建筑給水排水節(jié)能途徑探討

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一、從生活給水與熱水入手

1.1生活給水方面

在建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范中對生活用水有定額量要求，避免用水量過高對有限水資源造成影響。針對生活用水方面，提出以下策略：（1）視市政管網(wǎng)余壓實(shí)際情況為生活合理提供水。（2）將區(qū)域視為供水單位，于建筑生活給水系統(tǒng)中作豎向劃分區(qū)域處理，最大限度確保各區(qū)域水壓等同，且應(yīng)用當(dāng)前最先進(jìn)的供水設(shè)施。（3）為減壓設(shè)備設(shè)置探索并聯(lián)給水泵的方法，利于減少管路系統(tǒng)中減壓閥的使用量。（4）為減壓，可在于管徑設(shè)計(jì)分支管，利于降低樓宇內(nèi)各用水處出水壓，達(dá)到節(jié)水節(jié)能目的。（5）合理設(shè)置生活儲水池，深度適中，利于減小水泵的揚(yáng)程及降低提升高度，從而降低水泵的功率。（6）合理設(shè)計(jì)并擇優(yōu)選擇供水方式，例如高位水箱、儲水池與加壓提升泵等方式，通過對比三者節(jié)水節(jié)能優(yōu)勢做出選擇。（7）關(guān)于給水方式、水泵工作壓力及變頻恒壓變流量等設(shè)置應(yīng)接近水泵工頻運(yùn)作效率最大時的揚(yáng)程下限。其中，變頻變壓變流量的節(jié)能優(yōu)勢顯著優(yōu)于變頻恒壓變流量，實(shí)際工作中，水泵需2臺或多臺不同級配給予運(yùn)行支持，采用二分之一的流量階梯級變搭配形式作為水泵流量，且為達(dá)到小流量給水設(shè)置氣壓罐。

1.2熱水供應(yīng)方面

目前，太陽能熱水器成為家具必備，家喻戶曉。雖太陽能熱水器普遍應(yīng)用于現(xiàn)代社會，但因其熱水系統(tǒng)中的熱能與節(jié)水節(jié)能技術(shù)間的結(jié)合度不夠，有必要繼續(xù)完善這一設(shè)計(jì)，便于提高熱水溫度設(shè)定與控制的合理性。針對建筑給水排水節(jié)能的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用，太陽能熱水器應(yīng)面向于自動化溫控裝置發(fā)展，旨在通過將太陽能熱水系統(tǒng)中的熱能與當(dāng)前節(jié)水節(jié)能技術(shù)間緊密結(jié)合，可達(dá)到太陽能為日常生活預(yù)熱供水的目的，從而減少熱水供應(yīng)過程中所損耗的能量。為達(dá)到上述目的，對策如下：為獲取預(yù)熱作用，于熱交換器前端的管路上布設(shè)太陽能熱水器。其次，為減少階段性供熱水中所損耗的能量，生活熱水宜采用循環(huán)系統(tǒng)，以便于滿足各用水點(diǎn)對節(jié)約熱水的需求。再者，為提高熱水供應(yīng)中余熱的回收及利用率，建議設(shè)計(jì)熱水供應(yīng)系統(tǒng)，滿足于工業(yè)生產(chǎn)中余熱的回收與利用，例如：工廠廢氣熱、蒸汽凝結(jié)水、熱風(fēng)以及鍋爐煙氣余熱等。針對條件較好的地區(qū)，可根據(jù)有力的外部條件充分利用城市“余熱網(wǎng)”或工業(yè)運(yùn)作中產(chǎn)生的蒸汽、廢氣熱，將其視為熱源加以回收與再利用。

1.3第二水源方面

談及第二水源，需對“中水”進(jìn)行分析，含義由來：生活與生產(chǎn)中各種排放水被加以處理至達(dá)標(biāo)后了的水質(zhì)資源，該水質(zhì)資源可再次被應(yīng)用于市政、生活區(qū)域中，但屬于非飲用水。在建筑業(yè)中，中水工程可影響建筑的整體系統(tǒng)工作，基于前者對后者具有一定影響，一旦建筑竣工投入使用，便難以對其已建成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，加之中水工程初期的資金投入較高，如若要達(dá)到規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化，對于開發(fā)商而言，難以接受。然而，從我國基本國情來看，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須解決水資源匱乏問題，因此，第二水源的開發(fā)與利用勢必至關(guān)重要。開發(fā)第二水源并加以利用可有效節(jié)約水能源與實(shí)現(xiàn)污水資源化管理，成為我國建筑給水排水施工建設(shè)中節(jié)能發(fā)展的新方向。此外，中水系統(tǒng)在建筑中具有顯著應(yīng)用價(jià)值，例如，中水系統(tǒng)可為建筑施工提高經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及社會效益，利于社會持續(xù)發(fā)展。中國人口較多，對于水資源的需求量較高，基于我國水污染問題尚未徹底解決及水資源日漸匱乏，技術(shù)研究人員非常重視中水技術(shù)的出臺及其利用，也受到社會上的關(guān)注，且建筑給水排水施工中所運(yùn)用的中水規(guī)劃隨現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的更新趨向于規(guī)范化，為中水系統(tǒng)的設(shè)置及其建設(shè)與管理提供參考，利于提高建筑給水排水節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用效果。

