发布时间:2023-12-27 14:49:23
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中图分类号:TU991.64 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)42-0044-01
水资源短缺问题已经成为一个世界性的问题,所以,如何节约用水这一话题越来越受到人们的关注。在建筑给排水节能设计过程中,实现资源的有效利用,是建筑行业普遍应该关注的一个问题。所以提高建筑给排水设计工作者的节能观念,在实际的设计工作中应该将节能减排放在首位,达到资源的合理化利用,实现节约化生产。
1、合理利用市政管网余压、合理选择竖向分区
1.1 在城市供水中,根据城市供水规模大小不同,很多城市市政给水管网压力均在0.2~0.4MPa之间,能满足三~五层多层建筑供水压力。尽量的利用市政管网压力直接供水,可以有效的减少二次加压能耗。
1.2 利用市政压力,采用叠压供水系统。在城镇给水管网能满足用户的流量要求,叠压供水设备运行后不会对管网的其他用户产生不利影响的地区。在征得当地供水行政主管部门及供水部门批准认可时,可以采用直接从城镇给水管网吸水的叠压供水系。叠压供水可以减少水泵扬程及功率,有效的节约了加压能耗。
1.3 在系统的选用时应做仔细的计算,应充分利用市政压力,竖向合理分区,每区静水压力不能过高,避免因水压过高引起的用水浪费和压力浪费。每区供水压力≤0.45MPa,分区内低层部分的用水点处供水压力≤0.20MPa。在水泵的选用上,尽量避免水泵在低效段工作,以达到节能的目的。在给水系统中合理配置减压装置,是将水压控制在限值要求内,减少超压出流的技术保障。因为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。由于这种水量浪费不易被人们察觉和认识 ,因此可称之为”隐形”水量浪费。 在我国现有建筑中,给水系统的超压出流现象是普遍存在而且是比较严重的。为改变这一状况,应采取减压措施。
2、使用节水型卫生器具
2.1 以光电控制式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3%~50%,大部分在20%~30%之间。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,尤其在水压超标的配水点安装使用节水龙头,以减少浪费。
2.2 使用一次冲水量小于6L的水箱大便器,或者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,在出水一定时间后自动关闭,可避免长流水现象。水池、水箱溢流水位均设进水管自动关闭装置,防止进水管阀门故障时,水池、水箱长时间溢流排水。另外消防转输水箱设置溢流管、放空管回流至地下室消防水箱等方法都可减少自来水的浪费。
3、合理设置和使用水表
3.1 提高水表计量的准确性在调查中发现,由于选型和水表本身的问题,水表计量的准确性较差。如有的建筑物水表型号过大,当用水量较小时,水表指针基本不动。根据有关部门的统计,约有40%的水表不符合±4%的精度要求。水表计量的准确性,不仅涉及买卖公平问题,也关系到对漏损控制的评价和采用的对策。为此,应采取措施提高水表计量的准确性。
3.2 水表前加装过滤器影响水表计量准确度的主要原因之一是管网水质的影响,主要表现在水中杂质堵塞了水表滤网的部分进水孔,造成水表计量不准确。在水表前安装过滤器,可以解决这一问题并减轻水表磨损。国外在给水系统的阀门、水表、用水器具前大量使用过滤器并定期清洗。但在我国,过滤器的效用还未引起人们的足够重视,只是在少数场合应用。所以应加快过滤器的研制工作,并尽快在建筑中应用。
4、减少热水系统的无效冷水量
4.1 随着人民生活水平的提高和建筑功能的完善 ,建筑热水供应已逐渐成为建筑供水不可缺少的组成部分 。据调查,各种热水供应系统,大多存在着严重的水量浪费现象。主要体现在开启热水装置后,不能及时获得满足使用温度的热水,而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。如在设计中未考虑热水循环系统多环路阻力的平衡,循环流量在靠近加热设备的环路中出现短流,使远离加热设备的环路中水温下降;热水管网布置或计算不合理,致使混合配水装置冷热水的进水压力相差悬殊,若冷水的压力比热水大,使用配水装置时往往要出流很多冷水,之后才能将温度调至正常。因此,新建建筑的集中热水供应系统在选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本,根据建筑性质、建筑标准、地区经济条件等具体情况选用支管循环方式或立管循环方式,尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费。
5、充分利用雨水
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。类似于中水,处理后的雨水作为一种可以利用的水资源,可以用于厕所冲洗、城市绿化、景观用水以及其他适应中水水质标准的用水。现在我国的大多数建筑都将屋顶的雨水直接排入市政雨水管道,这不仅增加了市政雨水管道的承受能力,加大了管径p增加了造价,同时也是一种对水资源的浪费。建筑物收集雨水的一般结构是,由导管把屋顶的雨水引人设在地下的雨水沉沙池,经沉积的雨水流人蓄水池,由水泵送至杂用水蓄水池,经加氯消毒后送至中水管道系统。目前,世界上许多国家都展开了对雨水利用的研究,以节约水资源,减轻当地的用水和污水处理负担。如德国,日本等国在一些城市的建筑物上设计了收集雨水的设施,将收集到的雨水用于消防、小区绿化、洗车、厕所冲洗和冷却水补给等,也可以经深度处理后供居民饮用。
6、利用太阳能用作住宅热水加热的节能技术措施
太阳能作为清洁能源,取之不尽,用之不竭,是节能的重要途径。我国大部分地区均处于北纬40度以北,日照时间较长,均适合推广太阳能热水器。居民生活用水,尤其是热水消耗了大部分的能源,热水的耗能占总耗能的85%以上,所以在阳光充裕的地方,可以优先选择将太阳能作为热源,很大程度上减少了电能的消耗,其次应该优选空气源热泵作为辅助热源,提供的热水能达到60摄氏度,满足热水使用要求,虽然初次投资较大,但从长远来看有效的节约了能源。
结语
综上,建筑给水排水系统节水节能的解决办法很多,除了前面讨论的几个方法之外,还可以通过合理安装太阳能的安装方位、合理的布置管道网络、充分做到水循坏利用、选择合适的水处理措施等方式达到节水节能的目的。因此,在日常生活中,从点滴做起,从每一个人开始做起,真正从观念上采取行动,从根本上采取切实可行的措施,建筑给水排水系统节能工作就一定能取得显著的效果。
参考文献
[1] 《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版).
[2] 《民用建筑节水设计标准》GB50555-2010.
[3] 《建筑给水排水设计手册》第二版上册.
我国是一个能源资源及其匮乏的国家,由于人口众多,资源总量虽然不算少,但是人均资源占有量一直处于世界排名的末端,以淡水资源为例,我国人均淡水资源占有量仅为世界平均值的20%,在我国北方,缺水问题严重影响到经济发展和人民生活水平的提高。一方面是资源的匮乏,另一方面是经济的快速发展带来巨大的能源消耗。就建筑方面来说,建筑能耗和用水量呈逐年增加态势,建筑用水量占整体用水量的大部分。因此,在给建筑设计给排水时,应该特别注意节能、节水、环保。
1 热源节能设计
随着人们生活水平的不断提高,现在小区大多实现了热水的集中供应,建筑热水循环系统的质量也越来越高,但是浪费的现象依然严重,主要浪费集中在开启热水装置后,不能及时获得满足用户需求的热水,而在这段时间内放掉的冷水就变成了为产生使用效益的无效冷水。生活热水供应占整个建筑能耗的15%-30%,其中制备生活热水的热源占系统能耗的85%以上,因此合理选择热源对于节能有着举足轻重的作用。因此在设计中应该充分考虑到节能减排。在设计中,应本着节能、节水的原则进行选择。而这种浪费是可以根据提高设计和施工的环节来减少浪费的。如在设计中未考虑热水循环系统多环路阻力的平衡,循环流量在靠近加热设备的环路中出现短流,使远离加热设备的环路中水温下降;热水管网布置或计算不合理,致使混合配水装置冷热水的进水压力相差悬殊,若冷水的压力比热水大,使用配水装置时往往要出流很多冷水,之后才能将温度调至正常。