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中圖分類號: S276 文獻標識碼: A
在人類對自然資源開發與利用加大的同時,也加大了對自然環境的破壞。越來越多的人們認識到環境保護對于人們生存的重要性。綠色建筑的設計理念逐漸地走入了人們的視野,其主要理念在于建筑期間,不僅能夠對現有的各項資源充分地利用,同時還能夠滿足節水節能提出的要求,另外還不能影響到周邊環境。
一、綠色建筑的住宅設計策略
(一)施工階段
在施工階段,綠色建筑的實現主要在于保持工程質量,盡量地減少建筑垃圾的產生以及避免施工當中出現過多的能耗,比如:勞動資源的浪費、控制現場施工噪音等。所以,在施工之初,需要針對現場的實際情況制定完善的施工方案,并且合理的安排施工人員、施工機械設備與材料,能夠通過施工工藝、施工組織設計方案等,確保建筑質量以及滿足現代化所提出的綠色、低碳的節能理念。
在選擇建筑材料上,盡可能選擇與施工現場相近的原產地或者是加工場所,這樣不僅有利于施工經濟性得到保障,同時,還能夠讓建筑覆蓋上濃烈的本土氛圍。在材料的選擇上,最好傾向于不銹鋼、鑄鐵等可再循環使用,木材、瓦、磚等能夠再利用的材料以及保溫材料、混凝土、水泥等再生性材料。在施工期間,對于大氣污染、噪音污染、土壤污染等也需要做好嚴格的控制,避免其影響到周邊的環境,在設備上也需要傾向于耗能低、技術成熟的設備。
(二)使用階段
使用階段也就是綠色建筑的耗能階段,一般來說都需要相關的運營部門對建筑主體進行定期的檢修,確保其合理的使用,并且還需要將綠色的生活理念傳達給建筑使用者。對建筑耗能而言,管理水平、維護水平所產生的影響較大,所以在施工階段就需要考慮到全壽命周期,并且針對性地提出管理意見。對于住區內的公共場所,也需要提出相應的耗能規劃,比如:采取高效節能的照明設備,使用紅外感應、定時、光控等開關裝置。對于綠化區域管理也應當盡可能選擇雨水澆灌,利用市政再生水和建筑中水等非傳統性的水資源,在進行澆灌時要注意水的循環使用。在綠化的維護上需要采取化學防治與生物防治相互結合的方式,避免建筑區域內的地下水環境、土壤環境受到損害,同時,還可以向居民宣傳綠化,培養居民綠化意識,讓居民主動參與到綠化中去,養成綠化好習慣。在入戶設備上也要盡量的選擇能量回收裝置,使用節水設備,提升用戶的節能意識,從自身出發懂得綠色的重要性。在生活區域內的垃圾,也需要做好系統化的規劃管理,每一個居住單元的出入口處都需要設置分類的垃圾收容器,配置相應的處理設施,確保對垃圾的規范管理。
(三)拆除階段
雖然設計之初到建筑物的拆除階段還有很長的一段時間,但是做好拆除的前期規劃, 也能夠避免到時的手忙腳亂。在進行拆除時,必定會有金屬、木制品、瀝青等廢棄物的產生,所以,就需要制定詳細的回收方案,對所需要的費用加以估算,從而選擇合理的規劃方案,妥善的安置可再利用材料與可循環使用的材料。在拆除建筑的同時,還需要考慮到對周邊環境可能產生的影響,避免對周邊環境以及正常的生活生產產生影響。
二、綠色建筑給排水節能措施
(一)市政管網壓力合理、充分的利用
在市政供水管網當中,不同的管段的壓力也是不盡相同的,并且其水壓情況在供水時段也是不斷發生著變化。所以,在設計給水系統時,必須掌握市政管網的水壓、水量等準確的資料,才能確保給水系統節能設計的合情合理。
(二)做好系統分區的合理確定,進一步控制超壓出流
對于套內的給水壓力要求,在《住宅建筑規范》當中是如此要求的:對于入戶管的給水壓力不得大于0.35Mpa。為了滿足節能的條件,在情況允許時,可以對各個分區供水樓的層數做好統計,確保均勻的分布豎向分區的水壓,盡可能減少減壓供水的使用,這樣也可以避免供水設備選型揚程過高、水量浪費等情況產生,同時,也能避免噪聲、振動等影響。
(三)對于供水設備需要合理的選擇
當前,對于加壓供水方式主要分為了四種:管網疊壓供水、水泵加高位水箱供水、變頻調速供水、氣壓給水設備供水。其中,工程設計中使用最頻繁的是變頻調速供水,而疊壓供水則是最近幾年開發出來的最新方式。在市政允許的大前提下,選擇管網疊壓供水的方式,不僅有利于市政水管網的余壓的利用,也能夠滿足節約能源的目的。疊壓供水系統所取得的效果主要是取決于對泵組的合理選擇以及市政管網供水壓力的穩定性。所以,在這一類方式的使用中,必須得到當地市政供水部門的允許。只有在此基礎上選擇的疊壓供水設備的揚程,才能夠利用管網壓力,同時,也能夠滿足疊壓節能的實際效果。
三、綠色建筑給排水節水措施
