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【摘要】随着人们生活水平的提高、环保意思的加强,对居住环境有了更高的要求, 这就需要建筑给排水节能技术必须得到长足进步, 来缓解能源短缺、缺水的大问题。本文分析了建筑给排水节能环保设计应注意的问题，研究探讨了建筑给排水中的节能环保设计要点。
【关键词】建筑给排水节能环保设计
中图分类号：TU201.5文献标识码： A 文章编号：
随着社会经济的发展，能源供应越来越紧张，节能、环保越来越引起人们的重视。在现代建筑设计中，节能、环保技术的运用越来越引起国家的重视，并因此出台了一系列的法规。随着技术的发展，运用在环保节能方面的技术会越来越成熟。在建筑给排水设计中也应全面考虑，在满足用水安全稳定性以及经济性的前提下，尽量考虑到设计中的环保节能问题。
一、建筑给排水节能环保设计应注意的问题
1、阳台、屋面雨水不宜合流排下, 应分别排至雨水、污水检查井中
一般住宅建筑上层的屋面雨水斗采用侧墙式雨水斗, 单个最大汇水面积宜小于200m2, 而阳台雨水通常在设计时均采用无水封地漏收集。屋面雨水立管内的压力分布是由负压到正压的一个变换过程, 零压力点的位置约在距立管末端以上1 /3 ~1 /2的高度处。若屋面与阳台雨水管合用, 则阳台雨水地漏接到屋面雨水立管上部负压区, 将通过地漏吸入大量的空气, 影响雨水立管的水量。因此不能因为在建筑立面上增多了几根雨水立管而将其合并, 屋面雨水与阳台雨水各自分开是必要的,阳台雨水应排到室外雨水检查井中, 而不应排到污水检查井中。
2、地漏的顶面标高应低于地面5-10mm, 防止水封被破坏后污水管道内的有害气体窜入室内污染室内环境
为降低工程造价, 建设或施工单位一般在设计厨房地漏时, 较倾向于选择市场上较为低廉的地漏, 这种地漏的水封一般小于3cm, 不能满足《建筑给水排水设计规范》规定的水封深度要求。这种地漏的水封在排水时被负压(较高楼层) 或正压(较低楼层) 破坏, 臭气容易进入室内,而且在厨房抽油烟机开启时更为严重。因此厨房地面见水较少, 建议不设地漏、采用新型防返溢或高水封地漏。
3、注重给水及热水管材料选择, 建少管道对水质的影响
镀锌钢管易与水中杂质发生化学反应, 出现“黑山”、“红水”问题, 影响水质。因此, 当前住宅建筑给水管道一般选择采用新型建筑给水塑料管, 而高档住宅多以选择铜管为主。一般在热水系统中采用带保温套的紫铜管、聚丁烯管( PB管) 、铝塑復合管( PEX- AL - PEX) 、PEX 管、PPR 管等。UPVC 管和PE- AL- PE 管适用于冷水供水系统。
4、注意给排水管道设计选材或合理管径, 降低给排水管道的噪音问题
一般情况下, 排水管的水流经常呈现不充盈或重力流状态, 易于产生噪音。此外管材材质较差, 或管径≤20mm 及管路较长时, 给水管道压力超过0.5M pa, 由于高速水流动力与管道系统产生共振亦能使管道产生啸叫振动。试验材料表明,DN100管当流量为2.7L / s时铸铁管噪音值为46.5dB, PVC—U管噪音值为58dB, 因此为降低噪音, 给排水管道在设计时,给水管宜选用柔性连接铸铁管或新产品芯层发泡隔音PSP管,排水管则应适当加大管径、采用曲挠橡胶接头、支架与管道接触处加橡胶垫以及加装减压阀等。
5、生活给水管道水压过高, 容易造成水量浪费, 管道易产生噪声和振动, 致使管件损坏破裂
由于实际生活给水系统竖向分区后部分卫生器具配水点水压偏大, 即使分区后各区最低层配水点的静水压仍高达300Kpa, 卫生器具设计的额定流量的静水压为20- 30Kpa, 因此卫生器具实际出水量可能达到额定流量的4 - 5倍。若不采取减压节流措施, 则易导致水量浪费, 产生噪音及破坏管件等问题。因此建议在给水管上安装减压孔板、压力调节阀或减压阀, 使竖向分区的水压分布更加均匀。
