绿色建筑给水排水的节水途径及技术分析

王春燕

（贵州省建筑设计研究院有限责任公司，贵州贵阳 550081）

0 引言

绿色建筑是顺应建筑行业发展、市场需求和国家绿色节能环保政策与目标的具体体现。建设绿色建筑需要加强对水资源的高效利用，在选择材料上要以绿色、节能、环保性能为主，并通过科学设计，利用给水排水的节水技术，有效控制用水，并对排出的废水经过系统处理进行回收利用，以此提高资源利用效率和建筑节水能力。

1 在绿色建筑给排水设计中加强节水设计的应用价值

从现实情况分析，我国虽然有着丰富的水资源，但是人口众多，人均水资源占有量要远远低于世界水资源人均占有量，在水资源利用频次不断增加的基础上，导致水资源占有量逐渐减少，加之全球生态变化和水污染问题的严峻化，必须要加强全民节约用水意识，加强对给排水的节水技术进行研究，采用有效的节水途径加强对水资源的保护，从技术研究、材料选用、回收利用水资源系统设计等诸多方面来最大限度减少对水资源的浪费与生态环境污染，并且降低给排水工程建设成本，减少对周边环境的影响，既满足绿色建筑行业稳定发展的需求，同时又实现经济效益与环境效益的同步提升[1]。

2 绿色建筑给排水节水设计中水资源浪费问题的原因分析

2.1 热水系统设计缺少有效性，给排水压力控制不合理

城市化进程的推进和市场经济水平的提高，人们的生活水平有着质的飞跃，人们更注重建筑舒适性、环保性和安全性。但是现在绿色建筑给排水节水设计中存在诸多问题：①城市建筑物高度因土地资源紧缺和城市人口数量的增长而随之增高，建筑物的给排水压力的要求也日益复杂。因供水压力设计在绿色建筑给排水设计中只占小部分，很多设计单位对供水压力设计并没有足够的重视。②绿色建筑给排水设计中未能充分考虑热水系统运行中的循环问题，造成取水点和热水系统的连接距离的合理性不足。③绿色建筑给排水系统设计中采用给排水配件性能不足，像水管接头、阀门等容易出现老化问题，在水压控制处于非正常状态时，容易造成出水量超出额定水量，影响绿色建筑给排水设计的节水效能。

2.2 中水利用率有待提高

中水利用是通过水处理的技术对排水进行科学化处理，将污水处理为中水后，回用至达标用水位置，通过水量平衡计算控制中水处理量及回用量，以此提升中水回用效率，满足相关水质标准要求，在一定范围内合理使用非饮用水[2]。在当前绿色建筑用水过程中，居民生活用水占有很大比例，这些生活用水都可以通过中水回用系统和专业的技术手段在经过科学处理后进行高效利用。但是现实给排水设计中，由于绿色建筑给排水设计人员对于中水回用缺少足够的认识，并且行业内也缺少规范化和系统的政策和法律法规的约束，导致中水设计在给排水设计中应用较少，影响了绿色建筑水资源利用效率和对污水、雨水的回收利用。

2.3 缺少科学的水资源回收利用系统的设计

绿色建筑中排出的废水是可以通过净化系统和回收利用系统转化为干净的水资源，并提高水资源利用效率。但是现实中很多施工单位并没有在项目建立初期阶段加强对给排水节水设计，对废水净化处理、居民生活用水回收、雨水收集回用等方面缺少设计意识和重视程度。这样造成了很多居民用水、雨水、工业废水等未经净化和消毒处理就进行排放，没有形成中水，无法为不同区域差异化水质标准提供用水需求，像农田灌溉、厕所用水、城市花草用水等方面，只能利用大量的自来水来满足城市用水需求。其中一部分原因是建筑施工单位为了节约成本，才没有进行废水回收利用系统的设计和考虑，也有部分开发商虽然设计了回收利用系统，但所使用的节水设备及相关配件的质量达不到行业标准要求，难以稳定运行，并且回收系统设计以及用水设备的运行维护的成本较高，很多施工单位的资金有限，很少会利用系统来实现给排水系统节水目的，而是直接停用，降低运维成本。

3 绿色建筑给排水设计中节水措施和技术应用

3.1 加强给排水压力设计，提升给排水节水效能

提升绿色建筑给排水整体系统设计水平，应在绿色建筑给排水设计中，从系统整体设计视角出发，从两个维度加强对节水效能的把握，一方面，需要在绿色建筑给排水系统设计中加强对压力设计的全面考量，减少因为压力过大导致水资源使用超出额定水量、造成浪费的情况，并且也要注意压力也不能过小，影响居民日常生活用水需求。另一方面，加强对热水供应系统的优化设计。热水供应系统设计如图1所示。

目前存在热水供应系统性能不足而造成浪费，当热水装置开启后，无法及时获得相应温度的水，需要放掉一些冷水，才能正常使用。造成这种情况的根源在于设计、施工和管理方面未能充分考虑多环路阻力的平衡问题，导致加热系统的环路中出现断流情况[3]。结合上述两个方面设计问题，既需要学习和借鉴国外先进的技术，并结合当前给排水压力设计存在的问题，研究技术与解决方法，同时针对热水供应系统环路设计不合理的问题，可以选择支管循环方式或者立管循环方式，有效减少无效冷水浪费问题。

3.2 加强中水回用系统设计，完善行业相关标准

一方面，统筹布局，全面布设。设计分流排水装置，从以往单一排水管网转变为多种分流排放的方式，以当地区域地质、气候、排水管网设计等因素综合考虑，合理收集和利用雨水，减少雨水对居民生活和交通运输造成的不便影响，并将收集的雨水经过净化和消毒处理后应用于不同非饮用水的供应处。如建筑施工、城市绿化、车辆冲洗、厕所用水等；另一方面，加强生态问题的重视，提升环境保护意识，将城市工业废水、居民生活用水等资源，通过净化处理方式和完善的排水管道排出，将达标的废水与非饮用资源混合，减少废水对自然环境的污染。同时结合外部环境条件和城市发展现状，结合不同给排水要求，建立健全行业管理标准，采用收集回用技术、分流设备、安装节水装置、采用新的材料等方法，降低污水、废水对周围环境的影响指数[4]。中水回用系统设计如图2所示。

图2 中水回用系统设计

此外，要加强政府引导，出台相应水资源利用政策，完善法规，补齐绿色建筑给排水节水系统存在的短板，其中要加强中水深度处理和利用，在中水提标上下功夫，先从城市河道生态补水做起，加快打造几处样板河道，发挥好示范引领作用，并要全面掌握区域用水结构，列出用水大户清单，不断扩大中水在企业生产、市政道路、园林绿化、公共场所保洁等领域的使用范围，除饮用水外，凡是可以用中水替代的用水区域，都要将自来水转变为中水，节约自来水资源。

3.3 利用雨水收集回用技术，开发第二水资源

雨水收集回用技术可以有效改善水资源浪费现状，降低资源损耗，并优化配置水资源，针对建筑物用水、城市美化用水、农田灌溉等方面，将收集的雨水经过系统处理后通过供水管道输送到不同区域，满足用水需求的同时，实现水资源重复利用。首先，进行雨水收集回用之前，应做好实地考察，基于实际情况设计雨水收集系统，结合当地气候、地质、环境等因素，确立短期建设目标与长期建设目标，在合理和允许的范围内，收集雨水，以维护生态、满足用水需求为核心目标，采用技术手段对雨水径流合理控制，重复使用和节约资源。其次，运用分流关键技术，在大幅改动原有城市排水管网整体样式的基础上，针对管网设计中不合理的地方、管口衔接处以及细节做好改良与优化，并根据分流技术理念，设置分流装置，做好排水管网的衔接。分流装置如图3所示。

图3 分流装置

最后，在具体实施过程中，为了提高雨水利用效率，需要与绿色建筑给排水设计和节能要求相结合，设计雨水沉沙池，将收集到的雨水引入到沉沙池中进行再次利用，并存储到蓄水池中，经过消毒处理，将其引入到中水管道内，实现对雨水的高效利用。

3.4 加强新型材料运用，合理选用管道加压设备

在绿色建筑给排水设计环节，为了有效体现节水理念，可以在选材用料上进行改良，具体如下。

（1）利用太阳能系统。太阳能是清洁、安全、环保的新能源，在热水供应系统中具有广泛的应用价值。利用太阳能加热设备，采用真空管式和热管式两种方式，提高集热效率，增强保温性能，减少对无效冷水的浪费，达到节约用水的目的。

（2）采用节水型用水器具和相关配件。在选择给水管道材料时，应注意考虑材料的经济性、环保性。目前，市面上可以选择钢塑管、聚氯乙烯管等管材，有效代替普通镀锌钢管，确保用水节水效能。聚氯乙烯管材如图4所示。

图4 聚氯乙烯管材

（3）使用优质管材和阀门。一般镀锌管在长时间放置后容易生锈，污染水资源，甚至在管口衔接处容易发生锈蚀，引发渗水和漏水问题。针对这一问题，可以采用铝塑复合管、不锈钢管、钢塑复合管、PVC-U管等具有性能优良的环保管材。同时在选用阀门时，应注意阀门质量和类型，如果质量不达标，选择的类型不合理，也会影响供水效率和质量。通常以50mm作为选择标准，对于不超过50mm管径的给水管采用截止阀控制调节水量，而大于50mm管径的给水管使用闸阀调节更为合适。此外，还要合理选择管道加压设备，在绿色建筑给排水管道设计中，常常因为水压问题导致水资源浪费。其原因是给排水管道设计不合理、管道材料及相关配件在长期使用中出现老化问题。为了解决上述问题，达成水资源高效利用和减少资源浪费的目的，应该选择适合的管道加压设备，改善管道水压不足的问题。例如：采用无负压供水设备，不需要设计施工水箱设备，减少管道设备安装复杂性，减少管道多余压力消耗。

4 结语

综合上述分析，绿色建筑是建筑行业发展的主流形式，为了落实国家节能减排、绿色环保的发展理念，解决当前水资源日益紧张和生态环境愈加严峻的问题，应在绿色建筑施工过程中加强对给排水节水系统设计，采用雨水收集利用技术、分流技术、采用管道加压装备和优质新型环保材料等方法，做好给水系统和排水系统的平衡，合理配置和利用水资源，达成绿色建筑给水排水的节水目的。