同一建筑采用各种循环方的节水效果,其优劣依次为支管循环、立管循环、干管循环,而按此顺序各回水系统的工程成本却是由高到低。修订后的《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)第5.2.10条提出了两种循环方式,即立管、干管循环和支管、立管、干管循环.取消了干管循环,强调了循环系统均应保证立管和千管中热水的循环,、节能有着重要的作用。因此,新建建筑的集中热水供应系统在选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本,根据建筑性质、建筑标准、地区经济条件等具体情况选用支管循环方式或立管循环方式,尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费。
为了防止热量的损失,在设计建筑给排水时应该充分考虑到各个建筑的实际情况,利用好周边的工业余热或者废热来为建筑热水供热服务,这样既能有效地利用热能,又能防止环境污染。当然这种方式受局限性比较大,但是在有条件时应该首先考虑使用。其次就是在地热资源丰富的地段建立大型的建筑群,利用水质、水温和水压等参数尽可能直接利用或做简单处理后就能作为热水供应、采暖空调等热源来源。
太阳能是目前使用最普遍的热能,它具有取之不尽、用之不竭的特点,是最清洁和最环保的热能来源。在日照时间长,太阳辐射大的地区,它是最简单,利用率最高的热能来源。因此,在设计建筑给排水时,要进一步扩大太阳能利用的范围,加大开发力度,让这种清洁能源更好的为人类生活服务。
最后,在热源选择上还可以选择能够保证全年供热的城市热网区域性锅炉房的热水或者蒸汽作为热源。如热网或区域性锅炉房不能保证非采暖期的供热时,则应通过技术、经济比较后确定热源。如无可利用的城市热源时,可单独设置蒸汽或热水锅炉制备热源,也可采用然油、燃气机组制备热源或直接供给生活热水。局部热水供应系统的热源可根据具体情况选择太阳能、电、燃气等作为热源。
2 节水设计
建筑内部的水浪费是非常巨大的,主要的浪费集中在超压出流、管道及附件漏损等方面。卫生器具给水额定流量是指为满足使用要求,卫生器具给水配件出水口在单位时间内流出的规定水量。流出水头是保证给水配件流出额定流量所需的静水压。给水配件前水压大于流出水头,单位时间内的出水量超过额定流量的现象,称超压出流现象。一旦给水配件超压出流,不仅会破坏整个供水系统中正常的水压分配,给用户的用水带来不良影响,还会导致严重的浪费现象。因其浪费往往不被使用者察觉,因此不会及时休整,日积月累流失的水资源造成了极大的浪费,这种“隐形”的水资源浪费是及其巨大的。目前我国的建筑中或多或少都存在一些由于超压出流而产生的水资源浪费显现,浪费的水量不容忽视。另外一个导致水资源浪费的元凶就是管道及附件的漏损。由于在建筑过程或者输配过程中,使用一些质量不达标的管件,或者由于管家及其附件年久锈蚀,阀门、法兰等都有不同程度的漏水现象,从而造成水资源的浪费。生活中我们经常可以看到在水管连接处有涓涓细流流出,这就是法兰或者合阀门发生的漏水现象,只要不是大面积的喷射,往往不会引起人们的重视,但这样的浪费确实不容忽视的。另外浮球阀的损坏会直接导致水池、水箱从溢流管流出,卫生器具关不严、水龙头老旧等也会导致“细水长流”的情况发生,造成不必要的浪费。
为了节省水资源,减少浪费,在给建筑设计给排水时最好采用水箱供水的方式,这种方式的前提是市政管网的压力不能满足用户需求。水箱供水可以有效防止超压出流,因为其供水可靠、水压稳定,配水电压力波动较小,无论是独立水箱还是联合水箱,都具有以上特点。另外还可以设置减压装置,规范(GB50025-2003)3.3.5中规定水压大于0.35MPa的入户管(或配水横管),宜设减压或调压设施。进行设计时,可在进户管处、水表前装设、调压孔板或节流塞减压,以减少超压出流流量。根据北京建筑工程学院相关研究得出,用水器具配水点处静水压大于0.15MPa时,其流出水量开始迅速上升。因此建议在配水点处静水压大于0.15MPa时,采取减压措施。
3 利用第二水资源——中水
