欧阳贺
柳州市城乡规划设计研究院有限公司 广西柳州 545001
摘要:随着当前人们生活水平的不断提高,我国整体用水量连年增长,甚至在很多地区水资源浪费情况较为严重,为减少资源浪费,落实可持续发展战略,现代建筑设计中逐渐融入了绿色环保理念。节能减排在给排水设计中逐渐得以应用,在很多建筑工程当中都取得了良好的效果,因此加强对于节能减排设计的分析和应用是十分有必要的。
关键词:建筑给排水设计;节能减排设计;研究
1节能减排视角下建筑给排水设计存在的问题
1.1?排水管道连接密封性不足
排水管道连接的质量会直接影响管道的密封性,如果管道连接出现问题,那么会直接导致管道的密封性变差,这种情况下,很容易出现排水管道发生污水泄漏问题,对外部环境造成污染。因此,在建筑给排水设计过程中,要提高对管道之间连接设计的重视度。排水系统想要正常运行,也要重视排水管道本身的质量,质量的好坏是排水系统能否正常运行的关键因素。好的排水管道能够确保排水系统的使用年限符合标准要求,而且能避免管道质量不达标所导致的污水泄漏问题。当前在进行建筑排水设计时,一般会把排水系统设置在地下,如果管道出现破损,维修的成本比较高、难度也比较大,对于人们的日常生活也会造成比较大的影响。
?1.2供水系统超压出流
建筑给排水系统中,针对水龙头出水口的水压,管路水资源产生的静水压力较大,而居民在用水过程中会产生较大的水流流量和流速,这不符合额定水流量,因此会浪费较多的水资源。另外,没有均匀地分配水流量,导致供水安全性受到影响,这就需要采用科学的设计方法控制水压,使水流量处于额定范围内。此外,发生超压出流问题将会带来巨大的冲击力,损坏相关构件,导致构件的使用寿命受到影响,从而发生泄漏问题,使工程维修成本增加。虽然当前在建筑给排水系统中广泛采用节能水龙头,但是也无法彻底缓解超压出流问题。
1.3再生水资源利用率低
当前,在缺水城市中,我国西北地区所占的比重比较大,作为建筑给排水工程设计师,只有做到充分考虑和合理应用再生水资源,才能够实现在建筑给排水系统内对雨水和生活用水进行再次利用。但是当前的实际情况是,很多建筑的雨水和生活用水直接从排水管道排出,这无疑造成了水资源的浪费,也降低了建筑给排水系统中再生水资源的利用率。
2建筑给排水设计中的节能减排设计要点
2.1合理设计供水分区
如果是高层建筑,想要满足入户管的供水压力,就要对给水系统进行分区处理。某住宅建筑的层高为3m,用水压力最低是0.10MPa,分区的最高处用水压力是0.10MPa,最低处是0.35MPa,高差是25m,可以在每个分区设置8层左右。为了达到生活给水用水点处的供水压力不大于0.20MPa的节能要求,可以通过在超压楼层设置减压阀的方式来满足压力要求。然而实际情况是,部分设计者在设计过程中经常忽略掉这0.20MPa的节能要求,这就会出现用水点处压力过大的问题,在不知不觉中造成水资源的浪费,而且使用者往往无法意识到这个问题的存在。
2.2加压给水设计
现代建筑中的给水系统一般采用的给水方式是二次加压,这种方式会造成大量的能源消耗,如果供水时运用市政管网的余压加以辅助,就能降低电能的使用量,减少能耗。虽然在不同城市,市政给排水系统的压力值不相同,但一般楼下几层的用户,市政压力均可满足供水。由于在城市中的高层建筑比较多,可以实行分区供水,下层辅以市政余压进行供水,充分利用市政压力,每个加压区单独设置加压泵。这样不但节约了能源,还能有效利用市政管网的余压,减少给水过程中的能源消耗。
2.3热水供应系统设计
首先,在满足自身需求的前提下,要在一定程度上减少热水的消耗总量以及流量,使换热器传热的效率得到有效提升;其次,为了避免在热量传递期间造成热量过度损失,要使用具有高效节能特点的保温技术;最后,要减少对一次能源的依赖,加大对新型能源的开发力度。可以充分利用太阳能所产生的辐射效应,不但能够提供充分的热能,还能把热能转化为其他能。由于一次能源的储备量越来越少,因此必须深入对太阳能使用方式的探索,使可再生能源得到合理利用。太阳能的加热设备有两种,分别是真空管式和热管式,它们的运行都不会受到环境因素的影响,具有集热转化效率高、保温性能好、检修养护难度低的优势。在设计时,需要关注到水流平衡状态,使用串联和并联集热的方式,选择集热器时要充分考虑其承压能力以及抗冻性能,如果外部温度较低,要使用合理的防冻方式进行防冻处理,防止低温损坏太阳能加热设备。另外,做到以下两点保证其节能效果:第一,需要设置热水供应循环系统,可以采用设计立管或者支管循环的方式,以防止冷水过多;第二,在热水供应过程中运用恒温控制传感器以实现水温的实时控制。
2.4雨水收集系统节能设计
由于房屋屋面雨水污染程度比较小,因此可以对这部分雨水进行二次利用。在建筑排水设计阶段,设计人员要对雨水收集系统进行节能设计,完善室内外雨水管网,引导雨水逐次流经分流井和雨水弃流控制井以及过滤井,最后进入清水池中,通过消毒处理后,再利用变频供水措施应用于建筑卫生间和园林浇水等方面。由于在房屋建筑中不利于布置立管设备,所以为了高效利用雨水资源,在雨水收集系统节能设计过程中可以在沉淀池中引入雨水,根据虹吸式压力流系统来高效收集雨水。在建筑排水设计中,雨水收集系统属于重要的一部分,设计人员可以对建筑屋顶进行绿化设计,同时安装雨水收集装置,将其应用于小区绿化和马桶清洁等方面,可显著节约水资源。
2.5中水系统设计
中水主要是作为绿地浇灌、空调冷却水、冲洗厕所、洗车等非饮用水使用。中水系统属于创新型节能建筑,在中水设计之前进行评估,确定是否适合在该建筑建设中水系统。如果要在建筑中设置中水系统,需要额外设置水池、管道、管井、泵房等,前期的投资比较大,而且使用的建筑面积也比较大,如果建筑中的中水需求量比较少或者废水量比较少,就没有必要设置中水系统。
2.6选用优质管材、阀门和节水器具
建筑给排水节能减排设计不仅要从上述给排水系统设计入手,还要从管道选用的材料上进行优化设计。例如,在管道设计上,其材料要采用防漏性、抗腐蚀性比较强的管道,比较常见的是铝塑复合管。近些年,聚乙烯管材、不锈钢管材也被广泛应用。在选择阀门时,要使用不易腐蚀、封闭性好的材质。另外,政府需要加大在节水设备、器具方面的补助力度,不断推出新材料、新科技,有效改善生产工艺,降低节水器具的市场销售价格,增加供应量,这样才能够激发用户的购买欲望,提高普及度。
2.7同层排水系统节能设计
首先设计人员可以选用降板式地面敷设方式,结合绿色节能设计要求,在沉箱中敷设排水管线。如果建筑内部具有较大面积的盥洗室,或者梁柱桩沉箱,设计人员可以设计穿梁孔洞。另外,要根据设计情况设计坐便器,严格控制降板结构埋深,且要将地漏设置在内部。其次,在同层排水系统设计阶段可以利用隐藏式沿墙敷设方式,以避免排水管道穿越楼板而紧密连接同层灌水立管。再次,为了实现绿色节能的需求,设计人员可以设计假墙,在假墙中隐藏水箱和输水管,一方面可以减少排水噪音,另一方面即使发生泄漏问题,维修人员也无需跨层修理,这样可提高后续维护管理的便利性。由于在楼板中没有设置管洞,因此可以减少整体工程量,同时还可以减少排水管道发生泄漏的问题。
3结束语
在设计给排水系统时,需要深入学习与节水节能有关的政策、规范,以确保设计满足规范以及使用要求,使建筑行业能够可持续发展。还要加大对水资源的开发利用力度,使水资源能够循环再利用等。用户在进行房屋装修时要选择具有节水节能功能的家用卫生器具,以达到在建筑中实现节能减排的目的。
参考文献:
[1]郭兴.建筑给排水设计中节能减排设计分析[J].住宅与房地产,2019(28):72.
[2]马鹤.建筑给排水设计中节能减排设计分析[J].工程技术研究,2019,4(15):159-161.