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摘要：建筑给水排水的能耗虽然在建筑能耗中所占的比例不大,但降低其使用能耗、提高能源利用效率,有利于节约用水、改善设计系统的效率、保护环境。因此,在实际的建筑给排水工程中应全面考虑,在满足用水安全稳定性以及经济性的前提下,尽量考虑到节水节能问题。本文对建筑给排水节水措施进行探讨。
关键词：建筑给水排水；节水；措施
我国水资源短缺，淡水资源总量约每年2.6×10m，人均占有量的四分之一，名列第110位。而且这一紧缺的水资源在时空分布上很不均匀，利用难度大。随着国民经济的发展和城市生活水平的提高，很多地区水，特别是经济发达的沿海地区，水的供需矛盾已十分突出。城市生活用水大部分在建筑内完成的，因此节约城市用水必须首先推广建筑给排水专业的技术人员，应清醒地认识到节水放在重要位置。下面就建筑给排水节水相关的问题提出一些看法。
一、建筑用水现状及存在问题
1．节约用水意识淡薄
对于城市生活用水的广大用户来说，一部分人认为水是取之不尽、用之不竭的，没必要珍惜；对于政府部门和节水部门来讲，也往往停留在口头，具体实施方法少，缺少明显的实效。
2．水价不合理。
水价低廉也是造成水量浪费的重要原因之一。目前，许多城市自来水售价与制水成本形成逆差，低水价政策的继续实行，不仅有碍于社会经济效益的提高，同时也助长了用水的浪费应合理制定水价，或合理制定居民用水定额管理制度及措施，增收“超量水费”，超量越大，收费标准越高，充分利用价格杠杆的作用，减少水资源的浪费。
3．给水系统设计欠合理。
建筑给水系统设计欠合理，超压出流浪费水量巨大。
卫生器具给水额定流量是为满足使用要求，卫生器具给水配件出口，在单位时间内流出的规定出水量。流出水头式保证给水配件额定流量，在阀前所需的静水压。给水配件阀前压力大于流出水头，给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量的现象，称超压出流量现象，该流量与额定流量的差值，为压出流量。
给水配件超压出流，不但会破坏给水系统中水量的正常分配，对用水工况产生不良的影响，同时因超压出流量末产生使用效益，为无效用水量，即浪费的水量。因它在使用过程中流失，不易被人们察觉和认识，属“隐形”水量浪费，因而至今末引起足够的重视。然而这种“隐形”水量浪费在各类建筑中不同程度的存在，其浪费的水量也是十分可观的。本人曾在压湾核电站工作生活过，由于供水压力很大，卫生间水龙头都是喷射水流，自闭式冲洗阀延时时间比正常的长的多。水量浪费感觉很明显。
据某建筑工程学院“建筑节水课题组”（以下简称“课题组”两年对城市住宅、集体宿舍、综合楼等11栋建筑，67个配水点先后安装口径15mm的螺旋升降式水龙头和陶瓷阀芯水龙头（又称节水龙头）实测统计：以螺旋升降式龙头和陶瓷阀芯水龙头开时出流量0.21/s為额定值，则水龙头的超压出流率前者为54%，后者为24%，因陶瓷阀芯水龙头出口设有网板，出水断面较螺旋升降式水龙头明显减少，为使出水流速不至过大，使用时获得较好手感，若以0.161/s为半流作用，但若给水系统设计不当，仍不能解决好压出流问题。同时据实测分析，这种“隐形的”水量流失，绝不亚于“显性的”漏水量。有关单位实测，口径15mm水龙头每小时的滴漏量为3.61，则20个龙头一天的滴漏量为17281.而“课题组”实测北京某大学12层留学生楼的楼首层盥洗室口径15mm的螺旋升降水龙头和陶瓷阀芯水龙头半开时的出水量，分别达0.421/s和0.211/s，同样以20个龙头计，若每个龙头每天平均使用15min，则每天的理论无效用水量，前者为39601，大于20个同类龙头的滴漏水量，后者为9001，也相当于一天10个龙头连续滴漏的水量。我国的建筑量大、面广，若以其中配水龙头每年超压出流量累计，将是一个惊人的数据。
4．管道锈蚀、用水设备的质量差
