二、節(jié)流措施
隨著人民生活質(zhì)量的提高,對供水水質(zhì)的要求標準也越來越高,同時國家實施水資源的可持續(xù)利用和保護政策,倡導(dǎo)節(jié)約用水。這給建筑給排水工程的設(shè)計提出了更高的要求。建筑節(jié)水首先應(yīng)在設(shè)計環(huán)節(jié)采取有效的節(jié)水技術(shù)措施,在技術(shù)上, 要不斷研制、開發(fā)節(jié)水的新技術(shù)、新設(shè)備、新途徑,并大力推廣現(xiàn)有節(jié)水產(chǎn)品;在管理上應(yīng)加強供水系統(tǒng)管理;同時提高全民節(jié)水意識,人人參與節(jié)水,共同創(chuàng)建節(jié)水型社會,確保社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
(一)制定合理的用水定額標準
隨著社會的發(fā)展, 人民生活水平的提高, 涌現(xiàn)了大量的新型住宅形式—高級公寓、別墅、復(fù)式住宅等, 雖然建筑面積、房間數(shù)目、衛(wèi)生間、洗衣間等都相應(yīng)增加了, 用水器具也增設(shè)了如婦洗器、按摩浴缸和蒸汽沐浴房等新型給水配件, 但是使用人數(shù)不一定增加了, 同時使用率也不會成比例地增加, 而且每人每次用水量隨著光電式給水龍頭等節(jié)水設(shè)備的廣泛應(yīng)用比原有規(guī)范規(guī)定的數(shù)值有所降低。 所以應(yīng)對建筑給水排水設(shè)計規(guī)范的人均用水定額、舊有潔具的額定流量的修改, 新增潔具的額定流量的制定, 以及流量計算公式的修訂工作引起相應(yīng)的重視, 從而在設(shè)計依據(jù)上做到更加科學(xué)地節(jié)水和用水。
(二)采取合理措施,減少剩余水壓,避免超壓出流。
“剩余水壓”過高的用水點將產(chǎn)生超壓出流,住宅設(shè)計時應(yīng)考慮各種配水器具的位置標高、家庭和整棟建筑內(nèi)部管道的水頭損失及保證安全供水等多種因素,合理限定各配水點水壓。在設(shè)計給水系統(tǒng)中合理分區(qū)與配置減壓裝置是將水壓控制在限值要求內(nèi)、減少超壓出流的技術(shù)保障。視水質(zhì)和供水壓力不同情況可采用減壓孔板或用壓力調(diào)節(jié)閥減壓,可使耗水量降低 15%-40% ,或安裝節(jié)流塞、節(jié)水閥芯等均能起到較好的減壓節(jié)流作用。
(三)推廣使用節(jié)水器具和設(shè)備。
配水裝置和衛(wèi)生設(shè)備是水的最終使用單元,其節(jié)水性能的好壞,直接影響著建筑節(jié)水工作的成效。因此,設(shè)計人員應(yīng)優(yōu)先選用節(jié)水器具和設(shè)備。
1. 節(jié)水器具和設(shè)備的應(yīng)用一般從下列方面著眼
1) 限定水量;
2) 限定(水箱、水池)水位或水位適時傳感、顯示, 如水位的自控裝置、水位報警器;
3) 防漏, 如低位水箱的各類防漏閥;
4) 限制水流量或減壓, 如各類限流、節(jié)流裝置、減壓閥;
5) , 如各類延時自閉閥;
6) 定時控制, 如定時沖洗裝置;
7) 改進操作或提高操作控制的靈敏性, 前者如冷熱水混合龍頭, 后者如自動水龍頭、電磁式淋浴節(jié)水裝置;
8) 提高用水效率;
9) 適時調(diào)節(jié)供水水壓和水量, 如微機變頻調(diào)速給水設(shè)備。
2. 節(jié)水器具與設(shè)備
2.1 節(jié)水型便器
