近些年,能源成为了制约国民经济的一个重要因素,但却是发展国民经济的重要物质基础,所以,大力降低能耗,最大限度地提高能源的利用效率已经越来越得到重视。作为一名给排水设计人员,应考虑工程中涉及到节能问题。对于新建建筑给排水系统的节能主要体现在经济合理的供水方式,减少供水过程中环节损失,采用节水节能型卫生器具和配水器材,采用太阳能热水器,开发建筑中水回用系统,热水系统的节能,以及在排水系统的利用和处理等这几个方面,探讨了建筑给排水设计中的节能措施。供同行参考。
1给水系统
1.1充分利用管网的流出水头一般市政给水管网压力均在0.2～0.4 M P a之间。我们应采取无负压给水设备,解决市政水压浪费这一问题。在以往工程设计中,我们设计市政供水管网连接用户自身的储水池,从而导致市政供水的可用水头H0损失,而且,当贮水池位于地下层时,会把市政管网的余压全部转化成负压,不利于节能。如某座大厦是28层的综合性高层建筑,地下1至2层为汽车库,冲洗汽车用水量为20m3/d;地上1至3层商业服务用水量为25m3/d;4至6层办公楼用水量为12m3/d;绿化、喷洒及其他用水10m3/d;城市管网水压可保证供给3层及3层以下的用水,4至6层可由管网间断供水。这部分用水量占建筑物总用水量相当大的比例,如果全部由贮水池及水泵加压供水,无疑是一个极大的浪费。笔者初略计算发现:这部分用水全部由地下2层的贮水池通过水泵房负担,则每年多耗电量约为1.75万kwh。因此,应该重视管网水压的的充分利用。
1.2减少超压出流现象据相关数据显示,当配水点处静水压力大于0.35MPa时,水量明显上升。而根据国家《建筑给水排水设计规范》的相关规定,在设计高层建筑生活给水系统时应竖向分区,在各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa,特殊情况下不宜大于0.55MPa。而卫生器具的最佳使用水压宜为0.20～0.30MPa。因此,在我们设计中,当高层住宅分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大于0.35MPa时,采取减压措施,从而充分减少超压出流现象。这样可以减少不必要的水量浪费。
1.3合理分区供水采用分区供水方式,可以减少二次加压能耗。如市政管网压力为0.3Mpa,则五层及以下楼层可采用市政管网直接供水。五层以上采用无负压变频供水设备供水。变频调速供水方式采用变频调速水泵直接向给水系统供水,采用调节速度的方式来调节流量,根据水量需要自动调节水泵电机转速,水量需要大时电机转速增加,需要小时电机转速减少,避免电机频繁启动,从根本上防止电能浪费。
1.4利用太阳能热水系统充分利用太阳能,据有关资料显示利用太阳能节能效果:用水量按每人次淋浴热水量100L/人考虑,常年冷水平均水温15℃,淋浴热水温度45℃考虑,平均每人每次淋浴耗能=100L×(40～10℃)×(4.19×103J/kg•℃)=1 2 5 7 0 0 0 0 J,按每度电能热功当量3617000J/kW•h计算,考虑热水器加热效率0.9,每人次淋浴用电量=12570000/(3617000×0.90)=3.86kW•h。按每人每月淋浴八次,每户三人,80%使用太阳能热水器中热水计算,每户住宅每年可节电=3人×8次×12月×3.86kW•h/人•次×80%=889kW•h。节能效果相当明显。因此在新能源利用方面,可以加大扶持力度,促进太阳能的广泛日用。
2排水系统
