发布时间:2023-10-11 15:53:57
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇建筑给排水前景,期待它们能激发您的灵感。
1 建筑给排水节能节水技术及其具体应用
(1)采用分区给水,合理利用市政管网余压:在进行高层建筑设计过程当中,经常采用分区给水的建筑给水方式来合理利用市政给水水压,同时采用新型的供水增压设备来降低建筑给排水过程中二次加压的能耗,这样可以在较大程度上保证高层建筑施工的顺利进行,并且采用这种分区供水节能节水方式可以根据施工实际需求对建筑给水进行合理地控制,还可以防范市政给水管网出现问题时导致建筑工程给排水无法持续实现供水的状况发生。
(2)给水管上设水表,实行分级安装计量设施用以计量,计划用水,节约水资源。
(3)控制超压出流: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0.35MPa,避免卫生器具出水静压力过高造成出水量过大浪费。
(4)从节能节流、节约工程投资、运行管理方便的各个角度来看,应把生活、消防给水系统分开设置,便于有利于节约用水。
(5)合理使用太阳能热水技术
大家都知道,太阳能是一种清洁、高效的节能型环保能源,而且具备可再生功能,这就要求我们要合理使用太阳能热水技术,充分发挥其在建筑给排水节能节水中的重要应用。我国属于太阳能资源较为丰富的国家之一,非常适宜发展太阳能热水技术,推广使用太阳能热水器,作为进行热水供应之前的预加热设备,大大提高太阳能资源的利用率,达到节约资源和保护环境的最终目的。
(6)完善热水供应循环系统
完善建筑给排水工程中的热水供应循环系统,加大并强化对于建筑给排水工程热水循环系统的应用,降低对于供水资源尤其是热水供给资源的严重浪费,力争从经济效益、技术应用和节能降耗等不同角度出发,综合性考虑现阶段在建筑给排水节能节水技术应用过程中所存在的问题,同时对于建筑给排水工程中出现的一些不合理水资源浪费现象进行分析,并积极寻求科学有效地解决方法。积极构建和完善建筑给排水热水循环系统,降低无效冷水量问题的影响,对于建筑给排水节能节水技术方案的设计进行科学合理的优化,同时对施工过程进行严格管控,多方式多措施来保障建筑给排水工程热水循环系统发挥应有的功效。
(7)合理设计雨水收集系统,对雨水进行有效的收集与利用
雨水资源量大覆盖面广,但是全世界对于雨水资源的采集和利用仍然不够全面,效果不是太好,雨水资源的水质质量相对于人们日常生活所产生的生活废水和工业生产产生的工业污水或废水具有极高的可利用性。雨水经过合理的雨水收集系统进行采集汇合,经过一定设备和化学药剂的中和处理,很容易达到建筑给排水水质指标,从而实现对雨水资源的有效利用。用收集和处理过的雨水资源进行城市绿化灌溉、城市景观用水、公共卫生间用水等一些适宜的地方,在很大程度上降低了我国优质水资源的消耗,作为一种可再生和再利用的水资源,雨水资源应广泛地在建筑给排水工程中采用和推广。
(8)合理开发利用中水资源
在建筑给排水的节能节水技术发展过程中,给排水工程方案设计人员对于建筑中水资源的利用重视程度逐渐提高,合理开发利用建筑中水资源,把建筑过程中的污水以及人们日常生活所产生的各种生活废水进行水质处理,使其重新达到建筑给排水所规定的水质标准,从而对中水资源进行二次合理开发利用,可以在较大程度上降低建筑给排水对于优质水源的消耗量,保护我国日益严重短缺的水资源。同时这也是缓解城市水资源短缺和人们日益增长的水资源需求量两者之间突出矛盾的重要方式,建立和完善建筑中水资源合理利用系统,是目前城市发展过程中亟待推广的一种重要节能节水技术。
(9)合理选用节水型卫生器具及配水器具
众所周知,卫生器具和配水器具的节水性能将直接影响着建筑给排水的节水成效性。因此,这就要求大家要尽量选用节水型卫生器具和配水器具,以确保最大限度地节约水资源。积极推广使用6L及其以下水箱的节水型大便器,同时设置大小便两档冲洗阀门;浴室内使用具有恒温功能的淋浴器,以免因设置不好水温而造成水资源的浪费,同时还要使用瓷芯节水龙头和充气水龙头等等节水型水龙头,一般要比普通水龙头节约大概20%~30%的水量,可以最大限度地减少水资源的浪费。
(10)合理选用节水节能型管材
长期以来,人们使用的镀锌钢管材质的建筑材料,它们的耐腐蚀性较差,而且管壁粗糙,容易生锈、结垢以及堵塞等等,会在一定程度上给水资源造成严重的二次污染,人们不得不将锈水放出后再进行正常的饮用,不可避免地会造成对水资源的浪费。目前,PE、PPR等塑料管日益进入到建材市场中,逐渐应用到家庭用户中,因其无污染、安装便捷、不结垢、耐腐蚀等特性而深得人们的喜爱。因此,合理选用节水节能型管材,能够有效发挥建筑给排水的节能节水效果。采用优质管材、阀门,管材管道不生锈,基本无二次水质污染情况,且不易渗水漏水。
2 建筑给排水未来的发展前景
2.1 建筑给水的未来前景
更加节省建设用地、更加节能、污染无限趋于零将是未来建筑给排水的主要发展走向。高位水箱、气压罐将会被变频无负压的给水设施所取代,同时,建筑给水泵也将会朝着智能化、所占用地小的方向发展。除此之外,未来节水器材将会成为主流,会被大规模地推广使用,管道材料也将趋于抗压能力更强、伸缩能力与柔韧性更实用的方向发展。针对我国水资源人均占有量少与水污染严重的问题,废水、污水的处理能力将得到很到程度的增强与提高,同时,对水资源的循环利用也会出台相关规定,逐渐实现建筑给水想着节能、环保、水质安全等方向良性发展。
2.2 建筑排水的未来发展前景
针对我国水资源匮乏严重、污染严重的现状,预计未来会大面积普及中水回收利用的措施,对于中水回收,国家相关部门应该从法律上加以明确,并要加大对节约用水的宣传力度。于此同时,建立相关的中水回收站,将回收的中水、污水及时处理,实现循环利用,建筑排水向着可持续化的方向发展。
建筑排水系统将随着未来建筑建设的不同特点设计多样化的排水系统,给排水系统的设计更具针对性,在解决污水排放、雨水渗漏、节能环保等方面中存在的问题的同时,实现智能化的污水处理,如收集雨水之后采用自动化的方式集中处理雨水。未来的建筑排水系统中,压力排水系统、真空排水系统正压调节阀将成为主流。
结束语
综上所述,随着社会经济的迅速发展,人们的生活水平也呈直线上升,直接导致用水需求量增大,与之俱来的供水质量要求也在不断地提高,因此,在进行建筑给排水工程设计时要进行充分的全方位考虑,不仅仅要考虑用水的安全性、稳定性与经济性,还要考虑节水与节能问题,将先进的现代化节能节水技术应用于给排水施工工程中,才能真正实现能源和水资源的有效利用,进一步促进我国资源的可持续发展。建筑给排水系统的建设发展任重而道远,但是,我们应该看到其发展前景是十分明朗的,只有不断探索、不断创新建筑给排水技术,建筑给排水才能不断满足社会发展的需要,同时人民生活环境的质量将更上一层楼。
【关键词】建筑;给水排水;节能技术;途径
引言
建筑节能是我国经济发展中的重要国策。建筑给水排水的节能就是在建筑物的规划、设计、建设、改造和使用过程中,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证建筑物给排水功能和环境质量的前提下,减少给水排水系统的能耗,提高能源利用效率,有利于节约用水、改善设计系统的效率、保护环境,为能源可持续发展提供强有力的保障。
1 建筑给排水节能现状存在的问题
在我国城市供水中,一些城市供水能力不足,城市水厂发展滞后于住宅和公共建筑发展,加之管道老化、承压能力下降。管理不善,全国多数城市的自来水管网存在跑、冒、滴、漏等现象,致使水的损失率达15%~20%。1据统计,全国600多座城市中有近400多座缺水,100多座严重缺水2。在建筑给排水的工程中,普遍存在对建筑节能的重要性和紧迫性认识不足,对建筑节能新的工作任务落实不及时。设计过程中考虑不细致,布局不科学,选用设备不合理等问题。
2 建筑给水排水节能的主要技术实现途径
2.1 合理设计给排水系统
2.1.1 设计构成中,给水充分考虑合理利用市政管网余压,利用市政管网的压力,直接供水;采用分区供水方式并采用新型供水设施,在建筑生活给水系统中进行竖向划分区域,力争使各用水点水压相等均衡;采用并联给水泵分区,尽量减少减压阀的设置;管径设计上采取分支管减压,降低建筑物内各用水点出水压力以利节能节水;生活水池的位置设置尽可能合理,减少水池设置深度,来降低水泵的扬程和减少提升高度,减少水泵功率;优先考虑水池-水泵-水箱的供水方式。
2.1.2 合理采用变频水泵。目前,我国民用建筑特别是高层建筑多采用二次加压供水,共有两种给水方式: ①变频恒压变流量: 水泵工作压力设置,应尽量与水泵工频运行效率最高时段扬程的下限接近; ②变频变压变流量: 这种方式节能效果要远远好于变频恒压变流量给水方式。采用变频泵供水,可避免传统供水系统中按供水最不利情况计算所引起的水量、电能的浪费问题。工作水泵应选用2台或2台以上合理的不同级配,水泵流量宜以1/2的流量阶梯级变搭配的形式,并设置气压罐,用来实现小流量给水。当市政条件允许时,宜采用叠压供水设备。采用变频调速装置比一般供水设备节电10%~40%。
