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【关键词】建筑;节能减排;有效措施
1 建筑节能减排概述
伴随着全球气候和环境变化的压力与挑战,人类越来越认识到建筑及其运行对环境的巨大影响。尤其是对于占世界人口最多且城市化快速发展的我国而言,绿色建筑及城市可持续发展更是引起了国家和社会的广泛关注。在我国,建筑能耗占总能耗的27%以上,而且还在以每年1个百分点的速度增加。建设部统计数字显示,我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近20亿平方米,其中80%以上为高能耗建筑;既有建筑近400亿平方米,95%以上是高能耗建筑。建筑能耗占全国总能耗的比例将从现在的27.6%快速上升到33%以上。我国新建建筑已经基本实现按节能标准设计,比例高达95.7%,而施工阶段执行节能设计标准的比例仅为53.8%。在不少城市,为了美观和气派,主要街区的写字楼都是玻璃幕墙,还兴建了不少大型的穹顶建筑作为公共设施。夏季紫外线照射强烈,造成光污染,冬天不挡寒,一年四季不得不开放大功率的空调来调节气温,冬天要先于其他建筑保暖,夏天要先于其他建筑供冷。据不完全统计,全国现有玻璃幕墙(非节能玻璃)面积已超过900多万平方米,而且呈持续发展趋势。玻璃幕墙在带来所谓美观的同时,也带来了能耗的成倍增长。国家统计局的初步统计数据表明,2007年中国能源消费总量比2006年增长7.8%。2007年我国能源消费总量26.5亿吨标准煤,增幅略有回落,比2006年增幅下降了1.5个百分点。但同时,我国能源消费总量仍然庞大,节能减排形势依然严峻。
2 建筑节能减排的途径
2.1 建筑物的温室气体排放已经不容忽视,大力推进建筑物节能已经是迫在眉睫。在建筑节能方面我们应该通过制定和实施适宜的政策,可大幅减少建筑物的碳排放。例如,南非目前排放的温室气体中有23%来自建筑领域,对于新建筑物的投资在2008至2050年间还将以每年2%的速度增加,如果不加控制,在此期间的碳排放将增加2倍。相反,如果加强政策监管,改进建筑物设计,利用节能技术,有望将商用和住宅新建筑的能效分别提高40%以上。
2.2 建筑节能要考虑采用新技术:建筑物隔热、可再生能源的开发等。建筑物隔热主要是采取科学的建造方法,设计合理的建筑结构,并开发和推广一些新型的隔热材料。比如,可采用防红外线透射的隔热玻璃做窗户,因为热辐射主要就是红外线辐射,隔热玻璃在夏天可以让阳光中的热量尽量少通过窗户进入建筑物,在冬天可以让屋子中的热量尽量少通过窗户散发到室外,这样可以让建筑物冬暖夏凉,减少空调的耗电量。可再生能源的开发我们已经很熟悉了,主要就是在建筑物表面贴上太阳能电池板,让建筑物的能源能做到自给自足,这样就大大减少了对化石能源的消耗,有利于减少温室气体的排放量。对于一些风力资源丰富的地区,建筑物上还可以安装风力发电机。尽管开发和推广节能技术需要各国政府、机构和企业在近期投入更多的资金,但是,从长远的利益来看,由此减少的能耗和碳排放能够抵销投入的成本。例如,美国纽约的帝国大厦计划投入2000万美元进行节能改进,以便到2013年时将温室气体排放量降低38%,这一举措每年可节约440万美元。
2.3 绿色节能。绿色节能目前有两个主要的方法:一是把建筑物表面变成浅色,也称为“白色屋顶”计划;白色屋顶计划因诺贝尔物理学奖得主、美国能源部部长朱棣文的提议而闻名于世。深色屋顶对阳光的吸热量达到90%,而浅色屋顶可将阳光反射率提高至60%以上。如果一栋房屋使用浅色屋顶,那么每年足以抵销10吨二氧化碳的排放。假设世界100个最大城市能广泛使用浅色调屋顶和路面,效果等同于减少440亿吨二氧化碳排放,这一数量比目前所有国家整整一年的排放量(280亿吨)还要大;二是在建筑物表面种植植物,也称为“绿色屋顶”计划。虽然两个计划的名称中出现的都是屋顶,但是针对的是屋顶和墙面。绿色屋顶计划并非简单地在墙面和屋顶上种花种草,而是有一定科技含量的,要利用新技术建造一个真正的生态系统,发挥降低室内温度、减少热岛效应、储存雨水、净化空气、节约能源等一系列功能。工程采用的绿色屋顶比普通屋顶花园复杂得多,需要考虑建筑本身支撑能力、水储存、灌溉等因素。建筑的节能将对我们的温室气体排放起到很大的节制着用,这对改善当今不断上升的全球气温是具有重大意义的。做好建筑节能,实现可持续发展。
3 推进建筑节能减排的有效措施
随着世界人口增长和经济发展,建筑及其运行的资源消耗和环境效应,对全球资源环境的影响日益显著。减少建筑能耗和污染排放,节约资源、保护环境,实现建筑与自然和谐共存,是全球面临的共同课题。中国面临着发展经济、改善民生的繁重任务,也面临着资源环境制约的严峻挑战。建筑节能减排是一项长期而艰巨的历史任务,也是一项重要而紧迫的现实工作。中国国民经济和社会发展第十一个五年规划,确定了节能减排的目标和任务,推进建筑节能减排是完成这个目标和任务的重要内容之一。我们应做好以下几个方面的工作:
3.1 完善建筑节能减排的法律和政策。我们将认真贯彻落实《节约能源法》、《可再生能源法》、《环境保护法》等法律,并抓紧制定《民用建筑节能条例》等配套法规,把建筑节能减排的制度保障工作作为首要任务认真抓好。同时,要与各有关部门配合,加强建筑节能减排重大政策的研究制定,建立反映资源稀缺程度和市场供求关系的资源价格形成机制,健全激励建筑节能减排的财税政策,抑制浪费和不合理消费。
3.2 完善建筑节能减排的技术标准。加快工程建设节能减排技术标准的制定和修订,不断扩大标准的覆盖范围。直接涉及能源资源节约、生态环境保护、建筑技术进步的内容,将作为强制性条文。充分发挥节能减排标准的技术保障和引导约束作用。
3.3 大力推进技术创新。与有关部门一起,组织推动重大技术研究攻关,不断增强自主创新能力。组织实施水体污染与治理、北方地区供热改造等节能减排重点示范项目和重大专项。在加强成熟、适用新技术的成果转化和推广应用的同时,要充分挖掘本土化的建筑节能环保传统技术和工艺。
3.4 加强执法监督。要严格执行建筑节能排的法律制度和技术规范,建立建筑节能监管服务体系,实施建筑能耗统计、能源审计和公示等制度,落实建筑节能减排目标责任制,严肃查处违法行为。
结束语:
总之,推进建筑节能减排,建设资源节约型、环境友好型社会,是中国政府的战略决策,也是各国人民共同追求的目标。我们要广泛宣传建筑节能减排的重要性、紧迫性,宣传政府的政策措施,提高全社会的建筑节能环保意识。要充分调动政府组织、非政府组织、私营部门的积极性和创造性,推动全社会广泛参与,共同促进建筑节能减排各项措施的落实。
参考文献
[1]节能减排――永恒的发展主题[J].机电信息第220期
[2]政府工作报告提出2009年节能减排与生态环保6大任务[J].清华数据库期刊.2009,(04)
关键词:给排水;节能;技术
一、我国目前的建筑给排水节能的分析
随着我国科学技术的快速发展,人民的生活水平得到了显著的提高,因此人们也要求建筑物舒适性不断地提高,而且这种要求也在持续的提高。由于要求的提高,我国建筑行业的发展也日益迅速,这就造成了建筑用水的显著增加。以下是根据我国近些年来的建筑给排水设计发展提出的几点问题:
