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摘要：在我国发展绿色建筑，是一项意义重大且十分迫切的任务。将可持续发展理念运用到工程实际中，合理运用新技术及新产品，尽最大限度的节约水资源及能源消耗，是给排水专业设计要点。
关键词：绿色建筑；节水与水资源利用；节能与能源利用
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、引言
人类在建筑建造和使用同时，消耗了大量的自然资源，增加了环境负荷，如空气污染、光污染、电磁污染等。随着环保意识的提高，绿色建筑进入人们视野。绿色建筑是将可持续发展理念引入建筑领域，在建筑的全寿命周期内，最大限度的节约资源、保护环境和减少污染，为人类提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。目前我国相应出台了《绿色建筑评价标准》（以下简称《标准》）（ GBT50378-2006 ），为设计提供了方向和参考。
《标准》分为节地、节水、节能、节材、室内环境和运营管理六方面评价指标。对于给排水专业而言，其核心评价指标为节水与水资源利用、节能与能源利用，这是给排水绿色设计重中之重。
二、节水与水资源利用
水资源短缺、污染严重及分布不均衡是我国水资源现状，所以节水与水资源利用显得至关重要。在实际工程设计中，节水主要通过以下几个途径实现。
1、 非传统水源利用率
非传统水源，即不同于传统地表水供水和地下水供水的水源，包括再生水、雨水、海水等。非传统水源利用率即其在总的用水量中的占用率。传统建筑给排水设计为线性的供给与消耗，流程一般为：自来水→用户→污水排放、雨水→地面径流→雨水排放；而绿色建筑给排水设计为高效循环利用，见下图。目前北京、上海、山东、河北等地方均出台了再生水或雨水设施建设要求政策文件。
（1)《标准》4.3.9及5.3.9条规定非饮用水采用再生水时，优先利用附近集中再生水厂的再生水；附近没有集中再生水厂时，通过技术经济比较，合理选择其他再生水水源和处理技术。若建筑附近有再生水厂，在设计中只需单独设计一套再生水管路，可用来冲厕、绿化浇洒、道路冲洗、景观用水等，投资较小且设计施工方便；若附近没有集中再生水厂，则需要综合考虑各种因素
（2)
合理进行设计，收集建筑内杂排水：一种做法是建筑内污废合流，只设置一套排水系统，所有生活污水均进入再生水处理设施，水中的有机物浓度高，对处理工艺要求随之相应提高，原水经处理后经再生水管道输送至各用水点回用；另一种做法是建筑内污废分流，设置两套排水管路，污水（一般指粪便污水或含有放射性重金属及其他有毒有害污水等）经预处理后排至城市污水管道，优质杂排水经收集后排至中水处理站，处理后回用。采用哪一种方式都应进行水量平衡计算，通过环境卫生、技术经济等分析，合理确定再生水水源、系统型式、处理工艺和规模。比如再生水水源的选择应优先选择水量充裕稳定、污染物浓度低、水质处理难度小、安全且居民易接受的水源；在住宅小区设置再生水处理设施，一方面要考虑管网、基建造价费、日常管理费用，另一方面要考虑可能产生的不良气味和噪声，影响周围空间，降低居民生活品质。
（2）《标准》4.3.6、4.3.10 、5.3.6条规定，合理规划地表与屋面雨水径流途径，降低地表径流，采用多种渗透措施增加雨水渗透量，通过技术经济比较，合理确定雨水积畜及利用方案。具体设计中，最简单可行的雨水利用方式为：在不影响建筑物周边地基与基础和地下水水质的前提下，尽量把绿地设计为低势绿地，将雨水径流汇入绿地进行渗透，以补充地下水；庭院广场、停车场和人行道等可采用透水材料铺装，将雨水进行蓄渗回灌，利于水资源的循环使用。降雨量大的缺水低区且用水量与降雨量季节变化较吻合的低区，可收集建筑屋面后期优质雨水（因初期雨水含COD、SS、TP、TN、酚类、合成洗涤剂等含量较高，会增加雨水处理难度），经处理后可用于景观用水、循环冷水补水、绿化用水、路面道路冲洗、洗车、冲厕用水、消防用水等。收集雨水设施一般需设置雨水收集管网、初期弃流装置、溢流设
