鄭育芳
金中天建設(shè)集團(tuán)有限公司,廣東廣州 510100
在給排水系統(tǒng)中,為居民日常生活、工業(yè)生產(chǎn)等提供用水是給水工作的主要任務(wù),將居民生活廢水和工業(yè)生產(chǎn)廢水排出是排水工作的主要任務(wù)。近年來(lái),社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,工業(yè)化水平不斷提高,人口數(shù)量越來(lái)越多,資源能源消耗量也隨之大量增加,再加上嚴(yán)重的水污染現(xiàn)象,導(dǎo)致城市供水系統(tǒng)壓力很大。因此,在建筑工程給排水設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中,必須堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的理念,盡可能減少能源資源消耗,合理應(yīng)用新能源,加強(qiáng)對(duì)水資源的循環(huán)利用。文章分析了建筑工程給排水系統(tǒng)的主要特點(diǎn),對(duì)建筑工程給排水中的節(jié)能措施應(yīng)用進(jìn)行了探討和研究,希望能為相關(guān)行業(yè)提供有益參考。
(1)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代建筑工程在功能上越來(lái)越完善,導(dǎo)致建筑給排水系統(tǒng)復(fù)雜性有所增加。此外,現(xiàn)代建筑給排水系統(tǒng)管道越來(lái)越長(zhǎng),需要使用到大量的動(dòng)力設(shè)備,在使用設(shè)備時(shí)經(jīng)常有噪音產(chǎn)生,對(duì)住戶的居住舒適度產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。因此,在設(shè)計(jì)給排水系統(tǒng)時(shí),需要根據(jù)實(shí)際情況,采取合理、有效的降噪手段解決這一問(wèn)題。
(2)隨著城市人口數(shù)量的增加,現(xiàn)代建筑逐漸向著高層化發(fā)展,在這種情況下,給排水系統(tǒng)管道長(zhǎng)度也會(huì)相應(yīng)加長(zhǎng)。高層建筑樓層很高,給水系統(tǒng)需要將水運(yùn)送到高處,管道壓力會(huì)大大增加,因此,現(xiàn)代建筑給排水系統(tǒng)對(duì)管材強(qiáng)度有了更高的要求,接口方面也出現(xiàn)了新的變化,柔性接口在給排水施工中更為常見(jiàn),這些都是為了提高給排水系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。
(3)現(xiàn)代建筑需要容納更多住戶,隨著住戶數(shù)量的增加,生活廢水排放量也越來(lái)越大,為排水系統(tǒng)帶來(lái)了較大壓力。如果排水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題,會(huì)在很大程度上影響住戶的日常生活,因此,施工單位需要尤其重視排水系統(tǒng)的安裝施工,從源頭上消除排水系統(tǒng)故障,確保其運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。
(4)對(duì)于高層建筑而言,其消防系統(tǒng)的靜水壓力很高,這種高壓很容易損壞給排水系統(tǒng)管道及其配件,對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。因此,在設(shè)計(jì)消防系統(tǒng)時(shí),適當(dāng)增加豎向分區(qū)是較為合適的處理辦法,這樣能夠有效降低靜水壓力,確保供水系統(tǒng)正常運(yùn)行[2]。
2.1.1 給水排水配件質(zhì)量問(wèn)題
在給排水系統(tǒng)施工過(guò)程中,許多施工單位使用的給水排水設(shè)備比較落后,嚴(yán)重浪費(fèi)水資源;水龍頭和管道是給排水系統(tǒng)重要的配件,如果沒(méi)有嚴(yán)格控制配件質(zhì)量,給排水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)水資源浪費(fèi)現(xiàn)象;一般來(lái)說(shuō),衛(wèi)浴設(shè)備并不包含在建筑給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中,但是設(shè)計(jì)人員有必要注明衛(wèi)浴設(shè)備可能出現(xiàn)的水資源浪費(fèi)問(wèn)題,對(duì)節(jié)能、節(jié)水設(shè)備進(jìn)行大力推廣。
2.1.2 供水系統(tǒng)浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重
供水系統(tǒng)存在嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象,其主要表現(xiàn)為:首先,建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺乏合理性,在開(kāi)啟熱水系統(tǒng)后,最初流出的水溫度達(dá)不到要求,只能被白白浪費(fèi)掉;其次,給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺乏合理性,造成水壓過(guò)高,不僅對(duì)用戶的體驗(yàn)造成不良影響,而且水流在噴濺時(shí)的浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重,長(zhǎng)此以往,設(shè)備壽命會(huì)縮短;最后,消防用水存儲(chǔ)設(shè)計(jì)缺乏合理性,不僅浪費(fèi)水資源,而且使得消防設(shè)備維護(hù)費(fèi)用增加[3]。
2.1.3 再生水資源利用率較低
相較于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,中國(guó)雖然水資源總量大,但是人均占有量少,許多北方城市更是出現(xiàn)了水資源短缺的狀況。因此,在設(shè)計(jì)建筑給排水系統(tǒng)時(shí),設(shè)計(jì)師需要對(duì)再生水資源的利用進(jìn)行全面考慮,提高再生水資源利用效率?,F(xiàn)階段,很少有城市專門針對(duì)雨水、生活用水等進(jìn)行二次處理,其主要原因是在設(shè)計(jì)給排水系統(tǒng)時(shí),沒(méi)有進(jìn)行有關(guān)技術(shù)設(shè)備的設(shè)置,水資源利用效率偏低。
