摘要:随着我国水利工程建设水平的不断提高,给人们的生活带来了优越的用水条件。目前,我国大城市的水资源和电力资源比较紧张,国家大力提倡节约用水、用电。为了相应国家节水节能的号召,在开展室内给排水工程建设时,充分考虑节水节能的施工措施,提高建筑室内给水系统的利用效果。当前给水工程中,建筑室内给排水的施工质量一直备受人们瞩目,如果建筑室内给水出现问题,就会严重影响人们的用水需求,出现大量的水资源浪费的现象,给人们的生活带来巨大的不便,所以,建筑室内给水工程的节水节能设计十分重要。本文针对建筑室内给水工程的特点进行分析,并深入探讨建筑室内给水工程的节水节能设计措施,重点针对变频恒压供水系统的应用效果分析,促进我国建筑室内给水工程的发展。
关键词:室内给水工程;节水节能;措施
引言:目前,面对自然资源的紧张现状,我国坚持走可持续发展道路,并积极号召节能减排的政策,实现能源的合理利用,杜绝自然资源浪费的现象。对于我国水利工程而言,我国的水资源长期处于匮乏的状态,为此,城市水利部门在开展建筑室内给水工程建设中,应该注重节水节能措施的应用,提高给水系统的节水节能效果,充分发挥水资源的利用率,杜绝水资源的浪费,对我国城市给水工程建设起到了重要作用。
1.建筑室内给水
1.1建筑室内给水的意义在于将符合水质标准的水送至生活、生产和消防给水系统各个用水点,满足用水点的水量和水压的要求。这涉及到水的分配、计量、输送、储存和加压以及水质标准和防水质污染。
1.2建筑室内给水系统的分类按其用途可分为生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统三大类。
1.3建筑室内给水系统一般由引入管、水表、管道系统、配水装置和给水附件等部分组成。
1.4建筑室内给水系统常用给水方式有:市政自来水管道给水方式、设置高位水箱给水方式、设置水箱水泵的给水方式、气压式给水方式、变频式给水方式、组合给水方式等等。
2.给水系统设计中的节水节能措施
2.1充分利用市政自来水压头
全国大部分地区市政自来水压头有0.2~0.4kg,自来水压力能达到的用水区域,首选市政自来水直接供水,基本能满足3-5层多层建筑供水压力。5层以上可采用无负压变频供水设备加压供水,上下分区供水,2个分区之间设置联络管,当市政管网停水时,可由屋顶水箱供水。
2.2合理设计给水系统
对于超高层办公楼的用水特殊性,因下班后基本无多少用水点,上班时用水点较多,用水需求量大,用水时段非常不均匀,变频调速泵组供水量变化范围比较大,水泵运行节能效果不明显,建议采用水箱水泵联合供水;对于多层大型商业由于大部分商业建筑总高度不高,建议采用变频泵组加辅泵及气压罐供水;对于住宅建议采用变频泵组加压供水;而对于高级酒店因用水的特殊性,建议采用水箱水泵联合供水,这种方式的稳定性较好。
2.3选择合适的加压泵
加压泵组总流量应不小于且贴近高峰点用水量,多台水泵组合时,单台水泵选择应考虑其工况点在其水泵特性曲线高效区下端,且设置辅泵及气压罐,满足小流量需求,管路损失应详细计算,流出水头设计合理,压头选择做到符合实际需求,避免出现大马拉小车的现象。
2.4尽量采用节水型用水器具
水龙头可以采用节水龙头。正常情况下,如果水压相同,节水水龙头能够比普通的水龙头节省更多的水,其节水量大约在3%~50%之间。尤其对于静压较高,普通水龙头出水大量过大的地方,节水龙头的效果非常明显。另外,还可以采用两档的冲洗水箱,两档的冲洗水箱在冲小便时,其冲水量可在4L以内,而冲大便时可保持在9L之内;采用现代自动控制技术,也是一种有效的节能手段。延时自闭水龙头和光电控制水龙头也是一种较为有效的节水器具。延时自闭水龙头在出水一段时间以后便可自行关闭,避免了长流问题的发生。光电控制水龙头是一种通过感光来自动控制出水和闭水的水龙头。
