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珠海市建筑设计院 广东 珠海
【摘 要】随着时代的发展，资源和能源被越来越多的应用到人们的生活和工作之中，尽管这为人们的日常生活带来了极大的方便，但也造成了一定程度上的资源和能源浪费。毕竟目前我们使用到的很多资源和能源是不可再生的，所以各行各业应该在环保节能方面做出一定的努力，建筑行业亦不例外。其中水厂建筑给排水工程进行节能环保设计无疑是节能环保的一个重要途径。本文从小处着手，分析我国水厂污水处理的现状，具体探讨建筑给排水节能对水厂污水处理环保设计的措施，以期为节能环保做出新的贡献。
【关键词】建筑给排水；水厂污水处理；节能环保设计
近年来，水厂建筑如雨后春笋般迅速生长。尽管水厂污水处理解决了很大的环保问题，但水厂建筑本身在节能环保方面却也存在一些需要改善的地方。现如今资源和能源越来越紧缺、环境污染越来越严重，水厂建筑更应该在设计上注重贯彻落实节能环保理念，力求设计出完美的节能环保工程，让水厂在进行污水处理的同时减少自身资源、能源的浪费和环境的污染，在实现自身功能的同时达到最大程度的节能环保，与社会上其他工程一起为资源和能源的持续利用、社会的可持续发展做出努力。
一、我国水厂污水处理的现状
尽管我国水厂污水处理已经在科技的推动之下有了长足发展，但是目前我国污水处理制度还存在不够完善的地方，水厂的污水处理技术比较落后、资金有所短缺。这些种种原因导致我国水厂在进行污水处理时既浪费了大量的资源和能源，又会大致大量污水外泄，对生态环境造成严重的污染[1]。
众所周知，污水处理厂就像城市的环卫工人一样，是城市环卫中不可或缺的一部分。由于我国污水处理问题比较复杂多样，所以水厂进行污水处理的难度较大。目前我国大中型城市中的污水处理设施和技术多从国外引进，但由于管理的漏洞、操作的不娴熟，并没有真正达到处理污水的目的。小城市的水厂在进行污水处理时更是漏洞百出，污水处理基础设备不完善、技术落后，形同摆设，更加无法发挥污水处理的作用。
二、建筑给排水节能对水厂污水处理环保设计的措施
1、合理选择水厂位置，夯实节能环保基础
规划和选址是水厂进行污水处理的首要条件，是需要考虑的首要因素。在城市中进行污水处理厂建设前必须要综合考虑、全面规划。首先，要将污水处理厂的选址规划与城市整体的规划进行整合性考虑，要考虑到对城市未来发展的合理性，与城市未來发展的符合性[2]。其次，污水处理厂应该尽量建造在远离城市中心的，避开城市发展的重点区域，以免成为城市未来发展的负担。再次，考虑到节约成本，污水处理厂最好设置在污水汇集的中心位置，减少管道的铺设量。另外，污水处理厂在选址时应尽量选择空旷的区域，以减少房屋、设施的拆迁费用和难度。
2、结合市政管道网络余压，分区给水
一般情况下，在城市供水系统的水管网压力在0.2～0.4MPa之间[3]。因此，水厂也可以结合不同的水管网压力进行分区供水，以减少二次加压的能源消耗。例如在市政水管网的压力为 0.3MPa时，五层及以下的楼层就可以直接采用市政管网，五层以上的楼层则可以使用无负压变频供水设备进行供水。这样分区供水的方式既能够充分利用市政管网的供水余压，又可以避免低楼层管网的供水压力过高而造成能源和水资源的浪费。因此，在进行设计时，应该对市政给水网络的水压进行充分利用，能够直接使用市政管道水压进行供水的楼层就不要再额外加压，市政供水压力达不到的区域则可以使用水箱进行供水或通过水泵进行加压供水，这样的做法不仅能够节约能源还能够保证用水的安全性。
3、使用节水器具，全面节约每一滴水
