建筑给水排水设计中的可持续发展思路.pdf 2页

'DOI：10．3969／j．issn．1672-4011．2013．02．122建筑给水排水设计中的可持续发展思路周利(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610041)摘要：笔者在查阅文献的基础上，同时结合自身的设计经验，介绍了中水系统，雨水回用系统以及余、废热利用三种可持续发展设计思路。这三种系统相对简单，设计思路也比较成熟。中水系统能够较好的节约水资源，同时减少污水总量；雨水回用系统对节水及城市防洪均有一定的积极作用；余、废热利用能明显提高能源的利用效率。在建筑给水排水设计中，采用这三种设计思路，能带来良好的经济和社会环境效益。关键词：可持续发展；中水系统；雨水回用系统；余、废热利用中图分类号：TU821文献标志码：B文章编号：1672—4011(2013)02一0260—020前言资源紧缺和能源枯竭是制约社会进步发展的两个重要因素，因此早在1972年斯德哥尔摩联合国人类环境研讨会就讨论了可持续发展的观念。可持续发展是指：“既能满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展(GroHarlemBrunddand)o水是人类和地球上一切生物赖以生存的基本要素，是人类生活不可或缺的一种资源，而如今，许多地区、城市缺水问题却是日益突出，水资源短缺已经成为世界各国普遍关注的问题，因此水资源可持续利用已经成为影响区域可持续发展的关键环节¨J。中水、雨水回收不但能节约水资源，还能减少污水总量。因此，在建筑给排水设计过程中，充分考虑中水、雨水回收利用，对水资源的可持续利用具有重要意义。人类面临的另一辣手问题是能源桔竭，能源的可持续利用对于人类社会的发展也是至关重要的。如今，空调系统和热水系统则是人们追求舒适生活的两个重要保障因素，空调系统需要大量的能源，同时也会排放大量的废热，如一座面积1万m2的现代建筑，冷负荷为l250kW，而冷凝废热排放最高可达1625kWL2o；另一方面，人们却通过电、油、天然气等来制取60℃以下的生活热水，这种模式导致能源的利用效率低，加剧了能源短缺。如在建筑设计过程中将两者结合，综合考虑，则能大大地节约能源，有助于实现能源的可持续发展，也体现了能源可持续发展的思路。笔者根据在设计中的工作经验以及相关文献，总结了较成熟，且比较容易实现的节水、节能设计方法，以期为建筑给水排水设计提供一些思路。1中水系统中水是指城市污水经处理设施深度净化后达到一定的标准，能在一定范围内重复使用的再生水。建筑中水系统作者简介：周利(1985一)，男，硕士，助理工程师，主要从事建筑给排水设计工作。是指住宅建筑小区污水、废水的可持续利用装置，可将建筑物内的污、废水收集、处理、净化后重复利用。如：冲洗厕所、冲洗汽车、园林绿化、喷洒道路等。但不同的使用用途，中水应满足相应的水质标准，如《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB／T18921—2002)、《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB／T18920—2002)等。在建筑设计中采用中水回用系统，不但可以大量减少水的消耗，还在一定程度上减少了污水总量，缓解了其对水资源的污染。既节省能源，又能保护环境，具有良好的社会效益和经济效益”J。有数据显示，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％，如将这部分废水收集回用，能节约大量的自来水。据统计，仅用中水替代自来水作为冲洗厕所一项，住宅建筑节水率即可超过10％【4J。目前缺水城市和缺水地区在进行各类总体规划时，已纳入中水设施建设，并要求新建项目适合建设中水设施时，必须配套建设中水设施，建设中水设施的建筑，一般水量较大且集中，就近处理利用并能取得较好的技术经济效益。有资料表明，采用中水回用系统后，居住区用水量将节省30～40％，同时排放量减少35～50％；商住小区可节水70％；科研事业单位可节水40％左右，这对社会和环境效益的深远影响是无法估量的口一。但是中水系统也有很多不足，如初期投资较高，占地面积较大，需专人管理，短期经济效益不明显等缺点，因此当前中水系统设计和使用率并不太高∞j。虽然中水处理系统投资和运行费用较高，但中水回用却是最有效的节水途径，而且具有不可估量的社会环境效益，是城市发展的必然趋势‘“。2雨水回用系统雨水回用就是将建筑物屋面雨水或小区道路雨水收集起来，经过净化处理后，获得某种符合规定水质标准的水，并再生利用的过程⋯。雨水，尤其是屋面雨水，污染程度轻，pH基本为中性，含盐量很少，硬度很低，水质较好，经简单处理后即可回用。将雨水回收用于景观绿化等，不但可以减少日常维护费用，同时对“暴雨淹城”也有一定的缓解作用。世界上许多国家都展开了对雨水利用的研究，以节约水资源，减轻当地的用水和污水处理负担。如德国、日本等国将收集到的雨水用于消防、小区绿化、洗车、厕所冲洗和冷却水补给等哺j。我国也有很多采用雨水回收利用的工程实例，如武汉光谷金融服务中心收集利用雨水作为绿化、景观补水一。；广州某商业中心则收集雨水作为空调冷却塔冷却水的补水¨0：；南京银城东苑小区成功将雨水净化后，用来绿化浇水、洗车等¨“。综上所述，在建筑给水排水设计时，在条件允许的前提下，结合项目自身的特点，设计雨水回收利用系统，不，(下转第263页) 4前景无蜗壳风机作为一种新形式的风机，具有结构简单、静压效率高、体积小、出口方向任意等特点，在空调领域已得到国内外的密切关注。由于无蜗壳风机影响因素复杂，尚有很多工作需要进一步展开。(1)制定相关标准和规范。这种新形式的风机在叶轮设计、支架设计等方面有待完善，需通过大量的研究得到相关的经验公式和设计思路，以指导产品的设计和运用。(2)优化结构。风机性能主要由风机内部流场的流动状态决定，因此采用先进的实验测试技术研究风机内部流场，进一步优化无蜗壳风机的结构，如：轴向送风时，风机叶片形式的改进，更好的匹配空调机组的实际运行需求。(3)计算模型。通过建模优化叶轮形式、结构尺寸和外壳的形式等。无蜗壳离心风机融合了离心式风机和轴流式风机的特点，满足了更多场合的特殊需求。考虑到中央空调系统通常按照最大冷负荷设计，实际都在部分负荷下运行，且异步电动机轻载时，运行效率降低的情况，无蜗壳风机多台并联通过控制风机开启台数调节风量具有很大的节能优势和应用前景。[ID：7975]参考文献：[1]国家经贸委资源节约综合利用司．关于风机、水泵节能改造工作的主要思路[J]．电子节能，1998，(3)：5—6．[2]伦登风机(天津)有限公司．“PF”系列蜗壳风机[R／OL]．ht—tp：／／londonfan—tianjin．corn．[3]朱炳藩，何铭．管道离心风机[J]．建筑技术通讯：暖通空调，1990，(3)：29—31．[4]赵迎燕．无蜗壳风机空调机组的应用研究[D]．上海：同济大学，2009．[5]WangSK．Handbookofairconditioningandrefrigeration[M]．TheMcGraw—HillCompanies，Inc．，2001。646—677．[6]德国依必安派特(Ehmpapst)公司．Newseriesofplugfans[R／OL]．http：／／www．ebmpapst．com／en／products／product—news／plug_fans／Hug_Fans．html．[7]柏林绿风空调技术有限公司，VarioCond洁净空调机组[R／OL]，http：／／www．kst—china．com．[8]Chllx]∞W，CowardJ．Unhcmed(Hug／Plenum)fans：istheirpe而m}aneepredictable?[R／OL]．ASHRAEJ，1997，39(10)：71-76．[9]ASHRAE．ASHRAEHandbook，HVACApplications—SI[M]．At—lama：ASHRAEInc．，2007，704—707．[10]NiootraGebhardt．Centrifugalfansbelt—drivenandplusfans[B／OL]．2009．http：／／www．nicotra—sebhⅡdt．corn／from—content．php?idart=106．[11]陈玉良．风机墙组合式空调机组[J]．制冷与空调，2010，10(3)：38—40．[12]HUNTAIR，Inc．FANWALLTECHNOLOGY—AnewquieterfantOreduceyourtotalcostofownership[R／OL]．http：／／www．en-ergyinnovation．net／images／fanwall／Huntalr_Fan_Teeh．雎[13]SPRefrigera五one．ProdottihiRof[R／OL]．http：／／www．sprefri—gerazione．it／close_contr01．html．(上接第260页)但可以节约水资源，还能减轻市政管网排洪的压力，具有良好的经济效益和环境效益。3余、废热利用如今，许多公共建筑，如商场、医院、酒店、办公楼都会采用集中空调系统，该系统在消耗大量能源制冷的同时，也通过冷却水将大量的废热排放到空气中，冷却水的温度一般在28℃一35℃；而另一方面，这些场所可能需要集中热水供应系统。根据这个特点，在此类建筑设计时，可将空调废热加以利用，将30℃左右的冷却水预／加热生活热水进水，这样不但减少了空调废热排入大气引起的热污染，还节约了用来加热热水的能源。类似的，在建筑设计中，也可以把锅炉烟气余热作为一种热源，用来预／加热生活热水进水。空调余、废热的回收利用，不但可以减少污染，保护环境，还能带来一定的经济效益。近些年，我国已有很多空调余废热回收利用于生活热水的工程实例。如广州威尼斯酒店采用了一种新型的热回收节能系统设计，该系统通过一套水系统管路(无需保温)实现制冷、制热，并且在夏季通过热回收制取免费生活热水u“，实现了空调废热回收利用。华东建筑设计研究院在某医院的设计中，根据凝结水的水质，医院冷水系统的分区、医院生活热水使用时段等因素确定了生活热水系统的设计流程，将蒸汽凝结水作为生活热水的预热热源，充分利用了废热H3|。南京某综合楼采用一台风冷热泵热回收机组为空调和生活用热水提供热源，在夏季，利用废热制备热水，并提高了制冷效果¨“。同样，将锅炉烟气余热用作冬季采暖、洗浴等的工程也有报道¨“。4结语综上所述，在建筑设计中，可将集中空调系统的余、废热用于生活热水系统，从而减少对资源、能源的消耗，为资源、能源的可持续发展贡献一份力量。[ID：7981]参考文献：[1]黎枫，士华．区域水资源可持续利用评价[J]．水文，2006，26(5、：20—24．[2]习红军，赵登育．中央空调冷凝热的热回收方案探讨[J]．山西建筑，2010，36(32)：170—171．[3]马继．浅议住宅建筑给排水工程设计中的节能环保问题[J]．北方环境．[4]苏凯兵．浅析建筑给水排水节能节水技术措施[J]．给水排水，2010，36(Z)：63—65．[5]焦秋娥．建筑给排水中的节水节能[J]．给水排水，2009，35(Z)，382—384．[6]史智国，陈俐俐．浅谈建筑给排水工程中节能技术的应用[J]．山西建筑，2011，37(10)：193—194．[7]李常瑜．浅析建筑给水排水工程与节能[J]．给水排水，2008，34(Z)：246—248．[8]苏凯兵．浅谈建筑给水排水节能节水技术措施[J]．给水排水，2010，36(z)：63—66．[9]谢丽萍．武汉光谷金融服务中心雨水回收处理利用方案概述[J]．给水排水，2010，36(z)：107—110．[10]谢峰．广州某商业中心雨水回收利用设计[J]．环境保护科学，2008，35(2)：38—39．[11]王晓军，刘焱．住宅小区雨水回收利用方法探讨[J]．江苏建筑，2010，(4)：98—100．[12]黄居宁，孙利．广州威尼斯酒店新型热回收节能系统设计分析[J]．工程应用，2010．[13]张留霞，李鸿奎．某医院蒸汽凝结水热回收利用设计探讨[J]．给水排水，2011，37(4)：73—76．'