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据统计,过去50年全世界淡水使用量增加将近4倍,达到每年4.13×1012m3。世界总取水量在20世纪70年代为22000亿m3,到20世纪末达到55000亿m3,净增长1.5倍。据统计,世界上有40多个国家和地区(占全球陆地面积60%)缺水。预计今后若干年内,缺水情况将更加严重。
中国水资源短缺、淡水资源总量约每年26200亿m3。人均占有量为每年2392m3,为世界人均占有量的1/4。随着国民经济的发展和城市生活水平的提高,水资源短缺问题已成为经济发展的一个制约因素。严峻的形势要求我们,必须增强水忧患意识,采取切实可行的措施来解决水资源的供需矛盾.因此,节水已成为亟待解决的问题,而在建筑中采用节水技术是节水的一个重要方面。
1 建筑节水的现状分析
1.1 国外节水现状[1]
城市中工业用水量的比重逐年增加。2000年世界各国的工业需水量约占世界总需水量的25%。为了解决水资源不足的问题,许多国家和城市把节约用水作为节水的重点。主要措施是重复利用工业内部已使用过的水,即一水多用。同时加强管道检漏工作,避免城市供水的不必要损失。
国外很重视关键的节水技术、设备的开发、节水器具的改进、提高、旧设备、旧工艺的改造等方面的科学技术的应用研究,依靠科技进步进一步提升城市节水工作。
1.2 国内节水现状
国内的节水运动始于20世纪80年代初期,经过20年多年的努力,取得了较大进展。
(1)制定了有关水和废水管理方面的法律法规。
现已颁布的直接涉及水和废水管理方面的有《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国水污染防治法》两部法律。的涉及水和废水管理方面的行政法规有《城市节约用水管理规定》、《取水许可制度实施办法》、《城市供水条例》、《征收排污费暂行办法》等等。
(2)设置了相关的主管机构
国务院城市建设行政主管部门主管全国城市供水工作和主管全国的城市节约用水工作。
(3)国内工业节水技术
鉴于大量工业废水除少数污染很严重外,大部分经简单处理后可重复使用,因此工业节水也是国内城市节水的重点。1990年我国城市工业万元产值取水量为245m3/万元,2004年已降至196m3/万元,但从整体来看,工业用水水平还比较低,同发达国家的20~30 m3/万元相比差距很大。
(4)国内生活用水节水
目前国内主要节水措施有:
①水表安装与计量。
②采用节水型器具。
③城市节水灌溉。
④城市污水回用技术(中水技术)。
⑤减少管网的漏损率。
⑥利用价格杠杆,调整水价,促进节水工作。
2 建筑节水措施
建筑节水是一个系统工程,除应制订有关节水的法律法规、加强日常管理和宣传教育、利用价格杠杆促进节水工作外,还就采取有效的技术措施,以保证建筑节水工作全面深入的开展。
2.1 推广使用优质给水管材、附件
节水的前提是防止管道渗漏,自来水的管道漏损率一般都在10%左右。建筑给水系统中,跑、冒、滴、漏现象较为普遍,水资源浪费严重,这通常情况下与管材、附件质量有关,也与施工质量有关。为减少管道漏损,在管道铺设时要采用质量好的管材及附件,就能很好地解决此类浪费问题。
2.2 推广使用节水型卫生器具和配水器具
从一些国家的家庭用水调查来看,饮用水占4%~5%,冲洗厕所占37%~39%,洗澡用水占34%~37%,其它用水占22%左右,其中大便器冲洗用水和洗澡用水占全部家庭用水的70%以上。由此可见,改进厕所的冲洗设备,采用节水型家用设备是城市建筑节约用水的重点。
2.2.1 免冲洗小便器
美国推出的免冲洗小便器,是一种不用水、无臭味的厕所用器具,其实仅仅是在小便器一端加个特殊的“存水弯”装置,但是因为经济、卫生、节水有效,所以还颇受欢迎。
2.2.2 延时自闭冲洗阀
它是利用先导式工作原理,直接与水管相连,在给水压力足够高的情况,可以保障大便器瞬时冲水的需要,用来代替水箱及配件,安装简洁,使用方便卫生,价格较低,节水效果明显。
2.3 防止给水系统超压出流造成的“隐形”水量浪费的措施:合理限定配水点的水压及采取减压措施。
2.4 完善热水循环系统设计,减少热水系统的无效冷水量。
据调查,一般住宅在开启热水配水装置后,往往要放掉不少冷水后才能正常使用。这部分流失的冷水,未产生使用效益,也就是浪费的水量。无效冷水的产生原因是多方面的,应想办法从建筑热水系统的各个环节抓起,减少无效冷水的排放。
2.5 推广使用区域集中消防加压贮水系统
消防贮水池可与游泳池、水景合用,做到一水多用、重复利用及循环使用。对于高层建筑或小区,应尽可能共用消防水池和加压水泵,这样,既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题,又可以节省投资、降低运转费用,便于集中管理,同时可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。
2.6 真空节水技术
