劉美強
(四川廣匯蜀信實業(yè)有限公司,四川成都 610094)
給排水設計在建筑工程中有重要地位,負責供應排放生活用水、消防用水以及生產(chǎn)用水,影響著建筑功能的穩(wěn)定性。如今我國環(huán)保意識不斷提高,在給排水設計中使用節(jié)能節(jié)水技術十分常見,在滿足日常生活和生產(chǎn)用水的基礎上,利用節(jié)能節(jié)水技術節(jié)約水資源,有重要價值。因此需要進一步推廣節(jié)能節(jié)水措施的應用,節(jié)約水資源。
我國經(jīng)濟快速發(fā)展期間,水資源浪費問題受到了重點關注,我國水資源日漸匱乏,能源供需沖突顯著,環(huán)境問題緊張。我國大力倡導節(jié)能減排,在建筑設計中,節(jié)水節(jié)能也成為提高能源利用率,節(jié)約資源的重要措施,不僅滿足環(huán)保政策,也有助于我國社會的可持續(xù)發(fā)展。給排水工程作為建筑中十分重要的構成,對節(jié)水節(jié)能的環(huán)保效益產(chǎn)生直接影響,應用節(jié)水節(jié)能措施,能夠顯著控制建筑成本,提高經(jīng)濟效益。如今我國國民環(huán)保意識提高,對于居住環(huán)境提出了更高要求,在給排水設計中應用節(jié)能節(jié)水措施,也能有效處理水質(zhì)污染和水資源短缺的問題,對于改善國民生活品質(zhì),實現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。
建筑供水系統(tǒng)也存在一定問題,如熱力系統(tǒng)不科學導致水資源浪費,需要使用熱水提前放部分冷水,才能接出熱水,每年排放的冷水量巨大,造成資源被大量浪費。同時也存在壓力不合理的問題,給水系統(tǒng)一般供應生活、生產(chǎn)、消防等用水,對于水壓的要求并不高。除了消防用水以及工業(yè)生產(chǎn)外,供水水壓不需要設置過高,適當調(diào)節(jié)水壓可有效減少不必要的能源消耗。若使用的衛(wèi)生器具不滿足給水系統(tǒng)標準,也會造成結束施工后,管道滲水,甚至出現(xiàn)冒水現(xiàn)象,造成水資源被浪費。在我國水資源計量體系中,長期使用粗放式計量系統(tǒng),造成有大量水資源未經(jīng)計量被無端浪費,給我國造成巨大經(jīng)濟損失。同時預埋管道上也存在不合理的問題,由于為做好防腐處理,管道受到水流影響,可能發(fā)生腐蝕老化,造成管道連接位置松動,出現(xiàn)漏水,影響到水流供應,更造成水資源浪費問題。對預埋管道的維修難度高,增加了維修成本以及時間。
在建筑排水系統(tǒng)設計中,主要存在管道連接和超壓問題。建筑設計的排水系統(tǒng)主要用于排放生活污水或者工業(yè)污水,對于壓力的要求不高,尤其是生活用水排放,對于壓力需求更低[1]。在實際設計中,排水系統(tǒng)設計的壓力過大,造成不必要的電能消耗,浪費過多動力。同時排水系統(tǒng)壓力和動力過大,會造成傳輸介質(zhì)頻率以及振幅增強,影響到運輸管道壽命。另外,連接排水管道存在的問題,主要由于管道連接位置使用精細配件,保證完成正常的排水工作,部分施工人員由于態(tài)度或者工作能力的問題,造成連接工作發(fā)生縫隙,出現(xiàn)漏水等情況,也會造成水資源的浪費。另外消防系統(tǒng)作為給排水系統(tǒng)的重要構成,消防系統(tǒng)能耗偏高,造成水資源浪費。在很多建筑工程中,為注意節(jié)能型器具的應用,影響到節(jié)能減排效果,造成水資源浪費。建筑使用過程中,居民生活用水直接排放,水資源利用率局限,仍然有待提高。部分工程建立儲水池,但由于未加處理和管理,儲水池變?yōu)殚e置裝置,失去其建設意義。
按照我國建筑給排水設計標準,衛(wèi)生器具給給水壓力為0.2~0.3MPa。設計高層建筑的給水系統(tǒng),應當通過豎向分區(qū),保證水壓控制在0.45MPa。在設計時,還需要按照樓層高度計算供水水壓,低樓層可控制在低水平,高樓層可提高水壓,保證穩(wěn)定供水的情況下,降低能源消耗,同時施工期間注意觀察水壓指標,有不合理的情況,及時糾正。為了嚴格控制供水水壓,保證在合理空間,考慮到工作壓力和靜水壓力,要安裝減壓裝置,水壓過高時需要及時控制水壓[2]。為了保證建筑使用期間水壓合理,可安裝減壓裝置,及時控制高水壓的情況。以往利用串聯(lián)供水立管減壓,無法滿足分區(qū)供水,串聯(lián)分壓會耗費更多能耗,難以達到節(jié)水節(jié)能效果。可以改用可調(diào)節(jié)和比例式減壓閥,分別使用水平安裝和垂直安裝的方法,達到減壓的目的。注意應用的可調(diào)節(jié)式減壓閥,調(diào)節(jié)前后壓力差控制在0.4MPa之內(nèi),應用比例式減壓閥,調(diào)節(jié)前后壓力差控制在4:1之內(nèi)。按照實際情況適當調(diào)整壓力,保證水壓值合理。