2.5设计合理的雨水收集系统和空调冷凝水收集
将雨水收集和空调冷凝水收集是一种非常可行的节水手段。也就是利用设施和管道将进行收集,再经过必要的处理,使雨水的水质处理到中水或以上标准。经过处理后的雨水可以广泛应用于绿化、冲洗路面、冲洗车辆等方面。目前我国大多数的建筑都是将屋顶雨水,通常管道排出,这是对水资源的浪费。设计时可以考虑将雨水引至雨水沉淀池,经过处理后再送到中水管道中。
3.建筑室内给水工程节水节能系统的应用
3.1高层建筑室内给水系统的分析
在开展高层建筑室内给水工程的设计时,为了更好的提高节水节能的效果,采用并联供水和串联供水两种方式。以下对这两种方式的优劣势进行分析:
(1)并联供水:在高层给排水工程中采用并联供水系统能够为各个区域提供地理的给水系统,各个区域不会受到相互的影响,避免由一个区域的事故引发全盘故障,提高了供水系统的安全性与可靠性,同时利用并联供水系统具有集中布置的特点,对系统进行维护也比较方便,也有效的降低了能源的效果。但是,利用并联供水系统也具有一定的缺陷,例如水管过长造成大量的成本投入,水箱占据大量的楼层面积,影响室内的布局等。
(2)串联供水。是指各区设置水箱和水泵,各区水泵均设置在技术层内。开展串联供水系统具有设备简单的特点,同时高压供水管道也不复杂,投资成本较小,能源消耗低等特点。采用垂直分区串联给水最突出的优点在于运用于超高层的供水,可以实现建筑高度超过100m的高层建筑,决解了并联供水不能实现的超高扬程问题。但是,串联供水的缺点在于低区和中区出现故障,会影响上层一分区的用水。
图2 高层串联供水系统
3.3变频恒压供水系统的应用
在室内的给水排水系统设计中,可以充分发挥变频器在给排水工程中的应用优势,构建变频恒压供水系统,全面实现节水节能效果。在变频恒压供水系统中,利用全自动变频调速器实现供水效果,在变频调速供水设备中安装远传压力表,通过水泵的出水总管实现控制,并对出口的压力转变为0-5V的电压信号,经过转换模块把模拟电压信号转化成数字信号,通过变成控制系进行内部运算,从而实现良好的控制效果。
通过室内变频恒压供水系统的应用,以多泵并联的方式进行室内供水,实现了良好的节水节能效果。通过室内居民对用水量的大小来调解水泵运行的数量,当室内的用水量比较小时,则可以转变为单台泵变频工作,当室内的用水量增加时,在变频器的影响下,水泵的运行频率变大,从而根据实际情况自动转换为工频运行状态,依次启动下一台水泵。当用水量减少时,则室内水泵的运行频率降至而定运行频率以内,如果对水量的需求依旧比较大,则会自动停止工频运行,增加变频恒压供水系统的转速。在室内也将用水时,变频泵停止工作,由辅助泵和小型气压罐进行室内供水,降低了能源的消耗。通过室内变频恒压供水系统的应用,不但有效的实现了水量的控制,降低了水资源的浪费,同时也降低了电力能源的损耗,对给排水节水节能效果具有重要意义。
图3 室内变频恒压供水系统
3.结束语
综上所述,随着我国城市的不断建设,建筑室内给水系统的设计水平也在不断完善,为了更好的实现建筑室内给水的节水节能效果,必须全面开展建筑室内给水系统的节水节能设计,加强供水系统的功能性,充分的发挥水资源的利用率,同时注重自然能源的利用,降低能源的消耗,对建筑室内给水工程的发展具有重要意义,促进我国走向可持续发展的道路。
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