建筑給排水的節(jié)能設(shè)計(jì)馬琳中色科技股份有限公司摘要:建筑給排水設(shè)計(jì)中考慮各種節(jié)能方案可以提高經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。其主要方法包括合理利用市政管網(wǎng)余壓;選用節(jié)水型衛(wèi)生器具和新型管材;開(kāi)發(fā)利用綠色能源,利用中水和雨水資源;優(yōu)化設(shè)計(jì)給水構(gòu)筑物等。關(guān)鍵詞:建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)TU991.63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A前言城市的發(fā)展伴隨著建筑市場(chǎng)的興旺,但與此同時(shí)又面臨著能源緊張問(wèn)題。做好建筑給排水的節(jié)能設(shè)計(jì)可以提升建筑設(shè)計(jì)的整體節(jié)能效果,最大限度的提高能源利用率,減少能耗,有利于城市的可持續(xù)發(fā)展節(jié)能方法根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行供水情況及用水情況,建筑給排水節(jié)能主要有以下幾種途徑1、合理利用市政管網(wǎng)余壓,采用合適的加壓方法分區(qū)供水:在城市供水中,一般市政給水管網(wǎng)能提供的壓力在0.2^0.4MPa之間,只能滿足建筑三五層的供水壓力,無(wú)法滿足高層及部分多層建筑的供水要求,因此必須采用二次加壓方法次加壓方法有水池+水泵+屋頂水箱供水系統(tǒng),水池+變頻水泵供水系統(tǒng);水池十水泵+氣壓水罐供水系統(tǒng);市政給水管網(wǎng)十變頻水泵供水系統(tǒng)。前三種方法由于水池或水箱的泄壓作用,無(wú)法利用市政管網(wǎng)的壓力,浪費(fèi)了水的壓力能,當(dāng)前廣泛采用無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備,利用了市政管網(wǎng)余壓,且不需要修建儲(chǔ)水池或水箱,避免了水箱滲水、跑水、漏水、蒸發(fā)損失而且節(jié)約了定期的清洗水,起到節(jié)約能源,諴少水資源浪費(fèi)和二次污染的作用。據(jù)估算,如充分利用0.3MPa市政管網(wǎng)壓力,相比傳統(tǒng)水池、水泵二次加壓方式,一個(gè)三口之家一年可節(jié)約能源16.5KⅦH,節(jié)能效果顯著。2、使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和新型管材,配置用水計(jì)量裝置,減少水資源浪費(fèi)為節(jié)約能源,工程設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量采用節(jié)水型器具,包括節(jié)水型的便具、洗滌器具和淋浴器具。據(jù)有關(guān)研究顯示【1】,在普通住宅內(nèi)采用6L左右的小容量水箱比呲L容量水箱可節(jié)水12%,辦公樓更可節(jié)水30%,采用壓縮空氣或真空抽吸的氣動(dòng)大便器,每次僅需2L的沖水量,節(jié)水效果更好;廚房洗滌盆、盥洗室面盆龍頭、沐浴水嘴等若采用充氣水嘴或泡沫口水龍頭,比普通水龍頭節(jié)水25%且不減小水柱的直徑,采用密封好且能限制出流的陶瓷閥芯給水水嘴比普通水嘴可節(jié)水20%-50%;公共衛(wèi)生間采用紅外感應(yīng)水嘴、感應(yīng)式?jīng)_洗閥大便器、小便器等,可避免長(zhǎng)流水的現(xiàn)象;公共浴室及設(shè)公共淋浴器的場(chǎng)所,采用單管恒溫供水配合腳踏閥淋浴器、光電淋浴器、手拉延時(shí)自閉淋浴器等比一般雙管淋浴器可節(jié)水20-50%除了采用新型節(jié)水設(shè)備外,采用優(yōu)質(zhì)的配水管材也具有較高的節(jié)能效果。我國(guó)建筑給排水管材投資占建筑總投資的比例約為3%左右,選材不當(dāng)所造成的損失是水管第一次投資的10~30倍。過(guò)去工程上采用鍍鋅鋼管作為建筑給水管網(wǎng)的管材,其易生銹、漏水、滲水會(huì)造成水質(zhì)污染,現(xiàn)已被鋁塑復(fù)合管(PAP)、鋼塑復(fù)合管、聚丙烯管(PP-R)、PE管PνC-U管、不銹鋼管、銅管,不銹鋼管等新型管材所取代。有關(guān)硏究表明【2】,給水塑料管PPR,PPC,PB,ABS, UPVC, HDPE經(jīng)濟(jì)節(jié)能的綜合性能都非常好3、利用綠色能源,降低熱水供應(yīng)系統(tǒng)的耗能熱水是建筑給排水中耗能最大的一個(gè)系統(tǒng),而其它所有耗能系統(tǒng)所耗費(fèi)能源不及熱水系統(tǒng)耗能的二分之一。該系統(tǒng)的節(jié)能是建筑給排水節(jié)能工程的羔鍵,熱水節(jié)能術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在綠色能源的使用。中國(guó)煤化工CNMHG綠色能源中太陽(yáng)能是當(dāng)前被廣泛采用的,目前太陽(yáng)能熱水器按集熱器形式可分為平板型和真空管型兩類,這兩類都具有集熱效率高、保溫性能好、操作簡(jiǎn)單維修方便等系列優(yōu)點(diǎn),且熱水系統(tǒng)可安裝在屋頂、墻壁及陽(yáng)臺(tái)等位置,方便建筑設(shè)計(jì)。