第一,盡量地選擇減壓限流的節水措施,采取減壓供水的方式,確保在入戶管標之前的供水壓力都低于0.2Mpa;第二,避免出現管網漏損的情況:在室外的給水管網中盡量的選擇PE給水管,建筑內部則選擇PP-R給水管,為了避免管網滲漏,需要對其進行熱熔連接。在供水系統中,盡可能選擇零泄漏、高性能的閥門,這樣可以避免壓力出現大幅度波動與供水壓力過高的情況;第三,做好分質供水系統的設置,在沖洗、綠化、沖廁等非飲用水方面可以盡量選擇再生水等非傳統的水源;第四,如果建筑物設置有集中的熱水系統,就需要對熱水循環系統加以完善,避免熱水滯留情況的出現;第五,做好用水計量,通過經濟性的杠桿來滿足節水的目的。盡可能選擇具有高靈敏度的計量水表,確保計量水表達到100%的安裝率;第六,在節水的設備與器具的選擇上:在住宅區內的用戶最好是使用3L/4.5L兩種類型的節水馬桶,盡量選擇陶瓷芯片的淋浴裝置與節水型龍頭,在廚房可以選擇節水型的洗碗機與加氣式的節水龍頭。對于公共區域內,可以選擇利用光電感應的延時自動關閉龍頭或者是停水自動關閉龍頭;第七,對建筑區域內的綠化灌溉盡可能選擇滲灌、噴灌等高效節水模式,可以利用根據氣候變化的調節控制器或者是濕度傳感器,能夠針對不同的植物需水的實際情況選擇針對性的灌溉設備。
四、結語
在國內,綠色建筑的概念已經傳播了數十年,國內的綠色建筑已經從歷年的理論角度上逐步地朝著實踐的方向發展。但是,綠色建筑還處于剛剛起步的階段,還需要很長的一段路程要走,并且還有諸多問題需要在實踐當中解決。對于頒布《綠色建筑評價標準》以及具體的落實而言,也算一個良好的開端。以此為基礎,業內人士、業主與社會各界就可以為了綠色建筑的發展共同的努力,并且隨著時間的推移也出現了大量的優秀設計人員。建筑,特別是住宅型的建筑物,不可能做到隨時地頻繁更新。所以,強化內部環境質量控制、盡量減少對能源資源的耗費、做好周邊環境的改善,對于社會環境的保護以及可持續發展的意義都不容忽視。
參考文獻:
[1] 王安羅,趙駿.推廣綠色建筑 推進建筑節能[J].科技創新導報.2011(18):56-57
關鍵詞:綠色建筑;給排水;節水設計
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
綠色建筑在現代建筑業中應用的比較廣泛,在建筑的過程中,實現了多方面的綠色環保理念。給排水是建筑中不可或缺的組成部分,是建筑維持正常運行的主要系統之一。在我國水資源日益匱乏的形勢下,在進行建筑給排水設計的過程中,應該高度的重視節水設計,在給排水的每個環節中都應該充分的考慮,在保證供水穩定以及經濟性的前提下,達到最佳的節水效果。
1 建筑給排水中的水量浪費分析
1.1 熱水循環中的無效冷水
隨著建筑業的不斷發展以及人們生活水平的提高,在建筑使用的過程中,越來越重視建筑的舒適性,所以熱水供應成為了現代建筑體系中重要的組成部分。熱水供應主要是以循環的方式來實現的,那么在供應的過程中,最先注入的水在溫度上達不到規定的要求,所以要將開始部分的水排掉才能夠保證熱水的循環供應,這部分冷水就會被直接排走,造成了水資源的浪費。
1.2 超壓出流
在建筑規模不斷擴大的情況下,為了保證建筑的給排水供應,需要鋪設大量的給水管網,以滿足建筑居民的用水需求,所以給水管網的范圍較大。為了保證整個建筑給水管網都能夠得到充足的供水,所以要提高供水的壓力,來保證最不利點的供水狀況。在這種高供水壓力的狀況下,給水配件前的水壓大于流出水頭,會超出限定的額定流量,造成水資源的浪費。在供水系統中,這種浪費現象比較隱晦,所以不易被人察覺。在我國現有的建筑中,超壓出流的現象比較普遍,對于水資源造成了嚴重的浪費。
1.3 二次污染
在建筑給排水系統中,如果水資源受到了二次污染,就需要停止供水運行,不僅會給居民帶來不便,同時被污染的水源還將會被排掉,造成水資源的浪費。同時在排完受污染水源后,還需要對管網進行清洗工作,清洗用水也會被排掉,又造成一次浪費。所以為了減少二次污染造成的水源浪費,需要加強給排水系統的保護工作,提高設計水平。
2 建筑給排水設計中的節能途徑
在建筑工程給排水設計的過程中,為減少水資源在建筑中的能耗,提高水資源的利用率,應該加強節水設計措施。在現代綠色建筑的理念下,建筑給排水設計顯得尤為重要,需要在設計理念上有所提升,改善給排水系統,最大程度的節約水資源。
2.1 推廣使用節水型衛生器具和配水器具
