建筑给排水节水节能新技术 13页

建筑给排水节水节能新技术\n建筑给排水节水节能新技术\n建筑给排水节水节能新技术\n建筑给排水节水节能新技术\n建筑给排水节水节能新技术\n建筑给排水节水节能新技术\n建筑给排水节水节能新技术\n建筑给排水节水节能新技术\n前言：我国经济不断发展，给排水业也有着长足进步，充分满足用户用水要求时，我们也需要考虑对水资源节约和对能源节约。这是每一个给排水工作人员设计时所必须考虑问题。　　1.节水新技术　　1.1推广应用新型节水设备　　1.1.1推广使用优质管材、阀门　　镀锌钢管容易生锈，会造成水质污染，长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费。同时接头处锈蚀也会漏水渗水。采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP-R 管、PE 管、PVC-U管等就能很好解决此类浪费问题。　　阀门也是建筑给排水中最常用配件之一，其类型和质量好坏也能影响用水质量。一般，截止阀比闸阀关严，闸阀比蝶阀关严。当同等条件时，我们就应当选用更能够节水阀门。　　1.1.2推广使用节水型卫生器具和配水器具　　一套好设备能够对水资源节约产生非常大作用。例如，通常淋浴喷头每分钟喷水20多升，而节水型喷头则每分钟只需要9L水左右，节约了一半水量。可见卫生器具和配水器具节水性能直接影响着整个建筑节水效果。选择节水型卫生器具和配水器具时，要考虑价格因素和使用对象外，还要考察其节水性能优劣。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水一个重要方面[1]。　　1.1.2.1以瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。水压相同条件下，节水龙头比普通水龙头有着更好节水效果，节水量为3%~50%，大部分20%~30 %之间。且静压越高、普通水龙头出水量越大方，节水龙头节水量也越大。，应建筑中（尤其水压超标配水点）安装使用节水龙头，以减少浪费[2]。　　1.1.2.2使用小容积水箱大便器。目前我国正推广使用6 L 水箱节水型大便器。设计人员应保证排水系统正常工作情况下建议用户使用小容积水箱大便器。也可以参考国外（以色列）做法，采用两档冲洗水箱：两档冲洗水箱冲洗小便时，冲水量为4 L（或更少）；冲洗大便时，冲水量为9 L（或更少）。　　1.1.2.3采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头小便器、大便器水箱。延时自闭式水龙头出水一定时间后自动关闭，可避免长流水现象。出水时间可一定范围内调节，但出水时间固定后，不易满足不同使用对象要求，比较适用于使用性质相对单一场所，比如车站，码头等方。光电控制式水龙头可以克服上述缺点，且不需要人触摸操作，可用多种场所，但价格较高。目前，光电控制小便器已一些公共建筑中安装使用。　　1.2完善热水供应循环系统　　人们生活水平提高，小区集中热水供应系统应用也到了充分发展，建筑热水循环系统质量也逐渐变越来越重要了。大多数集中热水供应系统存严重浪费现象，主要体现开启热水装置后，不能及时获满足使用温度热水，要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水，未产生应有使用效益，称之为无效冷水。这种水流浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成。如设计中未考虑热水循环系统多环路阻力平衡，循环流量靠近加热设备环路中出现短流，使远离加热设备环路中水温下降；热水管网布置或计算不合理，致使混合配水装置冷热水进水压力相差悬殊，若冷水压力比热水大，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工程成本却是由高到低。修订后《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003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循环，对节水、节能有着重要作用。，新建建筑集中热水供应系统选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本，建筑性质、建筑标准、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浪费[3]。　　1.3控制超压出流　　我国现行《建筑给水排水设计规范》中，虽对给水配件和入户支管最大压力做出了一定限制性规定，但这从防止因给水配件承压过高而导致损坏角度来考虑，并未从防止超压出流角度考虑，压力要求过于宽松，对限制超压出流基本没有起作用。