二、建筑给排水中的节能环保设计要点
1、合理确定建筑给水系统的供水压力
建筑物内应尽量利用室外管网直接供水，当水压不能满足要求时。则设加压装置。为了尽可能防止超压出流浪费，根据《建筑给水排水设计规范》的规定，高层建筑生活给水系统应竖向分区，各分区最低卫生器具配水点的静水压力不宜大于0.45 MPa，静水压大于0.35 MPa 的入户管，宜设减压或调压措施。卫生器具给水配件承受的最大工作压力不得大于0.6 MPa。
2、 管材的选用
（1）常用建筑给水管材主要是金属管、塑料管和复合管等。传统的管道系统多采用金属管材, 二次污染的问题长期未得到解决, 使终端的饮用水质量难以保障。由于金属管材易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢,可以说是金属管的四大致命弱点。一旦镀锌钢管里的铁与空气中或水中氧气发生化学反应, 管道里外都会生锈,并滋生各种微生物,污染管道中的自来水。近十多年来,国外一些发达国家已先后立法或建立行业规章禁止使用镀锌钢管作为饮水输送管, 并提出全面使用以塑料管为主体的不生锈、无腐蚀、无渗漏、无结垢的优质绿色管材,从根本上解决自来水管道系统中的二次污染问题。
（2）建筑内部排水管道常用的管材为塑料管和柔性接口的排水铸铁管两大类。U P V C 管比铸铁管外表美观, 价格便宜, 但噪音问题在一定程度上影响了在较高环境要求建筑上的推广使用。如果只从建筑物的使用功能方面考虑,UPVC排水管是首选管材。而在高层及超高层建筑中应首先考虑采用柔性接口排水铸铁管。
3、卫生器具的节水
（1）选择节水的卫生器具
最近几年, 大便器冲洗水箱容积从过去的l 2～26L减至6 ～9L节水型的水箱, 最小的4.5L的水箱已有在国外使用。我国目前推广应用6L坐便器系统的条件已经具备。再者坐便器的冲洗方式有了很大改变,冲洗效果好的有虹吸式、虹吸喷射式、虹吸涡旋式, 均着眼于用较少的水量达到良好的冲洗效果。
（2）新型节水龙头的应用
以新型节水龙头代替传统的老式螺旋式水龙头,手压、脚踏、肘动式水龙头,停水自动关闭水龙头和节流水龙头等, 这些节水型水龙头都有较好的节水效果
4、噪音控制
给排水系统往往会带来噪音，噪音超过40dB 时，人就会感觉不舒服。
（1）控制给水流速。GB5001-2003《建筑给水排水设计规范》的规定不同的管径对应不同的流速:DN15-DN20，水流速不应大于1.0m/s；DN25-DN40，水流速不应大于1.2m/s，水流速越大，产生的噪音越大，设计人员应根据规范要求，合理确定管径，选择合理流速，以降低给水噪音。给水管道固定时，管卡与管道之间宜装设5-8mm 厚的橡胶绝缘垫或采用弹性支吊架。按规定设置管道支架，特别是采用塑料给水管时，要缩小支架间距。水平管支架间距的缩小可减小管道振动时产生的噪声。
（2）控制给水管网的压力。高层建筑给水系统应采取竖向分区供水，一般按下列要求分区：住宅、旅馆其最低卫生器具的静水压宜为0.3-0.35MPa；办公楼、教学楼、商业楼宜为0.35-0.45MPa。水压大于0.35MPa 的进户管，宜设减压或调压设施，如在管路中设置减压阀、减压孔板，还可在水平支管上设置小型水锤消除器。
5、屋顶水箱
城市给水管网提供的压力有限，而我国由于人多地少，为利用有限的土地资源，楼层都建得很高，建筑给水系统有很多情况下不得不设水池（箱）。水池（箱）中水质污染主要来源于两个方面:水池或水箱本身和水在水池或水箱中停留时间过长。由于钢筋混凝土水池、水箱由于表面粗糙，极易滋生青苔、微生物、细菌;钢板水箱则易锈蚀，使水质下降。建议采用不锈钢、搪瓷钢板或达到卫生要求的玻璃钢水箱代替传统钢板水箱，采用钢筋混凝土水池时宜加内衬。另外，水池（箱）检修孔、溢流管等附件极易封闭不严造成水质污染，在设计上应采取在溢流管上加防护网等措施。水在水箱中贮存超过24h 后余氯为零，水质会严重恶化，而生活消防合用水池中水的停留时间大都超过24h。为解决这个问题，除尽量单设生活水池外，应在水池中补充加氯或采取其他消毒方法。
