建筑給排水工程施工中的節(jié)能措施研究

【摘 要】節(jié)能環(huán)保是當(dāng)前國(guó)家倡導(dǎo)的重要話題，節(jié)約概念在各個(gè)工程項(xiàng)目中都或多或少有所涉及。建筑作為最貼近人們生活的項(xiàng)目，其設(shè)計(jì)、施工更應(yīng)體現(xiàn)環(huán)保理念。本文通過對(duì)建筑給排水的節(jié)能節(jié)水問題的分析，提出幾個(gè)設(shè)計(jì)建議及施工措施。目的在于優(yōu)化建筑給排水設(shè)計(jì)、施工。從而促進(jìn)節(jié)能環(huán)保在建筑項(xiàng)目中的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】建筑：給排水：施工：節(jié)能：措施：

引言

作為建筑工程的重要環(huán)節(jié)，建筑給排水工程是能耗較高的工程類別，其在施工過程中，會(huì)消耗大量的環(huán)境資源，其中的熱水、消防、給水、綠化等都是重要的能源消耗來源。在現(xiàn)代建筑給排水工程設(shè)計(jì)中，除了要求給排水能夠充分滿足建筑的功能設(shè)計(jì)與使用要求外，還應(yīng)當(dāng)盡可能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，從而提高資源利用率以降低能耗。因此，加強(qiáng)關(guān)于建筑給排水工程施工中的節(jié)能措施研究，對(duì)于改善建筑給排水工程的施工質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.建筑給排水工程布置與組成

建筑給排水系統(tǒng)主要由排水管道、局部處理構(gòu)筑物、生產(chǎn)設(shè)備與衛(wèi)生器具受水器、抽升設(shè)備、清通設(shè)備、通氣管系統(tǒng)等組成，其管道的敷設(shè)與布置方式為：（1）敷設(shè)排水管道。在連接排水管端部與排水立管時(shí)應(yīng)當(dāng)此采用彎曲半徑大于4倍管徑的90°彎頭或2個(gè)45°的彎頭；要在基礎(chǔ)、穿樓板與管道穿墻處留設(shè)孔洞，且管道與墻、管道與管道之間應(yīng)當(dāng)設(shè)置一定的間隔距離；通常將排水管道暗埋于建筑墊層與結(jié)構(gòu)層中（暗埋法是指把排水的橫支管在建筑墊層中掩埋），而將衛(wèi)浴間的地面增高60～200mm左右的高度，將輔助用水器具的水平主管道和連接管件安設(shè)在增高的地面填充層中，然后在填充層上做好防水層、砂漿找平層與地面面層的施工；排水橫管應(yīng)當(dāng)設(shè)置在專用的假墻內(nèi)。（2）管道布置。對(duì)于不同類別及性質(zhì)的污廢水，為其分別設(shè)置專用的管道進(jìn)行排水的方式稱作排水系統(tǒng)的分流制，如雨水與建筑生活用水應(yīng)當(dāng)分開排放，污染較為嚴(yán)重的生產(chǎn)污水應(yīng)當(dāng)單獨(dú)收集處理。而對(duì)于熱水系統(tǒng)，當(dāng)采用下行上給式供應(yīng)熱水時(shí)，回水立管應(yīng)連接到配水立管上，且連接位置應(yīng)當(dāng)在最佳配水點(diǎn)下0.5m距離處，同時(shí)在其底部設(shè)置相應(yīng)的泄水閥裝置，并采用最佳配水點(diǎn)進(jìn)行放氣；若采用上行下給式熱水系統(tǒng)時(shí)，則需將循環(huán)管道連接到每個(gè)立管上，并在配水干管的頂部位置安裝消音的排氣裝置，同時(shí)加設(shè)有手動(dòng)控制放氣閥的膨脹水箱和排氣設(shè)備；（3）管道保溫。熱水系統(tǒng)主要包括機(jī)械循環(huán)回水干管、回水立管、熱水箱、水加熱設(shè)備、熱水供水立管、熱水供水干管、貯熱水器等裝置，對(duì)于這些部位應(yīng)當(dāng)進(jìn)行保溫以降低熱能損耗；（4）管道支架。為了使管道伸縮量盡可能均勻分配，熱水管道應(yīng)當(dāng)采用固定支架方式，將其安置在自然補(bǔ)償管道與伸縮器的兩端位置，且支架的間隔距離應(yīng)當(dāng)滿足：管段的熱伸長(zhǎng)量小于伸縮器標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)償量；（5）通氣管道系統(tǒng)。建筑內(nèi)部的排水管道系統(tǒng)要采用通氣管與大氣連通，其通氣方式有：器具通氣管、專用通氣管、結(jié)合通氣管環(huán)形通氣管、伸頂通氣管、副通氣管、主通氣管等。

