綠色建筑理念下的節水節能分析

陳 華

(福州海峽文化藝術中心建設開發有限公司 福建福州 350018 )

0 引言

我國人口眾多，人均資源占有量較少，水資源匱乏，供需矛盾較為突出，尤其是建筑行業的快速發展和能源的大量消耗，將面臨嚴峻的考驗。因此，使用綠色材料、構建綠色建筑，成為建筑行業的發展趨勢。可持續發展戰略和綠色建筑理念提出后，應當在建筑給排水設計與施工等方面做出改變，充分利用太陽能、空氣能、風能等可再生能源，減少對環境有破壞力的建筑材料的使用，有效控制和減少對自然環境的使用和污染。在充分利用天然條件的情況下，創造良好、健康的居住環境，節約能源，做到人與自然的和諧發展。

綠色建筑創造的居住環境，包括室內環境和室外環境，建筑給排水的設計直接影響到建筑水量的消耗，包括給水設計與排水設計[1]。

1 基于綠色建筑理念的給水節水節能分析

建筑給水系統，主要包括生活飲用水供水和生活用水給水[2]。之所以稱之為綠色建筑，主要是由于建筑物從該項目的決策階段開始，經過設計、采購、施工，一直到建筑物的維護使用均能夠符合綠色建筑的理念，做到節能、節地、節水、節材。

綠色建筑物節水節能，可首先從生活給水系統和熱水系統方面考慮。目前，生活給水系統，主要采取分區供水的方式，主要是由于傳統的市政供水壓力一般處于0.2MPa～0.4MPa之間，不能滿足高層供水，容易出現低樓層壓力過大造成水資源的浪費，高樓層壓力不夠而無法供水。采取分區供水的方式，既能充分利用市政管網余壓，又能減少二次供水的加壓能耗[3]。

廈門萊頓某小鎮工程位于廈門市集美區，建筑面積約150 000m2，主要是小區居民住宅。該項目嚴格按照綠色建筑的標準執行，為市重點項目，項目設計起始時間為2015年3月，在政府的大力支持下，開發商從項目的立項開始到項目的設計、采購以及施工等方面進行了嚴謹的規劃。

首先，采取分區供水，合理利用市政供水本身的壓力，豎向分區，室內衛生器具最低配水點靜壓不能過高，并配置相應的減壓閥，入戶管水壓保持低于0.35MPa，并配置相關的調壓設施，防止水壓過高造成超壓出流，避免水資源浪費。家庭型用水器具在設計、采購時，就已明確采用新型節水型管材，例如PVC、PPR、PE以及鋁塑復合管材等。這些新型管材不會影響水質，不會生銹，減少了輸送過程中的漏水現象；同時，也減輕了管道的維護檢修工作。

另外，衛生器具的用水量占生活用水50%以上，選用節水型衛生器具，對整個給排水系統的節能效果有著舉足輕重的作用。該項目中采用節水型水龍頭，根據實際需求手動或自動啟閉和控制出水口的水流量，減少了由于無人或無需清潔及壓力過高時依然出水的現象，減少水資源的浪費；便器系統同樣選用節水型，用水量低于6L，沖洗閥具有延時沖洗、自動關閉和流量控制的功能，保證了功能實現的同時減少了水量的消耗；淋浴器和洗衣機等用水器具，均采用節水型，根據衣物的臟凈程度能夠自動或手動調整用水量，達到節約用水的效果。

此外，用戶入戶管上安裝精密水表，根據具體的水量進行具體的收費政策，并設有在實際操作中避免局部漏水的措施，對水表的使用年限做出了明確的規定，防止了由于水表使用太久、零部件的磨損太嚴重而造成對水量計量的不準確，也加強了住戶節約用水的觀念。

在給水系統的設計方面，合理布置管路，減少了給水系統的阻力，減少了損失，減少了給水能耗，實現了給水系統的優化設計。

該項目2017年底已有一部分住宅投入使用，給水系統嚴格按照標準執行，其中針對1#樓的水資源使用情況進行了監測，僅從生活用水給水的角度分析，節水至少15%，節水節能效果明顯。

給水系統中另一方面，采用新能源進行熱水供應。目前，我國民用建筑的水加熱器，主要采用電加熱型式，成本較高，不利于綠色建筑節能的發展要求。因此，充分利用太陽能等可再生資源，有利于減少能源的消耗。我國具有豐富的太陽能資源，據統計資料分析，中國陸地面積每年接收的太陽輻射總量為3300～8400MJ/m2，相當于24 000億噸標準煤的儲量，其中，青藏高原、甘肅西部、寧夏北部、新疆南部、山西北部等地區為太陽能一類地區，擁有很豐富的太陽能資源。我國的太陽能熱水器發展水平較高，包括平板式太能能集熱器、玻璃真空管太陽能集熱器和熱管式太陽能集熱器，但是利用率較低，我們應引導用戶多選擇太陽能水加熱器。北方地區冬季采暖熱水消耗較大，國家政策可鼓勵人們選用太陽能設備，根據實際情況作出經濟鼓勵，以促進能源消耗的減少。

