我国建筑给排水的发展趋势

摘要:随着人类文明的进步,人类活动对自然环境带来了不可逆转的负面影响,所以每个人在享受自然环境赋予的资源的同时也要担负起节约能源、保护环境的责任。介绍了我国我国建筑给排水自1949年建国以来,经历了三个发展阶段房屋卫生技术设备阶段即初创阶段、室内给排水阶段即反思阶段、建筑给排水阶段即发展阶段。同时,还对我国建筑给排水未来发展做了展望。从节能和节水两个方向展开了论述。

关键词:建筑;给排水;设计;环保

随着我国综合国力的增强,国际交往的扩大,人民生活水平的日趋提高,现阶段高新技术的应用日趋成熟,特别是先进的建筑设备使我们的给排水设计得到了飞速发展,随着社会各部门生产效率的日益提高,建筑中最大的一类—住宅建筑的设计便相应地产生了一系列变化。目前住宅建筑的小区规划趋向于更具人性化的多层次住宅组合,不再仅仅追求立面和平面的美观和合理,而是追求空间上布局的流畅和设计中贯彻以人为本的理念,特别是在市场经济的浪潮中,更是要在有限面积的地块里,在空间上力求土地使用效率的最大化。于是选择一种符合各方面规范、卫生安全而又经济合理的供水方式,给我们给排水设计工作带来了新的挑战。

1 建筑给排水设计的发展历程

我国建筑给排水自1949年建国以来,经历了三个发展阶段:

1.1 房屋卫生技术设备阶段即初创阶段,自1949 年至1964《室内给水排水和热水供应设计规范》开始试行时为止。其主要标志是我国开始设置给水排水专业,房屋卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程。第一代通过专业培养的建筑给排水专业技术人员走上工作岗位,开始形成自己的专业队伍。

1.2 室内给排水阶段即反思阶段,自1964年至1986 年《建筑给水排水设计规范》被审批通过时为止。其主要标志是通过工程实践,对以往机械搬用国外经验并造成失误进行了认真总结和反思,进而形成和确立有我国特色的建筑给排水技术体系。

1.3 建筑给排水阶段即发展阶段,自1986年至今。1986 年以来,随着建筑业的发展,建筑给排水专业迅速发展,已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在发展阶段,专业队伍上已具备积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员;技术上积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和发展,其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出;组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会。近年来,学术活动踊跃,并加强了国际间的技术交流。

2 节水措施

我国淡水资源总量虽居世界前列,但按照人均淡水资源计算仅为世界平均淡水量的1/4,人均量仅为2500立方米左右,属于联合国划分的贫水国家之一。尤其是国内改革开放以来,国民经济突飞猛进的发展,用水量及水污染状况日益加剧,有河皆干、地下漏斗现象比比皆是,水资源问题已迫在眉睫,节约用水及水资源重复利用等已成为非常重要而紧迫的任务,其中在人类生活水节水重点在于超压出流、热水干管循环、中水利用、卫生洁具节水等方面。

2.1 超压出流

国内建筑给排水设计规范对建筑物尤其是高程建筑物生活给水系统做出了竖向分区供水的规定,并且明确规定了在各类卫生及用水器具的最终配水点处静水压力不应超过0.45MPa,但是大多数卫生洁具在使用中的适宜水压则为0.20～0.30MPa,因此在该类卫生器具使用过程中大多数处于超压出流状态,而研究表明,当卫生器具的配水点处静水压力大于0.15MPa时器具出水口处出水量明显上升,因此,在建筑物尤其是高层建筑给水系统内应采取相应措施,尽量控制最终配水点处静水压力保持在略高于洁具最佳用水压力即可。

2.2 热水干管循环

在新建建筑物内热水供应系统大多数为集中供应系统,该类系统在热水装置开启后,其只有在将系统内部分含有一定热量的冷水放掉之后才能获得达到使用温度的热水,在放掉部分水时不仅浪费了淡水同时也浪费了一定的热能,该种现象主要是设计等方面原因造成的。其原因为在设计过程中未考虑热水循环系统多环阻力的平衡,热水容易出现在靠近加热设备附近区域出现短流现象,因此导致在距离加热设备较远的区域内水温下降;由于热水管网计算不合理,导致混合配水装置内冷热水的进水压力有较大差距,当冷水压力大于热水压力时在配水装置投入使用时则系统要流出大量冷水之后系统内部温度才能调至正常。因此,国内相关规范规定在热水系统设计时强调立管或支管循环方式,而相应取消了干管独立循环系统,不仅能够减少甚至消除无效冷水的浪费并且对节水、节能起着重要作用。