2、建筑給排水中的節(jié)能節(jié)水措施

2.1建筑給排水中的節(jié)能措施簡(jiǎn)述。建筑給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)的主要關(guān)注點(diǎn)，還是在于盡可能的充分合理的分布資源，在保證給排水運(yùn)轉(zhuǎn)良好的前提下，盡可能的減少維持其運(yùn)轉(zhuǎn)所帶來的資源使用。（1）合理利用生物能源。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，可以充分結(jié)合建筑周邊的環(huán)境特點(diǎn)，合理的利用生物能源和自然資源減少維持給排水系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)所消耗的能源。例如將太陽能或地?zé)崮苌钣盟闹圃?、適當(dāng)?shù)睦蔑L(fēng)能輔助給排水系統(tǒng)的壓力傳送環(huán)節(jié)等，都可以有效地幫助實(shí)現(xiàn)給排水系統(tǒng)的節(jié)能目的。（2）合理選擇給水加壓措施。適當(dāng)而合理的選擇給水加壓的措施，以減少為給排水而帶來能源浪費(fèi)和消耗。一般來說，主要的加壓措施主要有兩個(gè)方面，第一是合理而有效地利用市政給排水管道網(wǎng)中的壓力余量；此外還要盡可能的使用一些節(jié)能效果顯著的運(yùn)行設(shè)備，例如將無負(fù)壓型供水設(shè)備作為給排水系統(tǒng)的重要組成部分，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于減小能源的損耗，同時(shí)節(jié)約了成本，有助于給排水的節(jié)能目標(biāo)。（3）熱水供應(yīng)合理分配。對(duì)于熱水供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行合理的分配，并結(jié)合實(shí)際的需要，適當(dāng)?shù)木S持熱水溫度及供應(yīng)的連貫性；此外，還可以在使用中注意調(diào)整冷熱水的比例控制，對(duì)于一些不必要的事情，應(yīng)盡量減少對(duì)于熱水的使用，這可可以充分的減少能源的不必要消耗。

3、建筑給排水工程節(jié)水措施

3.1恰當(dāng)選擇用水定額。用水定額是指用水對(duì)象在單位時(shí)間內(nèi)所需用水量的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，它是建筑物給水水量設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。用水定額的數(shù)值需要多次對(duì)用水對(duì)象的實(shí)際用水量進(jìn)行分析計(jì)算，并根據(jù)工程建設(shè)要求與標(biāo)準(zhǔn)等因素綜合確定。生活用水定額通常分為居住區(qū)生活用水定額、住宅生活用水定額、工業(yè)建筑生活用水定額、公共建筑生活用水定額和熱水用水定額等多種類型。建筑的最高日用水量是指一年中建筑的最大日用水量，需根據(jù)建筑物的類型及性質(zhì)進(jìn)行用水定額計(jì)算。其計(jì)算公式為：Qd=m*qd（L/d）其中Qd表示最高日用水量；m表示用水單位的數(shù)量，如人或床位等；qd表示最高日生活用水定額。在實(shí)際給排水工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑性質(zhì)及用水要求選用相應(yīng)的計(jì)算公式確定最高日用水量、用水定額等，以保證在滿足建筑水需求的同時(shí)提高水資源利用效率。

3.2使用變頻調(diào)速水泵。建筑中通常采用水泵與水箱相配合的方式進(jìn)行供水，水泵需先把水提升到高位水箱后才開始向下供水，而為了避免部分用水點(diǎn)超壓還會(huì)加裝相應(yīng)的減壓裝置，再加上電機(jī)頻繁啟閉，從而導(dǎo)致電能大量消耗。因此，在給排水工程中，若使用變頻調(diào)速水泵直接對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行供水，并通過速度調(diào)節(jié)來控制流量、按照水量標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)控制水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，水量需求增加時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加，水量需求減少時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，由此便能減少電機(jī)啟動(dòng)關(guān)閉的次數(shù)，從而降低電能消耗，水罐、水箱等設(shè)備的投資成本也會(huì)相應(yīng)減少。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，若使用變頻調(diào)速水泵供水，節(jié)電率能夠達(dá)到30%～45%，同時(shí)由于變頻調(diào)速泵調(diào)速方式快捷方便、調(diào)速范圍較廣，且運(yùn)行穩(wěn)定、功能可靠，因此其在建筑給排水工程施工中得到較廣泛的應(yīng)用。