用空气代替大部分水,依靠真空负压产生的高速气水混合物,快速将洁具内的污水、污物冲吸干净,达到节约用水、排走污浊空气的效果。在各类建筑中采用真空技术,平均节水超过40%。若在办公楼中使用,节水率可超过70%。
2.7 发展建筑中水系统和雨水收集系统
中水回用,是解决城市水资源危机的重要途径,也是协调城市水资源与水环境的根本出路、中水是水资源有效利用的一种形式,将成为城市的第二水源。一般而言,商住小区设置中水系统可节水70%,研究单位可节水40%,民用住宅区可节水30%,排水量可减少35%~50%。
2.8 建筑水箱采用防溢水的浮球阀或高质量浮球阀
水池水箱的常年溢水是造成水资源浪费的重要原因。究其根本,大多是由于进水浮球阀关闭不严或已损坏,所以应采用防溢水的浮球阀或其他高质量浮球阀。
2.9 合理设置和使用水表
(1)提高水表计量的准确度。由于选型和水表本身的问题,水表计量的准确性较差。
(2)水表前加装过滤器。影响水表计量准确度的主要原因之一是管网水质的影响,主要表现在水中杂质堵塞了水表滤网的部分进水孔,造成水表计量不准确。在水表前安装过滤器,可以解决这一问题并减轻水表磨损。
(3)发展IC卡水表和远传水表。
2.10 合理利用市政管网余压
在城市供水中,根据城市供水规模大小不同,一般市政给水管网压力均在0.2MPa~0.4Mpa之间,只能满足3层~5层多层建筑供水压力。合理利用市政管网压力,采用分区供水方式,可以减少二次加压能耗。如市政管网压力为0.3Mpa,则5层及以下楼层可采用市政管网直接供水,5层以上采用射流辅助或无负压新型供水方式,这样即不浪费市政管网余压又不至于使低楼层管网压力过高,造成能耗及水量浪费。[3]
建筑节水工作涉及到建筑给水排水系统的各个环节,建筑节水各方面的措施是相互联系、相互制约、相辅相成的,必须把建筑节水工作作为一个系统来抓,加强节水的科学管理,通过多种途径全面开展节水工作,只有这样才能获得最大的节水效果。
参考文献
[1]李培国,城市建设节水利用的现状分析,管理论坛JSXX01/2008
【关键词】农业水利;灌溉模式;节水措施
中国的水资源总量占全球的6%,而人口却占全球的23%,因人口众多,中国人均水资源量仅有2200m3 ,界平均值的1/4,在联合国可持续发展委员会统计的15国家和地区中,排在第121位。并且还被列为世界13个水资源最贫乏的国家之一。目前中国正常年份缺水量近400亿m3,其中农业缺水约300亿m3。另一水的利用率还有很大潜力,中国单方水的粮食生产能力只有0.87kg,远低于发达国家2kg以上的水平,农业大户,用水量约占全国用水总量的70%。因此,为应对趋严重的缺水形势,发展农业节水特别是发展农业节水灌溉是一种必然选择。节水灌溉是指在农田灌溉中,掌握科学的灌溉技术,采用先进的灌溉方法,以取得省水、增产的效果。我国是农业大国,水利是农业发展的命脉。
1.水灌溉的工作模式简析
(1)渠道防渗技术。渠道是我国农田灌溉的主要输水方式。但传统的土渠输水渗漏损失约占水量的50%~6%,因此,渠道防渗一直是我国发展节水灌溉的主要技术措施.按防渗材料可分为土料压实、三合土护面、砖有衬砌、混凝土衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。渠道防渗技术的节水特点是:减少渠系输水过程中的水量渗漏损失,提高渠系水利用系数,提高渠道输水安全保证率,提高渠道抗冲能力,增加输水能力。
(2)喷灌技术。喷灌是喷洒灌溉的简称,它是利用专门的设备(动力机、水泵、管道等)把水加,或利用水的自然落差将有水送到灌溉地段,通过喷洒器(喷头 )喷射到空中散成细小的水滴,均匀地散布进行灌溉。喷灌系统,一般包括水源工程、动力机、水泵、各种管道、喷头及控制设备等。喷灌系统分为固定式、半固定式和移动式三种:固定式喷灌系统各组成部分或者都固定不动,或者除喷头外,其它部分固定不动;半固定式喷灌系统除喷和装有喷头的支管可在地面移动外,其余部分固定不动,管片与水栓连接;移动式喷灌系统除水源(塘、井、道等)固定外,动力机、水泵、管道、喷头都可以移动。
(3)低压管道输水灌溉技术。简称“管灌”,是利用低压输水管道代替输水土渠将水送到田间灌溉作物,减少有世水在输送过程中的渗漏和蒸发损失的技术措施。低压管道个输水灌溉系统一般由水源、水泵及动力机、连接保护装均置、输水管道给配水装置及其他附属设备(如量水设备、排水阀、逆止阀和田间灌水设施)组成。一般可分为移动式、面,固定式和半固定式。移动式是除水源外,机泵和输配水管道都是可移动的,特别适合与小水源、小机组和小管径的是用水塑料软管配套使用。固定式是包括机泵、输配水管道、给配水装置等建筑物都是固定的,水从管道系统直接进入沟畦进行灌溉。半固定式的机泵、支管和给水装置都地埋固定,而地面灌溉管是可移动的.通过埋设于地下的同定管道将水输送到计划灌溉的地块,再通过给水栓供水给地面移动管进行灌溉[1]。
2.综合节水技术措施研究
