绿色建筑给排水工程中节能新技术的应用

发表时间:2021/8/5   来源:《建筑实践》2021年3月(下)9期   作者:王维波 马腾
[导读] 节能技术在很多给排水工程中广泛应用,在达到节能效果的同时体现绿色建筑的核心理念。

        王维波 马腾
        中铁一院集团山东建筑设计院有限公司    266000
        青岛龙华盛锦置业有限公司?  266000
        摘要:节能技术在很多给排水工程中广泛应用,在达到节能效果的同时体现绿色建筑的核心理念。本文以给排水工程为背景,首先分析常见节能新技术的基本原理,随后说明节能技术在给排水工程中实际应用路径,为推广技术应用提供参考。
        关键词:给排水工程;节能;新技术
        
        引言:节能新技术的应用对于推动给排水工程体系革新起到至关重要的作用,也是践行绿色建筑理念的重要手段。当前节能新技术处于蓬勃发展阶段,有必要阐述建筑领域节能新技术的原理和使用方式。
        
        一、节能新技术原理
        1.变频调控技术。变频调控与能耗调节关系密切,每个季节全社会用水量完全不同,而且呈现出一定的变化规律,同时受到所在地区综合环境因素的影响。通常情况下夏季、午间等温度较高的时段对应较大的用水量,对于水资源的配置提出较高的要求。如果采用全体统一的水资源分配方式,不考虑不同季节、不同时段的用水需求变化,意味着水资源供应效果不甚合理,具体表现为用水淡季水资源供应过多、旺季供应紧张,对于生产生活规律的调节也有不利影响,进而影响到能耗控制效果。绿色建筑强调节能控制,应用变频调控技术意味着水资源用量的按需分配,并实现水资源使用的合理规划效果,在保证供需平衡、提升水资源使用效率的同时达到理想化的节能效果。在使用变频调控技术之前应当确定合理的能源节约目标,进而发挥变频调控技术的最大化效应。
        2.太阳能技术。热水供应系统是建筑给排水工程体系的重要组成部分,设计热水供应系统的关键在于控制热水消耗并达到节能目的。如果引入新型节能技术,对于冷热水之间的转换起到显著的作用,抑制资源浪费现象。
        太阳能本身以及转化后的成果都不具备有害物质,是一种应用价值很大的新能源。在新能源体系中占有较高的地位,对于传统能源的使用有着很好的替代作用。目前很多光伏产品均大量应用太阳能资源,在服务人类生活的同时有效控制能耗。对于太阳能的理解不仅仅在于太阳能本身,由太阳能衍生出来的其他能量可以看作是广义的太阳能。当前诸多建筑小区用户使用热水器的能量来源就是太阳能,现代化热能供应体系中对于太阳能的应用也是非常典型健全。常见的太阳能热水器核心组成结构为热水管和真空管,由此可见太阳能热水器具有结构简单、应用安全的优势,热水管与真空管共同完成太阳能热量的传输任务,受周围其他环境因素影响较小。
        但是在应用太阳能技术的过程中也需要注意部分事项,首先要保证太阳能应用的灵巧性,以提升太阳能集热效果为目的,可以将串联与并联两种方式结合使用,在不破坏水流平衡的情况下获取更好的集热效果。集热器是决定太阳能技术应用效果的重要设施,在选择集热器时需要注意不同类型集热器的性能参数,由此判断集热器最适合的应用场景。由于集热器应用在外部环境,所在环境的气温、气压条件都会影响到集热器的工作效果。例如我国高原地区光照资源丰富,与此同时存在气压较高、年平均温度低的特性,对集热器的使用效果都会造成一定影响。因此在选择集热器时还需要考虑耐低温性、承压性等多种指标,结合所在环境选择最佳类型的集热器并控制相关成本。另外要注意保护使用太阳能技术的设备,冬季低温严寒天气条件下,太阳能技术设备存在较高的冻坏、冻损概率,降低太阳能技术的使用效果与设备寿命。因此要格外注重严寒天气下的加热设备维护工作,根据设备特性制定并落实防护措施,保证太阳能加热设备处于正常状态下,避免非特殊情况造成的使用寿命缩短现象。
        
        一、节能新技术应用
        1.热水系统。热水系统充分体现节能技术理念,在满足生活用水需求的同时降低能耗。
        (1)热源选择。热水系统的基础环节是热源选择,当前可供选择的热源有很多,工业生产的剩余热源、地热资源、太阳能资源都可以作为热水系统的热源。

