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【關(guān)鍵詞】通信建設(shè);節(jié)能減排;途徑梳理;控制措施
近年來,隨著移動通信基站建設(shè)數(shù)量的增加,基站建設(shè)的節(jié)能降耗問題早已引起通信業(yè)的普遍關(guān)注。如何在通信基站建設(shè)中最大程度地實現(xiàn)節(jié)能減排,從而達到綠色通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的效果,對提高工程建設(shè)的綜合效益有著重要的意義。本文從通信基站建設(shè)中技術(shù)方案的創(chuàng)新和應(yīng)用、工程建設(shè)的精細化管理以及基站共建共享等方面入手,結(jié)合筆者多年的現(xiàn)場經(jīng)驗和體會,對基站建設(shè)開源節(jié)流的各個層面進行梳理,提出管理方法和控制措施以供探討。
1. 通信基站建設(shè)過程中新技術(shù)方案的創(chuàng)新和應(yīng)用
通信基站建設(shè)的技術(shù)創(chuàng)新是一項系統(tǒng)化的工作,它既需要在規(guī)劃設(shè)計階段采用新技術(shù)進行統(tǒng)籌規(guī)劃,也需要在實施階段采用節(jié)能降耗的新技術(shù)方案,同時需要在通信設(shè)備的招標(biāo)階段從源頭上優(yōu)先采購節(jié)能創(chuàng)新的通信設(shè)備。
1.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段的技術(shù)設(shè)計和規(guī)劃統(tǒng)籌。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段,設(shè)計人員應(yīng)認真研究社會發(fā)展?fàn)顩r和當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟發(fā)展的數(shù)據(jù),綜合考慮基站的地點和容量,通過合理的選擇站點,做到通信網(wǎng)絡(luò)能力與用戶通信需求相互協(xié)調(diào),在通信網(wǎng)絡(luò)層面獲得較高的能效。在具體站點設(shè)計和統(tǒng)籌規(guī)劃上應(yīng)結(jié)合設(shè)備情況,考慮站點或機房的功率、負荷、空間布局等,在充分保證設(shè)備正常工作的前提下,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計,提高站點層次的能效,盡量避免不合理的網(wǎng)絡(luò)段落。例如在移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中采用通信能力更強、能效更高的3G設(shè)備既能滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋和通信能力及業(yè)務(wù)需求,并能減少基站數(shù)量,降低基站的發(fā)射功率;適時優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)以提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用和提高業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量,以達到適應(yīng)城市發(fā)展和人口密度的變化的要求,資源節(jié)約的效果非常明顯。
1.2 施工圖設(shè)計階段新技術(shù)方案的創(chuàng)新和應(yīng)用。
(1)在土建配套的施工圖設(shè)計階段,筆者根據(jù)多年實踐經(jīng)驗,實施新技術(shù)方案的創(chuàng)新和應(yīng)用,節(jié)能減排取得了較大進展。
(2)標(biāo)準(zhǔn)化基站模式的建立。在工程基站建設(shè)中,一方面根據(jù)不同的施工場景(如農(nóng)村弱覆蓋場景、道路覆蓋場景、旅游景點場景等等)對應(yīng)不同鐵塔和機房以及市電引入和配套設(shè)備的類型,找出最佳的排列組合,已達到最佳的投入產(chǎn)出性價比,確定最終的站址和建設(shè)形式。例如在山區(qū)的旅游景點場景下,標(biāo)準(zhǔn)化基站的模式之一可以是仿生樹鐵塔、直流遠供的市電引入方式和小面積磚混機房且自然通風(fēng)的降耗措施。另一方面,在基站選址過程中,由設(shè)計院、網(wǎng)優(yōu)中心、土建單位、縣(市)區(qū)分公司共同確定最終站址和建設(shè)形式。設(shè)計院根據(jù)勘察結(jié)果編制施工設(shè)計圖,然后提交給網(wǎng)建主管和設(shè)備、土建監(jiān)理人員進行審核,確保設(shè)計圖的合理性和最優(yōu)化,通過審核之后才將圖紙下發(fā)土建單位和設(shè)備安裝單位照圖施工。如果某一站點后期出現(xiàn)變化(地點微調(diào)、機房、塔桅形式等等)均由土建施工單位會同土建主管、監(jiān)理通知設(shè)計院再次進行勘查和設(shè)計變更,并將設(shè)計變更完成后的施工圖重新提交給相關(guān)人員。通過標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),減少不必要的投資和反復(fù)整改的情況發(fā)生,提高了建設(shè)效益和投資效益。
(3)土建配套的新技術(shù)方案和創(chuàng)新。一方面,在山區(qū)部分宏基站的建設(shè)中,我們發(fā)明了利用山頂?shù)貏莞叩奶?,采用機房頂部上建設(shè)簡易支架,以修改建設(shè)鐵塔的傳統(tǒng)方案,從而節(jié)約投資,節(jié)能降耗;同時,在山區(qū)或平原部分弱覆蓋的區(qū)域采用小靈通桿改造或增加H桿的配套方式增加直放站設(shè)備替換原有宏基站建設(shè)方式,進而節(jié)約了鐵塔、機房等設(shè)施的建設(shè)投資;另一方面,對于必須建設(shè)宏基站不需要建設(shè)機房的的位置,在滿足覆蓋和使用的前提下,采用降低鐵塔高度,去掉平臺,增加抱桿,設(shè)備直接上塔等方式,節(jié)約建設(shè)投資,大幅度地實現(xiàn)節(jié)能降耗;對于需要建設(shè)機房的基站采用減小機房面積,同時取消圍墻建設(shè)的方式節(jié)約投資和達到節(jié)能降耗;其次,對于部分基站的市電引入路由偏長,我們采用直流遠供代替交流引入的方式,避免市電接入價格過高和供電不穩(wěn)以及線損過大,有效的節(jié)約了建設(shè)投資,達到了節(jié)能減排的效果。
1.3 機房環(huán)境耗能技術(shù)的改進。有關(guān)數(shù)據(jù)表明,在現(xiàn)有機房的能耗中,主要的能耗來自于IT設(shè)備能耗和制冷系統(tǒng)的能耗以及電源和照明設(shè)備的能耗。其中,空調(diào)的能耗占到了機房能耗的50%以上。具體措施如下:
(1)采用自然通風(fēng)和冷卻技術(shù)。通過這種方式,可以減少空調(diào)壓縮機的工作時間,實現(xiàn)大幅度的節(jié)能。同時,建議空調(diào)設(shè)備采用壓縮機與室內(nèi)機一體的設(shè)備,減少設(shè)備被盜機率;加大風(fēng)力、陽光等自然資源的利用,機房氣流組織優(yōu)化以減少能源消耗。
(2)適時更新改造設(shè)備。對陳舊耗電的大設(shè)備進行更新改造,采用蓄電池恒溫柜技術(shù),提高蓄電池使用壽命,從而減少設(shè)備更新的投資;同時,做好廢舊電池的回收利舊,減少廢舊電池對環(huán)境的污染,達到節(jié)能減排的目的。照明系統(tǒng)等的節(jié)能。選用節(jié)能燈具以及白色機柜利于光源反射途徑,以最大程度地實現(xiàn)節(jié)能減排。
1.4 新能源技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。近年來,太陽能和風(fēng)能技術(shù)逐漸成熟。它不需要以電能為依托,能夠與蓄電池組合實現(xiàn)電力的自給轉(zhuǎn)化和運行且運行維護很低。在通信基站建設(shè)中,山區(qū)直放站的能夠有效的實現(xiàn)風(fēng)能和太陽能等可再生能源的循環(huán)利用,減少了碳排放量,提供了可靠的綠色網(wǎng)絡(luò)能源系統(tǒng),。采用離網(wǎng)式發(fā)電系統(tǒng)方案,適合廣大的無市電或缺少市電地區(qū)的移動通信基站所需要。