中水的来源一般为建筑生活排水,主要是指人们生活的排除的冷却排水、沐浴排水、漱洗排水、洗衣排水等,其中不含厨房排水的成为优质杂排水。中水经过处理后达到规定的水质标准可用于生活、市政等飞饮用用途。我国巨大的人口基础和家庭总量,加上各个宾馆、饭店及政府部门的废水排量是惊人的,如果将这些废水都搜集起来用作它途,通过净化成为中水,将会大大缓解我国的水资源压力。中水可以用作厕所冲水、道路清扫、市政绿化、冲洗车辆、灭火消防等方面,代替等量的自来水,等于增加了城市的供水量,这对于一些缺水型城市来说是一个很有效的改善方法。当然,由于中水工程对建筑的设计要求较高,中水搜集系统的建设会影响到整个建筑设计,在已经建成的建筑中增加中水搜集系统比较困难,另外由于其前期投入成本过高,目前国内拥有中水搜集系统的建筑还占少数,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。但是从长远看,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。
参考文献
[1]曹二梅.建筑给排水的节水设计[J].技术与市场,2010,(09)
中图分类号: S276 文献标识码: A
正文:
对于绿色建筑给排水节能新技术的应用来说,一方面应考虑到建筑的发展与人们日益提高的居住舒适度要求。另一方面也应在充分考虑成本与其设备性能的前提下,抓住绿色建筑给排水节能的关键点,把眼光放长远,尽可能地选择节水型设备与产品,并在此类产品的设计与安装中科学合理地根据具体情况进行配置,以全面提高其节能效果,发挥其应有的优势。此类产品初次购入时成本较高,但考虑到其节能降耗的能力,在长期使用的过程中,就可以收回其购入成本。这同时也意味着更高的经济效益、环境效益与社会效益目标得以实现。
1.建筑室内给排水节水措施
1.1雨水回收利用。为一个季风性气候显著的国家,我国降雨的季节性分布特征很强。特别是在雨季时节,大量的雨水由于没有得到及时的收集与利用而造成了很大的浪费。基于此,在居民小区设置一些雨水收集装置可以有效提高水资源的利用效率。由于雨水的清洁度本身就非常高,简单处理的成本低、效率高,其回收利用后的水质也能很快达到再次利用的相关标准。当然,在进行具体的回收时,应根据雨水回收后的实际用途来选择配套的处理标准与回收工艺。而经过净化处理后达到 GB/T18921-2002 水质标准的水资源可以用于景观环境用水。通常来说,收集净化后的雨水首先会应用到洗车、建筑施工、绿化及景观等领域,某些有条件的地区可以用于冷却循环、洗衣、消防以及冲厕等方面的水源补充。甚至在一些水资源严重匮乏的城市,达到饮用标准的就可以作为饮用水的水源。
1.2 合理回用中水
在人们的生活与活动中,建筑作为其重要的场所与空间,每天所产生的大量生活废水是建筑物产生污染与能源消耗的大头。这些生活废水包括建筑中空调设备的冷却用水,人们日常生活所需要的洗漱与洗衣类排水。其中污染最重的应是厨房污水,相对于厨房污水,其它的生活类排水其回收利用价值很高。如果对这些生活排水进行有效回收与利用,那么由于这些生活用水受污染度不高,不仅回收的工艺过程相对简单,可以很快达到相关的回收利用标准。同时那些没有处理干净的生活杂水也可以收集起来,作为市政道路的冲洗用水来源等,积少成多,这样的水循环利用方式可以节省下大量的水资源。为非饮用水资源之一的中水,一般是指经过净化处理后的各类排水达到一定的水质标准,就可以在一定范围内对其加以反复利用的水资源。通常可以按照一定的标准把中水的原水划分为生活污水和优质的杂排水,中水原水通常不是来自单一的某一种水源,大部分都是两三种水源的组合,例如:淋浴排水、盥洗排水以及盥洗排水的组合称作优质的杂排水,一般优先选择;生活排水中除了冲厕排水之外的其他排水被称为杂排水;全部的生活排水统一称作生活污水,水质最差。生活废水在我国各个行业的建筑排水中所占比例为:生活废水占住宅排水的 69%;生活废水占饭店、宾馆排水的 87%;生活废水占办公楼排水的 40%。如果把所有的生活废水全部收集起来,并对其加以净化处理使之达到中水标准,最终应用到绿地浇灌、车辆清洗、景观用水、道路清洁、冲厕以及其他的可以接受的应用领域,代替同样容量的自来水,从而大大节约城市的供水量。
1.3 真空排水措施
