試論節(jié)能技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、試論節(jié)能技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 試論節(jié)能技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 摘要：我國(guó)是水利工程建設(shè)大國(guó)，同時(shí)也是資源消耗大國(guó)。當(dāng)前人們對(duì)水利工程的要求已經(jīng)從防洪、蓄水、發(fā)電等功能向著多元化、多功能的要求轉(zhuǎn)變。保護(hù)人類(lèi)賴(lài)以生存的自然生態(tài)環(huán)境，節(jié)約能源已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的重要任務(wù)。我國(guó)要在能源相對(duì)短缺的情況下，尋求快速開(kāi)展，趕超興旺國(guó)家，能源的瓶頸愈發(fā)顯得凸出，必須進(jìn)一步節(jié)能降耗，以低于興旺國(guó)家的單位能耗標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展經(jīng)濟(jì)，才能支持我國(guó)的長(zhǎng)期可持續(xù)開(kāi)展，而水利工程節(jié)能設(shè)計(jì)的推廣就是一項(xiàng)重要的措施。因此，現(xiàn)代水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)注重節(jié)能、環(huán)保，追求人與自然的和諧統(tǒng)一。本文結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)前的節(jié)能技術(shù)水平，簡(jiǎn)要

2、論述了節(jié)能技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，缺乏之處以求指正。 關(guān)鍵詞：節(jié)能技術(shù)水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)用 中圖分類(lèi)號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 一、水利工程排水功能的節(jié)能設(shè)計(jì) 注重自排水功能的設(shè)計(jì) 水利工程為符合防汛要求，在汛期通過(guò)強(qiáng)排和自拍將河道與庫(kù)區(qū)存水快速排除。日常調(diào)水以改善下游水質(zhì)為主要目標(biāo)。強(qiáng)排即通過(guò)采用水泵強(qiáng)行排水，能源消耗比擬大。自排是通過(guò)水利工程前后之間存在的水位差進(jìn)行自流排水，無(wú)需動(dòng)力協(xié)助。因此，在水利工程排水功能設(shè)計(jì)中應(yīng)突出自拍功能的設(shè)計(jì)。水利工程水閘的結(jié)構(gòu)特征、河道結(jié)構(gòu)特征以及水系安排等決定著其實(shí)際自排能力。當(dāng)前，大局部水利工程已根據(jù)實(shí)際情況建立了比擬完善的防洪排水系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化

3、了水系安排。通過(guò)比擬技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、平安性與實(shí)用性后，科學(xué)選擇合理的河道斷面與水閘孔寬，不僅能夠有效減少泵站的建設(shè)數(shù)量，同時(shí)還能充分利用水閘前后之間存在的水位差進(jìn)行閘門(mén)啟閉，通過(guò)自排實(shí)現(xiàn)水利工程的調(diào)水與排水功能，節(jié)約大量能源。 科學(xué)規(guī)劃區(qū)域排水模式 在水利工程區(qū)域排水水系設(shè)計(jì)時(shí)，排水系統(tǒng)一般分為一級(jí)和二級(jí)排水。通過(guò)科學(xué)合理的選擇二級(jí)排水水位，取消一級(jí)排水泵站，利用地面和河道水位的高度差，使一級(jí)排水直接排入二級(jí)排水河道。此方式雖然增加了二級(jí)排水泵站的運(yùn)行時(shí)間和動(dòng)力，但由于二級(jí)排水的河道具有蓄水的功能，二級(jí)排水泵站增加的能耗遠(yuǎn)小于區(qū)域內(nèi)一級(jí)排水泵站的能耗，具有顯著的節(jié)能效果。 二、水利工程電力設(shè)備的

