李争辉
武汉正华建筑设计有限公司 湖北省武汉市 430000
摘要:无论是在世界上还是在我国,淡水资源的利用和保护一直是环境保护的热点问题。由于工业化、城市化的发展,淡水资源的利用不断深入,导致许多地区淡水资源枯竭,甚至无法满足正常的生活用水。因此,从源头上解决问题,改革住宅建筑给排水设计,从源头上节约用水和能源,是一项重要的节水措施。此外,由于国家历来重视绿色发展,可持续发展的理念也深入人心,因此越来越多的居民在选择住房时,也注重住房本身的环保节能。住宅建筑给排水设计中的节水与节能是当前研究的热点。
关键词:住宅建筑;给排水设计;节水节能;问题
1建筑给排水节水节能的重要意义
绿色建筑的含义不是指建筑装饰的颜色或建筑外部绿化的程度,绿色是一种环保节能的象征,而绿色建筑理念的核心,就是对水资源和能耗的节约,水资源节约主要指提高水资源的整体利用效率,能耗节约主要是指广泛利用可再生能源以及最大限度的节约水电燃料等不可再生能源。绿色建筑在我国拥有良好的发展前景,节水节能的优劣直接关系到绿色建筑的发展,我国的大城市人口近些年来呈现大幅度增长,人口密度的提高很大程度上加大了水资源、能源的供给压力。因此,我国的水资源、能源人均占有量较低,分析绿色建筑给排水系统的水资源、能源节约措施,对于建设节水节能低碳、绿色生态、节约高效的建筑用能体系。
2建筑给排水设计现状分析
2.1节水及节能技术应用重视程度不够
目前,不少住宅楼在施工过程中,相关设计团队和最终施工团队都不重视住宅楼给排水的节能节水改造。认为住宅建筑给排水设计与施工的主要目的是为建筑本身设计相应的给排水管道,以保证日常生活的需要。这就导致了在设计和施工过程中,并没有完全应用到目前市场上的节水节能技术和相关先进设备上。这自然使得相关的节水节能改革无法顺利进行。而对相关节水节能技术应用的重视不够,主要体现在对住宅建筑施工过程的管理上。管理者往往在住宅建设方面有着丰富的经验,所以他们更愿意遵守规则,这使得下级组织的员工也不重视相应的先进技术。
2.2设计模式需要优化
有一些相关建筑企业,在住宅建筑给排水设计方面,已经开始初步尝试节水节能的改革。但这些项目最重要的问题是设计方法需要进一步优化,这主要体现在两个方面。一是精细化,因为目前住宅建筑的规模越来越大,在施工过程中,对整体设计的精度要求越来越高,这也对住宅建筑的设计和施工工艺提出了非常高的要求。如果在节水节能技术的应用中,详细设计不够全面,那么在适应性上就存在一些问题。在具体的施工过程中,没有办法把图纸和现实联系起来。使早期的设计无法实施,自然没有办法在给排水设计过程中完成节水节能的目的。第二个方面是目前信息技术的使用还不到位。事实上,很多节水节能技术都可以在前期通过模型进行论证,保证整体的科学性和合理性。但相关设计人员没有有效利用相应的信息技术,因此没有考虑设计的风险。这使得后期的给排水管道系统建设容易出现更多的问题,这将带来一定的经济损失。
3住宅建筑给排水设计中的节水节能
3.1合理选用用水定额
通过良好的设计给水、热水、排水系统,正确地计算用水量。这个过程中,首先要求根据工程项目功能和使用人数等数据进行合理的用水定额选择。如,1500床三级甲等医院工程便属于超大型医院工程,由于使用者众多,故对其最高日用水量、最大日用水量时,应采用最高日用水定额下限值100L/(床·d),小时变化系数为2.5。此时以200L/(床·d)计算最高日用水量是不合理的,会造成最高日用水量翻倍,引发给水水箱容积过大、加大水泵流量和水管道管径等问题,且会因此造成用电功率的加大,导致整个能耗增加,不合乎节能设计要求。
对此,要求设计人员根据工程项目功能、使用人数(或单位)等数据,合理地进行用水定额的选择,达到节约用水降低能耗的目的。
3.2合理利用市政供水压力,分区供水
超压出流是指给水配件前的静水压大于流出水头,其流量大于额定流量的现象,两流量的差值为超压出流量,属于“隐形”水量浪费。
目前,我国建筑行业制定颁布的《建筑给排水设计规范》出于安全考虑,对供水配件和支管的压力进行了限制,但忽视了压力过大而造成水浪费的情况。如果工程设计人员只按照上述规范,而忽略超压出流的情况,势必造成水资源的浪费。因此,应根据实际情况合理设置绿色建筑给排水系统的压力限值。绿色建筑的核心问题是如何节能和节水,为了满足节水标准,就有必要控制超压流量。工程施工设计人员可以优化给排水系统设计,选择减压装置和合理选择供水附件。主要的有效措施包括:(1)在给排水系统设计中,配水点的水压需要合理限制;(2)为以减少超压出流流量,配置卸压装置降低异常区的水压;(3)在给排水系统中优先配置节水龙头。
3.3合理设置用水计量装置
按照不同用途、不同管理单元对项目进行水表设置,便于查漏,防止水资源浪费,具体做法为:(1)按使用用途分别对厨房、卫生间、空调系统、室外景观绿化等用水进行计量。(2)按付费、管理单元进行用水计量。(3)所有计量水表均采用IC卡水表、远传水表,进行计量数据智能化管理,以达到查漏监控的目的。(4)选用高灵敏度计量水表、限制使用年限,以提高水量计量的准确性。
3.4热水管网布置
《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2015)修订版明确指出,部署了集中热水供应系统的小区中,热水循环管网服务范围应该在300~500m之间(半径),水加热、热交换站室最好安排在热水用量最大的建筑中,同时不应距离小区中心位置太远。另外,该标准还对自加热设备站室到最远建筑的距离进行了规定,提出热水循环管网服务半径方面的需求,一方面是为了降低管路上热量以及输送动力损失,否则会导致较高的运行能耗和成本,不满足经济性方面的要求;中国建筑设计研究院在广州亚运城集中热水供应系统管网这一项目中,探讨了热水管道敷设长度是如何影响热量损失的。该单位在某村地区热水供水管网的若干位置布置温度传感器,结果发现热损失和管线长度之间为正相关关系,降低管道总长度,有利于节省管网热损失,这是相关部门对热水管网的服务半径进行限定的主要原因。另一方面,如果管线过长,管网末端水温更低,更有可能产生军团菌,这会对水质产生影响,或者是需要采取额外的措施来保障水质达到要求,使系统的总成本提高。所以,相关部门进行这样的规定,旨在缩短热水管线的总长度,从而节省热损耗,保障良好的水质,很好地兼顾了安全性和经济性方面的要求。
结论
综上所述,节能节水技术在建筑给排水中的应用措施包括:控制超压流量、充分考虑市政管网残余压力、按地区分区供水。鉴于绿色建筑在我国拥有良好的发展前景,节水节能的优劣直接关系到绿色建筑的发展,为了在建筑给排水工程中节约用水和能源,提高水资源和能源的利用率,有必要采用正确的节水节能技术,实施具体的节水措施,不仅可以有效地提高水资源的利用率,减少能源消耗,而且有效地保护生态环境,促进建筑业向绿色环保的方向发展。
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