试论建筑给排水中的节能设计
摘要:本文主要就建筑给排水的节能设计进行了相关的概述,分别从分区给水,建设消防水池,使用节水器,开发中水系统,采用变频调速水泵,选用节水型给排水管材以及利用太阳能等七个方面展开了论述。
关键词:建筑;给排水;节能;设计;水箱
中图分类号:te08 文献标识码:a 文章编号:
当前,我国水资源短缺和水环境污染越来越严重,不仅影响了人们的正常生活,而且制约了社会经济的可持续发展。
据水利部权威统计表明,新世纪以来,我国城市缺水范围越来越大,缺水日益严重,全国 670座建制城市中有400座存在缺水现象,110座严重缺水。
正常年份全国城市缺水60亿万立方米。
2012年由于我国北方地区春、夏连旱,严重影响了城市供水。
据国家防总办公室统计,今夏已有100多个县级以上城市被迫限时限量供水,面对缺水的现状,节约用水已成为我国的基本国策,建筑给排水中的节能亟待解决。
一、利用市政管网余压,采用分区给水方式
一般城市供水中的给水管网压力是不小于0.2mpa,但不大于0.4mpa。
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。
由于市政给水管网承受的压力有限,供水水压通常难以完全满足高层建筑的供水要求,因此高层建筑给水系统设计中常采用增压给
水方式,将管网进水直接引入贮水池中,然后用水泵将水抽到水箱或打到水罐中,再向给水系统供水。
市政给水管网供水水压通常为200mpa 左右,夜间可达250~270mpa,但因为之前市政供水管网供水安全性能不好,为保证建筑供水的安全忽略该部分水压,这就导致了浪费电能,尤其是当贮水池位于地下层时,反而把可用压力全部转化成负压,经济性差。
设计中应充分考虑利用市政给水管网提供的水压,高层建筑下部几层直接采用市政给水管网供水,上部采用水箱供水或水泵加压供水,当下部用水安全要求较高时,设计中可以考虑将上下部分管网用常闭阀门进行连接,平时分区供水,市政管网发生事故时,将常闭阀门打开,由水箱或水泵加压供水,在节能的同时可以兼顾供水的安全性。
二、做好消防水池设置,节约用水量
高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远,消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量的好多倍。
由于消防贮水要求满足在火灾延续时段内消防的用水总量。
因此,在消防水与生活贮水池合建的情况下,会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水也中停留时间过长,余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。
所以为保证水池中的水质符合卫生标准,应定期更换贮水池中的全部存水。
所以,当两系统贮水量相差较大时应将两系统的贮水池分建,这样既可以延长消防贮水池的换水周期,又可以保证生活饮用水水质符合要求。
同时,还应使消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用,做到一水多用、重复利用及循环使用。
同时,高
层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵。
消防贮水量应按其中最大的一座高层建筑需水量来计算。
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,又可以节省工程建设和设备投资,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的浪费。
三、使用节水器,构建节水型建筑给排水设施
(一)使用节水龙头
水龙头是最常用的用水器具,应用的范围也最广。
一是从当前节水型龙头来看,主要是陶瓷阀芯的水龙头。
它具有非常好的密封效果,有较长的使用寿命。
在静水压力相同的情况下,它的出流量比普通水龙头要低,节水率为 30%左右。
二是重启水龙头。
这种水龙头在国外得到了非常广泛地应用。
