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2010-10-12 10:14 來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
建筑節能是我國經(jīng)濟發(fā)展中的重要國策。建筑給水排水的節能就是在建筑物的規劃、設計、新建(改建、擴建)、改造和使用過(guò)程中,執行建筑節能標準,采用節能型的建筑技術(shù)、工藝、設備、材料和產(chǎn)品,提高系統效率和保溫隔熱性能,加強建筑物用能系統的運行管理,利用可再生能源,在保證建筑物給排水功能和環(huán)境質(zhì)量的前提下,減少給水排水系統的能耗。建筑給水排水的能耗雖然在建筑能耗中所占的比例不大,但降低其使用能耗、提高能源利用效率,有利于節約用水、改善設計系統的效率、保護環(huán)境。因此,重視建筑給水排水節能的途徑,對研究建筑節能將有積極的意義。
1 建筑給水排水節能的依據
建筑節能設計標準是建設節能建筑的基本技術(shù)依據,是實(shí)現建筑節能目標的基本要求,其中強制性條文規定了主要節能措施、熱工性能指標、能耗指標限值,考慮了經(jīng)濟和社會(huì )效益等方面的要求,必須嚴格執行。建筑給排水專(zhuān)業(yè)在建筑節能設計中主要所依據的法規、規范、標準有:《中華人民共和國節約能源法》、《中華人民共和國建筑法》、《中華人民共和國可再生能源法》、建設部《民用建筑節能管理規定》、《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005、《公共建筑節能設計標準》DBJ 01-621-2005(北京地方標準)、《公共建筑節能設計標準》DGJ08-107-2004 (上海地方標準)、《民用建筑節能設計標準》JGJ26-95、《住宅建筑規范》GB50368-2005、《住宅建筑節能檢測評估標準》DG/TJ08-801-2004(上海地方標準)、《住宅設計標準》DGJ08-20-2007 (上海地方標準)、《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003、《建筑給水排水與采暖工程施工質(zhì)量驗收規程》GB50242-2002、《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統應用技術(shù)規范》GB50364-2005、《污水再生利用工程設計規范》GB50335-2002、《建筑中水設計規范》GB50336-2002、《城市污水回用設計規范》CECS61-1994、《建筑與小區雨水利用工程技術(shù)規范》GB50400-2006、《節水型生活用水器具》CJ164-2002、《綠色建筑評價(jià)標準》GB/T50378-2006 等。目前涉及建筑給水排水方面的節能標準并不多,但隨著(zhù)節能要求的提高,建筑給水排水的節能將逐步得到提高,標準也將不斷完善。
2 建筑給水排水節能的主要途徑
2.1 給水
合理確定用水量(包括冷水、熱水及其他等用水)的定額。嚴格執行《建筑給水排水設計規范》中的生活用水量定額標準,并非用水量越高越好。理設計建筑給水系統。主要可通過(guò)下列方法實(shí)現:充分利用市政管網(wǎng)的壓力,直接供水;合理進(jìn)行豎向分區,平衡用水點(diǎn)的水壓;采用并聯(lián)給水泵分區,盡量減少減壓閥的設置;推薦支管減壓作為節能節水的措施,減小用水點(diǎn)的出水壓力;合理設置生活水池的位置,盡量減小設置深度,以減少水泵的提升高度;優(yōu)先考慮水池- 水泵- 水箱的供水方式。推廣采用節水的衛生器具。如限制衛生器具的流出水頭、紅外線(xiàn)感應龍頭和便器等,不應采用無(wú)控制花管、長(cháng)流水的小便槽。