建筑給排水設計中與節(jié)能有關的問題

1、1,建筑給排水設計中與節(jié)能有關的問題,2,前言,能源亦稱能量資源或能源資源。是指可產生各種能量（如熱量、電能、光能和機械能等）或可作功的物質的統(tǒng)稱。是指能夠直接取得或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源，包括煤炭、原油、天然氣、煤層氣、水能、核能、風能、太陽能、地熱能、生物質能等一次能源和電力、熱力、成品油等二次能源。 風能、水能、海洋能、潮汐能、太陽能和生物質能等是可再生能源；煤、石油和天然氣等是非再生能源。 節(jié)能的定義：采取技術上可行、經濟上合理、環(huán)境和社會可接受的一切措施，來提高能源資源的利用效率。,3,在過去的給排水設計中，節(jié)能的內容一直很少。大家所熟悉給排水專業(yè)的節(jié)能措施是：采用節(jié)

2、水型衛(wèi)生器具。其他專業(yè)，如建筑專業(yè)有建筑節(jié)能計算，電氣專業(yè)有照明節(jié)能設計，暖通專業(yè)有制冷加熱設備的能效比較等。 但隨著國家對節(jié)能的重視，隨著一系列節(jié)能規(guī)范標準的出臺，給排水節(jié)能方面涉及的內容也逐漸越多，歸納如下：,4,給水系統(tǒng) 用水定額 供水系統(tǒng) 供水設備 供水分區(qū) 減壓閥 節(jié)水器具、儀表 熱水系統(tǒng) 熱源 太陽能 熱泵 設計小時耗熱量 節(jié)能量 年節(jié)能費用 增投資回收期 其他（中水利用、雨水回用）,概況,5,給水系統(tǒng),6,1、用水定額的選擇： 按規(guī)范選取，缺水地區(qū)應選低值。 2、采用合理的供水系統(tǒng)： 充分利用市政供水壓力，收集和掌握準確的市政水壓、水量資料 高層建筑給水系統(tǒng)合理分區(qū) 各分區(qū)最低衛(wèi)

3、生器具配水點處的靜水壓不宜大于0.45Mpa，特殊情況下不宜大于0.55Mpa； 水壓大于0.35MPa的入戶管（或配水橫管），宜設減壓或調壓設施。,7,入戶管（或水平橫管）的水壓確定： 1、不需設減壓閥層： 宜為0.15MPa0.35 MPa 2、需設減壓閥層閥后設定壓力：宜為0.15MPa （注：從節(jié)能角度考慮采用的水壓。衛(wèi)生器具本身正 常使用的最佳水壓宜為0.200.30MPa。）,8,減壓閥的選用 1、不宜采用共用供水立管 串聯(lián)減壓分區(qū)供水的方式。,9,2、推薦支管減壓作為節(jié)能節(jié)水 的重要措施。,10,減壓閥的選型： a. 給水豎向分區(qū)可采用比例式減壓閥（宜垂直安裝），或可調式減壓閥（

4、宜水平安裝）。 b. 人戶管或配水支管減壓時，宜采用可調式減壓閥。 c比例式減壓閥的減壓比宜小于4：1；可調式減壓閥的閥前后壓差不應大于0.4MPa，要求安靜的場所不應大于0.3MPa。 d. 用于支管減壓的減壓閥，宜選用閥前閥后壓差要求小的可調式減壓閥。,11,減壓閥的設置： a. 給水分區(qū)用減壓閥應兩組并聯(lián)設置，不設旁通管；減壓閥前應設控制閥、過濾器、壓力表，閥后應設壓力表、控制閥。 b人戶管上的分戶支管減壓閥宜設在控制閥門之后、水表之前，閥后宜設壓力表。 c減壓閥的設置部位應便于維修。,12,居住小區(qū)的供水系統(tǒng) 1、當居住小區(qū)采用小區(qū)集中供水系統(tǒng)時，宜根據(jù)小區(qū)的規(guī)模、建筑物布置等情況集中

5、或相對集中布置供水泵站。 2、供水泵站宜在供水范圍內居中或靠近用水量大的用戶布置，應避免室外供水管線過長，造成水泵揚程增大，離水泵近的建筑供水壓力大，壓力波動大等耗能、耗材、噪聲大、使用效果差等弊病。,13,加壓供水方式的選擇。 常用的加壓供水方式及其能耗等比較見表,14,注,常用的加壓供水方式及其能耗,圖,15,1、投資包括供水設備、水池、水箱及設備用房等，運行費用指電費。 2、管網(wǎng)疊壓供水供水設備的能耗取決于兩點： 一是可利用市政供水壓力P的大小及其與系統(tǒng)所需供水壓力Pd之比值； 二是變頻調速泵組的配置與水泵揚程的合理性。,表注,16,在有條件設置高位水箱且允許采用管網(wǎng)疊壓供水的地方，可采

