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绿色建筑给排水系统节能策略研究

作者

侯敏

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摘要:本文聚焦绿色建筑给排水系统节能,剖析绿色建筑定义、核心原则,梳理国内外节能标准与政策。深入探讨节能技术在给排水各环节的应用,涵盖高效水泵、智能控制等类型,详述节水设备、回用系统及能源回收优化技术。提出节能设计优化策略,包括合理用水、管网设计、选用节能设备与器具及利用可再生能源。通过案例分析评估节能效果,总结经验并提出推广建议。

关键词:绿色建筑;给排水系统;节能技术;节能策略

引言

在全球倡导可持续发展的大背景下,绿色建筑作为实现建筑行业节能减排的重要途径,正得到广泛关注与推广。随着城市化进程加快,建筑能耗在社会总能耗中占比不断攀升,其中给排水系统能耗不容忽视。传统建筑给排水系统存在水资源浪费、能源利用效率低等问题,难以满足绿色发展需求。因此,研究绿色建筑给排水系统节能策略具有重要现实意义。通过采用先进节能技术、优化设计方案,可有效降低建筑给排水系统能耗,提高水资源利用效率,促进建筑与环境的和谐共生,推动绿色建筑产业健康发展。

一、绿色建筑的概念与节能标准

1.1 绿色建筑的定义与核心原则

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。其核心原则围绕可持续发展展开,首先是资源高效利用原则,在建筑材料的选择上,优先选用可回收、可再生材料,减少资源消耗;在能源利用方面,采用高效节能设备,降低能源损耗。环境友好原则也贯穿始终,绿色建筑注重对周边生态环境的保护,减少施工和运营过程中的污染物排放,如利用雨水收集系统减少对市政供水的依赖,降低雨水径流对环境的影响。以人为本原则强调为使用者提供舒适、健康的室内环境,通过合理的采光、通风设计,营造良好的室内物理环境,提升居住和工作的舒适度。

1.2 绿色建筑的节能标准与政策

国内外都制定了严格且全面的绿色建筑节能标准。在国内,《绿色建筑评价标准》依据节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用等多个方面对建筑进行评价,其中节能指标明确规定了建筑的围护结构热工性能、照明功率密度、空调系统能效比等要求,确保建筑在能源利用上达到高效水平。国际上,美国的LEED认证被广泛认可,其在能源与大气板块,对建筑的能源消耗、可再生能源利用比例等进行量化评分。在政策方面,各国纷纷出台激励措施,我国对绿色建筑项目给予财政补贴,鼓励开发商建设绿色建筑,部分地区还对达到一定节能标准的绿色建筑给予容积率奖励,提高建设积极性。

二、绿色建筑给排水系统的节能技术

2.1 节能技术的应用范围与类型

绿色建筑给排水系统的节能技术应用广泛,涵盖给水、排水、热水供应以及消防等多个环节。在给水环节,节能技术致力于保障稳定供水的同时降低能耗。采用变频调速供水技术,通过智能控制系统根据用水量的变化实时调整水泵转速,避免水泵在高负荷下持续运行,从而降低能耗。在排水环节,重力流排水系统设计优化技术可减少排水阻力,降低排水能耗。在热水供应方面,高效保温技术可减少热水在输送过程中的热量散失。节能技术类型多样,包括智能控制技术,借助传感器和自动化控制系统,实现对给排水设备的精准调控,高效水泵技术,选用高效节能型水泵,提高水泵的运行效率,降低能耗。

2.2 节水设备与回用系统

节水设备的应用是绿色建筑给排水系统节能的重要举措。节水龙头采用限流、感应等技术,可有效减少水资源浪费。感应式水龙头避免了长流水现象,在公共卫生间等场所应用广泛。节水马桶通过优化冲水结构,减少单次冲水量,部分节水马桶还具备大小便不同冲水量的功能。回用系统则进一步提高水资源的利用效率。中水回用系统将建筑内的生活污水、废水经过处理后,回用于绿化灌溉、道路冲洗、冲厕等非饮用用途。雨水回用系统收集屋顶、地面的雨水,经过沉淀、过滤、消毒等处理后,同样可用于上述非饮用场景,减少对市政供水的依赖,实现水资源的循环利用。

2.3 能源回收与优化

能源回收技术在绿色建筑给排水系统中也发挥着重要作用。在热水供应系统中,采用热回收装置,如冷凝水回收装置,可将蒸汽冷凝过程中释放的热量回收利用,预热冷水,提高能源利用效率。在排水系统中,通过能量回收装置,可将污水中的热能提取出来,用于预热生活用水或其他用途。优化能源利用方式也是节能的关键。例如,合理规划热水供应系统,根据不同区域的用水需求,采用分区、分时供应的方式,避免能源的无效消耗。结合可再生能源,如太阳能热水器与电加热或燃气加热系统的联动,在太阳能充足时优先利用太阳能,不足时再启动其他能源供应,实现能源的优化配置,降低对传统能源的依赖。

三、绿色建筑给排水系统节能设计的优化策略

3.1 合理利用水资源

合理利用水资源是绿色建筑给排水系统节能设计的关键。通过精确的用水需求分析,根据建筑功能和使用人群的特点,合理确定用水定额,避免因设计流量过大导致水资源浪费。在公共建筑中,针对不同区域如办公区、卫生间、食堂等的用水差异,分别进行用水计算和设施配置。推广分质供水系统,将生活饮用水、杂用水等按照水质要求进行分类供应,提高水资源的利用效率。如将经过处理的中水用于冲厕、绿化灌溉,实现优质优用,减少对清洁水资源的消耗。

3.2 优化给排水管网设计

优化给排水管网设计能够有效降低能耗和减少水资源浪费。在管网布局上,遵循最短路径原则,减少管道长度和弯头数量,降低水流阻力,从而降低水泵能耗。在建筑小区的给排水管网设计中,合理规划管道走向,使各个用水点到水源或污水处理点的距离最短。采用合理的管径计算方法,根据不同区域的用水流量和压力要求,精确确定管径大小,避免管径过大造成水资源浪费和能耗增加,管径过小则导致供水不足或排水不畅。

3.3 采用节能设备与器具

选用节能设备与器具是实现给排水系统节能的重要手段。在水泵选择上,优先选用高效节能型水泵,其具有较高的效率曲线和良好的节能性能,能够在满足供水需求的同时降低能耗。采用新型的节能多级离心泵,相比传统水泵,在相同工况下可节能15%-25%。在器具方面,除了前文提到的节水龙头和节水马桶,还应推广使用节能型的热水供应设备,如高效冷凝式燃气热水器,其热效率可达95%以上,相比普通燃气热水器节能显著。

3.4 利用可再生能源

充分利用可再生能源是绿色建筑给排水系统节能的重要发展方向。太阳能在热水供应方面具有广泛应用,通过安装太阳能热水器,将太阳能转化为热能,满足建筑的生活热水需求。在日照充足的地区,太阳能热水器可满足大部分的热水需求,大大降低了对传统能源的依赖。地热能也可应用于给排水系统,利用地源热泵技术,通过地下浅层地热资源进行供热和制冷,为建筑提供生活热水和空调冷热源,实现能源的高效利用和节能减排。

结语

本文围绕绿色建筑给排水系统节能展开,阐述了绿色建筑概念、节能标准与政策,剖析了节能技术,提出节能设计优化策略。研究表明,通过合理用水、优化管网、采用节能设备及利用可再生能源,能显著提升给排水系统节能水平。未来,应持续探索新技术应用,完善标准政策,推动绿色建筑给排水系统节能向更高水平发展,助力建筑行业绿色转型。

参考文献

[1]王金栋.绿色建筑给排水系统节能策略研究[J].房地产世界,2024,(10):140-142.

[2]刘冬雪.城市绿色建筑工程给排水节水设计探讨[J].新城建科技,2024,33(11):50-52.