建筑生活给水系统节能\节水探讨

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇建筑生活给水系统节能\节水探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要:本文以广州某商住楼生活给水设计为例,介绍了建筑生活给水系统中节能、节水设计,仅供参考。

关键词:建筑给排水;生活给水;节能;节水;水泵房

1 前言

我国人口众多,人均资源少,进入新世纪以后,随着经济的发展,能源及水资源的短缺形势更加严峻,对经济社会可持续发展将构成严重威胁。因此,在国家实施可持续发展和科教兴国两大战略指导下,针对能源及水资源短缺的严峻态势,党和国家及时提出“开源节流并重,把节能、节水放在突出位置,以提高用能源及水资源的利用效率为核心,全面推行各种节能、节水技术和措施,发展节能、节水型产业,建立节能、节水型社会的目标和任务”,厉行节能、节水,建立节能、节水型社会就成为我国一项基本国策。本文基于广州谋商住楼建筑生活给水设计,探讨一下建筑生活给水中节能、节水问题。

2 项目简介

广州某商住楼,总用地面积为6756m2,总建筑面积59613 m2,地下两层车库,地上一至三层为商业,每层用水当量为15(采用延时自闭冲洗阀),四至三十三层为住宅,分两塔楼,每塔楼每层用水当量47.7,建筑高度99.8m。市政最不利供水压力为0.30MP。

3 选择供水方式

本工程有两种主流的供水方式可供选择:

①市政给水管生活水池各分区变频调速加压泵住户用水点

②市政给水管各分区无负压供水加压设备住户用水点

采用第一种供水方式的优点是一次性投资少,供水方式简单,有可靠的运行经验,供水安全性较高;不足就是占地面积大,不能充分利用市政余压,运行管理费用较高,会造成水质二次污染。第二种无负压的供水方式优点就是就占地面积小,可以充分利用市政余压,运行管理费用会较低,水质无二次污染;缺点就是当前供水设备价格过高,一次投资大,属于新产品,暂无大规模运用经验,供水安全性较低。

经过和甲方多次磋商。考虑到本项目所在地广州车位比较贵,前期物业公司又是甲方关联公司负责,采用了无负压供水设备,节省的面积做车位,以车位费补无负压供水设备价格,以后物业管理可节省运行管理成本。

最后采用地下二层至三层商业采用市政生活管网直接供水,四至三十三层住宅楼采用无负压分区供水设备供水。

4 给水系统分区

四至三十三层住宅跨度有84m,供水方式主要有多泵组并联分区供水、采用减压阀分区供水、多泵组并联分区供水与减压阀分区供水混合使用的供水方式。从理论上讲分区越多,越节能,但实际工程中却不一样,由于水泵的标准化生产及用水量不均匀性。实际用水量非简单的各用水点相加,设计中也不是分区越多越好。

我们对本工程四至三十三层住宅采用分一区、两区、三区的并联供水方式进行计算比较,结果显示分两区并联供水比较经济。可见高层供水并不是分区越多越好,应经过多方案综合比较确定。

5 水泵组选择

①所选水泵应基本在高效区运行 ,切忌 “大马拉小车” 。《建筑给水排水设计规范》 3.8.1 条对给水加压泵的选择作了较明确的规定。

a. “水泵的 Q-H 特性曲线 ,应是随流量的增大 ,扬程逐渐下降的曲线”。即不要选 Q-H 特性曲线凸形弧线的水泵,因这种泵供水压力波动大,出流不稳定,用水时耗水量增大。

b. “应根据管网水力计算进行选泵 ,水泵应在其高效区内运行”。 这一款的要求是水泵的 Q、H 应经计算确定,既要考虑水泵长期使用,叶轮磨损留有一定的富裕量(一般可按 1.05～1.1 的安全系数考虑) ,又不能选泵过大,使水泵 “大拉小车”,低效运行,严重耗能。

c. “调速泵在额定转速时的工作点,应位于水泵高效区的末端”。因调速泵按秒流量选泵,工作点即为达到秒流量时的工况点,而一天中管网出现秒流量的时间是短暂的,水泵大部分时间均在低于秒流量的工况运行,水泵工作点位于高效区末端,就能使水泵最大限度地在高效区运行,节能效果最佳。

②泵组宜多台运行。一般离心泵运行的高效区流量范围为(1～0.5) Q。而实际运行过程中,生活用水随用水人数、生活规律、 用水器具等多因素的变化,用水量极不均匀。尤其是近年来兴建的居住小区,其入住率一般都低于 80 % ,甚至达不到 50 %,但设计时必须按 100 %入住率设计。因此,如果采用变频调速泵组时不考虑这些因素,势必导致运行时水泵效率低下。较好的解决办法是多台大小不同的泵并联运行。晚间用水量极小时可辅以小泵+气压罐供水。水泵的配置可以按下列选择:a.对于用水量不大的单体建筑可选3 台泵,1 台变频、 1 台工频、 1 台备用轮换工作。每台泵的流量可按 60 % q ( q为设计流量)选择。这样水泵在高效段运行时间相对比按流量为 100 % q选泵要多得多。b.对于像小区集中供水这种难以准确计算其用水量的供水系统,可采用大泵、 中泵多台并联并配晚间小泵+气压罐组合供水。运行过程中可以根据小区的入住情况随时调整,尽量避免大马拉小车的低效耗能供水运行状态。