2.1.3 完善热水供应循环系统。
自然条件具备的地区,建筑物的生活热水供应,尽选择可再生的替代加热能源作为加热源。同时要提高冷却水的循环利用率。合理选择布置冷却塔。在空气湿球温度较低的干燥地区,可通过设计计算来适当提高冷却水进出水温差,以减少循环水量和循环水泵的能耗,缩小循环管道的管径。在一定的条件下,设置合用消防水箱,以减少消防水箱的清洗用水。
在设计中充分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问题;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导致能源浪费的问题。因此,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。
利用太阳能提供生活热水,我国大多数地区位于N40°以南,日照时间较长,太阳能资源充沛,太阳能蓄热储存技术易于推广。太阳能热水工程系统,设计参数要根据建筑所处的纬度、海拔地理位置和建筑物朝向来确定。太阳能热水器应设自动温控装置,把热水温度设定和控制在合理的范围内。太阳能热水系统的热能,应当与节能节水技术充分结合。可以利用太阳能作为预热生活供水,用来节约热水供应的能量消耗,方法就是将太阳能热水器设置在热交换器的前端的管路上起到预热作用。
2.2 选用节能型、节水型等节能高效的产品
在材料、设备方面,应选用既节能又节水产品,禁用淘汰产品.宜推广化学建材,使用建筑节能新工艺、新技术、新设备、新产品、新材料.如:喷射式和压力流冲击式的节水大便器(冲水量≤6 L/次)、免水冲小便器、陶瓷片密封水嘴、红外线感应节水装置、自力式平衡压力恒温混水阀、节能型热交换器、飘水量小省电型冷却塔、太阳能热水器、高效率的水泵等;在多层住宅、公共建筑的生活给水管道设计上,如PE、PP-R等给水管道产品,禁止选用镀锌钢管; 在小区建设室外排水工程中,推广使用高密度( HDPE) 聚乙烯双臂波纹管,用埋地钢管、铸铁管; 新建住宅室内排水系统采用聚氯乙烯( U - PVC) 塑料管,禁止使用砂模铸铁管等。选用理化性能优良的保温材料,并确保有效的绝热层厚度度确保绝热效果。生活热水锅炉房、热交换站的设备应采用高效节能等阀件。
2.3 开发建筑中水回用系统
建筑物使用后的各种排水,如生活排水等经适当处理后,回用于建筑物内,作为杂用水的供水设施。中水回用系统由中水原水的收集、储存、处理和中水供给等工程设施所组成,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;对一般居民住宅可节水30%左右。这中水水源一般应根据排水的水质、水量、排水状况和中水回用的水质、水量选定。
2.4 加强自动控制和计量
加强给水用水量计量,是节能重要措施之一。居住建筑节能改造应当安设分栋用热计量和供热系统调控装置。对于公共建筑在设计时,除应考虑集中采用热计量器外,室内也应采用温度调控,对多表采用远程操做、控制、读取等系统。建筑给排水节水,宜对热水供应温度,储水池、储水箱水位设置控制自动阀,实现远程自动报警和监控。变频泵给水运行控制系统,宜采用在管网末端设置反馈信号压力表,控制变频水泵转速。对于锅炉补充水、水景补充水、游泳池补充水、蒸汽锅炉补水等,应分别设置计量水表。其他用水( 如道路绿化浇洒用水、地面清洁冲洗用水等、汽车冲洗用水) 的管道系统,宜设置独立计量水表。各公共场所,企事业单位公共浴室、学生宿舍的公共浴室、集体宿舍淋浴间等,宜采用脚踏开关、红外线自动控制开关或刷卡方式来用水。
3 结语
建筑节能涉及到建筑给水排水系统的各个环节, 必须把建筑给排水节能工作作为一个系统工程来抓,只有这样才能获得最大的节水效益,这一切也都给建筑给排水工程的设计提出了许多新的要求。同时也要大力培养人们的节水意识和人们良好的用水习惯,呼吁全民节水。
注释:
[1]中国21世纪水资源安全对策研究.
[1]曾昭华.中国水资源合理开发利用及其保护的研究[J].中国减灾,2000,(3)
参考文献:
[1]张学英,赵小强.论建筑节能[J].内蒙古科技与经济,2009( 5).
[2]高文满.浅论建筑节能的重要意义[J].现代农村科技,2009(15).
[3]刘杰建.筑给排水节水措施剖析[J].黑龙江水利科技,2004(4).
【关键词】给排水设计;经济性控制;节水节能;措施
1、引言
能源短缺、水资源紧张是全球性的大问题,这不仅制约着社会经济的发展,也威胁着人们的正常生活。有关统计资料表明:建筑能耗约占社会总能耗的30%[1]。建筑给排水所消耗的能量主要包括:人们生活、娱乐、生产、绿化等所需的给排水、消防、热水等。其中仅供给热水所需的能耗就占整个建筑能耗的20%左右。据此可以看出,建筑给排水在社会的总能耗中占有很大的比例,而其设计的合理与否,将直接影响能源的消耗多少。因此应对环境的变化,开发商与业主对建筑的经济性要求越来越高。然而,很多给排水设计人员并没有对其有足够的重视,没有真正从节水节能的经济性角度出发进行设计。这种忽视造成了在后期使用建筑物时的大量浪费,不符合可持续发展的战略要求,也不利于社会的发展。
2、现代给排水设计经济性的必要性
建筑设计是对工程建设蓝图的具体化,很大程度上影响着在工程实施与使用中的能耗和物耗。因此在建筑设计阶段考虑其建设的经济性,对促进建筑实施的高效化、集约化、环保化有重要的奠定性作用。著名学者P・A・斯通指出,“经济的建筑并非指造价最便宜的建筑,而是一种既美观又在建造费用、管理运营费用和人工费用上都经济合算的建筑”[2]。可以看出,建筑的经济性控制不仅要考虑建设的成本,还应该考虑怎么样才能够将有限的社会资源,高效的综合的加以利用。
给排水设计环节在整个建造中虽然没有大量的损耗,但如果在设计过程中注意节水节能设备的设置,则会使业主在后期的使用中节省大量的水资源、能源,从而达到节水节能、提升利用率、保护环境的目的。然而目前很多开发商所谓的“经济性”只局限于造价的廉价,有的甚至选用只有一到两年保质期的伪劣建筑材料,往往缺乏长远的、综合性的评估,从而在后期使用中,容易出现漏水、排水故障等问题。反复的维修给业主造成了很大的不便,也造成了水资源与能源的极大浪费。因此设计师在设计之初,应从实际情况出发,充分考虑设计的经济性,从节水节能的角度出发对给水排水系统进行设计。
3、给排水设计在经济性控制方面的常见不足
3.1 设计人员专业知识的有限及缺陷
(1)主观因素,认识不足
给排水设计的主观因素包括设计师对经济性控制的认识问题,设计师是否主动将经济性控制纳入设计目标之一,对设计的经济性控制起着决定性的作用。设计师认识不足一方面体现在对经济性的理解上,在以单纯的追求经济快速增长的发展模式中,设计师对经济性的理解往往局限于强调产出的最大化与投入的最小化,缺少对社会资源高效利用、对健康环境保护和营建的主动意识,忽视了综合效益和自然资源的能耗。另一方面,设计师在进行设计时与业主的沟通不够,没有充分考虑、理解业主的需求,设计方案带有一定的随意性,没有遵循最优原则,从而出现业主不满意,造成返工、大量浪费的结果。
(2)选材不当,估计不合理
设计师在进行选材时,对质量与规格的考虑不够周全。材料的质量过高会加大成本,给客户造成不必要的负担,与整个建筑的设施也可能会不配套;质量过低则容易出现质量问题,给客户带来极大的不便。材料的规格也并非一味的大或小,而是要适中,过大会造成材料的浪费以及其他问题,如排水管的管径就并非越大越好,若水流过小,排水动力不足,反而造成沉淀物堵塞水管的问题[3]。
(3)其他
设计师在对给排水设计进行经济性控制时,还可能出现以下问题,如:水管的埋深过大,虽然使水管更安全,却增加了施工的难度,大大增加了造价成本;未能充分利用空间,导致空间浪费。
3.2 社会对建筑方案的经济性研究不足
在建筑设计的构思中,人们仅善于对建筑的表现形式、功能加以思考,设计方案的评价标准也仅局限于其外观的时尚性、空间的舒适度以及技术的先进性[4],而缺乏对建筑方案的经济性的评价和分析,导致在实际的工程中超出预算、违反相关制约关系的现象屡见不鲜。建筑中给排水的经济性设计同样如此,仅对工程的造价、质量等方面进行评价,而缺少设计方案的经济性评价标准。
3.3 对综合效益观念理解不足
人们对综合效益观念理解的不足,体现在两个方面,首先建筑的能耗分为建造能耗和使用能耗两大部分[5],开发商往往只注重建造能耗的多少,而对建筑后期的交付使用的能耗并没有太大的关注,缺乏综合的、长期的考虑。其次,社会的综合效益包括经济效益、环境质量、社会效益以及人的发展等,而大多数人将眼前的经济效益放在首要位置,而环境与人的发展则置之不顾。
4、给排水设计的经济性控制方法
4.1 设计人员应注意的相关问题