1.5 節(jié)能通信設(shè)備的采購問題。通信機房的配套設(shè)備主要是電源設(shè)備(如開關(guān)電源、UPS、蓄電池等)和空調(diào)設(shè)備。在招標(biāo)采購階段,要求設(shè)備制造商開展技術(shù)創(chuàng)新從而研發(fā)生產(chǎn)節(jié)能的通信設(shè)備,能夠從源頭上達到節(jié)能減排的目的;同時,基站機房溫度、濕度檢測與通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)控制系統(tǒng)形成基站機房環(huán)境智能檢測控制系統(tǒng)。智能開啟或關(guān)斷通風(fēng)系統(tǒng)或空調(diào)以達到節(jié)約能耗;對基站機房進行智能通風(fēng)改造,引入新風(fēng)系統(tǒng),采用直通風(fēng)、自然散熱等方式來降低機房對空調(diào)的要求,減少基站空調(diào)的運行時間;另外,采用專用設(shè)備降低蓄電池溫度可以使機房的內(nèi)部溫度遠遠降低室外溫度,達到節(jié)能減排的目的。
2. 通信基站建設(shè)的精細化管理
2.1 基站建設(shè)信息臺帳的建立。建立基站各專業(yè)施工的電子信息臺帳系統(tǒng)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計制度,使各專業(yè)能夠密切配合并做到及時更新各類建設(shè)數(shù)據(jù);科學(xué)調(diào)度各施工單位進場次序,極大地提高了施工單位的工作效率,實現(xiàn)了信息資源的合理、有效利用。
2.2 施工前準(zhǔn)備工作。
(1)認真審查和優(yōu)化建設(shè)方案是最有效地降低工程成本的手段之一。因此,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部門需要不斷開拓思路和創(chuàng)新思維,不斷優(yōu)化設(shè)計方案,保證方案的可行性和經(jīng)濟性。
(2)嚴(yán)格執(zhí)行招投標(biāo)制度,對每項工程認真履行以招標(biāo)確定合格供方,降低工程成本。采取“入圍招標(biāo)”和“項目招標(biāo)”相結(jié)合的辦法,從程序上保證了工程造價的合理性,從而有效地控制了投資成本。
(3)嚴(yán)格現(xiàn)場簽證的管理,防止施工單位“虛”報現(xiàn)象的發(fā)生,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部門工程隨工和監(jiān)理人員,應(yīng)加強現(xiàn)場管理,責(zé)任到人,遇到復(fù)雜的現(xiàn)場情況必須第一時間到場,根據(jù)現(xiàn)場情況,填寫《現(xiàn)場簽證記錄》,《現(xiàn)場簽證記錄》必須經(jīng)建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位三方核實簽字,保證簽證的真實性和合理性。
(4)統(tǒng)一結(jié)算標(biāo)準(zhǔn),把好“結(jié)算關(guān)”。工程結(jié)算階段,執(zhí)行統(tǒng)一的取費依據(jù)、定額標(biāo)準(zhǔn)、材料價格等要求,監(jiān)理單位嚴(yán)格按照此標(biāo)準(zhǔn)對施工單位的結(jié)算進行審核。同時,隨工人員還要對現(xiàn)場簽證逐一核實,對實際竣工工程量仔細核對,保證“竣工圖紙與實體一致”、結(jié)算與實體一致。并把審計結(jié)果與工程隨工人員的考評掛鉤。這樣在最大程度上控制投資。
3. 通信基站建設(shè)的共建共享的經(jīng)驗探討
共建共享是通信業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排的有效方式。具體實施方法如下:
3.1 各通信運營商之間的共建共享問題。實現(xiàn)通信運營商之間的共建共享能有效降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程對土地、電力資源的消耗,同時保護了自然資源和景觀,避免了重復(fù)建設(shè),節(jié)約了大量的建設(shè)資金,也解決了城市密集地區(qū)基站選址困難的問題,從而在一定程度上最大程度地實現(xiàn)了節(jié)能減排。目前,共建共享的推行程度已成為各級政府對各運營商建設(shè)的考核指標(biāo)加以落實。在實際操作過程中,建議各運營商之間在制定共建共享實施協(xié)議和結(jié)算辦法的基礎(chǔ)上,能夠進一步簡化共建共享工作流程;采用協(xié)調(diào)會等形式代替往來文件;開通共享基站的綠色通道,對方同意后主設(shè)備及時跟進等辦法,將會更加提高資源共享的建設(shè)效率。
3.2 運營商內(nèi)部專業(yè)間的資源共享和節(jié)約挖潛工作。
(1)室內(nèi)分布系統(tǒng)與宏基站建設(shè)的共址問題??紤]大型小區(qū)的室內(nèi)外協(xié)同,與寬帶工程相結(jié)合實現(xiàn)綜合覆蓋的建設(shè)和管理思路,建有宏基站的小區(qū)室內(nèi)分布盡量考慮引入宏基站作為室內(nèi)分布的信號源,同時與光進銅退辦公室密切溝通,在條件允許的情況下與周圍數(shù)據(jù)機房進行合建。
(2)鐵塔和設(shè)備的利舊問題。在通信資源的挖潛方面,考慮現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)的容量,挖潛容量有余的網(wǎng)絡(luò)段落,可以把相關(guān)的設(shè)備單板拔下來支援新建工程的需求;對部分組網(wǎng)不合理的網(wǎng)絡(luò)段落進行重組;以及對于鐵塔的搬遷和利舊后及時用于新建工程, 均可達到資源節(jié)約挖潛的效果。
(3)市電引入和傳輸線路的桿路共享問題。在市電引入設(shè)計方案上,盡量考慮傳輸線路的桿路共享,先施工的專業(yè)隊伍施工完畢后,后續(xù)專業(yè)可以利用先施工的電桿線路路由,只加掛本專業(yè)電纜或光纜即可完成施工。既達到了內(nèi)部資源的節(jié)約,也減少了外部的協(xié)調(diào)阻力和賠補費用。
關(guān)鍵詞:建筑給水 建筑排水 節(jié)能
1排水系統(tǒng)的優(yōu)化
1.1利用外網(wǎng)的水壓
在對建筑內(nèi)部進行給水時,要盡量直接通過外部給水管網(wǎng)水壓進行供水。為了使外部管網(wǎng)水壓能滿足整個建筑的要求,建筑物上下層可設(shè)置加壓和流量調(diào)節(jié)裝置供水和利用外網(wǎng)水壓直接供水,
1.2控制超壓出流。
在目前的《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》中,通過對給水配件和入戶支管的最大壓力做出規(guī)定來限制超壓,但這并未從防止超壓出流的角度考慮,只是從防止因給水配件承壓過高而導(dǎo)致?lián)p壞的角度來考慮。所以,并不能實用性的解決這個問題。按他的要求會出現(xiàn)壓力要求過于寬松,對限制超壓出流作用很小,應(yīng)根據(jù)建筑給水系統(tǒng)超壓出流的實際情況,對給水系統(tǒng)的壓力做出合理限定來達到控制超壓流量。
1.3開發(fā)中水
中水也就是再生水,它的水質(zhì)介于污水和自來水之間,是城市污水、廢水經(jīng)凈化處理后達到國家標(biāo)準(zhǔn),能在一定范圍內(nèi)使用的非飲用水,可用于城市景觀和百姓生活的諸多方面。我們生活中的各類水都能得到重新利用,給我們的社會節(jié)約大量水資源。污水處理也比較方便,處理廠的規(guī)模也比較靈活,可以是大型的再生水廠,也可以在小區(qū)或者公共建筑內(nèi)建設(shè)小型再生水廠,可以根據(jù)不同的條件和要求來選擇不同的方案。
1.4雨水利用
雨水利用是通過各種方法將雨水收集并處理,從而得到得到符合某種水質(zhì)指標(biāo),來用于噴灑路面、灌溉綠地、蓄水沖廁等城市雜用水的技術(shù)手段。建筑物收集雨水中為了得到可以利用的水資源,我們可以通過導(dǎo)管把屋頂?shù)挠晁朐O(shè)在地下的雨水沉沙池中,經(jīng)沉積后流入蓄水池,再用水泵送入另一個蓄水池,經(jīng)過加氯等消毒處理后送入中水道系統(tǒng)。通過凈化之后的雨水,可以直接補充水資源用于非飲用水。目前,許多國家都展開了對雨水利用的研究,以節(jié)約用水,減少當(dāng)?shù)氐乃臀鬯幚淼呢摀?dān),
