建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)分析

吳 靜

(山西 太原 030000)

建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)分析

吳 靜

(山西 太原 030000)

介紹了建筑給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)中空氣源熱泵技術(shù)的優(yōu)化措施，研究了給水管道減壓節(jié)流的技術(shù)方法，并對建筑排水方面污水以及雨水收集技術(shù)作了探討，以提升水資源的利用率。

給排水，節(jié)水，水資源，供應(yīng)

1 概述

我國屬于水資源匱乏國家，盡管我國的水資源總量較多，但是人均占有量卻非常的少，再加上我國過去幾年對地下水的極度開發(fā)，導(dǎo)致可用水的數(shù)量越來越少，水資源匱乏問題不僅影響到人們的正常生活，甚至還影響到了社會(huì)的發(fā)展。所以在開展建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工工作時(shí)，需著重處理給排水項(xiàng)目，將節(jié)能以及節(jié)水措施應(yīng)用到給排水項(xiàng)目中，從而提升水的利用率，減少水資源浪費(fèi)情況。

2 節(jié)能節(jié)水技術(shù)于建筑給排水方面的應(yīng)用

1)空氣源熱泵技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用。在建筑熱水供水系統(tǒng)的選擇、布設(shè)方面，由于空氣源熱泵的成本造價(jià)相對比較低、高能效比以及污染少，已經(jīng)受到越來越多建筑業(yè)主的認(rèn)可、使用。比如說加熱1 t熱水，選擇使用空氣源熱泵技術(shù)所耗費(fèi)的成本以及能源要遠(yuǎn)小于使用天然器鍋爐、電熱鍋爐以及燃油鍋爐等傳統(tǒng)加熱設(shè)備，所以可根據(jù)建筑的實(shí)際情況科學(xué)設(shè)置空氣源熱泵裝置，使空氣源熱泵技術(shù)的優(yōu)勢充分體現(xiàn)出來。

以中鐵十二局集團(tuán)一號(hào)樓以及二號(hào)樓內(nèi)所安裝使用的生活熱水供應(yīng)裝置為例，該空氣源熱泵控制裝置選取的是全自動(dòng)控制手段，可以設(shè)定的操作數(shù)值以及所收集到的模擬信號(hào)為基礎(chǔ)全自動(dòng)化的進(jìn)行補(bǔ)水、加熱以及開停處理。查看該裝置的監(jiān)控流程界面，能夠直接的看到熱水系統(tǒng)熱泵當(dāng)前的狀態(tài)、水箱的水位以及電動(dòng)閥處于打開狀態(tài)還是關(guān)閉狀態(tài)。空氣源熱泵裝置一般是一次泵循環(huán)裝置、熱泵機(jī)組、供水裝置以及水箱、回水裝置構(gòu)成。其中空氣源熱泵機(jī)組一共由五臺(tái)空氣源熱泵構(gòu)成，各自均設(shè)置了獨(dú)立的開關(guān)以及進(jìn)出水閥門，并同時(shí)為空氣源熱泵控制裝置提供熱源；在供水系統(tǒng)布設(shè)方面，供水系統(tǒng)的兩端需要和保溫水箱以及用戶分別了解，并根據(jù)樓層的不同高度，確定供水壓力。在本案例中，根據(jù)樓層的不同，將供水壓力劃分為4層，第一層是1樓～4樓，供水壓力大小為3 kg，第二區(qū)為5樓～13樓，供水壓力大小為6 kg，第三區(qū)為14樓～23樓，供水壓力大小為9 kg，第四區(qū)為24樓～33樓，供水壓力大小為11 kg，同時(shí)各個(gè)供水區(qū)均放置了兩個(gè)主備水泵。

空氣源熱泵裝置的工作原理為使水不斷的蒸發(fā)，進(jìn)而吸收更多環(huán)境內(nèi)的熱量，之后需對水蒸氣進(jìn)行壓縮以及冷凝處理，使熱量被放出來，其次需進(jìn)行節(jié)流以及再蒸發(fā)，通過不斷的熱力循環(huán)，使水不斷的被蒸發(fā)、冷凝，這樣就能夠使空氣中的熱量進(jìn)入到水中。圖1為空氣源熱泵裝置的工作原理。

2)對市政管網(wǎng)余壓進(jìn)行充分利用，同時(shí)使用減壓節(jié)流措施設(shè)置給水管道。雖然不同城市的供水情況均不相同，但是市政給水管網(wǎng)的供水壓力大多保持在0.2 MPa～0.4 MPa左右。就此需對市政管網(wǎng)壓力進(jìn)行充分利用，通過分區(qū)供水措施，降低由于二次加壓所帶來的能耗。如果市政管網(wǎng)壓力超過0.3 MPa，則可以利用市政管網(wǎng)的壓力向建筑1層～5層直接供水，若建筑層次超過5層，對于超過區(qū)域可選取無負(fù)壓變頻供水裝備進(jìn)行供水，進(jìn)而使市政管網(wǎng)余壓得到更為充分的應(yīng)用，同時(shí)又可將低樓層管網(wǎng)壓力控制在合理范圍之內(nèi)，大大減少了水資源浪費(fèi)以及能源浪費(fèi)問題。

