現代建筑給排水的節水系統設計分析

杭州拱墅區河道監管中心 310000

摘要：隨著經濟體制的不斷改革，城鎮化建設建筑內部用水量逐年遞增，建筑給排水系統中節水節能問題不可忽視，我們要做好全方面的考慮，做到真正的節水節能。文章對建筑給排水系統的節水技術進行了探索與研究，以全新的思路，統籌考慮，應用時間和空間轉換手段，對建筑給排水系統進行了全新的設計布置，提出了一種能夠實現一水多用和重復利用，具有節約用水，減少污水排放量，提高水資源利用效率功能，節水型建筑給排水系統的設計和布置技術方案。

關鍵詞：建筑；給排水系統；節水系統；設計

水是生命之源，是人類及一切生物賴以生存和發展的必不可少的最重要的物質資源之一，地球上的水資源并不是用之不盡的。我國是全球人均水資源最貧乏的國家之一，缺水已成為影響我國經濟發展、人民生活和環境改善的主要制約因素，全社會行動起來，節約用水，提倡一水多用和重復利用，提高水資源利用率，是合理開發利用水資源的一個主要方面。因此，在全球淡水資源日益緊缺的現實狀況下，對建筑給排水系統進行分析研究，從中探尋節約用水，提高水資源利用效率的方法和途徑，是一項具有重大現實意義和社會經濟效益、環境效益的事情。

一、社會現狀

根據調查了解，截至目前，無論是在建筑設計領域的給排水專業設計中，還是在社會實際現狀中，現有技術條件下的建筑樓宇的給排水系統，采用的都是給、排分離的布置方式，建筑樓宇中各個用水設施的用水，包括蹲便器和小便池的沖洗用水，都是由建筑樓宇的給水系統直接供給的，使用的都是符合生活飲用水標準的潔凈水。各個用水設施的用水都是一次性使用，不論污染程度的輕與重，都是被當做生活污水，匯入建筑樓宇的排水系統直接排掉的，沒有采取有效的方法進行綜合回收和充分再利用，沒有將有限的水資源發揮最大的使用效益，既存在巨大的水資源浪費現象，又造成了環境污染，還增加了城鎮污水排放系統和污水處理系統的工作負擔。

二、分析問題

1）通過對現有建筑給排水系統工作過程的觀察、分析和研究，發現存在兩個方面的問題：（1）第一方面。建筑樓宇洗面盆、拖布池、洗澡、洗衣機，以及凈水機的排水，雖然經過了一次使用，但是這些排水的污染程度并不嚴重，通過簡單地過濾、沉淀處理以后，尚是完全可以被回收再利用的，從節約用水，提高水資源利用效率的角度出發，也很有必要對這部分被白白浪費掉的可利用水資源進行回收再利用。蹲便器、小便池的排水和清洗餐具的攜帶有油污的排水污染程度較為嚴重，不能通過簡單的過濾、沉淀處理再被回收利用，只能將其匯流進入建筑樓宇的排水系統中排走。（2）第二方面。建筑樓宇中，蹲便器和小便池的沖洗用水使用的都是符合生活飲用水標準的潔凈水，就蹲便器和小便池的沖洗用水的用水性質而言，站在節約用水的角度上看，沒有必要一定要使用潔凈的生活給水來供給。

2）針對前述存在問題，提出了兩個新的概念定義，對生活污水進行了更進一步的細分，根據生活污水污染程度的不同，將生活污水細分為輕污水和重污水。概念定義如下：（1）輕污水：將污染程度較輕，通過簡單的過濾、沉淀處理，可以被回收再利用的生活污水稱為輕污水，如洗面盆、拖布池、洗澡、洗衣機，以及凈水機的排水等。（2）重污水：將污染程度較為嚴重，不能通過簡單的過濾、沉淀處理而被回收再利用的生活污水稱

為重污水，如蹲便器和小便池的沖洗排水，清洗餐具的攜帶有油污的排水等。

三、解決問題的技術方案

文章以前述分析問題的結論為啟迪，通過對現有背景技術條件下的建筑給排水系統工作過程的觀察、分析和研究，應用時間和空間的轉換手段，對建筑樓宇的給排水系統進行了全新思路的設計布置，提出了一種簡單、可靠、便于實施的節水型建筑給排水系統的設計和布置方案，很好地協調了在建筑樓宇中，沖洗蹲便器和沖洗小便池的用水時間，與洗面盆、拖布池、洗澡、洗衣機、以及凈水機用水時間不一致的問題，實現了對建筑樓宇輕污水的有效回收，經過過濾、沉淀處理，隨后積聚儲存起來，再將其二次用作該建筑樓宇蹲便器和小便池的沖洗用水使用，隨后將重污水匯流進入建筑樓宇的排水系統中排走，解決了建筑樓宇輕污水的直排浪費問題，實現了一水多用和重復利用，科學合理地提高了建筑樓宇對水資源的利用效率。

