建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)水節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用

1、建筑給排水設(shè)計(jì)中節(jié)水節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用    摘要：隨著我國(guó)正在大力提倡建立資源節(jié)約型社會(huì)，建筑給排水的節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)有著顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，本文就是通過(guò)節(jié)水節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)建筑給排水中的節(jié)水節(jié)能措施進(jìn)行分析和研究。 關(guān)鍵詞：建筑給排水，節(jié)水，節(jié)能，新技術(shù) 一：前言隨著全面建設(shè)小康社會(huì)的逐步推進(jìn)，建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，建筑能耗和用水量迅速增長(zhǎng)，因此，在滿足用水安全性、經(jīng)濟(jì)性的前提下，應(yīng)充分考慮節(jié)水、節(jié)能，避免水資源和能源的浪費(fèi)。 目前，建筑給排水系統(tǒng)中資源浪費(fèi)因素:無(wú)計(jì)量設(shè)施；未采用節(jié)水型衛(wèi)生器具和給水配件；管網(wǎng)超壓；未充分利用中水/雨水；管道接口、閥門(mén)泄漏

2、。 二：建筑給排水節(jié)水新技術(shù) 2.1推廣應(yīng)用新型節(jié)水設(shè)備 2.1.1推廣使用優(yōu)質(zhì)管材、閥門(mén) 采用新型管材管件如鋁塑復(fù)合管、PE管、PVC-U管，使用低阻力閥門(mén)和倒流防止器等，一方面減少漏水滲水情況，改善了水質(zhì)；另外一方面也減少管道局部水頭損失。 2.1.2推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具 一套好的設(shè)備能夠?qū)λY源的節(jié)約產(chǎn)生非常大的作用。在選擇節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具時(shí)，除了要考慮價(jià)格因素和使用對(duì)象外，還要考察其節(jié)水性能的優(yōu)劣。大力推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器材是建筑節(jié)水的一個(gè)重要方面。舉例如下： a：以瓷芯節(jié)水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭。在水壓相同的條件下，節(jié)水龍頭比普通水龍頭有著更好的

3、節(jié)水效果，節(jié)水量為3%50%，大部分在20%30%之間，且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方，節(jié)水龍頭的節(jié)水效果越明顯。因此，應(yīng)在建筑中安裝使用節(jié)水龍頭，以減少浪費(fèi)。 b：使用小容積水箱大便器。目前我國(guó)正在推廣使用6L水箱節(jié)水型大便器，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在保證排水系統(tǒng)正常工作的情況下建議用戶使用小容積水箱大便器，也可采用兩檔沖洗水箱：兩檔沖洗水箱在沖洗小便時(shí)，沖水量為4L；沖洗大便時(shí)，沖水量為9L左右。 c：采用延時(shí)自閉式水龍頭和光電控制式水龍頭的小便器、大便器水箱。延時(shí)自閉式水龍頭在出水一定時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉，可避免長(zhǎng)流水現(xiàn)象。出水時(shí)間可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但出水時(shí)間固定后，不易滿足不同使用對(duì)象的要求

4、，比較適用于使用性質(zhì)相對(duì)單一的場(chǎng)所，比如車站、碼頭等地方。光電控制式水龍頭可以克服上述缺點(diǎn)，且不需要人觸摸操作，可用在多種場(chǎng)所，但價(jià)格較高。 2.2控制超壓出流 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：高層建筑生活給水系統(tǒng)應(yīng)豎向分區(qū)，各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處?kù)o水壓不宜大于0.45MPa,特殊情況下不宜大0.55MPa。而衛(wèi)生器具的最佳使用水壓宜為0.20MPa0.30MPa，大部分處于超壓出流，應(yīng)有效控制，充分節(jié)能。 2.3開(kāi)發(fā)第二水資源中水 中水是指將生活污水作為水源，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后作雜用水，其水質(zhì)指標(biāo)間于上水和下水之間的水。 目前中水回用處理工藝采用的方法大致可分為三類：生物處理法、物理化學(xué)處理法、膜

5、處理法。中水處理的工藝流程主要取決于中水水源和中水的用途，中水水源不僅影響處理工藝的選擇，而且影響處理成本，因此，中水水源的選擇十分關(guān)鍵；目前，我國(guó)主要以小區(qū)生活污水作為中水水源，所處理的中水主要用于澆花、沖廁、洗車等。當(dāng)以小區(qū)生活污水作為中水水源時(shí)，一般可采用生化消毒工藝，具體如下：源水水力篩調(diào)節(jié)池生化池過(guò)濾池消毒池儲(chǔ)水，處理工藝設(shè)施可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，設(shè)計(jì)成地上式或地埋式結(jié)構(gòu)。另外當(dāng)中水處理規(guī)模較小時(shí)，可采用一體化設(shè)備，如組裝式中水回用設(shè)備或者M(jìn)BR生物膜反應(yīng)器等，膜生物反應(yīng)器又稱MBR生物反應(yīng)器，是將膜分離技術(shù)與生物處理工藝相結(jié)合而開(kāi)發(fā)的新型系統(tǒng)。膜生物反應(yīng)器從整體構(gòu)造上來(lái)看，是由膜組件

