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关键词:建筑给排水;节能减排;途径;技术
建筑给排水消耗的能源主要包括:环境卫生、人民生活、工艺、绿化、游乐、给排水、热水、中水、消防等。据有关调查显示,建筑给排水方面的能源消耗占据了建筑总能源消耗的20%以上,因此,建筑装饰工程给排水实现节能减排对我国的建筑行业节能具有重要的意义。
一、建筑装饰工程的给排水施工现状
我国目前超压出流水量浪费情况较严重,超压出流水量指的是由于给水配件阀前压力比流出水头的压力大,造成的单位时间内给水配件的出水量比额定流量多的情况。给水配件超压出流会破坏给水系统正常的水量分配,从而对用水工况造成影响,且超压水量是无效水量,没有使用效益,是一种水资源的浪费。但超压出流造成的水资源浪费不易被人察觉,所以人们对这种浪费没有足够的重视。在建筑施工中,也一定程度的存在这种浪费水的情况,由于建筑工程巨大,造成的水资源浪费情况十分严重。【1】我国热水干管循环中水资源的浪费情况也较严重,由于配水装置开启后,热水的温度不能马上满足使用温度,对不符合温度要求的冷水要放掉,放掉的水没有使用效益,造成了水资源的浪费。
二、建筑装饰工程给排水节能减排的途径与技术
1、给水供水过程的节能措施
建筑施工的过程应严格执行建筑给排水设计的有关设计规范和标准,确定合理的用水量,合理设计建筑给水系统。建筑给水系统的设计可分为几个方面:对市政管网的压力充分利用,实现直接供水;科学设计竖向分区,实现各用水点的水压平衡;科学设计生活水池的位置,尽可能的减少水泵的提升高度;采用支管减压的方法,以降低各用水点的出水压力。可通过采用变频调速泵组进行供水以实现节能,应尽量采用变频调速泵组时可采用变压变频变流量的方式给水,因为这种给水方式与恒压变频变流量的给水方式相比节能效果更好。当采用恒压变频变流量的给水方式时,设定的工作水压应尽量接近水泵运行状态的高效率扬程最小值。在提供建筑内部用户的生活用水时,应优先选用外网供水的形式进行供水,充分利用外网的压力来满足用户的用水需求。若外网的压力不能满足供水的需求或楼层过高时,可通过在高层建筑中安装升压装置,加强局部的压力,以实现高层的供水,同时也避免了下部建筑因承受压力过大而受到损害,从而达到节能的效果。
2、冷却水和排水的节能措施
建筑的排水系统为了实现节能应尽量选择重力排水方式的排水系统,空调的凝结水也可以用来排水,为了防止压力提升,应就近敷设排放污水的管道,同时应回收蒸馏水和收集雨水并充分的加以利用。在水源充足的情况下,可以利用海水、湖泊水、江水、地下水、河水等用作冷却水。为了提高冷却水的利用率,应循环使用。冷却塔之间应保证一定的距离,使冷却塔之间的气流组织条件良好,降低对冷却塔散热效果的影响。由于冷却水水质的不同,应采用不同的方法进行水处理,包括化学方法和物理方法。对于空气比较干燥的地区,对冷却水进出水温度差需进行设计和计算并适当的提高,从而降低循环水泵和循环水量的消耗。
3、建筑设备和材料的节能措施
建筑施工在选择设备和材料时,应尽量选用节能性的设备和材料,如免水冲小便器、红外线感应节水装置、节水大便器、自力式平衡压力恒温混水阀、陶瓷片密封水嘴、高效率的水泵、水量小省电型冷却塔、节能型热交换器、太阳能热水器等等。【2】建筑在施工的过程中对有关部门制定和颁布的建筑节能新工艺、新材料、新技术、新产品、新材料的推广使用目录以及禁止使用的消耗大的设备和材料的目录要贯彻执行。设备和管道应选用理化性质较好的保温材料进行保温,并保证绝热层有一定的厚度。在工业建筑施工过程中,应选用节能型的材料和设备。当管内的介质温度保持常温时,绝热层选用柔性泡沫塑料,绝热层的厚度以不能结露为标准,如果管内介质温度在0-95度之间,绝热层材料不宜选用柔性泡沫材料。我国阀门和管材的材料通常选用镀锌的钢管,这种材料容易发生腐蚀,停用一段时间就会发生锈蚀,再次利用之前必须大量通水进行冲刷,造成了大量的水资源浪费。目前已有很多新型的材料可以利用,如不锈钢管、铝塑复合管、PE管、钢塑复合管、PVC-U管、铜管、PP-R管等,这些新型材料能够有效减少管材中水资源的浪费。
4、开发节能新技术