1.5消防貯水池的設(shè)置及加壓
在各類建筑中消防用水量與生活用水量有著很大的不同。其中由于消防貯水必須滿足在火災(zāi)延續(xù)時段內(nèi)消防的用水總量,所以消防給水系統(tǒng)設(shè)計流量一般是生活給水系統(tǒng)設(shè)計流量的很多倍。因此,如果在消防和生活儲水池和建的時候,會因為生活儲水池遠遠小于消防儲水池而導(dǎo)致生活供水在儲水池中時間過長,其中水中氯的含量很低形成水質(zhì)的劣化,給人們的生活帶來不便。
2節(jié)能材料及節(jié)能衛(wèi)生器具的推廣應(yīng)用
2.1使用優(yōu)質(zhì)管材、閥門
鍍鋅鋼管很容易生銹,會造成水質(zhì)污染,長時間不用如果再使用后會有很多的繡水,放了這些繡水會形成很大的浪費,而且接頭處也會滲漏如果銹蝕。按照國家的相關(guān)規(guī)定,鍍鋅鋼管已被不建議使用,列為淘汰產(chǎn)品?,F(xiàn)在出現(xiàn)了很多新型管材,用于這些類別的材料一般就能解決此類浪費問題,如鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管、不銹鋼管、銅管、PP-R 管、PE 管、PVC-U 管等。比如給水塑料管這種新型化學(xué)管材,已經(jīng)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。復(fù)合管閥門類型和質(zhì)量的好壞同樣會影響用水的質(zhì)量,他作為建筑給排水中最常用的配件之一,重要性不言而喻。一般情況下,截止閥比閘閥關(guān)的嚴(yán),閘閥比蝶閥關(guān)得嚴(yán),現(xiàn)實生活中人們應(yīng)當(dāng)選用更加節(jié)水節(jié)能的閥門來使用。
2.2使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具
在節(jié)能和節(jié)水中一套好的設(shè)備能夠產(chǎn)生非常大的作用。所以一個建筑節(jié)水的效果直接受到衛(wèi)生器具和配水器具的影響。所以,在選擇節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具時,價格和節(jié)水性能的藥同時考慮。價格會影響你的購買,而節(jié)水的優(yōu)劣會導(dǎo)致所購買的物品會不會很快被社會所淘汰。如果想在建筑節(jié)水方面有所突破,很大方面必須大力推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器材。
3新節(jié)能技術(shù)的開發(fā)
3.1給水管道中減壓節(jié)流
要實現(xiàn)減壓節(jié)能就要進行設(shè)計優(yōu)化。通過控制給水系統(tǒng)配水點的出水壓力,可以得到減壓節(jié)流的效果。為了達到減壓節(jié)流的效果,可以為用戶提供適宜的服務(wù)水龍頭,使豎向分區(qū)的水壓分布更加均勻。因此,高層建筑給水系統(tǒng)豎向分區(qū)后,仍應(yīng)注意減壓節(jié)流的問題。
通過在配水點前安裝減壓閥等措施可以避免部分供水點超壓
3.2生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)兩者分別單獨設(shè)置
生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)設(shè)立在一起時會產(chǎn)生很多問題,而且這兩種給水系統(tǒng)對水壓的要求不同,所以這兩個給水系統(tǒng)我們可以分別單獨設(shè)立。從各個角度來看,生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)都應(yīng)該分開設(shè)置。這樣對確定各給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)的壓力值有很大的幫助,而且可以避免造成能量浪費。
3.3選用變頻水泵
變頻水泵現(xiàn)在應(yīng)用很廣泛,尤其是在高層建筑和自來水廠應(yīng)用特別廣泛。變速水泵的應(yīng)用可解決傳統(tǒng)供水系統(tǒng)中許多不利的因素,如按供水最不利情況計算所引起的水量、電能的浪費問題。變頻水泵在各類資源緊缺的今天會得到廣泛的應(yīng)用。在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中,循環(huán)水泵的運行也可采用變流量變揚程的自動控制系統(tǒng)。變頻水泵是將變頻調(diào)速技術(shù)、可編程序控制技術(shù)、水位顯示控制技術(shù)、壓力傳感技術(shù)等進行了集成,從而形成新型的水泵,給我們生產(chǎn)生活帶來很大的幫助。采用變頻水泵可以節(jié)約大量水資源,其應(yīng)得到大力推廣和應(yīng)用。
3.4靈活設(shè)置開水供應(yīng)系統(tǒng)
開水供應(yīng)系統(tǒng)現(xiàn)在是高層建筑都裝有的,一般是在每層開水間設(shè)電開水器或燃氣開水器。燃氣開水器一般在供應(yīng)開水量比較大的時候應(yīng)用,而點開水器一般在供水少的時候用。在辦公樓內(nèi),為了方便節(jié)能,可以采用小型電開水器,用戶在房間就可以通電使用。
結(jié)束語
節(jié)能是未來社會生活中一個永恒的主題,同樣建筑給排水節(jié)能技術(shù)是節(jié)約型社會所必須具備的??傊粋€完善、合理的建筑給排水工程設(shè)計必須要有節(jié)能的作用。建筑給排水的絕大部分新材料、新設(shè)備、新工藝都與節(jié)能密切相關(guān),充分利用這些新技術(shù)實現(xiàn)建筑給排水的節(jié)能設(shè)計是我們永遠的責(zé)任。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】建筑給排水設(shè)計;發(fā)展歷程;問題;措施
隨著人們的生活水平不斷提高,對建筑設(shè)計的舒適度以及安全性都提出了更高的要求,同時給建筑給排水設(shè)計也增加了一定的難度。以下就建筑給排水設(shè)計的問題及其措施進行了探討分析。
1. 建筑給排水設(shè)計發(fā)展的歷程
建筑給排水設(shè)計發(fā)展主要可以分為三個發(fā)展階段:第一、科學(xué)房屋衛(wèi)生技術(shù)設(shè)備階段,建筑給排水在這一階段被確定為一門獨立的給排水專業(yè),需要單獨掌握的一門專業(yè)課程,也是建筑學(xué)中要求掌握的基礎(chǔ)技能。第二、室內(nèi)給排水階段,國家相關(guān)監(jiān)管部門在1964-1986年頒布了《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》的指向性文件,也強調(diào)了建筑給排水設(shè)計在建筑設(shè)計中的地位,在這一階段,我國通過大量的工程項目實踐活動,認真總結(jié)并反思了過去建筑給排水設(shè)計中的失誤,積極學(xué)習(xí)、引進了國外一些先進的設(shè)計理論及經(jīng)驗。第三、建筑給排水階段,這一階段也是現(xiàn)行發(fā)展的階段,我國建筑給排水設(shè)計的專業(yè)人員經(jīng)過多年的實踐以及專業(yè)培訓(xùn),已經(jīng)積累了豐富的設(shè)計經(jīng)驗,建筑給排水設(shè)計已經(jīng)取得了相當(dāng)大的突破。
2.當(dāng)前建筑給排水設(shè)計工作中存在的問題