6、用常速泵組+高位水箱管網(wǎng)疊壓供水的供水方式，這樣最節(jié)能節(jié)水。這種供水方式的優(yōu)點如下： a、可利用市政供水壓力； b、水泵Q=Qh(最大日最大時流量)，只為變頻調速泵組流量qs(設計秒流量)的1l3； c、水泵均在高效段運行； d、高位水箱供水安全、穩(wěn)定、節(jié)水。 返回,最節(jié)能的供水方式,17,常速泵組+高位水箱管網(wǎng)疊壓供水,18,上表比較可知，從節(jié)能節(jié)水比較，四種常用供水方式中高位水箱供水和管網(wǎng)疊壓供水占有優(yōu)勢。 但在工程設計中，在考慮節(jié)能節(jié)水的同時，還需兼顧其他因素。因此要結合建筑物提供的條件、用水特點等綜合考慮選用合理的供水方式。,綜合考慮選用合理的供水方式,19,供水設備 1)常速泵的選擇

7、。 a、水泵的QH特性曲線，應是隨流量的增大揚程逐漸下降的曲線。 b、應根據(jù)管網(wǎng)水力計算進行選泵，水泵應在其高效區(qū)內運行。,20,供水設備 2)變頻調速水泵(組)的選型和搭配 應選擇QH特性曲線無駝峰、比轉數(shù)ns適中(約為100-200)、效率高、配備電動機功率相對小的水泵； 應根據(jù)主泵高效區(qū)的流量范圍與設計流量的變化范圍之間的比例關系確定水泵組的數(shù)量，水泵組宜設二至四臺主泵，并應設一臺供水能力不小于最大臺主泵的備用泵； 恒壓供水時宜采用同一型號主泵，變壓供水時可采用不同型號的主泵； 多臺泵組可采用單臺變頻，其余工頻的方式運行；也可采用兩臺或多臺變頻的方式運行； 在設計流量變化范圍內，各臺主泵

8、宜均工作在高效區(qū)； 額定轉速時，水泵的工作點宜位于高效段右側的末端（圖）；例題： 宜配置適用于小流量丁況的水泵，其流量可為1312單臺主泵的流量，揚程應滿足配合氣壓水罐工作的要求。,21,返回,比轉數(shù)計算公式,22,23,高效段右側的末端,24,已知: 恒壓變量調速泵工況H曲線,問: 調速泵的供水設計秒流量工作點取哪個點?,返回,25,節(jié)水器具、儀表,1、采用節(jié)水器材、器具，既節(jié)水又節(jié)能。 給水水嘴應采用陶瓷芯等密封性能好、能限制出流率的節(jié)水水嘴。 大、小便器應采用節(jié)水型產品，坐便器水箱容積不大于6L。 公共浴室及設公共淋浴器的場所，宜采用系統(tǒng)設可靠恒溫混合閥等閥件或裝置的單管供水；多于3個淋

9、浴器的配水管道，宜布置成環(huán)形。 公共衛(wèi)生間宜采用紅外感應水嘴、感應式沖洗閥小便器、大便器等能消除長流水的水嘴和器具。 水池、水箱溢流水位均設報警裝置，防止進水管閥門故障時，水池、水箱長時間溢流排水。 綠化用水采用微噴滴灌方式澆灑，并設置單獨用水計量裝置。 2、合理配置水表等計量裝置 建筑物的引入管、住宅的入戶管及公共建筑物需計量的水管上均應設置水表。 大專院校、工礦企業(yè)的公共浴室、大學生公寓、學生宿舍公用衛(wèi)生間的淋浴器宜采用刷卡用水。,26,熱水系統(tǒng),27,1）工業(yè)余熱、廢熱。既可節(jié)能又消除了污染。適用有此條件的地方。 2）地熱。適用地熱資源豐富且允許開發(fā)的地區(qū)。如西藏 3）太陽能。取之不盡，

