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  • 高層建筑給水系統(tǒng)節(jié)能完善策略的論文

    時(shí)間:2024-10-08 05:50:29 建筑學(xué)畢業(yè)論文 我要投稿
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    高層建筑給水系統(tǒng)節(jié)能完善策略的論文

      我國對(duì)能源的需求量非常大,在世界上屬于能源需求大國,其中建筑能耗就占了我國能源總耗量的1/3左右,而且這個(gè)數(shù)據(jù)還在呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)70年代末我國的建筑能耗在能源總消費(fèi)量中僅占10%,可是到了近些年,建筑能耗所占的比例已經(jīng)上升到了27.6%,并且建筑中有99%的建筑都存在著不同程度的能耗浪費(fèi)情況。所以,對(duì)于我國這樣缺乏能源的國家來說,不僅要加大對(duì)新能源的開發(fā),同時(shí)還要注重能源的節(jié)約使用。而能源的節(jié)約使用,不能僅僅把目光放在對(duì)水電等能源的節(jié)約和有效利用上,也要注重建筑節(jié)能工作的發(fā)展,對(duì)設(shè)計(jì)工作者提出更加嚴(yán)格的要求,建立并完善建筑相關(guān)的節(jié)能技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)體系,從而形成我國的建筑節(jié)能發(fā)展模式,開拓好的發(fā)展方向。

    高層建筑給水系統(tǒng)節(jié)能完善策略的論文

      1.給水系統(tǒng)存在的水量及能量損失狀況

      1.1存在超壓出流的現(xiàn)象

      對(duì)于建筑內(nèi)部,給水系統(tǒng)壓力的確定是指將系統(tǒng)所需的水量能夠輸送到建筑物內(nèi)部最不利用水點(diǎn),并且保證該最不利點(diǎn)有足夠的流出水頭,即最小服務(wù)水頭。為滿足最不利點(diǎn)服務(wù)水頭,那么給水配件前的給水壓力就一定大于該出水點(diǎn)的最低工作壓力,而同時(shí)給水配件的出流量也會(huì)超過額定的流量,這種現(xiàn)象被稱為超壓出流現(xiàn)象。為了保證最不利點(diǎn)有足夠的服務(wù)水頭,這種超壓現(xiàn)象就必然會(huì)存在。而這種現(xiàn)象的存在,不僅會(huì)破壞給水系統(tǒng)中所用水量的正常分配,還使得閥門和給水龍頭等磨損較快,水量浪費(fèi)也很嚴(yán)重。對(duì)于高層建筑而言,為了提升這部分無效的水量,還會(huì)造成水泵和電能的浪費(fèi)。

      1.2管道老化導(dǎo)致水量浪費(fèi)

      建筑內(nèi)部給水管道的管材一般為塑料和鑄鐵的。這些管材在使用一定時(shí)間后都會(huì)發(fā)生不同程度的老化現(xiàn)象,比如一些水龍頭、水表和閥門等。這些管道和附件一旦損壞,都會(huì)造成水量的浪費(fèi)。另外,對(duì)于一些管道銜接處或法蘭、閥門的連接處等,在長時(shí)間的運(yùn)行下,都有發(fā)生漏水現(xiàn)象的可能性。尤其是埋地管道,在外界的壓力下,即使管道破裂漏水也不容易被發(fā)現(xiàn),這樣就會(huì)產(chǎn)生大量的浪費(fèi)。

      1.3加壓儲(chǔ)水系統(tǒng)選擇不合理

      首先是水泵機(jī)組的選型,只為滿足提升水量的要求,而不進(jìn)行綜合考慮導(dǎo)致資源浪費(fèi),這是在高層建筑設(shè)計(jì)中浪費(fèi)最為嚴(yán)重的環(huán)節(jié),因?yàn)樗脵C(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)全部是靠電能來實(shí)現(xiàn)的,而在整個(gè)建筑給水系統(tǒng)中有95%以上的電能都是用來進(jìn)行水泵機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的,因此,在進(jìn)行水泵選型時(shí)要格外重視。此外,對(duì)于儲(chǔ)水池的問題,現(xiàn)在每座高層建筑都需要設(shè)消防加壓系統(tǒng),而一般都會(huì)采用各個(gè)建筑物單獨(dú)設(shè)計(jì),這就會(huì)使得設(shè)備的初期投資和基建費(fèi)用大大的增加。建成后,每一座儲(chǔ)水池都會(huì)存儲(chǔ)大量的水量,而且還要定期換水,這都會(huì)造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

      1.4給水系統(tǒng)分區(qū)不當(dāng)

      我國GB50015—2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2009年版)3.3.5規(guī)定,高層建筑的生活給水系統(tǒng)應(yīng)豎向分區(qū),豎向分區(qū)壓力應(yīng)符合以下要求:各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓力不宜大于0.45MPa;靜水壓大于0.35MPa的入戶管(或配水橫管)宜設(shè)減壓或調(diào)壓設(shè)施。可見對(duì)于高層建筑,在進(jìn)行給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),一定要充分利用市政管網(wǎng)原有的水壓,在此基礎(chǔ)上對(duì)高層建筑進(jìn)行合理的系統(tǒng)分區(qū)。若沒有對(duì)給水系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)或分區(qū)時(shí)采用的方法不當(dāng),這些都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)水壓的能量浪費(fèi)。

