簡析超高層綠色建筑給排水設(shè)計要點(diǎn)

王 強(qiáng) 翟婷婷

1.湖北省建筑科學(xué)研究設(shè)計院股份有限公司

2.中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司

1 前言

綠色建筑可以充分節(jié)約資源，降低污染。此種建筑注重優(yōu)化、集成、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效以及低耗，是促進(jìn)眼下和未來、人與自然之間利用共享、健康發(fā)展的關(guān)鍵途徑。在建筑行業(yè)快速發(fā)展的推動下，國家對高層綠色建筑重視程度日益增加，并加大財政投入，使得綠色建筑得以深入實施。同時基于我國水污染問題與淡水資源稀缺等現(xiàn)象，通過對建筑進(jìn)行節(jié)能、節(jié)水設(shè)計能夠合理利用能源與資源，進(jìn)而平衡消耗與生產(chǎn)。

2 綠色建筑簡述

基于環(huán)境壓力、能源枯竭以及污染擴(kuò)大等問題，綠色建筑的實施具有重要意義，在建筑工程生命周期中，可以有效控制能源浪費(fèi)與損失現(xiàn)象，涵蓋材料資源、水資源以及土地資源等方面，構(gòu)建一個環(huán)境友好型、節(jié)能環(huán)保以及綠色健康的使用環(huán)境[1]。在開展綠色建筑建設(shè)時，需要保證綠色、低能耗，同時需要保證工程質(zhì)量與效率，以促進(jìn)建筑行業(yè)發(fā)展。

3 給水設(shè)計的節(jié)水措施

3.1 合理確定用水定額

一般參考GB 50015—2003 文件確定用水定額，然而該文件中用水定額為日用水的最高值，難以有效反映用水情況。要想保證水量、水壓以及儲水構(gòu)造物可以有效容積能夠?qū)O端條件下的用水要求進(jìn)行充分滿足，在具體工程設(shè)計時，習(xí)慣選取規(guī)范定額中數(shù)值較大的數(shù)據(jù)[2]。

在GB 50555—2010中，定額通常選取日均用水定額，其是基于北京市節(jié)約用水管理中心與深圳市節(jié)約用水管理辦公室提供所提供日均用水依據(jù)，并參照GB 50015—2003以及GB 50013—2006中用水定額內(nèi)容，進(jìn)行分類編制。另外，該標(biāo)準(zhǔn)對節(jié)水型潔具推廣過程中在用水量方面的影響進(jìn)行充分考慮，根據(jù)地域和城市規(guī)模加以劃分，確定日均用水定額。所以參照GB 50555—2010進(jìn)行取值，可以保證生活用水量更加真實、準(zhǔn)確。

3.2 防止網(wǎng)管漏損

相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，高超層居民小區(qū)中，由于閥門質(zhì)量未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求或是由于年久失修等，致使閥門難以發(fā)揮作用、損壞的情況超出65%。并且，并且由于閥門問題致使水龍頭滲漏，每天會浪費(fèi)約160L 水資源。主要通過以下措施防止網(wǎng)管滲漏：（1）保證供水系統(tǒng)中管件與材料等與國家標(biāo)準(zhǔn)要求相符。（2）選擇密封性能高、零泄漏閥門與管件。（3）科學(xué)開展給水設(shè)計工作，選取節(jié)能、高效供水設(shè)備，并通過減壓限流手段，防止給水配件出現(xiàn)高壓出流現(xiàn)象，進(jìn)而節(jié)約水資源。比如對于熱水系統(tǒng)，在實際應(yīng)用中，一些居民使用熱水器之前，一般會將冷水排出，而將熱水排出后需要調(diào)節(jié)水溫，均造成水資源浪費(fèi)，進(jìn)行熱水系統(tǒng)設(shè)計時，需要對熱水循環(huán)體系進(jìn)行優(yōu)化，要點(diǎn)如下[3]：①對于新建建筑的熱水集中體系，在選擇循環(huán)方式時，應(yīng)該對節(jié)水效果與工程成本進(jìn)行綜合考慮。結(jié)合地區(qū)經(jīng)濟(jì)、建筑性質(zhì)以及建筑標(biāo)注等，選取立管循環(huán)或是支管循環(huán)等方式，有效控制水資源浪費(fèi)問題。②對于單棟建筑熱水循環(huán)管道應(yīng)該采用同程方式進(jìn)行布置，將循環(huán)管路設(shè)置于用戶水表前。若是相距較遠(yuǎn)，則可以通過熱水表控制冷水空方問題。③進(jìn)行集中熱水設(shè)計時，可以選取立管循環(huán)，供水支管在10m以上時，應(yīng)該增設(shè)支管循環(huán)。

