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摘要:我国是世界水资源比较贫乏的国家之一,水资源污染问题也日益严重,节能节水的问题显得日益重要。本文阐述我国建筑给排水中水利用的现况,多角度的分析了建筑给排水中节能节水所面临的问题与解决措施。
关键词:建筑给排水;节能节水;超压出流;中水系统
1、研究背景
能源和水资源是关系国家经济社会可持续发展的重要战略性资源,但随着我国工业发展、人口增多、以及水污染等因素影响,能源日益短缺,水资源告急这一现象不得不提上日程去解决。据调查显示地球上淡水资源仅占地球总水体的2,53%,在其中可以直接利用的水量仅占淡水的0,03%[1]。我国是世界水资源最贫乏的国家之一,人均水资源量仅为世界平均水平的1/4。因此在节能节水问题的探讨与研究已经刻不容缓。
2、建筑给排水中节能节水面临的问题
建筑给排水中的节能节水是国家经济发展的需要、是环境保护的需要更是提高人民生活的需要。调研发现建筑给排水中的节能节水面临着以下问题。
2、1超压出流导致水资源浪费
超压出流定义是指在给水配件前的静水压力要大于所需求的静水压力,国家测试标准为0,15MPa,所超出需求的静水压力的差值为超压出流的流量[2]。因为现阶段工艺以及设计的因素,这部分的流量损耗较大,不会产生正常的使用效益而且不易被人察觉,这一部分流量也被人称为隐形流量。除却造成较大的流量损失外,还会有如下危害:(1)在使用水龙头时,水压正常时会自然喷出,超压出流会导致出口压力过大,水龙头在使用时会成射流喷溅,影响居民使用;(2)在同一个支管上的用户,如果出现超压出流现象,会破坏支管上的水压平衡,会导致末端用户不能正常使用;(3)若系统中配水点超压出流,不仅会减少用水器具、阀门使用寿命,还会产生噪音影响居民正常使用。
2、2热水系统干管循环浪费水量
在正常使用热水器时,不管是在家里还是在酒店都会面临一个很实际的问题,在开启热水用水器具的时候,会因为管道里存有冷水,热水无法及时循环到用水器具,短时间内无法获得符合设定温度要求的热水,这一部分的水无法得到有效利用,造成水资源浪费。这一现象十分普遍,浪费的水量也较大。
2、3阀门、管路以及部分配水器件浪费水量
管道、阀门等的老化、生锈问题一直是给排水工程中的难题[3]。部分建筑使用时间久远,建筑内管道不免有所腐蚀损坏,在使用时会产生锈味,甚至会产生大量锈水,这部分水同样没有任何使用价值造成浪费。在管路系统中其他部分如:管道、弯头、三通等接口处;管路中法兰、阀门的连接处;水池、水箱出水管处等位置也存在同样问题。
2、4不合理用水器具的使用浪费水量
节水节能型用水器具是最近几年才提出来的新型节水节能方式,根据调查显示,一般选用的淋浴喷头每分钟会喷水要多于20L,而节水型喷头则每分钟仅仅需要9L水左右,相比下节约了一半的水量[4]。可以得知不合理选用用水器具造成的巨大的水资源浪费。
3、建筑给排水中节能节水的设计
3、1选择合理的供水方式
(1)充分利用市政压力。在设置供水方式时应力求掌握准确的市政给水压力,这一部分的用水是不需要泵进行提升的,是最节能的方式供水。但是随着城市的改建,市政建设的不断完善,区域给水的情况是不断变化,市政管网里的给水水压也不是一致的。所以我们在设计之前要充分了解建筑所处的地理位置的市政压力,力求充分利用市政压力。
(2)高层建筑的系统分区。首先,分区水压。在对建筑给水系统设计时,尽量保证合理布置管路、分配水量及水压,并对高层建筑进行竖向分区供水。在满足使用要求及规范规定的最小供压力的前提下,选取水泵加压,以期减小超压出流造成的水资源浪费,同时,还可以减少设备电能消耗,节省运行成本。中、高区进行水泵选择时,以满足最不利点工作水压为最低标准,选择合适的水泵,避免造成压力过大等问题。
其次,减压设施的选择。在设计时满足最不利点的水压选取水泵时,难免会出现超出水压的现象。这个时候需要控制这部分超压出流的流量,可以设置减压阀或者减压孔板进行减压,力求满足每个楼层的不利点水压,减少超压部分流量。
最后,变频调速水泵的选择。变频调速水泵是近几年提出的新型供水方式,它优越的性能使其在资源短缺的现今社会有着广阔的前景。变频调速水泵会根据用户的数量和需求进行智能供水,避免传统的供水方式产生的水量与电能的损耗。
3、2推广节水型卫生器具与新型管材
在不影响用户正常使用的基础上,要尽可能的选择节水型卫生器具,既可以节能节水也会为用户节省用水成本[5]。管材的选择也是设计中不可忽视的一部分,在设计时应根据建筑的预计使用年限,最大水量等因素选择合理管路的管材。而选择管材的依据主要分为管材的质量与性能。早在1998年时,我国部分省市出台了关于禁止使用镀锌钢管作为给水管网管材的法令,因镀锌钢管在使用数年后,极易生锈,造成水质制度不达标,用户长期未打开受水器具还会有大量锈水排出,造成水资源浪费。所以在选取管材的时候可以采用PVC-U管、PE管等新型复合管材,可以有效地降低这部分水量的浪费。
3、3建筑中水系统的设计
建筑中水设计是指将排水系统收集后的污水经物理、化学、以及生物处理后,达到国家规定的水质标准,可以用于市政、绿化、生活中的非饮用水。中水系统由三部分组成,即原水收集系统、污水处理系统和中水供水系统[6]。原水收集系统是指将排水系统收集的污水汇入中水系统中,而排水系统有合流制与分流制两种类型。合流制是将生活污水、废水收集后一起排出,该系统对于中水系统的优点是:管路简单、节省管材、中水系统水源充足稳定;缺点是由于合流制系统中包括大便器等污染程度较大的污水,故处理系统较为复杂、投资大。而分流制与之想反,管路复杂,但由于净水系统的原水水质较高,故处理简便,更易达到国家水质标准。设计者应综合考虑建筑排水量,处理后的回用中水的供应方向以及建设投资是否经济合理等多方面因素后决定设计中水系统。但中水系统作为一项新型节能技术设计,对节约水资源仍有重大意义。
4、结束语
我国现阶段的能源以及水资源的短缺已经慢慢成了制约国家发展的重要因素,因此对节水型社会的建设刻不容缓。因此在建筑给排水的设计中,我们要力求达到节水节能,降低建筑的额外流量损耗。在设计之外,还要提高全民的节水意识,引入更多新型的建筑节水节能技术与设备,提高能源及水资源的利用。
参考文献:
[1]赵继淑,浅议建筑给排水设计中的节能节水措施[J],建筑设计管理,2016,(8):62-63,
[2]张继忠,罗凯,朱易春,建筑给水排水工程中的节水技术措施[J],科技信息(学术版),2008,(26)
[3]李梅,建筑给排水中才存在的问题与节水技术探讨[J],中国科技纵横,2010,(3)