2.1中水系统建筑中水设施是目前我国大力推广的一种节约用水的办法,并且已经出台了相关的政策,来加大推广力度。首先把民用建筑物或建筑小区内使用后的各种排水(生活排水、冷却水及雨水等)经适当处理后,回用于建筑物或建筑小区内,作为杂用水的供水设施。据资料表明,我国的建筑排水量中生活废水所占份额住宅为69%,宾馆、饭店为87%.办公楼为40%,如果收集起来经过净化处理成为中水,用作建筑和城市杂用水,从而替代出等量的自来水,这样相当于增加了城市的供水量。采用中水回用系统后,科研事业单位可节水40%左右;居住区用水量将节省30%～40%,同时排放量减少35%～50%;商住小区可节水70%;对一般居民住宅可节水30%左右。这对社会和环境效益的深远影响是无法估量的。
2.2水处理系统利用生态原理和高科技的污水生态处理设备,以太阳能、生物能、重力能为主要能耗,设计一个生物圈系统,是一种更节能、生态、可持续发展的处理工艺,主要是依靠微生物,植物,动物的生物链来净化污水,实现污水零排放、零费用运行。目前,越来越多的地埋式污水处理设备已经代替化粪池,经处理后达污水二级排放标准,处理的水质可以明显减轻后续处理的负荷,从而降低能耗,提高处理效率;需提升时合理选型潜水泵,采用新型排水管材、管件;设计和使用防臭防返溢地漏,并确保高水封;合理设计通气管;采用带检查窗的弯头;使用顺水型三通及弯头。
2.3雨水系统雨水作为一种自然资源,经简单的处理后可作生活杂用水,已成为开发利用水资源的有效方法,集蓄来自屋顶或其它区域的降水作为中水水源加以利用,将小区的地面、道路、屋面等雨水收集,经处理后回用于冲厕、洗车、道路浇洒及绿化;推广绿地节水型灌溉方式,提高雨水利用率;对于实现水的可持续利用和保护环境具有重要意义。
3采用节水节能型卫生器具和配水器材目前,我国节水节能器具的普及率还比较低,我们应该继续努力工作,积极推广应用节水节能器具,为建筑给水排水节水节能工作做出更大的贡献。一般是在满足使用功能的前提下,采用节水节能型卫生器具和配水器材。目前,我国普遍采用冲水量≥11 L的坐便器,耗水量大。若全部使用冲水量≤6L的马桶,则住宅可节水14%,宾馆、饭店可节水4%,办公楼可节水27%,另外,脚踏开关淋浴器、节水延时自闭冲洗阀等,均可以不同程度地起到节水、节能的效果。4结语总之,建筑给排水中节能的潜能很大,涉及到建筑给排水系统的各个环节。因此,在建筑给排水系统的设计过程中,不仅要强调使用功能完善等要求,还应当从节水节能的角度出发进行科学、合理的设计,为建筑给水排水节水节能工作做出更大的贡献。
1给水系统
1.1充分利用管网的流出水头一般市政给水管网压力均在0.2～0.4 M P a之间。我们应采取无负压给水设备,解决市政水压浪费这一问题。在以往工程设计中,我们设计市政供水管网连接用户自身的储水池,从而导致市政供水的可用水头H0损失,而且,当贮水池位于地下层时,会把市政管网的余压全部转化成负压,不利于节能。如某座大厦是28层的综合性高层建筑,地下1至2层为汽车库,冲洗汽车用水量为20m3/d;地上1至3层商业服务用水量为25m3/d;4至6层办公楼用水量为12m3/d;绿化、喷洒及其他用水10m3/d;城市管网水压可保证供给3层及3层以下的用水,4至6层可由管网间断供水。这部分用水量占建筑物总用水量相当大的比例,如果全部由贮水池及水泵加压供水,无疑是一个极大的浪费。笔者初略计算发现:这部分用水全部由地下2层的贮水池通过水泵房负担,则每年多耗电量约为1.75万kwh。因此,应该重视管网水压的的充分利用。
1.2减少超压出流现象据相关数据显示,当配水点处静水压力大于0.35MPa时,水量明显上升。而根据国家《建筑给水排水设计规范》的相关规定,在设计高层建筑生活给水系统时应竖向分区,在各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa,特殊情况下不宜大于0.55MPa。而卫生器具的最佳使用水压宜为0.20～0.30MPa。因此,在我们设计中,当高层住宅分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大于0.35MPa时,采取减压措施,从而充分减少超压出流现象。这样可以减少不必要的水量浪费。
