城鎮(zhèn)建筑給排水節(jié)能問(wèn)題研究

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         摘要：本文主要介紹了在高層建筑水頭的利用方面，生活與消防系統(tǒng)設(shè)置方面，減壓節(jié)流方面，熱水供應(yīng)方面，水泵選擇方面的節(jié)能新方法、新技術(shù)、新措施。 

　　 關(guān)鍵字：城鎮(zhèn)建筑，給排水，節(jié)能    　　 前言  　　 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，建筑給排水業(yè)也有著長(zhǎng)足進(jìn)步。我們進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，城鎮(zhèn)建設(shè)與管理規(guī)劃提出了許多建筑給排水技術(shù)的重大課題。建筑給排水技術(shù)作為現(xiàn)代城市建設(shè)技術(shù)的重要技術(shù)之一，已經(jīng)發(fā)展相對(duì)成熟。因此在建筑給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)全面考慮，在滿(mǎn)足用水安全穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性的前提下，盡量考慮到設(shè)計(jì)中的環(huán)保節(jié)能問(wèn)題。  　　 1 城鎮(zhèn)建筑給排水能耗現(xiàn)狀  　　 建筑給排水專(zhuān)業(yè)在建筑能耗中所含的內(nèi)容主要有人民生活及從事游樂(lè)、工藝、綠化、生產(chǎn)、環(huán)境衛(wèi)生、水景等活動(dòng)的排水、給水、生活熱水、循環(huán)用水、消防供水、重復(fù)用水等需要的能耗，建筑能耗約占整個(gè)社會(huì)能耗的1/3。我國(guó)目前建筑能耗占總能耗的28%，現(xiàn)在住房面積約有400億m2，而能達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑只有百分之零點(diǎn)幾，新建的也只有15%達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。要是能達(dá)到像丹麥那些國(guó)家一樣的節(jié)能水平，那能耗就可以降低70%以上。我們面臨著一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題是建房者對(duì)節(jié)能沒(méi)有概念，不能在整個(gè)設(shè)計(jì)及實(shí)施上貫徹節(jié)能措施。[1]  　　 2 給排水節(jié)能措施  　　 2.1 高層建筑  　　 通常情況下，對(duì)于高層建筑城市管網(wǎng)的水壓難以完全滿(mǎn)足其供水要求。因此某些工程設(shè)計(jì)中將城市管網(wǎng)送來(lái)的水直接排到貯水池中，結(jié)果白白損失掉了原來(lái)的壓頭，尤其是當(dāng)貯水池位于最底層時(shí)，把水力壓頭轉(zhuǎn)化成負(fù)壓頭，在經(jīng)濟(jì)上非常的不合理。城市給水管網(wǎng)的余壓，一般可以滿(mǎn)足建筑低層的用水壓力。有的工程因?yàn)樾藿ㄙA水池，而放棄使用市政管網(wǎng)的可資用壓力，這是能源的浪費(fèi)，不可取。高層建筑下面的幾層常常是用水量非常大的公共服務(wù)商業(yè)設(shè)施，如：洗衣房、公共浴室、美發(fā)廳、汽車(chē)庫(kù)等這部分用水量在建筑物的總用水量中占有相當(dāng)大的比例。如果能量全部由貯水池及水泵加壓供水，對(duì)電能的消耗將是一個(gè)極大的浪費(fèi)，所以應(yīng)該重視管網(wǎng)輸送水壓頭的充分利用。  　　 2.2水管道的節(jié)流減壓  　　 高層建筑給水系統(tǒng)豎向分區(qū)后仍應(yīng)注意減壓節(jié)流問(wèn)題。在我國(guó)現(xiàn)有建筑中，給排水系統(tǒng)的超壓出流現(xiàn)象是是比較嚴(yán)重的而且普遍存在。節(jié)能方面，這一點(diǎn)也往往容易被忽視。給水管道出水壓力過(guò)大容易發(fā)生超壓出流而造成水資源浪費(fèi)。衛(wèi)生器具額定流量是流出水頭為0.20MPa~0.30MPa前提條件下所計(jì)算出的流量，但是分區(qū)后各區(qū)最低層配水點(diǎn)靜水壓仍高達(dá)0.3MPa-0.4MPa，造成衛(wèi)生器具實(shí)際出水流量是額定流量4-5倍。