1、第二章第二章 綠色建筑水循環理論與綠色建筑水循環理論與應用技術應用技術第一節第一節 非傳統水源綜合利用潛力非傳統水源綜合利用潛力我國是世界上26個最缺水的國家之一。盡管擁有世界上排名第六的每年28000億m的水資源總量，但人均占有量只有 2250m，為世界人均值的 1/4。而建筑在開發和維護、使用過程中消耗水資源的量是相當驚人的，約占水資源量的 50。第一節第一節 非傳統水源綜合利用潛力非傳統水源綜合利用潛力 第一節第一節 非傳統水源綜合利用潛力非傳統水源綜合利用潛力科學合理地開發利用非傳統水資源,不僅可以提供新的水源,增加可利用的水資源量,緩解區域水資源供需矛盾,而且具有十分顯著的生態與環境

2、效益。傳統水資源和非傳統水資源的配合互補利用,往往能夠緩解水資源緊缺的矛盾,促進水資源的可持續利用。因此,開發利用非傳統水資源具有重要的現實意義和戰略意義。第一節第一節 非傳統水源綜合利用潛力非傳統水源綜合利用潛力傳統水源 一般指地表水如江河水和地下水。 第一節第一節 非傳統水源綜合利用潛力非傳統水源綜合利用潛力非傳統水源 是指不同于傳統地表供水和地下供水的水源，包括再生水、雨水、海水、礦坑水、苦咸水等。 第一節第一節 非傳統水源綜合利用潛力非傳統水源綜合利用潛力非傳統水源的利用潛力我國雨水在時間和空間上的分布都很不均勻,如果能夠把雨季和豐水年的水蓄積起來,既可以防澇防洪,又可以解決早季和枯水

3、年的缺水之苦。城市工業廢水、生活污水的處理、再生和利用,更可以起到控制水污染、提供穩定水資源的“雙贏”效果,是世界各國缺水地區普遍采用的措施。海水利用在沿海地區的水資源利用中,具有舉足輕重的地位。海水可以用于工業冷卻水,用于生活沖洗廁所,經過淡化還可以用作生活飲用水等等。另外,我國頗豐的微咸水資源經科學處理也可以效利用。第一節第一節 非傳統水源綜合利用潛力非傳統水源綜合利用潛力多方面開發非傳統水源的意義： （1）提高水資源循環利用率，提高現有水資源的使用效率和效益，加大節水力度，優化水資源利用結構； （2）替代傳統性水資源，減少市政供水量和污水排放量，改善水環境和生態環境； （3）節約水資源，

4、實現水資源的可持續發展。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術此外，人們在使用過程中常常會無意識地浪費珍貴的水資源。這些“隱形”浪費主要有以下幾方面：一是超壓出流中的浪費。二是熱水干管循環中的浪費。三是管道及閥門泄漏。 第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術因此建筑節水有3層含義：一是減少用水量，二是提高水的有效使用效率，三是防止泄漏。具體來說，建筑節水要從4個層面推進：降低供水管網漏損率；強化節水器具的推廣應用；再生利用、中水回用和雨水回灌，合理布局污水處理設施；著重抓好設計環節，執行節水標準和節水措施。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術主要的建筑節水技術包括： 1、建筑中水回用技術 2

5、、雨水利用技術 3、采用節水器具及設備 4、其他如綠色建筑內的給水系統節水節能技術、綠化及景觀用水技術、生態廁所技術等。 第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術2.1建筑中水回用技術 中水回用技術減少了為滿足用水要求而必須從環境中取水的數量，于水量有益；同時也減少了排放環境的污染物，于水質有益。這項技術還可以減少排放水體中氮磷總量，比新建污水處理工程易上馬，對生態環境幾乎不產生遺留隱患，而且減少對區域的水環境造成的污染影響。因此，在綠色建筑開發中推行中水回用技術與污水資源化利用戰略，有利于建筑水環境的良性循環，比傳統意義的開源更有意義。鑒于這項技術在開源和節流兩方面的特點，可以作為綠色建筑重要

6、的一項節水與水資源利用技術。建筑中水系統主要包括原水系統、處理系統和供水系統三個部分第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術建筑中水水源主要有建筑的優質雜排水、生活污水和雨水。在國內外已建中水設施中，以優質雜排水作為中水水源的占大多數。其后順序依次為雜排水、冷卻水、雨水、生活排水。優質雜排水是指污染程度較輕的排水，包括冷卻水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水和游泳池排水；雜排水是指除糞便污水以外的各種排水，包括優質雜排水和廚房排水；生活排水是指包括糞便排水在內的各種排水。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術各類生活污廢水的水質特點 第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術 組合排水的水質特點中水水源