3.3 選取節(jié)水設(shè)備

衛(wèi)生潔具、淋浴器以及水嘴等，應(yīng)該與GJ 164—2016要求相符。借助噴灌、滴管、微噴灌以及地下滲灌等節(jié)水手段開展綠化灌溉工作。與地面漫灌相關(guān)，噴灌可以節(jié)約40%水資源，微觀可以節(jié)約60%水資源?？茖W(xué)設(shè)置水表，住宅建筑應(yīng)該結(jié)合居住單元、景觀綠化等合理設(shè)置水表，對于公共建筑，應(yīng)該按照用途、付費(fèi)單位科學(xué)設(shè)置水表。

4 給水設(shè)計的節(jié)能措施

（1）熱水系統(tǒng)節(jié)能。熱水屬于建筑中主要能耗來源。熱能選取在能耗方面非常重要，超高層綠色建筑在熱源方面應(yīng)該優(yōu)選可再生能源，以實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。太陽能由于其清潔性能非常突出，因此被廣泛用于超高層建筑中。設(shè)計建筑時，可以設(shè)置太陽能系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)。設(shè)計過程中，需要注意以下三點(diǎn)：①要想充分發(fā)揮太陽能效率，需要保證集熱器性能良好。選擇集熱器過程中，需要對當(dāng)?shù)貧夂蜻M(jìn)行充分考慮。②內(nèi)部水量的平衡度同樣會對集熱器效率造成影響，開展安裝作業(yè)時，需要對其平衡度影響進(jìn)行充分分析。③要想有效提升集熱器效率，還需要做好低溫條件下，管道防護(hù)工作，保證管道不會凍裂，提高熱傳遞效率。

（2）合理設(shè)置給水系統(tǒng)，在供水低區(qū)中，需要發(fā)揮市政水壓作用，并對給水分區(qū)進(jìn)行合理設(shè)置，防止出現(xiàn)超壓出流現(xiàn)象。①分區(qū)的最低配水點(diǎn)靜水壓力值應(yīng)該在0.45MPa以下，若是入戶支管靜水壓在0.35MPa 以上，需要進(jìn)行調(diào)壓、減壓措施設(shè)置[4]。以滿足最低水配件運(yùn)行壓力為基礎(chǔ)，入戶管水表水壓值應(yīng)該在0.2MPa以內(nèi)。②分區(qū)在低層用水點(diǎn)方面，需要將減壓、調(diào)壓措施設(shè)置于入水管上，優(yōu)選支管減壓手段。③借助變頻泵能夠節(jié)省25%電能，在超高層建筑中有著廣泛應(yīng)用。借助變頻供水，需要將獨(dú)立供水泵設(shè)置于分區(qū)中，不可通過減壓措施開展給水分區(qū)劃分工作。若是建筑用水量較低，則可以將氣壓罐設(shè)置于小流量變頻泵中，以控制水泵啟動次數(shù)。

5 排水設(shè)計的節(jié)能與節(jié)水措施

5.1 強(qiáng)化雨水利用

對于雨水利用，主要通過響應(yīng)措施利用雨水，涵蓋雨水集蓄與雨水凈化等環(huán)節(jié)，借助人工、自然低洼、水體等儲蓄、凈化雨水徑流，最后加以利用，能夠有效控制雨水網(wǎng)管與城市雨洪等方面壓力，減少雨水網(wǎng)管投入，同時能夠有貨源城市水環(huán)境。

