摘要:在倡導節能減排、綠色可持續性發(fā)展,水資源日益短缺的今天,建筑節約用水是一個(gè)重要的課題。本文分析了用水浪費的幾個(gè)原因,并就建筑節約用水措施進(jìn)行了探討。
關(guān)健詞:建筑節約用水;超壓出流;熱水循環(huán)方式;管閥泄漏;中水系統;雨水回收利用
我國水資源總量居世界第六位,但按人均水資源量計量,人均占有量為 2500m3,僅為世界人均水量的 1/4,世界排名第 110 位,是個(gè)人均水資源嚴重匾乏的國家。當前,在全國 668 座城市中,有 400 多座城市缺水,年缺水量達 60 多億 m3。長(cháng)期以來(lái),在“水資源取之不盡,用之不竭”的傳統價(jià)值觀(guān)念影響下,水資源被長(cháng)期無(wú)償利用,導致人們的節水意識低下,造成了巨大的水資源浪費和水資源非持續開(kāi)發(fā)利用。水資源日益短缺,合理開(kāi)發(fā)水資源、利用水資源、保護生態(tài)環(huán)境,維護人與自然的和諧,已經(jīng)成為人類(lèi)共同的使命。本文就建筑給排水設計中所能采取的節水措施,探討如下。
1 改善超壓出流浪費
為滿(mǎn)足衛生器具使用要求,器具給水配件出口,在單位時(shí)間內流出的規定出水量,為額定流量。為保證給水配件流出額定流量,在閥前所需的靜水壓,為流出水頭。給水配件在單位時(shí)間內的出水量超過(guò)額定流量,以及閥前壓力大于流出水頭的現象,均稱(chēng)為超壓出流現象,該流量與額定流量的差值,為超壓出流量。給水配件超壓出流,不但會(huì )破壞給水系統中水量的正常分配,對用水工況產(chǎn)生不良的影響,同時(shí)因超壓出流量未產(chǎn)生使用效益,為無(wú)效用水量,即浪費的水量。因它在使用過(guò)程中流失,不易被人們察覺(jué)和認識,屬“隱形”水量浪費,因而至今未引起足夠的重視。然而這種“隱形”水量浪費在各類(lèi)建筑中不同程度的存在,其浪費的水量也是十分可觀(guān)的。解決這一問(wèn)題,本文認為主要從以下兩方面來(lái)實(shí)現。
1.1 合理使用、開(kāi)發(fā)節水型器具
節水型器具是指低流量或超低流量衛生器具。例如,通常淋浴噴頭每分鐘噴水 20 多升,而節水型噴頭則每分鐘只需要 9L 水左右,節約了一半的水量。采用 3L、6L 大小便分檔沖水馬桶替代原有 9L 馬桶,以及采用無(wú)水小便斗。還有以瓷芯節水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭。在水壓相同的條件下,節水龍頭比普通水龍頭有著(zhù)更好的節水效果,節水量為 3%~50%,大部分在 20%~30%之間?梢(jiàn)衛生器具和配水器具的節水性能直接影響著(zhù)整個(gè)建筑節水的效果。所以在選擇節水型衛生器具和配水器具時(shí),除了要考慮價(jià)格因素和使用對象外,還要考察其節水性能的優(yōu)劣。大力推廣使用節水型衛生器具和配水器材是建筑節水的一個(gè)重要方面。
1.2 減壓措施
根據建筑工程學(xué)院“課題組”對北京 11 棟建筑,67 個(gè)配水點(diǎn),螺旋升降式水龍頭和陶瓷閥芯龍頭半開(kāi)時(shí),水壓和水量的有關(guān)數據研究,得出配水點(diǎn)處靜壓大于 0.15MPa 時(shí),水龍頭流出水量開(kāi)始迅速上升!督ㄖo水排水設計規范》 GB50015-2003 第 3.3.5 條第二款規定:水壓大于 0.35MPa 的入戶(hù)管(或配水橫管),宜設減壓或調壓措施。而在實(shí)際使用中,除浴盆的流出水頭為 5~10m 外,其他各用水配件的流出水頭不超過(guò) 5m,因此進(jìn)戶(hù)壓力 10m、最不利點(diǎn)壓力為 5m 即可滿(mǎn)足各住戶(hù)要求。因此在配水點(diǎn)處靜壓大于 0.15MPa 時(shí),即可形成超壓出流。改善此點(diǎn)依靠給水分區來(lái)實(shí)現顯然是不可取的,可以在分戶(hù)水表后增加減壓閥、調壓孔板和節流塞把壓力減至 0.15MPa 以?xún)取?/p>
2 改善熱水循環(huán)方式的浪費
