林曉星
【摘要】文章從建筑給排水節能設計的重要性出發,針對設計環節存在的問題,提出一些給排水設計的建議和思路,進而對實現建筑水資源的合理利用進行了闡述。
【關鍵詞】建筑給排水;節能建筑;給排水設計
1.建筑給排水采用節能設計的原因
1.1建筑給排水技能設計作為社會經濟可持續發展的需求,可以緩解日益緊張的水資源緊張局面.
1.2目前隨著現代化經濟的發展和人們生活水平的提高,建筑給排水節能設計能夠在保護生態環境方面起到一定的作用,是人們健康生活所亟需的.
1.3建筑給排水節能設計是現代化建筑業發展的趨勢,與現今國際建筑行業熱捧的節能建筑理念同出一轍,將是世界性建筑行業所追求的重要建筑理念之一.
2.建筑給排水節能設計存在的問題
2.1給排水的設備問題
2.1.1衛生器具和配水器的問題
公共衛生間或者市政公共廁所的沖水系統,大多數采用老式的衛生器具和配水器,一次沖水都會造成水資源的極大浪費,尤其是老式的高水位蹲式大便器沖洗水箱,一次沖洗的水量多大12L/S。
2.1.2管道、閥門及其他給水配件問題
建筑給排水施工使用質量低劣的管道、閥門以及其他給水配件,長期使用之后,出現管道接縫漏水、埋設地下的管道爆裂、閥門連接處冒水、浮球閥漏水等情況,導致大量的水無形地流失。目前我國建筑給排水管道的投資額較低,占建筑總投資的3%左右,然而一旦選材不當,將造成管道投資的10-30倍,其中包括施工、財產、維修、更新、誤工、服務等損失。
2.2超壓出流問題
目前我國的建筑物給水系統超壓出流的情況非常普遍。由于建筑物興建而產生的高度差異、輸送水管的延長或者給水管范圍的擴大,某些供水點會不利于供水。因此,我們通常采用提高積水始端壓力的方法,為不利于供水點提供充足的給水。然而,高壓給水導致流量大于額定流量,即超出額定流量的給水無法產生使用效益,成為浪費的水量。超壓出流會帶來以下的危害:開啟水龍有的時候,水成射流噴濺;水龍頭關閉的時候產生的水擊和噪音,引起管道振動,造成管道松動漏水或者損壞,造成水量浪費;當水龍頭的水壓過高,水龍頭的墊襯容易磨損,引起漏水。
2.3熱水供應系統的問題
我國建筑物由于熱水供應系統的循環方式選擇不當造成的水量浪費現象較為嚴重,主要表現為開啟熱水裝置之后,需要放掉部分冷水,熱水設備才能放出滿足使用要求溫度的熱水。部分放掉的冷水就是未產生任何使用功效的浪費水量。以上的現象大多數是因為受到經濟條件的制約,在設計的時候采用干管循環,因此無法產生省水的效果。
2.4消防加壓貯水系統問題
目前大部分辦公樓或者高層住宅樓的消防加壓貯水系統是各單元樓單獨設置的,這種設置方式有兩種弊端一是必須建筑多座儲水池,而大量的消防貯水和換水會造成嚴重浪費;二是消防加壓貯水系統設置的數量較多,必須在加大工程建設、設備的投資,運轉費過高。
2.5中水綜合利用率問題
中水是指生活排水、冷卻水、雨水等經過相應的處理并達到規定水質標準之后,在建筑物或者小區內回用的非飲用水。但在目前的建筑給排水設計當中,鮮有中水回用的措施,導致中水未能得到綜合利用,一定程度造成水資源的流失浪費。
3.建筑給排水的節能設計建議
3.1新型節水設備的推廣
3.1.1使用節水型器具
建筑給排水陪水器具和衛生器具等會直接影響節水工作的成效,因此,在建筑成本允許的范圍內和滿足器具使用功能的前提下,盡量選用節水型的器具,并根據以下程序進行器具的推廣:
