节水措施在建筑给排水设计中的应用

曹召生

摘要:在建筑给排水工程设计中,从源头做起,充分运用各种节水措施,是给排水专业技术人员的当务之急。从给水系统选择、节水器具和器材的选用、雨污水的回收利用等方面,介绍了建筑节水的相关措施。

关键词:给水系统 节水器具和器材 雨污水的回收利用 节水

0 引言

在21世纪的今天,作为建筑给排水的专业技术人员,节水的概念已不是传统意义上节约用水、减少用水量,而应当是在满足使用要求、不降低人们的生活质量和不影响给排水系统正常运行的前提下,如何加强管理,依靠科技进步,采取先进的技术措施,提高水的有效利用率,减少无用耗水量。本文试着从建筑给排水设计中给水系统的选择、节水器具和器材的选用、雨污水的回收利用等三方面作些探讨。

1给水系统的选择

给水系统的任务是在满足用户水质、水量和水压要求的前提下,将市政给水管网或自备水源的水输送到建筑物内各用水点。根据用户的使用性质,对水量、水压的要求和建筑物条件,给水系统有不同的供水方式,不同供水方式的选取对楼房节水效果影响重大。目前,在很多情况下,给水系统提供的水压与用水点实际需要的水压不相符,由于流量和压力成正比,出口压力过大,卫生洁具的出水量远远大于额定出水量,造成水资源和能量的巨大浪费。从节水和节能的角度出发,楼房给水系统应尽量要求整个系统压力均衡,每个用水点的出水压力尽量接近器具的额定出水压力。《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)2.3.4条规定:“高层建筑生活给水系统的竖向分区,应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件,结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低卫生器具配水点处的静水压,住宅、宾馆、医院宜为300~350kPa;办公楼宜为350~450kPa。”该条款可能是从材料设备的安全方面考虑,但对系统的节水也有很大的作用。

近年来随着给排水技术的进步,新型供水设备技术的成熟,新型减压阀的普及应用,给水系统的设计更加合理,满足节水的要求。另外,还可以采用装设孔板、节流阀、调压阀、过滤充气网等一系列限压节流措施,使卫生器具水压一般控制在0.3~0.35MPa。

1.1恒压变频、气压罐给水系统 给水系统的二次污染也会产生水的浪费。由于传统的水泵水箱联合供水方式会造成水质二次污染,污染物在水池、管道中沉淀,每次使用时都需放掉一定量的水,造成水的浪费;此外定期清洗水池,也需大量用水。目前变频调速给水装置已经是一种较成熟的应用技术,具有占地少、噪音低、可靠性高、节约人力等优点。控制电机的功率一般为7.5~110kW,最大可达到280kW,供水量为0~2000m3/h,供水扬程为0~300m。气压罐给水方式的供水设备包括离心泵和气压罐。气压罐为钢制密闭容器,供水时利用容器内空气的可压缩性,使气压罐既可储存和调节水量,又可将罐内储有的水压送到一定的高度。采用变频调速供水设备、气压罐供水,可取消给水系统中的高位水箱,避免由于二次污染造成的水的浪费。也可以采取气压给水设备和调速泵并联安装,昼夜交替运行的方式,取长补短,有利于节能和提高供水的可靠性。

1.2减压阀给水方式 在高层、超高层建筑中,为使系统安全可靠及经济合理,竖向分区供水、安装减压阀、减压孔板等措施也间接地起到了节水作用,减压阀一般和屋顶水箱、调速泵结合使用,通常有DN32~200多种规格,阀前、后的工作压力分别为<1MPa和0.1~0.5MPa,调压误差为±(5%~10%)。鉴于水的漏失率和浪费程度几乎和水压大小成正比,因此,减压阀对节水具有很大的作用,据统计,采用孔板或用压力调节阀调压,可使耗水量降低15%~20%。

1.3热水系统和管道 在使用热水龙头时,由于支管内的水温没有达到使用要求,必须先将冷水放掉,这种浪费常被人忽视。如果按一个龙头出流量0.3L/s计,1min就可放出18L水,相当于3次冲洗坐便器的水量。因此,在热水系统设计中,应采用立管循环,甚至支管循环,做好管道保温,尽量减少这种非使用性的浪费。

