張立華 胡海濱
摘 要:經濟社會的發展,促進了我國給排水業的全面進步。但是,對于身處水資源相對短缺的國家的我們來說,如何在建筑給排水工程中既能滿足用戶的正常用水需求,又能實現節水節能,是我們應該面對的一個問題。
關鍵詞:建筑;給排水;工程;節能;技術
1 建筑節水形勢的嚴峻
隨著國民經濟的快速發展,人民生活水平和生活質量在不斷改善和提高,建筑給水排水設施也越來越多樣化,從過去一棟樓一只水龍頭發展到現在一戶兩衛,衛生器具也從過去的一只大便器、一個洗菜池的傳統設置發展到大便器、洗臉盆、淋浴器、凈身器、洗滌池、洗衣機等現代設置,導致在城市總用水量中建筑內部用水的所占比例逐年增加,在進行建筑給水排水工程設計中應全面考慮,在滿足用水安全穩定性以及經濟性的前提下,盡量考慮到設計中的節水節能問題。
2 水量浪費的隱患
在平日的給排水設計工作中,如何設計從而達到節水、節能的效果是值得我們每一個設計師認真思考并予以重視的問題。本人主要從事給排水的設計工作,經過分析和統計,以下幾個方面水量的浪費是值得特別關注的。
2.1 超壓出流造成的“隱性”水量浪費
衛生器具給水額定流量是指為滿足使用要求,衛生器具配水出口在單位時間內流出的規定水量。流出水頭是保證給水配件流出額定流量在閥前所需的靜水壓。給水配件閥前壓力大于流出水頭,給水配件在單位時間內的出水量超過額定流量的現象,稱為超壓出流現象,該流量與額定流量的差值,為超壓出流量。給水配件超壓出流,不但會破壞給水系統中水量的正常分配,對用水工況產生不良影響,同時因超壓出流量未產生使用效益,為無效用水量,即浪費的水量。由于它在使用過程中流失,不易被人們察覺,屬“隱性”水浪費,因而至今未引起足夠重視。然而這種“隱性”水量浪費在各類建筑中不同程度地存在,其浪費的水量是十分可觀的。
2.2 熱水系統的無效冷水量
我國熱水供應系統的水量浪費也較為嚴重,主要表現在開啟配水裝置后,不能及時獲得滿足使用溫度的熱水,往往要放掉不少冷水后,熱水設備才能正常使用。這部分流失的冷水,未產生使用效益,可稱無效冷水,也即浪費的水量。
2.3 管網及閥門泄漏
管道銹蝕、閥門的質量等導致大量的水無謂的消耗。經常都能看到路邊的給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門連接處往外冒水,埋在地下的看不見的更不知道有多少。用戶們經常反映浮球閥經常損壞、漏水,不論是用于水池、水箱還是馬桶上使用的,其質量的低劣直接導致大量水從溢流管流出。
2.4 二次污染造成的水量浪費
二次污染事故的發生,使得建筑給水系統不能正常工作,造成用戶用水困難。同時,受到污染的水將會被排放;對供水系統的清洗處理,也需耗費大量的自來水,這些都造成了水的嚴重浪費。
3 節水節能措施在建筑給水排水設計中的應用
3.1 控制超壓出流
3.1.1合理配水點水壓
我國現行的GB 50015-2003建筑給水排水設計規范中,雖對給水配件和入戶支管的最大壓力作出了一定的限制規定,但這只是從防止因給水配件承壓過高而導致損壞的角度來考慮,并未從超壓出流的角度來考慮,因此,壓力要求過于寬松,對限制超壓出流沒有起到作用[1]。為了減少超壓出流造成的水量浪費,應根據建筑給排水系統超壓出流的實際情況對給水系統壓力做出合理限定。
3.1.2采取減壓措施
高層建筑應采取豎向分區供水,各分區內用水點處供水壓力不大于0.20 MPa[2],可在需要減壓的各個入戶管上設置減壓閥;在需減壓的各層設置不同孔徑的減壓孔板來消耗過剩壓力;此外還可使用小口徑的節流塞等。根據試驗,當配水點壓力不小于0.20 MPa時,水嘴流量明顯比額定流量增大,所以對于支管壓力較大時,應進行減壓。常用方法是支管上設減壓孔板或質量較好的減壓閥等。減壓閥具有較好的減壓效果,可使出流量大為降低。設置減壓孔板或節流塞相對于減壓閥來說,系統比較簡單,投資較少,管理方便。