2 基于綠色建筑理念的排水節水節能分析

建筑排水工程分為雨水和污水，一般采取雨水、污水分流制，其中污水包括衛生器具排水和生活洗漱排水。水資源的使用過程中，或多或少受到了不同程度的污染。我國排水節能措施，主要表現在中水利用和雨水收集。

居民小區和其他公共建筑的污廢水，經物理、化學或者生物處理方式集中處理后，達到一定使用要求的水質標準后，可以用于道路及小區綠化的灌溉與沖洗、車輛的清洗工作，也可用于家庭衛生器具的沖洗。我國中水利用的方案很早就已提出，但由于實際原因，考慮到中水處理最初成本較高，能夠實現中水回收利用的建筑物并不多，因此需要更專業的投入中水處理過程，降低中水處理工藝的成本投資，實現污廢水的資源化發展。一旦技術成熟，將是一個促進可持續發展、促進綠色建筑的有力杠桿。

排水節水節能途徑中，雨水收集再利用成本低，利用率高。我國年平均降水量可達到650mm，其中城市總降水量為0.26萬億m3，雨水收集利用有很大的潛力，尤其以沿海城市最為突出。以福州市為例，該地區每年降水量較多，臺風季節更甚，年平均降水量為1300mm～1500mm，但雨水利用率仍處于較低水平。因此，政府大力支持海綿城市的建設發展，減緩了用水緊張，對環境變化的適應性和對自然災害的應對方面有著良好的彈性，既能雨季減輕城市內澇的災害，又能緩解用水壓力，將自然環境和人工采取的措施相結合，最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化。目前，我國有些城市一到雨季，城市內澇越來越頻繁，不僅嚴重影響市民出行，同時又無法實現雨水資源的回收再利用，造成了雨水資源的浪費，若能將這部分雨水收集，將會很大程度上緩解部分地區缺水的現象，降低了用水壓力。

3 基于綠色建筑理念的節水節能示范工程

福建省科技館占地面積72 667m2，包含影院、餐飲、設備用房和倉庫，該項目按照綠色建筑三星級設計。其節水節能措施，主要體現在空調排水經處理后作為衛生間沖廁及冬季滴灌用水，非傳統水源年利用率高于40%。雨水處理方面，引進海綿城市的理念，采用雨水收集處理方案，經處理后的雨水能夠作為室外綠化灌溉以及道路、車輛噴灑用水，還可以作為室內某些設備沖洗用水，實現了雨水的循環使用，又不會造成由于雨水無法及時排盡而引起用地范圍內的水坑、水洼等，影響人們的出行。貴賓區、廚房餐廳等區域采用集中熱水供應，并利用太陽能與空氣源熱泵機組相結合的方式制備熱水。此外，還選用了符合國家標準的新型管材管件，根據不同的用途設置水表計量，利用高效低耗變頻供水設備，既不會使低樓層供水壓力過大，又不會造成高樓層供水壓力不夠。

臚雷新城是政府出資建設的公租房住宅小區，從項目策劃開始，就著手于綠色建筑理念的貫徹，于2017年底全面建成。它是福州市海綿城市建設的示范工程，共有6個地塊，總占地面積166 000m2，園區內建成有多個“海綿體”，能夠使雨水順著植草護坡流入底層，能夠自然停留在植被層或者往下滲透，還可以為水生植物提供所需的營養成分，例如植草溝、滲透塘和雨水花園等，最多能夠蓄水0.4m，另外還有下凹綠地和透水鋪裝與雨水花園相互配合，諸多個“海綿體”形成了一個大水箱，其地下雨水收集池最多可收集100t雨水，過濾、消毒后，雨水可用來小區的綠化灌溉。

除此之外，雨水收集再利用的樣板工程還有洋下海綿公園和梅峰山地公園等，其中洋下公園包含4塊海綿，有湖體本身、植被緩沖坡、透水園路和植草溝等，湖體本身就有蓄水功能，保證了湖邊植被坡的穩定；植被緩沖坡，不僅能夠起到減緩地表徑流水流速的作用，還能夠攔截污染物，雨水還可通過透水園路自然滲透，汛期最多能收集約7000m3的水，設計最高蓄水位高達6m。梅峰山地公園的海綿系統，由雨水花園、環湖草坡、環湖濕地、一級蓄水湖和二級蓄水湖這5個關鍵環節構成，該山地公園海綿系統的總體框架，主要由3個方面構成，包括梅峰山公園原始的地形條件有利于匯水的形成，新增加建設不損傷自然透水下墊面，以及有組織排走雨水的統化組織雨水排蓄路徑。

4 結語

綠色建筑的發展與日常生活息息相關，不僅要從建筑給排水角度考慮節水節能，還應從項目策劃開始后的每一個細節促進綠色建筑理念的滲透，從設計、采購、施工和運營維護的每個環節出發，做到節能、節水、節地、節材，保證綠色建筑的快速發展。