旧型的卫生器具通常会消耗大量的水资源，新型的卫生器具则对这方面做出了很大的改进。建筑在设计时就可以采用新型卫生器具，如JS型虹吸式高效节水型坐便器就可以在冲水时节省50%的用水量，仅使用5L的水资源；公共浴室中使用单管恒温供水，并配合使用脚踏阀的淋浴器或光电淋浴器，要比使用普通的双管淋浴器节省20%—50%的用水量[4]；陶瓷芯水龙头的密封性要比普通材质的水龙头优越，几乎没有滴漏，日久天长可以节约很大的用水量；公共场所的公共卫生间最好使用感应式的水嘴和便器冲水阀，避免使用无控制的花管长流水的小便槽，在节约水资源的同时还可以节约能源的浪费。
4、屋顶水箱选用新型浮球阀
随着技术的发展，很多新型屋顶水箱浮球阀相继问世。双筒浮球阀、液压式浮球阀、呼吸阀都是节能又节水的新型浮球阀，可以在建筑中多多使用。另外，导阀控制型浮球阀则是集浮球阀、减压阀、止回阀、流量控制阀、泄压阀等多种功能于一体，很好地克服了传统浮球阀开关容易失灵的弊端，减少了水量溢流，很好地节约了水源[5]。
5、采用变频调速水泵
目前国内高层建筑鳞次栉比，这也给供水带来了一定的难度。通常情况下，高层建筑会采用水泵水箱联合供水的方式，先使用水泵将水源提升至高位水箱中，再依次向下供水，而为了防止下面用水点超出压力，又需要安装减压设备[6]。审视这种供水方式，不难发现其中存在很大的能源和资源浪费。因此，建议在建筑设计时直接采用变频调速水泵，利用水流速度的变化改变水流流通量，从根源上节约高层建筑供水的能源消耗。同时，采用变频调速水泵还可以省去水箱、水罐等设备，直接减少了成本和资源的使用。而且，有调查明确表示，变频调速水泵可以节省30%—50%的用电量。随着变频调速技术的日渐纯属，变频调速水泵的设计也越来越完善，可以在建筑中的进行充分的使用。
6、充分利用太阳能资源，做好热水供应过程的节能降耗
热水是现代城市居民最常使用的资源之一。建筑设计时应该结合建筑实际考虑到对太阳能的使用，以便充分利用太阳能资源进行水资源的加热，而非使用油气这类不可再生资源加热水源。在太阳能热水系统设计时，应该综合考虑抗冻性、抗热性、承压性等因素进行集热器的选择，应根据实际情况采用串联或并联的方式进行水流平衡。当然在必要时，也需要采取辅助加热的方式。
7、将真空排水技术应用到建筑物中
环视近些年国内的交通工具，火车可谓是有了很大进步。真空排水就是很大的进步之一。目前国内一些铁路线列车上已经安装了密闭的真空式厕所，将真空排水运用到了交通运输工程之中。所谓真空排水，是相对于重力式排水而言的一种排水方式，真空排水可以用空气替代大部分的谁，借用真空负压所产生的高速汽水混合物迅速有效地将卫生器具中的污物冲洗干净，达到与重力式排水方式相同的清洁效果。真空排水最突出的优越之处就在于它可以节约40%以上的水资源[7]。所以，下一步在建筑设计中可以考虑将真空排水应用到日常的建筑之中，以实现更高程度上的节水节能。
结语
综上所述，水厂是处理污水的必备设施，对城市的发展具有极其重要的作用。但是，目前我国的水厂污水处理由于技术不纯熟、基础设施不健全、超压出流、热水供应系统循环方式选择不当等原因，造成了严重的资源和能源浪费。面对这样的现状，在进行水厂建筑设计时，应该采用真空排水、分区给水、计量用水等方法，使用变频调速水泵、节水型设备，充分利用中水和雨水，多管齐下、全方位促进节能环保，使水厂污水处理真正实现存在的价值和意义。
参考文献：
[1]张小龙.对建筑给排水工程中的节能环保设计方法探讨[J].科技致富向导.2013（16）
[2]王南威.给水厂的污水及污泥处理设计研究[G].重庆大学
[3]王岩芳，王红莉.环保设计理念用于城市污水处理厂设计[X].中国市政工程华北设计研究总院
[4]张梦秋.基于环保设计理念用于城市污水处理厂的设计研究[J].科技风.2014（12）
[5]刘艳荣.建筑给排水节能对水厂污水处理环保设计[J].中国房地产业.2011（10）
[6]李振.论工业建筑给排水中的节能环保设计[J].科技资讯.2012（29）