设计时没有考虑这话会造成极大水资源浪费。应建筑给水系统超压出流实际情况，对给水系统压力做出合理限定。　　《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静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55M Pa。而卫生器具最佳使用水压宜为0.20MPa~0.30MPa，大部分处于超压出流。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于0.15MPa时，采取减压措施。　　1.4开发第二水资源——中水　　中水来源于建筑生活排水，包括人们日常生活中排出生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盟洗排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。不含厨房排水杂排水称为优质杂排水。中水指是各种排水处理后，达到规定水质标准，可生活、市政、环境等范围内杂用非饮用水。　　我国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%，收集起来净化处理成为中水，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，替代出等量自来水，这样相当于增加了城市供水量。以某高校为例，目前技术条件下，中水工程投资大约为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8000 m3，若按计划内用水费用2.4元/m3计算，则每年水费将高达700多万元，若考虑计划外用水费用及水费不断增长因素，则每年水费将突破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，并保证供水水质条件下，实现了分质供水。据不完全统计，此举每天为该校节约了1200m3左右水量，将为该校每年节约水费100万元左右，效益十分显著。　　中水工程是影响到整个建筑系统工程，已建成建筑中改造比较困难。同时又其初期投资较高，要想制定成标准规范至少目前看来是比较难于让开发商接受。从长远看，水资源越发缺乏情况下，建设第二水资源——中水势必行。它是实现污水资源化、节约水资源有力措施，是今后节约用水发展必然方向。　　1.5雨水利用　　雨水利用就是将雨水收集起来，一定设施和药剂处理后，到符合某种水质指标水再利用过程。类似于中水，处理后雨水作为一种可以利用水资源可以用于厕所冲洗、城市绿化、景观用水以及其他适应中水水质标准用水。建筑物收集雨水一般结构是，由导管把屋顶雨水引人设下雨水沉沙池，经沉积雨水流人蓄水池，由水泵送人杂用水蓄水池，经加氯消毒后送人中水道系统，为解决降尘和酸雨问题，一般将降雨前两分钟雨水撇除。目前，世界上许多国家都展开了对雨水利用研究，以节约水资源，减轻当用水和污水处理负担。如德国，日本等国一些城市建筑物上设计了收集雨水设施，将收集到雨水用于消防、小区绿化、洗车、厕所冲洗和冷却水补给等，也可以经深度处理后供居民饮用。东京、福冈、大阪、名古屋四个城市拱型建筑棒球场雨水利用系统。集水面积1.6万~3.5万m2，贮水槽容积为1000~2800m3，经砂滤和消毒后用于冲洗厕所和绿化。每个系统年利用雨水量3万吨以上[4]。　　1.6消防贮水池设置及加压　　高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远，消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量好多倍。消防贮水要求满足火灾延续时段内消防用水总量。，消防水与生活贮水池合建情况下，会消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水贮水池中停留时间过长，余氯量早已耗尽而造成水质劣化。为保证水池中水质符合卫生标准，应定期更换贮水池中全部存水（包括消防贮水）。，当两系统贮水量相差较大时应将两系统贮水池分建，这样既可以延长消防贮水他换水周期，（减少了水量浪费），又可以保证生活饮用水水质符合要求。同时，还应使消防贮水池尽可能与游泳池、水景合用，做到一水多用、重复利用及循环使用[5]。同时，高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵。消防贮水量应按其中最大一座高层建筑需水量来计算。这样，既可避免消防加压给各建筑设计带来诸多技术问题，又可以节省工程建设和设备投资，降低运转费用，便于集中管理，同时可避免多座贮水池大量消防贮水及定期换水而造成浪费。　　