智能小区建筑给水系统节能优化探析

作者:检测猫     发表时间:2022-03-29 00:59:21   浏览次数:29



摘要:我国能源和水资源方面都存在严重的资源短缺现象,在智能建筑领域就愈发重视与提倡节能观念,在建筑给水系统设计中贯彻节能思想。文章通过对住宅小区中给水系统节能优化方面的设计分析,提出相关意见。


关键词:智能住宅小区;给水系统;节能优化


建筑行业在能源方面的损耗较大,建筑工程如果在对能源的使用缺乏科学合理性,易让使用者在使用过程中产生资源浪费现象,与倡导的绿色发展理念相违背。在建设小区时,特别建设智能住宅小区过程中,需要贯彻高新技术节水节能、实现全民节能目标,使社会能够可持续发展。


1影响因素


智能住宅是利用新型的科学技术建造的居住环境,家具系统在智能化程度更高,智能设备在自动控制的能力方面更高,可以使人们的生活空间更智能和更健康。为了使居民的居住环境建设水平提升,对技术人员在其专业技能上提出了更高的要求。比如在建设智能住宅小区的给水系统工程建设时,如果建设人员在技术能力方面不足,设计人员传递的节水节能理念难以实现,使用住宅给水系统时易出现问题[1]。现阶段的智能住宅中的给水系统在进行节能时,资金在节能优化的设计成果上具有重要的影响。若是资金不充足,给排水系统在节能上的效果会受到直接影响,且日益下降。所以,设计者需要全面分析经济层面的内容,使建筑单位能够增加资金的投入,按照用户具体需求,使给排水系统在设计时具有合理性,使节能优化的方案可以得到更好地实现。


2存在问题


随着城市土地资源越来越紧张,城市的高层住宅越来越多,高度越来越高,高层住宅的生活给水必须二次加压才能满足高层住宅生活给水要求。一般要求分区的最高层与最低层之间的静水压力不大于0.45MPa,住宅建筑层高按3m计,即每一个给水加压分区最多可以供15层,一栋30层的住宅楼的给水加压分区分成两个区即可,设置两套给水加压设备或设置一套给水加压设备加主管减压阀,可以满足建筑生活供水。规范要求住宅卫生器具承受的最大工作压力不能大于0.60MPa,住宅入户管的供水压力不能大于0.35MPa,新的节能规范要求住宅入户管的压力不能大于0.20MPa,如果采用一套加压设备加压供水,为了满足最高层用水点洁具额定压力要求,需要把整个分区的所有水量都加压到满足最高层用水的扬程需求,通过减压阀减压满足各层入户管的压力要求。如果在设计时能够合理优化分区层数,例如每个分区层数控制在7层以内,采用四套加压设备分别给各区加压供水,节水节能非常明显。假设该楼全天用水总量为200t,四个区的户数一样,四个区每个区的日用量为50t,如果采用一套设备加压供水,必须将200t水送至100m,若采用四套加压设备,只需要将50t水送至100m、50t水送至75m、50t水送至50m、50t水送至25m。分区层数越多,给水管网的工作压力越小,管网的跑冒滴漏现象会越少,但分区数越多,投资会加大,在建筑给水设计时,必须做到科学合理、节水节能、可持续发展[2]。


3设计方法


3.1二次供水方面


水泵在二次供水的系统内属于主要设备,对于水泵的选型能够对二次供水的效率产生直接影响,应对其泵机组以及泵站中的综合技术的指标方面展开考虑,使其安全可靠、具有经济性和实用性[3]。水泵特性如图1所示。在流量以及扬程都满足的条件下,台数少的大泵比较适宜,能够使运行效率得到保证,使节能管控更便利。在泵站流量变化比较小时,水泵台数为2~4台比较适宜。泵站的流量变化较大时,水泵的台数为3~6台比较适宜,具体情况应按照实际现状决定。流量变化不大的情况下,不同对泵站经常调度,将相同的规格以及型号的大泵作为第一选择;在流量变化大的情况下,为使对流量变化更适应,需要使选择的水泵在其型号以及规格上尽量减少,降低后期的检修工作的难度。水泵需要具有高效节能以及噪声低的特点,生产企业能够利用技术改造对水泵中机械效率、容积与流动效率进行提升,使其能够提升总效率提升以及节约电能。水泵特性曲线应随流量变大扬程下降,防止使用具有凸形的Q-H曲线水泵,水泵在供水压力方面波动比较大,出流不具有稳定性,在用水的过程中耗水量较大。


