建筑给排水节能节水技术分析

吴 静

(山西 太原 030000)

建筑给排水节能节水技术分析

吴 静

(山西 太原 030000)

介绍了建筑给排水节能节水技术中空气源热泵技术的优化措施，研究了给水管道减压节流的技术方法，并对建筑排水方面污水以及雨水收集技术作了探讨，以提升水资源的利用率。

给排水，节水，水资源，供应

1 概述

我国属于水资源匮乏国家，尽管我国的水资源总量较多，但是人均占有量却非常的少，再加上我国过去几年对地下水的极度开发，导致可用水的数量越来越少，水资源匮乏问题不仅影响到人们的正常生活，甚至还影响到了社会的发展。所以在开展建筑项目设计、施工工作时，需着重处理给排水项目，将节能以及节水措施应用到给排水项目中，从而提升水的利用率，减少水资源浪费情况。

2 节能节水技术于建筑给排水方面的应用

1)空气源热泵技术的优化应用。在建筑热水供水系统的选择、布设方面，由于空气源热泵的成本造价相对比较低、高能效比以及污染少，已经受到越来越多建筑业主的认可、使用。比如说加热1 t热水，选择使用空气源热泵技术所耗费的成本以及能源要远小于使用天然器锅炉、电热锅炉以及燃油锅炉等传统加热设备，所以可根据建筑的实际情况科学设置空气源热泵装置，使空气源热泵技术的优势充分体现出来。

以中铁十二局集团一号楼以及二号楼内所安装使用的生活热水供应装置为例，该空气源热泵控制装置选取的是全自动控制手段，可以设定的操作数值以及所收集到的模拟信号为基础全自动化的进行补水、加热以及开停处理。查看该装置的监控流程界面，能够直接的看到热水系统热泵当前的状态、水箱的水位以及电动阀处于打开状态还是关闭状态。空气源热泵装置一般是一次泵循环装置、热泵机组、供水装置以及水箱、回水装置构成。其中空气源热泵机组一共由五台空气源热泵构成，各自均设置了独立的开关以及进出水阀门，并同时为空气源热泵控制装置提供热源；在供水系统布设方面，供水系统的两端需要和保温水箱以及用户分别了解，并根据楼层的不同高度，确定供水压力。在本案例中，根据楼层的不同，将供水压力划分为4层，第一层是1楼～4楼，供水压力大小为3 kg，第二区为5楼～13楼，供水压力大小为6 kg，第三区为14楼～23楼，供水压力大小为9 kg，第四区为24楼～33楼，供水压力大小为11 kg，同时各个供水区均放置了两个主备水泵。

空气源热泵装置的工作原理为使水不断的蒸发，进而吸收更多环境内的热量，之后需对水蒸气进行压缩以及冷凝处理，使热量被放出来，其次需进行节流以及再蒸发，通过不断的热力循环，使水不断的被蒸发、冷凝，这样就能够使空气中的热量进入到水中。图1为空气源热泵装置的工作原理。

2)对市政管网余压进行充分利用，同时使用减压节流措施设置给水管道。虽然不同城市的供水情况均不相同，但是市政给水管网的供水压力大多保持在0.2 MPa～0.4 MPa左右。就此需对市政管网压力进行充分利用，通过分区供水措施，降低由于二次加压所带来的能耗。如果市政管网压力超过0.3 MPa，则可以利用市政管网的压力向建筑1层～5层直接供水，若建筑层次超过5层，对于超过区域可选取无负压变频供水装备进行供水，进而使市政管网余压得到更为充分的应用，同时又可将低楼层管网压力控制在合理范围之内，大大减少了水资源浪费以及能源浪费问题。

其次还需要将减压以及节流技术应用到给水管道设置上。这是由于尽管已经对水压进行分区处理，但仍旧有部分区域的静水压力超过300 kPa，这导致部分区域存在严重的超压出流问题，所以除了要根据相关规定要求以及高层建筑的实际情况确定供水分区之外，还应当使用有效、科学的减压节流技术。就此可考虑使用二次给水前置装置。该装置与管网叠压给水技术的配合使用，使市政管网所剩余的给水余压得到了充分的应用。这是由于根据公式：