此時(shí)，不僅易產(chǎn)生水擊、噪聲和振動(dòng)，致使管件損壞、破裂，隨之帶來(lái)了水量浪費(fèi)、系統(tǒng)超壓的弊病。此外如果壓力過(guò)高，給排水系統(tǒng)往往會(huì)帶來(lái)噪音，噪音超過(guò)40dB時(shí)，人就會(huì)感覺(jué)不舒服。減壓節(jié)流有效措施是控制給水系統(tǒng)配水點(diǎn)出水壓力，分區(qū)供水壓力應(yīng)按“規(guī)范”3.35條執(zhí)行，提出配水點(diǎn)前安裝節(jié)流孔板、減壓閥等措施來(lái)避免部分供水點(diǎn)超壓。但工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往是以控制用水點(diǎn)處P=0.35MP就不再減壓了。即應(yīng)以配水點(diǎn)處?kù)o壓P=0.45MPa為界進(jìn)行分區(qū)，且P>0.35MPa時(shí)宜加支管減壓。但從節(jié)能的考慮，應(yīng)將水表前支管壓力控制為>0.15MPa。[2]  　　 2.3生活給水和消防給水分開(kāi)  　　 生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)兩者分別單獨(dú)設(shè)置才是高層建筑給水設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題。故若在生活給水靜水壓值分區(qū)內(nèi)，則會(huì)使得消防給水系統(tǒng)相對(duì)增加水泵機(jī)組數(shù)目。若在消防要求的靜水壓力值分區(qū)內(nèi)，容易造成生活給水管道超量供水等問(wèn)題；但是減壓閥降壓節(jié)流措施的常年使用又勢(shì)必造成電能的浪費(fèi)；所以，無(wú)淪從節(jié)能節(jié)流還是節(jié)約工程投資、運(yùn)行管理方便的各個(gè)角度來(lái)看，均應(yīng)把消防生活給水系統(tǒng)分開(kāi)設(shè)置。這樣便于合理確定各給水系統(tǒng)豎向分區(qū)壓力值，避免造成能量浪費(fèi)。  　　 2.4合理選用變頻水泵  　　 （1）采用變頻變壓變流量的給水方式，在不設(shè)調(diào)節(jié)水箱供水方式中優(yōu)先采用。該種水泵調(diào)節(jié)水泵的流量是基于實(shí)際用水量的，這樣可避免供水系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，以最不利情況計(jì)算為基準(zhǔn)所引起的水、電的浪費(fèi)問(wèn)題，目前各類(lèi)資源十分匱乏，在今天有著廣闊的前景。同樣，循環(huán)水泵運(yùn)行也可采用變流量變揚(yáng)程自動(dòng)控制系統(tǒng)也可用在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，水泵自控技術(shù)及各種監(jiān)測(cè)儀表和新型感溫材料能夠發(fā)揮作用。  　　 （2）其次可以采用變頻恒壓變流量的方式時(shí)，工作水泵應(yīng)選用2臺(tái)或2臺(tái)以上，宜采用大小水泵搭配的形式，并設(shè)氣壓罐小流量給水來(lái)配合不同級(jí)配工作泵的流量以1/2的流量梯變，；工作壓力的設(shè)定應(yīng)接近水泵工頻運(yùn)行時(shí)高效段揚(yáng)程的下限。  　　 2.5 熱水供應(yīng)系統(tǒng)  　　 熱水水源的利用在建筑物的熱水供應(yīng)中可采用水源熱泵、太陽(yáng)能、地源熱泵技術(shù)。在不對(duì)水體和土壤造成污染和浪費(fèi)的情況下采用水源熱泵、地源熱泵技術(shù)，。如通過(guò)表層地下水為載體，或?qū)⒈P(pán)管埋在土壤中以盤(pán)管內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)為載體，將這些地溫?zé)嵩串a(chǎn)生的熱量輸送到水源熱泵進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生熱水。  　　 對(duì)于熱水系統(tǒng)的節(jié)能，主要是提高熱能利用率、 減少熱損失和熱能的重復(fù)利用、 開(kāi)發(fā)新能源等幾個(gè)方面。太陽(yáng)能是新能源，一種取之不盡的能源，推廣應(yīng)在熱水系統(tǒng)是節(jié)能最根本的方法。