3.2循环使用方面


在日常生活中,大量的建筑用水都可以在相关设施上进行使用,达到重复使用。比如建筑和雨水的过程中存在的居民生活废水通过设施处理后,可以二次使用。通过开展设计工作,将原始中所分析的信息数据与实际使用进行结合,可以得到建筑用水与雨水都可以二次使用,可以使社区中的居民能够节约一半的用水量。处理建筑物中的排水问题是在多种因素作用下共同完成,排水设施应保证使运行管理简便,还需要对水循环处理过程中的水质进行保证,使其具有更高的性价比[3]。


3.3市政管网方面


一般情况下,城市中市政管网所提供的供水压力处于0.2~0.4MPa,将市政管网中提供的供水压力进行修改并合理使用,通过分区供水的手段降低二次供水中加压产生的损耗,如图2所示。市政管网提供的供水压力可以满足5层建筑的供水压力需求,如果智能住宅小区中楼层较低,可通过市政管网提供供水服务;如果智能小区中楼层较高多,可利用无负压变频的供水设备进行供水,通过此设备实现二次加压。


3.4清洁能源方面


设计给水系统时,需要对清洁能源进行充分使用,使其在传统能耗方面得到有效减少,实现节能目标。风能和太阳能与地热能都是主要的清洁能源,目前太阳能的技术比较成熟,且应用氛围较广。太阳能属于可再生能源,太阳能的热水器其工作原理是将太阳能转化为热能。太阳能热水器的主要组成部分为储水箱、给水箱、水泵与集热器等,集热管能够进行能源转换,属于主要设备,按照集热器将其划分成真空管与平板两个类型。平板型通过集热器加热水后直接将其送入储水箱,构造简单,成本较低[4];真空管类型的集热器利用非承压水箱和其相接,通过落水方法收集热水。热管型的真空管中没有水,抗冻耐压,能够承受较高的温差,且能够接替承压水箱开展系统中双循环工作。


3.5压力方面


智能性质的住宅小区,供水设备需要按照发展需求不断完善与改良。随着科学技术进步与发展,使用新型的设备开展供水工作,即无负压变频的供水设备。此设备依据每一个住户中的用水量将工作压力设定,系统能够按照设定的压力对水泵的转速以及运行台数进行自动调节,完成大跨度变速调节,使给水系统一直节能运行。利用传感器,该设备能够对出口压力进行实时检测,使出水压力保持在一定范围。系统操作简单,具备自动检查以及故障判断和故障记忆与显示、自动处理以及自行启动备用水泵和将故障水泵的运行切除等作用,在智能小区中属于理想的节能供水设备。


3.6损耗方面


热水应开展集中供应,小区住户使用热水需求量较大,且位置分布比较复杂,住户所在的位置不同,可以针对高层中的住户进行单层的集中供水,即在不同方位的外墙集中安装太阳能集热板,每层都设置一个贮存热水的水箱,水箱需要满足该楼层住户的热水需求且能够承压,具有安全阀以及温度计等。水箱中的进水管不能设置止回阀,将阀门打开,使膨胀水进入。在智能小区中,建筑的智能化较高,通常情况下,供水系统在竖向分区中提供的压力会发生过大的现象,若不使用合理的方式进行减压节流,容易导致用水设备中实际的出水量比额定流量大,出现浪费水资源的现象,因压力太大使供水系统被损坏。需要利用减压阀和减压孔板等方式使供水压力始终保持在合理范围,防止浪费水资源[5]。


3.7串并联方式


将住宅中区水泵出水管连接高区的变频水泵的吸水管,保证连通管管径较小,在高峰的用水期间两个区域水泵进行并联供水,在低峰用水时,两个区域水泵串联,可以使低区水泵中部分压力由高区水泵承担,提升高区水泵中的进口压力。出水流量与压力没有发生变化的前提下,变频泵中的转速能够因为进口压力的变化而发生变化,进口压力增加,转速下降,能够降低高区水泵扬程,减少消耗的能源,实现节能目标。


4结语


随着人们愈发重视节能环保,智能住宅中给排水系统的节能优化设计是保持可持续发展的关键。在设计给排水系统的过程中,建设单位需也加强重度,使节能优化产生的效果被最大化利用,防止浪费水资源。


参考文献


[1]元东杰.关于智能住宅小区建筑给排水系统的节能优化设计分析[J].砖瓦世界,2019(22):113.


[2]何一夫.高层房屋建筑给排水设计要点以及节能减排设计分析[J].华东科技:综合,2019(4):1.


[3]张克益.多层公寓建筑给排水系统优化设计研究[J].中国勘察设计,2020(1):106-108.


[4]王奖庆.综合建筑给排水系统优化设计方案研究[J].现代物业;中旬刊,2020(2):60-61.


[5]张玉斌,史通.浅析建筑给排水工程中节能技术的应用[J].商品与质量,2019(14):164.


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