1、现代建筑给排水的节水系统设计分析杭州拱墅区河道监管中心 310000 摘要：随着经济体制的不断改革，城镇化建设建筑内部用水量逐年递增，建筑给排水系统中节水节能问题不可忽视，我们要做好全方面的考虑，做到真正的节水节能。文章对建筑给排水系统的节水技术进行了探索与研究，以全新的思路，统筹考虑，应用时间和空间转换手段，对建筑给排水系统进行了全新的设计布置，提出了一种能够实现一水多用和重复利用，具有节约用水，减少污水排放量，提高水资源利用效率功能，节水型建筑给排水系统的设计和布置技术方案。关键词：建筑；给排水系统；节水系统；设计水是生命之源，是人类及一切生物赖以生存和发展的必不可少的最重要的物质资源之一
2、，地球上的水资源并不是用之不尽的。我国是全球人均水资源最贫乏的国家之一，缺水已成为影响我国经济发展、人民生活和环境改善的主要制约因素，全社会行动起来，节约用水，提倡一水多用和重复利用，提高水资源利用率，是合理开发利用水资源的一个主要方面。因此，在全球淡水资源日益紧缺的现实状况下，对建筑给排水系统进行分析研究，从中探寻节约用水，提高水资源利用效率的方法和途径，是一项具有重大现实意义和社会经济效益、环境效益的事情。一、社会现状根据调查了解，截至目前，无论是在建筑设计领域的给排水专业设计中，还是在社会实际现状中，现有技术条件下的建筑楼宇的给排水系统，采用的都是给、排分离的布置方式，建筑楼宇中各个用水
3、设施的用水，包括蹲便器和小便池的冲洗用水，都是由建筑楼宇的给水系统直接供给的，使用的都是符合生活饮用水标准的洁净水。各个用水设施的用水都是一次性使用，不论污染程度的轻与重，都是被当做生活污水，汇入建筑楼宇的排水系统直接排掉的，没有采取有效的方法进行综合回收和充分再利用，没有将有限的水资源发挥最大的使用效益，既存在巨大的水资源浪费现象，又造成了环境污染，还增加了城镇污水排放系统和污水处理系统的工作负担。二、分析问题1）通过对现有建筑给排水系统工作过程的观察、分析和研究，发现存在两个方面的问题：（1）第一方面。建筑楼宇洗面盆、拖布池、洗澡、洗衣机，以及净水机的排水，虽然经过了一次使用，但是这些排水
4、的污染程度并不严重，通过简单地过滤、沉淀处理以后，尚是完全可以被回收再利用的，从节约用水，提高水资源利用效率的角度出发，也很有必要对这部分被白白浪费掉的可利用水资源进行回收再利用。蹲便器、小便池的排水和清洗餐具的携带有油污的排水污染程度较为严重，不能通过简单的过滤、沉淀处理再被回收利用，只能将其汇流进入建筑楼宇的排水系统中排走。（2）第二方面。建筑楼宇中，蹲便器和小便池的冲洗用水使用的都是符合生活饮用水标准的洁净水，就蹲便器和小便池的冲洗用水的用水性质而言，站在节约用水的角度上看，没有必要一定要使用洁净的生活给水来供给。2）针对前述存在问题，提出了两个新的概念定义，对生活污水进行了更进一步的细
5、分，根据生活污水污染程度的不同，将生活污水细分为轻污水和重污水。概念定义如下：（1）轻污水：将污染程度较轻，通过简单的过滤、沉淀处理，可以被回收再利用的生活污水称为轻污水，如洗面盆、拖布池、洗澡、洗衣机，以及净水机的排水等。（2）重污水：将污染程度较为严重，不能通过简单的过滤、沉淀处理而被回收再利用的生活污水称为重污水，如蹲便器和小便池的冲洗排水，清洗餐具的携带有油污的排水等。三、解决问题的技术方案文章以前述分析问题的结论为启迪，通过对现有背景技术条件下的建筑给排水系统工作过程的观察、分析和研究，应用时间和空间的转换手段，对建筑楼宇的给排水系统进行了全新思路的设计布置，提出了一种简单、可靠、便
