现代建筑节水方向【文献综述】

文献综述

建筑环境与设备工程

现代建筑节水方向

前言：

水是生命之源,没有水就没有地球上的生物,也就没有人类的今天。人类工作及生活活动都离不开水。地球上的水是在一定条件下循环再生的,水资源是生态系统的支持系统。过去人们普遍认为,水是取之不尽用之不竭的。然而,随着社会的发展,人类社会对水的需求量越来越大,加上环境污染,生态平衡遭到破坏,人们开始感到可用水资源的匮乏。1997年联合国水会议发出警告:“水不久将成为一个深刻的社会危机,继石油之后的下一个危机便是水。”当今,世界各国都已认识到了节水的重要性。地球表面虽然有70%被水覆盖,但是淡水还不到3%,且分布不均。我国的水资源虽然总量不少,但人均占有量只有世界人均占有量的1 /4。近年来,我国许多大江大河的上游水土保持能力下降,由于绿地蒸发量减少,使降水量逐年减少,长江水变黄,黄河水断流。改革开放以来,工业迅速发展,城市人口急速增加,生活水平的提高与生活方式的改变,使城市用水量成倍上升。由于城市下水道与污水处理设施的不健全,加上粗放型中小型工业低效率生产的监督机制不完善,大量污水排入河道,因而,给水资源和环境保护带来了巨大压力。我国目前约有300个城市缺水,部分城市采用定时供水的措施以解决水短缺的问题。不断增长的用水量与短缺而又不断被污染的水资源问题,将成为中国经济社会可持续发展的重要障碍。节水已成为亟待解决的问题,而在建筑中采用节水技术是节水的重要方面。

1．我国水资源现状

中国水资源总量居世界第6，但“总量不少, 人均太少”, 人均水资源量仅为世界平均水平的四分之一, 居世界第109 位, 是联合国公认世界上13个最贫水的国家之一。而且水资源在时间和地区分布上很不均衡, 10个省、市、自治区的水资源已经低于起码的生存线, 那里的人均水资源拥有量不足500 立方米。目前我国有300个城市缺水, 其中110个城市严重缺水, 水已经成为这些地区经济发展的瓶颈。2010年后, 我国将进入严重缺水期, 为保证我国经济的可持续发展, 淡水资源问题的解决已迫在眉睫。

2．生活给水系统节能问题

建筑给排水设计规范明确规定[1]：居住小区的给水系统，应尽量利用城市市政给水管

网的水压直接供水。当市政给水管网的水压、水量不足时，应设置贮水调节和加压装置。住宅建筑规范亦明确规定一一：生活给水系统应充分利用城镇给水管网的水压直接供水。

实际工程中，高层建筑给水系统分压设置、水压利用等情况较好，而在多层建筑中则建筑给水水压情况不尽如人意[1]。

①未利用市政水压，直接采用水泵加压供水。这种情况多发生在小区所在市政管网水压偏低的地区。市政管网水压一般能满足三层以内给水水压要求，但开发商未认真考虑市政管网水压利用问题，采用水泵加压直接供水方式，造成能源的很大浪费。

②室内水压过高，大大降低了管材及卫生器具的寿命。这种情况在高层多层混合小区比较常见。未仔细考虑小区内建筑物的分区给水情况，仅简单地将供水水泵机组设计为高压区泵组及低压区泵组，更有甚者仅采用一种型号的主泵供水。对此，即使采用变频调速水泵机组，仍造成大量电能浪费，使多层建筑物室内水压过高。

③室内水压偏低，影响住户正常使用。这种情况主要因为未认真考虑供水部门的供水情况，致使在夏季或用水高峰时常出现顶层住户水压不足的情况，不能保证住户室内给水系统的正常使用。对该种情况应采取给水增压措施。

④外界条件变化后，未调整供水方案，引起住户水压水量不足，这也是常忽视的问题，尤其是供水部门由于某种原因导致供水范围内水压降低，或由于建筑物所在小区新增建筑物，导致用水量猛增．而水泵流量恒定，从而引起了水压降低，不能满足住户对水压的要求。

