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摘要:受长期以来奉行的粗放型经济增长方式影响,我国现阶段存在着较为严重的生态环境问题,能源匮乏、水资源匮乏便属于其中代表,经济与社会发展因此受到了较为负面影响,基于此,本文简单分析了建筑给排水工程中常见的节能节水技术,并详细论述了建筑给排水工程中节能节水技术的应用实例,希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。
关键词:建筑给排水工程;节能技术;节水技术
1 常见的节能节水技术
1.1利用市政供水压力
在建筑给排水工程节能领域,市政供水压力的利用应得到关注,这是由于城市供水系统管网末端留有一定压力(一般为0.3~0.4MPa),利用这种压力实现的节能将有效降低能耗,在笔者的实际调研中发现,我国现阶段很多高层建筑的底层供水利用了市政供水压力。结合《建筑给水排水设计规范》不难发现,垂直分区并联供水方式、分区减压供水均在一定程度上利用了市政供水压力,这类供水在100m高度以下的建筑中均可实现高质量应用。值得注意的是,选择具有变频功能的供水设备同样能够满足节能需要,质量好、效率高的水泵选择必须得到关注[1]。
1.2雨水利用技术
回收的雨水可用作生活绿化杂用水,这种利用仅需要收集雨水并对其进行简单净化,我国现阶段广泛应用的雨水渗透技术、雨水收集技术均属于较为典型的雨水利用技术。其中,雨水渗透技术严格意义上属于一种间接雨水利用技术,投资小、见效快、施工难度低、工艺简单等属于该技术的优势所在,近年来广泛应用于我国建筑给排水领域的渗透池、透水地砖、渗透罐渠均属于其中代表,由此实现的雨水调蓄将大大提升建筑给排水工程节水能力;而雨水收集技术则能够通过收集雨水满足绿化消防、市政、景观等用水需要,由此实现的污水厂负担减轻必须得到关注。
1.3变频调控技术
在笔者的实际调研中发现,气候、季节等因素往往会对生活用水造成一定程度的影响,冬季用水相对较少、夏季用水相对较多便属于这种影响的具体表现,因此应用变频技术可有效降低供水的能源消耗。近年来变频技术广泛应用于我国建筑领域,上文提到的具有变频功能的供水设备便属于其中典型。在变频调控技术支持下,可实现水泵转速的有效调解实现水压调解,水资源浪费减少、供水能源消耗降低均将由此实现,设置气压罐、辅泵可更好满足建筑给排水工程中节能节水需要。
2 建筑给排水工程中节能节水技术的应用实例
2.1工程概况
为提升研究的实践价值,选择了某地S高层建筑作为研究对象,该高层建筑总面积为78956.452m2,占地面积为12428m2,绿地率为35%,该建筑最大日用水量、最大时用水量、平均时用水量分别为516.3m3/d、74.0m3/h、49.4m3/h,为满足《绿色建筑评价标准》要求,S高层建筑应用了大量给排水工程中节能节水技术,这也是本文选择S高层建筑作为研究对象的原因所在。
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2.2节能技术的具体应用
2.2.1箱式无负压供水机组
为有效降低给排水系统能耗,S高层建筑引入了箱式无负压供水机组用于供水,该机组属于典型的智能供水设备,主要由变频水泵、流量控制器、压差流量调节器、智能化增压装置、不锈钢增压水箱、智能控制柜组成,在箱式无负压供水机组应用下,可轻松实现市政管网供水压力的叠压、增压,由此即可通过有效降低水泵扬程降低能耗。考虑到S高层建筑特点,该建筑为低区、中区、高区设置了不同的箱式无负压供水机组,如负责中区的箱式无负压供水机组变频泵参数设置为24m3/h流量、105m扬程、15kW/台主泵功率。在智能化增压装置的支持下,箱式无负压供水机组能够实现不同水源取水,这就为雨水回用、中水回用提供了支持。值得注意的是,箱式无负压供水机组还采取了控制用户点水压措施,由此将用户点水压控制在0.20MPa以下,即可实现进一步的给水节能,这一过程实现的水泵能耗降低、超压出流减少也应得到关注,S高层建筑的绿色性能将由此实现大幅提升[2]。
2.2.2太阳能空气水源热泵热水机组
为进一步降低S高层建筑能耗,该建筑还引入了太阳能空气水源热泵热水机组,这一机组实现了建筑内部热水的统一供应,而太阳能的清洁能源属性则使得建筑在降低能耗的同时降低了自身带来的环境负担。值得注意的是,考虑到单纯的太阳能热水器存在热水出水不够稳定的弊端,S高层建筑选择了空气热源泵与太阳能热水器结合的方式作为热源,这种结合形成的太阳能空气水源热泵热水机组可保证较高的热水出水稳定性,由于空气热源泵与太阳能热水器均可在相对稳定环境下工作,S高层建筑因此得以在较低能耗的前提下实现热水的全天候供应。
2.3节水技术的具体应用
2.3.1雨水回收利用
S高层建筑所在地区拥有充足的雨水资源,为更好满足《绿色建筑评价标准》要求,S高层建筑在设计初期便制定了回收利用雨水的计划,该计划主要包括路面、屋顶雨水的回收,据设计人员结合近5年来S高层建筑所在地区降水平均数据进行的计算,得出了当地年平均降水量在3589m3的数据,考虑到雨水利用、降水频次,最终建造了容积为100m3的混凝土雨水收集池,为避免降雨过大影响建筑使用,该混凝土雨水收集池可在必要时将多余雨水排放至市政雨水管网。
在回收利用雨水的具体实现中,设计人员结合S高层建筑所在地实际、《建筑与小区利用工程措施》要求,确定了雨水日径流收集总量为134m3(日降水量51.8mm情况下),而结合《城市污水再生利用 城市杂用水水质》要求,最终确定了雨水回收利用方向,即绿化、车辆冲刷、冲厕用水、景观补水、道路浇洒等。选择了石英砂过滤器、全自动滤网过滤器用于雨水过滤,混凝剂则选择了聚合氯化铝,由此S高层建筑给排水工程节水能力进一步提升。
2.3.2节水型卫生洁具
为实现S高层建筑给排水工程节水能力进一步提升,S高层建筑还引入了节水型卫生洁具,虽然上文并未提及节水型卫生洁具相关技术,但节水型卫生洁具同时具备的优秀节能、节水性能不容忽视。为更好满足《绿色建筑评价标准》要求,S高层建筑引入了一大批节水卫生洁具,自动感应冲洗控制阀、节水型虹吸式排水便器、自动感应冲洗龙头、延时自闭式小便器等均属于其中代表,这类节水卫生洁具的选择参考了《节水型生活用水器具标准》提出的要求,如其中的自动感应冲洗龙头最大流量不超过0.15L/s(水压0.1MPa、公共部位管径15mm情况下),而延时自闭式小便器则能够将一次冲水量控制在1~3L,由此实现的节能、节水进一步提升了S高层建筑绿色性能。
结论
综上所述,建筑给排水工程中节能节水技术的应用具备较高显示意义。而在此基础上,本文涉及的箱式无负压供水机组、太阳能空气水源热泵热水机组、雨水回收利用、节水型卫生洁具等具体内容,则证明了研究具备的较高实践价值。因此,在建筑给排水工程中节能节水技术相关的理论研究和实践探索中,本文内容能够发挥一定参考作用。
参考文献
[1]韩文娟.绿色建筑及排水节水节能新技术应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(26):159.
[2]吕文刚.节水节能技术在我国建筑工程给排水领域中得到的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(11):199.
论文作者:吴建通
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/20
标签:雨水论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 给排水论文; 技术论文; 节能论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;