合理采納變頻調速泵組供水。當采用變頻泵供水時(shí),應優(yōu)先采用變頻變壓變流量的給水方式,其節能效果要優(yōu)于變頻恒壓變流量的給水方式;當采用變頻恒壓變流量時(shí),工作壓力的設定應接近水泵工頻運行時(shí)高效段揚程的下限;工作水泵應選用2 臺或2 臺以上,不同級配工作泵的流量宜以1/2 的流量梯變,宜采用大小水泵搭配的形式,并設氣壓罐小流量給水。當市政條件允許時(shí),宜采用疊壓供水設備。具備條件的,應當至少選擇一種可再生能源(指風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地熱能、海洋能等非化石能源),用于建筑物的熱水供應。熱水水源的利用可采用太陽(yáng)能、水源熱泵、地源熱泵技術(shù)。在采用水源熱泵、地源熱泵技術(shù)時(shí),不得對水體和土壤造成污染和浪費。如利用地下地溫地源自動(dòng)供暖制冷系統,就是通過(guò)表層地下水為載體,或將盤(pán)管埋在土壤中以盤(pán)管內流動(dòng)的介質(zhì)為載體,將這些地溫熱源輸送到水源熱泵進(jìn)行能量轉換,冬季輸出45 ~65 ℃的熱水。在太陽(yáng)能的利用上,有條件的可采用太陽(yáng)能蓄熱技術(shù),太陽(yáng)熱水系統的工程參數應結合建筑所處的地理位置確定。太陽(yáng)能熱水器的循環(huán)可采用強迫式、自然式循環(huán)太陽(yáng)能熱水器和直流式太陽(yáng)能熱水器。太陽(yáng)能熱水器應有溫控裝置,并應合理控制和設定熱水的溫度。太陽(yáng)能熱水系統的熱能再利用與節水技術(shù)還應相互結合。太陽(yáng)能熱水器可作為熱水供應的預加熱措施,可設在其他熱交換器的前端。熱水系統宜機械循環(huán)以滿(mǎn)足用水點(diǎn)的節水要求。合理設計熱水供應系統。加強余熱的回收和利用(包括工業(yè)余熱、廢熱、煙氣余熱、蒸凝結水、熱風(fēng)能量的回收和梯級利用),有條件的地區可采用城市熱網(wǎng)或區域性鍋爐房的熱水或蒸氣作熱源?刹捎脤(zhuān)用的蒸氣或熱水鍋爐制備熱源,也可采用燃油、燃氣熱水機組制備熱源或直接供應生活熱水。當地電力供應較富裕的地區或鼓勵夜間使用低谷電的政策時(shí),可采用電能作為熱源或直接制備熱水。從技術(shù)可靠、經(jīng)濟適用的角度出發(fā),應合理配置組合各種不同熱源的比例關(guān)系。對集中熱水系統遠距離的少量供熱點(diǎn)可采用局部加熱方式;對不同場(chǎng)所可采用不同的熱源形式。熱水供應系統儲水溫度宜控制在55~60 ℃。應合理確定熱水用水量定額、耗水量、耗熱量、供水水溫、水質(zhì)等熱水系統的基本設計參數。熱水供應管網(wǎng)宜采用同程回水的給水方式。當采用電作為熱源時(shí),宜采用儲熱式電熱水器,以降低耗電功率。熱水供應系統宜縮短熱水的給水時(shí)間,增加機械循環(huán),并平衡冷熱水的水壓。對于適合熱電聯(lián)供技術(shù)的工程,應優(yōu)先考慮。
2.2 排水和雨水
、倥潘畱M量采用重力排水的方式。②污廢水管道的敷設應就近排放,并應避免壓力提升。③中水的利用。④利用空調凝結水排水。⑤蒸汽凝結水的回收利用。⑥雨水的收集和綜合利用。
2.3 冷卻水和消防給排水
冷卻水宜循環(huán)利用,提高水的重復利用率。在水源條件許可的情況下,可采用江水、河水、湖泊水、海水、地下水等作為循環(huán)冷卻水。合理選擇冷卻塔。在空氣濕球溫度較低的干燥地區,可通過(guò)設計計算來(lái)適當提高冷卻水進(jìn)出水溫差,以減少循環(huán)水量和循環(huán)水泵的能耗,縮小循環(huán)管道的管徑。合理布置冷卻塔。保證冷卻塔之間的距離,有良好的氣流組織條件,避免影響冷卻塔的散熱效果。針對不同的循環(huán)冷卻水水質(zhì)應采取化學(xué)(殺菌、滅藻等)、物理(過(guò)濾)的水處理方法,具有緩蝕、阻垢的水處理功能,減少管道和機組內的結垢、腐蝕。在一定的條件下,設置合用消防水箱,以減少消防水箱的清洗用水。利用消防試驗排水,將消防排水返回到消防水池。增加消防水池、消防水箱的水處理設備。