(1)工程节水措施。包括灌溉工程配套、渠道衬砌、低压管道输水、机电井建设、地面灌溉设施改善、喷灌和滴灌系统,此类措施的基本作用是提高灌溉水的利用率和灌溉保证率。
(2)农业节水措施。包括土地平整、深翻深松、免耕少耕,平衡施肥、秸秆还 田和增施有机肥,提高土壤肥力。推广塑料薄膜覆盖及保护地栽培,发展设施农业,普及良种和使用抗旱保水剂。改进种植结构和耕作技术,以及防风林建设和水土保持,此类措施的基本作用是提高农作物产量和产品质量,降低农田水分蒸发耗水量。
(3)覆盖保墒技术。在耕地表面覆盖塑料薄膜、秸秆或其他材料抑制土壤蒸发,减少地表径流,蓄水保墒,提高地温改善土壤物理性状。起到蓄水保墒、提高水的利用率,促进作物增产的良好效果。秸秆覆盖一般可节水15%~20%,增产10%~20%.覆盖塑料薄膜可增加耕层土壤水分 l%~4%,节水20%~30%,增产 30%~40%[2]。
(4)管理节水措施。①土壤墒情监测与灌溉预报技术。用先进的科学技术手段,如张力计、中子法、电阻法等监测土壤墒情,数据经分析处理后配合天气预报,对适宜灌水时间、灌水量进行预报适时适量灌溉,有效地控制土壤含水量,节水、增产。②节水高效灌水制度。是把有限的灌溉水量在作物生育期内进行最优分配,以提高灌溉水向作物可吸收的根层储水的转化,以及光合产物向经济产量转化的效率。③灌区优化配水技术。根据灌区各级输配水渠道的技术参数和灌溉农田及作物分布情况,按照水源可供水量和作物某生育阶段需水量及水分生产函数,以输配水过程中水量损失较小,而增产值较大为目标,应用系统工程手段,编制灌区水量优化调度方案,合理调配灌溉水量。④灌溉自动信息系统管理技术。采用电子技术对河流水库、渠道的水位、流量、含沙量、抽水灌区的水泵运行情况等技术参数进行采集,利用自动化系统,对数据进行处理,按照最优方案,控制各个闸门的开启度或调节水泵运行台数,实现自动化监测控制,实现最优化川水管理。
(5)考虑农业种植结构。节水灌溉的目的是提高水的利用率和水分生产率,但仅靠节水灌溉工程提高水分生产率是很有限的,灌溉和农业措施的结合,不仅是提高水分生产率的需要,也是农民增收增效的需要。除滴灌和地下灌溉形式外,其余节水灌溉形式都难以减少作物的棵问蒸发,特别在作物生产前期,作物的遮荫率低,棵间蒸发量大。据已有的资料,山东省冬小麦生育期间水分蒸发约为2250m3 ,夏玉米2700m3,通过农业节水措施减少这蒸发,在相同产量水平下水分生产率会大有提高。通常推广的农业节水技术有:耕作保墒技术,如“虚实并存”耕作技术;秸秆、地膜覆盖技术;喷洒抗旱剂如旱地龙;使用保水剂;采用抗旱新品种等。山东省在曲阜市吴村建立的农业综合节水技术范区,就进行了果树的秸秆覆盖试验,获得成功。
(6)加强节水工程管理。节水灌溉重建轻管的问题,已经引起人们的高度重视,特别是社会主义市场经济条件下和现有的生产方式下显得尤为重要。国内外的有关专家认为,节水灌溉工程的管理占总效益的50%,由此可见管理工作的重要。事实上,工程建设好,因管理不善使工程效益难以发挥的例子并不鲜见,哪里工程管理好,其效益就高。东营广饶、肥城潮泉等地成立的灌溉服务公司,以及各地成立的节水抗旱服务组织,在工程的管理运行方面积累了一些经验。各地推广的小型农田水利工程的租赁、拍卖、承包等形式,对于明晰产权,国有资产保值增值,调动农民的积极性都有重要作用。
3.结语
农田水利建设项目的规划要符合国民经济的整体发展规划,要符合农业的发展规划,就要适应相应的资源开发利用规划,从资源利用和技术应用的角度人手正确地把农田水利工程和节水灌溉技术结合起来,进一步为农民服务,为农业水利体系服务,竭力节约资金,减少投资,降低农业用水成本,从而为提高农民生活水平推动农村经济分水分的发展提供更优良的服务。
参考文献:
关键词:节水潜力;节水措施;建平县
Abstract:In order to solve the pressing problems of water shortage in Jianping County,based on the analysis of water use and supply in 2010 , analyzed the water-saving potential of Jianping County, Concluded the total water-saving potential is 51,869 million m3.As the same time, proposed some scientific and effective water-saving measures such as "Water" reuse, use of unconventional sources ect, improved water reuse, full implementation of the Water-saving potential , in order to achieve Water resources’s scientific, efficient and sustainable use.