减压节流可通过控制给水系统配水点的出水压力来实现,在配水点前安装减压阀、节流孔板能够有效的降低供水点的水压,为用户的用水提供适宜的服务,使竖向分区的水压能够分布均匀。【3】生活用水和消防用水由于压力要求不同,必须单独进行设置,如果两种用水的水压设置相同,不但达不到较好的供水效果,还会造成水资源的浪费。因此,生活用水和消防用水应分别设置独立的管理部门和水压控制阀门,以便在保证生活用水能够满足需求的基础上,避免水资源的浪费,实现节能的效果【4】。目前,变频水泵是建筑给排水工程中最常用的一种设备。变频水泵能够对供水的水温以及供水的总量及时的进行调节,在满足用户用水的基础上避免水资源的浪费。变频水泵主要通过人工预定变频显示箱的数据,使水泵按照人工设置的数值工作,这样不仅能够减少热水加热过程中能源的消耗,还能实现电能的节约。开水供应系统是每个建筑都必备的系统,但每个建筑之间的开水供应方式却不尽相同【5】。在实际的建筑施工中,应根据实际情况对开水的供应方式进行合理的选择。例如,对开水利用量较小的建筑可利用电力能源的开水器提供开水供应,既方便又快捷还能满足用户的用水需求。对于开水利用量较大的建筑则需采用能源消耗较低且成本较低的天然气加热提供开水供应。
结束语:
实现建筑装饰工程给排水的节能减排能够有效的节约水资源,对于建筑的给排水节能技术应用,应在满足建筑自身发展和人们居住舒适的基础上,充分考虑可持续发展,尽可能实现建筑给排水的节能。这样不仅能够满足建筑装饰工程的施工需求,同时还能够满足现代化节能宗旨,提升建筑施工企业的发展水平,也更好的满足业主的居住需求。
参考文献:
[1] 肖冲.浅议建筑施工企业如何做好节能减排工作[J]. 铁道建筑技术. 2011(04)
[2] 刘亮.建筑给排水节能技术综述[J]. 工程建设与设计. 2011(04)
[3] 李雄华.浅谈建筑给排水节能技术措施[J]. 企业导报. 2011(07)
【关键词】建筑给排水;合理设计;节水节能;技术应用
0.前言
节约用水势在必行。节能减耗,提高经济效益,减少水资源浪费,符合社会和经济发展的需要,有利于水资源的优化配置,保障经济可持续发展。保障安全用水、排水,可以提高我国生态环境的综合治理水平,不仅能取得显著的经济效益,解决或缓解缺水问题,还能减少污水排放量,保护环境,取得较好的社会效益。
1.建筑给排水节水节能技术
1.1合理设计建筑给排水系统。主要可以通过下列方法实现:充分利用市政管网的压力,直接供水;合理进行竖向分区,平衡用水点的水压;采用并联给水泵分区,尽量减少减压阀的设置;推荐支管减压作为节能节水的措施,减小用水点的出水压力;合理设置生活水池的位置,尽量减小设置深度,以减少水泵的提升高度;优先考虑无负压供水。
1.2推广采用节水的卫生器具。如限制卫生器具的流出水头、红外线感应龙头和便器等,不应采用无控制长流水的小便槽。
1.3具备条件的,应当至少选择一种可再生能源(指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源)用于建筑物的热水供应。
1.4排水和水利用。
①排水应尽量采用重力排水的方式。②污废水管道的敷设应就近排放,并应避免压力提升。③中水的利用。④利用空调凝结水。⑤蒸汽凝结水的回收利用。⑥雨水的收集和综合利用。
2.合理设计建筑给排水节水措施
2.1确定合理的用水量及方式
严格执行《建筑给水排水设计规范》中的生活用水量定额标准,合理设计建筑给水系统,优先考虑水池一水泵一水箱的供水方式。合理采纳变频调速泵组供水。当采用变频泵供水时,应优先采用变频变压变流量的给水方式,当采用变频恒压变流量时,工作压力的设定应接近水泵工频运行时高效段扬程的下限;工作水泵应选用2台或2台以上,不同级配工作泵的流量宜以1/2的流量梯变,宜采用大小水泵搭配的形式,并设气压罐小流量给水。当条件允许时,宜采用叠压供水设备。
2.2充分利用雨水
目前,世界上许多国家都展开了对雨水利用的研究。雨水的利用是将雨水收集起来,经过一定的设施和药剂处理后,得到符合某种水质指标的水再利用过程,处理后的雨水可以用于厕所冲洗、城市绿化、景观用水以及其他适应中水水质标准的用水。雨水的收集常用的方法是采用排水管把建筑物屋顶的雨水引入雨水沉淀池,沉淀池可以做成几级,一级比一级稍低,最后一级沉淀池的水流入蓄水池,然后送入中水系统。
