支 山

(太原理工大学建筑设计研究院,山西 太原 030024)

水是人类生存的基本资源,然而随着社会经济的快速发展,我国面临着水资源缺乏的重大问题。如今,伴随经济发展和城市化程度的提高,建筑给水排水涵盖的范围越来越广,从建筑小区来说,其给水、排水、热水、直饮水及消防供水等是保障居民正常生活的必备工程内容及系统。由此可见,建筑是用水大户。但是根据各项研究表明,许多城市建筑给水排水系统还存在着各种不容忽视的问题,尤其是存在建筑给水排水设计不合理,从而造成水污染及水资源浪费的问题。为此,借助新的设计理念及科学技术手段,改进建筑给水排水设计,以有效提高建筑给水排水设计质量已刻不容缓。而绿色建筑是遵循全球人居可持续发展战略的先进建筑理念,能够达到节能减排的目的,是一种能最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。

1 工程简介

1)项目概况:临汾市尧都区体育馆项目位于山西省临汾市尧都区,北邻解放东路,西邻段店乡段店村,东、南两侧均邻尧都区政府大院,交通便利。场地南北长约268.5 m,东西长约100.3 m,整体地势南高北低,场地较为平坦。工程建筑规模为3 047座中型丙级体育馆。建筑基底面积6 054.99 m2,总建筑面积10 289.21 m2。建筑层数为地上2层,局部3,4层,总高度26.45 m。

2)基础资料:临汾市尧都区属于温带大陆性季风气候,四季分明,春季少雨多风,夏季炎热且雨量集中,秋季天高气爽,冬季寒冷干燥,年平均气温12.2 ℃。尧都区境内现有河流3条,分别是汾河、涝河、洰河,大型水库2座,分别是涝河水库、洰河水库。尧都区地下水储量1.48亿m3,可开采量9 400万m3。从地块北侧解放东路市政给水管线引入一路进水(DN125)作为小区水源,供水压力0.10 MPa。地块北侧有市政污水、雨水管网。地块场地为二级非自重湿陷性场地。

2 绿色建筑水资源规划方案

结合当地水资源状况,因地制宜地制定水资源规划方案,是绿色建筑给水排水工程设计与建设的重要依据。一般而言,绿色建筑水资源规划方案须统一考虑设计区域内用水规划以及水量平衡,且方案须具有经济性和可实施性。一种典型的绿色建筑水资源规划方案主要包括对室内给水排水、中水处理及回用、雨水收集及利用系统等规划。

水资源规划方案还要采取低质水低用、高质水高用的用水原则,以及按排水的污染程度分网排放的排水方式,即给水排水系统总体分为分质供水和分质排水两个系统。具体的,室内给水系统应设直饮水、自来水、中水等三条不同的管道,室内排水系统应设杂排水、粪便污水两条不同的管网。给水排水系统从大的方面讲分为分质供水和分质排水,如图1所示。

3 尧都区体育馆绿色建筑给水排水设计

3.1 给水系统

市政供水压力不足,本项目采用生活水箱和变频水泵联合供水方式,生活水泵吸水管上设紫外线消毒器对生活水进行消毒,生活水箱每半年清洗一次。给水系统设计工作压力0.38 MPa,一层、二层支管水压大于0.20 MPa,采用可调式减压阀调至0.20 MPa,同时满足给水配件最低工作压力要求。按不同使用用途设置用水计量表,统计用水量,以满足水量平衡测试和合理用水分析的要求。建筑平均日用水量满足现行国家标准GB 50555民用建筑节水设计标准中的节水用水定额的要求,达到定额的下限值要求,用水量计算如表1所示。

3.2 热水系统

淋浴间卫生热水由屋顶集中设置的太阳能热水系统提供,电辅助加热,采用单管热水供应系统,立管、干管循环供水方式,设计供水温度为40 ℃。设计小时耗热量为565 245 kJ/h,集热器总面积52 m2,储热水箱有效容积5 m3。采用带恒温控制和温度显示功能的淋浴器,同时,淋浴器带有感应开关和延时自闭阀的功能。

3.3 排水系统

1)室内排水采用污废合流制,设专用通气立管,公共卫生间设环形通气管在吊顶内与通气立管相连。场地内排水经化粪池处理后排入地块北侧解放东路市政污水管网。

2)屋面雨水采用虹吸雨水排水系统,雨水经雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管和雨水干管排至室外管网。雨水在室外收集至雨水蓄水池,部分雨水经沉淀过滤后用于冲洗道路、绿化浇洒、冷却塔补水,雨水泵房设地块西北角的地下。其余雨水排入地块北侧解放东路市政雨水管网。

3.4 雨水回收利用系统

本项目收集场地内屋面、地面、绿地的雨水,经过初期弃流后进入雨水蓄水池,出水经过提升泵进入处理设备,经过高效过滤、反冲洗系统处理、加氯消毒后用于绿化浇灌、道路冲洗、冷却塔补水等。雨水汇水面积及可收集雨水量如表2所示。

表2 雨水汇水面积及可收集雨水量

考虑到初期弃流和下凹式绿地的调蓄,雨水可收集雨水量按雨水设计径流总量的85%计,本工程可收集雨水量4 783.0 m3/年。

根据一次雨水收集量可供3 d~7 d用水量时比较经济,考虑到实际降雨频率及持续干旱时间的间隔,本项目按可满足4 d左右的存储用水量来设计。经计算蓄水池有效容积为90 m3。清水池考虑30%的绿化浇洒、道路冲洗、冷却塔补水日用水量,有效容积为27 m3。

3.5 节水器具与设备

1)所有生活用水器具满足现行标准CJ 64节水型生活用水器具及GB/T 18870节水型产品通用技术条件的要求,选用的卫生器具用水效率等级达到2级。节水器具统计如表3所示。

表3 节水器具统计表

2)绿化灌溉采用喷灌、微灌、渗灌、低压管灌等高效节水灌溉方式。

3)空调设备采用节水冷却技术,设置电子水处理仪进行水处理,减少排污耗水量;采用超低漂水率加大集水盘冷却塔,冷却塔前设置平衡连通管,避免起停泵引起的溢流等。

3.6 管材、阀门

给排水系统使用的管材、管件符合有关现行产品标准的要求,并选用密闭性能好的阀门、设备,使用耐腐蚀、耐久性能好的管材、管件,室外地埋管道采取有效措施避免管网漏损。埋地管道与建筑物之间的防护距离内应做严格防水管沟(C型)。

4 结语

按照绿色建筑的思想,进行绿色建筑给水排水设计时,应根据项目所在地区水资源状况、气象资料、市政条件及地质条件等实际情况,首先,从给水系统、用水量、排水系统、雨水回用系统等方面编制绿色建筑水系统规划方案;其次,再从建筑给水排水设计、卫生洁具及设备的配置、管材及阀门的选用等方面进行绿色建筑给水排水设计;最后,再根据实际需要对节水与水资源利用方案以及绿色建筑给水排水设计内容进行评价。