管道锈蚀、用水设备的质量差等导致大量的水消失于无形。水管接头、放水龙头以及闸阀质量差，用水设备缺乏维修，在城市供水水压较大或是水压变化较大的地区，容易发生漏水。很容易出现马桶水箱里的浮球阀不严而产生少量漏水的现象。
二、建筑节水措施
建筑节水有三层含义：一是减少用水量，二是提高水的有效使用效率，三是防止泄露。针对以上建筑用水现状及存在问题，提出以下解决办法以供商榷。
活废水及雨水的回收利用
小区普通住宅可以采用以下节水方案:
1.1家庭废水收集
对单个家庭的卫生器具和家用用水设备的排水口进行改造,以利于优质杂排水的利用。
在盥洗槽的排水管加一个三通,设计成双排水口,两个排水口分别由独立的阀门控制开启和关闭状态。一个排水口接至室内排水管网系统,另一个排水口出水可以回收利用；在大便器处改装成两个水箱, 一个是接入给水管网的正常水
箱,另一个与盥洗槽的排水管相连,在内部装有可拆卸装置,方便清洗内部装设浮球阀等控制水位计,并有溢流口,把多余的水排入整个楼层的冲厕废水管网中,简称 “绿色管网” (以下有定义)。居民可根据废水的污染程度, 自己掌握废水排放至排水管网还是打开另一个排水口的阀门加以利用。(装置见图1)
1.2雨水的收集
过去雨水都是由雨水管道直接排放到市政管网, 浪费了大量水资源,可以回收利用这部分水资源。把原来的雨水管进行改装,直接接进“绿色管网” 的循环系统中去,将收集到的雨水接入地下雨水收集罐中,为防止固体颗粒进入“绿色循环”,可在雨水管内加一个雨水旋流器或初期弃流装置。
所谓“绿色管网”就是在建设小区居民的给排水管网中可加入一个废水、 雨水收集利用的管网系统。 在普通住宅小区的地下建立一个小型贮水构筑物,用来摆放两种存水用的塑料水箱。一种用来储存废水,另一种用来储存雨水。两种水分开装,以免水质的交叉污染。根据当地降雨量和废水利用情况推算出水箱的体积。两种水箱可用同一个水泵,同一出水管。水泵上需两个阀门,分别与废水、 雨水两种吸水管相接,详见图2所示。
“绿色管网” 先进行雨水的利用,再进行废水的利用。因为雨水相对废水来说水质好,而且每家每户的废水认定标准不同,所以在雨水不足的情况下废水才在“绿色管网” 中被利用。这样既可以节约水资源减轻居民水费压力,还可以减轻市政管网压力。废水、 雨水回收利用管网的收益家庭在利用完自家的废水后,可以免费利用此管网中的水来进行冲厕, 所以新型的大便器水箱除了利用盥洗槽的水,还在水箱上装设两个管道。一个是与多余废水的排出管道相接,溢流出多余水。另一个与废水、 雨水水箱的给水管道相接,自身废水不足时有底下水泵打压进水,详见图3。
上述方案也可用在小高层住宅区,只需把 “绿色管网” 中的存水水箱扩大便可。
2、建筑给排水系统超压出流的防治
为减少超压出流造成的“隐形”水量浪费,提倡在设计中应将家庭入户管(或公共建筑配水横支管)的工作压力限制在0.15MPa 或静水压力限制在0.25MPa以内, 压力大于以上数值时应设减压装置,推广使用节水龙头等技术对策。可以采用减压阀减压或对给水管网设计中注意超压问题。
3、节水器具的应用
随着世界淡水资源的日益紧张, 各种各样的节水用具被开发出来。
3.1节水型水龙头
水龙头遍及住宅、 公共建筑、 工厂车间、 大型交通工具(火车、轮船、民用飞机)等,是应用范围最广、数量最多、使用最频繁的配水装置,也是最常见的浪费水的部件。应用最广的螺旋升降式铸铁水龙头(普通水龙头)这种水龙头采用橡胶垫作密封材料,具有截止阀的特性,利用螺旋升降达到启闭目的,其缺点是.在水压较高时,流量大、水花飞溅,水的有效利用率低;橡胶垫易磨损,使用稍久,常易漏水。据实测,一个直径为15mm的普通水龙头,在0.2MPa压力时的漏失量为:滴漏36L/h,线漏 170L/h,大流 670L/h。陶瓷阔芯节水龙头采用陶瓷片作为密封材料,用陶瓷片组成阀芯。这种陶瓷片阀芯具有硬度高、耐磨、密闭性好、不受溫度高低影响、使用寿命长等特点,且水龙头采用90℃旋转启闭阀门,使用方便,无效用水时间短,有明显的节水作用,具有广阔的推广前景。另外自闭式龙头、 感应式龙头等均可起到节水作用,应积极推广应用。
