简析超高层绿色建筑给排水设计要点

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第35期   作者:王培明
[导读] 摘要:当前建筑行业处于快速发展的 阶段,超高层绿色建筑得到进一步关注。
        苏州六度设计研究院有限公司  江苏徐州  221000
        摘要:当前建筑行业处于快速发展的 阶段,超高层绿色建筑得到进一步关注。对于超高层绿色建筑中给排水问题,设计人员在进行给排水工程设计中需要结合工程内容,并通过合理确定用水定额、防止网管漏损、热水系统节能、合理设置给水系统、强化雨水利用选取分流排水体系,强化中水利用等方式实现给排水节能、节水设计
        关键词:绿色建筑;给排水设计;要点分析
        基于环境压力、能源枯竭以及污染扩大等问题,绿色建筑的实施具有重要意义,在建筑工程生命周期中,可以有效控制能源浪费与损失现象,涵盖材料资源、水资源以及土地资源等方面,构建一个环境友好型、节能环保以及绿色健康的使用环境[1]。在开展绿色建筑建设时,需要保证绿色、低能耗,同时需要保证工程质量与效率,以促进建筑行业发展。
        1绿色建筑简述
        基于环境压力、能源枯竭以及污染扩大等问题,绿色建筑的实施具有重要意义,在建筑工程生命周期中,可以有效控制能源浪费与损失现象,涵盖材料资源、水资源以及土地资源等方面,构建一个环境友好型、节能环保以及绿色健康的使用环境[1]。在开展绿色建筑建设时,需要保证绿色、低能耗,同时需要保证工程质量与效率,以促进建筑行业发展。
        2选择适宜的供水方式
        从节能性角度来说,重力供水与变供水,目前在学术界还没有权威资料能够证明哪一种对节能更有利,采取哪一种供水方式应结合建筑的性质、使用者的需求以及经济指标等因素进行综合考虑。但根据以往实践经验,对于办公楼,以变频供水方式为宜。首先,在超高层建筑中,会按照一定楼层数进行设备层的布置,对此可在这一层中设置水箱,将两个设备层之间的楼层作为一个分区,设置一组变频泵进行加压供水,同时各分区通过减压阀的设置再分成两个小的分区,上部设备层水箱通过工频泵转输来自下部设备层水箱的水。假如某超高层建筑共设3个设备层,则只需在首个设备层与第三个设备层(从下往上计数)安装水箱,能减少大量占地面积。但重力供水存在屋顶水箱容易产生二次污染等实际问题,所以酒店应加强物业管理,并设置两个以上的水箱,进行定期冲洗,同时酒店要24h供水,储水能实现及时更新,防止二次污染问题的发生。另外,酒店用水有很大的变化,若采用变频供水方式,则水泵的配置难以和用水曲线保持吻合,所以水泵无法始终在高效区进行运行,导致效率降低,造成水资源浪费。由此可见,对酒店高层建筑而言,宜采用重力供水的方式。
        3给水设计的节能措施
        (1)热水系统节能
        热水属于建筑中主要能耗来源。热能选取在能耗方面非常重要,超高层绿色建筑在热源方面应该优选可再生能源,以实现节能减排目标。太阳能由于其清洁性能非常突出,因此被广泛用于超高层建筑中。设计建筑时,可以设置太阳能系统,实现建筑节能目标。设计过程中,需要注意以下三点:①要想充分发挥太阳能效率,需要保证集热器性能良好。选择集热器过程中,需要对当地气候进行充分考虑。②内部水量的平衡度同样会对集热器效率造成影响,开展安装作业时,需要对其平衡度影响进行充分分析。③要想有效提升集热器效率,还需要做好低温条件下,管道防护工作,保证管道不会冻裂,提高热传递效率。
        (2)合理设置给水系统
        在供水低区中,需要发挥市政水压作用,并对给水分区进行合理设置,防止出现超压出流现象。①分区的最低配水点静水压力值应该在0.45MPa以下,若是入户支管静水压在0.35MPa以上,需要进行调压、减压措施设置[4]。以满足最低水配件运行压力为基础,入户管水表水压值应该在0.2MPa以内。②分区在低层用水点方面,需要将减压、调压措施设置于入水管上,优选支管减压手段。③借助变频泵能够节省25%电能,在超高层建筑中有着广泛应用。借助变频供水,需要将独立供水泵设置于分区中,不可通过减压措施开展给水分区划分工作。