2.3建筑中水系统的利用
建筑中水系统是介于建筑物内上水和下水之间的水处理和供给系统,将建筑物内的污水、废水加以收集、处理,实现生活污水、废水的重复利用,既节省水资源,又保护环境,具有明显的经济效益和社会效益。生活用水中有许多水量消耗均不与人体直接接触,如:冲洗厕所、冲洗汽车、园林绿化、喷洒道路等。在公寓、住宅和宾馆中,排放大量的沐浴及盥洗水,应考虑将其适当处理后供生活杂用。因此,从节水节能的长远利益来考虑,排水系统采用优质生活废水和粪便污水分流体系,将优质生活废水如洗脸水、洗菜水等进行收集、处理,水质达到中等水质标准后,然后送入中水系统。生活污水尽量处理回用,可以减少污水排放,降低了水资源的污染程度带来环境效益。
2.4应用新型节水设备
在设备、材料的选用中,应选用节能型、节水高效率产品,推广使用优质管材、阀门等,宜推广化学建材和使用建筑节能新技术、新工艺、新设备、新材料、新产品。在工业建筑中,应采用节水、节能的生产工艺和设备。注意加强设备与管道的保温,应选用理化性能优良保温材料,并确保有效的绝热层厚度。在水泵的设计选择中,运行工况点应落在p-H水泵性能曲线的高效端中,变频泵的选用工况点宜落在高效端的右侧。在绿化、地面冲洗等用水中,尽量采用非生活饮用水,可用雨水、中水等杂排水并尽量利用室外管道内水的余压供水,可对用水回收利用,在游泳池用水、水景用水中,尽量循环使用,设置水处理装置。
3.节水在建筑给水排水设计中的应用
3.1消防给水
《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.2条规定,城市管网一般不能满足高层建筑物室内消火栓压力要求,可以说,设有室内消火栓的每栋楼房基本上都要建造消防水池,消防水池设置浪费大量水资源、土地资源和基本建设投资。如果每栋高层建筑都建一个消防水池,一个大城市就需设置成千上万个消防水池,这些水还需要定期更换。消防水池的大量修建不但浪费了大量宝贵水资源,也浪费了惜土如金的城市用地和基本建设投资。如在我国个别地区对室外消防条件满足的情况下也允许消防水泵直接从市政自来水管网上吸水,它只需要做好回流污染的措施就能减去了消防水池构筑物,即节省了投资,又能防止水质二次污染,还可充分利用室外给水管网的剩余压力。另外,相邻建筑、高层建筑群可以考虑合用消防储水池及高位水箱。
3.2消防水池的节水节能措施
对于同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,消防水池也要定期放水,造成水的浪费。因此要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目的。
3.3自动控制和计量
建筑中宜设置建筑给排水自动化的监控系统(温度设定与控制、水池、水箱的报警和监控)。变频泵供水方式宜采用管网末端压力表控制水泵转速的运行方式。
针对不同场所需要及使用条件,应加强给水用水量计量。住宅应设分户水表计量用水。居住建筑节能改造应当安设分栋用热计量和供热系统调控装置。公共建筑应当设计并安装用热计量、室内温度调控、多表远程操控系统和供热系统调控装置。
冷却水补充水、锅炉补充水、绿化用水、水景补充水、游泳池补充水、蒸汽应分别设置水表计量。其他需要独立计量的管道系统(如道路浇洒用水、汽车冲洗用水、地面冲洗用水等)宜设水表计量。
关键词:建筑工程;给排水;节水;节能
引言:
近年来,随着我国城市生活用水量日益增,城市生活用水包括居民用水和公共建筑用水等,其用水过程绝大部分是在建筑中完成的。因此节约城市生活用水必须搞好建筑节能。建筑给排水节能,是低碳建筑的一个重要环节,与我们的日常生活、工作密切相关,随着经济发展和城市建设,面对可持续发展的要求,节能技术显得极为重要。
一、建筑给排水的节能的重要性
目前,全世界都很关注环境的保护和节能减排工作,这是时展的必然趋势。另外随着我国经济的快速发展,我国水资源越来越紧缺,水污染也极为严重,这就需要我们采取措施解决,而建筑给排水节能设计就是重要的方式。因此这一方式已经成为现在环境保护和节能工作的重中之重。随着经济的快速发展,人们的物质生活水平也在不断提高,这也促进了公共事业的发展,但是这种发展却对环境造成了极大的危害,能源压力逐渐增大,比如建筑用水量越来越大、建筑耗能逐渐增加等等。所以我们必须要重视建筑节水工作,要采取节水措施,提高水资源利用效率,这样才能解决我国在发展过程中遇到的问题,才能使我国水资源得到更好的保护。
建筑给排水节能应包含两方面内容:节水以及节能。建筑给排水专业在建筑能耗中所含的内容主要有:人民生活及从事工艺、生产、游乐、环境卫生、绿化、水景等活动的给水、排水、消防、热水、回用水等需要的能耗。建筑给排水专业在节能工作中是占有相当份量的,因此建筑给排水的节能是实现绿色建筑的关键因素,作为从事给排水工作的专业人士,应该清楚地认识到给排水节能技术的应用对实现绿色建筑,促进我国在建筑领域发展可持续发展理念的重要作用。
二、建筑给排水节能技术探讨
2.1 建筑室内节水技术
(1)雨水利用。雨水利用指的是将建筑物屋面或小区地面雨水收集起来,经过一定的净化处理后,获得符合规定水质标准的水并使之得到使用的过程。雨水净化处理工艺应根据径流雨水的水质、水量和处理水质标准来选择,如用于绿化、冲厕、消防等的雨水应满足GB/T18920-2002污水再生利用城镇杂用水水质指标要求;景观环境用水应满足GB/T18921-2002 污水再生利用景观环境用水的水质指标要求。经收集处理后的雨水一般首先用于绿化、景观等用水,有条件的可作为洗衣、冷却循环、冲厕和消防等补充用水。在严重缺水的城市也可作为饮用水水源。
(2)中水回用。中水是指各种排水经处理后,达到规定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。中水水源按照《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)和《污水再生利用设计规范》(GB0335-2002)分为优质杂排水和生活污水,中水水源一般不是单一水源,大多有三种组合方式:1)盥洗排水、淋浴排水、循环冷却水称为优质杂排水,应优先选用;2)冲厕排水以外的生活排水称为杂排水;3)生活污水,即所有生活排水的总称,这种水质最差。我国各种建筑排水量中的生活废水所占份额:住宅为69%,宾馆、饭店为87%,办公楼为40%。如果收集起来经过净化处理成为中水,用于冲厕、树木的浇灌、景观以及可以接受其水质标准的其他用水,以替代等量的自来水,这样就相当于节约了城市供水量。
(3)江河水的合理利用。江河水经过处理后,达到国家标准《室外给水设计规范》GB50013-2006、《泵站设计规范》GBT50265-97、《高浊度水给水设计规范》CJJ40-91、《景观娱乐用水水质标准》A类标准GB12941-91的相关规定后可以当作中水使用,适用于,用于冲厕、树木的浇灌、景观以及可以接受其水质标准的其他用水,以替代等量的自来水,这样就相当于节约了城市供水量。当然这种江河水的利用需要一定的地理环境,并不能普遍使用,但该种中水的利用也应该积极推广。特别应推荐给大型公共建筑使用,作为节能措施的一种有效方法。
实际案例:某大型展馆利用江水经过技术手段净化处理后用作中水为可进行冲厕、喷灌、绿化、清洗屋面等生活杂用水的杂用水处理系统
1. 工程概述
1.1 项目名称:展馆工程杂用水处理系统
1.2 工程地点:某江边。
1.3 工程概况:展馆工程,总投资约25亿元人民币;用地约273851平方米,建筑物占地约94307平方米,总建筑面积389917平方米。展馆主体展厅3层,局部夹层5层,部分办公楼6-8层,建筑物标高39.34米-43.5米,南北长约396米,东西长约363米。
1.4 环境条件
2. 采购内容及要求
2.1 采购内容
(1)展馆工程抽取江水净化为可进行冲厕、喷灌、绿化、清洗屋面等生活杂用水的杂用水处理系统的深化设计、供货及安装等相关服务。
(2)安装杂用水系统的区域为图纸中标注的位置以及相关的配电、配管、配线。
(3)工程范围包括但不限于:杂用水处理系统、吸水管线、相关的配套电箱、控制柜、必要的信号线、控制线以及各种相关的配管、直至储水池接口等一整套杂用水处理系统。
2.2 技术参数要求
(1)处理水源水质:PH=7~7.5、浊度≤500NTU、色度≤20、铁≤0.5mg/L;其它指标应符合《生活饮用水水源水质要求》GB5750-50中的标准要求.