在建筑中用水器具的使用對于水源的節約具有重要的意義,因為器具的性能不同,其消耗的水量也不相同,所以在選擇衛生器具和配水器具的過程中,應該根據器具的使用對象以及性能等各方面綜合考慮,選擇最佳節水效果的器具。在現代科學技術快速發展的形勢下,各種先進的衛生器具和配水器具不斷的研發應用,達到了很好的節水效果,對于建筑給排水設計具有重要的意義。
2.2 安裝水溫自動控制閥
在建筑使用的過程中,淋浴用水占據了水資源消耗的很大比例,在以往的淋浴系統中,在燒完熱水后,需要將冷水與熱水進行混合才能夠使用,在此過程中,調試水溫會浪費一部分水資源。新型水溫自動控制閥的應用,提高了用水效率,在淋浴冷熱水混合水龍頭處,可以自動將等量的熱水變成溫水,既減少了調試過程中造成的水量流失,同時也提高了用水的舒適度,可以達到良好的節水效果。
2.3 完善熱水供應循環系統
小區集中熱水供應系統在現代建筑中得到了廣泛的應用,對于居民的日常生活具有重要的意義。但是在進行熱水供應的過程中,由于開始階段注入的水源在溫度上沒有達到規定的要求,所以為了保證整個系統的水溫需要將這部分冷水放掉,造成水源的大量浪費。為了有效的改善這種水資源的浪費現象,在對小區集中供水系統的設計進行改良,從經濟角度、設計、施工以及后期管理方面全面考慮,可以使用支管循環或者立管循環的方式,盡量的減少無效冷水的浪費。
2.4 控制超壓出流
合理限定配水點的水壓由于超壓出流造成的隱形水量浪費并未引起人們的足夠重視,因此在我國現行的《建筑給水排水設計規范》和“建筑給水排水設計規范CBJ15-2000征求意見稿”中雖對給水配件和入戶支管的最大壓力做一定的限制性規定,但主要還是從防止給水配件承壓過高會導致損壞的角度考的,并未從防止超壓出流的角度考慮,因此壓力要求過于寬松,對限制超壓出流基本沒有作用。所以,應根據建筑給水系統超壓出流的實際情況,對給水系統的壓力做出合理限定。
2.5 合理設計水泵運行參數
在不設調節水箱的供水方式中應選用高效.節能的變速水泵。變速水泵的應用可避免傳統供水系統中按供水最不利情況計算所引起的水、電的浪費問題,在各類資源緊缺的今天有著廣闊的前景。同樣,在熱水供應系統中,隨著水泵自控技術及各種監測儀表和新型感溫材料的出現,循環水泵的運行也可采用變流量變揚程的自動控制系統。可以考慮在配水龍頭處裝設簡易的水流指示器或在最遠配水點處裝設感溫元件,把信號傳遞至循環水泵的控制系統,根據熱水的不同配水工況命令水泵時停時轉隨機改變其運行參數,從而節省電耗。采用變頻調速裝置比一般供水設備節電20%~40%。
2.6 生活用水二次供水的污染防治
由于城市供水體制的原因, 二次供水是建筑給排水設計中保證水壓的必然措施,但因此也增加了貯水設施,供水設備等中間環節,增大了水質污染的可能性。要防治二次供水的水質污染,在設計上應主要從以下幾個方面采取有效措施: (1)系統。在確定供水系統時, 應作多方案比較,盡量減少中間環節。(2)管材。絕大部分自來水水質有腐蝕傾向, 致使金屬管道腐蝕嚴重,從而導致水中余氯迅速減少,濁度、色度、鐵、錳、鋅、溶解性總固體、細菌學指標等明顯增大, 造成水質污染。我們應當逐步推廣使用硬聚氯乙烯給水管、鋁塑管、鋼塑管、聚丙烯管、聚丁烯管、交聯聚乙烯管、納米聚丙烯等衛生性能較好的新型管材,以保證生活用水在輸送環節中不被污染。
2.7 充分利用雨水
雨水的利用,就是將建筑的屋面雨水、小區的道路雨水等收集起來,經過凈化處理之后,滿足水資源再利用的水質標準。與中水回收類似,雨水經過凈化處理之后,也可廣泛應用于小區景觀、沖洗廁所或城市綠化。有關雨水的回收及凈化處理,應根據雨水的來源水量水質以及回收標準等來決定在小區道路雨水中,初期的COD濃度較大,處理工藝復雜;但是屋面雨水的水質良好,徑流量大,更符合利用標準,其應用價值高于道路雨水。建筑屋面雨水的收集步驟為:(1)利用導管,將屋面雨水引入地下,進入雨水沉砂中;(2)將沉砂池中沉積的雨水引入蓄水池,利用水泵引入雜用水蓄水池;(3)將雨水經過加氯消毒之后,流入中水管道系統中 經大量應用實踐表明,雨水降落初期的污染較為嚴重,因此前幾分鐘的降雨應作為棄流處理。
3 結束語
隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高,生態宜居城市的建設已成為21 世紀建筑業的主旋律。作為從事建筑給排水工程設計的工程師,我們應該勇于探索,敢于創新,為節水節能建筑的設計開辟新的途徑。
參考文獻:
[1] 黃麗娜.淺議建筑給排水節能設計[J].科技資訊,2011,(08).
