摘要:可持续发展是我国经济文化建设的主题。党的十八大提出全面发展生态社会的战略目标以来,各行各业大力发展和研究绿色节能环保技术。节能环保技术是我国可持续发展战略的关键。在建筑给排水设计中,绿色节能环保技术的先进性和优越性同样有所体现。目前建筑给排水的构造措施存在的问题,绿色节能环保技术的应用以及优势等问题做出简要介绍和分析。
关键词:绿色建筑;给排水设计;节水策略
1 绿色建筑节水概述
节约用水不是简单地限制用水,而是对有限的水资源进行最合理的利用,即在用水过程中没有不必要的浪费和污染,每一滴水都能最大限度地利用一切,水资源利用率达到最高。节水能实现经济效益与环境效益的统一,是实现可持续发展的重要途径之一。
而绿色建筑的含义就是在建筑的全寿命周期内, 最大限度地节约资源, 能够实现各种资源的有效利用, 包括节能、节地、节水、节材, 即绿色建筑的目标就是实现各种资源的最大化利用, 这也就意味着绿色建筑设计应该能够高效利用水资源, 可以将利用过的水资源进行无害化处理再次循环使用, 没有浪费和污染水资源的情况。
绿色建筑给排水的节水设计是可持续发展理念的重要体现, 需要在现实中大力提倡。从整体来看, 绿色建筑节水主要体现在以下几方面:在工程建设中尽量减少用水总量;提高水资源的利用率;防止水资源的浪费和污染。为了充分践行绿色建筑节水理念, 必须强化绿色建筑给排水节水设计, 大力推广节水设备和器具, 提高水资源的利用率, 强化污水处理环节, 实现可循环水资源的二次利用, 严格按照节水标准进行设计。同时在维护时应定期检查供水管和排水管, 减少管道的漏损率。
在我国社会水资源日益紧张的形势下, 开展绿色建筑节水设计已经成为时代发展的必然趋势。
根据我国建筑用水现状,可以采取多种措施实现节水目标,大力推广节水设备和器具的应用,注重中水和雨水的利用,实现水资源的循环利用,实现水环境系统的经济性和稳定性。以居住建筑为例,绿色建筑应从以下几个方面进行设计。
(1) 在设计给排水方案之前应该收集大量材料, 科学论证给排水设计方案的可行性, 尽量减少水资源的浪费, 实现水资源的最大化利用。
(2) 给水系统的设计应该综合考虑市政供水的压力, 可以利用市政供水实现建筑工程的直接供水, 合理设计高层建筑的分区。
(3) 在满足人们用水需求的基础上提高水资源的利用率, 选择水资源利用率较高的供水设备。
(4) 应用污水净化设备, 加强中水和雨水的使用, 可以将中水和雨水作为卫生间和绿化用水。
2我国当前绿色建筑给排水设计中的水资源浪费问题
2.1相关器具节水能力较低
为提升绿色建筑给排水系统的节水性能,还要配备相应的节水卫生器具,这样才能从软件环节与硬件环节分别开展有效的节水策略,但是根据当前部分绿色建筑的实际施工情况能够看出,并没有采用科学的节水卫生器具,这样便会导致给排水系统运行中造成无法避免的水资源浪费,十分不利于我国水资源节约工作的顺利开展。在深化绿色建筑理念的环境下,不仅引进先进的绿色给排水系统,而且对各种节水器具进行优化创新,达到预期的节水效果。但多数施工单位在选用节水材料时只注重价格,不考虑材料、器具的综合质量,这也会导致给排水建筑材料无法发挥预期的节水效果。
2.2没有合理的水资源回收体系
在给排水设计中,还应将绿色建筑施工与相应的系统循环利用相结合,对排水作业中产生的废水进行净化,使其得以循环利用,这样不仅可以提高水资源的利用效率,同时也加强了水资源的循环利用效率。但是,多数绿色建筑均为配备合理的水资源回收系统,还有部分绿色建筑虽然配备的水资源回收系统时,然而在出现故障时未能及时进行修理,这样也会导致水资源循环回收装置形同虚设,进而降低绿色建筑给排水系统运行中的节水质量。
