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建筑論文

綠色建筑給排水系統工程師論文

來源:職稱閣分類:建筑論文 時間:2019-09-07 11:40熱度:

  為實現可持續發展,綠色建筑應運而生。通過對給排水系統的優化設計、雨水的回收利用、中水的凈化處理再利用,以及各種節水節能設施的合理利用等方面的介紹和分析,實現了綠色建筑低耗能、低排放的目標,降低了綠色建筑的耗能,減少了對環境的負面影響。

綠色建筑給排水系統工程師論文

  關鍵詞:綠色建筑;給排水系統;回收利用;節水節能設施

  隨著生活水平的不斷提高,居民開始重視自己的住宅環境和給排水系統的性能。做好建筑給排水節能設計成為一個重點項目,這也是對綠色建筑發展提出的必然要求。針對建筑給排水系統在安裝過程中出現的一些操作問題、材料選擇問題以及今后的發展趨勢,本文結合實例從給排水系統的優化設計、雨水和中水的回收利用、節水節能設施的利用三方面進行研究,以保證給排水系統的節能性、安全性和穩定性。通過對本課題的研究,可以實現應對氣候變化和節能減排的目標,也可以推動新興產業的發展。

  1綠色建筑闡述

  1.1綠色建筑的概念

  綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)和保護環境。綠色建筑旨在盡量少采用合成材料,最大限度地利用自然資源(陽光、雨水),為居住者提供一種接近大自然的感覺。綠色建筑的發展應遵從可持續發展的原則,盡可能地使人文、建筑和自然環境之間達到和諧發展,在利用自然環境及自然資源的同時,盡可能地減少對大自然的破壞,充分體現向大自然索取和回報之間的平衡。

  1.2綠色建筑的發展

  20世紀60年代,美國建筑師保羅·索勒瑞提出了“生態建筑”的新理念;20世紀70年代,石油危機使得太陽能、地熱、風能等各種建筑節能技術應運而生,節能建筑成為建筑發展的先導;20世紀90年代,綠色建筑概念引入中國;2004年9月,建設部“全國綠色建筑創新獎”的啟動標志著中國的綠色建筑發展進入了全面發展階段;2014年住房城鄉建設部發布《綠色保障性住房技術導則》,以此來貫徹綠色建筑行動。

  2綠色建筑的給水排水設計分析

  2.1給排水系統的優化設計

  2.1.1實例分析查閱大量資料,對高層公共建筑給排水設計進行分析。因為高層公共建筑用水要求高,排水量大,各種功能復雜等,所以較全面地分析給排水系統設計,找出其中的優點和缺點,提出更符合節能綠色的給排水設計意義重大。A大型公共建筑為集商場、餐飲、娛樂、住宅、辦公等功能為一體的高層建筑。該建筑共28層,根據樓層供水分為3個區,即低區、中區和高區,低區采用下行上供枝狀管網,中區通過減壓閥減壓后供給,高區采用上行下供枝狀管網供水。給水管材選用鋼塑復合管,由熱鍍鋅鋼管和衛生級PVC-U(硬聚氯乙烯)管復合而成,具有耐腐蝕、內壁光滑、安全可靠的特點,而且價格便宜。排水時,1層以上生活污水由立管收集后排至室外,廚房污水經廚房內用具的分油器排入排水溝,再經室外隔油池處理后進入城市排水管網。排水管材采用PVC-U螺旋消音管及專用透氣立管,其特點為能夠極大地降低管道系統的噪聲,排水能力強,且不需要單獨設計排氣立管,節省了管材和空間。消防系統設有自動噴水滅火系統、消火栓給水系統及手提滅火器。消火栓給水系統依舊采用分區給水方式,并且只在屋頂安裝水箱,經過減壓后供給,這樣中區和低區就不設水箱,減少了使用面積。2.1.2案列總結分析a)給水方式的基本形式。給水方式可分為2種,即依靠外網給水方式和依靠水泵升壓給水方式;b)給水方式設計原則。(a)盡量利用外部供水網絡直接供水,若不能滿足整個建筑物用水需求,則下層借助外網水壓直接供水,上層設水泵加壓供水;(b)消火栓給水系統與生活生產給水系統應分開供水;(c)衛生器具處生活用水系統的靜壓力不得大于0.60MPa,低衛生潔具的靜水壓力和分配點壓力不應大于0.45MPa;c)排水系統設計原則。(a)設計排水系統時要與附近區域的污水處理系統相協調,并考慮污水的集中處理和分散處理;(b)住宅廚房不設置地漏,因為廚房地板很少需要排水,地漏在很長一段時間內沒有補充,排水管中的臭味從地漏返回到房間,污染空氣;(c)高層建筑排水立管較長,排水時噪聲較大,在設計布置衛生器具時應該使排水立管遠離臥室和客廳;(d)所選擇的給排水管材應該具有耐腐蝕、安全可靠、綠色環保、價格適中、便于安裝的特點。