Key words:water-saving potential;water-saving measure;Jianping County
中图分类号:TU991.64文献标识码:A 文章编号:
建平县是我国北方缺水地区之一,地处辽宁省西部,是六山一水三分田的丘陵山区,全县总面积4892km2,总人口58.88万人,水资源总量为18221.7万m3,人均水资源占有量仅有337m3。水资源不足已经成为制约全县经济社会发展的“瓶颈”之一;与此同时,水污染严重、水环境日趋恶化,用水效率不高,也在很大程度上加剧了水资源的紧缺。为适应新形势下经济社会发展和生态环境保护对水资源高效和永续利用的要求,增强建平县可持续发展能力,实现农业大县、工业大县、林业大县以及畜牧大县“四个大县”的建设目标,进行节水潜力的分析和节水措施的探讨具有非常重要的现实意义。
1现状供用水情况分析
1.1 现状供水分析
(1)蓄水工程:2010年全县共有蓄水工程6座。总库容4270.74万m3,总兴利库容1042万m3,2010年蓄水工程总供水量为0。
(2)引水工程:2010年建平县共有引水工程三座,总引水规模2.19m3/s,总供水量340万m3。
(3)提水工程:2010年建平县共有提水工程一座,为老官地的达拉甲提水站,设计提水规模0.03 m3/s,现状年供水量为20.0万m3。
(4)水井工程:2010年建平县地下水井井数量共101034眼,其中配套规模以上机电井数量有2839眼。现状年供水量为9090万m3。
1.2现状用水分析
2010年,建平县的总用水量为9450万m3。其中生产用水为8130万m3,占总用水量的86.03%;生活用水为1300万m3,占总用水量的13.76%;生态用水为20万m3,占总用水量的0.24%。
(1)生产用水量
生产用水量包括工业用水、建筑业和第三产业用水、农田灌溉用水、林牧渔业用水以及畜牧用水等。其中工业用水量为2760万m3,占生产用水的33.94%;建筑业和第三产业用水160万m3,占生产用水的1.96%;农田灌溉、林牧渔业以及畜牧用水量为5210万m3,占生产用水的64.1%。将农田灌溉用水、林牧渔业用水以及畜牧用水统称为农业用水,则从比例分配中可以看出,在生产用水中,农业用水占的比重最大。
农业用水中农田灌溉用水量为4600万m3,占农业用水总量的88.3%,林牧渔畜用水量为610万m3,占农业用水总量的11.7%。农田灌溉用水中,水浇地的用水量为3580万m3,占农田灌溉用水量的77.8%,占农业用水量总量的68.7%;菜田用水量为1020万m3,占农业用水量总量的19.6%。
(2)生活用水量
生活用水量包括城镇生活用水和农村生活用水两部分。2010年,建平县居民生活用水量为1300万m3。其中城镇生活用水为450万m3,占生活总用水量的34.6%;农村生活用水量为850万m3,占总用水量的65.4%。
(3)生态用水量
2010年建平县生态用水量为20万m3,主要为河道外的生态修复。
2 节水潜力分析
2.1农业节水潜力
农业节水潜力主要是农田灌溉节水,主要指水浇地、菜田。2010年建平县水浇地亩均用水量为196m3,菜田亩均用水量为224m3。水浇地、菜田有效灌溉面积分别为31万亩和7.14万亩。如果通过灌区节水技术改造,在未来节水指标实现条件下,水浇地亩均用水量降至117m3,菜田亩均用水量可降至153m3,按现状有效灌溉面积计算,农田灌溉节水潜力为3945.94万m3。
2.2工业节水潜力
2010年建平县单位工业增加值用水量为92m3/万元,在节水指标实现条件下,用水定额可下降至50m3/万元,工业用水重复利用率将由现状的60%提高到85%以上,按现状工业增加值60.3亿元计算,工业节水潜力为2532.6万m3。
2.3城镇生活节水潜力
城镇生活节水潜力主要由供水管网节水和节水器具节水两部分组成。2010年建平县城镇人口12.37万人,城镇生活用水量为450万m3(包括城镇居民生活、建筑业和第三产业用水量)。2010年建平县城镇综合管网漏失率为5.3%,城镇生活节水器具普及率为50%。通过供水管网维修改造、节水器具普及推广,在节水指标实现条件下,综合管网漏失率将下降至3%以下,节水器具普及率将提高到100%。根据现状城镇用水人口和用水量计算,城镇生活节水潜力为59.39万m3。
2.4总节水潜力
经分析,建平县总节水潜力为6537.93万m3。在总节水潜力中,农业节水潜力为3945.94万m3,工业为2532.6万m3,城市为59.39万m3,分别占总节水潜力的60.4%、38.7%、0.9%。
3 节水措施探讨
根据建平县的实际情况,应从农业、工业、居民生活、水生态环境的保护与治理、非常规水源的利用5个重点节水领域探讨节水措施。
3.1农业节水
以提高灌溉水利用效率为核心,发展高效节水农业。结合新农村建设,调整作物的种植结构和布局,扩大节能作物品种和种植面积;大力发展设施农业及旱作节水农业;加快高效输配水工程、喷灌、微灌工程等农业节水基础设施建设,对现有的灌区进行续建配套和节水改造,加大节水灌溉工程的建设力度以及牧区养殖业的节水力度;完善节水管理体系,提高农民节水意识。
3.2工业节水
建平县工业用水主要集中在矿产资源加工业、陶瓷业、农副产品加工业以及轻工业等高用水行业,用水量大,污染严重。因此,结合建平县高用水工业比重大的特点,建议采取以典型行业中龙头企业节水为突破口,带动整个行业节水发展的策略。重点抓好建平县“四大支柱产业”及陶瓷工业园区及其它工业示范区的节水工作,逐步实现废水“零排放”,并逐步延伸到其他工业生产领域。加强节水技术改造、矿井水资源化等循环利用,推广节水型生产工艺,结合技术改造和产品更新换代,提高节水水平,不断提高工业用水的重复利用率。
3.3生活节水
生活用水要严格计划管理,加强节水宣传,加快改造城市供水管网;强化城镇用水管理,合理利用多种水源,强制使用节水及计量设备和器具。
3.4非常规水源利用
面对建平县常规水源的不足、供水紧缺的状况,非常规水源应重点开发利用,可以补充常规水源的不足,而且可以收到良好的环境效益。一方面进行废污水回用:建平县还没有正式投入使用的污水处理厂,全县的废污水未经处理直接排入河道,使城乡供水更加紧张,因此,应大力推广高效、低能耗的废污水处理技术、建设使用污水处理厂、将“中水”工程纳入城市建设规划,使之成为城市杂用水的水源。另一方面充分利用雨水:采用各种措施对雨水资源的保护和利用,主要包括收集、调蓄和净化后的直接利用;利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用,改善建平县内的水环境和生态环境;通过各种人工或自然渗透使雨水渗入地下,补充地下水源。
3.5水生态与环境的保护与治理
针对建平县工农业以及生活用水主要使用地下水资源,地下水超采、地下水位逐年下降、部分地下水质恶化的现状,应制定实现地下水采补平衡目标的方案与措施,取用地热水要按要求进行回灌,采取拦河截潜等工程措施逐步修复地下水系统;综合运用经济、政策法规、技术等手段对建平县的排污实行总量控制,并加强对排污口的管理和对取水许可证的发放和验收。
参考文献
[1] 辽宁省水文水资源勘测局朝阳分局.朝阳市水资源公报[R].2010
关键词:给排水;节水;节能;太阳能;中水
中图分类号:S276文献标识码: A
一、建筑给排水设计中应用节水节能措施的意义
在建筑的使用过程中,主要的能耗集中表现在:人民日常生活及从事各项工艺、生产、游乐、环境卫生、绿化、水景等活动对给水、排水、消防、热水、回用水等用水问题上。因此,可以看出建筑给排水的科学节能节水设计,在实现建筑的经济效益方面占有重要的比例。同时,据有关资料显示我国人均水资源占有量仅仅相当于世界人均水平的1/4,居于世界110位,被列为世界13个贫水国之一,建筑给排水设计对于保障我国居民用水,提高水资源的利用率具有一定的现实意义。
但是,目前社会对于建筑给排水设计的节能、节水问题,重视度仍然不够,还普遍存在认识上的偏差。在实际设计中经常会出现,各种不合理的设计,进而造成了巨大的能源浪费和经济浪费。因此,建筑给排水设计人员只有不断的增强节能意识,将节能、节水任务放在设计工作的重要位置上,才能保证高效的能源应用,实现可持续发展。
二、建筑给排水设计中水资源浪费的几种形式
(一)给水配件阀的压力过大
建筑给排水的给水配件的压力过大,那么在具体时间内,给水配件的出水量就会远远超过其额定的出水量,会引起无效用水量的问题加剧,造成大量的水资源浪费。
