时间:2024-02-26 17:17:04
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇节能减排技术措施范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
一、暖通空调领域节能的重要性和可行性
能源是人类社会发展的重要基础资源。然而,各种能源的储量是有限的,并非取之不尽,用之不竭。暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占了绝对比例。据统计,建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已经达到27 6%,并且仍保持增长。而建筑能耗又尤其以暖通空调能耗较大,约占建筑总能耗的30%至50%,甚至60%。因此,高效利用暖通空调系统的能源,采取有效的节能减排措施就成为重中之重。
二、暖通空调能耗的影响因素
暖通空调系统特别是中央空调系统庞大复杂,而且影响其能耗的因素众多,例如,室内温湿度、室外空气量、系统方式、系统的控制运行和维护管理等。建筑物的朝向和平面布置、建筑维护结构的保温性能、窗户隔热和建筑遮阳等也对其能耗产生很大影响。
1、同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向冷负荷小,因此,合理的建筑物朝向的选择是一项重要的节能措施。
2、对于相同体积的建筑物,建筑物体形系数[1](S=F/V)越大,则其外表面积越大,通过围护结构的传热越多,暖通空调负荷也越大。为节能起见,在建筑设计时应尽量控制体形系数,如果出于造型和美观的要求需要增大体形系数时,应尽量增加围护结构的热阻。
3、从建筑物的围护结构(窗、墙、楼板、屋盖、地板等)传入室内的热量中,外窗的传热量和太阳辐射占围护结构的总传热量比例很大。因而要尽量减少外窗面积,并采取有效的遮阳措施。
4、对于暖通空调系统而言,通过维护结构的负荷占有很大比例,而维结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的负荷的大小。因此,提高建筑物保温性能是减少暖通空调系统能耗的重要措施之一。
三、暖通空调节能减排的途径与方法
针对以上所述问题,建筑中暖通空调节能措施可以从以下几个方面考虑:
1、从设计角度入手。
选择合理的室内设计参数。如果夏季设计温度太低,冬季设计温度太高,都会增加建筑的负荷[2],在满足舒适要求的条件下,要尽量提高夏季室内设计温度和降低冬季室内设计温度。
改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。
合理地设计机房位置。在公共建筑中,暖通空调的设备的机房最多,有制冷机房,热交换机房,空调机房,排风机房等。一般分布是冷热源集中布置,即冷冻机房和热交换间大都设在地下室,而空调机房都分散专用,靠近被调房间。空调机房适当分散之后,随之而来的是风道短,风管尺寸小,空间省,投资少。在风量相等的情况下,风道短,风机的压头就低,功率也小,运行能耗就少。
暖通空调设备的节能选型:
(1)空调冷热源:空调系统制冷机组的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高,否则制冷系数就会较低,产生单位冷量所需消耗的功率多,耗电量高,增加建筑的能耗。因此冷热源选型要合理考虑设备型号和负荷匹配问题。
(2)合理选择水或空气输送系统:空调水系统水泵耗电量非常大,其耗电量占建筑总耗电量的8%~16%,耗电量接近于全楼照明的用电量,所以水泵节能非常重要。采用大温差系统[3],加大空调冷冻水及冷却塔水系统的温差,可以减少水量,提高送风系统的温差,低温送风方式[4],可以减小风管及输送动力,以降低其输送能耗。
2、采用新型节能舒适健康的空调方式,调整室内热湿环境参数。
空调系统特别是舒适性空凋系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合,空调系统的能耗是不相同的。辐射方式与人体的热交换较易满足舒适感,而且利用辐射方式可以降低对室温的要求,节约能耗。
3、从系统运行上的管理节能。
一是加强暖通空调的运行管理和调节控制。在空调能耗中,有很大一部分是由于管理不善而引起的,应加强对空调操作人员的培训,提高人员素质。另外,每一个有效节能的空调系统都应配置相应的调节控制设备,如自力式流量控制阀、压差控制阀、温度控制阀等。在控制模式上需根据建筑物的具体功能、气候条件、使用状况等灵活处理。
二是加强设备及管道的保温及水质处理。做好设备及管道的保温,以减少能量的过多耗费,空调设备和管道的保温,对于节省能量消耗、降低运行费用也是相当重要的。同时,空调系统中水管的污垢、腐蚀对制冷系统影响极大,也是空调能耗高的重要原因。
四、结语
虽然暖通空调能耗占建筑能耗比例大,但其节能潜力巨大。就新建建筑,应在设汁阶段,合理确定好室内设计参数,准确动态地计算建筑冷热负荷,积极采用一些节能技术,提高暖通空调系统的能效。对于既有建筑则应加强对设备运行的管理,使能源更加合理、精确地消耗,针对每个建筑我们应制定符合该建筑的用能管理制度,提高每个人的节能意识,培养有强烈的责任心的运行管理人员,方能达到暖通空调节能的目的。
参考文献:
[1]《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95
肖言
实施低碳战略、促进企业持续发展,是广东新元素板业有限公司一直坚持的发展方向。国家绿色建筑行动方案要求以绿色建筑材料为支撑——绿色建筑的绿色程度,很大程度上取决于绿色建材的选用。作为绿色建材品类之一,无石棉纤维增强硅酸钙板冰泥板在生产过程中采取低碳、节能技术措施是体现绿色建材评价标准的重要环节。
无石棉纤维增强硅酸钙板/水泥板(以下简称板材)是采用木质纤维取代石棉纤维作增强材料,其生产工艺中重要的工序是二氧化硅、氧化钙、硅酸盐水泥、木纤维的水化反应过程。期间,由锅炉产生高压蒸汽,板材在蒸压釜中以0.9MPa~ l.lMPa、180。C~190℃的高温、高压完成,生产环节耗能量很高。板材在蒸压完成时蒸压釜排出的热废气(含硫等)污染生产区和工厂周边环境。这种现象在行业中普遍存在。为此,我们近几年逐步研发并实施了节能、减排和消除不良气味等改善环境的技术措施。
1热能的再利用
板材在制造过程的热水化反应程序是根据不同密度板材和硅钙比的变化而设定的。每一蒸压釜的蒸压都经历升温、升压一保温、保压一降温、降压一卸压、排气的过程。企业为适应产能需要而准备多台蒸压釜。板材在蒸压釜中完成水化反应、卸压、排气出釜时,其蒸汽余热是可以利用的。我们的技术措施是:设置分气缸和阀门组装置,将需要排放的蒸汽排向缓充罐中储存再利用,或直接排向已进人板胚、待蒸压的釜中利用其余热升温。
从升温、升压、保压、保温,至卸压、排气、卸板历时20小时,按年产能600万标准平方米规模的生产企业,每年生产280天即每天需5台蒸压釜运作。通常为此产能配备6台釜的企业,可利用1台釜来储存排出的蒸汽。据统计,此节能减排技术革新可获39%的蒸汽重复利用。按实测每台可各节省2.57吨蒸汽。每吨蒸汽燃煤的成本是145元,每釜运作一次可节省373元(2.57 x145元),以年产600万标准平方米规模计算为1333釜/次,每年可节省49.72万元的生产费用。按全国本行业以6亿标准平方米计算,此项节能措施可节省近5000万元成本。按每吨标准煤可产6吨蒸汽计算,每吨蒸汽耗煤167kg,本项技革措施每釜/次可节省2.57吨蒸汽,即每釜/次可节省燃煤428kg,按1333釜,次可节省燃煤570吨/年。
