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建筑节能减排措施范文1
[关键词] 煤矿建筑; 节能改造; 被动式技术
1 被动式节能技术概述
“被动式煤矿建筑设计”中“被动”原意为:顺从、诱导、顺其自然,由英文“Passive Building Design”转译而成。被动式煤矿建筑设计理念就是尽量不使用常规能源,而只利用自然界的阳光、风、温度、湿度等可再生资源,从规划、设计等环节配合以实际环境特征进行改善和创造出舒适健康的居住条件。它所强调的是:设计方法要根据当地气候条件进行合理组织,充分考虑煤矿建筑的居住功能和形式要求等。
在国内外很多传统的煤矿建筑中也有较多采用被动式节能设计策略,虽然这些国家地理位置不同,但在相似的气候条件下,煤矿建筑形式却非常相似。正如“形式追随气候”的说法一样,即使这句论断不完全正确,但是在物质技术资源极其匮乏的条件下,想要拥有舒适健康的人居环境,就得充分依靠煤矿建筑本身来实现,这就使得煤矿建筑必须和外界环境相融合,最大限度的利用自然为人类提供的物质条件,减小气候对煤矿建筑热环境的不利影响。和被动方式相对应的是主动是煤矿建筑技术,主动式煤矿建筑技术是依靠对可再生资源的直接利用或者通过机械设备对可再生资源利用为煤矿建筑内部供冷或供暖。被动式节能技术的合理运用可以为煤矿建筑所有者和使用者带来很大好处:
(1)运行能耗:全年较低的能源消耗;
(2)投资:生命周期成本低,经济回报高,相对于未来能源价格的上涨又有很高的经济独立性,这些将导致更高的使用率和满意度,随之而来的是较高的煤矿建筑价值和较低的风险。
(3)舒适性:更好的热舒适性,减少对产生噪声的机械设备的依赖;
(4)工作效率:增加的日照,高质量馆内光环境可以提高生产效率;
(5)维护费用:减少对机械系统的依赖,从而降低煤矿建筑维护成本;
(6)环保:降低对不可再生能源利用和对化石燃料的依赖。
2 绿色煤矿建筑的选址设计
煤矿建筑强调“天人合一”和“因地制宜”的生态思想,所以在绿色建筑的设计中应该要兼顾节能和节地两个方面。选址好的建筑地址,根据地形地貌的状况来设计绿色建筑,可以使用自然通风,影响其内外环境并节约大量的空调耗能。因为冬天冷空气会对建筑物产生“霜冻”的影响,所以绿色建筑不应该被放在洼地、山谷之地,这样会使其用于采暖的耗能提高。要实现提高建筑节能和采暖效率的水平,必须把绿色建筑置于避风、向阳之地。
特殊的建筑用地如坡地,主要是从太阳辐射和通风两个方面对建筑节能产生影响的。如果坡向朝南不仅有利于建筑在冬季的时候可以接受到太阳的辐射,而且能够提高其容积率;坡向如果和主导的夏季风方向相同,能够使建筑通过自然通风进行散热;坡向朝北能够使建筑间减少南向的日照遮盖。由于夏热冬冷地区的气候特征,所以坡地选址时应该主要明确是否夏季能够自然通风,冬季能够通过太阳得热。毫无疑问,位于向阳的山腰上是最佳的建筑位置。
绿色建筑附近如果有大面积的水面,则可以使自然环境得到改善。主要是对热环境和自然通风产生影响。当地各种资源散发的热量在水面上可以使其温度发生改变,不仅仅有利于稳定周围环境的温度,还能够产生微风,使人们的生活环境较舒适。
绿色建筑选址对外部条件环境的安全有重要的影响作用,并且它对周围环境的规定比较明确,如:地磁适中、土质良好、避开会出现自然灾害和有电磁辐射的地区等等。另外,要注意的是选择绿色建筑用地时,要遵循天人合一的理念,保护周围已有的生态环境,避免对原有的自然条件和设施产生不利的影响。绿色建筑的基本原则中包括不能对建筑周边环境有破坏作用。我们可以通过利用建设被废弃的地区,变废地、荒地为可使用的建筑用地,或者开发地下空间,从而提高土地的利用率和环境质量,有利于达到节地的目标。
3 煤矿建筑节能改造新措施
3.1 被动式太阳能煤矿建筑采暖
被动式太阳能煤矿建筑无需机械设备就可以获得太阳能采暖,而主动式则相反。被动式太阳能采暖是将煤矿建筑朝向和周围自然、人文环境进行合理组织分布,对外部体形和内部空间做相应的技术处理,同时恰当的选择煤矿建筑材料进行结构构造,来获得热量,解决冬季煤矿建筑物采暖的问题。按照对传热获取方式的不同被动式太阳能煤矿建筑采暖,可以分为:①直接式;②间接式;③混合式.