(2)出水水质:PH=7~7.5、浊度≤3NTU、色度≤15、铁≤0.3mg/L、总大肠菌数≤3个/L、游离余氯≤0.2mg/L。
(3)设计处理水量:230m3/h(日处理水量5000m3)。
(4)各部分详细要求见图纸。
2.3 设计要求
(1)设计院提供的设计图,只作为招标图使用,中标单位必须按国家标准《室外给水设计规范》GB50013-2006、《泵站设计规范》GBT50265-97、《高浊度水给水设计规范》CJJ40-91、《景观娱乐用水水质标准》A类标准GB12941-91的相关规定进行深化设计,且深化设计图纸必须经过设计院审核确认后方可作为施工图纸。
按此案例要求能成功实施,实现建筑节能节水效果。
(4)真空排水。近年来,建筑室内的真空排水应用也是当今节能重大课题。真空排水不同于重力式排水方式,它是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%。
2.2 建筑节能技术
节能是我国经济发展中的一个重要措施,从某种意义上讲,节能的就是环保的。建筑给排水的设计中,除对系统进行合理布置、精心计算外,热水供应系统和配水器具以及节水卫生器具的选择是节能的重点。
2.2.1 热水系统的节能
热水供应系统可采取的节能措施主要有:降低使用温度;减少热水耗量,在满足使用要求的前提下减少流率;采用高效能保温材料减少热量损失;提高换热器的传热效率;采用节能型产品;开发利用新能源等。
(1)空气源热泵技术。从原理来说,空气热泵实质上是一种热量提升装置,其作用是从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),它的工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。通常来说空气源热泵热水机组一般由压缩机、蒸发器、膨胀阀、过滤器、储液罐、冷凝器、储水箱等几部分组成。通常的热泵产品是用制冷剂作为媒介,由于制冷剂汽化温度低,在-40℃即可汽化,它与外界温度就存在着温差,冷媒在吸收了外界的温度后汽化,通过压缩机压缩制热,变成高温高压气体,再经热交换器与水交换热量后,经膨胀阀释放压力,回到低温低压的液化状态,通过制冷剂的不断循环并与水交换热量,将水罐中的水加热,从而达到加热冷水的目的。
(2)太阳能利用。太阳能作为一种可持续使用的绿色能源,在我国已广泛开发使用,建设部根据国家可持续发展规律战略要求,已在民用建筑中积极推广使用太阳能热水器,并在全国范围内推广实施“阳光计划”。当前在我国能源严重短缺的情况下,太阳能做为一种取之不尽用之不竭的可再生能源,具有储能丰富、使用方便、社会效益明显等优点。大力开发和利用太阳能对环境不产生或少产生污染,应该是未来能源的基础。
2.2.2节水卫生器具的选择
好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面。
(1)以瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。在水压相同的条件下,节水龙头比普通水龙头有着更好的节水效果,节水量为3%~50%,大部分在20%~30%之间。且在静压越高、普通水龙头出水量越大的地方,节水龙头的节水量也越大。因此。应在建筑中(尤其在水压超标的配水点)安装使用节水龙头,以减少浪费。
(2)使用小容积水箱大便器。目前我国正在推广使用6L水箱节水型大便器。应在保证排水系统正常工作的情况下建议用户使用小容积水箱大便器。也可以参考国外(以色列)的做法,采用两档冲洗水箱:两档冲洗水箱在冲洗小便时,冲水量为4L(或更少);冲洗大便时,冲水量为9L(或更少)。
(3)采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头的小便器、大便器水箱。延时自闭式水龙头在出水一定时间后自动关闭,可避免长流水现象。出水时间可在一定范围内调节,但出水时间固定后,不易满足不同使用对象的要求,比较适用于使用性质相对单一的场所,比如车站,码头等室内建筑。光电控制式水龙头可以克服上述缺点,且不需要人触摸操作,可用在多种场所,但价格较高。目前,光电控制小便器已在一些公共建筑中安装使用。
三、结语
总之,节水节能已成为给排水设计工作者的紧迫任务,各种节排措施也已成为国内外考评绿色建筑的重要方面。为使给排水设计符合日益增长的节能节水要求,应积极探索合理水资源应用、合理使用节水型卫生器具、合理配置供水压力和区域,充分利用太阳能,可节约许多能耗及用水量,具有极高的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]李伟,张雪峰.节水节能技术在建筑给排水中的应用及发展[J].山西建筑,2007(25).
