李寶樂
(中外建華誠工程技術(shù)集團有限公司 北京 100041)
近年來,建筑行業(yè)在社會經(jīng)濟水平不斷提升的背景下迅速發(fā)展,在建建筑工程的數(shù)量不斷增多,給排水工程作為保障建筑物使用功能的重要系統(tǒng),在建筑工程的使用中發(fā)揮著不可或缺的重要作用。但是,由于給排水系統(tǒng)的設(shè)計欠缺一定的科學(xué)性,很多建筑物在使用過程中存在一定的水資源浪費情況。造成建筑物給排水系統(tǒng)使用不合理的原因主要有以下5種[1]。
(1)給水管網(wǎng)壓力過大。
(2)廢水和雨水的回收利用效率低下。
(3)普遍存在無效用水情況。
(4)給水配件和衛(wèi)生器具節(jié)水性能差。
(5)熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)和消防貯水池設(shè)置不合理等。
(1)新型管材和閥門。傳統(tǒng)建筑工程中應(yīng)用的給排水管材采用鍍鋅鋼管,該類管材在水汽的影響下容易產(chǎn)生銹跡,并且在長時間運行后還會發(fā)生滲水、漏水的情況。隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,建材市場迅速崛起,各類配套材料的種類越來越多,除鍍鋅鋼管外,當(dāng)前PVC-U 管(見圖1)、PP-R 管、PE 管、不銹鋼管等新型管材都可有效解決傳統(tǒng)鍍鋅鋼管的生銹和滲漏問題。同時,我國住建部已經(jīng)發(fā)出通告,嚴(yán)禁在新建住宅中使用冷鍍鋅鋼管作為給排水管道,加速了新型管材的推廣和應(yīng)用。目前,國內(nèi)建筑工程給排水系統(tǒng)設(shè)計中,主要將高密度聚乙烯管、不銹鋼管、聚氯乙烯管等材料作為主要管材[2]。
圖1 PVC-U 管
與傳統(tǒng)鍍鋅管相比,各類新型管材各有優(yōu)勢,例如,不銹鋼管質(zhì)量好,使用年限長,并且可以在熱水系統(tǒng)中使用;塑料管運輸、安裝便捷性較高,并且造價較低,能使建筑單位獲得更好的經(jīng)濟效益;聚乙烯塑鋼纏繞排水管具有良好的抗腐蝕性,施工難度小,使用壽命長,并且具有可再生的優(yōu)勢,在實際使用過程中很少會發(fā)生泄漏的情況,可作為室外排水系統(tǒng)的首選管材。在實際進行建筑工程給排水設(shè)計時,設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合建筑工程的實際情況和給排水管道的使用性質(zhì),選擇最合適的管道材料,才能最大化地增強建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保效果[3]。
(2)配水器具和衛(wèi)生器具的使用。很多老舊建筑物中使用的衛(wèi)生器具密封性差、節(jié)水效果差,并且在長期使用后衛(wèi)生也難以得到保障,經(jīng)常會出現(xiàn)滲水、漏水的情況,造成大量水資源的浪費。使用新型節(jié)水型水龍頭代替老式水龍頭,能顯著降低水資源的消耗量,具有更好的節(jié)水效果,尤其在高靜壓、大出水量的建筑環(huán)境中,新型節(jié)水型水龍頭(見圖2)的節(jié)水效果會更加顯著。應(yīng)用配水器具和衛(wèi)生器具的渠道較多,如很多公共浴室中會使用雙管沐浴器,可將其更換為單管沐浴器,同時配合腳踏閥沐浴器,能取得良好的節(jié)水效果;應(yīng)用兩檔沖洗水箱的坐便器,將坐便器單次的沖水量控制在6L以內(nèi)等,都能大幅減少建筑物使用過程中的水資源消耗量。
圖2 節(jié)水龍頭
給排水系統(tǒng)設(shè)計人員應(yīng)充分考慮超壓出流的情況,科學(xué)地設(shè)計給排水系統(tǒng)的出流壓力,才能進行有效節(jié)水。我國現(xiàn)行的《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》中明確要求,高層建筑物的給排水系統(tǒng)需要采用豎向分區(qū)的方式進行給排水,每部分分區(qū)衛(wèi)生器具配水電出的靜水壓應(yīng)在0.45MPa以內(nèi),特殊建筑物中可擴大到0.55MPa以內(nèi)。相關(guān)數(shù)據(jù)表明,衛(wèi)生器具使用水壓在0.20~0.30MPa 時,即能充分保障其使用功能。配水點靜水壓超過0.35MPa后,即屬于超壓出流,存在一定的水資源浪費現(xiàn)象。建議給排水系統(tǒng)設(shè)計人員在設(shè)計過程中對衛(wèi)生器具配水點處的靜水壓進行相應(yīng)的減壓調(diào)整[4]。
