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        基于綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用

        2021-01-06 22:55:00高文琪
        河南建材 2021年6期
        關(guān)鍵詞:水壓熱水浪費

        徐 靜 高文琪

        蘭州工業(yè)學(xué)院(730050)

        隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,建筑行業(yè)發(fā)展非常迅速,已經(jīng)成為了我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一。然而由于建筑行業(yè)存在環(huán)境污染、高耗能、水資源用量大等諸多問題,使得環(huán)境負荷加重[1]。隨著資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能環(huán)保理念的提出,各行各業(yè)均意識到了節(jié)能減排的意義,綠色節(jié)能理念得到了很快的發(fā)展及普及,并在建筑設(shè)計領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在建筑行業(yè)中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù),不僅可以更加節(jié)約資源,還能有效地提升能源利用率、節(jié)約建筑成本。給排水工程可直接影響建筑節(jié)能節(jié)水等性能,在現(xiàn)代化綠色建筑中具有重要意義,所以可在建筑給排水設(shè)計中充分利用綠色節(jié)能理念[2]。很多新技術(shù)在給排水工程中應(yīng)用以后,可以有效減少水資源浪費,這也是緩解水資源及其它能源短缺現(xiàn)狀的方法之一。文章針對目前綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了綜合性的闡述,以期為制訂更有效的節(jié)能節(jié)水方案提供有效的理論依據(jù)。

        1 綠色建筑給排水節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用

        1.1 雨水滲透技術(shù)

        在綠色建筑中應(yīng)用給排水節(jié)水節(jié)能技術(shù)對于雨水的有效收集和應(yīng)用是一種重要的方法。雨水滲透技術(shù)的主要原理是將雨水資源匯入到綠色建筑的排水系統(tǒng)中,使其支撐部分建筑供水,從而降低其它水資源的應(yīng)用,且不會污染地下水[3]。 常見的雨水滲透技術(shù)主要為滲透地面與滲透管溝兩項技術(shù)。滲透技術(shù)主要是結(jié)合建筑的范圍來改良建筑環(huán)境,利用人工滲透技術(shù)鋪一層透水性能良好的多瀝青路面。可在符合綠色建筑施工要求的前提下擴大綠化面積,以增加滲透能力,加強滲入雨水的能力,同時過濾雨水中的污染物,提升綠色建筑的用水質(zhì)量[4]。滲透管溝技術(shù)主要利用穿透管和無砂混凝土等透水性較好的材料在地下建設(shè)滲透管溝,用礫石填充于管溝周圍。滲水管具有占地面積少、滲透性和調(diào)蓄能力優(yōu)良的優(yōu)點,但是其容易發(fā)生堵塞,且不易清洗。將雨水導(dǎo)入給排水系統(tǒng)中后應(yīng)進行集中處理和凈化,但是若是用于沖廁或者是洗車,則可以簡單處理后直接使用。

        1.2 第二水源的開發(fā)

        第二水源主要包括雨水、建筑生活排水等,充分利用第二水源能夠有效節(jié)約水資源。通過建立蓄水池收集雨水,然后使用凈化處理技術(shù)處理凈化雨水,從而達到用水的相關(guān)標準。在我國各種建筑排水總量中,辦公樓生活廢水約占40%,住宅約占69%,賓館及飯店占87%[5]。按照污染程度主要包括生活污水與生活廢水兩種,前者主要是指生活中產(chǎn)生的污染程度較嚴重的排水,例如糞便污水等;后者是指生活中沐浴、洗菜、洗衣服等產(chǎn)生的廢水。生活排水中的部分水源可以二次利用,如洗菜、洗衣服等廢水可沖洗廁所。對優(yōu)質(zhì)雜排水進行凈化處理,達到《生活雜用水水質(zhì)標準》后可用于生活、環(huán)境以及市政等方面。利用好第二水源可極大減少綠色建筑的用水量,從而降低城市用水壓力。

        1.3 運用空氣熱泵技術(shù)