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關鍵詞綠色建筑 養老院 節能節水
1綠色建筑和工程概況
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑[1]。目前世界上關于綠色建筑的主要評估標準有美國LEED評估體系、英國BREEAM評估體系等,其中美國的《醫療建筑綠色指南》是世界上第一個針對醫療建筑的評價標準。我國主要有《綠色建筑評價標準》、《綠色建筑評價技術細則》、《綠色醫院建筑評價標準》等。
隨著我國老年化進程的加快,居家養老已不能適應社會發展,越來越多的老人進入了養老機構,為此功能齊全,設施完善的綜合性養老建筑成為這一發展的需要,武漢社會福利綜合大樓是華中地區最大的一座綜合性養老建筑,總建筑面積99499.7m²。地下一層,地上二十五層,建筑高度99.90m,為一類高層建筑,其中地下一層為汽車庫及設備用房,一~四層裙房部分主要為老年活動區,老年人醫衛部(包括門診,康健,手術部等)及老年人食堂等,五層及以上為A、B塔樓(5~25層)主要為半失能、全失能、失智、自理和“三無”老人護理單元。介紹該工程給排水設計階段實現“節能與能源利用”,“節水與水資源利用”兩大綠色指標所采用的經濟實效的方案及技術措施。
2生活熱水能源利用方案
2.1 水源熱泵與太陽能熱水系統比選
根據當地目前較流行的熱源利用趨勢,業主運營團隊提供的方案一:水源熱泵+空調機組+鍋爐的復合式能源系統來解決整棟建筑的供冷、供熱及生活熱水需求。
設計方提供的方案二:生活熱水系統與空調系統分開,生活熱水采用鍋爐+太陽能+輔助電加熱的運行模式。
方案一為冷熱聯產系統,系統一次性投資大,集程度高,在最優化的配置調控下可實現較高的綜合節能效果。方案二為傳統的太陽能熱水系統,投資回收比高,系統應用成熟。
經調查,本地區地下水含量比較豐富,單井取水量可達到100m³/h左右,保證100%回灌需采用1抽3回的設計。根據前期地質報告和對周邊項目的了解,水源熱泵地埋管施工場地不夠、難度大(卵石層難以鉆進)、成本高。另本項目周邊已有萬國苑景、三金鑫城國際等大型水源熱泵項目投入運行,本地塊單井取水量受到一定影響,可開采的地下水總量受到一定的限制,同時也給取水許可證申報帶來了一定的難度。根據《武漢市地下水管理辦法》,年取用地下水30萬立方米以上(含30萬立方米)70萬立方米以下的取水許可申請,由市行政主管部門審批。本項目若實施,首先需向武漢市水務局提出取水申請并經審批同意之后,才能進行抽水回灌試驗,試驗后需提交《水資源論證報告》經過水務部門進行論證和審批,審批通過后方可進行施工,整個周期較長。
在實際運行階段,空調和生活熱水合用的水源熱泵系統,因為兩者在不同季節冷熱負荷的變化較大,系統間不同工況的轉換較復雜,并需要較高的自控系統,長期運行對轉換設備以及主機的使用壽命均有一定的影響。
方案二分析:武漢地區為太陽能資源一般區,當地緯度角30°37´,年太陽輻照量4200~5400MJ/㎡·a,本工程A,B塔樓十五~二十五層生活熱水采用太陽能熱水系統及輔助電加熱供給。平時生活熱水由太陽能主供,當系統供熱不足時,利用夜間低谷電保證生活供水(低谷用電時間:23:00h~6:00h),太陽能設計集熱面積2000㎡。
本項目中生活熱水總設計小時耗熱量為1783.29KW,其中由屋頂太陽能熱水系統提供生活量占總生活熱水量的33%。滿足《綠色建筑評價技術細則》中不低于10%的要求。作為太陽能系統的輔助電加熱設備,利用低谷電進行蓄熱補充,可以作為不采用電熱鍋爐、電熱水器作為直接采暖和空氣調節系統熱源的特例處理[3]。其余部分生活熱水由鍋爐+半容積式換熱器供應。
綜上所述,在節能、經濟、技術成熟性、工程進度以及滿足《綠色建筑評價標準》的基礎上,方案二更切合本項目實際應用條件。
2.2 余熱利用
本項目可資利用的余熱來源主要有:空調房排氣、熱水排放、鍋爐房排氣、制冷機組冷卻水和發電機房冷卻水等。從利用率和經濟性上比較,制冷機組循環冷卻水的余熱利用是最優選擇。循環冷卻水的余熱利用方式主要有直接利用和間接利用,本項目的循環冷卻水采用直接利用的方式,即系統在冷凝器出水管上旁通板式換熱器,空調季節,冷水經預熱后在送往裙房熱水用換熱器。本系統冷凝器出水端溫度為37℃,冷水經板式換熱器后出水溫度較低,但在充分滿足冷凍機組冷卻效果功能的前提下,系統總利用的熱量較高,系統投資較低。冷卻循環水余熱利用原理圖如下(見圖1)。
圖1冷卻循環水余熱利用原理圖
3節水與水資源利用
綠色建筑的核心是四節一環保(節能,節地,節水,節材,保護環境)其中節水是非常重要的環節,該指標實際上也成為給排水設計滿足《綠色建筑評價標準》的核心要求。本項目的生活水系統流程主要概括如下:(見圖2)
圖2水系統流程圖
其中污、廢水處理深度按《醫院污水處理設計規定》CECS07的排放標準設計,此項也是《綠色醫院建筑評價標準》中優選項之一。
3.1給水系統概況
該項目水源取自市政自來水管網,市政自來水管網常年壓力0.15MPa。從基地北側發展大道和南側馬場路分別引入一路DN300和DN100給水管,作為生活用水管。
該項目所在地為老城區,周邊市政給水條件有限,當地自來水部門對管網增壓疊壓設備限用,因此生活給水系統的供水形式主要為變頻泵+不銹鋼生活水箱。
