绿色建筑给排水技术及具体应用研究
2018-02-14冯雪芳
冯雪芳
(贵州建设职业技术学院 贵州贵阳市 550001)
引言
绿色建筑和给排水设计结合的最终目标是能够构建绿色水环境,从而实现线性供给与消耗的功能,实现能源与资源的低效率转化、绿色化建设。所以,在给排水设计与施工中,需要结合绿色建筑建设理念和要求,全面关注节能环保理念,这样才能够充分发挥绿色建筑的建设价值。
1 绿色建筑相关阐述
随着我国科学技术不断发展,如今的人类已经具备了改善自然环境的能力,采用环保技术来改善人类生活环境与方式,对实现人与自然和谐发展有着重要意义。近些年来,随着全球能源、资源过渡开发导致不可再生资源越来越少,资源浪费以及“三废”错误排放导致生态环境严重恶化。在此背景下,绿色建筑理念应运而生。绿色建筑是指在建筑工程全使用寿命周期内的,最大程度上减少能源损耗,包括节水、节地、节能、节菜等,主要包括减少污染和保护环境两个方面,从而为人类发展提供健康、绿色、生态的使用空间,实现建筑工程与自然和谐共处的关系。绿色建筑在建设当中要注重环保、低耗、经济、高效、集成、优化等方面,是社会与自然、当下与未来的利益共享,更是确保建筑企业实现可持续发展的重要手段。
2 绿色建筑给排水功设计与施工的要求
①提高水资源施工的合理性,除了要切实改善工艺设计,同时也要在材料、技术上做出改变,转变传统的水资源消费方式,加强资源优化配置,提高水资源的利用率,避免出现破坏与浪费问题,彰显人与自然和谐相互的理念;②造成自然环境遭到破坏的根本因素是污染物随意排放,所以要降低废水的排放,从而减少对自然生态的破坏;③坚持人本理念,为人们营造出健康、舒适、环保、无毒无害的居住空间。在给排水设计与施工中,需要避免水资源的浪费和污染,更不能牺牲建筑的舒适度。设计人员贯彻人本理念,在能够满足人们日常用水需求的基础上,加强水资源的优化配置;④给排水设计要实现四位一体,也就是质量、性能、环保、效率缺一不可。
3 绿色建筑给排水技术及其应用
3.1 节水技术与应用
在绿色建筑给排水设计当中,节水技术的应用十分重要,能够实现节水目标表明给排水设计已经成功了一半。在整个给排水系统当中,最难实现、最为复杂的就是节水系统,要求在满足居民日常用水需求下实现节水功能。节水技术的应用表现:
(1)加强管材、阀门质量管控。
在给排水系统设计时,自来水中有很多的氯离子,具有一定的侵蚀作用,特别是在管道和阀门位置,很容易被侵蚀。为了能够实现节水目标,在选择阀门、管材时,要以防水、防腐材料为主,例如铝塑复合钢管,这样即可避免管道连接处和阀门位置漏水问题。在整个系统设计中,还以采用U-PVC、PP-R管、PE管等新型钢管,这些管材不止质量轻,并且防腐、防水性能非常强。再者,还要考虑管材的可塑性,这样可以让给排水设计更加灵活。
(2)配水器与卫生器节水。
在给排水系统当中,配水器和卫生器是重要的用水、给水工具,也是给排水节水设计中的重要环节。①水龙头可以采用充气式和瓷心节水式水龙头,这些新型水龙头可以在水压达到一定程度时,自动减少水压,减少水资源浪费。剧相关调查显示,这些新型水龙头在节水方面可以减少30%用量;②卫生器要重点选择水容积小、冲击力强的设备,传统的卫生器水容量大约都在6L以上,水量浪费很大,因此可以选择双档水压冲洗水箱,也就是不同的水压功能按钮,依然以容量为6L的卫生器为例,可以设定为一个排放4L水的按钮、一个排放2L水的按钮,并保持较好的冲击力,在样即可起到良好的节水作用;③选择节水型莲蓬头,普通莲蓬头出水量通常为20L/min,而市场上节能型莲蓬头能够减少一半,也就是10L/min,理论上可以减少50%水用量,实际使用中也能够减少40%以上的水量。
(3)节能消防设计。
在新建建筑工程中,都会设置烟感器、温度器,这也是消防领域和给排水领域的结合,但为了能够提高灭火质量、减少水资源浪费,通常都是采用气体、水结合灭火方式。在给排水消防系统当中,传统形式是采用卤代烷1301和1211为气体灭火剂,但是该气体会破坏生态环境,特别是对臭氧层的破坏力极大。在此背景下,气溶胶灭火技术的应用变得愈加广泛。该模式主要是采用了全淹没形式,灭火颗粒小、毒性低,不会对人体造成影响。
(4)减压设计。