1.4雨水利用方面

雨水利用經(jīng)過收集、藥劑處理后可獲取符合某一層次水質(zhì)指標(biāo)的水，從而實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用的目的。雨水的重復(fù)利用與中水存在共性，即：經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后可應(yīng)用于一些用水點(diǎn)，例如城市綠化與景觀園林、小區(qū)水景建設(shè)以及沖洗廁所等。目前，我國絕大多數(shù)的建筑設(shè)計(jì)均未能考慮樓宇屋頂處雨水的收集與利用，通常是通過將雨水直接排入管道，既為管道的承受能力造成影響，也增加了管道材料的使用量，并提高造價(jià)，屬于浪費(fèi)水資源的舉措。如今，為實(shí)現(xiàn)雨水收集與利用，需設(shè)計(jì)建筑物屋頂雨水收集的基本結(jié)構(gòu)，研究者建議在地下設(shè)立雨水沉降池，且通過導(dǎo)管將屋頂雨水引入沉降池內(nèi)進(jìn)行沉積，后經(jīng)水泵送至蓄水池內(nèi)并進(jìn)行氯消毒，余下環(huán)節(jié)則是送至中水管道。值得注意的是，為避免酸雨與降沉問題，通常撇除降雨前兩分鐘內(nèi)的雨水。

1.5建筑消防系統(tǒng)的合理配置

對于高層建筑而言，用水需求量較高，著手于給水排水節(jié)能尤為重要，宜單獨(dú)設(shè)置生活給水系統(tǒng)與消防給水系統(tǒng)，原因在于兩者給水過程中對水壓的要求具有差異，若兩者共同運(yùn)用一個給水系統(tǒng)，不僅難以滿足用水點(diǎn)對供水量的需求，且浪費(fèi)水資源及電能，另者提高給水運(yùn)行管理成本。目前，經(jīng)研究與實(shí)踐得知，消防貯水池、游泳池以及水景池間互為兼用，可達(dá)到水資源循環(huán)利用的目的。綜合分析，如若貯水池與消防水池合建，因消防貯水池使用較疏，用水量少，極可能延長生活供水在貯水池中的滯留時間，影響水質(zhì)，宜為用水點(diǎn)帶來二次污染，如若采取定期更換池內(nèi)貯水勢必浪費(fèi)水資源，由此單獨(dú)設(shè)立消防貯水系統(tǒng)成為了迫切需求。

1.6節(jié)水節(jié)能自動化控制與計(jì)量

針對建筑給水排水節(jié)能改造，為便于在居民小區(qū)內(nèi)順利開展用水管理工作，建議分棟安裝用熱計(jì)量器及設(shè)置供熱管網(wǎng)系統(tǒng)集中調(diào)控環(huán)節(jié)，達(dá)到以戶為單位計(jì)量熱量的目的。其次，在公共建筑設(shè)計(jì)中除應(yīng)判斷室內(nèi)是否需要采用熱計(jì)量器外，還需考慮集中采用溫度調(diào)控，其次，則是通過遠(yuǎn)程操作與控制并加以讀取等應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑給水排水節(jié)能。通過遠(yuǎn)程操作實(shí)現(xiàn)對熱水供應(yīng)溫度并調(diào)控水溫，加之實(shí)時監(jiān)控與自動報(bào)警。其次，于變頻泵給水工作控制系統(tǒng)中宜采用反饋信號壓力表，用于調(diào)節(jié)變頻水泵的轉(zhuǎn)速。另者，將區(qū)域與建筑的劃分視為單元設(shè)置水表的依據(jù)，均逐一設(shè)置給水計(jì)量表，除居民樓以棟為單位設(shè)置水表外，應(yīng)細(xì)化至“戶”。此外，針對生產(chǎn)中的采暖鍋爐、小區(qū)水景以及園林綠化所應(yīng)用到的水均應(yīng)逐一設(shè)置計(jì)量水表以及管道系統(tǒng)；而針對學(xué)生宿舍或企事業(yè)單位內(nèi)的公共浴室則需設(shè)置腳踏開關(guān)，另外，也可采取刷卡或借助紅外線自動控制的形式獲取水。

二、結(jié)語

以上論述，隨現(xiàn)代化發(fā)展日新月異，我國越來越重視建筑給水排水的節(jié)能問題，建筑給水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅需符合外觀美原則，且要確保功能完整以及適用，因此，為強(qiáng)化國民節(jié)水節(jié)能理念，我國建筑給水排水勢必要更加科學(xué)且合理的設(shè)計(jì)，以便滿足于我國對水資源保護(hù)與循環(huán)利用需求，確保可持續(xù)發(fā)展。

作者：王凱 單位：華中科技大學(xué)文華學(xué)院