节水型住宅建筑设计分析

童飞

（广厦重庆第一建筑（集团）有限公司 重庆 400051）

1 防止给水系统超压出流造成的隐形水量浪费

超压出流是指给水配件前的静水压大于流出水头，其流量大于额定流量的现象。超出额定流量的那部分流量未产生正常的使用效益，是浪费的水量。由于这种水量浪费不易被人们察觉和认识，因此可称之为隐形水量浪费。55%的螺旋升降式铸铁水龙头（以下简称普通水龙头）和61%的陶瓷阀芯节水龙头的流量大于各自的额定流量，处于超压出流状态。两种龙头的最大出流量约为额定流量的3倍。由此可见，在我国现有建筑中，给水系统的超压出流现象是普遍存在而且是比较严重的，为改变这一状况，应采取以下措施。

1.1 合理限定配水点的水压

由于超压出流造成的隐形水量浪费并未引起人们的足够重视，应根据建筑给水系统超压出流的实际情况，对给水系统的压力做出合理限定。

1.2 采取减压措施

在给水系统中合理配置减压装置是将水压控制在限值要求内、减少超压出流的技术保障。

设置减压阀。在入户支管上设置了减压阀的那栋住宅楼，各楼层出水量明显较小，且各配水点水压、流量较均匀。减压阀具有较好的减压效果，可使出流量大为降低。

设置减压孔板或节流塞减压孔板相对于减压阀来说，系统比较简单，投资较少，管理方便。

1.3 采用节水龙头

在同一压力下，节水龙头具有较好的节水效果，节水量从3%～50%不等，大部分在20%～30%。且在静压越高、普通水龙头出水量越大的地方，节水龙头的节水量也越大。因此，应在建筑中（尤其在水压超标的配水点）安装使用节水龙头，减少水量浪费。

2 减少热水系统的无效冷水量

随着人民生活水平的提高和建筑功能的完善，建筑热水供应已逐渐成为建筑供水不可缺少的组成部分。据调查，各种热水供应系统，大多存在着严重的水量浪费现象，主要表现在开启热水配水装置后，往往要放掉不少冷水后才能正常使用。这部分流失的冷水，未产生使用效益，可称为无效冷水，即浪费的水量。

2.1 新建建筑应选用支管或立管循环方式

目前我国现行的《建筑给水排水设计规范》中提出了三种热水循环方式：干管循环、立管循环、支管循环；同时，允许热水供应系统较小、使用要求不高的定时供应系统，如公共浴室等可不设循环管。热水系统的循环方式直接决定了无效冷水是否存在及冷水量的相对大小。我们认为新建建筑热水系统不应再采用干管循环和无循环方式，而应根据建筑物的具体情况选用支管循环或立管循环方式。这一要求应编入设计规范或地方性节水法规。目前我国绝大部分公共浴室采用的是无循环定时热水供应。

2.2 对现有无循环定时热水供应系统应限期改造，每天洗澡前要排出大量无效冷水。

由于无循环系统管线较简单，故改造工程投资少，收效快，较易施行。

2.3 减少局部热水供应系统管线的长度并进行管道保温

我国现有住宅大多采用局部热水供应系统，系统中不设回水管。当家用燃气热水器的设置点与卫生间相距较远时，每次洗浴都需放掉管内滞留的大量冷水。又因为热水管几乎都未采取保温措施，管中水流散热较快，因此在洗浴过程中，当关闭淋浴器后再次开启时，可能又要放掉一些低温水。热水管线越长，水量浪费越大。为解决这一问题，提出以下建议：（1）在建筑设计中，除考虑建筑功能和建筑布局外，还应考虑节水因素，尽量减少热水管线长度。（2）在有关规范和施工验收标准中，增设连接家用热水器的热水管均应进行保温的内容，以规范家用热水管道的安装，保证热水使用过程中的水温，并组织力量开发与燃气热水器配套的回水装置。

2.4 严格执行有关设计、施工规范，建立健全管理制度

循环方式确定后，热水管网的设计和施工质量及管理水平直接影响无效冷水量的大小。如设计时，循环管道应采取同程布置的方式；在高层建筑中，冷、热水系统的分区应一致，各区水加热器、贮水罐的进水均应由同区的给水系统专管供应，以保证冷、热水压力相同等。