3.2 冷熱水系統合理的分區
⑴ 根據用水設備,用水衛生器具和水嘴的最低供水壓力(市政常年壓力為0.15Mpa)確定可直接利用市政給水的層數(-1~1層)。
⑵ 結合建筑自身功能設置的集中和分散性及冷熱水管道的合理走位,裙房和塔樓分開供水(2~5層為單獨一區)。
⑶ 控制各分區最低衛生器具配水點靜水壓不大于0.45Mpa的前提下充分考慮老年人用水特征,從安全角度考慮,各區盡量采用較小的豎向靜壓(塔樓共分4區),各區分設變頻加壓泵組。
⑷ 各層配水管出口動壓較大的設置支管減壓閥,保證壓力小于0.20Mpa。減少無效水損。
⑸ 結合熱水系統熱源的利用方式,合理滿足冷熱水分區一致性要求。
3.3 冷熱水管道的其他措施:
⑴ 冷熱水管道同程布置,保證用水端冷熱水壓力平衡,出水均勻,尤其對于老年人建筑,以防燙傷事故,護理單元部分均采用恒溫出水閥。
⑵減少配水支管長度,保證用水器具10s出熱水,對于個別較長的熱水支管,采用電拌熱保溫。
⑶ 各區采用干管立管循環,保證循環效果。
3.4非傳統水源利用
本工程周邊無可直接利用的中水管網,基地內部生活排水主要為含病菌污廢水,回收處理利用成本高,使用方心里接受程度低,且《綠色建筑評價技術細則》中對醫療類建筑的非傳統水源利用率未作要求,設計中為不參評項。因此本著安全衛生、經濟實用的前提,確定以雨水資源的回收利用為主要形式。
⑴ 雨水收集利用的總體規劃
統計武漢52年的降雨數據得武漢市年均降雨量1269mm,年均降雨次數為122.2次,其中2mm以上的降雨量占總降雨量的比例為97.3%。根據雨水下墊面種類,室外地面雨水主要考慮自然入滲的方式,室外透水面積比為60%,透水地面以綠化地面及鏤空鋪地為主。屋頂為綠化屋面,雨水水質較好,可收集儲存后用于綠化及道路沖洗。
設計收集屋面匯水面積為2000㎡,綜合雨量徑流系數為0.3。年均可直接利用徑流總量為:
W=10 ΨC hy F
W——雨水設計徑流總量;
ΨC——雨量徑流系數;
hy——設計降雨厚度(mm);
F——匯水面積(hm²)。
W=10×2000×10-4×1269×0.3=761.4m3
武漢一年一遇降雨量為100mm。按設計規范要求,屋面雨水初期棄流可采用2-3mm徑流厚度,但綠化屋面可不棄流,即屋面實際可收集雨水量為100mm。則一次降雨可回收量:
W=10×2000×10-4×100×0.3=60m3
⑵ 雨水蓄水池容積
根據雨水回收量及系統日用水量比較確定蓄水池容積。本項目綠化澆灑及道路沖洗最高日用水量為25m³,為一次雨水回收量的42%,綜合有效利用率,實際設置1座室外埋地雨水蓄水池,有效容積60m³,用水周期為2.4天。回用水不足部分由市政管補給。
⑶ 雨水收集后使用
根據用途不同采用不同的處理方式,本項目的雨水主要用于綠化、道路澆灑及車庫地坪沖洗,根據綠化屋面雨水的水質,以及用水水質的要求,本項目所收集的綠化屋面雨水進入PP模塊組合水池進行儲存,經消毒過濾裝置后至清水池,即可滿足用水水質要求。
⑸ 綠化噴灌
本項目綠化用水量較大,選擇適宜的綠化澆灑系統,是節水的重要措施之一,設計中綠化澆灑采用固定管道式噴灌系統,濕度控制器調節,噴頭采用地埋伸縮頭,灌溉時伸出,平時縮于地下。系統用水量約為傳統用水量的80%。
4設備﹑器具﹑管材及計量
⑴設備
供水變頻機組選用低噪音變頻泵和氣壓罐。選用高效節能低噪的冷卻塔和換熱設備,冷卻塔風機選用變頻調速控制,污水處理設備選用埋地式一體化成套產品,室外檢查井選用一次性注塑成形的塑料檢查井,該井具有節水、節地、節材、防污染及施工快捷的特點。值得一提得是,室外應用塑料檢查井時需注意選用的塑料排水管材和塑料檢查井連接口內外徑的一致性,以免不必要的增加過渡接頭,反而提高造價。
⑵ 器具
所有用水器具都按《節水型生活用水器具》CJl64及《節水型產品技術條件與管理通則》GBl8870的規定選擇,節水率不低于20%。所有公共衛生間洗手盆和小便器均采用光電感應式控制閥,蹲便器均采用腳踏式自閉閥,老年人護理房及醫務室洗臉盆和淋浴器均采用腳踏式控制閥,座便器均采用3/6L兩檔節水型座便器,各類出水龍頭均采用節水型龍頭。
⑶ 管材及閥門
室內管材:給水立管和均采用鋼塑復合管,絲扣連接,衛生間給水支管采用PPR給水管,粘接;熱水采用薄壁不銹鋼管,卡壓式連接;雨水處理系統連接管和循環管采用鋼塑管;雨水與污水重力流排水管均采用HDPE排水管,熱熔連接;壓力流排水管(潛污泵出水管等)采用熱鍍鋅鋼管。給水系統內閥門口徑≤DN50采用全銅質截止閥,口徑≥DN50采用銅芯閘閥。水泵進出口管上設置緩閉止回閥等。
⑷ 計量
按照使用用途分別設置高靈敏度計量水表,所有水表計量數據均統一輸入建筑樓宇自控系統,以達到漏水探查監控的目的。
本項目設置的主要水表點如下:
a, 基地生活引入總管上。
b, 各工藝設備用水引入管上。(空調機房、鍋爐房、洗衣房、冷卻塔補水、綠化補水、生活水池引入管等)
c, 各分區冷熱回水干管及立管上
d, 餐飲,商業,醫療及護理等不同功能用水點。
e, 塔樓自理老人單元用房均每戶分設水表。
5結語
