建筑給排水設計節能技術探究

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建筑給排水設計節能技術探究

摘要:

伴隨城市化進程的不斷推進,城市人口密度顯著提高,為滿足有限土地資源上眾多城市人口的住房需求,房屋建筑樓層越來越高。高層建筑在解決人們住房問題的同時,也造成了給排水施工的難度,要實現高層住戶的用水需求,需要增大給排水管道長度與壓力,一旦送水壓力不穩必將帶來較大的用水浪費。基于此,亟需節能技術指導高層建筑給排水設計,保證水資源的有效利用。

關鍵詞:

高層建筑;節能技術;給排水設計;具體應用水是萬物之源,與人類的生存與社會生產緊密相連,然而當前我國水資源嚴峻缺乏,人們的節水意識淡薄在很大程度上帶來水資源的浪費,致使人均擁有的水量越來越少。高層建筑設計應積極運用節水技術,在給排水設計中貫穿節能減排理念,促進高層建筑用水的合理性。

1當前面臨的建筑用水問題

建筑是民眾日常生活的重要場所,涉及生活的方方面面,生活用水便是其中較為重要的體現,受到人們思想觀念的影響,以及建筑設計與用水設備等客觀問題,導致當前建筑用水面臨嚴峻的挑戰。第一,生活用水浪費嚴重。伴隨城市人口的增多,居民的生活用水分布范圍逐漸增多,而民眾自身具有的節水意識則相對薄弱,加之部分地區的水價較為低廉,民眾對生活用水的浪費不以為然,致使水資源浪費日漸嚴重[1]。第二,現代建筑日漸向高層發展,建筑層數增多對給水系統的要求也相應的提高,系統在高壓下溶劑出現波動、水擊等,在一定程度上造成供水管件破損,出現滲水、漏水等浪費;或者建筑內某些配水點受到較高水壓影響,水流量過大造成浪費等。第三,用水設備質量差,比如說給水管道、建筑內供水管線等,在使用一段時間后會出現銹蝕、破損等,從而出現嚴重的漏水現象,造成建筑用水資源的浪費。

2節能技術貫穿到高層建筑給排水設計的重要意義

受工業快速發展影響,我國的能源短缺現象日漸嚴重,加之工業生產造成的各種環境污染問題,使我國可利用水資源越來越少,然而人類生存與社會生產均離不開對水資源的利用,如何解決水資源短缺成為當前備受關注的焦點問題?;诖?,社會居民應提高節水、節能意識,減少日常生活中對各項能源的浪費,保證人類能夠可持續發展[2]。給排水設計直接關系到建筑用水問題,針對高層建筑管道長、用水量大等問題,必須加強節能技術的運用,一方面避免供水過程中帶來的水資源浪費,另一方面,減少水資源使用過程中造成的其他能耗問題。高層建筑給排水設計做好節能減排工作,是對國家可持續發展方針的貫徹落實,是實現綠色建筑建設的重要途徑之一。

3高層建筑給排水設計對節能技術的具體應用

3.1分區供水

高層建筑用戶多,在進行給排水設計過程中應采用分區供水方式。首先,依據樓層高低劃分供水區域,建筑底層應充分利用市政水壓直接供給(市政管網的壓力一般在0.2Mpa~0.4Mpa之間),高樓層用戶可以由變頻生活加壓泵根據樓層高度情況分區供水;其次,針對基礎用水器具要采用低壓供水,只要滿足日常的用水需求即可,避免出現水量過大帶來的浪費[3]。最后,合理利用減壓閥,若對其合理利用,可有效控制整個建筑的水壓問題,減少高水位水箱的使用,為保證整個建筑的給水系統正常運行,在選用減壓閥時應格外注重其質量優劣,選擇質量達標的產品投入使用。

3.2變頻調速水泵及無負壓給水系統的應用

建筑給排水設計中的給水設計較為困難,傳統的建筑給水主要借助水泵與水箱實現,其原理為:水泵將水位提高注入到高位水箱之中,用水過程中水箱借助壓力作用實現供水,由于水箱壓力較大,在用水中還需要安裝減壓裝置,常用的為減壓閥。由此可見,在提升水位過程中水泵動能主要由電能提供,無疑造成大量的電能消耗,尤其是高層建筑中用水需求大,每日中需要反復多次進行水位提升,對能源的耗費不言而喻。在此情況下,變頻調速水泵應運而生,該設備給水過程中可調節供水速度以及供水范圍,有效控制了水泵的水壓變化,有效降低了對電能的耗費,采用變頻調速水泵比一般的供水設備節電10%~40%,因此變頻調速水泵當前高層建筑給排水設計中應用較為廣泛的設備之一。此外,隨著現代科技的不斷發展,無負壓給水技術越來越成熟、應用越來越廣泛。此種設備的優點是可以充分利用市政給水管網壓力,運行節能,采用全封閉設計,避免水質的二次污染,而且占地面積少,在市政管網和相關給水部門允許的情況下建議使用。