近些年来,为了适应我国快速发展的旅行行业,我国已经在多列铁路上成功安置了密闭式的真空厕所,迈出了真空排水的一大步。伴随列车真空厕所对真空排水技术的成功使用,我国的建筑行业也开始着手研究室内真空排水的应用问题。真空排水和传统的重力排水不同,它是使用空气来替代大部分水,利用真空负压所形成的高速的气体和水的混合物,瞬间冲洗掉洁具里面的污浊物,从而节约水资源,同时也排除了污浊的空气。根据以往建筑中真空技术的应用经验发现,使用真空排水最终实现的平均节水量超过了 40%,而如果应用到办公楼中,则可使得节水率高达 70%,节水效果非常显著。
2 建筑室内给排水的节能措施
在我国的社会经济发展过程中,节能始终是一个核心话题,节约能源不仅有利于环境保护,还将促进我国的经济发展。在设计建筑室内的给排水过程中,不仅要合理地布置给排水系统,还应该选择并安装适当的配水设备、热水供应设备和节水卫生设备以达到节能的目的。
2.1 热水供应系统的节能措施
通常情况下,在热水供应系统中可以使用的节能措施主要包括:通过减少流率来降低热水的消耗量;降低供水的热水温度(减少供水管路沿途的不必要的热损,但必须保证使用需求);使用高效的保温材料来降低热量损耗;提升换热器的传热性能和效率;使用节能设备;开发使用新型能源(如太阳能、空气源热泵、水源地源热泵等)等。新型能源的节能技术包括:
2.1.1 合理利用太阳能资源
作为绿色能源之一的太阳能,可以可持续性地使用,目前已经在我国得到了广泛地使用,主要表现在民用建筑中大范围使用太阳能热水器,以及在全国范围内广泛推行的“阳光计划”,以适应我国的可持续发展战略的要求。目前,我国已经出现了能源短缺的严重情形,而作为可再生能源之一的太阳能,取之不尽用之不竭,使用便捷、储量丰富,能够带来非常明显的社会效益。因此,我国未来的能源开发利用方向应该是大力开发使用太阳能,以降低污染的程度。
2.1.2 合理使用空气源热泵
从技术原理的角度来看,空气源热泵是用来提升热量的一种装置,即从周围的环境中吸收热量,然后把热量传递给需要加热的物体,其原理和制冷机比较类似,均是遵照逆卡诺的原理来循环工作,但是工作时的温度范围有较大不同。一般情况下,空气源热泵是由蒸发器、压缩机、过滤器、膨胀阀、冷凝器、储液罐以及储水箱等构成热水机组。一般的热泵产品的媒介都是制冷剂,因为制冷剂在汽化的时候所需温度较低(-40℃即可),使得外界温度和制冷剂之间构成温差,从而冷媒就可以从外界吸收温度继而发生汽化,再经过压缩机的压缩作用产生热量,使之变成高压高温的气体,然后再和水通过热交换器来交换热量,最终将水罐中的水加热到规定的温度,实现将冷水加热的功效。
2.2 选择适当的节水卫生设备及配水设备
功能良好的设备能够极大地节约水资源,因此,推行建筑节水的一个重要措施就是选择恰当的节水卫生设备及配水设备。具体包括:
2.2.1 使用新型的水龙头
来替换传统的水龙头例如充气水龙头和磁芯节水龙头水压相同时,磁芯节水龙头的节水效果更加显著,通常节水量高达 3% ~ 50%,大多数位于 20% ~ 30% 范围之内。此外,在普通水龙头的出水量比较大、静压也比较高的区域,磁芯节水龙头所能达到的节水量要更高。因此,应该在建筑室内大力推广使用磁芯节水龙头,从而降低水资源的浪费。
2.2.2 采取水箱容积比较小的大便器
当前我国正在大范围推广使用的节水型大便器的水箱是6L 的容量。我国应该在确保排水正常的情况下尽量使用水箱较小的大便器,也可以采取国外的一些做法,例如使用两档冲洗式水箱,冲洗小便的冲水量是 4L,冲洗大便的冲水量是6L,或者更少。
2.2.3 小便器及大便器的水箱可以使用自闭式的延时水龙头或者利用光电所控制的水龙头
自闭式的延时水龙头是指在一段时间的出水之后自动停止出水的水龙头,防止长时间流水,浪费水资源,还可以调控出水的时间以适应不同对象的使用要求,通常应用在车站或者码头等的室内建筑里;而利用光电所控制的水龙头不需要人为的触摸,完全自动控制出水和停止出水,可以在多种场合应用,但是它的价格相对较高。现如今,已经有很多公共建筑的室内安装了利用光电控制的小便器。
3 结语
建筑室内给排水还有非常大的节水节能潜力,如果能够采取适当的措施,有效降低水资源的需求量和消耗量,节约的大量水资源将可应用到其他急需水资源或者水资源匮乏的生产生活领域,造福国家和人民。
参考文献
前言
