建筑給排水文獻綜述(舒超)

嘉興學院南湖學院畢業(yè)論文（設計）文獻綜述題目：建筑給排水的節(jié)能技術系 別： 南湖學院 專業(yè)班級：建環(huán)N091 學生姓名：舒 超 學生學號：2 一、前言部分1.課題的背景及意義眾所周知，能源是人類生存和社會發(fā)展必需的物質(zhì)基礎，節(jié)約能源是人類共同的使命?！肮?jié)約能源”一直是我國的一項基本國策，堅持“節(jié)約和開發(fā)并舉，把節(jié)約放在首位”一直是我國工作的長期方針。大力推進節(jié)能技術進步，大幅度提高能源利用率，提高社會經(jīng)濟效益，是我們面臨的促進國民經(jīng)濟向節(jié)能型轉變的一項重要任務，2009年的兩會就是以節(jié)能為主題開展的，同時政府機構等相關部門已經(jīng)制訂了相關節(jié)能政策，例如空調(diào)、熱水器的能效提升，供熱系統(tǒng)節(jié)能技術都體現(xiàn)了節(jié)能已經(jīng)成為我國甚至全球關注的一個問題。根據(jù)中華人民共和國節(jié)約能源法的有關規(guī)定，固定資產(chǎn)投資工程項目的設計和建設，應當遵循合理用能標準和節(jié)能設計規(guī)范，達不到合理用能標準和節(jié)能設計規(guī)范要求的項目，依法審批的機關不得批準建設；項目建成后，達不到合理用能標準和節(jié)能設計規(guī)范要求的，不予驗收。住宅建筑是建設部指定要求采用節(jié)能技術的建設項目，建筑節(jié)設計一直是建筑設計行業(yè)所追求的發(fā)展方向。由于建筑給排水專業(yè)在建筑設計中承擔了給水、排水、消防、熱水、中水回用等設計內(nèi)容，而這些方面恰恰在建筑能耗方面占用了至少1/3的比重，可以看出，建筑給排水節(jié)能設計在整個建筑節(jié)能設計上不是可有可無，而更加應該得到廣大設計人員的重視。如何做到建筑給排水節(jié)能設計，減少能源消耗，是每一個建筑給排水設計人員都必須思考的問題【1】。2.課題的研究意義根據(jù)相關資料顯示，中國人均水資源占有量約為240多立方米，僅為世界人均水資源占有量的四分之一，屬于缺水國家。特別是近二十年來隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，水污染日益加劇，水資源問題更加突出，節(jié)約用水成了重要而緊迫的任務【2】。由于我國是一個發(fā)展中國家，人口眾多，人均能源資源相對匾乏。人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水資源只有世界人均占有量的1/4，已探明的煤炭儲量只占世界儲量的11%，原油占2.4%。每年新建建筑使用的實心粘土磚，毀掉良田12萬畝。物耗水平相較發(fā)達國家，鋼材高出10%-25%，每立方米混凝土多用水泥80公斤，污水回用率僅為25% 。國民經(jīng)濟要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，推行建筑節(jié)能勢在必行、迫在眉睫。 目前，我國建筑用能浪費極其嚴重，而且建筑能耗增長的速度遠遠超過我國能源生產(chǎn)可能增長的速度，如果聽任這種高耗能建筑持續(xù)發(fā)展下去，國家的能源生產(chǎn)勢必難以長期支撐此種浪費型需求，從而不得不被迫組織大規(guī)模的舊房節(jié)能改造，這將要耗費更多的人力物力。在建筑中積極提高能源使用效率，就能夠大大緩解國家能源緊缺狀況，促進我國國民經(jīng)濟建設的發(fā)展。因此，建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、實現(xiàn)國家節(jié)能規(guī)劃目標、減排溫室氣體的重要措施，符合全球發(fā)展趨勢。3.