建筑给排水技术及节水思路研究 8页

'建筑给排水技术及节水思路研究　　摘要：该文基于笔者多年从事建筑给排水设计的相关工作经验，以建筑给排水中的节水设计为研究对象，深度探讨了如何在建筑给排水设计中加入节水设计理念。论文首先分析了我国水资源浪费的现状，而后基于笔者长期工作实践，详细给出了给排水设计中加入节水设计思想的一些具体实现方法。全文是笔者长期工作实践的理论升华，相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。　　关键词：给排水设计建筑节水措施　　中图分类号：TU82文献标识码：A文章编号：1672-3791（2016）08（a）-0037-03　　1建筑节水形势严峻　　水是关系到人类生存发展、具有战略意义的资源。联合国的一项名为“综合评估界淡水资源”的最新研究报告指出：目前，世界上约有1/3的人生活在淡水资源缺乏的环境中，而如果人们继续像现在这样不节制用水的话，则30年后贫水人口数将可能达到2/3。据称地球上有97%的水属于不可饮用的水，而余下的3%的水资源中又有2/3在冰川雪原，不能直接供人们使用，人们可利用的江、河、湖、泊及地下水的总量仅占地球总水量中极微小的比例。8 　　当前中国日益严重的水资源短缺和水环境污染，不仅困扰国计民生，并已成为制约社会经济可持续发展的重要因素。据水利部统计，20世纪90年代以来，中国城市缺水范围不断扩大，缺水程度不断加剧，全国670座建制城市中有400座不同程度的缺水，110座严重缺水。正常年份全国城市缺水60亿万m3。2000年由于中国北方地区春、夏连旱，严重影响了城市供水。据国家防总办公室统计，今夏已有100多个县级以上城市被迫限时限量供水，面对缺水的现状，节约用水已成为中国的基本国策。建筑节水更是任重道远。　　2水量浪费的隐患　　如何实施节水的国策是值得我们每一个人认真思考并予以重视的问题。结合给排水的设计工作，经过分析和统计，水量的浪费隐患主要有以下几个方面。　　2.1超压出流浪费水量巨大　　卫生器具给水额定流量是为满足使用要求，卫生器具给水配件出口，在单位时间内流出的规定出水量。流出水头是保证给水配件流出额定流量，在阀前所需的静水压。给水配件阀前压力大于流出水头，给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量的现象，称超压出流现象，该流量与额定流量的差值，为超压出流量。给水配件超压出流，不但会破坏给水系统中水量的正常分配，同时因超压出流量未产生使用效益，为无效用水量，即浪费的水量。因它在使用过程中流失，不易被人们察觉和认识，属“隐形”水量浪费，因而至今未引起足够的重视。然而这种“隐形”水量浪费在各类建筑中不同程度地存在，其浪费的水量也是十分多的。　　据某“建筑节水课题组”（以下简称“课题组”），2008―2009年对某市住宅、集体宿舍、综合楼等1栋建筑，67个配水点先后安装口径158 mm的螺旋升降式水龙头和陶瓷阀芯水龙头（又称节水龙头），实测统计：以螺旋升降式龙头和陶瓷阀芯水龙头半开时出流量0.2L/S为额定值，则水龙头的超压出流率前者为54%，后者为24%。因陶瓷阀芯水龙头出口设有网板，出水断面较螺旋升降式水龙头明显减少，为使出水流速不至过大，使用时获得较好手感，若以0.16L/S为半开时的额定值，也有52%的龙头超压出流。由此可见节水龙头虽然可以起到减压节流作用，但若给水系统设计不当，仍不能解决好超压出流问题。同时据实测分析，这种“隐形”水量流失，绝不亚于“显形”的漏水量。有关单位实测，口径15mm水龙头每小时的滴漏量为3.6L，则20个龙头一天的滴漏量为1728L。而“课题组”实测该市某大学12层留学生楼的楼首层盆洗室口径15mm的螺旋升降水龙头和陶瓷阀芯水龙头半开时的出水量，分别达0.42L/S和0.21L/S，则理论无效用水量分别为0.2L/S和0.05L/S。