论文部分内容阅读
摘要：本文从健康卫生的生活环境与节水节能两方面探讨绿色住宅区的给排水设计, 指出绿色给排水设计是绿色设计有机组成部分, 绿色给排水设计对促进社区居民健康, 控制居民对自然索取, 减缓对环境污染从而实现人与自然良性互动起到积极作用。
关健词：绿色住宅给排水设计 资源环境
中图分类号：TU991.63 文献标识码：A文章编号：
一、背景
绿色住宅的形成依赖于正确的绿色理论、绿色设计、绿色施工、绿色建材与绿色管理。绿色住宅设计面临的典型问题包括：健康舒适安全的室内外环境； 高效利用能源使用可再生能源；资源能源的节约与循环，减少垃圾及有害物质排放； 社区建设与基地土壤、水系、动植物等自然因素的关系；社区文化和历史的建构等。给排水设计与这些问题大都有着密切关系，从多方面影响绿色社区建设。本文将从健康卫生的生活环境与节水节能两方面探讨绿色住宅区的给排水设计。
二、绿色住宅给排水设计
(一) 健康卫生的室内用水环境
人的一生有一半的时光是在家庭中度过的，住宅室内环境的好坏与否关系到居民的健康。不合理的给排水设计造成不洁净的饮用与洗浴用水、污染室内空气、产生噪音，干扰居民生活休息，损害居民健康。绿色设计通过解决这些问题创造舒适、安全健康的居家环境。
1.提供清洁的饮用与洗浴用水
优质的饮用水是保证健康的重要途径之一，目前自来水水源受到工农业及生活污水严重污染；自来水厂出水水质不稳定；输水管道陈旧锈蚀，水箱没有定期清洁消毒，导致自来水水质下降，水的口感较差，居民必须再一次采取净化措施。因此需要定期对给水设备、管线、储存装置、配件进行清洁，减少污染的机会。与饮用有关的耗水占总供水量的3%一7%，在社区一级设置净化装置，为居民提供管道直饮水，既有益于居民健康又节约能源。管道直饮水投资约为16元/平方米。设备管线使用寿命在30-50年，3年更换一次过滤介质，约3万元，投资、维护成本适中：如深圳梅林一村管道直饮水水费为每升0.35元，为瓶装水的l/3-1/2，另外直饮水口感好，所以居民接受度高,90%的居民使用直饮水。设备用房需80平方米，水质化验室5平方米，可以单独布置或放置在地下室、屋顶。
2.改善室内空气品质
住宅排水系统是污物污水汇集处，释放出气体、微粒和挥发性化合物，厕所厨房的潮湿环境容易滋生细菌病毒，危及人体健康。改善室内空气品质可以从污染源控制、通风控制和建筑维护三方面人手进行。
污水污物应及时排走，保证排水管道通畅，防止管道渗漏、堵塞。卫生洁具选择有良好密封性产品，避免臭气外溢。管线出户集中于管道井或置于建筑凹槽， 不应穿越其他住户，既便于检修, 又防止渗漏污染住户。建筑设计合理划分卫生间，做到洗厕分离。避免暗厕，在没有直接对外通风窗时应考虑机械通风以保证卫生间有良好通风，及时排走有害气体。卫生间与厨房地面须采用不透水材料作成。卫生间地面应有适当坡度(0.01-0.015)，并应设置地漏, 地漏顶标高必须低于地面5-10mm。地漏是地面排水主要装置, 它的设计位置最低, 排水通道易被堵塞; 当地漏顶标高高于地面或者排水横管排水不畅会造成排水倒灌, 地漏冒水; 地漏外壳与楼板或地面间产生裂缝, 导致渗漏。针对以上问题为防止有害气体溢出, 应设置存水弯或有深水封, 选择钟罩式、多通道、防溢、可调、密闭、快开等技术的产品, 并宜设置补水管。
3.创造良好的声环境
给排水系统产生的噪音往往没有引起足够的重视, 但其对居民生活的影响不容忽视。
(l) 给排水系统产生的噪音主要来源于
给水管道噪音包括流水噪音、汽蚀噪音、充水噪音、摩擦噪音、振动噪声、压力冲击噪音等。当给水管断面面积改变、水流方向变化, 水阀启闭时管道内气体产生气蚀现象以及水流引起管道的振动, 水流冲击卫生器壁均会产生噪音。
排水管道噪音来源于水流冲击管道, 排水立管内水的流动使管内空气压缩、抽吸, 排水管工况不理想, 流向的急剧改变和水跃。用水器具及地漏在排水终了时带人空气亦会导致噪音。
管道振动与墙体碰撞产生噪音, 利用水压冲洗卫生洁具水流的击打声。
水泵房中水泵的运转及产生的共振、水泵的汽蚀现象、停泵水锤使回流阻止器快速关闭及压水管振动产生噪音。
由于建筑的隔声处理主要是考虑外界噪声, 对室内噪声控制相对薄弱, 所以给排水系统噪音对居民生活影响大, 尤其在夜深人静时。因此应该结合建筑设计和给排水设计从控制噪声源和噪声传播两方面解决噪声问题。.