(二)管道及阀门等其他给水配件泄漏造成水资源的浪费
一些管道使用的时间长了就会生锈,一些质量低劣的阀门都会造成大量的水资源浪费。
(三)卫生器具和配水器造成水资源的浪费
一些生产年份早的卫生器具和配水器也会严重浪费水资源。比如老式的抽水马桶,它的冲洗水箱是高水位的,每一次冲水时的水量达到了12L/5s。以此看来,每年的水资源浪费是不可估计的,冲洗水系统选择时如有不慎,或是选择不当,则会造成极大的水资源浪费。
(四)消防加压贮水系统选择不合理造成水资源的浪费
随着经济的发展和人们生活水平的提高,大部分的高层住宅楼房和一些办公写字楼都是各楼号单元自己独立加压的。可是这样会造成工程建设和设备投资运转的费用不断加大,贮存在水池里的消防贮水要定期更换,又造成了水资源严重浪费。
(五)中水系统的中水没有合理利用造成水资源的浪费
中水是指建筑内的冷却水、淋浴排水,洗衣服时的各种排水经过物理和化学过相关处理后,达到一定的要求标准,作为非饮用水的回收利用。但是相关的政策未能落实,在认识上也存在着很大的不足,造成水资源的浪费。
三、建筑给排水设计中的节水节能措施
(一)建筑给排水设计的节水措施
1、充分利用市政管网的压力,合理分区供水
设计前做好充分的调查,掌握准确的市政水压、水量资料,充分利用市政管网的剩余水头。在建筑给排水的设计中,常将市政水直接引入生活贮水箱,特别是贮水箱位于地下室时更是浪费市政管网的可用水头。各地区市政管网的压力有所不同,一般市政给水管网压力在0.2~0.4MPa之间,能满足3~5层多层建筑的供水压力,在实际设计中一般建筑均为五层以上,供水要求二次加压。
2、合理选择二次供水的加压方式
在我国常见的二次供水方式可分为以下4种:
(1)位水箱供水方式
流程是自来水水箱或水池水泵高位水箱用户;这是 20 世纪80 年代以前经常采用的供水方式,优点是压力稳定,供水可靠,水泵始终在高效段运行;缺点是供水压力受高位水箱设置高度的限制,占地面积大,噪声较大,水质二次污染严重,没有利用自来水管网的压力。
(2)气压给水方式
流程是自来水水箱或水池水泵气压水罐用户;常见于 20世纪 80 年代早、中期,优点是占地面积较小,罐体密闭,污染较小;缺点是调节容量较小,水压变化较大,水泵不完全在高效段工作,水泵平均效率较低,并且水泵的扬程存在压力差值的能量额外消耗,无用功不可避免,一般要增加能耗 15%~25%,自来水释放到水箱或水池但没有利用自来水管网的压力,目前使用较少。
(3)变频给水方式
流程是自来水水箱或水池水泵用户。在 20 世纪的 90 年代经常采用,优点是供水压力恒定,取消了高位水箱,避免了水质污染。缺点是没有利用自来水管网的压力,投资较高,占地面积较大,运行管理麻烦,保留了水箱或水池,产生水质的二次污染。
(4)无负压给水方式
流程是自来水稳流补偿器水泵用户,该种方式是 1997 年首次研制出的一种二次供水方式,用户管道直接与自来水管网串接而不产生负压,取消了水箱、水池,避免了因水箱、水池的清洗或消毒及溢流等所产生的水量浪费,节水效果较好;同时彻底解决了二次供水的水质污染问题。
3、合理设计水泵的运行参数
设计中水泵的选择主要有以下几个方面:
(1)选择高效水泵并使工况位于高效区。另外大泵的效率一般比小泵要高,设计时尽可能选则大泵。
(2)搭配选择水泵。离心泵运行的高效区流量范围为(1-0.5)Q,建筑的用水量也是不断变化的,设计时注意选配几种大、小泵(一般不超过 3 种),以适应用水量的变化。
(3)优先采用变频调速水泵供水。变频调速水泵可自动调节水泵转速,避免电机频繁启动,从根本上防止能源浪费,节电率可达30%~50%。
4、采用节水节能型配水器材和卫生器具
配水器具和卫生器具的选择时,在满足功能性、美观性和工作效率的前提之下,尽可能选择能够最大限度节水的卫生器具。 当前我国普遍采用的节水型卫生器具包括有:
(1)使用容积比较小的水箱,并且最大限度减少马桶冲洗水量。
(2)公共卫生间的冲洗系统选择时应当摒弃传统的定时冲洗方式,而采用现代科技―光电数控进行控制,这样的冲洗方式主要是依据人数的红外摇杆来合理掌控水的使用,起到节水节能的目的。
5、消防水池的节水措施
