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摘要：本文结合工程实例，对国内现有的技术与设备，阐述了建筑环境与设备工程专业的生态理念主要体现在节水以及太阳能的利用。在污水处理中回用以及环保管材的作用，达到减少水资源的消耗，大大减少了对环境造成破坏的能源来使用，减少对环境的污染等目的。本文讲解了某办公楼给排水工程设计过程中的要点并从中探讨了一些设计体会。可供同行进行参考借鉴。
关键键：办公楼；给排水；工程设计
中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号：
一．工程概况
该工程占地面积4.75万m2。办公区内用地划分成四部分，其中三块作为办公园区，另一块是以一个生态湿地“公园”作为绿色核心的园区。A座办公楼建筑面积3200m2，屋面绿化面积875m2，建筑高度9m，使用人数145人。其中地下建筑面积283m2，为设备机房及管理用房，地上建筑面积2942m2；一层为员工办公区、厨房、职工餐厅及健身房;二层为高管办公区、休息区及员工办公区。
二．节水措施
2.1 用水量与排水量
用水量有办公、职工餐厅以及屋面绿化等等用水项目，见表1。排水量包括表1第1～3项之和的85%，另加1～3项之和的5%不可预见水量，为10.11m3/d。
表1
2．2 生活污水回收处理
卫生间排水经化粪池处理后与厨房操作间排水经隔油池处理后合并，通过毛管渗滤技术处理达到景观用水的水质标准。
毛管渗滤技术是利用专用塑料薄膜在地下围成一个土壤生物滤池，利用配水系统将生活污水引人草坪冰冻层以下，均匀地向厌氧滤层单元设备渗滤；并且在表面张力作用下，越过厌氧滤层单元设备的出口堰后；再通过虹吸连续地向下层好氧滤床渗透并流出土壤生物滤池。在上述过程中，水与污染物分离，水被渗滤并通过集水系统收集作为中水回用；污染物通过物化吸附作用被截留在土壤中；C和N由于厌氧及好氧作用，一部分被分解成为无机C和N留在土壤中，一部分变成N2和P逸散在空气中；P则主要被土壤物化吸附，截留在土壤中，为草坪或其他植物所利用。整个系统装置在地下，不与人直接接触，对环境、景观及卫生不造成影响。毛管渗滤处理工艺原理见图1，处理能力为 10m3/d.
图1毛管渗滤处理工艺原理
2.3 污水回用
因经毛管渗滤处理的出水仅达到了景观水体的水质标准，故处理后的水未进入建筑内回用，而用于室外景观池的补水。在满足生态建筑污水回用的要求时，其使用对人体是安全的。从用水规划的角度出发，减少对城市自来水的需求才是具有意义的。
三．太阳能的利用
3.1 生活热水量0.43m3/h(55℃)，耗热量为20.03kw，用水量标准及用水量计算见表2。
表2
3.2 根据《绿色建筑评估体系(第二版)》有关能源和大气环境内容的要求，在建设用地没有市政热力的前提下，经比较确定使用太阳能热水器制备生活热水。太阳能具有干净、可再生的特点，使用太阳能对环境不会造成破坏。在我国太阳能利用上较成熟的是光热转换技术，此外民用太阳能热水器技术也是最为成熟可行的。
某地区全年日照时数为3000～3200h，年平均辐射量在17～23MJ/m2，具有较为丰富的太阳能资源。使用太阳能可降低其他能源，特别是矿物能源的消耗，保护环境。因受昼夜、季节、气候变化等因素的影响，太阳能的利用会受到制约，因此采用太阳能与电能互补利用。
3.3 太阳能热水器采用 1.5m 全玻璃真空管太阳集热管，氧化轧花铝漫反射板，有效提高热水器的集热效率。45mm保温层采用聚氨醋整体发泡技术，保温性能极佳，有效降低热水器的热损失。经检测，日平均热效率高出行业标准（≥45%)近10%，平均热损系数大大低于行业标准（≤2w/(m2℃)的技术要求。
对生活热水使用温度有要求的高管休息区，该部分太阳能热水器采用带辅助电加热装置。当天气原因太阳能无法提供足够的热量时，可利用该装置加热。办公区用热水直接用太阳能加热，屋面管道采用电伴热保温技术，解决管道防冻问题。
四．雨水的收集与利用
《绿色建筑评估体系 (第二版)》中对雨水的管理提出了相应的要求及对策，雨水的收集与利用从屋面雨水、场地雨水两部分入手。
4.1建筑屋面雨水的收集与利用
屋面雨水通过内落水方式排放，45%的雨水排入建筑南侧的景观池，其余排至建筑散水，通过绿地或透水路面回渗地下，补充地下水。
4.2 场地雨水的收集与利用