2.3 给排水压力设计不科学
根据当前绿色建筑的发展趋势能够看出,高层建筑的逐渐增加对建筑自身的给排水系统要求也在不断提升,给排水系统不仅要保证建筑最高层可以得到充足的水资源供给,还要保证整体排水系统的顺畅性,因此,有必要合理调整给排水水压,并根据水资源的实际应用情况进行优化。但是,大多数绿色建筑并没有意识到水压设计的重要性,导致大多数建筑的实际水压值偏高,这会提高水资源的流出速度,造成不必要的资源浪费,也会造成管道结构的破坏。
2.4给排水系统管道、阀门漏水
目前,一些建筑的设计对给排水管道、阀门的设置不够严格,导致管道、阀门运行中漏水,影响给排水系统的稳定。这不仅会造成水资源的浪费,还会造成建筑主体的侵蚀,对建筑结构的整体安全稳定产生负面影响。光照会导致建筑表皮及相关装饰结构脱落,造成建筑结构倒塌,对建筑使用者的生命安全构成威胁。例如,在传统的给排水系统中,冷镀锌管应用广泛,长期使用后容易生锈,污染水资源,影响饮用者的健康。此外,部分建筑单位在进行施工时只重视重点施工环节的质量与效率,在进行给排水系统施工时未能按照作业要求,私自使用成本低、质量差的阀门,造成水资源浪费的情况,对建筑给排水系统今后的使用埋下隐患。
3 针对绿色建筑需求进行给排水系统的节水设计
3.1 对给排水管道设计进行技术优化
由于当前我国建筑的绿色发展要求较高, 针对建筑给排水系统进行科学设计成为了建筑项目优化的重要工作内容。做好给排水系统各管道科学设计就成为了重中之重, 因为优良的给排水管道设计可以使水分渗漏问题尽量减少, 同时降低给排水运行中压力的影响。其设计过程主要是:首先要对绿色建筑所需设计的给排水系统在管道以及相应配件设置方面的需求进行综合分析, 特别要对不同部位管道配件的用途进行深入分析, 才能做出选择, 以此来提升管道以及配件的运行使用安全性;其次还要对所选用的管材及配件进行质量把关与管控, 以此来保证给排水施工与使用效果, 降低因管道质量问题导致漏水的可能性;最后,为了延长建筑给排水系统的使用寿命,在设置管道时应根据需要进行防腐工艺设计,尽量选用防腐效果好的材料管道和配件的选择。
3.2给排水系统水压的科学计算
在施工运行中,给排水系统的水压是一个非常重要的因素,在设计中必须根据工程需要进行科学的水压计算。只有这样,才能在保证建筑物供水压力和供水运行效果的前提下,最大限度地减小水流对系统管道的影响。因此, 其计算工作应该从调查了解出水端的基本要求入手, 详细分析出水端的高度、用水类型等可能会影响压力计算的各个指标, 进而确保其选定的给水压力能够在维系水流正常输出的基础上, 降低流速, 减少因为水流过快造成的水资源浪费。当然, 与之相匹配的, 还可以在相关位置进行宣传说明, 提升人们在用水中的水流控制意识。
3.3在设计中选择能够达到节水效果的器具
绿色建筑给排水系统设计中节水效果的优化, 还需要从卫生器具入手进行恰当选择, 针对当前卫生器具应用中存在的大量水资源浪费问题而言, 应该在设计过程中优先选择节水型卫生器具。要求绿色建筑给排水设计人员应该立足于建筑物后续的长期应用, 不能仅仅考虑眼前利益, 要充分考虑各类不同卫生器具的应用节水效果。此外,针对绿色建筑给排水系统的具体设计工作,除优化选择和安装节水洁具外,还需要对相关设备在不同部位的应用效果进行分析,以确保其也有助于提高绿色建筑给排水系统的节水效果的应用,如热水系统的应用,可以进行适当的优化设计,使系统具有一定的良性应用效果。
3.4增加非传统水资源的利用
