好房子建設(shè)是住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部重點(diǎn)工作之一,建筑水系統(tǒng)(給水、熱水、排水)與房屋使用者關(guān)系最為密切,是好房子的重要組成部分。建筑給水系統(tǒng)應(yīng)提供優(yōu)質(zhì)的飲用水,建立優(yōu)質(zhì)飲用水的水質(zhì)安全保障體系。建筑熱水系統(tǒng)采取洗浴廢水廢熱利用的節(jié)能低碳技術(shù),降低生活熱水的使用成本。建筑排水系統(tǒng)應(yīng)安全排出污廢水并不對(duì)室內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響,采用高安全性的排水系統(tǒng)。好房子中的建筑水系統(tǒng)還要符合國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展需求,在設(shè)計(jì)理念、技術(shù)、產(chǎn)品上開(kāi)展創(chuàng)新性的工作。
引用本文:趙鋰. 基于好房子建設(shè)的建筑水系統(tǒng)技術(shù)提升與創(chuàng)新[J]. 給水排水,2024,50(9):1-6,14.
作者
趙鋰
正高級(jí)工程師,全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師。主要研究方向?yàn)榻ㄖ到y(tǒng)等相關(guān)方向。
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部將建設(shè)好房子作為中心工作之一。2024年3月,倪虹部長(zhǎng)在十四屆全國(guó)人大二次會(huì)議民主記者會(huì)上指出“住房發(fā)展,歸根到底,還是要讓人民群眾住上好房子”。進(jìn)入新時(shí)代,隨著我國(guó)社會(huì)主要矛盾變化,住房發(fā)展已經(jīng)從總量短缺轉(zhuǎn)為結(jié)構(gòu)性供給不足,進(jìn)入結(jié)構(gòu)優(yōu)化和品質(zhì)提升的發(fā)展時(shí)期。根據(jù)第七次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù),我國(guó)城市、鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村家庭戶人均住房建筑面積分別達(dá)到了36.52、42.29、46.80m²,比第六次全國(guó)人口普查時(shí)分別增加7.4、10.3、15.1 m²。我國(guó)住房領(lǐng)域“有沒(méi)有”的問(wèn)題已基本解決,“好不好”的問(wèn)題日益凸顯,客觀上要求形成需求牽引供給、供給創(chuàng)造需求的新平衡。人民群眾對(duì)住房建設(shè)的要求從“有沒(méi)有”轉(zhuǎn)向“好不好”,期盼擁有更舒適安全、環(huán)保性更高的居住條件,住房事業(yè)發(fā)展來(lái)到了新的歷史起點(diǎn)上。在行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的要求之下,提升住宅品質(zhì),推動(dòng)高品質(zhì)住宅建設(shè)已成為必然趨勢(shì)。
好房子的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),需要從使用者的角度出發(fā)進(jìn)行評(píng)價(jià)。好房子結(jié)構(gòu)應(yīng)是安全耐久的、功能應(yīng)是適用的、室內(nèi)空間及環(huán)境應(yīng)是健康舒適的、居住性能應(yīng)是優(yōu)良的、配套設(shè)施應(yīng)是便捷齊全的、采用的建材及設(shè)備應(yīng)是綠色低碳的。從全生命周期來(lái)看,還應(yīng)是經(jīng)濟(jì)耐用的。好房子設(shè)施及系統(tǒng)中,在安全耐久、健康舒適、綠色低碳等方面要以科技創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),加強(qiáng)科技賦能,將研發(fā)出的好技術(shù)、好產(chǎn)品、好設(shè)備應(yīng)用于好房子建設(shè),特別要推動(dòng)多專(zhuān)業(yè)跨界協(xié)同,合力建造綠色、低碳、智能、安全的好房子。