设计人员在进行设计的过程中,首先要遵循相关行业规范,如《建筑给水排水设计规范》等,这些规范在建筑的水压、材料的选用等方面都进行了相应的规定,设计人员应审查设计方案是否符合这些规定;其次应充分考虑业主的需求,具体方法包括:首先要与业主进行有效的沟通,了解业主的需求,其次考虑所选用的材料档次是否符合整个建筑的需要,避免不必要的返工与浪费,尽量设计出符合业主利益的方案。
4.2 强调建筑全程使用的经济性
设计方案时,除了对建造的生产投资进行经济控制外,还要强调建筑物在后期的使用中消费的经济性。据统计,一幢典型的商业高层楼经50年的使用时间后,最初的建造成本占总费用的13.7%,而使用能耗占34.0%[6]。可见全面的考虑前期成本和后期使用功效是值得研究的。这在客观上需要设计人员全面掌握建筑的结构、材料、设备设施的性质和性能等各项指标,并了解它们在建筑的使用过程中所占的投资比例与重要性,综合分析业主的经济条件与使用目的,以此来提高建筑在建造和运营整体过程的经济性。例如,在同等价位的基础上,设计师应首先考虑使用节水、节能的设备器具,如在顶层的楼中,可使用太阳能热水器等[7]。力争做到使业主在今后的使用中,能够节水节能且不影响使用结果,建立建筑的全程使用的经济性。
4.3 设计时强调从全局角度出发
在对给排水系统设计时,要从节省空间、节水节能、节省材料、减少污染、保护环境等全局角度出发,实现多目标、多层次的设计成果。例如在建筑中采用水处理技术,循环利用水资源;选用耐久、易维修、不散发等性能好的环保型材料;选择适宜的给水施压设施等。强调从全局角度出发会涉及到很多方面,如建筑、规划、能源、水处理、环境保护、材料学等科学的技术和知识。
5、总结
水资源属于不可再生资源,在当前水污染严重的情况下,水资源需要得到有力的保护以及合理的利用。建筑给排水设计人员在工作中,一方面要严格遵循相关规定,善于总结平时工作中的经验教训,提高并完善专业水平,使设计作品符合高标准;另一方面也要尽可能的对给排水进行经济性控制,减少能源的消耗和材料的浪费,从而实现业主满意、开发商获益、环境与社会效益共赢的目标。
参考文献:
[1]汪亿.建立我国住宅能耗评估体系[J].中国住宅,2002,07.
[2]杨国辉.建筑给排水设计常见问题初探[J].民营科技,2011,03.
[3]于春红,李景帅.关于建筑给排水设计中节水的一些新措施[J].设计研究, 2004, 07.
[4]国家标准.建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242―2002[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[5]武想想.节能住宅建筑综合经济效益评价[D].长安大学,2007,06.
【关键词】减压;节能;太阳能 ;热泵
随着整个国民经济的持续快速发展和城市化水平的不断提高,水资源短缺和原材料短缺的矛盾日益凸现,节能被提到越来越重要的地位。目前我国能源的供应越来越紧张,低于世界平均水平,而我国的能耗状态,又比发达国家高得多,其中我国建筑能耗约占整个社会能耗的32 % ,高于发达国家2 - 3倍。建筑给排水的能耗主要包括给水、排水、消防供水、生活热水、循环用水、重复用水等需要的能耗,其中生活热水所需的能耗最大。以下针对建造给排水中各个系统的节水设计谈一些个人体会,供各位同行探讨:
1 给水系统设计
1.1 供水分区的划分及给水系统选择
在满足供水要求的前提下,充分利用市政压力供水。高层建筑的供水系统应进行分区,分区减压阀的设置,从节能方面考虑,尽量不串联设置,单个减压阀减压值不宜过大,按规范要求,可调式减压阀压差不宜> 0.4MPa ,要求环境安静的场所不应大于0.3MPa;比例式减压阀减压比不宜> 3 ∶1。当超过本值时宜增设供水泵组,减少同一泵组供水范围,减少能耗的浪费。同时,推荐支管减压作为节能的重要措施,推荐支管的工作压力限值为0.15MPa 。
1.2 在供水系统的选用时应拓展思路,经过精确计算,充分利用市政压力,尽量避免水泵在低效段工作,以达到节能的目的。以下介绍几种可采用的供水方式:
(1)常速泵组+ 高位水箱叠压供水。在常速水泵前加设稳流罐及负压消除器,直接将市政管网水加压至高位水箱,上行下给供水,压力不足的部位采用叠压或变频装置供水。
(2)小容量高位水箱与管网叠压联合供水。在用水量大时,采用叠压供水,同时,部分水转输至屋面小水箱,在用水量小时,采用屋面小水箱+ 低功率管道泵供水。
1.3使用无负压给水设备加压供水,相对于传统的二次加压方式,无负压供水具有以下优点:
( 1)可减少投资传统加压方式需要建水箱,使用无负压给水设备可取消生活水箱,减小泵房面积。
( 2)减少生活水箱对自来水的二次污染,降低了水中微生物含量高。
(3)可节省大量能源,传统二次加压方式是将自来水直接放入水箱中,使所有压力全部为零,再从零开始重新加压供水,而无负压变频设备能充分利用原有市政管网压力供水,与供水管网直接串接,差多少,补多少。
1.4 合理选用变频供水设备
(1)变频系统主要有恒压变量变频及变压变量变频两种,有条件时应尽量将恒压点移至最不利用水点附近,形成变压变量系统,较为节能。
(2)变频供水装置中,水泵的选用十分重要。应让水泵基本在高效区运行,选用Q - H 特性曲线随流量的增大,扬程逐渐下降的曲线,在额定转速时的工作点,应位于高效区的末端。泵组宜多台运行。对于用水量不大的单体建筑可选三台,一台变频、一台工频、一台备用泵轮换工作。每台泵流量按设计流量的60 %选择。对于小区集中供水,可采用大泵、中泵多台并联并配夜间小泵(单台主泵的1/ 3 - 1/ 2) 加气压罐组合供水,在运行过程中根据用水量随时调整。
1.5 节水器具及仪表的采用
(1)生活用水器具均应采用节水型卫生器具,其产品的技术性能应符合国家城镇建设行业标准《节水型生活用水器具》CJ 164 - 2002 的要求,不应选用违反强制性技术标准条文规定的生活用水器具。
(2)管材选用时应考虑安全卫生、经济可靠、施工便捷,应考虑综合效益,还应考虑使用过程的运行费用。采用新型管材,减少漏水可能,延长使用寿命,同时,减少阻力损耗及热损失,也可达到节能、节水的目的。公共卫生间推荐使用非接触水嘴和便器冲洗阀( 感应式、脚踏式等) ,尽量不采用无控制,长流水的小便槽。公共浴室、淋浴间等推荐刷卡用水,冷热水应采用单把调温龙头,有条件的地方,可采用高位混和水箱供水。
(3)用水设备安装水表等计量设备,是节水的重要措施之一。有条件直接进行一户一表的改造。水表应设置使用期限。现有远传可控水表,同时具备了抄表、阀控和预付费功能,并可通过银行进行收费管理,可以有效解决自来水公司管理、抄表、收费等管理需求,可使用于智能化小区及自来水公司一户一表改造。
2 热水系统
2.1 热源的选取
(1)太阳能用作住宅热水加热的节能技术措施。利用能制备生活热水,既节约能源又保护环境。多层居住建筑太阳能宜分散设置,在楼梯间公共部位设管道井,各户的太阳能进出水管均设在管井中,每户的太阳能集热水箱设置在屋面。阴雨天无法使用太阳能时,热水由设在室内的燃气热水器补充。对于高层住宅除上部几层可以设置分散的太阳能热水器外,其它层不宜采用分散设置太阳能,应采用集中供热的太阳能热水系统。高层建筑太阳能的利用有直接利用和间接利用。直接利用是把整个屋面均布置成几组串连集热的太阳能聚热板,在楼梯间顶部设水箱间,热水箱内设电辅助加热设备,热水采用上供下回,循环泵设置在水箱间;间接利用是太阳能集热板集中设置在屋面,换热器热水箱设在地下室设备间内,制备好的热水再用变频泵加压送到各用户。当太阳能不足时,用燃气式电能辅助加热。
(2)空气源热泵用作制取热水。空气源热泵的通过吸收空气中热量来制取生活热水。其耗电量仅为电热水器的四分之一,燃气热水器的三分之一,让生活热水变得更加低廉。空气源热水机组可以实现全天候大水量、多点同时供水,让需要用热水的地方,随时都能用到,并在制取热水的过程中午废物排放,不会造成二次污染。
2.2 热水系统的合理选择与设计
(1)在满足配水点最低水温要求的条件下,适当采用低的供水温度,可节约能耗。对于局部温度要求高的部位,建议二次加热。特别对于热泵系统,当出水温度达不到个别用水点的要求,或可能出现短时(或季节性) 供热不足时,应设置辅助热源。
(2)对于空气源热泵系统,无辅助热源应按最冷月平均气温和设计小时平均供热量选择空气源热泵机组。有辅助热源宜按春分、秋分所在月平均气温和相应的设计小时平均供热量选择空气源热泵机组。在空气源热泵的选用时,应按不同季节的环境温度进行核对,为避免设备选型过大,可满足过渡季节的使用要求,冬天若难以满足使用,可采用电辅助加热。
3 其他给排水系统
3.1 建立合理有效的水处理循环系统
现如今随着社会的发展,提倡建设绿色生态型小区成为住宅建设的新方向。小区建设雨水收集系统,收集后的雨水与水景循环水一同进入雨水处理系统,雨水处理系统采用较先进的MBR,即膜法生物处理系统,就是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效污水处理与回用工艺。收集的雨水将用于小区的水景、冲洗汽车、绿化喷灌等。