1.7加强水表管理　　1.7.1增加小区进户总水表设置　　显而易见，水表设置对水量控制起着至关重要作用。增加小区进户总水表，与各户水表进行水量平衡分析，有利于查出漏水隐患。所谓水量平衡测试，是指用水单位对本单位用水体系进行实际测试，其输人水量与输出水量之间平衡关系进行分析工作。如上海交通大学徐汇分部，进行水量平衡测试后，查出了不少漏水隐患，经整治给水系统，取了每月节水3万吨，每年少缴100万元水费显著成效。而进行水量平衡测试时需要注意如下几处位置安装水表：一、入户支管（或公共建筑内需计量收费水管）起端、多层建筑（每个楼门）引入管、住宅小区(或机关、院校及其他单位)给水系统引入管；二、高层建筑如下位置：直接由外网供水低区引入管上；高区二次供水集水池前引入管上；供水方式为水池一水泵一水箱高层建筑，有条件时，应水箱出水管上设置水表；高区给水系统每根给水立管上设置分水表（或两根立管合设一个分水表）；三、满足水量平衡测试及合理用水分析要求管道其他部位。　　1.7.2提高水表计量准确度　　选型和水表本身问题．水表计量准确性较差。如有建筑物水表型号过大。用水量较小时．水表指针基本不动。约有40%水表不符合±4％精度要求。水表计量准确性关系到对漏损控制评价和采用对策。为此应采取有效措施提高水表计量准确度[6]。　　1.7.3限制使用年限　　国家技术监督局《强制检定工作计量器具实旋检定有关规定（试行）》，对生活用水表\n只做首次强制检定，限期使用，到期更换。，各对上述规定并未采取有效措施加以落实，致使目前建筑中水表大多数无限期使用。水表自身零件机械磨损，水表使用年限越长，其准确度就越低。保证水表工作精度，物业部门和自来水公司有必要对水表进行经常性检查。　　1.7.4发展IC卡水表和远传水表　　目前分户水表普遍设置居民家中，入户查表给居民生活带来不便，同时居民进行室内装修时，常常把本来明装水表遮蔽（暗敷），给查表和水表维修管理带来很大困难。近几年，我国住宅设计开始将水表相对集中或统一设于一楼（或设备层），或把水表设于管井内。这些设计会造成供水管线增加和成本提高，同时还增加了施工难度和住户验看水表不方便等问题。可见，我国水表应用技术应朝着IC卡水表和远传水表系统方向发展[7]。　　1.8真空节水技术　　保证卫生洁具及下水道冲洗效果，可将真空技术运用于排水工程，用空气代替大部分水，依靠真空负压产生高速气水混合物，快速将洁具内污水、污物冲洗干净，达到节约用水、排走污浊空气效果。一套完整真空排水系统包括：带真空阀和特制吸水装置洁具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制设备及管道等。真空泵排水管道内产生40~50kPa负压，将污水抽吸到收集容器内，再由污水泵将收集污水排到市政下水道。各类建筑中采用真空技术，平均节水超过40%。若办公楼中使用，节水率可超过70%[8]。　　2.节能新技术　　2.1高层建筑中应充分利用市政给水管网可用水头H0　　高层建筑，城市管网水压难以完全满足其供水要求。某些工程设计中将管网进水直接引人贮水池中，白白损失掉了H0，尤其是当贮水池位于下层时，把H0全部转化成负压，甚不经济合理。高层建筑下面几层常常是用水量较大公共服务商业设施，如：公共浴室、洗衣房、汽车库、喂厅、美发厅等这部分用水量占建筑物总用水量相当大比例，全部由贮水池及水泵加压供水，无疑是一个极大浪费。例如：某座大厦是32层综合性高层建筑，下1至2层为汽车库，冲洗汽车用水量为25 m3/d；上1至3层商业服务用水量为25 m3/d;4至6层办公楼用水量为12 m3/d;绿化、喷洒及其他用水10 m3/d;城市管网水压可保证供给3层及3层以下用水，4至6层可由管网间断供水。若这部分用水全部由下2层贮水池水泵房负担，则越年多耗电量约为1.75万kwh，应该重视H0充分利用[9]。　　2.2注意生活给水管道中减压节流问题　　上文叙述给水管道出水压力过大问题时提及到容易发生超压出流而造成水资源浪费。而节能方面，这一点也往往容易被忽视。分区后各区最低层配水点静水压仍高达300kPa-400kPa。而进行设计流量计算时，卫生器具额定流量是流出水头为20kPa~30kPa前提条件下所。若不采取减压节流措施，卫生器具实际出水流量将会是额定流量4-5倍。随之带来了水量浪费、水压过高弊病，同时易产生水击、噪声和振动，致使管件损坏、破裂。　　减压节流有效措施是控制给水系统配水点出水压力，已有设计单位提出配水点前安装节流孔板、减压阀等措施来避免部分供水点超压，为用户提供适宜服务水龙头，使竖向分区水压分布更加均匀[10]。高层建筑给水系统竖向分区后仍应注意减压节流问题。　　2.3生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设置　　高层建筑给水设计中宜把生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设里，两种给水系统对水压要求不同。按规定：生活给水系统按静水压力不大于300kPa~400kPa分区为宜，消防给水系统按静水压力不大于800kPa分区为宜。故若按消防要求水压值分区时，将使生活给水管道超压而造成超量供水等问题；若常年用减压阀降压节流，又势必造成电能浪费；若按生活给水水压要求分区，则会相对增加水泵机组数目。，从节能节流节约工程投资、运行管理方便各个角度来看，均应把生活、消防给水系统分开设置。这样便于合理确定各给水系统竖向分区压力值，避免造成能量浪费。　　2.4合理选用变频水泵　　不设调节水箱供水方式中应选用商效、节能变速水泵。变速水泵应用可避免传统供水系统中按供水最不利情况计算所引起水量、电能浪费问题，各类资源紧缺今天有着广阔前景。同样，热水供应系统中，水泵自控技术及各种监测仪表和新型感温材料出现，循环水泵运行也可采用变流量变扬程自动控制系统。可以考虑配水龙头处装设简易水流指示器或最远配水点处装设感温元件，把信号传递至循环水泵控制系统，热水不同配水工况命令水泵时停时转随机改变其运行参数，节省电耗。采用变频调速装置比一般供水设备节电10%~40%[11]。　　2.5开水供应系统　　开水供应一般是每层开水间设电开水器或燃油燃气开水器。电开水器较灵活，宜作供水量少时用；燃油燃气宜于耗开水量大时用。办公楼也可采用小型开水器，由用户房间通电使用，这更为方便节能。\n建筑给排水节水节能新技术摘要：介绍了建筑给排水行业中节水及节能新技术。节水方面，主要介绍了新型节水设备，新型热水循环系统，超压出水的控制，中水回用，雨水回用，消防水池的设置新方法，新型水表及管理方法，真空节水技术。关于节能，主要介绍了在给水管网水头的利用方面，减压节流问题方面，生活与消防系统设置方面，水泵方面，开水供应方面的节能新方法、新技术。　　前言：随着我国经济的不断发展，给排水业也有着长足的进步，在充分满足用户用水的要求时，我们也需要考虑对水资源的节约和对能源的节约。这是每一个给排水工作人员在设计时所必须考虑的问题。　　1.节水新技术　　1.1推广应用新型节水设备　　1.1.1推广使用优质管材、阀门　　由于镀锌钢管容易生锈，会造成水质污染，长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费。同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP-R管、PE管、PVC-U管等就能很好的解决此类浪费问题。　　阀门也是建筑给排水中最常用的配件之一，其类型和质量的好坏也能影响用水的质量。一般的，截止阀比闸阀关的严，闸阀比蝶阀关得严。当同等条件时，我们就应当选用更能够节水的阀门。　　1.1.2推广使用节水型卫生器具和配水器具\n　　一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如，通常淋浴喷头每分钟喷水20多升，而节水型喷头则每分钟只需要9L水左右，节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择节水型卫生器具和配水器具时，除了要考虑价格因素和使用对象外，还要考察其节水性能的优劣。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面[1>。　　1.1.2.1以瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。在水压相同的条件下，节水龙头比普通水龙头有着更好的节水效果，节水量为3%~50%，大部分在20%~30%之间。且在静压越高、普通水龙头出水量越大的地方，节水龙头的节水量也越大。因此，应在建筑中（尤其在水压超标的配水点）安装使用节水龙头，以减少浪费[2>。　　1.1.2.2使用小容积水箱大便器。目前我国正在推广使用6L水箱节水型大便器。设计人员应在保证排水系统正常工作的情况下建议用户使用小容积水箱大便器。也可以参考国外（以色列）的做法，采用两档冲洗水箱：两档冲洗水箱在冲洗小便时，冲水量为4L（或更少）；冲洗大便时，冲水量为9L（或更少）。\n　　1.1.2.3采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头的小便器、大便器水箱。延时自闭式水龙头在出水一定时间后自动关闭，可避免长流水现象。出水时间可在一定范围内调节，但出水时间固定后，不易满足不同使用对象的要求，比较适用于使用性质相对单一的场所，比如车站，码头等地方。光电控制式水龙头可以克服上述缺点，且不需要人触摸操作，可用在多种场所，但价格较高。目前，光电控制小便器已在一些公共建筑中安装使用。　　1.2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