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我国绿色建筑给排水节能新技术的应用新探

2012-12-29孙志魁

中国新技术新产品 2012年1期
关键词:冷水热水节水

孙志魁

(河北冶金建设集团勘察设计有限公司,河北 邯郸 056003)

建筑是人们日常生活和工作的主要场所,聚集了大量的人员,因此,不论其建设还是投入使用以后都需要消耗大量的能源。根据权威数据显示:人们用于各种建筑中的材料和资源占到人们生产总量的50%以上。同时在建筑的建设以及使用过程当中产生各种污染,其中光建筑垃圾一项就占到人类所生产的垃圾总量的40%。由此可见,建筑行业是一个高污染和高消耗的行业,对于自然资源以及自然环境都有较大的危害。当前能源短缺和环境污染已经成为全球范围的问题,引起了人们的普遍关注,在这个大背景之下,绿色建筑应运而生。所谓的绿色建筑就是在整个建筑的生命周期之内通过各种措施尽可能的减少各种能源的消耗,同时采取积极措施控制污染物的产生。最终使建筑对自然环境的影响降低到最低,使建筑与周围的环境和谐相处建筑给排水工程对于建筑功能的正常发挥具有重要的作用,在整个建筑当中占有十分重要的地位,这也使得建筑给排水节能在整个绿色建筑节能中占有十分重要的地位,是整个绿色建筑的关键环节。笔者长期从事相关行业的工作,对于建筑给排水技术在绿色建筑中的应用有一些自己的心得和体会。

1 第二水源的开发

1.1 中水回用

建筑作为人们生活的重要场所,每天都会产生大量的生活废水,这些废水主要包括建筑中各种空调设备的冷却用水以及人们日常生活当中的洗漱、洗衣等排水。一般来说,除了厨房的生活污水外,其它的生活排水具有较高的利用价值。将这些优质的生活排水加以回收处理之后能够达到相关的标准,从而用于生活杂用水,也可以用于市政的道路冲洗等领域,可以节省大量的水源。

根据相关的统计资料,在我国的民用建筑中住宅建筑生活废水占69%、办公楼所占比例为40%,而用水量较大的宾馆饭店等生活废水所占比例高达87%。如果能够将这些优质的生活废水加以回收,进行高效处理之后所得的中水,用于厕所冲洗、市政清洁或者是用于洗车行业用水,那么可以在很大程度上减少对饮用水的消耗,同时可以降低城市供水的压力,具有极高的经济效益和环境效益。

1.2 雨水利用

我国是一个季风性气候显著的国家,雨水分布的季节性很强。在雨季大量的雨水由于没有被合理的利用而造成浪费。针对这种情况可以在一些居民小区设置一些雨水收集装置,将雨季的降水收集起来,由于雨水本身就很清洁,因此再进行简单的处理之后,就可以达到相关的使用标准。在具体的处理过程当中可以根据雨水的实际用途选择相应的处理标准。一般来说达到GB/T18920-2002标准的雨水可以用于洗车行业或者是市政清扫绿化等用水。对于一些质量较高的雨水不仅仅可以用于洗车、消防,还可以用于洗衣以及某些冷却用水。甚至在一些水资源比较匮乏的地方,雨水经过严格的处理达到之后可以作为饮用水。

2 热水供应系统的节能

随着人们生活水平的提高,对于建筑的舒适程度要求也在不断的提高。建筑热水供应系统是整个建筑的耗能大户。因此通过对热水供应系统的科学合理的设计能够有效地降低能耗。

2.1 空气源热泵的应用

空气热泵可以将环境中的热量转换为加热所需要的热量,从而提升被加热物体的温度。它的工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。通常来说空气源热泵热水机组一般由压缩机、蒸发器、膨胀阀、过滤器、储液罐、冷凝器、储水箱等几部分组成。通常的热泵产品是用制冷剂作为媒介,由于制冷剂汽化温度低,在-40即可汽化,它与外界温度就存在着温差,冷媒在吸收了外界的温度后汽化,通过压缩机压缩制热,变成高温高压气体,再经热交换器与水交换热量后,经膨胀阀释放压力,回到低温低压的液化状态,通过制冷剂的不断循环并与水交换热量,将水罐中的水加热,从而达到加热冷水的目的。

2.2 太阳能的利用

大阳能具有干净无污染的特点,作为一种新兴的可再生能源在绿色建筑热水供应系统中具有十分广阔的使用空间。当前在建筑热水供应系统当中使用比较广泛的是真空管设备,具有热转化效率高、使用寿命长、安全可靠等优点,并且不受季节的限制。在进行大阳能热水系统设计的过程当中应该注意以下几个方面的问题:第一,太阳能系统的关键在于集热器,因此一定要选择高效集热器,同时要考虑集热器的相关指标能否符合建筑当地的气候。第二,对于一些冬季温度较低的地区,为了防止热量散发和供水管道的冻裂应该做好相应的防护措施。第三,在具体的安装过程当中要确保集热器中的水量能够自动的平衡,这样可以发挥最大的效率。

2.3 完善热水供应循环系统

当前我国的生活小区一般都是集中供应热水,这个环节需要消耗大量的能耗,很多时候在使用热水的时候需要将水管中的冷水放掉,从而造成这部分冷水被白白的浪费掉,在整个生活小区这种无效冷水的浪费是十分可观的。造成无效冷水的原因很多,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流出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。修订后的GB50015-2003建筑给水排水设计规范第5.2.10条提出了两种循环方式,即立管、干管循环和支管、立管、干管循环。取消了干管循环,强调了循环系统均应保证立管和干管中热水的循环,对节水、节能有着重要的作用。

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,尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费。

3 新型节水设备的推广

3.1 推广使用优质管材、阀门

我国传统的建筑给排水都是使用镀锌钢管,但是这种钢管随着使用年限的增加会发生锈蚀而污染水质,同时在一些接头处也会发生锈蚀而引起渗漏,造成大量的浪费。因此应该在建筑给排水工程中大力推广使用新型的管材如PP-R管、PVC-U管等。同时阀门对于节水也具有十分重要的意义,如果阀门关不严就会导致滴水、渗漏等,造成不必要的浪费,因此在实际施工过程当中应该尽可能的选择节水型的阀门。

3.2 推广使用节水型卫生器具和配水器具

在民用建筑中厨卫用水占有相当大的比重,因此选择节水型的卫生器具具有十分重要的意义。拿家庭中常用的淋浴喷头来说,传统的喷头每分钟需要水量20L,而节水喷头只有9L/分钟,节水超过50%,具有十分明显的效果。因此在进行建筑给排水系统设计的过程当中在充分考虑成本的前提下,应该将眼光放长远尽可能的选择节水器具,可能当时的投入较大,但是长期下去,通过节水可以回收成本。

[1]刘建生.对建筑给排水节能节水措施的探讨[J].科技咨询导报,2007(10):80.

[2]刘振印.建筑给排水节能节水技术探讨[J].给水排水,2007(1):37-46.

[3]朱旭,李自安.空气源热泵在建筑给排水中的应用[J].西南给排水,2006(5):42-43.

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