綠色建築是指最大限度地節約資源(能源、土地、水和材料),保護環境和減少汙染,在建築的整個生命周期內,為人們提供健康、適用、高效的與自然和諧相處的使用空間的建築。綠色建築是將可持續發展理念引入建築領域的產物,將成為未來建築的主導趨勢,其中節水是實現綠色建築的關鍵環節。建築水系統不僅涉及建築內外的給排水系統、設施和水資源利用,還涉及與生態環境相關的人工水環境系統,包括人工水體和景觀綠化。建立良性水循環系統,需要統籌管理各種水資源,減少用水量和汙水排放量。
規劃、設計、建設合理完善的給排水系統。優先采用高效節能的供水系統,如無負壓供水(利用市政余壓)系統;高層建築生活給水系統分區合理,低區充分利用市政給水余壓。在高處采用減壓分區時,減壓區不超過壹個,每個區域的供水壓力不大於0.45MPa。也可采取減壓、限流等節水措施,如家庭給水系統前供水壓力不大於0.2MPa,本著汙染控制的原則,應設置完善的汙水收集、汙水排放等設施。對於已有雨水排水系統的城市,室外排水系統應做到雨汙分流,避免雨汙混排。要合理規劃雨水排水渠道和入滲渠道,保證排水渠道暢通,降低雨水汙染概率,盡可能合理利用雨水資源。雨水和汙水的收集、處理和排放系統不應對周圍的人和環境產生負面影響。沖廁廢水應與其他廢水分開收集和排放。優質排水系統的目的是將優質雜排水或室內洗滌、洗浴等雜排水作為再生水源,作為雜用水處理,減少市政供水和汙水排放。
開發利用再生水。所謂中水系統,是指將生活雜排水或輕度使用的廢排水收集起來,經過簡單的凈化處理後,控制到壹定的水質標準,再作為非飲用水和不與人體接觸的生活雜用水回用。普通家庭日常生活總用水量中,沖廁所用水量占24%左右,加上園藝、清潔用水,32%的用水量可以是再生水。如果這些雜用水用的是高度凈化的自來水,那是極其浪費的。如果能全部轉化為更低級的再生水,顯然是更生態的設計。可以結合政府建築、學校、住宅、飯店等區域設置大面積的中水系統,將這些區域或建築內的雜排水或汙水就近收集,就地處理,就近回收利用;小型中水系統將收集和處理壹般生活雜排水,並提供建築物內的廁所沖洗水或作為空調主機的循環水。在中國,生活汙水占建築排水的69%,酒店和餐館占87%,辦公樓占40%。如果將水收集凈化成為再生水,作為建築和城市的雜用水,如沖廁所、道路清掃、城市綠化、洗車等,從而替代等量的自來水,將會節約大量的自來水。因為再生水項目前期投入比較高,如果要制定標準和規範,至少目前開發商很難接受。但從長遠來看,建設第二水源——再生水勢在必行,這是未來節水發展的必然方向。
加強雨水管理,提高雨水利用率。規劃設計雨水的徑流路徑,包括地面雨水和建築屋面雨水。比如,小區公共場地、人行道、露天停車位可采用透水鋪裝材料,方便雨水滲透;雨水排水管道采用滲透管或穿孔管,兼具滲透和排水功能;此外,還可以利用景觀滲水池、屋頂花園和中庭花園、滲水井、綠地等增加滲水量,同時可以降低洪峰和市政雨水管網的排水壓力。在降雨量大的地方,也可以規劃設計雨水收集、處理、儲存和再利用等設施。雨水收集回用系統應設置初期雨水丟棄裝置和雨水調節池,可結合綠地或住宅水景設計,對收集的雨水進行人工處理或進入住宅中水處理系統。處理後的雨水可用於室外綠化、景觀用水、公共建築空調冷卻水,也可送至各類用戶用水器具使用。
使用節水設備。使用陶瓷閥芯節水龍頭和充氣龍頭。目前大部分節水龍頭使用的都是陶瓷閥芯水龍頭。這種水龍頭與普通水龍頭相比,壹般能節水20% ~ 30%,與其他類型的節水水龍頭相比,價格更便宜。因此,這種節水龍頭應該大力推廣,在居民樓等建築中使用。充氣水龍頭是國外廣泛使用的節水水龍頭。據報道,它可以節水25%左右,因此應該在中國逐步推廣。目前我國正在推廣使用小水箱6L節水馬桶,壹款沖水能力4.5L甚至更小的馬桶已經問世。我們應該在保證排水系統正常運行的同時使用小水箱馬桶,否則會帶來管道堵塞、沖洗不幹凈等問題。沖尿時,二級水箱沖水量為4L(或以下),沖便時,沖水量為9L(或以下)。以色列的建築法規規定,所有新建建築必須配備兩級沖洗水箱。我們認為在中國也應該大力推廣兩級沖洗水箱,因為人壹天小便的次數遠遠高於大便的次數。以壹家三口為例。如果每人每天大便1次,小便4次,使用現有的9L水箱,壹天需要135L水,使用6L水箱,壹天需要使用90L水。如果使用兩級水箱,壹天只需75L水。使用兩級水箱的另壹個好處是不需要更換馬桶和改造排水管道系統,因此特別適合對現有建築馬桶水箱進行升級改造。當然,安全衛生地處理人類排泄物並不壹定需要沖洗廁所。比如1930年瑞典工程師理查德·林德斯特羅姆發明的“無水堆肥廁所”和1996年不列顛哥倫比亞大學亞洲研究所設計的“無水堆肥廁所”就是很好的例子。這種馬桶如果能通過改進在中國推廣,將會在中國節約用水。
綠色汙水處理。目前,城市汙水處理完全依靠市政汙水管網,但它削弱了城市水域的生態,使水資源枯竭,失去了土壤循環分解的功能。更重要的是,城市汙水管道系統的資金過於龐大,壹個可持續發展的人類社會不可能完全依靠集中式汙水處理系統。相反,它必須發展壹些更分散、生態和多用途的汙水處理設施,如人工濕地汙水處理系統。人工濕地汙水處理是利用人工濕地水生植物吸收汙染的能力來替代二、三級汙水處理功能的壹種生態處理方法。人工濕地汙水處理系統利用高密度生長在濕地中的燈心草、薏苡、蘆葦、香蒲等挺水植物根莖系統的分解活動,達到凈化水質的作用。對懸浮物、有機物、氮磷營養物質、重金屬、微生物等具有較高的凈化效率。這種系統的規模可以處理小到家庭雜排水的汙水,大到城市汙水、來自農業和工業廢水的重油汙染以及來自垃圾填埋場的滲濾液。人工濕地汙水處理系統是壹種低成本、低維護、低技術含量的汙水處理方法,產生的臭氣少,使用壽命較長。在美國,目前混凝土處理池和消化池的設備成本每1m3廢水處理必須花費350-700美元,而人工濕地廢水處理系統的成本不到5美元,不到1%。
結論:在水資源日益短缺、水汙染嚴重的今天,倡導綠色建築理念,從規劃合理的給排水措施、開發利用再生水和雨水資源、倡導使用節水器具,到增加綠色濕地景觀以彌補現行汙水處理政策的不足,綜合開發利用水資源,形成完善的水循環系統,應該是未來建築發展的主導方向。
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