施、雨水处理系统、处理后雨水回用系统等，土建和设备投资等也是一笔不小的费用。笔者之前设计的北京一个项目，建造雨水日利用量为40 m3、蓄水池容量200 m3的雨水回用系统造价约200万元，用于景观和绿化道路冲洒用水，其日用水量高达180m3/d ，按照北京当地水价4.0元/m计，扣除年降雨天数约90天，每年的水费约20万元，雨水投资回收期需10~12 年，从长远的发展眼观看，其技术和经济具有可行性。国家标准《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006），为实现雨水资源化、修复水与生态环境、减轻城市洪涝，使建筑与小区雨水利用工程做到安全可靠、经济适用、技术先进提供了设计依据。
2、合理设计，多方面节约用水
《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）3.4.16 条规定：建筑物的引入管、住宅的入户管及公共建筑物内需计量水量的水管上均应设置水表。合理的设置高灵敏度水表计量，可以人为的控制不必要的水资源浪费。绿化灌溉采用喷灌微灌等高效节水灌溉方式、选用符合国标的管材管件，合理设计供水系统，避免供水压力过高或压力骤变等有效措施避免管网漏损等节水措施都可以避免水资源浪费。这也是设计工作中不能忽视的问题。
三、节能与能源利用
能源危机已成为全世界共同关注的问题，也是制约经济发展的重要原因，所以节能与能源利用是关系到国计民生的大事。给排水设计中，主要通过以下方法实现。
1、系统设计分区合理，选用节能设备及管材给水系统的竖向分区应根据建筑物用途、层数、使用要求、材料设备性能、维护管理、节约供水、能耗等因素综合确定。应充分利用市政压力，当采用直接从城镇给水管网吸水的叠压供水时，若城镇给水管网用水低谷时段的水压能满足最不利用水点水压要求时，应设置旁通管，由城镇给水管网直接供水，避免不必要的能源浪费。《建筑给水排水设计规范》3.3.5及3.3.5A条规定了建筑物分区水压要求，如果设计压力过大，卫生器具给水配件不仅容易损坏，更重要的是系统的超压出流造成了水資源和电能的大量浪费，所以应合理确定系统分区。选用高效节能给排水设备及绿色节能管材管件，对节约能耗、降低运行费用起着关键作用。例如生活给水加压泵是长期不停工作的，选泵时应选择效率高的泵型，且管网特性曲线所要求的水泵工作点，应位于水泵效率曲线的高效区内，可采用变频调速泵组、叠压供水设备。在有集中生活热水系统建筑中，应采取有效的保温措施减少热水输送和循环过程中的热量损失。实验表明，若热水管材选用金属管道，管道损失约为铝合金衬塑管道的200 倍，所需保温层厚度为1.3倍，所以应合理选择绿色节能管材。
2、热水供应系统的热源的选择
集中热水供应系统的热源，宜首先利用工业余热、废热、地热；当无条件时，应根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热能、空气源等可再生能源；若上述均不能满足，宜优先采用能保证全年供热的热力管网或区域附近锅炉房提供的高温蒸汽或热水作为集中热水供应的热媒。局部热水供应系统的热源宜采用太阳能及电能、燃气、蒸汽等。目前北京、河北、江苏、山东、云南、海南等均出台了符合要求的改建及新建建筑均应配置太阳能热水系统。住建部、财政部也加大力度推广太阳能、浅层地能等可再生能源在建筑领域应用，并先后组织实施了示范区域，到2020年，实现可再生能源在建筑领域消费比例占建筑能耗
的15%以上。利用可再生能源，同时减少了燃煤对环境的污染，既节能又环保，实现资源的充分利用。
四、结语
随着社会的进步与发展，绿色建筑必将成为未来建筑领导趋势。在设置合理完善的给排水系统前提下，借鉴国际先验，结合我国国情，将节水及节能可持续发展理念运用于给设计工作中，是每一位设计师不可推卸的责任。
参考文献
【1】《民用建筑绿色设计规范》JGJ/T229-2010
【2】《全国民用建筑工程设计技术措施》（2009）