01
好房子建設(shè)技術(shù)要求
中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)頒布的《好房子建設(shè)評(píng)價(jià)指南》中指出好房子建設(shè)技術(shù)應(yīng)包括安全耐久、健康舒適、綠色低碳、智慧便捷等4個(gè)方面。應(yīng)遵循因地制宜的原則,結(jié)合氣候、環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)和文化等特點(diǎn),在建筑全壽命期內(nèi)的開(kāi)展技術(shù)實(shí)踐。
安全是基礎(chǔ),房屋結(jié)構(gòu)和設(shè)備(建筑水系統(tǒng)、暖通空調(diào)、建筑電氣)安全必須滿足。消防與防疫等安全措施一定要到位。建筑水系統(tǒng)中消防水系統(tǒng)是保障房屋建筑安全的核心,消防水系統(tǒng)一定要滿足國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)消防規(guī)范的要求。當(dāng)房屋建筑采用中水回用系統(tǒng)時(shí),水處理機(jī)房中的調(diào)節(jié)池污水應(yīng)具備直接進(jìn)行消毒和應(yīng)急監(jiān)測(cè)的條件,對(duì)中水調(diào)節(jié)池內(nèi)的污水直接進(jìn)行消毒,以應(yīng)對(duì)突發(fā)疫情。
在耐久性方面,與安全相關(guān)的部件、設(shè)施應(yīng)當(dāng)與建筑同壽命,非必要不維修不更新;隱蔽工程內(nèi)且不好維修的管道等一定要耐久;與居住功能相關(guān)的部件設(shè)施原則上應(yīng)好維修。建筑水系統(tǒng)中可更換的部件設(shè)施要經(jīng)久耐用、易更換,方便檢修和維護(hù)。工程中選用的管道、閥門(mén)、水箱、水泵等必須符合或高于現(xiàn)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。設(shè)備與管道應(yīng)進(jìn)行管道綜合,為施工安裝預(yù)留合理的空間,同時(shí)還應(yīng)考慮工程投入使用后,有操作、檢修和維護(hù)的空間,對(duì)于暗裝的閥門(mén)、設(shè)備等,還要預(yù)留檢修孔等,即設(shè)備與管道應(yīng)方便安裝、調(diào)試、檢修和維護(hù)。敷設(shè)在墻體或墊層內(nèi)的給水管道,不應(yīng)采用可拆卸的連接方式。
健康舒適方面,應(yīng)提供良好的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)“看著舒服、聽(tīng)著不吵、空氣清新、體感舒適、水質(zhì)干凈”的全方位體驗(yàn)。除了建筑結(jié)構(gòu)墻體、樓板隔聲性能良好外,建筑水系統(tǒng)管道、設(shè)備的減振、消聲和隔聲措施應(yīng)到位。用戶端的供水壓力、水量和水質(zhì)應(yīng)達(dá)標(biāo),儲(chǔ)水池(箱)的水質(zhì)應(yīng)滿足衛(wèi)生要求。室內(nèi)生活熱水應(yīng)滿足使用溫度,熱水水質(zhì)應(yīng)達(dá)標(biāo)。室內(nèi)衛(wèi)生間排水系統(tǒng)無(wú)臭氣返溢。
綠色低碳方面,應(yīng)因地制宜通過(guò)各類(lèi)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)綠色低碳的效果。建筑水系統(tǒng)中綠色建材宜用盡用。在保證室內(nèi)舒適前提下,充分應(yīng)用節(jié)能節(jié)水技術(shù)和可再生能源資源,減少房屋日常使用對(duì)資源能源的消耗浪費(fèi),在用水、用電、用熱、用氣等方面節(jié)省開(kāi)支。
