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浅析建筑给排水设计中节能节水措施

发表时间:2018-08-13 17:54
 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。
  2.4 开发中水系统
  中水处理过程是指经过处理后的排水,能够达到相关规定的水质标准,使其重新循环利用,应用于日常市政维护(消防、建筑施工、绿化、道路维护等)、生活(厕所冲洗、车辆冲洗等)之中。其中,中水来源主要指建筑生活排水,包括厨房排水、洗衣排水、洗浴用水、冷却排水等。中水系统的建立可有效实现水资源的综合利用,为水循环体系的进一步完善做出贡献。建立中水系统需要进行合理的用水规划,要求在排水体系中进行生活废水污废合流,进入市政污废管网;雨水排放系统实行雨污分流,排入市政雨水管网,方便雨水资源的进一步整合利用。
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