2.3 选用节能卫生洁具及配件

建筑给排水系统所用管材及洁具的节水性能在很大程度上决定着用水量的大小,采用合格优质的管材、洁具及附件对节水节能起着至关重要的作用。其中,节能节水型设备应为设计过程中的首选材料,旧式的卫生洁具尤其是大便器冲洗水箱其耗水量非常巨大,且卫生器具给水配件的密封性及耐用性非常差,因此该类洁具在使用过程中经常出现“跑、冒、滴、漏”现象,造成了巨大的水资源浪费,而新型的卫生洁具,如浴室内采用的单管恒温供水配合脚踏阀淋浴器、延时自闭淋浴器、陶瓷芯水龙头等则可以大量节约用水,有的甚至可以节约50%以上,因此在设计施工过程中对该类节水节能洁具应优先采用;再如屋顶水箱内传统使用的浮球阀经常出现开关不灵,经常发生溢流现象,而近年来出现的双筒浮球阀、液压浮球阀以及呼吸阀等则克服了该类现象,避免出现溢流现象。

2.4 中水采用

人类在对待紧缺资源的对策在采取“节流”的同时也应“开源”,近年来较发达城市新建建筑物尤其是大型建筑物的冲厕系统多采用了中水系统,中水的利用既可以实现污废水重复利用,又可以实现节约淡水资源,即既能减轻水污染有可以保护环境、缓解水资源不足,既能带来经济效益又可带来社会效益,因此,在今后的设计过程中,在条件允许的前提下应优先采用中水系统。

3 节能措施

节约能源是实现人类可持续发展的重要手段,从狭义角度考虑节能及环保,在建筑给排水设计中节能应从二次供水设备的选择、热水供应系统以及太阳能利用等方面考虑。

3.1 二次供水设备选择

传统建筑物给水系统多采用水泵-水箱供水方式,该种方式在用水低谷时往往远远偏离设计工况,而设备不能满足尽快调节用水高峰和低谷时水量迅速变化特点,并且其中水质很容易遭受污染,为了解决以上问题,变频调速设备应运而生,并且该种设备从上世纪90年代以来得到迅猛发展,其工作原理是采用变频器来改变电机的供电频率,使用过程中根据用水量的大小实现对水泵的无极调速和循环软启动,该类设备能满足用水低谷时的高效率,近年来变频供水设备已经从最初的恒压变量供水发展到变压变量、变频气压供水等方式,该类系统不仅能实现随时可以根据用水量调整供水量,并且可以实现在用水低谷时或用水量不及单台水泵最大流量的1/5时应设置小流量泵进行自动切换,而当低谷用水量为断续的小流量时应设置适合于断续供水的压力供水装置。

3.2 热水供应及太阳能利用

建筑内热水供应系统采取的节能措施一般有使热水在管道及设备内的热损失与配水点的要求温度应成正比,降低热水使用温度来减少能耗;采用高效能保温材料来减少热损失;减少热水耗量;提高换热器的传热效率;采用节能型产品等。太阳能是一种无尽的清洁环保新能源,近年来被越来越多的应用到建筑热水供应系统内,现阶段采用的太阳能直接加热设备有真空管式和热管式,其具有集热效率高、保温性能好、受环境影响小等系列优点,但在太阳能的使用中应考虑其防冻、抗热冲击性能,尤其是在寒冷地区应采取可靠的防冻措施,必要时应采用辅助加热防冻的方式。

4 结论

在新世纪,建筑给排水将担负新的历史重任,面临新的挑战。建筑给排水将更突出以人为本的原则,并将重点调整到民用建筑与工业建筑并重,公共建筑与居住建筑并重,冷水供应与热水供应并重,供水的水量、水压与水质并重等方向上来,走上全面、均衡、务实、安全的发展之路。建筑给排水设计中的环保问题应从多方面入手,贯穿于设计中的每个环节,尽量采用新材料、新型设备,以充分利用其环保节能的优点,完成人类在可持续发展中的责任,为人类在未来社会中环保这一永恒主题做出贡献。

参考文献

[1]李劲松.建筑给排水设计中的环保问题[J].淮北职业技术学院学报,2009,8(3).

[2]陈大栋.浅谈建筑给排水环保设计[J].中国新技术新产品,2009,(5).