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摘要:水资源是人类赖以生存的宝贵资源,在倡导节能减排、低碳生活的今天,对于水资源的节约与合理利用已成为人们关注的热点。随着我国城市化进程的加快和人们生活品质的提高,日常生活中对于水资源的消耗也越来越大,水资源供需紧张的状况日益突出。本文对建筑给排水工程中的节能措施进行探析。
关键词:水资源;建筑给排水;节能措施
1建筑给排水系统节能设计的必要性
我国水资源虽然总量丰富,但由于人口基数较大,因此人均水资源占有量仅为世界人均的1/4,且用水需求量非常大,水资源匮乏是不争的事实。水资源短缺已成为制约我国工农业生产及影响百姓生活品质提升的重要原因。另一方面,作为我国用水“大户”的建筑生活用水,水资源粗放管理、浪费使用的问题却比较严重。一个关不紧的水龙头一个月流掉1~6立方米水,一个漏水的马桶一个月流掉3~25立方米的水,水资源浪费的种种现状令人心痛。建筑给排水系统节能设计的目的在于减少建筑使用中各种水资源的消耗和浪费,尽可能地使水资源得到回收和循环利用。通过建筑给排水系统中的一些节水措施,可以有效减少对于水资源的消耗和浪费,使宝贵的水资源得到最大程度的回收利用。比如一个三口之家,每人每天冲水4次,采用双键马桶控制水量每月约可节省1立方米自来水消耗,同时还可减少同量的污水排放;将普通龙头改为节水龙头约可节省40%用水消耗,以每分钟节水4L、每天按8小时使用量换算,每个节水专用龙头年节水量将近700立方米。从以上信息我们可以看出,建筑节水的潜力是非常大的。通过建筑给排水系统的一系列节能措施,不仅可以减少因水量消耗的经济支出,降低生产生活成本,也使宝贵的水资源得到节约使用。在当前水资源十分紧张的情况下,发展绿色建筑,在满足人们基本用水需求的同时,构建起节约高效的建筑给排水系统,已成为未来建筑工程设计领域的必然方向。
2建筑给排水中常见的浪费问题
2.1超压出流
给水配件阀前压力大于流出水头压力的情况被称为超压出流。在超压出流发生时,受阀体前后的水压差影响,单位时间内给水配件出水量会大于额定流量,由此也带来了不必要的水流消耗。实际出水量大于额定流量的部分为超压出流量,超压出流量越大则水浪费越多。在高层建筑日渐增多的当下,给水管网通常都会采用提高给水始端压力的方法以保证高层供水,这样就会有大量的供水区域是高压给水,会出现给水配件前的静水压大于流出水头的情况,形成超压出流。超压出流量属于未能使用和产生效益的部分,是水量的浪费。由于超压出流是在人们正常使用时产生的,因此在使用中不易被人发觉,属于“隐形”的水资源浪费。虽然超压出流不易被发觉,但水流消耗并不少。据统计,普通水龙头约有一半以上存在超压出流现象,最大出流量可达额定流量的3倍。由此可见,超压出流现象在建筑给水中是浪费比较严重且普遍存在的。
2.2热水管路循环中的水浪费
热水管路中的水浪费是我们生活中经常遇到的。在热水管路中滞留的水与室温相近,当热水配水装置开启后,我们要想得到热水首先需要将管路中滞留的这部分冷水放掉才行,而这部分冷水通常没有任何使用效益,被人们白白地浪费掉了。热水系统加热水箱之外的给水管路越长,直径越大,则其中滞留的无效冷水越多。在很多家庭和公共浴室中,热供水管路中的无效冷水通常是最大的浪费之处,如一些家庭热水器安装的距离远,洗澡时为了等热水需要白白放掉一桶冷水,无形中增加一笔水耗支出,着实让人心痛。
2.3污染与泄漏带来的水浪费
建筑给水系统的水污染主要来自于管路的腐蚀,其中的一些锈渣和杂质微粒混入水体中,造成给水系统的水污染。对污染水体的排放以及对供水管路的清洗处理,都需耗费大量的自来水,从而造成了水的严重浪费。