2 节水器具和器材的选用

目前全市公共场所节水器具的普及率为50%,居民家庭节水器具的普及率仅为30%。通过推广节水器具、器材来节约用水是个趋势,潜力很大。如何从设计的源头做起,推广应用节水器具和器材具有更为普遍和特殊的意义。2002年国家就颁布了《节水型生活用水器具》(CJ164—2002)的产品标准,采用节水型生活用水器具势在必行。

2.1水龙头 老式螺旋式水龙头结构落后、质量差、易出现跑、冒、滴、漏的现象,浪费水量。现在有不少新型节水龙头研究开发出来,充气水龙头就是其中一种,这种龙头出水时使人感到水量很大,而实际出水量仅0.032L/s,比一般龙头节水60%~70%,特别是当出现超压供水时,充气龙头的节水效果更加明显。

延时自闭式水龙头在出水一定时间后自动关闭,避免长流水现象,并且其出水时间可在一定范围内调节,既方便卫生又符合节水要求,非常适合公共场所使用。因此应积极推广使用各种节水龙头,有关部门也应严把质量关,全面淘汰老式螺旋式水龙头,防止粗制滥造的水龙头进入市场。

2.2冲洗水箱 最近几年,大(小)便器的结构有很大进步,冲洗水箱容积从过去的12~26L减至6~9L节水型的水箱,最小的4.5L的水箱已有在国外使用。我国目前推广应用6L座便器系统的条件已经具备。继1999年修订颁布的《卫生陶瓷》(GB/T6952—1999)中将6L便器和后续冲水量纳入国家标准后,国家建材局组织制定的《6升水便器配套系统》(JC/T856—2000)也已正式颁布实施。产品标准和系统评价检测标准的确立,为节水型卫生洁具的推广应用提供了科学的评价方法和应用的技术基础。目前,座便器的形式有:冲洗式、虹吸喷射式、虹吸旋涡式,冲洗效果好的有虹吸式(后出式)、虹吸喷射式、虹吸涡旋式,均着眼于用较少的水量达到良好的冲洗效果。在选用时,采用虹吸式座便器和两档提拉式虹吸水箱或双冲水节水水箱,使用后的节水效果均比较满意。

2.3淋浴器 在生活用水中淋浴用水占总用水量的20%~35%,比例相当大。旧式淋浴器调节水温时浪费水量很多,其调节的过程其实就是浪费水的过程。目前市场上出现了恒温式淋浴器,它可以事先设定温度,通过形状记忆合金来调节热水和冷水,并可瞬间回复至原来设定的温度。

在公共场合上,除了避免调节水温浪费水量外,还应节约擦身时的水量和其他长流水,可设计采用脚踏式间断式淋浴器,做到人离水停,可比连续喷淋设备节水30%以上。

淋浴连接阀对于具备水压的淋浴设备来说,是理想的节水节能配件。它使用于有软管连接的淋浴装置上,可安装在软管与水龙头的接口处,也可安装在软管与沐浴头手柄的连接处,以空气为动力产生压差,当“膨化”水由花洒喷出时,仍具有大面积淋洒,在满足同样舒适度的情况下,节水节能高达70%。

3 结语

随着人类对自然干预行为的增加,自然水体遭到日益严重的污染,可供直接取用的优质水源日显短缺,缺水已是各国面临的一个现实的世界性危机。我国淡水资源人均占有量仅2545m3,不足世界人均值的1/4。水资源是我国十分短缺的自然资源之一,必须倍加重视。

对水资源的认识要实现“三个转变”,即由过去一般性资源认识向战略性资源认识的转变,由过去粗放型经营方式向集约型经营方式的转变,由过去主要依靠增量解决资源短缺向更加重视节约和替代转变。核心是提高用水效率,减少无用水耗。无用耗水量是对水资源的巨大浪费,会给十分紧张的城市供水带来更大困难。

参考文献:

[1]高明远,岳秀萍.建筑给水排水工程学.北京:中国建筑工业出版社,2002.