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摘要:在国家实行节能减排的形势下,建筑给排水设计中的节能节水问题也成为刻不容缓的问题。设计人员在设计过程中要统筹考虑,合理规划,在强调供水安全可靠性的同时,尽量减少不必要的能源和水资源的浪费。文章从给水系统设计、节水设备的使用、雨水的回收和利用、中水的回收和使用等方面分析了
建筑给排水的节水节能技术措施,研究成果可为类似建筑节水与节能的设计提供理论参考。
关键词:建筑给排水;节水节能;设备;优化设计;
中图分类号:S210.4 文献标识码:
0 前言
随着我国经济水平的提高、城市化进程的加快,水源、能源短缺问题已成为制约国民经济发展的重要因素。城市不仅存在着缺水问题,同时也存在浪费水的现象。整体来看,我国城市水利用的水平还比较低,节约用水的潜力还很大。建筑用水占城市总水量的比例有逐年增加的趋势,建筑给排水设计中的节水节能问题以成为不容忽视的问题。在设计过程中要统筹考虑,合理规划,在强调供水的安全可靠性的同时,尽量减少不必要的能源浪费。本文对建筑给排水中的节能和节水新技术的最新研究进展进行了分析与总结,提出了建筑节水与节能的新措施。
1 节水设计与新技术的应用
1.1 新型节水设备的研发与推广使用
节约用水的有效途径是科技节水,随着科学技术的不断进步,通过先进科学技术来提高水源的利用率更加科学与合理,通过新型节水型设备的推广使用,对增强用水的社会效益与经济效益也有一定的积极意义。
(1)加大对新型优质管材与阀门的研发与推广使用。易生锈的镀锌钢管容易污染管道中的水源水质,经过长时间管中钢锈的累积,容易造成给水出流中有锈水产生,不仅严重影响水质,还造成了水源的浪费,因此,可以加大对新型管材的研发力度及其推广使用,如可利用钢塑复合管、铝塑复合管、PE管等新型优质管材来减少其对用水的污染和浪费。同时还应当研发和推广使用新型节水阀门。
(2)节水型卫生器具的研发与推广使用。节水卫生器具对节约用水有很大的益处。例如,用瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头,或用如延时自闭式和光电控制式水龙头的小便器、大便器水箱、气动和真空式大便器等节水型便器,都可以提高节水效率。
1.2 建筑中水回用技术
中水回用,作为开源节流的有效途径,是解决城市水资源危机的重要途径,将成为城市建筑给排水的发展趋势。。建筑中水的用途主要是城市污水再生利用分类中的城市杂用水类,包括绿化用水、冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。中水利用系统既充分利用了水资源,又减少了污水直接排放对环境造成的污染。不但能够污水资源化,同时也可以节约用水,避免水资源的浪费。
1.3 建筑雨水收集利用技术
雨水利用是节水的有效方法之一。把雨水收集与综合利用工作贯穿于经济社会发展的全过程,是解决城市洪涝灾害、水资源短缺的重要途径。常见的雨水利用技术可分为三个部分:雨水收集、雨水处理和雨水供应。雨水收集方法主要有:
(1)屋面雨水集蓄系统,收集下来的雨水主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水。
(2)雨水截污与渗透系统,道路雨水通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透补充地下水。
(3)生态小区雨水利用系统,小区沿着排水道建有渗透浅沟,表面植有草皮,供雨水径流流过时下渗。超过渗透能力的雨水则进入雨水池或人工湿地,作为水景或继续下渗。
1.4 真空节水技术
将真空技术运用于城市排水工程,可以使卫生洁具及下水管道的冲洗效果更佳。。真空系统由真空泵站(真空泵、污水泵及真空罐)、真空器具、控制装置(管道及真空控制阀)组成。真空泵产生的高负压在排水管道中能迅速将污水抽吸到收集容器内,并通过污水泵的提升,最终排到市政排水管网。在各类建筑中采用真空技术,能够达到平均35%以上的节水效果,尤其是在在办公楼采用真空技术节水率更可以高达60%。
1.5 消防蓄水池及消防加压系统设置
建筑住宅小区的消防系统设计,应将区域消防贮水池及加压系统的集中设置,其消防贮水量可按小区内最大一栋消防用水量来计算。与单栋设置消防系统相比,集中设置可以节省大量工程总投资,同时更加方便后期的运行管理。再者,还可以减少因定期更换消防贮水而带来的水量浪费和能源浪费[4]。
2 节能设计的研究进展与新技术
2.1 充分利用市政给水管网水压供水
