现代绿色建筑给排水设计施工中环保节能新技术的应用分析

2021-05-27鲁言言上海天华建筑设计有限公司合肥分公司安徽合肥230000

安徽建筑 2021年5期

关键词：热水雨水管道

鲁言言（上海天华建筑设计有限公司合肥分公司，安徽合肥 230000）

1 引言

当前经济与科技不断进步，新技术的诞生不但使人们的生活更加美好，还在很大程度上加快了新能源开发步伐，尤其是近年来国家对环保给予高度重视，要求城市建筑应遵循节能环保原则，将新技术应用到建筑设计的各个环节，给排水设计自然不能例外。

2 当前的给排水施工

2.1 给水系统施工中存在的问题

该项施工中存在的问题主要包括以下内容。

①超压出流。主要是指在给水配件前压力超过额定值时，单位时间内水流量超过规定值的现象。当前部分给水系统的水压控制不当，超压出流用水的水量不够均匀，大量水加压喷射出来后未能发挥作用，由此导致大量水资源浪费。

②以往给水系统中的管道、阀门等部件材料质量不佳，耐腐蚀性较弱，在长期使用时常常出现漏水情况。

③加压注水系统选择不当，部分高层建筑消防用水主要为单独加压与贮存方式，为满足消防用水要求需定期换水，但设计时未考虑到水资源回收问题，由此导致水资源浪费。

④管道材质不佳，在供水管道建设中，管道中层与里层建设材料以金属材质为主，长期冲刷后材料受到氧化，表面沉积大量铁垢，影响水流畅通。

2.2 给排水设施建设滞后

当前供水管道在长度与质量等多方面均滞后于发展需求，但建筑内部居民需水量却未减少，导致给排水工作难度增加，加上城建部门对地下设施重视度较低，致使地上与地下设施建设速度不匹配。此外，建筑单位在给排水管道铺设后，忽视后续维护与管理，故障问题难以第一时间得到解决，严重影响排水设施质量，因设施建设落后使我国与发达国家的差距不断增大。

2.3 未充分利用自然资源

当前建筑用水大多为火能热水或电能热水，需要消耗大量一次性能源，增加资源紧张度，未能充分发挥自然资源的作用，以太阳能为例，该项热能主要是将阳光聚合，利用其能量产生热气、电力与蒸汽，具有取之不尽用之不竭的特点，可作为节能设计的首选，可替代传统高能耗燃煤、燃油、电锅炉与燃气热水器投入使用。

3 现代绿色建筑给排水设计施工中的环保节能技术

本文以合肥滨湖科学城项目为例，总占地面积为11529.89m。在本项目建设中严格遵循《合肥市绿色建筑发展条例》相关规定，坚持低碳生态、经济适用、精细化原则，将现代绿色环保理念引入给排水设计施工中，优先使用节能环保材料，促进雨水资源回收利用，安装太阳能光伏系统，完善给排水管道设计方案，使绿色建筑施工与环保要求充分符合。

3.1 节能的功能材料及外围护材料

该项目中采用的防暑材料、陶瓷砖、内墙涂覆材料、密封胶等均获得绿色产品认证，确保室内甲醛、苯、氨等污染物浓度与规定相符。建筑内墙面、地面、装饰物等材料的污染浓度指标也与《民用建筑设计统一标准》（GB50352-2010）规定相符。外围护材料采用装饰性构件，如金属隔热型材、节能化学建材、节能木地板等等，具有遮阳、导风、透光、辅助绿光等作用，可在项目建设中发挥节能材料特性，实现环保要求。此外，施工人员在给排水系统优化中，尽量采用节能式用水设备，选用低噪音VRV室外机组，采用浮筑楼板方式，在基础底部设置减震垫，与减震弹簧相结合，起到降噪效果，使水循环产生的噪音有效降低。

3.2 对雨水等可再生水资源充分利用

该项目中雨水回收利用主要通过收集项目地块内的雨水来完成，发挥雨水截污系统的作用，使存储的雨水资源满足回收利用的标准，使城市给排水系统功能得以增强，特别是排水功能，可有效避免城市内涝产生，为“海绵城市”建设提供强有力的支持。要想促进雨水资源的二次利用，应通过修建雨水调蓄池进行收集，再经过净化处理后使其满足城市用水要求。在雨水排水管道设计中，室外雨水经过雨水口汇集后进入雨水蓄水池中，用于道路冲洗、绿化浇灌等，剩余部分接入市政雨水管网。屋面水域采用重力流内排水系统，集中排放到雨水管网之中。该项目在地下一层车库中设置中水处理设备，在中水机房末端安装计量水表，对中水回用量进行计算，将中水与雨水一同用作道路冲洗、绿化灌溉之中，工艺流程如图1所示。

图1 中水回用工艺流程图

3.3 降低建筑施工过程中的能源消耗

在该项目中，塔楼屋面日照资源充足，可安装太阳能光伏发电系统，借助钢构架将光伏设备提高到机房屋面高度，朝着正南方向安装，产生的电能可用于楼梯间、走廊等公共区间照明用电，安装位置如图2所示。此外，还可通过升级热水干管循环方式，确保循环更加高效可靠，从而降低热水干管循环中冷水的排放量，提高水资源利用率，严格把控材料质量关卡，确保型号、规格与性能与绿色工程要求相符。

图2 太阳能光伏组件布设图

3.4 结合利用空气能源，对建筑给排水功能不断强化

该项目的给排水设计采用空气源热水系统技术，设计者结合空气源热水系统技术特点，利用该技术进行加热，替代以往的火能热水或电能热水。在热水传输中因受到温差的影响，热水散热速度相对较快，由此造成资源浪费。从环境视角来看，该技术的应用不但可减少环境污染，还可使给排水功能不断强化，达到绿色高效的建设要求。该项目中餐厅类面积为4970m，餐饮用水定额为每人每次15L，员工热水用水额定为每人每次7L，日热水用量总数为10.4m，年使用天数为365d，用水需求量为2701m。因该项目中S2#裙房日照遮挡严重，因此S2#的餐饮热水由空气源热水系统提供，该项目采用2级能效节能产品，性能与《热泵热水机(器)能效限定值及能效等级》（GB29541-2013）中的规定相符合，能源效率等级如下表所示。

能源效率等级指标

3.5 完善管道设计方案

该项目的生活污水管道设计中，室内污水与废水分流，废水经过地库的中水回用系统处理后，用于室外道路冲洗、绿化灌溉等，室外雨水与污水分流，分别接入市政雨污水排水系统中；场地内污水与废水经过化粪池处理后接入市政污水管中，全部大、小便器均带有存水弯，水封深度超过50mm，在地库中设置成品隔油池，厨房废水经过隔油池预处理后与室外污水管道相连；在给水管设计中，室外管道采用球墨铸铁管，橡胶柔性承插连接；室内采用衬塑镀锌钢管，丝接；支管为三型聚丙烯PP-R管，热熔连接；生活泵房中的给水管利用无缝钢管，焊接。在排水管设计中，卫生间、厨房等场所的排水管均采用UPVC材质，具有空壁消音特点，丝扣挤压胶圈密封接口；排水支管采用UPVC管材，承插粘接；室外排水管为UPVC双壁波纹排水管，采用橡胶圈连接。本项目高层办公楼每层设备平台设置有空调室外机安装位置、风管机新风管道；同时双侧地库中通风、电气、给排水等管线较多，通过BIM模型分析进行优化施工图设计，后期可将模型提交给施工、物业单位，方便后期运行维护，该模型如图3所示。