雨水收集涵蓋層頂與地面徑流兩種積水方式。通過層頂硬化建筑物，能夠?qū)⒂晁幸氲絻λO(shè)施、綠地以及透水路面中進(jìn)行收集。地面人行道以及廣場等，應(yīng)該優(yōu)選透水材料進(jìn)行鋪裝，或是進(jìn)行回流排水設(shè)置，使雨水全部流入到儲水池中。成品水池、水管、預(yù)制水池、景觀水等，均可設(shè)置為雨水收集設(shè)置。可以將儲水池設(shè)定為沉淀池，在設(shè)計過程中，需要確保進(jìn)水端布水有著良好均勻性，并進(jìn)行溢流設(shè)置。

雨水分為直接與間接兩種利用形式，在直接利用中，蓄水池集滿雨水之后，通過沉淀、過濾以及消毒等手段，使雨水達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，之后用于綠化、沖廁以及水景補(bǔ)水等方面。間接用水為通過滲井、滲池、綠地滲透以及透水地面等實施，實現(xiàn)滯洪防災(zāi)、補(bǔ)充地下水等目的。即借助滲透雨水的設(shè)施，使雨水充分滲透到地下，達(dá)到地下水補(bǔ)充的目的。一般可以借助下凹式綠地、透水路面以及滲透管溝等滲透設(shè)施使地下水得到補(bǔ)充。

植草溝以及下凹式綠地等設(shè)施植物，應(yīng)該結(jié)合徑流雨水、設(shè)施水深等情況，合理選擇，一般選擇耐污、耐淹、耐鹽等性能突出的植物。（1）在植草溝設(shè)計中，需要與以下規(guī)定相符：①在大流量雨水經(jīng)過管道流進(jìn)植草溝時，應(yīng)該將消能設(shè)施設(shè)置與進(jìn)口位置。②淺溝斷面選取梯形、倒拋物線線以及三角形。③邊坡坡度在1：3 以內(nèi)。④縱坡坡度應(yīng)該在4%以內(nèi)，若是超出4%，則需要將植草溝設(shè)計為階梯型，或是進(jìn)行消能臺坎設(shè)置。⑤保證植草溝流速最大值在0.8m/s 以內(nèi)，曼寧系數(shù)在0.25 左右。⑥若是植草溝為轉(zhuǎn)輸型，則需要幫助植被高度在150mm左右。

（2）在下凹式綠地設(shè)計中，需要與以下規(guī)定相符：①根據(jù)土壤滲透與植物耐淹等情況合理確定下凹深度，一般在180mm 左右。②設(shè)置排泥功能較為突出的溢流設(shè)施。③保證雨水進(jìn)水口數(shù)量重組，同時進(jìn)行碎石區(qū)與格柵等消能、攔污設(shè)施。

5.2 選取分流排水體系，強(qiáng)化中水利用

對于民用建筑的排水體系，主要涵蓋合流與分流。在合流排水體系中，污水處理環(huán)節(jié)具有成本高、工藝復(fù)雜等特點(diǎn)。在分流排水體系中，可以借助簡單的處理手段使廢水水質(zhì)得到充分改善，進(jìn)入循環(huán)利用廢水。以綠色環(huán)保與節(jié)能角度分析，排水體系應(yīng)該優(yōu)選分流排水，此種方式能夠借助廢水檢查井將廢水輸送到廢水處理池中，經(jīng)過沉淀、過濾以及消毒等處理之后，可以使水質(zhì)達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，用于綠化與沖廁等方面。

6 結(jié)語

綜上所述，對于綠色建筑中給排水問題，設(shè)計人員在進(jìn)行給排水工程設(shè)計中需要結(jié)合工程內(nèi)容，并通過合理確定用水定額、防止網(wǎng)管漏損、熱水系統(tǒng)節(jié)能、合理設(shè)置給水系統(tǒng)、強(qiáng)化雨水利用選取分流排水體系，強(qiáng)化中水利用等方式實現(xiàn)給排水節(jié)能、節(jié)水設(shè)計。