淺談節(jié)水節(jié)能技術在建筑給排水設計中的應用
劉進華
。ù筮B德豐地產(chǎn)有限公司遼寧大連116100)
摘要:水資源是發(fā)展國民經(jīng)濟的重要物質(zhì)基礎,也是制約國民經(jīng)濟的一個重要因素。我國城市缺水和水資源浪費現(xiàn)象并存,如何在設計中加強城市建筑給排水節(jié)水功能是我們現(xiàn)在需要急切解決的問題。
關鍵詞:節(jié)水節(jié)能;建筑;給排水
隨著世界人口的急劇增加及經(jīng)濟的飛速發(fā)展,水資源短缺已成為嚴重制約經(jīng)濟發(fā)展和影響人們生活的普遍問題。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國每年因缺水,影響工業(yè)產(chǎn)值約2000-2300億元,農(nóng)業(yè)約1500億元,而城市缺水則更加突出。盡管如此,城市水資源的浪費現(xiàn)象卻十分普遍。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。住宅建筑為建設部指定要求采用節(jié)能技術的建筑物之一。在建筑給排水中推廣和研究節(jié)水節(jié)能技術,是可持續(xù)發(fā)展的需要,也是建筑給排水專業(yè)人員應盡的職責。
根據(jù)我國現(xiàn)行供水情況及住宅用水情況,住宅建筑給排水節(jié)能主要有以下幾個途徑:利用太陽能用作住宅熱水加熱;合理利用市政管網(wǎng)余壓,采用分區(qū)給水方式;采用節(jié)水型衛(wèi)生器具。
1.利用太陽能用作住宅熱水加熱的節(jié)能技術措施
太陽能作為清潔能源,取之不盡。用之不竭。是節(jié)能的重要途徑,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。我國大部分地區(qū)均處北緯40度以北。日照時間較長,均適合推廣太陽能熱水器。在目前情況下,住宅小區(qū)設置集中熱水供應的較少,大都有住戶入住后自行安裝電(燃氣、太陽能)熱水器提供洗浴熱水。必要時應進行熱水管道的設計,以方便住戶的使用。隨著太陽能利用技術的不斷發(fā)展,太陽能熱水器的種類日趨增多,功能日趨完善。集中式太陽能熱水供應系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn),這使得太陽能熱水器的使用范圍更加廣泛,應大力推廣,降低對其他能源的消耗。
用水量按每人次淋浴熱水量100(L/人.次)考慮,常年冷水平均水溫lO度,淋浴熱水溫度40度,每度電能熱功當量3617000J/KWH計算,考慮熱水器加熱效率0.9,每人每月淋浴八次,每戶三人,80%使用太陽能熱水器中熱水計算,則:
平均每人每次淋浴耗能=1OOL*(40度-10度)+(4.19*103J/kg.度)=12570000J
每人次淋浴用電量=12570000/(3617000*0.90)=3.86Kwh
每戶住宅每年可節(jié)電=3人*8次*12月*3.86kwh/人.次*80qt=889KWH節(jié)能效果相當明顯。
2.合理利用市政管網(wǎng)余壓,采用分區(qū)給水方式并采用新型供水設施的節(jié)能措施
—般市政給水管網(wǎng)壓力均在0.2-0.4MPa之間,只能滿足3-5層多層建筑供水壓力。現(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.供水壓力要求采用二次加壓。合理利用市政管網(wǎng)壓力,采用分區(qū)供水方式并采用無負壓給水設備加壓的新型供水設施,可以減少二次加壓能耗。如市政管網(wǎng)壓力為0.3Mpa。則5層及以下樓層可采用市政管網(wǎng)直接供水,5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。