[2]苏凯兵.浅谈建筑给水排水节能节水技术措施[J].给水排水,2010(36)
[3]《室外给水设计规范》GB50013-2006
[4]《泵站设计规范》GBT50265-97
[5]《高浊度水给水设计规范》CJJ40-91
[6]《景观娱乐用水水质标准》A类标准GB12941-91
关键词:建筑工程;给排水;节能;措施
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:
建筑给排水工作的关键任务是为人们的日常生活和单位生产供应水源,为消防工作及道路绿化供应水源;排水工作的重要任务是排除居民及单位由于确切的活动造成的废水及多余的地面水源。本文从建筑给排水的最终目的出发,相继论述了有关给排水你节能的相关举措。
1 建筑工程给排水的节能的必要性
这些年来,我们国家经济获得了很大程度的提升,人们的生活水准也同时有了大程度的增长,人口的数量逐年增加。伴随着人口的增加,人们的生活水准逐渐升高,同时能源损耗数量也开始有了高速的提升。在建筑施工作业当中,建筑给排水能源损害开始严重影响着人们的日常生活和工业生产所关乎到的给排水等。从这里可以看出,建筑工程给排水的节能占据非常关键性的位置。降低其能源的消耗,提高其能源的使用效率,能够有效的减少水资源的消耗,提高系统对能源的利用效率。因此,对于建筑工程中的给排水来说,其必须要以满足用水的稳定性、安全性和经济性为基础,并在此基础之上尽量的考虑节能的新途径。
2 建筑工程中给排水的能源消耗
针对建筑给排水施工工程上分析,其能源过渡消耗主要是体现在水量浪费上。
2.1热水循环
当前,人们的生活水准开始获得大程度的提升,建筑性能也逐渐有了一定程度的完善,建筑热水供应逐渐变成建筑给排水的关键构成部分。当下,许多的热水供应系统都存在着水资源浪费的情况。如,用户在启动配水装置后,往往需要放掉一部分凉水才能够获得热水。
2.2超压出流
超压出流就是指在给水过程中,因为积水配件的阀前压大于流出水头而造成出水量高于额定的流量。超压出流的水量就是实际的流量减去额定流量后所得到的差。这种情况会给积水系统的正常运行带来巨大的影响,同时还会造成大量的水资源浪费以及不必要的能源消耗。
2.3管道的漏损
在输配水过程中,往往会因为管道锈蚀或者是阀门质量不达标等情况导致水量漏损。此外,因浮球阀的损坏而导致水箱中的水量从溢流管流出以及水龙头在使用完后不能够关严等现象也会导致大量的水资源浪费。
3 建筑工程中的给排水节能措施
3.1采用分流制排水
对于给排水的排水系统来讲采用分流制排水,即将优质的生活废水与粪便污水分开排放,有着十分重要的意义。这就是我们常说的中水回用。这部分水是优质的生活废水,它主要包括洗衣排水、冷却排水等,不包括厨房排水。这部分水在经过处理后可以作为非饮用水而用于生活、市政以及环境等多方面。在排水工程中采用分流制排水能够有效的降低水厂的净化难度以及净化水时的能源消耗,同时能够有效的减少市政管网在输送过程中的电能消耗。此外,对于缺水的城市来讲,用中水来回供各种杂用水系统能够有效的减少资源的消耗,减少了其在水环境中循环所消耗的能源。
3.2重视对生活给水管道的减压节流
目前,很多低层的配水点的水压会达到300 KPa――400 KPa。而对于流量的设计工作来讲,其卫生器具的额定流量是在流出水头为20 KPa――40KPa的情况下得出的。因此,在给水时实际的流出水量将会超出额定水量4――5倍,所以,必须要采取节流减压的措施。只有这样才能够有效地避免因水压过高而带来的水量浪费,同时还能够避免水击、噪声以及震动造成的管件破裂。
3.3要选择合理的变频水泵
应用变频水泵能够有效地减少供水系统中电能浪费和水量浪费的情况。目前,随着水泵的自控技术的不断完善以及各类型的检测仪表与新型感温材料的出现,使得循环水泵也能够采用变扬程、变流量的自动控制系统。可以通过在配水龙头处装设感温元件将信息传导给循环水泵的控制系统,实现可以根据热水的不同配水情况来操纵水泵即停即转,改变水泵的运行参数,从而减少电能的消耗。变频测速装置所消耗的电能要比一般的供水设施少百分之十至百分之四十。
3.4将生活给水系统与消防的给水系统分开设置