【3】《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
（2009年版）
关键词：绿色建筑；节水与水资源利用；节能与能源利用
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、引言
人类在建筑建造和使用同时，消耗了大量的自然资源，增加了环境负荷，如空气污染、光污染、电磁污染等。随着环保意识的提高，绿色建筑进入人们视野。绿色建筑是将可持续发展理念引入建筑领域，在建筑的全寿命周期内，最大限度的节约资源、保护环境和减少污染，为人类提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。目前我国相应出台了《绿色建筑评价标准》（以下简称《标准》）（ GBT50378-2006 ），为设计提供了方向和参考。
《标准》分为节地、节水、节能、节材、室内环境和运营管理六方面评价指标。对于给排水专业而言，其核心评价指标为节水与水资源利用、节能与能源利用，这是给排水绿色设计重中之重。
二、节水与水资源利用
水资源短缺、污染严重及分布不均衡是我国水资源现状，所以节水与水资源利用显得至关重要。在实际工程设计中，节水主要通过以下几个途径实现。
1、 非传统水源利用率
非传统水源，即不同于传统地表水供水和地下水供水的水源，包括再生水、雨水、海水等。非传统水源利用率即其在总的用水量中的占用率。传统建筑给排水设计为线性的供给与消耗，流程一般为：自来水→用户→污水排放、雨水→地面径流→雨水排放；而绿色建筑给排水设计为高效循环利用，见下图。目前北京、上海、山东、河北等地方均出台了再生水或雨水设施建设要求政策文件。
（1)《标准》4.3.9及5.3.9条规定非饮用水采用再生水时，优先利用附近集中再生水厂的再生水；附近没有集中再生水厂时，通过技术经济比较，合理选择其他再生水水源和处理技术。若建筑附近有再生水厂，在设计中只需单独设计一套再生水管路，可用来冲厕、绿化浇洒、道路冲洗、景观用水等，投资较小且设计施工方便；若附近没有集中再生水厂，则需要综合考虑各种因素
（2)
合理进行设计，收集建筑内杂排水：一种做法是建筑内污废合流，只设置一套排水系统，所有生活污水均进入再生水处理设施，水中的有机物浓度高，对处理工艺要求随之相应提高，原水经处理后经再生水管道输送至各用水点回用；另一种做法是建筑内污废分流，设置两套排水管路，污水（一般指粪便污水或含有放射性重金属及其他有毒有害污水等）经预处理后排至城市污水管道，优质杂排水经收集后排至中水处理站，处理后回用。采用哪一种方式都应进行水量平衡计算，通过环境卫生、技术经济等分析，合理确定再生水水源、系统型式、处理工艺和规模。比如再生水水源的选择应优先选择水量充裕稳定、污染物浓度低、水质处理难度小、安全且居民易接受的水源；在住宅小区设置再生水处理设施，一方面要考虑管网、基建造价费、日常管理费用，另一方面要考虑可能产生的不良气味和噪声，影响周围空间，降低居民生活品质。
（2）《标准》4.3.6、4.3.10 、5.3.6条规定，合理规划地表与屋面雨水径流途径，降低地表径流，采用多种渗透措施增加雨水渗透量，通过技术经济比较，合理确定雨水积畜及利用方案。具体设计中，最简单可行的雨水利用方式为：在不影响建筑物周边地基与基础和地下水水质的前提下，尽量把绿地设计为低势绿地，将雨水径流汇入绿地进行渗透，以补充地下水；庭院广场、停车场和人行道等可采用透水材料铺装，将雨水进行蓄渗回灌，利于水资源的循环使用。降雨量大的缺水低区且用水量与降雨量季节变化较吻合的低区，可收集建筑屋面后期优质雨水（因初期雨水含COD、SS、TP、TN、酚类、合成洗涤剂等含量较高，会增加雨水处理难度），经处理后可用于景观用水、循环冷水补水、绿化用水、路面道路冲洗、洗车、冲厕用水、消防用水等。收集雨水设施一般需设置雨水收集管网、初期弃流装置、溢流设