其次還需要將減壓以及節(jié)流技術(shù)應(yīng)用到給水管道設(shè)置上。這是由于盡管已經(jīng)對水壓進(jìn)行分區(qū)處理，但仍舊有部分區(qū)域的靜水壓力超過300 kPa，這導(dǎo)致部分區(qū)域存在嚴(yán)重的超壓出流問題，所以除了要根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求以及高層建筑的實(shí)際情況確定供水分區(qū)之外，還應(yīng)當(dāng)使用有效、科學(xué)的減壓節(jié)流技術(shù)。就此可考慮使用二次給水前置裝置。該裝置與管網(wǎng)疊壓給水技術(shù)的配合使用，使市政管網(wǎng)所剩余的給水余壓得到了充分的應(yīng)用。這是由于根據(jù)公式：

W=γ·Q·g·H節(jié)

(1)

式中：Q——提升水量，m3；γ——增強(qiáng)液體容重，其所指的供水容重大小是1 000 kg/m3； g——重力加速度，取9.8 m/s2。

通過配合電量與功之間的換算關(guān)系:

(2)

式(2)的意義在于1 kW·h 的電量在理論上能夠提升376.2 t的水1 m，也可以將1 t的水提升 376.2 m。

(3)

其中，ηs為供水效率系數(shù)，是由給水裝置供水效率系數(shù)以及給水管網(wǎng)所提供的供水效率系數(shù)所決定。

通過式(3)換算使用管網(wǎng)疊壓供水方法所節(jié)省能耗，可得知市政給水管網(wǎng)所提供的給水揚(yáng)程越大，建筑項(xiàng)目給水裝置的供水量越大，二次給水前置裝置就會(huì)節(jié)省更多的能源。

3)污水以及雨水收集技術(shù)于建筑排水方面的應(yīng)用。為了提升水資源的利用率，除了要做到“節(jié)流”之外，“開源”也非常重要。在建設(shè)建筑排水項(xiàng)目時(shí)，需大力推廣使用雨水回收系統(tǒng)以及中水回用裝置，使污水以及雨水通過處理之后得到再利用，這樣一方面可以緩解水源匱乏情況，另一方面還能夠減少污水的排放，從而更好的保護(hù)環(huán)境。

在中水回收方面，本處的中水指的是污水經(jīng)過回收處理之后水質(zhì)達(dá)標(biāo)的非飲用水，中水一般又可以被稱作再生水。由于中水主要的來源是污水，同時(shí)中水一般會(huì)應(yīng)用在花草澆灌以及公共廁所的沖洗等方面，這樣一方面能夠優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，另一方面可降低水資源應(yīng)用上的成本、費(fèi)用，再加上污水處理回收的成本較低，所以建筑建設(shè)企業(yè)可考慮污水處理設(shè)備的投入。

在雨水回收方面，一般需基于當(dāng)?shù)氐慕涤炅看_定雨水收集方案以及收集系統(tǒng)的放置位置。相比于污水，雨水的受污染程度相對較低，同時(shí)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，雨水收集系統(tǒng)以及裝置的成熟程度越來越高，因此雨水收集系統(tǒng)的安裝布設(shè)不再是難事。

比如說在住宅建筑雨水收集系統(tǒng)的布設(shè)上，可考慮在地下建立一個(gè)容積適當(dāng)?shù)馁A水構(gòu)筑物，該貯水構(gòu)筑物中應(yīng)當(dāng)包含兩個(gè)塑料水箱，以用于儲(chǔ)存雨水以及廢水。由于污水以及雨水的受污染程度不同，所以必須要分開放置，防止水質(zhì)受到交叉污染。水箱的體積需基于當(dāng)?shù)氐膹U水利用情況以及降雨量確定。污水以及雨水水箱可以共用出水管以及水泵。另外水泵上應(yīng)當(dāng)安裝兩個(gè)閥門，并將其分別和雨水吸水管以及廢水吸水管連接，具體可見圖2。

3 結(jié)語

我國經(jīng)濟(jì)在近幾年已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，所作出的成績已經(jīng)令世人矚目。但是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的代價(jià)是水資源的過度開采、極度浪費(fèi)，水資源匱乏問題越來越突出。所以，為了響應(yīng)節(jié)能減排號(hào)召，建設(shè)建筑工程項(xiàng)目時(shí)，需將節(jié)能節(jié)水技術(shù)應(yīng)用到給排水項(xiàng)目中，在保證人們生活質(zhì)量的情況下，大大降低建筑污水的排放量，提升水資源的利用率。另外，在水資源節(jié)約方面，不僅要應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)備、技術(shù)，更重要的是提升人們的節(jié)水意識(shí)，使人們能夠自覺節(jié)約用水，這樣雙管齊下，我國水資源浪費(fèi)問題必將得到很好的解決。

[1] 謝宏波.解析建筑給排水節(jié)能設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢[J].東方企業(yè)文化,2011(22):105，119.

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Analysis on energy-saving and water-saving technologies of building water supply and drainage system

Wu Jing

(Taiyuan030000,China)

The paper introduces air-source heat pump technology optimizing measures of water-saving and energy-saving technologies of building water supply system, studies pressure-reducing and flow-saving technologies of water supply pipeline, and explores sewage collection and rain water collection technologies from the aspect of building water drainage, with a view to improve water source utilization rate.

water supply and drainage, water saving, water resources, supply

1009-6825(2015)28-0179-02

2015-07-29

吳 靜(1981- )，女，高級工程師，身份證號(hào)：14022519810201002X

TU991.64

A