建筑给排水的节能设计概述 2页

建筑给排水的节能设计概述李雅冬(中国中元国际工程有限公司，北京100089)规划设计摘要：对于建筑给排水的节能设计，前人已做过很多理论研究。本文结合实际工作着重分析了合理利用市政管网压力，选择节水型卫生器具，屋顶雨水收集利用，减少管道及设备噪音，综合利用太阳能，合理选择给水管材等一系列问题，以便实现节水节能的效果。关键词：建筑给排水节能设计；市政压力；卫生器具中图分类号：Tu82文献标志码：A文章编号：1674—3024(2014)6—157—02刖菁随着经济的增长，我国城市化建设进程的速度也在不断的加快，城市建筑的用水，一方面呈逐年增长的趋势，另一方面又面临水资源逐年匮乏的现状。如何解决这两者问的矛盾，这就涉及到建筑用水的原则，即满足人们对用水量日益增长的需求。这里的量不仅包括用水的数量，也包括用水的安全性，舒适性和经济性。而给排水节能设计，就是在满足建筑用水原则的前提下提出的，水当然是要用的，但要用的合理，用的绿色。以下将对几项用水的节能措施逐一阐述个人观点。1合理利用市政管网压力每个城市的给水管网的压力会有所不同，一般情况下在0．2～o．4MPa之问，这样的水压通常可直供到四或五层，但是随着我国城市建设飞速发展，土地利用率急速提高，城市中高楼林立，建筑密度成几何倍增加，市政给水压力便不能满足高层水压，所以需要采用二次加压的技术，才能给实现建筑供水。设计中应合理利用市政管网的压力，采用分区供水的方式，以避免低楼层管网压力过高带来的用水量的浪费和用水压力的浪费。而如何合理利用市政管网压力，这里涉及到建筑楼层的最低和最高水压的要求，规范中建筑楼层的最低水压。应满足最不利点用水器具的压力，一般压力为O．1～0．2MPa：最高水压不应大于最低建筑卫生器具的给水配件所承受的最大：f作压力，一般不得大于O．55MPa。例如对于0．2MPa的市政压力的供应范围，一般住宅可供到4—5层，而用水量较为集中的公共建筑，一般到2～3层，具体分区需要进行配水压力及水头损失的计算。对于给水分区，市政压力的供水区尽量抬高，二次加压的分区数尽量减少，这当然是每个设计员都努力追求的方向，但也要考虑加压设备的投入，以及供水管网的复杂程度，不要一味求充分利用市政压力。而忽视了J“人与产出的关系。2选择节水型卫生器具配水器具和卫生器具作为水的最终使用设备，对于节水效率有着最为直接的影响。所以进行配水器具和卫生器具的选择时，在满足功能性、美观性和工作效率的前提之下，尽可能选择能够最大限度节水的卫生器具。当前我国普遍采用的节水型卫生器具包括有：(1)大便器，采用延时自闭冲洗阀，可以省掉高水箱，只要配水管径满足白闭阀DN25的要求，就能实现冲厕和节水的效果。(2)小便器，采用延时白闭冲洗阀或自动感应冲洗阀。(3)坐便器，采用虹吸式，6L以下水箱的节水型坐便2014年第6期器。(4)龙头，采用节水型龙头。节水型龙头种类较多。包括自动水龙头，节流水龙头，充气水龙头，变距水龙头以及陶瓷片水龙头等。(5)公共卫生问的冲洗系统选择时应当摒弃传统的定时冲洗方式，而采用现代科技—光电数控进行控制，这样的冲洗方式主要是依据人数的红外摇杆来合理掌控水的使用，起到节水节能的目的。卫生器具前的供水干管的压力也应控制。上述提到，卫生器具配水点处的静水压不宜大于o．55M腿但是卫生器具的最佳水压是0．20—O．30MPa，说明大多数的卫生器具都是在超压的状态。浪费水资源。解决此类问题的措施就包括控制给水系统配水点的出水压力，或在每个配水点前安装减压阀等等。3屋顶雨水收集利用雨水的收集利用，尤其是对屋面雨水的收集利用，是当前城市巾较为重要的节水方式。这对于实现环境的保护和水资源的可持续利用有着很重要的意义。近些年，西方发达国家等相继都开展了雨水的回收再利用等相关方面的研究。