W=γ·Q·g·H节

(1)

式中：Q——提升水量，m3；γ——增强液体容重，其所指的供水容重大小是1 000 kg/m3； g——重力加速度，取9.8 m/s2。

通过配合电量与功之间的换算关系:

(2)

式(2)的意义在于1 kW·h 的电量在理论上能够提升376.2 t的水1 m，也可以将1 t的水提升 376.2 m。

(3)

其中，ηs为供水效率系数，是由给水装置供水效率系数以及给水管网所提供的供水效率系数所决定。

通过式(3)换算使用管网叠压供水方法所节省能耗，可得知市政给水管网所提供的给水扬程越大，建筑项目给水装置的供水量越大，二次给水前置装置就会节省更多的能源。

3)污水以及雨水收集技术于建筑排水方面的应用。为了提升水资源的利用率，除了要做到“节流”之外，“开源”也非常重要。在建设建筑排水项目时，需大力推广使用雨水回收系统以及中水回用装置，使污水以及雨水通过处理之后得到再利用，这样一方面可以缓解水源匮乏情况，另一方面还能够减少污水的排放，从而更好的保护环境。

在中水回收方面，本处的中水指的是污水经过回收处理之后水质达标的非饮用水，中水一般又可以被称作再生水。由于中水主要的来源是污水，同时中水一般会应用在花草浇灌以及公共厕所的冲洗等方面，这样一方面能够优化生态环境，另一方面可降低水资源应用上的成本、费用，再加上污水处理回收的成本较低，所以建筑建设企业可考虑污水处理设备的投入。

在雨水回收方面，一般需基于当地的降雨量确定雨水收集方案以及收集系统的放置位置。相比于污水，雨水的受污染程度相对较低，同时随着科学技术的发展，雨水收集系统以及装置的成熟程度越来越高，因此雨水收集系统的安装布设不再是难事。

比如说在住宅建筑雨水收集系统的布设上，可考虑在地下建立一个容积适当的贮水构筑物，该贮水构筑物中应当包含两个塑料水箱，以用于储存雨水以及废水。由于污水以及雨水的受污染程度不同，所以必须要分开放置，防止水质受到交叉污染。水箱的体积需基于当地的废水利用情况以及降雨量确定。污水以及雨水水箱可以共用出水管以及水泵。另外水泵上应当安装两个阀门，并将其分别和雨水吸水管以及废水吸水管连接，具体可见图2。

3 结语

我国经济在近几年已经得到了很大的发展，所作出的成绩已经令世人瞩目。但是我国经济发展的代价是水资源的过度开采、极度浪费，水资源匮乏问题越来越突出。所以，为了响应节能减排号召，建设建筑工程项目时，需将节能节水技术应用到给排水项目中，在保证人们生活质量的情况下，大大降低建筑污水的排放量，提升水资源的利用率。另外，在水资源节约方面，不仅要应用先进的设备、技术，更重要的是提升人们的节水意识，使人们能够自觉节约用水，这样双管齐下，我国水资源浪费问题必将得到很好的解决。

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[4] 陈振学.关于建筑给排水节能措施的探讨[J].黑龙江科学,2014(4):103.

Analysis on energy-saving and water-saving technologies of building water supply and drainage system

Wu Jing

(Taiyuan030000,China)

The paper introduces air-source heat pump technology optimizing measures of water-saving and energy-saving technologies of building water supply system, studies pressure-reducing and flow-saving technologies of water supply pipeline, and explores sewage collection and rain water collection technologies from the aspect of building water drainage, with a view to improve water source utilization rate.

water supply and drainage, water saving, water resources, supply

1009-6825(2015)28-0179-02

2015-07-29

吴 静(1981- )，女，高级工程师，身份证号：14022519810201002X

TU991.64

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