郭曉衛(wèi) 張玉新
摘要:一般來講,任何建筑都必須進行給排水設計,這關乎著建筑使用的安全性和舒適性,另外,還要盡可能地節(jié)水節(jié)能。隨著土地資源的緊張,高層建筑越來越多,高層建筑給排水設計成為相關設計者的必備技能,但因其使用人數(shù)多,給排水結構復雜等原因而難以讓設計者掌握。本文將從建筑給節(jié)水節(jié)能的重要性和現(xiàn)狀入手,結合實際對建筑給排水的節(jié)水節(jié)能新技術和節(jié)水節(jié)能新方法進行探究。通過建筑給排水中節(jié)水節(jié)能的新技術和新方法實現(xiàn)建筑給排水系統(tǒng)的優(yōu)化,從而實現(xiàn)資源和能源的節(jié)約,響應國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
關鍵詞:給排水;節(jié)水節(jié)能;新技術
1 前言
隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展和城市化進程的不斷加快,各類用水消耗速度飛升,使水資源的供需矛盾日益突出。聯(lián)合國發(fā)布的世界水資源報告指出,全球對水資源的需求正以每年1%的速度增長,在未來二十年還將大幅加快;并且未來工業(yè)用水和生活用水需求量將遠大于農業(yè)需水量。盡管我國已開展了大規(guī)模的防治水害和開發(fā)利用水資源的工作,取得了巨大成就,但缺水問題仍然嚴重,水環(huán)境污染和水資源危機成為制約全社會發(fā)展的瓶頸。新形勢下加強建筑給排水節(jié)水節(jié)能技術的研究,對水資源合理利用及利用率的提升,達到環(huán)保節(jié)能避免水資源污染、浪費現(xiàn)象發(fā)生,對解決國計民生問題、節(jié)能環(huán)保問題和生活用水質量問題,有著重要的現(xiàn)實意義。
2 建筑給排水節(jié)能措施
2.1 合理利用市政管網(wǎng)壓力
市政管網(wǎng)水壓一般在0.25~0.35MPa之間。一般情況下,市政管網(wǎng)的水壓可以直接供三~四層的用水。合理利用市政管網(wǎng)壓力這一點已經(jīng)寫入了設計規(guī)范,在設計管網(wǎng)水壓直供用水時,應考慮如下幾點:(1)調查市政管網(wǎng)水壓水量變化的詳細資料;(2)滿足用戶對于用水的要求。
在具體實施的過程中,首先需要根據(jù)建筑所需要的給水壓力合理地設計和選擇給水裝置,使其既可以保證建筑各個位置用水的需要,又可以避免單個位置出現(xiàn)較大的水壓,這樣就可以減少水能水量在使用過程中出現(xiàn)的浪費。而在節(jié)能給水裝置室外供水壓力不夠時,通常選用變頻泵給水。
2.2 變頻調速恒壓供水技術
高層建筑的供水以前通常是水泵水箱聯(lián)合供水的給水系統(tǒng)。高位水箱供水需要頻繁啟動水泵將水提升到高處再向下層供水,為滿足上層用戶用水的需求,水壓較大,因此為滿足下層用戶用水的舒適度,需要在下層增設減壓閥。用變頻調速水泵供水,可以根據(jù)用戶需水量調節(jié)水泵轉速,根據(jù)水壓的變化向接收器傳輸電信號,接收器調整電機評率。相對于水泵水箱聯(lián)合供水頻繁啟動水泵,使用變頻調速水泵可以節(jié)省大量的能源,同時也省去了水箱的裝配等費用。
3 建筑給排水節(jié)水措施
3.1 節(jié)水器具的使用
世界各國早已注意到計量器具和節(jié)水器具的安裝和使用可起到良好的節(jié)水效果。美國一項研究表明:通過計量和安裝節(jié)水裝置,家庭用水量可降低11%。以色列、日本等國通過引進節(jié)水型器具可實現(xiàn)家庭用水量減少20%~30%,其中日本節(jié)水龍頭可節(jié)水1/2、真空式抽水便池可節(jié)水1/3、節(jié)水型洗衣機每次可節(jié)水1/4。值得注意的是,國外在開發(fā)相應節(jié)水器具的同時,采取了多種配套政策措施以推廣節(jié)水器具的使用,如以色列、意大利以及美國部分州,要求在新建住宅、公寓和辦公樓內安裝的用水設施必須達到一定的節(jié)水標準;各國政府要求制造商只能生產(chǎn)低耗水的衛(wèi)生潔具和水噴頭,日本還對節(jié)水效果好的節(jié)水器具給予獎勵。綜合比較,建議選用日式節(jié)水器具。
