摘要:我國地大物博,但經(jīng)濟的飛速發(fā)展使得社會對各類資源、能源的需求量也隨之增長,其中就包含了生命之源的水資源。水資源的緊缺給建筑行業(yè)帶來了較大的沖擊。文章立足于建筑工程中給排水設(shè)計的節(jié)水節(jié)能問題,通過對各種節(jié)水節(jié)能措施予以分析,以期找到更多更好的節(jié)水節(jié)能措施,實現(xiàn)節(jié)約水資源的目的。
關(guān)鍵詞:建筑工程;建筑給排水;水資源;能源浪費;節(jié)水節(jié)能 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU991 文章編號:1009-2374(2015)17-0097-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.17.049
我國人口眾多,人均資源極少,使得社會及經(jīng)濟發(fā)展受到能源短缺的極大限制。再加上水資源沒有得到較好保護,大量可用水被人為污染,使得水資源短缺的形勢更為嚴峻。如何解決問題,走出困境,在尋找其他可替代能源的同時,我們還應(yīng)當(dāng)注重保護水資源、節(jié)約水資源的使用。針對建筑行業(yè)而言,加強建筑給排水中的節(jié)水節(jié)能力度,對于保護水資源、解決短缺困境有著極大的好處。
1 加強建筑中水系統(tǒng)建設(shè)
1.1 中水系統(tǒng)原理
在如今的城市生活中,大多存在污水處理系統(tǒng),即城市生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的廢水在接收基礎(chǔ)生物、物理及化學(xué)類措施處理,可變成非飲用水(水質(zhì)標準較低)?;诖?,我們可以在居民生活區(qū)內(nèi)建立相關(guān)設(shè)施對此類水中較為清潔的部分水進行集中收集,并建立中水處理站,使之經(jīng)過中水處理站后變?yōu)榭捎糜诔鞘芯G化灌溉、洗車、清潔衛(wèi)生等各類用途。此種中水系統(tǒng)可極大減少水資源的浪費,使水資源得到重復(fù)利用,變廢為寶,對于緩解水資源緊缺也大有益處,應(yīng)當(dāng)重點建設(shè)。
1.2 污水分流機制
中水系統(tǒng)對于水資源重復(fù)利用的益處顯而易見,我們應(yīng)當(dāng)更加細化中水系統(tǒng)的工作。首先根據(jù)用水量對各類建筑進行區(qū)分,對于用水量較大的各類高層居民樓或較大的公共建筑,在建筑設(shè)計之初就應(yīng)當(dāng)對污水類別進行分流,洗滌、生活用水與廁所污水進行分流,因二者污染程度有極大不同,進行分流后可更好地實現(xiàn)建筑內(nèi)水資源循環(huán)利用,且能夠保證水質(zhì)問題。人體每天直接用于食用的水量人均不超過五升,更多的水被用于不直接進入人體內(nèi)的其他用途,如洗漱、浣洗衣物、清潔物品及地面等,由此可見,建筑中水系統(tǒng)處理后的循環(huán)水完全可以用于這些用途,減少水資源的浪費。
1.3 中水處理站的相關(guān)設(shè)計要點
對建筑內(nèi)各類用途的用水量進行充分了解,不應(yīng)將中水處理系統(tǒng)中的水質(zhì)處理標準設(shè)計過高,這是因為中水系統(tǒng)處理后的中水不能用于人體直接飲用或接觸,而是用于清潔工作,水質(zhì)標準設(shè)計過高,將會加大建筑成本,不經(jīng)濟實用。另外,中水處理系統(tǒng)中的原污水收集站中,適當(dāng)增大蓄水容量,并根據(jù)16時工作時間進行設(shè)計,防止超負荷運轉(zhuǎn)。中水處理中,考慮到分流后的污水成分較為單一,可以運用低負荷的處理工藝,防止造成浪費。由此可以看出,對生產(chǎn)生活污水經(jīng)過中水系統(tǒng)的稍加處理,即可實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
2 在生活給水系統(tǒng)中加強減壓節(jié)流問題的改進