智慧便捷方面,建筑水系統(tǒng)應(yīng)建設(shè)智慧水系統(tǒng),將給水系統(tǒng)的流量、壓力、水質(zhì)(余氯、濁度、pH值等),水箱水齡、液位控制,排水系統(tǒng)的流量、水質(zhì)(SS、COD、氨氮等),水泵房的智慧控制等納入建筑智慧管控平臺(tái)。
02
建筑給水系統(tǒng)的提升與創(chuàng)新
好房子應(yīng)滿足居住者打開(kāi)龍頭即可飲用口感佳,安全可直飲的自來(lái)水,既優(yōu)質(zhì)飲用水或高品質(zhì)飲用水。深圳市人民政府辦公廳于2013年發(fā)布“深圳市優(yōu)質(zhì)飲用水入戶工程實(shí)施方案”的通知,目標(biāo)到2025年,全市城區(qū)自來(lái)水可以直接飲用,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合深圳市《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB4403/T 60-2020)的要求。上海市人民政府辦公廳2021年印發(fā)“《上海市水系統(tǒng)治理“十四五”規(guī)劃》的通知”,提出推進(jìn)高品質(zhì)飲用水示范區(qū)試點(diǎn)建設(shè),水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到上海市《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/T1091-2018)的要求。城市中優(yōu)質(zhì)飲用水系統(tǒng)60%~80%的供水是通過(guò)二次加壓與調(diào)蓄供水設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)的,需要建立從水廠直供到二次加壓與調(diào)蓄供水的優(yōu)質(zhì)飲用水水質(zhì)保障的技術(shù)體系。
2.1 優(yōu)質(zhì)飲用水的水質(zhì)安全保障體系
優(yōu)質(zhì)飲用水水質(zhì)安全保障體系由技術(shù)保障體系及管理保障體系組成。技術(shù)保障體系包括供水方式優(yōu)選、管材保障、管道布置優(yōu)化及水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)構(gòu)成。管理保障體系包括由供水公司統(tǒng)一建設(shè)二次加壓調(diào)蓄供水設(shè)施并統(tǒng)一管理的“統(tǒng)建統(tǒng)管”模式,建設(shè)智慧化二次加壓與調(diào)蓄供水管控平臺(tái)。該平臺(tái)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)感知二次加壓與調(diào)蓄供水設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài),采用可視化的方式有機(jī)整合運(yùn)行管理職能,形成二次加壓與調(diào)蓄的供水物聯(lián)網(wǎng),并將海量供水信息進(jìn)行及時(shí)分析與處理,輔助決策建議,構(gòu)建智能感知、智能仿真、智能診斷、智能預(yù)警、智能調(diào)度、智能處置、智能控制、智能服務(wù)、智能評(píng)價(jià)為一體的功能平臺(tái)體系。
2.2 基于終端用戶關(guān)注度的優(yōu)質(zhì)飲用水水質(zhì)保障技術(shù)