上述各系統選用的方案及相應節能、節水措施可滿足《綠色建筑節能標準》中 “節能與能源利用”、“節水與水資源利用”指標中設計階段的控制項和一般項得分要求。該項目中醫療門診、手術室和ICU病房的給排水管道設計也參考了《綠色醫院建筑評價標準》中的相關選項要求。在進行綠色建筑設計時,為免走入“節能誤區”,在滿足相關節能標準的基礎上,根據項目的實際情況,選用合理、經濟、簡單有效的設計方案和措施,是符合當前發展現狀的恰當選擇。
參考文獻:
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關鍵詞:綠色建筑排水設計現狀節水措施
Abstract: With the improvement of living standards,strengthening of environmental awareness, people's living environment demanding, water supply and drainage designto try to take into account environmental protection and energy saving issues, advocacy, appeal to the universalwater conservation, water resources from destruction, andcan enter healthy water quality, water recycling process.This paper analyzes China's water shortage status quo onthe green building requirements for residential design inwater-saving, summed up the green building drainage design water conservation measures.Keywords: green building, drainage design, current status,water-saving measures
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,人們對建筑標準提出了新的要求,健康、環保、舒適、安全的居住空間正受到越來越多的關注。我國人居環境的發展也邁向了綠色建筑的新階段。綠色建筑是指在建筑的全壽命期內,最大限度地節約資源,保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間。其中,節水及水資源利用也是廣義建筑節能和環境保護的重要內容,對綠色建筑的推廣起著重要的作用。目前,綠色建筑小區是關于節水及水資源利用的設計原則和理念是自給自足、爭取零排放、充分利用天然雨水,并進行中水回收利用,以達到節約、利用水資源和保護環境的目的。
一、我國缺水現狀及分析
隨著近年經濟建設的飛速發展, 我國城市建設日新月異, 城市人口急劇增長, 各種能源的供應也日益緊張, 水資源的緊缺問題也越來越突顯。據水利部門統計, 我國目前人均水資源量為2202m3, 是世界平均量的1 / 4, 是世界13 個缺水國家之一。我國的缺水有三種類型: 一是資源性缺水; 二是生態缺水; 三是水質型缺水。城市缺水嚴重, 668 座城市有2 / 3 面臨缺水, 所以缺水是我國各地區需要共同面對的問題。
我國面臨水資源短缺的困擾, 但又是水資源嚴重浪費的國家。無論是單位生產總值還是人均耗水量均高于世界平均水平。發達國家單位用水量創造的GDP 產值是我國的6 至25 倍; 城市人均綜合日用水量(含生產和生活用水之和), 我國為536L/日, 歐洲15 國十多年來基本維持在260L/日。城市居民生活用水不講節約、隨意浪費的現象也十分嚴重, 僅城市便器水箱漏水一項每年就損失上億立方米。
二、綠色建筑對住宅設計中節水的要求
在綠色建筑住宅設計中應貫徹節水、節能要求: ①在方案設計階段, 充分收集設計項目相關資料, 論證方案的可行性及合理性, 合理增加水資源循環利用率, 減少市政供水量和污水排放量; ②給水系統設計要充分利用市政供水壓力, 市政壓力能保證供水的應利用市政壓力直接供水; ③對高層住宅, 應合理分區供水, 節約能耗; ④在供水設備的選擇上, 應優先選用節能、節水的供水方式。水泵的選型應基本運行在高效區; ⑤缺水地區適合的項目, 設計中水處理及回用設施; ⑥冷卻水應循環使用, 綠化、洗車、景觀用水設計采用再生水、雨水等非傳統水源; ⑦根據項目特點因地制宜的采用土地入滲、收集回用、補充景觀水體等形式合理利用雨水;⑧綠化灌溉設計采用噴灌、微灌、滲灌、低壓管灌等節水灌溉方式。
三、綠色建筑給排水設計的節水措施
1、選用新型管材與閥門
在過去的建筑給排水設計中,常用的建筑給水管為鍍鋅鋼管。這種材質使用一段時間后就會產生銹跡,對水質造成污染;如果管網內的水長期不使用,就可能放出銹水,造成水資源浪費。另外,一旦鍍鋅管的接頭位置發生銹蝕,可能出現滲水、漏水現象,帶來安全隱患。隨著科技水平的不斷發展與提高,各種新型管材涌現出來,如PE 管、PPR 管等,應用新型管材,既可減少水質污染,提高用水安全,也可改善水資源浪費問題,降低成本,提高使用壽命。閥門作為給排水系統中的主要配件之一,其選擇的類型、材料、質量好壞等,也將對用水量產生影響,因此應萱陶瓷閥芯或者銅芯等節水型閥門。