施、雨水处理系统、处理后雨水回用系统等，土建和设备投资等也是一笔不小的费用。笔者之前设计的北京一个项目，建造雨水日利用量为40 m3、蓄水池容量200 m3的雨水回用系统造价约200万元，用于景观和绿化道路冲洒用水，其日用水量高达180m3/d ，按照北京当地水价4.0元/m计，扣除年降雨天数约90天，每年的水费约20万元，雨水投资回收期需10~12 年，从长远的发展眼观看，其技术和经济具有可行性。国家标准《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006），为实现雨水资源化、修复水与生态环境、减轻城市洪涝，使建筑与小区雨水利用工程做到安全可靠、经济适用、技术先进提供了设计依据。
2、合理设计，多方面节约用水
《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）3.4.16 条规定：建筑物的引入管、住宅的入户管及公共建筑物内需计量水量的水管上均应设置水表。合理的设置高灵敏度水表计量，可以人为的控制不必要的水资源浪费。绿化灌溉采用喷灌微灌等高效节水灌溉方式、选用符合国标的管材管件，合理设计供水系统，避免供水压力过高或压力骤变等有效措施避免管网漏损等节水措施都可以避免水资源浪费。这也是设计工作中不能忽视的问题。
三、节能与能源利用
能源危机已成为全世界共同关注的问题，也是制约经济发展的重要原因，所以节能与能源利用是关系到国计民生的大事。给排水设计中，主要通过以下方法实现。
1、系统设计分区合理，选用节能设备及管材给水系统的竖向分区应根据建筑物用途、层数、使用要求、材料设备性能、维护管理、节约供水、能耗等因素综合确定。应充分利用市政压力，当采用直接从城镇给水管网吸水的叠压供水时，若城镇给水管网用水低谷时段的水压能满足最不利用水点水压要求时，应设置旁通管，由城镇给水管网直接供水，避免不必要的能源浪费。《建筑给水排水设计规范》3.3.5及3.3.5A条规定了建筑物分区水压要求，如果设计压力过大，卫生器具给水配件不仅容易损坏，更重要的是系统的超压出流造成了水資源和电能的大量浪费，所以应合理确定系统分区。选用高效节能给排水设备及绿色节能管材管件，对节约能耗、降低运行费用起着关键作用。例如生活给水加压泵是长期不停工作的，选泵时应选择效率高的泵型，且管网特性曲线所要求的水泵工作点，应位于水泵效率曲线的高效区内，可采用变频调速泵组、叠压供水设备。在有集中生活热水系统建筑中，应采取有效的保温措施减少热水输送和循环过程中的热量损失。实验表明，若热水管材选用金属管道，管道损失约为铝合金衬塑管道的200 倍，所需保温层厚度为1.3倍，所以应合理选择绿色节能管材。
2、热水供应系统的热源的选择
集中热水供应系统的热源，宜首先利用工业余热、废热、地热；当无条件时，应根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热能、空气源等可再生能源；若上述均不能满足，宜优先采用能保证全年供热的热力管网或区域附近锅炉房提供的高温蒸汽或热水作为集中热水供应的热媒。局部热水供应系统的热源宜采用太阳能及电能、燃气、蒸汽等。目前北京、河北、江苏、山东、云南、海南等均出台了符合要求的改建及新建建筑均应配置太阳能热水系统。住建部、财政部也加大力度推广太阳能、浅层地能等可再生能源在建筑领域应用，并先后组织实施了示范区域，到2020年，实现可再生能源在建筑领域消费比例占建筑能耗
的15%以上。利用可再生能源，同时减少了燃煤对环境的污染，既节能又环保，实现资源的充分利用。
四、结语
随着社会的进步与发展，绿色建筑必将成为未来建筑领导趋势。在设置合理完善的给排水系统前提下，借鉴国际先验，结合我国国情，将节水及节能可持续发展理念运用于给设计工作中，是每一位设计师不可推卸的责任。
参考文献
【1】《民用建筑绿色设计规范》JGJ/T229-2010
【2】《全国民用建筑工程设计技术措施》（2009）
【3】《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
（2009年版）