[7]金彤.谈城市污水处理厂的绿色环保设计[J].生物技术世界.2013（09）
【摘 要】随着时代的发展，资源和能源被越来越多的应用到人们的生活和工作之中，尽管这为人们的日常生活带来了极大的方便，但也造成了一定程度上的资源和能源浪费。毕竟目前我们使用到的很多资源和能源是不可再生的，所以各行各业应该在环保节能方面做出一定的努力，建筑行业亦不例外。其中水厂建筑给排水工程进行节能环保设计无疑是节能环保的一个重要途径。本文从小处着手，分析我国水厂污水处理的现状，具体探讨建筑给排水节能对水厂污水处理环保设计的措施，以期为节能环保做出新的贡献。
【关键词】建筑给排水；水厂污水处理；节能环保设计
近年来，水厂建筑如雨后春笋般迅速生长。尽管水厂污水处理解决了很大的环保问题，但水厂建筑本身在节能环保方面却也存在一些需要改善的地方。现如今资源和能源越来越紧缺、环境污染越来越严重，水厂建筑更应该在设计上注重贯彻落实节能环保理念，力求设计出完美的节能环保工程，让水厂在进行污水处理的同时减少自身资源、能源的浪费和环境的污染，在实现自身功能的同时达到最大程度的节能环保，与社会上其他工程一起为资源和能源的持续利用、社会的可持续发展做出努力。
一、我国水厂污水处理的现状
尽管我国水厂污水处理已经在科技的推动之下有了长足发展，但是目前我国污水处理制度还存在不够完善的地方，水厂的污水处理技术比较落后、资金有所短缺。这些种种原因导致我国水厂在进行污水处理时既浪费了大量的资源和能源，又会大致大量污水外泄，对生态环境造成严重的污染[1]。
众所周知，污水处理厂就像城市的环卫工人一样，是城市环卫中不可或缺的一部分。由于我国污水处理问题比较复杂多样，所以水厂进行污水处理的难度较大。目前我国大中型城市中的污水处理设施和技术多从国外引进，但由于管理的漏洞、操作的不娴熟，并没有真正达到处理污水的目的。小城市的水厂在进行污水处理时更是漏洞百出，污水处理基础设备不完善、技术落后，形同摆设，更加无法发挥污水处理的作用。
二、建筑给排水节能对水厂污水处理环保设计的措施
1、合理选择水厂位置，夯实节能环保基础
规划和选址是水厂进行污水处理的首要条件，是需要考虑的首要因素。在城市中进行污水处理厂建设前必须要综合考虑、全面规划。首先，要将污水处理厂的选址规划与城市整体的规划进行整合性考虑，要考虑到对城市未来发展的合理性，与城市未來发展的符合性[2]。其次，污水处理厂应该尽量建造在远离城市中心的，避开城市发展的重点区域，以免成为城市未来发展的负担。再次，考虑到节约成本，污水处理厂最好设置在污水汇集的中心位置，减少管道的铺设量。另外，污水处理厂在选址时应尽量选择空旷的区域，以减少房屋、设施的拆迁费用和难度。
2、结合市政管道网络余压，分区给水
一般情况下，在城市供水系统的水管网压力在0.2～0.4MPa之间[3]。因此，水厂也可以结合不同的水管网压力进行分区供水，以减少二次加压的能源消耗。例如在市政水管网的压力为 0.3MPa时，五层及以下的楼层就可以直接采用市政管网，五层以上的楼层则可以使用无负压变频供水设备进行供水。这样分区供水的方式既能够充分利用市政管网的供水余压，又可以避免低楼层管网的供水压力过高而造成能源和水资源的浪费。因此，在进行设计时，应该对市政给水网络的水压进行充分利用，能够直接使用市政管道水压进行供水的楼层就不要再额外加压，市政供水压力达不到的区域则可以使用水箱进行供水或通过水泵进行加压供水，这样的做法不仅能够节约能源还能够保证用水的安全性。
3、使用节水器具，全面节约每一滴水
