高層建築給水系統節能完善策略的論文

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我國對能源的需求量非常大,在世界上屬於能源需求大國,其中建築能耗就佔了我國能源總耗量的1/3左右,而且這個資料還在呈現逐年上升的趨勢。據統計,20世紀70年代末我國的建築能耗在能源總消費量中僅佔10%,可是到了近些年,建築能耗所佔的比例已經上升到了27.6%,並且建築中有99%的建築都存在著不同程度的能耗浪費情況。所以,對於我國這樣缺乏能源的國家來說,不僅要加大對新能源的開發,同時還要注重能源的節約使用。而能源的節約使用,不能僅僅把目光放在對水電等能源的節約和有效利用上,也要注重建築節能工作的發展,對設計工作者提出更加嚴格的要求,建立並完善建築相關的節能技術與標準體系,從而形成我國的建築節能發展模式,開拓好的發展方向。

高層建築給水系統節能完善策略的論文

1.給水系統存在的水量及能量損失狀況

1.1存在超壓出流的現象

對於建築內部,給水系統壓力的確定是指將系統所需的水量能夠輸送到建築物內部最不利用水點,並且保證該最不利點有足夠的流出水頭,即最小服務水頭。為滿足最不利點服務水頭,那麼給水配件前的給水壓力就一定大於該出水點的最低工作壓力,而同時給水配件的出流量也會超過額定的流量,這種現象被稱為超壓出流現象。為了保證最不利點有足夠的服務水頭,這種超壓現象就必然會存在。而這種現象的存在,不僅會破壞給水系統中所用水量的正常分配,還使得閥門和給水龍頭等磨損較快,水量浪費也很嚴重。對於高層建築而言,為了提升這部分無效的水量,還會造成水泵和電能的浪費。

1.2管道老化導致水量浪費

建築內部給水管道的管材一般為塑料和鑄鐵的。這些管材在使用一定時間後都會發生不同程度的老化現象,比如一些水龍頭、水錶和閥門等。這些管道和附件一旦損壞,都會造成水量的浪費。另外,對於一些管道銜接處或法蘭、閥門的連線處等,在長時間的執行下,都有發生漏水現象的可能性。尤其是埋地管道,在外界的壓力下,即使管道破裂漏水也不容易被發現,這樣就會產生大量的浪費。

1.3加壓儲水系統選擇不合理

首先是水泵機組的選型,只為滿足提升水量的要求,而不進行綜合考慮導致資源浪費,這是在高層建築設計中浪費最為嚴重的環節,因為水泵機組的正常運轉全部是靠電能來實現的,而在整個建築給水系統中有95%以上的電能都是用來進行水泵機組運轉的,因此,在進行水泵選型時要格外重視。此外,對於儲水池的問題,現在每座高層建築都需要設消防加壓系統,而一般都會採用各個建築物單獨設計,這就會使得裝置的初期投資和基建費用大大的增加。建成後,每一座儲水池都會儲存大量的水量,而且還要定期換水,這都會造成水資源的嚴重浪費。

1.4給水系統分割槽不當

我國GB50015—2003建築給水排水設計規範(2009年版)3.3.5規定,高層建築的生活給水系統應豎向分割槽,豎向分割槽壓力應符合以下要求:各分割槽最低衛生器具配水點處的靜水壓力不宜大於0.45MPa;靜水壓大於0.35MPa的入戶管(或配水橫管)宜設減壓或調壓設施。可見對於高層建築,在進行給水系統設計時,一定要充分利用市政管網原有的水壓,在此基礎上對高層建築進行合理的系統分割槽。若沒有對給水系統進行分割槽或分割槽時採用的方法不當,這些都會導致系統水壓的能量浪費。

2.高層建築給水系統節能優化措施

2.1充分利用無負壓給水方式

無負壓供水裝置是以市政管網為水源,在使用過程中能夠充分利用市政管網原有的壓力,以連續接力增壓供水的方式進行工作。這種給水方式能夠節約能源,對水質不會產生二次汙染。我們提到的無負壓供水裝置,一般情況下指的是無負壓變頻供水裝置,也被稱為變頻無負壓供水裝置。傳統供水方式都是由市政管網先向蓄水池供水,然後再利用提升裝置將蓄水池中的水供給使用者,這樣一來,市政管網的有壓水在進入蓄水池時就變成了無壓水,提升裝置再將無壓水進行加壓提升供給使用者,從而造成能源的大量浪費。而無負壓供水裝置避免了這種現象的發生,它能夠直接與市政自來水管網銜接,且對市政管網不會產生任何影響,這樣就能夠在市政管網水壓的基礎上進行疊壓供水,大大的節約了能源,而且此係統全封閉,不會產生二次汙染,是一種理想的供水方式。

2.2採取消防水池單獨設計的方法

在實際設計過程中,由於場地等因素的限制,經常會採用生活水池和消防水池合建的方法,但是在應用過程中,由於水池容積較大,水源的`更新週期過長會影響生活用水的水質。另外,由於消防水泵需要定期試執行,即按照相關規定,每月要試水執行5min~10min,來檢查消防泵的執行是否正常,而試執行時的出水,對於生活和消防合建水池來說,這些出水不能夠迴流,因為會影響生活用水的水質,只能外排到室外雨水井,這樣就造成了水資源的浪費。若生活水池和消防水池採用分建,那麼這部分試執行時的出水可直接排入消防水池中,節約了水源。由此可見,生活水池和消防水池分建,不僅能夠保證生活用水的水質,還能夠節約水資源。

2.3充分利用太陽能資源

太陽能屬於一種清潔能源,並且取之不盡,若能夠充分利用,會帶來節能效果。現在設計使用最多就是太陽能熱水器,我國在北緯40°以北地區佔了大多數,這些地區日照時間長,都適合使用並推廣太陽能熱水器。太陽能的利用,對節約電能和熱能都帶來廣闊的前景。2.4合理進行分割槽對於高層建築,由於建築高度太高,垂直管段過長,若不分割槽,會使下層管道系統承受的靜壓過大,所以,在建築物的垂直方向上要按照規範要求進行系統分割槽,每一個供水區域分別成為相對獨立的供水系統,分割槽的同時也節約了水泵提升時消耗的能源。高層建築給水系統分割槽方式可分為串聯分割槽、並聯分割槽和減壓分割槽三種方式。工程設計中應根據實際情況,按照供水安全、技術先進、經濟合理的原則來確定。

3.結語

在實際工程中,如何確定合理的供水方案,應依據使用者對水質、水壓和水量的要求,結合室外管網所能提供的水質、水壓、水量的情況,衛生器具及消防裝置在建築物內的分佈,使用者對供水安全可靠性的要求因素,經濟技術比較後綜合確定。對於高層建築,可以充分利用無負壓供水方式,這樣既不會產生二次汙染,又可以充分利用市政管網的水壓進行供水。對於儲水池,生活水池和消防水池最好應分開設定,這樣不僅節省了執行維護的費用,還節約了水資源。另外,在條件允許的情況下要充分利用太陽能這種新型能源,除了現有的太陽能熱水器外,可進一步開發新的產品和利用形式,以達到很好的節能效果。最後,對於高層建築,應根據其自身特點,進行合理的給水系統的分割槽,這樣既可以充分利用市政管網的水壓,也可以保護高層建築有壓管道,使節能技術充分展現在現代建築物的設計中。