基于建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)及應(yīng)用研究

楊 巧 琳

(云南省設(shè)計(jì)院集團(tuán)，云南 昆明　650028)

0　引言

受城市化速度不斷提升影響，近年來(lái)我國(guó)建筑能耗始終處于上升狀態(tài)，給排水產(chǎn)生的能耗在其中占據(jù)很大比重，因此近年來(lái)建筑給排水工程往往會(huì)同時(shí)關(guān)注節(jié)能與節(jié)水目標(biāo)，而為了相關(guān)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，正是本文圍繞建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)及應(yīng)用開(kāi)展具體研究的原因所在。

1　常見(jiàn)的建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)

1.1　節(jié)能技術(shù)

1.1.1利用市政供水壓力

城市供水系統(tǒng)管網(wǎng)末端一般留有0.3 MPa～0.4 MPa的壓力，設(shè)法利用這一部分壓力即可實(shí)現(xiàn)建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能，高層建筑的底層是這一壓力的最好應(yīng)用對(duì)象。此外，給水系統(tǒng)的合理分區(qū)同樣能夠大幅節(jié)約能源消耗，結(jié)合《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》，建筑高度超過(guò)100 m建筑應(yīng)采用垂直串聯(lián)供水方式，高度在100 m以下的建筑則應(yīng)選擇分區(qū)減壓供水或垂直分區(qū)并聯(lián)供水方式。值得注意的是，水泵這一建筑給水加壓主要耗能設(shè)備的選型同樣直接影響能耗，應(yīng)選擇效率高、質(zhì)量好的水泵，同時(shí)選擇具備變頻功能的供水設(shè)備[1]。

1.1.2使用節(jié)水型衛(wèi)生器具據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)調(diào)查顯示，我國(guó)坐便器沖水量普遍大于9 L，有些甚至大于11 L，這不僅造成了水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，供水能耗也因此大幅提升。如選擇節(jié)水型坐便器將沖水量控制在6 L乃至3 L以下，即可有效節(jié)約水資源和供水能耗。

1.2　節(jié)水技術(shù)

1.2.1雨水利用技術(shù)

作為一種天然的免費(fèi)資源，雨水相對(duì)較好的水質(zhì)僅需簡(jiǎn)單凈化即可作為生活綠化雜用水，收集技術(shù)和滲透技術(shù)均可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量節(jié)水，兩種技術(shù)如下：1)雨水收集技術(shù)。技術(shù)應(yīng)用流程可以簡(jiǎn)單歸納為：“收集屋面、路面、綠地等雨水→輸水、棄流、截污系統(tǒng)→調(diào)蓄系統(tǒng)→凈化處理→配水系統(tǒng)→雨水利用→回灌地下水、綠化消防、景觀回用、市政雜用水”，由此即可大幅節(jié)約傳統(tǒng)水源用水量，污水廠負(fù)荷減輕、城市防洪排澇工作順利開(kāi)展也將得以實(shí)現(xiàn)。2)雨水滲透技術(shù)。作為間接的雨水利用技術(shù)，雨水滲透技術(shù)具備施工難度低、投資小、見(jiàn)效快、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，低勢(shì)綠地、人造透水地面、滲透池、滲透管渠均屬于較為典型的雨水滲透技術(shù)應(yīng)用形式，如其中的滲透管渠能夠?qū)⑹占挠晁ㄟ^(guò)該管導(dǎo)入碎石層，以此即可實(shí)現(xiàn)雨水的調(diào)蓄，該應(yīng)用形式能夠與其他滲透設(shè)施實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量配合。

1.2.2節(jié)水器具

節(jié)水器具同樣能夠較好服務(wù)于建筑給排水系統(tǒng)，節(jié)水龍頭、節(jié)水便器屬于其中典型，兩種節(jié)水器具的特點(diǎn)如下：1)節(jié)水龍頭。作為最常見(jiàn)的配水裝置，常見(jiàn)的水龍頭多為鑄鐵制造、內(nèi)有橡膠墊密封、通過(guò)螺旋升降啟閉，但水壓較大時(shí)出水過(guò)多、容易造成水花四射,使得常見(jiàn)的水龍頭極易導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)，這也是近年(取消)感應(yīng)式水龍頭、延時(shí)自閉式水龍頭(取消)在我國(guó)實(shí)現(xiàn)較為廣泛應(yīng)用的原因所在。2)節(jié)水便器。壓力流防臭節(jié)水坐便器、感應(yīng)式節(jié)水坐便器、兩檔節(jié)水坐便器均屬于較為常見(jiàn)的節(jié)水便器，這類便器均具備較為優(yōu)秀的節(jié)水性能，如感應(yīng)式節(jié)水坐便器能自動(dòng)調(diào)整出水流量，由此即可較好實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約[2]。

2　建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

2.1　工程概況

為提升研究實(shí)踐價(jià)值，本文選擇了昆明滇池國(guó)家旅游度假區(qū)大漁欣城建設(shè)項(xiàng)目作為研究對(duì)象，本項(xiàng)目建筑總面積81 649.34 m2，綠地率為35%、地下建筑深度13.80 m，地上建筑為高層住宅和高層公共建筑，按照《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)計(jì)一星設(shè)計(jì)。

2.2　節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

上部高層建筑給排水系統(tǒng)節(jié)能采用了變頻泵、控制用戶點(diǎn)水壓、選用節(jié)水型衛(wèi)生潔具三種節(jié)能技術(shù)方案，具體方案內(nèi)容如下所示。