对于高层建筑或成片小区来说,尽可能共用一个消防水池、一个消防水箱和一套加压系统,即以区域集中消防加压贮水系统取代各建筑物中的单个消防加压贮水系统,可以节省工程建筑和设备投资,降低运转费用,便于集中管理,同时可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成水资源的浪费。
由于消防贮水要求满足在火灾延续时间内室内外消防用水总量,这样消防贮水池所贮的水量很大,又由于如无火灾的话平时消防水禁止使用,那么水在贮水池中停留时间过长,余氯量早已耗尽,而导致水质的恶化,变成脏水臭水,因此消防水池也要定期放水,造成水的浪费。因此还可考虑消防水水池与生活杂用水水池合建或与游泳池.水景合建,使消防水池的水流动起来,这样消防水池的水不至于变成死水,达到节水和一水多用的目的。
6、大力发展中水回用系统
人们的日常生活用水并非需要全部达到生活饮用水标准,例如冲厕,浇洒绿地及冲洗车辆等可利用中水。
在建筑单体的给排水设计中采用分质排水:粪便污水、厨房废水直接进入市政管网,其他优质排水如淋浴、洗衣废水单独设置管道,收集作为中水的原水。中水代替自来水用做冲厕、绿化浇灌、冲洗车辆等,则可为国家节约大量的水资源,长期下来,也可为住户节约大量水费。
(二)建筑给排水设计中的节能措施
1、利用太阳能
太阳能作为一种清洁能源,取之不尽,用之不竭,是一种很好的天然能源,是建筑节能的一个重要途径。目前主要是在建筑给排水的节能设计中运用太阳能热水器,太阳能热水器主要由集热器、储水箱、给水箱、循环管、循环泵、配水管等组成。目前,太阳能热水器按照集热器的形式可以分为平板型和真空管型,按照使用群体来划分的话,有合用、独用太阳能热水器。
2、利用空气源热泵热水器
空气源热泵热水器是空调技术的逆向工程的应用,其原理是把空气中的低温热能吸收进来,经过压缩机压缩后转化为高温热能,加热水温,这种热水器具有高效节能的特点,其耗电量是同等容量电热水器的1/4 左右,但是其初期投资较大。
3、采用变频技术
利用变频技术,能够合理利用市政管网的余压,采用无负压变频供水设备供水,这样不但不浪费市政管网余压,而且又能合理匹配楼层管网压力,有效节水节能。这种无负压分区变频供水技术,有如下优点:减少屋顶水箱的投资,减少污染;节省大量的能源,传统二次加压方式是将自来水直接放入水池或者水箱汇总,使原有压力全部为零,再重新加压供水,浪费了很多能源。
参考文献
【关键词】多层住宅 给排水 节水节能
近年来,我国经济快速发展,人民的生活水平有了很大程度的提高。在日常生活中,人们对供水量和水质的要求也在不断提高,与此同时,给排水业也取得了长足的进步。当今社会要求我们实现可持续发展,因此,在充分满足用水需要的前提下,应最大限度的节约水资源及能源。下面将结合当前水资源缺乏的严峻形势,立足多层住宅的给排水提出一些建议,以期减少资源的隐形浪费,达到节约能源的目的。
一、给排水的节水措施
多层住宅的给排水节水措施主要有以下几方面:
1.使用优质的给水管材
在我国,大多数的建筑采用塑料管作为给水管材,而在装修档次较高的建筑中常使用不锈钢管或铜管。为达到节水的目的,应综合考虑供水温度、供水压力、供水水质、建筑装饰标准、使用场合等因素,选择合适的给水管材。此外,阀门作为建筑给排水中最常用的配件之一,它的类型和质量的好坏也会直接影响节水的效果,质量差的阀门关闭不严,容易造成生锈和漏水。
2.进行地下管网的改造
对老小区进行给排水管道改造是节能节水的重要途径之一。在城市中,大部分老住宅小区的地下给排水管道由于年代久远,经常出现排水管道堵塞,给水管道跑冒滴漏等现象,造成水资源的严重浪费。因此,应对给排水的地下管网进行改造。
3. 使用节水型卫生洁具
大力推广使用节水型卫生器具和配水器材也是建筑节水的一个重要方面。我国是水资源比较紧缺的国家,现在我国大力提倡使用节水型卫生器具,使用该类卫生器具,不仅可以减少用水量,还能降低加压能耗。目前,可采用节水型器具的有厨房、沐浴、盥洗及马桶。若在住宅中充分使用节水型卫生器具,可节约住宅生活用水量的10 %左右,即节约用水加压能源的10% 左右。同时,节能效果与住宅高度成正比,即建筑物越高,节能效果越明显。