7、的選擇應根據排水的水質、水量、排水狀況、中水回用的水質和水量，經技術經濟比較確定。應該優先選擇水量充裕穩定，污染物濃度低，水處理難度小，安全且用戶易于接受的排水作為中水水源。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術綠色建筑中水系統按照系統的服務范圍可分為以下三類。 建筑單循環中水系統建筑單循環中水系統是單棟建筑物或幾棟相鄰建筑物所形成的中水系統。主要適應于賓館、飯店、大型公共建筑及辦公樓等第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術 建筑小區中水系統小區循環方式是以建筑小區、學校、賓館、機關單位等大型公共建筑為重點建設的小區中水回用系統第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術 城鎮中水系統城鎮中水系統屬

8、于城鎮污水處理廠出水已經達到中水回用水質要求，適用于嚴重缺水設計有中水管道的城市。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術中水用途（1）沖洗廁所。（2）冷卻用水。（3）消防用水。（4）洗車。（5）綠化。（6）道路清掃。（7）景觀環境用水。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術 中水回用水水質標準如下：（1）中水用作沖廁、綠化、洗車、道路澆灑等，其水質應 符 合 城 市 污 水 再 生 利 用 城 市 雜 用 水 水 質 （GB/T18920-2002）的規定。（2）中水用于景觀用水，其水質應符合其水質應符合城市污水再生景觀環境用水水質（GB/T18921-2002）的規定。（3）中水用于空調系統

9、冷卻水等用途時，其水質應達到使用要求的水質標準。（4）當中水滿足多種用途時其水質應滿足最高水質標準第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術回用水水量建筑物各種用水量及總用水量的比例是確定回用水量的重要依據，設計時應根據實測資料確定，無實測資料時，可參照建筑中水設計規范（GB50336-2002）中表3.1.4各類建筑物的分項給水百分率計算得到。分析回用水水量時需要注意幾點：（1）建筑中水設計規范(GB50336-2002)中將建筑物的用水項劃分為沖廁、廚房、沐浴、輿洗和洗衣五類。要統計各用水項數據。（2）通過對用水項的分析,發現各種回用水與自來水用水量的關系時，不僅通過套用規范中簡單的比例分配，

10、還要對各用水項的用水量和分布特點進行詳盡的分析，這樣才能確定合理的回用水比例。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術（3）在水源不能保證或與用水量差距較大時，應該評估其回用的合理性。水量平衡系統設計及優化水量平衡系統是中水系統中不可缺少的組成部分，功能是確保處理前的原水被全部收集和處理后全部得到利用。處理單元前的原水調節池和處理單元后的中水池是水量平衡系統主要組成單元，水量平衡主要從以下兩個方面進行：第一是確定能作為中水水源的污廢水中可以集流的水量；第二是確定中水的用水量。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術中水回用工程指標研究節水率（C1）這里提出的節水率為綠色建筑采用中水回用技術措施的節

11、水率，采用C1來表示第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術此指標主要取決于用水項的用水量多少。中水設計的理想情況是處理后的中水都能夠得到充分利用，用水項需要的水量越大，節水率就越大。但是并不是節水率越大就越好，如果用水項很多且分散就會造成中水供水管道管網復雜，增加投資。因此，要根據不同建筑類型的特點，合理確定中水工程的節水率。 第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術通過對C1的研究可以得出不同類型建筑物采用中水回用的潛力是不同的。住宅類建筑只有21左右(沖廁部分)可以使用回用水，建筑小區的情況可能稍微好一些，這類建筑回用水量占總用水量的比例有限，因此，一般住宅類建筑過度擴大中水利用的規模意義不

12、大。對于賓館、飯店、公共浴室和餐飲業等以居住和休閑為目的的建筑物，其中水回用的情況與住宅類似，也要注意對節水率的控制。對于綜合辦公樓等公共建筑可以使用回用水的項目多，整個建筑物的中水利用系統規模大，其貢獻也大。對于大型公共建筑的中水回用意義就更大。因此，各類建筑的節水率的控制范圍應參考表3.11中各類建筑物分項給水百分率來確定，同時還要考慮管網的復雜程度。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術 廢水回收利用率這項指標主要取決于對水量平衡問題的解決情況。如果通過水量平衡優化使可以作為中水水源的全部水量收集到中水處理系統后，通過合理的調節池、中水池容積和水泵的啟停狀況等作用，將所有可收集的水量都得

13、到處理回用，這種情況是最理想的。Rr理想上可以達到100，但理想和現實總是有差距的，如設計來水的量大于實際可收集的水量，回用水量減少等因素，都可以使Rr100。只有通過水量平衡系統優化，提高設計水平，才能使Rr接近理想狀態。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術滿負荷率 滿負荷率為實際日處理水量與設計日處理能力的比值。公式如下：Rf與綠色建筑采用中水回用技術的效益關系密切。實際日處理水量越接近設計日處理水量，中水處理的成本越低第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術2.2雨水利用技術 雨水作為一種自然資源,污染輕,水中有機物較少,溶解氧接近飽和,鈣含量低,總硬度小。經簡單處理后可用于生活雜用水、

14、工業用水,要比回用生活廢水更便宜,水質更可靠, 細菌和病毒的感染率低,出水的公眾接受性強。目前應用范圍有：分散住宅的雨水收集利用系統；建筑群或小區集中式雨水收集利用系統；分散式雨水滲透系統；集中式雨水滲透系統；綠色屋頂花園雨水利用系統；生態小區雨水綜合利用系統等。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術建筑雨水主要來源有屋面、不透水地面及道路、綠地3種。在這3種匯流介質中，地面徑流雨水水質較差；道路初期雨水中COD通常高達3000-4000mg/L；而綠地徑流雨水又基本以滲透為主，可收集雨量有限；比較而言屋面雨水水質較好、徑流量大、便于收集利用，其利用價值最高。雨水收集利用系統主要有屋面雨水收集

15、利用系統和屋面花園收集利用系統兩類。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術屋面雨水收集利用系統屋面雨水收集利用系統主要以屋頂作集雨面，雨水回用于家庭、公共和工業等方面的非飲用水，如澆灌、洗衣、冷卻循環、消防等雜用水第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術 屋面雨水收集利用系統各部分設計要注意以下幾點：（1）采用合適的屋頂材料。（2）應設初期雨水棄流設施.（3）雨水調節池有效蓄水容積根據逐日降雨量和逐日用水量經模擬計算確定。當資料不足時可按建筑與小區雨水利用工程技術規范（征求意見稿）中公式計算。（4）雨水蓄水池可設置在屋頂、地面、室外和室內，宜根據防熱、防凍、防光要求而定。（5）雨水處理工藝應根據

16、收集雨水的水量、水質和回用雨水水質的情況經技術經濟比較后確定。（6）屋面雨水水質可生化性較差，采用生物法時要注意。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術屋面花園雨水收集利用系統 綠化屋頂各構造層次自上而下一般可分為七層：植被層、隔離過濾層、排水層、耐根系穿刺防水層、卷材或涂膜防水層、找平層和找坡層。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術 第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術綠色建筑雨水滲透技術綠色建筑雨水滲透技術的目的是：（1）通過保護自然系統來恢復土壤、植被和地下水的滲透、凈化和儲存功能；（2）恢復已建鋪地的可滲透性；（3）通過天然土壤和生物凈化過程收集并處理過剩的徑流。綠色建筑雨水滲透技

17、術措施種類很多，主要可以分為分散滲透和集中滲透兩大類。分散滲透主要包括滲透地面、滲透管溝等。集中滲透規模較大，有較大的儲水容量和滲透面積，凈化能力強，適合建筑群或綠色生態住宅小區。主要有滲水池、滲水盆地等。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術2.3采用節水器具及設備據1980年2003年全國用水統計顯示，生活用水在城市總供水量中占的比率呈逐年增長趨勢,而配水裝置和衛生設備是水的最終使用單元,它們節水性能的好壞,直接影響著建筑節水工作的成效,因而大力推廣使用節水器具是實現綠色建筑節水的重要手段和途徑。一項對住宅衛生器具用水量的調查顯示沖洗便器用水和洗浴用水的量占整個家庭總用水量的50以上。因此

18、，綠色建筑技術導則中提到，為了提高用水效率，需要采用節水器具和設備。節水器具和設備不但要用在居住類建筑中，還要用在其它形式的建筑上。特別是用水以沖廁和洗浴為主的公共建筑中更要積極采用節水器具。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術 節水型生活用水器具（CJ164-2002）中對于節水器具的定義為：滿足相同的飲用、廚用、潔廁、洗浴、洗衣等用水功能，較同類常規產品能減少用水量的器件、用具。目前，節水型生活用水器具主要包括節水型水龍頭、節水便器及節水便器系統、節水淋浴器、節水型洗衣機和自感應沖洗裝置等。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術節水型水龍頭節水型水龍頭是指具有手動或自動啟閉和控制出水口水

19、流量功能，使用中能實現節水效果的閥類產品，在水壓0.1MPa和管徑15mm下最大流量應不大于0.15L/s。 常用的節水龍頭可分為加氣節水龍頭和限流水龍頭兩種。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術 這兩種水龍頭都是通過加氣或者減小過流面積來降低通過水量的。這樣，在相同使用時間里，就減少了用水量，達到節約用水的目的 第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術節水便器節水便器是在保證衛生要求、使用功能和排水管道輸送能力條件下，不泄漏，一次沖洗水量不大于6L水的便器。節水便器主要有直沖式和虹吸式兩大類第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術2.4采用節水器具的節水指標研究 節水率（C3）節水設備采用率節

20、水率（C3）是指住宅采用了節水器具相對于采用普通類型用水器具，每人每天實際節約水量與生活用水定額的比值。計算公式如下：第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術啊啊 第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術節水設備使用率 是指在建筑內采用的節水器具的數量與建筑內部所有用水器具的比值。公式如下： 第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術小結 建筑采用節水器具帶來的意義是多方面的，不但可以減少供水量，還可以降低排水量減輕污水廠的負擔。不僅表現為帶來的直接經濟效益，還表現在社會效益、環境效益等間接經濟效益。通過節水指標，可以清楚地算出節水器具帶來的直接經濟效益，而間接經濟效益在前面提出中水回用工程指標時已經

21、提出，作為參考，同樣可以計算由此帶來的社會效益和環境效益。因此，綠色建筑采用節水器具及設備是所有節水措施的重點，要大力提倡。第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術2.5 其它節水及水資源利用技術給水系統節水節能技術 給水系統的節水與節能在本質上是一個問題，水的提取、水的運輸以及水的凈化處理，都意味著要消耗大量能源，所以應在水質、水量不受影響的前提下進行“科學”節能（1）合理選擇給水系統（2）利用市政管網可用水頭（3）超壓出流防治技術（4）建筑熱水系統節水節能技術第二節第二節 建筑節水技術建筑節水技術 綠化及景觀用水技術 綠化節水技術 生態廁所技術第三節第三節 建筑供排水體制建筑供排水體制2.1

22、綠色建筑中給排水系統從大的方面講分為分質供水和分質排水兩個系統。分質供水系統是指按不同水質供給不同用途的供水方式，而分質排水系統是指按排水的污染程度分網排放的排水方式。 第三節第三節 建筑供排水體制建筑供排水體制一種典型的綠色建筑水資源規劃方案 第三節第三節 建筑供排水體制建筑供排水體制 依照此規劃，室內給水系統應設三條不同的管道：第一條為直飲水管道，輸送潔凈可以直接飲用的水；第二條為自來水管道，主要用于盥洗、洗滌、沐浴及辦公用水等；第三條為中水管道，輸送經中水設施凈化處理的循環水，主要用于沖洗衛生器具、綠化或景觀等。室內排水系統應設兩條不同的管網：一條為雜排水管道，收集除糞便污水以外的各種排

23、水，如淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水等，輸送至中水設施作為中水水源；另一條為糞便污水管道，收集便器排水，輸送至小區化糞池處理后排入市政污水管道。收集的雨水經過初期雨水棄留后，一部分用于綠化或景觀補水，多余部分用于滲透補給地下水。通過這一系列的措施能最大限度地實現建筑的水資源利用。第三節第三節 建筑供排水體制建筑供排水體制2.2用水規劃用水規劃是綠色建筑水資源規劃的基礎。根據建筑或小區的用水特點及對水量水質的要求，估算不同用水點的用水量，評估其所需的用水水質。通過水量平衡得出建筑區每日所需供應的自來水水量、生活污水排放量、中水系統規摸及回用量、景觀水體補水量、水質的保證措施及補水來源等，