雨水是重要的水资源，要尽可能地收集和利用。在设计上，考虑以雨水回渗补充地下水为主要方式。规划场地内是坡度较平缓的微凹地形，为了便于雨水收集，在园区中央部分挖一池塘，形成四面高中间低的地形，最高点标高约为51m，最低点标高约为45m。使全园范围内大部分的地表水向中心自然汇集，并覆盖不同类型的地被植物固定土壤，吸附地面降水中的杂质，避免形成大的地表徑流，冲刷土壤。某地区蒸发量大，对水体面积要适当控制，不宜过大(约1400m2)。收集的雨水一方面通过自然渗透补充地下水，另一方面用于空气降温(日照蒸发)、浇灌绿地、造景、消防补水等用途。池塘水体循环流动速度慢，因而采取如下措施防止水体富营养化。一是在水边多种乔灌木，以植物阴影降低水面温度。二是在水中设置喷泉，通过搅动水面，增加水中的含氧量。三是设置水循环系统将收集的雨水汇入地下蓄水池(约300m3)，再通过水泵把水提升到一个100m外的小水池，雨水经过一系列具有自净功能的水生植物水道，流回到最初的水池(见图2)。其它的地表径流则流入园区四周的排水明沟，最终流入东侧的排洪沟。建筑单体周围也设置小型雨水收集池，通过管线与中央的雨水收集池相连。
图2水体自净流程示意
园内景观小品共4组，均以钢、木、玻璃等可收性材料制成，从视觉，听觉，嗅觉，触觉，味觉等方面，尽量促进人与自然的交流，体现园区生态化生活的情趣，它们分别为：
滤水槽箱：为水系源头，同时可阐释绿地自净收集雨水的方法。
水中矩阵：心水池中矩阵排列的金属种植箱，箱内栽植水葱等水生植物，刻画自然环境中的人工味道。
卵石石阵：一片散落在河岸上的由钢网包裹成的巨石组，体现异化的自然景观。
精品果园：人们户外休息交流的场所，以一座木亭为核心，在32m×32m的区域内栽植各类乡土果树，形式上模仿西山脚下典型生产性果园的布局，具有乡野之气。
五．它节水措施及可回收材料的应用
卫生间坐便器采用建设部推荐的节水型(6L)坐便器；蹲便器采用自闭式冲洗阀；小便器采用感应式冲洗阀。
建筑内所有给排水管材均采用金属管，给水管采用薄壁不锈钢管，卡压连接；排水管采用离心机制排水铸铁管，石棉水泥捻口连接。采用金属管材可达到回收、再利用，减少环境污染的目的。
六．结语
在设计生态建筑时除符合其自身特点及要求外，经济性亦是应考虑的范畴。本建筑并不是一个科研工程，开发商的思想是以生态概念达到其在市场定位，并最终销售的开发目的。设计中若盲目堆砌生态概念，势必会造成开发成本的加大，给市场销售带来负面影响。生态建筑的设计应本着在满足生态要求的同时，还应满足其经济性、适用性，便于维护管理。通过使用先进的技术手段，合理规划，使场地内的各种自然因素最大限度地发挥其生态优势，才是生态建筑开发、设计的根本。
关键键：办公楼；给排水；工程设计
中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号：
一．工程概况
该工程占地面积4.75万m2。办公区内用地划分成四部分，其中三块作为办公园区，另一块是以一个生态湿地“公园”作为绿色核心的园区。A座办公楼建筑面积3200m2，屋面绿化面积875m2，建筑高度9m，使用人数145人。其中地下建筑面积283m2，为设备机房及管理用房，地上建筑面积2942m2；一层为员工办公区、厨房、职工餐厅及健身房;二层为高管办公区、休息区及员工办公区。
二．节水措施
2.1 用水量与排水量
用水量有办公、职工餐厅以及屋面绿化等等用水项目，见表1。排水量包括表1第1～3项之和的85%，另加1～3项之和的5%不可预见水量，为10.11m3/d。
表1
2．2 生活污水回收处理
卫生间排水经化粪池处理后与厨房操作间排水经隔油池处理后合并，通过毛管渗滤技术处理达到景观用水的水质标准。
毛管渗滤技术是利用专用塑料薄膜在地下围成一个土壤生物滤池，利用配水系统将生活污水引人草坪冰冻层以下，均匀地向厌氧滤层单元设备渗滤；并且在表面张力作用下，越过厌氧滤层单元设备的出口堰后；再通过虹吸连续地向下层好氧滤床渗透并流出土壤生物滤池。在上述过程中，水与污染物分离，水被渗滤并通过集水系统收集作为中水回用；污染物通过物化吸附作用被截留在土壤中；C和N由于厌氧及好氧作用，一部分被分解成为无机C和N留在土壤中，一部分变成N2和P逸散在空气中；P则主要被土壤物化吸附，截留在土壤中，为草坪或其他植物所利用。整个系统装置在地下，不与人直接接触，对环境、景观及卫生不造成影响。毛管渗滤处理工艺原理见图1，处理能力为 10m3/d.
图1毛管渗滤处理工艺原理
2.3 污水回用
因经毛管渗滤处理的出水仅达到了景观水体的水质标准，故处理后的水未进入建筑内回用，而用于室外景观池的补水。在满足生态建筑污水回用的要求时，其使用对人体是安全的。从用水规划的角度出发，减少对城市自来水的需求才是具有意义的。
三．太阳能的利用
3.1 生活热水量0.43m3/h(55℃)，耗热量为20.03kw，用水量标准及用水量计算见表2。
表2
3.2 根据《绿色建筑评估体系(第二版)》有关能源和大气环境内容的要求，在建设用地没有市政热力的前提下，经比较确定使用太阳能热水器制备生活热水。太阳能具有干净、可再生的特点，使用太阳能对环境不会造成破坏。在我国太阳能利用上较成熟的是光热转换技术，此外民用太阳能热水器技术也是最为成熟可行的。
某地区全年日照时数为3000～3200h，年平均辐射量在17～23MJ/m2，具有较为丰富的太阳能资源。使用太阳能可降低其他能源，特别是矿物能源的消耗，保护环境。因受昼夜、季节、气候变化等因素的影响，太阳能的利用会受到制约，因此采用太阳能与电能互补利用。
3.3 太阳能热水器采用 1.5m 全玻璃真空管太阳集热管，氧化轧花铝漫反射板，有效提高热水器的集热效率。45mm保温层采用聚氨醋整体发泡技术，保温性能极佳，有效降低热水器的热损失。经检测，日平均热效率高出行业标准（≥45%)近10%，平均热损系数大大低于行业标准（≤2w/(m2℃)的技术要求。
对生活热水使用温度有要求的高管休息区，该部分太阳能热水器采用带辅助电加热装置。当天气原因太阳能无法提供足够的热量时，可利用该装置加热。办公区用热水直接用太阳能加热，屋面管道采用电伴热保温技术，解决管道防冻问题。
四．雨水的收集与利用
《绿色建筑评估体系 (第二版)》中对雨水的管理提出了相应的要求及对策，雨水的收集与利用从屋面雨水、场地雨水两部分入手。
4.1建筑屋面雨水的收集与利用
屋面雨水通过内落水方式排放，45%的雨水排入建筑南侧的景观池，其余排至建筑散水，通过绿地或透水路面回渗地下，补充地下水。
4.2 场地雨水的收集与利用
雨水是重要的水资源，要尽可能地收集和利用。在设计上，考虑以雨水回渗补充地下水为主要方式。规划场地内是坡度较平缓的微凹地形，为了便于雨水收集，在园区中央部分挖一池塘，形成四面高中间低的地形，最高点标高约为51m，最低点标高约为45m。使全园范围内大部分的地表水向中心自然汇集，并覆盖不同类型的地被植物固定土壤，吸附地面降水中的杂质，避免形成大的地表徑流，冲刷土壤。某地区蒸发量大，对水体面积要适当控制，不宜过大(约1400m2)。收集的雨水一方面通过自然渗透补充地下水，另一方面用于空气降温(日照蒸发)、浇灌绿地、造景、消防补水等用途。池塘水体循环流动速度慢，因而采取如下措施防止水体富营养化。一是在水边多种乔灌木，以植物阴影降低水面温度。二是在水中设置喷泉，通过搅动水面，增加水中的含氧量。三是设置水循环系统将收集的雨水汇入地下蓄水池(约300m3)，再通过水泵把水提升到一个100m外的小水池，雨水经过一系列具有自净功能的水生植物水道，流回到最初的水池(见图2)。其它的地表径流则流入园区四周的排水明沟，最终流入东侧的排洪沟。建筑单体周围也设置小型雨水收集池，通过管线与中央的雨水收集池相连。
图2水体自净流程示意
园内景观小品共4组，均以钢、木、玻璃等可收性材料制成，从视觉，听觉，嗅觉，触觉，味觉等方面，尽量促进人与自然的交流，体现园区生态化生活的情趣，它们分别为：
滤水槽箱：为水系源头，同时可阐释绿地自净收集雨水的方法。
水中矩阵：心水池中矩阵排列的金属种植箱，箱内栽植水葱等水生植物，刻画自然环境中的人工味道。
卵石石阵：一片散落在河岸上的由钢网包裹成的巨石组，体现异化的自然景观。
精品果园：人们户外休息交流的场所，以一座木亭为核心，在32m×32m的区域内栽植各类乡土果树，形式上模仿西山脚下典型生产性果园的布局，具有乡野之气。
五．它节水措施及可回收材料的应用
卫生间坐便器采用建设部推荐的节水型(6L)坐便器；蹲便器采用自闭式冲洗阀；小便器采用感应式冲洗阀。
建筑内所有给排水管材均采用金属管，给水管采用薄壁不锈钢管，卡压连接；排水管采用离心机制排水铸铁管，石棉水泥捻口连接。采用金属管材可达到回收、再利用，减少环境污染的目的。
六．结语
在设计生态建筑时除符合其自身特点及要求外，经济性亦是应考虑的范畴。本建筑并不是一个科研工程，开发商的思想是以生态概念达到其在市场定位，并最终销售的开发目的。设计中若盲目堆砌生态概念，势必会造成开发成本的加大，给市场销售带来负面影响。生态建筑的设计应本着在满足生态要求的同时，还应满足其经济性、适用性，便于维护管理。通过使用先进的技术手段，合理规划，使场地内的各种自然因素最大限度地发挥其生态优势，才是生态建筑开发、设计的根本。