摘要:近年來,隨著城市建筑業(yè)突飛猛進(jìn)發(fā)展,在城市總用水量中,建筑內(nèi)部用水所占的比例逐年增加,建筑給排水工程中的節(jié)水節(jié)能問題不容忽視,因此,工程設(shè)計(jì)人員及有關(guān)管理部門應(yīng)對(duì)此引起足夠重視,在設(shè)計(jì)過程中統(tǒng)籌考慮,全面規(guī)劃,在強(qiáng)調(diào)供水安全可靠性的同時(shí),設(shè)計(jì)中不要造成不必要的誰電浪費(fèi),本文對(duì)建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)能節(jié)水問題進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:建筑給排水 節(jié)能 設(shè)計(jì) 隱患
當(dāng)前我國日益嚴(yán)重的水資源短缺和水環(huán)境污染,不僅困擾國計(jì)民生,并已成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。面對(duì)缺水的現(xiàn)狀,節(jié)約用水已成為我國的基本國策,建筑節(jié)水更是任重道遠(yuǎn)。
一、水量浪費(fèi)的主要隱患
結(jié)合這幾年給排水的設(shè)計(jì)工作,我認(rèn)為,水量的浪費(fèi)隱患主要有以下幾方面:
1.超壓出流浪浪費(fèi)水量巨大。衛(wèi)生器具給水額定流量是在衛(wèi)生器具給水配件出口,在單位時(shí)間內(nèi)流出的規(guī)定出水量。流出水頭保證給水額定流量的前提下,為克服給水配件內(nèi)摩阻,沖擊及流速變化等阻力,在控制出流的啟閉閥前所需的靜水壓。給水配件閥前壓力大于流出水頭,給水配件在單位時(shí)間內(nèi)的出水量超過額定流量超壓出流。該流量與額定流量的差值,為超壓出流量。給水配件超壓出流,不但會(huì)破壞給水系統(tǒng)中水量的正常分配,對(duì)用水工況產(chǎn)生不良的影響,同時(shí)因超壓出流量未產(chǎn)生使用效益,為無效用水量,即浪費(fèi)的水量。因它在使用過程中流失,不易被人們察覺和認(rèn)識(shí),屬“隱形”水量浪費(fèi),因而至今未引起足夠的重視。然而這種“隱形”水浪費(fèi)在各類建筑中不同程度的存在,其浪費(fèi)的水量也是十分可觀的?,F(xiàn)在在許多建筑中,由于供水壓力很大,衛(wèi)生間水龍頭都是噴射水流,水量浪費(fèi)很大。
2.熱水干管循環(huán)浪費(fèi)水量巨大。現(xiàn)實(shí)中水供應(yīng)系統(tǒng)的水量浪費(fèi)較為嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在開戶配水裝置后,不能及時(shí)獲得滿足使用要求溫度的熱水,往往要放掉不少冷水后,熱水設(shè)備才能正常使用。這部分流失的冷水,未產(chǎn)生使用效益,也即浪費(fèi)的水量。但現(xiàn)在,在我們?cè)S多設(shè)計(jì)當(dāng)中,已認(rèn)識(shí)到這個(gè)問題,而采用全循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的較多。
3.管道及閥門泄漏。管道銹蝕、閥門的質(zhì)量等導(dǎo)致大量的水消失。我們經(jīng)??吹铰愤叺慕o水管道在管子接縫處及法蘭、閥門連接處往外冒水。而且現(xiàn)在我們的城市中,建設(shè)項(xiàng)目非常多,建筑工地水的浪費(fèi)尤其嚴(yán)重。用戶們經(jīng)常反映浮球閥損壞、漏水,其質(zhì)量的低劣直接導(dǎo)致大量水從溢流管流出。其次埋在地下的管道漏水,這幾年也時(shí)??吹胶吐牭?。
二、給水系統(tǒng)的節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)
1.多高層建筑中應(yīng)充分利用市政給水管網(wǎng)的供水壓力。對(duì)于高層建筑,城市市政給水管網(wǎng)水壓一般難以完全滿足其供水要求,只能采用區(qū)域或獨(dú)立的升壓系統(tǒng)供水。某些工程設(shè)計(jì)中將管網(wǎng)進(jìn)水直接引入貯水池中,白白損失掉了可用壓頭,尤其是當(dāng)貯水池位于地下層時(shí),反而把壓頭全部轉(zhuǎn)化成負(fù)壓,更不經(jīng)濟(jì)合理。因此,應(yīng)對(duì)多層住宅、別墅和高層住宅低區(qū)盡量利用外部給水管網(wǎng)的壓力直接供水。對(duì)高層住宅,當(dāng)外部管網(wǎng)水壓不能滿足整個(gè)建筑物全部用水要求時(shí),可采用分區(qū)供水,n層(市政管網(wǎng)水壓僅能保證n層以下)以上采用變頻供水設(shè)備等二次加壓供水。這樣既減少了建筑投資,消除水質(zhì)二次污染,又節(jié)約了電耗,加壓設(shè)備為全自動(dòng)系統(tǒng)還可減少運(yùn)行管理費(fèi)用。
2.生活給水管道設(shè)計(jì)應(yīng)注意減壓節(jié)流問題。生活給水系統(tǒng)按規(guī)定豎向分區(qū)后仍然存在著部分衛(wèi)生器具配水點(diǎn)水壓偏大的問題,而這一點(diǎn)常常被忽視,因?yàn)榧词乖诜謪^(qū)后各區(qū)最低層配水點(diǎn)的靜水壓仍高達(dá)300~400 kPa。而在進(jìn)行設(shè)計(jì)流量計(jì)算時(shí),衛(wèi)生器具的額定流量是在流出水頭為20~30 kPa的前提條件下所得的,因而,若不采取減壓節(jié)流措施,衛(wèi)生器具的實(shí)際出水流量將會(huì)是額定流量的4~5倍。隨之帶來了水量浪費(fèi)、水壓過高、漏水量增加的弊病,同時(shí)易產(chǎn)生水擊、噪聲和振動(dòng),致使管件損壞、破裂。國外一些國家均采用在給水支管上安裝孔板、壓力調(diào)節(jié)閥或減壓閥等手段來避免部分供水點(diǎn)超壓,為用戶提供適宜的服務(wù)水龍頭,使豎向分區(qū)的水壓分布更加均勻,可使耗水量降低15%~20%。研制新型減壓節(jié)流裝置應(yīng)以容易安裝且不受安裝位置限制為前提,只有這樣才有利于推廣應(yīng)用。
