【摘 要】隨著節(jié)約型社會(huì)的建設(shè),節(jié)能節(jié)水的地位日趨重要!本文結(jié)合多年工作實(shí)踐,針對(duì)建筑給排水的節(jié)水節(jié)能提出一些觀點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】給水系統(tǒng);熱水系統(tǒng);節(jié)水節(jié)能
目前我國(guó)能源的供應(yīng)日趨緊張,而且水資源非常匱乏,淡水資源的人均占有量?jī)H為世界平均水平的 1/5。而我國(guó)又是一個(gè)高能耗的國(guó)家,特別是建筑能耗均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家。而建筑給排水的能耗主要是給水、排水、消防供水、生活熱水、循環(huán)用水、重復(fù)用水等需要的能耗,其中生活熱水所需的能耗所占比例是最大的。因此以下針對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)提出一些應(yīng)該考慮的問題以及解決的方法。
一、給水系統(tǒng)
(一) 合理的供水分區(qū)及供水系統(tǒng)的選用
1.合理確定供水分區(qū)。在滿足使用要求的前提下,充分利用市政壓力供水。高層建筑的供水系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行分區(qū),分區(qū)減壓閥的設(shè)置,從節(jié)能方面考慮,盡量不串聯(lián)設(shè)置,單個(gè)減壓閥減壓值不宜過大,可調(diào)式減壓閥壓差不應(yīng)>0.4MPa,比例式減壓閥減壓比不宜>3:1。在超過本值時(shí)宜增設(shè)供水泵組,減少同一泵組供水范圍,減少能耗的浪費(fèi)。推薦支管減壓作為節(jié)水節(jié)能的重要措施,推薦支管的工作壓力限值為0.15MPa,靜水壓力限值為0.25MPa,壓力超過限值時(shí),采取減壓措施。
2.在供水系統(tǒng)的選用時(shí)應(yīng)開拓思路,作細(xì)致的計(jì)算,充分利用市政壓力,盡量避免水泵在低效段工作,以達(dá)到節(jié)能的目的。
(二) 合理應(yīng)用變頻供水設(shè)備
1.變頻系統(tǒng)主要有恒壓變量變頻及變壓變量變頻,有條件時(shí)應(yīng)盡量將恒壓點(diǎn)移至最不利用水點(diǎn)附近,形成變壓變量系統(tǒng),較為節(jié)能。
2.變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能是有前提的。目前變頻一般改變頻率,頻率最小可變?yōu)?5Hz,即轉(zhuǎn)速最低應(yīng)維持50%以上,一般離心泵運(yùn)行的高效區(qū)流量范圍為(1~0.5)Q。在供水曲線低于上述限制區(qū)段時(shí),應(yīng)設(shè)置穩(wěn)壓泵,對(duì)于極小供水流量持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),還應(yīng)增設(shè)氣壓罐。供水 H=△Z+SQ2,對(duì)于供水高程區(qū)間較大時(shí),節(jié)能越不明顯,因此適當(dāng)分區(qū)是必要的。
3.在變頻供水裝置中,水泵的選用十分重要。應(yīng)讓水泵基本在高效區(qū)運(yùn)行,選用Q-H特性曲線隨流量的增大,揚(yáng)程逐漸下降的曲線,在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的工作點(diǎn),應(yīng)位于高效區(qū)的末端。泵組宜多臺(tái)運(yùn)行。對(duì)于用水量不大的單體建筑可選三臺(tái),一臺(tái)變頻、一臺(tái)工頻、一臺(tái)備用輪換工作。每臺(tái)泵流量按設(shè)計(jì)流量的60%選擇。對(duì)于小區(qū)集中供水,可采用大泵、中泵多臺(tái)并聯(lián)并配夜間小泵加氣壓罐組合供水,在運(yùn)行過程中根據(jù)用水量隨時(shí)調(diào)整。對(duì)于冷卻塔補(bǔ)水等有規(guī)律的供水,可在變頻裝置中結(jié)合配置工頻泵供水。
(三) 合理應(yīng)用疊壓供水設(shè)備
1.疊壓供水設(shè)備因能充分利用市政管網(wǎng)的壓力所以節(jié)能,但基本沒有儲(chǔ)備水量,在市政管網(wǎng)條件好時(shí),優(yōu)先使用。而且,對(duì)于間歇式供水的單位,有水質(zhì)的優(yōu)勢(shì)。由于受市政供水條件制約,供水管網(wǎng)經(jīng)常停水及水壓波動(dòng)大的地區(qū)不能使用,目前應(yīng)用本技術(shù)尚需經(jīng)當(dāng)?shù)毓┧块T的同意。
2.疊壓供水設(shè)備設(shè)計(jì)選泵時(shí)應(yīng)明確市政管網(wǎng)可利用的水壓,否則水泵的低效工作更嚴(yán)重,反而變成耗能產(chǎn)品。同時(shí),應(yīng)校核在泵組進(jìn)水口工作壓力波動(dòng)范圍內(nèi),主泵宜均在高效區(qū)運(yùn)行。
(四) 節(jié)水器具及儀表的采用
1.生活用水器具均應(yīng)采用節(jié)水型衛(wèi)生器具,其產(chǎn)品的技術(shù)性能應(yīng)符合國(guó)家城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《節(jié)水型生活用水器具》CJ164- 2002 的要求,不應(yīng)選用違反強(qiáng)制性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)條文規(guī)定的生活用水器具。