2.4 自動(dòng)控制和計量
建筑中宜設置建筑給排水自動(dòng)化的監控系統(溫度設定與控制、水池、水箱的報警和監控)。變頻泵供水方式宜采用管網(wǎng)末端壓力表控制水泵轉速的運行方式。針對不同需要場(chǎng)所及使用條件,應加強給水用水量計量。住宅應設分戶(hù)水表計量用水。居住建筑節能改造應當安設分棟用熱計量和供熱系統調控裝置。公共建筑應當設計并安裝用熱計量、室內溫度調控、多表遠程操控系統和供熱系統調控裝置。冷卻水補充水、鍋爐補充水、綠化用水、水景補充水、游泳池補充水、蒸汽應分別設置水表計量。其他需要獨立計量的管道系統(如道路澆灑用水、汽車(chē)沖洗用水、地面沖洗用水等)宜設水表計量。企事業(yè)單位、學(xué)生宿舍的公共浴室、淋浴間等宜刷卡(或采用紅外線(xiàn)、腳踏開(kāi)關(guān))來(lái)用水。
2.5 其他
在設備、材料的選用中,應選用節能型、節水型等節能高效的產(chǎn)品,應禁用淘汰產(chǎn)品。宜推廣化學(xué)建材,并執行國務(wù)院建設行政主管部門(mén)制定并公布的建筑節能新技術(shù)、新工藝、新設備、新材料、新產(chǎn)品推廣目錄以及限制或者禁止使用能耗高的技術(shù)、設備、材料和產(chǎn)品的目錄。節水、節能型產(chǎn)品如:噴射式和壓力流沖擊式的節水大便器(沖水量≤6 L/ 次)、免水沖小便器、陶瓷片密封水嘴、紅外線(xiàn)感應節水裝置、自力式平衡壓力恒溫混水閥、節能型熱交換器、飄水量小省電型冷卻塔、太陽(yáng)能熱水器、高效率的水泵等;淘汰產(chǎn)品如:多層住宅、多層公共建筑的生活給水管道禁止設計、使用鍍鋅鋼管;小區建設工程中禁止設計、使用埋地鑄鐵排水管和水泥排水管;城鎮新建住宅中淘汰砂模鑄造排水鑄鐵管。在工業(yè)建筑中,應采用節水、節能的生產(chǎn)工藝和設備。注意加強設備與管道的保溫,應選用理化性能優(yōu)良的保溫材料,并確保有效的絕熱層厚度。生活熱水管管道的經(jīng)濟絕熱層厚度可參考表1.對于管內介質(zhì)溫度在7 ℃常溫時(shí),采用柔性泡沫橡塑的設計厚度應按防結露要求計算確定;對于管內介質(zhì)溫度0~95 ℃的熱水管道不適宜采用柔性泡沫橡塑材料保溫。
在水泵的設計選擇中,運行工況點(diǎn)應落在Q-H水泵曲線(xiàn)的高效端中,變頻泵的選用工況點(diǎn)宜落在高效端的右側。熱水鍋爐、熱水器、熱交換器等設備應高效率、節能,應采用優(yōu)質(zhì)的閥門(mén)、浮球閥等配件。在綠化用水中,盡量采用非生活飲用水,可采用雨水、中水等雜排水;盡量利用室外管道內水的余壓供水;綠化用水宜采用滴灌、噴霧等節水技術(shù)。在道路澆灑用水中,盡量采用非生活飲用水,可采用雨水、中水等雜排水,盡量利用室外管道內水余壓的供水方式。在汽車(chē)沖洗、地面沖洗用水中,盡量采用非生活飲用水,可采用雨水、中水等雜排水,并對沖洗用水回收利用。在游泳池用水、水景用水中,盡量循環(huán)使用,設置水處理裝置。
3 建筑給排水節能與功能、節水、經(jīng)濟的關(guān)系
3.1 節能與功能