一般来说,生活饮用水、洗浴、清洁等方面需要使用高标准的自来水,但厕所、绿化、道路冲洗用水要求不高。因此,在管道设计中应合理考虑自来水和中水管道的设计。这不仅可以有效提高水资源利用率,而且可以减轻自来水公司的供水压力,降低城市水资源的消耗。相关的做法有:在相应区域建筑物内收集雨水、优质排水作为中水水源, 然后经过相关处理后就可以用来进行绿化和清洗街道。这样做的目的不仅可以减少建筑物污水排放量, 还可以提高水资源利用率, 可以说一举两得。
3.5建筑与小区雨水利用
伴随城市化建设的加速, 越来越多的城市化建设采用了大面积的建设方法, 越来越多的道路被沥青硬化。这就造成了原来的土壤层被不透气的物质覆盖, 造成了地面渗水效率低, 地下水供给不足, 从而造成了自然洪水问题的出现。因此,要实现绿色建筑给排水系统的科学化,需要在建筑的相关区域设置水资源收集池,然后进行相关处理,并对水资源进行二次利用。此外,应采用渗透效率好的建筑材料来提高地面的渗透效率。
3.6可通过楼顶增加绿化
中国公共场所的主要责任部门是市政部门。许多地方为了降低管理效率,往往对这些公共场所进行硬化处理。这种方法不适合提高节水效率。科学合理的方法是减少硬化面积,增加绿化面积,使用渗透效率高的材料,提高土地的渗水率和呼吸效率, 从而保证地表的锁水效率。除此之外, 面对大面积的广场、停车场、环境水池等设施我们可以采用铺设植物、草砖的方法, 以此来有效的减少地面径流, 增加雨水下渗量, 减低洪峰流量, 从而达到减少使用市政用水量, 同时减轻对市政雨水管网压力。
3.7 排水回收净化
通过中水回用系统中的生活污水,水质达到标准并回收,再次为一些城市生活杂用水,如消防水源等其他用途提供利用。我国的居用建筑、宾馆、酒店等活动区域每天都会产生大量的废水,如果能够把这些废水集中到一起回收净化处理再生利用,那么这无疑将会为国家节省大量的水资源。目前在我国建筑给排水系统中,进行中水回用的主要处理方法有物理化学法、生物化学法和物化生化组合法等。在实际的治疗和应用中,通常采用多种方法相结合。对于不同组分的废水,单一方法有时难以达到净化和回收的效果。物化法是一种利用物理方法和化学反应进行废水处理的方法。通常采用萃取、反渗透、结晶等处理方法。生化处理系统包括生物氧化、生物膜、厌氧生物处理等,生化方法一般是通过各种微生物的分解和降解,将废水中的有机物分解成无害物质,从而达到相应的水质标准。
3.8设计中超压流量的有效控制
(1) 为了在满足供水压力的条件下,合理控制配水点的压力,尽可能降低配水点的压力,可采用一些减压缓冲装置来达到此目的;(2)进行有针对性的静水压设计。在静水压力设计中,应根据材料性能、供水高度、设备压缩性能、供水压力等进行静水压力设计,实现不同地区有针对性的供水。比如竖向分区的居民楼最低配水位置静水压力设计范围在300~350k Pa,一些办公场所在350~450k Pa范围之内;(3)增强水箱供水方式的应用。在系统设计时采用水箱供水可以平衡水压,避免超压供水的现象发生,还可以在供水故障时解决一定的用水需求。
结束语
近年来,节能环保技术得到了广泛的关注和应用,为我国节约了大量宝贵资源。其中,绿色节能环保技术的先进性和优越性也体现在建筑给排水设计中。但目前我国的给排水结构体系仍需加强, 笔者针对水资源直接和间接浪费的情况、给排水管网设置不合理等问题, 提出有效的给排水优化方案。可以大大减少建筑使用过程中对水资源的浪费情况, 提高对水资源的再利用率, 实现水资源的重新配置。
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