绿色建筑给排水节能设计

绿色建筑给排水节能设计

作者：阮承俭

来源：《中国房地产业·下半月》2017年第05期

【摘要】建筑给排水与人们生活的舒适性、生态环境保护有着密切的相关性，尤其是在当前我国大力倡导绿色建筑建设的大背景下，重视并做好建筑给排水的节能设计很有必要。文章以上海市东苑丽宝广场商业办公楼建筑为研究对象，从给排水节水设计、雨水收集处理与再利用工艺流程、太阳能热水系统设计等方面，对该绿色建筑所采用的给排水节能设计策略展开分析。

【关键词】绿色建筑；给排水；节水节能；设计策略

所谓绿色建筑，通常是指在建筑物的全寿命周期内，以“保护绿色生态环境，节约能源与材料”为原则，由规划人员及设计施工人员采取各种合理、有效的措施手段，所建造而成的能与自然和谐相处，拥有健康、高效使用空间的建筑物。在绿色建筑建设中，给排水设计属于建筑节水节能设计的重要途径之一。通过对给排水系统的优化设计，对雨水、中水的回收处理再利用，以及各种节水节能设施的合理应用，在保障用户用水安全、稳定、经济的同时，有效减少水资源等不可再生能源的应用，是每位给排水设计人员应当关注的重点。

1、工程概况

东苑丽宝广场位于闵行区莘松路、莘东路口，由四栋综合办公楼和商业组成；本次工程中，规划用地面积约为14，552 m2（包括城市绿地 114m2），总建筑面积55，876.72m2，工程绿化覆盖达35%，绿地面积约为5053m2，本工程设计收集屋顶雨水与中水，经处理后回用于绿化浇灌、冲清厕所等方面。同时通过应用变频调速水泵、真空节水设计、分区供水、应用节水器具等，充分体现出绿色建筑的节水节能效果。

2、给排水节水设计

2.1应用变频调速水泵供水

传统的高层建筑给排水设计中，供水方式多是采用水泵联合水箱的形式，为避免一些用水点超压还会设计减压装置，这种传统供水模式，极容易引起水资源与电能的浪费。本次工程中，基于绿色建筑的节水节能设计理念，我们应用变频调速水泵供水，与传统供水方式相比，其是根据用户的用水需求量自动调节水泵转速，节电率约为30～40%左右，在节约用水用电方面具有显著的效果。

2.2中水回收再利用系统设计

中水大多来源于建筑生活排水，将其通过有效的处理，使水质达到规定标准后（非饮用水），可用于市政、环境、生活等方面。本建筑工程中，通过详细计算可知商业楼生活废水约占排水量的80%左右，办公楼生活废水约占排水量的40～50%左右，若将这些中水回收再利用，可以有效的提高建筑物的节水率，同时也能减少污水、废水的排放量。在四栋建筑中均设计中水回收再利用系统，利用污废分流系统的废水管网将建筑各楼层的优质废水（如淋浴水、盥洗水、冷凝水、洗衣机水等）收集到设备层，设备层设置有中水处理系统，对废水进行集中处理，使其达到回收水质要求后，将其用于本建筑工程中冲厕所、绿化灌溉、洗车等方面（见图1所示）。

图1 中水回收再利用系统

2.3合理分区以减少超压出流

超压出流通常是指用水器具给供水部件在单位时间发生的出水量超出额定水量的一种情况。建筑给排水系统中存在超压出流现象，不仅会损坏建筑的供水系统，对配水的正常造成影响，还会产生大量的无效水，从而引起水资源的浪费。在本次绿色建筑供水系统设计中，通过合理分区，选用高效率水泵等措施来达到节水的效果，采取的措施包括：其一，合理分区，对本建筑的地下层，以及地上的一层、二层均采用市政管网直接供水形式；对地上3层及以上采用变频供水系统二次加压供水，使市政管网压力得以充分利用，达到节能效果。其二，选择高效率的水泵，使本工程所用水泵工况均在高效段运行，同时设计小泵与大泵的合理搭配，以适应本建筑用水量的不同时间段的变化。

2.4真空节水技术应用

在设计排水系统时合理使用真空节水技术，在最少的水的情况下，确保卫生洁具和下水道的冲洗效果。本次工程中每栋建筑均采用真空排水系统设计，其中，商业建筑节水率在40%到50%之间，办公楼的节水率高达70%。真空排水系统包括真空卫生洁具（带特殊吸气装置和真空阀），真空泵及收集器，密封管，控制设备等。真空排水系统中，将一大部分水以空气代替，利用真空负压（40～50kPa）形成高速气、水混合物，快速冲洗卫生洁具中的污垢和污水，并将污水混合物排入收集容器，并使用真空泵排入市政下水道。

2.5新型节水器具的应用

基于传统建筑中普遍应用的镀锌钢管容易生锈、污染水质、渗水漏水的问题，本次工程中均选用用水安全卫生、避免渗漏浪费的新型管材，如PE管、PVC-U管、不锈钢管、金属复合管等。同时，所用阀门对水质量、节水效果也有显著影响，因此本工程中所用阀门以铜芯、陶瓷阀芯的高质量、节水型阀门为主。

在选用卫浴设备和配水设备时，严格按照“节水型生活用水设备标准”，选择可限流量，密封性能好的节水龙头。所用坐便器、小便器水箱容积均在6L以内，并选择两档冲洗型水箱，以便能更好的节约用水。

3、雨水收集处理与再利用工艺流程

⑴雨水PP模块收集池容积为：45m³；⑵清水池容积为：4m³（为地埋式一体化系统自带）；⑶地埋式一体化系统处理能力为：10m³/h。

3.1弃流系统

本工程设计雨水弃流系统，将初期雨水（前5min或前2mm降雨量，通常污染较为严重）经弃流装置弃流排至市政雨水污水管网。中后期雨水污染较小，通过建筑各收集口汇聚至雨水井中，经过环保集水装置、过滤装置对雨水进行过滤处理后进入蓄水池待用。过滤留下的树叶等杂物，在下次降雨时可通过排污管清理，也可在日常运行时人工清理。

3.2雨水回收处理系统

本工程雨水收集处理与再利用系统采用再生PP聚丙烯蓄水池，具有超强的承压能力，同时聚丙烯模块还具有超强的耐酸性与耐碱性，使用寿命长等优点，而雨水浸泡时也无析出物。同时，通过高溶氧效率的穿孔曝气管曝气方式，使蓄水池中雨水的溶解氧含量有效提高，避免雨水长期存放时出现发臭问题。

本工程还考虑到雨水的使用（下转170页）（上接168页）用途与雨水处理的经济性指标，采用多介质雨水净化处理系统，以免对雨水的过度处理。多介质雨水净化处理系统主要处理雨水中的悬浮或胶态杂质、吸附油等，同时其能对雨水中微小粒子与细菌有效去除，保证出水水质。

3.3雨水再利用系统

设计绿色灌溉管网系统，处理后的雨水进入绿色水管网后可作为绿色景观用水。绿化浇水系统采用变频压力给水装置，根据管道内压力调节电机转速，间歇性供水，从而起到调节水压力与用水量的作用，使供水装置能够在最优工况下长期运行，提高装置的使用寿命，同时也能起到节电的作用。

3.4雨水控制系统

本工程采用一种新型的雨水回用控制器，由控制器，以及与之连接的雨水供水电磁阀、杀菌组件、雨水处理组件所组成。该装置能够不间断的为用户提供经过杀菌消毒处理的雨水，实现对雨水处理工序运行的有效控制效果。该雨水控制系统的控制范围广，供水水质安安，能够实现雨水回收再利用的智能化控制。