【摘要】能源对一个国家的发展起着至关重要的作用,建筑给排水在节水、节能方面的发展潜能很大,百利而无一害,若我们每一位给排水设计者能在建筑设计中将节能作为一项重要使命,结合工程实际,设计出更加合理的节水、节能的方案,将是一件利国利民的大事。
【关键词】建筑物给排水;节能节水技术;应用方法一、建筑给排水节能节水的现实意义
随着工业社会的不断发展,能源消耗日益增大,发达国家及欠发达国家均面临着越来越严峻的能源供求状况,其中建筑能耗约占整个社会能耗的1/3,给排水又在建筑能耗中占比约五分之一,人们生活及工业生产的各个方面均依赖建筑给排水能耗。我国虽然幅员辽阔,但是人均水资源占有量极低且水资源分布严重不均匀,浪费严重。水资源短缺严重制约着我国经济进一步绿色发展,能源的消耗进一步对环境治理带来了巨大压力,需要大笔资金和时间恢复。因此,加强对建筑给排水的节能节水技术研究,不但能有效提升我国的经济发展水平还可以满足社会多方面的效益,改善人们生活环境的同时加强了生产环境的建设,缓解了我国用水紧张,有助于实现资源的合理利用,促进我国经济的可持续发展。
二、建筑给排水设计中水资源浪费的几种形式
1、给水配件阀的压力过大
建筑给排水的给水配件的压力过大,那么在具体时间内,给水配件的出水量就会远远超过其额定的出水量,会引起无效用水量的问题加剧,造成大量的水资源浪费。
2、管道及阀门等其他给水配件泄漏造成水资源的浪费一些管道使用的时间长了就会生锈,一些质量低劣的阀门都会造成大量的水资源浪费。
3、卫生器具和配水器造成水资源的浪费
一些生产年份早的卫生器具和配水器也会严重浪费水资源。比如老式的抽水马桶,它的冲洗水箱是高水位的,每一次冲水时的水量达到了12L/5s。以此看来,每年的水资源浪费是不可估计的,冲洗水系统选择时如有不慎,或是选择不当,则会造成极大的水资源浪费。
4、消防加压贮水系统选择不合理造成水资源的浪费随着经济的发展和人们生活水平的提高,大部分的高层住宅楼房和一些办公写字楼都是各楼号单元自己独立加压的。可是这样会造成工程建设和设备投资运转的费用不断加大,贮存在水池里的消防贮水要定期更换,又造成了水资源严重浪费。
5、中水系统的中水没有合理利用造成水资源的浪费中水是指建筑内的冷却水、淋浴排水,洗衣服时的各种排水经过物理和化学过相关处理后,达到一定的要求标准,作为非饮用水的回收利用。但是相关的政策未能落实,在认识上也存在着很大的不足,造成水资源的浪费。
三、建筑给排水中的节水措施
1、合理确定建筑给水系统的供水压力
建筑物内应尽量利用室外管网直接供水,当水压不能满足要求时。则设加压装置。为了尽可能防止超压出流浪费,根据《建筑给水排水设计规范》的规定,高层建筑生活给水系统应竖向分区,各分区最低卫生器具配水点的静水压力不宜大于0.45MPa,静水压大于0.35MPa 的入户管,宜设减压或调压措施。卫生器具给水配件承受的最大工作压力不得大于0.6MPa。
2、加强对水资源的再利用
发展利用人们日常生活中排出的生活污水和生活废水可以做到水资源的循环利用。我国目前废水排放量逐年递增,情况不容乐观(如表1)。一般城市生产生活废水经过基本的生物和物理化学方法处理后,就可以达到水质标准较低的非饮用水标准,因此可以在小区中建立管道系统收集较清洁的洗涤用水,经中水站稍加处理后用于洗浴. 景观. 绿化. 冲车. 冲厕及清洁卫生等。因此,在缺水城市,以生活污水加以适当的处理,使水质达到中水标准后,再供于杂用水系统,这是一条节流的有效途径,将成为城市建筑给排水的发展趋势。
3、绿色自然能源的利用
①太阳能利用。太阳能的利用主要是用于加热冷水的技术方面。
其原理十分简单,即利用有效的冷水加热设备将太阳光能吸收,进而将冷水加热。此工作原理节能、环保,且集热效果和保温性能均比较高,应广泛采用。
②雨水利用。雨水作为另一种自然资源,其利用原理也非常简单,就是将屋顶或小区的地面雨水收集起来,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。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,经过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。