① 限時淘汰非節約型器具:根據2002年國家建設部出臺的《節水型生活用水器具標準》,筆者認為應該規定新建、改建、擴建的建筑物安裝國家、省市推薦的節水型器具,包括水龍頭、便器水箱和淋浴噴頭等,另外是通知沒有使用節水型器具的房屋建筑工程和各產權單位,限時安裝節水器具,譬如安裝延時自閉式水龍頭、光電控制式水龍頭和光電控制小便器等,否則節水部門將對其進行停止供水并追繳加價水費的處理。同時,相關部門應該強化對居民用水管理力度,對于居民住宅使用不合格的衛生器具,應在定期內逐步改造完成。
② 推薦的節約型器具
節約型水龍頭:具有手動或者自動開啟、關閉和控制出水口水流量的功能,主要類型有延時自閉式水龍頭、紅外線感應式水龍頭、停水自閉式水龍頭、陶瓷芯片水龍頭。使用節約型水龍頭,可以避免出水量無法控制的問題。
節水便器:可以延時自閉便器沖洗閥,是一次沖洗用水量小于6升水的便器水箱。
節水淋浴器:采用延時自動關閉、紅外線感應及腳踏閥等接觸或者非接觸控制的方式,進行水溫調節和流量限制的淋浴器產品,目前這種器具已經普遍在洗浴場所使用,非常省水。
③鼓勵和引導居民盡快在自己的住宅使用節水型器具,在嚴重缺水的城市,嚴禁銷售非節水型器具。
3.1.2使用質優的管道、閥門及其他給水配件
為了避免劣質管道、閥門及其他給水配件帶來的損失,在進行建筑給排水設計的時候,應選用優質的管材。以前長期使用的鍍鋅管管材應該逐步淘汰,因為鍍鋅管長期使用之后容易生銹,造成水質污染,如果長期不使用,放出來的銹水根本無法使用。目前市場的質優管道有PP-R管、PVC-U管、鋁塑復合管或者不銹鋼管等新型管材。而閥門也是節水的關鍵,截止閥、閘閥、蝶閥,這些閥門關閉時嚴密性較好,對建筑給排水節能設計可起到重要的作用。
3.2控制超壓出流
為減少“隱形”水量浪費,促進科學、合理用水,要對給水系統配水點出水壓力進行控制,解決控制給水系統超壓出流的問題,措施有:
3.2.1合理分區
根據給水系統的使用要求、設備材料的特點、維修管理條件和建筑物層數等,并結合室外給水管網的水壓合理確定系統的豎向分區。醫院、住宅、賓館分區最低衛生器具配水點處靜水壓為300-350kpa,辦公樓分區最低衛生器具配水點處靜水壓為350-450kpa。可以這么說,每一個具體工程的最佳給水分區壓力值都可以在綜合考慮建筑物層數、層高,水泵的性能,室外管網的壓力前提下,通過優化設計加以確定的。
3.2.2采用水箱供水方式
采用水箱獨立供水或者水泵-水箱供水、水池-水泵供水等其他聯合水箱供水方式,可以應對用戶供水不正常的情況,不僅供水可靠,水壓穩定,而且各配水點的壓力波動不大,有利于水量節約。
3.2.3設置減壓裝置
給水系統中的減壓節流,首先要以衛生器具的給水配件流出水頭為規范,規定數值,設置該流出水頭的給水配件的額定流量。同時要本著節約用水的原則,因地制宜地在重要的部位上設置減壓裝置,進行調壓節流,減少水量漏失。
3.3完善熱水供應循環系統
集中式熱水供應系統是小區必不可少的給水設施,尤其是熱水循環系統,其質量越來越受重視。完善熱水供應循環系統,是在工程成本允許的范圍內綜合考慮節水效果,根據建筑物的性質、標準,以及地區經濟條件等具體情況,選用支管或者立管循環方式,可在啟動熱水裝置后,不僅能夠使用滿足溫度的熱水,還不用放掉部分冷水之后就能夠正常使用,減少和消除無效冷水的浪費。
3.4消防貯水系統設置加壓
