建筑給排水節能節水技術分析

吳 靜

(山西 太原 030000)

建筑給排水節能節水技術分析

吳 靜

(山西 太原 030000)

介紹了建筑給排水節能節水技術中空氣源熱泵技術的優化措施，研究了給水管道減壓節流的技術方法，并對建筑排水方面污水以及雨水收集技術作了探討，以提升水資源的利用率。

給排水，節水，水資源，供應

1 概述

我國屬于水資源匱乏國家，盡管我國的水資源總量較多，但是人均占有量卻非常的少，再加上我國過去幾年對地下水的極度開發，導致可用水的數量越來越少，水資源匱乏問題不僅影響到人們的正常生活，甚至還影響到了社會的發展。所以在開展建筑項目設計、施工工作時，需著重處理給排水項目，將節能以及節水措施應用到給排水項目中，從而提升水的利用率，減少水資源浪費情況。

2 節能節水技術于建筑給排水方面的應用

1)空氣源熱泵技術的優化應用。在建筑熱水供水系統的選擇、布設方面，由于空氣源熱泵的成本造價相對比較低、高能效比以及污染少，已經受到越來越多建筑業主的認可、使用。比如說加熱1 t熱水，選擇使用空氣源熱泵技術所耗費的成本以及能源要遠小于使用天然器鍋爐、電熱鍋爐以及燃油鍋爐等傳統加熱設備，所以可根據建筑的實際情況科學設置空氣源熱泵裝置，使空氣源熱泵技術的優勢充分體現出來。

以中鐵十二局集團一號樓以及二號樓內所安裝使用的生活熱水供應裝置為例，該空氣源熱泵控制裝置選取的是全自動控制手段，可以設定的操作數值以及所收集到的模擬信號為基礎全自動化的進行補水、加熱以及開停處理。查看該裝置的監控流程界面，能夠直接的看到熱水系統熱泵當前的狀態、水箱的水位以及電動閥處于打開狀態還是關閉狀態?？諝庠礋岜醚b置一般是一次泵循環裝置、熱泵機組、供水裝置以及水箱、回水裝置構成。其中空氣源熱泵機組一共由五臺空氣源熱泵構成，各自均設置了獨立的開關以及進出水閥門，并同時為空氣源熱泵控制裝置提供熱源；在供水系統布設方面，供水系統的兩端需要和保溫水箱以及用戶分別了解，并根據樓層的不同高度，確定供水壓力。在本案例中，根據樓層的不同，將供水壓力劃分為4層，第一層是1樓～4樓，供水壓力大小為3 kg，第二區為5樓～13樓，供水壓力大小為6 kg，第三區為14樓～23樓，供水壓力大小為9 kg，第四區為24樓～33樓，供水壓力大小為11 kg，同時各個供水區均放置了兩個主備水泵。

空氣源熱泵裝置的工作原理為使水不斷的蒸發，進而吸收更多環境內的熱量，之后需對水蒸氣進行壓縮以及冷凝處理，使熱量被放出來，其次需進行節流以及再蒸發，通過不斷的熱力循環，使水不斷的被蒸發、冷凝，這樣就能夠使空氣中的熱量進入到水中。圖1為空氣源熱泵裝置的工作原理。

2)對市政管網余壓進行充分利用，同時使用減壓節流措施設置給水管道。雖然不同城市的供水情況均不相同，但是市政給水管網的供水壓力大多保持在0.2 MPa～0.4 MPa左右。就此需對市政管網壓力進行充分利用，通過分區供水措施，降低由于二次加壓所帶來的能耗。如果市政管網壓力超過0.3 MPa，則可以利用市政管網的壓力向建筑1層～5層直接供水，若建筑層次超過5層，對于超過區域可選取無負壓變頻供水裝備進行供水，進而使市政管網余壓得到更為充分的應用，同時又可將低樓層管網壓力控制在合理范圍之內，大大減少了水資源浪費以及能源浪費問題。