使用無負壓給水設備加壓與傳統(tǒng)二次加壓方式比較有以下優(yōu)點:可減少投資,取消水池及水箱;減少因自來水在水箱中停留造成的水污染;減少因水箱存儲造成的跑、漏、滴、滲、蒸發(fā)以及清洗水箱帶來的水資源浪費;利用原有市政管網(wǎng)壓力供水,與供水管網(wǎng)直接串接,可節(jié)省大量能源。
3.住宅分戶水系統(tǒng)超壓減壓的措施
按《建筑
給水排水設計規(guī)范》規(guī)定,生活給水系統(tǒng)豎向分區(qū)后,部分衛(wèi)生器具仍然存在配水點水壓偏大的問題,其流量大予額定流量,超出額定流量的那部分水未產(chǎn)生正常的使用效益,這種水量的浪費常常不被人們注意。給水系統(tǒng)分區(qū)后,各區(qū)最低層配水點的靜水壓力常為300Kpa~400Kpa,這一壓力的限制,也只是考慮防止給水配件承壓過高而設定的,并未考慮超壓出流所帶來的水量的浪費。設計流量計算時,一般以衛(wèi)生器具流出水頭為20Kpa~30Kpa為前提所得的衛(wèi)生器具為額定流量。所以,如果不采取減壓措施,則衛(wèi)生器具的實際出水流量是額定流量的4~5倍,因而造成水量的浪費,這種水量的浪費是在人們毫無察覺和認識的情況下發(fā)生的。隨之帶來了水量浪費,水壓過高、漏水量增加等弊病,同時易產(chǎn)生水擊、噪聲和振動,致使管件損壞、破裂。國外—些國家均采用在給水支管上安裝孔板、壓力調(diào)節(jié)閥或減壓閥等手段來避免部分供水點超壓,為用戶提供適宜的服務水龍頭,使豎向分區(qū)的水壓分布更加均勻。所以在高層建筑給水系統(tǒng)豎向分區(qū)后仍應注意減壓節(jié)流的問題。也就是水點處靜壓大于0.2Mpa時應采取減壓措施。
4.使用節(jié)水型衛(wèi)生器具
據(jù)資料統(tǒng)計,在高層建筑中,生活用水的比例是:飲食用水占4%-5%,大便器沖洗用水占37%-39%,洗澡用水占34%-37%,其它用水占22%左右。其中大便器用水和洗澡用水占全部生活用水70%以上,因此高層住宅節(jié)水,主要著眼于這兩部分用水。這里所提倡的節(jié)約用水,必須在滿足使用功能的前提下節(jié)約,而不是簡單地減少水量。建筑中主要的節(jié)水器具和設備包括水龍頭、淋浴器、廁所沖洗設備及自來水管道等。
《中國節(jié)水技術政策大綱》中明確闡述了推廣使用節(jié)水型便器。其中一種是兩檔式便器,新建的住宅便器小于6L,公建使用6L,在保證供排水系統(tǒng)正常工作的情況下,應選用和建議用戶使用小容積水箱大便器,則住宅可節(jié)水12%,賓館、飯店可節(jié)水40%,辦公樓可節(jié)水27%。目前有一種充氣水嘴,可在水龍頭或者淋浴器噴頭中吸入空氣,空氣與水充分混合產(chǎn)生氣泡,使之減少了水的流量而達到節(jié)水的目的。
5.其他節(jié)能方式
根據(jù)我國供水情況,其他節(jié)能方式可考慮使用內(nèi)壁光滑的供水管材,減少管道沿程水頭損失;使用低阻力閥門和倒流防止器等,減少管道局部水頭損失;管道水力損失降低后.相應可減少水泵供水壓力,以此方式來降低供水能耗。
一個完善、合理的建筑給排水工程設計,除了強調(diào)使用功能完善、外型美觀、衛(wèi)生等要求外,還應當把節(jié)水節(jié)能這一因素提高到重要的位置加以考慮。在設計當中,設計者應根據(jù)建筑物的性質(zhì)、標準及建設方的經(jīng)濟條件綜合考慮節(jié)水效果與工程成本。對于使用者來說,應當倡導將水資源當作一種珍稀資源,節(jié)制使用,呼吁全民節(jié)水。
參考
文獻 [1]高明遠、岳秀萍.建筑給水排水工程學[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.
[2]建筑給水排水設計規(guī)范I(GB50015-2003)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.
[3]劉益新,劉維祿.建筑給排水中的節(jié)水節(jié)能問題淺談[J].建筑給排水,2007,12(4).
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