3.4.1建筑給水設計應該單獨設置生活給水系統和消防給水系統,生活給水系統的靜水壓力大約比消防給水系統的靜水壓力小400-500kpa左右,前者300-400pka,后者800kpa。如果按照消防要求水壓值分區,將使得生活給水管超壓,造成生活供水超量;如果按照生活給水水壓要求分區,勢必造成水壓不足,必須通過增加水泵機組數量加以解決。因此,我們要把生活、消防給水系統分開設置,合理設置各個給水系統的豎向分區壓力值,減少能源浪費。
3.4.2消防給水系統要在火災的時候短時間內持續性提供用水,用水量很大。因此在進行建筑物消防給水系統設計的時候,可將消防貯水池與游泳池和水景等合用,提高水量的使用效率,減少浪費。
3.4.3為了避免消防加壓給建筑設計帶來的各種技術性問題,高層建筑區或者小區盡量共用消防水池和加壓水泵,并按照最大需水量來計算消防貯水量。這樣一來,不僅能夠降低工程建設和設備投入的成本,而且還能夠避免由于多座貯水池的換水造成的水量浪費。
3.5提高中水綜合利用率
建筑中水是指建筑物或者小區內的生活廢水及雨水等各種排水經過適當處理后回用于建筑物或者小區內,可減少35%-50%的廢水排放量,同時節約30-40%的水量。建筑給排水的節能設計應該利用中水設施收集、儲存、處理和供給生活廢水及雨水等各種原水,綜合技術、管理、投資等多方面的因素選擇優良的技術處理中水。
3.5.1生活廢水的回收利用
生活廢水應該在工藝設計方面選擇無污泥或者少污泥方式進行處理,防止處理不善造成二次污染,生活廢水處理的設計原則如下:根據當地環保部門和相關規定的要求,確定生活廢水處理程度;結合建筑的特點和整體規劃,外觀設計上與建筑物環境相協調,達到美觀效果;采用簡單實用的工藝進行處理,盡量采用立體布局的高層布置,以節省用地;生活廢水處理的位置應該在建筑的下風向,并與建筑物保持一定的距離,以減少對環境的影響。
3.5.2雨水的回收利用
雨水的回收利用就是將雨水收集起來,并通過處理后得到符合某種水質指標的水資源的再利用過程。回收利用的雨水可用于廁所沖洗、城市綠化和景觀用水等,回收利用途徑和方法如下:① 屋頂花園雨水回收利用系統可削減雨水的徑流量,根據植物的特點選擇空隙率高、耐沖刷的屋頂材料,并在種植區和水體中增加防水和排水措施,確保屋頂不漏水和排水通暢;②屋面雨水積蓄利用系統適宜以采用物化方法,設置集雨區、輸水系統、截污凈化系統、儲存系統、滲透系統和配水系統,并與貯水池的溢流管相聯;③地面雨水截污滲透系統,應將小區內的綠地建設為良好的雨水入滲場地,接納雨水徑流;合理降低綠地的高層,將生態小區的綠地建造成為下凹式綠地;④通過選用耐壓的植物和加大坎高,提高雨水蓄滲效果。⑤結合小區雨水利用,將雨水排入小區的景觀河、湖和洼地等,作為雨水蓄水池,用作小區綠化、消防和澆灌等。?4.結束語
建筑的給排水設計中應該綜合考慮各方面的因素,在建筑工程成本能夠承受的范圍內,并滿足用水安全和用水穩定的情況下,盡量考慮節能用水設計,通過推廣新型節水設備、控制超壓出流、完善熱水供應循環系統 、消防貯水系統設置加壓、提高中水綜合利用率等各種節能設計方法,保護水資源,節約用水,促進的可持續利用。
參考文獻
[1]邱建飛.淺議建筑無循環熱水系統優化設計[J].中國高新技術企業,2009年第09期
[2]游翔.建筑給排水節能措施探討[J].技術與市場,2011年06期
[3]洪巖,王光輝,孫顯鋒.建筑給排水設計節能節水措施探討[J].建筑節能,2008年06期