基于节水节能的建筑给水系统优化技术研究

论文摘要

随着城市化的不断飞速发展,全球水资源和其他不可再生能源的缺乏现状越来越严重,建筑用水量在整个用水系统中占有的比重也逐步增大,其中建筑给水系统具有耗水量和耗能量巨大的特点,尤其在数量急剧增加的高层建筑系统中,表现更为明显,要减少资源利用量,并充分利用有限的资源,就迫切需要在建筑给水系统中实现节水、节能的目标。国外应对环境的要求都对给水系统展开了大量的研究,致力于不断发展节水、节能的新技术,但改造的效果还不完善,特别是我国起步较晚,技术发展上还有许多不足之处,因此,研究适合我国给水条件的节水、节能技术具有重要的意义。本文从当前资源的利用现状考虑,讨论各地研究的技术成果,分析我国对节水、节能的现状和有待解决的问题,为改善这一现状,做出以下研究。分析了地域差异和资源条件,综合节水、节能以及经济的要求等影响给水方式的因素,在此基础上利用层次分析法进行建筑给水系统方式的优劣性分析比较,得出不同条件下的给水方式在节水节能方面的贡献,针对地区的差异性,提出建筑节水、节能改造方案的实施以及改造效果评价提供参考模型,并对已有方式进行了高效利用分析与讨论。在研究给水器具对压力要求的基础上,对人们生活用水习惯、卫生器具使用规律进行了调研分析、讨论了卫生器具压力与舒适度的关系,对超压与节流的关系进行理论分析并提出了解决方法,通过对建筑内出现的超压现象实测分析,提出了通过减压装置进行建筑给水压力系统的优化的方法与建议。根据管材对给水系统能耗的影响,对目前常见的给水管材进行市场调研,依据调研收集的数据,对管材的特性、能耗及经济进行比较,优化管材的应用。针对节水、节能的技术分析,结合经济分析法,进行综合要求的优化配置,建立目标函数,并分析其适用条件。建筑节水、节能技术优化与评价的研究,主要目的是寻求给水系统的最优配置,为给水系统的节水节能设计提供了理论支持,为建筑给水系统的运行维护提供参考依据,为我国建筑给水系统节水节能服务。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 国外建筑给水系统发展现状
• 1.1.2 国内建筑给水系统发展现状
• 1.2 现有给水系统的问题
• 1.2.1 供水需求短缺
• 1.2.2 用水浪费
• 1.2.3 能量浪费
• 1.3 国内建筑给水系统发展方向
• 1.4 研究的目的意义、内容和方法
• 1.4.1 研究目的意义
• 1.4.2 研究内容和方法
• 2 建筑给水系统节水、节能技术综述
• 2.1 开源
• 2.1.1 中水回用
• 2.1.2 建筑雨水利用
• 2.1.3 绿色能源的利用
• 2.2 节流措施
• 2.2.1 日常节水
• 2.2.2 超压出流的控制
• 2.2.3 管道漏损控制
• 2.3 节能措施
• 2.3.1 改进二次供水
• 2.3.2 改进热水系统
• 2.4 本章小结
• 3 建筑给水系统供水方式的优化
• 3.1 优化考虑因素
• 3.2 优化方法
• 3.2.1 给水系统优化层次分析法
• 3.2.2 优化递阶层次分析图
• 3.3 优化计算结果
• 3.3.1 水资源相对缺乏地区的选择
• 3.3.2 能源相对匮乏地区的选择
• 3.3.3 水资源与能源综合分析
• 3.4 结果分析讨论
• 3.5 本章小结
• 4 给水系统压力的优化
• 4.1 给水器具对压力的要求
• 4.2 用水习惯分析
• 4.2.1 日常用水习惯
• 4.2.2 卫生器具使用频率
• 4.2.3 卫生器具压力与舒适度
• 4.3 超出压力H 与Q 的关系
• 4.3.1 给水压力与流量的关系
• 4.3.2 超出压力与节流的关系
• 4.3.3 改善超压出流方法
• 4.3.4 最优配置的选择
• 4.4 超压出流实验及减压计算
• 4.4.1 实验方法及数据
• 4.4.2 减压改善措施及结果比较
• 4.4.3 减压措施与经济分析
• 4.5 本章小结
• 5 给水系统管材的优选
• 5.1 管材的特性
• 5.2 管材能耗比较
• 5.3 管材价格比较
• 5.4 本章小结
• 6 节水与节能技术与经济分析
• 6.1 技术经济分析方法
• 6.1.1 方法选择
• 6.1.2 减压效益
• 6.1.3 热能耗费
• 6.1.4 管道材料分析
• 6.2 节水节能优化配置
• 7 结论与展望
• 7.1 研究成果与创新
• 7.2 研究中的不足与今后的研究方向
• 致谢
• 参考文献