摘要:我國是一個嚴重缺水的國家,因此節(jié)水節(jié)能是建筑給排水設計時要考慮的重要問題。建筑給排水設計對于保障我國居民用水,提高水資源的利用率具有一定的現實意義。因此,建筑給排水設計人員只有不斷的增強節(jié)能意識,將節(jié)能、節(jié)水任務放在設計工作的重要位置上,才能保證高效的能源應用,實現可持續(xù)發(fā)展。本文闡述了一些建筑給排水系統(tǒng)設計節(jié)水節(jié)能措施設計心得。
關鍵詞:建筑;給排水;節(jié)水節(jié)能;應用
1、設計中節(jié)水技術措施
1、 應采用節(jié)水節(jié)能型管材。管材的衛(wèi)生性能、耐腐性能及管壁粗糙度直接影響到建筑給水系統(tǒng)節(jié)水及節(jié)能效果。由于鍍鋅鋼管在使用中易產生腐蝕、生銹、結垢、泄漏及堵塞等弊病從而對水質造成嚴重的二次污染,影響人們的生活質量,并導致水資源的巨大浪費,同時因銹蝕而形成的粗糙內壁使管網阻力大增,浪費加壓能量。給水塑料管作為一種新型化學管材,在全國已被廣泛地推廣應用,加快了民用建筑“以塑代鋼”的步伐,它具有耐腐蝕、不結垢、無污染、安裝方便、使用壽命長的優(yōu)點,解決了水質的二次污染,且價格比較便宜,是建筑給水理想的優(yōu)質管材。因此,應積極推廣采用新型給水管材,以發(fā)揮其節(jié)水節(jié)能效果。
2、 應采用節(jié)水型衛(wèi)生器具與水籠頭。作為建筑給水的最終使用單元,衛(wèi)生器具和配水器具的節(jié)水性能直接影響著建筑節(jié)水工作的成效。應積極推廣使用 6L ,甚至4.5L水箱節(jié)水型大便器,同時應采用兩檔沖洗閥門。采用節(jié)水型水龍頭,以瓷芯節(jié)水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭。在水壓相同的條件下,節(jié)水龍頭比普通水龍頭有著更好的節(jié)水效果,節(jié)水量為3%~50%,大部分在20%~30%之間。且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方,節(jié)水龍頭的節(jié)水量也越大。能達到比普通水龍頭節(jié)水20~ 30%左右的效果,可以減少水資源的浪費。
3、 控制給水系統(tǒng)流速?!督ㄖo水排水設計規(guī)范》規(guī)定,生活給水管道的水流速度不宜大于2.5 m/s,干管水流速度一般采用1.2~2.0 m/s,支管水流流速一般采用0.8~1.2 m/s。流速過大易產生水錘,引起噪聲,損壞管道或附件,并將增加管道的水頭損失,使管道內給水系統(tǒng)所需壓力增大,選定泵的型號時將選擇大型號的水泵,造成能源的浪費,同時增加電耗。設計人員進行設計時,應根據規(guī)范要求,合理確定管徑,合理選擇流速。
4、采取減壓措施在給水系統(tǒng)中合理配置減壓裝置是將水壓控制在限值要求內、減少超壓出流的技術保障。
減壓閥是一種很好的減壓裝置,可分為比例式和直接動作型。前者是根據面積的比值來確定減壓的比例,后者可以根據事先設定的壓力減壓,當用水端停止用水時,也可以控制住被減壓的管內水壓不升高,既能實現動減壓也能實現靜減壓。
減壓孔板和節(jié)流塞減壓孔板相對于減壓閥來說,系統(tǒng)比較簡單,投資較少,管理方便。實踐表明,節(jié)水效果相當明顯。但減壓孔板只能減動壓,不能減靜壓,且下游的壓力隨上游壓力和流量而變,不夠穩(wěn)定。另外,減壓孔板容易堵塞??梢栽谒|較好和供水壓力較穩(wěn)定的情況下采用。節(jié)流塞的作用及優(yōu)缺點與減壓孔板基本相同。適合在小管徑及其配件中安裝使用。
5、合理開發(fā)利用中水資源,中水來源于建筑生活排水,包括人們日常生活中排除的生活污水和生活廢水。生活廢水包括冷卻排水、淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水及廚房排水等雜排水。不含廚房排水的雜排水稱為優(yōu)質雜排水。中水指的是各種排水經過處理后,達到規(guī)定的水質標準,可在生活、市政、環(huán)境等范圍內雜用的非飲用水。
我國的建筑排水量中生活廢水所占份額住宅為69%,賓館、飯店為87%,辦公樓為40%,如果收集起來經過凈化處理成為中水,用作建筑雜用水和城市雜用水,如沖廁所、道路清掃、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工、消防等雜用,從而替代出等量的自來水,這樣相當于增加了城市的供水量。