同样以20个龙头计，若每个龙头每天平均使用15min，则每天的理论无效用水量，前者为3960L，大于20个同类龙头的滴漏水量，后者为900L，相当于一天10个龙头连续滴漏的水量。中国的建筑量大、面广，若以其中配水龙头每年超压出流量累计，将是一个惊人的数字。　　2.2热水干管循环浪费水量巨大8 　　中国热水供应系统的水量浪费也较为严重，主要表现在开启配水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，往往要放掉不少冷水后，热水设备才能正常使用。这部分流失的冷水，未产生使用效益，可称无效冷水，也即浪费的水量。以哈尔滨建筑大学新区的一个浴室为例：共有龙头约30个，因采用干管循环，首次开启时都得放掉支管内的冷水，以首次开启放掉的冷水约2.0L计算，浴室每周开放3次，则每周浪费水量为30×2.0×3=180L，每月浪费水量7.2t。以1栋设有定时供应热水系统的6层招待所为例，采用干管循环，有16根立管，以每根平均管径32mm，长18m计，每天供应1次热水则每年约流失无效冷水105m3，那么全国同类建筑热水系统年浪费水量的累计值，也将是十分可观的。显然，干管循环浪费水量最多。　　2.3管道及阀门泄露　　管道锈蚀、阀门的质量等导致大量的水消失于无形。经常都能看到路边的给水管道在管子接缝处及法兰、阀门连接处往外冒水。埋在地下的看不见的更不知道有多少。用户们经常反映浮球阀经常损坏、漏水，不论是用于水池、水箱的还是马桶上使用的，其质量的低劣直接导致大量水从溢流管流出。据调查，滴漏的水龙头每天就可耗水70L一些第三世界国家城市中有60%的饮用水管道蚀损严重，及干线违规分流等原因流失了许多水量。菲律宾首都马尼拉市供水管网的漏耗水量以近其总供水量的58%，即使在管理措施较好的新加坡，也存在着8%的管网漏耗率，但人们认为无足为怪。据联合国的一项调查，美、英两国管网漏耗率均为12%。　　3建筑节水采取的一些措施　　建筑节水有3层含义：一是减少用水量；二是提高水的有效使用效率；三是防止泄漏。针对以上水资源浪费隐患，提出以下解决办法以供商榷（见图1）。　　3.1控制超压出流　　明确提出控制超压出流的要求，以减少“隐形”水量浪费，促进8 科学、有效用水，控制超压出流的有效途径是控制给水系统中配水点的出水压力，在20世纪80和90年代所建建筑中有的也较好地解决了控制给水系统超压出流的问题。经笔者调查研究，认为做好防超压应从以下几方面考虑。　　3.1.1首先应遵循规范　　合理分区“规范”第2.3.4条规定高层建筑生活给水系统的竖向分区，应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件，结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低卫生器具配水点处的静水压，住宅、宾馆、医院宜为300～350kPa，办公楼宜为350～450kPa。”对于一个具体工程来说，最佳给水分区压力值可以通过优化设计确定，必须考虑建筑物的层数、层高，水泵的性能，室外管网的压力。　　3.1.2供水方式建议采用水箱供水方式　　笔者认为在市政管网不能满足用户供水的情况下，尽量采用水箱供水方式。无论是水箱独立供水，还是各种联合水箱供水方式，比如：水泵-水箱供水方式、水池水泵供水方式等，它不但供水可靠，而且水压稳定，因而各配水点的压力波动很小，有利于节水。　　3.1.3设备减压装置　　“规范”第2.3.4条规定“建筑物内的生活给水系统，当卫生器具给水配件处的静水压超过本规范第2.3.4条规定时，宜采取减压限流措施。除浴盆的流出水头为5～10m外，其他各用水配件的流出水头不超过5m，因此进户压力10m、最不利点压力为5m即可满足各住户要求，超过10m即形成超压出流。