建筑给排水节水技术浅析

　　摘要：随着近年来城市建筑业突飞猛进发展， 在城市总用水量中， 建筑内部用水的所占的比例逐年增加， 使得建筑给排水工程中的节水节能问题不容忽视。本文对建筑给排水设计施工中节水节能技术应用进行了分析。

　　关键词：建筑;给排水;节水;节能技术

　　Abstract: In recent years, with urban construction development by leaps and bounds, in the city of total water consumption and water within the building of proportion of increase year by year, make in the project of building water supply water and energy saving problem cannot be neglected. In this paper the design and construction of building water supply water and energy saving technology application are analyzed.

　　Key Words: Architecture; Water supply and drainage; Saving water; Energy saving technology

　　中图分类号： S276 文献标识码：A 文章编号：

　　水是生命之源, 是人类生活和生产不可缺少的基本物质。长期以来, 人们习惯于把水看作取之不尽、用之不竭的最廉价的自然资源。然而由于人口的膨胀和经济的发展, 水资源短缺的现象正在世界许多地方相继出现, 尤其国内的一些城市缺水状况越来越严重, 使得建筑给水排水工程中的节水问题不容忽略。为此工程技术人员及有关管理部门应对此引起足够的重视。避免过分强调供水的安全可靠性而导致设计中考虑不周, 造成不必要的水资源浪费。

　　1、 新建建筑的生活与消防水池分开设置

　　目前绝大部分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2～3d。 有研究表明,夏季水温较高时, 水箱中的水在贮存12h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。对生活饮用水与消防用水水池分开设置可在很大程度上减轻生活用水的细菌性污染。消防试水可排放到消防贮水池中, 不必外排。此外, 分建水池的总容积基本没有增加, 不会过多增加造价, 并且还可优化地下室设计、有效利用地下室面积。因此从现在起应鼓励新建建筑的生活与消防水池应分开设置。

　　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。 变频调速泵供水直接用泵将贮水池内的水送至用户, 取消了水箱, 减少了发生二次污染的几率。我国有的地区已明令在特定情况下使用这种供水方式。如上海住宅设计标准中规定, 住宅设计规模在400户以上时, 采用变频调速水泵集中供水。在其它市,变频调速泵也得到了一定程度的应用。

　　2、 合理确定用水量的定额

　　随着国家节水法规、政策的出台，民众节水意识的提高，节水卫生器具的推广及用卡取水的应用等，建筑节水问题必须引起足够重视。我们在确定建筑物用水量时除了要按照《 民用建筑节水设计标准》中的生活用水量定额标准，同时还应充分考虑到实际用水情况来确定用水量定额，并非选用越大越好。如果用水量均选择偏大，则城市自来水厂、污水处理厂的规模会偏大，市政给排水管道在管材、流速一样的情况下，管径会增大，或排水管道坡度会增大，建筑工程相应的蓄水池容积、加压泵的流量等均不同程度地加大，造成能耗的浪费。根据规范结合当地实际情况合理选用用水量的定额关系到给排水工程的方方面面，在确定建筑物用水量时按照规范可选用定额值下限，甚至可以降低。

　　3、合理分区控制超压出流

　　建筑给水设计中一般按满足建筑物内最不利点所需要的压力要求来确定水箱高度或设定变频设备压力，由于建筑内部存在楼层间高差，低于最不利点的楼层其用水点水压要高一些。若给水配件阀前压力大于流出水头，其实际流量大于额定流量，超压的流量并未产生正常的使用效益，从而造成了的水量浪费，由于这部分水量是在使用过程中流失的，不易被人们察觉，根据有关资料显示，这种 “隐形”的水量并不亚于“ 显性 ”的漏水量。因此，如何减少这部分水量的浪费有着重要的意义，在设计时，应对建筑物进行合理的竖向分区，同时，推荐支管减压作为节水的措施，减小用水点的出水压力，有测试表明，为减少超压出流造成的“ 隐形”水量浪费，提出了在设计中应将家庭入户管( 或公共建筑配水横支管)的用水点工作压力限制在0.20MPa或静水压力限制在0.25MPa以内 压力大于以上数值时应设减压装置。

　　4、加强优质管材与阀门的使用

　　在现实生活中，很多地方的水资源浪费都是由给排水系统硬件出现故障引起的，当水管或者阀门使用时间过长超过寿命，或者本身质量不合格，再或者是金属管道或者接口脱漆生锈时，都会引起水资源的白白流失。所以，应加强优质管材与阀门的使用，尽可能地减少由于硬件问题引起的水资源的浪费。由于传统的镀锌钢管自身的缺点，它使用时间过长就会氧化生锈，并且本身对人体健康也有一定的影响，已被国家明令禁止使用。目前，市场上出现了许多新型材料来取代传统的镀锌钢管。