水资源浪费、缺乏已是不争的事实,节水已经到了刻不容缓的地步。现行GB 50015-2003 建筑给水排水设计规范作为全国给排水设计人员的设计准则,必须遵守,除了满足规范的规定外,设计人员还应根据各地区的实际用水情况进行设计。现结合给排水的设计工作,谈谈在给排水设计中如何做到节约用水,造成不必要的水资源浪费。
1、目前水资源浪费存在的问题
1.1管道、阀门及其他给水配件等泄漏造成浪费
管道锈蚀、阀门质量低劣等原因导致大量的水消失于无形。路边给水管道在管子接缝处或法兰、阀门连接处往外冒水的现象经常能看到。至于那些埋在地下看不见的漏水更不知道有多少。住宅用户的浮球阀经常坏、漏水,不论是用于水池、水箱的还是供马桶使用的,其质量的低劣直接导致大量水从溢流管流出。一些调查数据显示:一个水龙头每天滴漏的水可达70L。
1.2卫生器具和配水器具浪费严重
一些高能耗的卫生器具和配水器具浪费了大量的水。如老式的高水位蹲式大便器的冲洗水箱,一次冲洗水量竟达12L/s.
1.3热水系统
我国热水供应系统的水量浪费也较为严重,主要表现在设计上无循环热水系统或半循环热水系统。在使用时需先放掉一部分冷水后,用水点才能正常使用。这部分流失的冷水,没有用在用户身上,未能产生使用效益,浪费极大。
1.4水压过高造成浪费
生活给水系统按现行GB 50015-2003 建筑给水排水设计规范进行竖向分区后仍然存在着部分卫生器具配水点水压偏大的情况,容易造成超压出流的问题,而这一点常常被忽视。因为即使在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达450kpa-550kpa,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
20kpa-30kpa 的前提条件下得出的。因而,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倍-5倍。随之造成水量浪费、水压过高、漏水量增加等弊病,同时易产生水击、噪声和振动,致使管件损坏、破裂。
1.5 消防加压贮水为粗放式加压系统
大多数高层住宅楼消防加压是各楼号单独加压,这就造成工程建设和设备投资及运转费用过高,并且多座贮水池的大量消防贮水及定期换水也造成了严重的浪费。
1.6中水综合利用率不高,造成浪费
中水指各种排水经处理后,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。例如生活排水、冷却水及雨水等经过适当处理后,可回用于建筑物或建筑小区内。由于认识的不足及相关政策尚存在的问题,目前中水利用未能得到有效实施,导致这部分水资源的浪费。
2、目前建筑节水设计措施
为改变水资源浪费这一状况,广大给排水设计人员应采取多种措施来达到节约用水的目的。
2.1推广使用优质给水管材、阀门
由于镀锌钢管容易生锈,会造成水质污染,使用时不及格的水就要放掉;而且使用时间一长,接头处因锈蚀也容易渗水漏水。如果使用新型管材,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。阀门是关断水流最常用的工具,阀门的类型及质量的好坏同样影响用水的质量,总的来说,截止阀比闸阀关得严,闸阀比蝶阀关得严。
2.2 推广使用节水型卫生器具和配水器具
卫生器具和配水器具是水的最终使用单元,它们的节水性能直接影响着建筑节水工作的成效。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实现建筑节水的重要手段和途径。
(1)以瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。在同一压力下,节水龙头与普通水龙头相比,具有较好的节水效果,节水量为3%-50%,大部分在20%-30%之间。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(尤其在水压超标的配水点)安装使用节水龙头,以减少浪费。
(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( 以色列)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(或更少);冲洗大便时,冲水量为9L或更少)。