用戶對(duì)水質(zhì)的關(guān)注主要表現(xiàn)在感官指標(biāo)(色度、渾濁度、臭和味及肉眼可見(jiàn)物)、生物安全性指標(biāo)(總大腸菌群、細(xì)菌總數(shù))及化學(xué)指標(biāo)(總硬度、溶解性總固體等)上。優(yōu)質(zhì)飲用水水質(zhì)保障技術(shù)由物化技術(shù)、化學(xué)技術(shù)、水力條件優(yōu)化、涉水材料提升等組成,見(jiàn)圖1。涵蓋物理屏障、化學(xué)屏障、水齡保障、管材保障等。物化技術(shù)包括膜濾、活性炭技術(shù):可保障水質(zhì)的感官指標(biāo)、生物安全性指標(biāo)。化學(xué)技術(shù)主要是消毒技術(shù),包括二次消毒和沖擊消毒,以維持水中剩余消毒劑,控制水箱及管道中的生物膜,保障水質(zhì)。水力條件優(yōu)化,包括縮短水池(箱)中水力停留時(shí)間,構(gòu)建用水末端管道環(huán)形管路,加強(qiáng)末端水的循環(huán)流動(dòng),不產(chǎn)生死水端。涉水材料提升,包括優(yōu)化供水管道材質(zhì)的選擇,控制生物污染,提升供水管道安全,降低溶出污染物,提高管道壽命。
圖1 終端用戶關(guān)注度的優(yōu)質(zhì)飲用水水質(zhì)技術(shù)構(gòu)成
2.2.1 供水方式及設(shè)施優(yōu)選
(1)二次加壓與調(diào)蓄供水方式在市政管網(wǎng)供水能力有保證的前提下,應(yīng)優(yōu)先選用疊壓供水方式,可消除水池(箱)帶來(lái)的水質(zhì)污染,且能充分利用了市政管網(wǎng)的壓力供水。當(dāng)采用疊壓供水方式時(shí),該地區(qū)城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的水壓不得低于最低供水服務(wù)壓力且不得對(duì)供水管網(wǎng)造成污染。
(2)當(dāng)采用二次加壓設(shè)備和高位水池(箱)聯(lián)合供水或低位水池(箱)和二次加壓變頻調(diào)速水泵聯(lián)合供水時(shí),高、低位水池(箱)及配件應(yīng)選用不銹鋼或鋼襯塑材料,不銹鋼材料的耐腐蝕性能不應(yīng)低于06Cr19Ni10(S30408)。
(3)水池(箱)的進(jìn)水管道與出水管道在布置時(shí)不得產(chǎn)生水流短路,對(duì)于有效容積在200m³及以上的水池(箱),宜在水池(箱)內(nèi)設(shè)導(dǎo)流裝置。水池(箱)中水的停留時(shí)間(水齡)不應(yīng)超過(guò)48h,不宜超過(guò)24h。
(4)水池(箱)應(yīng)采用智能水箱,水池(箱)設(shè)置有自動(dòng)清洗、水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)、人孔蓋啟閉報(bào)警、液位自動(dòng)運(yùn)行控制、內(nèi)部視頻監(jiān)控等自動(dòng)運(yùn)行管理功能。
(5)水池(箱)應(yīng)設(shè)置消毒裝置,消毒裝置可選紫外線消毒器、臭氧發(fā)生器、紫外光催化氧化設(shè)備和水箱自潔消毒器等。
(6)對(duì)于超高層建筑,多采用在中間避難層或設(shè)備層設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱的供水方式,在絕大多數(shù)的時(shí)間內(nèi),中間轉(zhuǎn)輸水箱中水的水力停留時(shí)間會(huì)增加,余氯在輸配水管道和中間轉(zhuǎn)輸水箱中衰減情況會(huì)更加嚴(yán)重。應(yīng)考慮在余氯過(guò)低供水區(qū)或中間轉(zhuǎn)輸水箱處設(shè)置自動(dòng)補(bǔ)氯設(shè)施。
2.2.2 管材優(yōu)選
正確選用給水管材是保證優(yōu)質(zhì)飲用水龍頭水質(zhì)達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵,建筑室內(nèi)的給水管道,應(yīng)選用耐腐蝕和安裝連接方便可靠的管材,可采用不銹鋼管、銅管、優(yōu)質(zhì)塑料給水管(CPVC、PB)等。
2.2.3 管道布置優(yōu)化