3.2节水型便器冲洗设备
家庭生活中,便器的用水量占全天用水量的 30%～40%。因而研制推广节水型便器设备意义重大。在保证排水系统正常工作情况下使用小容量大便器,大力推广分档冲水便器,约可节约27%冲洗用水量。目前市场推出的液压水箱、 冲洗配件和液压缓闭冲洗阀,操作方便,动作可靠,密封性能良好,特别是每次冲洗水量可调,已经被建设部列入行业标准,应是首选节水产品。公共场所或非居住建筑内小便糟采用多孔管,虽然每分钟或每次冲洗水量不大,但冲洗时间是时刻延续的,其无用耗水量很大。因此,这种多孔管式小便槽应予逐步淘汰,延时自闭冲洗阀式小便斗或自动感应冲洗小便斗等应进一步推广应用。
3.3节水型淋浴设施
公共浴室淋浴采用双管供应,因不易调节,增加了无用耗水时间,而采用单管恒温供水,一般可节水10%～15%；若采用踏板阀,做到人离水停,一般可节水 15%～20%。在学校公共浴室采用浴室淋浴智能IC卡控制系统可节水30%以上。 研制推广各种型号的加气淋浴喷头,完善喷头性能,也会有明显的节水效果。
4、加小区给水系统水表的设置
水系统水表是合理用水分析和水量平衡测试必不可少的仪表，水量平衡测试是用水单位对本单位用水体系统进行实际测试，根据其输入量与输出水量之间的平衡关系进行分析的工作。目前各城市节水法规对开展合理用水分析和水量平衡测试工作均有明确的要求。而增加小区进户总水表，通过与各户水量平衡分析，有利于查出漏水隐患，如上海交通大学徐汇分部，进行水量平衡测试后，查出了不少漏水隐患，经整治给水系统，取得了每月节水3万m,每年少缴100万元水费的显著成效。深圳方面早已采取此项措施，在深圳所做的及格小区均设置了总水表，一方面可杜绝漏水隐患，另一方面也是小区物业管理的要求。
三、结束语
建筑业作为我国经济发展的支柱产业，正在飞速发展，随着人民生活质量的提高，对供水量和质的要求正不断扩展，同时实施水的可持续利用和保护，使水资源不受破坏，并能进入良性的水质、水量再生循环，也已成为政府和广大人民群众关注的焦点。这一切都给建筑给排水工程的设计提出了许多新的要求，供水技术先进化的步伐急待加快。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：建筑给水排水；节水；措施
我国水资源短缺，淡水资源总量约每年2.6×10m，人均占有量的四分之一，名列第110位。而且这一紧缺的水资源在时空分布上很不均匀，利用难度大。随着国民经济的发展和城市生活水平的提高，很多地区水，特别是经济发达的沿海地区，水的供需矛盾已十分突出。城市生活用水大部分在建筑内完成的，因此节约城市用水必须首先推广建筑给排水专业的技术人员，应清醒地认识到节水放在重要位置。下面就建筑给排水节水相关的问题提出一些看法。
一、建筑用水现状及存在问题
1．节约用水意识淡薄
对于城市生活用水的广大用户来说，一部分人认为水是取之不尽、用之不竭的，没必要珍惜；对于政府部门和节水部门来讲，也往往停留在口头，具体实施方法少，缺少明显的实效。
2．水价不合理。
水价低廉也是造成水量浪费的重要原因之一。目前，许多城市自来水售价与制水成本形成逆差，低水价政策的继续实行，不仅有碍于社会经济效益的提高，同时也助长了用水的浪费应合理制定水价，或合理制定居民用水定额管理制度及措施，增收“超量水费”，超量越大，收费标准越高，充分利用价格杠杆的作用，减少水资源的浪费。
3．给水系统设计欠合理。
建筑给水系统设计欠合理，超压出流浪费水量巨大。
卫生器具给水额定流量是为满足使用要求，卫生器具给水配件出口，在单位时间内流出的规定出水量。流出水头式保证给水配件额定流量，在阀前所需的静水压。给水配件阀前压力大于流出水头，给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量的现象，称超压出流量现象，该流量与额定流量的差值，为压出流量。