2.1 高層建筑給排水設(shè)計的防火問題。隨著我國城市化進程的不斷推進,高層建筑設(shè)計越來越多,高層建筑設(shè)計系統(tǒng)更加的智能化,對防火設(shè)計的要求非常嚴(yán)格,一旦高層建筑出現(xiàn)火災(zāi)事故,整個建筑系統(tǒng)都有可能受到牽連,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失甚至人員傷亡,因此加強高層建筑給排水設(shè)計中的防火措施非常重要。但是在實際的高層建筑防火設(shè)計常常會忽略排水管的設(shè)計問題,若排水管的設(shè)計方案不合理很容易使火勢快速蔓延。根據(jù)《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定,若高層建筑室內(nèi)明敷的排水管道(塑料材質(zhì))的管徑在100mm以上,應(yīng)加強排水管的防火設(shè)計,增加防火套管以及阻火圈,但是很多建筑設(shè)計者為了盡量減少建筑成本,直接忽視了這一規(guī)定,導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生時火勢可經(jīng)過排水管迅速擴散到上層建筑。
2.2 給排水管線設(shè)計問題。管線布置是建筑給排水設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容,目前,很多建筑項目的給排水管線位置的設(shè)計并沒有嚴(yán)格按照相關(guān)的設(shè)計規(guī)范進行操作,在管線的間距設(shè)置上都存在過小或過大的問題。如果建筑項目內(nèi)埋設(shè)的給排水管道的平行間距>0.5m就會影響交叉管線的埋設(shè)間距,進而造成管線埋設(shè)的整置出現(xiàn)大幅度的變動,用戶在日后使用的過程中造成很大的不便。同時由于一些普通塑料排水管道的管壁較薄,在使用的過程中產(chǎn)生的水流聲非常明顯,在熱水集中供應(yīng)過程中,水流也會產(chǎn)生嚴(yán)重的氣蝕噪聲,在管道直徑較小且線路較長的供水系統(tǒng)中,管道與水流之間容易產(chǎn)生共振噪聲,這些噪音嚴(yán)重影響著周圍用戶的正常休息。
2.3 民用住宅的生活給排水設(shè)計問題。在人們?nèi)粘I钪凶畛R姷呐潘O(shè)備就是地漏裝置,在給排水設(shè)計過程中,應(yīng)根據(jù)用戶的實際需求合理的設(shè)計地漏裝置,通常情況下,像陽臺、廚房以及衛(wèi)生間等需要排水的地方應(yīng)設(shè)計地漏,但是如果其他不需要排水或使用時間不長的空間設(shè)計地漏,就會影響管線沉積,極易導(dǎo)致有害氣體的產(chǎn)生,對人體的身心健康造成極大的威脅。目前,很多建筑設(shè)計中逐漸減少了地漏設(shè)計,在房屋室內(nèi)的二次裝修過程中,由于使用頻率不高或者考慮到外形美觀的問題也很少增加地漏的數(shù)量。地漏數(shù)量的減少可以避免產(chǎn)生有害氣體,但是一旦出現(xiàn)水龍頭漏水狀況,沒有地漏裝置支持,滲透的水就會直接滲入到地板內(nèi),造成損失。
3.建筑給排水設(shè)計問題的措施
建筑給排水設(shè)計工作應(yīng)嚴(yán)格按照國家制定的相關(guān)法律及條例規(guī)范認真完成建筑給排水的設(shè)計。結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗,針對上述問題提出以下措施。
2.1 加強高層建筑給排水消防系統(tǒng)設(shè)計。首先應(yīng)根據(jù)《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》的要求,設(shè)置UPVC 排水管的火災(zāi)蔓延防止措施,在室內(nèi)塑料排水管道明敷設(shè)置為塑料材質(zhì)時,且管徑≥110mm,應(yīng)在立管穿樓層處設(shè)置必要的阻火圈或者防火套管。同時應(yīng)加強消防水泵房以及防水池的設(shè)計,在密集的高層住宅小區(qū),從經(jīng)濟合理的角度考慮,應(yīng)集中設(shè)置消防加壓泵房,在各棟建筑內(nèi)消防栓給水管網(wǎng)同時連接消防水泵出水管,一旦高層建筑出現(xiàn)火災(zāi),可有效防止火災(zāi)的蔓延,同時可以達到經(jīng)濟、合理的設(shè)計。
2.2 加強給排水管線設(shè)計。首先應(yīng)根據(jù)《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》的要求,合理設(shè)計給排水管道的間距,建筑物內(nèi)埋設(shè)的生活給水管以及排水管之間在平行埋設(shè)時的最小凈距應(yīng)>0.5m,在交叉埋設(shè)時應(yīng)>0.15m。同時排水管內(nèi)埋設(shè)時應(yīng)在給水管的下方,給水管暗設(shè)時不能直接安裝在建筑物的結(jié)構(gòu)層內(nèi),在給水管穿過樓板時,一定要采用正規(guī)的土建支模,在澆筑封堵孔洞的過程中,應(yīng)采用比樓板標(biāo)號高的細石,為了有效防止管路滲漏問題,可在土建施工階段預(yù)埋套管,也可以添加一些防滲劑、防水劑,進而有效避免出現(xiàn)樓板滲水現(xiàn)象。同時應(yīng)注意排水管道應(yīng)采用特殊的隔音材料,在管道的應(yīng)用中預(yù)設(shè)一些具有減壓功能的閥門,從而減輕管道的共振噪聲以及氣蝕噪聲。
2.3 完善地漏設(shè)計。為了防止地漏返味、滋生小蟲問題,應(yīng)根據(jù)《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求,地漏的水封深度應(yīng)在50 mm以上。同時應(yīng)采用具備防涸功能的地漏,避免使用扣碗式地漏設(shè)計,廚房可根據(jù)用戶的需求來進行設(shè)計,一般可不用設(shè)計地漏;衛(wèi)生間地面應(yīng)在大便器邊上的角落位或者浴盆以及大便器之間的貼墻上設(shè)置DN50 普通地漏;對于淋浴間的地面應(yīng)用DN75 普通地漏。同時應(yīng)強化地漏和存水彎的配合,在建筑排水系統(tǒng)中的地漏設(shè)計,應(yīng)安裝P型存水彎,建議為了不影響美觀,地漏與立管連管的方向應(yīng)平行于墻體,水封深度應(yīng)在60-80mm之間。
2.4 加強建筑給排水的節(jié)能設(shè)計.節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為當(dāng)今時代的發(fā)展主題,水資源是人們賴以生存的基本,在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計過程中,應(yīng)提倡節(jié)能設(shè)計原則,不斷的引進新工藝、新技術(shù)來實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能的目的。對此我們可以做到以下幾點:①設(shè)計太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng);②使用節(jié)水型的衛(wèi)生器具,進而減少用水量和加壓能耗,比如說可以盡量減少馬桶沖洗的用水量,在盥洗室的面盆龍頭以及廚房的洗滌盆可以采用充氣水嘴,可以在不減少水柱直徑的前提下,減少用水量。③還可以盡量采用內(nèi)壁較光滑的供水管材料、倒流防止器以及低阻力閥門等裝置,進而減少水頭局部的損失。
結(jié)束語
綜上所述,建筑給排水工程是惠民工程,與居民日常生活息息相關(guān),所以建筑工程給排水設(shè)計不僅要考慮節(jié)約成本,更要以人為本、服務(wù)于民的思想,在設(shè)計過程中要從給水、排水、水資源的保護等各方面進行綜合考慮。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:建筑給排水 節(jié)水 節(jié)能
0 引言
我國是一個水資源短缺的國家,又是一個人口眾多的國家,水資源供需矛盾尤其突出。據(jù)資料顯示全國人均水資源占有量只相當(dāng)于世界人均水平的1/4,居世界的110位,被列為全球13個貧水國之一。目前在全國666個建制市中,有330多個城市不同程度地貧水,其中嚴(yán)重缺水的竟達108個,每年缺水就影響工業(yè)產(chǎn)值2300億元。因此,如何開辟新的水源,節(jié)約或珍惜用水,具有重要意義。
1 使用節(jié)水型衛(wèi)生器具,減少用水量及加壓能耗
1.1 以瓷芯節(jié)水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭。在水壓相同的條件下,節(jié)水龍頭比普通水龍頭有著更好的節(jié)水效果,節(jié)水量為3%~50%,大部分在20%~30%之間。且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方,節(jié)水龍頭的節(jié)水量也越大。因此,應(yīng)在建筑中(尤其在水壓超標(biāo)的配水點)安裝使用節(jié)水龍頭,以減少浪費。
