簡析超高層綠色建筑給排水設計要點

王 強 翟婷婷

1.湖北省建筑科學研究設計院股份有限公司

2.中國市政工程中南設計研究總院有限公司

1 前言

綠色建筑可以充分節約資源，降低污染。此種建筑注重優化、集成、環保、經濟、高效以及低耗，是促進眼下和未來、人與自然之間利用共享、健康發展的關鍵途徑。在建筑行業快速發展的推動下，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象，通過對建筑進行節能、節水設計能夠合理利用能源與資源，進而平衡消耗與生產。

2 綠色建筑簡述

基于環境壓力、能源枯竭以及污染擴大等問題，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與損失現象，涵蓋材料資源、水資源以及土地資源等方面，構建一個環境友好型、節能環保以及綠色健康的使用環境[1]。在開展綠色建筑建設時，需要保證綠色、低能耗，同時需要保證工程質量與效率，以促進建筑行業發展。

3 給水設計的節水措施

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、水壓以及儲水構造物可以有效容積能夠對極端條件下的用水要求進行充分滿足，在具體工程設計時，習慣選取規范定額中數值較大的數據[2]。

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

3.2 防止網管漏損

相關調查結果顯示，高超層居民小區中，由于閥門質量未達到標準要求或是由于年久失修等，致使閥門難以發揮作用、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，每天會浪費約160L 水資源。主要通過以下措施防止網管滲漏：（1）保證供水系統中管件與材料等與國家標準要求相符。（2）選擇密封性能高、零泄漏閥門與管件。（3）科學開展給水設計工作，選取節能、高效供水設備，并通過減壓限流手段，防止給水配件出現高壓出流現象，進而節約水資源。比如對于熱水系統，在實際應用中，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節水溫，均造成水資源浪費，進行熱水系統設計時，需要對熱水循環體系進行優化，要點如下[3]：①對于新建建筑的熱水集中體系，在選擇循環方式時，應該對節水效果與工程成本進行綜合考慮。結合地區經濟、建筑性質以及建筑標注等，選取立管循環或是支管循環等方式，有效控制水資源浪費問題。②對于單棟建筑熱水循環管道應該采用同程方式進行布置，將循環管路設置于用戶水表前。若是相距較遠，則可以通過熱水表控制冷水空方問題。③進行集中熱水設計時，可以選取立管循環，供水支管在10m以上時，應該增設支管循環。

3.3 選取節水設備

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

4 給水設計的節能措施

（1）熱水系統節能。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該優選可再生能源，以實現節能減排目標。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。設計建筑時，可以設置太陽能系統，實現建筑節能目標。設計過程中，需要注意以下三點：①要想充分發揮太陽能效率，需要保證集熱器性能良好。選擇集熱器過程中，需要對當地氣候進行充分考慮。②內部水量的平衡度同樣會對集熱器效率造成影響，開展安裝作業時，需要對其平衡度影響進行充分分析。③要想有效提升集熱器效率，還需要做好低溫條件下，管道防護工作，保證管道不會凍裂，提高熱傳遞效率。

（2）合理設置給水系統，在供水低區中，需要發揮市政水壓作用，并對給水分區進行合理設置，防止出現超壓出流現象。①分區的最低配水點靜水壓力值應該在0.45MPa以下，若是入戶支管靜水壓在0.35MPa 以上，需要進行調壓、減壓措施設置[4]。以滿足最低水配件運行壓力為基礎，入戶管水表水壓值應該在0.2MPa以內。②分區在低層用水點方面，需要將減壓、調壓措施設置于入水管上，優選支管減壓手段。③借助變頻泵能夠節省25%電能，在超高層建筑中有著廣泛應用。借助變頻供水，需要將獨立供水泵設置于分區中，不可通過減壓措施開展給水分區劃分工作。若是建筑用水量較低，則可以將氣壓罐設置于小流量變頻泵中，以控制水泵啟動次數。

5 排水設計的節能與節水措施

5.1 強化雨水利用

對于雨水利用，主要通過響應措施利用雨水，涵蓋雨水集蓄與雨水凈化等環節，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管與城市雨洪等方面壓力，減少雨水網管投入，同時能夠有貨源城市水環境。

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，能夠將雨水集中引入到儲水設施、綠地以及透水路面中進行收集。地面人行道以及廣場等，應該優選透水材料進行鋪裝，或是進行回流排水設置，使雨水全部流入到儲水池中。成品水池、水管、預制水池、景觀水等，均可設置為雨水收集設置?？梢詫λ卦O定為沉淀池，在設計過程中，需要確保進水端布水有著良好均勻性，并進行溢流設置。

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，使雨水達到使用標準，之后用于綠化、沖廁以及水景補水等方面。間接用水為通過滲井、滲池、綠地滲透以及透水地面等實施，實現滯洪防災、補充地下水等目的。即借助滲透雨水的設施，使雨水充分滲透到地下，達到地下水補充的目的。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施使地下水得到補充。

植草溝以及下凹式綠地等設施植物，應該結合徑流雨水、設施水深等情況，合理選擇，一般選擇耐污、耐淹、耐鹽等性能突出的植物。（1）在植草溝設計中，需要與以下規定相符：①在大流量雨水經過管道流進植草溝時，應該將消能設施設置與進口位置。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。④縱坡坡度應該在4%以內，若是超出4%，則需要將植草溝設計為階梯型，或是進行消能臺坎設置。⑤保證植草溝流速最大值在0.8m/s 以內，曼寧系數在0.25 左右。⑥若是植草溝為轉輸型，則需要幫助植被高度在150mm左右。

（2）在下凹式綠地設計中，需要與以下規定相符：①根據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設置排泥功能較為突出的溢流設施。③保證雨水進水口數量重組，同時進行碎石區與格柵等消能、攔污設施。

5.2 選取分流排水體系，強化中水利用

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，污水處理環節具有成本高、工藝復雜等特點。在分流排水體系中，可以借助簡單的處理手段使廢水水質得到充分改善，進入循環利用廢水。以綠色環保與節能角度分析，排水體系應該優選分流排水，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，經過沉淀、過濾以及消毒等處理之后，可以使水質達到使用標準，用于綠化與沖廁等方面。

6 結語

綜上所述，對于綠色建筑中給排水問題，設計人員在進行給排水工程設計中需要結合工程內容，并通過合理確定用水定額、防止網管漏損、熱水系統節能、合理設置給水系統、強化雨水利用選取分流排水體系，強化中水利用等方式實現給排水節能、節水設計。