3.2 消防贮水池的设置及加压
消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用,做到一水多用、重复利用及循环使用。另外,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的一座高层建筑用水量来计算。这样,既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题,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,还可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。
3.3 循环冷却水系统
通常对于有中央空调冷却循环水系统的建筑,结合高层(多层)建筑主楼、裙房和室外场地的关系,合理选择冷却塔的摆放位置,对于节省造价、降低目后运行成本有着重要意义。在冷却塔的设置位置方面,当建筑专业和室外环境允许的情况下,在室外场地上(绿化意内)直接设置冷却塔也是一个不错的选择。显然,冷却塔的位置距离空调制冷机组越近,相比之下更节省冷却循环水管道,也必然利于降低冷却循环水系统的造价和建设成本。同时,冷却循环水管道长度越小,系统管路的水头损失必然降低,利于降低冷却循环水泵的扬程,也就降低了系统日后的运行成本。另外应采用优质冷却塔,让蒸发效率高,并减少漂水量。冷却塔填料应定期围护及更新,以保证效能。循环冷却水系统建议设置水质稳定处理、杀菌灭藻和旁流水处理装置。这些设置能使系统稳定运行,减少排污水量,达到节能的效果。
4 结束语
给排水系统与建筑用户的日常生活紧密相连,其人性化设计是保证用户的生活质量的基本要求。在满足消费者需求的同时,考虑给排水系统的节能降耗也是现代世界资源形势的内在要求。因此,在设计中采取一切必要措施,充分贯彻节能节水的设计要求,成为摆在每个给排水设计师面前的一个不容回避的责任。这就需要我们在设计中,充分理解设计中的每一个细节,在保证设计功能需要的前提下,尽最大可能减少系统建造及运行成本。
参考文献:
[1]全国民用建筑工程设计技术措施- 节能专篇- 给水排水[M].中国计划出版社,2007 (3 ).
[2]建筑给排水设计规范[M].中国计划出版社,2009.
【关键词】建筑给水排水;节能
引言
建筑给排水的节能就是在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行建筑节能标准,采用节能型的建筑技术、工艺、设备、材料和产品,提高系统效率和保温隔热性能,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证建筑物给排水功能和环境质量的前提下,减少给水排水系统的能耗[1]。
建筑给排水专业在建筑能耗中所含的内容主要有:人民生活及从事工艺、生产、游乐、环境卫生、绿化、水景等活动的给水、排水、消防、热水、回用水等需要的能耗[2]。建筑给排水的能耗虽然在建筑能耗中所占的比例不大,但降低其使用能耗、提高能源利用效率,有利于节约用水、改善设计系统的效率、保护环境。因此,重视建筑给水排水节能的途径,对研究建筑节能将有积极的意义。
1 建筑给水排水节能的依据
建筑给排水专业在建筑节能设计中主要所依据的法规、规范、标准有:《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国建筑法》、《中华人民共和国可再生能源法》、建设部《民用建筑节能管理规定》、《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)、《民用建筑节能设计标准》(JGJ26-95)、《住宅建筑规范》(GB50368-2005)、《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)(2009年版)、《建筑给水排水与采暖工程施工质量验收规程》(GB50242-2002)、《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》(GB50364-2005)、《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)、《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)、《城市污水回用设计规范》(CECS61-1994)、《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006)、《节水型生活用水器具》(CJ164-2002)、《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)等。
2 建筑给水排水节能的主要途径
2.1 给水
合理确定用水量(包括冷水、热水及其它用水等)的定额。严格执行《建筑给水排水设计规范》中的生活用水量定额标准,并非用水量越高越好。
2.1.1 合理设计建筑给水系统。
(1)充分利用市政管网的压力。给水系统必须充分利用市政管网压力作为节能条款已经写入了《住宅建筑规范》,这是具有法律性质的条款,执行此条时须注意如下几点:1)力争掌握准确的市政管网水压、水量等可靠资料。2)要满足使用要求。
(2)分区供水压力。分区供水压力应按“规范”3.3.5条执行,即以配水点处静压P=0.45MPa为界进行分区,且P>0.35MPa时宜加支管减压。但工程设计中,从节能要求而言,宜将水表前支管压力控制为≥0.15MPa。
(3)减压阀的设置。大多数高层、多层建筑中因可用减压阀来取代分区高位水箱进行供水分区,从而既节省了分区高位水箱所占用的建筑面积,又可使供水系统大大简化。但减压阀也不是万能的,在选用中应注意以下几点:1)应选用质量好的产品。2)从节能考虑,分区减压阀不宜串联设置,且减压比应符合《建筑给水减压阀应用设计规程》(CECS 110:2000)或产品的要求。3)应按《建筑给水减压阀应用设计规程》选用减压阀,配套附件不设旁通阀,并应将其设置在便于维护管理的地方。
(4)推荐支管减压作为节能节水的重要措施,减小用水点的出水压力。按照上述“规范”要求,以配水点处静压≥0.45MPa进行给水分区,分区内不再采取其他减压措施,则该区内大部分配水点将处于耗能耗水的状态。
(5)合理设置生活水池的位置,尽量减小设置深度,以减少水泵的提升高度。
(6)优先考虑水池-水泵-水箱的供水方式。
2.1.2 推广普及新型节水设备
(1)推广普及优质给水管材。
(2)推广使用节水型卫生器具和配水器具。。
2.1.3 合理选用变频调速泵组供水。当采用变频泵供水时,应优先采用变频变压变流量的给水方式,其节能效果要优于变频恒压变流量的给水方式;当采用变频恒压变流量时,工作压力的设定应接近水泵工频运行时高效段扬程的下限;工作水泵应选用2台或以上,不同级配工作泵的流量宜以1/2的流量梯变,宜采用大小水泵搭配的形式,并设气压罐调节小流量给水。
2.1.4 太阳能作为清洁能源。太阳能热水器的循环可采用强迫式、自然式循环太阳能热水器和直流式太阳能热水器。太阳能热水器应有温控装置,并应合理设定和控制热水的温度。太阳能热水系统的热能再利用与节水技术还应相互结合。太阳能热水器可作为热水供应的预加热措施,可设在其他热交换器的前端。
2.1.5 热水系统。生活热水供应系统所耗能源占整个建筑能耗的10%~30%,而其中用于制备生活热水的热源又占其系统能耗的85%以上,因此合理选择生活热水的热源对于节能有举足轻重的作用。热水系统宜机械循环以满足用水点的节水要求。合理设计热水供应系统。加强余热的回收和利用(包括工业余热、废热、烟气余热、蒸凝结水、热风能量的回收和梯级利用),有条件的地区可采用城市热网或区域性锅炉房的热水或蒸汽作热源。可采用专用的蒸汽或热水锅炉制备热源,也可采用燃油、燃气热水机组制备热源或直接供应生活热水。当地电力供应较富裕的地区或鼓励夜间使用低谷电的政策时,可采用电能作为热源或直接制备热水。从技术可靠、经济适用的角度出发,应合理配置组合各种不同热源的比例关系。对集中热水系统远距离的少量供热点可采用局部加热方式;对不同场所可采用不同的热源形式。热水供应系统储水温度宜控制在55~60℃。应合理地确定热水用水量定额、耗水量、耗热量、供水水温、水质等热水系统的基本设计参数。热水供应管网宜采用同程回水的给水方式。当采用电作为热源时,宜采用储热式电热水器,以降低耗电功率。热水供应系统宜缩短热水的给水时间,增加机械循环,并合理设置冷热水的水压。对于适合热电联供技术的工程,应优先考虑。
2.2 排水和雨水
排水应尽量采用重力排水的方式。污废水管道的敷设应就近排放,并应避免压力提升。充分考虑中水的利用和空调凝结水、蒸汽凝结水的回收利用,并进行雨水的收集和综合利用。
2.3 冷却水