10、用之不竭。適用當?shù)啬耆照諘r數(shù)大于1400h，年太陽輻射量大于4200MJ/m2及年極端最低氣溫不低于-45的地區(qū)。 4）水源、空氣源熱泵。 5) 城市熱網(wǎng)或區(qū)域性鍋爐房的熱水或蒸汽。 6）單設蒸汽或熱水鍋爐、燃氣、燃油熱水機組制備熱源。 7）電能制備熱源。適用電力豐富，有鼓勵使用低谷電的政策時。,熱源選擇順序,28,太陽能、水源、空氣源低溫再生能源的適用條件,除四川、重慶、貴州外,廣東、福建、廣西、海南,29,熱水用水定額：推薦采用熱水用水定額中的低值，即可滿足需要。（水資源豐富的炎熱地區(qū)除外） 熱水量、耗熱量計算：設計計算用水人數(shù)、單位數(shù)，盡量準確。關鍵參數(shù)：小時不均勻系數(shù)Kh，直接影響耗熱

11、量大小，需準確選取。 按用水時段分別計算：同一熱水系統(tǒng)，不同類型建筑、不同用水部門的最大用水時段等使用條件分別分析計算。不能一律累加。按規(guī)范5.3.1-1，小區(qū)內住宅與公共建筑最大用水時段一致時，設計小時耗熱量疊加；不一致時，住宅設計小時耗熱量+公建平均小時耗熱量。 按規(guī)范5.3.1-4，同一熱水系統(tǒng)供應多個熱水用水部門時設計小時耗熱量按同一時間內出現(xiàn)用水高峰部門的設計小時耗熱量的和+其它用水部門的平均小時耗熱量。,基本參數(shù)的合理選擇與設計,30,水加熱設備供水水溫，宜在滿足配水點最低水溫要求下，根據(jù)熱損失情況，適當采用低的供水溫度，以縮小管內外溫差，減少熱損失，節(jié)約能源。一般可為5060。（

12、設計太陽能可考慮） 應充分考慮太陽能熱水系統(tǒng)的特殊性，宜按建筑給水排水設計規(guī)范中推薦溫度選取下限值。（民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應用技術規(guī)范5.5.5）條文解釋：由于一般情況下集熱器擺放所需的面積，建筑都不容易滿足，同時也考慮太陽能的不穩(wěn)定性，盡可能的去利用太陽能，所以在選擇設計水溫時，盡量選擇下限溫度。,供水水溫,31,熱水管道熱損失公式為 Q=1.163DLK(1-)(tc+tz)/2-tj Q-管段熱損失（W）； D-管段計算外徑m； L-管段長度m； K無保溫管段的傳熱系數(shù)，一般取計算2.8W/m2.； -保溫系數(shù)，一般采用0.60.8，無保溫時為0； tc-管段起點的熱水溫度； tz-管

13、段終點的熱水溫度； tj-管道外壁周圍空氣的平均溫度,熱水管道熱損失公式,32,4、供水水質及水質處理 洗衣房及其他用水對硬度的要求。按規(guī)范要求采取軟化措施。,33,7.0.1 采用太陽能作為熱源供應生活熱水是一項節(jié)能新技術，對太陽能熱水系統(tǒng)工程應從經濟性能和技術因素兩方面進行綜合評價，并簡單計算下列經濟性能指標。 7.0.2 增投資回收年限 1 與常規(guī)熱源熱水系統(tǒng)相比，太陽能熱水系統(tǒng)增加了集熱系統(tǒng)的投資。增投資回收年限是指通過節(jié)省的常規(guī)能源費用全部回收增投資的年限。 2 工程設計時計算簡單回收年限即可，即不考慮銀行貸款利率、常規(guī)能源上漲率等因素，用增投資除以年節(jié)能費用。 3 在太陽能資源豐富

14、區(qū)，其簡單投資回收期宜在5年以內，資源較豐富區(qū)宜在8年以內，資源一般區(qū)宜在10年以內，資源貧乏區(qū)宜在15年以內。,技術經濟評價,34,節(jié)能量計算,35,年節(jié)能費用,36,單位價格的不同能源含熱量,37,太陽能+熱泵直接加熱系統(tǒng)原理圖 單罐,38,計算示例,1、CAD圖 2、節(jié)能情況分析 3、熱水計算,39,與給排水節(jié)能設計有關的文件和示例 1、 05S902民用建筑給水排水初步設計深度圖樣節(jié)水節(jié)能篇 2、重慶民用建筑節(jié)能初步設計、施工圖設計深度規(guī)定（試行） 3、 江蘇省太陽能熱水系統(tǒng)施工圖設計文件編制深度規(guī)定 江蘇省建設廳文件“關于加強太陽能熱水系統(tǒng)推廣應用和管理的通知” 江蘇省建設工程施工圖設計節(jié)能報審表,附錄,40,41,重慶民用建筑節(jié)能初步設計、施工圖設計深度規(guī)定（試行）,初步設計,返回,42,重慶民用建筑節(jié)能初步設計、施工圖設計深度規(guī)定（試行）,初步設計,