要加強(qiáng)余熱的回收和利用(包括煙氣余熱、工業(yè)余熱、蒸凝結(jié)水、廢熱、熱風(fēng)能量的回收和梯級(jí)利用)，變廢為寶，既可節(jié)能又消除了污染有條件的地區(qū)可優(yōu)先采用。此外，地?zé)崴Y源豐富且允許開(kāi)發(fā)的地區(qū)，據(jù)水質(zhì)、水溫等條件，用其作熱源。如果有條件可采用城鎮(zhèn)鍋爐房的熱水或蒸氣作熱源來(lái)加熱熱水，也可直接用其作為生活熱水。如果當(dāng)?shù)仉娏?yīng)較富裕，可以制定鼓勵(lì)夜間使用低谷電的政策時(shí)，可采用電能作熱源或直接制備生活熱水。還可采用燃油、燃?xì)鉄崴畽C(jī)組制備熱源或直接供應(yīng)生活熱水，或是專(zhuān)用的蒸氣或熱水鍋爐制備熱源。[3]  　　 2.6屋頂雨水的收集利用  　　 實(shí)測(cè)結(jié)果及調(diào)研可知，耗水就是耗能。也可以從節(jié)水的角度，來(lái)進(jìn)行給排水的節(jié)能問(wèn)題。收集雨水就是一項(xiàng)非常有效的措施。但是多年來(lái)人們把更多的注意力放在解決雨水排放問(wèn)題上，在城鎮(zhèn)中雨水向來(lái)作為廢水排入下水道中，對(duì)收集沒(méi)有太重視。城鎮(zhèn)的建筑規(guī)劃中，可以在樓頂設(shè)置有專(zhuān)門(mén)用于收集雨水的蓄水池，或者直接沉淀和過(guò)濾等的簡(jiǎn)單稍加處理過(guò)程用于沖洗廁所。雨水回收利用不僅可以節(jié)約水資源，還可維持和改善小區(qū)生態(tài)環(huán)境，但雨水較難收集。在住宅學(xué)校、小區(qū)、工廠應(yīng)發(fā)展雨水積蓄工程。在降雨充沛的城鎮(zhèn)，應(yīng)重點(diǎn)建立設(shè)施，以便于收集使用雨水。在屋頂搜集的雨水，一旦建立起一定的規(guī)模，可以借助屋頂?shù)乃^，來(lái)進(jìn)行一些對(duì)水質(zhì)量要求比較低的應(yīng)用，這樣一來(lái)同時(shí)節(jié)約了水和能源，一舉兩得。雨水如果作為補(bǔ)充用水，那么將會(huì)大大節(jié)約水的使用，由此可以進(jìn)而減少了給排水中的耗能問(wèn)題，這項(xiàng)措施，節(jié)水節(jié)能又對(duì)構(gòu)建綠色城鎮(zhèn)十分有幫助，有著什么廣闊的應(yīng)用前景，在國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始投入建設(shè)了。[4]  　　 3結(jié)論  　　 （1）在建筑給排水設(shè)計(jì)上，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能應(yīng)該采用如下措施：高層建筑的水頭利用、水管道的節(jié)流減排、熱水供應(yīng)系統(tǒng)的改善、合理選用節(jié)能設(shè)備和通過(guò)節(jié)水來(lái)節(jié)能。  　　 （2）建筑給排水節(jié)能的關(guān)鍵是從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)抓起。合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要既滿(mǎn)足使用功能又滿(mǎn)足節(jié)能要求。節(jié)能需要多種技術(shù)的綜合應(yīng)用，結(jié)合建筑的特點(diǎn)、地區(qū)的具體情況采取不同節(jié)能方式的組合。  　　 參考文獻(xiàn)  　　 [1]中國(guó)建筑協(xié)會(huì)建筑師分會(huì)建筑技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)等.綠色建筑與建筑技術(shù)[M].中國(guó)建材工業(yè)出版社，2006，6.  　　 [2]鄒漢謙.談供配電系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)措施[J] .深圳土木與建筑,2008,1.  　　 [3]付婉霞， 曾雪華 建筑節(jié)水的技術(shù)對(duì)策分析[J]給水排水， 2003，2 9 ( 2 ) : 4 73  　　 [4]李旭東，章崇倫. 試論二次供水系統(tǒng)的優(yōu)化方案.[J]天津建筑給水排水技術(shù)信息，2004（6）：1 9 -2 1.