2.2.1變頻泵

上部高層建筑設(shè)置了低區(qū)、中區(qū)、高區(qū)變頻泵，其中低區(qū)為2層～10層、中區(qū)為11層～19層、高區(qū)為20層～28層，-3層～1層為市政直供，由此即可較好降低給水系統(tǒng)能耗，如中區(qū)變頻泵主泵參數(shù)為105 m揚(yáng)程、24 m3/h流量、15 kW/臺(tái)主泵功率、設(shè)于地下3層生活泵房?jī)?nèi)。

2.2.2控制用戶點(diǎn)水壓

為實(shí)現(xiàn)給水節(jié)能，上部高層建筑將用戶點(diǎn)水壓控制在0.20 MPa以下，由此可在滿足用水器具最低工作壓力的同時(shí)減少超壓出流、降低水泵能耗。同時(shí)，將采用豎向分區(qū)方式控制在給水系統(tǒng)的靜水壓力0.45 MPa以下、入戶管水壓控制在0.35 MPa以下，即可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)水。

2.2.3選用節(jié)水型衛(wèi)生潔具

本項(xiàng)目遵循CJ 164—2002節(jié)水型生活用水器具標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選擇了合適的節(jié)水衛(wèi)生潔具，包括公共部位管徑15 mm、水壓0.1 MPa情況下最大流量不超過(guò)0.15 L/s的自動(dòng)感應(yīng)沖洗龍頭，公共部分便器選擇了3 L/6 L兩擋節(jié)水型虹吸式排水便器、自動(dòng)感應(yīng)沖洗控制閥，小便器選擇了一次沖水量1 L～3 L的延時(shí)自閉式小便器，由此供水能耗得以更好控制。

2.3　節(jié)水技術(shù)應(yīng)用

本項(xiàng)目建筑給排水系統(tǒng)節(jié)水采用了分質(zhì)供水、雨水收集與回用、透水地面共三種節(jié)水技術(shù)方案，具體方案內(nèi)容如下所示。

2.3.1分質(zhì)供水

商用、公衛(wèi)用水采用0.15 MPa水壓的市政給水管網(wǎng)供水，而綠化、地下車庫(kù)沖洗、道路灑水則采用了雨水回用系統(tǒng)供水，由此即可大幅節(jié)約傳統(tǒng)水源。

2.3.2雨水收集與回用

本項(xiàng)目所在地(昆明)為北亞熱帶低緯高原山地季風(fēng)氣候，充分的降雨為雨水收集和回用提供了有力支持，因此確定了收集路面及屋頂雨水作為非傳統(tǒng)水源，結(jié)合近年來(lái)當(dāng)?shù)亟涤炅繉?shí)際，可通過(guò)計(jì)算得出收集降水量為3 453 m3/年，由此建造了容積為100 m3的混凝土收集池，多余部分通過(guò)市政雨水管網(wǎng)溢流。雨水回收處理流程可描述為：“路面雨水→沉沙井→初期雨水棄流井→雨水混凝土收集池→過(guò)濾、消毒→回用水池→綠化用水、道路沖洗、車庫(kù)沖洗”。

具體雨水收集與回用內(nèi)容如下所示：1)初期雨水棄流。采用了流量型棄流裝置與2 mm徑流厚度，1次降雨棄流量取6 m3。2)雨水儲(chǔ)存水量及規(guī)模。結(jié)合《建筑與小區(qū)利用工程措施》要求與S高層建筑所在地實(shí)際，設(shè)計(jì)日降水量確定為51.8 mm，由此通過(guò)計(jì)算確定了134 m3的雨水日徑流收集總量，按照實(shí)際回用日用水量的3倍～5倍開(kāi)展計(jì)算確定了容積為100 m3的混凝土收集池設(shè)計(jì)。3)水質(zhì)處理要求。結(jié)合GB/T 18920—2002城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)，確定了綠化、道路澆灑、景觀補(bǔ)水、車輛沖刷、娛樂(lè)水景、沖廁用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，如綠化用水標(biāo)準(zhǔn)為COD≤30 mg/L,SS≤10 mg/L，而車輛沖刷用水標(biāo)準(zhǔn)為COD≤30 mg/L，SS≤5 mg/L。4)雨水處理工藝。采用混凝、過(guò)濾兩種雨水處理工藝，其中混凝需使用聚合氯化鋁作為混凝劑，過(guò)濾選擇了全自動(dòng)濾網(wǎng)過(guò)濾器、石英砂過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)。

2.3.3透水地面

項(xiàng)目采用了透水混凝土地面、透水磚鋪裝地面、透水植草磚三種透水地面形式，其中透水混凝土地面為水泥、添加劑、膠結(jié)料、骨料碎石均勻攪拌攤鋪而成，因此其具備耐久性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、透水性能優(yōu)秀等優(yōu)勢(shì)。室外透水地面面積達(dá)到了50%以上，由此實(shí)現(xiàn)了雨水迅速滲透到土層、快速帶走熱量、解決路面積水帶來(lái)的環(huán)境與安全問(wèn)題，建筑的人居環(huán)境因此大大改善。

3　結(jié)語(yǔ)

基于建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)應(yīng)用具備較高現(xiàn)實(shí)意義。而在此基礎(chǔ)上，本文涉及的變頻泵、控制用戶點(diǎn)水壓、選用節(jié)水型衛(wèi)生潔具、雨水收集與回用、透水地面等內(nèi)容，則證明了研究所具備的實(shí)踐價(jià)值。因此，在相關(guān)領(lǐng)域的理論研究和實(shí)踐探索中，本文內(nèi)容能夠發(fā)揮一定程度的參考作用。

參考文獻(xiàn)：

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