关于二氧化碳的减排,互联网上查得工业锅炉燃烧1吨标准煤会产生2.62吨C02,据此测算本实例可节约燃煤570吨/年,将可减少排放C02 1493吨。按本行业6亿标准平方米总量计算,如都采用此节能措施,将节煤5.7万吨,减少C02排放近15万吨。
此项技改措施被称之为“蒸压工艺余热利用工法”。此工法也适用于所有硅酸盐制品工业中具有蒸压釜设备的企业参照采用,其节能减排效果将更好。
2改善环境的技术措施
在以木纤维素代替石棉纤维生产硅酸钙板/水泥板的生产工艺中,蒸压工序的设备是蒸压釜,板坯在蒸压完成CaO-Si02-H20的水热反应生成托具莫来石等结晶,釜中含有硫化物等高热气体,开釜后排向大气,以6个30m×中2m蒸压釜测算每天排放约300立方米不良气体污染环境,影响员工健康。
为此,我们研发了能够有效处理废气、减少其对大气污染的一种用于消除蒸压产生的不良气体气味的装置。其技术方案是:将需排放的热气体泵送至热交换箱(两级)降温,从而为置于热交换箱中的软水循环盘形管加热(软水供锅炉使用)。随后气体进入水雾脱硫装置,经水雾作用后,进入水帘脱硫塔内的活性碳层过滤水洗后,洁净空气排出,污水则流向沉淀池进行沉淀,其中的硫化钙等固体物进行回收使用,清水则流向清水池进入生产线的“生产用水闭路循环系统”实现水资源的再利用。
我们称本项技术为“用于消除蒸压釜排放的热不良气味装置”,也适用于所有硅酸盐制品工艺或其他工业作为消除热不良气体改善空气环境质量的措施。
3生产用水的循环利用
无石棉纤维增强硅酸钙板/水泥板的生产工艺是湿法生产,其过程需要大量的水为载体,我们为每条生产线建立了生产用水闭路循环系统,让含有纤维和粉状原料的污水进入沉淀罐,将固体物沉降,回到生产线复用,污水溢向清水罐再澄清后,输入至生产线再利用。为了生产用水的平衡调节、设置沉淀池作为缓冲,同时接纳来自不同用水位置的废水进行澄清再利用,做到无生产污水向市政管网排放。
结论
(1)绿色建材生产企业运营过程必须贯彻低碳节能技术路线,并以此作为评价绿色建材条件之_。
1建筑给水排水节能的技术措施
1.1给水系统节水节能的技术措施
(1)充分利用市政管网的压力,低区直接供水;做好竖向分区,合理平衡用水点的水压;尽量减少干管、立管减压阀的设置,采用并联给水泵分区;推荐支管减压减少用水点的出水压力,从而减小出水流量。
(2)合理选择生活水箱(池)的位置,在满足市政压力对水箱(池)补水的情况下,尽量将其设置于较高处,从而减小生活水泵的扬程。
(3)合理选择生活供水方式,当采用变频泵供水时,优先采用变频变压变流量的给水方式,其节能效果要好于变频恒压变流量的给水方式,如采用变频恒压变流量时,工作压力的设定要接近水泵工频运行时高效段扬程的下限;工作水泵应选用两台以上,不同级配工作泵的流量宜以1/2的流量梯变,宜采用大小水泵搭配的形式,并设气压罐小流量给水;条件允许时,采用叠压供水设备更好。
(4)选择一种或一种以上可利用能源用于建筑物的热水供应,如:太阳能、生物能、地热能、工业余热、废热等。其中太阳能是最为经济、环保并且取之不尽用之不竭的绿色能源。在热水水源的利用方面,可以采用太阳能、地源热泵技术、水源热泵。用水源热泵、地源热泵技术时,不能对土壤和水体造成污染。太阳能的利用方面,可采用太阳能蓄热技术,其中,太阳能热水系统的工程参数要结合建筑的地理位置来定。太阳能热水器的循环可采用自然式、机械式循环太阳能热水器。
太阳能热水器可作为热水供应的预加热措施,可设在其他热交换器的前端,太阳能热水器要有温控装置,合理设定和控制热水的温度。结合好太阳能热水系统的热能再利用与节水技术。合理设计热水供应系统、加强余热的回收和利用。
目前塑料管材已逐渐的取代传统的金属管材的应用,如PVC管、PE管、PP-R、PB、复合管材等等。相对比传统的镀锌钢管来说,这些新兴的管材具有重量更轻、防锈效果好、密闭性优良、对水质污染小、水力条件好、安装工艺简单且使用周期长等特点。设计中我们应根据实际情况来选择合适的管材,这样能有效的减少管网泄漏损失,对节水起到重要的作用。
卫生器具给水额定流量是为满足使用要求,给水配件出口在单位时间内流出的规定出水量。流出水头是保证给水配件流出额定流量,在阀前所需的水压。给水配件阀前压力大于流出水头,给水配件在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,该流量与额定流量的差值,为超压出流量。给水配件超压出流,不但会破坏给水系统中水量的正常分配,对用水工况产生不良的影响,同时因超压出流量未产生使用效益,为无效用水量,即浪费的水量。因它在使用过程中流失,不易被人们察觉和认识,属“隐形”水量浪费,因而至今未引起足够的重视。然而这种“隐形”水量浪费在各类建筑中不同程度的存在,其浪费的水量也是十分可观的,希望今后能引起各相关部门的足够重视。
“规范”第3.3.5条规定“高层建筑生活给水系统应竖向分区,竖向分区压力应符合下列要求:①各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa;②静水压大于0.35MPa的入户管(或配水横管),宜设减压或调压设施;③各分区最不利配水点的水压,应满足用水水压要求。”实际设计中我们可根据“规范”表3.1.14卫生器具的最低工作压力、入户管道的水头损失、层高、水泵性能等数据来进行优化设计,选取合适的减压数值。根据实际使用经验,建议控制配水点处静压不大于0.15MPa,可大为减少超压出流,以达到节水节能的目的。
1.2建筑排水
在建筑排水系统中,可分为雨水,生活、生产废水和生活、生产污水3部分,其中雨水,生活、生产废水这2部分水量均具有非常高的回收再利用的价值,亦是我们所不容忽视的。我们可经过收集、过滤、简单处理后,作为中水回用。既是节约用水的好措施,又保护了环境,而且极大的提高了水资源的利用效率。其中雨水回收还可起到减少城市雨洪灾害的目的。在条件允许的前提下,我们应尽量采用雨、废水回收技术,充分利用这部分水资源。
2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
2.1水池和水箱
在不得不设置水箱或是贮水池时,其水质的污染主要来源于附件、本体以及停留时间三个方面。使用钢板修建的水箱和水池,表面很容易被锈蚀,从而影响水质的质量;而使用钢筋混凝土修建的水箱和水池,它们的表面都比较粗糙,并且也容易产生微生物、青苔以及细菌等污染物。因此在选择水箱和水池的材料时,建议选择卫生条件满足要求的玻璃钢或是搪瓷钢板和不锈钢钢板,如果选择了钢筋混凝土作为材料时,那么在其内部是必须要添加内衬的。
在设计时应注意在水箱或是水池的溢流管上添加一个防鼠网,这样溢流管以及水箱检修孔就不会因为密封性能不好而导致水质被污染。当水在水箱或是水池中贮存了24小时后,其余氯就已经为零了,那么水质就是已经恶化的了,而一般情况下,消防和生活共同使用的水池或是水箱中水的停留时间都是要多于24小时的,所以为了防止水体水质的恶化,在建筑中就应尽量的单设消防水池和生活水池,并且在水池和水箱中应补充加氯,从而起到消毒的作用。
2.2管材
大部分自来水的水质都是有一定腐蚀性的,因此对金属管道就会产生一定的腐蚀效果,水中的余氯迅速的下降,而细菌、锰、铁、锌以及溶解性总固体的含量确实明显的提高了。在国外的一些发达国家已经明确的规定了,生活给水管是严禁使用普通的镀锌钢管的,在设计的过程中,设计人员应大力的推广并使用卫生性能优异的新型管材,如钢塑管、硬聚乙烯给水管、聚丁烯管、纳米聚丙烯管、铝塑管以及交联聚乙烯管等,应用了这些新型管材,才能有效的防止生活用水在运输过程中被污染。