家庭生活中,便器沖洗水量占全天用水量的30~40%,便器沖洗設(shè)備的節(jié)水是建筑節(jié)水的重點。除了利用中水做廁所沖洗之外, 目前已開發(fā)研制出許多種類的節(jié)水設(shè)備。美國研制的免沖洗(干燥型) 小便器,采用高液體存水彎襯墊, 無臭味, 不用水, 免除了用水和污水處理的費用, 是一種有效的節(jié)水設(shè)備。還有一種帶感應(yīng)自動沖水設(shè)備的小便器, 比一般設(shè)備日節(jié)水13L。在瑞士及德國, 公共衛(wèi)生間的小便器幾乎100%采用了這種設(shè)備。還有各種節(jié)水型大便器, 如雙沖洗水量坐便器, 這種坐便器每次沖洗水量為9L, 小便沖洗為415L, 節(jié)水效果顯著。我國大、中城市住宅中嚴禁采用一次沖洗水量在9L以上的坐便器。此外, 利用壓縮空氣或真空抽吸的氣動大便器, 每次僅需2 L的沖洗水量。
2.2 節(jié)水型水龍頭
水龍頭是應(yīng)用范圍最廣、數(shù)量最多的一種盥洗洗滌用水器具,目前開發(fā)研制的節(jié)水型水龍頭有延時自動關(guān)閉水龍頭,手壓、腳踏、肘動式水龍頭,停水自動關(guān)閉水龍頭,節(jié)水水龍頭等,這些節(jié)水型水龍頭都有較好的節(jié)水效果。在日本各城市普遍推廣節(jié)水閥(節(jié)水皮墊),曾在一些城市水道局的有關(guān)窗口負責(zé)贈送。水龍頭若配此種閥芯,安裝后一般可節(jié)水50%以上。
2.3 節(jié)水型洗衣機
洗衣機是家庭用水的另一大器具,今年歐盟公布的洗衣用水標準為:清洗lkg衣物的用水不得超過12L,而市場上絕大多數(shù)國產(chǎn)品牌的洗衣機用水量均大大超過了這一標準,以普通5kg洗衣機為例,大約需要150-175L水,一些所謂節(jié)水型洗衣機只不過是設(shè)置了少幾個水位段,最低的水位段也在17L左右。青島海爾公司是成功推出節(jié)水洗衣機的廠家,其生產(chǎn)的XQG50-QY800型洗衣機,每次洗衣只需60L水,達到了國際A級滾筒式洗衣機的用水量標準,其余的如超薄滾筒洗衣機XQG50-ALS968TX型及頂開式XQG50-B628TX型,也含有較高的節(jié)水技術(shù),是適合家庭使用的節(jié)水型洗衣機。
2.4 節(jié)水型淋浴設(shè)施
在生活用水中,淋浴用水約占總用水量的20%-35%。淋浴時因調(diào)節(jié)水溫和不需水擦拭身體的時間較長,若不及時調(diào)節(jié)水量會浪費很多水。因此,淋浴節(jié)水很重要?,F(xiàn)在研制使用的節(jié)水型淋浴器包括帶恒溫裝置的冷熱水混合栓式淋浴器,按設(shè)定好的溫度開啟扳手,既可迅速調(diào)節(jié)溫度,又可減少調(diào)水時間。帶定量停止水栓的淋浴器,能自動預(yù)先調(diào)好需要的冷熱水量,如用完已設(shè)定好的水量,即可自動停水,防止浪費冷水和熱水。改革傳統(tǒng)淋浴噴頭是改革淋浴器的方向之一,現(xiàn)在已經(jīng)使用的空氣壓水摻氣式噴頭可以節(jié)省一半水量。
2.5 管道節(jié)水
節(jié)水的前提是防止?jié)B漏。漏損的最主要途徑是管道,自來水管道漏損率一般都在10%左右。為了減少管道漏損,在管道鋪設(shè)時要采用質(zhì)量好的管材,并采用橡膠圈柔性接口。另外,還應(yīng)增強日常的管道檢漏工作。瑞士喬治費謝爾公司研制開發(fā)的聚丁烯(PB)管在建筑上的全面應(yīng)用引起了人們的廣泛關(guān)注。首先在材料上選用了化工產(chǎn)品中尖端產(chǎn)品—聚丁烯(PB),具有耐高溫、無滲漏、低噪音、保障衛(wèi)生的優(yōu)點,是世界上最先進的給水系統(tǒng)。連接方法有熱熔、電熔和帶0型的擠壓式等,使其系統(tǒng)能夠完美地連接在一起,而且極利于施工安裝。這種管材已在西歐北美等國得以廣泛使用,節(jié)水顯著。
(四) 海水沖廁