2.2.1 充分利用太陽(yáng)能
我國(guó)有著豐富的太陽(yáng)能資源,大部分地區(qū)的年日照可達(dá)2200h。太陽(yáng)能屬于一種新型能源,具有清潔無(wú)污染、可再生、易利用等特點(diǎn),因此,在給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)師可以考慮對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行充分利用。太陽(yáng)能熱水器具有諸多優(yōu)點(diǎn),包括保溫性強(qiáng)、效率高、便于操作和維護(hù)等,對(duì)于一般家庭而言,太陽(yáng)能熱水器可以滿足春季、夏季以及秋季的使用要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)資源能源的大量節(jié)約。小型熱水器在住宅建筑中的應(yīng)用較為普遍,這類熱水器在運(yùn)行過(guò)程中一般采用單循環(huán)方式,集熱器負(fù)責(zé)對(duì)水進(jìn)行加熱,然后儲(chǔ)水箱儲(chǔ)存熱水,供給住戶日常使用。小型熱水器具有以下特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉且抗凍性差。其結(jié)構(gòu)通常為全玻璃真空管結(jié)構(gòu),玻璃管內(nèi)部直接進(jìn)行水的加熱,然后通過(guò)真空管與非承壓水箱進(jìn)行直接連接,在取用熱水時(shí)采用落水法。除了玻璃真空管之外,部分熱水器的結(jié)構(gòu)由玻璃真空管和金屬熱管相結(jié)合的方式構(gòu)成,這類結(jié)構(gòu)在抗凍性、耐壓性以及耐冷熱沖擊性方面都有了明顯提升[4]。
2.2.2 合理利用市政管網(wǎng)壓力
在設(shè)計(jì)節(jié)能給排水系統(tǒng)時(shí),還可以對(duì)市政管網(wǎng)壓力進(jìn)行合理利用。目前,許多城市人口密度較大,高層住宅數(shù)量越來(lái)越多,大多數(shù)建筑物的樓層在5層以上,供水壓力普遍較大。要確保供水穩(wěn)定,通常需要進(jìn)行二次加壓。市政給水管網(wǎng)壓力通常為0.2~0.4Mpa,對(duì)于3~5層建筑的供水需求可以滿足,如果是更高樓層,必須采用二次加壓。因此,在設(shè)計(jì)給排水系統(tǒng)時(shí),可以采取分區(qū)供水的方式,或者使用先進(jìn)的供水設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)二次加壓能耗的降低。
2.2.3 采用分流制排水
分流制排水意味著分別排放優(yōu)質(zhì)生活廢水和糞便污水,采取這種排水方式能夠有效提升中水的利用效率。中水就是優(yōu)質(zhì)生活廢水,例如冷卻水、洗衣水等,對(duì)這部分水進(jìn)行合理有效的處理,可以將其應(yīng)用到除飲用水以外其他領(lǐng)域中,實(shí)現(xiàn)水資源二次循環(huán)利用。采取分流制排水不僅可以提高水資源利用效率,還能降低水廠凈化難度和能源消耗。
2.2.4 合理選擇變頻水泵
要想有效改善供水系統(tǒng)中電力、水源浪費(fèi)現(xiàn)象,合理選擇變頻水泵具有重要意義?,F(xiàn)階段,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,水泵自動(dòng)化技術(shù)水平有了顯著提升,許多新型感溫材料、檢測(cè)儀表等也在給排水工程中得到了應(yīng)用,循環(huán)水泵實(shí)現(xiàn)了對(duì)流量以及揚(yáng)程的自動(dòng)化控制。將感溫原件設(shè)置在水龍頭位置,能夠向循環(huán)水泵控制系統(tǒng)傳達(dá)信息,根據(jù)熱水配水狀況的不同對(duì)水泵開(kāi)關(guān)進(jìn)行操縱,以此實(shí)現(xiàn)水泵運(yùn)行參數(shù)的改善,有效降低電力消耗量。調(diào)查研究表明,相較于普通供水設(shè)施,安裝變頻測(cè)速裝置能夠降低電能消耗量的10%~40%[5]。
2.2.5 分開(kāi)設(shè)置生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)
在高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)分開(kāi)設(shè)置生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng),其主要原因是二者對(duì)水壓的要求存在一定差異。國(guó)家對(duì)生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)的靜水壓力進(jìn)行了明確規(guī)定,前者需要控制在300~400kpa,后者則需控制在800kpa以內(nèi)。如果按照消防給水系統(tǒng)的靜水壓力要求進(jìn)行合并設(shè)置,生活給水管道壓力會(huì)超出規(guī)定范圍,通常需要設(shè)置減壓閥,造成一定的浪費(fèi)現(xiàn)象。如果按照生活給水系統(tǒng)的靜水壓力要求進(jìn)行合并設(shè)置,消防給水管道還要進(jìn)行水泵機(jī)組的增設(shè),同樣會(huì)導(dǎo)致能源消耗量增大,這樣是得不償失的。因此,最好的辦法就是將二者分開(kāi)設(shè)置,不僅便于管理和維護(hù),而且有利于減少給排水系統(tǒng)能源消耗量。
綜上所述,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展,近年來(lái),建筑工程數(shù)量越來(lái)越多,規(guī)模越來(lái)越大,這在一定程度上推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。然而,建筑工程在建設(shè)過(guò)程中需要消耗大量能源資源,尤其是排水系統(tǒng)。為了緩解國(guó)內(nèi)能源緊缺的局面、減輕城市供水壓力,必須采取科學(xué)合理的措施,降低建筑給排水能源消耗量。因此,設(shè)計(jì)人員需要綜合考慮各方面因素,在給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中合理應(yīng)用節(jié)能措施,不斷研究先進(jìn)的節(jié)能節(jié)水技術(shù),提高建筑給排水設(shè)計(jì)水平,實(shí)現(xiàn)能源資源消耗量的有效降低,推動(dòng)國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展。