建筑給排水節能應用技術(shù)是綜合應用的工程技術(shù)。在追求節能的同時(shí),需要滿(mǎn)足建筑給排水設計的基本功能要求,不能顧此失彼,失去功能要求的節能是沒(méi)有意義的。不要出現以節約能源和節約用水的名義做出一些既不節能、節水,也不環(huán)保的措施。問(wèn)題解決的根本還在于節能價(jià)值觀(guān)的調整,設計應該樹(shù)立一種全面的系統價(jià)值觀(guān)念。建筑給排水節能的關(guān)鍵是從系統的設計抓起。合理的系統設計需要既滿(mǎn)足使用功能又滿(mǎn)足節能要求。節能需要多種技術(shù)的綜合應用,結合建筑的特點(diǎn)、地區的具體情況采取不同節能方式的組合。雨水收集與砂基滲水磚應用技術(shù)、生態(tài)污水處理系統與中水回用應用技術(shù)就是建筑給排水節能與功能處理得較好的方式之一。同時(shí),也需對因節能引起設計功能變化的問(wèn)題進(jìn)行處理。變頻調速技術(shù)(如變頻增壓給水設備等)節省了建筑所耗電能,但由此產(chǎn)生的高頻諧波,對內壓較低的電器易產(chǎn)生沖擊而造成損壞,其節省能耗產(chǎn)生的經(jīng)濟效益可能還不足以彌補損失。
3.2 節能與節水
建筑給水排水的節能技術(shù)也是綜合節水技術(shù),建筑給水排水的節能、節地、節水和節材潛力很大。建筑給排水的節能和節水是相互聯(lián)系的,在節水的同時(shí)往往也能達到節能的目的。建筑給水排水的節能是重點(diǎn)降低長(cháng)期使用時(shí)的總能耗,節水是重點(diǎn)考慮水資源的循環(huán)利用,節材是重點(diǎn)研究新型工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化道路。對生活水池的大小盡量按經(jīng)濟、節地、節能的原則設計,從節水的角度出發(fā),生活水池內采用釉磁涂料涂刷或采用不銹鋼材料,確保衛生、減少水箱的污染和換水次數,以達到減少水資源的浪費,達到節能的目的。采用新型給水管道,如塑料管、不銹鋼管、襯(涂)塑鋼復合管等,同樣是在節約用水的同時(shí),也節約了材料和能源。在居住區排水中應用塑料檢查井技術(shù),還可達到節地的目的。
3.3 節能與經(jīng)濟
建筑給水排水的節能是需要經(jīng)濟的投入,特別是建設初期。節能應強調建筑整體的效益,根據功能目標、使用性能、經(jīng)濟效益達到預期的目的。事實(shí)上,節能是一個(gè)相對的概念,經(jīng)濟問(wèn)題也是需要考慮的,節能的經(jīng)濟性可以通過(guò)一定時(shí)期的運行來(lái)得到經(jīng)濟回報。對于工程項目中建筑給排水有明顯節能效果的技術(shù)措施,應進(jìn)行節能量、投資額和投資回收期進(jìn)行必要的經(jīng)濟技術(shù)分析。設計在考慮技術(shù)、經(jīng)濟效益的同時(shí),還應該充分考慮節能的先進(jìn)性。
3.4 節能與運行管理
建筑給水排水的節能需要加強與運行管理相結合。節能不僅僅停留在設計階段,用能系統的維護管理對節能有必不可少的作用。節能需要運行管理單位定期對建筑物用能系統進(jìn)行維護、檢修、監測、保養及更新置換,及時(shí)清除系統故障,保證用能系統處于節能狀態(tài)運行。分級配置給水計量表具,保證項目投運后能源消耗量的統計和管理的需要。日常運行能耗的降低是給排水節能的重要部分之一。合理安排運行方式和時(shí)間也可節能。如改變洗衣房的排班時(shí)間,利用電費峰谷的差異,節省電費。建筑給水排水節能的途徑是多樣化的,建筑節能不僅僅在于建筑的外墻、采暖和空調、照明,給水排水的節能也是有一定的作用。雖然建筑給排水在節能總量上有一定的局限性,但積土成山,風(fēng)雨興焉;積水成淵,蛟龍生焉;勿以善小而不為,推廣建筑給水排水的節能不僅是可取的,而且也一定能為建筑的節能降耗做出貢獻。
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