24、并估算出節水率及污水回用率等指標，為技術經濟評價打下基礎。 第三節第三節 建筑供排水體制建筑供排水體制用水規劃需要重點研究的內容如下： 用水對象分析在建筑中水設計規范( GB 50336-2002)中將用水項目簡單劃分為幾大類:沖廁、廚房、沐浴、盥洗和洗衣。水量平衡按照相關規范規定的用水定額，可以計算出建筑或小區的生活用水量、污廢水排放量及雨水收集量，給出考慮污水、雨水回用時，需要市政提供的水量。節水率第三節第三節 建筑供排水體制建筑供排水體制節水率是表達節約用水的量化指標，其計算公式為回用率回用率是表達污廢水資源化的量化指標，其計算公式為 第三節第三節 建筑供排水體制建筑供排水體制技術經濟比

25、較為了更加有效地實現水資源的合理利用，要對小區給排水系統的方案進行選擇，對廢水和雨水不同回用目的的工藝方案進行全面的經濟評價，最后經技術經濟比較后推薦最佳方案。比較時要選用適合當地情況、管理方便、運行可靠、節能、成本低廉的給排水系統和處理工藝，以減少投資，提高效益。第四節第四節 污水再生工藝污水再生工藝 中水處理工藝的選擇應該注意以下幾點：（1）原水的水質、水量和中水的水質水量。（2）使用的要求和工程的實際情況。（3）滿足規范要求的前提下進行技術經濟比較。建筑中水工藝處理單元主要包括預處理單元和處理單元兩部分。預處理單元一般包括格柵、毛發去除、預曝氣等；處理單元分為生物處理和物化處理兩大類型。

26、生物處理單元如生物接觸氧化、生物轉盤、曝氣生物濾池、土地處理等。物化處理單元如混凝沉淀、混凝氣浮等第四節第四節 污水再生工藝污水再生工藝4.1 預處理工藝格柵及毛發去除中水系統的最前端設置格柵，用于去除進水中較大的固體污染物。為了不影響泵和其他設備的正常運行，在泵前設置毛發過濾器是非常重要的。預曝氣在現有中水系統中，調節池有曝氣和不曝氣兩種形式。在調節池中加曝氣措施有以下優點：使池中顆粒雜質保持懸浮狀態而避免沉積給調節池清理帶來困難；避免因生物厭氧活動引起氣味產生；獲得COD和BOD5等有機物指標一定范圍的去除效果。第四節第四節 污水再生工藝污水再生工藝 4.2中心處理工藝中心處理工藝主要用于

27、去除水中的有機物質，并進一步降低懸浮固體含量。目前采用的處理方法主要包括生物處理工藝、物化處理工藝、膜分離工藝等。生物處理工藝生物處理工藝是去除洗滌劑的最有效方法，且技術可靠、運轉費用低、出水水質較穩定。可采用接觸氧化法處理工藝、曝氣生物濾池、土地處理方法等，不宜采用生物轉盤。第四節第四節 污水再生工藝污水再生工藝物化處理工藝利用物理、化學原理去除中水中污染物質的方法。主要包括混凝沉淀、混凝氣浮、過濾和活性炭吸附等。混凝工藝主要去除水中的懸浮狀和膠體狀雜質，對可溶性雜質去除能力較差，所以對原水中殘留的洗滌劑處理效果不佳。膜分離工藝膜分離法處理效果好、裝置緊湊、占地面積小，是近年來發展迅速的一種

28、處理工藝。 膜分離裝置作為中水處理流程的后置單元，對保證中水水質極為有利。第四節第四節 污水再生工藝污水再生工藝 第四節第四節 污水再生工藝污水再生工藝 第四節第四節 污水再生工藝污水再生工藝 第四節第四節 污水再生工藝污水再生工藝4.3工藝流程組合 以優質雜排水為原水的中水處理工藝流程可采用以物化處理工藝或者生物-物化組合流程兩類工藝。目前具有代表性的主要有以下五種第四節第四節 污水再生工藝污水再生工藝 第四節第四節 污水再生工藝污水再生工藝以生活污水為原水的中水處理工藝流程以生活污水為中水水源時，原水中有機物和懸浮物濃度都較高，需要同時去除水中的有機物和懸浮物，宜采用兩段生物處理或物化處理與生物處理相結合的處理工藝。建筑中水設計規范（GB50336-2002）中推薦的四種處理工藝如下：第四節第四節 污水再生工藝污水再生工藝 目前以生活污水為原水的中水設施在逐漸增多，規范