綠色建筑海水沖廁將是沿海地區(qū)節(jié)約用水、解決水資源緊張的有效途徑,同時也是缺水地區(qū)保障綠色建筑水量安全的有效措施,必將得到廣泛的推廣和快速的發(fā)展。
(五)真空節(jié)水技術(shù)
為了保證衛(wèi)生潔具及下水道的沖洗效果,可將真空技術(shù)運用于排水工程,用空氣代替大部分水,依靠真空負壓產(chǎn)生的高速氣水混合物,快速將潔具內(nèi)的污水、污物沖吸干凈,達到節(jié)約用水、排走污濁空氣的效果。一套完整的真空排水系統(tǒng)包括:帶真空閥和特制吸水裝置的潔具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制設(shè)備及管道等。真空泵在排水管道內(nèi)產(chǎn)生40~50kPa 的負壓,將污水抽吸到收集容器內(nèi),再由污水泵將收集的污水排到市政下水道。在各類建筑中采用真空技術(shù),平均節(jié)水超過40 %。若在辦公樓中使用,節(jié)水率可超過70 %。
(六)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能
熱水供應(yīng)系統(tǒng)按熱水供應(yīng)范圍的大小, 可分為集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)和局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)。無論何種熱水供應(yīng)系統(tǒng)都存在嚴重的水量浪費現(xiàn)象, 主要表現(xiàn)在開啟熱水配水裝置后, 不能及時獲得滿足使用溫度的熱水, 往往要放掉不少冷水(即無效冷水) 后才能正常使用。為了盡量減少這部分無效冷水的量, 要對現(xiàn)有定時供應(yīng)熱水的無循環(huán)系統(tǒng)進行改造, 增設(shè)回水管; 對新建建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑性質(zhì)及建筑標準選用支管循環(huán)或干管循環(huán)。同一幢建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng), 選用不同的循環(huán)方式其無效冷水量是不相同的。就節(jié)水效果而言, 支管循環(huán)方式, 立管循環(huán)方式次之, 無循環(huán)方式浪費水量, 干管循環(huán)方式次之。而對局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)在設(shè)計住宅廚房和衛(wèi)生間位置時除考慮建筑功能和建筑布局外, 應(yīng)盡量減少其熱水管線的長度, 并進行管道保溫。除此之外, 還應(yīng)選擇適宜的加熱和貯熱設(shè)備, 在不同條件下滿足用戶對熱水的水溫、水量和水壓要求, 減少水量浪費。
(七)充分利用市政給水管網(wǎng)的可用水頭H0
對于高層住宅建筑,城市管網(wǎng)水壓難以完全滿足其供水要求。某些工程設(shè)計將市政管網(wǎng)進水直接引人貯水池中,白白損失掉了H0,尤其是當(dāng)貯水池位于地下層時,反而把H0全部轉(zhuǎn)化成負壓,甚不經(jīng)濟合理。因此,在給水系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)充分考慮H0的有效利用,從而達到節(jié)水的目的。
(八) 建筑工地廢水利用
建筑施工時混凝土養(yǎng)護、澆磚可以在有坡度的地面上進行,多余的廢水可以通過排水管流入沉淀池,化石灰時上面的清水可以直接通過排水管流入沉淀池,雨水可以通過有坡度的地面、排水管流入沉淀池。沉淀池的做法與雨水利用相同,最后一級沉淀池的水流入蓄水池,然后由水泵加壓二次利用。
