建筑给排水文献综述(舒超) 9页

嘉兴学院南湖学院毕业论文（设计）文献综述题　　目：　　　　　　建筑给排水的节能技术　　　　　　　　　　　　　　　　　　　系别：　　　南湖学院专业班级：　建环N091　　　学生姓名：　　　　舒超　　学生学号：200945309432一、前言部分1.课题的背景及意义众所周知，能源是人类生存和社会发展必需的物质基础，节约能源是人类共同的使命。“节约能源”一直是我国的一项基本国策，坚持“节约和开发并举，把节约放在首位”一直是我国工作的长期方针。大力推进节能技术进步，大幅度提高能源利用率，提高社会经济效益，是我们面临的促进国民经济向节能型转变的一项重要任务，2009年的两会就是以节能为主题开展的，同时政府机构等相关部门已经制订了相关节能政策，例如空调、热水器的能效提升，供热系统节能技术都体现了节能已经成为我国甚至全球关注的一个问题。根据《中华人民共和国节约能源法》的有关规定，固定资产投资工程项目的设计和建设，应当遵循合理用能标准和节能设计规范，达不到合理用能标准和节能设计规范要求的项目，依法审批的机关不得批准建设；项目建成后，达不到合理用能标准和节能设计规范要求的，不予验收。住宅建筑是建设部指定要求采用节能技术的建设项目，建筑节设计一直是建筑设计行业所追求的发展方向。由于建筑给排水专业在建筑设计中承担了给水、排水、消防、热水、中水回用等设计内容，而这些方面恰恰在建筑能耗方面占用了至少1/3的比重，可以看出，建筑给排水节能设计在整个建筑节能设计上不是可有可无，而更加应该得到广大设计人员的重视。如何做到建筑给排水节能设计，减少能源消耗，是每一个建筑给排水设计人员都必须思考的问题【1】。2.课题的研究意义根据相关资料显示，中国人均水资源占有量约为240多立方米，仅为世界人均水资源占有量的四分之一，属于缺水国家。\n特别是近二十年来随着我国国民经济的飞速发展，水污染日益加剧，水资源问题更加突出，节约用水成了重要而紧迫的任务【2】。由于我国是一个发展中国家，人口众多，人均能源资源相对匾乏。人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水资源只有世界人均占有量的1/4，已探明的煤炭储量只占世界储量的11%，原油占2.4%。每年新建建筑使用的实心粘土砖，毁掉良田12万亩。物耗水平相较发达国家，钢材高出10%--25%，每立方米混凝土多用水泥80公斤，污水回用率仅为25%。国民经济要实现可持续发展，推行建筑节能势在必行、迫在眉睫。目前，我国建筑用能浪费极其严重，而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度，如果听任这种高耗能建筑持续发展下去，国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求，从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造，这将要耗费更多的人力物力。在建筑中积极提高能源使用效率，就能够大大缓解国家能源紧缺状况，促进我国国民经济建设的发展。因此，建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施，符合全球发展趋势。3.课题所介绍的节能建筑给排水专业在建筑设计中涉及到能源消耗的主要有：用水泵向高层建筑供水消耗电能；建筑物内部用水浪费；建筑物热水供应系统消耗热能。针对在建筑给排水设计中压力、水量供应和热水供应相关的方面，对其中可以进行优化设计的方法做出了分析。用户供水，满足用户使用需求。而当用水低峰时，变频器可调节水泵用电的频率，以不浪费电能的方式调节水泵工作的工况，将水压力气压罐进行储备，当气压罐内的水储存至一定量的时候，水泵停止工作，由气压罐内的压力水供应零星用户使用，保证了供水系统在用水低谷时段的高效率，达到节能的效果【1】。根据我国目前建筑供水、用水的特点给排水节能设计的要点主要集中在三个方面：一是利用清洁、环保型能源(如太阳能等)作为建筑热水供应设备；二是合理利用市政管网的余压，采用分区供水方式并使用节能效果显著的供水设备设施；三是节能、节水型的卫生器具，节水型的卫生器具能够有效地减少水的消耗量，而且对降低供水能耗也有着重要的意义。\n二、主题部分在建筑给排水节能技术研究中，国内外都有大量的文献资料。（一）节水1.1采用新型卫生器具及其附件老的卫生器具特别是大便器冲洗水箱耗水量大，卫生器具给水配件密封性和耐用性差，经常造成“跑、冒、滴、漏”等现象，造成水资源的巨大浪费。而新型的卫生设备，如JS型虹吸式高效水型坐便器每次冲洗水量仅为5升，可节水50％；无水型小便器，可节水100%；公共浴室采用单管恒温供水配合脚踏阀淋浴器、光电淋浴器、手拉延时自闭淋浴器等比一般双管淋浴器可节水20～50％；而陶瓷芯水龙头密封性能好，开关数万次无滴漏节水效果十分显著【2】。