課題所介紹的節(jié)能建筑給排水專業(yè)在建筑設計中涉及到能源消耗的主要有：用水泵向高層建筑供水消耗電能；建筑物內(nèi)部用水浪費；建筑物熱水供應系統(tǒng)消耗熱能。針對在建筑給排水設計中壓力、水量供應和熱水供應相關的方面，對其中可以進行優(yōu)化設計的方法做出了分析。用戶供水，滿足用戶使用需求。而當用水低峰時，變頻器可調(diào)節(jié)水泵用電的頻率，以不浪費電能的方式調(diào)節(jié)水泵工作的工況，將水壓力氣壓罐進行儲備，當氣壓罐內(nèi)的水儲存至一定量的時候，水泵停止工作，由氣壓罐內(nèi)的壓力水供應零星用戶使用，保證了供水系統(tǒng)在用水低谷時段的高效率，達到節(jié)能的效果【1】。根據(jù)我國目前建筑供水、用水的特點給排水節(jié)能設計的要點主要集中在三個方面：一是利用清潔、環(huán)保型能源(如太陽能等)作為建筑熱水供應設備；二是合理利用市政管網(wǎng)的余壓，采用分區(qū)供水方式并使用節(jié)能效果顯著的供水設備設施；三是節(jié)能、節(jié)水型的衛(wèi)生器具，節(jié)水型的衛(wèi)生器具能夠有效地減少水的消耗量，而且對降低供水能耗也有著重要的意義。二、主題部分在建筑給排水節(jié)能技術研究中，國內(nèi)外都有大量的文獻資料。 （一）節(jié)水 1.1采用新型衛(wèi)生器具及其附件老的衛(wèi)生器具特別是大便器沖洗水箱耗水量大，衛(wèi)生器具給水配件密封性和耐用性差，經(jīng)常造成“跑、冒、滴、漏 ”等現(xiàn)象，造成水資源的巨大浪費。而新 型的衛(wèi)生設備，如JS型虹吸式高效水型坐便器每次沖洗水量僅為5升，可節(jié)水 50；無水型小便器 ，可節(jié)水100%；公共浴室采用單管恒溫供水配合腳踏閥淋浴器 、光電淋浴器 、手拉延時自閉淋浴器等比一般雙管淋浴器可節(jié)水 2050；而陶瓷芯水龍頭密封性能好，開關數(shù)萬次無滴漏節(jié)水效果十分顯著【2】。1.2屋頂水箱浮球閥屋頂水箱浮球閥繼閥芯兩步到位的配重逆開式浮球閥之外，又出現(xiàn)了雙筒浮球閥、液壓式浮球閥和呼吸閥。最具特點的是導閥控制型浮球閥， 兼有浮球閥、減壓閥、止回閥、流量控制閥、泄壓閥等多種功能。這些新式浮球閥克服了傳統(tǒng)產(chǎn)品開關不靈的現(xiàn)象，減少了溢流【2】。1.3 水表的設置要求及水表和表前閥門的質(zhì)量要求小區(qū)給水系統(tǒng)水表的設置是合理用水分析和水量平衡測試必不可少的儀表。水量平衡測試是用水單位對本單位用水體系進行實際測試， 根據(jù)其輸入水量與輸出水量之間的平衡關系進行分析的工作。目前各城市節(jié)水法規(guī)中對開展合理用水分析和水量平衡測試工作均有明確的要求。而增加小區(qū)進戶總水表，通過與各戶水表進行水量平衡分析，有利于查出漏水隱患。若水表質(zhì)量低劣，計量不準，不但將直接影響供水部門和用戶的經(jīng)濟利益， 還會使遏制水資源嚴重透支。同時，水表長期使用，由于水質(zhì)或自身零件磨損等原因，會影響水表的計量精度。據(jù)有關部門對我國10個城市1432 只在裝水表拆回校驗，符合4%要求的，占60.9%，偏快的占33.4%，偏慢的占5. 7%。所以，控制閥門的質(zhì)量要求，以利于水表保證計量的正確，保護用戶的利益和節(jié)水的積極性【2】。1.4 控制超壓出流在我國現(xiàn)行的建筑給水排水設計規(guī)范中，雖對給水配件和入戶支管的最大壓力做出了一定的限制性規(guī)定， 但這只是從防止因給水配件承壓過高而導致?lián)p壞的角度來考慮，并未從防止超壓出流的角度考慮，因此壓力要求過于寬松， 對限制超壓出流基本沒有起作用。如果設計時沒有考慮這一方面的話會造成極大的水資源浪費。所以應根據(jù)建筑給水系統(tǒng)超壓出流的實際情況， 對給水系統(tǒng)的壓力做出合理限定。