高层建筑给排水系统的节水问题研究
近年来, 由于城市人口密集, 用水量大, 特别是高层建筑, 具有层数多、振动源多、用水要求高、排水量大等特点, 所以高层建筑节水问题研究就显得非常重要, 它涉及到各种技术的协调运用以及人们自我意识的提高, 从整体上分析主要从以下几点入手:合理分配和利用管网压力、采用节水型卫生器具、合理循环利用水资源, 同时提高人们的节水意识。
1 合理分配和利用管网压力
1.1 市政给水管网的可用压力利用
城市管网水压难以完全满足供水要求时, 通常将管网进水直接引入贮水池中, 然后用水泵将水抽到水箱或打到水罐中, 再向给水系统供水, 不仅白白损失掉了可用压力, 而且造成电能的浪费, 尤其是当贮水池位于地下层时, 反而把可用压力全部转化成负压, 很不经济合理。因此城市管网可保证供水水压时, 下面几层可以直接采用市政给水管网供水, 上面几层可以采用水箱供水或水泵加压供水。
1.2 生活给水系统分区供水
高层建筑统一供水, 通常采用在下面几层给水管上安装减压孔板、压力调节阀或减压阀等减压装置来避免供水点超压, 使竖向分区的水压分布更加均匀, 但是浪费了能源。所以在竖向分区后, 应采用上下分开供水, 上面采用水箱供水或水泵加压供水, 下面采用城市管网或水泵加压供水。
1.3 给水系统中变频调速泵的应用
变频调速泵供水直接由泵将贮水池内的水送至用户, 取消了水箱, 减少了发生二次污染的几率。该给水方式是将上述联合给水方式中的水箱取消, 用变频水泵直接供水到各用水点, 它适用于外部给水管网水压经常不足, 且不允许设置高位水箱的建筑。由于该给水方式取消了调节水箱, 所以更加需要可靠的电力保证, 该给水方式的最大优点是根除了由水箱带来的上述各种不利因素;缺点是初期投资大, 管理维修要求高。
2 节水型卫生器具的应用
节水型卫生器具是低流量或超低流量的卫生器具, 节水效果明显, 用以代替低用水效率的卫生器具, 包括节水型便器、节水型洗涤器具、节水型淋浴器具等。研究表明, 这种器具节水效果明显, 用以代替低用水效率的卫生器具可平均节省32%的生活用水。
2.1 研制不同出水量的水龙头
一些国家规定, 在不同场所采用不同出水量的水龙头, 如新加坡规定洗菜盆用水6 L/min, 淋浴用水9L/min, 我国台湾省推出的喷雾型洗手专用水龙头, 出水量仅为1 L/min.而我国各种水龙头的额定流量大部分是12L/min, 明显偏大。因此合理制定各种水龙头的额定流量, 并逐步在不同场所安装不同出水量的水龙头。
2.2 开发有压水箱和带洗手龙头的有压水箱为密闭式水箱
该水箱利用管路中自来水的压力将水箱中的空气压缩, 使水箱内的水具有一定压力。当冲洗时, 水可高速冲洗大便器, 冲洗清洁度比常压水箱高40%, 每次只需3.5 L冲洗水量。如水箱需水时, 可打开水龙头直接放水。
2.3 新型管材利用
由于管道长时间使用, 受周围环境和管内水的腐蚀和其它机械损伤经常会导致损坏。阀门、铸铁水龙头经过一段时间使用, 存在关不住或关不严渗漏现象, 这主要是填料受磨损的原因。水箱浮球阀损坏也常导致大量的水从溢流管中溢出。可见, 采用优质管材、附件和提高施工质量, 严格控制跑冒滴漏是节水的途径之一。
3 合理循环利用水资源
3.1 利用高层建筑位差
建筑物中, 盥洗废水和沐浴废水均属优质杂排水。将位于高层的废水回收后经过滤器过滤, 贮存于水箱中, 用于下层建筑物的卫生间冲洗或其它保洁、工程用水。为了避免因回收水量的不足, 造成使用中的间断, 在水箱低位安装一浮球阀。当水箱中的水到达设定的低位时, 自动补给洁净水, 保证了使用的连续性。
3.2 建筑中水系统的应用
建筑中水系统是典型的水资源的可持续利用装置, 是介于建筑物内上水和下水之间的水处理和供给系统, 可以用于冲洗厕所、冲洗汽车、园林绿化、喷洒道路等。因此, 从节水节能的长远利益来考虑, 排水系统采用优质生活废水和粪便污水分流体制, 将优质生活废水如洗脸水、洗菜水等进行收集、处理, 水质达到中等水质标准后, 然后送入中水系统。
3.3 雨水的回用
雨水被称为“城市的第二水源”, 是非常优质的水源。雨水可用来洗车、灌溉、绿化等, 还可以作为工业和日常生活用水的补充性水源, 建筑雨水储留供水系统正是将雨水以自然或人工的形式加以储备, 经过简单净化后, 再利用为生活杂用水。雨水利用是建筑节水的一项措施, 同时它对减少初期雨水对水体的污染, 削减洪峰流量, 涵养地下水, 具有广泛的环境和生态效益。
4 小结
城市建筑节水是一项持久而艰巨的任务, 它涉及到给排水系统的各个方面, 建筑节水措施又是相互联系、相互制约、相辅相成, 只有结合各地的实际情况, 采取一些切实可行的节水措施, 把节水放在首位, 发动全民从身边做起、从现在做起, 提高意识, 制定强制性的设计和安装标准, 把节水措施能落到实处, 这样, 才会取得显著的经济效益, 对水资源的可持续利用才会起到一定的推动作用。
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