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。如果采用合理的分区供水方式,可以减少二次加压能耗。城市供水中若给水管道出水压力过大时易发生超压出流,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。根据相关数据研究表明,当配水点处静压大于0.15MPa时,流出水量开始迅速上升。但会造成水量浪费、水压过高的弊病,而且易产生水击、噪声和振动,导致加速管件的损坏和破裂。因此,必须注意给水管道的减压节流,减压节流的有效措施是控制给水系统配水点的出水压力,可在配水点前安装节流孔板、减压阀等来避免部分供水点的超压。
2.2 合理选用变频水泵
随着变频调速水泵供水设备在我国的应用正在日益扩大。它与传统的供水方式相比,具有一定的节能效益。不同的建筑工程项目,对变频恒压调速给水设备的功能要求是不同的,必须根据工程实际需要选择所需的功能,使设备更经济、更合理。变频调速泵的工作范围应尽量在水泵高效区段内,若给水系统流量较大且用水不均匀时,应根据用水量变化曲线进行水泵的优化选配,应根据主泵高效区的流量范围与设计流量的变化范围之间的比例关系确定水泵数量,设多台泵并联运行,但同时工作的水泵不宜超过四台,并应设一台供水能力不小于最大一台主泵的备用泵;且宜配置一台适应小流量工况的水泵。
2.3 太阳能热水器的使用
生活热水供应系统的能源消耗占整个建筑能耗的比例高达15~30%,合理地选择生活热水系统的热源对于建筑给排水节能有着非常重要的作用。太阳能是一种取之不尽并可以普遍推广使用的热源,作为洗浴和采暖热水的热源,具有很好的经济效益[5]。在太阳能热利用中,太阳能热水器、主被动太阳房、太阳灶、太阳能干燥器、太阳能空调制冷、太阳能温室等与人民的日常生活密切相关,环保、节能、安全、经济是其典型特点。特别是太阳能热水器是解决我国广大居民生活用热水和工农业生产用热水的有效途径。
3 结束语
通过对建筑给排水工程中节能节水技术进展的总结,建筑给排水中节水节能的潜能很大,涉及到建筑给排水系统的各个环节。在建筑给排水设计中,在确保使用功能完善、外型美观等前提要求的同时也要从节水节能的角度出发进行科学、合理的优化,同时依靠科技进步,通过不断采取新工艺、新材料、新设备来达到节水节能的目的,实现水资源的可持续利用和保护,从而取得较好的社会效益和环境效益。
参考文献
[1]王鑫,朱峰.建筑给水排水节水节能措施初探[J].科技创新导报,2011(25).
[2]郭新伟,刘虎,李义刚.建筑给水排水节水节能技术探索[J].安装,2011(12).
[3]申玉英.建筑给排水节水节能新技术[J].科技风,2010(5).
[4]鄧美萍,张永平.节水节能技术在建筑给排水中的应用[J].萍乡高等专科学校学报,2008(25).
[5]陈海定. 建筑给排水设计节能节水问题研究[J].建筑·建材·装饰,2009(10).
建筑给排水的节水节能技术措施,研究成果可为类似建筑节水与节能的设计提供理论参考。
关键词:建筑给排水;节水节能;设备;优化设计;
中图分类号:S210.4 文献标识码:
0 前言
随着我国经济水平的提高、城市化进程的加快,水源、能源短缺问题已成为制约国民经济发展的重要因素。城市不仅存在着缺水问题,同时也存在浪费水的现象。整体来看,我国城市水利用的水平还比较低,节约用水的潜力还很大。建筑用水占城市总水量的比例有逐年增加的趋势,建筑给排水设计中的节水节能问题以成为不容忽视的问题。在设计过程中要统筹考虑,合理规划,在强调供水的安全可靠性的同时,尽量减少不必要的能源浪费。本文对建筑给排水中的节能和节水新技术的最新研究进展进行了分析与总结,提出了建筑节水与节能的新措施。
1 节水设计与新技术的应用
1.1 新型节水设备的研发与推广使用
节约用水的有效途径是科技节水,随着科学技术的不断进步,通过先进科学技术来提高水源的利用率更加科学与合理,通过新型节水型设备的推广使用,对增强用水的社会效益与经济效益也有一定的积极意义。
(1)加大对新型优质管材与阀门的研发与推广使用。易生锈的镀锌钢管容易污染管道中的水源水质,经过长时间管中钢锈的累积,容易造成给水出流中有锈水产生,不仅严重影响水质,还造成了水源的浪费,因此,可以加大对新型管材的研发力度及其推广使用,如可利用钢塑复合管、铝塑复合管、PE管等新型优质管材来减少其对用水的污染和浪费。同时还应当研发和推广使用新型节水阀门。
(2)节水型卫生器具的研发与推广使用。节水卫生器具对节约用水有很大的益处。例如,用瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头,或用如延时自闭式和光电控制式水龙头的小便器、大便器水箱、气动和真空式大便器等节水型便器,都可以提高节水效率。
1.2 建筑中水回用技术
中水回用,作为开源节流的有效途径,是解决城市水资源危机的重要途径,将成为城市建筑给排水的发展趋势。。建筑中水的用途主要是城市污水再生利用分类中的城市杂用水类,包括绿化用水、冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。中水利用系统既充分利用了水资源,又减少了污水直接排放对环境造成的污染。不但能够污水资源化,同时也可以节约用水,避免水资源的浪费。
