绿色建筑给排水设计的节水措施研究
2022-11-24王吉亮
王吉亮
(烟台市勘察设计审查服务中心有限责任公司,山东烟台 264003)
0.引言
目前,全球的用水量正在不断地增加,水资源短缺问题在任何国家都成为优先考虑的问题之一,也成为一个日益严重的民生问题。所以,这就需要世界各行各业提高用水的效率,最大程度地节约水资源。对于建筑行业来说,建筑在设计给排水系统之初就要考虑到节约水资源并减少浪费的问题,尤其是要全面细致的分析目前建筑中存在的相关问题并提供合理的优化方案,从而确保建筑设计师在设计之初就可以考虑到这些问题并进行满足,既能达到节约水资源的目的,又能使建筑公司获得最大化的利润。
1.建筑给排水系统中存在的水资源浪费问题
1.1 设计科学性不高
在建筑设计中,要想最大化地节约水资源,最重要的一环便是给排水系统的设计,但是目前很多设计师在设计时并没有考虑到与环保科学相结合,导致设计方案和工程中的供排水系统经常发生冲突,从而降低了方案的实用性。还有一些给排水系统的施工人员没有一个科学的概念,不能合理地控制水压的稳定性,且许多管道的布置都不合理。因此,在施工过程中,不仅会给企业造成经济损失,而且还会使得节水效果大大降低。
1.2 渗漏问题及其成因分析
在后续的施工以及使用时,我们面临的最严重的问题就是水资源的渗漏。经过研究发现,在给水以及排水的过程中,如果管道有明显的破损或是两个管道连接处有缺陷,就会导致水资源的渗漏。经过分析可以得出,水资源的泄漏主要来自缺乏规划合理的方案,以及不能合理地选用管道管材管件。所以就可能会发生故障,引发水资源泄漏的问题[1]。而且,这些管道及其部件的防腐保护设计也并不合理,经过水的长期浸泡可能会造成腐烂,也会引发泄漏问题。
1.3 给水压力设计问题分析
目前我国的建筑修建得越来越高,在美观的同时,也有个非常明显的缺点,便是给水压力,要使供排水系统能充分满足使用者的需要,就必须注意给水压力的设计问题。但是,目前设计的给水压力存在着很大的缺陷:一方面是由于压力较低,使得它难以实现供水目标;另一方面,是给水压力过高,出现在使用过程中因水流过大从而造成浪费的情况。以上种种问题,根本原因就是在于设计给水排水系统时没有进行全面的分析和准确的计算。
1.4 卫生器具方面的水资源浪费问题
卫生器具对于建筑给排水系统来说也是一个不可忽视的环节,若不能有效合理地使用也会造成水资源浪费的情况,对于节约用水是十分不利的。卫生器具不被合理使用的主要原因是在给排水的设计过程中,设计师没有选择合适的卫生器具,只是参考了一些价格因素,忽视了如何将水资源最高效地利用,因而在后续的使用过程中造成了大量的水资源损耗[2]。
2.给排水节能节水的重要意义
2.1 能促进经济的发展
水是人类必不可少的自然资源,它不仅能满足人类的日常生活,还能够促进工业的大力发展。当前,随着世界人口的不断增多,经济化工业化的步伐也在不断地加快,水资源短缺已经成为一个必须要解决的问题。而在建筑行业中,给排水系统若能得到良好的使用,必定是一项解决水资源短缺的重要举措[3]。因此,建筑师在设计给排水系统的过程中要充分地考虑水资源浪费的问题,采取合适的节水方法。
2.2 能更好地保护环境
当前,除了水资源短缺的问题突出,环境保护也已经成了人们最关注的问题。生活中废水的大量排放给环境造成了一定的污染,影响人们的生活质量。若是建筑的给排水系统能得到有效的利用,必然会减少生活废水的排放,从而也会减少对环境的污染,这也是一种保护环境的有效手段。
2.3 能提高人们的生活质量
