論建筑給排水中的節(jié)能設(shè)計(jì)
論文關(guān)鍵詞:建筑給排水;給排水設(shè)計(jì);節(jié)能設(shè)計(jì);環(huán)保節(jié)能
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論文摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自然資源日益緊張。在建筑領(lǐng)域，給排水的設(shè)計(jì)如何能達(dá)到節(jié)能也成為檢驗(yàn)建筑物是否節(jié)能的標(biāo)尺。文章從利用太陽(yáng)能熱水器，利用市政管網(wǎng)余壓分區(qū)給水，以及節(jié)水型衛(wèi)浴用品等方面論述了如何做好建筑給排水中的節(jié)能設(shè)計(jì)。
一、節(jié)能設(shè)計(jì)的意義
水是生命之源，不僅關(guān)系國(guó)計(jì)民生，也對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步起著重要作用。近年來(lái)能源危機(jī)進(jìn)一步加劇，水資源日益緊張，世界各國(guó)越來(lái)越重視水資源的保護(hù)、中水利用，以及污水治理。在建筑領(lǐng)域，給排水的設(shè)計(jì)如何能達(dá)到節(jié)能也成為檢驗(yàn)建筑物是否節(jié)能的標(biāo)尺，因此做好給排水節(jié)能設(shè)計(jì)很有必要，是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的重要環(huán)節(jié)。1故好建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)具有深遠(yuǎn)的意義。
二、給排水設(shè)計(jì)的節(jié)能措施
(一)利用市政管網(wǎng)余壓，采用分區(qū)給水方式
城市供水中，般市政給水管網(wǎng)壓力一般在0.2~0.4MPa之間。合理利用市政管網(wǎng)壓力，采用分區(qū)供水方式，可以減少二次加壓能耗。如市政管網(wǎng)壓力為0.3MPa，一則五層及以下樓層可采用市政管網(wǎng)直接供水。五層以上采用無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備供水。這樣即不浪費(fèi)市政管網(wǎng)余壓又不至于使低樓層管網(wǎng)壓力過(guò)高，造成能耗及水量浪費(fèi)。
由于市政給水管網(wǎng)承受的壓力有限，供水水壓通常難以完全滿(mǎn)足高層建筑的供水要求，因此高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常采用增壓給水方式，將管網(wǎng)進(jìn)水直接引人貯水池中，然后用水泵將水抽到水箱或打到水罐中，再向給水系統(tǒng)供水。市政給水管網(wǎng)供水水壓通常為200MPa左右，夜間可以達(dá)到250MPa-270MPa左右，但由于以往市政供水管網(wǎng)供水安全性不是很穩(wěn)定，為確保建筑供水的安全性，寧愿舍棄該部分水壓，從而造成電能的浪費(fèi)，尤其是當(dāng)貯水池位于地下層時(shí)，反而把可用壓力全部轉(zhuǎn)化成負(fù)壓，很不經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮利用市政給水管網(wǎng)提供的水壓，高層建筑下部幾層直接采用市政給水管網(wǎng)供水，上部采用水箱供水或水泵加壓供水，當(dāng)下部用水安全要求較高時(shí)，設(shè)計(jì)中可以考慮將上下部分管網(wǎng)用常閉閥門(mén)進(jìn)行連接，平時(shí)分區(qū)供水，市政管網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，將常閉閥門(mén)打開(kāi)，由水箱或水泵加壓供水，在節(jié)能的同時(shí)可以兼顧供水的安全性。
(二)開(kāi)發(fā)中水系統(tǒng)
建筑中水是指建筑物或建筑小區(qū)內(nèi)的生活廢水、冷卻用水及雨水等各種排水經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后回用于建筑物或建筑小區(qū)內(nèi)，作為雜用水的水源。中水設(shè)施由原水收集、儲(chǔ)存、處理及供給等設(shè)施構(gòu)成，該系統(tǒng)是目前現(xiàn)代化住宅功能配套設(shè)施之一，資料顯示，采用建筑中水后居住區(qū)用水量可節(jié)約30%~40%，廢水排放量可減少35%~50%，在以上幾種中水水源內(nèi)盟洗廢水水量最大，其使用時(shí)間較均勻、水質(zhì)較好且較穩(wěn)定等，因此其應(yīng)作為建筑中水首選水源，但目前建筑中水技術(shù)具有運(yùn)行效果穩(wěn)定性差且造價(jià)較高等缺點(diǎn)，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)綜合技術(shù)、管理、投資等多方面因素來(lái)選擇新的優(yōu)良的中水處理工藝。
(三)采用變頻調(diào)速水泵
高層建筑通常采用水泵水箱聯(lián)合供水方式，由水泵將水提升到高位水箱，再向下供水，為防止一些用水點(diǎn)超壓，需設(shè)置減壓裝置，造成不必要的能耗，而由于電機(jī)的啟動(dòng)非常頻繁，也會(huì)造成電能的大量浪費(fèi)。設(shè)計(jì)中可以采用變頻調(diào)速水泵直接向給水系統(tǒng)供水，采用調(diào)節(jié)速度的方式來(lái)調(diào)節(jié)流量，根據(jù)水量需要自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，水量需要大時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速增大，需要小時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速減小，避免電機(jī)頻繁啟動(dòng)，從根本上防止電能浪費(fèi)。同時(shí)省去了水箱、水罐，減少了設(shè)備投資費(fèi)用。有調(diào)查結(jié)果顯示，采用變頻調(diào)速水泵供水，節(jié)電率可達(dá)30%~50%。如今變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)日臻完善和成熟，具有顯著的節(jié)電效果、方便的調(diào)速方式、較高的調(diào)速范圍、完善的保護(hù)功能以及運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此推廣變頻調(diào)速水泵在建筑給排水系統(tǒng)中的應(yīng)用，對(duì)于減少電能浪費(fèi)具有重要意義。