6、設計雨水收集系統(tǒng)將雨水收集起來,經過一定的設施和藥劑處理后,得到符合某種水質指標的水再利用的過程。類似于中水,處理后的雨水作為一種可以利用的水資源,可以用于廁所沖洗、城市綠化、景觀用水以及其他適應中水水質標準的用水?,F在我國的大多數建筑都將屋頂的雨水直接排入市政雨水管道,這不僅增加了市政雨水管道的承受能力,加大了管徑﹑增加了造價,同時也是一種對水資源的浪費。建筑物收集雨水的一般結構是,由導管把屋頂的雨水引人設在地下的雨水沉沙池,經沉積的雨水流人蓄水池,由水泵送至雜用水蓄水池,經加氯消毒后送至中水管道系統(tǒng)。為了解決降塵和酸雨問題,一般將降雨前兩分鐘的雨水撇除。
2、設計中節(jié)能技術措施
1、利用太陽能:太陽能是一種家喻戶曉的環(huán)保能源,同時也是取之不盡以及用之不竭的十分清潔的能源,是建筑實施給排水節(jié)能措施最好的途徑之一。太陽能熱水器的成本低,結構簡單,并同時具有耐冷熱、抗凍和耐壓等特點,因此采用落水法汲取熱水,適合在家庭進行汲水使用。
2、地源熱泵的技術是將地源熱水直接作為熱源,同時可以直接通過建筑設施采用地源熱水作為日常生活熱水。但是地源熱泵需要根據各個地區(qū)不同的特性來看是否適合使用。為了防止地面出現沉降,有些地區(qū)是不適宜采用地熱水進行生活熱水的使用。同時開采成本較高,單獨作為生活熱水進行熱源開采也是十分不經濟的。
3、在高層建筑給水設計中宜把生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)兩者分別單獨設立,因為兩種給水系統(tǒng)對水壓的要求不同。按規(guī)定:生活給水系統(tǒng)按靜水壓力不大于300kPa~400kPa分區(qū)為宜,消防給水系統(tǒng)按靜水壓力不大于800kPa分區(qū)為宜。故若按消防要求水壓值分區(qū)時,將使得生活給水管道超壓而造成超量供水等問題;若常年用減壓閥降壓節(jié)流,又勢必造成電能浪費;若按生活給水水壓要求分區(qū),則會相對增加水泵機組數目。所以,無論從節(jié)能節(jié)流,還是節(jié)約工程投資、運行管理方便的各個角度來看,均應把生活、消防給水系統(tǒng)分開設置。這樣便于合理確定各給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)的壓力值,避免造成能量浪費。
4、充分利用市政自來水壓頭全國大部分地區(qū)市政自來水壓頭有 0.2~0.4 kg,自來水壓力能達到的用水區(qū)域,首選市政自來水直接供給,對于市政自來水壓力達不到的用水區(qū)域,可考慮利用無負壓供水設備加壓供給,這點也是充分利用了市政自來水壓頭,當然這得首先的得到當地自來水管理公司許可。
5、采用變頻設備系統(tǒng),對于超高層辦公樓的用水特殊性,因下班后基本無多少用水點,上班時用水點較多,用水需求量大,用水時段非常不均勻,變頻調速泵組供水量變化范圍比較大,水泵運行節(jié)能效果不明顯,建議采用水箱水泵聯(lián)合供水;對于多層大型商業(yè)由于大部分商業(yè)建筑總高度不高,建議采用變頻泵組加輔泵及氣壓罐供水;對于住宅建議采用變頻泵組加壓供給;而對于五星級酒店因用水的特殊性,建議采用水箱水泵聯(lián)合供水,這種方式的穩(wěn)定性較好。
6、選擇合適的加壓泵加壓泵組總流量應不小于且貼近高峰點用水量,多臺水泵組合時,單臺水泵選擇應考慮其工況點在其水泵特性曲線高效區(qū)下端,且設置輔泵及氣壓罐,滿足小流量需求,管路損失應詳細計算,流出水頭設計合理,壓頭選擇做到符合實際需求,避免出現大馬拉小車的現象。
3、結語
水是人類賴以生存和發(fā)展的珍貴資源;能源也同樣制約著社會和國民經濟的發(fā)展。因此在我們進行設計的時候應該盡量采取節(jié)水節(jié)能措施,增加可持續(xù)性的技術措施。使我們中華民族能夠健康、有序、可持續(xù)的發(fā)展下去,我們要將節(jié)水行動進行到底,希望上述設計心得能對其他同行的給排水節(jié)水節(jié)能設計有所幫助。我們必須要從自身做起,為祖國全面開展節(jié)約能源貢獻自己的一份力量。
個人簡歷:陳晨,女,1982年9月17日,廣東省廣州市人,本科學歷,助理工程師,研究方向建筑給排水設計、施工管理。