　　5、科学设置并合理使用水表

　　合理设置计量装置不仅可以增强人们的节水意识，并且还可以检查出漏水的隐患。故水表的设置对水量的控制起着十分重要的作用。在水表的设置中，应注意以下问题: 1) 按 GB 500152- 2003建筑给水排水设计规范( 2009 年版) 第3.4.16条规定: “建筑物的引入管，住宅的入户管及公用建筑物内需计量水量的水管上均应设置水表”。合理的设置水表，有利于进行水量平衡分析，从而找出漏水隐患。2) 提高水表计量的准确度。根据水表工作原理，在水表选型上要选择与计量范围相适应的水表，若建筑物的水表型号选择过大，则会造成在用水量较小时， 水表指针不动，使水表计量准确性减弱。故在水表选型上应按下列原则进行: a. 用水均匀的生活给水系统的水表应以给水设计流量选定水表的常用流量; b. 用水量不均匀的生活给水系统的水表应以给水设计流量选定水表的过载流量; c. 在消防时除生活用水外尚需通过消防流量的水表，应以生活用水的设计流量叠加消防流量进行校核，校核流量不应大于水表的过载流量。3) 在大专院校和工矿企业的公共浴室及学生公寓卫生间等部位采用 IC 卡水表和远传水表，以提高人们的节水意识。

　　6、推广使用节水器具

　　家庭节水除了注意养成良好的用水习惯以外，采用节水器具很重要，也最有效。有的人宁可放任自流，也不肯更换节水器具，其实，这么多水费长期下来是不合算的。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。

　　1)节水水龙头

　　a、陶瓷阀芯节水龙头

　　目前节水型水龙头大多采用陶瓷阀芯水龙头。这种水龙头与普通水龙头相比，节水量一般可达20%～30%;与其它类型节水龙头相比，价格较便宜.因此，应在居民楼等建筑中大力推广使用这种节水龙头。

　　b、延时自闭式水龙头

　　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。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。非常适合公共场所的洗手用。

　　c、光电控制式水龙头

　　延时自闭式水龙头虽然节水但出水时间固定后，不易满足不同使用对象的要求。光电控制式水龙头就可以克服上述缺点，例如最新型的一款红外线自动控制洗手器，第一次安装时就可以自行检查该器下方或前方的固定反射体(比如洗手盆)并根据反射体的距离调整自己的工作距离，避免了过去的自动给水器因前方障碍较近出现的常流水现象，而且这种智能化的洗手器可以做到尽管你的手在下面没有洗手动作不给水，洗手时间过长也会停水，长期不用还可以定时冲水，以免水封失灵供电不足了提前报警。

　　2)节水冲水便器

　　a、使用小容积水箱大便器

　　目前我国正在推广使用6 L 水箱节水型大便器，并已有一次冲水量为4.5 L 甚至更少水量的大便器问世。但也应注意要在保证排水系统正常工作的情况下使用小容积水箱大便器，否则会带来管道堵塞、冲洗不净等问题。两档水箱在冲洗小便时，冲水量为4 L(或更少);冲洗大便时，冲水量为9 L(或更少)。一个双阀口式两档水箱，大便时打开下面的排水口，小便时打开上面的排水口，以色列的建筑法规中规定所有新建筑必须安装两档冲洗水箱。我国也应大力推广两档水箱，因为一天之内，人的小便次数远远高于大便次数。以三口之家为例，若每人每天大便1 次、小便4 次，使用现有9 L 水箱，一天要用水135 L;使用6 L 水箱，一天用水90 L ;而使用两档水箱，一天用水75 L，可见采用9 L 两档水箱比采用6 L 水箱更节水。使用 6 L两档水箱节水效果更好。使用两档水箱的另一个优点是不需要更换便器和对排水管道系统进行改造，因而尤其适用于现有建筑便器水箱的更新换代。

　　b、免冲洗小便器

　　美国推出的免冲洗小便器，是一种不用水、无臭味的厕所用器具，其实仅仅是在小便器一端加个特殊的“存水弯”装置，但是因为经济、卫生，节水有效，所以还颇受欢迎。

　　c、光电控制小便器

　　光电控制小便器已在一些公共建筑中安装使用。

　　d、延时自闭式冲洗阀

　　它是利用先导式工作原理，直接与水官相连在给水压力足够高的情况下，可以保障大便器瞬时冲水的需要，用来代替水箱及配件，安装简洁，使用方便，卫生，价格较低，节水效果明显的特点。我们木工院使用的便是这种冲洗器。