通过以上的论述,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。给水设施超压出流,热水循环系统水资源浪费以及排水过程中的二次污染都导致了水资源的大量浪费,建筑设计者要注意超压水流的控制,合理选择给水配件和热水供应系统,做好中水系统的开发工作,加强节能技术在建筑给排水设计中的应用。
3结语
无论什么时候,人们都应该意识到:经济建设不应该以牺牲环境和资源为代价,只有保证资源的可持续利用,人们生活在健康、友好的环境中,国家才能够获得健康、有序的发展,否则,只能是问题层出不穷。随着我国对“可持续发展”社会建设力度的不断加强,节能环保理念不断的深入人心。
【关键词】建筑给排水;节能;节水
在建筑的建造和使用过程中,需要消耗大量的自然资源,同时增加环境负荷,而能源供应紧张、缺水是一个全球性的大问题。据资料介绍:建筑能耗约占整个社会能耗的1/3,而建筑给排水专业各项能耗中仅生活热水一项就占整个建筑能耗的10%~30%。由此可见,建筑给排水专业在建筑节能工作中,占有相当的分量,不容忽视。作为从事建筑给排水专业的设计人员,在实际的给排水设计中,
除了满足用户用水安全稳定性及经济性,还应尽量考虑设计中的节能节水问题,在促进建筑可持续发展方面发挥应有的作用。
1 节能
1.1 充分利用市政管网的压力,合理分区供水根据城市供水规模不同,一般市政给水管网压力在0.2~0.4MPa,仅能满足多层建筑供水。对于高层建筑,城市管网水压难以完全满足其供水要求。在某些工程设计中,常将管网进水直接引人储水池中,白白损失掉了可用水头,尤其是当储水池位于地下层时,反而把市政压力全部转化成“负压”,非常不经济合理。高层建筑的下面几层常常是用水量较大的公共服务商业设施。因此,高层建筑应根据当地市政管网的供水水压,确定经济可行的给水方案,进行合理分区供水,一般3层以下楼层由市政管网直接供水,3层及以上可采用变频供水设备二次加压供水,或者叠压供水设备供水。这样,就充分利用了市政管网的压力,减少电能的消耗,达到了节能的效果。
1.2 合理选用水泵
建筑给排水主要用能设备为水泵,因此,是否合理选择水泵,决定了建筑给排水节能效果的好坏。水泵选择主要有如下几个方面:
1.2.1 选用高效率的水泵。目前,水泵品种繁多,其效率有高有低。一般而言,要尽可能使选用的水泵工况在高效段运行。另外,大泵的效率通常比小泵的效率要高,在条件允许的情况下应尽可能选用大泵。
1.2.2 注意水泵的大小搭配。因为一般离心泵运行的高效区流量范围为(1~0.5)Q,而建筑内每日每时用水量是不断变化的,用水量不均匀。因此,设计时应注意选配几种大、小泵(一般不超过3种),以适应用水量的变化。
1.2.3 尽可能采用变频调速水泵供水。高层建筑通常采用水泵水箱联合供水方式,由水泵将水提升到高位水箱,再向下供水,为防止一些用水点超压,需设置减压装置,造成不必要的浪费,而且由于水泵的频繁启动,也会造成电能的浪费。采用变频调速水泵直接供水,根据用水量需要自动调节水泵转速,避免电机频繁启动,从根本上防止电能浪费。有调查结果显示,采用变频调速水泵供水,节电率可达30%~50%。
1.3 建筑热水供应合理采用太阳能热水器
太阳能热水器利用光热转换原理,把太阳光转化为热能,提供生活所需热水。作为一种取之不尽,用之不竭的新能源,太阳能有不少优点:不仅运行费用低,使用寿命长,而且无污染、无噪音、无危险,节能环保。在建筑热水供应系统设计中,应优先考虑将太阳能作为热源的可能性,取代传统的燃油、燃气热水器及电热水器。随着太阳能技术的日臻成熟和完善,目前,全国有不少省市明确要求在多层、小高层建筑中使用太阳能热水器。
2 节水
建筑节水有三层含义:一是减少用水量:二是提高水的有效使用效率,三是防止泄漏。具体来说,建筑节水可从以下方面推进:新型节水卫生器具、设备的应用:合理开发利用中水、雨水等资源,分质供水:科学设计给水系统,加强用水管理和计量,降低供水管网漏损率:大力推进节水新技术的应用。
2.1 新型节水器具、设备的应用
2.1.1 使用新型管材和阀门
随着人民群众生活水平的提高,对水质的要求也越来越高,对于生活用水的安全和卫生有了新的要求。以往的设计中,生活给水管常使用镀锌钢管,镀锌钢管使用一段时间后,容易生锈而造成水质污染,特别是管网内水长时间不用,再使用时便会有锈水放出,导致水资源白白浪费。同时镀锌管道接头处锈蚀后也会产生漏水、渗水现象。随着技术的进步,新型管材层出不穷,如PP-R管、PE管、PVCU管、金属复合管、不锈钢管、铜管等,使用此类管材既能降低水质污染风险,保证用水安全卫生,又能很好地解决此类浪费问题。阀门也是给水系统中常用的配件之一,其材料、类型和质量的好坏影响用水的质量,应尽量选用铜芯或陶瓷阀芯等较节水型阀门。
2.1.2 使用节水型卫生器具、配水器具卫生器具和选用不当,也极容易造成水资源的浪费,影响整个建筑节水的效果。卫生器具和配水器具的选择,既要考虑价格因素和使用对象,更要考察其节水性能。一般情况下选用满足《节水型生活用水器具标准》要求的设备、器材和器具即可达到节水效果。
(1)给水水嘴应使用陶瓷芯等密封性能好、能限制出流流率的节水型水嘴。产品应在水压0.1MPa和管径DN 15下,最大流量不大于0.15 L/s。节水型水嘴和普通水嘴相比较,节水效果更好。在水压相同的条件下,节水量为3%~50%,大部分在20%~30%。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)使用节水型大、小便器,坐便器水箱容积不大于6L。设计人员在设计工作工作中应尽量建议用户选用大、小便分档冲洗的产品。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6 L(或更少)。在极度缺水地区,可试用无水真空抽吸座便器。
(3)公共场所应采用延时自闭式或感应式便器冲洗阀和水嘴。延时自闭式阀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。感应式阀门可以克服上述缺点,且不需要人触摸操作,可用在多种场所,但造价较高。
2.2 合理开发利用水资源,采取分质供水
2.2.1 雨水利用
雨水利用就是将建筑物屋面雨水或小区道路雨水收集起来,经过净化处理后,获得某种符合规定水质标准的水并再生利用的过程。类似于中水回用,经净化处理后的雨水,也可作为杂用水资源用于厕所冲洗、城市绿化、景观用水等。雨水的净化处理工艺可根据雨水来源、水质、水量和处理后水质标准来选择。小区道路初期雨水中COD浓度通常较大,处理成本相对比较高,而屋面雨水水质较好,径流量大,且便于收集利用,因而利用价值优于道路雨水。建筑物屋面雨水收集的一般构成是,由导管把屋顶的雨水引人设在地下的雨水沉砂池,经沉积的雨水流人蓄水池,由水泵送人杂用水蓄水池,经加氯消毒后送入中水管道系统。研究表明初期雨水污染比较严重,一般对于降雨前两分钟的雨水应弃流处理。
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。
2.2.2 分质供水
分质供水是指按不同水质要求供给不同水质的供水方式。按照“高质高用、低质低用”的用水原则,建筑物内应相应设置不同的供水管道系统,一般情况下,有三种管道系统,即:直饮用水管道系统、自来水管道系统和中水管道系统。大力提高建筑中水、雨水等非传统水源的开发利用,不仅能节约用水量,还能大幅提高建筑节水率和非传统水源利用率。
3 结语