1.管网超压
目前大多数的建筑在进行给排水系统设计时运用超压设计来保证系统末端的水压,这种设计方式无法实现建筑的节能,相反还造成了水的浪费,这种超压设计的应用使得建筑给排水在长时间的运行当中可能出现漏水。
2.管道、配件漏水
给水系统中所使用的配件、管道及阀门等出现漏水;大部分的建筑在进行给排水施工的过程中受到材料质量以及施工技术的影响,就会出现管道、配件等产生渗漏点,一旦出现渗漏,如果无法有效处理,就会对整个建筑的给排水系统造成影响,这样就会造成建筑的给排水系统出现严重的泄露,从而严重影响建筑的给排水施工,而且对使用者也会带来非常大的不便。
3.排水性能差
无法有效地利用雨水及中水等资源,综合性能较低;如今在大部分建筑的给排水系统施工过程中,都强调利用雨水来有效地实现水资源的利用,但是也有部分建筑在进行给排水施工时施工单位对于节能不予重视,缺乏相应的利用系统,这样就使得在建筑给排水的建设施工时无法对资源进行综合利用,使得能耗以及资源损耗较大。
4.循环装置选择不当
在建筑给消防加压贮水系统设计中,压力控制一般是以满足最不利点的水压为标准控制的。因此给水配件前的静水压大于流出水头,其流量就大于额定流量。超出额定流量的那部分流量未产生正常的使用效益,是浪费的水量。除此之外,还有热水供应循环装置选择不当也是造成水资源浪费的一大控制节点。
5.给水配件及卫生洁具等的没有相应的节水性能
我国对于这些问题,提出了改善给排水施工的一些措施,虽然在一定程度上这些问题得到了解决,但是仍旧显得非常乏力。所以,应该加强建筑给排水系统的节能设计,设置合理的供水装备,优化系统设置,同时对其他措施进行探索,减少浪费,最大限度地提高水资源的合理利用,从而实现建筑给排水节能设计的目标。
二、建筑给排水系统施工中节能措施的具体应用
1.节水型建筑给排水器具的推广和使用
推广和应用节水型器具不仅能够在很大程度上改善建筑的给排水系统运行有效性,而且还能够实现水资源的合理利用。如今建筑的给排水设计也越来越注重环保节能,所以就需要加强节水型器具的推广和应用。我国所使用的传统卫生器具通常都有耗水多且密封性不足的特点,而且其耐用性也比较差,经常会出现漏水及滴水等状况,这就使得水资源在无形中就被浪费了。新型的节水型卫生器具的节水效果还是比较不错的。
2.建立并完善科学有效的水资源处理循环系统
节水已经成为建筑给排水工程的重要目标,近些年以来就提出了对洗涤废水以及雨水进行回收和利用,由于该方式的应用需要大量的资金、时间以及精力,并对于已建工程进行改造比较困难,故而这些投资无法被开发商以及建筑商所接受。由于我国近些年来水资源比较紧缺,就提出中水的策略,这种策略在我国干旱地区还会比较适用的。利用中水,能够有效地减少建筑给排水设计出现的污染,而且还达到了节水的目的,效果显著。将中水用在对水质要求不高的地方是一个比较好的选择,比如汽车清洗等。合理的利用中水,就必须要建设相应的水资源处理系统,所以建立和完善该系统能够有效实现污水处理和水资源节约目标。
3.消防系统实现节水节能
(1)对于生活给水系统和消防给水系统进行单独设置。由于这两种给水系统有不同的水压要求,如果两种用水采用同一系统就会产生水的浪费、电能的损害,而且运行管理费用也会相应增加;消防用水和生活贮水池合建就会对水造成污染,国家标准也要求贮水池中全部存水(含消防贮水)水要定期进行更换,这样就会出现浪费水资源。单独的设置消防贮水池或将其与游泳池等合用,可以实现一水多用、循环使用的目的。
(2)实现消防加压贮水系统的区域集中化。在建筑群范围内,对于消防水池以及加压水泵实现共用,根据最大的高层建筑来设计贮水池的容量。这样就有效地减少了各建筑在设计中存在的一些技术问题,除此之外还能够减少成本,节约运转费用,实现管理的集中,最大限度地避免浪费。
4.优质管材及阀门的应用和推广
由于生锈对传统镀锌钢管来说是比较常见的,这样水质就会受到污染,一旦长时间不用就会产生无用锈水,出现水资源的浪费。所以,优质管材和阀门的应用和推广就必须受到重视。建筑的排水设计过程中,螺旋消声式管材的应用对于减少竖向排水产生的噪音有显著效果;将铸铁管道应用在室内排水中,不仅能够提高传统材料的功能,而且还具有耐用、耐高温、抗腐蚀、降噪等作用;将聚乙烯塑钢缠绕在室外排水管上,既能够增加管道强度,还能够实现有效密封,且安装简单、使用寿命长。
5.分区给水并用新型供水设施减少耗能
根据城市实际供水规模的大小,采用分区给水方式并用新型供水设施的方式进行供水,市政府的给水管水压一般控制在0.2~0.4Mpa左右,供水压力只能满足3~5层高的楼层供水,由于城市化进程的不断发展,多数建筑物都往高层建筑的方向发展,楼层都设置在6层以上,供水压力需要靠加压才能完成,采用分区给水并用新型供水设施能够有效减少二次加压耗能,也就是通过新型供水设施进行分区给水,五层以下楼层可以利用政府管压力直接供水,五层以上楼层则采用新型供水设备加压供水,减少不必要的能源浪费。
三、结语
随着改革开放的进一步深化,我国国民经济得到了快速的发展,城市化的发展步伐也显著加快,因此我国国民经济的发展也面临着一个严峻的问题,就是能源短缺。要实现国家提出的可持续发展的战略目标,不仅要求我们进一步加快能源建设,而且还要将能源的利用效率最大程度地提升,发展新能源,减少能源损耗。
水资源严重匮乏已对我国的经济发展造成了严重的阻碍,由于缺水,我国每年都会在工业和农业方面蒙受较大的经济损失。在城市之中同时存在着缺水和水资源浪费的现象。因此,实现节约用水还需要付出很大的努力。目前我国每年在建筑中所消耗的水资源在城市总水量中所占的比例在逐年增加,所以在建筑中实现给排水节能的设计是势在必行的。所以在建筑设计的整个过程都需要进行全面的考虑,做出合理的规划,不仅要实现供水的安全性,而且还要最大限度地减少能源浪费。
参考文献
[1]李莛.建筑给排水的节水节能措施探讨[j].中小企业管理与科技(下旬刊),2013(12)
关键词:小区建筑给排水工程节能措施
中图分类号:S276文献标识码: A
1.给排水工程的相关介绍
用于水供给、废水排放和水质改善的工程。分为给水工程和排水工程。古代的给排水工程只是为城市输送用水和排泄城市内的降水和污水。近代的给排水工程是为控制城市内伤寒、霍乱、痢疾等传染病的流行和适应工业与城市的发展而发展。现代的给排水工程已成为控制水媒传染病流行和环境水污染的基本设施,是发展城市及工业的基础设施之一,市政工程的主要组成部分。
2.给排水工程施工中采取节能措施的意义
小区建筑的建造和运行消耗了大量的自然资源,并给环境带来了负面影响,随着全球能源和环境问题的日益突出,整个人类社会都开始在各个领域中提倡节能环保,建筑行业也不例外。小区建筑的日常运行消耗了大量的水资源和能源,其中一部分是人们日常生活所必须,但另外一部分是使用不当造成的浪费,这一部分可以通过采用合理的技术来降低或消除水资源和能源的浪费。
3. 给排水工程施工中节能的主要途径
3.1合理选择建筑供水方案