目前,全球经济正高速发展,我国的经济发展水平也迈上了一个新的台阶。人们在能满足日常生活需要的同时,对生活环境也提出了更高的要求。废水肆意排放、污水遍布小溪,不仅给人们的生活带了影响,对动植物的生存也是一种打击。所以,建筑师在进行污水处理的设计时,要合理规划污水的排放去处,设计经济适用的给排水系统。这样不仅能减少污水的排放,还有效减少了水资源浪费,改善了人们的生活质量,提升人们的生活水平[4]。
2.4 给排水节水设计提升环保价值
虽然我国国土富饶,但我国的人均水资源与世界的人均水资源相比是极其短缺的,只占世界人均的1/4。水又是人类生存发展的必需,各个领域各个行业都离不开水,水资源更是关系到国家的发展,所以,我们必须把节约用水提到日程上来。然而,鉴于目前的情况,我国的建筑业虽然快速发展,但还是保留着传统的设计思想,建筑师在设计过程中未曾考虑到节约的理念,这与我国建筑业走向环保与现代化发展的趋势是完全相反的。同时,建筑的节水系统更是影响着千万用户。因此,为了保证我国用水利用率的增长,为我国的社会经济提供发展动力,在绿色建筑的建设中要积极地运用节水技术以及各种措施,为在全国各地推广节水理念奠定基础。
3.绿色建筑给排水设计的主要节水措施
3.1 优化管道设计
在设计的过程中,绿色建筑的供水和排水系统以及管道的设计工作都是非常重要的,为了使这方面的设计工作达到预期的效果,减少水资源的泄漏,必须要做到几点:(1)对于当前给排水系统中使用的管材以及各种配件进行全面综合的分析,以确保在使用过程中能满足人们的需求。(2)在选择管材的过程中,要严格控制管材的质量,选择的管材能更好地满足给排水系统的基本需求。(3)要针对管道的防腐情况进行科学合理的设计,选择合适的防腐方法,对管道及其接头处进行全面的处理,增加其应用价值。
3.2 准确计算给水压力
在绿色建筑的给排水系统设计过程中,最不可忽视的一个问题在于给水压力,设计师要充分地计算建筑的给水压力,从各个方面入手确保给水压力能满足人们的使用需要。设计时要对出水口的高度进行认真计算,保证所设计的水流压力在正常流速上,不会忽高忽低,降低了由于流速过大而导致的水资源浪费问题[5]。与此同时,政府还可对节约用水加以宣传,旨在增强人们节约能源的意识。
3.3 选择节水型卫生器具
对于为了优化水的使用效率而设计的排水系统,必须选择恰当的卫生器具。目前水资源大量浪费的情况与当前使用的卫生器具有直接的关联,所以在设计过程中,特别要注意节约是首要选择。在设计过程中,不能因为价格因素而选择传统的卫生器具,因为绿色建筑的给排水功能是要长期使用的,必须要用长远发展的眼光看问题,不仅仅看到眼前的小利益,要充分考虑不同的卫生器具的使用效率,以达到最佳的节约效果。此外,对于绿色建筑给排水系统的设计,除了选择最优的给排水设备之外,还要结合实际的使用效果,确保设备的各个部位都能将绿色建筑给排水系统的节约功能发挥出来。
3.4 做好水资源循环利用设计
在节水的另一方面,水资源的循环利用也能在绿色建筑的设计中脱颖而出,也能较大限度地满足节约的需求。对于人们日常生活中的一些洗菜用水以及洗衣用水来说,合理的水循环利用系统有很大的作用。所以,要求设计人员在设计的时候,对于建筑的周围环境以及建筑自身的特点进行详细的分析、准确的把握,使水循环系统能得到最大化的利用。而且还可以通过建立合理的利用体系来促进水资源的循环使用[6]。另外,通过充分设计并构建的水回收利用系统,同样可以在绿色建筑给排水系统的应用中发挥出较强的节约用水功能和实用价值。