6、及生物反應(yīng)器兩部分組成，應(yīng)用于膜生物反應(yīng)器廢水處理工藝中的膜是微濾膜或超濾膜，結(jié)構(gòu)型式多采用中空纖維式、平板式等。MBR生物反應(yīng)器有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：出水水質(zhì)好、工藝參數(shù)易于控制、設(shè)備緊湊，占地少、易于自動(dòng)控制管理。如北京麗思卡爾頓酒店使用MBR處理系統(tǒng)的中水處理系統(tǒng)能力220噸，處理后的中水將直接用于酒店客房沖廁。中水系統(tǒng)成功投運(yùn)后，每年可以節(jié)水6萬(wàn)多噸。 2.4雨水利用 雨水利用就是將雨水收集起來(lái)，經(jīng)過(guò)一定的設(shè)施和藥劑處理后，得到符合某種水質(zhì)指標(biāo)的水再利用的過(guò)程。 污水回用常作為節(jié)水的重要措施，越來(lái)越引起人們的重視，且逐漸被人們所接受。如在北京，凡是新建的建筑面積2萬(wàn)m2以上的賓館、飯店、公寓

7、等；建筑面積3萬(wàn)m2以上的機(jī)關(guān)、科研單位、大專院校和大型文化、體育等建筑；建筑面積5萬(wàn)m2以上或可回用水量大于150m3/d的居住區(qū)和集中建筑等均要求配套建設(shè)中水處理站或中水機(jī)房，將沐浴、盥洗、洗衣等優(yōu)質(zhì)雜排水收集處理后供沖廁、綠化、洗車等。但是在許多工程中，中水的回用量與中水用水量常不平衡，造成在中水池中補(bǔ)充大量的生活用水。根據(jù)建筑中水設(shè)計(jì)規(guī)范GB503362002(以下簡(jiǎn)稱中水規(guī)范)第3.1.4條中“各類建筑分項(xiàng)給水百分率”，辦公樓盥洗用水僅占生活用水的4034，沖廁用水僅占生活用水的6066。根據(jù)中水規(guī)范公式3.1.4，計(jì)算該類建筑的中水原水量約占總生活用水量的32.427.5；而3.1

8、.5條規(guī)定“用作中水水源的水量宜為中水回用量的110115。”可見(jiàn)中水的回用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中水用水量，即大量的生活用水注入中水池，尤其在夏季，集中空調(diào)補(bǔ)水、綠化用水等用水的增加，大量的生活水泄壓后再加壓，不僅造成能源浪費(fèi)，而且將自來(lái)水混入中水管網(wǎng)，致使中水的運(yùn)行成本大大提高。 在上述中水用水量較大、回水量較小的建筑，如能利用中水處理設(shè)施處理屋 面匯集的雨水，或通過(guò)良好收集措施匯集的綠地雨水作為中水補(bǔ)水，不但具有廣 泛的社會(huì)效益也將具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。 雨水經(jīng)初期棄流后水質(zhì)比較穩(wěn)定，以去除COD和懸浮物為主，采用物化法處理后即可使用。因此，雨水處理工藝與中水處理工藝相比要簡(jiǎn)單，其過(guò)濾、絮凝等后處理工

9、藝相同，僅是雨水的來(lái)水量不均勻，需要較大的雨水收集池兼做沉淀池，而中水的調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)容積一般為日處理水量的3050，所以可在原有的中水處理工藝上增加一個(gè)較大的雨水收集池，及能夠滿足最高日補(bǔ)充水的雨水調(diào)節(jié)池。 通過(guò)中雨水的綜合利用，一方面緩解了我國(guó)水資源匱乏的境況，開(kāi)辟了第二水源，有效節(jié)省了寶貴的淡水資源，同時(shí)中雨水回用又抑制了污水的排放，大大減輕了自然水體的污染范圍和程度，降低了環(huán)境治理的費(fèi)用，因此具有環(huán)境效益，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 2.5真空節(jié)水技術(shù) 真空技術(shù)運(yùn)用于排水工程，用空氣代替大部分水，依靠真空負(fù)壓產(chǎn)生的高速氣水混合物，快速將潔具內(nèi)的污水、污物沖洗干凈，達(dá)到節(jié)約用水、排走污濁空氣的效