建筑给排水工程中节能节水潜力很大,给排水设计人员应充分认识到节能节水的重要性,在设计过程中,把节能节水放到重要的位置,为节约能源尽自己的一份力量。
[中图分类号]TU201.5[文献标识码]B
水资源匮乏已成为制约我国经济发展的瓶颈,因为缺水,每年给我国工业和农业造成了一定的经济损失。城市一方面缺水,另一方面浪费水的现象还继续存在。整体来看,水利用的水平还比较低,节约用水的潜力还很大。建筑用水占城市总水量的比例有逐年增加的趋势,建筑给排水设计中的节水节能问题以成为不容忽视的问题。在设计过程中要统筹考虑,合理规划,在强调供水的安全可靠性的同时,尽量减少不必要的能源浪费。
1.建筑给排水设计中节能节水的具体措施
1.1给水系统设计中的节能节水措施
1.1.1充分利用市政管网余压.。在城市供水中,一般市政给水管网压力均在0.2-0.4MPa之间,只能满足3-5层多层建筑供水压力。而现在的建筑多数为高层建筑,城市市政给水管网水压一般难以完全满足其供水要求,需要采用升压系统供水。充分合理地利用市政给水管网的供水压力,采用分区供水方式并采用新型供水设施,可节约采用市政直接供水部分楼层的加压能源,减少二次加压能耗。针对这一问题,设计部门应与市政主管部门充分沟通,准确掌握建筑周边市政资料,在满足用户用水量、水压安全性基础上,在市政水压直供范围内尽量直供,无负压变频供水装置是一种可以充分利用市政水压的新型供水方式。
1.1.2注意给水管道中的减压节流问题。生活给水系统按规范规定竖向分区后,仍然存在着部分卫生器具配水点水压偏大、超压出流的问题。由超压出流造成的水量浪费是不易被人们察觉和认识的隐形水量浪费。若不采取合适的减压节流措施,卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的4-5倍。随之带来了水量浪费、水压过高、漏水量增加的弊病,同时易产生水击、噪声和振动,致使管件损坏、破裂。为了尽量避免这种不必要的浪费,首先,遵循规范,合理分区。高层建筑生活给水系统的竖向分区,应根据使用要求、材料设备性能、维护管理、建筑层数等条件,结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低卫生器具配水点处的静水压,住宅、宾馆、医院宜为0.30-0.35MPa,办公楼宜为0.35-0.45MPa。其次,供水方式建议采用水箱供水方式,各配水点的压力波动很小,有利于节水。再次,设置减压装置,除浴盆的流出水头为5-10m(0.05-0.10MPa)外,其他各用水配件的流出水头不超过5m(0.05MPa),进户压力0.1MPa,最不利点压力为0.05MPa即可满足各住户要求,超过0.1MPa即形成超压出流。可在进户管处、水表前装设调压孔板或节流塞实施减压,减少超压出流量。
2.节水设备的使用
2.1推广节水型水龙头
推广节水型水龙头。水龙头是应用范围最广、数量最多的一种盥洗用水器具。推广非接触自动控制式、延时自闭、停水自闭、脚踏式、陶瓷磨片密封式等节水型水龙头。目前,使用比较多的为陶瓷芯节水龙头和充气水龙头。节水型水龙头大多为陶瓷阀芯水龙头。这种水龙头密闭性好、启闭迅速、使用寿命长,而且在同一静水压力下,其出流量均小于普通水龙头的出流量,具有较好的节水效果,节水量约为20%-30%。充气水龙头是国外使用较广泛的节水龙头,这种龙头出水时使人感到水量很大,在水龙头上开有充气孔,由于吸进空气,体积增大,速度减小,既防溅水又可节约水量,据报道可节约水量25%左右,特别是当出现超压供水时,充气龙头的节水效果更加明显。在公共建筑中,可采用感应式或延时自闭式节水龙头,节能、节水效果明显。
2.2推广节水型便器
在设计过程中,一定要合理布置系统,选用质量好的节水、节能型产品,按规范要求安装计量设施等,以满足节能、节水的要求。目前我国正在推广使用两档式、最大冲洗用水量6L水箱节水型大便器。另外还有坐便器冲洗水箱采用有压水箱,它利用管路中自来水的压力将水箱中的空气压缩,使水箱内的水具有一定的压力,冲洗时,水可高速冲洗大便器,冲洗清洁度比常压水箱高40%,每次只需3.5L冲洗水量。目前已开发研制出许多种类的节水设备,美国研制的免冲洗(干燥型)小便器,采用高液体存水弯衬垫,无臭味,不用水,免除了用水和污水处理的费用,是一种有效的节水设备。还有一种带感应自动冲水设备的小便器,比一般设备日节水13L。在瑞士及德国,公共卫生间的小便器几乎100%采用了这种设备。
2.3推广节水型淋浴设施
淋浴器在生活用水中淋浴用水占总用水量的20%-35%,比例相当大。旧式淋浴器调节水温时浪费水量很多,其调节的过程其实就是浪费水的过程。目前市场上出现了恒温式淋浴器,它可以事先设定温度,通过形状记忆合金来调节热水和冷水,并可瞬间回复至原来设定的温度。在公共场合上,普及使用冷热水混合淋浴装置,推广使用卡式智能、非接触自动控制、延时自闭、脚踏式等淋浴装置;宾馆、饭店、医院等用水量较大的公共建筑推广采用淋浴器的限流装置。淋浴连接阀对于具备水压的淋浴设备来说,是理想的节水节能配件。它使用于有软管连接的淋浴装置上,可安装在软管与水龙头的接口处,也可安装在软管与沐浴头手柄的连接处,以空气为动力产生压差,当“膨化”水由花洒喷出时,仍具有大面积淋洒,在满足同样舒适度的情况下,节水节能高达70%。
3.雨水的回收和利用
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质标准的用水。建筑物收集雨水的一般结构是,有管把屋顶的雨水引入设在地下的雨水沉淀池,经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管道系统再利用。不过,雨水集蓄利用系统并不是适用于每个地方,如果降雨量不高或用水量不大则雨水集蓄利用系统的成本回收就比较慢,应周密考虑。根据雨水处理后的用途不同,处理流程也不同与人体不接触的水水质要求较低,处理过程简单,而与人体直接接触的水水质要求高,处理过程复杂。通过建筑的屋顶收集的雨水,如果带有少量的泥沙和枝叶,可以利用简易的截留、泥沙过滤、沉淀等就可以用于卫生清洁、浇灌植物等。
4.中水的回收和利用
中水来源于建筑生活排水,包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及厨房排水,统称为杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。这些杂排水经过物化处理或生化处理后,用作建筑杂用水和城市杂用水,如冲厕所、道路清扫、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工、消防等杂用,从而代替出等量的自来水,这样相当于增加了城市的供水量。但是,由于中水工程是系统工程,初期投资较高,所以目前出台中水建设管理规定的地市还不多。从长远看,在水资源匮乏的状况下,建设中水设施,可实现污、废水资源化,既节约了水资源,又使污水无害化,保护了环境,缓解了水资源不足,是节约用水的必然选择。
5.小结
建筑给排水中节水节能的潜能很大,涉及到建筑给排水系统的各个环节。在建筑给排水设计中,在确保使用功能完善、外型美观等前提要求的同时也要从节水节能的角度出发进行科学、合理的优化,同时依靠科技进步,通过不断采取新工艺、新材料、新设备来达到节水节能的目的,实现水资源的可持续利用和保护,从而取得较好的社会效益和环境效益。
参考文献
[1]张焱.对建筑给排水中节水节能技术探讨[J].工程科学,2009,(1).
[2]陈刚.基于节水理念的建筑给排水设计研究[J].科技资讯,2009,(23).