隨著人民生活質(zhì)量的提高,對供水水質(zhì)的要求標準也越來越高,同時國家實施水資源的可持續(xù)利用和保護政策,倡導(dǎo)節(jié)約用水。這給建筑給排水工程的設(shè)計提出了更高的要求。建筑節(jié)水首先應(yīng)在設(shè)計環(huán)節(jié)采取有效的節(jié)水技術(shù)措施,在技術(shù)上, 要不斷研制、開發(fā)節(jié)水的新技術(shù)、新設(shè)備、新途徑,并大力推廣現(xiàn)有節(jié)水產(chǎn)品;在管理上應(yīng)加強供水系統(tǒng)管理;同時提高全民節(jié)水意識,人人參與節(jié)水,共同創(chuàng)建節(jié)水型社會,確保社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
(一)制定合理的用水定額標準
隨著社會的發(fā)展, 人民生活水平的提高, 涌現(xiàn)了大量的新型住宅形式—高級公寓、別墅、復(fù)式住宅等, 雖然建筑面積、房間數(shù)目、衛(wèi)生間、洗衣間等都相應(yīng)增加了, 用水器具也增設(shè)了如婦洗器、按摩浴缸和蒸汽沐浴房等新型給水配件, 但是使用人數(shù)不一定增加了, 同時使用率也不會成比例地增加, 而且每人每次用水量隨著光電式給水龍頭等節(jié)水設(shè)備的廣泛應(yīng)用比原有規(guī)范規(guī)定的數(shù)值有所降低。 所以應(yīng)對建筑給水排水設(shè)計規(guī)范的人均用水定額、舊有潔具的額定流量的修改, 新增潔具的額定流量的制定, 以及流量計算公式的修訂工作引起相應(yīng)的重視, 從而在設(shè)計依據(jù)上做到更加科學(xué)地節(jié)水和用水。
(二)采取合理措施,減少剩余水壓,避免超壓出流。
“剩余水壓”過高的用水點將產(chǎn)生超壓出流,住宅設(shè)計時應(yīng)考慮各種配水器具的位置標高、家庭和整棟建筑內(nèi)部管道的水頭損失及保證安全供水等多種因素,合理限定各配水點水壓。在設(shè)計給水系統(tǒng)中合理分區(qū)與配置減壓裝置是將水壓控制在限值要求內(nèi)、減少超壓出流的技術(shù)保障。視水質(zhì)和供水壓力不同情況可采用減壓孔板或用壓力調(diào)節(jié)閥減壓,可使耗水量降低 15%-40% ,或安裝節(jié)流塞、節(jié)水閥芯等均能起到較好的減壓節(jié)流作用。
(三)推廣使用節(jié)水器具和設(shè)備。
配水裝置和衛(wèi)生設(shè)備是水的最終使用單元,其節(jié)水性能的好壞,直接影響著建筑節(jié)水工作的成效。因此,設(shè)計人員應(yīng)優(yōu)先選用節(jié)水器具和設(shè)備。
1. 節(jié)水器具和設(shè)備的應(yīng)用一般從下列方面著眼
1) 限定水量;
2) 限定(水箱、水池)水位或水位適時傳感、顯示, 如水位的自控裝置、水位報警器;
3) 防漏, 如低位水箱的各類防漏閥;
4) 限制水流量或減壓, 如各類限流、節(jié)流裝置、減壓閥;
5) , 如各類延時自閉閥;
6) 定時控制, 如定時沖洗裝置;
7) 改進操作或提高操作控制的靈敏性, 前者如冷熱水混合龍頭, 后者如自動水龍頭、電磁式淋浴節(jié)水裝置;
8) 提高用水效率;
9) 適時調(diào)節(jié)供水水壓和水量, 如微機變頻調(diào)速給水設(shè)備。
2. 節(jié)水器具與設(shè)備
2.1 節(jié)水型便器
