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摘要:隨著近年來(lái)城市建筑業(yè)突飛猛進(jìn)發(fā)展, 在城市總用水量中, 建筑內(nèi)部用水的所占的比例逐年增加, 使得建筑給排水工程中的節(jié)水節(jié)能問(wèn)題不容忽視。本文對(duì)建筑給排水設(shè)計(jì)施工中節(jié)水節(jié)能技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:建筑;給排水;節(jié)水;節(jié)能技術(shù)
Abstract: In recent years, with urban construction development by leaps and bounds, in the city of total water consumption and water within the building of proportion of increase year by year, make in the project of building water supply water and energy saving problem cannot be neglected. In this paper the design and construction of building water supply water and energy saving technology application are analyzed.
Key Words: Architecture; Water supply and drainage; Saving water; Energy saving technology
中圖分類(lèi)號(hào): S276 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
水是生命之源, 是人類(lèi)生活和生產(chǎn)不可缺少的基本物質(zhì)。長(zhǎng)期以來(lái), 人們習(xí)慣于把水看作取之不盡、用之不竭的最廉價(jià)的自然資源。然而由于人口的膨脹和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 水資源短缺的現(xiàn)象正在世界許多地方相繼出現(xiàn), 尤其國(guó)內(nèi)的一些城市缺水狀況越來(lái)越嚴(yán)重, 使得建筑給水排水工程中的節(jié)水問(wèn)題不容忽略。為此工程技術(shù)人員及有關(guān)管理部門(mén)應(yīng)對(duì)此引起足夠的重視。避免過(guò)分強(qiáng)調(diào)供水的安全可靠性而導(dǎo)致設(shè)計(jì)中考慮不周, 造成不必要的水資源浪費(fèi)。
1、 新建建筑的生活與消防水池分開(kāi)設(shè)置
目前絕大部分建筑的生活與消防貯水池合建,水池容積過(guò)大, 生活用水儲(chǔ)量一般不足總儲(chǔ)量的20%, 生活用水貯存時(shí)間過(guò)長(zhǎng), 有時(shí)長(zhǎng)達(dá)2~3d。 有研究表明,夏季水溫較高時(shí), 水箱中的水在貯存12h后, 余氯即為零,細(xì)菌快速繁殖。合建水池在每月的消防試水時(shí)還會(huì)造成消防試水的排放浪費(fèi)。對(duì)生活飲用水與消防用水水池分開(kāi)設(shè)置可在很大程度上減輕生活用水的細(xì)菌性污染。消防試水可排放到消防貯水池中, 不必外排。此外, 分建水池的總?cè)莘e基本沒(méi)有增加, 不會(huì)過(guò)多增加造價(jià), 并且還可優(yōu)化地下室設(shè)計(jì)、有效利用地下室面積。因此從現(xiàn)在起應(yīng)鼓勵(lì)新建建筑的生活與消防水池應(yīng)分開(kāi)設(shè)置。
在高層建筑給水中采用變頻調(diào)速泵供水。水池、水泵、高位水箱加壓供水方式是目前高層建筑中使用最廣泛的供水方式。有研究表明, 這種供水系統(tǒng)的水質(zhì)指標(biāo)合格率有所下降, 其原因約有一半是水在加壓輸送和貯存過(guò)程中造成的。 變頻調(diào)速泵供水直接用泵將貯水池內(nèi)的水送至用戶(hù), 取消了水箱, 減少了發(fā)生二次污染的幾率。我國(guó)有的地區(qū)已明令在特定情況下使用這種供水方式。如上海住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定, 住宅設(shè)計(jì)規(guī)模在400戶(hù)以上時(shí), 采用變頻調(diào)速水泵集中供水。在其它市,變頻調(diào)速泵也得到了一定程度的應(yīng)用。