(1)直接式
直接式是被动式采暖系统中最简单的形式。这种方式与一般煤矿建筑的外形基本相同,外部艺术处理也灵活,不需额外增加特殊的集热装置,最容易推广使用。房间本身是一个集热、储热体。在夏季白天太阳光透过南向玻璃窗进入馆内,地面和墙体吸收储蓄热量,其表面温度逐渐升高,所吸收的热量一部分以对流的方式供给馆内空气,一部分以辐射的方式与其它周围结构内表面进行热交换,还有一部分则是由墙体和地板把热量传入馆内储存起来。在冬季没有日照时,被吸收的热量释放出来,加热馆内空气,维持室温,其余热量则传递到馆外。直接式获取太阳能集热方式,适用于与立面结合,能够创造出简约、现代的立面效果。
(2)间接式
在采暖期,间接式有附加阳光间和特朗伯集热墙两种较实用的形式。特朗伯集热墙是近些年发展起来的一种外墙集热系统。特朗伯墙是将集热墙向阳外表面涂以深色的选择性涂层加强吸热并减少辐射散热,它吸收了最古老的利用厚厚的热惰性煤矿建筑材料来维持馆内温度这些传统的做法,但是又具备自身更轻便和较高热效率及更主动的适应气候变化的能力,使得该墙体成为集热器和储热器。冬季白天,通过被加热的空气间层中的空气,经由墙顶和底部透气孔向馆内供暖。冬季夜间主要依靠墙体白天自身的蓄热向馆内传递热量,维持馆内温度。
(3)混合获取方式
综合以上通过窗体直接吸收热量的直接式和运用阳光收集器的间接获取太阳能方式,使房间内部更加有效的吸收太阳辐射热,促进馆内热量的高效可控循环。
3.2 提高窗户玻璃的隔热能力
窗户是煤矿建筑物内外热交换最活跃的部位,窗户可以造成的热损失为煤矿建筑墙体的5~6倍。窗户能耗是整个煤矿建筑总的能耗的2/5,由此可见控制好玻璃门窗的传热是整个煤矿建筑节能的重要一个环节。
(1)选用合适的窗墙比
现代煤矿建筑往往为了美化装饰,采取加大窗洞口的面积,造成了其功能性正常适用的情况下,煤矿建筑内部机械耗能大大增加。从节能的角度考虑,窗口大小的选择应该根据煤矿建筑朝向、煤矿建筑使用功能、外部景观的欣赏等因素进行综合客观地考虑应用。
(2)选择合适的门窗构造
从表1中可以看出,若增加窗户的玻璃层数,同时利用空气夹层可以有效地改善窗户的隔热效果,大大地提高节能率。从传热学方面解释,增加一层外窗户玻璃,传热量就相应的减少40%。
(3)节能玻璃的使用
总的来说,玻璃的材料各有特点,在采光要求高、由被动式太阳辐射采暖需求的煤矿建筑中,使用透明玻璃是较好的选择;在需要解决过高的亮度比所造成的眩光问题的煤矿建筑中和需要避免太阳辐射造成制冷负荷增加的地区可以使用热反射玻璃;另外,吸热玻璃和光谱选择型玻璃较为灵活,能在采光和得热控制中较好平衡。
3.3 绿色建筑的绿化设计
绿色煤矿建筑的附近如果有大量的水面和绿化,能够对周围的气候进行改善。但是不同的建筑
材料对太阳辐射的吸收率是有差异的。通过实地测试发现在夏天,草地表面的平均温度相对于混凝土地面大概低了4.4℃,相比沥青地面更是低了7℃左右。绿化的作用是对建筑周围夏季进行增加湿度、降温等。相关理论证明,每增加10%的绿化覆盖率,就可以使温度下降高达2.6℃;当覆盖率高达50%,温度会下降大约13%,这正好可以解除热岛效应。
同时,绿化可以通过吸收大量的粉尘来减少空气的污染,进而使日照提升。我们在进行绿化节能设计时,应该考虑到当地的自然条件和植物的生长规律。在建筑周围种植树木,能够产生夏季降温遮阳的作用。而对屋顶和墙面的绿化工程可以很好的改善周围的热空气,并且有隔热保温的作用。选择落叶型的植被种在建筑物的附近,往往可以使其在恰当的使其为绿色建筑起到遮阳的效果。它们在南方由于叶子生长的早能够进行遮阳,而在北方则因为其需要大量的太阳辐射才会长叶,所以在冬天的时候并不影响取暖和照明。
4 结语
本文通过对被动式煤矿建筑技能策略进行系统的阐述,使被动式煤矿建筑在读者面前有一个整体的认识和解读。笔者近几年对被动式煤矿建筑的理论学习和实地考察发现,被动式节能策略不仅适用于新建煤矿建筑,对既有大型科技类场所的改造项目也同样适用,节能空间非常大,节能效果相当明显。
[参考文献]
[1] 涂逢祥主编.煤矿建筑节能[M].中国煤矿建筑工业出版社2010.08
[2] 李国,王佳薇.煤矿建筑节能新技术介绍[J].山西煤矿建筑,2008,34(2):250-251
建筑节能减排措施范文2
【关键词】建筑给排水;节水;节能
引言
我国人口众多,资源丰富,但是人均资源占有量一直不足,所以对于水资源已经其他能源需求不断扩大。政府不断强调节能减排问题,对于建筑给排水设计的工作人员也应该从自身出发,充分认识到建筑给排水设计中节能节水的重要性。节能节水问题应该从设计源头出发,严格把关,改进设计方案当中节能、节水的部分,提高重视度,详尽地考虑每个项目节能、节水的问题。
一、建筑给排水节能节水设计的意义
在建筑的使用过程中,统计一下其能耗分部,集中在:日常生活和各项活动损耗、生产供能、浇灌绿植、需水装饰、水上游乐设施、保持环境卫生等。由此可见,建筑给排水节能节水设计的提出会带来很大的经济效益而且能有效节约能源。重要的是我国的人均水资源占有量只达到世界人均水平的四分之一,排在世界第110名,是国际13个贫水国之一。我们在生活细节中节能节水具有很大的现实意义。
但是,我国目前对于建筑给排水节能节水的重视度仍不高,存在一定偏差。一系列不合理的设计,偏向高能耗的材料都造成了水资源和能源的巨大浪费。如果建筑设计更好地解决节能节水设计问题,提高节能节水意识,可持续发展的社会目标将进一步实现。