逐步普遍使用的小區集中熱水供應系統,其循環(huán)系統的質(zhì)量也逐漸變得越來(lái)越重要了。絕大多數的集中熱水供應系統,均存在嚴重的浪費現象,主要體現在使用熱水器具時(shí),不能及時(shí)獲得滿(mǎn)足使用要求溫度的熱水,需要放掉部分冷水之后才能正常使用。這部分被稱(chēng)為無(wú)效冷水的水量,未產(chǎn)生任何應有的使用效益。這種水流的浪費現象是設計、施工、管理等多方面原因造成的。如在設計中,熱水管網(wǎng)布置或計算不合理,致使混合配水裝置冷熱水的進(jìn)水壓力相差懸殊,若冷水的壓力比熱水大,使用配水裝置時(shí)往往要出流很多冷水,之后才能將溫度調至正常;還有熱水循環(huán)系統多環(huán)路阻力的平衡,循環(huán)流量在靠近加熱設備的環(huán)路中出現短流,使遠離加熱設備的環(huán)路中水溫下降;同一建筑采用各種循環(huán)方式的節水效果,其優(yōu)劣依次為支管循環(huán)、立管循環(huán)、干管循環(huán),而按此順序各回水系統的工程成本卻是由高到低。
修訂后的《建筑給水排水設計規范》 GB50015-2003 第 5.2.10 條提出了兩種循環(huán)方式,即立管、干管循環(huán)和支管、立管、干管循環(huán).取消了干管循環(huán),強調了循環(huán)系統均應保證立管和千管中熱水的循環(huán),對節水、節能有著(zhù)重要的作用。因此,新建建筑的集中熱水供應系統在選擇循環(huán)方式時(shí)需綜合考慮節水效果與工程成本,根據建筑性質(zhì)、建筑標準、地區經(jīng)濟條件等具體情況選用支管循環(huán)方式或立管循環(huán)方式,盡可能減小乃至消除無(wú)效冷水的浪費。
另外,在一戶(hù)中衛生間和廚房或兩個(gè)衛生間之間距離較遠的情況下,我們不推薦集中使用燃氣熱水器。在距離較遠的衛生間單獨使用電熱水器,比集中使用燃氣熱水器節水節能。
3 減少管道和閥門(mén)泄漏浪費
管道、閥門(mén)的選材及安裝質(zhì)量等導致大量的水消失于無(wú)形。經(jīng)常都能看到路邊的給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門(mén)連接處滋滋的往外冒水。埋在地下的看不見(jiàn)的更不知道有多少。用戶(hù)們反映浮球閥經(jīng)常損壞、漏水,不論是用于水池、水箱的還是馬桶上使用的,其質(zhì)量的低劣直接導致大量水從溢流管流出。解決此問(wèn)題需合理選用優(yōu)質(zhì)的管道和閥門(mén),并在施工以及后期物業(yè)管理過(guò)程中嚴格管理。
4 建立中水回用系統
建筑中水主要是指生活污廢水經(jīng)過(guò)適當處理后達到規定的水質(zhì)標準,可以在一定范圍內重復使用的非飲用的雜用水。中水利用對于節約水資源、減少排污具有積極意義。我司在許多大型工業(yè)項目中均以雨水為水源,設計了中水回用系統。將屋面雨水經(jīng)處理后回用于冷卻塔補水、沖廁用水、景觀(guān)水池補水和綠化用水。極大解決了水源緊張問(wèn)題,同時(shí)也減少市政給水的使用量,使前期水處理方面的額外投資,在后期的使用中逐步得到回收,產(chǎn)生不錯的經(jīng)濟效益。實(shí)際設計中,小區相對集中處理和建筑物分散處理的處理規模小,投資相對少,系統建設無(wú)論新建還是改造均難度不大,故適用范圍廣,希望設計人員根據情況積極采用。
5 建立雨水回用系統
在倡導可持續性發(fā)展、綠色建筑及水資源短缺的今天,雨水回用也成為設計人員的重要課題,F階段雨水回用主要為三個(gè)方面:調蓄排放、地面雨水入滲、回收利用屋面雨水。雨水回用系統是作為節約用水,倡導綠色建筑的重要措施。由美國綠色建筑委員會(huì )(USGBC)建立的能源及環(huán)境設計先導計劃(LEED),正日益被廣泛接受,其中有關(guān)水的得分點(diǎn)共 5 分,占總得分的 7%,其中主要概念是雨水的回收、利用和管理,目的是節約用水,減少市政水的用量。
綜上所述:對于節約用水來(lái)說(shuō),培養人們的節約水資源意識和國家利用經(jīng)濟杠桿調節都是非常重要的。但對于設計人員來(lái)說(shuō),優(yōu)化合理設計給排水系統、積極倡導采用節水器具,以及采取各種節水措施和技術(shù)是義不容辭的責任。而可持續性發(fā)展及綠色建筑的戰略方針,為各種新型節水器具的開(kāi)發(fā)和節水技術(shù)的發(fā)展,在建筑節水市場(chǎng)提供了廣闊的發(fā)展前景。