2、 合理確定用水量的定額
隨著國(guó)家節(jié)水法規(guī)、政策的出臺(tái),民眾節(jié)水意識(shí)的提高,節(jié)水衛(wèi)生器具的推廣及用卡取水的應(yīng)用等,建筑節(jié)水問(wèn)題必須引起足夠重視。我們?cè)诖_定建筑物用水量時(shí)除了要按照《 民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的生活用水量定額標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)還應(yīng)充分考慮到實(shí)際用水情況來(lái)確定用水量定額,并非選用越大越好。如果用水量均選擇偏大,則城市自來(lái)水廠、污水處理廠的規(guī)模會(huì)偏大,市政給排水管道在管材、流速一樣的情況下,管徑會(huì)增大,或排水管道坡度會(huì)增大,建筑工程相應(yīng)的蓄水池容積、加壓泵的流量等均不同程度地加大,造成能耗的浪費(fèi)。根據(jù)規(guī)范結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況合理選用用水量的定額關(guān)系到給排水工程的方方面面,在確定建筑物用水量時(shí)按照規(guī)范可選用定額值下限,甚至可以降低。
3、合理分區(qū)控制超壓出流
建筑給水設(shè)計(jì)中一般按滿(mǎn)足建筑物內(nèi)最不利點(diǎn)所需要的壓力要求來(lái)確定水箱高度或設(shè)定變頻設(shè)備壓力,由于建筑內(nèi)部存在樓層間高差,低于最不利點(diǎn)的樓層其用水點(diǎn)水壓要高一些。若給水配件閥前壓力大于流出水頭,其實(shí)際流量大于額定流量,超壓的流量并未產(chǎn)生正常的使用效益,從而造成了的水量浪費(fèi),由于這部分水量是在使用過(guò)程中流失的,不易被人們察覺(jué),根據(jù)有關(guān)資料顯示,這種 “隱形”的水量并不亞于“ 顯性 ”的漏水量。因此,如何減少這部分水量的浪費(fèi)有著重要的意義,在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)建筑物進(jìn)行合理的豎向分區(qū),同時(shí),推薦支管減壓作為節(jié)水的措施,減小用水點(diǎn)的出水壓力,有測(cè)試表明,為減少超壓出流造成的“ 隱形”水量浪費(fèi),提出了在設(shè)計(jì)中應(yīng)將家庭入戶(hù)管( 或公共建筑配水橫支管)的用水點(diǎn)工作壓力限制在0.20MPa或靜水壓力限制在0.25MPa以?xún)?nèi) 壓力大于以上數(shù)值時(shí)應(yīng)設(shè)減壓裝置。
4、加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)管材與閥門(mén)的使用
在現(xiàn)實(shí)生活中,很多地方的水資源浪費(fèi)都是由給排水系統(tǒng)硬件出現(xiàn)故障引起的,當(dāng)水管或者閥門(mén)使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)超過(guò)壽命,或者本身質(zhì)量不合格,再或者是金屬管道或者接口脫漆生銹時(shí),都會(huì)引起水資源的白白流失。所以,應(yīng)加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)管材與閥門(mén)的使用,盡可能地減少由于硬件問(wèn)題引起的水資源的浪費(fèi)。由于傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管自身的缺點(diǎn),它使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)氧化生銹,并且本身對(duì)人體健康也有一定的影響,已被國(guó)家明令禁止使用。目前,市場(chǎng)上出現(xiàn)了許多新型材料來(lái)取代傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管。
5、科學(xué)設(shè)置并合理使用水表
合理設(shè)置計(jì)量裝置不僅可以增強(qiáng)人們的節(jié)水意識(shí),并且還可以檢查出漏水的隱患。故水表的設(shè)置對(duì)水量的控制起著十分重要的作用。在水表的設(shè)置中,應(yīng)注意以下問(wèn)題: 1) 按 GB 500152- 2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范( 2009 年版) 第3.4.16條規(guī)定: “建筑物的引入管,住宅的入戶(hù)管及公用建筑物內(nèi)需計(jì)量水量的水管上均應(yīng)設(shè)置水表”。合理的設(shè)置水表,有利于進(jìn)行水量平衡分析,從而找出漏水隱患。2) 提高水表計(jì)量的準(zhǔn)確度。根據(jù)水表工作原理,在水表選型上要選擇與計(jì)量范圍相適應(yīng)的水表,若建筑物的水表型號(hào)選擇過(guò)大,則會(huì)造成在用水量較小時(shí), 水表指針不動(dòng),使水表計(jì)量準(zhǔn)確性減弱。故在水表選型上應(yīng)按下列原則進(jìn)行: a. 用水均勻的生活給水系統(tǒng)的水表應(yīng)以給水設(shè)計(jì)流量選定水表的常用流量; b. 用水量不均勻的生活給水系統(tǒng)的水表應(yīng)以給水設(shè)計(jì)流量選定水表的過(guò)載流量; c. 在消防時(shí)除生活用水外尚需通過(guò)消防流量的水表,應(yīng)以生活用水的設(shè)計(jì)流量疊加消防流量進(jìn)行校核,校核流量不應(yīng)大于水表的過(guò)載流量。3) 在大專(zhuān)院校和工礦企業(yè)的公共浴室及學(xué)生公寓衛(wèi)生間等部位采用 IC 卡水表和遠(yuǎn)傳水表,以提高人們的節(jié)水意識(shí)。
6、推廣使用節(jié)水器具
家庭節(jié)水除了注意養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣以外,采用節(jié)水器具很重要,也最有效。有的人寧可放任自流,也不肯更換節(jié)水器具,其實(shí),這么多水費(fèi)長(zhǎng)期下來(lái)是不合算的。因而大力推廣使用節(jié)水器具是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)水的重要手段和途徑。
1)節(jié)水水龍頭
a、陶瓷閥芯節(jié)水龍頭
目前節(jié)水型水龍頭大多采用陶瓷閥芯水龍頭。這種水龍頭與普通水龍頭相比,節(jié)水量一般可達(dá)20%~30%;與其它類(lèi)型節(jié)水龍頭相比,價(jià)格較便宜.因此,應(yīng)在居民樓等建筑中大力推廣使用這種節(jié)水龍頭。
b、延時(shí)自閉式水龍頭
延時(shí)自閉式水龍頭在出水一定時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉,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),既方便衛(wèi)生又符合節(jié)水要求。非常適合公共場(chǎng)所的洗手用。
c、光電控制式水龍頭
延時(shí)自閉式水龍頭雖然節(jié)水但出水時(shí)間固定后,不易滿(mǎn)足不同使用對(duì)象的要求。光電控制式水龍頭就可以克服上述缺點(diǎn),例如最新型的一款紅外線自動(dòng)控制洗手器,第一次安裝時(shí)就可以自行檢查該器下方或前方的固定反射體(比如洗手盆)并根據(jù)反射體的距離調(diào)整自己的工作距離,避免了過(guò)去的自動(dòng)給水器因前方障礙較近出現(xiàn)的常流水現(xiàn)象,而且這種智能化的洗手器可以做到盡管你的手在下面沒(méi)有洗手動(dòng)作不給水,洗手時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)停水,長(zhǎng)期不用還可以定時(shí)沖水,以免水封失靈供電不足了提前報(bào)警。
2)節(jié)水沖水便器
a、使用小容積水箱大便器