6、消防贮水池的设置及加压
高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远，消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量的好多倍。由于消防贮水要求满足在火灾延续时段内消防的用水总量。因此，在消防水与生活贮水池合建的情况下，会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长，余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。所以为保证水池中的水质符合卫生标准，应定期更换贮水池中的全部存水（包括消防贮水）。当两系统贮水量相差较大时应将两系统的贮水池分建，这样既可以延长消防贮水他的换水周期，（从而减少了水量的浪费），又可以保证生活饮用水水质符合要求。同时，还应使消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用，做到一水多用、重復利用及循环使用。另外，高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵。消防贮水量应按其中最大的一座高层建筑需水量来计算。这样，既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题，又可以节省工程建设和设备投资，降低运转费用，便于集中管理，还可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。
7、利用太阳能用作建筑热水加热
利用太阳能制备生活热水，既节约能源又保护环境。多层居住建筑太阳能宜分散设置，在楼梯间公共部位设管道井，各户的太阳能进出水管均设在管井中，每户的太阳能集热板热水箱设置在屋面。阴雨天无法使用太阳能时，热水由设在室内的燃气热水器补充。
对于高层住宅除上部几层可以设置分散的太阳能热水器外，其它层不宜采用分散设置太阳能，应采用集中供热的太阳能热水系统。高层建筑太阳能的利用有直接利用和间接利用。直接利用是把整个屋面均布置成几组串连集热的太阳能聚热板，在楼梯间顶部设水箱间，热水箱内设电辅助加热设备，热水采用上供下回，循环泵设置在水箱间; 间接利用是太阳能板集中设置在屋面或与景观相结合，设置在小区内的道路架空间上面，换热器热水箱设在地下室设备间内，制备好的热水再用变频泵送到各用户。当太阳能不足时，用燃气式电能辅助加热。
8、建筑中水的利用
研究表明人们日常生活用水只有约40%直接与身体接触，如饮用、烹饪、洗涤等，这部分用水必须达到生活饮用水标准，除此以外的其他用水，则无需达到如此高的水质标准，中水因处理费用比生活饮用水低廉，就近输送节约管线，成为节约用水的新思路。在建筑单体中采用粪便污水、厨房废水与其他生活废水分流，粪便污水、厨房废水直接进人市政管网，其他优质排水如盟洗废水、淋浴废水、洗衣废水收集起来作为中水的水源，因此中水的利用是建筑节水节能新的切实有效的途径。
总之，随着社会的高速发展, 住宅建筑给排水工程设计中的节水节能不容忽视, 我们要不断采取新工艺、新材料、新设备等达到节水节能的目的, 从生活点滴做起, 共同实现节水节能。
参考文献：
[1] 戚贵庆. 对建筑给排水设计中的环保问题论述[J]. 黑龙江科技信息, 2010,(01) .
[2] 黄丽娜. 浅议建筑给排水节能设计[J]. 科技资讯, 2010,(08) .
[3] 薛东娥. 建筑给排水节能、节水设计的几点体会[J]. 陕西建筑, 2009,(12) .
[4] 单玉明,靳长玉. 建筑给排水中的环保设计问题探讨[J]. 民营科技, 2010,(02) .