2.5 减少调温造成的水量浪费

为减少调温造成的水量浪费，公共浴室应采用单管热水系统，温控装置是控制其水温的关键部件。据反映，现有温控装置不够灵敏，洗浴水忽冷忽热。因此应积极开发性能稳定、灵敏的单管水温控制设备。

3 防止二次污染造成的水量浪费

二次污染事故的发生，使得建筑给水系统不能正常工作，造成用户用水困难。同时，受到污染的水将会被排放；对供水系统的清洗处理，也需耗费大量的自来水，这些都造成了水的严重浪费。因而防止建筑给水系统二次污染，对节约用水有着十分重要的意义。

3.1 在高层建筑给水中采用变频调速泵供水

水池、水泵、高位水箱加压供水方式是目前高层建筑中使用最广泛的供水方式。有研究表明，这种供水系统的水质指标合格率有所下降，其原因约有一半是水在加压输送和贮存过程中造成的。

3.2 新建建筑的生活与消防水池分开设置

目前绝大部分高层建筑的生活与消防贮水池合建，水池容积过大，生活用水储量一般不足总储量的20%，生活用水贮存时间过长，有时长达2～3天。有研究表明，夏季水温较高时，水箱中的水在贮存12小时后，余氯即为零，细菌快速繁殖。合建水池在每月的消防试水时还会造成消防试水的排放浪费。

3.3 严格执行设计规范中有关防止水质污染的规定

采用水池、水泵、水箱二次供水方式，虽然存在着二次污染问题，但也具有供水水量水压较稳定可靠等优点，因而，完全淘汰这种供水方式是不可能的，应严格执行设计规范中有关水池（箱）材质选用、配管和构造设计及防止管道系统回流污染等规定，杜绝由于选材或设计、施工不当引起的水质污染。

3.4 水池、水箱应定期清洗

为保证水箱良好的卫生条件，卫生防疫部门应加强对水箱水质和水箱清洗的监管力度，并应适当增加水箱的清洗次数。

3.5 强化二次消毒措施

在二次加压系统中设置消毒装置生活饮用水池（箱）内的贮水，在最高日用水情况下，12 h内不能得到更新时，宜设置消毒处理装置。

另外，要加强对消毒器的使用管理。

3.6 推广使用优质给水管材

在建筑给水中，目前有铜管、不锈钢管、聚氯乙烯管、聚丁烯管、铝塑复合管、高密度聚乙烯管等新型管材可以取代镀锌钢管。塑料管与镀锌钢管相比，在经济上具有一定优势。铜管和不锈钢管虽然造价较高，但使用年限长，还可用于热水系统。应根据建筑和给水性质，选择合适的优质给水管材。

4 大力发展建筑中水设施

建筑中水设施是指民用建筑物或建筑小区内使用后的各种排水如生活排水、冷却水及雨水等经过适当处理后，回用于建筑物或建筑小区内，作为杂用水的供水设施，包括水处理、集水、供水等设施。

4.1 充分利用盥洗废水等优质杂排水

现有中水设施大多建于宾馆、高校，水源基本为浴室洗浴废水。经调查和试验分析，我们认为盥洗废水具有水量大、使用时间较均匀、水质和处理效果相对较好等优点，应作为中水水源，加以充分利用。

4.2 推广技术、管理、经济综合优化的新处理工艺

建筑中水处理技术不但要求处理效果稳定可靠、运行管理简单方便，还应在经济上具有一定优势。因此应综合各种因素，推广技术、管理、投资、处理成本及占地等方面综合优化的新的中水处理工艺，如一体式膜生物反应器处理技术。

4.3 尽快制定并实施新的回用水水质标准

目前建筑中水回用执行的是现行的 《生活杂用水水质标准》。该标准中总大肠菌群的要求与《生活饮用水卫生标准》相同，比发达国家的回用水标准及我国适用于游泳区的Ⅲ类水质标准还严格。这样就导致两个问题：一是许多现有中水工程根本达不到该标准；二是由于达标具有一定难度，限制了中水工程的推广和普及。因此希望尽快制定该指标的适宜限值，并尽快颁布实施，以降低中水工程的投资和处理成本。