6、于实施的节水型建筑给排水系统的设计和布置方案，很好地协调了在建筑楼宇中，冲洗蹲便器和冲洗小便池的用水时间，与洗面盆、拖布池、洗澡、洗衣机、以及净水机用水时间不一致的问题，实现了对建筑楼宇轻污水的有效回收，经过过滤、沉淀处理，随后积聚储存起来，再将其二次用作该建筑楼宇蹲便器和小便池的冲洗用水使用，随后将重污水汇流进入建筑楼宇的排水系统中排走，解决了建筑楼宇轻污水的直排浪费问题，实现了一水多用和重复利用，科学合理地提高了建筑楼宇对水资源的利用效率。1）图示说明为了更为清楚的对解决方案进行叙述说明，文章以节水型建筑给排水系统的一种典型设计例为基础，截取了其中一个完整的流程系统，对节水型建筑给排水系统
7、的结构组成和工作流程进行叙述说明如图1 所示。1.建筑楼宇给水系统控制总阀门，2.建筑楼宇给水系统母管，3.上一楼层给水控制阀门，4.上一楼层给水总管，5.上一楼层储水箱补水管路给水总阀门，6.上一楼层储水箱补水管路，7.上一楼层洗面盆给水支管，8.上一楼层洗面盆给水控制阀门，9.上一楼层拖布池给水支管，10.上一楼层拖布池给水控制阀门，11.上一楼层淋浴设施给水支管，12.上一楼层淋浴设施给水控制阀门，13.上一楼层洗衣机给水支管，14.上一楼层洗衣机给水控制阀门，15.上一楼层洗面盆，16.上一楼层拖布池，17.上一楼层淋浴设施，18.上一楼层洗衣机，19.上一楼层洗澡间地漏，20.上一楼
8、层洗衣机的排水地漏，21.上一楼层蹲便器，22.上一楼层蹲便器排水水平管道，23.上一楼层轻污水回收管路，24.本楼层给水控制阀门，25.本楼层给水总管， 26.本楼层储水箱补水管路给水总阀门，27.本楼层储水箱补水管路，28.本楼层储水箱，29.本楼层储水箱补水控制阀门，30.本楼层储水箱供水连接管路，31.本楼层小便池供水连接管路，32.本楼层储水箱排水冲洗管路，33.本楼层储水箱排水冲洗控制阀门，34.本楼层储水箱排水冲洗管路S 型存水弯，35.本楼层储水箱溢流管路，36.本楼层储水箱溢流管路S 型存水弯，37.本楼层高位水箱，38.本楼层高位水箱供水连接管路，39.本楼层高位水箱通气管
9、路，40.本楼层蹲便器冲洗管路，41.本楼层蹲便器冲洗管路排水控制阀门，42.本楼层蹲便器，43.本楼层蹲便器排水管路及S 型存水弯，44.本楼层蹲便器排水水平管道，45.本楼层小便池冲洗管路，46.本楼层小便池冲洗管路排水控制阀门，47.本楼层小便池，48.本楼层小便池排水管路及S 型存水弯，49.本楼层小便池排水水平管道，50.建筑楼宇排水系统立管，51.杂质过滤装置，23.本楼层轻污水回收管路，7.本楼层洗面盆给水支管，8.本楼层洗面盆给水控制阀门，9.本楼层拖布池给水支管，10.本楼层拖布池给水控制阀门，11.本楼层淋浴设施给水支管，12.本楼层淋浴设施给水控制阀门，13.本楼层洗衣机
10、给水支管，14.本楼层洗衣机给水控制阀门，15.本楼层洗面盆，16.本楼层拖布池，17.本楼层淋浴设施，18.本楼层洗衣机，19.本楼层洗澡间地漏，20.本楼层洗衣机的排水地漏。2）节水型建筑给排水系统的结构组成节水型建筑给排水系统由给水单元、轻污水回收储存单元、回收轻污水二次利用单元、补水单元和排水单元五个单元组成。3）节水型建筑给排水系统的工作流程1.给水单元的工作流程城镇建筑楼宇的生活给水都是自城镇生活水供水管网系统接入的。打开建筑楼宇给水控制总阀门1，生活给水自城镇生活水供水管网进入建筑楼宇给水母管2，实现给建筑楼宇各楼层的供水。打开上一楼层给水控制阀门3，生活给水将进入上一楼层给水总
11、管4 中，充满上一楼层各用水设施的给水支管，当各用水设施需要用水时，只需打开各用水设施给水控制阀门即可获得用水。2.轻污水回收储存单元的工作流程当上一楼层洗面盆15，上一楼层拖布池16，上一楼层淋浴设施17，上一楼层洗衣机18 用水时，所产生的轻污水会汇流进入上一楼层轻污水回收管路23，被回收进入本楼层储水箱28 中，经过过滤、沉淀处理，在本楼层储水箱28 和本楼层高位水箱37 中积聚，实现对上一楼层轻污水的回收储存，等待着被二次再利用。3.回收轻污水二次利用单元的工作流程当本楼层蹲便器42 需要冲洗时，只需打开本楼层蹲便器冲洗管路排水控制阀门41，本楼层高位水箱37 中所回收储存的轻污水就会