2、節水型衛生器具與設備
(1)節水龍頭。在建筑給排水工程中,水龍頭的數量最多、應用范圍最廣,是一種常見的盥洗用水設備;當前,節水型龍頭多以陶瓷閥芯水龍頭為主。這種水龍頭的密封效果好、使用壽命長,在同樣的靜水壓力作用下,出流量低于普通水龍頭,節水效率約20%~30%;另外,重啟水龍頭是當前國外應用較為廣泛的節水龍頭之一,既可節約用水量,也可防止濺水問題;而感應式水龍頭、自閉式水龍頭也在節水方面發揮作用,具有較強推廣價值。
(2)節水淋浴。當前,研制應用的節水型淋浴器主要為冷熱水混合式淋浴器,配有恒溫裝置,根據事先設定的溫度啟動扳手,即可準確調節水溫,減少調水時間;另外,具備定量停止水栓的淋浴器,也可以事先調節冷熱水量,當設置的用水量已經用完后,即自動停止,有效節約水資源。
(3)節水廁所。廁所沖洗設備作為綠色建筑節水的重要組成部分,除了常見的將中水用作沖洗廁所之外,還有各種各樣的節水設備層出不窮。例如,美國推出的免沖洗型坐便器,無需水資源、無異味,利用高液體的存水彎襯墊,減少用水以及處理污水的費用,是一種行之有效的節水設備;另外,感應型自動沖水設備,也相比一般性設備更加節水。
3、合理設置消防水池
一般情況下在建筑中的生活用水及消防用水共用同一個水箱,而水箱中具有固定的儲備水量用于消防;為了確保水質符合生活用水標準,每年需定期清洗水箱,在放空水箱過程中,就會產生大量的水資源浪費,并加大處理生活用水、清理水池的成本,產生負面經濟效益。因此以長遠角度為出發點,應該將生活水池與消防水池分開設置。如果能將消防水池與社區水景、游泳池等相結合,則可實現一水多用,提高水資源利用效率,形成良性循環。在建筑群或社區中,應盡量實現消防水池與加壓水泵的共用。這樣可有效減少由于消防加壓而給綠色建筑給排水設計帶來的難題,降低技術難度,節約設備投資與維護費用,方便集中管理,減少水資源浪費現象。
4、構建中水工程
所謂中水,主要來自建筑中的生活排水,如生活污水、生活廢水等。當各種排水經過專業處理之后,符合水質標準,就可作為非飲用水應用于市政、生活、環境等范圍內。當前,生活廢水在我國建筑排水量中占有約70%比例,如果能將這部分用水收集起來,凈化處理為中水,再應用于建筑用水或生活用水中,以此替代自來水用量,既增大城市供水量,又可降低成本。在綠色建筑中構建中水工程,是節約用水的有效途徑,同時對環境保護發揮作用,提高水資源利用效率。以長遠角度為出發點,中水利用具有較強的現實意義,將成為今后綠色建筑給排水的必然發展方向。
5、充分利用雨水
雨水的利用,就是將建筑的屋面雨水、小區的道路雨水等收集起來,經過凈化處理之后,滿足水資源再利用的水質標準。與中水回收類似,雨水經過凈化處理之后,也可廣泛應用于小區景觀、沖洗廁所或城市綠化。有關雨水的回收及凈化處理,應根據雨水的來源、水量、水質以及回收標準等來決定。在小區道路雨水中,初期的COD 濃度較大,處理工藝復雜;但是屋面雨水的水質良好,徑流量大,更符合利用標準,其應用價值高于道路雨水。建筑屋面雨水的收集步驟為:
(1)利用導管,將屋面雨水引入地下,進入雨水沉砂池中。
(2)將沉砂池中沉積的雨水引入蓄水池,利用水泵引入雜用水蓄水池。
(3)將雨水經過加氯消毒之后,流入中水管道系統中。經大量應用實踐表明,雨水降落初期的污染較為嚴重,因此前幾分鐘的降雨應作為棄流處理。
我國的綠色建筑發展處于初級階段,還存在許多問題,但隨著各項技術的發展和完善,加強國內外建筑設計中的經驗交流與合作,將推動節水及水資源利用措施的改進和全面實施,從而推動綠色建筑在居住小區廣泛發展。
關鍵詞:綠色建筑;給排水;節水;節能
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
一、引言
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。綠色建筑的目的是實現建筑全生命期的節約、環保、高效,并為人們提供健康舒適的工作和生活環境。目前我國關于綠色建筑設計運營的現行規范是《綠色建筑評價標準》(GB50378-2006)。在綠色建筑的給排水專業設計中主要包括節水和節能及再生能源利用方面的要求。
二、節水
1、優化供水系統設計
從建筑節能的角度我們應該充分利用市政管網的供水壓力進行供水,這樣的設計是既可以節能,同時可以做到節水,也避免了水源的二次污染;合理的進行系統分區,避免系統分區的不合理造成系統超壓出流,超壓出流造成了不被人們注意的隱形的水資源浪費。
2、采用較為先進的供水設備
為避免水資源的二次污染事故的發生,在設計中應采用較為先進的供水設備。在城市二次供水系統中,水資源二次污染是市場發生的事件,此類事故的發生使得居民生活受到較大影響,且會造成水資源的極大浪費,因此必須采取適當的措施防止此類事故的發生。
3、使用節水材料與器具
一套好的設備能夠對水資源的節約產生很大的效果,我們要推廣新的節水配水器材及衛生器具,達到建筑節水的好的成效。對衛生器具和配水器材進行選擇時,要適當參考價格因素、用戶的需求、節能與環保等各種條件,場所不同,選用不同類型的節水型衛生器具和配水器材。