3.3合理利用市政水管網(wǎng)壓力。通常市給水管網(wǎng)只能提供有效的承受壓力，這使得供水水壓一般較難滿足較高層建筑的供水要求，所以在某些高層建筑給水系統(tǒng)中通常采用增壓給水技術(shù)，將進(jìn)水裝置直接安裝在貯水池中，再利用水泵將水引入到水罐或水箱中進(jìn)行供水。通常市政給水管網(wǎng)的供水水壓在200KPa左右，到夜晚能夠達(dá)到270KPa的壓力水平，然而由于供水穩(wěn)定性不佳，企業(yè)經(jīng)常會(huì)放棄部分水壓以保證建筑供水的安全性，這在一定程度上造成了電能的浪費(fèi)，特別是當(dāng)貯水池安置在地下層時(shí)，供水壓力會(huì)轉(zhuǎn)換成大量的負(fù)壓，進(jìn)而造成大幅度的資源浪費(fèi)。因此，在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)根據(jù)市政給水管網(wǎng)的水壓狀況，在建筑上部采用水泵加壓供水或水箱供水的方式，并將下閥門與水泵連接以實(shí)行分區(qū)供水，而建筑下部則直接采用市政給水管網(wǎng)供水。這樣一旦市政管網(wǎng)發(fā)生故障，便可開啟閥門，采用水箱或水壓進(jìn)行供水，在保證供水安全性的同時(shí)提高了建筑的節(jié)水性能。

3.4合理的選用低耗管材。我們常用的建筑給水管材一般都是塑料管、金屬管和復(fù)合管材等。過去的管道系統(tǒng)通常運(yùn)用金屬材質(zhì)的管材，這樣就使得二次污染的問題一直得不到有效的解決，從而使得很難保障居民的飲用水質(zhì)量，因?yàn)榻饘俨馁|(zhì)的管材有著容易腐蝕、容易生銹、容易結(jié)垢、容易滲漏等缺點(diǎn)，這可以理解成金屬材質(zhì)管材的四大致命的弱點(diǎn)。如果水中或空氣中的氧氣和鍍鋅鋼管里的鐵發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)，管道的里外都可能會(huì)生銹，并滋生出各種有害的微生物，污染了給水管道中的自來水。最近十多年以來，國(guó)外很多發(fā)達(dá)國(guó)家早已先后建立法律或者建立建筑行業(yè)的規(guī)章以禁止使用鍍鋅鋼管作為飲水輸送管，并提出了全部使用以塑料材質(zhì)的管材為主體的無腐蝕、不生銹、無結(jié)垢、無滲漏的優(yōu)質(zhì)綠色的管材，從根本上解決了自來水管道系統(tǒng)中的二次污染問題。建筑內(nèi)部的排水管道常常用的管材為柔性接口的排水鑄鐵管和塑料管兩大類。UPVC管比鑄鐵管的外表漂亮，而且價(jià)格低廉，但是噪音問題在某些程度上影響了在較高環(huán)境要求的建筑上的推廣使用UPVC管。如果我們只是考慮建筑物的使用功能，排水管道的首選管材就是UPVC排水管，然而在高層和超高層建筑中應(yīng)優(yōu)先考慮采用柔性接口的排水鑄鐵管。

3.5.供水系統(tǒng)與水源選擇。選擇恰當(dāng)?shù)墓┧到y(tǒng)是提高給排水節(jié)能水平的關(guān)鍵手段。對(duì)給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)應(yīng)當(dāng)按照建筑的供水要求、層數(shù)、用途及供水系統(tǒng)的電能消耗等多種因素進(jìn)行確定。對(duì)于高度在100m以下的建筑應(yīng)當(dāng)設(shè)置垂直分區(qū)并聯(lián)供水方式進(jìn)行供水；對(duì)于高度在100m以上的建筑則應(yīng)當(dāng)設(shè)置垂直串聯(lián)供水方式進(jìn)行供水；為避免超壓出流問題，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程條件采取相應(yīng)的減壓和控壓措施，保證各分區(qū)的最不利配水點(diǎn)用水水壓在0.01MPa以上；同時(shí)，為了保護(hù)給水配件不受損壞，每個(gè)分區(qū)的最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓力應(yīng)當(dāng)控制在0.44MPa以下，而居住生活區(qū)的最低衛(wèi)生器具靜水壓應(yīng)當(dāng)不大于0.35Mpa。此外，相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，若配水點(diǎn)靜水壓力在0.15MPa以上時(shí)，水龍頭的流出水量會(huì)超出額定水量的3倍以上，所以在供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)確保水壓符合標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在入戶管的水表位置安裝節(jié)流塞或調(diào)壓孔。