中图分类号:S276 文献标识码: A
节水节能措施在建筑给排水设计中的应用进行探究具有重要的意义,对我国整体建筑事业的发展都是大有裨益的。我们既要认可近些年来我国的节水节能工作取得的辉煌成绩和喜人进步,但也要清晰的认识到其中存在的问题亟待解决。为此,建筑给排水中节约水资源,降低日常运行能源的损耗势在必行,以保障社会经济、能源的可持续发展。
一、 分析建筑采用节水节能技术必要性
随着我国居民生活水平的不断提高,人们对建筑的品质要求有了较大的提升,并且随着城市化进程的不断加快,城市建筑用水量逐渐增加,而水资源及其它能源的短缺给社会经济生活带来巨大的压力,所以,在建筑给排水施工中进行节水节能已经成为我们的必然选择,这是缓解水资源及其它能源短缺现状的最好办法之一,并且随着节水节能技术的不断发展,环保理念已经成为当代建筑事业的重要发展战略。
二、节水技术的研究和采取措施
2.1新型节水设备的研发和使用
节约用水的有效途径是科技节水,随着科学技术的不断进步,通过先进科学技术来实现水源的利用更加科学与合理,同时也要投入更多的资金作为科研资金保障,推进新型节水设备的研发进程,让更多的新型节水型设备得到推广使用,为最终实现节约用水而提供更有利的支持,同时这对增强用水的社会效益与经济效益也有一定的积极意义。
2.1.1加大对新型优质管材与阀门的研发与推广使用。易生锈的镀锌钢管容易污染管道中的水源水质,经过长时间管中钢锈的累积,这样就会造成给水出流中有锈水产生,严重影响水质,造成水源的浪费,这样我们可以加大对新型管材的研发力度及其推广使用,如可以通过研发和推广使用钢塑复合管、铝塑复合管、PE 管等新型优质管材来减少其对用水的污染和浪费。同时给水管道中常用的阀门配件,也会污染管道中水源,造成用水的浪费,因此,我们还应当研发和推广使用新型节水阀门。
2.1.2节水型卫生器具的研发与推广使用。一套好的节水卫生器具对节约用水有很大的益处。我们可以以瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头,同时要加大对节水型水龙头的研发。再者我们可以使用如延时自闭式和光电控制式水龙头的小便器、大便器水箱、双冲洗量坐便器、气动和真空式大便器等节水型便器。同时我们要推广使用节水型洗涤器具和节水型淋浴器具。
2.2建筑中水回用技术措施
要实现水资源的可持续利用与发展,我们要树立节约用水的意识,在生活中减少用水,并排放更少的污废水,以达到水环境污染的最小化,形成用水的良性循环。而建筑中水系统是一种有效的水资源的可持续利用技术,它是收集建筑物内的污废水并通过初步处理手段,最终能够重复利用生活污废水,这不但对节约水资源起到很好的效果,同时对环境的保护也有一定的作用,能够为社会带来更多的社会效益、经济效益和环境效益。很多用水在生活中并未与人体发生直接接触,这些都可以通过中水回用来实现用水供给和节约用水,如在厕所的冲洗、汽车的冲洗、绿化园林、喷洒道路等用水的过程中都可以使用中水代替给水水源。因此,要想更加长久地在建筑给水中实现节水节能,在给水设计时应使用生活污水与生活废水分开的分流制生活排水系统,集中收集优质生活废水并通过初步水处理设施,实现初级处理后的水质符合中等水质的标准,最终让处理后的中水送入中水系统。中水回用系统不但能够污水资源化,同时更可以节约用水,避免水源的浪费。中水回用系统的普及使用能够为节约用水以及实现水资源的可持续作用带来一定的积极意义。
2.3建筑雨水收集利用措施
通过雨水收集装置收集雨水,再通过后续的水处理设施和水处理药剂处理后,最终使经处理后的雨水符合某种水质指标,这种雨水的再利用过程就是雨水利用系统。经过处理后的雨水与中水一样,都可作为特殊的可使用的一种水资源,这种雨水可以进行冲洗厕所,绿化城市,同时还可以作为景观用水以及其他符合中水水质标准的水源等,这样不但可以对城市用水量的减少有一定作用,同时对污水处理费用的减少也有一定效果。建筑物的雨水收集利用系统一般组成有:大型公用建筑、居住区、建筑群等屋面雨水通过导流管进入地下的雨水沉淀池,再汇集流入到蓄水池,而路面雨水直接经沉积流入蓄水池,再使用水泵加压送入杂用水蓄水池,经加氯消毒最终送入中水系统回用。
2.4真空节水措施
将真空技术运用于城市排水工程,可以使卫生洁具及下水管道的冲洗效果更佳。即用空气充当水体,通过真空负压产生的高速汽水混合物迅速将洁具内的污水及杂物冲洗干净,最终实现节约用水、排遣污浊空气的作用。真空泵产生的高负压在排水管道中能迅速将污水抽吸到收集容器内,将收集的污水通过污水泵的提升,最终排到市政排水管网。在各类建筑中采用真空技术,能够达到平均 35%以上的节水效果,尤其是在在办公楼采用真空技术节水率更可以高达 60%。1.5消防蓄水池及消防加压系统的集中设置建筑住宅小区的消防系统设计,其区域消防贮水池及加压系统的集中设置,其消防贮水量可按小区内最大一栋消防用水量来计算。较单栋设置消防储水池及加压系统的设置,集中设置可以节省大量工程总投资,同时更加方便后期的运行管理。再者,还可以减少因定期更换消防贮水而带来的水量浪费和能源浪费。
三、节能技术的研究和采取措施
3.1充分利用市政给水管网水压供水
高层建筑的底部通常是公共浴室、饭店、大型车库、美容美发厅等公共服务商业设施,这些往往其用水量都较大。若通过贮水池及水泵加压来实现供水,只会浪费电能资源。当市政给水管网水压不能满足高层供水水压要求时,往往会将市政管网进水通过贮水池,再由加压水泵将水送到屋顶水箱或打到水罐中,最终向入户给水系统供水。这样不但浪费了市政管网给水可用压力,同时也导致浪费电能能源。所以,高层建筑应采用分区供水方式。
3.2生活给水管道中减压节流措施
给水管网出水压力过大时,不仅容易发生超压出流造成水资源的浪费,同时也是对能源的浪费。这是由于给水分区后各区低层配水点处仍有很高的静水水头。如不通过采取相应的减压节流措施,卫生器具的实际出水流量将会严重超出甚至数倍于其额定流量。这样不仅浪费了水源,同时更会因为水压过高带来管道中的产生水击、噪声和振动,引起管件的损坏和破裂。
3.3合理选用变频水泵
一般的给水方式用的水泵电机都会因为其频繁的启动,而不可避免地造成大量电能资源的浪费。而通过使用变频调速供的水泵的变频调速给水方式是直接向给水系统供水,这样通过调节速度的方式来实现流量的调节与变化,根据不同的水量需要对水泵电机进行自动转速调节,这样从根本上避免频繁启动电机,避免了大量电能不必要的浪费。随着科技的进步和发展,变频调速技术越来越完善,具有节能效果显著、调速方式方便等优点,所以,建筑给水排水系统中的变频调速水泵的推广应用,有助于节省电能,减少电能的浪费。
3.4太阳能热水器的使用
能源消耗占整个建筑能耗的比例高达 15%-30%的生活热水供应系统,合理选择生活热水系统的热源对于建筑给排水节能有着非常重要的作用。太阳能是一种取之不尽并可以普遍推广使用的热源,而太阳能热水器是其中一种最常用的太阳能利用装置,能作为洗浴和采暖热水的热源,具有很好的经济效益。
四、结语
通过对建筑给排水工程中节能节水技术研究进行总结,发现其市场前景很大。这就要求我们在设计中要充分利用市政给水管网水压,有效地对给水管道减压节流,研究开发出更多新型节水设备并加以推广使用,采用真空节水技术,合理选择相应的变频水泵,推广使用太阳能热水器,同时要加强建筑中水回用系统和雨水再利用系统的推广应用,以取得更好的经济效益、社会效益以及环保效益。
参考文献
一、优化给排水系统