  2.2雨水和中水的回收利用

  2.2.1雨水的回收利用a)進行雨水回收利用的原因。隨著人們生活水平的提高,城市地面基本成了水泥地面,雨水會沿著地面流入排水口,而滲入地下的水很少,地下水源得不到涵養,再加上人們對地下水的過度開采,導致地下水位下降。通過對雨水資源的利用,例如將雨水用于綠化、道路澆灑、沖洗汽車、消防等,既可以減少水費的支出,又可以緩解供水的壓力,降低人們對淡水資源的需求,這對城市的可持續發展起到了重要作用[1];b)雨水回收利用的方式。雨水的回收利用可以分為兩個方面,即直接利用和間接利用。屋面雨水收集系統屬于直接利用;而屋面花園回收系統、透水路面回收系統、滲透管系統都屬于間接利用。采用這些方式,可以從很大程度上降低對水的需求。(a)直接利用。屋面雨水收集系統屬于對雨水的直接利用。由于路面的雨水質量太差、綠地雨水滲透性太強,屋面雨水收集成為目前中國雨水收集的主要形式,但受到材料、天氣、降雨強度等的影響,屋面雨水的收集對選取的材料和雨水回收處理技術都有較高的要求;(b)間接利用。屋面花園回收系統:屋面花園就是指在建筑物天臺或者屋頂種植花草、綠化的花園,通常包括植被、種植層、防護層、過濾層、排水層5個構造層。其中,選擇植被和種植層是最關鍵的部分,種植層的土壤要滿足植被生長的要求,也要有一定的滲透性;植被必須適應當地的氣候條件,有較強的吸水能力,但也必須在屋頂的承受能力之內。利用植被將雨水截留,種植層最大限度地收集雨水,這樣可以降低雨水徑流量,達到美化城市、保護生態的目的。透水路面回收系統:透水地面可以是天然建設的綠地,也可以是人工建設的地面。綠地可以在雨天有效吸收雨水,減少了澆灌綠地的水,同時可以凈化雨水,也可以將綠地改造為下凹綠地,使雨水的滲透量加大,補充地下水。人工建設的滲透地面,即在路面鋪設時選用透水性較好的材料來代替傳統的瀝青、混凝土,可以在雨天使雨水快速滲入地下,不會造成交通困擾及路面積水等情況。它可以設在公園、人行道等[2]。2.2.2中水的回收利用a)進行中水回收利用的原因。中國水資源總量不足,但人均需水量卻很大,人為過度開采導致地下水匱乏,水位下降;人們的節水觀念淡薄,不注意節約用水,導致一部分水資源被浪費;由于工業的發展,水資源污染較為嚴重。要解決這些問題,目前主要有2種措施:開源和節流。目前來說,“開源”是較難做到的,修建飲水工程或者進行海水淡化,不僅耗資巨大,適用范圍受到限制,還可能對環境造成污染,得不償失。因此,還要通過“節流”來解決缺水問題,而在城市中,中水回收利用就是一種重要的“節流”方式;b)中水回收利用的要求。滿足衛生要求,其指標主要有大腸菌群數、細菌總數、余氯量、懸浮物、COD(化學需氧量)、BOD5(生化需氧量)等;滿足人們的感觀要求,即無不快的感覺,其衡量指標主要有濁度、色度、臭味等;滿足設備構造方面的要求,即水質不易引起設備、管道的嚴重腐蝕和結垢;c)中水回收利用的方式。中水回收利用以“優質優用、低質低用”為原則,既可減輕城市排水系統的負荷,又可緩解水資源匱乏的問題[3]。當以優質雜排水為中水水源時,水中有機物濃度很低,處理的目的是去除原水中的懸浮物和少量有機物,降低水的濁度和色度,可采用以物化處理為主的工藝或采用生物處理與物化處理相結合的處理工藝[4]。當以生活排水(含有糞便的污水)為中水水源時,因中水原水中有機物和懸浮物濃度都很高,中水處理的目的是同時去除水中的有機物和懸浮物,用簡單的方法很難達到要求,宜采用二段生物處理與物化處理相結合的處理工藝[5]。