12、沿着本楼层蹲便器冲洗管路40 自流下泄，对本楼层蹲便器42 进行冲洗。当本楼层小便池47 需要冲洗时，只需打开本楼层小便池冲洗管路排水控制阀门46，本楼层储水箱28 中所回收储存的轻污水就会沿着本楼层小便池供水连接管路31 自流下泄，对本楼层小便池47 进行冲洗。4.补水单元的工作流程当本楼层储水箱28 中所回收储存的轻污水水位过低时，节水型建筑给排水系统能够通过补水单元实现给轻污水回收储存单元的自动补水。具体的补水工作过程为：当本楼层储水箱28 中所回收储存的轻污水水量低于预先设定的最低控制水位线时，本楼层储水箱补水控制阀门29会自动打开，生活给水将会进入本楼层储水箱28中，实现给本楼层储水
13、箱28和本楼层各高位水箱37的补水。当本楼层储水箱28的水位上升至预先设定的最高补水水位线时，本楼层储水箱补水控制阀门29 会自动关闭，停止给本楼层储水箱28 的补水。5.排水单元的工作流程本楼层蹲便器42 的冲洗水流，和本楼层小便池47 的冲洗水流，分别流经本楼层蹲便器排水管路，和本楼层小便池排水管，自流进入建筑楼宇排水系统立管50，最终排入城镇污水排放系统。四、技术方案所解决的要点问题1）所设计的节水型建筑给排水系统完全没有使用外来动力支持，完全是利用地球引力作用，通过高差因素，利用水的重力自流性能来实现对轻污水的回收储存和再利用功能。2）轻污水的过滤沉淀问题。本楼层储水箱中所回收储存的轻
14、污水，毕竟是经过洗面盆、拖布池，以及淋浴和洗衣机、净水机等使用过一次的排水，其中必定携带有泥沙、毛发等污物，因此，在本楼层储水箱底部进水口的位置处，设置有杂质过滤装置，可以对回收的轻污水进行过滤，提高清洁程度以方便再利用。杂质过滤装置依据各建筑楼宇轻污水污染物类型的不同，可选用滤网式、海绵体和滤网组合式、或高分子聚合物制品等，以及不同材质的制品和构造结构，以达到满意的过滤效果。3）为了解决本楼层储水箱满水溢流的问题，节水型建筑给排水系统设计有本楼层储水箱溢流管路，其一端与本楼层储水箱的溢流口相连接，另一端与上一楼层蹲便器排水水平管道相连接；当本楼层高位水箱已处于满水状况，同时，本楼层储水箱中所
15、回收储存的轻污水水量超出本楼层储水箱的最大容积时，多余的回收轻污水则会沿着本楼层储水箱溢流管路，自行溢流进入建筑楼宇排水系统立管外排。4）为了解决本楼层高位水箱进水和排水时箱内外的气压平衡问题，和本楼层高位水箱的液位同本楼层储水箱的液位存在持平外溢情况的问题，在本楼层高位水箱的顶部，设计有通气口，其上连接着本楼层高位水箱通气管路，另一端自由置于大气环境之中。五、结语节水型建筑给排水系统将是人类建筑节水历史上的一大技术进步，是人类建筑给排水史上的一次技术革新，它将改变当前现有背景技术下传统的建筑给排水系统的设计思路，改变现有建筑给排水系统的固有布置模式。建筑楼宇应用节水型建筑给排水系统后，可以将约占建筑楼宇用水量25%40%的洗面盆、拖布池、淋雨设施和洗衣机，以及净水机等的排水，亦即轻污水进行有效的回收储存和再利用，可以节约建筑楼宇25%40%的用水量，减少建筑楼宇25%40%的污水排放量。节水型建筑给排水系统的推广应用，对于单栋楼宇来说是节约用水，节约水费开支，对于人类社会来说，可以提高水资源的利用效率，减少城镇污水排放量，减少环境污染，可以取得巨大的水资源节约成效和环境保护成效，具有重大的现实意义和社会经济效益。
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