1.3合理分区供水采用分区供水方式,可以减少二次加压能耗。如市政管网压力为0.3Mpa,则五层及以下楼层可采用市政管网直接供水。五层以上采用无负压变频供水设备供水。变频调速供水方式采用变频调速水泵直接向给水系统供水,采用调节速度的方式来调节流量,根据水量需要自动调节水泵电机转速,水量需要大时电机转速增加,需要小时电机转速减少,避免电机频繁启动,从根本上防止电能浪费。
1.4利用太阳能热水系统充分利用太阳能,据有关资料显示利用太阳能节能效果:用水量按每人次淋浴热水量100L/人考虑,常年冷水平均水温15℃,淋浴热水温度45℃考虑,平均每人每次淋浴耗能=100L×(40～10℃)×(4.19×103J/kg•℃)=1 2 5 7 0 0 0 0 J,按每度电能热功当量3617000J/kW•h计算,考虑热水器加热效率0.9,每人次淋浴用电量=12570000/(3617000×0.90)=3.86kW•h。按每人每月淋浴八次,每户三人,80%使用太阳能热水器中热水计算,每户住宅每年可节电=3人×8次×12月×3.86kW•h/人•次×80%=889kW•h。节能效果相当明显。因此在新能源利用方面,可以加大扶持力度,促进太阳能的广泛日用。
2排水系统
2.1中水系统建筑中水设施是目前我国大力推广的一种节约用水的办法,并且已经出台了相关的政策,来加大推广力度。首先把民用建筑物或建筑小区内使用后的各种排水(生活排水、冷却水及雨水等)经适当处理后,回用于建筑物或建筑小区内,作为杂用水的供水设施。据资料表明,我国的建筑排水量中生活废水所占份额住宅为69%,宾馆、饭店为87%.办公楼为40%,如果收集起来经过净化处理成为中水,用作建筑和城市杂用水,从而替代出等量的自来水,这样相当于增加了城市的供水量。采用中水回用系统后,科研事业单位可节水40%左右;居住区用水量将节省30%～40%,同时排放量减少35%～50%;商住小区可节水70%;对一般居民住宅可节水30%左右。这对社会和环境效益的深远影响是无法估量的。
2.2水处理系统利用生态原理和高科技的污水生态处理设备,以太阳能、生物能、重力能为主要能耗,设计一个生物圈系统,是一种更节能、生态、可持续发展的处理工艺,主要是依靠微生物,植物,动物的生物链来净化污水,实现污水零排放、零费用运行。目前,越来越多的地埋式污水处理设备已经代替化粪池,经处理后达污水二级排放标准,处理的水质可以明显减轻后续处理的负荷,从而降低能耗,提高处理效率;需提升时合理选型潜水泵,采用新型排水管材、管件;设计和使用防臭防返溢地漏,并确保高水封;合理设计通气管;采用带检查窗的弯头;使用顺水型三通及弯头。
2.3雨水系统雨水作为一种自然资源,经简单的处理后可作生活杂用水,已成为开发利用水资源的有效方法,集蓄来自屋顶或其它区域的降水作为中水水源加以利用,将小区的地面、道路、屋面等雨水收集,经处理后回用于冲厕、洗车、道路浇洒及绿化;推广绿地节水型灌溉方式,提高雨水利用率;对于实现水的可持续利用和保护环境具有重要意义。
3采用节水节能型卫生器具和配水器材目前,我国节水节能器具的普及率还比较低,我们应该继续努力工作,积极推广应用节水节能器具,为建筑给水排水节水节能工作做出更大的贡献。一般是在满足使用功能的前提下,采用节水节能型卫生器具和配水器材。目前,我国普遍采用冲水量≥11 L的坐便器,耗水量大。若全部使用冲水量≤6L的马桶,则住宅可节水14%,宾馆、饭店可节水4%,办公楼可节水27%,另外,脚踏开关淋浴器、节水延时自闭冲洗阀等,均可以不同程度地起到节水、节能的效果。4结语总之,建筑给排水中节能的潜能很大,涉及到建筑给排水系统的各个环节。因此,在建筑给排水系统的设计过程中,不仅要强调使用功能完善等要求,还应当从节水节能的角度出发进行科学、合理的设计,为建筑给水排水节水节能工作做出更大的贡献。