其次還需要將減壓以及節流技術應用到給水管道設置上。這是由于盡管已經對水壓進行分區處理，但仍舊有部分區域的靜水壓力超過300 kPa，這導致部分區域存在嚴重的超壓出流問題，所以除了要根據相關規定要求以及高層建筑的實際情況確定供水分區之外，還應當使用有效、科學的減壓節流技術。就此可考慮使用二次給水前置裝置。該裝置與管網疊壓給水技術的配合使用，使市政管網所剩余的給水余壓得到了充分的應用。這是由于根據公式：

W=γ·Q·g·H節

(1)

式中：Q——提升水量，m3；γ——增強液體容重，其所指的供水容重大小是1 000 kg/m3； g——重力加速度，取9.8 m/s2。

通過配合電量與功之間的換算關系:

(2)

式(2)的意義在于1 kW·h 的電量在理論上能夠提升376.2 t的水1 m，也可以將1 t的水提升 376.2 m。

(3)

其中，ηs為供水效率系數，是由給水裝置供水效率系數以及給水管網所提供的供水效率系數所決定。

通過式(3)換算使用管網疊壓供水方法所節省能耗，可得知市政給水管網所提供的給水揚程越大，建筑項目給水裝置的供水量越大，二次給水前置裝置就會節省更多的能源。

3)污水以及雨水收集技術于建筑排水方面的應用。為了提升水資源的利用率，除了要做到“節流”之外，“開源”也非常重要。在建設建筑排水項目時，需大力推廣使用雨水回收系統以及中水回用裝置，使污水以及雨水通過處理之后得到再利用，這樣一方面可以緩解水源匱乏情況，另一方面還能夠減少污水的排放，從而更好的保護環境。

在中水回收方面，本處的中水指的是污水經過回收處理之后水質達標的非飲用水，中水一般又可以被稱作再生水。由于中水主要的來源是污水，同時中水一般會應用在花草澆灌以及公共廁所的沖洗等方面，這樣一方面能夠優化生態環境，另一方面可降低水資源應用上的成本、費用，再加上污水處理回收的成本較低，所以建筑建設企業可考慮污水處理設備的投入。

在雨水回收方面，一般需基于當地的降雨量確定雨水收集方案以及收集系統的放置位置。相比于污水，雨水的受污染程度相對較低，同時隨著科學技術的發展，雨水收集系統以及裝置的成熟程度越來越高，因此雨水收集系統的安裝布設不再是難事。

比如說在住宅建筑雨水收集系統的布設上，可考慮在地下建立一個容積適當的貯水構筑物，該貯水構筑物中應當包含兩個塑料水箱，以用于儲存雨水以及廢水。由于污水以及雨水的受污染程度不同，所以必須要分開放置，防止水質受到交叉污染。水箱的體積需基于當地的廢水利用情況以及降雨量確定。污水以及雨水水箱可以共用出水管以及水泵。另外水泵上應當安裝兩個閥門，并將其分別和雨水吸水管以及廢水吸水管連接，具體可見圖2。

3 結語

我國經濟在近幾年已經得到了很大的發展，所作出的成績已經令世人矚目。但是我國經濟發展的代價是水資源的過度開采、極度浪費，水資源匱乏問題越來越突出。所以，為了響應節能減排號召，建設建筑工程項目時，需將節能節水技術應用到給排水項目中，在保證人們生活質量的情況下，大大降低建筑污水的排放量，提升水資源的利用率。另外，在水資源節約方面，不僅要應用先進的設備、技術，更重要的是提升人們的節水意識，使人們能夠自覺節約用水，這樣雙管齊下，我國水資源浪費問題必將得到很好的解決。

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Analysis on energy-saving and water-saving technologies of building water supply and drainage system

Wu Jing

(Taiyuan030000,China)

The paper introduces air-source heat pump technology optimizing measures of water-saving and energy-saving technologies of building water supply system, studies pressure-reducing and flow-saving technologies of water supply pipeline, and explores sewage collection and rain water collection technologies from the aspect of building water drainage, with a view to improve water source utilization rate.

water supply and drainage, water saving, water resources, supply

1009-6825(2015)28-0179-02

2015-07-29

吳 靜(1981- )，女，高級工程師，身份證號：14022519810201002X

TU991.64

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