生活給水系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定已經(jīng)進行豎向分區(qū),即便如此,其中仍然存在一個重大問題,就是衛(wèi)生器具配水點水壓偏大,并且這個問題經(jīng)常被人們忽視。在衛(wèi)生器具設(shè)計之初,額定流量一般是以流出水頭水壓為20~30千帕的基礎(chǔ)上進行設(shè)計,但豎向分區(qū)后各區(qū)盡管是最低樓層的配水點的靜水壓都會達到300~400千帕,這完全超過了衛(wèi)生器具額定水壓的標準,若在此種情況下,衛(wèi)生器具每次的現(xiàn)實出水量都變成了額定流量的4~5倍,大量水資源被無故浪費。不僅如此,在水壓超于設(shè)計負荷的情況下,衛(wèi)生器具連接的管道和閥門也會因為壓力過大而導(dǎo)致更大程度的磨損,縮短使用壽命,并且?guī)碓胍粑廴?。因此,我國?yīng)當(dāng)更加注重生活給水系統(tǒng)的減壓問題,盡可能減少水資源的無故浪費。
3 熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的節(jié)水節(jié)能設(shè)計
3.1 選擇科學(xué)的熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)
現(xiàn)今的居民區(qū)大多采用熱水集中供應(yīng)系統(tǒng),對于建筑內(nèi)熱水熱量循環(huán)功能的要求也就變得更高。我國現(xiàn)在居民小區(qū)中的建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)或多或少存在著較大的能量浪費現(xiàn)象,最主要的表現(xiàn)形式就是熱水供應(yīng)裝置開啟后不能立即獲得相應(yīng)溫度的熱水,必須先釋放掉部分溫度低的冷水后方能獲得有溫度的熱水,這樣就浪費了部分本可用于其他用途的干凈水。現(xiàn)代可用于建筑中的循環(huán)方式的節(jié)水效果各有不同,分別為支管循環(huán)、立管循環(huán)、干管循環(huán),按照此順序節(jié)水效果由優(yōu)到劣,而相應(yīng)的循環(huán)方式的回水系統(tǒng)的造價成本則恰好相反。故此,建筑工程選擇熱水供應(yīng)系統(tǒng)時不僅需要考慮節(jié)水效果,還應(yīng)當(dāng)充分考慮回水系統(tǒng)成本,在兩者之間進行科學(xué)平衡,盡可能達到節(jié)水、節(jié)能雙重目標。
3.2 采用太陽能熱水器、熱泵熱水器
利用能量轉(zhuǎn)化原理將太陽光轉(zhuǎn)化為熱量進行使用,具有成本低、安全無污染、輻射數(shù)量大、可行性高、節(jié)能環(huán)保多個優(yōu)點,可為生活提供大量熱水,應(yīng)當(dāng)作為熱水裝置廣泛推廣,在光照條件充足的地區(qū),可以取代傳統(tǒng)的燃氣、燃油、電力等熱水裝置。熱泵熱水器是一種新型的節(jié)能環(huán)保熱水裝置,工作原理是吸收空氣中的熱量進行處理壓縮,制造溫度可達50℃以上的熱水供生活使用,也是非常節(jié)能環(huán)保的熱水裝置。
4 分建貯水池,將消防加壓貯水系統(tǒng)進行區(qū)域集中處理
高層建筑中大多配備消防貯水裝置,并且一般都是單個分布,因為消防用水的特殊性,其所用及貯水設(shè)計量基本都是生活給水系統(tǒng)的許多倍,所以在消防貯水池不與生活用水貯水池分開的情況下,使得生活用水長期貯存于水池中不能得到完全使用,長時間貯存使得水質(zhì)不達標,不得不對貯存水池進行徹底清除,極大地浪費水資源。因此我們認為,在消防系統(tǒng)用水量與生活給水系統(tǒng)用水量二者之間水量差距懸殊的情況下,應(yīng)當(dāng)將兩種貯水池分開修建,如此一來不僅可以使消防用水可以長期貯存,并且保證生活給水水質(zhì)符合標準,又能減少水資源的無故浪費。除此之外,為保證水資源的充分循環(huán)利用,還可以將消防貯水池與公用游泳池、城市水景水池進行合建,保證水資源的循環(huán)利用。對于建筑物較為集中的部分區(qū)域,應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)消防貯水池共用,對于消防貯水池的貯水量設(shè)計,可以根據(jù)區(qū)域內(nèi)最高層建筑的需水量進行設(shè)計,既能減少消防設(shè)備的成本投入,還可以減少定期更換水池水造成的大量水資源浪費。
