绿色理念在住宅建筑给排水设计中应用
摘要:绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能，节地，节水，节材)，保护环境和减少污染，为人们提供健康，适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。本文结合某住宅项目谈谈绿色住宅建筑给排水工程设计的一些体会。
关键词:绿色住宅；给排水；节能设计；节水措施
1 给排水节能设计
我国人口众多，能源资源相对匮乏。随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，人均能源耗量在逐年增加，人均常规能源相对不足，已成为我国经济、社会可持续发展的制约因素。因此，在加强能源建设的同时，节约能源，提高能源利用效率和效益，成为解决我国能源问题的基本方针，也是当前一项艰巨紧迫的任务。建筑能耗作为社会能耗第一大户，在社会节能工作中首当其冲，同时对建筑给排水系统设计、参数选取及设备选型也提出了更高的要求。
1.1 给排水节能措施
1)合理、充分利用市政管网压力
市政供水管网不同管段压力状况各不相同，并且不同供水时段的水压情况也是不断变化的，因此在给水系统设计时，应力争掌握准确的市政管网水压、水量等资料，才能使设计的给水系统节能合理。既保证最不利楼层的用水需求，又可以减少二次加压能耗。
2)合理确定系统分区，控制超压出流
《住宅建筑规范》对于套内给水的压力要求为:入户管的给水压力不应大于0.35MPa。为达到节能目的，在条件允许的情况下，应合理确定各个分区供水楼层数，使竖向分区的水压分布更加均匀，尽可能少用减压供水，从而避免水量浪费、供水设备选型扬程过高等弊病，以及由此带来的水锤、噪声和振动等不良影响。
3)合理选用供水设备
目前加压供水方式主要分为四类:水泵+高位水箱供水、气压给水设备供水、变频调速供水、管网叠压供水。变频调速供水是目前工程设计中最为普及的方式，而叠压供水则是近几年发展的新方式。在市政允许的条件下，选用管网叠压供水，可充分利用市政水管网的余压，可以进一步节约能源消耗。叠压供水系统节能的效果主要取决于市政管网供水压力的稳定情况及泵组选择的合理性。因此设计选用这种供水方式时，应首先征得当地市政供水主管部门的批准。在此基础上选择叠压供水设备的扬程，就可以利用市政供水管网的压力，使水泵的工作真正达到叠压节能的效果。如果当地市政供水主管部门的不允许采用叠压供水设备时，应尽量采用水泵+高位水箱供水方式，它不但供水可靠，而且水压稳定，因而各配水点的压力波动很小，有利于节水。
1.2 可再生能源利用
绿色住宅建筑应充分利用场地的自然资源条件，开发利用可再生能源，如太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、生物质能、潮汐能以及通过热泵等先进技术取自自然环境(如大气、地表水、污水、浅层地下水、土壤等)的能量。《绿色建筑评价标准》强制项规定可再生能源使用量占建筑总能耗的比例大于5%，优选项要求大于10%。
太阳能作为清洁能源，取之不尽，用之不竭，是节约能源的重要途径。对于住宅建筑，利用太阳能可以为小区住户提供生活热水，从而减少电能的消耗。我国大部分地区均处北纬40°以北，日照时间较长，均适合推广太阳能热水器。
该工程采用“集中供应和分户供应相结合的太阳能热水系统”来满足可再生能源的利用方案，为100%的住户提供生活热水，见表1。
即:底部2层～6层设集中式太阳能热水系统，在屋顶设置储水箱和循环水泵，向底部楼层供水;其余部分采用户式太阳能系统，在南立面阳台栏板上布置太阳能集热板，在每户家里安装一个具有辅助电加热功能的承压贮热水罐，将每户贮热水罐内的水加热。这种集中与分户相结合的方式有利于发挥两种方式的优点，减少阳台太阳能集热板由于日照遮挡的损失，使阳台太阳能集热板的日照时间大于4h，实现每户居民都能充分利用太阳能，实现资源共享。集中式太阳能热水供应系统立管强制循环、电辅助加热。