3.3充分利用太陽能實現熱水供應

建筑給排水設計中熱水供應是重點,尤其是在人們物質生活水平高速提升的當下,對熱水的需求也隨之增加。傳統的熱水供應主要采用電能加熱的方式,對電能的消耗多。為此,在高層建筑給排水設計中應加強對熱水供應系統的設計,一方面對原有的加熱設備與供水系統進行改造,以減少能耗;另一方面則充分開發與運用綠色能源,通過其他能源代替電能的使用[4]。隨著科學技術的發展,太陽能技術逐漸受到世人的關注,并在日常生活中逐漸彰顯其節能作用。高層建筑的熱水供應可對太陽能加以充分運用,借助相關的吸熱設備實現對冷水的加熱,由于太陽能是取之不盡用之不竭的能源,對太陽能加以運用不會造成能源的消耗,且減少了對電能的使用,節能減排作用顯著。當前,太陽能熱水器的使用日漸廣泛,該設備中的集熱器作為主要的集熱裝置,應做好相關的防護工作,從而保證熱水供應能夠及時。

3.4使用節水型衛生器具

衛生器具是常見用水設備,對該類設備加以技術改造,實現其節水作用將有效減少水資源的浪費。其一,對馬桶水箱容積加以改善,使其水箱容積為6L;其二,高層辦公區建筑,衛生間可采用自動控制系統,借助紅外線技術對衛生間水龍頭的開關加以控制,減少用水浪費;其三,民用高層建筑可采用充氣水嘴形式,這樣可有效減少用水時的水柱直徑,從而有效減少對水資源的過分浪費。

3.5高層建筑中水系統及雨水回用系統的應用

高層建筑中水系統及雨水回用系統,是一種水資源可持續利用的系統,它主要回收建筑物的優質排水及雨水,經過水處理系統處理后達到相應的水質要求再行利用,主要可用于園林綠化、廁所沖洗、道路噴灑等??傊诟邔咏ㄖ?,雨水回用、中水系統都能解決當前我們水資源匱乏的燃眉之急,(3)空間組合。針對穆斯林生活習俗中關于私密性的要求,設計采用“中心雙院”的緊湊組合建筑模式來組織整個居住空間:“上院”圍繞一、二層的通高空間布置家庭日常起居用房,是為家庭成員私享空間,“下院”則通過貫通一層與負一層的下沉空間布置會客接待空間及客房,供家庭進行對外活動。“上院”、“下院”相互獨立又便于聯系,空間層次分明,且利于室內空氣流通。此外,設計通過形體旋轉形成的邊緣空隙,來處理建筑邊界與周邊環境的關系,并形成一層熱緩沖,形成蔭蔽空間,減少建筑直接得熱。通過在建筑形體中引入一條S形的片墻,建筑邊界空隙被簡潔地劃分為立面圍合而朝天空開放的“邊院”和正對海景開敞出挑的“露臺”——即當地獨特的“赫里杰”,從而使建筑形象在整體上取得封閉性與開放性的合理平衡。

4結束語

阿拉伯世界是典型的宗教社會,地域傳統居住模式結合伊斯蘭宗教觀念和當地氣候風土,已經深刻影響到穆斯林居家行為和精神審美的方方面面。當代住宅設計要遵循其中特有的空間邏輯和宗教美學,采用現代建筑語匯,轉譯傳統居住空間情境和文化內涵,使建筑既適用于當下,又深深地根植于歷史傳統的文化土壤之中。

作者:李鋒 單位:廣東省重工建筑設計院有限公司

參考文獻:

[1]齊亞德•哈桑.文化:從傳統到現代的延續[J].新建筑,1997(4):76-78.

[2][美]阿摩斯•拉普卜特.宅形與文化[M].北京:中國建筑工業出版社.2007.

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