一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如,充气水嘴可以节水,同时不会减小水柱的直径,在厨房的洗涤盆、沐浴水嘴和盥洗室的面盆龙头处安装充气水嘴,一般可保证充气率在15%左右,也就是说会达到15%左右的节水率。此外,一般的淋浴喷头每分钟喷水达20多升,而节水型喷头每分钟只需要9L左右的水,节水量显而易见。目前,我国普遍采用冲水量不小于9L的坐便器,若改用冲水量不大于6L的马桶,并采用两挡冲洗阀门,可为住宅节水1 2 %左右。总之,节水型卫生洁具有较好的节水节能效果,应予以大力推广。
4.开发中水
中水是指将各种排水做一定的处理,使之达到规定的水质标准,并能在市政、生活和环境等范围内杂用的非饮用水。中水的来源是建筑生活排水,包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。对生活污水进行回收处理与利用,不仅可以节约大量的水资源,还有利于做到绿色环保、节能减排,并能促进循环经济以及社会的可持续发展。
5.雨水利用
建筑物收集雨水的一般过程是,由导管把屋顶的雨水引入设在地下的雨水沉沙池,然后将其注入蓄水池,再用水泵将其送入杂用水蓄水池,经加氯消毒后送入中水道系统。通常不收集降雨前两分钟的雨水,以防止降尘和酸雨进入水池。与中水的用途相同,处理后的雨水可用于城市绿化、景观用水、厕所冲洗以及其他适合中水水质标准的用水。
6.控制用水点的超压出流
为避免水资源的浪费,应合理设计给水系统的压力。所以,要根据建筑给水系统超压出流的实际情况,在与设计单位设计师进行充分交流的前提下,确定合理的给水压力。
二、给排水的节能措施
1.合理利用市政管网压力
长期以来,我国城市高层建筑与小高层建筑的给水系统主要是采用二次供水。市政自来水管网的直接供水可以满足低楼层住户的要求,而高楼层住户用水则需要由加压水泵将水送至高位水箱,再由高位水箱进行二次供水。现在城市城区土地利用率均较高,城区住宅高层建筑增多,且一般多层住宅楼层均在5层以上,供水均要求采用二次加压。因此,要合理利用市政管网压力,为减少二次加压能耗,应采用分区供水方式并采用新型供水设施。总之,合理的给水系统分区和供水加压方式及加压系统是给排水节能的有效途径。
2.采用无负压供水系统
与传统二次加压方式相比,采用无负压给水设备加压的优点有:
第一,减少水资源的浪费,传统给水方式十分浪费水资源,一方面,水池、水箱均为混凝土结构,存在跑水、漏水、渗水、蒸发等不可避免的现象,另一方面,需要定期用大量的水清洗水池和水箱;
第二,节省大量能源,与传统二次加压方式不同,无负压变频设备完全利用原有市政管网压力供水,与供水管网直接串接,补给更加合理,而传统二次加压方式是将自来水直接放入水池或水箱中,使原有压力全部为零,再从零开始加压供水;
第三,减少投资,如果采用传统加压方式,就必须建造水池及屋顶水箱,使用无负压给水设备,就不需要水池及水箱了,从而可以节省投资;
第四,减少污染,传统加压方式会使自来水在水池及水箱内长时间停留时间,因而,会降低水中余氯的含量,还会增加微生物含量,采用无负压给水设备的水质与自来水水质是一样的。
3.完善热水供应循环系统
随着人们生活水平的提高,小区集中热水供应系统也快速发展。但是,大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象,例如,开启热水装置后,要放掉部分冷水,才能获得满足使用温度的热水。显然,这部分冷水,没有发挥任何使用效益,就白白的流失了。当然,这是设计、施工、管理等多方面因素造成的。
4.增强太阳能的利用
充分利用太阳能也是节能的重要途径之一,众所周知,太阳能是一种环保、节能、廉价、无污染的绿色能源,具有很高的利用价值。同时,我国大部分地区的日照时间较长,适合推广使用太阳能热水器。在我国,春、夏、秋季太阳能中热水的温度基本可满足家庭的使用要求,另外,冬季也能部分利用太阳能,从而可节约大量的能源。
太阳能热水器具有集热效率高、自动运行、受环境影响小、保温性能好、操作简单、维护方便等优点。为了能较好的利用太阳能,应在土建施工阶段预留热水器进出水管及管道井,并根据工程的具体情况及住宅小区物业管理情况确定太阳能的类型。此外,根据现有太阳能热水器技术,为达到经济的目的,尽量使用全玻璃真空管太阳能。