目前我國(guó)正在推廣使用6 L 水箱節(jié)水型大便器,并已有一次沖水量為4.5 L 甚至更少水量的大便器問(wèn)世。但也應(yīng)注意要在保證排水系統(tǒng)正常工作的情況下使用小容積水箱大便器,否則會(huì)帶來(lái)管道堵塞、沖洗不凈等問(wèn)題。兩檔水箱在沖洗小便時(shí),沖水量為4 L(或更少);沖洗大便時(shí),沖水量為9 L(或更少)。一個(gè)雙閥口式兩檔水箱,大便時(shí)打開(kāi)下面的排水口,小便時(shí)打開(kāi)上面的排水口,以色列的建筑法規(guī)中規(guī)定所有新建筑必須安裝兩檔沖洗水箱。我國(guó)也應(yīng)大力推廣兩檔水箱,因?yàn)橐惶熘畠?nèi),人的小便次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大便次數(shù)。以三口之家為例,若每人每天大便1 次、小便4 次,使用現(xiàn)有9 L 水箱,一天要用水135 L;使用6 L 水箱,一天用水90 L ;而使用兩檔水箱,一天用水75 L,可見(jiàn)采用9 L 兩檔水箱比采用6 L 水箱更節(jié)水。使用 6 L兩檔水箱節(jié)水效果更好。使用兩檔水箱的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不需要更換便器和對(duì)排水管道系統(tǒng)進(jìn)行改造,因而尤其適用于現(xiàn)有建筑便器水箱的更新?lián)Q代。
b、免沖洗小便器
美國(guó)推出的免沖洗小便器,是一種不用水、無(wú)臭味的廁所用器具,其實(shí)僅僅是在小便器一端加個(gè)特殊的“存水彎”裝置,但是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)、衛(wèi)生,節(jié)水有效,所以還頗受歡迎。
c、光電控制小便器
光電控制小便器已在一些公共建筑中安裝使用。
d、延時(shí)自閉式?jīng)_洗閥
它是利用先導(dǎo)式工作原理,直接與水官相連在給水壓力足夠高的情況下,可以保障大便器瞬時(shí)沖水的需要,用來(lái)代替水箱及配件,安裝簡(jiǎn)潔,使用方便,衛(wèi)生,價(jià)格較低,節(jié)水效果明顯的特點(diǎn)。我們木工院使用的便是這種沖洗器。
3)在熱水系統(tǒng)中安裝多種形式的節(jié)水器具
如在公共浴室安裝限流孔板;在冷、熱水入口之間安裝壓力平衡裝置;安裝使用低流量蓮蓬頭、充氣式熱水龍頭和恒溫式冷、熱水混合龍頭等。
4)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)多種形式的節(jié)水器具。
a、研制不同出水量的水龍頭。
一些國(guó)家和地區(qū)規(guī)定,在不同場(chǎng)所采用不同出水量的水龍頭, 如新加坡規(guī)定洗菜盆用水 6L /m i n, 淋浴用水 9L /m i n ; 臺(tái)灣推出的噴霧型洗手專(zhuān)用水龍頭,出流量?jī)H為 1L /m in。而我國(guó)各種水龍頭的額定流量大部分是 02L / s , 即 12L /m i n , 明顯偏大。因此應(yīng)合理制定各種水龍頭的額定流量, 并逐步在不同場(chǎng)所安裝不同出水量的水龍頭。
b、開(kāi)發(fā)帶洗手龍頭的水箱。
在日本很多家庭使用帶洗手龍頭的水箱,洗手用的廢水全部流入水箱, 回用于沖廁。若水箱需水時(shí),可打開(kāi)水龍頭直接放水。使用這種沖洗水箱, 不但可以節(jié)水, 而且可減少水箱本身的費(fèi)用。目前, 這種水箱在我國(guó)已有銷(xiāo)售。
C、運(yùn)用真空節(jié)水技術(shù)
為了保證衛(wèi)生潔具及下水通道的沖洗效果,可將真空技術(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、污物沖吸干凈,達(dá)到節(jié)約用水, 排走污濁空氣的效果。一套完整的真空排水系統(tǒng)包括:帶真空閥和特制吸水裝置的潔具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制設(shè)備及管道等。 真空泵在排水管道內(nèi)產(chǎn)生40~50kPa的負(fù)壓, 將污水抽吸到收集容器內(nèi),再由污水泵將收集的污水排到市政下水道,在各類(lèi)建筑中采用真空技術(shù),平均節(jié)水超過(guò)40%。若在辦公樓中使用節(jié)水率可超過(guò)70%。
7、大力發(fā)展建筑中水設(shè)施
中水道,顧名思義輸送的既不是上水道清潔的自來(lái)水, 也不是下水道污穢的臟水。把一個(gè)地區(qū)居民洗臉、洗澡、洗衣服等洗滌水和沖洗用水集中起來(lái), 經(jīng)過(guò)去污、除油、過(guò)濾、消毒、滅菌處理, 輸入中水道管網(wǎng),以供沖廁所、洗汽車(chē)、澆草坪、灑馬路等非飲用水之用。所以中水道又稱(chēng)為雜用水道。用 1m3中水道的水, 等于少用 1m3清潔水, 少排出近 1m3污水, 一舉兩得, 達(dá)到節(jié)水近 50 %。 所以, 中水道已被世界許多缺水城市廣泛采用。
(1)充分利用盥洗廢水等優(yōu)質(zhì)雜排水。現(xiàn)有的中水設(shè)施大多建于賓館、 高校, 水源基本為浴室洗浴廢水。對(duì)于一些規(guī)模不大的單位來(lái)說(shuō), 洗浴廢水量比較小,且排放時(shí)間過(guò)于集中, 中水設(shè)施得不到穩(wěn)定充足的水源。而盥洗廢水具有水量大、使用時(shí)間較均勻、水質(zhì)和處理效果相對(duì)較好等優(yōu)點(diǎn), 應(yīng)作為中水水源加以充分利用。
(2)盡快制定并實(shí)施新的回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。目前建筑中水回用執(zhí)行的是現(xiàn)行的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。該標(biāo)準(zhǔn)中總大腸菌群的要求與《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》相同, 比發(fā)達(dá)國(guó)家的回用水標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)適用于游泳區(qū)的類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)還嚴(yán)格。這樣就導(dǎo)致兩個(gè)問(wèn)題: 一是許多現(xiàn)有中水工程根本達(dá)不到該標(biāo)準(zhǔn); 二是由于達(dá)標(biāo)具有一定難度, 提高了中水工程的投資和處理成本。所以應(yīng)盡快制定該指標(biāo)的適宜限值, 以推動(dòng)中水工程的推廣和普及。
8、充分利用雨水
建筑的雨水利用主要是將雨水收集,經(jīng)過(guò)一定的藥劑或設(shè)施處理,得以水資源的再利用。和中水的處理方式類(lèi)似,將處理后的雨水作為可利用的水資源用于城市綠化、沖洗廁所、景觀用水等。一般建筑物收集雨水的結(jié)構(gòu)為:用導(dǎo)管將屋頂?shù)挠晁敕笤O(shè)在地下的雨水沉淀池,經(jīng)過(guò)沉積的雨水流到蓄水池中,再通過(guò)水泵送入蓄水池中,再經(jīng)過(guò)氯消毒輸入中水道系統(tǒng)。而為了防止降塵與酸雨問(wèn)題,一般要剔除降水前幾分鐘的雨水。隨著各種節(jié)水技術(shù)的不斷發(fā)展,城市建筑物的設(shè)計(jì)施工過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)化雨水收集措施,以將收集到的雨水應(yīng)用于建筑綠化、建筑消防、沖洗廁所、洗車(chē)及冷卻水補(bǔ)給等方面,經(jīng)過(guò)深度的加工處理后還可應(yīng)用于居民飲用水。
9、結(jié) 語(yǔ)
建筑節(jié)水工作涉及到建筑給水排水系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié), 建筑節(jié)水各方面的措施是相互聯(lián)系、相互制約、相輔相成的,必須把建筑節(jié)水工作作為一個(gè)系統(tǒng)工程來(lái)抓,應(yīng)合理配置節(jié)水器具和水表等硬件設(shè)施。只有這樣才能獲得最大的節(jié)水效益。這一切都給建筑給排水工程的設(shè)計(jì)提出了許多新的要求, 而目前節(jié)水最關(guān)鍵的不是建筑節(jié)水技術(shù), 而是人們的節(jié)水意識(shí)和人們良好的用水習(xí)慣。因此, 應(yīng)倡導(dǎo)人們將淡水資源當(dāng)做一種珍稀資源, 節(jié)制使用, 呼吁全民節(jié)水勢(shì)在必行,只要采取一項(xiàng)措施或幾項(xiàng)措施兼用,其節(jié)水效果都將是顯著的。
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北京 中國(guó)計(jì)劃出版社,2010
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ISSN:1002-6487
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