该住宅工程共747户住宅，按每户120L/d热水用水量计，每天共需热水89640L。本工程太阳能系统每天共产生60℃热水约58911L，占本工程生活热水使用总量的65.72%，年可再生能源利用率为13.48%。
2 给排水节水设计
近年来，我国水资源紧缺的问题越来越突显，缺水是我国各地区需要共同面对的问题。同时我国又是水资源严重浪费的国家，水资源利用存在缺乏统筹规划、效率低下、浪费严重、污染严重等问题。
作为衡量绿色建筑的一项重要指标，节水设计不容忽视。节水设计的前提是满足用户对水质、水量、水压和水温要求的前提下提高水资源利用率。节水设计的系统应是经济上合理，有实施的可能，同时在使用时应便于管理维护。
2.1 给排水节水措施
1)采取减压限流的节水措施，各供水分区的底层采用减压供水，保证入户管表前供水压力不大于0.2MPa。
2)采取有效措施避免管网漏损:室外给水管网采用钢丝骨架复合给水管，室内管网分户水表前采用钢塑复合管，热熔连接，分户水表后采用PP-R给水管，热熔连接；选用高性能、零泄漏的阀门;合理设计供水系统，避免供水压力过高或压力大幅波动，可有效避免管网渗漏。
3)设置分质供水系统，冲厕、绿化、景观、冲洗等非饮用用水应采用再生水、雨水等非传统水源。
4)设有集中热水系统的建筑，应设置完善的热水强制循环系统，减少管路中的热水滞留。
5)加强用水计量，通过经济杠杆达到节水目的。选用高灵敏度计量水表，并根据水平衡测试标准安装分级计量水表，计量水表安装率达100%。
6)采用节水器具和设备:住宅户内卫生器具采用两档3L/4.5L节水马桶，龙头为陶瓷芯片节水型龙头，节水淋浴装置，厨房可选用加气式节水龙头、节水型洗碗机等节水器具;配套公建等公共区域采用光电感应式等延时自动关闭龙头、停水自动关闭龙头，感应式或脚踏式高效节水型小便器和两档式坐便器等。
7)绿化灌溉应采用喷灌、微灌、渗灌等高效节水灌溉方式，采用湿度传感器或根据气候变化的调节控制器，针对不同的植物类型采取不同的灌溉设备。
8)合理确定雨水积蓄、处理及利用方案。雨水利用包括雨水入渗和雨水回用。a.雨水入渗:建筑屋面和室外地面设置雨水管道(沟)，将收集的雨水引至小区绿地或主道路下雨水渗透管(沟)和渗透井内，使设计重现期内的降雨量全部下渗，超重现期部分的雨水溢流排入市政雨水管道。b.雨水回用:设置雨水初期弃流装置和雨水调节池，收集利用系统可与景观水体设计相结合。处理后的雨水水质应达到相应用途的水质标准，可用于绿化、景观，道路冲洗等用水。
9)公共活动场地、人行道、露天停车场的铺地材质，采用渗水性材质，提高雨水入渗率，如采用多孔沥青地面、多孔混凝土地面等等。
10)住区景观水补水采用雨水、中水等再生水，并设置循环净化处理设施，减少景观水排放次数。
2.2 非传统水源利用
住宅小区用水主要包括居民及配套公建生活用水、绿地喷洒、道路及车库冲洗、景观补水等。其中绿化、车库及道路冲洗、景观用水等非饮用水消耗量占日常小区用水一定的比例，若全部或部分采用雨水、中水，则节约的自来水量非常可观。因此，《绿色建筑评价标准》对于住宅非传统水源利用率有明确要求:强制项要求不低于10%,优选项要求不低于30%。
绿色建筑评价过程中，通常以年用水量作为考核标准，因此应合理确定各项用水每年的使用次数、使用周期。比如寒冷地区，冬季一般不考虑室外绿化、景观用水，干旱地区绿化、冲洗等水量均须结合本地区实际情况确定浇洒次数。
3 结语
随着社会的发展，世界各国对建筑节能、节水的关注程度日益增加。绿色建筑已成为建筑发展的必然趋势，绿色建筑设计理念将成为未来建筑设计的主流。给排水工程设计在建筑节水、节能方面潜力很大，在满足用户用水需求的同时，充分考虑水资源和能源的节约，是给排水工程设计时必须充分认识并足够重视的课题。
参考文献
[1]GB50015-2003，建筑给排水设计规范(2009年版)[S]
[2]GB/T50378-2006，绿色建筑评价标准[S]
[3]GB50555-2010，民用建筑节水设计标准[S]
[4]产晓琴，袁志．浅谈住宅给排水系统设计的几点注意事项
[J]山西建筑，2010