(1)充分利用外网的水压。进行建筑内部给水,尽量利用外部给水管网水压直接进行供水。在外部管网水压不能满足整个建筑的要求时,则建筑物下几层应利用外网水压直接供水,上层可设置加压和流量调节装置供水。(2)控制超压出流。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。(3)开发第二水资源――中水。中水来源于建筑生活排水,包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盟洗排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。中水指的是各种排水经过处理后,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。(4)雨水利用。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利用的水资源可以用于厕所冲洗、城市绿化、景观用水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。(5)消防贮水池的设置及加压。高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远,消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量的好多倍。由于消防贮水要求满足在火灾延续时段内消防的用水总量。因此,在消防水与生活贮水池合建的情况下,会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长,余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。
二、应用节能材料及节能卫生器具
中图分类号:TL353+2 文献标识码:A
建筑给排水系统可以说与人们的日常生活息息相关,对于建筑给排水系统进行科学合理的设计,可以十分有效的缓解我国当前能源供应紧张的问题,由于我国的建筑行业近几年发展的十分迅速,大量的建筑在城市中出现,很多建筑在给排水系统之中造成很大的浪费,这种浪费主要为能源的浪费,即许多水资源的利用效率偏低,存在大量的水资源浪费,这逐渐成为了我国建筑行业给排水系统的一大问题。
1建筑给排水特点描述
①科技在不断的进步,各种各样的建筑如雨后春笋一般在城市中冒出,建筑的各种功能也变得十分齐全,功能的多样化也让建筑排水系统变得更加复杂,在现代的建筑中的排水系统,因为现代化的建筑的高度增加,往往管道十分长,这对于供水水泵的性能要求也很高,动力设备的数量也不断增加。因此,设备过多便会产生极大的噪音,这种发动机的噪音会让居民的居住环境变得十分恶劣,因此,现代化的建筑给排水系统设计的过程中,需要对于发动机的功率以及管道的长度相应的搭配,同时尽可能的降低发动机噪音,减少周围居民的不适。
②随着城市居住人口数量的增加,现代建筑所需要进行给水以及排水的量相对会变得相当大,保持管道正常工作,才能满足人们生活所需,在这样人口相对密集同时人数相当大的建筑中,其自身的给排水系统需要谨慎的安装和使用,因为只有保证给排水系统的相对安全和可靠运行,才能让居民正常生活。对于给排水系统要尽可能的进行定期检查,防止较少故障出现的可能性。
③现代化建筑物的高度变高会让建筑内消防系统的静水压力相对变高,过高静水压强会让给排水系统的管道以及储水设施配件经常出现由于压强过大断裂损坏的情况,因此为了在一定程度上对于静水压力进行削弱,可以使用在管道中多使用竖向分区的方式来缓解单管的静水压力过强的问题,最大限度的对于供水系统的安全性以及稳定性进行保证。
2、 当前建筑水资源使用现状
当前我国大多数城市占地范围很广,就当前我国城市用水现状来讲,水资源还可以得到很大限度的节约,但是在城市中居住的大多数用户其自身的节水意识十分淡薄,许多用户认为生活用水取之不尽用之不竭,没有必要去节约使用,而政府本身以及节水部门对于节约用水的宣传也仅仅是停留在口头的号召上,对于如何节约用水缺少具体的实施方法,因此节约用水的实效缺乏。
②据调查,我国许多城市内建筑的给水系统设计十分不科学,一些输水管道由于内部压力过大,导致单位时间内出水量巨大,压力不均衡的后果会导致压力过大的水龙头产生巨大的水资源浪费,并且这种部分卫生器具配水电压力过大的问题无法通过生活给水系统的竖向分区来减缓,大多数地方仍然会有压力过大的现象,据调查 一些卫生器具由于水压过大,出水量是原本额定流量的四倍或者五倍,这种情况让水资源大量的浪费,同时,如果水压过高,漏水量增加,长此以往,会产生水击"震动乃至水管噪音等问题,严重者甚至导致管件的破裂和损坏。
3、建筑给排水工程中的节水节能技术探讨
①制定合理的节水政策,增加公民节水意识。合理利用水资源,尽最大可能节约用水是每一个城市的地方各级政府都需要完成的一项重要任务,政府部门要把节约用水当做一个基本国策来看待,需要在国家和政府的带头宣传下,将我国建立成一个具有合理节水的收费制度,居民节约用水,科学用水,提倡生活用水一水多用的社会主义可持续发展型国家,政府需要采取积极的分质供水制度,对于建筑内用水设备加强改进力度,引进先进的科技,采用循环水模式,对于污水进行再生和回用,建立全民节水型社会。
②加强生活给水系统的超压减压管理。我国的城市中存在一种隐形的浪费,即是在生活给水系统竖向分区之后,一部分的卫生器具的配水点水压偏大的问题依然存在,水流的实际流量大于原本的额定流量,而水流中超出额定的流量的水流没有产生使用效益,这部分被浪费的水资源便是城市中常常存在的隐形浪费,因为人们常常不注意这部分浪费,这种情况会导致实际使用的适量是原本的四倍左右,其原因便是在给水系统进行分区之后,各个区域之间最底层的配水点的静水压力变得过高,如果一般的卫生器具水流出水压力为 20 kPa,那么实际的水压便是原本水压的四倍,造成大量的浪费,另外如果水压长时间过高,会导致水管的系统中产生振动和噪音,严重的会让管道损坏和破裂,产生漏水情况,更加加剧了水资源的浪费。因此为了减少隐形浪费,在进行给水系统的设计中药严格注意低点的压力过高问题,一些国家和地区采用在支水管上面安装减压孔板以及减压阀的方式来避免水压过高的问题,这样可以让管道内竖向分区的水压分布更加的均匀,一般这种方法使用在当水点处水压大于 0.2 MPa 的情况下
③减少热水供应系统中的冷水浪费。现代的建筑中往往会有热水的供应,而许多建筑的工人在热水装置开启之后,经常会放掉一部分的冷水来让热水的温度提高,在集中供热系统中,冷水量的浪费情况会不断的增加,十分严重,这种水流的浪费现象主要是热水供应系统设计施工时候设计不合理,同时管理的不完善所致,工程在设计中没有考虑到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,最终导致远离加热设备的环路中水温下降;同时热水管网布置与计算缺乏合理性,让混合配水装置冷热水的进水产生悬殊的压力差值,若冷水的压力比热水大,使用配水装置时要让大量的冷水排除之后才能让温度正常,因此需要采用循环方式来进行冷水的节约,各种循环方式包括支管循环.立管循环. 干管循环等几种,其中支管循环是经常使用的循环方式,其效果也最为明显,可以有效的对于热水供应系统中的冷水进行循环再用,节约冷水。其次是立管循环,再次为干管循环的方式,在进行循环方式的选择时,集中热水供应系统需综合考虑节水效果与工程成本,根据建筑的不同情况选用不同的支管循环方式或立管循环方式,以此来减少无效冷水的浪费。
④使用节水型器材进行节水。节水节能设备主要包括节水的卫生用具以及节水管材两方面,而大多数的水源浪费 也是从这几个方面产生的,政府需要加快节能器具的普及,在不影响卫生器具的使用功能的前提下使用节能型的卫生器具例如真空式便器以及脚踏式的淋浴器开关等节水器具,可以在一定程度上对于水资源进行节约,另外通过相关的法规对于用水器具以及水资源能源浪费问题进行严格的控制,可以说,卫生器具以及配水器具使用节能器材,会直接增强整个建筑的节水节能的效力,同时在进行节水器具的选择时,需要严格的考虑价格因素以及节水性能如何等问题,要根据适用对象的不同进行分类选择,使用最合适的节能水龙头,尤其是在水压过高的情况下,节水龙头能保证出水量的稳定,节水效果明显。
⑤合理设置和使用水表。当前我国的水资源费用均使用水表来进行核对,为了更好的节约水资源,可以使用年限长,同时精度高的水表,同时增加水表设置,防止水资源的浪费,同时合理使用贮水池,可以一定程度上缓解水资源的浪费问题,减少水资源的浪费。
结术语
能源和水资源作为我国发展的重要物质基础,已经成为可以影响社会经济的重要因素,节约水资源、节约能源,造就可持续发展的节约型社会刻不容缓,同时加快新能源的开发,从多方面对水能源进行节约和有效利用。
一、建筑排水的概念及构成