1.3 建筑雨水收集利用技术
雨水利用是节水的有效方法之一。把雨水收集与综合利用工作贯穿于经济社会发展的全过程,是解决城市洪涝灾害、水资源短缺的重要途径。常见的雨水利用技术可分为三个部分:雨水收集、雨水处理和雨水供应。雨水收集方法主要有:
(1)屋面雨水集蓄系统,收集下来的雨水主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水。
(2)雨水截污与渗透系统,道路雨水通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透补充地下水。
(3)生态小区雨水利用系统,小区沿着排水道建有渗透浅沟,表面植有草皮,供雨水径流流过时下渗。超过渗透能力的雨水则进入雨水池或人工湿地,作为水景或继续下渗。
1.4 真空节水技术
将真空技术运用于城市排水工程,可以使卫生洁具及下水管道的冲洗效果更佳。。真空系统由真空泵站(真空泵、污水泵及真空罐)、真空器具、控制装置(管道及真空控制阀)组成。真空泵产生的高负压在排水管道中能迅速将污水抽吸到收集容器内,并通过污水泵的提升,最终排到市政排水管网。在各类建筑中采用真空技术,能够达到平均35%以上的节水效果,尤其是在在办公楼采用真空技术节水率更可以高达60%。
1.5 消防蓄水池及消防加压系统设置
建筑住宅小区的消防系统设计,应将区域消防贮水池及加压系统的集中设置,其消防贮水量可按小区内最大一栋消防用水量来计算。与单栋设置消防系统相比,集中设置可以节省大量工程总投资,同时更加方便后期的运行管理。再者,还可以减少因定期更换消防贮水而带来的水量浪费和能源浪费[4]。
2 节能设计的研究进展与新技术
2.1 充分利用市政给水管网水压供水
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。如果采用合理的分区供水方式,可以减少二次加压能耗。城市供水中若给水管道出水压力过大时易发生超压出流,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。根据相关数据研究表明,当配水点处静压大于0.15MPa时,流出水量开始迅速上升。但会造成水量浪费、水压过高的弊病,而且易产生水击、噪声和振动,导致加速管件的损坏和破裂。因此,必须注意给水管道的减压节流,减压节流的有效措施是控制给水系统配水点的出水压力,可在配水点前安装节流孔板、减压阀等来避免部分供水点的超压。
2.2 合理选用变频水泵
随着变频调速水泵供水设备在我国的应用正在日益扩大。它与传统的供水方式相比,具有一定的节能效益。不同的建筑工程项目,对变频恒压调速给水设备的功能要求是不同的,必须根据工程实际需要选择所需的功能,使设备更经济、更合理。变频调速泵的工作范围应尽量在水泵高效区段内,若给水系统流量较大且用水不均匀时,应根据用水量变化曲线进行水泵的优化选配,应根据主泵高效区的流量范围与设计流量的变化范围之间的比例关系确定水泵数量,设多台泵并联运行,但同时工作的水泵不宜超过四台,并应设一台供水能力不小于最大一台主泵的备用泵;且宜配置一台适应小流量工况的水泵。
2.3 太阳能热水器的使用
生活热水供应系统的能源消耗占整个建筑能耗的比例高达15~30%,合理地选择生活热水系统的热源对于建筑给排水节能有着非常重要的作用。太阳能是一种取之不尽并可以普遍推广使用的热源,作为洗浴和采暖热水的热源,具有很好的经济效益[5]。在太阳能热利用中,太阳能热水器、主被动太阳房、太阳灶、太阳能干燥器、太阳能空调制冷、太阳能温室等与人民的日常生活密切相关,环保、节能、安全、经济是其典型特点。特别是太阳能热水器是解决我国广大居民生活用热水和工农业生产用热水的有效途径。
3 结束语
通过对建筑给排水工程中节能节水技术进展的总结,建筑给排水中节水节能的潜能很大,涉及到建筑给排水系统的各个环节。在建筑给排水设计中,在确保使用功能完善、外型美观等前提要求的同时也要从节水节能的角度出发进行科学、合理的优化,同时依靠科技进步,通过不断采取新工艺、新材料、新设备来达到节水节能的目的,实现水资源的可持续利用和保护,从而取得较好的社会效益和环境效益。
参考文献
[1]王鑫,朱峰.建筑给水排水节水节能措施初探[J].科技创新导报,2011(25).
[2]郭新伟,刘虎,李义刚.建筑给水排水节水节能技术探索[J].安装,2011(12).
[3]申玉英.建筑给排水节水节能新技术[J].科技风,2010(5).
[4]鄧美萍,张永平.节水节能技术在建筑给排水中的应用[J].萍乡高等专科学校学报,2008(25).
[5]陈海定. 建筑给排水设计节能节水问题研究[J].建筑·建材·装饰,2009(10).