(3)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以克服上述缺点,且不需要人触摸操作,可用在多种场所,但价格较高。目前,光电控制小便器已在一些公共建筑中安装使用。
2.3 合理限定配水点的静水压
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。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。
2.4 采取减压措施
为了减少超压出流现象,在给水系统设计中还需合理配置减压装置,将水压控制在限值要求范围内。减压装置主要有减压阀、减压孔板和节流塞。
2.5完善热水循环系统设计
热水系统设计中,热水循环的方式有三种:干管循环,立管、干管循环和支管、立管、干管循环。干管循环浪费水量最多。为此建议在设计集中热水供应系统时应设计为干管、立管热水循环,在不受经济条件制约时可考虑支管循环。
2.6推广使用区域集中消防加压贮水系统
对于高层建筑小区,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。
2.7发展建筑中水系统
宾馆、高校等建筑物的盥洗废水具有水量大、使用时间较均匀、水质和处理效果相对较好等优点,应作为中水水源加以充分利用。而对于一些规模不大的单位来说,洗浴废水量比较小,且排放时间过于集中,缺少稳定充足的水源,故不宜搞中水设施。
3、结语
建筑节水工作涉及到建筑给水排水系统的各个环节。各种原因造成的水资源浪费有些是设计人员不可监控的,如建设单位为节约投资选用劣质材料,施工单位不规范施工等。作为给排水设计人员,应在力所能及的范围内,从节约用水的角度出发进行合理的设计。相信通过广大给排水设计师们的共同努力,我国建筑节水工作一定能取得很好的成效。
参考文献
中图分类号:TL353+2 文献标识码:A
建筑节水设计是一个系统工程,而且将会得到整个建筑业乃至整个社会越来越多的重视。建筑节水除了制定相应的法律法规外,建筑设计师们还应该在建筑设计过程中重点考虑节水节能,降低给排水系统的能耗。
一、建筑给排水设计中节能存在的问题
建筑的给排水系统运转过程中会产生大量的能源消耗。目前,建筑给水排水系统中造成能源损失浪费主要有如下几个方面:
给水排水配件浪费
首先,管道、水龙头这种给排水基础设施的质量问题会带来一定的能源浪费,例如,很多管道由于质量问题会造成水资源浪费,在建筑施工过程中,常常由于机械设备老化,水资源利用率偏低;其次,在很多建筑的厨卫设计中,冲洗水箱等设备完全没有涉及到节能因素,例如建筑卫生间内的浴缸、马桶等器具往往造成极大的水资源浪费。
再生水使用率偏低
很多生活用水、雨水等经过相应的处理净化后,可以被建筑循环使用,但是很多时候由于没有相应的设备技术,这些再生水的利用率偏低,很多中水资源被浪费。
供水系统造成巨大浪费
供水系统造成的浪费主要体现在三方面。首先,建筑给排水设计中,仍然会出现超压出流的现象,这种现象不仅会影响人们使用,而且还会造成水流喷溅,造成浪费,还会产生一系列的设备损坏问题。其次,热水供应系统设计不合理,我国建筑中热水供应系统存在普遍的浪费现象,主要因素是热水系统开启后,往往最初的一段时间水温没有达标,这些水会被用户放掉,就白白浪费了;此外,消防用水存储过多,不仅造成了水资源的浪费,还造成了消防设备日常维护费用的增加。
二、建筑给排水设计中的节约用水
(一)屋顶水箱浮球阀的设计
最传统的屋顶水箱浮球阀为阀芯两部到位的配重逆开式浮球阀,随着技术水平的发展,又相继出现了液压式浮球阀、双筒浮球阀以及呼吸阀,其中还另有一类较有特点的浮球阀为导阀控制型浮球阀,这类浮球阀不但克服了传统浮球阀的开关不灵便以及水的溢流过多,同时它也有效的整合了多种浮球阀的功能和特点。
(二)使用新型卫生器具和配件
