超高层建筑给水排水设计中的节能、节材研究王秀娜

超高层建筑给水排水设计中的节能、节材研究王秀娜

河南中科建筑规划设计有限公司河南省郑州市450052

摘要:水资源短缺、电力供应短缺和原材料短缺的矛盾已成为现代社会发展中不容回避的问题。对建筑给水排水设计来说,对现有设计进行不断优化,最大限度地节约每一寸管道、节省每一个阀门、降低每一度电力消耗,是每一位建筑设计者急需解决的问题。本文主要针对建筑给排水节能设计所具有的重要意义、建筑给水排水设计中节能、节材存在的问题以及高层建筑给水排水设计中的节水节能措施进行简要分析。

关键词:超高层建筑;给水排水;节能;节材

一、建筑给排水节能节材设计所具有的重要意义

一是能源运用的日趋紧张,对建筑给水排水工程提出了新的理念与规范,如何在资源紧张的趋势下,大力发展经济,变成了当今亟待处理的问题。建筑节水给水排水概念的提出,对水资源的运用有着极其重要的影响和效果,对经济建设开展而言更是有着十分重要的影响含义。建筑行业要想取得长久的开展,就必须加强对节能节材建筑的管理,将其真实运用到实践的生活中才可以说是真实的推动了经济的开展,社会的进步。

二是随着经济的发展,保护环境越来越重要。建筑节能给水排水概念的提出,对削减水污染物的排放有极好的改进,并能促进水资源的再循环运用,对保护环境有着很重要的意义。

三是经济建设的不断发展,大大提高了人们的生活品质,同时对建筑生活环境也提出了新的标准及其需求,在资源极其匮乏的环境下,大力提倡节能、节材建筑给水排水设计完全符合社会发展建设的需要,对公民的生活质量有现实意义。经过节能降水消耗,从而使水资源利用率得到了充分的利用,满足了建筑节能给水排水的标准需求。

二、建筑给水排水设计中节能节材存在的问题

一是给水系统的压力问题。给水体系包括两方面,一是低区供水体系,依靠稳压装置及其变频气罐进行供水需要,或者还能够直接运用高位水箱进行供水,这种低水位供水体系相对简略,没有过多的冗杂程序,很简单被运用。二是高区供水,这种供水是在屋顶进行高水位供水,就当前而言,在大多数的建筑物集体中都将考虑到这种供水体系以便到达平衡。

二是热水系统的布置问题在建筑给水排水建设中,最主要的就是热水供应体系的安装与运用。在运用过程中,往往会由于加热设备的不稳定,而致使水管的热胀或者是排气时出现异常,这就很容易致使不安全事端的发生。

三是雨水管道设置不得当。就当前建筑物施工而言,大多数的雨水排水管道都不是独立设置的。在正常情况下,这种雨水管道是完全可以满足需要,但是随着雨量的增大,周围建筑物的增多,在发生雨水淤积的情况下就很难实现现实的需求,致使淤积物不断添加,污染物急剧上升,空气质量也会遭到严重的影响,对此,在建筑给水排水管道规划时,一定要归纳多方面的影响要素,进行合理的优化设计。