市政直接供水的小區(qū),室外給水管網(wǎng)應(yīng)布置成環(huán)狀網(wǎng),或與城市給水管連接成環(huán)狀網(wǎng)。環(huán)狀給水管網(wǎng)與城市給水管的連接管不應(yīng)少于2條。二次加壓與調(diào)蓄供水主干管網(wǎng)應(yīng)布置成環(huán)狀,與二次加壓與調(diào)蓄供水管網(wǎng)連接的加壓泵出水管不應(yīng)少于兩條,環(huán)狀管網(wǎng)應(yīng)分段。二次加壓與調(diào)蓄供水的干管布置成環(huán)狀既可提高供水的安全性,也可減少支狀管網(wǎng)供水末端由于長(zhǎng)時(shí)間不用水而造成水齡增加,水質(zhì)指標(biāo)降低的問(wèn)題。
衛(wèi)生間內(nèi)的管道應(yīng)采用支管環(huán)狀供水,見(jiàn)圖2。既用水器具處采用雙承彎供水且供水管道布置成環(huán)狀,任一用水點(diǎn)用水時(shí)均可使管道內(nèi)部存水流動(dòng)的供水方式?捎行Ы鉀Q枝狀管網(wǎng)單向供水,在用水點(diǎn)一段時(shí)間內(nèi)不用水,此支管段中的水不流動(dòng),水齡將過(guò)長(zhǎng),水質(zhì)指標(biāo)降低、水質(zhì)變壞的問(wèn)題!吨袊(guó)城鎮(zhèn)水務(wù)2035年行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》第 2.3.3.5 款規(guī)定:保障建筑室內(nèi)供水安全積極推動(dòng)居民建筑住宅、公共建筑內(nèi)使用環(huán)狀“微循環(huán)”供水技術(shù),改善優(yōu)化室內(nèi)管道水力條件,推進(jìn)建筑室內(nèi)自來(lái)水循環(huán)供應(yīng),消除建筑室內(nèi)局部“死水區(qū)”,致力縮短室內(nèi)供水管道自來(lái)水的水力停留時(shí)間,避免自來(lái)水停留時(shí)間長(zhǎng)等原因產(chǎn)生的水齡過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題,保證龍頭水質(zhì)安全。
圖2 支管環(huán)狀供水
2.2.4 在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)
應(yīng)在二次加壓與調(diào)蓄供水設(shè)施的泵房?jī)?nèi)設(shè)置水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀表,宜設(shè)置余氯(總氯)、濁度、pH等相關(guān)指標(biāo)的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀表。在線監(jiān)測(cè)儀表的數(shù)據(jù)上傳至智慧化二次加壓與調(diào)蓄供水管控平臺(tái),通過(guò)GIS和BIM相結(jié)合構(gòu)建二次加壓與調(diào)蓄供水系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線管道模型系統(tǒng),對(duì)水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制,動(dòng)態(tài)控制水質(zhì)變化。
2.2.5 定期公示水質(zhì)
優(yōu)質(zhì)飲用水設(shè)施的管理者應(yīng)結(jié)合水池(箱)清洗消毒后的水質(zhì)檢測(cè)及在線的水質(zhì)監(jiān)測(cè),至少每6個(gè)月向用戶公示水質(zhì)一次,接受公眾的監(jiān)督,使用戶對(duì)水質(zhì)的狀況具有知情權(quán)。
03
建筑熱水系統(tǒng)的提升與創(chuàng)新
我國(guó)建筑生活熱水系統(tǒng)二氧化碳排放總量約為0.8億t/年,占全國(guó)碳排放總量的1%。生活熱水系統(tǒng)采用可再生能源意義重大。而建筑每天排放的洗浴廢水,除可以回收作為建筑中水源水回用外,還有總量可觀的余熱未被回收利用。我國(guó)城鎮(zhèn)人口約為8.3億,每年排放的洗浴廢水約高達(dá)120億m³,如果將洗浴廢水中的低品位余熱全部利用,每年可為國(guó)家節(jié)約能源約為1.41×107億kJ。