一些传统类型的卫生器具的水箱耗水量特别的大,并且给水配件的耐用性和密封性能也不好,在使用的过程中经常遇到滴、冒、漏的问题,因此对水资源造成了极大的浪费。而一些如高效节水型坐便器等新兴的卫生器具,每次的冲洗水量仅为5升,坐便器的用水量节约了近一半,而在浴室中所采用的一些新型卫生器具如光电淋浴器以及手拉延时自闭淋浴器等,用水量都至少节约了20%,另外新型的水龙头如陶瓷芯水龙头等,他们的耐用性能和密封性能都更好,使用几万次也不会出现滴漏的问题,起到了良好的节约水资源的作用。
(三)建筑中水
在节流的过程中也要对水资源进行开源,对污水和废水进行处理并尽量使其再生利用,这样不但节约了用水,也不会对环境造成污染,同时也起到了缓解水资源紧张的作用。在我国最近才颁布并实施的《建筑中水设计规范》中,对中水的水源、处理工艺、中水系统以及水质标准等因素都是做了明确的规定的,这也将促进中水得到更有效的利用。
三、给排水系统优化
对于建筑给排水系统整体优化中,从减压节流、设备改善、再生水利用三个方面给出了建议。
(一)应该注意给水管道的减压节流,我国现行的建筑给排水相关规章制度中,对给水配件的相关水压有过限制规定,但压力限制还是比较宽松。在设计中,就应该从建筑给水系统的实际情况出发,对给水系统的压力做出合理设定。在工作中,应该针对建筑物楼层,对厨卫设备、防火设备等不同用水进行不同的水压规划设计,减小水流过大导致的噪声、管道损坏等。
(二)在节水设备改善方面,应该采用优质的阀门、管道等,在同等条件下,应该选择更加节水、质量更好的阀门,对于管道的选择,应该侧重于铜管、PE 管、PVC-U 管等.在配水器具与卫生器具上,除了考虑价格因素外,节水性能也应作为重要的考虑方面,使用充气水龙头代替普通水龙头、小容积水箱代替大容积、使用两档或多档冲洗水箱、采用延时自动关系的水龙头等,都可以提高节水效果。
(三)在再生水利用方面也应该投入足够重视,特别是中水回用。中水工程影响到整个建筑工程,但是初期投资较大,虽然目前难以被开发商接受,但是在建筑设计中,应该将中水回用作为一种重要的技术发展趋势来考虑。还有,对雨水利用技术的开发则相对较为容易进行,可以考虑用以渗透管、渗透性检查井、透水性地面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社会、环境和生态效益。
四、太阳能的使用
太阳能属于可再生资源,而且太阳能的使用可以节约很多天燃气、煤气,所以很多建筑的供热系统可以考虑采用太阳能来实现给水节能。目前有集中式太阳能热水系统与非集中式太阳能热水系统两种方案
(一)集中式太阳能热水系统具有太阳能利用率高,管理集中方便的特点,适用于对供热要求不高的一些场所单独使用或作为一种供热辅助手段与其他热源联合使用,在小型酒店、集体宿舍、医院等场所应用比较广泛。集中式太阳能热水系统主要由热泵、电能、加热锅炉等组成,是通过对应的阀门控制,将太阳能集热器作为加热设备的预热设备来使用,从而实现对水资源的节能。
(二)非集中式太阳能热水系统常用的方案有承压型分户集热一分户水箱的方式与整体式非承压自然循环式太阳能两种,二者各有优缺点与适用情况,这就需要根据实际需求来制定供热方案。承压型分户集热一分户水箱的方式的集热系统为封闭,集热器采用壁挂式或阳台式装配,可以与建筑有效结合,而且管路分布更加灵活,不会影响建筑美观,提高了集热效率,这种系统的优点就是性能稳定,热水使用舒适度高,控制系统安全可靠,适用于高层建筑等屋面集热器安装面积受限的建筑;整体式非承压自然循环式太阳能则可以根据建筑特点来量身定做,而且集热系统使用的是定温与水位结合的循环方式,太阳能利用效率更高。
在实际建筑工程中,要根据消费者的习惯、建筑布局来选择合适的太阳能供热方案。
总而言之,在通过对以上的问题分析及对策的探讨后,我们对建筑给排水设计中的节约用水、建筑给排水设计中的节约能源以及城市建筑给排水设计中的生活用水和二次供水的污染防治三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。建筑工程的给排水设计工作对于我国整体的环境保护工作是有着至关重要的影响的,因此,我们必须将环境保护工作的相关政策法规以及方针措施融入设计中的每一个细节,在设计的过程中应大力的推广和应用新材料、新技术、新工艺以及新设备,做好建筑给排水设计中的环保设计工作,从而真正的实现节能减排。
参考文献
[1]袁雪峰. 建筑给排水设计中节能与减噪技术的研究与探讨[J].泰州职业技术学院学报 2012.05.29