淺談建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)能節(jié)水措施

1、淺談建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)能節(jié)水措施摘要：本文介紹了建筑給排水設(shè)計(jì)中中節(jié)水節(jié)能的諸多措施。節(jié)水方面，主要介紹了支管減壓，利用中水，雨水回收利用等技術(shù)措施。節(jié)能方面，主要介紹了太陽(yáng)能利用，合理使用市政管網(wǎng)壓力，無(wú)負(fù)壓供水，變頻泵調(diào)控的技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：建筑給排水，節(jié)水，節(jié)能1.前言 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)和居民生活水平不斷提高，建筑能耗和用水量也在逐年增加。據(jù)資料介紹，建筑能耗約占整個(gè)社會(huì)能耗的1/3，位居榜首【1】。因此，節(jié)能在充分滿足用戶用水的要求時(shí)，我們也需要考慮對(duì)水資源的節(jié)約和對(duì)能源的節(jié)約。每一個(gè)建筑給排水專業(yè)的技術(shù)人員，應(yīng)清醒地認(rèn)識(shí)到本專業(yè)在建筑節(jié)能、節(jié)水中的重要作用，真正把節(jié)能

2、、節(jié)水放在重要位置。 2.建筑給排水節(jié)水措施 2.1推廣支管減壓 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范第3.3.5條規(guī)定，高層建筑生活給水系統(tǒng)應(yīng)豎向分區(qū)，各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓不宜大于0.45 MPa，特殊情況下不宜大于0.55 MPa，而衛(wèi)生器具的最佳使用水壓宜為0.20 MPa-0.30 MPa，大部分處于超壓出流。有關(guān)數(shù)據(jù)研究表明，當(dāng)配水點(diǎn)處?kù)o水壓力大于0.15 MPa時(shí)，水龍頭流出水量明顯上升。規(guī)范雖然對(duì)給水配件和入戶支管的最大壓力做出一定的限制性規(guī)定，但這只是從防止因給水配件承壓過(guò)高而導(dǎo)致?lián)p壞的角度來(lái)考慮，并未從防止超壓出流的角度考慮，因此壓力要求過(guò)于寬松，對(duì)限制超壓出流基本沒(méi)有起作用，

3、如果沒(méi)有考慮這一點(diǎn)，會(huì)造成很大的水資源浪費(fèi)【2】。針對(duì)這一情況，我們?cè)谶M(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)建筑給水系統(tǒng)超壓出流的實(shí)際情況，對(duì)給水系統(tǒng)的壓力做出合理設(shè)計(jì)，以避免水資源浪費(fèi)。 減壓閥的使用大大地簡(jiǎn)化了供水系統(tǒng)，節(jié)省了建筑面積，在建筑給排水設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。特別是支管可調(diào)式減壓閥的應(yīng)用，對(duì)節(jié)水有著非常重要的意義。據(jù)有關(guān)實(shí)測(cè)資料顯示，如果按全國(guó)1.5億個(gè)家庭，一家使用一個(gè)水龍頭計(jì)算，假設(shè)其中有60是壓力超標(biāo)水龍頭，則全國(guó)日浪費(fèi)水量1944萬(wàn)m3/d，浪費(fèi)能源108萬(wàn)KWh。年浪費(fèi)水量近71億m3，浪費(fèi)能源近3.9億KWh【3】。從上述水龍頭的實(shí)測(cè)及研究分析和驚人的耗水耗能數(shù)字可以看出限制水龍頭前

4、的水壓對(duì)節(jié)能、節(jié)水有很大的意義。因此在給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)廣泛推廣支管減壓的措施。 2.2中水的利用 我國(guó)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(lái)經(jīng)過(guò)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(lái)水，這樣相當(dāng)于增加了城市的供水量。以某高校為例，在目前的技術(shù)條件下，中水工程的投資大約為3000元/m3-4000元/m3，水處理費(fèi)用為1.5元/m3左右。該校平均每天用水量約為8000m3，若按計(jì)劃內(nèi)用水費(fèi)用2.4元/m3計(jì)算，則每年的水費(fèi)將高達(dá)700多萬(wàn)元，若考慮計(jì)劃

5、外用水費(fèi)用及水費(fèi)不斷增長(zhǎng)的因素，則每年的水費(fèi)將突破1000萬(wàn)元【4】。為節(jié)約水資源，目前，該校結(jié)合生態(tài)校園規(guī)劃，陸續(xù)在一批學(xué)生宿舍及游泳池等建筑物中設(shè)置了中水回用設(shè)備，并在保證供水水質(zhì)的條件下，實(shí)現(xiàn)了分質(zhì)供水。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，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(fèi)100萬(wàn)元左右，效益十分顯著。 2.3雨水利用 雨水利用就是將雨水收集起來(lái)，經(jīng)過(guò)一定的設(shè)施和藥劑處理后，得到符合某種水質(zhì)指標(biāo)的水再利用的過(guò)程。類似于中水，處理后的雨水作為一種可以利用的水資源可以用于廁所沖洗、城市綠化、景觀用水以及其他適應(yīng)中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的用水。 建筑物收集雨水的一般結(jié)構(gòu)是，由導(dǎo)管把屋頂?shù)挠?/p>

6、水引人設(shè)在地下的雨水沉沙池，經(jīng)沉積的雨水流人蓄水池，由水泵送人雜用水蓄水池，經(jīng)加氯消毒后送人中水道系統(tǒng)，為解決降塵和酸雨問(wèn)題，一般將降雨前兩分鐘的雨水撇除。目前，世界上許多國(guó)家都展開(kāi)了對(duì)雨水利用的研究，以節(jié)約水資源，減輕當(dāng)?shù)氐挠盟臀鬯幚碡?fù)擔(dān)。如德國(guó)，日本等國(guó)在一些城市的建筑物上設(shè)計(jì)了收集雨水的設(shè)施，將收集到的雨水用于消防、小區(qū)綠化、洗車、廁所沖洗和冷卻水補(bǔ)給等，也可以經(jīng)深度處理后供居民飲用。東京、福岡、大阪、名古屋四個(gè)城市的拱型建筑棒球場(chǎng)的雨水利用系統(tǒng)。集水面積在1.6-3.5萬(wàn)m2，貯水槽容積為1000-2800m3，經(jīng)砂濾和消毒后用于沖洗廁所和綠化。每個(gè)系統(tǒng)年利用雨水量在3萬(wàn)噸以上。【

7、5】 3.建筑給排水節(jié)能措施 3.1太陽(yáng)能利用 太陽(yáng)能是一種環(huán)保、節(jié)能、廉價(jià)、無(wú)污染的綠色能源，利用價(jià)值大。凡當(dāng)?shù)啬耆照諘r(shí)數(shù)大于1200 h，年太陽(yáng)輻射量大于4200MJ/m2及年極端最低氣溫不低于-45的地區(qū)均可采用太陽(yáng)能作為熱源。我國(guó)是太陽(yáng)能資源十分豐富的國(guó)家，三分之二的國(guó)土年日照在2200小時(shí)以上，年輻射總量大約在每年3340-8360MJ/m2，適合大力開(kāi)展太陽(yáng)能利用【6】-【7】。太陽(yáng)能熱水器集熱效率高，保溫性能好，受環(huán)境影響小，自動(dòng)運(yùn)行，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，春、夏、秋季熱水溫度基本可滿足家庭使用要求，冬季也可部分利用太陽(yáng)能，節(jié)約大量能源。 在住宅中使用的小型熱水器中，多采用循環(huán)方式

8、，且為單循環(huán)，即集熱器內(nèi)被加熱的水直接進(jìn)入儲(chǔ)水箱提供使用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，抗凍能力弱。全玻璃真空管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格適中，水在玻璃管內(nèi)直接被加熱，其組成的家用熱水器一般是將真空管直接接入非承壓水箱，采用落水法取熱水。也有采用金屬熱管組合的承壓式及采用U形管組合的分離式，在不同地區(qū)都全年使用，具有抗凍、耐壓和耐冷熱沖擊能力。 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程應(yīng)從經(jīng)濟(jì)性能和技術(shù)因素兩方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。其經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)包括增投資回收年限、節(jié)能量及年節(jié)能費(fèi)用。工程設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)單回收年限即可，用增投資除以年節(jié)能費(fèi)用。在太陽(yáng)能資源豐富區(qū)，其簡(jiǎn)單回收期宜在5年以內(nèi)，資源較豐富的地區(qū)宜在8年以內(nèi)，資源一般的地區(qū)宜在10年以內(nèi)

9、，資源貧乏的地區(qū)宜在15年以內(nèi)。 3.2合理利用市政管網(wǎng)壓力 合理的給水系統(tǒng)分區(qū)、供水加壓方式、加壓系統(tǒng)控制是節(jié)能的有效途徑?，F(xiàn)在城市城區(qū)土地利用率均較高，城區(qū)住宅高層建筑增多，且一般多層住宅樓層均在5層以上，供水均要求采用二次加壓。一般市政給水管網(wǎng)壓力在0.2 MPa0.4 MPa，只能滿足3至5層建筑供水需求。合理利用市政管網(wǎng)壓力，采用分區(qū)供水方式并采用新型供水設(shè)施，可以減少二次加壓能耗-。 3.3采用無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng) 我國(guó)城市高層建筑與小高層建筑的給水系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)主要是采用二次供水，采用“水箱、水泵供水方式”，在該系統(tǒng)中，低樓層住戶由市政自來(lái)水管網(wǎng)直接供水，高樓層住戶由加壓水泵將水送至高位

10、水箱，再由高位水箱二次供水，或采用“變頻水泵機(jī)組供水方式”。常規(guī)的二次供水方式需設(shè)置調(diào)節(jié)水箱，存在二次污染的問(wèn)題，水箱清洗時(shí)需停水，給生活帶來(lái)不便。針對(duì)二次供水存在的問(wèn)題，目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種環(huán)保、衛(wèi)生、節(jié)能的無(wú)負(fù)壓供水方式。無(wú)負(fù)壓供水方式的工作原理是：設(shè)備采用水泵與自來(lái)水管網(wǎng)直接相連，用壓力調(diào)節(jié)罐作為水泵進(jìn)水儲(chǔ)水裝置，采用穩(wěn)流補(bǔ)償器消除管網(wǎng)內(nèi)所產(chǎn)生的負(fù)壓，在充分利用自來(lái)水管網(wǎng)原有壓力的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)供水的二次增壓。 使無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備可取消水池及水箱，減少投資。同時(shí)，還可以避免水池和水箱位置的二次污染問(wèn)題。重要的是傳統(tǒng)二次加壓方式是將市政自來(lái)水接入水池或水箱中，原有壓力歸零，再用水泵加壓供水，而無(wú)

11、負(fù)壓供水設(shè)備與供水管網(wǎng)直接串接，有效利用原有市政管網(wǎng)壓力供水，節(jié)約能耗。 3.4有效利用變頻調(diào)速水泵 目前變頻調(diào)速水泵在高層建筑節(jié)水措施中有著十分廣泛的應(yīng)用，在加上現(xiàn)今變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展日趨成熟完善，其顯著的節(jié)點(diǎn)效果、快捷的調(diào)速方式、強(qiáng)大的保護(hù)功能、寬廣的調(diào)速范圍和穩(wěn)定可靠的運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)都使得調(diào)速水泵在高層建筑給排水系統(tǒng)中對(duì)減少電能浪費(fèi)的應(yīng)用具有重要意義。以往，高層建筑往往采用的是水泵水箱聯(lián)合供水的方式，其流程為通過(guò)水泵將水位提升至高位水箱，然后向下供水，這一過(guò)程水壓極大，通常需要進(jìn)行安裝減壓設(shè)置，否則會(huì)產(chǎn)生絕大的能源消耗，而在這一系統(tǒng)中電機(jī)處于頻繁的啟動(dòng)過(guò)程，因此對(duì)電能消耗亦過(guò)于浪費(fèi)?，F(xiàn)如今，在

12、高層建筑給排水設(shè)計(jì)中，可以采用變頻調(diào)速水泵，它省去了水罐和水箱，直接減少了設(shè)備的投資。由其直接向給水系統(tǒng)提供用水，變頻調(diào)速水泵通過(guò)對(duì)速度的調(diào)節(jié)來(lái)進(jìn)行流量的控制，即由供水量的大小來(lái)對(duì)水泵電機(jī)自動(dòng)進(jìn)行提速或降速。水量大，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速便會(huì)自動(dòng)變大，水量小，電機(jī)轉(zhuǎn)速便減小。此方法可以有效的避免電機(jī)頻繁啟動(dòng)而造成的電能浪費(fèi)問(wèn)題。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，采用變頻調(diào)速水泵供水其節(jié)電率可達(dá)30-50。 4.結(jié)語(yǔ) 建筑給排水系統(tǒng)作為建筑重要組成部分之一，其節(jié)水節(jié)能工作應(yīng)該引起人們的高度重視。給排水節(jié)能節(jié)水的途徑也是多樣化的。通過(guò)支管減壓，雨水、中水和太陽(yáng)能利用，無(wú)負(fù)壓供水，變頻泵調(diào)控等技術(shù)措施，不僅可以有效實(shí)現(xiàn)建筑給

13、排水的節(jié)水節(jié)能，而且一定能為建筑的節(jié)能降耗作出貢獻(xiàn)。 參考文獻(xiàn): 【1】俞希球.淺談建筑給排水節(jié)能、節(jié)水設(shè)計(jì).大科技,2010,(10):253-254. 【2】劉東心,高洋.建筑給排水節(jié)水節(jié)能新技術(shù). 黑龍江科技信息,2008(16)：223. 【3】許萍,劉曉冬.節(jié)水型水龍頭普及中的問(wèn)題及建議.給水排水,2003,29(10)：94-95 【4】李喬.淺析建筑中水回用的廣闊前景.水利天地,2008(2):31-32. 【5】何強(qiáng),柴宏祥.綠色建筑小區(qū)雨水資源化綜合利用技術(shù).環(huán)境工程學(xué)報(bào),2008(2)：63-65 【6】吳金應(yīng).高層建筑給排水節(jié)能節(jié)水的實(shí)現(xiàn).價(jià)值工程,2010,29(23):77. 【7】翁麗荔.