目前,世界上许多围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。
4、各种新型的节水节能设备的采用
①节能卫生器具。在卫生器具方面,目前市面比较流行的有脚踏开关淋浴器、真空式大便器和节水延时自闭冲洗阀等,均可以不同程度地起到节水、节能的效果,应广泛使用。
②节能配水管材。优质的管材也对建筑设计节能工程有着巨大的贡献,以往采用的镀锌钢管极易生锈,长时间闲置后再使用时需放出部分锈水,导致水资源浪费,同时水管接头处如果锈蚀也会漏水渗水,从而造成水资源的污染和浪费。如果采用新型的铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PVC-U 管、PP-R 管和PE 管等就能很好的解决此类浪费问题。此外,在阀门方面,截止阀比闸阀关得严,闸阀比蝶阀关得严,采用合理节能的阀门一样可减少漏水带来的水资源浪费问题。
同时厨房的洗涤盆、盥洗室的面盆龙头沐浴水嘴若采用充气水嘴或瓷芯节水龙头,均可在不减小水流直径的同时达到节水的目的。
5、防止二次污染造成的水资源浪费量
建筑供水中采用水泵、水箱二次供水方式时,常有二次污染事故发生,而水的二次污染,不仅影响给水系统的正常工作,而且受到污染的水需要排放,这都造成水资源的流失。同时,污染后需对供水系统进行清理,这也需耗费大量的自来水,这些都造成了水资源的严重浪费。为解决此问题,在条件许可时应优先考虑叠压供水的方案,该方案无需设置生活水箱,可以有效的防止二次污染。同时,应严格执行设计规范中有关水池材质选用、配管和构造设计及防止管道系统回流污染等规定;定期清洗水池、水箱,严格执行水箱清洗周期,适当增加水箱的清洗次数,确保将二次污染降至最低。
6、采用合适的加压设备。
在高层建筑群消防加压系统设置方面,应按其中需水量最大的一座建筑来计算,尽可能共用消防水池和加压水泵,既避免建筑设计在消防加压方面遇到的诸多技术问题,同时又可节省工程建设和设备投资费用,避免了多座贮水池的大量消防贮水频繁换水造成的浪费。
五、建筑给排水中的节能措施
1、利用太阳能
太阳能作为一种清洁能源,取之不尽,用之不竭,是一种很好的天然能源,是建筑节能的一个重要途径。目前主要是在建筑给排水的节能设计中运用太阳能热水器,太阳能热水器主要由集热器、储水箱、给水箱、循环管、循环泵、配水管等组成。目前,太阳能热水器按照集热器的形式可以分为平板型和真空管型,按照使用群体来划分的话,有合用、独用太阳能热水器。
2、利用空气源热泵热水器
空气源热泵热水器是空调技术的逆向工程的应用,其原理是把空气中的低温热能吸收进来,经过压缩机压缩后转化为高温热能,加热水温,这种热水器具有高效节能的特点,其耗电量是同等容量电热水器的1/4 左右,但是其初期投资较大。
3、采用变频技术
利用变频技术,能够合理利用市政管网的余压,采用无负压变频供水设备供水,这样不但不浪费市政管网余压,而且又能合理匹配楼层管网压力,有效节水节能。这种无负压分区变频供水技术,有如下优点:减少屋顶水箱的投资,减少污染;节省大量的能源,传统二次加压方式是将自来水直接放入水池或者水箱汇总,使原有压力全部为零,再重新加压供水,浪费了很多能源。
六、结语
节水节能已成为给排水设计工作者的紧迫任务,各种节排措施也已成为国内外考评绿色建筑的重要方面。为使给排水设计符合日益增长的节能节水要求,应积极探索合理水资源应用、合理使用节水型卫生器具、合理配置供水压力和区域,充分利用太阳能、空气源热泵及管网余压等节能技术,可节约许多能耗及用水量,具有极高的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1] 夏伟光. 二次供水节能与防止水质污染的对策[J]. 节能与环保,2010(1).
[2] 银卫. 对建筑工程给排水一些节水措施的探讨[J]. 科技资讯,2009.13.