論建筑給排水中的節(jié)能設計
論文關(guān)鍵詞:建筑給排水;給排水設計;節(jié)能設計;環(huán)保節(jié)能
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論文摘要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展，自然資源日益緊張。在建筑領(lǐng)域，給排水的設計如何能達到節(jié)能也成為檢驗建筑物是否節(jié)能的標尺。文章從利用太陽能熱水器，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)能設計。
一、節(jié)能設計的意義
水是生命之源，不僅關(guān)系國計民生，也對經(jīng)濟發(fā)展和社會進步起著重要作用。近年來能源危機進一步加劇，水資源日益緊張，世界各國越來越重視水資源的保護、中水利用，以及污水治理。在建筑領(lǐng)域，給排水的設計如何能達到節(jié)能也成為檢驗建筑物是否節(jié)能的標尺，因此做好給排水節(jié)能設計很有必要，是設計環(huán)節(jié)中的重要環(huán)節(jié)。1故好建筑給排水節(jié)能設計具有深遠的意義。
二、給排水設計的節(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。五層以上采用無負壓變頻供水設備供水。這樣即不浪費市政管網(wǎng)余壓又不至于使低樓層管網(wǎng)壓力過高，造成能耗及水量浪費。
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足高層建筑的供水要求，因此高層建筑給水系統(tǒng)設計中常采用增壓給水方式，將管網(wǎng)進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，尤其是當貯水池位于地下層時，反而把可用壓力全部轉(zhuǎn)化成負壓，很不經(jīng)濟合理。設計中應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，當下部用水安全要求較高時，設計中可以考慮將上下部分管網(wǎng)用常閉閥門進行連接，平時分區(qū)供水，市政管網(wǎng)發(fā)生事故時，將常閉閥門打開，由水箱或水泵加壓供水，在節(jié)能的同時可以兼顧供水的安全性。
(二)開發(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)過適當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。中水設施由原水收集、儲存、處理及供給等設施構(gòu)成，該系統(tǒng)是目前現(xiàn)代化住宅功能配套設施之一，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，其使用時間較均勻、水質(zhì)較好且較穩(wěn)定等，因此其應作為建筑中水首選水源，但目前建筑中水技術(shù)具有運行效果穩(wěn)定性差且造價較高等缺點，因此在設計過程中應綜合技術(shù)、管理、投資等多方面因素來選擇新的優(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，為防止一些用水點超壓，需設置減壓裝置，造成不必要的能耗，而由于電機的啟動非常頻繁，也會造成電能的大量浪費。設計中可以采用變頻調(diào)速水泵直接向給水系統(tǒng)供水，采用調(diào)節(jié)速度的方式來調(diào)節(jié)流量，根據(jù)水量需要自動調(diào)節(jié)水泵電機轉(zhuǎn)速，水量需要大時電機轉(zhuǎn)速增大，需要小時電機轉(zhuǎn)速減小，避免電機頻繁啟動，從根本上防止電能浪費。同時省去了水箱、水罐，減少了設備投資費用。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、完善的保護功能以及運行可靠等優(yōu)點，因此推廣變頻調(diào)速水泵在建筑給排水系統(tǒng)中的應用，對于減少電能浪費具有重要意義。
(四)自動控制計最
計量用水也是建筑節(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自閉閥延時器調(diào)整及故障的及時處理，調(diào)節(jié)水池水箱等水位上限無監(jiān)控，一旦進水閥們出現(xiàn)故障進水水位超過滋流口卻不能及時發(fā)現(xiàn)造成用水浪費等現(xiàn)象，因此在設計過程中應盡量選用自動控制和質(zhì)量好的產(chǎn)品及設計思路。
(五)選用節(jié)水管材
水在從水廠到配水點的輸送過程中給水管道的流速及管道內(nèi)、壁的粗糙度對水的水頭損失會產(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阻力也越小，因此當管徑確定后從節(jié)能的角度考慮應選用粗糙度小局部阻力小的管材，而對于需二次加壓供水的給水系統(tǒng)，其工程管線越長其阻力損失值就越大，對于選用的加壓泵對系統(tǒng)最不利點的供水壓力稍顯不足時可通過調(diào)整內(nèi)壁較光滑的供水管材來降低阻力損失，并保證滿足系統(tǒng)供水要求的目的。
(六)利用太陽能制備住宅熱水，節(jié)約電能和天然氣
現(xiàn)代的太陽熱能科技是將陽光聚合，并運用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力。太陽能取之不盡、用之不竭的特點使其成為節(jié)能設計的首選。在給排水節(jié)能設計中，可考慮采用太陽能熱水器或熱泵熱水器取代傳統(tǒng)高能耗的燃煤、燃油、燃氣熱水器及電鍋爐。
太陽能熱水器是由集熱器、儲水箱、給水箱、循環(huán)管、循環(huán)泵、配水管等組成的。我國大部分地區(qū)日照時間較長，適宜推廣使用太陽能。太陽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能熱水器，并設置熱水箱，用作戶內(nèi)熱水器預熱水源，單戶內(nèi)設置快速熱水器。熱水系統(tǒng)可安裝在屋頂、墻壁及陽臺等位置，可以在一定程度上實現(xiàn)集熱器與建筑完美結(jié)合，但在太陽能熱水系統(tǒng)設計中應注意在寒冷地區(qū)應考慮其抗凍性能、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，因此在滿足其使用功能的前提下應盡量選用節(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減少馬桶沖洗水量，目前，我國普遍采用沖水量≥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實現(xiàn)，如采用充氣水龍頭、腳踏開關(guān)淋浴器、節(jié)水延時自閉閥等，該類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，對于公共衛(wèi)生建筑內(nèi)的沖洗系統(tǒng)應取締傳統(tǒng)的定時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，各建筑物在設計過程中應根據(jù)當?shù)丶霸摻ㄖ锏木唧w情況針對性地采取系列措施，如利用低阻力管道閥門和低阻力倒流防止器等器具來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、污染小及價格便宜等優(yōu)點，同時還有導熱系數(shù)，J譜特點，因此在新型建筑物設計中尤其是在熱水管道設計中應盡量采用塑料管材以代替原來的金屬管材等。
三、結(jié)語
由于現(xiàn)代社會濫用資源，同時又不注意保護環(huán)境，造成的負面效應越來越嚴重地影響到了經(jīng)濟的發(fā)展。大多數(shù)資源的不可再生性迫使人們在節(jié)約能源上作文章，水作為人們時刻利用的但資源緊缺的資源更是越來越受到人們重視，在現(xiàn)代建筑物設計過程中應堅持節(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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