建筑排水主要是建筑内部人们在日常生活和工业生产中使用过的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起来,及时排到室外。污水排到室外进入市政污水管道,汇集后排到污水处理厂经处理达标后排放。按系统接纳污水类型的不同,建筑室内排水系统可分为三类:生活排水系统,排除居住建筑、公共建筑及工厂生活间的污废水;工业废水排水系统,排除工业生产过程中产生的污废水;屋面雨水排水系统,收集排除降落到工业厂房、大屋面建筑和高层建筑屋面上的雨水及融化的雪水,并将其通过管道排出。而城市高层建筑的排水系统通常由卫生器具,生产设备受水器、排水管道、通气管系统、清通气设备、抽升设备、局部处理构筑物等组成。具体设置如下:不同性质的污废水用不同管道排出的体制为排水系统的分流制;排水机制依据技术、经济两大因素决定排水采用分流制还是合流制,需做经济、技术比较。对于民用建筑而言,生活污水可以和雨水公用排放系统,对环境的污染不大,还可以节约管道布置资金,减少建筑成本;对于工业建筑而言,工业废水因为必须经过一定的处置才能排放,因此不能与雨水河流,以免造成更大的污染,更重要的是大大增加水处理成本,当然如果生产废水和生产污水较轻,可以与雨水合流,否则应单独收集处理。排水管道有如下通气方式:伸顶通气管;专用通气管;环形通气管;主通气管;副通气立管;结合通气管;器具通气管等。
二、实现建筑排水环保节能的几种技术措施
1、采用生活废水、粪便污水分流制排水。排水系统采用优质生活废水和粪便污水分流体制对节水节能都具有十分重要的意义。这也叫中水回用。而回用的中水是优质生活废水,所谓优质生活废水是指不含厨房排水的杂排水,它主要包括冷却排水、洗衣排水等。这些生活优质杂排水经过净化处理后,可以达到《生活杂用水水质标准》,还可以用在生活、市政、环境等使用的非饮用水。具相关资料显示,我国大部分地区用于直接食用的水量是极少数的,每人每天仅为5L左右。而大部分的生活用水为非直接使用的,例如绿化用水、空调冷却等。通常情况下,这些用于非直接接触的杂用水都是与直接食用水同一水源,这样不仅加大了水厂部分的进化难度和能源消耗,同时在市政管网输送过程中,由于输送的流量因这部分杂用水而要额外加压,增加电能的消耗。如果是在缺水城市,把优质废水作为原水加以适当的处理,使之达到中等水质标准,然后回供于各类杂用水系统,不仅节约了水资源,更重要的是减少了这一部分水在大的水环境的循环中的能源消耗,所以中水回用对这个能源日益紧张的时代具有至关重要的作用。
2、推广应用新型节水设备
2.1推广使用优质管材、阀门
由于镀锌钢管容易生锈,会造成水质污染,长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费。同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。如果采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管等就能很好的解决此类浪费问题。
在建筑排水系统中,高层排水选用螺旋消声管材可以有效的减少竖向排水时所产生的噪音问题。住宅楼室内排水水平转换管及转换后管道采用具有良好的抗振柔性连接的铸铁管道系统,与传统的塑、钢产品相比,具有坚固、耐用、耐高温、低噪音、抗腐蚀、防火等功能。在建筑室外排水系统中,能够采用聚乙烯塑钢缠绕排水管,与传统的排水排污管道如混凝土管、陶瓷管等在诸多方面有优势。其作为一种新型钢塑复合重力自流管道产品,由钢塑复合的异型带材经螺旋缠绕焊接制成,其内壁光滑平整,具有高强度。该种管材具有耐腐蚀、密封性好、质量轻、安装简便、寿命长、可再生利用等优点。其采用不锈钢箍连接与电热熔带连接两种连接方式,简单可靠,达到零泄漏。
2.2推广使用节水型卫生器具和配水器具
一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如,通常淋浴喷头每分钟喷水20多升,而节水型喷头则每分钟只需要9L水左右,节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择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建筑节水的一个重要方面。
3、建筑用水二次供水的污染防治
目前,我国二次供水是建筑给排水中保证水压的有效措施,同时增加了贮水设施、供水设备等中间环节,增大了水质污染的可能性。要防治二次供水的水质污染,在设计上应采取以下措施:
3.1系统。在确定供水系统时,应作多方案比较,尽量减少中间环节。如在市政管网允许的情况下,供水设备直接从市政管网吸水而不设贮水池;尽量采用变频调速设备,取消高位水池(箱)。
3.2水池(箱)。在很多情况下不得不设贮水池(箱),水池(箱)中水质污染主要来源于:本体、附件、停留时间过长。传统的钢筋混凝土水池、水箱由于表面粗糙,极易滋生青苔、微生物、细菌;钢板水箱则易锈蚀,使水质下降。应采用不锈钢、搪瓷钢板或达到卫生要求的玻璃钢水箱代替传统钢板水箱,采用钢筋混凝土水池时宜加内衬。水池(箱)检修孔、溢流管等附件极易封闭不严造成水质污染,在设计上应采取在溢流管上加防鼠网等措施。据资料显示,水在水箱中贮存24h后余氯为零,超过24h后,水质会严重恶化,而生活消防合用水池中水的停留时间大都超过24h。为解决这个问题,除尽量单设生活水池外,应在水池中补充加氯或采取其他消毒方法。
3.3管材。绝大部分自来水水质有腐蚀倾向,致使金属管道腐蚀严重,导致水中余氯迅速减少,浊度、色度、铁、锰、锌、溶解性总固体、细菌学指标等明显增大,造成水质污染。国际一些经济发达国家,已经明确规定普通镀锌钢管不再用于生活给水管。我们也应当逐步推广使用硬聚氯乙烯给水管、铝塑管、钢塑管、聚丙烯管、聚丁烯管、交联聚乙烯管、纳米聚丙烯等卫生性能较好的新型管材,以保证生活用水在输送环节中不被污染。
4、虹吸式雨水排水系统在高层建筑中的应用
雨水系统设计看似简单,实际需要考虑的因素很多,包括结构形式、气候条件、经济水平等各方面。目前屋面雨水排水系统设计可采用的有两种系统:一种为国内通常采用的重力流雨水排水系统,另一种为近三十年来国际上迅速发展起来,国内正在逐渐推广的压力流雨水排水系统。相对而言后者更有优势:对于大型屋面而言,它有很大的雨水量需要排放,按重力流处理会需要很多的雨水斗,从而造成较大管径的立管、埋地管道以及雨水检查井数量过多;而虹吸式屋面雨水排水系统本身的一些特点,如同一悬吊管所连接的雨水斗数量理论上不受限制、较小的管径而排水量大、悬吊管不需要坡度等,往往很容易解决重力流系统本身所无法处理的上述问题,使主立管靠近外墙,建筑物内可以不做管道井,不埋设管道。
5、建立合理有效的水处理循环系统
现如今随着社会的发展,提倡建设绿色生态型小区成为住宅建设的新方向。小区建设雨水收集系统,收集后的雨水与水景循环水一同进入雨水处理系统,雨水处理系统采用较先进的MBR,即膜法生物处理系统,就是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效污水处理与回用工艺。收集的雨水将用于小区的水景、冲洗汽车、绿化喷灌等。
三、总结
高层建筑某种程度上已成为现代化大都市的一种标志,具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点。因此,对高层建筑排水工程的设计施工方面都提出了新的技术要求,必须采取新的技术措施,才能确保排水系统的良好工况,满足各类高层建筑的功能要求,达到环保节能的效果。
参考文献:
中图分类号:TL353+.2文献标识码: A 文章编号:
随着社会的飞速发展, 建筑给排水工程设计中节水节能问题不容忽视, 我们应“坚持开发与节约并举, 把节约放在首位”, 同时依靠科技进步,通过不断采取新工艺、新材料、新设备来达到节水节能的目的。这样不仅能取得显著的经济效益, 而且能在一定程度上缓解城市用水供需矛盾, 解决高峰期缺水问题, 还能减少污水排放量, 保护环境, 取得较好的社会效益和环境效益。
一、建筑给排水设计中资源浪费现状及原因分析
1、超压出流现象