        空氣熱泵實質(zhì)上屬于一種熱量提升裝置,空氣源熱泵熱水機組一般由壓縮機、蒸發(fā)器、膨脹閥、過濾器、儲液罐、冷凝器、儲水箱等幾部分組成,其主要的工作原理是收集環(huán)境中的熱能,并將熱量轉(zhuǎn)化成對水資源進行加熱的一種熱能,兩者相遇發(fā)生氣化作用,再經(jīng)過壓縮機進行制熱并產(chǎn)生氣體,氣體在制冷劑的作用下不斷循環(huán),最終實現(xiàn)對水的加熱功能[6]。常用的熱泵產(chǎn)品以制冷劑為媒介,其在-40℃即能夠汽化,所以應(yīng)用效果是比較理想的??諝鉄岜眉夹g(shù)的應(yīng)用價值高,并且完全符合綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢。因此,為了提高綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能效果,研究空氣熱泵新技術(shù)是非常必要的。

        1.4 運用太陽能資源

        太陽能屬于清潔無污染的能源,且熱能轉(zhuǎn)化效率較高,因此如何更加充分有效地利用太陽能也是綠色建筑節(jié)水節(jié)能技術(shù)的重點研究方向。充分利用太陽光能,將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋崮艿?,能夠達到降低建筑能耗的效果。目前太陽能已經(jīng)越來越多地應(yīng)用到熱水供應(yīng)系統(tǒng)之中,在太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計中需要注意集熱器性能、地區(qū)環(huán)境溫度以及水流平衡方式等[7]。但是目前從太陽能的利用效率和利用價值方面來看,應(yīng)當從技術(shù)層面以及應(yīng)用方式上進一步優(yōu)化。此外,對于集熱器的研究也需要引起充分關(guān)注,這也是提升太陽能資源利用效率、取得技術(shù)創(chuàng)新和突破的關(guān)鍵。

        1.5 合理設(shè)定供水壓力

        適當?shù)卣{(diào)節(jié)供水水壓也是綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能技術(shù)中極為重要的一環(huán)。在之前的給排水系統(tǒng)應(yīng)用過程中,出現(xiàn)了很多因為水壓設(shè)置不當而產(chǎn)生的水資源浪費現(xiàn)象,如在人們正常用水時,若水壓過大就會使得用水量增加,出現(xiàn)浪費水資源的現(xiàn)象?;诖朔N現(xiàn)象,在實際的建筑給排水設(shè)計中,應(yīng)當充分考慮水壓能力與人們的應(yīng)用需求,并且在此基礎(chǔ)上盡可能降低供水壓力,避免因水流速度過快而影響水資源的高效應(yīng)用[8]。合理設(shè)定供水壓力可從兩方面考慮,即對配水點實際水壓進行限定與采取減壓技術(shù)。限定配水點的實際水壓,從規(guī)定層面減少因水壓標準而造成的水資源浪費現(xiàn)象。而減壓技術(shù)則是在現(xiàn)有給水系統(tǒng)中安裝減壓裝置,從而有效控制水壓,避免出現(xiàn)超壓出流現(xiàn)象。減壓裝置包括減壓閥、減壓孔板和節(jié)流塞。相較于減壓閥,減壓孔板更為便宜,且更加容易管理。但是減壓孔板僅僅能夠減小動壓,靜壓依然保持不變,因而缺乏穩(wěn)定性,其自身結(jié)構(gòu)還容易產(chǎn)生堵塞,現(xiàn)在主要在水質(zhì)狀況良好且供水壓力穩(wěn)定的情況下使用[9]。

        2 新型節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用

        為推動綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用,除了不斷開發(fā)新技術(shù)之外,更需要從安裝材料和安裝設(shè)備入手實現(xiàn)真正的節(jié)水節(jié)能。

        2.1 選擇優(yōu)質(zhì)管材與閥門

        普通材質(zhì)的管道與閥門,如鍍鋅鋼管,不僅比較容易出現(xiàn)腐蝕問題,還會造成水質(zhì)污染和水資源浪費,因此在實際的安裝工程中應(yīng)適當選擇優(yōu)質(zhì)的新型管道和閥門。新型的材料包括鋼塑復(fù)合管、不銹鋼管、PE管、PP-R管及PVC-U管等。這些優(yōu)質(zhì)材料制成的管道在塑形和防水防腐蝕方面都具有很大優(yōu)勢。閥門在給排水系統(tǒng)中也具有重要作用,若其松動或材質(zhì)不佳,很容易造成水污染和浪費。一般來講,截止閥比閘閥的閉合性更好,而閘閥比蝶閥關(guān)得更嚴,因此在條件允許情況下,人們可首選截止閥。