家庭生活中,便器沖洗水量占全天用水量的30~40%,便器沖洗設(shè)備的節(jié)水是建筑節(jié)水的重點。除了利用中水做廁所沖洗之外, 目前已開發(fā)研制出許多種類的節(jié)水設(shè)備。美國研制的免沖洗(干燥型) 小便器,采用高液體存水彎襯墊, 無臭味, 不用水, 免除了用水和污水處理的費用, 是一種有效的節(jié)水設(shè)備。還有一種帶感應(yīng)自動沖水設(shè)備的小便器, 比一般設(shè)備日節(jié)水13L。在瑞士及德國, 公共衛(wèi)生間的小便器幾乎100%采用了這種設(shè)備。還有各種節(jié)水型大便器, 如雙沖洗水量坐便器, 這種坐便器每次沖洗水量為9L, 小便沖洗為415L, 節(jié)水效果顯著。我國大、中城市住宅中嚴禁采用一次沖洗水量在9L以上的坐便器。此外, 利用壓縮空氣或真空抽吸的氣動大便器, 每次僅需2 L的沖洗水量。
2.2 節(jié)水型水龍頭
水龍頭是應(yīng)用范圍最廣、數(shù)量最多的一種盥洗洗滌用水器具,目前開發(fā)研制的節(jié)水型水龍頭有延時自動關(guān)閉水龍頭,手壓、腳踏、肘動式水龍頭,停水自動關(guān)閉水龍頭,節(jié)水水龍頭等,這些節(jié)水型水龍頭都有較好的節(jié)水效果。在日本各城市普遍推廣節(jié)水閥(節(jié)水皮墊),曾在一些城市水道局的有關(guān)窗口負責(zé)贈送。水龍頭若配此種閥芯,安裝后一般可節(jié)水50%以上。
2.3 節(jié)水型洗衣機
洗衣機是家庭用水的另一大器具,今年歐盟公布的洗衣用水標準為:清洗lkg衣物的用水不得超過12L,而市場上絕大多數(shù)國產(chǎn)品牌的洗衣機用水量均大大超過了這一標準,以普通5kg洗衣機為例,大約需要150-175L水,一些所謂節(jié)水型洗衣機只不過是設(shè)置了少幾個水位段,最低的水位段也在17L左右。青島海爾公司是成功推出節(jié)水洗衣機的廠家,其生產(chǎn)的XQG50-QY800型洗衣機,每次洗衣只需60L水,達到了國際A級滾筒式洗衣機的用水量標準,其余的如超薄滾筒洗衣機XQG50-ALS968TX型及頂開式XQG50-B628TX型,也含有較高的節(jié)水技術(shù),是適合家庭使用的節(jié)水型洗衣機。
2.4 節(jié)水型淋浴設(shè)施
在生活用水中,淋浴用水約占總用水量的20%-35%。淋浴時因調(diào)節(jié)水溫和不需水擦拭身體的時間較長,若不及時調(diào)節(jié)水量會浪費很多水。因此,淋浴節(jié)水很重要?,F(xiàn)在研制使用的節(jié)水型淋浴器包括帶恒溫裝置的冷熱水混合栓式淋浴器,按設(shè)定好的溫度開啟扳手,既可迅速調(diào)節(jié)溫度,又可減少調(diào)水時間。帶定量停止水栓的淋浴器,能自動預(yù)先調(diào)好需要的冷熱水量,如用完已設(shè)定好的水量,即可自動停水,防止浪費冷水和熱水。改革傳統(tǒng)淋浴噴頭是改革淋浴器的方向之一,現(xiàn)在已經(jīng)使用的空氣壓水摻氣式噴頭可以節(jié)省一半水量。
2.5 管道節(jié)水
節(jié)水的前提是防止?jié)B漏。漏損的最主要途徑是管道,自來水管道漏損率一般都在10%左右。為了減少管道漏損,在管道鋪設(shè)時要采用質(zhì)量好的管材,并采用橡膠圈柔性接口。另外,還應(yīng)增強日常的管道檢漏工作。瑞士喬治費謝爾公司研制開發(fā)的聚丁烯(PB)管在建筑上的全面應(yīng)用引起了人們的廣泛關(guān)注。首先在材料上選用了化工產(chǎn)品中尖端產(chǎn)品—聚丁烯(PB),具有耐高溫、無滲漏、低噪音、保障衛(wèi)生的優(yōu)點,是世界上最先進的給水系統(tǒng)。連接方法有熱熔、電熔和帶0型的擠壓式等,使其系統(tǒng)能夠完美地連接在一起,而且極利于施工安裝。這種管材已在西歐北美等國得以廣泛使用,節(jié)水顯著。
(四) 海水沖廁