建筑内部给水系统的压力,必须能将需要的水量输送到建筑物内最不利点的用水设备处,并保证有足够的工作水头。卫生器具给水额定流量是按照卫生器具用途和使用要求而规定的卫生器具给水配件单位时间的出水量。最低工作压力是为基本上满足卫生器具使用要求而规定的给水配件前的工作压力。给水配件前的压力大于最低工作压力,给水配件在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。该流量与额定流量的差值,为超压出流量。为了满足最不利点水头的要求,超压出流现象必然存在。超压出流现象不但会破坏给水系统中水量的正常分配,因超压出流的水未产生任何效益,即为无效水量。而且当水压过大时,水龙头启闭时易产生水击及管道振动,使得阀门和给水龙头等磨损较快,缩短使用寿命,并可能引起管道连接处松动漏水,加剧了水的浪费。在高层建筑中,高区的供水还必须由水泵提供,提升这部分无效水量又直接造成了电能的浪费。
2、给水管道及附件的损坏导致水量浪费
管道的老化及生锈,阀门、水表、龙头等的破损导致水量的损耗。给水管道在管子接缝处及法兰、阀门连接处都会有不同程度的漏水现象。尤其埋于地下的的管道破裂漏水更不易被发现,造成极大的水资源浪费;其次是给水附件的不合理选择,造成实际出流量远大于需要的用水量,造成水量的浪费。
3、加压贮水系统选择不合理造成浪费
目前新修高层建筑的消防加压系统一般都是各号楼单独设置,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消防贮水及定期换水也造成了严重的水电资源的浪费。再加上一些设计人员只求符合设计规范,没有考虑到设备及管道的投资以及后期运转上的资源消耗。比如给水方式选择的不合理,给水分区的不合理,以及选择水泵机组的不合理都造成了不同程度资源的浪费。尤其以水泵机组选择不合理造成资源浪费最为严重,因为水泵机组的运转是靠电能以维持,在整个给水工程中95%~98%的电能是用来维持水泵的运转,因此在设计时这方面必须引起重视。
二、建筑给排水设计中的节能措施
1、采用分区给水方式,充分利用市政给水管网的水头。
根据城市供水规模大小的不同,各地市政给水管网的压力也不尽相同,但基本都在0.2~0.4MPa 之间,只能满足建筑物3~5 层的供水。而随着我国经济建设的快速发展和人民的生活水平的不断提高,高层建筑已成为城市建设的发展主流,也是都市现代化的一个重要标志,这就需要采用二次加压的供水方式才能满足高层建筑供水的压力要求。此时,应考虑采用分区给水方式,充分利用市政给水管网的水头。对市政给水管网压力能满足的楼层则由市政给水直接供给,其余部分由二次加压设备供给。这样就可以充分利用市政给水管网的余压,减少加压的能耗,又可以避免低楼层部分压力过高造成水量的浪费。
2、合理选用给水加压设备。
为了满足高层建筑供水的压力要求,需采用二次加压的供水方式。以往设计中,经常采用的方式是将市政进水直接引入地下室生活水箱中,再由变频加压设备提升供至各用水点。虽然这种方式相对于采用加压泵- 屋顶水箱的供水系统已经节约能耗10%~30%,但却使得市政给水管网的水头全部损失,再从零开始重新加压,还是会造成能耗的极大损失。为了更大的节约能耗,新型的供水设施- 无负压供水设备应运而生。“无负压管网自动增压给水设备”是由分腔式稳压补偿罐、无负压流量控制器、能量储存器、储能与释放双向调节装置、增压泵、智能控制系统等组成,直接与市政管网连接,不需要设置水箱,并可充分利用市政给水管网的余压进行叠加增压,做到差多少,补多少。相对于变频加压设备又可以节约20%左右的能耗,同时还可以减少设备投资,提高供水水质。
3、优先考虑使用太阳能制备热水。
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁安全新能源,是节能的一种重要途径,有集热效率高,保温性能好,受环境影响小,全自动运行,操作简单,维护方便,可全年使用等优点。正是因为如此,我国大部分大中城市已出台一些政策,要求新建的12 层及以下的住宅和公共建筑,只要有热水供应要求的,都必须优先考虑采用太阳能装置作为热水制备的设施。在太阳能热水系统设计中设计人员还应该应注意以下几个问题:
(1)集热器的选用根据实际情况考虑其防冻、防雷、防过热和抗风、抗震、抗冰雹等因素,采取相应的保护措施。
(2)集热器应因地制宜综合应用串联、并联方式使水流平衡,必要时采取辅助加热方式。
4、在热水系统设计中采用优质保温材料,减少热损失,即可降低加热的能耗。
三、建筑给排水设计中的节水措施
1、推广使用新型的节水设备
(1)推广使用优质的管材、阀门随着时代的进步和人们对生活质量要求的不断提高, 新型给水管材不断出现, 给设计人员提供了更大的选择空间。新型管材不仅在外型上美观, 而且在性能上明显优于传统的镀锌钢管。传统的镀锌钢管容易生锈, 造成水质污染, 这样人们在使用中必须将锈水完全放空才能使用, 而且其接头处容易锈蚀而漏水、渗水,造成不必要的用水浪费。如今, 钢塑复合管、PP-R 管、铝塑复合管、不锈钢管等的出现就能很好地解决这些问题。阀门是建筑给排水中最常见的配件之一, 其类型和质量的好坏也能对节水产生直接的影响。在设计中, 应优先选用性能好、关闭严的阀门。
(2)选用节水的卫生器具和配水器具
卫生器具和配水器具的节水性能对整个建筑的节水效果能产生直接的影响, 在选择卫生器具和配水器具时, 除考虑价格因素和使用对象外, 还应把节水性能放在重要位置来考察。在设计中应大力推广节水型卫生器具和配水器具。
给水水嘴应采用陶瓷阀芯等密封性能好、能限制出流流率并经国家有关质量检测部门检测合理的节水水嘴。它比普通水嘴有着更好的节水效果, 两者比较, 节水量为20%~ 30%, 甚至可以达到50%。当静压越高, 节水水嘴比普通水嘴的节水量越多。因此, 在建筑物配水点设置节水龙头, 可以减少浪费, 起到节水的目的。
大、小便器采用节水型产品, 坐便器冲洗水箱的容积不大于6 L。当然, 坐便器构造本身应满足在6 L 冲洗水量的情况下顺利地将大便器冲洗干净。公共卫生间宜采用红外感应水嘴、感应式冲洗阀大便器、小便器等能避免长流水的水嘴和器具。公共卫生间使用较为频繁且使用人员不固定, 尤其是男厕所中, 由于小便器使用频繁, 如采用手动冲洗阀, 往往达不到良好的冲洗效果, 时间长了容易在排水管中积存尿垢而堵塞, 此外, 手动冲洗阀零件等容易腐蚀漏水, 浪费水量。使用红外感应水嘴、感应式冲洗阀等可以避免长流水的现象, 并且冲洗及时, 不需要人触摸操作, 较为方便卫生。
公共浴室及设公共淋浴器的场所, 宜采用系统设安全可靠恒温混合阀等阀件或装置的单管供水, 有条件的地方宜采用高位混合水箱供水; 多于3 个淋浴器的配水管道, 宜布置成环形。单管热水供应系统具有节约用水使用方便的优点, 可以从根本上解决淋浴器出水温度忽高忽低, 难以调节的问题。
(3)合理设置水表等计量装置
合理设置计量装置可以增强人们的节水意识, 并且检查出漏水的隐患, 在水表的设置中, 应注意下列问题:
第一、在建筑物的引入管、住宅入户管及公共建筑需计量的水管上均应设置水表, 合理的设置水表, 有利于进行水量平衡分析, 从而找出漏水隐患。
第二、提高水表计量的准确性。a. 在选择水表时, 应选择正规厂家的合格产品; b. 在水表选型上, 要选择与计量范围相适应的水表, 应按下列原则进行水表选型: 用水量均匀的生活给水系统的水表应以设计流量选定水表的常用流量( 额定流量) , 用水量不均匀的生活给水系统水表应以设计秒流量选定水表的过载流量; 水表口径应与给水管道接口口径一致。
第三、大专院校、工矿企业的公共浴室, 大学生公寓、学生宿舍公用卫生间的淋浴器采用刷卡用水。
2、控制支管水压, 防止超压出流
《建筑给水排水设计规范》对卫生器具配水点、入户管等最大水压作了限制, 但其仅仅是为了防止卫生器具给水配件因承压过高而造成损坏, 并未从防止超压出流的方面来考虑。卫生器具正常使用的最佳水压为0. 20 MPa~ 0. 30 MPa, 但规范规定高层建筑生活给水系统分区的最大压力不宜大于0. 45 MPa, 这就势必造成一部分给水支管超压出流, 根据试验, 当配水点压力不小于0. 15 MPa 时, 水嘴流量明显比额定流量增大, 所以对于支管压力较大时, 应进行减压。常用的方法是支管上设减压孔板或质量较好的减压阀等。
参考文献:
[1] 付新民.论PP-R管在建筑给水中的应用[J]. 科技风. 2012(13)