1.2屋顶水箱浮球阀屋顶水箱浮球阀继阀芯两步到位的配重逆开式浮球阀之外，又出现了双筒浮球阀、液压式浮球阀和呼吸阀。最具特点的是导阀控制型浮球阀，兼有浮球阀、减压阀、止回阀、流量控制阀、泄压阀等多种功能。这些新式浮球阀克服了传统产品开关不灵的现象，减少了溢流【2】。1.3水表的设置要求及水表和表前阀门的质量要求小区给水系统水表的设置是合理用水分析和水量平衡测试必不可少的仪表。水量平衡测试是用水单位对本单位用水体系进行实际测试，根据其输入水量与输出水量之间的平衡关系进行分析的工作。目前各城市节水法规中对开展合理用水分析和水量平衡测试工作均有明确的要求。而增加小区进户总水表，通过与各户水表进行水量平衡分析，有利于查出漏水隐患。若水表质量低劣，计量不准，不但将直接影响供水部门和用户的经济利益，还会使遏制水资源严重透支。同时，水表长期使用，由于水质或自身零件磨损等原因，会影响水表的计量精度。据有关部门对我国10个城市1432只在装水表拆回校验，符合±4%要求的，占60.9%，偏快的占33.4%，偏慢的占5.7%。所以，控制阀门的质量要求，以利于水表保证计量的正确，保护用户的利益和节水的积极性【2】。1.4控制超压出流\n在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中，虽对给水配件和入户支管的最大压力做出了一定的限制性规定，但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑，并未从防止超压出流的角度考虑，因此压力要求过于宽松，对限制超压出流基本没有起作用。如果设计时没有考虑这一方面的话会造成极大的水资源浪费。所以应根据建筑给水系统超压出流的实际情况，对给水系统的压力做出合理限定。《建筑给水排水设计规范》第3.3.5条规定高层建筑生活给水系统应竖向分区，各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa。而卫生器具的最佳使用水压宜为0.20MPa~0.30MPa，大部分处于超压出流。根据有关数据研究，当配水点处静水压力大于0.15MPa时，水龙头流出水量明显上升。建议高层分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大0.15MPa时，采取减压措施【3】。1.5完善热水供应循环系统随着人们生活水平的提高，小区集中热水供应系统的应用也得到了充分的发展，建筑热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了。大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象，主要体现在开启热水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水，未产生应有的使用效益因此称之为无效冷水。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。如在设计中未考虑热水循环系统多环路阻力的平衡，循环流量在靠近加热设备的环路中出现短流，使远离加热设备的环路中水温下降；热水管网布置或计算不合理，致使混合配水装置冷热水的进水压力相差悬殊，若冷水的压力比热水大，使用配水装置时往往要出流很多冷水，之后才能将温度调至正常。同一建筑采用各种循环方式的节水效果，其优劣依次为支管循环、立管循环、干管循环，而按此顺序各回水系统的工程成本却是由高到低。修订后的《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)第5.2.10条提出了两种循环方式，即立管、干管循环和支管、立管、干管循环.取消了干管循环，强调了循环系统均应保证立管和千管中热水的循环，对节水、节能有着重要的作用。因此，新建建筑的集中热水供应系统在选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本，根据建筑性质、建筑标准、地区经济条件等具体情况选用支管循环方式或立管循环方式，尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费【4】。1.6开发第二水资源———中水\n中水来源于建筑生活排水，包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。中水指的是各种排水经过处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。我国的建筑排水量中生活废水所占份额住宅为69%，宾馆、饭店为87%.办公楼为40%，如果收集起来经过净化处理成为中水，用作建筑杂用水和城市杂用水，如冲厕所、道路清扫、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工、消防等杂用，从而替代出等量的自来水，这样相当于增加了城市的供水量。