1.2 使用小容積水箱大便器。目前我國正在推廣使用6L水箱節(jié)水型大便器。設(shè)計人員應(yīng)在保證排水系統(tǒng)正常工作的情況下建議用戶使用小容積水箱大便器。也可以參考國外(以色列)的做法,采用兩檔沖洗水箱:兩檔沖洗水箱在沖洗小便時,沖水量為4L(或更少);沖洗大便時,沖水量為9L(或更少)。
1.3 采用延時自閉式水龍頭和光電控制式水龍頭的小便器、大便器水箱。延時自閉式水龍頭在出水一定時間后自動關(guān)閉,可避免長流水現(xiàn)象。出水時間可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),但出水時間固定后,不易滿足不同使用對象的要求,比較適用于使用性質(zhì)相對單一的場所,比如車站、碼頭等地方。光電控制式水龍頭可以克服上述缺點,且不需要人觸摸操作,可用在多種場所,但價格較高。目前,光電控制小便器已在一些公共建筑中安裝使用。
2 采取減壓措施
在給水系統(tǒng)中合理配置減壓裝置是將水壓控制在限值要求內(nèi)、減少超壓出流的技術(shù)保障。
2.1 減壓閥 減壓閥是一種很好的減壓裝置,可分為比例式和直接動作型。前者是根據(jù)面積的比值來確定減壓的比例,后者可以根據(jù)事先設(shè)定的壓力減壓,當(dāng)用水端停止用水時,也可以控制住被減壓的管內(nèi)水壓不升高,既能實現(xiàn)動減壓也能實現(xiàn)靜減壓。
2.2 減壓孔板和節(jié)流塞 減壓孔板相對于減壓閥來說,系統(tǒng)比較簡單,投資較少,管理方便。實踐表明,節(jié)水效果相當(dāng)明顯。但減壓孔板只能減動壓,不能減靜壓,且下游的壓力隨上游壓力和流量而變,不夠穩(wěn)定。另外,減壓孔板容易堵塞。可以在水質(zhì)較好和供水壓力較穩(wěn)定的情況下采用。節(jié)流塞的作用及優(yōu)缺點與減壓孔板基本相同。適合在小管徑及其配件中安裝使用。
3 合理設(shè)置和使用水表
3.1 提高水表計量的準(zhǔn)確性 在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),由于選型和水表本身的問題,水表計量的準(zhǔn)確性較差。如有的建筑物水表型號過大,當(dāng)用水量較小時,水表指針基本不動。根據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計,約有40%的水表不符合±4%的精度要求。水表計量的準(zhǔn)確性,不僅涉及買賣公平問題,也關(guān)系到對漏損控制的評價和采用的對策。為此,應(yīng)采取措施提高水表計量的準(zhǔn)確性。
3.2 水表前加裝過濾器 影響水表計量準(zhǔn)確度的主要原因之一是管網(wǎng)水質(zhì)的影響,主要表現(xiàn)在水中雜質(zhì)堵塞了水表濾網(wǎng)的部分進水孔,造成水表計量不準(zhǔn)確。在水表前安裝過濾器,可以解決這一問題并減輕水表磨損。國外在給水系統(tǒng)的閥門、水表、用水器具前大量使用過濾器并定期清洗。但在我國,過濾器的效用還未引起人們的足夠重視,只是在少數(shù)場合應(yīng)用。所以應(yīng)加快過濾器的研制工作,并盡快在建筑中應(yīng)用。
4 利用太陽能用作住宅熱水加熱的節(jié)能技術(shù)措施
利用太陽能用作住宅熱水加熱的使用范圍及太陽能熱水器的分類:
4.1 太陽能作為清潔能源,取之不盡,用之不竭,是節(jié)能的重要途徑。太陽能熱水器是由集熱器、儲水箱、給水箱、循環(huán)管、循環(huán)泵、配水管等組成。我國大部分地區(qū)均處于北緯40度以北,日照時間較長,均適合推廣太陽能熱水器。
4.2 根據(jù)現(xiàn)在使用的太陽能熱水器技術(shù),按集熱器形式可分為平板型和真空管型。
4.2.1 平板型:在住宅中使用的小型熱水器,目前多采用自然循環(huán)方式,且為單循環(huán),即集熱器內(nèi)被加熱的水直接進入儲水箱提供使用。結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,抗凍能力弱。
4.2.2 真空管型:全玻璃真空管結(jié)構(gòu)簡單,價格適中,水在玻璃管內(nèi)直接被加熱,其組成的家用熱水器一般是將真空管直接接入非承壓水箱,采用落水法取熱水。也有采用金屬熱管組合的承壓式及采用U型管組合的分離式,在不同地區(qū)都全年使用。具有抗凍、耐壓和耐冷熱沖擊能力。
5 合理利用市政管網(wǎng)余壓
在城市供水中,根據(jù)城市供水規(guī)模大小不同,一般市政給水管網(wǎng)壓力均在0.2~0.4MPa之間,只能滿足三~五層多層建筑供水壓力,無法保證高層建筑供水壓力。合理利用市政管網(wǎng)壓力,采用分區(qū)供水方式可以減少二次加壓能耗。
6 開發(fā)第二資源——中水
中水來源于建筑生活排水,包括人們?nèi)粘I钪信懦纳钗鬯蜕顝U水。生活廢水包括冷卻排水、淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水及廚房排水等雜排水。不含廚房排水的雜排水稱為優(yōu)質(zhì)雜排水。中水指的是各種排水經(jīng)過處理后,達到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。
我國的建筑排水量中生活廢水所占份額住宅為69%,賓館、飯店為87%,辦公樓為40%,如果收集起來經(jīng)過凈化處理成為中水,用作建筑雜用水和城市雜用水,如沖廁所、道路清掃、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工、消防等雜用,從而替代出等量的自來水,這樣相當(dāng)于增加了城市的供水量。
7 充分利用雨水
雨水利用就是將雨水收集起來,經(jīng)過一定的設(shè)施和藥劑處理后,得到符合某種水質(zhì)指標(biāo)的水再利用的過程。類似于中水,處理后的雨水作為一種可以利用的水資源,可以用于廁所沖洗、城市綠化、景觀用水以及其他適應(yīng)中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的用水。現(xiàn)在我國的大多數(shù)建筑都將屋頂?shù)挠晁苯优湃胧姓晁艿?,這不僅增加了市政雨水管道的承受能力,加大了管徑﹑增加了造價,同時也是一種對水資源的浪費。建筑物收集雨水的一般結(jié)構(gòu)是,由導(dǎo)管把屋頂?shù)挠晁嗽O(shè)在地下的雨水沉沙池,經(jīng)沉積的雨水流人蓄水池,由水泵送至雜用水蓄水池,經(jīng)加氯消毒后送至中水管道系統(tǒng)。為了解決降塵和酸雨問題,一般將降雨前兩分鐘的雨水撇除。
8 生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)兩者分別單獨設(shè)置
在高層建筑給水設(shè)計中宜把生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)兩者分別單獨設(shè)立,因為兩種給水系統(tǒng)對水壓的要求不同。按規(guī)定:生活給水系統(tǒng)按靜水壓力不大于300kPa ~400 kPa分區(qū)為宜,消防給水系統(tǒng)按靜水壓力不大于800kPa分區(qū)為宜。故若按消防要求水壓值分區(qū)時,將使得生活給水管道超壓而造成超量供水等問題;若常年用減壓閥降壓節(jié)流,又勢必造成電能浪費;若按生活給水水壓要求分區(qū),則會相對增加水泵機組數(shù)目。所以,無論從節(jié)能節(jié)流,還是節(jié)約工程投資、運行管理方便的各個角度來看,均應(yīng)把生活、消防給水系統(tǒng)分開設(shè)置。這樣便于合理確定各給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)的壓力值,避免造成能量浪費。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:建筑給排水 設(shè)計 問題 措施
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一、研究建筑給排水設(shè)計的重要意義
