绿色建筑给排水设计施工中节能新技术运用分析
曹丽娜
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摘要:本文聚焦绿色建筑给排水系统,深入剖析能耗现状并探讨节能新技术应用。传统给排水系统存在水泵能耗大、水资源浪费等问题,绿色建筑评价标准对其节能提出明确要求。在设计环节,应用新型节水器具、雨水收集与利用、中水回用及智能控制系统等技术;施工中,注重节能设备安装调试、管道系统优化及质量控制以保障节能效果。通过案例分析,验证节能新技术显著提升节水率、降低能耗,为绿色建筑给排水发展提供可行方案。
关键词:绿色建筑;给排水系统;节能新技术;能耗降低
引言
在全球倡导节能减排的大背景下,建筑行业作为能耗大户,其绿色转型迫在眉睫。给排水系统作为建筑能耗的重要组成部分,传统模式下能耗高、水资源浪费严重等问题突出。随着绿色建筑理念的兴起,对给排水系统节能提出了严苛要求。探索并应用节能新技术于绿色建筑给排水设计与施工,成为降低建筑能耗、实现可持续发展的关键路径,对缓解能源危机、保护生态环境意义重大。
一、绿色建筑给排水系统能耗现状分析
1.1 传统给排水系统能耗问题
传统给排水系统在水资源输送与使用过程中,能耗问题十分突出。水泵作为给排水系统的核心动力设备,其运行能耗占据系统总能耗的较大比重。部分老旧水泵效率低下,长期处于高负荷运转状态,却难以满足建筑日益增长的用水需求,导致能源浪费严重。同时,在管道输送环节,由于管道材质不佳、管径设计不合理以及管道老化等原因,水流阻力增大,进一步增加了水泵的能耗。一些建筑的镀锌钢管因长期腐蚀结垢,内径变小,水泵为维持正常水压,不得不消耗更多电能。水资源浪费也是传统给排水系统能耗高的重要原因。老旧的水龙头、马桶等用水器具,流量控制不合理,常出现长流水现象。公共建筑中的手动水龙头,在使用者未及时关闭或关闭不严的情况下,水资源持续流失。据统计,一个未拧紧的水龙头,一年可能浪费数吨水,这些水资源的获取、处理和输送都伴随着能源消耗。
1.2 绿色建筑对给排水节能的要求
绿色建筑强调可持续发展,对给排水节能有着严格要求。在节水方面,要求采用高效节水器具,降低单位时间内的水流量,提高水资源利用效率。绿色建筑评价标准通常规定,卫生器具的用水效率等级应达到一定标准,如节水型水龙头的流量应低于某一限值,节水马桶的冲水量需符合严格规范。在雨水与中水利用上,鼓励建设雨水收集与中水回用系统,提高非常规水资源在建筑用水中的占比。通过收集雨水用于绿化灌溉、道路冲洗等,以及将处理后的中水回用于冲厕、洗车等,减少对市政供水的依赖,降低水资源处理与输送能耗。
二、节能新技术在绿色建筑给排水设计中的应用
2.1 节水器具的应用
在绿色建筑给排水设计中,节水器具的应用是实现节水节能的基础。感应式水龙头利用红外感应技术,当人手靠近时自动出水,离开后立即关闭,有效避免了长流水现象,相比传统手动水龙头,可节水30% - 50%。节水型马桶采用双冲模式,小水量用于冲小便,大水量用于冲大便,通过优化冲水结构与水箱设计,冲水量可低至4升以下,远低于传统马桶的6升及以上用水量。这些节水器具的广泛应用,从用水终端减少了水资源的浪费,降低了给排水系统的整体能耗。
2.2 雨水收集与利用技术
雨水收集与利用技术是绿色建筑给排水设计的关键环节。在建筑屋顶设置雨水收集装置,通过管道将雨水收集至蓄水池。屋面雨水经初期弃流装置去除污染物后,进入沉淀、过滤、消毒等净化环节,处理后的雨水可用于建筑绿化灌溉。在干旱季节,雨水灌溉能确保绿植正常生长,减少对市政供水的依赖。在城市广场、停车场等区域,采用透水铺装,雨水可通过铺装层下渗至地下蓄水池,用于道路冲洗。
2.3 中水回用技术
中水回用技术为绿色建筑开辟了新的水资源利用途径。将建筑内的生活污水,如洗浴废水、洗衣废水等收集起来,通过格栅去除大颗粒杂质,再经过生物处理、膜过滤等工艺,去除污水中的有机物、氮磷等污染物,使水质达到中水回用标准。处理后的中水可用于冲厕、洗车、景观补水等。在大型写字楼、酒店等建筑中,中水回用系统可显著降低对市政供水的需求。据测算,采用中水回用技术,可使建筑非饮用用水的 50% - 80% 得到循环利用,极大地提高了水资源利用效率,减少了污水排放,降低了污水处理厂的处理负荷,进而降低了整个给排水系统的能耗。
2.4 智能控制系统的应用
智能控制系统为绿色建筑给排水系统注入了智慧与节能活力。通过在给排水管道、水泵、水箱等设备上安装传感器,实时采集水压、流量、水位等数据,并传输至中央控制系统。系统运用大数据分析与智能算法,根据建筑用水规律与实时需求,自动调节水泵的运行频率与转速,实现精准供水。在用水低谷期,降低水泵转速,减少能耗;在用水高峰期,及时提高水泵功率,保障供水压力。智能控制系统还能对给排水系统进行故障预警,当检测到管道漏水、设备异常等情况时,迅速发出警报,便于维修人员及时处理,避免水资源浪费与设备损坏带来的额外能耗,确保给排水系统高效、稳定且节能运行。
三、节能新技术在绿色建筑给排水施工中的应用
3.1 节能设备的安装与调试
在绿色建筑给排水施工中,节能设备的正确安装与精准调试至关重要。以高效节能水泵为例,安装前需仔细核对水泵型号、参数,确保其与设计要求相符。安装时,严格按照设备安装说明书,采用减震垫、柔性连接等措施,减少水泵运行时的振动与噪音,避免因安装不当导致的能量损耗。安装完成后,进行全面调试。通过调节水泵进出口阀门开度,配合智能控制系统,根据实际用水需求调整水泵的运行频率,使其在高效区运行,降低能耗。
3.2 管道系统的优化施工
管道系统的优化施工是提升给排水系统节能性能的重要环节。在管材选择上,优先选用内壁光滑、阻力系数小的管材,如PE管、PP-R管等。这些管材不仅能减少水流输送过程中的能量损失,还具有耐腐蚀、使用寿命长等优点。在管道布局设计时,结合建筑结构与用水点分布,尽量缩短管道长度,减少不必要的弯头与迂回。在住宅建筑中,合理规划卫生间、厨房等用水区域的管道走向,使管道路径最短化。精确计算管道坡度,保证排水顺畅,避免因坡度不当导致的积水与水流不畅,增加能耗。在管道连接工艺上,采用先进的热熔连接、电熔连接等技术,确保连接紧密,减少漏水风险,降低因漏水造成的水资源浪费与能耗增加。
3.3 施工质量控制与节能效果保障
建立严格的施工质量控制体系是保障节能效果的关键。在施工过程中,对每一道工序进行质量检验,如管道安装完成后的压力测试,确保管道系统无渗漏、无变形。对于节能设备的安装质量,检查设备的固定情况、连接线路是否正确等。设立质量控制点,对关键部位与关键工序进行重点监控,如雨水收集系统的初期弃流装置安装、中水回用系统的过滤单元安装等。施工完成后,进行全面的节能效果评估。
结语
传统绿色建筑给排水系统能耗问题突出,而节能新技术在设计与施工中的应用成效显著。节水器具、雨水收集等技术,配合施工环节的设备安装、管道优化及质量把控,大幅提升了给排水系统的节能水平。未来,应持续深化技术创新与应用,完善质量管控体系,推动绿色建筑给排水系统迈向更高能效阶段,助力建筑行业绿色发展。
参考文献
[1]王兆泉.绿色建筑给排水设计施工中节能新技术的合理应用[J].居舍,2024,(19):73-76.
[2]黄聪.现代绿色建筑给排水设计施工中环保节能新技术的应用[J].住宅与房地产,2019,(15):177.