  2.3節水節能設施的利用

  隨著城市建筑業的突飛猛進,給排水業也有了長足的發展,因此在滿足用水安全、穩定及經濟的需求下,還應充分考慮節水節能問題。節水節能又體現在節水、節電、易運輸、材料預算低等方面。2.3.1衛生器具一套好的設備能夠對水資源的節約產生極大的作用,例如:普通淋浴噴頭每分鐘噴水20L之多,而節水淋浴噴頭每分鐘只噴水9L左右,節約了50%以上的水。目前,中國正在推廣6L水箱節水型大便器,設計人員應建議用戶在正常情況下使用小容器座便器,也可采用兩擋沖洗水箱,小便時沖水量為4L以下,盡量避免安裝老式高水位蹲式大便器。2.3.2管道及閥門傳統管材有鋼管、排水鑄鐵管、陶土管等,而鋼管容易生銹,造成水質污染,且長時間不用再使用時會放出銹水造成浪費。采用新型管材如鋁塑復合管、鋼塑復合管、不銹鋼管、銅管、PP-R管(三型聚丙乙烯管)、PE管(聚乙烯塑料管)、PVC-U管等就能很好地解決此類浪費問題。2.3.3完善熱水供應循環系統大部分集中供暖系統存在嚴重的浪費問題,主要體現為開啟熱水后不能及時得到熱水,而是要先放掉大量冷水。這部分冷水未產生應有的效用,而被白白浪費,被稱為無效冷水。這部分浪費主要是由施工、管理等多方面的原因造成的,因此,在為新建建筑的集中熱水供應系統選擇循環方式時,需綜合考慮節水效果和工程成本,并為熱水供應系統設置循環管路,盡可能減少乃至消除無效冷水的浪費。2.3.4地源熱泵技術地源熱泵技術是一種利用淺層和深層地下能量的技術,它通過與土壤或地下水換熱來實現冬暖夏涼。地源熱泵熱水系統由冷凝器、蒸發器、壓縮機、膨脹閥等組成,利用地下常溫土壤或地下水溫度相對穩定的特性,通過管路系統與建筑內部完成熱交換。地源熱泵利用的能量是地表淺層蓄熱的太陽能輻射,進行能量循環利用且具有機組效率高、節省運行費用、節約設備用房等優點。

  3結語

  近年來,人們的生活水平不斷提高,水資源和各類能源的消耗量也隨之不斷增加??墒菄业哪茉磧湟呀浢黠@跟不上消耗的速度。在目前資源匱乏的狀況下,節能便成了實現可持續發展的重要途徑。在未來新建建筑中,節能環保便成為了綠色建筑的重要指標。給水排水系統的合理優化,雨水和中水的高效利用,實現水資源的節約和重復利用,使用節能的衛生器具和耐腐蝕、防滲漏的管道閥門,合理利用新能源、新技術,以此來減少水資源的消耗,降低建筑物的各類能耗,實現綠色建筑的可持續發展。

  參考文獻:

  [1]談濤.試分析綠色建筑雨水回收利用[J].城市建筑,2016(6):1.

  [2]袁曉紅.雨水的收集利用與綠色建筑設計探討[J].建材與裝飾,2018(5):113.

  [3]韓娜,周曉龍.探討中水回用于生態住宅水環境的必要性[J].科技創新導報,2010(25):46.

  [4]李樹圓.淺析生態住宅水環境規劃及中水的回收與利用[J].城市建設理論研究(電子版),2015(22):2088.

  [5]唐培倍.綠色施工中水回收利用問題[J].低碳世界,2017(14):176-177.

  作者:程澤宇 董乾鵬 樊占勝 高宇 張倩維 王媛 單位:山西大學動力工程系

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文章名稱:綠色建筑給排水系統工程師論文

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