建筑给排水节水节能设计探讨
关键词：建筑给排水设计；节水；节能措施
1建筑给排水常见的水资源浪费的几种方式
1.1超压出流造成浪费:卫生器具给水额定流量是给水配件出口在单位时间内流出的规定出水量。流出水头是保证给水配件流出额定流量,是阀前所需的静水压。若给水配件阀前压力大于流出水头,给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量,称为超压出流,该流量与额定流量的差值,为超压出流量。给水配件超压出流不但会破坏给水系统中水量的正常分配,因超压出流量未产生使用效益,故为无效用水量。这部分浪费的水量不易被人们察觉和认识,所以至今未引起足够的重视。生活给水系统按现行GB50015—2003建筑给水排水设计规范进行竖向分区后仍然存在着部分卫生器具配水点水压偏大的情况,容易造成超压出流的问题,而这一点常常被忽视。分区后各区最低层配水点的静水压仍高达450kPa～550kPa,但在进行设计流量计算时,卫生器具的额定流量是在流出水头为20kPa-30kPa的前提条件下得出的。因而,若不采取减压节流措施,卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的几倍。随之造成水量浪费、水压过高、漏水量增加等弊病。
1.2热水供应系统循环方式选择不当造成浪费:我国目前热水供应系统的水量浪费也较为严重,主要表现在开启配水装置(比如家用热水器)后,未能及时获得满足使用要求温度的热水,通常要放掉部分冷水后,热水设备才能正常使用。这部分流失的冷水,未产生使用功效,也即浪费的水量。造成这种浪费的原因很多,既有施工、管理的不当,也有设计的不足,亦受经济条件的制约。从设计的角度来说,主要是选择何种热水循环方式。数据表明干管循环方式浪费水量最多,而采用支管、立管、干管的热水循环方式为最为省水。因此,建议设计集中热水供应系统时应保证干管、立管中的热水循环,有经济条件的建筑最好做到支管、立管、干管、热水循环。
1.3管道、阀门及其他给水配件等泄漏造成浪费:管道老化生锈,阀门的低劣质量等也造成大量的水资源浪费。给水管道在管子接缝处及法兰、阀门连接处往外冒水,浮球阀损坏、漏水,无论是用于水池、水箱的,其质量的低劣直接导致大量水从溢流管流出。其次埋在地下的管道漏水、爆裂也造成极大的水资源浪费。
1.4卫生器具和配水器造成浪费:部分老式的卫生器具和配水器具浪费了大量的水。如老式的高水位蹲式大便器的冲洗水箱,一次冲洗水量竞达12L/s,这造成极大的水资源浪费;特别是在公共卫生间冲水系统、市政公共厕所冲水系统的选择方面,若选择不当,则造成极大的水资源浪费。
1.5消防加压贮水系统选择不合理造成浪费:现在,大多数高层住宅楼和办公楼消防加压是各楼号单元单独加压,这就造成工程建设和设备投资及运转费用过高,并且多座贮水池的大量消防贮水及定期换水也造成了严重的浪费。
1.6中水综合利用率不高造成浪费:中水指各种排水经相应的处理后,达到符合规定标准的水质,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。例如生活排水、冷却水及雨水等经过适当处理后,可回用于建筑物或建筑小区内。由于认识的不足及相关政策尚存在的问题,目前中水利用未能得到有效实施,导致这部分水资源的浪费。
2建筑节水采取的措施
现阶段,建筑节水主要有三种措施:一是减少用水量,二是提高水的有效使用效率,三是防止泄漏。
2.1控制超压出流的措施:主要有下面两方面:
⑴遵循规范,合理分区。
对于任何一个具体建筑工程来说,最佳的给水分区压力值必须综合考虑建筑物的层高、层数、水泵的性能和室外管网的压力等等,要通过优化设计确定。
⑵设置减压装置。
例如:除浴盆的流出水头为5～lOm、冲洗阀的流出水头为10～15m外,其他各用水配件的流出水头不超过5m,因此进户压力为lOm,最不利点压力为5m即可满足各住户要求,超过lOm即形成超压出流。在进户管处水表前装设调压孔板或节流塞实施减压,减少超压出流量。