旧型的卫生器具通常会消耗大量的水资源，新型的卫生器具则对这方面做出了很大的改进。建筑在设计时就可以采用新型卫生器具，如JS型虹吸式高效节水型坐便器就可以在冲水时节省50%的用水量，仅使用5L的水资源；公共浴室中使用单管恒温供水，并配合使用脚踏阀的淋浴器或光电淋浴器，要比使用普通的双管淋浴器节省20%—50%的用水量[4]；陶瓷芯水龙头的密封性要比普通材质的水龙头优越，几乎没有滴漏，日久天长可以节约很大的用水量；公共场所的公共卫生间最好使用感应式的水嘴和便器冲水阀，避免使用无控制的花管长流水的小便槽，在节约水资源的同时还可以节约能源的浪费。
4、屋顶水箱选用新型浮球阀
随着技术的发展，很多新型屋顶水箱浮球阀相继问世。双筒浮球阀、液压式浮球阀、呼吸阀都是节能又节水的新型浮球阀，可以在建筑中多多使用。另外，导阀控制型浮球阀则是集浮球阀、减压阀、止回阀、流量控制阀、泄压阀等多种功能于一体，很好地克服了传统浮球阀开关容易失灵的弊端，减少了水量溢流，很好地节约了水源[5]。
5、采用变频调速水泵
目前国内高层建筑鳞次栉比，这也给供水带来了一定的难度。通常情况下，高层建筑会采用水泵水箱联合供水的方式，先使用水泵将水源提升至高位水箱中，再依次向下供水，而为了防止下面用水点超出压力，又需要安装减压设备[6]。审视这种供水方式，不难发现其中存在很大的能源和资源浪费。因此，建议在建筑设计时直接采用变频调速水泵，利用水流速度的变化改变水流流通量，从根源上节约高层建筑供水的能源消耗。同时，采用变频调速水泵还可以省去水箱、水罐等设备，直接减少了成本和资源的使用。而且，有调查明确表示，变频调速水泵可以节省30%—50%的用电量。随着变频调速技术的日渐纯属，变频调速水泵的设计也越来越完善，可以在建筑中的进行充分的使用。
6、充分利用太阳能资源，做好热水供应过程的节能降耗
热水是现代城市居民最常使用的资源之一。建筑设计时应该结合建筑实际考虑到对太阳能的使用，以便充分利用太阳能资源进行水资源的加热，而非使用油气这类不可再生资源加热水源。在太阳能热水系统设计时，应该综合考虑抗冻性、抗热性、承压性等因素进行集热器的选择，应根据实际情况采用串联或并联的方式进行水流平衡。当然在必要时，也需要采取辅助加热的方式。
7、将真空排水技术应用到建筑物中
环视近些年国内的交通工具，火车可谓是有了很大进步。真空排水就是很大的进步之一。目前国内一些铁路线列车上已经安装了密闭的真空式厕所，将真空排水运用到了交通运输工程之中。所谓真空排水，是相对于重力式排水而言的一种排水方式，真空排水可以用空气替代大部分的谁，借用真空负压所产生的高速汽水混合物迅速有效地将卫生器具中的污物冲洗干净，达到与重力式排水方式相同的清洁效果。真空排水最突出的优越之处就在于它可以节约40%以上的水资源[7]。所以，下一步在建筑设计中可以考虑将真空排水应用到日常的建筑之中，以实现更高程度上的节水节能。
结语
综上所述，水厂是处理污水的必备设施，对城市的发展具有极其重要的作用。但是，目前我国的水厂污水处理由于技术不纯熟、基础设施不健全、超压出流、热水供应系统循环方式选择不当等原因，造成了严重的资源和能源浪费。面对这样的现状，在进行水厂建筑设计时，应该采用真空排水、分区给水、计量用水等方法，使用变频调速水泵、节水型设备，充分利用中水和雨水，多管齐下、全方位促进节能环保，使水厂污水处理真正实现存在的价值和意义。
参考文献：
[1]张小龙.对建筑给排水工程中的节能环保设计方法探讨[J].科技致富向导.2013（16）
[2]王南威.给水厂的污水及污泥处理设计研究[G].重庆大学
[3]王岩芳，王红莉.环保设计理念用于城市污水处理厂设计[X].中国市政工程华北设计研究总院
[4]张梦秋.基于环保设计理念用于城市污水处理厂的设计研究[J].科技风.2014（12）
[5]刘艳荣.建筑给排水节能对水厂污水处理环保设计[J].中国房地产业.2011（10）
[6]李振.论工业建筑给排水中的节能环保设计[J].科技资讯.2012（29）
[7]金彤.谈城市污水处理厂的绿色环保设计[J].生物技术世界.2013（09）