[5] 刘长清.建筑给排水节水节能新技术[J]. 科技风. 2010(05)
[6] 刘东心,高洋.建筑给排水节水节能新技术[J]. 黑龙江科技信息. 2008(16)
[7] 王小来.高层建筑给排水工程设计中节能措施探讨[J]. 科技风. 2008(03)
【关键词】建筑给排水节能环保设计
中图分类号：TU201.5文献标识码： A 文章编号：
随着社会经济的发展，能源供应越来越紧张，节能、环保越来越引起人们的重视。在现代建筑设计中，节能、环保技术的运用越来越引起国家的重视，并因此出台了一系列的法规。随着技术的发展，运用在环保节能方面的技术会越来越成熟。在建筑给排水设计中也应全面考虑，在满足用水安全稳定性以及经济性的前提下，尽量考虑到设计中的环保节能问题。
一、建筑给排水节能环保设计应注意的问题
1、阳台、屋面雨水不宜合流排下, 应分别排至雨水、污水检查井中
一般住宅建筑上层的屋面雨水斗采用侧墙式雨水斗, 单个最大汇水面积宜小于200m2, 而阳台雨水通常在设计时均采用无水封地漏收集。屋面雨水立管内的压力分布是由负压到正压的一个变换过程, 零压力点的位置约在距立管末端以上1 /3 ~1 /2的高度处。若屋面与阳台雨水管合用, 则阳台雨水地漏接到屋面雨水立管上部负压区, 将通过地漏吸入大量的空气, 影响雨水立管的水量。因此不能因为在建筑立面上增多了几根雨水立管而将其合并, 屋面雨水与阳台雨水各自分开是必要的,阳台雨水应排到室外雨水检查井中, 而不应排到污水检查井中。
2、地漏的顶面标高应低于地面5-10mm, 防止水封被破坏后污水管道内的有害气体窜入室内污染室内环境
为降低工程造价, 建设或施工单位一般在设计厨房地漏时, 较倾向于选择市场上较为低廉的地漏, 这种地漏的水封一般小于3cm, 不能满足《建筑给水排水设计规范》规定的水封深度要求。这种地漏的水封在排水时被负压(较高楼层) 或正压(较低楼层) 破坏, 臭气容易进入室内,而且在厨房抽油烟机开启时更为严重。因此厨房地面见水较少, 建议不设地漏、采用新型防返溢或高水封地漏。
3、注重给水及热水管材料选择, 建少管道对水质的影响
镀锌钢管易与水中杂质发生化学反应, 出现“黑山”、“红水”问题, 影响水质。因此, 当前住宅建筑给水管道一般选择采用新型建筑给水塑料管, 而高档住宅多以选择铜管为主。一般在热水系统中采用带保温套的紫铜管、聚丁烯管( PB管) 、铝塑復合管( PEX- AL - PEX) 、PEX 管、PPR 管等。UPVC 管和PE- AL- PE 管适用于冷水供水系统。
4、注意给排水管道设计选材或合理管径, 降低给排水管道的噪音问题
一般情况下, 排水管的水流经常呈现不充盈或重力流状态, 易于产生噪音。此外管材材质较差, 或管径≤20mm 及管路较长时, 给水管道压力超过0.5M pa, 由于高速水流动力与管道系统产生共振亦能使管道产生啸叫振动。试验材料表明,DN100管当流量为2.7L / s时铸铁管噪音值为46.5dB, PVC—U管噪音值为58dB, 因此为降低噪音, 给排水管道在设计时,给水管宜选用柔性连接铸铁管或新产品芯层发泡隔音PSP管,排水管则应适当加大管径、采用曲挠橡胶接头、支架与管道接触处加橡胶垫以及加装减压阀等。
5、生活给水管道水压过高, 容易造成水量浪费, 管道易产生噪声和振动, 致使管件损坏破裂
由于实际生活给水系统竖向分区后部分卫生器具配水点水压偏大, 即使分区后各区最低层配水点的静水压仍高达300Kpa, 卫生器具设计的额定流量的静水压为20- 30Kpa, 因此卫生器具实际出水量可能达到额定流量的4 - 5倍。若不采取减压节流措施, 则易导致水量浪费, 产生噪音及破坏管件等问题。因此建议在给水管上安装减压孔板、压力调节阀或减压阀, 使竖向分区的水压分布更加均匀。
二、建筑给排水中的节能环保设计要点
1、合理确定建筑给水系统的供水压力