4.4 修改、完善、制定中水设施建设的有关行政规章和配套措施

为切实推进建筑中水设施的建设工作，建议在现有行政规章和措施的基础上再增加以下内容。

逐步规范中水设施的设计规模。通告对需设置中水设施的建筑和小区规模全部有了量化要求，但并未对中水设施的规模进行限定，这样就可能出现建筑面积相同而中水设施规模差异很大的现象。

建立中水设施的质量监控体系。为保证中水设施的质量，应建立一套质量监控体系，对中水设施建设的各个环节进行监控。

建筑给排水设计与中水设施建设相配套在有关规章和规范中，应规定建筑给排水系统设计与中水设施建设相配套，如建筑给排水系统设计应在中水设施的处理规模确定后进行，以便根据中水设施的水源要求和回用要求设计给水和排水系统。

制定配套的经济政策。

5 推广使用节水器具

配水装置和卫生设备是水的最终使用单元，它们节水性能的好坏，直接影响着建筑节水工作的成效，因而大力推广使用节水器具是实现建筑节水的重要手段和途径。

在不同场所推广使用不同类型的节水器具。在选择节水器具时，除要考察其节水性能外，还要考虑价格因素和使用对象：陶瓷阀芯节水龙头和充气水龙头；使用小容积水箱大便器；延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头、小便器、大便器水箱；在热水系统中安装多种形式的节水器具。

进一步开发多种形式的节水器具。研制不同出水量的水龙头；开发适用于不同压力范围的节水龙头；开发有压水箱和带洗手龙头的水箱。

提高产品质量，降低价格。

6 合理设置和使用水表

水表是《中华人民共和国计量法》保护的专用计量器具，同时又是开展节水工作的重要硬件基础。

6.1 应满足水量平衡测试和合理用水分析的要求

目前全国许多城市都做出了用水单位应根据月均取水量的大小进行水量平衡测试或合理用水分析工作的规定。为保证计量收费和水量平衡测试及合理用水分析工作的正常开展，应在如下位置安装水表：

（1）入户支管（或公共建筑内需计量收费的水管）起端、多层建筑（每个楼门）引入管、住宅小区（或机关、院校及其他单位）给水系统引入管。

（2）高层建筑如下位置：直接由外网供水的低区引入管上；高区二次供水的集水池前引入管上；供水方式为水池·水泵·水箱的高层建筑，有条件时，应在水箱出水管上设置水表；高区给水系统每根给水立管上设置分水表（或两根立管合设一个分水表）。

（3）满足水量平衡测试及合理用水分析要求的管道其他部位。

6.2 提高水表计量的准确度

在调查中发现，由于选型和水表本身的问题，水表计量的准确性较差。如有的建筑物水表型号过大，用水量较小时，水表指针基本不动。根据有关部门和本院课题组对水表的测定结果统计，约有40%的水表不符合±4%的精度要求。水表计量的准确性不仅涉及买卖公平问题，也关系到对漏损控制的评价和采用的对策。为此应采取有效措施提高水表计量的准确度：严格按照规范要求选择和安装水表；水表前加装过滤器；限制使用年限。

6.3 发展IC卡水表和远传水表

目前分户水表普遍设置在居民家中，入户查表给居民生活带来不便，同时居民进行室内装修时，常常把本来明装的水表遮蔽(暗敷)，给查表和水表的维修、管理带来很大困难。近几年，我国住宅设计开始将水表相对集中或统一设置于一楼（或设备层），或把水表设于管井内。这些设计会造成供水管线的增加和成本的提高，同时还增加了施工难度和住户验看水表不方便等问题。在经济发达的国家和地区，IC卡水表和远传水表发展较快。我国的水表应用技术应朝着IC卡水表和远传水表系统的方向发展。

7 结语

建筑节水工作涉及到建筑给水排水系统的各个环节，建筑节水各方面的措施是相互联系、相互制约、相辅相成的，必须把建筑节水工作作为一个系统工程来抓。首先应从给水系统和热水系统的设计上限制超压出流和无效冷水量的产生；其次应防止建筑给水系统二次污染造成的水量浪费，并对已使用过的废水进行处理回用；同时还应合理配置节水器具和水表等硬件设施。只有这样才能获得最大的节水效益。

[1]GB50015-2003，建筑给水排水设计规范[S].