很多20世纪90年代以前的老旧建筑,给水系统中给水管路采用的是镀锌钢管,比较容易出现因管路腐蚀而造成的水污染。此外,建筑给排水系统中每年因阀门、管路的跑冒滴漏造成的水资源浪费也是非常惊人的。
3建筑给排水工程中的节水措施
3.1合理分配用水量定额和水压
为了满足高层供水,很多建筑给排水系统盲目提高供水压力从而导致超压出流,这是不可取的。新的《建筑给水排水设计规范》从防止给水配件超压损坏的角度出发,已对给水系统的压力作出合理限定,但对于超压出流的控制仍比较有限。在建筑给排水设计中,应结合市政供水压力、供水设备性能、建筑物供水高度等合理设计给水分区,主管网水压保持在各分区所需水压的平均值附近,尽量利用市政给水水压直接供水;个别分区可根据实际情况设置减压或加压设备,在保证正常供水的基础上尽可能地避免管路超压,如可将可调式减压阀安装在水表前,通过调节实际出水压力来控制超压出流量。常用供水系统减压装置有各种类型的减压阀、减压孔板和节流塞等,应根据减压需要合理选用和布置。
3.2推广使用节水型用水器具
节水型用水器具主要通过减少水的流量和防止水的泄漏来起到节水的作用。如过去普通的螺旋升降式铸铁水龙头,全开状态下管路水压完全释放,水流量很大,而且长期使用后也容易出现龙头松动和龙头难以拧紧而造成的漏水现象。而采用陶瓷阀芯节水龙头,在水压相同并处于全开状态时,其出流量可小于螺旋升降式铸铁水龙头30%以上,具有显著的节水效果,并且管网静压越高节水量越大。各种用水器具和卫生器具与人们的生活是紧密相关的,其良好的节能性能直接影响着整个建筑的节水效果。随着建筑节水技术的发展,各种新型的节水型用水器具正在被推广使用,常见的有感应式水龙头、延时自动关闭水龙头、电磁式淋浴节水装置、感应式坐便器、免冲式小便器等。在建筑给排水设计时,我们应综合考虑价格、使用对象、节水性能等因素,选用合适的节水型用水器具。
3.3减少无效冷水
一是改进热水循环方式,新建建筑应根据建筑用途、经济条件等选用支管或立管循环方式;同时,对于一些使用要求不高,供应系统较小的定时供应系统,可不设循环管。局部热水供应可适当减少管线长度,减少管路中冷水积存。二是积极推广操作灵敏、性能稳定的单管水温控制设备,减少水温调节过程中产生的无效冷水。目前我国很多建筑双管热水系统大多采用双阀门调节和混合龙头,使用前为获得适宜的水温需要手动反复调节冷热水阀门,由此也造成了大量的水浪费。对此可逐步采用带有恒温或电子调温装置的冷热水供应系统,以快速获得符合温度需要的热水。三是做好热水管的保温,特别是对于管线较长且布置于室外的热水管路,应做好保温工作,减少热量散失。
3.4加强对中水的回收利用
中水是指从自然降水或生活污水中收集,达到一定水质标准和具有一定使用价值的非饮用水,包括我们生活中经常接触到的雨水、淘米水、洗漱用水等,可以采用中水系统将它们收集或是简单处理之后再用于冲洗厕所、园林灌溉等方面,从而使废水、污水变废为宝,节省清洁自来水的使用量,如一些建筑中设置了雨水收集器,将雨水收集并简单过滤之后即可用于园林灌溉,而不是将雨水直接排走。在新建建筑中,我们应本着经济、环保的原则,大力兴建中水设施,以减少污水排放和节省用水量。
结束语
节水节能是未来建筑给排水设计中研究的方向,我们应不断加强对建筑节能技术及新能源利用方面的研究,减少资源浪费,提高资源利用率,为工程设计领域建立环境友好型和资源节约型社会打下基础。
参考文献:
[1]王巧香,王燕.建筑给排水工程施工中节能减排措施的研究[J].工程技术研究,2017(04):221+257.
[2]王亚楠,刘伟杰.建筑给排水工程施工中节能减排的措施研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(22):146-147.