建筑物内应尽量利用室外管网直接供水，当水压不能满足要求时。则设加压装置。为了尽可能防止超压出流浪费，根据《建筑给水排水设计规范》的规定，高层建筑生活给水系统应竖向分区，各分区最低卫生器具配水点的静水压力不宜大于0.45 MPa，静水压大于0.35 MPa 的入户管，宜设减压或调压措施。卫生器具给水配件承受的最大工作压力不得大于0.6 MPa。
2、 管材的选用
（1）常用建筑给水管材主要是金属管、塑料管和复合管等。传统的管道系统多采用金属管材, 二次污染的问题长期未得到解决, 使终端的饮用水质量难以保障。由于金属管材易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢,可以说是金属管的四大致命弱点。一旦镀锌钢管里的铁与空气中或水中氧气发生化学反应, 管道里外都会生锈,并滋生各种微生物,污染管道中的自来水。近十多年来,国外一些发达国家已先后立法或建立行业规章禁止使用镀锌钢管作为饮水输送管, 并提出全面使用以塑料管为主体的不生锈、无腐蚀、无渗漏、无结垢的优质绿色管材,从根本上解决自来水管道系统中的二次污染问题。
（2）建筑内部排水管道常用的管材为塑料管和柔性接口的排水铸铁管两大类。U P V C 管比铸铁管外表美观, 价格便宜, 但噪音问题在一定程度上影响了在较高环境要求建筑上的推广使用。如果只从建筑物的使用功能方面考虑,UPVC排水管是首选管材。而在高层及超高层建筑中应首先考虑采用柔性接口排水铸铁管。
3、卫生器具的节水
（1）选择节水的卫生器具
最近几年, 大便器冲洗水箱容积从过去的l 2～26L减至6 ～9L节水型的水箱, 最小的4.5L的水箱已有在国外使用。我国目前推广应用6L坐便器系统的条件已经具备。再者坐便器的冲洗方式有了很大改变,冲洗效果好的有虹吸式、虹吸喷射式、虹吸涡旋式, 均着眼于用较少的水量达到良好的冲洗效果。
（2）新型节水龙头的应用
以新型节水龙头代替传统的老式螺旋式水龙头,手压、脚踏、肘动式水龙头,停水自动关闭水龙头和节流水龙头等, 这些节水型水龙头都有较好的节水效果
4、噪音控制
给排水系统往往会带来噪音，噪音超过40dB 时，人就会感觉不舒服。
（1）控制给水流速。GB5001-2003《建筑给水排水设计规范》的规定不同的管径对应不同的流速:DN15-DN20，水流速不应大于1.0m/s；DN25-DN40，水流速不应大于1.2m/s，水流速越大，产生的噪音越大，设计人员应根据规范要求，合理确定管径，选择合理流速，以降低给水噪音。给水管道固定时，管卡与管道之间宜装设5-8mm 厚的橡胶绝缘垫或采用弹性支吊架。按规定设置管道支架，特别是采用塑料给水管时，要缩小支架间距。水平管支架间距的缩小可减小管道振动时产生的噪声。
（2）控制给水管网的压力。高层建筑给水系统应采取竖向分区供水，一般按下列要求分区：住宅、旅馆其最低卫生器具的静水压宜为0.3-0.35MPa；办公楼、教学楼、商业楼宜为0.35-0.45MPa。水压大于0.35MPa 的进户管，宜设减压或调压设施，如在管路中设置减压阀、减压孔板，还可在水平支管上设置小型水锤消除器。
5、屋顶水箱
城市给水管网提供的压力有限，而我国由于人多地少，为利用有限的土地资源，楼层都建得很高，建筑给水系统有很多情况下不得不设水池（箱）。水池（箱）中水质污染主要来源于两个方面:水池或水箱本身和水在水池或水箱中停留时间过长。由于钢筋混凝土水池、水箱由于表面粗糙，极易滋生青苔、微生物、细菌;钢板水箱则易锈蚀，使水质下降。建议采用不锈钢、搪瓷钢板或达到卫生要求的玻璃钢水箱代替传统钢板水箱，采用钢筋混凝土水池时宜加内衬。另外，水池（箱）检修孔、溢流管等附件极易封闭不严造成水质污染，在设计上应采取在溢流管上加防护网等措施。水在水箱中贮存超过24h 后余氯为零，水质会严重恶化，而生活消防合用水池中水的停留时间大都超过24h。为解决这个问题，除尽量单设生活水池外，应在水池中补充加氯或采取其他消毒方法。
6、消防贮水池的设置及加压
高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远，消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量的好多倍。由于消防贮水要求满足在火灾延续时段内消防的用水总量。因此，在消防水与生活贮水池合建的情况下，会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长，余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。所以为保证水池中的水质符合卫生标准，应定期更换贮水池中的全部存水（包括消防贮水）。当两系统贮水量相差较大时应将两系统的贮水池分建，这样既可以延长消防贮水他的换水周期，（从而减少了水量的浪费），又可以保证生活饮用水水质符合要求。同时，还应使消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用，做到一水多用、重復利用及循环使用。另外，高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵。消防贮水量应按其中最大的一座高层建筑需水量来计算。这样，既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题，又可以节省工程建设和设备投资，降低运转费用，便于集中管理，还可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。
7、利用太阳能用作建筑热水加热
利用太阳能制备生活热水，既节约能源又保护环境。多层居住建筑太阳能宜分散设置，在楼梯间公共部位设管道井，各户的太阳能进出水管均设在管井中，每户的太阳能集热板热水箱设置在屋面。阴雨天无法使用太阳能时，热水由设在室内的燃气热水器补充。
对于高层住宅除上部几层可以设置分散的太阳能热水器外，其它层不宜采用分散设置太阳能，应采用集中供热的太阳能热水系统。高层建筑太阳能的利用有直接利用和间接利用。直接利用是把整个屋面均布置成几组串连集热的太阳能聚热板，在楼梯间顶部设水箱间，热水箱内设电辅助加热设备，热水采用上供下回，循环泵设置在水箱间; 间接利用是太阳能板集中设置在屋面或与景观相结合，设置在小区内的道路架空间上面，换热器热水箱设在地下室设备间内，制备好的热水再用变频泵送到各用户。当太阳能不足时，用燃气式电能辅助加热。
8、建筑中水的利用
研究表明人们日常生活用水只有约40%直接与身体接触，如饮用、烹饪、洗涤等，这部分用水必须达到生活饮用水标准，除此以外的其他用水，则无需达到如此高的水质标准，中水因处理费用比生活饮用水低廉，就近输送节约管线，成为节约用水的新思路。在建筑单体中采用粪便污水、厨房废水与其他生活废水分流，粪便污水、厨房废水直接进人市政管网，其他优质排水如盟洗废水、淋浴废水、洗衣废水收集起来作为中水的水源，因此中水的利用是建筑节水节能新的切实有效的途径。
总之，随着社会的高速发展, 住宅建筑给排水工程设计中的节水节能不容忽视, 我们要不断采取新工艺、新材料、新设备等达到节水节能的目的, 从生活点滴做起, 共同实现节水节能。
参考文献：
[1] 戚贵庆. 对建筑给排水设计中的环保问题论述[J]. 黑龙江科技信息, 2010,(01) .
[2] 黄丽娜. 浅议建筑给排水节能设计[J]. 科技资讯, 2010,(08) .
[3] 薛东娥. 建筑给排水节能、节水设计的几点体会[J]. 陕西建筑, 2009,(12) .
[4] 单玉明,靳长玉. 建筑给排水中的环保设计问题探讨[J]. 民营科技, 2010,(02) .
[5] 刘长清.建筑给排水节水节能新技术[J]. 科技风. 2010(05)
[6] 刘东心,高洋.建筑给排水节水节能新技术[J]. 黑龙江科技信息. 2008(16)
[7] 王小来.高层建筑给排水工程设计中节能措施探讨[J]. 科技风. 2008(03)