当城市用水高峰时,市政管网供水压力不能满足城市最不利点的供水压力,但当城市用水处于低谷时,供水压力却能满足最不利点的供水压力,根据城市的这种供水状况,确定建筑供水设计方案时,设置屋顶调节水箱是建筑供水的首选方案,这种方案无需二级泵站,是最节能最经济的供水方案。在建筑热水供应系统中,也可采用变频调速水泵来进行热水循环,在配水龙头处可以考虑装设简易的水流指标器或感温元件,将信号传至变频循环水泵的自控系统,使水泵根据热水系统的不同配水工况运转,从而达到节省电耗的目的。如果城市管网全天均不能满足建筑供水压力时,则可选择变频调速水泵供水,该水泵可根据实际用水量调节水泵流量,具有高效、节能的优点,不会造成如传统供水系统一样需按最不利情况来计算系统所引起的水电浪费。采用变频调速泵比一般供水设备节电约20%―40%。
3.2合理利用市政管网余压,采用分区给水方式并采用新型供水设施
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,只能满足三至五层多层建筑供水压力,现在城市城区土地利用率均较高,小区住宅高层建筑增多,且一般多层住宅均在五层以上,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 0.4MPa,则五层及以下楼层可采用市政管网直接供水,五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。在市政管网供水稳定情况下,使用无负压给水设备加压与传统二次加压方式比较有以下优点。
3.2.1可节省大量能源
传统的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,再从零从新加压供水;而无负压变频设备完全利用原有市政供水压力供水,与供水管网直接串接,差多少,补多少。
3.2.2可减少投资和污染
传统加压方式需要建水池及屋顶水箱,使用无负压给水设备可取消水池及水箱。自来水在水池及水箱内增加停留时间,水中余氯余量低,微生物含量高,使用新型设备后水质如同自来水。
3.2.3可减少水资源浪费
由于传统方式中,水池、水箱、均为混凝土结构,渗水、跑水、漏水、蒸发不可避免,而且水池、水箱需定期清洗,需要大量清洗水。
3.3单独设置生活给水系统和消防给水系统
按照《高规》规定:生活给水系统静压不大于300 kPa~400 kPa分区为宜,消防给水系统静压不大于800kPa分区为宜。因此,在高层建筑给水系统的设计中,应把生活给水系统和消防给水系统单独设置,以防止生活给水管道超压而造成超量供水等问题。不然的话,如果按照消防给水系统的要求水压值分区时,则必然造成生活给水系统严重超压,需要常年使用减压阀降压节流,造成能源浪费;如果按照生活给水系统的水压要求分区,则会相对增加水泵机组数目。因此,无论从节能节流还是节约工程投资、运行管理方便等各个角度分析,应把生活给水系统和消防给水系统单独设置。
3.4推广使用节水型卫生器具
通常住宅建筑的配水器具和卫生器具的节水性能对整个建筑的节水效果有着重要影响,如通常淋浴喷头每分钟喷水25L以上,采用节水型喷头会降低一半,只有8L/min左右,可见一套好的设备能够对水资源的节约有很大的作用。在选择节水型配水器具和卫生器具时,既要考察其使用性能和价格因素,同时还应考察其节水性能。推广使用节水型卫生器具是实现建筑节水节能的重要途径之一。
3.4.1合理选择水龙头
现在市场上有部分新型节水龙头存在出口流量不均匀,开关不灵活,密封材料易损坏等缺点。它与传统普通水龙头没什么区别,不但价格很高,而且无节水效果。目前,有一种充气龙头,出水时,使人感觉流量很大,但实际出水量仅为0.032L/s,与普通龙头相比可节水约60%左右。
3.4.2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,设计人员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;冲洗大便时,冲水量为 9L。
3.4.3淋浴节水
淋浴时因调节水温和不需水擦拭身体的时间较长会浪费一些水。现在使用的节水型淋浴器包括带恒温装置的冷热水混合栓式淋浴器,按设定好的温度开启扳手,既可迅速调节温度,又可减少调水时间。带定量停止水栓的淋浴器,能自动预先调好需要的冷热水量,如用完已设定好的水量,即可自动停止,防止浪费水资源。
3.4.4洗衣机节水
目前,全自动洗衣机已经非常普及,它把人们从繁重的家务劳动中解放了出来。但是,它的普及却给节水工作带来了新的麻烦,因为全自动洗衣机最大缺点是耗水量大,且放入的洗衣粉较多,造成漂洗用水量大及环境污染。所以,推广研制节水型洗衣机显得非常重要。
3.5加强对太阳能的利用
太阳能作为一种清洁安全的新能源,在住宅建筑的热水供应系统中越来越多地被采用。按集热器形式可分为平板型和热管型真空管几种,这两种的抗冻、耐压和耐冷热冲击能力都较好,并且操作简单、维护方便,可全年使用,故宜在住宅建筑中选用这两种形式。设计太阳能热水器时,要注意与建筑和结构专业工作的配合,太阳能热水系统方案设计应与建筑方案设计同步进行,共同确定系统管道走线方式,管井位置、尺寸及构造方案;提供管道穿越屋面、外墙的具体定位,由建筑专业预留防水套管;建筑专业应预留集热器施工安装、日常维护检修的通道、护拦,并对安装集热器的部位采取建筑防水、保温构造、保护措施等;给排水专业提供热水器的安装位置与荷载,由结构专业进行荷载计算,预埋件计算和结构安全验算;给排水专业提供集热器形式和安装尺寸,由结构专业确定安装预埋位置及预留孔洞位置。
3.6开发中水系统
建筑中水是指建筑物或建筑小区内的生活废水、冷却用水及雨水等各种排水经过适当处理后回用于建筑物或建筑小区内,作为杂用水的水源。中水设施由原水收集、储存、处理及供给等设施构成,该系统是目前现代化住宅功能配套设施之一,资料显示,采用建筑中水后居住区用水量可节约30%~40%,废水排放量可减少35%~50%,在以上几种中水水源内盟洗废水水量最大,其使用时间较均匀、水质较好且较稳定等,因此其应作为建筑中水首选水源,但目前建筑中水技术具有运行效果稳定性差且造价较高等缺点,因此在设计过程中应综合技术、管理、投资等多方面因素来选择新的优良的中水处理工艺。
3.7选用节水管材
水在从水厂到配水点的输送过程中给水管道的流速及管道内、壁的粗糙度对水的水头损失会产生很大影响,管道内壁的粗糙度及局部阻力越小则水在管道中的流动阻力也越小,因此当管径确定后从节能的角度考虑应选用粗糙度小局部阻力小的管材,而对于需二次加压供水的给水系统,其工程管线越长其阻力损失值就越大,对于选用的加压泵对系统最不利点的供水压力稍显不足时可通过调整内壁较光滑的供水管材来降低阻力损失,并保证满足系统供水要求的目的。
4.结语
我国国民经济实力不断增强、社会的进步,科学技术的不断创新,给排水管材的不断改良,我们应该不断总结设计和施工安装过程中的经验教训,完善和提高整体的安装水平。做到在满足对住宅面积、平面设计提升到水、电、储、厨卫更细致的要求的基础上,特别关注这些设施的节能效果。达到给排水工程中节能的目的。
参考文献
[1]林玲.建筑给排水节水技术研究[J].重庆建筑,2004(5).