以某高校为例，在目前的技术条件下，中水工程的投资大约为3000元/m3~4000元/m3，水处理费用为1.5元/m3左右。该校平均每天用水量约为8000m3，若按计划内用水费用2.4元/m3计算，则每年的水费将高达700多万元，若考虑计划外用水费用及水费不断增长的因素，则每年的水费将突破1000万元。为节约水资源，目前，该校结合生态校园规划，陆续在一批学生宿舍及游泳池等建筑物中设置了中水回用设备，并在保证供水水质的条件下，实现了分质供水。据不完全统计，此举不仅每天为该校节约了1200m3左右的水量，而且将为该校每年节约水费100万元左右，效益十分显著。由于中水工程是影响到整个建筑的系统工程，在已建成建筑中改造比较困难。同时又因为其初期投资较高，所以要想制定成标准规范至少在目前看来是比较难于让开发商接受的。但是从长远看，在水资源越发缺乏的情况下，建设第二水资源——中水势在必行【5】。（二）节能2.1　利用太阳能作为热源制备生活热水太阳能作为清洁能源，取之不尽，用之不竭，采用太阳能作为热源是节能的重要途径。我国大部分地区均处北纬40°\n以北，日照时间较长，均适合推太阳热水器。太阳能热水器具有集热效率高、保温性能好、受环境影响小、全自动运行操作简单、维护方便的特点，可全年使用。太阳能热水器一般由集热器、给水箱、循环管、配水管等组成，根据目前使用的太阳能热水器的集热器形式，可将其分为平板式和真空管式两种，单用户多使用平板式，成规模使用往往采用真空管式。在安装方式上，多用户使用可在单幢或多幢建筑上设置集热器和热水箱，各单个用户室内设置快速热水器，利用太阳能作预热，可充分利自然热源，在四季里满足用户对热水的使用需求。但由于各用户分设快速热水器，增加了管理难度，使用时需用水表计量热水使用量。若用户单独使用太阳能热水器则可不用增设快速热水器，使用方便，但由于热水器安装高度受用户水压的限制，仅适用于多层建筑，且热水产生量小，不适合多人连续使用。部分寒冷地区使用太阳能热水器应考虑到室外水管防冻的问题，必要时可增设电热装置，辅助加热【6】。2.2　热水循环系统由于热水到达后用户如不立即使用，就会因热量散失降低温度，用户再使用时，不能及时获得满足使用温度的热水，往往要放掉管道里的无效冷水后才能使用，造成浪费。为避免浪费，设计时宜对以下方面进行考虑：热水循环系统应防止水流出现短路，避免引起远端用水设备无热水到达的情况。当热水循环管路因个别用水设备过远，造成主循环管路过长时，应对个别局部设备做单独加热，防止热水循环路径过长，造成热损耗过大。注意热水流经换热器时的水头损失，同样水量同样管径的冷、热水供应系统，热水因多增加了这部分水头损失，应在设计管路系统时有所考虑【7】。\n三、总结部分给排水系统是建筑中不可缺少的组成部分，面对建筑用水能耗日益增加的现象，设计人员应从影响用水量和用水能耗的角度进行分析，然后在设计的各环节中加以优化。当前节能减排日益成为人类所要面对的热点问题，作为一名建筑给排水工作人员，需要不断地学习新技术、新材料，使建筑产品更节能、更环保，使我们的资料得到合理的利用。\n四、参考文献[1]曾振球．试论建筑给排水中的节能设计[J]．给水排水，广东建禾建设集团有限公司[2]张燕，陈忱，谢彦波.浅议建筑给排水中的节能环保设计[J].给谁排水，.信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司，中国市政工程西南设计研究总院3]建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)[4]刘振印．建筑给排水节能节水技术探讨[J]．给水排水，2007.[5]　甘志鹏．现代住宅给排水节能设计探讨[J]．科学之友，2012，（9）．[6]　张雪艳．高层建筑给水排水设计中的节能节材策略[J]．建筑设计管理，2011，（7）．[7]给排水设计手册编委会．给排水设计手册[M]．北京：[8]杨庆香.浅谈建筑节水措施.科技情报开发与经济.2005年第15卷第4期.[9]程卫山.节水节能在建筑给水排水设计中的应用.福建建筑.2004年第4期（总第89期）.[10]刘杰.建筑给排水节水措施剖析.黑龙江水利科技.2004年第4期.[11]Abebe,A.J.,andSolomatine,D.P._1998_.“Applicationofglobaloptimizationtothedesignofpipenetworks.”Proc.,3rdInt.Conf.onHydroinformatics[12]ASCE._1997_.“Manholeinspectionandrehabilitation.”Manualsandreportsonengineeringpracticeno.92,Reston,Va.\n五、导师评语：建议成绩：签字：年月日