3.5 热水循环系统的优化
集中式的热水循环也是造成水资源浪费一大原因,在使用过程中,由于水的温度没有达到人们的需求,在使用过程中,必须先放出去一部分冷水,这些没有使用过的冷水就被当作废水处理,废水又要经过废水处理系统,不仅造成了水资源的浪费,还加大了废水处理系统的工作量,浪费了大量的时间成本。但是,如果在热水系统建设之初就充分考虑到无效冷水循环利用的问题,并及时地进行结构优化,放出的冷水能得到良好的处理,这样就能达到了节水的目的。
3.6 中水的运用
中水就是将人们日常生活中排放的废水进行处理,使其满足水的最高标准,但是这种废水并不包括厨房用水。因为建筑行业使用到的水资源较多,所以,如果把这些废水集中起来进行处理,经过净化处理之后就可以使其成为其他的城市用水,可以用来进行道路清洁,浇灌树木等,很大程度上减少了水资源的浪费。为了更合理地利用水资源,各政府还可以根据各个地区的水质,在酒店、办公室等公共场所建立水循环设施,形成实质性的供水系统。该系统每年大概节约了1/7的水资源,而且在未来若干年内可以节约更多的水资源[7]。从中国目前的实际用水情况来看,中国的中水回收站建设得已经如火如荼,它将是一种更高效的节约用水措施,是未来节约用水最常见的方式。
3.7 雨水再利用
雨水可以收集起来集中处理,符合标准的水质可以重复利用。来自屋顶的雨水进入地下雨水收集池,经过沉淀后,由水泵输送到集水箱,消毒之后成为中水再循环利用。处理降雨时,要去除大雨中的沙尘和酸雨,通常前2min收集的降雨并不能使用。所以,为了合理地节约用水,缓解各地区的供水和环境污染等问题,全世界各地都在讨论降雨再回收利用的方法。有些发达国家也已经在这方面做出了良好的成绩。以美国为代表的国家在建筑上设置雨水收集装置,将收集来的雨水用于城市绿化以及消防等各种城市用水。这些中水也可以回收利用,最终达到公众饮用水标准,雨水的处理方式每年能为城市节约大量水资源[8]。
3.8 消防蓄水优化
因为消防用水的出水量很高而且又必须不间断地供给,所以消防用水储存量一定要超过生活饮用水。而二者如果共用同一个水源系统,又会造成生活用水在消防蓄水池里滞留时间过长,导致水质恶化的状况出现。所以,为避免上述问题,就必须定时地更新蓄水池里的水源,但这又造成了水资源的浪费。因此,如果是在条件许可的情况下,就有必要建立两个蓄水箱,从而起到互不影响的效果。另外,我们也可以把消防水池里的水与其他水资源结合使用,例如泳池里的水。这样既保证了消防水源的定期循环,也提高了自来水的品质。就集群建筑而言,各大楼可共享一个消防蓄水池,这个蓄水池的体积要比一栋大楼大近3倍,并且又可以根据大楼的供水量来选择施工,这样既可以处理各种技术性的问题,又可以降低施工投资,减少时间,且方便集中控制,对于蓄水池定时换水所带来的经济损失也能得到较好的解决[9]。
4.结语
目前,我国建筑行业排放的工业废水仍然是全国污水排放总量的首位,也是我国水资源污染最严重的领域。然而,如果城市供水系统能被很好地重复利用,无疑为我国自然资源的再开发利用作出了巨大贡献,并为节水措施提出了新的希望。建筑系统的节水措施包括优化供水管道、推广节水型卫生器具、完善热水循环系统、合理利用生活用水、雨水回用、完善消防蓄水池等,这些都是绿色工程给排水的重要环节。因此,相关设计人员在设计之初就应该在整个施工过程中充分考虑这些因素,使施工过程更加节水。我国的建筑节水技术刚刚起步,需要进一步引进更合适的建筑节水新技术,在未来几年或更长的时间里,我国的建筑节约节水技术将会越来越完善。