      2.高層建筑給水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化措施

      2.1充分利用無負(fù)壓給水方式

      無負(fù)壓供水設(shè)備是以市政管網(wǎng)為水源,在使用過程中能夠充分利用市政管網(wǎng)原有的壓力,以連續(xù)接力增壓供水的方式進(jìn)行工作。這種給水方式能夠節(jié)約能源,對(duì)水質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生二次污染。我們提到的無負(fù)壓供水設(shè)備,一般情況下指的是無負(fù)壓變頻供水設(shè)備,也被稱為變頻無負(fù)壓供水設(shè)備。傳統(tǒng)供水方式都是由市政管網(wǎng)先向蓄水池供水,然后再利用提升設(shè)備將蓄水池中的水供給用戶,這樣一來,市政管網(wǎng)的有壓水在進(jìn)入蓄水池時(shí)就變成了無壓水,提升設(shè)備再將無壓水進(jìn)行加壓提升供給用戶,從而造成能源的大量浪費(fèi)。而無負(fù)壓供水設(shè)備避免了這種現(xiàn)象的發(fā)生,它能夠直接與市政自來水管網(wǎng)銜接,且對(duì)市政管網(wǎng)不會(huì)產(chǎn)生任何影響,這樣就能夠在市政管網(wǎng)水壓的基礎(chǔ)上進(jìn)行疊壓供水,大大的節(jié)約了能源,而且此系統(tǒng)全封閉,不會(huì)產(chǎn)生二次污染,是一種理想的供水方式。

      2.2采取消防水池單獨(dú)設(shè)計(jì)的方法

      在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,由于場(chǎng)地等因素的限制,經(jīng)常會(huì)采用生活水池和消防水池合建的方法,但是在應(yīng)用過程中,由于水池容積較大,水源的更新周期過長會(huì)影響生活用水的水質(zhì)。另外,由于消防水泵需要定期試運(yùn)行,即按照相關(guān)規(guī)定,每月要試水運(yùn)行5min~10min,來檢查消防泵的運(yùn)行是否正常,而試運(yùn)行時(shí)的出水,對(duì)于生活和消防合建水池來說,這些出水不能夠回流,因?yàn)闀?huì)影響生活用水的水質(zhì),只能外排到室外雨水井,這樣就造成了水資源的浪費(fèi)。若生活水池和消防水池采用分建,那么這部分試運(yùn)行時(shí)的出水可直接排入消防水池中,節(jié)約了水源。由此可見,生活水池和消防水池分建,不僅能夠保證生活用水的水質(zhì),還能夠節(jié)約水資源。

      2.3充分利用太陽能資源

      太陽能屬于一種清潔能源,并且取之不盡,若能夠充分利用,會(huì)帶來節(jié)能效果,F(xiàn)在設(shè)計(jì)使用最多就是太陽能熱水器,我國在北緯40°以北地區(qū)占了大多數(shù),這些地區(qū)日照時(shí)間長,都適合使用并推廣太陽能熱水器。太陽能的利用,對(duì)節(jié)約電能和熱能都帶來廣闊的前景。2.4合理進(jìn)行分區(qū)對(duì)于高層建筑,由于建筑高度太高,垂直管段過長,若不分區(qū),會(huì)使下層管道系統(tǒng)承受的靜壓過大,所以,在建筑物的垂直方向上要按照規(guī)范要求進(jìn)行系統(tǒng)分區(qū),每一個(gè)供水區(qū)域分別成為相對(duì)獨(dú)立的供水系統(tǒng),分區(qū)的同時(shí)也節(jié)約了水泵提升時(shí)消耗的能源。高層建筑給水系統(tǒng)分區(qū)方式可分為串聯(lián)分區(qū)、并聯(lián)分區(qū)和減壓分區(qū)三種方式。工程設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,按照供水安全、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的原則來確定。

      3.結(jié)語

      在實(shí)際工程中,如何確定合理的供水方案,應(yīng)依據(jù)用戶對(duì)水質(zhì)、水壓和水量的要求,結(jié)合室外管網(wǎng)所能提供的水質(zhì)、水壓、水量的情況,衛(wèi)生器具及消防設(shè)備在建筑物內(nèi)的分布,用戶對(duì)供水安全可靠性的要求因素,經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后綜合確定。對(duì)于高層建筑,可以充分利用無負(fù)壓供水方式,這樣既不會(huì)產(chǎn)生二次污染,又可以充分利用市政管網(wǎng)的水壓進(jìn)行供水。對(duì)于儲(chǔ)水池,生活水池和消防水池最好應(yīng)分開設(shè)置,這樣不僅節(jié)省了運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用,還節(jié)約了水資源。另外,在條件允許的情況下要充分利用太陽能這種新型能源,除了現(xiàn)有的太陽能熱水器外,可進(jìn)一步開發(fā)新的產(chǎn)品和利用形式,以達(dá)到很好的節(jié)能效果。最后,對(duì)于高層建筑,應(yīng)根據(jù)其自身特點(diǎn),進(jìn)行合理的給水系統(tǒng)的分區(qū),這樣既可以充分利用市政管網(wǎng)的水壓,也可以保護(hù)高層建筑有壓管道,使節(jié)能技術(shù)充分展現(xiàn)在現(xiàn)代建筑物的設(shè)計(jì)中。

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