3.2 開發(fā)利用中水
中水處理常用的核心處理工藝包括混凝氣浮處理、生物接觸氧化、膜生物反應器、潛流濕地處理等。采取哪種處理方式,需要根據(jù)原水水質、污水流量、使用要求等條件選取。目前各種處理方式在國內都有一些應用實例。對于以優(yōu)質雜排水及生活污水為原水的中水系統(tǒng),采用通用的生物處理工藝、物化處理工藝均能達到預期的處理效果,符合中水水質標準。綜合來講,經(jīng)過處理后的中水可以進行循環(huán)利用,達到節(jié)水效果。
3.3 收集利用雨水
雨水綜合利用可節(jié)水、削減面源污染、控制內澇。國外雨水利用實踐由來已久,區(qū)別于單一分散住宅的雨水利用裝置,國外大規(guī)模系統(tǒng)化的城市雨水收集利用始于20世紀80年代美國馬里蘭州進行的低影響開發(fā)(LID)建設。與分散住宅相比較,社區(qū)規(guī)模的雨水收集系統(tǒng)在環(huán)境改善、經(jīng)濟利益和住戶滿意度等方面均有優(yōu)勢。具體到措施,我們可以將建筑屋面以及小區(qū)道路,廣場及其他區(qū)域地面徑流雨水通過室外雨水管道有組織的收集及轉輸,合理規(guī)劃地表與屋面雨水徑流,對場地雨水實施外排進行總量控制,引導道路雨水進入下凹式綠地、植草溝、樹池等地面生態(tài)設施,在區(qū)內設置雨水收集池等雨水儲存裝置。
3.4 真空節(jié)水技術應用
所謂節(jié)約用水就是在人們日常生活中保證需求的前提條件下,盡可能地減少水資源的使用量,減少了不必要的水資源浪費。而現(xiàn)階段的真空節(jié)水技術可以實現(xiàn)人們生活節(jié)約用水的目的。在建筑排水工程之后,水管道中會注入大量的空氣,在高壓真空的作用下,水會與空氣相結合,最后產(chǎn)生氣水混合物,在清潔衛(wèi)生器具時,氣水混合物會被快速沖擊出來,這樣不僅保證了衛(wèi)生器具的清潔,還可以減少水資源的使用量。相關研究表明,普通民眾使用真空技術可以節(jié)約40%的水資源,在人員密集的公共場所使用真空技術就可以節(jié)約70%的水資源,所以,建筑排水工程過程中要積極推廣并應用這種節(jié)水技術。
4 結語
總而言之,建筑給排水的設計人員應當按照國家建筑行業(yè)的相關法律法規(guī),嚴格遵循相關技術規(guī)范,在設計給排水的過程中,對當中存在的問題要更加重視。不斷總結經(jīng)驗,提高建筑給排水設計水平,力求為人民為社會提供更加優(yōu)質、美觀實用的建筑。它作為建筑整體工作的重中之重,需要建筑設計者予以充分的考慮,不僅僅是對于各種規(guī)章制度的嚴格遵守,還需要本著全面以人為本的原則。理念與實踐相結合進而找尋一個全面均衡、細致安全的設計方案,確保居民的用戶體驗。
參考文獻:
[1]王紅武,張健,陳洪斌,畢學軍,夏四清.城鎮(zhèn)生活用水新型節(jié)水“5R”技術體系[J].中國給水排水,2019,35(02):11-17.
[2]藺曉,李佳林,翟桂麗.建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術及應用實踐[J].綠色環(huán)保建材,2017(05):109.
[3]原宇澤.綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能新技術的應用[J].南方農機,2019,50(24):267.
[4]吳金應. 高層建筑給排水節(jié)能節(jié)水的實現(xiàn)[J]. 價值工程. 2010,29(23):77.
[5]Lee M,Tansel B,Balbin M.Urban sustainability incentives for residential water conservation:Adoption of multiple high efficiency appliances[J].Water Resour Manage,2013,27(7):2531-2540.