合理选择冷却塔。在空气湿球温度较低的干燥地区,可通过设计计算来适当提高冷却水进出水温差,以减少循环水量和循环水泵的能耗,缩小循环管道的管径。合理布置冷却塔。保证冷却塔之间的距离,有良好的气流组织条件,避免影响冷却塔的散热效果。针对不同的循环冷却水水质应采取化学(杀菌、灭藻等)、物理(过滤)的水处理方法,具有缓蚀、阻垢的水处理功能,减少管道和机组内的结垢、腐蚀。
2.4 自动控制和计量
建筑中宜设置建筑给排水自动化监控系统(如温度设定与控制,水池、水箱的报警和监控)。变频泵供水方式宜采用管网末端压力表控制水泵转速的运行方式。
针对不同需要场所及使用条件,应加强给水用水量计量。住宅应设分户水表计量用水。居住建筑节能改造应当安设单体用热计量和供热系统调控装置。公共建筑应当安设用热计量、室内温度调控、多表远程抄控系统和供热系统调控装置。冷却水补充水、锅炉补充水、绿化用水、水景补充水、游泳池补充水、蒸汽应分别设置水表计量。其他需要独立计量的管道系统(如道路浇洒用水、汽车冲洗用水、地面冲洗用水等)宜设水表计量。企事业单位、学生宿舍的公共浴室、淋浴间等宜刷卡(或采用红外线、脚踏开关)来用水。
2.5 其他
在绿化用水中,尽量采用非生活饮用水,可采用雨水、中水等杂排水;尽量利用室外管道内水的余压供水;绿化用水宜采用滴灌、喷雾等节水技术。在道路浇洒用水中,尽量采用非生活饮用水,可采用雨水、中水等杂排水,尽量利用室外管道内水余压的供水方式。
在汽车冲洗用水中,尽量采用非生活饮用水,可采用雨水、中水等杂排水;对汽车冲洗的排水宜回收利用。在地面冲洗用水中,尽量采用非生活饮用水,可采用雨水、中水等杂排水;对地面冲洗用水回收利用。在游泳池用水、水景用水中,尽量循环使用,设置水处理装置。
参考文献:
关键词:高层公共建筑;给排水;节能;中水;空气源热泵
中图分类号:TU208文献标识码: A
一、高层建筑给排水工程设计节能的重要性
水资源是地球上较为稀缺的资源,随着人们生活水平的提升及人员的不断增加,用水也越来越紧张,在高层公共建筑给排水施工中渗透节能理念已经成为当前建筑工程施工中的关键部分之一。高层公共建筑工程施工本身就有一定的困难,在给排水施工方面更需要技术支持。就当前高层公共建筑给排水工程设计情况来说,存在着一定的浪费,如未安装计量设施、未采取节能设施、管道接口泄漏等,这都导致水资源浪费严重,不仅给业主造成了影响,也在很大程度上提高了建筑施工成本,不利于建筑企业的持续发展。
在现代化的社会发展过程中,节能理念已经渗透到人们的生活当中,也在社会上得到了广泛宣传,同时也充分表现在高层公共建筑施工中。而将节能理念渗透到高层公共建筑给排水工程设计中并进行有效实践迫在眉睫。
二、高层公共建筑给排水工程水资源浪费的形式
(一)超压出流造成浪费
卫生器具给水额定流量是给水配件出口在单位时间内流出的规定出水量。流出水头是保证给水配件流出额定流量,是阀前所需的静水压。超压出流即是指给水配件单位时间内的出水量超过额定流量。超压出流会造成水资源的大量浪费,产生大量的无效用水量。
(二)热水供应系统循环方式选择不当造成浪费
热水供应循环系统的也存在水量浪费现象,比如在配水装置开启后,往往得不到满足要求的热水温度,这时需要先将一部分温度低的水放掉,进而得到温度高的水,而先前放掉的一部分冷水由于未起到任何作用,而成为浪费的水量。
(三)管道、阀门及其他给水配件等泄漏造成浪费
若是管道、阀门等给水配件的质量不过关,也容易使水资源大量泄漏。比如管道的接缝处和法兰、阀门的连接处容易大量冒水,这样无论是用于水池、水箱的,其质量的低劣直接导致大量水从溢流管流出。
另外若是埋在地下的管道质量也不合格,那同样会造成管道的漏水和爆裂,以至于浪费掉大量的水资源。
(四)中水综合利用率不高造成浪费
中水指各种排水经相应的处理后,达到符合规定标准的水质,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。例如生活排水、冷却水及雨水等经过适当处理后,可回用于建筑物或建筑小区内。由于认识的不足及相关政策尚存在的问题,目前中水利用未能得到有效实施.导致这部分水资源的浪费。
三、高层公共建筑给排水工程的节能设计的途径
(一)充分利用市政给水管网压力
高层公共建筑给水系统设计中常采用增压给水方式,将管见我进水直接引入贮水池中,水泵将水抽到水箱或打到水罐中,再向给水系统供水。市政给水管网供水水压通常为 200KPa 左右,夜间可以达到 250KPa~270KPa 左右,但由于以往市政供水管网供水安全性不是很稳定,为确保建筑供水的安全性,宁愿舍弃该部分水压,从而造成电能的浪费,尤其是当贮水池位于地下层时,反而把可用压力全部转化成负压,很不经济合理。
高层公共建筑的下面几层通常分布的都是公共服务商业设施,这些商业设施的突出特点是用水量大,占建筑物总用水量很大的比例。在设计中要充分考虑到市政给水管网的压力,可以采取的措施是高层公共建筑下部几层直接采用市给水管网供水,上部采用水箱供水或水泵加压供水,当下阀门进行连接,平时分区供水。这样若是市政管网发生事故,就可将常闭阀门打开,由水箱或是水泵进行供水,这样既节能又可以保证供水的安全性。
(二)设置减压节流装置
“规范”对高层公共建筑生活给水系统应竖向分区的要求是各分区最低卫生器具配水点处的静水压力 0.45MPa~0.55MPa;且规定了水压大于 0.35MPa 的入户管(或配水横管),宜设减压或减压设施;但要求各分区最不利配水点的水压,应满足用水水压要求。
规范第 3.1.14 条规定了各种卫生器具最低的工作压力,除沐浴器、延时自闭式冲洗阀等为0.10MPa 外,其他卫生器具多为0.05MPa,设计中如果满足了各分区最不利配水点的用水水压,那么其他配水点了卫生器具必定会产生超压出流,实践证明,当配水点静水压力大于0.15MPa时,水龙头流出水量将超过额定流量的3倍以上。
因此,在设计中,不仅要满足规范要求的不大于0.35MPa 的要求,而且应从节水节能的角度将卫生器具支管的压力控制在 0.15MPa~0.20MPa(满足燃气热水器的工作压力要求),以达到节水节能的目的,为此,设计中在入户管水表前设置调压孔板或者节流塞。
(三)推广使用节水型卫生器具和配水器具
在建筑中用水器具的使用对于水源的节约具有重要的意义,因为器具的性能不同,其消耗的水量也不相同,所以在选择卫生器具和配水器具的过程中,应该根据器具的使用对象以及性能等各方面综合考虑,选择最佳节水效果的器具。在现代科学技术快速发展的形势下,各种先进的卫生器具和配水器具不断的研发应用,达到了很好的节水效果,对于建筑给排水设计具有重要的意义。
(四)选择合理的二次供水设备
现阶段,我国变频高速供水已经发展到了变频气压供水和变压变量供水的方式了,在充分分析设备运行性能和节约特点的基础上,选择合理的二次供水设备,是会取得理想的节能效果的。通常情况下,在用水的低谷状态时是要明显的偏离所设计的工况的,那么在选择供水设备时,就要保证其是能够符合低谷时用水量实际变化的特点的。如果低谷时的用水量为断断续续的小流量时,那么就要保证供水设备是适合断续的供水压力的;而如果低谷时的用水量连水泵最大流量的五分之一都没有达到,那么就应设置小流量泵进行小流量时的自动切换。
(五)中水系统的节能设计
中水,也称再生水,各种排水经处理后,达到规定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。从经济的角度看,中水的成本最低,从环保的角度看,中水利用有助于改善生态环境,实现水生态的良性循环。所以中水是节能的最佳途径。可利用的高层公共建筑中水包括泳池水、雨水、冷却水、消防水等。
雨水的利用,就是将建筑的屋面雨水、道路雨水等收集起来,经过净化处理之后,满足水资源再利用的水质标准。与中水回收类似,雨水经过净化处理之后,也可广泛应用于建筑景观、冲洗厕所或城市绿化。有关雨水的回收及净化处理,应根据雨水的来源水量水质以及回收标准等来决定在小区道路雨水中,初期的 COD 浓度较大,处理工艺复杂;但是屋面雨水的水质良好,径流量大,更符合利用标准,其应用价值高于道路雨水。
(六)热水系统的节能设计
1、供水方式的选择
高层公共建筑的热水系统,亦必须合理确定热水用水量定额、耗水量、耗热量、供水水温等参数,建议热水温度控制在45~60度,同时能避免结垢。热水系统应采用集中供水方式,采用循环管道同程布置。循环管道的布置应保证循环效果,当采用热水贮水水箱经热水加压泵供水的集中热水供应系统时,循环泵可与热水加压泵合用,回水干管可设温控阀或流量控制阀控制回水流量。当采用减压阀分区供水时,应保证各分区的热水循环。有条件的建筑宜采用高位热水箱重力流供水。
2、利用空气源热泵热水器
空气源热泵热水器的原理是吸收空气中的低温热能,然后通过压缩机转换为
高温热能,进而将水温加热,这就是空调技术的逆向应用。空气源热泵热水器节能效果显著,缺点是投资较大。
参考文献
[1]梅文军.浅谈建筑给排水设计中节能节水方法[J].中国新技术新产品,2010.13.