(2) 给排水系统噪音控制
A.控制噪声源, 减弱噪音
控制室内给水管道的流速, 降低管道压力。高层建筑应分区供水, 在管路中设减压阀, 在水平支管上设小型水锤消除器。在立管最高处安装自动排气阀, 避免汽蚀噪音。给水配件和卫生设备水力条件要合理, 构造要紧凑、精密, 在出水配件上装置空气混合器, 可降低汽蚀噪音和水阀开启时产生的流水哨叫声, 避免采用快速启闭型出水阀, 以防止水锤。
对于管道共振产生噪音可以采用壁厚或比重大的管材, 在给水支管上安装可曲挠橡胶接头,隔振降噪。
对于排水系统噪音, 通过调整立管与横管、横管与横管之间连接, 或加设特制配件, 降低水流流速, 减小水跃高度, 稳定管内气压, 改善管道的排水工况以降低噪音。保证水封高度, 避免水封冒气, 涌动噪音。
洗脸盆设计弧面应能减缓水流冲击, 减少噪音。
坐便器应采用漩涡虹吸式或喷射虹吸式冲水方式, 并设置吸音孔, 或采用水下冲水. 将噪音控制在40dB(A) 内。
选择低噪音水泵和电机, 缩短底层水平压水管长度, 安装水锤消除器, 注意水泵吸水口合理设计, 以免卷人空气产生汽蚀噪音。将泵组置于弹性衬垫或减振器上。
B.切断噪音传播途径
建筑平面布局合理, 尽量将产生噪音房间集中, 设置管道井以集中管道。厨房卫生间等房间与起居室、卧室、工作室相邻时, 选择隔湿隔音材料作隔墙, 产生噪音的设备不应固定在与这些房间相邻的隔墙上。泵房与住宅保持距离或置于地下室。管道、卫生设备与建筑结构体和管架接触时, 应用弹性材料嵌固, 以减少噪音沿房屋结构传播。
4.健康理念的扩展
随着经济的发展，人们对生活质量的要求越来越高，从仅仅满足于水的清洁功能发展至需要护理保健的功能。与此相适应产生了新的设备，例如：洗浴喷头从单功能发展到多功能：喷雾功能按摩功能，气泡水功能、瀑布水功能等, 新功能不仅节水又起到护理作用。洗浴设备引人水力按摩系统帮助沐浴者松弛疲劳的肌肉, 促进血液循环, 恢复活力; 采用智洁技术消除坐便器成为疾病的传播途径——厨房、卫生间功能随之扩展, 卫生间不再只是清洁空间, 更多成为休闲放松和情趣空间。
(二) 有效使用水资源
住宅区既是人类生活的空间，又是自然系统的有机组成部分，它依赖外界的能量流与物流生存,并向外部系统排出“废物”。绿色社区通過能量流与物流的充分使用及循环再利用达到住区内部生态系统平衡，减少对外部系统的依赖和破坏。水,生命的依托,维系着人类生存与发展,它是地球上最宝贵的资源。淡水仅占地球总水储量的2.6%，适用于人类饮用的淡水不到总水量的1%。随着人口快速增加和经济迅猛发展以及生活方式的改变使用水量激增, 同时有限的水资源未能充分使用，甚至大量浪费，导致水资源紧缺，水体被污染进一步加剧危机。淡水资源的医乏已经成为世界性问题，不仅危及人类生存,也威胁了整个地球生命系统。我国近一半城市严重缺水，极大制约了经济发展与人们生活的提高。因此绿色社区将有效使用水资源作为重要课题已刻不容缓。
(l) 高效使用水资源，避免浪费
当前大量的水未经充分使用就变成污水被排放，有部分水甚至直接渗漏掉。高效使用水资源首先需要解决这一问题。在日常工作生活中3%的洁净水用来冲洗卫生间，绿化灌溉、公共设施、汽车清洗也消耗大量洁净水。根据需要分质供水可以节约能源与清洁水。
(2) 循环利用水资源, 使废水资源化