4、節(jié)能設(shè)計(jì) 選擇合理的水泵參數(shù) 在水利工程泵站設(shè)計(jì)中，要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)設(shè)計(jì)工況下的水泵參數(shù)如水泵泵型、葉片安放角、口徑和比轉(zhuǎn)速等進(jìn)行比擬選擇。優(yōu)選水泵參數(shù)使水泵在設(shè)計(jì)工況下能在高效區(qū)工作。 提高泵站的裝置效率 泵站的裝置效率是指從泵站進(jìn)水口到出水口整個(gè)泵站裝置的效率，它不但與水泵電動(dòng)機(jī)組的效率有關(guān)，還與進(jìn)水流道、出水流道和閘門(mén)等水工構(gòu)筑物的水力損耗有關(guān)。在選擇了高效的水泵電動(dòng)機(jī)組后，要提高泵站的裝置效率就主要是減少水工構(gòu)筑物的水力損耗，選擇合理的流道布置是減少流道水力損耗的重要措施。 三、水利工程建筑的節(jié)能設(shè)計(jì) 水工建筑墻體節(jié)能設(shè)計(jì) 墻體節(jié)能技術(shù)是指采用空心磚，利用空氣的弱熱傳遞性，使得

5、水工建筑冬暖夏涼。墻體節(jié)能設(shè)計(jì)中必須對(duì)外墻體進(jìn)行保溫處理，這個(gè)環(huán)節(jié)是墻體節(jié)能措施的關(guān)鍵，因此，必須針對(duì)不同的保溫材料、施工工藝采用不同的施工技術(shù)措施。設(shè)計(jì)者要根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖和工程的具體要求及施工條件繪制砌塊排列圖。針對(duì)砌塊建筑的墻體熱阻值低、砌體和粉刷易開(kāi)裂、灰縫和裂縫處易滲漏等不利因素，采取有效的技術(shù)措施予以處理，確保建筑的節(jié)能效果。主要的水工建筑外墻保溫技術(shù)有以下幾種： 1、外掛式外墻保溫技術(shù) 外掛式外墻保溫技術(shù)分為機(jī)械固定EPS鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)和EPS板薄抹灰外保溫系統(tǒng)。機(jī)械固定系統(tǒng)由機(jī)械固定裝置、腹絲非穿透型EPS鋼絲網(wǎng)架板、摻外加劑的水泥砂漿厚抹面層和飾面層構(gòu)成。EPS薄抹灰外保

6、溫系統(tǒng)由EPS板保溫層、薄抹面層和飾面涂層構(gòu)成，EPS板用膠粘劑固定在基層上，薄抹面層中滿(mǎn)鋪玻纖網(wǎng)。水工建筑物高度在20m以上時(shí)，負(fù)風(fēng)壓較大的部位宜使用錨栓輔助固定。上述兩種外掛技術(shù)是采用粘接砂漿或者是專(zhuān)用的固定件將保溫材料貼、掛在外結(jié)構(gòu)墻上。然后抹抗裂砂漿，壓入玻璃纖維網(wǎng)格布形成保護(hù)層，最后做裝飾面，如噴涂或粉刷外墻涂料等。 2、聚苯板現(xiàn)澆混凝土墻體保溫技術(shù) 聚苯板現(xiàn)澆混凝土墻體保溫技術(shù)是在混凝土剪力墻體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi)，在澆注的混凝土墻體外側(cè)，然后澆注混凝土，混凝土與聚苯板一次澆注成型為復(fù)合墻體。這種復(fù)合墻體又分為有鋼絲網(wǎng)體系和無(wú)鋼絲網(wǎng)體系兩種。其中有鋼絲網(wǎng)體系可以是雙面鋼絲網(wǎng)

7、的,也可以是單面鋼絲網(wǎng)的。混凝土與無(wú)網(wǎng)架聚苯板一次成型復(fù)合墻體是指在混凝土中水泥漿量適宜的條件下，直接利用混凝土作為粘結(jié)劑來(lái)粘貼聚苯板，如果對(duì)聚苯板反面進(jìn)行處理后，其與混凝土的粘接力會(huì)進(jìn)一步提高。 3、聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫技術(shù) 是指由界面層、膠粉聚苯顆粒保溫層、抗裂防護(hù)層和飾面層構(gòu)成，起保溫隔熱、防護(hù)和飾面作用的保溫技術(shù)。該技術(shù)比擬簡(jiǎn)便，可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率；不受結(jié)構(gòu)質(zhì)量差異的影響，對(duì)有缺陷的墻體施工時(shí)墻面不需修補(bǔ)找平，直接用保溫料漿找補(bǔ)即可，防止了別的保溫施工技術(shù)因找平抹灰過(guò)厚而脫落的現(xiàn)象。同時(shí)該技術(shù)解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易空鼓等問(wèn)題。 4、太陽(yáng)能集熱墻技