圖1 可調(diào)節(jié)式減壓閥
選擇節(jié)能型儀表應用于入戶管中,安裝精密水表,精確反饋用水量,減少用戶用水量。同時選擇節(jié)能型衛(wèi)生器具,主要包括淋浴器具、浴池、綠化用水、坐便器等產(chǎn)品。建筑中浴室給排水應當使用單管恒溫混合閥,通過提高管道水溫控制冷水量,若配合腳踏閥淋浴器和紅外感應裝置等器具,可達到更好的節(jié)水效果。新型淋浴器可節(jié)約20%水量,具有良好的節(jié)水效益。在浴池和水箱安裝溢出報警裝置,達到最大水位線時,發(fā)出警報,提醒人們及時關閉,可避免對水資源造成浪費。在綠化用水中,使用微噴滴灌方式取代水管灌溉,可滿足綠化用水需要,同時節(jié)約用水量。使用節(jié)水型坐便器,可控制出水量,容積不超過6L,避免水資源浪費,達到節(jié)水效果。
目前建筑節(jié)能節(jié)水供水設計,主要應用高位水箱和常速泵組聯(lián)合供水,通過該組合裝置可有效緩解供水壓力,提高水泵運行的效率,變頻變速泵組流量要多于水泵日最大流量,一般情況下在1/3~1之間,保證高位水箱穩(wěn)定供水。建筑給排水系統(tǒng)最常利用管網(wǎng)疊壓、變頻調(diào)速以及高位水箱等供水方式,但只有高位水箱供水,才能保證水泵高效運行。高位水箱也是一種高穩(wěn)定性的供水方式,能夠滿足節(jié)約能耗的目的。而管網(wǎng)疊壓供水具有較高的節(jié)能效果,但穩(wěn)定性差,難以保證建筑的穩(wěn)定用水。變頻調(diào)速供水能耗最高,節(jié)能效果較差。對供水方式的選擇應當優(yōu)先選擇高位水箱方式,還需要綜合考慮建筑特點,選擇合適的供水方式。
圖2 節(jié)能供水方式
要積極開發(fā)太陽能等環(huán)保能源,減少電能的應用。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,年日照量超過1400h,太陽輻射量達到4200MJ/m2的地區(qū),均可以應用太陽能能源系統(tǒng)。使用太陽能能源系統(tǒng),具有更高經(jīng)濟價值,資金回收率短,一般情況下5-8年可回收投資。若在不同區(qū)域利用太陽能優(yōu)勢,充分發(fā)揮出水源優(yōu)勢,也能將污水重復應用,提高資源利用最大化[3]。在城市管網(wǎng)系統(tǒng)中,供熱系統(tǒng)可根據(jù)熱水用途調(diào)整溫度,在運輸過程可收集熱能,重復利用。此外也需要完善熱循環(huán)供應系統(tǒng),建筑熱循環(huán)功能系統(tǒng)仍然存在明顯的問題,如水溫供應不穩(wěn)定,需要將涼水放出一部分后,才能使用熱水,造成大量水資源浪費。對于無效冷水的問題,多由于施工原因和設計原因造成,需要加強熱循環(huán)系統(tǒng)中保溫功能,可采用立管循環(huán)以及支管循環(huán),實現(xiàn)全面供應熱水,減少水資源浪費。
中水回用工程,即生活排放的污水和廢水,經(jīng)過收集處理后,再次利用的措施。通過合理設計給排水系統(tǒng),根據(jù)對水質(zhì)要求的不同,可利用組合式節(jié)水方法,循環(huán)利用。因此要積極收集建筑用戶日常生活產(chǎn)生的廢水和污水,收集至蓄水池中重復利用,以達到節(jié)水節(jié)能的目的。另外不能忽視雨水的收集。建設貯水池收集雨水,進行統(tǒng)一處理,達到特定標準后,可以專水專用。傳統(tǒng)雨水收集多通過城市管網(wǎng)系統(tǒng),被排放至河流中,只有少量水分被收集,大部分雨水被浪費。建筑要在給排水系統(tǒng)中增設雨水收集系統(tǒng),設置雨水收集池,配置對應的回用措施和處理措施,避免雨水池閑置。在設計時細化雨水處理和雨水利用系統(tǒng),保證中水回用系統(tǒng)穩(wěn)定運行。如將建筑消防系統(tǒng)和中水回用系統(tǒng)聯(lián)合,將雨水收集集中處理后,保存在消防儲水池中,一旦建筑發(fā)生火災,能夠及時滅火,保證消防安全。消防蓄水池用水對于水質(zhì)要求不高,可充分利用雨水,減少水資源的浪費,達到節(jié)能節(jié)水的目的。
綜上所述,建筑節(jié)能節(jié)水給排水設計對我國環(huán)保事業(yè)有重要價值,目前建筑給排水設計中存在一定問題,還需要嚴格控制給水系統(tǒng)水壓,選擇節(jié)水型儀表和器具,選擇節(jié)能型供水方式,積極利用太陽能供能,增設中水回用工程,從而提高給排水節(jié)能節(jié)水效益。