠涑跗谕顿Y較高，所以要想制定成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范至少在目前看來是比較難于讓開發(fā)商接受的。但是從長遠(yuǎn)看，在水資源越發(fā)缺乏的情況下，建設(shè)第二水資源——中水勢在必行。它是實(shí)現(xiàn)污水資源化、節(jié)約水資源的有力措施，是今后節(jié)約用水發(fā)展的必然方向。

5.雨水利用

雨水利用就是將雨水收集起來，經(jīng)過一定的設(shè)施和藥劑處理后，得到符合某種水質(zhì)指標(biāo)的水再利用的過程。類似于中水，處理后的雨水作為一種可以利用的水資源可以用于廁所沖洗、城市綠化、景觀用水以及其他適應(yīng)中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的用水。建筑物收集雨水的一般結(jié)構(gòu)是，由導(dǎo)管把屋頂?shù)挠晁嗽O(shè)在地下的雨水沉沙池，經(jīng)沉積的雨水流人蓄水池，由水泵送人雜用水蓄水池，經(jīng)加氯消毒后送人中水道系統(tǒng)，為解決降塵和酸雨問題，一般將降雨前兩分鐘的雨水撇除。目前，世界上許多國家都展開了對雨水利用的研究，以節(jié)約水資源，減輕當(dāng)?shù)氐挠盟臀鬯幚碡?fù)擔(dān)。如德國，日本等國在一些城市的建筑物上設(shè)計(jì)了收集雨水的設(shè)施，將收集到的雨水用于消防、小區(qū)綠化、洗車、廁所沖洗和冷卻水補(bǔ)給等，也可以經(jīng)深度處理后供居民飲用。東京、福岡、大阪、名古屋四個城市的拱型建筑棒球場的雨水利用系統(tǒng)。集水面積在1.6萬～3.5萬m2，貯水槽容積為1000～2800m3，經(jīng)砂濾和消毒后用于沖洗廁所和綠化。每個系統(tǒng)年利用雨水量在3萬噸以上。

6.消防貯水池的設(shè)置及加壓

高層建筑中消防用水量與生活用水量往往相差甚遠(yuǎn)，消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量可能是生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的好多倍。由于消防貯水要求滿足在火災(zāi)延續(xù)時段內(nèi)消防的用水總量。因此，在消防水與生活貯水池合建的情況下，會由于消防貯水量遠(yuǎn)大于生活貯水量而致使生活供水在貯水池中停留時間過長，余氯量早已耗盡而造成水質(zhì)的劣化。所以為保證水池中的水質(zhì)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)定期更換貯水池中的全部存水（包括消防貯水）。所以，當(dāng)兩系統(tǒng)貯水量相差較大時應(yīng)將兩系統(tǒng)的貯水池分建，這樣既可以延長消防貯水他的換水周期，（從而減少了水量的浪費(fèi)），又可以保證生活飲用水水質(zhì)符合要求。同時，還應(yīng)使消防貯水池盡可能地與游泳池、水景合用，做到一水多用、重復(fù)利用及循環(huán)使用。同時，高層建筑群或小區(qū)應(yīng)盡可能共用消防水池和加壓水泵。消防貯水量應(yīng)按其中最大的一座高層建筑需水量來計(jì)算。這樣，既可避免消防加壓給各建筑設(shè)計(jì)帶來的諸多技術(shù)問題，又可以節(jié)省工程建設(shè)和設(shè)備投資，降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，便于集中管理，同時可避免多座貯水池的大量消防貯水及定期換水而造成的浪費(fèi)。

7.加強(qiáng)水表管理

7.1增加小區(qū)進(jìn)戶總水表的設(shè)置

顯而易見，水表的設(shè)置對水量的控制起著至關(guān)重要的作用。增加小區(qū)進(jìn)戶總水表，通過與各戶水表進(jìn)行水量平衡分析，有利于查出漏水隱患。所謂水量平衡測試，是指用水單位對本單位用水體系進(jìn)行實(shí)際測試，根據(jù)其輸人水量與輸出水量之間的平衡關(guān)系進(jìn)行分析的工作。如上海交通大學(xué)徐匯分部，進(jìn)行水量平衡測試后，查出了不少漏水隱患，經(jīng)整治給水系統(tǒng)，取得了每月節(jié)水3萬噸，每年少繳100萬元水費(fèi)的顯著成效。而進(jìn)行水量平衡測試時需要注意在如下幾處位置安裝水表：一、入戶支管（或公共建筑內(nèi)需計(jì)量收費(fèi)的水管）起端、多層建筑（每個樓門）引入管、住宅小區(qū)（或機(jī)關(guān)、院校及其他單位）給水系統(tǒng)引入管；二、高層建筑如下位置：直接由外網(wǎng)供水的低區(qū)引入管上；高區(qū)二次供水的集水池前引入管上；對于供水方式為水池一水泵一水箱的高層建筑，有條件時，應(yīng)在水箱出水管上設(shè)置水表；高區(qū)給水系統(tǒng)每根給水立管上設(shè)置分水表（或兩根立管合設(shè)一個分水表）；三、滿足水量平衡測試及合理用水分析要求的管道其他部位。

7.2提高水表計(jì)量的準(zhǔn)確度

由于選型和水表本身的問題.水表計(jì)量的準(zhǔn)確性較差。如有的建筑物水表型號過大。用水量較小時.水表指針基本不動。約有40%的水表不符合±4%的精度要求。水表計(jì)量的準(zhǔn)確性關(guān)系到對漏損控制的評價和采用的對策。為此應(yīng)采取有效措施提高水表計(jì)量的準(zhǔn)確度。

7.3限制使用年限

根據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督局《強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具實(shí)旋檢定的有關(guān)規(guī)定（試行）》，對生活用水表只做首次強(qiáng)制檢定，限期使用，到期更換。但是，由于各地對上述規(guī)定并未采取有效措施加以落實(shí)，致使目前建筑中的水表大多數(shù)無限期使用。由于水表自身零件的機(jī)械磨損，水表的使用年限越長，其準(zhǔn)確度就越低。所以為了保證水表的工作精度，物業(yè)部門和自來水公司有必要對水表進(jìn)行經(jīng)常性檢查。

7.4發(fā)展IC卡水表和遠(yuǎn)傳水表

目前分戶水表普遍設(shè)置在居民家中，入戶查表給居民生活帶來不便，同時居民進(jìn)行室內(nèi)裝修時，常常把本來明裝的水表遮蔽（暗敷），給查表和水表的維修管理帶來很大困難。近幾年，我國住宅設(shè)計(jì)開始將水表相對集中或統(tǒng)一設(shè)于一樓（或設(shè)備層），或把水表設(shè)于管井內(nèi)。這些設(shè)計(jì)會造成供水管線的增加和成本的提高，同時還增加了施工難度和住戶驗(yàn)看水表不方便等問題?？梢姡覈乃響?yīng)用技術(shù)應(yīng)朝著IC卡水表和遠(yuǎn)傳水表系統(tǒng)的方向發(fā)展。

8.真空節(jié)水技術(shù)

為了保證衛(wèi)生潔具及下水道的沖洗效果，可將真空技術(shù)運(yùn)用于排水工程，用空氣代替大部分水，依靠真空負(fù)壓產(chǎn)生的高速氣水混合物，快速將潔具內(nèi)的污水、污物沖洗干凈，達(dá)到節(jié)約用水、排走污濁空氣的效果。一套完整的真空排水系統(tǒng)包括：帶真空閥和特制吸水裝置的潔具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制設(shè)備及管道等。真空泵在排水管道內(nèi)產(chǎn)生40～50kPa的負(fù)壓，將污水抽吸到收集容器內(nèi)，再由污水泵將收集的污水排到市政下水道。在各類建筑中采用真空技術(shù)，平均節(jié)水超過40%。若在辦公樓中使用，節(jié)水率可超過70%。

二、節(jié)能新技術(shù)

1.高層建筑中應(yīng)充分利用市政給水管網(wǎng)的可用水頭H0

高層建筑，城市管網(wǎng)水壓難以完全滿足其供水要求。某些工程設(shè)計(jì)中將管網(wǎng)進(jìn)水直接引人貯水池中，白白損失掉了H0，尤其是當(dāng)貯水池位于地下層時，反而把H0全部轉(zhuǎn)化成負(fù)壓，甚不經(jīng)濟(jì)合理。在高層建筑的下面幾層常常是用水量較大的公共服務(wù)商業(yè)設(shè)施，如：公共浴室、洗衣房、汽車庫、喂廳、美發(fā)廳等這部分用水量占建筑物總用水量相當(dāng)大的比例，如果全部由貯水池及水泵加壓供水，無疑是一個極大的浪費(fèi)。例如：某座大廈是32層的綜合性高層建筑，地下1至2層為汽車庫，沖洗汽車用水量為25 m3/d；地上1至3層商業(yè)服務(wù)用水量為25 m3/d；4至6層辦公樓用水量為12 m3/d；綠化、噴灑及其他用水10 m3/d；城市管網(wǎng)水壓可保證供給3層及3層以下的用水，4至6層可由管網(wǎng)間斷供水。若這部分用水全部由地下2層的貯水池通過水泵房負(fù)擔(dān)，則越年多耗電量約為1.75萬kwh，因此應(yīng)該重視H0的充分利用。

2.注意生活給水管道中減壓節(jié)流問題

上文在敘述給水管道出水壓力過大問題時提及到容易發(fā)生超壓出流而造成水資源的浪費(fèi)。而對于節(jié)能方面，這一點(diǎn)也往往容易被忽視。因?yàn)榧词乖诜謪^(qū)后各區(qū)最低層配水點(diǎn)的靜水壓仍高達(dá)300kPa-400kPa。而在進(jìn)行設(shè)計(jì)流量計(jì)算時，衛(wèi)生器具的額定流量是在流出水頭為20kPa～30kPa的前提條件下所得的。若不采取減壓節(jié)流措施，衛(wèi)生器具的實(shí)際出水流量將會是額定流量的4-5倍。隨之帶來了水量浪費(fèi)、水壓過高的弊病，同時易產(chǎn)生水擊、噪聲和振動，致使管件損壞、破裂。

減壓節(jié)流的有效措施是控制給水系統(tǒng)配水點(diǎn)的出水壓力，已有設(shè)計(jì)單位提出在配水點(diǎn)前安裝節(jié)流孔板、減壓閥等措施來避免部分供水點(diǎn)超壓，為用戶提供適宜的服務(wù)水龍頭，使豎向分區(qū)的水壓分布更加均勻。所以在高層建筑給水系統(tǒng)豎向分區(qū)后仍應(yīng)注意減壓節(jié)流的問題。

3.合理選用變頻水泵

在不設(shè)調(diào)節(jié)水箱的供水方式中應(yīng)選用商效、節(jié)能的變速水泵。變速水泵的應(yīng)用可避免傳統(tǒng)供水系統(tǒng)中按供水最不利情況計(jì)算所引起的水量、電能的浪費(fèi)問題，在各類資源緊缺的今天有著廣闊的前景。同樣，在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，隨著水泵自控技術(shù)及各種監(jiān)測儀表和新型感溫材料的出現(xiàn)，循環(huán)水泵的運(yùn)行也可采用變流量變揚(yáng)程的自動控制系統(tǒng)?？梢钥紤]在配水龍頭處裝設(shè)簡易的水流指示器或在最遠(yuǎn)配水點(diǎn)處裝設(shè)感溫元件，把信號傳遞至循環(huán)水泵的控制系統(tǒng)，根據(jù)熱水的不同配水工況命令水泵時停時轉(zhuǎn)隨機(jī)改變其運(yùn)行參數(shù)，從而節(jié)省電耗。采用變頻調(diào)速裝置比一般供水設(shè)備節(jié)電10%～40%。

4.開水供應(yīng)系統(tǒng)

開水供應(yīng)一般是在每層開水間設(shè)電開水器或燃油燃?xì)忾_水器。電開水器較靈活，宜作供水量少時用；燃油燃?xì)庖擞诤拈_水量大時用。對于辦公樓也可采用小型開水器，由用戶在房間通電使用，這更為方便而且節(jié)能。

我國是個能源消耗大國，也是個能源緊缺的國家。因此我國需要從各方面盡量減少資源浪費(fèi)，特別是水資源。只有這樣才能保證我國經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展。