建筑給水排水設計規(guī)范第3.3.5 條規(guī)定高層建筑生活給水系統(tǒng)應豎向分區(qū)，各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處的靜水壓不宜大于0.45MPa，特殊情況下不宜大于0.55MPa。而衛(wèi)生器具的最佳使用水壓宜為0.20MPa0.30MPa，大部分處于超壓出流。根據(jù)有關數(shù)據(jù)研究，當配水點處靜水壓力大于0.15MPa 時，水龍頭流出水量明顯上升。建議高層分區(qū)給水系統(tǒng)最低衛(wèi)生器具配水點處靜水壓大0.15MPa 時，采取減壓措施【3】。1.5 完善熱水供應循環(huán)系統(tǒng)隨著人們生活水平的提高， 小區(qū)集中熱水供應系統(tǒng)的應用也得到了充分的發(fā)展，建筑熱水循環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量也逐漸變得越來越重要了。大多數(shù)集中熱水供應系統(tǒng)存在嚴重的浪費現(xiàn)象，主要體現(xiàn)在開啟熱水裝置后，不能及時獲得滿足使用溫度的熱水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。這部分冷水，未產(chǎn)生應有的使用效益 因此稱之為無效冷水。這種水流的浪費現(xiàn)象是設計、施工、管理等多方面原因造成的。如在設計中未考慮熱水循環(huán)系統(tǒng)多環(huán)路阻力的平衡， 循環(huán)流量在靠近加熱設備的環(huán)路中出現(xiàn)短流，使遠離加熱設備的環(huán)路中水溫下降；熱水管網(wǎng)布置或計算不合理，致使混合配水裝置冷熱水的進水壓力相差懸殊，若冷水的壓力比熱水大，使用配水裝置時往往要出流很多冷水，之后才能將溫度調(diào)至正常。同一建筑采用各種循環(huán)方式的節(jié)水效果，其優(yōu)劣依次為支管循環(huán)、立管循環(huán)、干管循環(huán)， 而按此順序各回水系統(tǒng)的工程成本卻是由高到低。修訂后的建筑給水排水設計規(guī)范GB50015-2003 (2009 年版) 第5.2.10 條提出了兩種循環(huán)方式， 即立管、干管循環(huán)和支管、立管、干管循環(huán).取消了干管循環(huán)， 強調(diào)了循環(huán)系統(tǒng)均應保證立管和千管中熱水的循環(huán)， 對節(jié)水、節(jié)能有著重要的作用。因此， 新建建筑的集中熱水供應系統(tǒng)在選擇循環(huán)方式時需綜合考慮節(jié)水效果與工程成本， 根據(jù)建筑性質(zhì)、建筑標準、地區(qū)經(jīng)濟條件等具體情況選用支管循環(huán)方式或立管循環(huán)方式， 盡可能減小乃至消除無效冷水的浪費【4】。1.6 開發(fā)第二水資源中水中水來源于建筑生活排水，包括人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅纳钗鬯蜕顝U水。生活廢水包括冷卻排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及廚房排水等雜排水。不含廚房排水的雜排水稱為優(yōu)質(zhì)雜排水。中水指的是各種排水經(jīng)過處理后， 達到規(guī)定的水質(zhì)標準，可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。我國的建筑排水量中生活廢水所占份額住宅為69%， 賓館、飯店為87%.辦公樓為40%， 如果收集起來經(jīng)過凈化處理成為中水， 用作建筑雜用水和城市雜用水， 如沖廁所、道路清掃、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工、消防等雜用，從而替代出等量的自來水，這樣相當于增加了城市的供水量。