綠色建筑海水沖廁將是沿海地區(qū)節(jié)約用水、解決水資源緊張的有效途徑,同時也是缺水地區(qū)保障綠色建筑水量安全的有效措施,必將得到廣泛的推廣和快速的發(fā)展。
(五)真空節(jié)水技術(shù)
為了保證衛(wèi)生潔具及下水道的沖洗效果,可將真空技術(shù)運用于排水工程,用空氣代替大部分水,依靠真空負壓產(chǎn)生的高速氣水混合物,快速將潔具內(nèi)的污水、污物沖吸干凈,達到節(jié)約用水、排走污濁空氣的效果。一套完整的真空排水系統(tǒng)包括:帶真空閥和特制吸水裝置的潔具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制設(shè)備及管道等。真空泵在排水管道內(nèi)產(chǎn)生40~50kPa 的負壓,將污水抽吸到收集容器內(nèi),再由污水泵將收集的污水排到市政下水道。在各類建筑中采用真空技術(shù),平均節(jié)水超過40 %。若在辦公樓中使用,節(jié)水率可超過70 %。
(六)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能
熱水供應(yīng)系統(tǒng)按熱水供應(yīng)范圍的大小, 可分為集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)和局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)。無論何種熱水供應(yīng)系統(tǒng)都存在嚴重的水量浪費現(xiàn)象, 主要表現(xiàn)在開啟熱水配水裝置后, 不能及時獲得滿足使用溫度的熱水, 往往要放掉不少冷水(即無效冷水) 后才能正常使用。為了盡量減少這部分無效冷水的量, 要對現(xiàn)有定時供應(yīng)熱水的無循環(huán)系統(tǒng)進行改造, 增設(shè)回水管; 對新建建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑性質(zhì)及建筑標準選用支管循環(huán)或干管循環(huán)。同一幢建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng), 選用不同的循環(huán)方式其無效冷水量是不相同的。就節(jié)水效果而言, 支管循環(huán)方式, 立管循環(huán)方式次之, 無循環(huán)方式浪費水量, 干管循環(huán)方式次之。而對局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)在設(shè)計住宅廚房和衛(wèi)生間位置時除考慮建筑功能和建筑布局外, 應(yīng)盡量減少其熱水管線的長度, 并進行管道保溫。除此之外, 還應(yīng)選擇適宜的加熱和貯熱設(shè)備, 在不同條件下滿足用戶對熱水的水溫、水量和水壓要求, 減少水量浪費。
(七)充分利用市政給水管網(wǎng)的可用水頭H0
對于高層住宅建筑,城市管網(wǎng)水壓難以完全滿足其供水要求。某些工程設(shè)計將市政管網(wǎng)進水直接引人貯水池中,白白損失掉了H0,尤其是當(dāng)貯水池位于地下層時,反而把H0全部轉(zhuǎn)化成負壓,甚不經(jīng)濟合理。因此,在給水系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)充分考慮H0的有效利用,從而達到節(jié)水的目的。
(八) 建筑工地廢水利用
建筑施工時混凝土養(yǎng)護、澆磚可以在有坡度的地面上進行,多余的廢水可以通過排水管流入沉淀池,化石灰時上面的清水可以直接通過排水管流入沉淀池,雨水可以通過有坡度的地面、排水管流入沉淀池。沉淀池的做法與雨水利用相同,最后一級沉淀池的水流入蓄水池,然后由水泵加壓二次利用。