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,城市化進程進一步加深,城市建筑建設(shè)規(guī)模逐漸擴大,建筑給排水設(shè)計逐漸成為人們關(guān)注的話題。隨著人民生活水的平日益提高,城市建筑給排水的設(shè)計需要新理念的支撐,以實現(xiàn)更高水平的設(shè)計。當(dāng)今城市建筑日益趨近高層化、大型化、多功能化。這些建筑都具有人口密集、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點。因此,要恰當(dāng)、合理的設(shè)計給排水系統(tǒng),這不僅可以使居民得到良好的生活環(huán)境,而且還能在有火災(zāi)等其他意外情況發(fā)生時及時撲救,保證人民的生民財產(chǎn)安全。城市建筑給排水新理念的研究要符合能源可持續(xù)利用的要求。節(jié)水節(jié)能是一個重要的課題,通過給水和排水新理念的研究設(shè)計,促進建筑給排水節(jié)能
降耗工作,從而促進經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展方針。城市建筑給排水新理念設(shè)計研究不僅可以滿足人們高質(zhì)量、高品質(zhì)的生活環(huán)境需求,還可以進一步促進城市的經(jīng)濟建設(shè)和未來發(fā)展。
二、建筑給排水設(shè)計中常見的問題
1、室內(nèi)排水管和排水通氣管
首先,帶小便器和污水池的排水管最小直徑應(yīng)為DN32-50,含有糞便污水的排水管最小直徑要在DN100 以上,而地面以下排水管最小直徑應(yīng)為DN75 才不容易被堵塞,也不會占用較大的空間,而且投資也比較小。但是在室內(nèi)排水管的設(shè)計中常出現(xiàn)排水管混用的問題,這就容易導(dǎo)致排水管阻塞,而且在地面下排水管堵塞后需要對地面進行扒開才能夠進行維修,這無形中就增加了投資,也不利于居民的日常生活。其次,衛(wèi)生間的排水管和廚房的排水管未進行分別設(shè)置,共用一根排水立管就會導(dǎo)致衛(wèi)生間的污濁、有害氣體會串到廚房內(nèi),嚴(yán)重影響著居民的衛(wèi)生健康。再次,在與臥室相鄰的排水管道設(shè)計中采用普通的塑料排水管,
未采用內(nèi)螺旋消音塑料排水管等,導(dǎo)致排水管道產(chǎn)生的噪音會對居民的居住產(chǎn)生影響。
2、地漏管道
在建筑給排水的設(shè)計中沒有考慮具體的情況均采用圓形鐘罩式地漏設(shè)計,雖然對存水部分作出了相應(yīng)的高度規(guī)定,但是還存在水封容易蒸發(fā)、存水量較小等問題,嚴(yán)重者會導(dǎo)致污染氣體進入到室內(nèi)。而且施工企業(yè)為了減少投資,通常在建筑時會使用水封小于3cm 的地漏,因而無法滿足水封深度,而且這種地漏在排水時會將臭氣等帶入室內(nèi)。
3、給排水管道間距
在進行建筑物的設(shè)計時,很多建筑物內(nèi)埋設(shè)的給排水管道的管線布置不合理,間距過小。而且在建筑給排水設(shè)計中給水管和排水管經(jīng)常出現(xiàn)埋設(shè)在一起的情況,而且給排水管道間距也沒有按照相應(yīng)的要求進行埋設(shè),從而造成漏水污染給水管道的情況。
4、倒流防止器
由于居住小區(qū)的供水主要是從城市給水環(huán)網(wǎng)中的某一段接入小區(qū),因而在給排水設(shè)計中應(yīng)該設(shè)置管道倒流防止器。由于城市環(huán)網(wǎng)的不同段水壓不同,如果沒有設(shè)置倒流防止器,環(huán)網(wǎng)中的水將從壓力高的接口向壓力低的接口流動,這就會造成小區(qū)管道內(nèi)的水倒流污染城市環(huán)網(wǎng)中的水,從而造成城市大面積水污染,而且這種情況多見于城市對室內(nèi)消防用水的給水中。
5、其它方面
生活飲用水水池未采用鋼筋混凝土池壁、材料未使用對飲用水無污染的材料,這就會造成水污染;而且溢流管、通氣管沒有采取相應(yīng)措施防止昆蟲等爬入,低水位池管頂未設(shè)置真空破壞裝置,也會對飲用水造成污染。除此之外,高層建筑的雨水管未采用承壓管,水力警鈴功能的弱化,施工人員將檢查井設(shè)置成沉泥井,排水管未采取防止火災(zāi)蔓延的措施等均會造成不同程度的水污染或者給建筑物造成一定隱患。
三、完善建筑給排水設(shè)計的措施
1、室內(nèi)排水管和排水通氣管的設(shè)計
(1)室內(nèi)排水管的設(shè)計要根據(jù)排放污水的性質(zhì)來決定,不要選擇直徑較小的管道進行地面下排水的安裝,因而直徑太小容易造成阻塞,一旦阻塞需要扒開地面才能夠進行維修。在設(shè)計時,地面下排水管的直徑至少應(yīng)該為DN75,這樣既不需要較大的投資,也不會占用較大的空間。(2)在進行排水通氣管的設(shè)計時要充分考慮建筑物的屋面情況,保證排水通氣管要比屋面高,防止臭氣進入室內(nèi),從而有效保證屋內(nèi)的空氣質(zhì)量。此外,在排水管道的設(shè)置上要盡量避開臥室,采取有效措施控制水流的速度,其中對于高層建筑物要每隔6-7 層采取消能辦法,如設(shè)置乙字管來控制水流的速度,還可以采用導(dǎo)流裝置將水沿著管壁導(dǎo)下,這樣能夠有效減少流速,還能夠減少水流對管內(nèi)造成的壓力波動。(3)衛(wèi)生器具的布置也要盡量使排水管遠離臥室,可考慮采用UPVC 螺旋管或者UPVC 管道,以最大程度的降低噪音。其中需要特別注意的是,目前建筑使用的普通塑料管道排水噪音比內(nèi)螺旋消音塑料排水管噪音要高出10 分貝,再加上現(xiàn)澆樓板的隔音效果比較差,居民在室內(nèi)能夠感覺到排水管道的噪音,從而嚴(yán)重影響著居民的生活質(zhì)量。因而在排水管道的噪音控制上要采用內(nèi)螺旋消音塑料排水管取代傳統(tǒng)的普通塑料管,有效避免水流產(chǎn)生的噪音通過墻體、樓板進行傳播。
2、地漏管道的設(shè)計
地漏管道的設(shè)計要按照國家規(guī)定的存水高度進行設(shè)計和選取,在具體的地漏安裝時,要選擇存水量大、水封不容易被蒸發(fā)破壞的地漏進行安裝,為此可以加大圓形鐘罩式地漏的存水高度或者進行新型自動密封式地漏的設(shè)計,并且要與排水管道相連,保證每時每刻都確保地漏有水。地漏的設(shè)計主要是在衛(wèi)生間、盥洗室等經(jīng)常排水的地方設(shè)置,對于不經(jīng)常排水的地方可不設(shè)計地漏,防止地漏內(nèi)水分蒸發(fā)和干涸造成的氣體污染。在地漏的設(shè)計上,要充分考慮廚房的具體情況,對于不經(jīng)常用水沖洗地板的廚房可不設(shè)置地漏,但是必須設(shè)置有帶溢流孔的洗滌池,防止廚房水龍頭忘關(guān)造成廚房被水淹。
3、給排水管道間距控制
對建筑物內(nèi)埋設(shè)的生活給水管和排水管之間的最小間距應(yīng)該進行明確的設(shè)計,交叉埋設(shè)應(yīng)該在15cm 以上,平行埋設(shè)應(yīng)該在50cm 以上。此外,不要將給排水設(shè)計中的給水管和排水管混合埋設(shè),否則會造成污水污染給水管。
4、安裝倒流防止器
在小區(qū)供水干管和城市供水環(huán)網(wǎng)之間安裝倒流防止器,避免水表出現(xiàn)倒轉(zhuǎn),也避免小區(qū)管網(wǎng)內(nèi)的污水倒流到城市管網(wǎng)中,造成水污染。倒流防止器要設(shè)置在引入管上,這樣能夠有效避免污水的倒流。
5、其它設(shè)計
生活飲用水水池要采用鋼筋混凝土池壁和無污染的材料,溢流管、通氣管要采取有效措施防止昆蟲的爬入,對于低水位池要設(shè)置真空破壞裝置;高層建筑的雨水管要采用承壓管,水力警鈴要安裝在附近無排水位置的地方,并采用濕式報警閥;排水管要設(shè)計成防火套管,或者設(shè)計阻火圈,防止火災(zāi)的蔓延;給排水設(shè)計時要充分考慮節(jié)水和節(jié)能,要推廣利用雨水集流裝置和污水再利用裝置。
四、結(jié)束語
總之,人們對建筑的要求越來越高,建筑已不能再僅僅注重實用性,應(yīng)朝美觀、舒適、多功能的方向發(fā)展。為保證建筑的質(zhì)量,給排水設(shè)計相當(dāng)重要,應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定設(shè)計,制定與實際相符合的方案。
參考文獻
[1]譚捷.淺析建筑給排水設(shè)計要點及施工[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,26(17):172-174.