二、建筑给排水设计节水措施分析
(一)严格选择排水系统部件
排水系统的部件选择方面主要有两个标准,选择部件质量和部件性能。部件质量上,防水性好以及防腐蚀的部件更适合,尤其适用于排水系统管道、阀门的设计中。管道和阀门安装前选择部件时,需要质量过关,来减少因渗透或腐蚀带来的水资源浪费。部件性能方面,除了上面提过的防腐蚀、少渗透功能外,还应增加一定的节水性能,尽可能在保证质量的同时更加节水。
(二)更换节水厨卫用具
一些过时或老旧的厨卫用具,或多或少都会出现漏水,滴水,一次性流水过多等现象,所以更换新型厨房节水用具很有必要。新式高效厨具与传统的厨具相比有以下优势:一方面,更加节水,某些新型厨具比传统用具节水能达到50%,也不会出现漏水和出水过多等现象。一些厨具甚至有感应功能,很好地控制了水量,达到节约水资源的效果。另一方面,新型厨具质量更好了,延长了使用周期。有的新型厨具用的是高质量陶瓷材料,耐磨抗洗刷,也不会产生传统铁质厨具生锈老化等现象。还有一方面就是环保健康,传统的厨具通常含有大量的重金属元素,对人体伤害比较大,重金属在人体内累积时间长了更可能引起一系列疾病。新型的厨具严格控制了材料含有的元素,保障了用户健康的同时达到节约的目的。
(三)给水尽量循环利用
水资源循环利用在家庭节水方面的效果没有对公建项目的影响大,大企业可以把空调冷凝水回收再利用,作为消防用水或者处理后作用于室外绿化。很多人认为水是可再生了,浪费了还能自己产生,但是这种取之不尽,用之不竭的想法是错误的,很多水资源都被污染了,而污水不合理排放又使更多的淡水不能使用。我国水资源匮乏,很多地方的水资源还是不可以直接使用的盐水,处理这些盐水的成本高,工序复杂,所以合理节约淡水很必要。产生污水的企业应该积极配合政府推出的净化污水措施,加设污水处理装置,处理后的污水再循环。
(四)开发雨水利用技术
利用雨水就是在雨季收集雨水,经过化学物质处理后,变成一定标准的可用水。建筑物可以在设计图纸的时候建造雨水收集装置,雨水落到屋顶,然后顺着导流管流入地下储水池,经过沉淀后用水泵运到去杂质池当中做初步化学处理,经过这个步骤后,处理水可以用于冲厕所,拖地、洗车、做冷却水等。但是考虑到酸雨以及积尘问题,可以摒弃一部分刚降落的雨水。雨水再利用技术不仅节省了水资源,而且对于城市的排涝,改善周边环境,增加地下水储备等都有益处。
三、建筑给排水设计节能措施分析
(一)供水压力系统优化
现代高层建筑居多,城市管水网水压一般很难满足大家的供水要求,一些断水,水量过小的问题也给居民生活带来困扰。一些建筑给排水设计中直接将市政进水直接导入建筑单独的贮水池内,特别是一些建筑的蓄水池都建在地下,把政府提供的水压反而转变成负压力,再自行提供水泵动力向上运水,这样需要提供更多的动力资源,造成能源浪费。
建筑的底层有很多需水量很大的商业设施,比如:理发店,饭店,洗衣房,浴室,车库等,这些设施需要大量的水,应该尽量让这部分给水的动力充分利用市政水压。也可以利用变频器控制供水动力,当水压足够满足用户需求就稳定供能,当所需压力下降时及时调整休眠,利用市政管网的压力。
(二)充分利用太阳能供能
生活用热水损耗的能源占整个建筑能耗的10%-30%,其中大多数系统能耗在于准备热水的热源上。在每个国家,利用太阳能提供热水都很普遍。因为我们人类从进化到现在共享的能量就有太阳能,这个能量取之不尽用之不竭,而且环保健康,属于可再生资源,也满足可持续发展的要求。自从电能开发出来后,造价昂贵,一系列用电器也随之产生,电能的产生浪费了大量的煤炭资源。建筑物给排水中的电能完全可以采用太阳能替代,现在普遍运用的有太阳能热水器,利用太阳能电池储存太阳能,在需要加热水时释放,高效利用水资源的同时节约了能耗。因此在建筑给排水的设计中使用太阳能并减少电能的使用,达到了环保高效的目的。
(三)合理选择给水加压措施
选择合适的给水加压措施,能减少为给排水带来的能源损耗。主要的加压措施有两个:一是合理有效利用市政给排水管道网中的供应压力,另外还要配合一些高效节能的设备,例如将建筑供水设备改为无负压型,减少因负压耗能。进一步加强对于减小能源的损耗,同时节省建设成本,有助于给排水的节能措施进行。
(四)合理分配热水供应
适当调整热水供应系统,尽量结合用户的实际需要,维持热水温度同时保证供水的连贯性。尽量避免耗能提供热水后出现浪费或者迟迟不需要热水的现象,调整冷热水的比例,减少不必要损失,也可以减少热水的使用,充分节能。对于一些办公楼用水具有特殊性,下班后大多不用水,此时应及时切断热水供应,加配变频水泵,适应不均匀的用水时段。
结语
建筑给排水的节能节水措施有很多,文中从多个角度介绍了怎么节能节水,并且强调了节能减排的重要性。正确地节能节水会带来巨大的经济和社会效益,节省资源的同时又能保护环境。因此在建筑给排水的设计中不仅要满足功能完善、结构合理,还应该从节能节水角度出发,尽量减少能耗,为可持续发展做出贡献。
参考文献
[1]刘永刚. 建筑给排水设计中的节能节水措施综述[J]. 山西建筑,2008,16:174-175.
[2]洪岩,王光辉,孙显锋. 建筑给排水设计节能节水措施探讨[J]. 建筑节能,2008,06:40-41+49.
[3]赵继淑. 浅议建筑给排水设计中的节能节水措施[J]. 建筑设计管理,2012,08:62-63.
[4]吴维学. 刍议建筑给排水设计中的节能节水对策[J]. 科技与创新,2014,16:79+82.
建筑节能减排措施范文3
关键词:建筑给排水;节能措施;
中图分类号:TL353+.2 文献标识码:A 文章编号:
一、建筑给排水的节能现状分析
伴随改革开放的三十多年,我国科学技术得到了迅猛发展,人民的生活水平得到了很大的提高,因此,人们对居住空间及舒适度的需求也越来越大,且要求正逐年增加。在此种情况下,我国建筑行业顺势得到了空前的发展,同时在建筑用水方面也有了大幅度的增长。因我国水资源相对贫瘠,加之近年来各类天灾人祸及污染影响下,呈现出严重不足的现状。因此,在建筑给排水设计中应做到用水的经济性与安全性,还应加强节能措施减少水资源的浪费。总结这些年我国建筑给排水设计中遇到的现状问题,主要有以下几点:1)管网超压;2)给水配件、阀门及管道泄漏;3)雨水及中水等的利用率不高,综合作用不强;4)选择的热水供应循环装置及消防加压贮水系统不恰当;5)卫生器具及给水配件等缺乏必要的节水性能。
面对这些现状问题,我国建筑给排水施工中做出了相应的改善方法,加强了这些现状问题的解决,但仍旧呈现着相应的不足。因此,建筑给排水设计必须注意节能设计,采用合理科学的供水装备及系统,并且探索其他的措施策略来解决水资源在利用中的不合理及浪费现象,最大化提升我国水资源的利用率,以此实现我国建筑给排水设计中的节能目标。
二、建筑给排水工程中的节能措施
我国建筑给排水中面临的现状问题,必须及时加以解决,本文提出了以下几种建筑给排水节能措施的应用:
1、太阳能加热热水的应用
众所周知,太阳能当属目前最为有效的清洁能源,其取之不竭,也用之不尽。因此,太阳能已经被逐渐应用在了我国很多行业中。我国现代建筑行业蓬勃发展,使得热水供应系统成为了建筑中必不可少的环节,而这些年也逐渐将太阳能热水器考虑并应用在了建筑给排水设计中。人类的生活热水采用太阳能来制备,使得环境得到了保护,同时也起到了节能的效果。具体而言,对于我国高层建筑而言,其住户较多,加之屋顶面积十分有限,在设计与安装太阳能设备及系统的时候,可以在最上面的六层分散安设,在其余的楼层则采用集中式安设;同时应将太阳能的集热板暗安设在裙房的屋顶或者将其架空在建筑小区的道路上,而将热水箱装设在地下室;此外,还应安设一些辅助加热设备,比如说低能耗的热泵等,并且其供水管道应下行上给。对于多层建筑而言,由于屋顶面积较为广泛,因此在安设太阳能设备及系统的时候,可以采用分散设置的方式。这些实践在我国现代建筑中都取得了良好的效果,实现了环保节能的目的。
2、生活及消防贮水池应合理设置
我国现代化建筑中有着比较完善与齐全的消防设施与系统,因此其用水量一般较大,加之生活用水也较多,这就使得在设计贮水池的时候必须合理与科学。传统的做法是将两种水池合建,即生活用水与消防用水共用一个贮水池(生活消防水池),这种情况下,一旦水池中的生活供水贮存及停留时间过久,生活用水耗尽了水池中的余氯量,则极易导致水质变坏。基于此,就应及时做好水质的保养,必须定时做好水源的更换,让水池中的水质时刻满足卫生标准规范。为了缓解上述矛盾,在当前现代化建筑中一般将两者分开来建,以此延长换水的周期,减少水资源的浪费,同时也使得居民的生活用水水质达到所需标准。当然,为了最大化做好节约用水,我们还可以考虑将消防用水用在水景、绿化及游泳池等方面,做到水资源的重复与循环使用,一水多用,实现环保节能的效果。
3、建立与完善科学有效的水资源处理循环系统
为了实现节水的目的,在这些年有些建筑给排水工程中提出了将洗涤废水与雨水回收再利用的方式,但是这种方式在实际的操作中需要投入很大的资金与精力,加之在己建工程中的改造难度很大,开发商或者建筑商都很难接受这种投资。虽然我国水资源在这几年出现了紧缺现象,但是目前提出了建设第二水资源——中水的策略,比较适用于我国这些年连续干旱的地区。中水的利用,使得我国建筑给排水设计中的污染减少,并且也实现了节约用水的目的,取得了非常优秀的成绩。比如说将中水用在一些对水质要求不高的建筑给排水工程设计中,是一个十分好的选择,尤其是汽车冲洗与绿化喷灌及小区水景等方面。中水的利用,需要一个有效的水资源处理循环系统,因此必须建立与完善这样的系统,以此实现污水资源化及节约水资源的目的。
4、推广及应用优质管材及阀门
传统镀锌钢管极易生锈,便会导致水质污染,若闲置时间太长再使用又会放出很多的无用锈水,加大了水资源的浪费。因此,必须推广及应用优质管材及阀门等,比如钢塑复合管、铝塑复合管、铜管、不锈钢管、PE管及PP-R管等。在建筑排水设计上,如果采用的是螺旋消声管材的话,能有效减少竖向排水引发的噪音;若在室内排水转换管等上使用铸铁管道系统(拥有良好的抗振柔性),相比传统塑、钢产品,功能更加全面,不仅坚固、耐用、耐高温,而且抗腐蚀、低噪音及防火等;在室外排水系统中,若在排水管上缠绕聚乙烯塑钢,也比传统排水排污管道(陶瓷管、混凝土管等)有着更大更多的优势,其内部十分平整光滑,强度极高,同时还有密封性好、安装简便、耐腐蚀、质量轻、可再生利用及寿命长等优点。
5、合理设计建筑给排水水泵的运行参数
为了实现选泵的最优化,使得水泵科学而合理,在给排水设计中就应保证水泵扬程及流量的计算精确,同时这也是专业选泵的必要基础。一般而言,选泵应满足用户使用的压力需求,选择最为合适合理的水泵,最大化减少能耗与水资源的浪费。就目前来看,基于传统的水泵一水箱的供水方式(二次供水)往往会带来水质的污染,因此已经逐步使用了变频调速供水及气压罐供水,两者逐步取代了传统的二次供水。其中,变频调速供水在上个世纪90年之后便得到了广泛的应用,主要利用的是变频器来改变电机的供电频率,从而依据用户所需水量来实现水泵的循环软启动及无级调速。这些年的应用实践表明,采用变频调速供水,实现了节电的效果,也有一定的环保效应,因此在具体的设计中应加强这方面的应用,同时应合理选择建设地点及供水设备。
6、节水型器具的推广及应用
建筑给排水设计中应用环保节能,就应注重推广及应用节水型器具,比如说配水器具及卫生器具等。我国传统的或者陈旧的卫生器具往往水耗较大,加之其配水器具密封性与耐用性不佳,造成了跑、冒、漏及滴水等现象的发生,显然造成了水资源的大量流失。新型的卫生器具则有着一定的节水效用,比如说充气水龙头与瓷芯节水龙头,这两者取代传统的水龙头,有着一定的效果。具体而言,当水压相同,节水龙头较普通水龙头要节约用水大约30~50%,一般情况下都能达到20~30%同时,普通水龙头在淋浴时每分钟大约喷水20余升,使用节水水龙头之后,每分钟大约只喷出9L左右,显然能节约一半的水量;此外,对于一些静压高的地方,普通水龙头出水量多,而节水龙头则能有效实现节水。基于此,在建筑给排水设计中就应加强节水龙头的利用,以此实现环保节能的效果。
结束语
在建筑行业竞争越发激烈的今天,在建筑给排水设计中加入节能措施,不仅可以节约水资源、降低能耗,还能有效的降低供水成本,从而提高建筑企业的市场竞争力。
参考文献:
[1] 刘慧敏、林荔.新时期建筑室内给排水节能措施浅谈[J].中国科技博览,2010年第20期
建筑节能减排措施范文4
关键词: 建筑 给排水设计节能 措施
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
1 建筑给排水节能节水设计的必要性
我国是一个水资源短缺而人口众多的国家,据资料显示全国人均水资源占有量只相当于世界人均水平的1/4,是全世界比较贫水的国家之一。目前在全国666个建制市中,有330多个城市不同程度的贫水,其中严重缺水的达108 个,每年因缺水而影响的工业产值2300亿元。因此,如何在给排水设计中采用合理措施以达到节能节水的目的,对我国的经济建设具有重要意义。
2 建筑给排水节能节水设计措施
2.1合理划分供水管网
在建筑给排水设计中,常将市政水直接引入生活贮水箱,特别是贮水箱位于地下室时更是浪费市政管网的可用水头。各地区市政管网的压力有所不同,一般市政给水管网压力在 0.2~0.4MPa 之间,能满足3~5层多层建筑的供水压力,在实际设计中一般建筑均为五层以上,供水要求二次加压。合理利用市政管网的压力,采用分区供水方式和新型供水设施,可以有效减少二次加压能耗。例如高层建筑的下面几层用水量较大的公共服务商业设施可单独分区,利用市政管网的压力直接供水,既充分利用市政管网压力又减少生活水箱容积。供水中采用新型无负压供水设施也可起到充分利用市政管网压力的作用。
2.2 合理选择给水加压方式
(1)变频给水方式。流程是自来水水箱或水池 水泵用户。在20世纪的 90 年代经常采用,优点是供水压力恒定,取消了高位水箱,避免了水质污染。缺点是没有利用自来水管网的压力,投资较高,占地面积较大,运行管理麻烦,保留了水箱或水池,产生水质的二次污染。
(2)无负压给水方式。流程是自来水 稳流补偿器 水泵 用户。用户管道直接与自来水管网串接而不产生负压,取消了水箱、水池,避免了因水箱、水池的清洗或消毒及溢流等所产生的水量浪费,节水效果较好;同时彻底解决了二次供水的水质污染问题。当自来水管网压力达到用户给水系统所需要的供水压力时,水泵进入休眠停泵状态,自来水管网经旁通管直接向用户供水,利用自来水管网压力达到节能的目的。
无负压给水方式在设计时,受某些条件的制约,如自来水管网的水量、水压以及电源情况等经常停电、停水,或者是对有毒物质、核工业、辐射、生化等危险品进行加工、制造、贮存的二次供水场合不适宜使用无负压给水方式。
综上所述,变频给水方式更为节能卫生,故推荐使用。无负压给水在使用中应充分考虑用户的实际用水情况及当地自来水部门的相关要求。
2.3 注重水泵设计参数的选择
设计中水泵的选择主要有以下几个方面:
(1)选择高效水泵并使工况位于高效区。另外大泵的效率一般比小泵要高,设计时尽可能选则大泵。
(2)搭配选择水泵。离心泵运行的高效区流量范围为(1―0.5)Q,建筑的用水量也是不断变化的,设计时注意选配几种大、小泵(一般不超过3种),以适应用水量的变化。
(3)优先采用变频调速水泵供水。变频调速水泵可自动调节水泵转速,避免电机频繁启动,从根本上防止能源浪费,节电率可达30%~50%。
根据以上分析,水泵选型应在准确计算设计秒流量后进行,做到大小搭配,在高效区内选取合适的变频调速水泵。
2.4 使用节水节能型配水设备
(1)给水水嘴建议选择能限制出流率、陶瓷芯等密封性好的节水型水嘴。节水型水嘴和普通水嘴相比较,在水压相同的条件下,节水量为3%~50%,大部分在 20%~30%。
(2)厨房或卫生间的水嘴和龙头建议选择充气水嘴,可以有效节水,充气率一般在15%左右,即节水率在 15%左右。
(3)建议选择节水型便器,坐便器水箱容积不大于6L建议选择大、小便分档冲洗的产品,小便的冲水量一般为4L。
(4)公共场所建议选择感应式便器或延时自闭式冲洗阀和水嘴。延时自闭式冲洗阀在出水一定时间后自动关闭,可避免长流水现象。感应式阀门克服了上述缺点,避免了触摸操作,节水、卫生,但造价较高。
2.5 合理使用新型管材
随着新型节能管材的不断改进与创新,出现了很多可靠、安全、性能好,美观实用的新型复合管材。如用于高压干管的铝塑复合管、钢塑复合管、薄壁不锈钢管、铜管;用于支管管路的承压小的PP-R管PE管等,很好地解决了能源浪费问题。
设计时应根据具体使用的要求,合理选择能够满足供水系统工作压力要求的管材。例如用PN=1.25MPa 的PPR管替代PN=1.0MPa 管材,不但初期投资浪费,还会增加27%~29%的水头损失,产生能量浪费。
当计算所需的管径DN≥70mm时,建议选用衬塑钢管,相比PPR或PE管可减少30%以上的水头损失。
在管道连接方式上,尽可能采用局部水头损失小的连接方式,如PPR管,建议采用分水器分水,PE管建议采用三通分水或对熔连接,这样可减少大约20%以上的局部水头损失。
2.6 污废水处理使用及排放
建筑使用后的各种排水( 冷却排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水等) 经适当处理后回收用于建筑作为杂用的供水系统,称为中水系统。对于用水量较大的高层或公共建筑物,从节水节能的长远利益来考虑,其排水系统宜采用优质生活废水和粪便污水分流体制,这样有利于优质杂排水的收集、处理以实现中水重复利用。实际经验表明每人每目直接用于饮食的水量一般不超过5 L,绝大部分的用水量是消耗在食物、衣物的洗涤、冲洗厕所、清洗地面和车辆。其中不直接接触人体的各种杂用水,约占总用水量的50%以上。也就是说,采用中水回用系统,在保证同样生活质量的前提下,现有的自来水供水量可节约30~50%,可见节水潜力很大。
2.7 利用热水供应系统及雨水系统
(1)热水系统的利用。利用太阳能系统制备热水,既节能又环保。多层住宅设计太阳能宜每户单独设置,在建筑的公共部位设置管道井,每户的太阳能进出水管均放置在公共管道井中,每户的太阳能集热板和储热水箱均设置在屋面,储热水箱需带辅助电加热功能。当日照不足时,热水由设在储热水箱内的辅助电加热系统提供。高层住宅可分户设置分散的太阳能热水器,每户的太阳能集热板放置在建筑外立面的向阳处,储热水箱需带辅助电加热功能,放置在阳台内。高层住宅也可把整个屋面布置成几组串连的太阳能聚热板,集中供热,在楼梯间顶部设置储热水箱间,储热水箱需带辅助电加热功能,热水上供下回,循环泵在水箱间内。
(2)雨水系统的利用。建筑物中收集雨水的一般做法是,用导管把屋顶雨水引入设置在地下的雨水沉砂池,沉淀后的雨水上清液流入储水池,再由水泵送入杂用水集中储水池,经加氯消毒后送入中水系统,水质较差的初期雨水不予利用。经过上述处理后,雨水作为一种可以用于城市绿化、厕所冲洗以及其他适合中水水质标准的用水。
3 结束语
总之,节水节能已成为给排水设计工作者的紧迫任务,各种节排措施也已成为国内外考评绿色建筑的重要方面。因此,应积极探索合理水资源应用、合理使用节水型卫生器具、合理配置供水压力和区域,充分利用太阳能、空气源热泵及管网余压等节能技术,可节约许多能耗及用水量,具有极高的经济价值和社会效益。
参考文献
建筑节能减排措施范文5
1、当前建筑给排水设计中存在的节能节水问题
现行的建筑给排水设计体系中存在的节能节水问题屡见不鲜,下文笔者将针对各水力划分系统展开简述。
1.1 给水系统问题
给水系统是指通过管道及辅助设备,将市政水输送至各用水点,以保证建筑、消防系统及人们在生产生活中的用水需求。给水系统存在的问题主要表现在两个方面,即给水系统的硬性缺陷以及给水方案软性设置的不合理性。给水系统的硬性缺陷主要包括:
(1) 高层建筑给水系统的不合理性
欲保证高层建筑中正常用水,市政网络供水回压不足以维持水源的稳定,因此,高层建筑会配置贮水池等储水设施。在工程设计中,常常会将市政进水直接引入贮水池,贮水池位于地下层时, 会将市政水压转化为负压, 再由泵来提升,造成能源浪费,是一种很不经济的设计方案。如果应用高位水箱,虽然是不错的节水节能供水方案,但高位水箱极易造成二次污染,用水安全得不到保证。
(2)校园及小区集中供水系统设计问题
随着校园及小区当地日益增多,供水泵设置不合理问题也显现出来。供水泵设置不合理易造成管路冗余过多,阻力消耗增大,造成不必要的水头损失,提高泵的扬程,造成能源浪费现象;同时若泵站距离用户住宅过近,也会造成管路水压过高,使得管线出现轰鸣杂音现象,影响住户生活质量。
(2)供水方式的不合理性
供水方式的选择需要考虑的因素很多,例如建筑类型、建筑用途、建筑用水需求及用水类型比重、建筑高度、建筑用户生活生产需要、建筑规模等,随着建筑(建筑群)基本特征不同,供水方式应灵活多样。但部分给水设计相关技术人员的设计方案较为机械,并未采取统筹规划的设计理念进行科学合理的方案编订,不合理的供水方式通常会造成能耗过高等问题。
1.2 排水系统问题
排水系统的高效性及合理性对于人们的日常生活尤其重要,对于排水系统,应保证阀门、管材质量,污水成分复杂,所含腐蚀物较多,管线老化、侵蚀、阀门失控等现象都会影响用户用水安全。同时,一些老式建筑由于竣工年代过于久远,排水系统设置不合理,会造成排水管道不能有效形成水封,异味、有害气体扩散室内现象较为严重,同时,部分系统设计中对于排水系统的节水、循环用水措施设计不够细致,例如雨水回收再利用、中水处理系统等,都是较好的节水节能措施。
1.3 热水供应系统问题
热水供应所消耗能耗约占建筑消耗能耗30%左右,热水供应环节的节能措施对于建筑设计节能节水意义重大。目前很多地区仍采用集中供应热水的方式,热水在管线中流动热能损失严重,造成能源浪费,而且热水供应系统中热源的选择也十分重要,老式热水供应系统仍采用大锅炉式集中供热,以燃烧煤炭作为热源,该方法不但消耗人力物力,而且对环境危害很大。
2、建筑给排水设计中的节能节水措施
2.1 控制给水系统水压,避免超压出流现象的出现
针对建筑底层,小区、学校集中供水区域距离泵房较近建筑,用水用户会出现的超压出流问题,严重威胁用户用水安全,对用户正常生产生活造成影响。因此在进行建筑给排水设计时,应合理选用恰当的减压设备,以有效控制建筑底层水压。常用的减压设备通常包括节流塞、减压孔板、减压阀等。减压阀能够有效实现静减压和动减压,减压效果最好,但一旦减压阀失灵,实行减压阀供水方式直接供水,安全隐患较大,因此应做好相应的应急保护措施;其次是减压孔板,减压孔板减压效果也十分显著,但减压孔板通常只适用于动减压,较易受到
上游压力作用的影响,若供水水质较差,在输水过程中可能出现堵塞现象。建筑给排水设计师在进行设计前应积极开展建筑区实况调研,选择合适减压设备,达到节水目的。
2.2 提高设计施工质量,选用合格的降耗材料
在设计施工时,应充分考虑泵体、管材、阀门等的安全性能要求,例如:供水加压管材及其采用阀门管配件、水表等最高承压不超过1.6MPa,给水管材考虑其压力输出可采用钢塑复合型管材,连接方式采取承插式为宜。同时,在给排水系统中不同零件、管材组合搭配,也可为降能降耗做出贡献。近年来,塑料管材得到了广泛应用,由于其重量轻、安装方便、性价比高、水流阻力小,在室内排水工程中得到了广泛应用,但是其显著缺点就是噪声较为严重。当涉及对环境要求较高,对噪声限制严格的场所,应考虑选用柔性接口离心铸造的排水铸铁管,或者选用如 U-PVC 螺旋管等噪声小的塑料管。根据建筑物功能及建筑档次要求,合理选定管材;在条件允许的情况下,应优先考虑采用节水型水龙头或者充气型水龙头,据数据显示,固定水压变量,节水型水龙头可比普通水龙头节水量达 5%~45%,因此,在出水量大的地方安装节水型水龙头是十分必要的;当市政水头不足以维持建筑用水供应时,通常采用二次加压设备维持水源供应,加压设备的选择也会对节水节能效果产生影响。在配置加压设备时应优先考虑节能型加压设施(如节能变频泵),无需将市政水头转为负压即可进行加压,可以有效进行余压叠加及减轻水箱设置压力,节能降耗的同时也降低了设计成本。
2.3 降低热水供应系统的无效浪费
热水供应系统能耗在建筑体系能耗中占主要地位,因此,开发新型热源、降低热水在管道中流动热能损耗十分必要。目前较好的新型热源为太阳能的合理应用。太阳能是高效、高能无污染的清洁能源,利用太阳能进行热水供应是我国建筑设计节能中重要节能方式之一。各建筑给排谁设计工作者应充分考虑该项举措的应用,同时采用高热能输送率管材,减少热水流动过程中的热能损失及不必要能量消耗。
建筑节能减排措施范文6
[关键词]建筑给排水;节能;节水;太阳能;雨水;中水
[中图分类号]TU201.5[文献标识码]B
水资源匮乏已成为制约我国经济发展的瓶颈,因为缺水,每年给我国工业和农业造成了一定的经济损失。城市一方面缺水,另一方面浪费水的现象还继续存在。整体来看,水利用的水平还比较低,节约用水的潜力还很大。建筑用水占城市总水量的比例有逐年增加的趋势,建筑给排水设计中的节水节能问题以成为不容忽视的问题。在设计过程中要统筹考虑,合理规划,在强调供水的安全可靠性的同时,尽量减少不必要的能源浪费。
1.建筑给排水设计中节能节水的具体措施
1.1给水系统设计中的节能节水措施
1.1.1充分利用市政管网余压.。在城市供水中,一般市政给水管网压力均在0.2-0.4MPa之间,只能满足3-5层多层建筑供水压力。而现在的建筑多数为高层建筑,城市市政给水管网水压一般难以完全满足其供水要求,需要采用升压系统供水。充分合理地利用市政给水管网的供水压力,采用分区供水方式并采用新型供水设施,可节约采用市政直接供水部分楼层的加压能源,减少二次加压能耗。针对这一问题,设计部门应与市政主管部门充分沟通,准确掌握建筑周边市政资料,在满足用户用水量、水压安全性基础上,在市政水压直供范围内尽量直供,无负压变频供水装置是一种可以充分利用市政水压的新型供水方式。
1.1.2注意给水管道中的减压节流问题。生活给水系统按规范规定竖向分区后,仍然存在着部分卫生器具配水点水压偏大、超压出流的问题。由超压出流造成的水量浪费是不易被人们察觉和认识的隐形水量浪费。若不采取合适的减压节流措施,卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的4-5倍。随之带来了水量浪费、水压过高、漏水量增加的弊病,同时易产生水击、噪声和振动,致使管件损坏、破裂。为了尽量避免这种不必要的浪费,首先,遵循规范,合理分区。高层建筑生活给水系统的竖向分区,应根据使用要求、材料设备性能、维护管理、建筑层数等条件,结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低卫生器具配水点处的静水压,住宅、宾馆、医院宜为0.30-0.35MPa,办公楼宜为0.35-0.45MPa。其次,供水方式建议采用水箱供水方式,各配水点的压力波动很小,有利于节水。再次,设置减压装置,除浴盆的流出水头为5-10m(0.05-0.10MPa)外,其他各用水配件的流出水头不超过5m(0.05MPa),进户压力0.1MPa,最不利点压力为0.05MPa即可满足各住户要求,超过0.1MPa即形成超压出流。可在进户管处、水表前装设调压孔板或节流塞实施减压,减少超压出流量。
2.节水设备的使用
2.1推广节水型水龙头
推广节水型水龙头。水龙头是应用范围最广、数量最多的一种盥洗用水器具。推广非接触自动控制式、延时自闭、停水自闭、脚踏式、陶瓷磨片密封式等节水型水龙头。目前,使用比较多的为陶瓷芯节水龙头和充气水龙头。节水型水龙头大多为陶瓷阀芯水龙头。这种水龙头密闭性好、启闭迅速、使用寿命长,而且在同一静水压力下,其出流量均小于普通水龙头的出流量,具有较好的节水效果,节水量约为20%-30%。充气水龙头是国外使用较广泛的节水龙头,这种龙头出水时使人感到水量很大,在水龙头上开有充气孔,由于吸进空气,体积增大,速度减小,既防溅水又可节约水量,据报道可节约水量25%左右,特别是当出现超压供水时,充气龙头的节水效果更加明显。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。
2.2推广节水型便器
在设计过程中,一定要合理布置系统,选用质量好的节水、节能型产品,按规范要求安装计量设施等,以满足节能、节水的要求。目前我国正在推广使用两档式、最大冲洗用水量6L水箱节水型大便器。另外还有坐便器冲洗水箱采用有压水箱,它利用管路中自来水的压力将水箱中的空气压缩,使水箱内的水具有一定的压力,冲洗时,水可高速冲洗大便器,冲洗清洁度比常压水箱高40%,每次只需3.5L冲洗水量。目前已开发研制出许多种类的节水设备,美国研制的免冲洗(干燥型)小便器,采用高液体存水弯衬垫,无臭味,不用水,免除了用水和污水处理的费用,是一种有效的节水设备。还有一种带感应自动冲水设备的小便器,比一般设备日节水13L。在瑞士及德国,公共卫生间的小便器几乎100%采用了这种设备。
2.3推广节水型淋浴设施
淋浴器在生活用水中淋浴用水占总用水量的20%-35%,比例相当大。旧式淋浴器调节水温时浪费水量很多,其调节的过程其实就是浪费水的过程。目前市场上出现了恒温式淋浴器,它可以事先设定温度,通过形状记忆合金来调节热水和冷水,并可瞬间回复至原来设定的温度。在公共场合上,普及使用冷热水混合淋浴装置,推广使用卡式智能、非接触自动控制、延时自闭、脚踏式等淋浴装置;宾馆、饭店、医院等用水量较大的公共建筑推广采用淋浴器的限流装置。淋浴连接阀对于具备水压的淋浴设备来说,是理想的节水节能配件。它使用于有软管连接的淋浴装置上,可安装在软管与水龙头的接口处,也可安装在软管与沐浴头手柄的连接处,以空气为动力产生压差,当“膨化”水由花洒喷出时,仍具有大面积淋洒,在满足同样舒适度的情况下,节水节能高达70%。
3.雨水的回收和利用
雨水利用就是将雨水收集起来,经过一定的设施和药剂处理后,得到符合某种水质指标的水再利用的过程。类似于中水,处理后的雨水作为一种可以利用的水资源可以用于厕所冲洗、城市绿化、景观用水以及其他适应中水质标准的用水。建筑物收集雨水的一般结构是,有管把屋顶的雨水引入设在地下的雨水沉淀池,经沉积的雨水流入蓄水池,由水泵送入杂用水蓄水池,经加氯消毒后送入中水管道系统再利用。不过,雨水集蓄利用系统并不是适用于每个地方,如果降雨量不高或用水量不大则雨水集蓄利用系统的成本回收就比较慢,应周密考虑。根据雨水处理后的用途不同,处理流程也不同与人体不接触的水水质要求较低,处理过程简单,而与人体直接接触的水水质要求高,处理过程复杂。通过建筑的屋顶收集的雨水,如果带有少量的泥沙和枝叶,可以利用简易的截留、泥沙过滤、沉淀等就可以用于卫生清洁、浇灌植物等。
4.中水的回收和利用
中水来源于建筑生活排水,包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及厨房排水,统称为杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。这些杂排水经过物化处理或生化处理后,用作建筑杂用水和城市杂用水,如冲厕所、道路清扫、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工、消防等杂用,从而代替出等量的自来水,这样相当于增加了城市的供水量。但是,由于中水工程是系统工程,初期投资较高,所以目前出台中水建设管理规定的地市还不多。从长远看,在水资源匮乏的状况下,建设中水设施,可实现污、废水资源化,既节约了水资源,又使污水无害化,保护了环境,缓解了水资源不足,是节约用水的必然选择。
5.小结
建筑给排水中节水节能的潜能很大,涉及到建筑给排水系统的各个环节。在建筑给排水设计中,在确保使用功能完善、外型美观等前提要求的同时也要从节水节能的角度出发进行科学、合理的优化,同时依靠科技进步,通过不断采取新工艺、新材料、新设备来达到节水节能的目的,实现水资源的可持续利用和保护,从而取得较好的社会效益和环境效益。
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