给水配件超压出流，不但会破坏给水系统中水量的正常分配，对用水工况产生不良的影响，同时因超压出流量末产生使用效益，为无效用水量，即浪费的水量。因它在使用过程中流失，不易被人们察觉和认识，属“隐形”水量浪费，因而至今末引起足够的重视。然而这种“隐形”水量浪费在各类建筑中不同程度的存在，其浪费的水量也是十分可观的。本人曾在压湾核电站工作生活过，由于供水压力很大，卫生间水龙头都是喷射水流，自闭式冲洗阀延时时间比正常的长的多。水量浪费感觉很明显。
据某建筑工程学院“建筑节水课题组”（以下简称“课题组”两年对城市住宅、集体宿舍、综合楼等11栋建筑，67个配水点先后安装口径15mm的螺旋升降式水龙头和陶瓷阀芯水龙头（又称节水龙头）实测统计：以螺旋升降式龙头和陶瓷阀芯水龙头开时出流量0.21/s為额定值，则水龙头的超压出流率前者为54%，后者为24%，因陶瓷阀芯水龙头出口设有网板，出水断面较螺旋升降式水龙头明显减少，为使出水流速不至过大，使用时获得较好手感，若以0.161/s为半流作用，但若给水系统设计不当，仍不能解决好压出流问题。同时据实测分析，这种“隐形的”水量流失，绝不亚于“显性的”漏水量。有关单位实测，口径15mm水龙头每小时的滴漏量为3.61，则20个龙头一天的滴漏量为17281.而“课题组”实测北京某大学12层留学生楼的楼首层盥洗室口径15mm的螺旋升降水龙头和陶瓷阀芯水龙头半开时的出水量，分别达0.421/s和0.211/s，同样以20个龙头计，若每个龙头每天平均使用15min，则每天的理论无效用水量，前者为39601，大于20个同类龙头的滴漏水量，后者为9001，也相当于一天10个龙头连续滴漏的水量。我国的建筑量大、面广，若以其中配水龙头每年超压出流量累计，将是一个惊人的数据。
4．管道锈蚀、用水设备的质量差
管道锈蚀、用水设备的质量差等导致大量的水消失于无形。水管接头、放水龙头以及闸阀质量差，用水设备缺乏维修，在城市供水水压较大或是水压变化较大的地区，容易发生漏水。很容易出现马桶水箱里的浮球阀不严而产生少量漏水的现象。
二、建筑节水措施
建筑节水有三层含义：一是减少用水量，二是提高水的有效使用效率，三是防止泄露。针对以上建筑用水现状及存在问题，提出以下解决办法以供商榷。
活废水及雨水的回收利用
小区普通住宅可以采用以下节水方案:
1.1家庭废水收集
对单个家庭的卫生器具和家用用水设备的排水口进行改造,以利于优质杂排水的利用。
在盥洗槽的排水管加一个三通,设计成双排水口,两个排水口分别由独立的阀门控制开启和关闭状态。一个排水口接至室内排水管网系统,另一个排水口出水可以回收利用；在大便器处改装成两个水箱, 一个是接入给水管网的正常水
箱,另一个与盥洗槽的排水管相连,在内部装有可拆卸装置,方便清洗内部装设浮球阀等控制水位计,并有溢流口,把多余的水排入整个楼层的冲厕废水管网中,简称 “绿色管网” (以下有定义)。居民可根据废水的污染程度, 自己掌握废水排放至排水管网还是打开另一个排水口的阀门加以利用。(装置见图1)
1.2雨水的收集
过去雨水都是由雨水管道直接排放到市政管网, 浪费了大量水资源,可以回收利用这部分水资源。把原来的雨水管进行改装,直接接进“绿色管网” 的循环系统中去,将收集到的雨水接入地下雨水收集罐中,为防止固体颗粒进入“绿色循环”,可在雨水管内加一个雨水旋流器或初期弃流装置。
所谓“绿色管网”就是在建设小区居民的给排水管网中可加入一个废水、 雨水收集利用的管网系统。 在普通住宅小区的地下建立一个小型贮水构筑物,用来摆放两种存水用的塑料水箱。一种用来储存废水,另一种用来储存雨水。两种水分开装,以免水质的交叉污染。根据当地降雨量和废水利用情况推算出水箱的体积。两种水箱可用同一个水泵,同一出水管。水泵上需两个阀门,分别与废水、 雨水两种吸水管相接,详见图2所示。
“绿色管网” 先进行雨水的利用,再进行废水的利用。因为雨水相对废水来说水质好,而且每家每户的废水认定标准不同,所以在雨水不足的情况下废水才在“绿色管网” 中被利用。这样既可以节约水资源减轻居民水费压力,还可以减轻市政管网压力。废水、 雨水回收利用管网的收益家庭在利用完自家的废水后,可以免费利用此管网中的水来进行冲厕, 所以新型的大便器水箱除了利用盥洗槽的水,还在水箱上装设两个管道。一个是与多余废水的排出管道相接,溢流出多余水。另一个与废水、 雨水水箱的给水管道相接,自身废水不足时有底下水泵打压进水,详见图3。