太陽(yáng)能節(jié)能效果顯著,一個(gè)三口之家,按每人單次用水100L、每月淋浴八次、太陽(yáng)能熱水器使用率60%、電價(jià)0.489元/KWH計(jì)算,每戶每年可節(jié)電667KWH,折合326元;太陽(yáng)能熱水器按單臺(tái)造價(jià)2900元,壽命20年計(jì)算,9年便可收回投資(不計(jì)投資利率情況下),節(jié)約了11年的煤、天然氣、油、電等能源費(fèi)用,而且無(wú)廢氣排放,不污染環(huán)境,具有極髙的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益除太陽(yáng)能外,近年來(lái)熱泵熱水器也被廣泛采用。熱泵的作用通常是提取并利用環(huán)境中的熱量或廢熱的溫度。常規(guī)的熱泵有地源熱泵、水源熱泵、空氣源熱泵。熱泵熱水器工作的環(huán)境溫度為-10-43℃,廣泛應(yīng)用于家庭、賓館、酒店、學(xué)校、醫(yī)院、集體宿舍、住宅小桑拿等集中供熱。熱泵熱水器可安裝在室內(nèi),也可以安裝在屋頂、地面等露天位置。據(jù)硏究表明【3】,在華東、華南小型賓館傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的運(yùn)行耗電量約為233kw·h人,而熱泵供水系統(tǒng)約0.74k·h人,每個(gè)客房年節(jié)約電能約570kw·h,合計(jì)280元。熱泵熱水器系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用低,所增加的初投資可在57年內(nèi)收回。4、發(fā)展中水回用系統(tǒng),合理利用雨水等水資源,提高水資源利用率建筑中水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)中水用途的不同而有所差別,其主要用于廁所便器沖洗、城市綠化、建筑施工、空調(diào)、洗車、掃除等生活雜用和采暖鍋爐給補(bǔ)水。應(yīng)用場(chǎng)所主要是城市居住區(qū)、寫字樓、大專院校、賓館、酒店、影劇院、機(jī)場(chǎng)、碼頭、企業(yè)、工廠等處。如今中水設(shè)施運(yùn)行成本普遍偏高,平均總運(yùn)行成本可達(dá)3.24元/m【4】,成為制約其應(yīng)用的主要因素,究其原因還是中水設(shè)施的設(shè)計(jì)規(guī)模得不到充分發(fā)揮。在實(shí)際設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮建筑物的使用特點(diǎn),對(duì)中水利用率低的建筑物進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),對(duì)成片的居住小區(qū)應(yīng)考慮區(qū)域整體設(shè)計(jì),發(fā)揮規(guī)模效益。例如,大專院校綜合辦公樓,由于寒暑假期間人員少,其中水原水不足會(huì)導(dǎo)致生物膜無(wú)法存活,中水設(shè)備不能發(fā)揮作用,因此,對(duì)建筑面積大于3萬(wàn)平米而日回收水量小于3m的辦公樓可進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),僅設(shè)置中水回收管道。據(jù)研究中水的運(yùn)行成本隨著運(yùn)行水量的增大而減小,對(duì)于住宅小區(qū)中水的運(yùn)行規(guī)模不宜小于180m/d,對(duì)于機(jī)關(guān)學(xué)校中水的運(yùn)行規(guī)模不宜小于100m3/d,對(duì)于餐飲娛樂(lè)場(chǎng)所中水的運(yùn)行規(guī)模不宜小于70m/d【5】,所以應(yīng)該推廣中水區(qū)域聯(lián)合應(yīng)用,發(fā)揮中水的規(guī)模效應(yīng)。對(duì)雨水的收集利用,既可以作為中水的補(bǔ)充水源,又可減輕城市暴雨對(duì)市民生活的影響具有極高的環(huán)境及社會(huì)價(jià)值。工程中,在學(xué)校、小區(qū)、大型公共場(chǎng)所等地方推廣下凹式綠地樓前屋后修建各種雨水入滲設(shè)施,包括滲井、滲溝、滲池等,道路下鋪設(shè)下滲式雨水管道,人行道面采用透水磚鋪設(shè),屋面修建雨水集蓄與回用系統(tǒng)?？諘绲嘏d建地下或地上式滯洪和儲(chǔ)蓄雨水的蓄洪池。利用這些辦法可以提髙雨水入滲能力,減少地面積水總量,將雨水積蓄起來(lái),經(jīng)過(guò)處理后可用作噴灑路面、灌溉綠地、消防、水景景觀用水等城市雜用水,也可回灌補(bǔ)充地下水。5、優(yōu)化設(shè)計(jì)給排水構(gòu)筑物,降低造價(jià)和運(yùn)營(yíng)成本,減少資源浪費(fèi)給排水構(gòu)筑物包括各種貯水構(gòu)筑物,化糞池、生化處理池、除油池等排水構(gòu)筑物,中水構(gòu)筑物,水泵房等。優(yōu)化設(shè)計(jì)主要指貯水構(gòu)筑物的一池多用,給排水構(gòu)筑物的整體設(shè)計(jì),化糞池的合理布置,給排水設(shè)備的選用等。小區(qū)內(nèi)通常都建有消防水池,其水量較大?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)中生活水池與消防水池必須分開(kāi)設(shè)置,為了減少水池占地面積以及節(jié)約水量,現(xiàn)在盡量做到一水多用,在有條件的小區(qū)景觀水或者游泳池水可以兼做消防用水,從而達(dá)到節(jié)能效果。給排水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì),除了滿足工藝要求外,還應(yīng)考慮減少造價(jià),降低后續(xù)維護(hù)成本因此設(shè)計(jì)時(shí)除了滿足本專業(yè)的要求外,還應(yīng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)密切配品應(yīng)續(xù)合對(duì)地下水位及地質(zhì)情況的了解,與土建設(shè)計(jì)人員一起決定各構(gòu)筑物的基中國(guó)煤化工CNMHG土建造價(jià),運(yùn)營(yíng)成本,投產(chǎn)年限等諸多因素,制定總體方案及各構(gòu)筑物方案,以求經(jīng)濟(jì)合理。化糞池的合理的規(guī)劃有利于節(jié)約工程造價(jià),減少資源浪費(fèi)。據(jù)相關(guān)研究表明,當(dāng)小區(qū)是坡地或是自然坡度大于5‰時(shí),順坡排水集中設(shè)置大型化糞池是較為有利的,當(dāng)小區(qū)地勢(shì)平坦,自然坡度在3‰時(shí),相對(duì)分散的布置方式更合適?！?】此外設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意化糞池的材質(zhì)選擇。較之傳統(tǒng)磚砌化糞池、鋼混化糞池,整體玻璃鋼化糞池(BZHC系列,HFRP,環(huán)保型髙效BSHC型,GSH型等)具有占地面積小,不滲漏,抗腐蝕,處污能力強(qiáng),整體造價(jià)低,清掏周期長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn),常作為選擇對(duì)象。另外,在一些試點(diǎn)城市,考慮到有完善的管網(wǎng)系統(tǒng)和大型污水處理廠,正在取消化糞池的設(shè)置,這在一定程度上也節(jié)約管網(wǎng)的造價(jià)【7】小型給排水設(shè)備正向著模塊化、裝備化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。例如對(duì)于小型廚房的除油池現(xiàn)在常選擇室內(nèi)整體式隔油設(shè)備,較之傳統(tǒng)室外隔油池減少了施工難度,節(jié)約了室外空間并簡(jiǎn)化外網(wǎng)設(shè)計(jì),方便日后使用和維護(hù)。再如近年來(lái)出現(xiàn)的模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng),也是順應(yīng)節(jié)能發(fā)展要求下的創(chuàng)新。它不但綜合解決了當(dāng)前衛(wèi)生間的“漏、臭、堵、污染、噪音和戶間干擾”等諸多技術(shù)難題,而且節(jié)能減排效果高達(dá)生活用水總量的30%以上水泵房等大型構(gòu)筑物的合理設(shè)計(jì)對(duì)建筑節(jié)能也有著重要影響。泵房?jī)?nèi)各種設(shè)備布置既要滿足使用要求,又要做到工藝流暢,布置緊湊,好的設(shè)計(jì)可減少構(gòu)筑物占地面積,降低初期投資。、結(jié)束語(yǔ)建筑給排水節(jié)能潛力巨大,設(shè)計(jì)中應(yīng)不斷挖掘和提升各種能源利用率,選擇髙效節(jié)能方法,優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容,從細(xì)節(jié)做起,發(fā)揮給排水節(jié)能的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益參考文獻(xiàn):【1】尹華筑給排水設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題的探析.中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)20115【2】高振生,嚴(yán)應(yīng)政對(duì)新型建筑給水塑料管材的價(jià)值工程評(píng)價(jià)長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(建筑與環(huán)境科學(xué)版)20039【3】邵迎旭,崔志國(guó),李振興等.可再生資源利用技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.給水排【4】張雅君,馮翠敏,等北京中水設(shè)施運(yùn)行中存在的問(wèn)題及解決措施給水排水.2003【5】孫曉玲.單體建筑中水工藝的分析比較.江南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)20054【6】李金鶴,李德彪淺談小區(qū)化糞池的布置方式.有色冶金設(shè)計(jì)與研究.2005.12【7】姚高洪取消化糞池與溫室氣體減排.四川建筑2007,08中國(guó)煤化工CNMHG