4、建筑給排水工程節(jié)能措施

4.1加強(qiáng)用水控制與計(jì)量。應(yīng)當(dāng)安裝相應(yīng)的專業(yè)監(jiān)控裝置對(duì)系統(tǒng)排水狀況進(jìn)行監(jiān)控，其一方面要具有故障報(bào)警功能，另一方面要能實(shí)時(shí)顯示設(shè)備流量及壓力等運(yùn)行指標(biāo)，并能夠按照集水池水位變化情況自動(dòng)調(diào)整排水泵的開啟數(shù)量；在節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑的節(jié)能規(guī)模與節(jié)能要求配置合理的自動(dòng)化監(jiān)控子系統(tǒng)，利用智能監(jiān)控技術(shù)對(duì)系統(tǒng)水質(zhì)、給水溫度、用水計(jì)量等指標(biāo)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，以確定最佳的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)，使節(jié)能效益達(dá)到最佳；在水量計(jì)量裝置的日常使用中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)檢查與維護(hù)，根據(jù)量程與場(chǎng)所的功能要求選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)量裝置，并對(duì)管道的滲漏問題重點(diǎn)監(jiān)控；在生活用水的控制與檢測(cè)中，應(yīng)當(dāng)使用具有故障報(bào)警與實(shí)時(shí)顯示功能的增壓設(shè)備，且能夠在狀態(tài)監(jiān)控中按照水箱中的水位或回水溫度變化進(jìn)行自動(dòng)切換或聯(lián)鎖啟?？刂?。

4.2合理選擇熱水系統(tǒng)并恰當(dāng)控制溫度。在集中式熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)采取相同的冷熱水系統(tǒng)分區(qū)，以確保每個(gè)配水點(diǎn)的冷熱水壓力相互平衡；在實(shí)施減壓分區(qū)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)布置好冷熱水管道，以保證冷熱水的正常循環(huán)；在溫度控制過程中，應(yīng)當(dāng)按照各類熱水供水管道的保溫條件對(duì)供水溫度進(jìn)行分別控制，以盡可能地降低熱量損失。通常在集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中一般保持加熱設(shè)備的供水溫度在50～60℃之間；當(dāng)僅適用淋浴提供生活用水時(shí)配水點(diǎn)的溫度應(yīng)當(dāng)在40℃以上；且回水管道和環(huán)泵設(shè)施應(yīng)合理布置，同時(shí)控制調(diào)整回水循環(huán)泵的回水溫度，以保證在進(jìn)行非熱水供應(yīng)過程中能夠自動(dòng)關(guān)閉，從而達(dá)到節(jié)能節(jié)水的目的。

4.3準(zhǔn)確確定熱源。在滿足建筑用戶用水需求的過程中，最好采用多種能源互補(bǔ)的方式進(jìn)行熱源選擇；在確定熱源時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)節(jié)能要求，優(yōu)先選擇使用煙氣余熱、廢熱和工業(yè)余熱等，其次再考慮建筑鍋爐房的蒸汽熱和熱水等。

4.4合理可用太陽能以及熱水供應(yīng)。一般情況下建筑物中的熱水供應(yīng)的節(jié)能措施通常有：因?yàn)樵诠艿垒斔蜔崴^程中熱水的熱損耗與供水所要求的水溫是成正比例的，所以通過降低使用要求溫度可以減少熱水輸送過程的熱損失；我們也可以在保證熱水使用量的情況下降低輸送熱水的水流率，從而減少熱水輸送過程的消耗量；也可以使用低能耗的保溫材料輸水管材，在供應(yīng)熱水的過程中降低熱量損失；使用有更高傳熱效率的轉(zhuǎn)換器。我們也要合理的利用太陽能。

5、結(jié)束語

總而言之，節(jié)水節(jié)能是建筑給排水中的重要工程。在建筑給排水設(shè)計(jì)中，在保證外型美觀、使用功能完善等前提條件的同時(shí)也要從節(jié)能減排的角度出發(fā)進(jìn)行合理、科學(xué)的優(yōu)化，同時(shí)依靠科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，通過不斷的采取新材料、新工藝、新設(shè)備來達(dá)到節(jié)能排水的目的，實(shí)現(xiàn)水資源的保護(hù)和可持續(xù)利用，提高人們的生活質(zhì)量。

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