1）圖示說明

為了更為清楚的對解決方案進行敘述說明，文章以節水型建筑給排水系統的一種典型設計例為基礎，截取了其中一個完整的流程系統，對節水型建筑給排水系統的結構組成和工作流程進行敘述說明如圖1 所示。

1.建筑樓宇給水系統控制總閥門，

2.建筑樓宇給水系統母管，

3.上一樓層給水控制閥門，

4.上一樓層給水總管，

5.上一樓層儲水箱補水管路給水總閥門，

6.上一樓層儲水箱補水管路，

7.上一樓層洗面盆給水支管，

8.上一樓層洗面盆給水控制閥門，

9.上一樓層拖布池給水支管，

10.上一樓層拖布池給水控制閥門，

11.上一樓層淋浴設施給水支管，

12.上一樓層淋浴設施給水控制閥門，

13.上一樓層洗衣機給水支管，

14.上一樓層洗衣機給水控制閥門，

15.上一樓層洗面盆，

16.上一樓層拖布池，

17.上一樓層淋浴設施，

18.上一樓層洗衣機，

19.上一樓層洗澡間地漏，

20.上一樓層洗衣機的排水地漏，

21.上一樓層蹲便器，

22.上一樓層蹲便器排水水平管道，

23.上一樓層輕污水回收管路，

24.本樓層給水控制閥門，

25.本樓層給水總管，

26.本樓層儲水箱補水管路給水總閥門，

27.本樓層儲水箱補水管路，

28.本樓層儲水箱，

29.本樓層儲水箱補水控制閥門，

30.本樓層儲水箱供水連接管路，

31.本樓層小便池供水連接管路，

32.本樓層儲水箱排水沖洗管路，

33.本樓層儲水箱排水沖洗控制閥門，

34.本樓層儲水箱排水沖洗管路S 型存水彎，

35.本樓層儲水箱溢流管路，

36.本樓層儲水箱溢流管路S 型存水彎，

37.本樓層高位水箱，

38.本樓層高位水箱供水連接管路，

39.本樓層高位水箱通氣管路，

40.本樓層蹲便器沖洗管路，

41.本樓層蹲便器沖洗管路排水控制閥門，

42.本樓層蹲便器，

43.本樓層蹲便器排水管路及S 型存水彎，

44.本樓層蹲便器排水水平管道，

45.本樓層小便池沖洗管路，

46.本樓層小便池沖洗管路排水控制閥門，

47.本樓層小便池，

48.本樓層小便池排水管路及S 型存水彎，

49.本樓層小便池排水水平管道，

50.建筑樓宇排水系統立管，

51.雜質過濾裝置，

23'.本樓層輕污水回收管路，

7'.本樓層洗面盆給水支管，

8'.本樓層洗面盆給水控制閥門，

9'.本樓層拖布池給水支管，

10'.本樓層拖布池給水控制閥門，

11'.本樓層淋浴設施給水支管，

12'.本樓層淋浴設施給水控制閥門，

13'.本樓層洗衣機給水支管，

14'.本樓層洗衣機給水控制閥門，

15'.本樓層洗面盆，

16'.本樓層拖布池，

17'.本樓層淋浴設施，

18'.本樓層洗衣機，

19'.本樓層洗澡間地漏，

20'.本樓層洗衣機的排水地漏。

2）節水型建筑給排水系統的結構組成

節水型建筑給排水系統由給水單元、輕污水回收儲存單元、回收輕污水二次利用單元、補水單元和排水單元五個單元組成。

3）節水型建筑給排水系統的工作流程

1.給水單元的工作流程

城鎮建筑樓宇的生活給水都是自城鎮生活水供水管網系統接入的。打開建筑樓宇給水控制總閥門1，生活給水自城鎮生活水供水管網進入建筑樓宇給水母管2，實現給建筑樓宇各樓層的供水。打開上一樓層給水控制閥門3，生活給水將進入上一樓層給水總管4 中，充滿上一樓層各用水設施的給水支管，當各用水設施需要用水時，只需打開各用水設施給水控制閥門即可獲得用水。