住区内循环用水不仅减少对外界水的需求，使废水成为新水源，而且避免对环境污染。生活废水包括沐浴排水、盆洗排水、洗衣排水、厨房排水, 经过中水系统净化重新成为可用水资源。污水处理技术有物理技术、化学技术、生化技术、组合技术。中水根据处理程度、出水指标, 按照用水水质标准有不同用处：以东京为例，冲厕用水占90.6%，冷却用水占3%，消防用水占2.4%，洗车用水占1.2%，绿化用水占0.7%，其他0.9%。目前制约污水处理发展主要是经济原因, 设备投资、运转和维护成本较高，开发商不愿建造，即使拥有中水设备，使用率也不高。但是随着水资源短缺导致水价与排污费的上涨以及中水处理技术的进步，污水处理成本逐步降低，(以北京北潞园为例，其中水系统投资128.9 万元，日常运转维护费用为0.52元/立方米，低于自来水费。)同时居民环保意识增强，使水资源循环利用前景广阔。
三、结论
绿色思想是人类在面对困境后对近代工业文明高速发展，以及几千年文明进程进行的反思，“体现了人类对生命本能的渴求”。绿色设计不仅从传统人本主义出发关心个人，而是从人类本质出发关心自身种族延续，探讨人和自然和谐相处。给排水设计是绿色设计有机组成部分，绿色给排水设计对促进社区居民健康，控制居民对自然索取，减缓对环境污染从而实现人与自然良性互动起到积极作用。
关健词：绿色住宅给排水设计 资源环境
中图分类号：TU991.63 文献标识码：A文章编号：
一、背景
绿色住宅的形成依赖于正确的绿色理论、绿色设计、绿色施工、绿色建材与绿色管理。绿色住宅设计面临的典型问题包括：健康舒适安全的室内外环境； 高效利用能源使用可再生能源；资源能源的节约与循环，减少垃圾及有害物质排放； 社区建设与基地土壤、水系、动植物等自然因素的关系；社区文化和历史的建构等。给排水设计与这些问题大都有着密切关系，从多方面影响绿色社区建设。本文将从健康卫生的生活环境与节水节能两方面探讨绿色住宅区的给排水设计。
二、绿色住宅给排水设计
(一) 健康卫生的室内用水环境
人的一生有一半的时光是在家庭中度过的，住宅室内环境的好坏与否关系到居民的健康。不合理的给排水设计造成不洁净的饮用与洗浴用水、污染室内空气、产生噪音，干扰居民生活休息，损害居民健康。绿色设计通过解决这些问题创造舒适、安全健康的居家环境。
1.提供清洁的饮用与洗浴用水
优质的饮用水是保证健康的重要途径之一，目前自来水水源受到工农业及生活污水严重污染；自来水厂出水水质不稳定；输水管道陈旧锈蚀，水箱没有定期清洁消毒，导致自来水水质下降，水的口感较差，居民必须再一次采取净化措施。因此需要定期对给水设备、管线、储存装置、配件进行清洁，减少污染的机会。与饮用有关的耗水占总供水量的3%一7%，在社区一级设置净化装置，为居民提供管道直饮水，既有益于居民健康又节约能源。管道直饮水投资约为16元/平方米。设备管线使用寿命在30-50年，3年更换一次过滤介质，约3万元，投资、维护成本适中：如深圳梅林一村管道直饮水水费为每升0.35元，为瓶装水的l/3-1/2，另外直饮水口感好，所以居民接受度高,90%的居民使用直饮水。设备用房需80平方米，水质化验室5平方米，可以单独布置或放置在地下室、屋顶。
2.改善室内空气品质
住宅排水系统是污物污水汇集处，释放出气体、微粒和挥发性化合物，厕所厨房的潮湿环境容易滋生细菌病毒，危及人体健康。改善室内空气品质可以从污染源控制、通风控制和建筑维护三方面人手进行。