以某高校為例，在目前的技術條件下， 中水工程的投資大約為3000 元/m34000 元/m3， 水處理費用為1.5 元/m3 左右。該校平均每天用水量約為8000 m3，若按計劃內(nèi)用水費用2.4 元/m3 計算， 則每年的水費將高達700 多萬元，若考慮計劃外用水費用及水費不斷增長的因素， 則每年的水費將突破1000 萬元。為節(jié)約水資源，目前，該校結合生態(tài)校園規(guī)劃， 陸續(xù)在一批學生宿舍及游泳池等建筑物中設置了中水回用設備，并在保證供水水質(zhì)的條件下，實現(xiàn)了分質(zhì)供水。據(jù)不完全統(tǒng)計，此舉不僅每天為該校節(jié)約了1200m3 左右的水量，而且將為該校每年節(jié)約水費100萬元左右，效益十分顯著。由于中水工程是影響到整個建筑的系統(tǒng)工程，在已建成建筑中改造比較困難。同時又因為其初期投資較高，所以要想制定成標準規(guī)范至少在目前看來是比較難于讓開發(fā)商接受的。但是從長遠看，在水資源越發(fā)缺乏的情況下，建設第二水資源中水勢在必行【5】。（二）節(jié)能2.1利用太陽能作為熱源制備生活熱水太陽能作為清潔能源，取之不盡，用之不竭，采用太陽能作為熱源是節(jié)能的重要途徑。我國大部分地區(qū)均處北緯40以北，日照時間較長，均適合推太陽熱水器。太陽能熱水器具有集熱效率高、保溫性能好、受環(huán)境影響小、全自動運行操作簡單、維護方便的特點，可全年使用。太陽能熱水器一般由集熱器、給水箱、循環(huán)管、配水管等組成，根據(jù)目前使用的太陽能熱水器的集熱器形式，可將其分為平板式和真空管式兩種，單用戶多使用平板式，成規(guī)模使用往往采用真空管式。在安裝方式上，多用戶使用可在單幢或多幢建筑上設置集熱器和熱水箱，各單個用戶室內(nèi)設置快速熱水器，利用太陽能作預熱，可充分利自然熱源，在四季里滿足用戶對熱水的使用需求。但由于各用戶分設快速熱水器，增加了管理難度，使用時需用水表計量熱水使用量。若用戶單獨使用太陽能熱水器則可不用增設快速熱水器，使用方便，但由于熱水器安裝高度受用戶水壓的限制，僅適用于多層建筑，且熱水產(chǎn)生量小，不適合多人連續(xù)使用。部分寒冷地區(qū)使用太陽能熱水器應考慮到室外水管防凍的問題，必要時可增設電熱裝置，輔助加熱【6】。2.2熱水循環(huán)系統(tǒng)由于熱水到達后用戶如不立即使用，就會因熱量散失降低溫度，用戶再使用時，不能及時獲得滿足使用溫度的熱水，往往要放掉管道里的無效冷水后才能使用，造成浪費。為避免浪費，設計時宜對以下方面進行考慮：熱水循環(huán)系統(tǒng)應防止水流出現(xiàn)短路，避免引起遠端用水設備無熱水到達的情況。當熱水循環(huán)管路因個別用水設備過遠，造成主循環(huán)管路過長時，應對個別局部設備做單獨加熱，防止熱水循環(huán)路徑過長，造成熱損耗過大。注意熱水流經(jīng)換熱器時的水頭損失，同樣水量同樣管徑的冷、熱水供應系統(tǒng)，熱水因多增加了這部分水頭損失，應在設計管路系統(tǒng)時有所考慮【7】。三、總結部分給排水系統(tǒng)是建筑中不可缺少的組成部分，面對建筑用水能耗日益增加的現(xiàn)象，設計人員應從影響用水量和用水能耗的角度進行分析，然后在設計的各環(huán)節(jié)中加以優(yōu)化。當前節(jié)能減排日益成為人類所要面對的熱點問題，作為一名建筑給排水工作人員，需要不斷地學習新技術、新材料，使建筑產(chǎn)品更節(jié)能、更環(huán)保，使我們的資料得到合理的利用。四、參考文獻 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