2.輕污水回收儲存單元的工作流程

當上一樓層洗面盆15，上一樓層拖布池16，上一樓層淋浴設施17，上一樓層洗衣機18 用水時，所產生的輕污水會匯流進入上一樓層輕污水回收管路23，被回收進入本樓層儲水箱28 中，經過過濾、沉淀處理，在本樓層儲水箱28 和本樓層高位水箱37 中積聚，實現對上一樓層輕污水的回收儲存，等待著被二次再利用。

3.回收輕污水二次利用單元的工作流程

當本樓層蹲便器42 需要沖洗時，只需打開本樓層蹲便器沖洗管路排水控制閥門41，本樓層高位水箱37 中所回收儲存的輕污水就會沿著本樓層蹲便器沖洗管路40 自流下泄，對本樓層蹲便器42 進行沖洗。當本樓層小便池47 需要沖洗時，只需打開本樓層小便池沖洗管路排水控制閥門46，本樓層儲水箱28 中所回收儲存的輕污水就會沿著本樓層小便池供水連接管路31 自流下泄，對本樓層小便池47 進行沖洗。

4.補水單元的工作流程

當本樓層儲水箱28 中所回收儲存的輕污水水位過低時，節水型建筑給排水系統能夠通過補水單元實現給輕污水回收儲存單元的自動補水。具體的補水工作過程為：當本樓層儲水箱28 中所回收儲存的輕污水水量低于預先設定的最低控制水位線時，本樓層儲水箱補水控制閥門29會自動打開，生活給水將會進入本樓層儲水箱28中，實現給本樓層儲水箱28和本樓層各高位水箱37的補水。當本樓層儲水箱28的水位上升至預先設定的最高補水水位線時，本樓層儲水箱補水控制閥門29 會自動關閉，停止給本樓層儲水箱28 的補水。

5.排水單元的工作流程

本樓層蹲便器42 的沖洗水流，和本樓層小便池47 的沖洗水流，分別流經本樓層蹲便器排水管路，和本樓層小便池排水管，自流進入建筑樓宇排水系統立管50，最終排入城鎮污水排放系統。

四、技術方案所解決的要點問題

1）所設計的節水型建筑給排水系統完全沒有使用外來動力支持，完全是利用地球引力作用，通過高差因素，利用水的重力自流性能來實現對輕污水的回收儲存和再利用功能。

2）輕污水的過濾沉淀問題。本樓層儲水箱中所回收儲存的輕污水，畢竟是經過洗面盆、拖布池，以及淋浴和洗衣機、凈水機等使用過一次的排水，其中必定攜帶有泥沙、毛發等污物，因此，在本樓層儲水箱底部進水口的位置處，設置有雜質過濾裝置，可以對回收的輕污水進行過濾，提高清潔程度以方便再利用。雜質過濾裝置依據各建筑樓宇輕污水污染物類型的不同，可選用濾網式、海綿體和濾網組合式、或高分子聚合物制品等，以及不同材質的制品和構造結構，以達到滿意的過濾效果。

3）為了解決本樓層儲水箱滿水溢流的問題，節水型建筑給排水系統設計有本樓層儲水箱溢流管路，其一端與本樓層儲水箱的溢流口相連接，另一端與上一樓層蹲便器排水水平管道相連接；當本樓層高位水箱已處于滿水狀況，同時，本樓層儲水箱中所回收儲存的輕污水水量超出本樓層儲水箱的最大容積時，多余的回收輕污水則會沿著本樓層儲水箱溢流管路，自行溢流進入建筑樓宇排水系統立管外排。

4）為了解決本樓層高位水箱進水和排水時箱內外的氣壓平衡問題，和本樓層高位水箱的液位同本樓層儲水箱的液位存在持平外溢情況的問題，在本樓層高位水箱的頂部，設計有通氣口，其上連接著本樓層高位水箱通氣管路，另一端自由置于大氣環境之中。

五、結語

節水型建筑給排水系統將是人類建筑節水歷史上的一大技術進步，是人類建筑給排水史上的一次技術革新，它將改變當前現有背景技術下傳統的建筑給排水系統的設計思路，改變現有建筑給排水系統的固有布置模式。

建筑樓宇應用節水型建筑給排水系統后，可以將約占建筑樓宇用水量25%～40%的洗面盆、拖布池、淋雨設施和洗衣機，以及凈水機等的排水，亦即輕污水進行有效的回收儲存和再利用，可以節約建筑樓宇25%～40%的用水量，減少建筑樓宇25%～40%的污水排放量。

節水型建筑給排水系統的推廣應用，對于單棟樓宇來說是節約用水，節約水費開支，對于人類社會來說，可以提高水資源的利用效率，減少城鎮污水排放量，減少環境污染，可以取得巨大的水資源節約成效和環境保護成效，具有重大的現實意義和社會經濟效益。