(四)自動(dòng)控制計(jì)最
計(jì)量用水也是建筑節(jié)水的重要手段，采用該技術(shù)主要是為了避免大便器延時(shí)自閉閥延時(shí)器調(diào)整及故障的及時(shí)處理，調(diào)節(jié)水池水箱等水位上限無(wú)監(jiān)控，一旦進(jìn)水閥們出現(xiàn)故障進(jìn)水水位超過(guò)滋流口卻不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)造成用水浪費(fèi)等現(xiàn)象，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡量選用自動(dòng)控制和質(zhì)量好的產(chǎn)品及設(shè)計(jì)思路。
(五)選用節(jié)水管材
水在從水廠到配水點(diǎn)的輸送過(guò)程中給水管道的流速及管道內(nèi)、壁的粗糙度對(duì)水的水頭損失會(huì)產(chǎn)生很大影響，管道內(nèi)壁的粗糙度及局部阻力越小則水在管道中的流動(dòng)阻力也越小，因此當(dāng)管徑確定后從節(jié)能的角度考慮應(yīng)選用粗糙度小局部阻力小的管材，而對(duì)于需二次加壓供水的給水系統(tǒng)，其工程管線越長(zhǎng)其阻力損失值就越大，對(duì)于選用的加壓泵對(duì)系統(tǒng)最不利點(diǎn)的供水壓力稍顯不足時(shí)可通過(guò)調(diào)整內(nèi)壁較光滑的供水管材來(lái)降低阻力損失，并保證滿(mǎn)足系統(tǒng)供水要求的目的。
(六)利用太陽(yáng)能制備住宅熱水，節(jié)約電能和天然氣
現(xiàn)代的太陽(yáng)熱能科技是將陽(yáng)光聚合，并運(yùn)用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力。太陽(yáng)能取之不盡、用之不竭的特點(diǎn)使其成為節(jié)能設(shè)計(jì)的首選。在給排水節(jié)能設(shè)計(jì)中，可考慮采用太陽(yáng)能熱水器或熱泵熱水器取代傳統(tǒng)高能耗的燃煤、燃油、燃?xì)鉄崴骷半婂仩t。
太陽(yáng)能熱水器是由集熱器、儲(chǔ)水箱、給水箱、循環(huán)管、循環(huán)泵、配水管等組成的。我國(guó)大部分地區(qū)日照時(shí)間較長(zhǎng)，適宜推廣使用太陽(yáng)能。太陽(yáng)能一般分為平板型和真空管型兩種。單幢建筑或多幢建筑合用太陽(yáng)能熱水器，并設(shè)置熱水箱，用作戶(hù)內(nèi)熱水器預(yù)熱水源，單戶(hù)內(nèi)設(shè)置快速熱水器。熱水系統(tǒng)可安裝在屋頂、墻壁及陽(yáng)臺(tái)等位置，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)集熱器與建筑完美結(jié)合，但在太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意在寒冷地區(qū)應(yīng)考慮其抗凍性能、抗熱沖擊性能以及其承壓能力等因素。
{七)使用節(jié)水型衛(wèi)浴用品
配水器具和衛(wèi)生器具作為水的最終使用單元其節(jié)水性能直接影響著建筑節(jié)水工作的成效，因此在滿(mǎn)足其使用功能的前提下應(yīng)盡量選用節(jié)水節(jié)能型衛(wèi)生器具，其具體措施主要包括使用小容積水箱來(lái)減少馬桶沖洗水量，目前，我國(guó)普遍采用沖水量≥11L的坐便器，耗水量大。若全部使用沖水量≤6L的馬桶，則住宅可節(jié)水14%，賓館、飯店可節(jié)水4%，辦公樓可節(jié)水27%。對(duì)于廚房、淋浴、盆洗等用水器具的節(jié)水則主要從改善給水配件的性能來(lái)實(shí)現(xiàn)，如采用充氣水龍頭、腳踏開(kāi)關(guān)淋浴器、節(jié)水延時(shí)自閉閥等，該類(lèi)配件均能在不同程度上起到節(jié)水節(jié)能的功效，并且節(jié)能效果和建筑高度成正比，即建筑物越高其節(jié)能效果越明顯，對(duì)于公共衛(wèi)生建筑內(nèi)的沖洗系統(tǒng)應(yīng)取締傳統(tǒng)的定時(shí)沖洗而代之以光電數(shù)控控制或紅外線作用的器具等。
此外，各建筑物在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)丶霸摻ㄖ锏木唧w情況針對(duì)性地采取系列措施，如利用低阻力管道閥門(mén)和低阻力倒流防止器等器具來(lái)減少管道的局部水頭損失;因塑料管材具有成本低廉、安裝方便、內(nèi)壁光滑、耐腐蝕、不結(jié)垢、污染小及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還有導(dǎo)熱系數(shù)，J譜特點(diǎn)，因此在新型建筑物設(shè)計(jì)中尤其是在熱水管道設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量采用塑料管材以代替原來(lái)的金屬管材等。
三、結(jié)語(yǔ)
由于現(xiàn)代社會(huì)濫用資源，同時(shí)又不注意保護(hù)環(huán)境，造成的負(fù)面效應(yīng)越來(lái)越嚴(yán)重地影響到了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。大多數(shù)資源的不可再生性迫使人們?cè)诠?jié)約能源上作文章，水作為人們時(shí)刻利用的但資源緊缺的資源更是越來(lái)越受到人們重視，在現(xiàn)代建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)堅(jiān)持節(jié)能減排、治污節(jié)水等方面下手搞好節(jié)能節(jié)水工作。
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