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1、环境工程论文-对建筑给排水一些节水措施的探讨摘要：本文主要结合当前水资源缺乏的严峻形势，立足建筑给排水，提出一些给排水设计的想法和一些建议，减少水资源的隐形浪费，节约用水。 关键词：隐形浪费,建筑节水,给排水设计,超压出流,热水循环,废水利用,节水设备等 一、建筑节水形势严峻水是关系到人类生存发展、具有战略意义的资源。联合国的一项名为“综合评估世界淡水资源”的最新研究报告指出：目前，世界上约有三分之一的人生活在淡水资源缺乏的环境中，而如果人们继续像现在这样节制不力用水的话，则三十年来贫水人口数将可能达到三分之二。据称地球上有百分之九十七的水属于不可饮用的水，而余下的百分之三的水资源中又有三分之
2、二在冰川雪原，不能直接供人们使用，人们可利用的江、河、湖、泊及地下水的总量仅占地球总水量中极微小的比例。人们用水分配中农业灌溉占百分之六十七，工业生产占百分二十三，市政民用占百分之十。本世纪以来，随着全球人口数量的激增，农业用水量以增长了五倍，工业用水量增长了二十六倍，市政用水量增长了十八倍。目前，世界已有十亿人口生活在淡水资源贫缺环境中。当前我国日益严重的水资源短缺和水环境污染，不仅困扰国计民生，并已成为制约社会经济可持续发展的重要因素。据水利部统计， 90 年代以来，我国城市缺水范围不断扩大，缺水程度不断加剧，全国 670 座建制城市中有 400 座不同程度的缺水，110 座严重缺水。正常
3、年份全国城市缺水 60 亿万 m3。2000 年由于我国北方地区春、夏连旱，严重影响了城市供水。据国家防总办公室统计，今夏已有 100 多个县级以上城市被迫限时限量供水，面对缺水的现状，节约用水已成为我国的基本国策。建筑节水更是任重道远。二、水量浪费的隐患如何实施节水的国策是值得我们每一个人认真思考并予以重视的问题。本人主要结合给排水的设计工作，经过分析和统计，水量的浪费隐患主要有以下几个方面：1、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。流出水头是保证给水配件流出额定流量，在阀前所需的静水压。给水配件阀前压力大于流出水
4、头，给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量的现象，称超压出流现象，该流量与额定流量的差值，为超压出流量。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，同时因超压出流量未产生使用效益，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，因而至今未引起足够的重视。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。本人曾在大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。据北京建筑工程学院建筑节水课题组(以下简称课题组)19981
5、999 年对北京市住宅、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半开时出流量 0.2L/s 为额定值，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 0.16L/s 为半开时的额定值，也有 52%的龙头超压出流。由此可见节水龙头虽然可以起到减压节流作用，但若给水系统设计不当，仍不能解决好超压出流问题。同时据实测分析，这种隐形的水量流失，绝不亚于显形的漏水
6、量。有关单位实测，口径 15mm 水龙头每小时的滴漏量为 3.6L，则 20 个龙头一天的滴漏量为 1728L。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 0.42L/s 和 0.21L/s ，则理论无效用水量分别为0.22L/s 和 0.05L/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 3960L，大于 20 个同类龙头的滴漏水量，后者为 900L，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
7、人的数据。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也较为严重，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，也即浪费的水量。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。以首次开启放掉的冷水约 2.0L 计算，浴室每周开放三次，则每周浪费水量为 300*2.0*3=1800L，每月浪费水量 7.2吨。以一栋设有定时供应热水系统的 6 层招待所为例，采用干管循环，有 16 根立管，以每根平均管径 32mm，长 18m
8、计，每天供应一次热水则每年约流失无效冷水 105m3，那么全国同类建筑热水系统年浪费水量的累计值，也将是十分可观的。显然，干管循环浪费水量最多。3、管道及阀门泄露管道锈蚀、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。埋在地下的开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。一些第三世界国家城市中有百分之六十的饮用水管道蚀损严重，及干线违规分流等原因流失了许多水量。菲律宾首都马尼拉市供水管网的漏耗水