關(guān)鍵詞:隱形浪費,建筑節(jié)水,給排水設(shè)計,超壓出流,熱水循環(huán),廢水利用,節(jié)水設(shè)備等
一、建筑節(jié)水形勢嚴(yán)峻
水是關(guān)系到人類生存發(fā)展、具有戰(zhàn)略意義的資源。聯(lián)合國的一項名為“綜合評估世界淡水資源”的最新研究報告指出:目前,世界上約有三分之一的人生活在淡水資源缺乏的環(huán)境中,而如果人們繼續(xù)像現(xiàn)在這樣節(jié)制不力用水的話,則三十年來貧水人口數(shù)將可能達到三分之二。據(jù)稱地球上有百分之九十七的水屬于不可飲用的水,而余下的百分之三的水資源中又有三分之二在冰川雪原,不能直接供人們使用,人們可利用的江、河、湖、泊及地下水的總量僅占地球總水量中極微小的比例。人們用水分配中農(nóng)業(yè)灌溉占百分之六十七,工業(yè)生產(chǎn)占百分二十三,市政民用占百分之十。本世紀(jì)以來,隨著全球人口數(shù)量的激增,農(nóng)業(yè)用水量以增長了五倍,工業(yè)用水量增長了二十六倍,市政用水量增長了十八倍。目前,世界已有十億人口生活在淡水資源貧缺環(huán)境中。
當(dāng)前我國日益嚴(yán)重的水資源短缺和水環(huán)境污染,不僅困擾國計民生,并已成為制約社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素。據(jù)水利部統(tǒng)計, 90年代以來,我國城市缺水范圍不斷擴大,缺水程度不斷加劇,全國670座建制城市中有400 座不同程度的缺水,110座嚴(yán)重缺水。正常年份全國城市缺水60億萬m3。2000年由于我國北方地區(qū)春、夏連旱,嚴(yán)重影響了城市供水。據(jù)國家防總辦公室統(tǒng)計,今夏已有100多個縣級以上城市被迫限時限量供水,面對缺水的現(xiàn)狀,節(jié)約用水已成為我國的基本國策。建筑節(jié)水更是任重道遠。
二、水量浪費的隱患
如何實施節(jié)水的國策是值得我們每一個人認真思考并予以重視的問題。本人主要結(jié)合給排水的設(shè)計工作,經(jīng)過分析和統(tǒng)計,水量的浪費隱患主要有以下幾個方面:
1、超壓出流浪費水量巨大
衛(wèi)生器具給水額定流量是為滿足使用要求,衛(wèi)生器具給水配件出口,在單位時間內(nèi)流出的規(guī)定出水量。流出水頭是保證給水配件流出額定流量,在閥前所需的靜水壓。給水配件閥前壓力大于流出水頭,給水配件在單位時間內(nèi)的出水量超過額定流量的現(xiàn)象,稱超壓出流現(xiàn)象,該流量與額定流量的差值,為超壓出流量。給水配件超壓出流,不但會破壞給水系統(tǒng)中水量的正常分配,對用水工況產(chǎn)生不良的影響,同時因超壓出流量未產(chǎn)生使用效益,為無效用水量,即浪費的水量。因它在使用過程中流失,不易被人們察覺和認識,屬\"隱形\"水量浪費,因而至今未引起足夠的重視。然而這種\"隱形\"水量浪費在各類建筑中不同程度的存在,其浪費的水量也是十分可觀的。本人曾在大壓灣核電站工作生活過,由于供水壓力很大,衛(wèi)生間水龍頭都是噴射水流,自閉式?jīng)_洗閥延時時間比正常的長的多。水量浪費感覺很明顯。
據(jù)北京建筑工程學(xué)院\"建筑節(jié)水課題組\"(以下簡稱\"課題組\")1998~1999年對北京市住宅、集體宿舍、綜合樓等11棟建筑,67個配水點先后安裝口徑15mm的螺旋升降式水龍頭和陶瓷閥芯水龍頭(又稱節(jié)水龍頭)實測統(tǒng)計:以螺旋升降式龍頭和陶瓷閥芯水龍頭半開時出流量0.2L/s為額定值,則水龍頭的超壓出流率前者為54%,后者為24%。因陶瓷閥芯水龍頭出口設(shè)有網(wǎng)板,出水?dāng)嗝孑^螺旋升降式水龍頭明顯減少,為使出水流速不至過大,使用時獲得較好手感,若以0.16L/s為半開時的額定值,也有52%的龍頭超壓出流。由此可見節(jié)水龍頭雖然可以起到減壓節(jié)流作用,但若給水系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng),仍不能解決好超壓出流問題。同時據(jù)實測分析,這種\"隱形的\"水量流失,絕不亞于\"顯形的\"漏水量。有關(guān)單位實測,口徑15mm水龍頭每小時的滴漏量為3.6L,則20個龍頭一天的滴漏量為1728L。而\"課題組\"實測北京某大學(xué)12層留學(xué)生樓的樓首層盥洗室口徑15mm的螺旋升降水龍頭和陶瓷閥芯水龍頭半開時的出水量,分別達0.42L/s和0.21L/s ,則理論無效用水量分別為0.22L/s和0.05L/s。同樣以20個龍頭計,若每個龍頭每天平均使用15min,則每天的理論無效用水量,前者為3960L,大于20個同類龍頭的滴漏水量,后者為900L,也相當(dāng)于一天10個龍頭連續(xù)滴漏的水量。我國的建筑量大、面廣,若以其中配水龍頭每年超壓出流量累計,將是一個驚人的數(shù)據(jù)。
2、熱水干管循環(huán)浪費水量巨大
我國熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水量浪費也較為嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在開啟配水裝置后,不能及時獲得滿足使用溫度的熱水,往往要放掉不少冷水后,熱水設(shè)備才能正常使用。這部分流失的冷水,未產(chǎn)生使用效益,可稱無效冷水,也即浪費的水量。以哈爾濱建筑大學(xué)新區(qū)的一個浴室為例:共有龍頭約300個,因采用干管循環(huán),首次開啟時都得放掉支管內(nèi)的冷水。以首次開啟放掉的冷水約2.0L計算,浴室每周開放三次,則每周浪費水量為300*2.0*3=1800L,每月浪費水量7.2噸。以一棟設(shè)有定時供應(yīng)熱水系統(tǒng)的6層招待所為例,采用干管循環(huán),有16根立管,以每根平均管徑 32mm,長18m計,每天供應(yīng)一次熱水則每年約流失無效冷水105m3,那么全國同類建筑熱水系統(tǒng)年浪費水量的累計值,也將是十分可觀的。顯然,干管循環(huán)浪費水量最多。
3、管道及閥門泄露
管道銹蝕、閥門的質(zhì)量等導(dǎo)致大量的水消失于無形。經(jīng)常都能看到路邊的給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門連接處滋滋的往外冒水。埋在地下的開不見的更不知道有多少。用戶們經(jīng)常反映浮球閥經(jīng)常損壞、漏水,不論是用于水池、水箱的還是馬桶上使用的,其質(zhì)量的低劣直接導(dǎo)致大量水從溢流管流出。據(jù)調(diào)查,滴漏的水龍頭每天就可耗水70升。
一些第三世界國家城市中有百分之六十的飲用水管道蝕損嚴(yán)重,及干線違規(guī)分流等原因流失了許多水量。菲律賓首都馬尼拉市供水管網(wǎng)的漏耗水量以近其總供水量的百分之五十八,即使在管理措施較好的新加坡,也存在著百分之八的管網(wǎng)漏耗率,但人們認為無足為怪。據(jù)聯(lián)合國的一項調(diào)查,美、英兩國管網(wǎng)漏耗率均為百分之十二
三、建筑節(jié)水采取的一些措施
建筑節(jié)水有三層含義:一是減少用水量,二是提高水的有效使用效率,三是防止泄漏。針對以上水資源浪費隱患,提出以下解決辦法以供商榷。
1、明確提出控制超壓出流的要求,以減少\"隱形\"水量浪費,促進科學(xué)、有效的用水,控制超壓出流的有效途徑是控制給水系統(tǒng)中配水點的出水壓力,在80,90年代所建建筑中有的也較好地解決了控制給水系統(tǒng)超壓出流的問題。經(jīng)筆者調(diào)查研究,認為做好防超壓應(yīng)從以下幾方面考慮:
(1)首先應(yīng)遵循規(guī)范,合理分區(qū)。