污水污物应及时排走，保证排水管道通畅，防止管道渗漏、堵塞。卫生洁具选择有良好密封性产品，避免臭气外溢。管线出户集中于管道井或置于建筑凹槽， 不应穿越其他住户，既便于检修, 又防止渗漏污染住户。建筑设计合理划分卫生间，做到洗厕分离。避免暗厕，在没有直接对外通风窗时应考虑机械通风以保证卫生间有良好通风，及时排走有害气体。卫生间与厨房地面须采用不透水材料作成。卫生间地面应有适当坡度(0.01-0.015)，并应设置地漏, 地漏顶标高必须低于地面5-10mm。地漏是地面排水主要装置, 它的设计位置最低, 排水通道易被堵塞; 当地漏顶标高高于地面或者排水横管排水不畅会造成排水倒灌, 地漏冒水; 地漏外壳与楼板或地面间产生裂缝, 导致渗漏。针对以上问题为防止有害气体溢出, 应设置存水弯或有深水封, 选择钟罩式、多通道、防溢、可调、密闭、快开等技术的产品, 并宜设置补水管。
3.创造良好的声环境
给排水系统产生的噪音往往没有引起足够的重视, 但其对居民生活的影响不容忽视。
(l) 给排水系统产生的噪音主要来源于
给水管道噪音包括流水噪音、汽蚀噪音、充水噪音、摩擦噪音、振动噪声、压力冲击噪音等。当给水管断面面积改变、水流方向变化, 水阀启闭时管道内气体产生气蚀现象以及水流引起管道的振动, 水流冲击卫生器壁均会产生噪音。
排水管道噪音来源于水流冲击管道, 排水立管内水的流动使管内空气压缩、抽吸, 排水管工况不理想, 流向的急剧改变和水跃。用水器具及地漏在排水终了时带人空气亦会导致噪音。
管道振动与墙体碰撞产生噪音, 利用水压冲洗卫生洁具水流的击打声。
水泵房中水泵的运转及产生的共振、水泵的汽蚀现象、停泵水锤使回流阻止器快速关闭及压水管振动产生噪音。
由于建筑的隔声处理主要是考虑外界噪声, 对室内噪声控制相对薄弱, 所以给排水系统噪音对居民生活影响大, 尤其在夜深人静时。因此应该结合建筑设计和给排水设计从控制噪声源和噪声传播两方面解决噪声问题。.
(2) 给排水系统噪音控制
A.控制噪声源, 减弱噪音
控制室内给水管道的流速, 降低管道压力。高层建筑应分区供水, 在管路中设减压阀, 在水平支管上设小型水锤消除器。在立管最高处安装自动排气阀, 避免汽蚀噪音。给水配件和卫生设备水力条件要合理, 构造要紧凑、精密, 在出水配件上装置空气混合器, 可降低汽蚀噪音和水阀开启时产生的流水哨叫声, 避免采用快速启闭型出水阀, 以防止水锤。
对于管道共振产生噪音可以采用壁厚或比重大的管材, 在给水支管上安装可曲挠橡胶接头,隔振降噪。
对于排水系统噪音, 通过调整立管与横管、横管与横管之间连接, 或加设特制配件, 降低水流流速, 减小水跃高度, 稳定管内气压, 改善管道的排水工况以降低噪音。保证水封高度, 避免水封冒气, 涌动噪音。
洗脸盆设计弧面应能减缓水流冲击, 减少噪音。
坐便器应采用漩涡虹吸式或喷射虹吸式冲水方式, 并设置吸音孔, 或采用水下冲水. 将噪音控制在40dB(A) 内。
选择低噪音水泵和电机, 缩短底层水平压水管长度, 安装水锤消除器, 注意水泵吸水口合理设计, 以免卷人空气产生汽蚀噪音。将泵组置于弹性衬垫或减振器上。
B.切断噪音传播途径