3.熱水供應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能。熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水量浪費(fèi),主要表現(xiàn)在開啟熱水配水裝置后,不能及時(shí)獲得滿足使用溫度的熱水,往往要放掉不少冷水(即無效冷水)后才能正常使用。這種水流的浪費(fèi)現(xiàn)象是設(shè)計(jì)、施工、管理等多方面原因造成的。如未設(shè)計(jì)熱水循環(huán)系統(tǒng),這種方式浪費(fèi)水量最大;還有在設(shè)計(jì)中未考慮熱水循環(huán)系統(tǒng)多環(huán)路阻力的平衡,循環(huán)流量在靠近加熱設(shè)備的環(huán)路中出現(xiàn)短流,使遠(yuǎn)離加熱設(shè)備的環(huán)路中水溫下降;熱水管網(wǎng)布置或計(jì)算不合理,致使混合配水裝置冷熱水的進(jìn)水壓力相差懸殊,若冷水的壓力比熱水大,使用配水裝置時(shí)往往要流出很多冷水之后才能將溫度調(diào)至正常。為了盡量減少這部分無效冷水的量,應(yīng)對(duì)現(xiàn)有定時(shí)供應(yīng)熱水的無循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行改造,增設(shè)回水管;對(duì)新建建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑性質(zhì)及建筑標(biāo)準(zhǔn)選用支管循環(huán)或干管循環(huán)。同一幢建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng),選用不同的循環(huán)方式其無效冷水量是不相同的,其優(yōu)劣依次為支管循環(huán)、立管循環(huán)、干管循環(huán),而按此順序各回水系統(tǒng)的工程成本卻是由高到低。在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中,還應(yīng)考慮盡可能減少熱能的損失。對(duì)局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)住宅廚房和衛(wèi)生間位置時(shí)除考慮建筑功能和建筑布局外,應(yīng)盡量減少其熱水管線的長(zhǎng)度,并進(jìn)行管道保溫,除此之外,還應(yīng)選擇適宜的加熱和貯熱設(shè)備,在不同條件下滿足用戶對(duì)熱水的水溫水量和水壓要求,減少水量浪費(fèi)。隨著水泵自控技術(shù)及各種監(jiān)測(cè)儀表和新型感溫材料的出現(xiàn),熱水循環(huán)水泵的運(yùn)行也可采用變流量變揚(yáng)程的自動(dòng)控制系統(tǒng),可以考慮在配水龍頭處裝設(shè)簡(jiǎn)易的水流指示器或在最遠(yuǎn)配水點(diǎn)處裝設(shè)感溫元件,把信號(hào)傳遞至循環(huán)水泵的控制系統(tǒng),根據(jù)熱水的不同配水工況命令水泵時(shí)停時(shí)轉(zhuǎn)隨機(jī)改變其運(yùn)行參數(shù),從而節(jié)省電耗。采用變頻調(diào)速裝置比一般供水設(shè)備節(jié)電20%~40%。
三、使用節(jié)水節(jié)能型衛(wèi)生器具和配水器具設(shè)備
1.給水水嘴建議選擇能限制出流率、陶瓷芯等密封性好的節(jié)水型水嘴。節(jié)水型水嘴和普通水嘴相比較,在水壓相同的條件下,節(jié)水量為3%~50%,大部分在20%~30%。
2.廚房或衛(wèi)生間的水嘴和龍頭建議選擇充氣水嘴,可以有效節(jié)水,充氣率一般在15%左右,即節(jié)水率在15%左右。
3.建議選擇節(jié)水型便器,坐便器水箱容積不大于6L。建議選擇大、小便分檔沖洗的產(chǎn)品,小便的沖水量一般為4L。
4.公共場(chǎng)所建議選擇感應(yīng)式便器或延時(shí)自閉式?jīng)_洗閥和水嘴。延時(shí)自閉式?jīng)_洗閥在出水一定時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉,可避免長(zhǎng)流水現(xiàn)象。感應(yīng)式閥門克服了上述缺點(diǎn),避免了觸摸操作,節(jié)水、衛(wèi)生,但造價(jià)較高。
5.有些場(chǎng)合可運(yùn)用真空技術(shù)進(jìn)行沖洗,達(dá)到節(jié)水的效果。
總之,節(jié)水節(jié)能已成為給水排設(shè)計(jì)工作者的緊迫任務(wù)。各種節(jié)排措施也已成為國內(nèi)外考評(píng)綠色建筑的重要方面。為使給排水設(shè)計(jì)符合日益增長(zhǎng)的節(jié)能節(jié)水要求,文中的各項(xiàng)措施值得我們?cè)谌粘TO(shè)計(jì)工作中加以實(shí)踐,并提出更多卓有成效的節(jié)能節(jié)水新舉措。