【关键词】建筑给排水;市政给排水;实施阶段;环保条件;节能技术;措施对策
一、给排水节约水资源的重要意义
水资源不仅关系到人们的日常生活,也对经济发展和社会进步起着重要作用。当下,在社会日益严重的能源紧缺、水环境污染、能源及水资源利用率低等现实面前,不仅困扰国计民生,而且也是制约社会经济可持续发展的重要因素。据水利部统计,90年代以来,我国城市缺水范围不断扩大,缺水程度不断加剧,全国670座建制城市中400座不同程度的缺水,110座严重缺水。正常年份全国城市缺水60亿万m3。2000年由于我国北方地区春、夏连旱,严重影响了城市供水。据国家防总办公室统计,今夏已有100多个县级以上城市被迫限时限量供水,面对缺水的现状,节约用水已成为我国的基本国策。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。因此给排水工程节水更为任重道远。
二、给排水环保节能施工工艺过程中的阶段实施
1.设计阶段
应充分利用管网余压。一般市政给水管网余压在0.2~0.4Mpa之间,可满足地下各层及地上3~5层供水要求,即上述部位无需增压而直接供给。对于超出市政压力供给范围部位则采用增压设备进行增压供水,而该增压也应采用能充分利用管网余压,即可采用无负压变频供水设备。该设备直接与自来水管网串联,无需再建水池;能充分利用自来水压力,节电50%~90%;没有跑、冒、滴、漏现象和定期冲洗水池的用水量,节水13%以上;能避免普通泵体直接从室外管网抽水时使外网压力降低甚至造成外网负压的情况发生;变频调节水泵转速,使水泵始终在高效率工况下运行,节能效果达20%。如果能够充分利用管网余压,建筑给水节能效果将十分显著,同时直接供水也能起到不错的节水效果。
2.施工阶段
施工阶段有其特殊性,即施工阶段本身耗费水资源及能源就较多,其中节水节能潜力巨大。施工用水在盐碱度不影响钢筋混凝土的前提前应首先考虑附近水域变频直供水,如附近无天然水源的情况下,也应考虑变频供水甚至无负压直供水。施工用水管道管材在埋深不够时应采用钢质管,以避免管道轻易损坏而大量浪费水资源。应建立严格节约用水管理制度,,对浪费水资源的班组应采取一定的经济处罚措施。应加强现场水电工的巡视,对损坏的管道和水嘴等应做到及时修复。对于有条件的施工单位,还应做到用水量自动监控。
3.使用阶段
建筑给水排水的节水节能需要加强与运行管理相结合。节水节能不能仅仅停留在设计阶段,节水节能系统的维护管理必不可少。节水节能需要运行管理单位定期对建筑物相关系统进行维护、检修、监测、保养及更新置换,及时清除系统故障,保证系统处于最佳状态运行。
加强水表对水量的控制作用,增加小区进户总水表,通过与各户水表进行水量平衡分析,以查出漏水隐患。日常生活中怎样节水,关键是要有节水的意识,无论你是贫还是富,都应该有这份心,这份利己、利他、利社会、利子孙后代的心。只要有心,有很多的小窍门能帮助我们节水。比如淘米水洗菜,再用清水清洗,不仅节约了水,还有效地清除了蔬菜上的残存农药,洗完菜的淘米水可以冲厕或浇花,洗完菜的清水可以檫窗或拖地等;洗衣水洗拖把,再冲厕所;洗脸水用后可以洗脚,然后冲厕所;养鱼的水浇花,能促进花木生长等等。
三,给排水住宅环保节能具体形式及其解决方法
1.充分利用市政管网的水压:城市给水管网的余压,一般可以满足建筑低层的用水压力,应充分利用这部分水头。最好是建筑下部几层采用市政余压供水,上部进行二次加压,上下分区供水,两个分区之间设置联络管,当市政管网停水时,可由屋顶水箱供水。
2.管材的选用:常用建筑给水管材主要是金属管、塑料管和复合管等。近十多年来,国外一些发达国家已先后立法或建立行业规章禁止使用镀锌钢管作为饮水输送管,并提出全面使用以塑料管为主体的不生锈、无腐蚀、无渗漏、无结垢的优质绿色管材,从根本上解决自来水管道系统中的二次污染问题。工程内部排水管道常用的管材为塑料管和柔性接口的排水铸铁管两大类。UPVC管比铸铁管外表美观,价格便宜,但噪音问题在一定程度上影响了在较高环境要求工程上的推广使用。
3.卫生器具的耗水:当给水配件前水压过大,卫生器具不能按给水额定流量出流,就会出现超压出流现象,造成水量浪费。因其在使用过程中流失,不易被人们察觉和认识,而这种不宜察觉的水量浪费,因其未产生使用效益,为无效用水量,这部分水量在使用过程中白白流失。在我国现有建筑中,给水系统的超压出流现象是普遍存在而且是比较严重的,其浪费的水量不容忽视。
4.空调冷凝水的排放:随着人们生活水平的提高,再加上全球气候日益变暖,在夏季家用空调的使用越来越广泛,最为有效的办法是,在阳台设置冷凝水立管,进行有组织排放,可以采用UPVC管材。对新建的住宅,一定要考虑空调冷凝水的有组织排放,并且不能与雨水管共用,以防雨水管由于某种原因堵塞,或者当雨水排放量大于该立管的设计流量时,可能造成倒流,发生雨水倒灌现象。
5.屋顶水箱:城市给水管网提供的压力有限,而我国由于人多地少,为利用有限的土地资源,楼层都建得很高,建筑给水系统有很多情况下不得不设水池(箱)。建议采用不锈钢、搪瓷钢板或达到卫生要求的玻璃钢水箱代替传统钢板水箱,采用钢筋混凝土水池时宜加内衬。另外,水池(箱)检修孔、溢流管等附件极易封闭不严造成水质污染,在设计上应采取在溢流管上加防护网等措施。水在水箱中贮存超过24h后余氯为零,水质会严重恶化,而生活消防合用水池中水的停留时间大都超过24h。为解决这个问题,除尽量单设生活水池外,应在水池中补充加氯或采取其他消毒方法。
6.屋顶雨水的收集利用: 雨水的利用可分为直接利用和作为中水的补充水源。建筑楼顶设置有专门用于收集雨水的蓄水池,直接或者稍加处理用于冲洗厕所,并且在住宅小区、学校、工厂应发展雨水积蓄工程。在降雨充沛的城市,应采用排水分流制,以便于收集使用雨水。
总结:水资源的日渐短缺给社会经济生活带来很大的压力,节水已成为巫待解决的问题,而在居住建筑中采用节水节能技术是缓解水资源短缺的重要途径。随着生活水平的提高、环保意思的加强,人们对居住环境有了更高的要求,本文从建筑给排水的角度,提出环保节能的经验,以期和广大同行交流。
参考文献
[1]王增长.建筑给水排水工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[2]张勤,徐立新.新型建筑给水管材的选用与施工[J].重庆建筑大学学报,2001(23):61-65.
[3]迟玉超,黄淑华.论室内给水塑料管的施工与应用[J].黑龙江科技信息,2009(1):236.
[关键词]煤矿井下泵房;自动化监控系统
中图分类号:TD442.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)17-0001-01
1 引言
煤矿井下主排水系统是每个矿不可缺少,有些深度开采矿井还设有多个水平,此时排水也要跟随采取分段式集中排水。现许多矿井主排水系统,仍采用继电器控制,水泵开停与选择切换,人工完成,不能实现根据水位或其它参数自动开停水泵,仅能就地操作,更无实时数据的监测与管理。系统运行状态及故障处理,实现不了统一调配与处理。一个排水泵房需要4-5人看管、操作,生产效率低下,遇到紧急状况时还无法应对。为保证安全排水,实现节省人员、节电,主排水系统有必要实行集中控制与管理,即自动化改造,实现无人值守。
2 井下泵房自动化监控系统设计基本原理
1)整体自动化监控方案。煤矿主排水泵房,一般都设置4台以上的排水泵,工作一半,备用一半。在传统泵房上改造,可以保留泵房内原水泵的控制系统,新增一套PLC控制系统与原控制系统并联。通过安装PLC控制柜及真空、射流电磁阀,安装水位传感器、真空度传感器及管路流量传感器,更换水泵电动阀门,可以这些排水泵、附属抽真空系统、管道电动阀门等装置实施PLC自动控制,并对运行参数自动检测,将数据传送到地面监控室,实时进行监测与报警显示等。
2)水泵监控装置的主要技术指标设计。①系统监控装置供电电压:AC380V±15%,50Hz;②控制回路电压:AC220V,AC127V,DC24V;③控制对象:电动闸阀、电磁阀、电动机;④防护等级:IP54。
3)监控系统设备结构。主排水泵房监控装置主要为PLC柜、就地控制箱和传感器以及上位计算机等(系统组成,见如图1所示)。其中的主要设备:①PLC柜:主要由可编程控制器、中间继电器、接触器、指示灯、按钮、触摸屏等组成,可采用日本三菱可编程控制器,系统供电电压:AC380V±15%,50Hz;控制回路电压:AC220V。AC127V,DC24V;控制对象:12个电动闸阀、8个电磁阀、4个电动机;主要完成对信号的变换、放大,并由PLC运算、判断发出各种控制信号,并模拟显示水泵的运行工况。②就地控制箱:主要由按钮、指示灯、现场采集模块,主要用于就地操作。③传感器:包括501型一体化超声波物位仪、SCL-6数字超声流量仪、闸门位置行程开关、闸门过转矩行程开关、电机电流、真空度表、液位开关等组成。④上位计算机:它为配置齐全的HP计算机,使用调制解调器,通过矿内部电话线路与PLC柜里面的触摸屏进行通讯。实现对水泵系统的信息和数据进行采集;计算机安装网络版MCGS组态软件,通过组态软件可将采集到的数据显示出来,以便于直接观察。
3 泵房监控系统完成的主要控制功能
主排水泵自动化控制系统,可根据水仓水位的高低、水泵的状态和用电峰谷等因素,合理的进行调度水度,自动准确发出启、停水泵的命令及控制管路上的电动闸门,控制这几台泵的运行状态。1)系统的监视功能。①控制箱上的指示:在各水泵系统就地控制箱上,其指示灯信号为:高压柜合闸与短接电抗器、电动阀门开、关到位、电动阀过转矩、真空度已到。②PLC柜:由PLC柜上的触摸屏和上位计算机组成的网络监控系统,其触摸屏安装的是嵌入版的MCGS组态软件,上位计算机安装的是网络版的MCGS组态软件,两种组态软件的监视画面基本相同。在组态软件的监视画面上,详细地显示了PLC控制系统各种工作状态和运行数据,这样工作人员可以很方便地了解整个中央水泵系统的工作状态。2)系统的保护功能。①流量保护:水泵启动后或进入正常运行时,假如流量达不到正常值,那么通过流量保护装置,可使这台水泵自动停车,自动转换启动另一台备用水泵。②电动机故障保护:可以利用PLC及触摸屏监视水泵电机过电流、漏电、低电压、故障,并参与控制。③电动闸阀保护:可以利用电动机综保监视闸阀电机的过载、短路、漏电、断相故障,并与水泵联锁控制;同时环行管路调节门还具有自动关闭,人工开启功能,当出口闸门(立门)不能关闭时,环行管路调节门自动关闭。
4 泵房监控系统的主要特点
1)工作方式。控制装置设计具有三种工作方式:①就地方式:故障检修和手动试车时使用,通过就地控制箱来实现对水泵的操作;②半自动工作方式:由操作人员选择某台或几台泵组投入工作,PLC自动完成已选泵组的启停和监控工作;③自动方式:由PLC检测水位及有关信号,自动完成各泵组运行,不需要人工参与;假如某台水泵及其附属设备发生故障时,该泵将自动退出运行,不影响其它泵组的正常运行。在各水泵运行的状态下,也可以根据实际需要,将水泵的控制方式自由的在三种工作方式之间进行相互切换,不影响已经运行的水泵,实现了真正意义上的无缝衔接功能。2)电源控制。系统在控制电源断开重新上电时,根据高压柜和电动阀的状态以及方式开关的位置,自动将掉电所清除的数据、状态恢复,并保持水泵的正常运行状态。3)程序控制模式。PLC控制程序采用了模块化结构,系统可按程序模块分段调试,分段运行。本程序结构具有清晰、简捷、易懂,便于模拟调试,运行速度快等诸多特点;它还可利用PLC控制柜上的触摸屏,实现界面切换、系统巡查、故障复位、控制方式转换等功能的完成。4)水位控制。水泵房水位信号是水泵自动化一个非常重要的参数,而自动化控制系统则设置了两套水位传感器,模拟量的超声波水位仪和开关量浮球式液位开关,两套传感器均设于水仓的配水井内,采取并联工作,从而保证了系统的可靠运行。5)避峰控制。程序PLC可根据水仓水位的高度,以及用电避峰填谷的原则,尽量利用夜间谷时开启水泵进行排水,以达到节电的目的。6)信号传输。系统利用电话线传输信号,可实现地面微机监控及微机远控,矿局域网内其他计算机可通过IE浏览器输入本计算机的IP地址,查询中央水泵系统运行的详细信息与数据。7)工作与备用的调节。系统使用“轮换工作制”防止备用水泵因电机受潮或其他故障。当发生紧急情况需要投入而不能投入时,则会影响矿井安全生产,这时系统根据水泵的开启次数自动按一定的顺序轮换开启水泵,当其中一台或所属阀门故障或检修时,该泵自动退出轮换,其余各台还能仍按轮换工作制运行。8)兼容特性。该系统具有新旧控制系统兼容的特点,即当PLC控制系统故障时,可恢复人工控制系统工作。9)自动化可靠程度。泵房监控系统具有运行可靠、自动化程度高、节约电耗等特点。
5 结束语
煤矿中央泵房,安装自动化监控系统,可以通过水仓水位和其它参数的检测,实现控制水泵轮流工作与适时启动备用泵的目的,并能合理调度几台水泵的运行。系统通过触摸屏以图形、图像、数据、文字等方式,直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、电机工作电流、几趟排水管流量等参数,并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换,调度台可实时监视泵房水泵的运行状态。
关键词:市政 给排水规划 排水处理
中图分类号:TU99文献标识码: A
一、市政给排水工程规划的主要内容
规范GB50318―2000《市政给排水工程规划规范》市政给排水工程规划是市政道路排水工程设计的重要依据。市政给排水工程规划的主要内容有:划定市政给排水范围,预测市政给排水量,确定排水体制,进行排水系统布局;原则确定处理后污水污泥出路和处理程度;确定排水枢纽工程的位置,建设规模和用地。
市政给排水工程设计是一个系统工程,排水工程规划的目的之一,是通过规划在排水收集,输送,净化,利用和排放几个环节上的统一协调,使各环节的排水设施建设工程规模适
宜,投资合理,运行中合理利用能源和资源。因此,市政给排水工程设计必须首先依据当地的适用的各阶段排水工程规划。
二、给水系统规划
1、城区给水规划细则
城市快速发展,人口急剧增加。剧增的人口使得给水系统承受的压力变得越来越大,城市供水稀疏也相应地在一系列用水高峰期的压力变大。这些问题一直围绕着当下的城市用水状况,用水前景不乐观。针对这一情况,我们必须要及时制定出缓解措施,减轻用户用水压力,促进城市建设。但是,如果市政给水系统应用不得当,方法不科学,这将对给市民的城市生活带来极大的不便。基于这一点,我们需要从完善供水综合系数上着手,充分考虑到供水安全与效率。
2、开源节流
我们要大力进行水资源的开发利用,其一就是要开源。如果只是一味地从天然径流中提取水源,那么水的利用率必定是低下的,因为在这个使用过程中,大量的水资源不一定全部都得到了利用。为此,我们必须打破这一被动局面,采取具体行动。加大水资源的开发利用,充分利用身边的资源。不仅如此,还要大力倡导广大人民一方面要会充分利用水资源,一方面还要培养节约意识。
三、排水系统的具体规划
1、确立防洪排涝规划
城市人口剧增,不仅给人民带来了巨大的经济效益,而且人民为追逐各种经济效益往往会进行许多极端破坏。例如近年来频繁发生的地震,海啸,气候变暖等等各种自然灾害;以及车祸,欺诈,信任缺失,道德新定位等等人为灾害。这些都给整个人类带来了不可弥补的重大损失和伤害。针对这一现状,我们需要建立一个完善的体系来实施给排水系统工程,积极改善市政排水工程的防洪排涝问题,重点是防洪排涝。遵循城市发展的规律,制定一系列综合有效的考察方案,切实实施。实际情况实际分析,在依照科学发展持续建立给排水系统的同时,还要进行有效合理的严管严控。
2、雨水系统的规划
雨水系统的建设规划要依照城市的实际发展状况,制定好防洪排涝相关设施的横向连接。特别是在平原地区和一些地市相对低洼的城区雨水系统的设计规划,还要与城市的纵向发展规划相联系,结合为纵横联合。举例说明,假设内洪的设计标准有为期3年的不满溢标准,那么在短时期的出现的道路排水重现期的时候,一定会在一些高频率的洪峰相遇。这将增大雨水系统的管道出口的水流压力,并在指定的一系列规划中进行定期的压力标准检验,提高管理人员的素质,定期维护设施安全。提高民众的节约用水、安全用水、放心用水的意识。
3、污水处理系统的规划
通常旧城区实行相应的节流河流制,而新城区会实施分流制。针对我国现阶段排水系统的实际情况,要实现真正意义上的分流制在我国还是比较难的。由某场外管网工程的实践经验可知,实现完全分流制必须开始于化粪池的出口,并辅以相关的监督以及专业队伍的施工管理。另外,初期可能会出现较严重的雨水污染,截流式更适合实现对初期雨水的节流,这一情况下,建议中小城市可以实行截流式。举例说明,日本东京区部分地方的合流制得到了其他多数地区的认可。这种情况虽然会提高处理污水的难度,但合流制中的睡到系统可以充分利用原道下水道系统进行一系列升级改造。在当代,一系列高新技术和设备得到了飞速发展,并在创新中取得了越来越多的高效能、低能耗的工艺材料,并将其广泛地应用到污水处理系统中。
四、市政给排水管道设计与规划中的常见问题及处理措施
1、管道布置设计与规划
为达到供水经济合理,应保证供水安全和良好的水力条件。至少需要两条引入管,从建筑物侧接入管道,在室内将管道连成贯通状或环状的双向供水。如果不能满足条件,可采取
增设第二水源或设贮水池等安全措施。管道应与墙、梁、柱保持平行,管路力求简短,这样可以减少工程量,降低工程造价。在用水量大的配水附近布置干管,可以减少不合理的转输
流量,节省管材,还可以使供水更加安全。在一般情况下,给水管道应该暗装。立管设在管道竖井内,横干管敷设在技术层内、管沟内或吊顶中,支管可敷设在管窿、地板平层、墙体、吊顶内,这样可以达到美观、卫生的效果。
2、道路开挖和恢复设计与规划
在市政给排水管道设计与规划过程中,必然会涉及到一定的市政道路开挖和恢复设计与规划,为了可以确保管道的施工安全以及道路的路基质量,在市政道路开挖前要按照施工图纸和施工方案来计算其开口的宽度,并用灰线标出开挖边线,然后通过切割机将市政道路的路面切断,并通过反铲挖掘机对破碎的市政道路路面混凝土结构层及其碎石等垫层进行挖除,并将其予以合理堆放以备后用。而管道施工结束之后的管道沟槽回填施工直接影响市政道路的路面质量及其使用功能,特别是在高原地区更要对沟槽的回填质量意义重视,一般可以对回填土或回填砂采用分层夯实或者灌水密实,然后通过压路机来进行分层碾压,其每层的回填厚度均应控制不超过三十公分,并在夯实后通过核子密度仪来对密实度进行检测,只有当压实率达到97%以上后才能进入下道工序施工。
3、市政基础设施设计与规划
对于管道沟槽的设计与规划要按照地质条件来采取科学的支护措施,以免导致滑坡、塌方,如果管道遇到市政构筑物基础或者电杆、灯杆等,要设计与规划好避免下沉和变形的措施之后才能开始施工,通常可通过钢板桩来进行加固和支护;当工程所在地的地下水情况复杂时,则在管道施工过程中往往需要进行排水,因而要设计与规划科学的措施来确保不发生过大的地面沉降而影响周围建筑物和构筑物的使用安全;在埋有高压线等电缆光缆的区域附近进行设计与规划时,应严禁采用机械开挖,而应通过人工来进行开挖;在开挖过程中所遇到的地下管线和各种构筑物均要尽量迁移,如果不能迁移则要通过人工开挖使其外露之后再设计与规划吊、托等加固措施。
4、管道沟槽开挖和支护设计与规划
在市政给排水管道沟槽的开挖设计与规划过程中,应按照地质情况来确定沟槽开挖的放坡坡度,对于较深的沟槽应当进行分层开挖,开挖的土方严禁乱堆乱放,以避免塌方;按照沟槽底宽、沟槽深边坡坡度以及层间留台宽度来确定管道沟槽的开挖断面,并按照管道结构宽度加上两侧的施工操作宽度来确定沟槽底部宽度;在雨季施工时,要在管道沟槽的四周至少设计与规划好简单的挡水,必要时在挡水外侧设计与规划排水沟以避免雨水流入管道沟槽内,当水量较大时还应加设集水坑并通过潜水泵来进行抽排水以避免管道沟槽泡水;开挖过程中随时对管道沟槽进行标高复核,进行机械开挖时,在沟槽底部标高以上的二十公分土层开挖要改成人工来进行清理以避免超挖,如果发生了超挖则要采用碎石回填到设计与规划标高或填土夯实,并确保其密实度不低于天然地基的密实度。
五、市政给排水改进措施
1、市政给排水防洪排涝处理
城市的用水状况主要有居民生活用水、工厂用水、林牧业用水,与之相对应的城市排水系统由居民生活排水、工厂企业排污、防洪排涝等方面的排水。其中,最值得注意的是对临江临河的城市以及降雨量大的城市的防洪排涝的规划设计。因为这关系到一个城市的居民生命财产安全,是一个城市的生命线。因此,市政府必须对此要格外慎重,提高相关系统的严谨性和可靠性。城市防洪排涝的主要对象包括外洪和内洪。外洪以防为主,内洪译排水和蓄水为主。外洪大多是由于洪堤坍塌或水库崩塌造成,内洪则主要是由雨水造成的。针对内洪的这一根源,必须大力加强市政排水和蓄水的工作的合理性和严谨性,并提高人们对防洪排涝的意识。
2、市政排水中的排污措施
首先,每个城市都要面临着居民生活污水和工厂污水的排放以及处理问题。市政府规划设计城市排污系统时,不仅要考虑到该城市的实际污水处理能力,还要积极引进高端实用的科学技术及设备,学会并善于运用高端科技建设绿色环保可持续发展的市政排污体系。举例说明,排污时我们需要实用到的生活污水反应器,它可以缩短排放污水时间,提高污水排出效率,并带动污水排放想移动床、流化床转移。
其次,城市污水的排放与城市道路建设息息相关。政府设计城市污水排放体系的时候,应当充分考虑该城市的道路设计、路面状况等具体情况,将这些因素紧密结合起来,使得市政污水排放系统与城市其他功能相协调。市政府应当以道路中心为参照线,将污水井严格地布置在道路两边。
最后,在城市排污体系中,还要注意污水提升泵站的规划设计。各个泵站站点的设定应当考虑到泵站位置的选定,综合各个因素,选出最有利的站点位置,这有利于促进规划污水管的埋深状况。市政给排水系统中,还要考虑到施工条件、水管棺材、污水计算、管道埋深等各个因素,确定排污水管的最低设计高程,制定出合理高效的排污管道网。
结语:
市政给排水工程是城市基础设施重要组成部分,做好城市市政给排水规划设计,对建设一个 良好城市人居环境意义重大,特别是在新的历史条件下,城市建设必须走可持续发展道路,提倡省地节能的理念, 这要求我们市政给排水规划设计必须从解决水资源和具体技术措施两个方面进行认真思考与研究, 以寻求城市水资源的合理利用, 实现现代化城市的可持续发展。
参考文献:
[1]张占军.现代化城市给排水规划技术探讨[J].黑龙江科技信息,2013(5)