对于高层建筑而言,其应该把生活的给水系统和消防的给水系统网分开设置。因为,生活给水系统和消防给水系统这两者对谁要的要求不同。依照相关规定,生活给水系统的静水压力不能够大于300KPa――400 KPa,而消防给水系统的静水压力则是不大于800 KPa分区。因此,如果不将生活给水系统和消防积水系统进行分开设置,就会使得生活给水管道因超压而出现超量供水。此外,常年使用减压阀进行节流则会造成不必要的浪费,而且,如果按照生活给水系统的水压要求来进行分区的话则会增加水泵机组的树勇数量。因此,为了能够更好的节能、节流,减少不必要的开支以及方便运行管理,应该将生活给水系统和消防给水系统分开设置。
各建筑物在设计过程中应根据当地及该建筑物的具体情况针对性地采取系列措施,如利用低阻力管道阀门和低阻力倒流防止器等器具来减少管道的局部水头损失;因塑料管材具有成本低廉、安装方便、内壁光滑、耐腐蚀、不结垢、污染小及价格便宜等优点,同时还有导热系数,J谱特点,因此在新型建筑物设计中尤其是在热水管道设计中应尽量采用塑料管材以代替原来的金属管材等。
水是生命之源,不仅关系国计民生,也对经济发展和社会进步起着重要作用。近年来能源危机进一步加剧,水资源日益紧张,世界各国越来越重视水资源的保护、中水利用,以及污水治理。在建筑领域,给排水的设计如何能达到节能也成为检验建筑物是否节能的标尺,因此做好给排水节能设计很有必要,是设计环节中的重要环节。故好建筑给排水节能设计具有深远的意义。
当代社会浪费能源的同时,又不注意对环境做好保护,导致很多的负面影响开始变得非常恶劣,影响到了经济的进步。很多资源的不可再生性使得人们在节约能源上开始着手,水作为人们时刻利用的但资源紧缺的资源更是越来越受到人们重视,在现代建筑物设计过程中应坚持节能减排、治污节水等方面下手搞好节能节水工作。
3 结束语
我们国家是一个能源损耗的大国,同时又是能源非常短缺的国家。所以,我们国家应当从每一个方面逐渐降低能源损耗。在建筑施工当中,降低给排水的能源损害有助于促使建筑事业的良性发展,与此同时,还有助于确保我们国家水资源等能源。所以,作为给排水的工作人员,我们一定要清醒意识给排水的节能空间,在现实的工作当中专心探索,唯有如此,才能逐渐完善节能举措。
参考文献
[1] 刘振宏,王平,郑守利. 浅谈建筑给排水设计中节水节能问题[J]. 建筑节能, 2008(06)
关键词:建筑给排水;节能;太阳能
中图分类号: TU991.63文献标识码:A
随着我国经济的高速发展城市以不同程度地存在着环境相对污染的问题。日益严重的资源短缺和水环境污染,不仅困扰国计民生,并已成为制约社会经济可持续发展的重要因素。其中建筑行业在能源消耗中占据相当大的比例,因此建筑给排水设计者应考虑降低资源消耗、减少污染,已达到节能和节水的目标。
1建筑给排水节能设计的相关措施
1.1 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 0.2~0.4MPa 之间, 只能满足 3~5 层多层建筑供水压力。现在城市城区的土地利用率均较高,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,供水压力要求采用二次加压。合理利用市政管网压力,采用分区供水方式并采用新型供水设施,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 层以上采用无负压变频供水设备供水。这样既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。自来水管网供水范围较大, 从经济技术及供水安全性方面考虑,城市管网系统供水压力一般为 15m 左右,正常情况下可直供到二层用户用水。目前情况是:设计部门一般按甲方及市政主管部门的要求,地下室用水由市政管网直供,其它用水均需楼内自行加压供给,这显然没有充分利用市政水压,从节能角度考虑是对能量的一种浪费。针对这一问题,设计部门应与市政主管部门充分沟通,准确掌握建筑周边市政资料,在满足用户用水量、水压安全性基础上,在市政水压直供范围内尽量直供。无负压变频供水装置是一种可以充分利用市政水压的新型供水方式。
1.2 给水系统选择
高层建筑加压给水系统主要有水池- 水泵- 水箱联合供水和水池- 水泵调速供水两种方式。水池- 水泵调速供水,水压稳定,此系统无高位水箱,少了一个水质二次污染的环节,是目前建筑高度小于 100m的高层建筑的主要供水方式,水泵通过改变水泵电机频率来改变水泵出水流量,可以明显节能。水泵调速一般是减速问题。当采用变频调速时,原来按工频状态设计的泵与电机的运行参数均发生变化,另外,管路特性曲线与调速泵并联运行的定速泵等因素, 都会对电机调速范围产生影响,超过一定调速范围节能的目标就难以实现。一般认为变频调速不宜低于额定转速的 50%,最好处于 75%~100%。因此在选择变频泵组时,水泵台数一般不小于 3 台或者设计一台小流量泵,以适应一定范围内的流量变化。居住小区给水泵房采用变频泵供给时,分区并联供水比水泵升压减压阀分区供水安全性能高且节省能量。现以某居住小区采用两种供水方式为例,比较电能的消耗。[1]