        2.2 選擇節(jié)水型衛(wèi)生器具

        使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器對于節(jié)約水資源也有重要影響。據(jù)統(tǒng)計,普通淋浴噴頭20L/min,而節(jié)水型噴頭僅約9L/min,可節(jié)約大量水資源[10]。由此可見,衛(wèi)生器具和配水器具在整個建筑節(jié)水效果中的關(guān)鍵作用。在選擇節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具時,可從以下幾個方面進行考慮:首先,如果水壓相同,使用充氣水龍頭或瓷芯節(jié)水龍頭的節(jié)水效果都非常好,而在水壓超標配水點處,則應(yīng)用節(jié)水龍頭的效果更好;其次可應(yīng)用小容量水箱大便器,在充分保證排水系統(tǒng)運行正常的前提下,可選擇小容量水箱大便器;此外,浴室選擇具備節(jié)水功能的蓮蓬頭,也具有非常好的節(jié)水效果。

        3 環(huán)保概念新型消防

        目前,環(huán)保概念的新型消防已得到了廣泛應(yīng)用。與此同時,科技的發(fā)展也使得消防材料的種類逐漸增多、性能逐漸增強。傳統(tǒng)氣體滅火劑的主要成分為鹵代烷,但是該材料對臭氧層的破壞非常嚴重,嚴重影響地球生態(tài)環(huán)境。氣溶膠滅火技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用,有效地改善了這一現(xiàn)象。氣溶膠主要利用全淹沒的方式進行滅火,具有毒性小、對臭氧層無污染的特點,但其在使用范圍上具有局限性。因此,開發(fā)新型消防材料具有重要意義[11]。

        4 完善熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)

        隨著人們生活水平和建筑水平的提高,建筑的功能也在逐步完善。熱水供應(yīng)已經(jīng)成為給水系統(tǒng)的一項基本功能,但是有調(diào)查顯示,多數(shù)熱水供應(yīng)也存在著浪費水資源的現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為:在熱水裝置開啟后,需要放掉部分冷水之后才能正常使用足夠溫度的熱水。這部分冷水未經(jīng)使用就已經(jīng)被浪費,因此被稱為無效冷水。此種浪費主要是由于設(shè)計、施工、管理等多方面因素造成的。如果設(shè)計者在設(shè)計之初就未考慮熱水循環(huán)系統(tǒng)多環(huán)路阻力的平衡,那么循環(huán)流量在靠近加熱設(shè)備的環(huán)路中就可能出現(xiàn)短流,使遠離加熱設(shè)備的環(huán)路中的水的溫度下降。若熱水管網(wǎng)布置不合理,就會造成混合配水裝置冷熱水的進水壓力相差巨大,當冷水的壓力比熱水高出很多時,配水裝置在使用時通常就會先使冷水流出后才能將溫度調(diào)至正常。因此,要綜合考慮節(jié)水效果和成本造價,根據(jù)建筑的性質(zhì)、標準和經(jīng)濟等具體情況,加快對熱水供應(yīng)系統(tǒng)的改造,以減少此類水資源的浪費。

        5 結(jié)語

        綜上,節(jié)水節(jié)能技術(shù)屬于綠色建筑非常重要的組成部分,其對建筑行業(yè)的發(fā)展具有很深遠的影響。隨著國家對于綠色環(huán)保觀念的推行和科技的發(fā)展,建筑節(jié)水節(jié)能技術(shù)也越發(fā)受到重視。在實際工作中,應(yīng)當極力避免超壓出流,避免出現(xiàn)熱水系統(tǒng)產(chǎn)生過量無效冷水、二次污染導(dǎo)致水資源浪費等現(xiàn)象。在設(shè)計之初,應(yīng)當綜合考慮多種因素,在滿足供水要求的基礎(chǔ)上,提高水資源利用率,降低能耗。雖然綠色建筑已經(jīng)成為建筑業(yè)發(fā)展的主要趨勢,但是目前存在的問題也很多,距離真正的綠色建筑理念普及應(yīng)用還有很長一段路要走。因此,在建筑設(shè)計時要貫徹綠色節(jié)水節(jié)能環(huán)保理念,加大對于節(jié)水節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用;另外,應(yīng)當加強綠色建筑給排水系統(tǒng)部件及材料的創(chuàng)新研究,改善關(guān)鍵部件的性能,增強其節(jié)能環(huán)保的效果,從而降低對水資源的污染和浪費。

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