韩富涛 甄玉飞
天津市天友建筑设计股份有限公司,天津 300000
摘要:近年来,随着经济的发展,全社会的环保意识大幅度提高。在工程建设中对节能减排的重视程度也在不断增加,环境保护与资源的合理利用是建筑业未来的发展方向。在国家大力提倡节能减排的背景下,在进行建筑设计时的要求也越来越高。在进行建筑给排水设计时如何做到节能减排是一个需要解决的问题,值得去深入研究。本文以建筑给排水设计为研究对象,对建筑给排水设计中的节能减排问题进行研究,并提出一些实际措施。
关键词:建筑;给排水设计;节能减排
1建筑给排水设计节能减排存在的主要问题
1.1给水系统管材、阀门附件等设计存在的问题
建筑给水系统设计工程中,受设计理念和设计专业水准影响,选用错误的阀门或者质量不达标的管材及配件,出现设计不合理问题,给管路施工与使用埋下隐患,严重情况下导致漏水事故发生。有些建筑的给水系统设计,不恰当的管道连接方式未做到管道接口的严密性,加大了管道受外界作用出现破损问题的发生几率,引起不必要的水资源浪费,造成人们用水不便的情况。一般来说,阀门漏水和节点漏水是管道漏水的最常见之处,这两个漏水问题一经发现便已经引起了大量水资源浪费,而且对住宅户内造成不可预估的破坏力,一旦没有第一时间发现和维修,不仅会令水资源浪费更加难以控制,而且对户内造成不可挽回的影响。
1.2供水设计的浪费问题
建筑供水系统目前常见的水资源浪费问题体现在超压出流方面,大大降低了供水经济效益。该问题具有一定隐蔽性,难以被人们轻易发现,所以无法及时上报到有关部门提高重视程度,多年来,很多建筑供水系统至今依旧没有通过相应工作从根本上解决该问题。
1.3再生水资源利用率低
现阶段来看,我国西北地区在缺水城市中占据较重比例,缺水程度也更强烈,各地建筑给排水工程设计师,只有做到对再生水资源的充分考虑和合理应用,才能够在建筑给排水系统内发挥生活用水、雨水的再利用价值。然而,在实际情况中,很多建筑直接通过排水管道排走雨水,在水资源严峻紧缺形势下,该现象无疑是水资源的浪费表现,降低了再生水资源在建筑给排水系统中的利用率。
2建筑给排水设计中的节能减排措施
2.1合理设计供水分区
《建筑给水排水设计标准》(GB50015—2019)中规定,住宅入户管的供水压力不应大于0.35MPa,非住宅类居住建筑入户管的供水压力不宜大于0.35MPa,生活给水系统的用水点处供水压力不宜大于0.20MPa,而且要满足卫生器具工作压力的要求。如果是高层建筑,想要满足入户管的供水压力,就要对给水系统进行分区处理。某住宅建筑的层高为3m,用水压力最低是0.10MPa,分区的最高处用水压力是0.10MPa,最低处是0.35MPa,高差是25m,可以在每个分区设置8层左右。为了达到生活给水用水点处的供水压力不大于0.20MPa的节能要求,可以通过在超压楼层设置减压阀的方式来满足压力要求。然而实际情况是,部分设计者在设计过程中经常忽略掉这0.20MPa的节能要求,这就会出现用水点处压力过大的问题,在不知不觉中造成水资源的浪费,而且使用者往往无法意识到这个问题的存在。因此,建筑给排水节能减排设计中应根据住宅类型进行针对性的供水分区设计,确保水压满足建筑内部使用要求。
2.2加压给水设计
现代建筑中的给水系统一般采用的给水方式是二次加压,这种方式会造成大量的能源消耗,如果供水时运用市政管网的余压加以辅助,就能降低电能的使用量,减少能耗。虽然在不同城市,市政给排水系统的压力值不相同,但一般楼下几层的用户,市政压力均可满足供水。由于在城市中的高层建筑比较多,可以实行分区供水,下层辅以市政余压进行供水,充分利用市政压力,每个加压区单独设置加压泵。这样不但节约了能源,还能有效利用市政管网的余压,减少给水过程中的能源消耗。
2.3热水供应系统设计
热水供应系统要具有节能的作用,因此在选择时要从以下方面进行考虑:首先,在满足自身需求的前提下,要在一定程度上减少热水的消耗总量以及流量,使换热器传热的效率得到有效提升;其次,为了避免在热量传递期间造成热量过度损失,要使用具有高效节能特点的保温技术;最后,要减少对一次能源的依赖,加大对新型能源的开发力度。可以充分利用太阳能所产生的辐射效应,不但能够提供充分的热能,还能把热能转化为其他能。由于一次能源的储备量越来越少,因此必须深入对太阳能使用方式的探索,使可再生能源得到合理利用。太阳能的加热设备有两种,分别是真空管式和热管式,它们的运行都不会受到环境因素的影响,具有集热转化效率高、保温性能好、检修养护难度低的优势。在设计时,需要关注到水流平衡状态,使用串联和并联集热的方式,选择集热器时要充分考虑其承压能力以及抗冻性能,如果外部温度较低,要使用合理的防冻方式进行防冻处理,防止低温损坏太阳能加热设备。
2.4雨水系统设计
某建筑工程绿化面积为10555m2,绿化需要使用的水量约为21m3/d,为了降低绿化所消耗的水资源,该工程计划设计雨水收集处理系统,把雨水转化为绿化用水,能够实现收集雨水的屋面以及路面的总面积在6000m2左右。如果按照0.65的径流系数,以及最大降水量65mm来计算,能够获得的最大降水总量是253.5m3/d,按照60%的雨水收集系统的收集率来算,一年能够进行回收利用的雨水量约有134.1m3/d,这个数量基本能够满足该工程的绿化用水量。首先,雨水需要经过弃流装置,在完成初步拦截之后,雨水流入收集池中,不仅可以沉淀去除掉水中的泥沙等颗粒,还能够调整雨水的径流,避免后期对雨水的回收处理效果产生影响;其次,在过滤器中添加指定的混凝剂用量,然后通过使用原水经泵使雨水经过该过滤器,通过机械筛分作用后,截留去除掉水中的有机物等污染物;最后,要借助余压的辅助使过滤后的雨水进入清水池中,然后进行消毒处理。完成上述操作后对水质进行检测,如果满足水质要求,就可以把水用于绿化以及水景补水等。该工程对处理后的雨水的水质要求是COD不高于30mg/L,SS不高于10mg/L。
2.5中水系统设计
中水是指对水质不算太差的生活废水进行简单的技术处理,主要是作为绿地浇灌、空调冷却水、冲洗厕所、洗车等非饮用水使用。中水系统属于创新型节能建筑的特色系统,在对建筑进行中水设计之前,需要对整个建筑进行评估,确定是否适合在该建筑建设中水系统。如果要在建筑中设置中水系统,需要额外设置泵房、水池、管道、管井等,前期的投资比较大,而且使用的建筑面积也比较大,如果建筑中的中水需求量比较少或者废水量比较少,就没有必要设置中水系统。
2.6选用优质管材、阀门和节水器具
建筑给排水节能减排设计不仅要从上述给排水系统设计入手,还要从管道选用的材料上进行优化设计。例如,在管道设计上,其材料要采用防漏性、抗腐蚀性比较强的管道,比较常见的是铝塑复合管。近些年,聚乙烯管材、不锈钢管材也被广泛应用。在选择阀门时,要使用不易腐蚀、封闭性好的材质。另外,政府需要加大在节水设备、器具方面的补助力度,不断推出新材料、新科技,有效改善生产工艺,降低节水器具的市场销售价格,增加供应量,这样才能够激发用户的购买欲望,提高普及度。比如新型的绿色环保型卫生器具,这种器具能够在很大程度上减少耗水量,而且能防止出现漏水问题。通过把节水器具推广到每个住宅用户手中,可以有效实现水资源节约常态化。
3结束语
总之,随着全社会的环保意识的不断加强,以及国家也在大力提倡节能减排,如何在设计中实现节能减排是未来建筑给排水设计的发展方向。节能减排在建筑给排水系统设计中必不可少,设计人员要从具体问题入手,迎难而上加大对建筑给排水设计中的节能减排措施研究和实践推广,总结经验,找到更有效的绿色节能设计思路和方法。
参考文献
[1]郭兴.建筑给排水设计中节能减排设计分析[J].住宅与房地产,2019(28):72.
[2]马鹤.建筑给排水设计中节能减排设计分析[J].工程技术研究,2019,4(15):159-161.
[3]孙芳.建筑给排水设计中的节能减排分析[J].南方农机,2019,50(5):261.