李文婷 梁本亮 查隴隴
(上海師范大學建工學院,中國 上海 201418)
隨著經濟、技術和城市化的發展,排放到環境中的污染物日益增多。 據統計, 目前全世界每年約有420 多立方千米污水排入江河湖海污染了5 500 km3的淡水,約占全球徑流量的14%以上[1]。特別是發展中國家,污、廢水大都不經過處理直接排入地表水,造成全世界的水質日趨惡化。 據衛生學家估計,目前世界上有1/4 人口患病是由水污染引起的,水源污染造成“水質型缺水”,加劇水資源短缺的矛盾和居民生活用水的緊張和不安全性[1]。
人們生活及生產,綠化、環境衛生、景觀用水,生活給水、排水、熱水、回用水也是要用掉大量的水,因此建筑給排水中的節水也是不容忽視的。
工程設計及應用中的設備選型不當,安全系數過高,雖然滿足要求,但易造成浪費。
因此從事給排水專業的技術人員要認識到問題的重要性,把節水、降能放在重要的位置。
在住宅建筑規范中要求必須充分利用市政給水管網壓力作為節能的要求,而市政管網壓力在起始端壓力高些,末端壓力低些。接管處的壓力會不一樣,而一般都是按照最低城市供水壓力可供三層來設計低區給水系統的,簡言之,就是沒有充分利用市政管網壓力,沒有達到節能要求。
《建筑給排水設計標準》(GB 50015—2019)中3.4.3 條規定當生活給水系統分區供水時,各分區的靜水壓力不宜大于0.45 MPa, 即已配水點處靜水壓力0.45 MPa 進行分區,3.4.4 條規定生活給水系統用水點處供水壓力不宜大于0.20 MPa,并應滿足衛生器具工作壓力的要求, 因此在控制用水點壓力大于0.2 MPa 即進行減壓, 而一般的龍頭處要求壓力為0.05~0.1 MPa 左右。 而有些設計壓力為0.35 MPa 就不在支管減壓,按照規范和節能角度來講,應該將支管壓力減為大于等于0.20 MPa,從而達到節能的目的。
自20 世紀80 年代,我國引進國外減壓閥和國內自主研發的減壓閥以來,減壓閥在高層建筑分區給水中得到廣泛應用。 加壓閥分區供水,替代了減壓水箱的使用,給建筑物節約了大量空間,減壓閥集中設置,具有易于管理等優點而得到普及。
減壓閥的結構形式導致水中雜質和水質的原因可能會造成故障,水中雜質堵塞先導式減壓閥的針閥和卡塞活塞式減壓閥的閥芯,導致減壓閥故障,所以減壓閥應采用質量好的過濾裝置,同時,減壓閥是一個消能裝置,其本身的能耗相當大。
鑒于減壓閥以上的特點,在選用中要注意,首先減壓閥作為一個閥門,具有閥門易壞的特點,因此一定要選用質量好的減壓閥,否則,分區壓力比較大,如果損壞,會使整個分區壓力過高而影響一個分區的供水,由于壓力過大而損壞衛生器具和設備,同時質量不好的減壓閥會產生震動和噪聲,影響使用。
其次,還要注意,規范規定減壓閥宜采用比例式減壓閥, 當壓力超過1.20 MPa 時宜采用先導式減壓閥,減壓閥閥前閥后壓力比值不宜大于3∶1,分區減壓閥不宜串聯連接, 但一級減壓閥減壓不能滿足要求時,可采用減壓閥串聯減壓,但串聯減壓不應大于兩級,第二級減壓閥宜采用先導式減壓閥,閥前后壓力差不宜超過0.40 MPa。 要遵守規范規定,規范規定,配水點處靜壓大于等于0.45 MPa 進行分區給水,分區內也要采用支管減壓孔板、可調式減壓閥之類的進行支管減壓,否則,該分區配水點將處于耗水耗能的狀態。
同時采用入戶支管減壓即限制水龍頭前的水壓,對節水節能意義很大。
水龍頭是家家戶戶天天接觸的必需品,是耗水耗壓的大戶,也是節水節能必控環節,提高節水龍頭產品的質量,是節水器具做到節水節能的必備條件。
公共建筑衛生間采用感應式的水嘴和便器沖水閥都是節水措施。
水表及計量裝置,采用遠傳式水表,既減輕了抄表員的工作量,同時也提高了計量的準確性。
企業事業、學校的公共浴室和衛生間、淋浴間采用刷卡計時計算水費,大大減少了不必要的浪費。
目前,多層、高層建筑采用的供水方式多數為兩種,第一種是從市政給水為水源,進水給生活水池或生活消防合用水池,通過生活加壓泵供給高位水箱進水,然后高位水箱供給住戶用水,就是水泵-水箱聯合供水方式。
第二種是從市政給水為水源,進水給生活水池或生活消防合用水池,通過生活變頻調速加壓泵直接供給住戶用水。
兩種供水方式各有優缺點, 適用條件也不同,第二種取消了高位水箱,節省空間,同時也可以避免調節儲水設施里面水的二次污染,簡化系統。
但是從節能方面來比較第一種方式較為節能,因為這種供水方式的加壓泵始終在高效段工作, 水泵的流量是按照最大小時流量計算選型的, 而變頻泵是按照設計秒流量計算選型的, 所以第一種流量是變頻泵的1/1.5~1/3,變頻調速泵是24 h 一直在運轉,雖然是在用水量少時會減少轉速,用水量大時增加轉速,來控制水泵出水量, 但是耗電量比第一種明顯要大。 據調查,某住宅樓用變頻調速泵替代了高位水箱供水,一年后統計用電量比水泵-水箱供水耗電增加了一倍。
所以就單個住宅樓并不一定適合變頻水泵供水,更適合水泵-水箱聯合供水方式。
變頻供水方式更適合整個小區,多棟樓合用變頻泵供水,人均電耗就會降下來,成本就下降了,變頻供水要求水泵電源可靠,并宜采用雙電源或雙回路供電方式, 就是說供電可靠是采用變頻供水的適用條件,否則,適得其反,達不到節能效果。
以上是從事給排水工作中常遇到的問題,與大家共同交流。 節水、降耗問題是個長期要堅持下去的事業,也是共建綠色建筑、美好家園的共同要求。