3.1 洗浴廢水熱能回收利用系統(tǒng)
利用穩(wěn)定可靠的洗浴廢水中的熱能,輔以地?zé),替代化石能源制取低碳生活熱水,?shí)現(xiàn)余熱、廢熱與地?zé)岬难h(huán)利用。讓排放掉的洗浴廢水變成清潔能源,解決居住建筑中傳統(tǒng)集中生活熱水能源成本居高不下的行業(yè)瓶頸,實(shí)現(xiàn)綠色低碳、節(jié)能省錢(qián)的集中生活熱水供應(yīng)。
住房城鄉(xiāng)和建設(shè)部科技研發(fā)項(xiàng)目“洗浴廢熱低碳集中供熱水技術(shù)及應(yīng)用研究”的試驗(yàn)研究表明,以五層樓的居住建筑為例,當(dāng)淋浴噴頭出水溫度為43.47 ℃時(shí),洗浴環(huán)境溫度為17.19℃,地面地漏處廢水溫度為34.99 ℃,從五層地漏進(jìn)入排水立管,排至地下一層處污水收集水箱,廢水的溫度仍然有33.67 ℃,既洗浴廢水的溫度是穩(wěn)定。試驗(yàn)系統(tǒng)見(jiàn)圖3。洗浴廢水熱回收利用系統(tǒng)是在一套設(shè)備中對(duì)溫度穩(wěn)定的低品位洗浴廢水中的廢熱進(jìn)行三級(jí)梯級(jí)利用,不僅可將洗浴廢水中高于清水進(jìn)口溫度的余熱全部回收,而且還可以回收從清水進(jìn)口溫度至廢水排放溫度(3℃)間的廢熱,實(shí)現(xiàn)等量洗浴廢水廢熱制取等量洗浴熱水的技術(shù)突破,系統(tǒng)原理見(jiàn)圖4。
圖3 洗浴廢水溫度折減試驗(yàn)
圖4 洗浴廢水廢熱梯級(jí)利用水源熱泵熱水機(jī)(三級(jí))原理
前置換熱器將12℃清水直接升至27℃,占總制熱量的42.5%。27℃的清水經(jīng)熱泵Ⅰ二級(jí)吸熱后升至36℃,這一級(jí)的制熱量占總制熱量27.27%;36℃的清水經(jīng)熱泵Ⅱ三級(jí)吸熱后升至46℃,這一級(jí)的制熱量占總制熱量30.3%。將17℃廢水分成二個(gè)梯度回收熱能,使廢水、清水均保持較大流量通過(guò),保證了熱泵額定制熱量,效率能最大化。廢水經(jīng)兩次熱泵熱能回收,排放溫度可低至3℃左右,廢水熱能最大化回收利用。將廢水余熱梯級(jí)熱泵與普通水源熱泵進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比,二組設(shè)備均為10P機(jī)組,試驗(yàn)時(shí),清水進(jìn)水溫度為12℃,廢水進(jìn)水溫度為33 ℃。熱泵熱水出水溫度為55 ℃時(shí),廢水與給水流量比為1.2∶1,45 ℃、48℃及60℃時(shí),廢水與給水流量為1∶1。洗浴廢熱梯級(jí)利用水源熱泵 COP值明顯優(yōu)于普通水源熱泵,見(jiàn)圖5。洗浴廢熱梯級(jí)利用水源熱泵制熱量也高于普通水源熱泵60%~80%,見(jiàn)圖6。
圖5 廢熱熱泵與普通水源熱泵COP對(duì)比
圖6 廢熱熱泵與普通水源熱泵制熱量對(duì)比
3.2 經(jīng)濟(jì)性比較
洗浴廢熱梯級(jí)利用水源熱泵制備噸熱水的成本與普通水源熱泵、電鍋爐及天然氣鍋爐對(duì)比見(jiàn)圖7。對(duì)比是基于北方某城市,水溫升以35℃為基準(zhǔn)。廢熱梯級(jí)利用水源熱泵熱水機(jī)冬季電加熱比例約12%,全年有一半時(shí)間需要啟動(dòng),全年電加壓占比為6%。能耗價(jià)格中的天然氣價(jià)格某北方省會(huì)城市的價(jià)格(民用第二檔)為例。天然氣鍋爐噸水能耗為4.97m³,熱量折合為46.3 kW·h。洗浴廢熱梯級(jí)利用水源熱泵制備生活熱水的噸水成本約為5元,使百姓在洗浴方面的支出得以降低。需要強(qiáng)調(diào)的是,洗浴廢熱梯級(jí)利用水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置消毒設(shè)施,可采用銀離子消毒器或光催化氧化消毒器。
注:北方地區(qū)產(chǎn)品能源成本對(duì)比(溫升35 ℃)。