[2]刘慧敏、林荔.新时期建筑室内给排水节能措施浅谈[J].中国科技博览,2010(20)
【关键词】 建筑;给排水;节水;节能;措施
我国总水资源量丰富,位居世界第六,但人均水量还未达到世界的人均水平,并且降雨时间及地域分布不均,供水力不足,水污染严重等问题日益突出,我国有2/3的城市出现了不同程度的缺水状况,随着建筑行业的不断发展,建筑用水比例不断提高,在给排水中,采取节水节能措施,可有效减少水资源浪费,促进节水节能目的的实现。
一、给排水中存在的问题
在建筑给排水中,经常存在管道及阀门泄露与超压出流造成的水量浪费情况,给水管道的接头与阀门连接位置,经常存在冒水状况,出现这种状况,大多是由于管道锈蚀或者阀门质量问题造成的,建筑物中的浮球阀常出现漏水与损坏现象,水箱、马桶及水池等,应用低劣质量物品,就会出现溢流问题。在建筑兴建与管网范围扩大中,输水管道延长会出现高度差异,运用加压法,对最不利的供水点进行保障,可得到充足供水,多数供水区采用的是高压供水,这使得给水配件静水压力要比流出水头大,水流量要大于额定流量,这部分超出水流,并发挥正常应用效益,造成水资源浪费,给用户的水工状况造成影响,容易出现水击、振动与噪声,并出现管件破裂与损坏等问题。
二、建筑给排水当中的节水节能措施
1.供水系统节能措施
供水节能主要体现于超压出流控制上,卫生器具的给水定额是为了满足用户的应用要求,在单位时间里,给水配件出口应按照规定出水量流出,其流出水头是为了确保给水配件能够流出额定的流量,阀前需要静水压,当配件阀前压比流出水头大时,单位时间里,给水配件所流出的水量要比额定流量大,这种现象可称为超压出流,流量计额定流量间的差值是超压出流量。无效用水量所指的是超压出流不仅破坏了给水系统的水量正常分配,还会对用水工况造成不良影响,超出流量没有得到有效应用。这部分水量浪费经常不被人重视,要对超压出流进行控制,可从下列方面着手处理,其一,要遵循相关给排水设计规范,并合理分区,高层建筑生活中的给水系统可竖向分区,并符合有关要求,最低卫生器具的配水点静水压应控制在0.45MPa以内,特别状况下,应控制在0.55MPa内,水压在0.3MPa以上的入户管,可设置调压或者减压设施,最不利的配水点水压要满足用户的用水要求,通常竖向分区的水压太大,就会造成水量不必要流失,对卫生洁具应用寿命产生影响,竖向分区的水压太小,就会加大投资,造成管道布置的困难,住宅内部加入横管,不仅影响美观,还影响装修施工;其二,对减压装置进行合理设置, 浴盆流出水头通常是5m-10m,冲洗阀流出水头应该是10m-15m,对于其他用水配件流出水头应控制在5m以内,进户压力是10m,对于最不利点的压力可控制在5m,就能满足用户要求,高于10m容易出现超压出流,在进户管位置,水表前,可安装调压控板及节流赛,降低超压的出流量。
2.避免二次污染
现在高层建筑当中,应用最广泛供水方式为水泵、水池与高位水箱等加压供水方法,在此类供水系统中,水经过加压输送与贮存,易出现水质指标不合格现象,调速泵供水是应用泵把贮水池当中的水送到用户中,不用水箱,降低了二次污染概率。应用水泵、水池与水箱等供水方法,尽管存在二次污染问题,不过具有水压较稳与供水量可靠等优势,将加压供水方式完全淘汰是不现实的。因此,在给排水设计规范当中,应选择高质量的水箱、水池与配管等,以避免管道系统出现回流污染问题,防止设计、选材及施工等水质污染问题,并确保水箱卫生条件良好,防疫部门也要强化水箱的水质与清洗监管力,适当加大水箱清洗次数。
3.热水供应节水与节能
在建筑给排水中,热水供应水量的浪费状况也是不可忽略的,配水装置开启之后,用户不能及时获得所需的温度热水,通常要放掉部分冷水之后,热水设备方能正常应用,出现此浪费原因较多,不仅有施工与管理的问题,还有设计不足,经济条件影响等原因,给排水设计施工中,主要是热水循环方法选择上,仅应用干管循环法,对于水量浪费最多,采取立管直管与干管等热水循环相结合方式,水量应用最省,在集中热水供应设计时,可使用立管与干管热水循环,经济条件允许,可实施支管循环。热水供应中,还应注意节能技术应用,加强绿色能源开发,并改进热水系统技术,如太阳能是绿色的清洁能源,在热水供应系统当中,应用太阳能,不仅无二次污染问题,其设备管理简单,运行维护安全,现在太阳能热水已应用到饭店、宾馆、商品住宅与浴池等建筑中,太阳能热水供应主要是由储水箱、集热器、循环管与储水箱等构成,但在太阳能系统中,也存在一些问题,受天气原因的影响较大,集热面积大,为确保建筑太阳能系统能够全天的运行,应因地制宜,避免应用功能影响,在集热器使用时,可选择抗冻、抗热及承压力强的,光能不足区域,应依据实际状况,采用备用加热的方式,空气热泵也是热水系统可考虑的方式。
4.加强中水系统的应用
在建筑给排水中,实施中水系统,可有效节约用水,不仅能保护环境,还能有效提高水资源应用率,中水系统设计应做到经济合理、应用安全与技术先进等,其中水所指的是各类排水通过处理后,符合规定水质标准,在市政、生活与环境等范围中实施杂用的各非饮用水,各类排水主要包含日常生活当中的生活废水与生活污水等,其生活废水主要包含淋浴、冷却排水、厨房及洗衣等排水。城市生产生活中的废水,通过基本生物及理化方式处理之后,水质标准符合低非饮用水的标准,在建筑小区中,可建设管道系统,对较清洁用水进行收集,通过中水站处理之后,可用于景观、冲车、绿化、清洁卫生与冲厕等方面,尤其是在缺水严重的城市,对生活污水进行处理之后,让水质符合中水标准,供以杂用的水系统,提高建筑给排水的节水及节能性。
5.变频技术降低电耗,并充分利用雨水
在生活供水中,供应水常用的是加压水泵方式,为降低传统供水系统水量与电能浪费问题,可采取变频技术,各种资源紧张状况下,变频技术具有很广阔的应用空间,与普通供水设备相比,变频调速装置能节省电能10%-40%之间。为节省水资源,可将雨水进行收集,通过有关药剂与设施处理之后,符合某水质的利用指标,充分应用雨水,这一过程与中水系统应用相类似,雨水经处理之后,能作为再利用资源,用于城市绿化与冲厕等中水用水中。
结束语:
随着我国经济与科技不断发展,建筑中的给排水工程得到很大进步,尤其是在节水节能方面,加强给排水系统中的管道与配件质量,采用先进技术,改进热水及中水系统,加强绿色能源开发,有效实现给排水中的节水与节能。
参考文献
[1] 罗浩文.谈建筑给排水节水节能新技术[J].企业科技与发展:下半月,2012(7)
1、当前建筑给排水设计中存在的节能节水问题
现行的建筑给排水设计体系中存在的节能节水问题屡见不鲜,下文笔者将针对各水力划分系统展开简述。
1.1 给水系统问题
给水系统是指通过管道及辅助设备,将市政水输送至各用水点,以保证建筑、消防系统及人们在生产生活中的用水需求。给水系统存在的问题主要表现在两个方面,即给水系统的硬性缺陷以及给水方案软性设置的不合理性。给水系统的硬性缺陷主要包括:
(1) 高层建筑给水系统的不合理性
欲保证高层建筑中正常用水,市政网络供水回压不足以维持水源的稳定,因此,高层建筑会配置贮水池等储水设施。在工程设计中,常常会将市政进水直接引入贮水池,贮水池位于地下层时, 会将市政水压转化为负压, 再由泵来提升,造成能源浪费,是一种很不经济的设计方案。如果应用高位水箱,虽然是不错的节水节能供水方案,但高位水箱极易造成二次污染,用水安全得不到保证。
(2)校园及小区集中供水系统设计问题
随着校园及小区当地日益增多,供水泵设置不合理问题也显现出来。供水泵设置不合理易造成管路冗余过多,阻力消耗增大,造成不必要的水头损失,提高泵的扬程,造成能源浪费现象;同时若泵站距离用户住宅过近,也会造成管路水压过高,使得管线出现轰鸣杂音现象,影响住户生活质量。
(2)供水方式的不合理性
供水方式的选择需要考虑的因素很多,例如建筑类型、建筑用途、建筑用水需求及用水类型比重、建筑高度、建筑用户生活生产需要、建筑规模等,随着建筑(建筑群)基本特征不同,供水方式应灵活多样。但部分给水设计相关技术人员的设计方案较为机械,并未采取统筹规划的设计理念进行科学合理的方案编订,不合理的供水方式通常会造成能耗过高等问题。
1.2 排水系统问题
排水系统的高效性及合理性对于人们的日常生活尤其重要,对于排水系统,应保证阀门、管材质量,污水成分复杂,所含腐蚀物较多,管线老化、侵蚀、阀门失控等现象都会影响用户用水安全。同时,一些老式建筑由于竣工年代过于久远,排水系统设置不合理,会造成排水管道不能有效形成水封,异味、有害气体扩散室内现象较为严重,同时,部分系统设计中对于排水系统的节水、循环用水措施设计不够细致,例如雨水回收再利用、中水处理系统等,都是较好的节水节能措施。
1.3 热水供应系统问题
热水供应所消耗能耗约占建筑消耗能耗30%左右,热水供应环节的节能措施对于建筑设计节能节水意义重大。目前很多地区仍采用集中供应热水的方式,热水在管线中流动热能损失严重,造成能源浪费,而且热水供应系统中热源的选择也十分重要,老式热水供应系统仍采用大锅炉式集中供热,以燃烧煤炭作为热源,该方法不但消耗人力物力,而且对环境危害很大。
2、建筑给排水设计中的节能节水措施
2.1 控制给水系统水压,避免超压出流现象的出现
针对建筑底层,小区、学校集中供水区域距离泵房较近建筑,用水用户会出现的超压出流问题,严重威胁用户用水安全,对用户正常生产生活造成影响。因此在进行建筑给排水设计时,应合理选用恰当的减压设备,以有效控制建筑底层水压。常用的减压设备通常包括节流塞、减压孔板、减压阀等。减压阀能够有效实现静减压和动减压,减压效果最好,但一旦减压阀失灵,实行减压阀供水方式直接供水,安全隐患较大,因此应做好相应的应急保护措施;其次是减压孔板,减压孔板减压效果也十分显著,但减压孔板通常只适用于动减压,较易受到
上游压力作用的影响,若供水水质较差,在输水过程中可能出现堵塞现象。建筑给排水设计师在进行设计前应积极开展建筑区实况调研,选择合适减压设备,达到节水目的。
2.2 提高设计施工质量,选用合格的降耗材料
在设计施工时,应充分考虑泵体、管材、阀门等的安全性能要求,例如:供水加压管材及其采用阀门管配件、水表等最高承压不超过1.6MPa,给水管材考虑其压力输出可采用钢塑复合型管材,连接方式采取承插式为宜。同时,在给排水系统中不同零件、管材组合搭配,也可为降能降耗做出贡献。近年来,塑料管材得到了广泛应用,由于其重量轻、安装方便、性价比高、水流阻力小,在室内排水工程中得到了广泛应用,但是其显著缺点就是噪声较为严重。当涉及对环境要求较高,对噪声限制严格的场所,应考虑选用柔性接口离心铸造的排水铸铁管,或者选用如 U-PVC 螺旋管等噪声小的塑料管。根据建筑物功能及建筑档次要求,合理选定管材;在条件允许的情况下,应优先考虑采用节水型水龙头或者充气型水龙头,据数据显示,固定水压变量,节水型水龙头可比普通水龙头节水量达 5%~45%,因此,在出水量大的地方安装节水型水龙头是十分必要的;当市政水头不足以维持建筑用水供应时,通常采用二次加压设备维持水源供应,加压设备的选择也会对节水节能效果产生影响。在配置加压设备时应优先考虑节能型加压设施(如节能变频泵),无需将市政水头转为负压即可进行加压,可以有效进行余压叠加及减轻水箱设置压力,节能降耗的同时也降低了设计成本。
2.3 降低热水供应系统的无效浪费
热水供应系统能耗在建筑体系能耗中占主要地位,因此,开发新型热源、降低热水在管道中流动热能损耗十分必要。目前较好的新型热源为太阳能的合理应用。太阳能是高效、高能无污染的清洁能源,利用太阳能进行热水供应是我国建筑设计节能中重要节能方式之一。各建筑给排谁设计工作者应充分考虑该项举措的应用,同时采用高热能输送率管材,减少热水流动过程中的热能损失及不必要能量消耗。
关键词:建筑工程;给排水;节能节水;
中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:
0.前言
调查数据表明,我国是水资源缺乏国家,与世界人均水资源占有量相比,我国人均水资源占有量仅是它的1/4,水是人类生存与发展的根本之源,节水与节能具有现实意义。伴随着经济发展和社会进步,人们的生活质量越来越高,建筑行业越来越发达,建筑给水排水设施日益丰富,在城市总用水量中,建筑用水所占比例与日俱增,在进行建筑给排水工程设计时应全方位考虑,除了考虑用水安全性、稳定性、经济性外,还应考虑节水与节能问题。
1.建筑给排水中节能设计
1.1 选择适合的给水加压措施
新型的无负压供水设施应该引进到施工企业中,来实现建筑给水节能目标,全面的节约能源。构成这种新型无负压管网自动增压给水设备的主要因素是增压水泵、能量储存器、分腔式稳压补偿罐、储能与释放双向调节装置、无负压流量控制器、智能控制系统等。新型的无负压供水设施能够直接连接市政管网,省去了设置水箱的步骤,增压可以借用市政给水管网多余的压力来实现,并且可以保证增压值与缺少的压力的值的一致性,不会出现浪费现象,比传统的变频加压设施的耗能值降低了20%,利用低设施投入达到了获得理想水质的目的。
1.2 引进太阳能设备
作为一种新型的环保能源,太阳能一直保持着充足的能量来为人们服务,所以在建筑行业制备热水中可以优先考虑使用太阳能设备。具有良好的保温性和集热效率是太阳能设备的突出特点,可以不用在意环境对它产生的影响。另外作为新型高效的节能措施,太阳能设备的实际操作和维修养护工作也是非常的简单的。有两个问题在色设计太阳能设备制备水系统的时候应该特别的关注:一是水流量平衡的基本要求应该由集热器的设置来满足,在选择并联或者串联方式的时候,应该根据建筑的实际情况。也可以实行辅助加热。二是根据建筑所处情况适宜的对集热器采取一些保护措施,使霜冻、雷击、强风、地震、冰雹等灾害不会对集热器造成损害。太阳能是一种可再生的能源,取之不尽用之不竭,因此把太阳能引进建筑设计中,真正的起到了节能的作用。
1.3采用区分给水方式
在实施给水时,可以结合市政给水管网来选择二次加压的方式,直接从市政给水管网中进行给水,市政给水满足不了的化,就进行二次加压,使市政给水管网的余压得到了充分的利用。使高压水量浪费和加压能耗的现象都减少了。
1.4 合理设计热水供应系统
热水用水定额、用水量、耗热量、供水水温等要进行合理的选择。为保证系统内冷热水的压力平衡,达到节能节水的目的,要实现热水系统和冷水系统的分区一致。另外要使带有冷热水混合器或混合龙头的卫生厨具的冷水热水供水压在0.01Mpa以下。设置循环管道要合理。为减少热损失,管道保湿的工作要做好。
2.建筑给排水中节水设计
2.1 节水配件或器具的运用
建筑的节水效果受到配件和器具的很大的影响,所以为实现节水的目的,可以广泛的应用节水型配件和器具。例如为了满足节水要求,可以选择两档较小容积的水箱大便器,使冲洗小便和大便的用水量不会有很大的差异。运用充气水龙头洗浴或者做饭,可以节约百分之十五的水。设置感应式冲洗阀大便器、小便器,红外感应水嘴在公共卫生间中,可以达到节约用水量和满足卫生方便基本要求的双重效果。
引用中水回用系统。应该回收利用适当处理后的民用建筑或建筑小区使用后的冷却排水、舆洗排水、洗衣排水、厨房排水等排水,作为杂用的供水系统。这就是所谓的中水系统。就全国情况来看,统计表明使用中水系统的住宅、旅馆,利用中水冲洗厕所便器、浇洒等杂用,可节约百分之三十到百分之四十的水量,并且使城市下水道的超负荷运行的状况得到了缓解。但是由于中水回用系统初期投资较高,并且占用大面积的地面,需要由专门管理的人,因此中水回用系统的短期经济效益并不是很好,在我国的建筑范围还没有得到广泛的应用。所以新技术的开发进程和新产品的研制必须要得到加强,使中水处理的成本降低,从而推动中水回用系统在全国范围内的使用。
2.2 维持适宜水压,避免水量的流失
在《建筑给水排水设计规范》中对入户只管和给水配件所能达到的最大压力都有明确的规定,高层建筑的分区压力也必须控制在一定的限制范围内。因此在实际设计中必须要注意水压情况,降低任何浪费的现象的发生。压力不符合标准要求等情况在部分建筑区域给水设计中的存在,是超压出流现象的主要因素,严重的浪费了水资源,高水压和漏水的现象也有可能出现。甚至还会造成噪声、水击、振动和水管破裂。因此在建筑积水排水设计中,设计人员要对陪睡情况有一个全面的掌握,将配水压力控制在0.15pa之内,减少水资源浪费情况的发生。
2.3 增强公民节水意识
增强公民的节水意识对于建筑给排水设计来说是实现节水的最基本的措施。很多公民缺乏节水意识,认为水是用不完的,从而在日常生活中就不会注意节约用水,也不会使用一些节水设施。为了减少浪费现象,很多建筑中都设计的有水表,对公民的用水进行收费,公民为了少缴税费,就会自觉的少用水,这是促使公民节约用水的一项有效的措施。另外要加强控制管理宾馆、饭店、写字楼等公共场所的用水情况,在全民范围内提倡节水意识,将节水行动落实到实处。
2.4防止“二次污染”造成的水量浪费
“二次污染”使给水系统不能正常工作,给用户的用水带来困难。同时在清清洗受污染的牌坊及供水系统的时候,也会严重的浪费水量。因此为了节约用水,要坚决防止建筑给水系统中“二次污染”事件的发生。造成水质“二次污染”的原因是建筑中的生活与消防水池合建,水池容量大,但实际的生活用水的用量只有总量的百分之二十,造成剩余没有用的生活用水长时间的储存,滋生细菌。为了在很大程度上减轻生活中的细菌性污染,应该采用水箱分开设置的措施,使“二次污染”现象不再发生。目前变频调速泵在高层建筑中的使用,代替了水箱的使用,减少了“二次污染”现象的发生,但是不能保证供水的可靠性和稳定性。因此设计人员在设计中要在选用水箱材质时一定要按照规范和要求,选择适合的材质。另外在设计中使用新型管材代替造成“二次污染”的罪魁祸首镀锌钢管,如铜管、不锈钢管、聚录乙烯管、高密度聚乙烯管等新型管材。也是节约用水的有效措施。
3.结束语
水是生命之源,但若是不节约用水,人们的生命之源就会枯竭。所以,节约水资源是有十分重大的现实意义的。在建筑给排水设计中推行节能节水措施,是时代的号召,是节能节水的重要举措。因此在建筑给排水设计中要认真的分析,以最低限的浪费水资源作为最基本的设计目标和设计原则。
参考文献
关键词:建筑给排水;节能;节水;措施;技术
Abstract: to strengthen the scientific management of water and energy saving, water saving work in an all-round way, water-saving equipment, do well the sewage treatment and sewage reuse, and protect the ecological environment, is the current water supply and drainage design key point.
Keywords: building water supply and drainage; Energy saving; Saving water; The measure; technology
中图分类号:S276文献标识码:A 文章编号:
一、建筑给排水设计节能措施
1.供水系统的优化
充分利用市政给水管网的可用水头。高层建筑,城市管网水压难以完全满足其供水要求。某些工程设计中将市政进水直接引入贮水池中,尤其是当贮水池位于地下层时,反而把市政水压全部转化成负压,再南泵提升,很不经济。在高层建筑的下面几层往往是用水量较大的公共服务商业设施,如:公共浴室、洗衣房、汽车库、餐厅、美发厅等,这部分用水量占建筑物总用水量相当大的比例,如果全部由贮水池及水泵加压供水,无疑是一个极大的浪费。该情况通常应该根据用水器具的供水最低工作压力要求,结合市政水压情况,底部楼层由市政管网直接供水。管网叠压供水方式也能充分利用市政水压。
2.尽可能利用太阳能技术供应住宅热水
生活热水供应系统所消耗能源占整个建筑能耗的10% ~30%,而其中用于制备生活热水的热源又占其系统能耗的85%以上,因此,合理选择生活热水的热源对于节能有举足轻重的作用。太阳能是一种取之不尽的最有条件推广应用的热源。凡当地年日照时数>1400 h,年太阳辐射量>4200 MJ/m及年极端最低气温≥ 一45oC的地区,均可采用太阳能作为热源。比如,沈阳市建委已下发文件,要求自2007年8月1日起,在全市范围内,所有新建和改建的低层(别墅)和多层住宅建筑,均应进行太阳能热水系统一体化同步设计、施工和验收。
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。我国大部分地区均处北纬40。以北,日照时间长,均适合推广太阳能热水器。根据现在使用的太阳能热水器技术,按集热器形式可分为平板型和真空管型。在住宅中使用的小型热水器中,多采用循环方式,且为单循环,即集热器内被加热的水直接进入储水箱提供使用,结构简单,成本较低,抗冻能力弱。全玻璃真空管结构简单,价格适中,水在玻璃管内直接被加热,其组成的家用热水器一般是将真空管直接接入非承压水箱,采用落水法取热水。也有采用金属热管组合的承压式及采用U形管组合的分离式,在不同地区全年使用,具有抗冻、耐压和耐冷热冲击能力。
二、建筑给排水设计节水措施
1.注意生活给水管道中减压节流
在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中,虽对给水配件和入户支管的最大压力做出了一定的限制性规定,但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑,并未从防止超压出流的角度考虑,因此,压力要求过于宽松,对限制超压出流基本没有起作用。如果设计时没有考虑这方面,将会造成极大的水资源浪费。所以,应根据建筑给水系统超压出流的实际情况,对给水系统的压力做出合理限定。给水管道出水压力过大容易发生超压出流。因为即使在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达300~400 KPs。而在进行设计流量计算时,卫生器具的额定流量是在流出水头为20~30 KPs的前提条件下所得的。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。随之带来了水量浪费水压过高的弊病,同时易产生水击、噪声和振动,致使管件损坏、破裂。减压节流的有效措施是控制给水系统配水点的出水压力,所以,在高层建筑给水系统竖向分区后仍应注意减压节流的问题。
2.采用新型节水设备
(1)采用优质管材、阀门
以往生活给水管道常使用的镀锌钢管容易生锈,会造成水质污染,长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费,同时接头处如果锈蚀也会漏水、渗水。现在通常采用新型管材,如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP―R管、PE管、PVC―U 管等,就能很好地解决此类浪费问题。阀门是建筑给排水中最常用的配件之一,其类型和质量的好坏也能影响用水的质量。一般来讲,截止阀比闸阀关得严,闸阀比蝶阀关得严。在同等条件时,我们应当优先选用更能够节水的阀门。
(2)采用节水型卫生器具和配水器具
一套好的用水设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如,通常淋浴喷头每分钟喷水20L左右,而节水型喷头则每分钟只需要9 L水左右,节约了近50%的水量。可见,卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以,在选择节水型卫生器具和配水器具时,除了要考虑价格因素和使用对象外,还要考察其节水性能的优劣。大力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。
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,节水量为大部分在20%~30%。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,应在建筑中安装使用节水龙头,以减少浪费。使用小容积水箱大便器。目前,我国正在推广使用6 L水箱节水型大便器。设计人员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。也可以采用两档冲洗水箱:2档冲洗水箱在冲洗小便时,冲水量≤4 L;冲洗大便时,冲水量≤9 L。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、码头等地方。光电控制式水龙头可克服上述缺点,且不需要人触摸操作,可用在多种场所,但价格较高。目前,光电控制便器已在很多公共建筑中安装使用。