⑤忽视建筑物内热水管道的保温，该情况多由设计、施工或用户装修擅自拆除所造成，从而最终导致换热站耗热量增加，带来不必要的蒸汽及电能浪费。

3．水量浪费的隐患

3.1．超压出流浪费水量巨大

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，同时因超压出流量未产生使用效益，为无效用水量。据沈阳建筑工程学院“建筑节水课题组”1998—1999年对沈阳市住宅、集体宿舍、综合楼等10栋建筑，76个配水点先后安装口径15ram的螺旋升降式水龙头和陶瓷阀芯水龙头，实测统计：以螺旋升降式龙头和陶瓷阀芯水龙头半开时出流量0.2L/S为额定值，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，若以0.L/S为半开时的额定值，也有52％的龙头超压出流。可见，节水龙头虽可起到减压节流作用，若给水系统设计不当，仍不能解决好超压出流问题，

3.2．热水干管循环浪费水量巨大

我国热水供应系统的水量浪费较为严重，主要表现在开启配水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，往往要放掉不少冷水后，热水设备才能正常使用。这部分流失的冷水，未产生使用效益，可称无效冷水，即浪费的水量。以哈尔滨建筑大学新区的一个浴室

为例：共有龙头约300个，因采用干管循环，首次开启时都得放掉支管内的冷水。显然，干管循环浪费水量最多。

3.3．管道及阀门泄露[2]

管道锈蚀、阀门的质量等导致大量的水消失于无形。经常都能看到路边的给水管道在管子接缝处及法兰、阀门连接处滋滋的往外冒水，埋在地下的看不见的更不知道有多少。用户们经常反映浮球阀经常损坏、漏水，不论是用于水池、水箱的还是马桶上使用的，其质量的低劣直接导致大量水从溢流管流出。据调查，滴漏的水龙头每天就可耗水70升。4．建筑节水采取的一些技术

4.1　中水系统

中水,是指水质次于“上水”,优于“下水”的水,故称为中水。建筑中最主要的节水技术,就是中水系统的利用。中水系统,是一种分等级的给水系统,按照用途供给不同的水质。中水系统不仅可获得一部分主要集中于城市的可利用水资源,还在于体现了水的“优质优用、低质低用”的原则。事实上,并非所有的用水场合都需要优质水,而只需要满足一定的水质要求即可。人们在城市生活需要的水的比例是生活占40% ,商业占15% ,工业占25% ,其他占20%。工业、商业及公共场所不需要大量的饮用水,室内住宅需求中40%用于盥洗,30%用于洗涤, 15%用于洗衣服, 6%用于洗碗筷,5%用于饮食以及4%用于其他。因此,从健康角度看,人们需要的优质水实际仅为5% ,而其他大量的不与人体直接接触的杂用水,并无过高的水质要求。因此,供水系统只采用一种给水方式,即不管什么用途都按照标准饮用水供给,是对水资源的一种浪费,也是对人力与能量的浪费。现有的统一供水方式也已经难以满足人们对高质饮用水的需求,需要采用“分质供水”的方法,来解决对不同水质的需求。采用中水系统可以节约大量饮用水源及经常性水净化费用、动力费用等。随着现代化通迅设备,计算机监控网络的日益发展,对分质供水的管理已是极容易的事。中水虽非饮用水,且不能直接接触人体,但也必须感官性能良好,对生活使用无不良影响等,只有这样,中水才能被人们接受。因此,中水的水质标准应以感官性状指标、化学指标、细菌指标等加以控制。目前,各个国家对中水都有一定的水质标准,经实验和实际使用经验证明,处理后达到标准的中水,不会产生不良后果。所以,中水利用是一种节约水资源的合理途径。为达到污水和废水重复利用的目的,国外普遍推行中水系统技术。该系统要求有一定规模的宾馆、机关、院校或住宅小区,将生活污水处理成中水后,回用于市政和生活杂用。日本城市的高层大楼都采用中水技术,如日本60层的三菱公司大楼,楼内设有饮用水和非饮用水(中水)两套管路,洗菜或盥洗用过的水经处理后,送入中水管道,作为冲洗厕所、洗汽车或暖气用水等。据分析,使用1m3