建筑給排水的節(jié)能設(shè)計(jì)

1、<p>　　建筑給排水的節(jié)能設(shè)計(jì)</p><p>　　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。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑給排水 節(jié)能 設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU991.63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)

2、碼：A </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　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。 </p><p><b>　　二、節(jié)能方法 </b></p

3、><p>　　根據(jù)我國現(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： </p><p>　　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： </p><p>　　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。二次加壓方法有水池+水泵

4、+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，減少水資源浪費(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

5、次加壓方式，一個(gè)三口之家一年可節(jié)約能源16.5KWH，節(jié)能效果顯著。 </p><p>　　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) </p><p>　　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9L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

6、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

7、％。 </p><p>　　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、PVC-U管、不銹鋼管、銅管，不銹鋼管等新型管材所取代。有關(guān)研究

8、表明【2】，給水塑料管PP-R,PP-C，PB,ABS,UPVC,HDPE經(jīng)濟(jì)節(jié)能的綜合性能都非常好。 </p><p>　　3、利用綠色能源，降低熱水供應(yīng)系統(tǒng)的耗能 </p><p>　　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)能工程的關(guān)鍵。熱水節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在綠色能源的使用。 </p>

9、<p>　　綠色能源中太陽能是當(dāng)前被廣泛采用的，目前太陽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、墻壁及陽臺(tái)等位置，方便建筑設(shè)計(jì)。太陽能節(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；太陽能熱水器按單臺(tái)造價(jià)2900元，

10、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，而且無廢氣排放，不污染環(huán)境，具有極高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。 </p><p>　　除太陽能外，近年來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、住宅小區(qū)

11、、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)研究表明【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2.33kw?h/人，而熱泵供水系統(tǒng)約0.74kw?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5―7年內(nèi)收回。 </p><p>　　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 </p&g

12、t;<p>　　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/m3【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)

13、，對(duì)中水利用率低的建筑物進(jìn)行簡化設(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3萬平米而日回收水量小于30m3的辦公樓可進(jìn)行簡化設(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180m3/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

14、餐飲娛樂場(chǎng)所中水的運(yùn)行規(guī)模不宜小于70m3/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)。 </p><p>　　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

15、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高雨水入滲能力，減少地面積水總量，將雨水積蓄起來，經(jīng)過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。 </p><p>　　5、優(yōu)化設(shè)計(jì)給排水構(gòu)筑物，降低造價(jià)和運(yùn)營成本，減少資源浪費(fèi)： </p><p>　　&#160;&#160;&#160;給排水構(gòu)筑物包括各

16、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。 </p><p>　　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。 </p

17、><p>　　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)密切配合。設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)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)筑物的基底標(biāo)高，綜合工藝流程要求，土建造價(jià)，運(yùn)營成本，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。 </p><p>　　化糞池的合理的規(guī)劃有利于節(jié)約工程造價(jià)，減

18、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)保型高效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

19、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)?！?】 </p><p>　　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，并簡化外網(wǎng)設(shè)計(jì)，方便日后使用和維護(hù)。再如近年來出現(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

20、、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。 </p><p>　　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。泵房內(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。 </p><p><b>　　三、結(jié)束語 </b></p><p>

21、　　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，選擇高效節(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。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　【1】尹華.筑給排水設(shè)計(jì)相關(guān)問題的探析. 中國房地產(chǎn)業(yè).2011.5 </p><p>　　【2】高振生，嚴(yán)應(yīng)政.對(duì)新型建筑給水塑

22、料管材的價(jià)值工程評(píng)價(jià).長安大學(xué)學(xué)報(bào)(建筑與環(huán)境科學(xué)版)2003.9 </p><p>　　【3】邵迎旭，崔志國，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.給水排水. Vol.36，2010. </p><p>　　【4】張雅君，馮翠敏，等.北京中水設(shè)施運(yùn)行中存在的問題及解決措施.給水排水.2003，29(11):63-66 </p><p>　　【5】孫