三、高层建筑给水排水设计中的节水节材措施

一是合理设置湿式报警阀。以一栋建筑高度为120m的大楼为例,需要喷淋水泵压力为1.7Mpa。在整个自动喷水灭火系统的各个组成部分中,结合喷淋设备的技术参数得知:湿式报警阀的最大工作压力为1.2Mpa;普通玻璃球下垂型喷头的额定工作压力为1.2Mpa,出厂试验压力为3.0Mpa;一般水流指示器的额定工作压力为1.2Mpa,出厂密封测试压力为2.4Mpa;对夹式安全信号蝶阀的额定工作压力可达1.6Mpa。根据《自动喷水灭火系统施工及验收规范》的规定,当喷淋系统工作压力较大时,采用无缝钢管以及额定工作压力较大的阀门等材料即可满足系统的设计及施工验收需要。结合上面的分析,在整个自动喷水灭火系统设计中,湿式报警阀的最大工作压力只有1.2Mpa,小于整个系统的其他组件。在项目设计中,若按照常规设计,采取在地下室和避难层分别设置湿式报警阀的做法:需要在避难层内设置若干套湿式报警阀,供建筑高区自动喷水灭火系统使用;在地下室消防水泵内设置若干套湿式报警阀,供避难层以下的低区自动喷水灭火系统使用。根据相关规范要求,需保证低区报警阀前水压不得超过1.2Mpa,则需在低区湿式报警阀组前的环状管网上设置减压阀组。减压阀组采用两组并联,报警阀前后设置控制阀门,并在报警阀前加设过滤器。由于报警阀前后的控制阀门采用普通手动阀门,一旦减压阀出现故障的情况下,控制阀门不具备自动关闭功能。所以两组报警阀组不具备故障情况下的自动切换功能,能手动进行切换,但是由于报警阀分散话置,从一定程度上增加值班人员的工作强度。为了解决上述不足,进一步确保湿式报警阀的安全,采用湿式报警阀集中设置的方式,且全部设在避难层。由于避难层的建筑高度大约在60m左右,喷淋水泵减去报警阀和喷淋水泵之间的高差(淋水泵设在地下三层),从而可以确保湿报警阀阀前压力小于1.2Mpa。由于报警阀集中设置,无需在阀前设置减压阀组即可有效保证报警阀阀前压力,从而可以充分确保报警阀的安全,进一步提高了整个自动喷水灭火系统的可靠性并降低了工程的造价,有利于系统日后的运行、维护管理。

二是一管多用。高层建筑本身竖向立管较多,必然占用建筑物内有限的建筑面积,在保证建筑使用功能的前提下,对管道系统进行合理优化,尽可能减少竖向管道数量,既利于节省管材,同时也增加建筑使用面积。所以在设计喷淋平面的时候,要结合厢水排水管道的设置位置,在靠近两水管道处合理设置喷淋末端试水装置,这样就可以把屋面雨水管道兼做喷淋末端试水排水管道,既满足了相关规范的要求,又减少了排水立管数量,减少了工程造价,更有效的使用室内建筑面积。

三是循环冷却水塔的设置。对于有中央空调冷却循环水系统的建筑,结合高层(多层)建筑主楼、裙房和室外场地,合理选择冷却塔的摆放位置,对于节省造价、降低后期运行成本有着重要意义。建筑专业和室外环境允许的情况下,在室外场地上(绿化地内)直接设置冷却塔是不错的选择。冷却塔的位置距离空调制冷机组越近,相比之下更节省循环冷水管道,也有利于降低循环冷却水系统的造价及建、安成本,同时循环冷却水管道长度越短,系统管路的水头损失越低,利于减小循环冷却水泵的扬程,也降低了系统后期的运行费用。地面风速比起高空要小,当冷却塔位置设置越低,循环冷却水的飘失水量也就越小,相应循环水系统的补水也越小,更利于系统的节水。冷却塔设置位置较低,循环冷却水系统的补水可充分利用市政水压完成,避免了冷却塔补水系统的二次加压,降低了系统的运行费用。如果能够在室外地面上直接设置冷却塔没,降低了冷却塔在屋面上设置时所增加的屋面荷载,节省了结构造价。考虑美观需要,要求冷却塔厂家对塔体(方形横流式冷却塔)进行适当美化。由于冷却塔设在室外绿地上,为了防止室外落叶进入冷却循环水系统,设计要求在冷却塔的塔顶出风口上设置钢丝网。该系统经过空调季节运转,运行情况良好。同时,根据建成后的实际效果来看,由于室外冷却塔处理得当,相当于一个室外小品,对于丰富建筑环境,起到了不错的效果。

结语:充分贯彻“节水、节材、节地、节能、环保”的设计要求成为摆在每个给排水设计师面前的一个不容回避的责任。这就需要我们在设计中,充分理解设计中的每一个细节,在证设计功能需要的前提下,从每一处最大限度的节约每一米管道、节省每一个门、降低每一度电力消耗,充分减少系统建造及运行成本。

参考文献:

[1]海瑛.超高层建筑给水排水设计中的节能节材研究[J].河南建材,2016(05):87+90.

[2]王林强.超高层建筑给水排水设计中的节能与节材研究[J].门窗,2013(02):235.

[3]王琪海,马双群.超高层民用建筑消防给水方式分析[J].给水排水,2012,48(04):74-77.

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