它的主要特点是:不仅能达到节约用水量的目的,同时也能够有效防止出现溅水问题。
三是感应式水龙头。
这水龙头在人的身体接近它到一定距离时,就会自动启动开关,当手等身体部位一旦离开,马上自动进行关闭,在节水方面倍受青睐。
(二)选用节水型淋浴设备
从当前来看,具有节水功能的淋浴器采用的是冷热水混合的方式,并且进行恒温装置,在使用的时候,先根据事先设定的温度,准确地进行水温地调节,使调水时间大大减少。
另外,有的淋浴器具有定量控制的功能。
在使用之前,先设置好自己需要的冷热水量,当达到设置值时就会自动停止,从而达到节约用水的目的。
(三)选用节水型厕所冲洗设备
居民户内的厕所是用水的主要部位,厕所的冲洗设备是否具有良好的节水功能,是衡量建筑功能好坏的重要指标之一。
一般厕所应用中水进行冲洗,还有多样化的节水设备。
四、开发中水系统
建筑是人们起居、学习、工作等离不开的重要场所。
人们在建筑中进行饮食起居等,都会产生很多的生活污水,如建筑中空调设备排放出的水,人们洗衣、洗澡后排放出的废水,这些排放出来的水叫做中水。
从相关资料显示,住宅建筑排放的生活废水占了生活废水总量的70%,而用水量较大的场所,如宾馆、饭店等处,其废水多达90%。
一般来说,这些生活污水只要经过专业技术地处理,能够达到一定的卫生标准,都具备可以回收循环利用的价值,可以用来冲洗街道路面、冲洗厕所、洗车行业用来洗车等,给植物提供水分,给人工湖等提供水源等,能够大大提高水资源的利用率,有效地减少饮用水资源的浪费,能够有力地缓解城市供水紧张的压力,其经济效益和社会环境效益都是非常可观的。
五、采用变频调速水泵
高层建筑通常采用水泵水箱联合供水方式,由水泵将水提升到高位水箱,再向下供水,为防止一些用水点超压,需设置减压装置,造成不必要的能耗,而由于电机的启动非常频繁,也会造成电能的大量浪费。
设计中可以采用变频调速水泵直接向给水系统供水,采用调节速度的方式来调节流量,根据水量需要自动调节水泵电机转
速,水量需要大时电机转速增大,需要小时电机转速减小,避免电机频繁启动,从根本上防止电能浪费。
同时省去了水箱、水罐,减少了设备投资费用。
有调查结果显示,采用变频调速水泵供水,节电率可达30%~50%。
如今变频调速技术已经日臻完善和成熟,具有显著的节电效果、方便的调速方式、较高的调速范围、完善的保护功能以及运行可靠等优点,因此推广变频调速水泵在建筑给排水系统中的应用,对于减少电能浪费具有重要意义。
六、选用节水型给排水管材
普通给排水管材对给水、排水造成的影响是非常大的。
其主要表现的方面是管材内壁的粗糙导致阻力大对供水的水头损失比较严重。
所以,在考虑到节能设计方面时,我们应考虑选用一种内壁粗糙度比较小的节能型给排水管材,以减少内壁阻力对供水水头造成的损失量,加压泵在供水压力不足的情况下仍可以通过有效调整管材内壁阻力的方式来降低阻力损失,保证满足给排水系统供水、排水目的同时,还起到节能的作用效果。
七、充分利用太阳能设备制热水
现代的太阳热能科技是将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。
太阳能取之不尽、用之不竭的特点使其成为节能设计的首选。
在给排水节能设计中,可考虑采用太阳能热水器或热泵热水器取代传统高能耗的燃煤、燃油、燃气热水器及电锅炉。
太阳能热水器是由集热器、储水箱、给水箱、循环管、循环泵、配水管等组成的。
我国大部分地区日照时间较长,适宜推广使用太阳能。
太
阳能一般分为平板型和真空管型两种。
单幢建筑或多幢建筑合用太阳能热水器,并设置热水箱,用作户内热水器预热水源,单户内设置陕速热水器。
热水系统可安装在屋顶、墙壁及阳台等位置,可以在一定程度上实现集热器与建筑完美结合,但在太阳能热水系统设计中应注意在寒冷地区应考虑其抗冻性能、抗热冲击性能以及其承压能力等因素。
参考文献:
[1]于喜波.城市市政给排水规划设计分析[j].科技与生
活.2010,07(13):56.
[2]肖振海.现代城市市政给排水规划设计分析探讨[j].四川建材.2008,11(1)246 -247.。