8、術(shù) 特朗伯集熱墻是一種依靠墻體獨(dú)特的構(gòu)造設(shè)計(jì)，無(wú)機(jī)械動(dòng)力、無(wú)傳統(tǒng)能源消耗、僅僅依靠被動(dòng)式收集太陽(yáng)能為建筑供暖的集熱墻體。特朗伯墻在冬季白天，有太陽(yáng)時(shí)，在集熱墻與外層玻璃之間出現(xiàn)溫室效應(yīng)，薄片間層的空氣被加熱，通過(guò)集熱墻頂部與底部的通風(fēng)孔可以向室內(nèi)對(duì)流供暖。夜間依靠墻體本身的儲(chǔ)熱那么可向室內(nèi)輻射供暖。 水工建筑門(mén)窗節(jié)能設(shè)計(jì) 門(mén)窗節(jié)能是水工建筑保溫節(jié)能的重要組成局部，其中的縫隙是節(jié)能施工的一個(gè)重點(diǎn)。門(mén)窗的框架縫隙采用泡沫膠填充然后再用水泥或涂料進(jìn)行密封找平。對(duì)于窗口玻璃，多采用中空的又層玻璃，使得玻璃內(nèi)的空氣靜止，有利于保溫節(jié)能。為保證門(mén)窗能到達(dá)預(yù)期的節(jié)能要求，設(shè)計(jì)中要明確門(mén)窗的選擇標(biāo)準(zhǔn)，包括其抗

9、風(fēng)壓性、空氣滲透性、雨水滲漏性等性能指標(biāo)。在框與扇、扇與扇之間須設(shè)密封條，以防滲水、透氣，推拉窗的軌槽處須增加密封處理，局部縫隙較大的位置，可用單組份密封膏擠注；在門(mén)窗框四周與墻或柱、粱、窗臺(tái)等交接處，須用水泥砂漿進(jìn)行嚴(yán)密處置，在靠室外一側(cè)須結(jié)合外裝修進(jìn)行處理，以防滲水、透氣。 水工建筑屋面節(jié)能設(shè)計(jì) 水工建筑屋面節(jié)能技術(shù)主要通過(guò)加保溫層隔熱傳遞，即采用密度低、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、有一定強(qiáng)度的保溫材料設(shè)置在防水層和屋面板之間。將室內(nèi)外的熱量交換控制到最低程度。屋頂采用質(zhì)量輕吸水率低的高反射保溫材料，屋面保溫層采用低吸水率的保溫材料，外墻采用遮陽(yáng)材料降低對(duì)屋面對(duì)熱量的吸收。屋面反鋪法主要將防水層置于保溫層以下,可有效保護(hù)防水層，便于施工檢修，但造價(jià)較高。屋面同時(shí)應(yīng)采取有效的隔熱措施，通常在屋面結(jié)構(gòu)上部或下部設(shè)置通風(fēng)隔熱層，采用高效保溫材料隔熱，屋頂結(jié)構(gòu)上設(shè)反射層或蓄水植被等。 總結(jié)：當(dāng)前實(shí)現(xiàn)人口、資源與環(huán)境的和諧開(kāi)展已經(jīng)成為可持續(xù)開(kāi)展的首要任務(wù)，人們對(duì)于水利工程建設(shè)提出了保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源等具體要求。為了更好地保護(hù)環(huán)境、利用自然資源以及實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧開(kāi)展，在合理利用自然資源的同時(shí)，水利工程建設(shè)部門(mén)應(yīng)考慮到人與自然和諧開(kāi)展這一理念，強(qiáng)化節(jié)能降耗設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。近年來(lái)，為了更好的保