圖7 不同制熱設(shè)備的噸熱水制備成本對(duì)比
04
建筑排水系統(tǒng)的提升與創(chuàng)新
4.1 高安全性排水系統(tǒng)
我國(guó)高層建筑的數(shù)量為世界第一,約占世界高層建筑40%以上,在城市中,高層住宅也是主要的居住建筑。高層建筑除消防問(wèn)題外,排水系統(tǒng)的安全也需要加以關(guān)注,在提升排水系統(tǒng)排水能力的同時(shí),還要滿足排水系統(tǒng)的安全性,排水系統(tǒng)內(nèi)最大負(fù)壓是限制排水系統(tǒng)排水能力的主要因素。高安全性能的排水系統(tǒng)由中空壁螺旋塑料管、加強(qiáng)性旋流器、負(fù)壓衰減器、正壓衰減器、雙密封地漏、大曲率半徑排出管件等組成。通過(guò)在特殊單立管系統(tǒng)頂部樓層安裝負(fù)壓緩解器、底部排出管采用大曲率半徑擴(kuò)徑彎頭與排水立管連接,或安裝正壓衰減器,采用高安全性地漏等,可有效緩解系統(tǒng)內(nèi)負(fù)壓和正壓,提高排水系統(tǒng)的能力。排水系統(tǒng)中的流量為設(shè)計(jì)秒流量1.5倍以上時(shí),其系統(tǒng)內(nèi)壓力波動(dòng)仍能控制在±400Pa 以內(nèi),系統(tǒng)見(jiàn)圖8。
圖8 高安全性能排水系統(tǒng)組成
4.2 模塊化戶內(nèi)中水系統(tǒng)
習(xí)近平總書(shū)記提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時(shí)期治水思路,強(qiáng)調(diào)從觀念、意識(shí)、措施等各方面都要把節(jié)水放在優(yōu)先位置。在開(kāi)源端,應(yīng)充分利用污、廢水回用。建筑物的中水回用有3種模式:市政中水(再生水)、建筑中水及戶內(nèi)中水。戶內(nèi)中水是將戶內(nèi)的優(yōu)質(zhì)雜排水(洗衣廢水、洗浴廢水及盥洗廢水)經(jīng)適當(dāng)處理達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后,在本戶內(nèi)回用沖洗便器。模塊化戶內(nèi)中水系統(tǒng)集成了同層排水與戶內(nèi)中水回用系統(tǒng),入住即可實(shí)現(xiàn)戶內(nèi)中水回用,節(jié)約用水量可達(dá)生活用水總量的30%以上,并等量減少污水的排放。戶內(nèi)中水較市政中水在節(jié)能降碳方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),同時(shí)還解決了建筑中水設(shè)施在使用初期受入住率限制,設(shè)施達(dá)不到設(shè)計(jì)運(yùn)行水量,導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行的弊端,使用成本也更經(jīng)濟(jì)。采用模塊化戶內(nèi)中水集成裝置,既將衛(wèi)生間排水橫支管集成在整體模塊內(nèi),與衛(wèi)生器具同層敷設(shè),能夠?qū)?yōu)質(zhì)雜排水收集進(jìn)入模塊內(nèi),經(jīng)適當(dāng)處理后用于本戶便器沖洗,既實(shí)現(xiàn)戶內(nèi)同層排水又可廢水梯級(jí)利用裝置,見(jiàn)圖9。戶內(nèi)中水模塊分為下沉式戶內(nèi)中水模塊及側(cè)立式戶內(nèi)中水模塊,其設(shè)計(jì)、施工安裝與維護(hù)應(yīng)符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《模塊化戶內(nèi)中水集成系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 409-2017)的規(guī)定。戶內(nèi)中水技術(shù)榮獲2019年香港建造業(yè)議會(huì)創(chuàng)新獎(jiǎng)“國(guó)際一等獎(jiǎng)”(排名第一)及2021年第22屆中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)。