建筑平面布局合理, 尽量将产生噪音房间集中, 设置管道井以集中管道。厨房卫生间等房间与起居室、卧室、工作室相邻时, 选择隔湿隔音材料作隔墙, 产生噪音的设备不应固定在与这些房间相邻的隔墙上。泵房与住宅保持距离或置于地下室。管道、卫生设备与建筑结构体和管架接触时, 应用弹性材料嵌固, 以减少噪音沿房屋结构传播。
4.健康理念的扩展
随着经济的发展，人们对生活质量的要求越来越高，从仅仅满足于水的清洁功能发展至需要护理保健的功能。与此相适应产生了新的设备，例如：洗浴喷头从单功能发展到多功能：喷雾功能按摩功能，气泡水功能、瀑布水功能等, 新功能不仅节水又起到护理作用。洗浴设备引人水力按摩系统帮助沐浴者松弛疲劳的肌肉, 促进血液循环, 恢复活力; 采用智洁技术消除坐便器成为疾病的传播途径——厨房、卫生间功能随之扩展, 卫生间不再只是清洁空间, 更多成为休闲放松和情趣空间。
(二) 有效使用水资源
住宅区既是人类生活的空间，又是自然系统的有机组成部分，它依赖外界的能量流与物流生存,并向外部系统排出“废物”。绿色社区通過能量流与物流的充分使用及循环再利用达到住区内部生态系统平衡，减少对外部系统的依赖和破坏。水,生命的依托,维系着人类生存与发展,它是地球上最宝贵的资源。淡水仅占地球总水储量的2.6%，适用于人类饮用的淡水不到总水量的1%。随着人口快速增加和经济迅猛发展以及生活方式的改变使用水量激增, 同时有限的水资源未能充分使用，甚至大量浪费，导致水资源紧缺，水体被污染进一步加剧危机。淡水资源的医乏已经成为世界性问题，不仅危及人类生存,也威胁了整个地球生命系统。我国近一半城市严重缺水，极大制约了经济发展与人们生活的提高。因此绿色社区将有效使用水资源作为重要课题已刻不容缓。
(l) 高效使用水资源，避免浪费
当前大量的水未经充分使用就变成污水被排放，有部分水甚至直接渗漏掉。高效使用水资源首先需要解决这一问题。在日常工作生活中3%的洁净水用来冲洗卫生间，绿化灌溉、公共设施、汽车清洗也消耗大量洁净水。根据需要分质供水可以节约能源与清洁水。
(2) 循环利用水资源, 使废水资源化
住区内循环用水不仅减少对外界水的需求，使废水成为新水源，而且避免对环境污染。生活废水包括沐浴排水、盆洗排水、洗衣排水、厨房排水, 经过中水系统净化重新成为可用水资源。污水处理技术有物理技术、化学技术、生化技术、组合技术。中水根据处理程度、出水指标, 按照用水水质标准有不同用处：以东京为例，冲厕用水占90.6%，冷却用水占3%，消防用水占2.4%，洗车用水占1.2%，绿化用水占0.7%，其他0.9%。目前制约污水处理发展主要是经济原因, 设备投资、运转和维护成本较高，开发商不愿建造，即使拥有中水设备，使用率也不高。但是随着水资源短缺导致水价与排污费的上涨以及中水处理技术的进步，污水处理成本逐步降低，(以北京北潞园为例，其中水系统投资128.9 万元，日常运转维护费用为0.52元/立方米，低于自来水费。)同时居民环保意识增强，使水资源循环利用前景广阔。
三、结论
绿色思想是人类在面对困境后对近代工业文明高速发展，以及几千年文明进程进行的反思，“体现了人类对生命本能的渴求”。绿色设计不仅从传统人本主义出发关心个人，而是从人类本质出发关心自身种族延续，探讨人和自然和谐相处。给排水设计是绿色设计有机组成部分，绿色给排水设计对促进社区居民健康，控制居民对自然索取，减缓对环境污染从而实现人与自然良性互动起到积极作用。