1)推廣優質管材。在我國新建建筑中,冷鍍鋅鋼管作為生活給水管道被禁止使用,建議使用新型管材。新型管材可以很好的解決好水質污染、銹蝕、漏水與滲水等浪費現象。
2)推廣節水型衛生器具和配水器材。在選擇衛生器具和配水器具時,要優先考慮節水節能因素,采用小容積水箱大便器、節水水龍頭、合理使用洗衣機節水、安裝水溫自動控制閥、推廣洗碗機節水。
4、非傳統水源利用
“非傳統水源”是指不同于傳統地表水供水和地下水供水的水源,包括再生水、雨水、海水等。非傳統水源可用于景觀用水、綠化用水、汽車沖洗用水、路面地面沖洗用水、沖廁用水、消防用水等。我國水資源嚴重匱乏,用水形式相當嚴峻,利用雨水、中水等非傳統水源代替自來水等傳統水源,已成為最重要的節水措施之一。
1)中水回用
采用優質生活廢水和糞便污水分流的排水體制,回用的中水是優質生活廢水,所謂優質生活廢水是指不含廚房排水的雜排水,它主要包括冷卻排水、洗衣排水等。這些生活優質雜排水經過凈化處理后,可以達到《生活雜用水水質標準》,還可以用在生活、市政、環境等使用的非飲用水,從而增加城市的供水量。在中水回用技術上,我們要解決調節水量平衡、滿足回用水水質標準的問題。達到水量平衡是控制資源和能源浪費的關鍵所在;回用水水質標準包括制定回用水水質標準。現在,在建筑行業中,我國執行的事生活雜用水的水質標準,此標準對大腸桿菌達標的控制要求較高,而中水工程不易達到標準,導致中水工程的推廣緩慢。因此我們要制定新的評價體系,開發與應用中水回用技術,利用好水資源,很好的解決水資源的緊張難題。
2)雨水利用
雨水利用指的是收集下雨時落到建筑物屋面和小區地面等空地上的雨水,然后經專門的凈化處理,出水的水質指標滿足要求,然后再使用的過程。我們要根據徑流雨水的水質、水量和處理水質標準來選擇雨水凈化處理工藝。雨水的利用有以下幾個方面的功能:實現雨水資源化,用于景觀綠化、道路澆灑等雜用水,節省自來水;修復水環境及生態環境,強化雨水的入滲增加土壤的含水量和雨水回灌來提升地下水位;雨洪調節功能,土壤的入滲量的增加和雨水徑流的存儲都會減少進入雨水排除系統的流量,從而減輕城市洪澇危害。建筑小區的雨水利用為城市節水開辟了一個新的領域,實現了我國給水排水領域的一個重要轉變,把快速排出城市的雨洪水量轉變為入滲、存儲調節,保護環境,促進綠色建筑、生態建筑區的發展。
3)海水淡化
海水是地球上最大的水資源儲備,現在,隨著海水淡化技術的日趨成熟,海水淡化技術被投入商業化運作與生產過程,只是淡化海水的費用很高,導致淡化海水得到限制,同時,也要受到地域限制。我國在環渤海灣地區淡化海水使用比較集中。這些沿海地區的淡水資源缺少,若挖掘地下水資源,會帶來地面沉降,從而導致地下水位的降低,引起海水倒灌,因此,采用海水淡化是解決當地淡水資源緊缺的有利措施。所以,我們要具體問題具體分析,尋求海水,以此為城市水資源的儲備。
三、節能及再生能源利用
長久以來,能源一直是影響我國國民經濟發展的重要因素,作為一個能源相對貧乏的發展中國家,能源供給問題一直關系到我們的國家安全和社會穩定。我們現有的主要能源是:煤炭、石油和天然氣等不可再生的石化能源。隨著開發量的增加,這些不可再生的能源儲量在急劇減少。在傳統能源能源匱乏大背景下,建筑節能尤為重要,可再生能源應用將成為建筑節能的重要發展方向之一。可再生能源包括太陽能、地熱能、風能、生物質能、水能和海洋能等非化石能源,其資源潛力大,可在人類活動歷史時期內永續利用,是有利于人與自然和諧發展的重要能源形式。這其中人類利用太陽能而又以太陽能熱水系統的應用最為廣泛。
應用太陽能熱水系統的民用建筑及建筑群體,均應與太陽能熱水系統統一規劃、同步設計、同步施工、同步驗收,與建筑物同時投入使用,以保證所選用的太陽能熱水系統各個部分及其輔助設施與建筑規劃布局、建筑設計有機結合,成為建筑規劃設計中合理的不可分割的部分。太陽能與建筑相結合設計至少有以下幾方面的要求:
規劃設計中,除像一般規劃設計要考慮的建筑功能、場地條件、周邊環境等制約規劃設計的因素外,確定建筑布局、群體組合和空間環境時還特別需結合場地的地理條件、當地地域的氣候條件、日照條件等因素來確定和設計建筑的朝向,建筑之間的間距及建筑形體組合,最大限度地滿足太陽能熱水系統設計和安裝的技術要求。
設計要結合建筑功能及其對熱水供應方式的需求,綜合考慮環境、氣候、太陽能資源,常規輔助能源類型和可供給的條件、施工條件等因素,比較不同類型太陽能熱水系統的性能、優缺點、造價,進行經濟技術分析。在充分綜合比較后,酌情選擇適用的、性價比高的太陽能熱水系統類型。
在建筑上合理設計太陽能集熱器的安裝位置尤為重要。建筑設計需將太陽能集熱器作為建筑的組成元素,與建筑相結合,保持建筑統一和諧的外觀,并與周圍環境相協調。在建筑設計中不僅需考慮地震、風暴、積雪、冰雹等自然破壞因素,還應為太陽能熱水系統的日常維護提供必要的安全便利條件。在管路布置上,建筑物中都要事先預留出所有管路的通口,合理布置太陽能循環管路以及冷熱水供應管路。
四、結語
節水與水資源的利用、節能與清潔能源的利用不僅是綠色建筑的的基本要求之一,更是我國的基本國策,需要在工程建設中大力發展開源節流、利用可再生能源,促進經濟社會的可持續發展。
【參考文獻】
1、劉名貴,建筑給排水中節水節能技術研究,科技創新導報,2008(2)