给排水性能与给排水压力有着直接关系,在给排水系统设计当中,如果压力较高会增加流水量,从而提高水资源浪费量。如果给水管道压力设定较大,就会造成压力超标,水流变得更急、更快。因此要合理的进行减压设计,减少水资源浪费量。在卫生器压力设计当中,为了能够确保冲击力,通常都是超压设计方法,并对不同压力按钮进行区分,但很多卫生器的低压冲击依然可以达到350kPa,高压按钮冲击力达到了500kPa以上。在选择卫生器当中,需要参考水龙头出水压力,通常节能型水龙头压力在20~30kPa之间,通常卫生器压力设定为水龙头的4倍即可,也就是在110kPa即可,所以要在卫生器压力装置上配上减压装置,这样即可极大的降低卫生器用水量。
(5)废水回收系统。
我国虽然资源、能源丰富,但是人均资源(能源)在国际上处于中下等,这就需要加强生活废水的回收力度,实现废水的再利用。采用无公害城市废水处理技术,将二次水净化完毕后用作于城市清洁、植被浇水等,从而提高水资源的利用率,减少淡水资源的紧张态势。可以在给排水系统中设置生活废水回收系统,洗手池、洗碗池管道直接接入到废水回收系统中,定期向池中加入清洁药品后,此时处理过的废水会流入到沉淀池→曝气池→二次沉淀池→过滤池当中,最后进入到中水池中进行消毒处理,这样即可用于日常使用。
3.2 节能技术与应用
(1)二次供水设备。
通过对水泵-水箱系统进行分析可以发现,传统水泵-水箱由于采用了单泵形式,水压与水流量无法被控制,从而提高了电能用量。因此可以采用二次供水设备,通过变频调速供水与压罐供水方法,从而实现节能目标。其中,采用变频调速设备主要是为了调整供电功率,并结合水泵实际运行情况实现无极调速,通常可以采用变频气压、变压变量的方法实现这一功能,在设备选择中要结合给排水系统实际运行情况,这样即可实现最佳的节能效果。在给排水系统运行中,由于用水低谷期可能造成运行偏离问题,这就需要结合用水低谷期用水量变化规律对设备进行调试,从而确保低谷期用水效率最大化,也就是在用水量低于单台水泵了流量的20%时,则启动小流量水泵供水,这样即可起到节能作用。
(2)热水与新能源技术。
新型建筑都会设置热水供应系统,这也提高了给排水系统的设计难度。传统的热水系统电能消耗非常大。所以为了能够实现绿色建筑的建设目标,需要降低热水供应系统的电能消耗。①热水供应系统中的热损与配水点水温有着直接关系,因此可以适当降低热水温度即可实现降耗目标;②通过减少加热能耗提高电能利用率,也就是在保障住户用水需求的基础上减少热量供给;③选择高效、环保的保温材料,从而降低热损失以及热能损耗量;④选择新能源加热方法,加强新能源开发喜爱哦率,提高新能源应用比例可以降低电能损耗。新能源非常多,但最为完善的依然是太阳能技术,可以采用真空管式、热管式加热设备,该设备不仅具备较好的保温性能,并且维护便捷、操作方便、全年皆可使用,对电能依赖性非常低。
太阳能在实际使用当中,需要注意的问题包括:①由于北方地区的冬季较为寒冷,因此太阳能热水器的安装需要结合建筑结构正确选择安装方式;②在选择将集热器过程中,要充分考虑其抗冻能力、承压能力、抗热冲能力;③结合建筑工程实际节能需求选择串联、并联结构,良好的内部结构可以保障集热效率,提高水流的平衡性。
3.3 污水处理技术与应用
(1)新型水箱与水池。
贮水箱在给排水设计中十分重要,对于水箱水池来说,传统水箱水池由于采用了金属材质,因此容易出现锈蚀问题,造成水质污染。并且混钢结构由于表面较为粗糙,容易沾染微生物。这就需要采用不锈钢、玻璃等材质的水箱与水池。如果某些部位必须要采用混钢结构,可以在内壁上增加内衬,如在内壁上粘贴瓷砖等。并且在构建设置上采用封闭装置,避免部分构件没有被封闭而出现水质污染等问题。
(2)废水处理。
对于污水废水处理来说,需要在保障自来水不受到任何污染以及不影响周边环境基础上,对污水废水进行排放或二次利用。为了能够强化生活污水废水的处理效率,可以采用以下废污水处理流程:①利用排水管将生活废污水收集;②对所收集的废污水进行测试;③按照国家指定标准对废污水进行集中处理(提前设置大型的水体净化器);④将废污水进行分离,将固体垃圾直接排放到下水管,废液进入到二次净化系统当中,并再次进行检测。对于合格的水存储到楼顶贮水箱中,用作坐便器冲洗,对于无法使用的处理水,则直接排放到下水管当中。
4 结束语
综上所述,在绿色城市建设背景下,绿色建筑作为绿色城市建设中的重要组成部分,加强给排水设计工作对减少能源、资源使用量有着重要意义。这就需要贯彻绿色建筑建设理念,需要加强给排水系统节水、节能、污水处理工作,采用先进的技术、设备、工艺,从多个方面加强绿色建筑给排水系统设计,增加节能环保技术的应用比例,提高水资源的二次回收与利用,这样才能够提高水资源、电能源的利用率,实现绿色建筑建设目标,从而提高建筑工程的经济效益和社会效益。