注:1 過(guò)濾裝置;2 消毒裝置;3 排水立管;4 潛水提升泵;5 模塊匯集水箱
圖9 模塊戶內(nèi)中水設(shè)施工作原理
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建筑雨水系統(tǒng)的提升與創(chuàng)新
國(guó)務(wù)院辦公廳在2015年發(fā)布了“關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)”(國(guó)辦發(fā)〔2015〕75號(hào)),要求全國(guó)各城市新區(qū)、各類(lèi)園區(qū)、成片開(kāi)發(fā)區(qū)要全面落實(shí)海綿城市建設(shè)要求,建設(shè)海綿型建筑與小區(qū)。“十四五”期間,開(kāi)展系統(tǒng)化全域推進(jìn)海綿城市建設(shè)示范工作。小區(qū)作為城市的重要組成部分,雨水的排放理念也隨之調(diào)整,不再采用在道路上設(shè)置雨水篦子,雨水篦子收集雨水并排至雨水檢查井,由小區(qū)內(nèi)的雨水排水管道排放至市政雨水管道的方式。小區(qū)雨水的排放要采取設(shè)置低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施,既源頭減排雨水系統(tǒng)的方式排除,見(jiàn)圖10。
圖10 源頭減排雨水系統(tǒng)
全文強(qiáng)制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水與節(jié)水通用規(guī)范》(GB 55020-2021)4.5.10條規(guī)定:室外雨水口應(yīng)設(shè)置在雨水控制利用設(shè)施末端,以溢流形式排放;超過(guò)雨水徑流控制要求的降雨溢流排入市政雨水管渠。雨水口設(shè)置在雨水控制利用設(shè)施的末端,是充分發(fā)揮雨水控制利用設(shè)施的功能要求,在重現(xiàn)期內(nèi)或年徑流總量控制率內(nèi)的雨水,要通過(guò)海綿城市建設(shè)的源頭減排設(shè)施,如下凹綠地、雨水花園、透水鋪裝等設(shè)施將其消納。當(dāng)超過(guò)其控制能力的雨水出現(xiàn)時(shí),由設(shè)置在系統(tǒng)末端的雨水口先排至小區(qū)雨水管網(wǎng),再進(jìn)入市政雨水管道。
06
結(jié) 語(yǔ)
好房子是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重要議題,為滿足人民群眾安居樂(lè)業(yè)的美好需求,在好房子建設(shè)中,建筑水系統(tǒng)要圍繞發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,以科技創(chuàng)新為手段,在設(shè)計(jì)理念、關(guān)鍵技術(shù)、高效能產(chǎn)品及材料開(kāi)展研發(fā),重點(diǎn)要關(guān)注綠色健康、節(jié)能節(jié)水等方面,加快科技成果的轉(zhuǎn)化落地,將高質(zhì)量的產(chǎn)品、技術(shù)應(yīng)用到好房子建設(shè)中。好房子應(yīng)是綠色建筑、裝配式建筑、超低能耗建筑、健康建筑,并采用宜居技術(shù)。建筑水系統(tǒng)的技術(shù)與提升應(yīng)能助力提高居住者的生活品質(zhì),推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)化的高質(zhì)量發(fā)展,保障居住者的權(quán)益,提高人民群眾的獲得感與生活水平。
微信對(duì)原文有修改。原文標(biāo)題:基于好房子建設(shè)的建筑水系統(tǒng)技術(shù)提升與創(chuàng)新;作者:趙鋰;作者單位:中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 ?窃凇督o水排水》2024年第9期“水業(yè)導(dǎo)航”欄目。