3.推广中水回用技术
中水来源于建筑生活排水,包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。中水指的是各种排水经过处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。
由于中水工程是影响整个建筑的系统工程,在已建成建筑中改造比较困难。同时又因为其初期投资较高,所以要想制定成标准规范,至少在目前看来是比较难于让开发商接受的。但从长远看,在水资源越发缺乏的情况下,建设第二水资源――中水势在必行。它是实现污水资源化、节约水资源的有力措施,是今后节约用水发展的必然方向口。
4.开发建筑雨水利用技术
雨水利用就是将雨水收集起来,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的过程。建筑物收集雨水的一般结构是:由导管把屋顶的雨水引入设在地下的雨水沉沙池,经沉积的雨水流入蓄水池,由水泵送入杂用水蓄水池,经加氯消毒后送入中水道系统,为解决降尘和酸雨问题,一般将降雨前两分钟的雨水撇除。对于大型公用建筑、居住区、建筑群等屋面及地面雨水,经收集和一定处理后,除用于土地入渗补充地下水,还可用于景观环境、绿化、洗车场用水、道路冲洗、冷却水补充、冲厕及一些其他生活用水用途。厂房雨水可根据生产工艺需要,将雨水进行适当处理后用于补充部分生产用水。绿色建筑小区采用以渗透管、渗透性检查井、透水性地面、下凹式绿地及雨水浅草沟为主的雨水渗透工艺,可以有效增加雨水下渗量,对补给地下水、降低城市雨洪威胁及改善小区环境等具有重要的社会、环境和生态效益。
关键词:建筑给排水工程;节能减排;措施
一、建筑给排水工程的布置与组成
建筑给排水工程是建筑工程的重要组成部分,在建筑施工中占有重要地位,为了做好建筑给排水工程施工中的节能减排首先需要了解建筑给排水工程的布置与组成,以便做出科学合理的规划。建筑给排水系统主要有抽升设备、通气管、排水管道等组成。建筑给排水系统的管道主要有以下几种布置方式:
1、敷设排水管道
在排水管道立管时需要采取2个45°的弯头,在管道之间设置一段间隔距离,并在建筑层垫中掩埋排水的横支管,使卫浴间的高于地面150mm,做好辅助水器具的连接,在专用假墙之内设置专用的排水管,避免出现水资源的渗漏。
2、管道布置
一般为了保证水资源的顺利排放,需要根据不同性质的水采用不同的管道,实现排水系统的分流。针对雨水、污水、生活用水应该分别用不同管道,对于热水系统主要采用下行上给式供应方式。
3、管道保温
为了实现管道的保温效果一般使用热水系统进行保温以降低热能损耗,热系统主要包括机械循环水干管、热水箱、贮热器的部分装置,这个装置并不是单一存在的,需要各个部分协调配制,以实现系统的保温效果。
4、通气管道系统
为了保证管道内部水资源的顺畅流通,需要安装通气管实现与外界空气的流通,根据建筑工程的不同情况,通气方式有器具通气管、环形通气管、副通气管等。
二、我国建筑给排水节能现状分析
1、管道、配件漏水
目前,很多建筑企业在建筑工程施工之前并没有对工程的整体情况进行评估,在建筑给排水施工过程中会出现技术能力和施工经验不足的情况,加上为节约成本选用不符合施工标准的施工材料。使建筑在使用过程中出现管道和配件漏水的问题。这不仅会影响居民正常的生活,还会影响到整个排水系统实现给排水功能。
2、管网超压
在建筑给排水工程的设计阶段,不少企业考虑到施工的工期和施工成本问题,在建筑给排水工程设计时采用超压设计的方法来控制排水系统的水压,保持在标准的范围内。这种设计形式会浪费大量的水资源,与目前建筑施工过程中的节能环保的理念不符,同时还会出现控制系统水压不稳的情况,使排水管网出现漏水的问题,影响给管道的维修带来困难。
3、循环装置选择不当
建筑给排水系统中消防管网和热水供应循环装置的选择不当的情况经常出现,造成了大量水资源的浪费。在建筑消防管网的循环装置的选择中,一般根据最不利点水压选择的,使得消防管网的水流量远大于额定流量,使得超出额定部分的水流量出现浪费的情况。
三、建筑给排水工程施工节能减排措施
1、优化建筑工程节水新技术
在传统建筑给排水工程中,由于经常使用镀锌钢管,一旦钢管生锈,不仅会造成水资源被污染;长时间闲置后,大量锈水放出,从而对水资源造成了很大的浪费。根据实际调查显示,使用新型不锈钢管以及铝塑复合管,不仅能解决浪费问题,对节能减排也有很大的作用。阀门作为建筑工程施工最重要的配件,阀门质量以及类型对工程具有重要影响,根据使用情况来看:闸阀没有截止阀关的严,但比蝶阀要关的牢靠。因此,在实际施工中,必须根据施工要求,选用环保、新型的的阀门。在工程施工中,配备良好的配水器具以及卫生器具,除了必须认真考核使用对象、价格因素外,还必须根据节水性能好坏,选用节水型设备以及器具。
配水器具和卫生器具节水性能对整个建筑节水效果具有重要作用,在建筑给排水工程施工中,必须尽量使用配水器材以及卫生器具。例如:在充气或者瓷芯节水龙头取代传统水龙头时,在水压条件一样时,产痛水龙头比节水龙头节水效果稍差,一般在20%到30%之间。在静压越高的情况下,传统水龙头出水量越高的地方,水龙头节水量就越大。目前,我国大面积推广6L节水型水箱大便器,在设计工作中,设计人员根据排水要求,在正常情况下,通常使用肖荣军的水箱;国外一般采用两档洗水箱,冲水量一般为4L或者9L。
2、有效控制给排水水压,杜绝出流超压现象发生
在我国建筑给排水工程中,在给排水工程规范中,由于水压过高,不仅会导致给水配件造成影响,同时对给水配件、入户支管也会造成很大影响。在这个过程中,水压不仅能确保给水配件使用情况,同时还能有效防止出流超压现象。另外,给排水工程过于过于放松作为建筑给排水系统出流超压的主要原因,在实际施工管理中,必须根据建筑实际情况,对给排水水压进行控制,从根本上避免出流超压现象发生。在实际建筑给排水设计中,通过掌握入户家庭净水压力值以及工作压力限值,将供水压力始终控制在建筑限值内;通过采取合理的减压措施,在给排水工程中安装相应的减压装置,保障水压限值。在减压阀设置中,根据配水点水压情况,在尽量降低单位时间水流量的同时,保障建筑给排水节能减排效益。
其次,热水供应系统作为水资源的浪费的主要原因,在建筑给排水设计中,必须根据热水供应系统,在推广室内热水循环系统的同时,科学设计热水供应体系,在管道保温的过程中,使用高质量温控装置,从而避免水温调节对热水供应系统造成的影响。
3、选用降耗材料,开发中水系统
从目前我国建筑给排水工程管网问题来看,管路渗漏作为建筑给排水工程最主要的问题,和工程师合计、材料选择、施工工艺、工程方法具有直接联系;由于没有认真考虑建筑工程温度、环境,当温度发生变化时,由于混凝土应力不足,从而造成管路泄漏。因此,在实际施工中,相关部门必须严格控制施工质量,在正确选用施工方案的过程中,保障施工材料、工艺;从而在最大限度降低建筑给排水工程渗漏现象的同时,保障水资源利用情况。在工程材质应用情况来看,根据阀门渗水、管道节点问题,通常采用新型材料,在保障连接处控制作用的同时,从根本上降低管道泄漏。
另外,中水利用作为当今建筑给排水工程施工的发展趋势,它作为最好的节能减排措施之一。主要根据建筑物本身以及小区雨水、生活污水,在适当回收后,对水资源的循环利用。根据实际调查显示:在建筑物中水使用过程中,建筑区可以节约30%到40%的节约,可以减少35%到45%的污水排放。中水回收系统主要包括原水储存、收集、供给以及处理等多个环节,当前由于造价、操作水平限制,很多技术还不够成熟;因此,在实际利用中,必须综合技术、投资、管理相关内容,选择最佳的中水处理工艺。
四、结束语