2.2选择合适的热水供应系统循环方式:在进行热水供应系统设计中,热水的循环主要有干管循环;立管、干管循环;支管、立管、干管循环这三种方式。实践证明,干管循环浪费水量最多,支管、立管、干管循环最省,而立管、干管循环则居两者之间,但由于支管、立管、干管循环造价相对较高,因此建议在设计集中热水供应系统时应设计为干管、立管热水循环.不过,在不受经济条件制约的前途下,可考虑造价较高的支管、立管、干管循环。
2.3选择优质的管材、阀门及其他给水配件防止泄漏:由于镀锌钢管容易生锈,会造成水质污染,使用时不及格的水就要放掉;而且使用时间一长,接头处因锈蚀也容易渗水漏水。因此建议使用新型管材,如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP—R管、PE管、PVC-U管等,这些新型管材就能很好地解决此类浪费问题。阀门是关断水流最常用的工具,阀门的类型及质量的好坏同样影响用水的质量,总的来说,截止阀比闸阀关得严,闸阀比蝶阀关得严。
2.4选择节水节能的卫生器具和配水器:
⑴卫生器具及配水器的选择。
应在追求美观、功能完善、使用合理的前提下,尽量选择节水节能的卫生器具,特别是在公共卫生间,无法预计使用人数,最节水的方法就是控制每次使用后的冲洗用水量,比较先进的节水节能的有双冲洗水量坐便器、气动冲洗大便器等。在配水器的选择方面,浴盆、洗脸盆等卫生器具的节水,主要靠给水配件的性能改善来实现,比如充气或泡沫口水咀、脚踏开关淋浴器、节水延时自闭冲洗阀等,均可以不同程度地起到节水、节能的效果,采用充气水龙头和泡沫口水龙头比普通水龙头节水25%左右。浴盆节水和节能的主要措施是设置流量控制器以及采用自动恒温调节器。恒温调节器可把冷热水混合到预定温度,一旦调整好,可自动的随进水温度和压力的变化而变化。恒温调节器在淋浴时可防止烫伤,浴者可随时开关而达到既定温度,不必为调节水温而浪费水。
⑵市政公厕冲洗系统的选择。
建议摒弃传统的定时冲洗,采用光电数控控制,根据人数来进行冲洗从而减少水量的浪费。现在小便器冲洗系统中研制成一种感应冲洗阀,利用红外线作用,当人离去后就有最小限度的水冲洗小便器,是比较节水的小便器。
2.5消防加压贮水系统的选择:为了避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题,又可以节省工程建设和设备投资,降低运转费用,建议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对于高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵,消防贮水量应按其中最大的一座高层建筑需水量来计算。这样既便于集中管理,也可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。
2.6优质生活废水和粪便污水分流体制:根据资料报道,我国大部分地区每人每天直接用于饮食的水量大约5L左右。在生活用水中有50L以上的水量消耗均为不与人体直接接触的杂用水,如:冲厕、冲洗汽车、绿化、喷洒道路、空调冷却、消防、施工、水景等。因此,在缺水城市,以生活污水作为原水加以适当的处理,使之水质达到中等水质标准后,回供于各类杂用水系统,这是一条开源节流的有效途径。从节水节能的长远利益来考虑,对于用水量较大的高层或公共建筑物,其排水系统建议采用优质生活废水和粪便污水分流体制,从而有利于优质杂排水的收集、处理以实现建筑内部生活污水的重复利用。
3结语
综上所述,在建筑给排水设计上应该针对常见的水资源浪费的几种原因采取相应的措施,例如选择合适的热水供应系统循环方式,选择优质节能的管材、配件、卫生器具等等,以达到减少水资源的隐性浪费,节约用水的目的。
袁伟胜，1983年生，原籍广东河源人，现居深圳，助理工程师，从事政府工程投资项目管理工作，专业是给排水、暖通。