王增黎 徐錦華

[摘 要]本文為化解城市水資源高消耗和污水排放急增的城市水患難題，利用高層住宅建筑的水環(huán)境特點，分析論證了城市高層住宅建筑實行中水回用新技術(shù)的可行性和現(xiàn)實性，提出了城市高層住宅建筑節(jié)水減排的新設(shè)計思路和應(yīng)用方法，為化解城市水問題打開了一扇新的窗口。

[關(guān)鍵詞]高層住宅建筑;節(jié)水減排;中水循環(huán);分流排水;分質(zhì)供水;節(jié)水設(shè)計

[中圖分類號]TU991 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1008-4649（2020）02-0093-04

Abstract：This paper aims to solve the problem of high water consumption and high sewage discharge in cities， Using the Water Environment Characteristics of High-rise Residential Buildings， The feasibility and reality of the new technology of reclaimed water reuse in urban high-rise residential buildings are demonstrated. A new design idea and application method for water saving and emission reduction of urban high-rise residential buildings are put forward. Opened a new window to solve the urban water problem.

Key word：High-rise residential;Water-saving emission reduction; Medium water cycle; Diverted drainage Quality Water Supply; Water Saving Design

隨著人口城市化節(jié)奏的加快，城市高層住宅建筑越來越多，而城市高層住宅建筑高耗水、高排污現(xiàn)象也將是持續(xù)性的城市環(huán)境和生態(tài)問題，緩解淡水消耗、減少污水排放、開發(fā)中水循環(huán)利用將是未來城市給水排水工程建設(shè)的核心任務(wù)。任何城市的給水排水系統(tǒng)都不可能無限制“加長、加粗”，只有改變觀念，在城市總體規(guī)劃上統(tǒng)籌兼顧，對建筑進(jìn)行節(jié)水減排設(shè)計，使每棟高層住宅建筑都能節(jié)水減排，并適度進(jìn)行建筑海綿化處理，而且巧用雨水、增加回用水循環(huán)，打節(jié)水減污的“人民戰(zhàn)爭”，才能興利除弊，化解城市水資源高消耗和污水排放急增的水患難題。

一、必要性及現(xiàn)實性

高層住宅建筑是城市建筑的主角，重點關(guān)注城市高層住宅建筑節(jié)水減排的設(shè)計與實踐，就是抓住了城市水問題的關(guān)鍵和龍頭。

高層住宅建筑的建筑結(jié)構(gòu)特點和設(shè)備運(yùn)行特點、人員居住生活特點都顯示它的水問題既有能得到綜合處理的潛在優(yōu)勢，也有難以單純、徹底解決的一些不利因素。

從用水角度來看，高層住宅建筑住戶多、潔凈水用水量大、污物沖洗量大，輕污水排量大（洗衣漂水、洗澡水等），如果能在建筑體內(nèi)適當(dāng)將輕污水處理后，作為中水回用于污物沖洗或其它洗滌，既可以節(jié)約凈水、又可以減少污水排放，一舉兩得。另外，對于比較缺水的北方城市，利用高層住宅建筑體自身的結(jié)構(gòu)特點，科學(xué)的收集、處理、蓄用雨水，作為回用水或者二次補(bǔ)充中水，也是節(jié)水效益很高的事業(yè)。實際上，很多城市開始進(jìn)行的城市海綿化建設(shè)，已經(jīng)把雨水回用于許多高層住宅建筑上，成績顯著。

二、新的設(shè)計思路王增黎，等.高層住宅中水自循環(huán)系統(tǒng)探索[J].陜西廣播電視大學(xué)學(xué)報，2020，（2）.

開發(fā)高層住宅建筑的節(jié)水減排功能，科學(xué)應(yīng)用開發(fā)中水系統(tǒng)，使其具備一定的海綿化特征，實質(zhì)上是改變建筑的水循環(huán)機(jī)制（或者叫“建筑整體水生態(tài)系統(tǒng)”）。因此，建筑設(shè)計主導(dǎo)思想要向節(jié)水--海綿化的新理念轉(zhuǎn)化，在給排水系統(tǒng)設(shè)計中，必須從過去單一的注重可用性、可靠性、舒適性，過渡到節(jié)水型、減排型、復(fù)用型。這將對建筑內(nèi)外結(jié)構(gòu)、房間布置、各種管道設(shè)備，特別是家庭住戶的廚房、衛(wèi)生間構(gòu)造，帶來很多不小的變革。

中水水源的選用應(yīng)根據(jù)原排水的水質(zhì)、水量、排水狀況和中水回用所需的水質(zhì)水量來確定，水源的選擇應(yīng)根據(jù)水量平衡和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。首選用水量充足、穩(wěn)定、污染物濃度低、水質(zhì)處理難度小，安全且居民易接受的中水水源。家庭復(fù)用水（雜用水、中水）水質(zhì)只要求達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2002）即可。