9、量以近其总供水量的百分之五十八，即使在管理措施较好的新加坡，也存在着百分之八的管网漏耗率，但人们认为无足为怪。据联合国的一项调查，美、英两国管网漏耗率均为百分之十二三、建筑节水采取的一些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，三是防止泄漏。针对以上水资源浪费隐患，提出以下解决办法以供商榷。1、明确提出控制超压出流的要求，以减少隐形水量浪费，促进科学、有效的用水，控制超压出流的有效途径是控制给水系统中配水点的出水压力，在 80，90 年代所建建筑中有的也较好地解决了控制给水系统超压出流的问题。经笔者调查研究，认为做好防超压应从以下几方面考虑：（1）首先应遵循规范，合理分
10、区。“规范”第 2.3.4 条规定高参建筑生活给水系统的竖向分区,应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件，结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低 卫生器具 配水点处的静水压，住宅、宾馆、医院宜为 300350Kpa;办公楼宜为350450KPa。” 对于一个具体工程来说，最佳给水分区压力值可以通过优化设计确定，必须考虑建筑物的层数、层高，水泵的性能，室外管网的压力。（2）供水方式建议采用水箱供水方式。本人认为在市政管网不能满足用户供水的情况下，尽量采用水箱供水方式。无论是水箱独立供水，还是各种联合水箱供水方式，比如：水泵水箱供水方式、水池水泵供水方式等，它不但供水可靠，
11、而且水压稳定，因而各配水点的压力波动很小，有利于节水。（3）设置减压装置“规范”第 2.3.4A 条规定“建筑物内的生活给水系统，当 卫生器具 给水配件处的静水压超过本规范第 2.3.4 条规定时，宜采取减压限流措施。”除浴盆的流出水头为 510m 外，其它各用水配件的流出水头不超过 5m，因此进户压力 10m、最不利点压力为 5m 即可满足各住户要求，超过 10m 即形成超压出流。笔者认为可在进户管处，水表前装设调压孔板或节流塞实施减压，减少超压出流量。而规范要求“分区最低 卫生器具 配水点处的静水压，住宅、宾馆、医院宜为 300350KPa；办公楼宜为 350450KPa”，大部分都超压。
12、到底多少米开始减压，应综合考虑各种因素，我院给排水技术人员也正在探讨此问题。而根据北京据北京建筑工程学院“课题组”对北京 11 栋建筑，67 个配水点，螺旋升降式水龙头和陶瓷阀芯龙头半开时，水压和水量的有关数据研究，得出配水点处静压大于 0.15MPa 时，水龙头流出水量开始迅速上升。他们建议在“高层分区最低 卫生器具 配水点处静水压，不宜大于 0.45Mpa,最大不得大于 0.55Mpa”的基础上，采取“ 配水点处静压大于 0.15MPa 时”,采取减压措施，值得大家借鉴。2、热水循环方式的选择，建议集中热水供应系统应保证干管、立管中的热水循环。造成这一问题的原因是多方面的，既有施工、管理的
13、不当，也有设计的不足。就设计而言，热水循环方式的选择，是影响无效冷水量多少的主要因素之一。目前，规范中提出了三种热水循环方式，即干管循环，立管、干管循环和支管、立管、干管循环。根据以上分析结果，显然干管循环浪费水量最多。改变这种先天不足的现象，当前已成为用户迫切的要求。由于目前我国不少城市实施了计划用水，不少单位为控制用水，避免超标，正纷纷改造供水系统，采取多种有效的节水措施。如北京某大学对学生浴室的无循环热水系统进行改造，增设了回水管，取得了每月节水 50m3 成效。虽然，采用支管、立管、干管的热水循环方式最为省水，但受经济条件的制约，目前要求全部热水供应系统采用这种供水方式，还难以实现，但
14、对多层定时供应热水系统采用立管、干管循环方式是有必要也是有条件做到的。为此建议设计集中热水供应系统时应保证干管、立管中的热水循环，有经济条件的可做到支管循环。3、 废水 再利用建筑中水工程是节约用水的好措施，既保护了环境，又极大的提高了水资源的利用效率。建筑中水工程设计应作到安全使用、经济合理、技术先进。但对于小型建筑等可实行一些简单可行的 废水 再利用措施。拥有 1.46 万余人的天津大学夏季每个学生每月平均用水 3 立方米。他们以 33 号楼作为试点，通过改造洗漱用水的下水管道，收集 废水 送至楼顶的水箱，作为厕所冲洗用水。33楼过去每月用水量为 2000 吨，安装这一装置后，每月可回收
15、废水 1000 余立方米，节水50以上。这也算作简单的中水工程。4、重视设计所选水表的设置要求及水表和表前阀门的质量要求（1）增加小区给水系统水表的设置它还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进行实际测试，根据其输入水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中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，通过与各户水表进行水量平衡分析，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 m3，每年少缴 100 万元水费的显着成效。
16、深圳方面早已采取此项措施，北京建筑工程学院 在深圳所做的几个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。（2）水表是法定的计量仪表，其计量值是供水部门向用户收费的凭据。若水表质量低劣，计量不准，不但将直接影响供水部门和用户的经济利益，还会使为遏制水资源严重透支，利用经济杠杆调整水价和采取用户计划用水，节约获奖，浪费受罚等节水措施因缺乏正确的依据，而不能顺利实施。同时，水表长期使用，由于水质或自身零件磨损等原因，会影响水表的计量精度。据有关部门对我国 10 个城市 1432 只在装水表拆回校验，符合4%要求的，占 60.9%，偏快的占 33.4%，偏慢的占 5. 7%。国家技术监督局已于 1991 年发文规定，生活用水表只作首次强制检定，限期使用，到期更换。使用期限：口径 1520mm 的水表不超过 6 年；口径 2550mm 的水表，不超过 4 年。而据有关部门调查统计，1998 至 1999 年北京住宅小区和大专院校约