　　3)在热水系统中安装多种形式的节水器具

　　如在公共浴室安装限流孔板;在冷、热水入口之间安装压力平衡装置;安装使用低流量莲蓬头、充气式热水龙头和恒温式冷、热水混合龙头等。

　　4)进一步开发多种形式的节水器具。

　　a、研制不同出水量的水龙头。

　　一些国家和地区规定,在不同场所采用不同出水量的水龙头, 如新加坡规定洗菜盆用水 6L /m i n, 淋浴用水 9L /m i n ; 台湾推出的喷雾型洗手专用水龙头,出流量仅为 1L /m in。而我国各种水龙头的额定流量大部分是 0
2L / s , 即 12L /m i n , 明显偏大。因此应合理制定各种水龙头的额定流量, 并逐步在不同场所安装不同出水量的水龙头。

　　b、开发带洗手龙头的水箱。

　　在日本很多家庭使用带洗手龙头的水箱,洗手用的废水全部流入水箱, 回用于冲厕。若水箱需水时,可打开水龙头直接放水。使用这种冲洗水箱, 不但可以节水, 而且可减少水箱本身的费用。目前, 这种水箱在我国已有销售。

　　C、运用真空节水技术

　　为了保证卫生洁具及下水通道的冲洗效果，可将真空技术运用于排水工程， 用空气代替大部分水，依靠真空负压产生的高速气水混合物，快速将洁具内的污水、污物冲吸干净，达到节约用水， 排走污浊空气的效果。一套完整的真空排水系统包括：带真空阀和特制吸水装置的洁具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制设备及管道等。 真空泵在排水管道内产生40～50kPa的负压， 将污水抽吸到收集容器内，再由污水泵将收集的污水排到市政下水道，在各类建筑中采用真空技术，平均节水超过40%。若在办公楼中使用节水率可超过70%。

　　7、大力发展建筑中水设施

　　中水道,顾名思义输送的既不是上水道清洁的自来水, 也不是下水道污秽的脏水。把一个地区居民洗脸、洗澡、洗衣服等洗涤水和冲洗用水集中起来, 经过去污、除油、过滤、消毒、灭菌处理, 输入中水道管网,以供冲厕所、洗汽车、浇草坪、洒马路等非饮用水之用。所以中水道又称为杂用水道。用 1m3中水道的水, 等于少用 1m3清洁水, 少排出近 1m3污水, 一举两得, 达到节水近 50 %。 所以, 中水道已被世界许多缺水城市广泛采用。

　　(1)充分利用盥洗废水等优质杂排水。现有的中水设施大多建于宾馆、 高校, 水源基本为浴室洗浴废水。对于一些规模不大的单位来说, 洗浴废水量比较小,且排放时间过于集中, 中水设施得不到稳定充足的水源。而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。

　　(2)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, 提高了中水工程的投资和处理成本。所以应尽快制定该指标的适宜限值, 以推动中水工程的推广和普及。

　　8、充分利用雨水

　　建筑的雨水利用主要是将雨水收集，经过一定的药剂或设施处理，得以水资源的再利用。和中水的处理方式类似，将处理后的雨水作为可利用的水资源用于城市绿化、冲洗厕所、景观用水等。一般建筑物收集雨水的结构为：用导管将屋顶的雨水引入敷设在地下的雨水沉淀池，经过沉积的雨水流到蓄水池中，再通过水泵送入蓄水池中，再经过氯消毒输入中水道系统。而为了防止降尘与酸雨问题，一般要剔除降水前几分钟的雨水。随着各种节水技术的不断发展，城市建筑物的设计施工过程中应强化雨水收集措施，以将收集到的雨水应用于建筑绿化、建筑消防、冲洗厕所、洗车及冷却水补给等方面，经过深度的加工处理后还可应用于居民饮用水。

　　9、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，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。这一切都给建筑给排水工程的设计提出了许多新的要求, 而目前节水最关键的不是建筑节水技术, 而是人们的节水意识和人们良好的用水习惯。因此, 应倡导人们将淡水资源当做一种珍稀资源, 节制使用, 呼吁全民节水势在必行，只要采取一项措施或几项措施兼用，其节水效果都将是显著的。

　　参考文献：

　　[1] 李宏武. 建筑给排水中节水技术的应用[J]. 科技创新导报, 2008,(04)

　　[2] 陈伟强. 住宅给排水节水节能措施分析[J]. 建设科技, 2011,(12)

　　[3] 王立. 建筑给水排水节能途径探讨[J]. 科技信息, 2011,(09)

　　[4] 王林强. 浅析对建筑给排水节水技术研究[J]. 黑龙江科技信息, 2007,(19)

　　[5] 中华人民共和国国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)

　　北京 中国计划出版社,2010