熱水供應(yīng)系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑工程給排水系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍,為人們的日常生活提供了非常大的便利,但是,絕大多數(shù)熱水系統(tǒng)都存在嚴(yán)重的浪費水情況。由于給排水系統(tǒng)設(shè)計、施工和管理等多方面因素的影響,很多建筑物中的熱水循環(huán)系統(tǒng)與出水口的距離較遠(yuǎn),使得熱水裝置在開啟后需要先將管道中留存的冷水放掉后才能使用,使得大量水資源被直接排放。設(shè)計人員應(yīng)充分考慮到這一因素,在對給排水系統(tǒng)進行設(shè)計時,全面地考慮建筑工程的性質(zhì)、區(qū)域經(jīng)濟條件、建筑標(biāo)準(zhǔn)、建筑成本和需要達到的節(jié)水目標(biāo)等因素,在條件允許的情況下,選擇最合適的熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)(見圖3),提高排水系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性和合理性,減少水資源的浪費[5]。
圖3 熱水循環(huán)系統(tǒng)原理
建設(shè)雨水廢水回收利用設(shè)備,需要在工程建設(shè)初期投入一定資金,增加建筑工程的建設(shè)成本,降低開發(fā)商的經(jīng)濟效益。但是從長遠(yuǎn)效益來說,建設(shè)雨水廢水回收利用設(shè)備,不僅能有效節(jié)省水資源,促進節(jié)能型社會的建設(shè),還能有效減少建筑工程的運營成本,使建筑物在使用過程中依托對雨水廢水的有效利用取得良好的遠(yuǎn)期效益[6]。
目前,我國太陽能技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得較為成熟。太陽能屬于無儲備限制的綠色新能源,在使用過程中不會對環(huán)境造成污染,在建筑給水設(shè)計中充分應(yīng)用太陽能,不僅能獲得良好的建筑供水加熱效果,并且能減少對電能的消耗,綜合效益較為明顯。設(shè)計人員在對建筑給水加熱系統(tǒng)進行設(shè)計時,應(yīng)全面地考慮建筑物的結(jié)構(gòu)、布局、住戶的實際需求等因素,科學(xué)布置太陽能設(shè)備。在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的情況下,城市人口數(shù)量不斷增長,為緩解城市人口壓力,高層建筑的數(shù)量越來越多,很多高層建筑存在人員數(shù)量過多、房頂面積有限的問題,單純在建筑房頂安裝太陽能設(shè)備難以為整棟建筑物內(nèi)的住戶提供太陽能加熱供水服務(wù)。在對熱水供水系統(tǒng)進行設(shè)計(見圖4)時,可采用以下措施對該問題進行有效處理[7]。
圖4 太陽能供水加熱
(1)對高層建筑的熱水供水系統(tǒng)進行分區(qū),高層住戶采用單獨太陽能供熱,低層住戶采用太陽能集中供熱。
(2)設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合建筑物的結(jié)構(gòu)特點合理安裝太陽能集熱,提高太陽能的吸收采集效率,提高對太陽能的利用率。
(3)保證太陽能設(shè)備的儲能能力。雖然太陽能可持續(xù)利用,并且沒有儲備量的限制,取之不盡,但供應(yīng)的穩(wěn)定性較差,如夜晚、陰雨天氣、霧霾天氣得條件都難以保證能源充足,只有具備良好的儲能能力,才能保證建筑物中熱水供水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
設(shè)計人員應(yīng)在設(shè)計排水系統(tǒng)時充分考慮消防設(shè)施的用水要求,消防滅火的過程中,需要在短時間內(nèi)使用大量水資源,所以必須保障建筑內(nèi)水資源的儲備量。部分建筑工程開發(fā)商為節(jié)省開發(fā)成本,只建造一個水池,采用消防用水和生活用水并用的形式為住戶供水,使生活用水會在水池中長時間停留,最終導(dǎo)致生活用水水質(zhì)變差。因此,若建筑物采用生活用水和消防用水合用水池時,應(yīng)定期對儲存水進行更換,保證儲存水的水質(zhì),避免對住戶的健康造成影響和危害。若住戶較多,且生活用水和消防用水需要儲備的量都較大,建議采用分開使用蓄水池的方式,能有效減少消防用水的更換次數(shù),降低建筑物的運營成本,還能避免浪費水資源,提高生活用水的循環(huán)利用效率,保證生活用水的水質(zhì)。
在國家大力發(fā)展經(jīng)濟的過程中,人們對水資源的需求量不斷增大,若一直任由水資源浪費,會對國家未來發(fā)展造成嚴(yán)重影響。建筑用水在現(xiàn)代城市生活用水中占據(jù)很大比重,在對建筑工程給排水系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)充分應(yīng)用環(huán)保節(jié)能理念,改善傳統(tǒng)建筑給排水過程中產(chǎn)生的水資源浪費情況,對促進建筑工程的可持續(xù)發(fā)展、保護水資源具有重要意義。