1、2、3# 楼各有 3 个单元,1、2 层由市政自来水直供,3~26 层由加压泵供给,加压供水的用户共 294 户,每户 3.5 人,总人数 N=1029,q=300L/人・d,最高日用水量 Q=1308.7立方米/d,减压阀供水最高用电量为 W=rQHt/η1・η2=152.5kwh, 采用水泵并联分区供水:高区 W1=r・Q1・H1・t/η1・η2=49kwh, 中 W2=r・Q2・H2・t/η1・η2=37.1kwh,低区 W3=r・Q3・H3・t/η1・η2=40.5Kwh,W=W1+W2+W3=102.5kwh。减压阀供水全年用水量为 152.5×365/Kd=152.5×365/1.2=46385kwh, 并联分区供水全年用电量为 102.5×365/1.2=31177kwh,每年可节省用电量为 46385- 31177=15208kwh。
2其他节能方式
2.1 中水的回收利用
建筑中水工程是节约用水的好措施,既保护了环境,又极大的提高了水资源的利用效率。建筑中水工程设计应作到安全使用、经济合理、技术先进。但对于小型建筑或单个家庭等可实行一些简单可行的废水再利用措施。如对单个家庭的卫生器具和家用用水设备的排水口进行改造,以利于优质杂排水的利用。在洗脸盆的排水管加一个三通,设计成双排水口,两个排水口分别由独立的阀门控制开启和关闭状态,一个排水口接至室内排水管网系统,另一个排水口出水可以回收利用。对于新疆等严重缺水且严重依赖地下水的地区其意义将更加不言而喻,中水工程的大力推广就可以避免像石河子蘑菇湖水库的污染现象。可以大量节约水资源,减轻当地的非生活用水和污水处理负担。
2.2其他方面的节能
根据我国供水情况,其他节能方式可考虑使用内壁光滑的供水管材,减少管道沿程水头损失;积极使用低阻力的管道阀门和低阻力倒流防止器等,减少管道局部水头损失;管道水力损失降低后,相应可减少水泵的扬程和供水压力,以此方式来降低供水能耗。热水管材是热水系统中仅次于加热设备的重要组成部分,铜管在我国热水管材中的应用是十分广泛的,但随着塑料管材的逐步推广应用,使铜管这一昂贵的管材有了可替代产品。塑料管材除具备安装方便、内壁光滑、耐腐蚀、不结垢、无污染、耐久性、经济性强等优点外,还具有导热系数小、在热水输送过程中热量散失慢、保温性能好等优点,更有如聚丁烯管还具有热杀菌的功能。
3还应注意生活给水管道中减压节流问题
生活给水系统按规定竖向分区后仍然存在部分卫生器具配水点水压偏大的问题,若不采取减压节流措施,卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的 4~5 倍,随之引起水量浪费、水压过高、漏水量增加的弊病,同时易产生水击、噪声和振动,致使管件损坏、破裂。因此,高层建筑给水系统竖向分区后仍应注意减压节流的问题。为了减少超压出流现象,在给水系统设计中需合理配置减压装置,将水压控制在限值要求范围内。目前,减压装置主要有减压阀、减压孔板和节流塞。国外一些国家均采用在给水支管上安装孔板、压力调节阀或减压阀等手段来避免部分供水点超压,使竖向分区的水压分布更加均匀。[2]
4充分利用太阳能
利用太阳能制备生活热水, 既节约能源又保护环境。多层居住建筑太阳能宜分散设置, 在楼梯间公共部位设管道井,各户的太阳能进出水管均设在管井中, 每户的太阳能集热板热水箱设置在屋面。阴雨天无法使用太阳能时,热水由设在室内的燃气热水器补充。对于高层住宅除上部几层可以设置分散的太阳能热水器外, 其它层不宜采用分散设置太阳能, 应采用集中供热的太阳能热水系统。高层建筑太阳能的利用有直接利用和间接利用:直接利用是把整个屋面均布置成几组串连集热的太阳能聚热板, 在楼梯间顶部设水箱间, 热水箱内设电辅助加热设备, 热水采用上供下回, 循环泵设置在水箱间;间接利用是太阳能板集中设置在屋面或与景观相结合,设置在小区内的道路架空间上面,换热器热水箱设在地下室设备间内,制备好的热水再用变频泵送到各用户。当太阳能不足时,用燃气式电能辅助加热。
5总结
综合以上节能措施,相信会为我国建设节约型社会带来可观的能源节约,减轻建筑能耗在我国能源消耗中比重。
参考文献: