韓 倩
(山西路晟交通建筑設計有限公司,山西 太原 030001)
當前,建筑用水量明顯增多,水資源短缺和污染現象日益嚴重。在建筑給排水設計中,一方面要充分滿足用戶的用水需求,另一方面也需降低水資源消耗,進而推動給排水節能設計的發展。
以下筆者主要從管路及閘門泄漏、無效冷水損失和超壓出流三個方面,分析建筑給排水資源利用率低下的主要原因。
道路兩旁、學校、公共場所水龍頭和閥門均有泄漏問題,浪費了大量的水資源,但是該問題并未得到重視。管路和閥門泄漏主要是由于閥門或其他配件的性能無法滿足規范要求,影響了配件的正常使用。同時,水管長時間得不到維護和修理,沒有定期更換新設備,也會導致水頭出現腐蝕和漏水、滲水等問題,這是引發水資源損耗的主要原因。
在寒冷的冬季,熱水的需求量明顯增多,但是熱水系統正常供應熱水需要一段時間,冷水轉化為熱水的過程中,無效冷水流出且通常不用于任何場合,上述現象在洗衣房、浴池和公共場所十分普遍。調查顯示,無效冷水流出會浪費大量的水資源。
超壓出流所造成的水資源浪費具有較強的隱蔽性,如給水配件前的凈水壓力超過流出水龍頭壓力,則水流量也會超出額定流量所承受的范圍,其即為超壓出流。其嚴重破壞了給水系統中水量的合理配置,水資源沒有得到充分的利用。且因超壓出流導致的水量損失極易被人忽視,受到壓力沖擊的影響,水龍頭和閥門口會縮短設備的壽命,在壓力作用下也會導致管道連接位置松動,進而浪費大量的水資源。對此,工作人員應積極采取多種措施解決上述問題。如應用節水水龍頭便可有效緩解出水壓力。
現如今,建筑給排水節能問題受到了人們的廣泛關注,但是我國的建筑給排水節能現狀卻不容樂觀,建筑給排水設計中水資源消耗量顯著提高,而且出現了嚴重的水資源浪費問題,這一方面影響了我國水資源的合理配置,另一方面也阻礙了我國建筑的可持續前行。因此,我們必須認清當前建筑給排水設計建設過程中的節能現狀,認真分析其中存在的不足,只有這樣,才能采取更加科學和有效的應對措施,促進我國建筑行業的穩步前行,而且也可起到保護水資源,增大水資源利用率的作用。以下筆者就我國建筑給排水節能現狀進行簡要的分析和闡述。
當前,我國城市化建設進程日益加快,城鎮人口日益增多,盡管有關部門已經就水資源問題提出了十分嚴格的要求,在保證建筑水資源使用安全的基礎上,加強其經濟性,但是在建筑排水設計中依然存在著部分問題。常見的問題有,生活廢水和自來水供應缺乏合理性,熱水循環供應系統選擇不合理,水資源浪費十分嚴重等。因此,我國建筑給排水系統依然需要不斷優化和完善,在水資源的回收循環利用以及水資源浪費等方面,尤其要加大控制力度。這就要求相關人員立足節水和合理利用水資源兩個方面,設計環境友好、資源節約的建筑給排水系統。雖然有關部門對建筑節能和建筑用水都提出了較為細致的要求,但是如今依然存在著明顯的水資源浪費問題。
生活積水系統在水溫、水質等方面均存在著十分明顯的差異,綠色設計中需降低其應用成本,減少水資源消耗。如某建筑生活水池設置于地下三層,蓄水量僅可滿足高峰時期涌水量的2成。在水箱設計的過程中,應在泵房內設置變頻調速水泵,以期增大生活用水的利用率。在冷水塔設計的過程中,工作人員要以單獨給水為首選。如在地下四層,可設置50m3的給水箱,并在屋頂設置加壓泵裝置,進而為屋頂的冷水塔充足供水。上述生活積水系統設計方式一方面能夠顯著提高水資源利用率,另一方面也可以滿足綠色節能設計的基本要求。
現階段,建筑熱水供應系統主要有兩種工作模式,其一是直接加熱,其二是間接加熱。間接加熱較為常見,但是間接加熱需要二次加熱,故而影響了換熱器的運行功率和安全。居民普遍應用半容積式熱交換設備,這種設備在熱水儲存量上優勢較為明顯。且其保溫時間較長,可有效提高系統加熱的效率。工作人員需配置傳熱系數較高的換熱器,該電熱器可有效減少電能消耗。例如,在半容積式換熱器中,可設置溫度控制閥,結合實際調節水壓,從而維持水溫穩定,維護用水安全。
滅火系統及配水管設計是建筑消防給水系統綠色節能設計的重要環節。在設計滅火系統的過程中,需安裝自動噴淋滅火裝置,合理設計噴頭,提高噴頭灑水的均勻度。另外,應在建筑物的頂板和調動位置上安裝建筑物的頂板和吊頂。若發生火災,其可確保噴頭灑水能夠及時覆蓋死角,防止出現重復覆蓋的問題,減少水資源消耗。水管設計中還要讓配水管入口壓力保持均勻。這就要求設計人員科學計算水泵運行過程中需要的壓力,并以此為基礎合理選擇噴嘴。對于非高壓水源供應系統,要至少設置兩條消防泵吸水管,這樣若其中一條吸水管失靈或供水不足,另一條消防泵吸水管也可維持正常供水。
再者,生活用水可與建筑消防用水共同設置在一個泵房當中,且設計人員制定設計方案的過程中,需充分考量生活用水的最大水量,這樣如發生火災,則可保證消防工作的有效開展,該問題也成為了建筑消防供水系統綠化節能設計中必須要考量的重點內容。
建筑排水設計中,一方面要合理開展內部設計,另一方面需科學利用外部的自然條件。雨水的收集和利用尤其關鍵。在建筑內外部,要分別設置雨水收集管網,雨水流經管網后,可向分流井和過濾井分流,過濾和沉淀后便可向清水池中引入,保證池內無明顯的雜質。且及時消毒雨水,消毒完成后便可經變頻供水設備,為用戶的日常生產生活提供充足的水源。如在城市綠化和公廁中,均應用了大量的自然水體。回收利用自然水體可顯著降低水資源消耗,控制水資源浪費。虹吸式壓力流水排水系統在雨水收集中得以廣泛應用。該系統合理利用管網收集雨水,之后向分流井和棄流井中匯聚,達到凈化水質的目的,最后流入清潔的水池,應用于不同領域。
科學選擇用水設備是避免水資源浪費,提高水資源利用率的根本途徑。設計人員可選擇節水水龍頭,節水性能優越的坐便器和陶瓷密封水嘴等多種器具。以上器具的節水性能優良,節水效果顯著。同時,在選擇排水設備的過程中,應確保其具有良好的抗腐蝕性能,管材和閥門要具有較強的耐受性。設計者可使用聚丙烯排水管、硬聚氯乙烯排水管等多種形式,選用螺旋式消聲管道,加大對排水過程產生噪聲的控制力度。
建筑外墻位置應當設置器具存水管、排水橫管和立管,這可十分有效地規避下沉式積水問題,設計中工作人員需緊貼外墻設置潔具,特別是坐便器,與建筑專業人員形成密切配合。通常可在外墻位置設置排水橫管或立管,為加強建筑外觀的美觀性和完整性,可在設計之初就在建筑凹槽位置布置衛生間,從而減少其對建筑立面產生的負面影響。
建筑給排水設計在建筑設計中發揮著十分重要的作用,且建筑給排水設計的效果也直接影響著建筑的性能。而綠色建筑形式成為了建筑設計的核心理念,在該理念的指引下,建筑給排水設計務必嚴格把控建筑給排水設計的各項細節,減少給排水設計中產生的能源消耗,進而達到節能減排的建設目標。