若是建筑用水量较低,则可以将气压罐设置于小流量变频泵中,以控制水泵启动次数。
        (3)防止网管漏损
        相关调查结果显示,由于阀门问题致使水龙头渗漏,每天会浪费约160L水资源。主要通过以下措施防止网管渗漏:(1)保证供水系统中管件与材料等与国家标准要求相符。(2)选择密封性能高、零泄漏阀门与管件。(3)科学开展给水设计工作,选取节能、高效供水设备,并通过减压限流手段,防止给水配件出现高压出流现象,进而节约水资源。
        4排水设计的节能与节水措施
        4.1强化雨水利用
        降雨难以被人控制,建筑雨水系统设计如果不合理、不安全,将对建筑造成一定损害,尤其是超高层建筑,所以在设计中应对设计重现期予以高度重视。相关设计规范指出,对于重要公共建筑,其屋面排水设计对应的重现期应达到10年以上;且屋面排水工程和其它溢流设施具有的排水能力应满足50年重现期对应的雨水量。在超高层建筑中,考虑到底层行人的安全性,不宜设置溢流口,所以应按照50年的重现期进行屋面排水设计,并按照100年的重现期对系统排水能力予以校核[3]。除设计重现期之外,还需要考虑另一个问题:因超高层建筑的高度很大,传统雨水斗主要采用重力流,未对排水压力予以考虑。所以在管材的优选过程中,应充分考虑因建筑高度较大产生的静压力,对于雨水管材,需在普通金属管道压力范围内选择金属管道。对于承压相对较高的部位,可设置无缝钢管。虽然在屋面采用纯重力流方式进行排水较为经济安全,但其雨水斗研制现在还处在初级阶段,无成型产品,依然按照传统的雨水斗系统进行设计。另外,室内雨水所进入的首个检查井,建议采用消能井,否则会因为排出管压力较大而产生喷溅。在超高层建筑中,雨水系统的雨篷同样至关重要。它的面积虽然较小,重现期通常为5年,但它可以截留的总面积,远远超过自身面积,甚至大于屋面面积,所以它的实际排水量要比屋面大很多。虽然雨篷面积通常不大,但是有很多的立管与雨水斗。而且对建筑专业而言,雨篷是门面所在,所以建筑专业会对其立管及雨水斗等的布置提出很多要求,但雨篷的下面就是进出口,如果设计不安全,后果将不堪设想。基于此,在对这一部分进行设计的过程中,必须妥善处理,在保证可靠性与安全性的基础上,再考虑其它方面的因素[4]。
        4.2选取分流排水体系,强化中水利用
        对于民用建筑的排水体系,主要涵盖合流与分流。在合流排水体系中,污水处理环节具有成本高、工艺复杂等特点。在分流排水体系中,可以借助简单的处理手段使废水水质得到充分改善,进入循环利用废水。以绿色环保与节能角度分析,排水体系应该优选分流排水,此种方式能够借助废水检查井将废水输送到废水处理池中,经过沉淀、过滤以及消毒等处理之后,可以使水质达到使用标准,用于绿化与冲厕等方面。
        5结语
        综上所述,对于绿色建筑中给排水问题,超高层建筑的给排水设计应根据其区别于其他建筑的最显著特点———高度来进行。确定系统所考虑的因素包括建筑高度、建筑功能、建筑材料及设备、节能性、可靠性、安全性、施工的可能性、可维护性等。超高层给排水设计要求设计者熟悉相关建筑材料及设备特点,最大程度地发挥其性能优势。超高层建筑应该在各个方面都是和谐统一的。给排水设计也应以安全、简洁、高效为继续努力的方向。
        参考文献:
        [1]马步斋.绿色建筑中给排水的设计要点研究——以皖新文化科技创新中心为例[J].城市建筑,2019(2):135~136.
        [2]汪延,刘峥.基于绿色建筑生态体系的暖通、给排水系统设计及应用研究[J].科技创新与应用,2018(25):58~59.
        [3]张建霞.绿色建筑的给排水设计实践探索——以环站新城1#地块项目排水设计工程为例[J].福建建筑,2018(8):131~135.
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