上述方案也可用在小高层住宅区,只需把 “绿色管网” 中的存水水箱扩大便可。
2、建筑给排水系统超压出流的防治
为减少超压出流造成的“隐形”水量浪费,提倡在设计中应将家庭入户管(或公共建筑配水横支管)的工作压力限制在0.15MPa 或静水压力限制在0.25MPa以内, 压力大于以上数值时应设减压装置,推广使用节水龙头等技术对策。可以采用减压阀减压或对给水管网设计中注意超压问题。
3、节水器具的应用
随着世界淡水资源的日益紧张, 各种各样的节水用具被开发出来。
3.1节水型水龙头
水龙头遍及住宅、 公共建筑、 工厂车间、 大型交通工具(火车、轮船、民用飞机)等,是应用范围最广、数量最多、使用最频繁的配水装置,也是最常见的浪费水的部件。应用最广的螺旋升降式铸铁水龙头(普通水龙头)这种水龙头采用橡胶垫作密封材料,具有截止阀的特性,利用螺旋升降达到启闭目的,其缺点是.在水压较高时,流量大、水花飞溅,水的有效利用率低;橡胶垫易磨损,使用稍久,常易漏水。据实测,一个直径为15mm的普通水龙头,在0.2MPa压力时的漏失量为:滴漏36L/h,线漏 170L/h,大流 670L/h。陶瓷阔芯节水龙头采用陶瓷片作为密封材料,用陶瓷片组成阀芯。这种陶瓷片阀芯具有硬度高、耐磨、密闭性好、不受溫度高低影响、使用寿命长等特点,且水龙头采用90℃旋转启闭阀门,使用方便,无效用水时间短,有明显的节水作用,具有广阔的推广前景。另外自闭式龙头、 感应式龙头等均可起到节水作用,应积极推广应用。
3.2节水型便器冲洗设备
家庭生活中,便器的用水量占全天用水量的 30%～40%。因而研制推广节水型便器设备意义重大。在保证排水系统正常工作情况下使用小容量大便器,大力推广分档冲水便器,约可节约27%冲洗用水量。目前市场推出的液压水箱、 冲洗配件和液压缓闭冲洗阀,操作方便,动作可靠,密封性能良好,特别是每次冲洗水量可调,已经被建设部列入行业标准,应是首选节水产品。公共场所或非居住建筑内小便糟采用多孔管,虽然每分钟或每次冲洗水量不大,但冲洗时间是时刻延续的,其无用耗水量很大。因此,这种多孔管式小便槽应予逐步淘汰,延时自闭冲洗阀式小便斗或自动感应冲洗小便斗等应进一步推广应用。
3.3节水型淋浴设施
公共浴室淋浴采用双管供应,因不易调节,增加了无用耗水时间,而采用单管恒温供水,一般可节水10%～15%；若采用踏板阀,做到人离水停,一般可节水 15%～20%。在学校公共浴室采用浴室淋浴智能IC卡控制系统可节水30%以上。 研制推广各种型号的加气淋浴喷头,完善喷头性能,也会有明显的节水效果。
4、加小区给水系统水表的设置
水系统水表是合理用水分析和水量平衡测试必不可少的仪表，水量平衡测试是用水单位对本单位用水体系统进行实际测试，根据其输入量与输出水量之间的平衡关系进行分析的工作。目前各城市节水法规对开展合理用水分析和水量平衡测试工作均有明确的要求。而增加小区进户总水表，通过与各户水量平衡分析，有利于查出漏水隐患，如上海交通大学徐汇分部，进行水量平衡测试后，查出了不少漏水隐患，经整治给水系统，取得了每月节水3万m,每年少缴100万元水费的显著成效。深圳方面早已采取此项措施，在深圳所做的及格小区均设置了总水表，一方面可杜绝漏水隐患，另一方面也是小区物业管理的要求。
三、结束语
建筑业作为我国经济发展的支柱产业，正在飞速发展，随着人民生活质量的提高，对供水量和质的要求正不断扩展，同时实施水的可持续利用和保护，使水资源不受破坏，并能进入良性的水质、水量再生循环，也已成为政府和广大人民群众关注的焦点。这一切都给建筑给排水工程的设计提出了许多新的要求，供水技术先进化的步伐急待加快。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。