3.2 集中熱水供應系統必須減小或消除冷水量的浪費
大多數集中熱水供應系統存在嚴重的浪費現象,主要體現在開啟熱水裝置后,不能及時獲得滿足使用溫度的熱水,而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。這種水流的浪費現象是設計、施工、管理等多方面原因造成的。如在設計中未考慮熱水循環系統多環路阻力的平衡,循環流量在靠近加熱設備的環路中出現短流,使遠離加熱設備的環路中水溫下降;熱水管網布置或計算不合理,致使混合配水裝置冷熱水的進水壓力相差懸殊,若冷水的壓力比熱水大,使用配水裝置時往往要出流很多冷水,之后才能將溫度調至正常。同一建筑采用各種循環方式的節水效果,其優劣依次為支管循環、立管循環、干管循環,而按此順序各回水系統的工程成本卻是由高到低。因此,新建建筑的集中熱水供應系統在選擇循環方式時需綜合考慮節水效果與工程成本,根據建筑性質、建筑標準、地區經濟條件等具體情況選用支管循環方式或立管循環方式,盡可能減少及至消除無效冷水的浪費。
3.3 選擇節水型衛生器具及新型節水龍頭
節水節能設備主要包含兩方面的內容:節水衛生器具和配水管材。只要不影響衛生器具的使用功能,應盡量采用節能型的新型衛生器具。現在比較流行的腳踏開關淋浴器、真空式大便器等都能起到不同程度的節水節能作用。我國相關的法規嚴格控制用水器具對水資源和能源的浪費,例如,嚴禁大、中城市住宅中采用一次沖洗水量在9 L以上的便器等相關條例,可見衛生器具和配水器具的節水性能對整個建筑節水節能的效果有著直接影響。所以我們在選擇節水型衛生器具和配水器具時,不僅要考慮價格因素和使用對象,還要考察其節水性能的好壞。另外,采用合適的水龍頭也可起到節能節水的作用,在水壓相同的條件下,節水龍頭比普通水龍頭有著更好的節水效果,節水量為30%~50%,大部分在20%~30%之間,且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方,節水龍頭的節水量也越大。
3.4 合理設置消防貯水池
對于同層建筑或成片小區來說,盡可能共用一個消防水池一個消防水箱和一套加壓系統,即以區域集中消防加壓貯水系統取代各建筑物中的單個消防加壓貯水系統,既可避免消防加壓給各建筑設計帶來的諸多技術問題,又可以節省工程建設和設備投資,降低運轉費用,便于集中管理,還可避免多座貯水池的大量消防貯水以及定期換水而造成水資源的浪費。另外還可考慮消防水池與游泳池、水景或其他非生活用水水池合建,使消防水池的水流動起來,這樣消防水的水不至于變成死水,達到節水和一水多用目的。
4 結語
建筑節水工作涉及到建筑給水排水系統的各個環節,建筑節水各方面的措施是相互聯系、相互制約、相輔相成的,必須把建筑節水工作作為一個系統工程來抓。首先應從給水系統和熱水系統的設計上限制超壓出流和無效冷水量的產生;其次應防止建筑給水系統二次污染造成的水量浪費;同時還應合理配置節水器具、水表、消防貯水池等硬件設施,只有這樣才能獲得最大的節水效果。
參考文獻
[1]劉東心,高洋.建筑給排水節水節能新技術[J].黑龍江科技信息,2008(8):223.
[2]GB 50555-2010,民用建筑節水設計標準[S].
[3]李躍剛.給排水專業設計中如何做到建筑節能[J].天津建設科技,2007(sup):14-15.