2.管材選用時(shí)應(yīng)考慮安全衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)可靠、施工便捷,應(yīng)考慮綜合效益,特別是經(jīng)濟(jì)性不應(yīng)只考慮第一次投資,還應(yīng)考慮使用過程的運(yùn)行費(fèi)用。采用新型管材,減少漏水可能,延長(zhǎng)使用壽命,同時(shí),減少阻力損耗及熱損失,也可達(dá)到節(jié)水、節(jié)能的目的。公共衛(wèi)生間推薦使用非接觸水嘴和便器沖洗閥,盡量不采用無(wú)控制,長(zhǎng)流水的花管小便槽。公共浴室、淋浴間等推薦刷卡用水,冷熱水應(yīng)采用單把調(diào)溫龍頭,有條件的地方,可采用高位混和水箱供水。
二、熱水系統(tǒng)
(一) 熱源的選擇
1.熱水的制備占熱水系統(tǒng)的能耗85%以上,因此熱源的選擇十分重要。局部熱水供應(yīng)的熱源在有條件的地區(qū)和建筑應(yīng)優(yōu)先采用太陽(yáng)能、空氣源熱泵,其次選用電、燃?xì)獾葻嵩础T诓捎秒娔茏鳛闊嵩磿r(shí),宜采用貯熱式,以降低用電功率。
2.熱泵采用逆卡諾循環(huán),性能系數(shù)(COP)可達(dá)3.5-4.0,即能量的1/4左右靠電力輸入,3/4左右來自自然,減少一次能源的消耗,不排熱風(fēng),會(huì)降低熱島效應(yīng),對(duì)環(huán)境有利。因此可推廣使用。熱泵包括水源、空氣源及地源熱泵三種,目前最常用的是空氣源熱泵機(jī)組。
(二) 系統(tǒng)的合理選擇與設(shè)計(jì)
1.規(guī)范的熱水用水定額可按低限值采用。最大時(shí)用水量有兩種計(jì)算方式:均最大時(shí)疊加、主要用水對(duì)象最大時(shí)加其它用水對(duì)象平均時(shí),應(yīng)分析采用,其相差約30%。
2.在滿足配水點(diǎn)最低水溫要求的條件下,適當(dāng)采用低的供水溫度,可節(jié)約能耗。對(duì)于局部溫度要求高的部位,建議二次加熱。
3.對(duì)于空氣源熱泵系統(tǒng),無(wú)輔助熱源應(yīng)按最冷月平均氣溫和設(shè)計(jì)小時(shí)平均秒供熱量選擇空氣源熱泵機(jī)組。
4.合理設(shè)置熱水回水管道,保證循環(huán)效果,節(jié)能節(jié)水。注意單棟建筑的循環(huán)水管宜采用同程布置方式。小區(qū)集中供熱的循環(huán)水管可不采用同程布置方式,單棟建筑回水干管與總回水干管采用導(dǎo)流三通連接,可適當(dāng)增加分循環(huán)泵,以增加循環(huán)效果。
5.熱水系統(tǒng)的運(yùn)行管理:由于季節(jié)變化,熱水用水量變化大,同時(shí),太陽(yáng)能及空氣源熱泵機(jī)組受環(huán)境影響較大。因此,熱水系統(tǒng)的運(yùn)行管理對(duì)于節(jié)能的影響較大,應(yīng)加強(qiáng)管理,摸索出不同季節(jié)合理的運(yùn)行方式。
三、其他給排水系統(tǒng)
(一) 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)
1.冷卻塔選用首要考慮濕球溫度,隨著濕球溫度的降低,冷卻塔效率提高較快。一般每差1℃,冷卻塔容量差14~17%?,F(xiàn)有冷卻塔選型時(shí),不少設(shè)計(jì)人員傾向于加大,實(shí)際上,循環(huán)冷卻水量的加大,會(huì)造成造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用的增加。在循環(huán)冷卻水量不變時(shí),冷卻塔選型不是越大越好。
2.循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用自控系統(tǒng)時(shí),若冷卻塔、循環(huán)加壓泵與冷水機(jī)組匹配合理,采用冷卻水溫差控制設(shè)備開啟臺(tái)數(shù),可以節(jié)能運(yùn)行。
3.冷卻塔布置時(shí)應(yīng)盡量考慮夏季主導(dǎo)風(fēng)向。同時(shí),避開熱源、煙氣及廢氣的出口。冷卻塔布置應(yīng)配合廠家留足進(jìn)風(fēng)口,增加冷卻塔的工作效率。冷卻塔補(bǔ)水量包括蒸發(fā)損失水量、排污損失水量和風(fēng)吹損失水量。應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)冷卻塔,讓蒸發(fā)效率高,并減少漂水量。
(二) 分質(zhì)供水的概念和給水的循環(huán)使用
1.分質(zhì)供水就是根據(jù)不同用途的水質(zhì)要求來供水,目前民用建筑主要有飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、景觀用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等。在使用時(shí),可根據(jù)需要供水,由于水質(zhì)要求高的一般用水量較小,這樣,水處理較為節(jié)能。
2.分質(zhì)供水就為給水的循環(huán)使用提供了可能。如設(shè)置中水回用系統(tǒng),就是收集較為潔凈的生活廢水,經(jīng)處理后作為雜用水使用,減少用水量。
(三) 雨水利用系統(tǒng)
1.采用雨水初期棄流技術(shù),收集較為潔凈的中、后期雨水,雨水經(jīng)過不同的水質(zhì)處理工藝,可達(dá)到不同的使用要求??捎糜诰坝^補(bǔ)水、沖廁、綠化、洗車等使用。具有良好的節(jié)水效能,開辟了新水源。
2.采用雨水入滲技術(shù),設(shè)置滲透式雨水井、雨水口、雨水溝、滲透管等產(chǎn)品,加強(qiáng)雨水的滲透效果,充分補(bǔ)充地下水,同時(shí),還可以調(diào)節(jié)地表徑流,減輕市政雨水排水的壓力,減少洪澇,實(shí)現(xiàn)雨水的資源化,使水文循環(huán)向著有利于城市生活的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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