（一）水處理的指導(dǎo)思想應(yīng)該是

a.分流制排水：雨污分流、輕重污水分流，輕污用、重污排，輕污水簡單低成本處理成中水后循環(huán)回用，重污水直接排入污水立管;

b.分質(zhì)供水：原水作為一次水直接供飲用、廚用和洗衣，雨水和輕污水處理后的雜用水形成二次供水水源，可用于沖廁、洗地、澆花、消防等。

（二）高層住宅建筑用水新的設(shè)計思路應(yīng)該從下面四個方面入手

1、更新水循環(huán)路線

2、水量核算及水平衡

（1）設(shè)計條件：戶均人口=3人;每人每周洗澡一次;每戶每周集中洗衣一次;樓層=n（30>n>5）; 戶均每日沖廁水量=Qc， 每日其它雜用水量=Qz（家庭雜用水量按日用水量的10%計），在自然循環(huán)狀態(tài)下，每戶日均沖污需要水量Qw;戶均每日產(chǎn)生輕污水量Qx。

（2）設(shè)計舉例：戶均人口=3人;當(dāng)?shù)赜盟繕?biāo)準(zhǔn)為300L/人·d，每戶有坐便、浴盆/淋浴器、洗臉盆和廚房洗滌盆各一只;在自然循環(huán)狀態(tài)下，戶均每日產(chǎn)生輕污水量Qx，戶均每日需用中水量Q3=Qc+Qz。各用水項目百分比及折減系數(shù)見表1。[數(shù)據(jù)來源于《建筑給水排水工程》（ISBN 9787122077677，表6.2.1）]。

3、管道及儲水設(shè)施設(shè)計布置

圖2所示住宅中水排水用水系統(tǒng)的原理和特色是，各戶輕重污水分流排放：各戶重污水（廚用、沖廁水等）直接通過家用橫管和建筑立管排掉 ;各戶輕污水（洗衣水、洗澡水經(jīng)初期棄流處理后）單獨合流排出，上層輕污水利用重力直接向下層各戶中水儲水箱注水，各層橫管與單元立管連接處采用橫T型和S型管接頭連接，以保證本層住戶中水儲水箱儲滿水再向下層流動。各層住戶中水水箱都注滿后再向下流動至分區(qū)中水水箱，分區(qū)中水水箱之水既可繼續(xù)向下層各戶供中水，也可經(jīng)過分流水閥做其它雜用。

每戶都需要自設(shè)簡易儲水＼輸水設(shè)施;各戶衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)兩套進(jìn)水、兩套排水管道，實現(xiàn)各戶共享的分質(zhì)供水、分流排放、自循環(huán)用水，能使每戶內(nèi)的廚衛(wèi)閑置空間得到最充分利用;僅需一次性投資，后期運(yùn)行費(fèi)用低。

本方案解決了單棟建筑節(jié)水成本與用水規(guī)模的矛盾。雖然需要一定的首次建設(shè)費(fèi)用或舊住宅改造費(fèi)用，此中水管道系統(tǒng)的特點在于：（1）中水逐層收集輸送系統(tǒng);（2）輕重污水分流設(shè)計。但運(yùn)行費(fèi)用很低，維護(hù)也很簡單，容易推廣，特別適合于缺水地區(qū)的高層住宅建筑。

三、問題與完善

1、當(dāng)然，高層住宅建筑推廣中水回用技術(shù)，也存在一些問題，主要是：住宅用戶構(gòu)成復(fù)雜、利益需求復(fù)雜，有時難以統(tǒng)一協(xié)調(diào);另外，增加中水回用系統(tǒng)設(shè)備，勢必會額外增加建筑設(shè)備成本甚至運(yùn)行成本。不過隨著人們節(jié)水意識的不斷提高以及水處理設(shè)備和技術(shù)的不斷發(fā)展和改進(jìn)，這些問題必然逐步得到化解和解決。

2、另外，還有一些技術(shù)難點需要得到有效應(yīng)對：a、洗衣水的前期排重污水及沐浴重污水（特殊情況下）的棄流，而后續(xù)輕污水的連續(xù)收集;b、當(dāng)中水產(chǎn)量遠(yuǎn)大于用水量時的儲水方法和空間; c、建設(shè)成本與節(jié)水效益的平衡，如何保證中水處理成本（元/噸）遠(yuǎn)低于自來水成本（元/噸）。

3、隨著建筑水處理材料和設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展，住宅中水系統(tǒng)各部件尺寸及形狀可以標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，住宅中水系統(tǒng)的設(shè)施、部件可以模塊化、集成化（包括水收集、輸送、存儲、應(yīng)用等）。

[參考文獻(xiàn)]

[1]王宗祥主編，建筑給水排水工程[ISBN9787122077677]，化學(xué)工業(yè)出版社， 241-259.

[2]王增黎，等，海綿建筑開發(fā)策略研究[J]，陜西廣播電視大學(xué)學(xué)報，2019（21）：86-89.

[3]劉裕輝，等，濱海新區(qū)多水源分質(zhì)供水的優(yōu)化利用[J]，中國給水排水，2016（32），43-48.

[責(zé)任編輯 張宇龍]