③推荐变压变量的供水泵组。目前工程设计中,绝大部分均是采用恒压变频供水泵组,其耗能不仅因它有部分时间段是低效工作,还因为它的运行只根据流量变化,而未根据压力的变化来相应调节。由水泵、管网特性曲线可知,当管网流量变小时,管网水头损失减小,如果还采用与高峰时期水压供水,用水点给水压力就会增大,会造成耗能,费水。水泵耗能分析工程实践中,如将恒压点移至管网最不利供水点附近(设计时应给电工种提此要求) ,这样就可达到变压变流量的工作状态,起到节能、节水的作用。

本工程根据建筑规模以及建筑的性质我们采用分两区并联供水方式,每区设三台相同主泵(1 台变频、 1 台工频、 1 台备用轮换工作)+1台辅泵+气压罐组合供水。水泵采用变压变量控制。白天用水高峰期采用主泵(1 台变频+ 1 台工频)+气压罐组合供水;当用水下降时采用1台变频主泵+气压罐组合供水;夜间采用辅泵 + 气压罐组合供水。其中设置气压罐有三个作用:一是短暂停电时维持小量供水;二是水泵切换工作时起稳定管网压力的作用;三是系统小流量时,配合小泵联合供水。

6 减压阀设置

减压阀的使用大大地简化了供水系统,节省了建筑面积,在建筑给排水设计中得到了广泛的应用。但在选用过程中应注意选用质量好的产品,因减压阀是供水分区的关键产品,如其出故障,将影响一个区的供水,不仅使该区耗水耗能,还会产生噪声、振动,缩短配水器具的使用寿命或破坏卫生器具和器材。从节能的角度考虑,分区减压阀不宜串联设置,且减压比应符合《建筑给水减压阀应用设计规程》或产品的要求,如比例式减压阀减压比最大为≤4∶1。如超过比例说明阀前压力太高、能耗太大。在这种情况下宜增设供水泵组,减少同一泵组的供水范围。按《建筑给水减压阀应用设计规程》选用减压阀、配套附件不设旁通阀,并应将其设置在便于维护管理的地方。

特别是支管可调式小减压阀的应用,对节能、节水有着非常重要的意义。北京建筑工程学院就此问题做了大量调研分析工作。他们对普通龙头和节水龙头分别进行了实测,普通水龙头半开和全开时,静压值均为0.37MPa,动压值分别为0.24MPa和0.5MPa,最大流量分别为0.42L/s和0.72L/s;节水龙头半开和全开时,静压值均为0.3MPa,动压值分别为0.17MPa和0.22MPa,最大流量分别为0.29L/s和0.46L/s。按水龙头额定流量为0.15L/s进行比较,两种水龙头半开时流量为额定流量的2倍和3倍,全开时流量为额定流量的3倍和5倍。假定一个水龙头一天累计开启时间为20分钟,其出流量和压力分别超过0.15L/s和0.2MPa其浪费水量为216L/d,浪费能量约为0.012KWh,按全国1.5亿个家庭,一家使用一个水龙头计算,如果其中有60%是这样的超标水龙头,则全国日浪费水量1944万m3/d,浪费能源108万KWh,年浪费水量近71亿m3,浪费能源近3.9亿KWh。

从上述水龙头的实测及研究分析和惊人的耗水耗能数字可以看出,限制水龙头前的水压对节能、节水有很大的意义。因此在给水系统设计时,应广泛推广支管减压的措施,如采用质量好的可调式小减压阀等是非常重要的。

本工程设计中分两区并联供水,4~18层为低区,其中4~11层由低区供水主干管引管设一组减压阀减压供水,4~8层、12~15层再设支管减压阀减压供水; 19~33层为低区,其中19~26层由高区供水主干管引管设一组减压阀减压供水,19~23层、27~30层再设支管减压阀减压供水。

7 水龙头选择

水龙头是厨房洗涤盆、卫生间洗脸盆主要给水设施,使用中推荐采用节水型水龙头。节水型水龙头是指具有手动或自动启闭和控制出水口流量的功能,使用中能实现节能、节水效果的阀类产品,这一点从上述实测数据中可明显看出。目前市场上最普遍的陶瓷阀芯水龙头,可以开合数十万次不漏水,与普通水龙头相比,可节水30-50%。在公共建筑中,可采用感应式或延时自闭式节水龙头,节能、节水效果明显。

本工程甲方定位精装修交楼,设计中我们要求住宅采用节水型龙头。商业部分公共卫生间采用感应式节水龙头。

8 大便器选择

座便器采用6L及分格冲水的产品;蹲便器采用手动或脚踏式大便器冲洗阀

9 结束语

建筑生活给水系统节能、节水设计是个复杂的问题,在设计中要注重理论与实际的结合,注重工程设计的可行性。多了解设备厂家,使得设计出来得图纸在工程中具有可行性。

参考文献

[1]上海市建设和管理委员会.建筑给水排水设计规范[S].GB50015-2003.

[2]李玉华,张爱民.高层建筑给水排水设计[M].黑龙江科学技术出版社,2002.

[3]刘振印.建筑给排水节能节水技术探讨[M].中国建筑设计研究院,2004.