5 科學(xué)設(shè)計水泵的運行參數(shù)
供水方式中沒有采用可調(diào)節(jié)的水箱時應(yīng)當(dāng)采用變速水泵,變速水泵是指水泵水量根據(jù)實際用水用量的水泵,這種水泵與傳統(tǒng)的固定水量的供水系統(tǒng)相比可以極大減少水資源及電力的不合理浪費,對于如今資源匱乏的能源社會有著極為重要的意義。另外,水泵的自主調(diào)節(jié)功能和監(jiān)測儀器的具象化、感溫材料的新型化都能夠使用水需求量根據(jù)實際情況進行相應(yīng)調(diào)節(jié),而非是一味地統(tǒng)一標準,不切實際。變頻調(diào)速裝置的廣泛運用也能夠達到節(jié)水、節(jié)能、節(jié)電的作用。
6 推廣節(jié)水節(jié)能的衛(wèi)生設(shè)備、器材
在日常生活中,節(jié)水即是節(jié)能。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,在建筑給排水系統(tǒng)中,浴室、廚衛(wèi)的用水比例為71%~76%,飲用水的用水比例為5%~6%,其他用水的用水比例約為21%。建筑節(jié)約用水應(yīng)當(dāng)滿足相應(yīng)的使用功能的前提下進行節(jié)約,而非單一地控制用水量。在日常生活中使用節(jié)能的衛(wèi)生設(shè)備及器材,如使用充氣水龍頭及泡沫口龍頭較傳統(tǒng)水龍頭而言能起到節(jié)水20%的作用。
7 合理利用自然雨水資源
雨水是一類不屬于下水也不屬于上水的水,在條件允許的情況下應(yīng)物盡其用。小區(qū)的雨水回收利用主要是通過采集、儲存及處理等流程,將其作為雜用水進行合理的利用,或者利用雨水的滲透、回灌等性質(zhì)補充地下水源。雨水的回收利用在節(jié)約城市水資源的同時,也能進一步改善城市的生態(tài)環(huán)境,雨水作為自然資源具備不易控制流量的特點,因此難以收集。在建筑給排水中應(yīng)使用滲水性能良好的材料,并安裝蓄水設(shè)備,將收集的雨水進行儲存。將雨水進行簡單的過濾后再生利用是國內(nèi)應(yīng)大力推廣的省水方案。
雨水的回收利用,簡而言之就是收集雨水,使用相關(guān)的設(shè)備及藥物凈化處理后,得到了一定水質(zhì)指標的水源,進而利用的過程。處理后的雨水大多應(yīng)用在廁所的沖洗、城市綠化等。建筑收集雨水的常規(guī)結(jié)構(gòu)是將屋頂?shù)挠晁褂脤?dǎo)管進行引導(dǎo),進入地下的沉沙池,在沉積后流入蓄水池,再利用水泵將水送入雜用蓄水池,通過相關(guān)消毒系統(tǒng)后送入中水道系統(tǒng),為了保證水質(zhì)標準,通常應(yīng)將降雨前2分鐘的雨水去除,以處理降塵及酸雨等對水質(zhì)造成的影響。
綜上所述,建筑給排水中節(jié)水節(jié)能問題具有巨大的潛力,是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。每個給排水設(shè)計工作人員都應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況,在不違反相關(guān)條例的情況下,盡量提高節(jié)水節(jié)能的程度。國民應(yīng)重視節(jié)能意識,從小抓起。國家也應(yīng)制定相應(yīng)的法律規(guī)章,對公民不規(guī)范行為進行約束。
參考文獻
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作者簡介:紀曉磊(1987-),男,供職于天津大學(xué)建筑設(shè)計規(guī)劃研究總院,研究方向:建筑給排水設(shè)計。
(責(zé)任編輯:黃銀芳)