笔者认为可在进户管处，水表前装设调压孔板或节流塞实施减压，减少超压出流量。而规范要求“分区最低卫生器具配水点处的静水压，住宅、宾馆、医院宜为30～350kPa；办公楼宜为350～4508 kPa，大部分都超压。到底多少米开始减压，应综合考虑各种因素；根据某“课题组”对某市11栋建筑，67个配水点，螺旋升降式水龙头和陶瓷阀芯龙头半开时，水压和水量的有关数据研究，得出配水点处静压大于0.15MPa时，水龙头流出水量开始迅速上升。他们建议在“高层分区最低卫生器具配水点处静水压，不宜大于0.45MPa，最大不得大于0.55MPa”的基础上，采取“配水点处静压大于0.15MPa时”，采取减压措施，值得大家借鉴。　　3.2热水循环方式的选择　　造成这一问题的原因是多方面的，既有施工、管理的不当，也有设计的不足。就设计而言，热水循环方式的选择，是影响无效冷水量多少的主要因素之一。目前，“规范”中提出了3种热水循环方式，即干管循环，立管、干管循环和支管、立管、干管循环。根据以上分析结果，显然干管循环浪费水量最多。改变这种“先天不足”的现象，当前已成为用户迫切的要求。　　由于目前中国不少城市实施了计划用水，不少单位为控制用水，避免超标，纷纷改造供水系统，采取多种有效的节水措施。如，北京某大学对学生浴室的无循环热水系统进行改造，增设了回水管，取得了每月节水50m3成效。虽然，采用支管、立管、干管的热水循环方式最为省水，但受经济条件的制约，目前要求全部热水供应系统采用这种供水方式，还难以实现，但对多层定时供应热水系统采用立管、干管循环方式是有必要也是有条件做到的。为此建议设计集中热水供应系统时应保证干管、立管中的热水循环，有经济条件的可做到支管循环。8 　　3.3废水再利用　　建筑中水工程是节约用水的好措施，既保护了环境，又极大地提高了水资源的利用效率。建筑中水工程设计应做到安全使用、经济合理、技术先进。但对于小型建筑等可实行一些简单可行的废水再利用措施。　　拥有1.46万余人的天津大学夏季每个学生每月平均用水3m3。他们以33号楼作为试点，通过改造洗漱用水的下水管道，收集废水送至楼顶的水箱，作为厕所冲洗用水。3楼过去每月用水量为2000t，安装这一装置后，每月可回收废水100余m3，节水50%以上，这也算作简单的节水工程。　　3.4重视设水表和表前阀门的设计要求　　水量平衡测试是用水单位对本单位用水体系进行实际测试，根据其输入水量与输出水量之间的平衡关系进行分析的工作。目前各城市节水法规中对开展合理用水分析和水量平衡测试工作均有明确的要求。而增加小区进户总水表，通过与各户水表进行水量平衡分析，有利于查出漏水隐患。如，上海交通大学徐汇分部，进行水量平衡测试后，查出了不少漏水隐患，经整治给水系统，取得了每月节水3万m3，每年少缴10万元水费的显著成效。　　4结语8 　　建筑业作为我国经济发展的支柱产业，正在飞速发展，随着人民生活质量的提高，对供水量和质的要求不断扩展，同时实施水的可持续利用和保护，使水资源不受破坏，并能进入良性的水质、水量再生循环，也已成为政府和广大人民群众关注的焦点。这一切都给建筑给排水工程的设计提出了许多新的要求，供水技术先进化的步伐急待加快。而目前节水最关键的不是建筑节水技术，而是人们节水的意识，人们的用水习惯。据调查目前这种观念尚未真正有效树立。应倡导人们将淡水资源当作一种珍稀资源，节制使用，呼吁全民节水。　　参考文献　　[1]李刚.建筑给排水节能节水技术及应用研究[J].建筑节能，2013（1）：31-32.　　[2]焦秋娥.建筑给排水中的节水节能[J].给水排水，2009（S1）：382-384.　　[3]黄文忠.建筑给排水节能节水的几点设计思路[J].福建建筑，2008（12）：119-120.　　[4]洪岩，王光辉，孙显锋.建筑给排水设计节能节水措施探讨[J].建筑节能，2008（6）：40-41.8'