综上所述,建筑给排水工程施工节能减排作为我国经济发展的重要步骤,是构建和谐社会的重要方法。因此,在实际施工的管理中,必须根据工程整体结构以及特征,将节能减排意识落实到各个细节中。建筑节水技术和措施是工程设计阶段节水的关键,在工程设计中我们通过给水系统的节水设计,选用节水型洁具和设备,及充分利用非传统水源雨水和中水给水系统,相信一定可以使宝贵的水资源得以良性循环,满足社会的不断发展。
参考文献
关键词:给水系统设计 雨水利用中水回用 真空排水 节水器具
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
目前,虽然经济得到了快速的发展,但是能源紧张问题已成为了世界性的大问题。人与自然的和谐发展已成为了一个重要的课题。随着近几年来,和谐发展观的提出与贯彻实施,人们对建筑室内给排水系统的设计也要求节水、节能,以响应国家发展的战略要求。本文主要探讨现代建筑中室内给排水节能的几个重要措施。
合理的给水系统设计
在国家2006年颁布的《住宅建筑规范》中,已经明确地把给水系统节能设计纳入了要求中:“住宅必须进行节能设计,且住宅及其室内设备应能有效利用能源和水资源。”在2010年又颁布了《民用建筑节水设计标准》GB50555-210,对节水设计又提出了更高的要求,所以,设计师在设计给水系统时,要考虑如何更好地节水、节能。首先,要准确地掌握市政管网的水量和水压。随着城市现代化的发展,市政建设也不断完善,接管处的供水情况也是不断变化、不断更新的,所以城市各路段的供水管网的压力也是不断改变的。所以设计师在设计给水系统的时候,要先掌握市政管网的水压和水量等相关资料,才能有针对性地设计出节能的给水系统。首先给水系统设计要采用水表计量,和水量分段收费的方式从经济上限制浪费用水。在住宅入户管上、单体建筑的引水管上、公共建筑不同使用功能的分类上等各个部位都设置水表计量,做到合理有效的分配水量使用。其次,目前已经出现了节能水龙头,提高了水嘴处的最低供水压力P,按照2009年版的《建筑给排水设计规范》,P应该要大于0.05MPa,而一些高档的洁具龙头,水嘴的P≥0.1MPa比较好。另外,新《住宅设计规范》GB50096-2111要求在分区供水中,入户管供水压力不大于0.3MPa,套内用水点压力不大于0.2MPa,而且分区的减压阀不适宜采用串联的设置,减压比不能大于4:1,因为阀前的压力越高,那么能源的消耗就越大。而且如果在条件允许的情况下,可以增设供水泵组,这样就可以减少同一泵组的供水范围。在热水系统设计中要保证用水点处供水压力平衡。用水点处冷、热供水压力差不大于0.02MPa,要尽可能使冷水、热水系统分区一致,采用配水配水支管设置可调式减压阀减压等措施,保证冷、热水压力平衡。热水系统应设置循环系统,以保证供水系统管道内热水温度能达到使用要求。循环管道的布置应保证循环效果,单体建筑的循环管道要采用同程布置,采用减压阀分区供水时,要保证个分区的热水循环。
二、创新的室内给排水节水措施
(1)雨水回收
众所周知,雨水是可以循环利用的。我们可以把建筑物的屋檐或者小区地面的雨水收集起来,然后进行净化处理,使其达到水质规范标准,再进行重复的利用。而江苏省在2010年11月19日的《江苏省城乡供水管理条例》第四十八条:“居民住宅小区、单位的景观环境用水,有条件使用雨水或者再生水的,不得使用城乡供水。市政、绿化、景观、环卫等用水,应当优先使用再生水、雨水和地表水。规划用地面积二万平方米以上的新建建筑物应当配套建设雨水收集利用系统。”对雨水利用提出了明确要求。在进行雨水净化处理的过程中,要检查雨水的水质和水量,然后选择不同的水质处理标准来进行相关的净化程序,例如用于车辆清洗、道路及广场浇洒、消防、绿化、冲厕等的雨水应该要达到《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400-2006第3.2.5条表3.2.5雨水处理后COD和SS指标要求。这些回收的雨水普遍是用于冲洗道路、绿化、建筑施工等,有些可作为循环冷却水补水和消防的补充用水。下图是我设计的苏州港华燃气研发大楼的雨水利用系统处理流程图:
(2)中水回收利用
各种生活污水在排水之后,经过处理,重新达到国家规定的水质标准要求,可以一定程度、一定范围内重复使用的非饮用水,这称为中水。中水有三种的组合方式:(1)优质杂排水,即循环冷却水、淋浴排水、盥洗排水等,这些水是最优先被选用的。(2)杂排水,就是除了冲厕排水之外的生活排水,(3)生活污水,这是水质最差的,也就是除上述几种水之外的所有生活排水的总和。根据相关数据表明,生活废水占城市所有用水的份额是:宾馆、饭店87%,住宅69%,办公楼40%等。因此,如果把这些生活废水都收集起来,进行净化处理,然后代替自来水,用于道路清洁、绿地树木浇灌、建筑施工、景观洒水等,这样就可以节约大量的城市用水了。《建筑中水设计规范》GB50366-2002对中水设计的水量.水质和处理等做出了要求和规定,下图是我设计的苏州中海国际社区199-3地块住宅项目的中水处理流程图:
(3)真空排水
真空排水的设计理念是源于列车的密闭真空式排水厕所,这是为了方便人们长途旅行而专门设计的。设计原理是用空气来代替水,利用真空在负压时产生的高速气水混合物,来把洁具中的各种污物冲吸干净,达到节水的效果。根据实验表明,如果在住宅建筑中采用这种技术,那平均可以节约现在用水的40%,如果把它使用到办公楼中,那么节水率可以超过百分之七十。我们平时所用的坐式大便器冲洗水箱和屋面虹吸排水就是利用了真空虹吸的原理,我们所以应尽快把这种技术广泛推广到建筑给排水的设计中去。
(4)选择节水卫生器具或配水用具
上文也提到了节能的水龙头,这就是充气水龙头以及瓷芯节水龙头。在公共场所的卫生间洗手盆应采用感应式或者延时自闭式水嘴,这些水龙头有很好的节水效果,相比于普通的水龙头,它们一般可以节水20%至30%。尤其是在一些高静压,普通水龙头出水量大的地方,更加要采用这种节能水龙头,这样节水量就会非常大,从而减少水资源的浪费。另外,在坐便器的水箱选择方面,不得使用一次冲洗水量大于6L的坐便器,坐便器要选用设有大、小分档的冲洗水箱。小便器、大便器应采配套采用延时自闭冲洗阀、感应式冲洗阀和脚踏冲洗阀。另外,还可以在给水水嘴和淋浴器喷头内部设置限流配件,采用双管供水的公共浴室选用带恒温控制与温度显示功能的冷热水混合淋浴器等,这些措施都有较好的节水效果。
热水系统节能措施
根据调查,生活热水的供应系统消耗的能源平均占了整个建筑消耗能源的25%,所以热水供应采用节能措施有非常重要的作用。首先,采用太阳能。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可持续使用能源,最值得大力推广。目前国家早已研究出了太阳能热水器,所以在城市现代化的建筑中,要积极推广这种热水器。其次,可以采用空气源热泵技术喝地源热泵技术。空气热泵就是以一种热量提升的装置,其原理与制冷机相似,从周围的环境中吸取热量,然后再把这种热量传递到需要加热的对象中。一般来说,空气源热泵的热水机是由储水箱、蒸发器、压缩机、储液罐、过滤器、冷凝器、膨胀阀等组成,热泵产品以制冷剂为媒介,因为制冷剂的汽化温度会比较低,在零下40度才可汽化,所以就与外界温度存在温差,制冷剂在吸收外界温度之后汽化,然后通过压缩机压缩制热,变成了高温高压的气体,接着再经过热交换器和水交换热量,膨胀阀把压力释放出来,又重新回到低温低压的液化状态。就这样,制冷剂不断地与水交换热量,把水罐中的水加热,达到加热冷水的效果。这是一种利用空气加热水的方法,耗能少,因此也可以值得大力的推广。下图是我设计的苏州石湖华城幼儿园的太阳能热水系统原理图。
3结语
总而言之,人与自然和谐发展,需要我们现在资源严重匮乏的阶段,尽可能做到在各个方面节能,实现可持续发展,是社会发展的一个必要课题。城市室内建筑的给排水设计可以根据建筑自身的特点,采取适当的给排水节能措施,可以集中兼用,达到最大的节能、节水效果,以实现城市可持续发展的目标,优化人们的生活质量。
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