研究表明，当建筑物构建了雨水的积蓄设施滞后，可以将雨水就近处理，就近循环利用，循环使用的水可以用于清洗车辆、冲洗厕所、补充河道和景观用水。通过这样的方式可以节约大量的水资源。但是当雨水积蓄系统的雨水收集量不大或长时间不降水时，则会导致设施和设备通过雨水回收周期过长的弊端。建筑物的雨水回收和积蓄设备主要包含了三个方面：汇集、蓄存以及利用。雨水的收集回用存在的问题还很多，回用的风险及效益应结合考虑。应本着控制和回用结合的方式。根据我国降雨地域分布情况来看，北方降雨较少且集中在夏季，应以控制为主，回用的设施设备应简化，做简单的沉淀处理即可，用于绿化及冲厕即可，以减少秋冬季节因降雨少而使设备回收周期拖长的浪费。而对于南方地区，降雨较多且分散在各季节，应考虑充分回用雨水，回用的设施设备可包括沉淀、过滤、消毒等，再配合相应的加压设备，可用于水景与植物的浇灌、洗车、清洗马桶等方面。4减少管道及设备噪音建筑给排水产生的噪音一般来源于管道及设备。对于管道噪音。规范规定不同的管径对应不同的流速：DNl5一DN20，水流速不应大于1．OIn，s；DN25一DN40，水流速不应大于1．2m，s，水流速越大，产生的噪音越大，设计人员应根据规范要求，合理确定管径，选择合理流速，以降低给水噪音。给水管道固定时，管卡与管道之间宜装设5。8mm厚的橡胶绝缘垫或采用弹性支吊架。按规定设置管道支架，特别是采用塑料给水管时，要缩小支架问距。缩小水平管支架之建筑建材装饰157\n规划设计间的距离可以减小管道振动所引发的噪声。对于设备噪音，主要是给水泵噪音。水泵噪音是由泵内各部位机件或泵内流动的介质产生的。主要包括机械性噪音与水力噪音。机械性噪音产生的原因较多，它的产生往往伴随着泵的振动而同时存在。泵本身的内在原因主要有泵体刚性不好，在伴有泵的汽蚀发生时，便构成声源；叶轮设计刚性不好也能够导致上述结果。水力噪音是由水力振动引起的，泵在最高效率区运行时噪声最小，偏离设计工况时，噪声的声级较大，同时破坏性严重。所以针对以上两方面，设计时应结合水泵特性曲线，选择最佳工况点的水泵，选用水冷低噪声的水泵或者屏蔽泵等；设隔振减振基础或隔振器，隔绝水泵工作弓l起的振动源，目前常用的是橡胶隔振垫和强簧减振器；水泵进出口管道上要采取隔振措施，安装橡胶避震喉，以降低沿管道传送出去的噪音等。5综合利用太阳能太阳能，是指利用利用太阳的运动形成的辐射能量，利用这样的辐射能量可以进行节能。太阳能是当前地球所有能源之中最为清洁的能源，利用太阳辐射能量可以进行生活用水的加热处理，这样在节能的基础之上也可以有效的保护环境。但在很多地域，太阳能资源差异较大，而且太阳能是不稳定资源，可靠性较差，需要有辅助热源，这就需要分地域综合合理地设置太Ij日能系统。如在南方地区，太阳年辐射总量较高，室外平均气温普遍较高，可采用太阳能与空气源热泵联合供热的方式。在北方地区，太阳能也较好，但四季温差较大，太阳能一般会作为预热资源加以利用。而在西部地区。太阳年辐射总量很高。日照时间很长，以西藏低区为例，全年日照时数达2900一3400lI，年辐射总量高达7000一8000hU，m2，太阳能可作为主要热源，并可结合地源热泵或电辅热方式。太阳能系统还会存在过冷或过热的现象，设计时应有防范措旌。冬季低温，太阳能系统管路容易冻裂，可采用防冻液代替水作为循环液体，也可安装智能加热仪表或排空阀。夏季高温，太阳能系统容易晒爆，可采用加大膨胀管或采用(t接第154页)选择时要兼顾安全和经济。(3)地基的优化设计方案，在对地基进行设计的时候，要根据具体的情况选择最佳的设计方案。就当地的地质情况选择合适的桩基的类型，这样可以节省一部分的资金，多进行比较然后确定最佳的方案。1．4结构的优化在建筑设计中的应用(1)直觉的优化在建筑、鼓计中的运用，对同一项目，我们可能有不同的设计方案，不同的布置方式。即使在同种的承载压力下，也会有不同的分析的方法，在不同的分析过程巾，很多的参数和资料都是变化的，在建筑的细节表现也有所不同。在建设遇到问题时计算机也无法计算，这些问题都需要工程人员进行判断和分析，然后寻找解决的方法。工程人员进行判断的依据是建筑结构设计的基本的理论。然后结合一些工程经验进行相应的变化和修改，所谓的工程经验就是设计的概念，这些设计的概念在很多设计师的备选方案艰，便于出现问题后，及时进行修改和矫正。(2)一些概念的设计能在具体施工时解决一些可能发生的问题。建筑物结构在一些情况下会受到不同程度的破坏，概念设计的作用就是把破坏或者影响降到最低。因此，分析一些建筑物在一些环境下遇到怎样的问题等各种不定的凶素成为概念设计的重点考虑的内容。在一些不定的因素里，地震的作用最大，最难以捉摸，而且地震的破坏性较大。所以在实际的设计中。我们要考虑到这一重要的因158建筑建材装饰遮荫网盖住部分太阳能集热器。6合理选择给水管材给水管道管材的选择应针对不同场合，综合诸多因素而确定。埋地的给水管，应有足够的强度，应承受内部的水压及外部的荷载；有抗冲刷及抗腐蚀的能力，且不能透水，不能渗漏，满足以上要求的管材如球墨铸铁管，钢丝网骨架塑料(聚乙稀)复合管。室内的给水管道管材，应考虑安装方便，维修简单，管道内壁光滑，水头损失较小，卫生条件好，可选择满足饮用水要求的薄壁不锈钢管，钢塑复合管，以及PPR管。而镀锌钢管作为过去常用的建筑管材，但时间一长，生锈、易渗漏、易腐蚀和结垢的问题显著，并会滋生各种微生物，污染水质，已不能满足饮用水的基本要求。近些年来，一些国家建立了行业规章来禁止使用镀锌的钢管作为管道，并且提出使用绿色管材，这样能够解决二次污染问题。7结束语总丽言之。随着全球水资源的紧缺，在建筑给排水中进行节水节能的意义极为重大。针对建筑物的建筑给排水设计，在强调功能完善和外形美观的同时，也要着重考虑到其节水节能等方面的性能，最终实现水资源的合理利用和保护。参考文献：【l】刘海涛．建筑给排水设计中的常见问题及解决对策探讨叨．科技创新与应用，2014(04)【2】李文江，傅志瑜．建筑工程给排水节水设计[J】．科技传播，2014(叭)【3浏海涛．绿色建筑给排水设计的节水措施分析田．科技创新与应用，2014(05)【4】党晓杰，石茜．刍议生态建筑的给排水设计叨．中华民居(下旬刊)，2014(01)【5】DBll，687—2009公共建筑节能设计标准【s】f6】GB50015—2003建筑给排水设计规范(2009年版)【s】素。从开始设计的时候，就考虑一些结构的稳定性和计算抗震能力的一些措施，一些不利于抗震的做法就应该避免。在建筑的理论里，对称和刚度均匀的设计有利于抗震；延性的设计则可以有效保护地下一些结构不易发生一些破坏，还有多道的设计思想使建筑物在特重大的地震中先消耗一部分的能量等等。这些设计的方法都是概念设计的重要的组成部分。2结语随着经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，不同的行业在发展的过程中，也逐渐优化，利于我国的现代化的发展和建设。建筑行业的不断优化，改革。所有的改变都是为了满足人们的生活水平的要求，同时我国的建筑行业也面领着严峻的一些考验，比如随着经济全球化的发展，面领着国际企业和单位的冲击，资源的物价上涨等等。相信我国的建筑行业会抓住机遇，迅速发展。参考文献：【l】陈俊．浅谈结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用忉．科技致富向导，2013(02)吲姚大园．建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用【J】．江西建材，2012(06)【3】汪树玉．结构优化设计的现状与进展【J】．基建优化，2007(01)2014年第6期