民用建筑给排水设计中节水节能技术的应用
2018-02-14庞文强
庞文强
(太原学院环境工程系 山西太原 030032)
引言
水是生命之源,能源是发展之基。当前,全球都面临着水资源短缺、能源危机、环境污染等问题,节能减排、低碳环保已经成为世界各国可持续发展的共识。近年来,国内城市生活用水量和能耗逐年递增,政府在出台节水节能法律法规、加强宣传教育管理、利用价格杠杆调节的同时,民用建筑作为市民用水耗能的主要场所,相关单位在其给排水设计施工中也须注重节水节能技术的应用。
1 民用建筑给排水节水节能设计的意义
21世纪以来,国内城市在快速发展中,水资源污染浪费严重、能源供需矛盾突出、环境状况不容乐观等问题日渐凸显。在国家大力倡导节能减排、低碳环保的背景下,将节水节能技术应用于民用建筑给排水设计中,节约资源,减少污染,提高能源利用率,既符合国家的环保政策,也顺应了社会的发展趋势。同时,给排水系统作为现代建筑的重要组成部分,将节水节能技术应用于其中,是当前建筑领域推行节能环保的绿色建筑建设的应有之义,可以有效地降低建筑成本,提升经济效益。此外,随着国民生活水平提高、环保意识增强,其对居住环境的要求也更高,将节水节能技术应用于民用建筑给排水设计中,解决“跑冒滴漏”等小问题,缓解能源短缺、水源不足、水质污染等大问题,对提升国民生活质量、促进社会和谐发展意义重大。
2 民用建筑给排水设计中节水技术的应用
2.1 选用优质管材和节水器具
长期以来,国内建筑给水普遍使用镀锌管材,易腐蚀生锈,不仅会出现管道、阀门渗漏问题,而且还会造成水质污染,出现锈水,浪费水资源。因此,现阶段民用建筑给水管道应该选用防水性高、耐腐蚀性强的铝塑复合管、钢塑复合管、PE管、不锈钢管等新型优质管材。在建筑排水系统中,室内排水水平转换管及转换后管道宜采用坚固耐用、防腐降噪,且具有良好抗振柔性的铸铁管材,室外管道宜采用内壁光滑平整、强度高、质量轻、密封性好的聚乙烯塑钢缠绕排水管。同时,对于高层建筑,给排水管道还须优选螺旋消声管,以减少噪声对居民生活的干扰。此外,选用瓷芯节水龙头或充气水龙头、具有两档冲水水箱的坐便器、节水莲蓬头等节水配件器具也是民用建筑节水的一个重要方面。
2.2 采取减压措施和环保消防
目前,国内现行的《建筑给水设计规范》中,对于给水配件和入户支管承受压力的规定,只是基于防止管网压力过高引起管道、配件损坏的层面考虑的,压力范围过于宽松,导致超压出流造成的水资源浪费十分严重。因此,民用建筑给排水设计中要分析超压出流的实际情况,采用适当的减压措施,如根据需要选择比例式或直接动作型减压阀,将压力控制在合理范围,以控制超压出流。同时,针对高层建筑消防贮水量与生活贮水量数倍之差的情况,民用建筑在设计施工中,应该将两个系统的贮水池分开建设,这一方面延长了消防用水的换水周期,节约了水资源,另一方面避免了生活用水在贮水池中时间过长,水质劣化。对于高层建筑群或住宅小区,还可以共用消防水池和加压水泵,以节省土地与资金,方便维护和管理。
2.3 充分利用雨水和中水回用
加强雨洪管理,构建中水系统,是国内城市建筑未来的发展趋势。民用建筑给排水设计中:①应该安装专用管道和设施,将建筑物屋面和小区地面的雨水收集起来,在经过一定的设备和药剂净化处理达标后,用于车辆清洗、绿化灌溉、景观用水等方面,以便节约水资源,并减轻排水负担。②要根据实际情况构建中水回用系统,将淋浴盥洗污水、冷却循环水等优质生活废水收集,经过中水处理系统净化后,用于冲洗厕所、清洁道路等,以实现水资源的循环利用。
3 民用建筑给排水设计中节能技术的应用
3.1 采用变频系统和分区供水
当前,国内城市供水中,市政管网水压通常在0.2~0.4MPa之间,可以直接满足低层用户的供水需求。但部分建筑设计中对市政管网余压视而不见,从而造成电能的浪费。因此,民用建筑应该采用分区供水模式,地下层和一、二层直接用市政供水管网供水,上部楼层采用水箱或水泵加压供水,上下部管网间用常闭阀门连接,当管网出现故障时,打开阀门,下部楼层也可以由水箱供水。在建筑上部供水中,则需优先选用变频调速供水系统,根据管网水压的大小来自动调节水泵的运行,既保持了供水压力稳定,又节约能源,而且无需设置水箱,避免了二次污染。
3.2 完善热水循环供应系统
现阶段,热水供应系统已经成为现代建筑的标配,然而,由于其设计理念、施工技术等存在不足,居民打开热水装置时需放掉部分冷水才能出现热水,“无效冷水”的排放无疑是对水资源和能源的极大浪费。因此,民用建筑集中热水供应系统设计中要根据建筑标准、资金状况等实际,尽可能选用立管循环或支管循环方式,以减少“无效冷水”的排放。同时,在设计时要尽量采用同程式,避免循环水流短路,出现远冷近热,且需适当放大热水管管径,以减少热水管水头损失,使得冷热水起点压相同。
3.3 利用太阳能等作热水热源
太阳能是一种绿色可再生能源,且在国内相关技术比较成熟。民用建筑热水供应系统应充分利用太阳能作加热热源,可以将太阳能集热板热水箱分散布置在建筑物屋面,再于楼道公共位置设置管道井,使得所有的太阳能进出水管均设在管井中,阴雨天无阳光时,则可用电热水器为辅助热源加热。此外,条件允许的建筑可以利用城市供热站产生的余热做热源,电力充沛的地区还可以使用低谷电力热水,同样也可以达到节约能源的目的。
[1]邹新刚,温仁新.绿色建筑给排水节水节能新技术应用[J].建设科技,2016(1):64~65.