例如太阳能在热水系统的加热体系中大量应用,达到加热效果。服务于北方集中供暖体系的锅炉会产生大量剩余热水,同样可以作为热源。在选择热源时要秉承因地制宜的原则,对于规模较小的热水系统可以选择燃气作为热源,发挥燃气的热能优势并达到理想化的加热效果。电力生产剩余能量也是热源的绝佳选择,例如日常生活使用的电热水器,在加热过程中可以控制能耗。
        (2)热水系统结构。减少加热能耗的重要途径之一在于提升加热基准点温度,达到控制加热能耗的效果,在设计热水系统结构时要注重该方面需求。
        首先要采用热水回水管道,达到随时随地供应温水的效果。热水系统结构的关键部位在于水循环,覆盖热水系统的立管和支管结构,保证加热水的起点温度达到节能标准要求。部分住户存在管道较长的客观情况,设计支管热水循环的作用就在于帮助释放较长管道内可能残存的凉水。布设热水系统循环管道时要注意规避短路现象,保证热水系统达到良好的加热供应效果,消除受热不均衡现象。处于各个方位的用水设施通过热水系统都能够获取同等温度的热水。
        不可否认的是建设热水系统成本相对偏高,但是更不能忽视建设应用热水系统带来的巨大效益价值,也是推动节能理念落实的重要途径,同时也提升建筑工程房屋居住质量,体现绿色建筑理念。热水资源并非无穷无尽,小区物业管理机构可以酌情制定热水的使用费用标准,帮助小区居民建立合理珍惜使用热水的意识,保证热水资源的使用效率。
        构建热水系统结构时应当采用循环泵机械方案,提升热水系统的循环效果并提升热水系统的节水性能。高层建筑用水需求压力大、类型复杂,应当建立热水使用的分区体系;在建立分区体系时要参考高层建筑所在小区的用水分区方案,两类方案尽量保持一致,最大限度保证热水资源合理使用。另外要保证供应热水温度处于合理区间,注意周围环境内设施的耐热性能,规避耐热性能偏弱的设施,避免造成负面影响。
        2.二次供水设备。目前多数小区、特别是老旧小区使用的供水设备以钢材为主要材料,由于钢材具有易腐蚀、生锈的特征,因此很多小区的供水设备长期工作在亚健康状态,进而导致供水设备体系内水资源和能量资源的无谓消耗。因此在引入玻璃材料改善小区供水设备的同时,开发二次供水设备加强能耗控制。
        二次供水设备的关键在于控制能耗,具体来讲则是通过变频调速达到调节用电的效果,消除恒定用电带来的电能无谓浪费。变频调速器能够根据用水压力需求调整电机运行速度,以压力变量为手段达到调节压力的效果,这种调速行为体现出无极调速的特征。二次供水设备的应用主要服务于设备节能,保证建筑给排水系统正常运转。在布局二次供水设备时需要调研掌握居民用户用水需求变化规律,引入电力调节体系中的“峰谷”理念,确定居民用户用水的“峰谷”时段,并提供对应的水压支持。例如在用水谷值时段适当降低供水水压,进而降低水泵的工作功率和电能消耗。关于用水高峰低谷期的判断,以水泵的额定荷载压力为标准,如果水泵运行压力不足该标准的20%则判定为低谷期,如果运行压力超过该标准的70%则判定为高峰期,由此执行水泵运行频率的调整任务,保证电能消耗与压力需求吻合。
        
        结束语:二次供水设备、热水系统是节能新技术应用的典型例子,需要肯定的是节能新技术在相关领域还有很广阔的应用前景,诸多技术应用价值还需要专业人员在实践中不断研究挖掘,推动节能新技术不断升级,助力绿色建筑理念落实。
        
        参考文献:
        [1]王大奎. 绿色建筑给排水节能新技术的运用初探[J]. 低碳世界,2021,11(03):114-115.
        [2]刘怀军. 在绿色节能角度下的建筑给排水设计研究[J]. 房地产世界,2021,(04):27-29.
        [3]王丽丽. 绿色建筑给排水节能新技术的运用探讨[J]. 居舍,2020,(34):49-50.
        [4]陈淑静. 绿色建筑给排水节能新技术的运用探讨[J]. 四川水泥,2020,(08):83+85.
        [5]屠丽. 城市建筑给排水中节能环保理念及设计思路构建[J]. 工程建设与设计,2020,(15):90-92.
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: