[12-11 16:59:19] 来源：http://www.tmgc8.com 工程设计 阅读：3482次
1. 前言
近年来我国城市生活用水呈逐年递增趋势。城市生活用水包括居民用水和公共建筑用水等,其用水过程绝大部分是在室内完成的。据资料显示,中国人均水资源占有量为2400立方米,仅为世界人均水资源占有量的四分之一,属于缺水国家。特别是近二十年来,随着我国国民经济的飞速发展,水资源问题日益突出,节水成了重要而紧迫的任务。建筑节水是一个系统工程,应制定有关节水的法律法规,加强日常管理和宣传教育,全面开展节水工作,采用节水设备,搞好污水处理及污水回用,保护生态环境,是当前给水排水设计的重点。
2. 建筑给水排水节水的主要措施
2.1 确定合理的用水量定额。
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。合理设计建筑给水系统。主要可通过下列方法实现:充分利用市政管网的压力,直接供水。合理进行竖向分区,平衡用水点的水压;采用并联给水泵分区,尽量减少减压阀的设置;推荐减压作为节能节水的措施,减小用水点的出水压力;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;优先考虑水池一水泵一水箱的供水方式。推广采用节水的卫生器具。如限制卫生器具的流出水头、红外线感应龙头和便器等,不应采用无控制花管、长流水的小便槽。合理采纳变频调速泵组供水。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变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2台以上,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,并设气压罐小流量给水。当市政条件允许时,宜采用叠压供水设备。具备条件的,应当至少选择一种可再生能源(指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源)用于建筑物的热水供应,现在一些中小城市已普及推广太阳能热水导流设计使用。在太阳能的利用上,有条件的可采用太阳能蓄热技术,太阳能热水器可采用强迫式、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。从技术可靠、经济适用的角度出发,应合理配置纵使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。
2.2 雨水的利用。
雨水的利用是将雨水收集起来,经过一定的设施和药剂处理后,得到符合某种水质指标的水再利用过程,处理后的雨水可以用于厕所冲洗、城市绿化、景观用水以及其他适应中水水质标准的用水,减少用水量,减轻污水处理费用。雨水的收集方法有两种:一种是采用排水管把建筑物屋顶的雨水引入雨水沉淀池,沉淀池可以做成几级,一级比一级稍低,最后一级沉淀池的水流入蓄水池,然后送入中水系统。目前,世界上许多国家都展开了对雨水利用的研究。
2.3 开发第二水资源。
建筑中水系统是典型的资源的可持续利用装置,是介于建筑物内上水和下水之间的水处理和供给系统,将建筑物内的污水、废水加以收集、处理,实现生活污水、废水的重复利用,既节省水资源,又保护环境,具有明显的经济效益和社会效益。生活用水中有许多水量消耗均不与人体直接接触,如:冲洗厕所、冲洗汽车、园林绿化、喷洒道路等。在公寓、住宅和宾馆中,排放大量的沐浴及盥洗水,应考虑将其经适当处理后供这些生活杂用。推荐的水中水处理工艺为:原水→机械格栅→毛发过滤器→调节池→混凝→过滤→活性炭吸附→消毒→中水池→[中水泵→中水屋顶水箱→专用水管系统→(水表)用水点]
在浴用水占总用水量50%以上的宾馆、公寓、高级住宅等建筑中,可考虑采用中水处理系统,以满足冲洗厕所、绿化灌溉及补充部分冷却循环水的水量要求,可节约至少30%的生活用水量。因此,从节水节能的长远利益来考虑,排水系统采用优质生活废水和粪便污水分流体制,将优质生活废水如洗脸水、洗菜水等进行收集、处理,水质达到中等水质标准后,然后送入中水系统。生活污水尽量处理回用,污水回用带来多种外部效益:(1)减少了污水排放,降低了水资源的污染程度而带来了环境效益;(2)汗水回用减轻了居民的用水经济负担,给居民和社会带来经济效益;(3)污水回用大大降低了水资源的浪费,彻底符合节约用水思想,从而带来了巨大的社会效益。从成本费用角度,用污水回用代替自来水,其成本大大降低。尽管初期投资增加,但是从长远角度来看,其成本费用还是低于直接使用自来水的成本费用。在水资源越发缺乏的情况下,中水势在必行,是今后节约用水发展的必然方向。www.tmgc8.com
2.4 推广应用新型水设备。
在设备、材料的选用中,应选用节能型、节水高效率产品,推广使用优质管材、阀门等,应禁用淘汰产品,宜推广化学建材并执行国务院建设行政主管部门制定并公布的建筑节能新技术、新工艺、新设备、新材料、新产品推广目录,以及限制或者禁止使用能耗高的技术、设备、材料和产品的目录。在工业建筑中,应采用节水、节能的生产工艺和设备。注意加强设备与管道的保温,应选用理化性能优良保温材料,并确保有效的绝热层厚度。
在水泵的设计选择中,运行工况点应落在p-H水泵性能曲线的高效端中,变频泵的选用工况点宜落在高效端的右侧。热水锅炉、热水器、热交换器等设备应高效、节能。应采用优质的阀门、浮球阀等配件。在绿化、地面冲洗等用水中,尽量采用非生活饮用水,可用雨水、中水等杂排水并尽量利用室外管道内水的余压供水,可对用水回收利用,在游泳池用水、水景用水中,尽量循环使用,设置水处理装置。
3. 节水在建筑给水排水设计中的应用
3.1 多高层建筑中应充分利用市政给水管网的供水压力。
在多高层建筑中(多高层建筑是指五层及五层以上建筑),城市管网水压难以完全满足其供水要求,在以往的工程设计中,将市政给水管直接引入地下贮水池,再由水泵提升到水箱后供水,这样就白白浪费了市政给水管网的自由水头,极不经济,因此应根据市政管网提供的水压(或在接口处接压力表测出水压),来确定市政管网的水压能满足一至几层的供水要求,然后进行分区。另对低层的住宅楼,若夜间水能上到楼顶,而白天高峰期水不能到达顶部几层时,则应优先选用仅设屋顶水箱的供水方式,这样即能市政水在夜间贮在屋顶水箱,又能保证白天用水高峰时的流量和压力。但对小高屋建筑来说,城市水压仅能保证n层以下用水,那么可分区供水,n层以上由市政管网——直接入网叠压式变频给水设备——用水点(该地自来水公司许可的条件下);或n层以上由市政管网——水池——水泵——水箱——用水点或n层以上由市政管网——水池——变频给水设备——用水点这样充分利用了市政管网的可用水头,起到了节能的效果。
3.2 应注意生活给水管道中超压的问题。
《建筑给排水设计规范》规定生活给水系统最低层的用水点压力不宜超过400KPa,但在实际上生活给水系统竖向分区后仍然存在着部分卫生器具配水点水压偏大的问题。因为即使在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达300KPa左右,而在进行设计流量时,卫生器具的额定流量是在流出水头为20~30KPa的前提条件下所得的,那么不采取减压节流的措施,卫生器具的实际出水量将会是额定流量的4~5倍。随之带来了水量浪费,水压过高,漏水量增加的弊病,同时易产生水击,噪声和振动,致使管件损坏破裂。因此可以在给水支管上安装减压孔板、压力调节阀或减压阀来避免部分供水点超压问题,为用户提供适宜的服务水头,使得竖向分区的水压分布更加均匀,避免造成浪费。
3.3 消防水池的节水节能措施。
对于同层建筑或成片小区来说,尽可能共用一个消防水池、一个消防水箱和一套加压系统,即以区域集中消防加压贮水系统取代各建筑物中的单个消防加压贮水系统,可以节省工程建筑和设备投资,降低运转费用,便于集中管理,同时可避免多座贮人水池的大量消防贮水及定期换水而造成水资源的浪费。由于消防贮水要求满足在火灾延续时间内室内外消防用水总量,这样消防贮水池所贮的水量很大,又由于如无火灾的话平时消防水禁止使用,那么水在贮水池中停留时间过长,余氯量早已耗尽,而情致水质的恶化,变成脏水臭水,因此消防水池也要定期放水,水的浪费。因此还可考虑消防水水池与生活杂用水水池合建或与游泳池。水景合建,使消防水池的水流动起来,这样消防水池的水不至于变成死水,达到节水和一水多用目的。
3.4 集中热水供应系统必须减小或消除冷水量的浪费。
大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象,主要体现在开启热水装置后,不能及时获得满足使用温度的热水,而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。如在设计中未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;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,若冷水的压力比热水大,使用配水装置时往往要出流很多冷水,之后才能将温度调至正常。同一建筑采用各种循环方式的节水效果,其优劣依次为支管循环、立管循环、干管循环,而按此顺序各回水系统的工程成本却是由高到低。因此,新建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,尽可能减少及至消除无效冷水的浪费。www.tmgc8.com
总之,随着社会的高速发展,室内给排水工程设计中的节水节能不容忽视,我们要不断采取新工艺、新材料、新设备等达到节水节能的目的,从生活点滴做起,共同实现节水节能。
[文章编号]1006-7619(2009)07-28-705
[作者简介]张静,女,给排水工程师,在河南省安阳市建筑设计研究院 从事给排水设计工作。