10、果。真空衛(wèi)生排水系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)雖起步較晚，但通過(guò)各方比較分析，雖然在造價(jià)上比傳統(tǒng)的排水方式高2030。但節(jié)能節(jié)水與運(yùn)行維護(hù)，以及在環(huán)境保護(hù)方面具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。因此真空衛(wèi)生排水系統(tǒng)有理想的發(fā)展前景。 三：節(jié)能新技術(shù) 3.1高層建筑中應(yīng)充分利用市政給水管網(wǎng)的可用水頭H0 合理利用市政管網(wǎng)壓力，采用分區(qū)供水方式，底層用水點(diǎn)充分利用市政壓力供給，可以減少二次加壓能耗。 在條件允許的時(shí)候中高區(qū)用水點(diǎn)宜采用（無(wú)負(fù)壓供水）管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，從供水管網(wǎng)直接吸水，可充分利用市政管網(wǎng)的壓力，降低能耗。相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)水池水箱的供水方式，無(wú)負(fù)壓有以下優(yōu)點(diǎn)：1.使用無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備可取消水池及水箱，節(jié)省投資；2.可減少污染

11、；自來(lái)水在水池及水箱內(nèi)增加停留時(shí)間，水中余氯余量低，微生物含量高，使用新型設(shè)備后水質(zhì)同自來(lái)水；3.可節(jié)省大量能源；無(wú)負(fù)壓變頻設(shè)備完全利用原有市政管網(wǎng)壓力供水，降低了能耗；4.可減少水資源浪費(fèi)，由于傳統(tǒng)方式中，水池、水箱均為混凝土結(jié)構(gòu)，滲水、跑水、漏水、蒸發(fā)不可避免，而且水池、水箱需定期清洗，需要大量清洗水。因此在外部條件許可的情況下推薦采用無(wú)負(fù)壓設(shè)備。 3.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)能 集中生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源宜首先采用工業(yè)余熱，廢熱，地?zé)嵋约疤?yáng)能。太陽(yáng)能作為清潔能源，取之不盡，用之不竭，是節(jié)能的重要途徑，太陽(yáng)能熱水器是由集熱器、儲(chǔ)水箱、給水箱、循環(huán)管、循環(huán)泵、配水管等組成。在年日照時(shí)間大于140

12、0h，水平面年太陽(yáng)輻射大于4200MJ（m2/a）的地區(qū)均適合推廣太陽(yáng)能熱水器。太陽(yáng)能熱水供應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、節(jié)省能源消耗，沒(méi)有二次污染問(wèn)題，設(shè)備、管理簡(jiǎn)單，維護(hù)運(yùn)行簡(jiǎn)單、安全，但集熱面積大，受天氣影響大，須與其他加熱方式結(jié)合使用。 在具有可再生低溫能源的地方可采用熱泵熱水供應(yīng)系統(tǒng)，熱源選擇很廣泛，常見(jiàn)有空氣、地下水、地表水熱源等，或者可以采用城市污水，再生水作為熱源，熱泵系統(tǒng)高效節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。其中污水熱源系統(tǒng)尤為突出。 污水源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能效果表現(xiàn)在一次能源利用效率上。由于城市污水溫度比室外空氣溫度、地下/表水溫度、土壤溫度、海水溫度等更有利于減小熱泵制冷熱力循環(huán)溫區(qū)，從而使得污水源熱泵空調(diào)

13、系統(tǒng)的制熱和制冷性能都高于其它熱泵系統(tǒng)。東京Koraku1-chome污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制熱性能比氣源熱泵和水源熱泵相比提高60%，比空氣源熱泵節(jié)省電能20%；秦皇島某污水處理廠污水源熱泵系統(tǒng)全年運(yùn)行費(fèi)用比電制冷加燃油鍋爐低60%；北京地區(qū)污水源熱泵系統(tǒng)的總運(yùn)行費(fèi)用是地下水源熱泵系統(tǒng)的70%、是燃?xì)饧涌绽淇照{(diào)系統(tǒng)的45%，而初投資是地下水源熱泵系統(tǒng)的80%；北京某大型城市廣場(chǎng)采用污水源熱泵供熱系統(tǒng)，其年運(yùn)行費(fèi)用是空氣源熱泵的62.5%、是電熱鍋爐的23.6%、是燃?xì)獗趻觳膳癄t的57.6%、是溴化鋰直燃機(jī)的57.8%。可見(jiàn)，污水源熱泵系統(tǒng)比現(xiàn)有其它冷熱源具有較大的節(jié)能效果和較低的運(yùn)行費(fèi)用。 四：結(jié)束語(yǔ) 根據(jù)上述建筑給排水節(jié)水節(jié)能潛能很大，若能充分利用新型熱源及管網(wǎng)余壓和充分使用節(jié)水型衛(wèi)生器具、中雨水回用及其他節(jié)能方式，可節(jié)約許多能