“規(guī)范”第2.3.4條規(guī)定\"高參建筑生活給水系統(tǒng)的豎向分區(qū),應(yīng)根據(jù)使用要求、材料設(shè)備性能、維修管理、建筑物層數(shù)等條件,結(jié)合利用室外給水管網(wǎng)的水壓合理確定。分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處的靜水壓,住宅、賓館、醫(yī)院宜為300~350Kpa;辦公樓宜為350~450KPa。”對于一個具體工程來說,最佳給水分區(qū)壓力值可以通過優(yōu)化設(shè)計確定,必須考慮建筑物的層數(shù)、層高,水泵的性能,室外管網(wǎng)的壓力。
(2)供水方式建議采用水箱供水方式。
本人認為在市政管網(wǎng)不能滿足用戶供水的情況下,盡量采用水箱供水方式。無論是水箱獨立供水,還是各種聯(lián)合水箱供水方式,比如:水泵—水箱供水方式、水池水泵供水方式等,它不但供水可靠,而且水壓穩(wěn)定,因而各配水點的壓力波動很小,有利于節(jié)水。
(3)設(shè)置減壓裝置
“規(guī)范”第2.3.4A條規(guī)定“建筑物內(nèi)的生活給水系統(tǒng),當(dāng)衛(wèi)生器具給水配件處的靜水壓超過本規(guī)范第2.3.4條規(guī)定時,宜采取減壓限流措施?!背∨璧牧鞒鏊^為5~10m外,其他各用水配件的流出水頭不超過5m,因此進戶壓力10m、最不利點壓力為5m即可滿足各住戶要求,超過10m即形成超壓出流。筆者認為可在進戶管處,水表前裝設(shè)調(diào)壓孔板或節(jié)流塞實施減壓,減少超壓出流量。而規(guī)范要求“分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處的靜水壓,住宅、賓館、醫(yī)院宜為300~350KPa;辦公樓宜為350~450KPa”,大部分都超壓。到底多少米開始減壓,應(yīng)綜合考慮各種因素,我院給排水技術(shù)人員也正在探討此問題。而根據(jù)北京據(jù)北京建筑工程學(xué)院“課題組”對北京11棟建筑,67個配水點,螺旋升降式水龍頭和陶瓷閥芯龍頭半開時,水壓和水量的有關(guān)數(shù)據(jù)研究,得出配水點處靜壓大于0.15MPa時,水龍頭流出水量開始迅速上升。他們建議在“高層分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處靜水壓,不宜大于0.45Mpa,最大不得大于0.55Mpa”的基礎(chǔ)上,采取“配水點處靜壓大于0.15MPa時”,采取減壓措施,值得大家借鑒。
2、熱水循環(huán)方式的選擇,建議集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)保證干管、立管中的熱水循環(huán)。
造成這一問題的原因是多方面的,既有施工、管理的不當(dāng),也有設(shè)計的不足。就設(shè)計而言,熱水循環(huán)方式的選擇,是影響無效冷水量多少的主要因素之一。目前,\"規(guī)范\"中提出了三種熱水循環(huán)方式,即干管循環(huán),立管、干管循環(huán)和支管、立管、干管循環(huán)。根據(jù)以上分析結(jié)果,顯然干管循環(huán)浪費水量最多。改變這種\"先天不足\"的現(xiàn)象,當(dāng)前已成為用戶迫切的要求。
由于目前我國不少城市實施了計劃用水,不少單位為控制用水,避免超標(biāo),正紛紛改造供水系統(tǒng),采取多種有效的節(jié)水措施。如北京某大學(xué)對學(xué)生浴室的無循環(huán)熱水系統(tǒng)進行改造,增設(shè)了回水管,取得了每月節(jié)水50m3成效。雖然,采用支管、立管、干管的熱水循環(huán)方式最為省水,但受經(jīng)濟條件的制約,目前要求全部熱水供應(yīng)系統(tǒng)采用這種供水方式,還難以實現(xiàn),但對多層定時供應(yīng)熱水系統(tǒng)采用立管、干管循環(huán)方式是有必要也是有條件做到的。為此建議設(shè)計集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)時應(yīng)保證干管、立管中的熱水循環(huán),有經(jīng)濟條件的可做到支管循環(huán)。
3、廢水再利用
建筑中水工程是節(jié)約用水的好措施,既保護了環(huán)境,又極大的提高了水資源的利用效率。建筑中水工程設(shè)計應(yīng)作到安全使用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進。但對于小型建筑等可實行一些簡單可行的廢水再利用措施。
擁有1.46萬余人的天津大學(xué)夏季每個學(xué)生每月平均用水3立方米。他們以33號樓作為試點,通過改造洗漱用水的下水管道,收集廢水送至樓頂?shù)乃?,作為廁所沖洗用水。33樓過去每月用水量為2000噸,安裝這一裝置后,每月可回收廢水1000余立方米,節(jié)水50%以上。這也算作簡單的中水工程。
4、重視設(shè)計所選水表的設(shè)置要求及水表和表前閥門的質(zhì)量要求
(1)增加小區(qū)給水系統(tǒng)水表的設(shè)置
它還是合理用水分析和水量平衡測試必不可少的儀表。水量平衡測試是用水單位對本單位用水體系進行實際測試,根據(jù)其輸入水量與輸出水量之間的平衡關(guān)系進行分析的工作。目前各城市節(jié)水法規(guī)中對開展合理用水分析和水量平衡測試工作均有明確的要求。而增加小區(qū)進戶總水表,通過與各戶水表進行水量平衡分析,有利于查出漏水隱患。如上海交通大學(xué)徐匯分部,進行水量平衡測試后,查出了不少漏水隱患,經(jīng)整治給水系統(tǒng),取得了每月節(jié)水3萬m3,每年少繳100萬元水費的顯著成效。深圳方面早已采取此項措施,北京建筑工程學(xué)院 在深圳所做的幾個小區(qū)均設(shè)置了總水表,一方面可杜絕漏水隱患,另一方面也是小區(qū)物業(yè)管理的要求。
(2)水表是法定的計量儀表,其計量值是供水部門向用戶收費的憑據(jù)。
若水表質(zhì)量低劣,計量不準(zhǔn),不但將直接影響供水部門和用戶的經(jīng)濟利益,還會使為遏制水資源嚴(yán)重透支,利用經(jīng)濟杠桿調(diào)整水價和采取用戶計劃用水,節(jié)約獲獎,浪費受罰等節(jié)水措施因缺乏正確的依據(jù),而不能順利實施。同時,水表長期使用,由于水質(zhì)或自身零件磨損等原因,會影響水表的計量精度。據(jù)有關(guān)部門對我國10個城市1432只在裝水表拆回校驗,符合±4%要求的,占60.9%,偏快的占33.4%,偏慢的占5. 7%。國家技術(shù)監(jiān)督局已于1991年發(fā)文規(guī)定,生活用水表只作首次強制檢定,限期使用,到期更換。使用期限:口徑15~20mm的水表不超過6年;口徑25~50mm的水表,不超過4年。而據(jù)有關(guān)部門調(diào)查統(tǒng)計,1998至1999年北京住宅小區(qū)和大專院校約有80%以上的用水單位和居民區(qū)進水管及家庭進戶管表前閥門損壞或銹蝕難以啟閉,給水表的拆卸更換帶來了很大的困難。雖然目前供水部門對落實國家技術(shù)監(jiān)督局的以上規(guī)定,還未作出相應(yīng)規(guī)定和采取有效措施,但隨著建筑節(jié)水工作的深入開展,水價的逐步調(diào)整,用戶對水表正確計量的要求,必然越來越強烈。所以,控制閥門的質(zhì)量要求,以利于水表保證計量的正確,保護用戶的利益和節(jié)水的積極性。
5、使用合格給水管件及配件、推廣新型節(jié)水設(shè)備
由于管道及閥門泄露問題,采用合格、合理的管材、閥門,給排水設(shè)計、施工等方面應(yīng)嚴(yán)格把關(guān),使用正規(guī)廠家的合格產(chǎn)品。
新型節(jié)水龍頭、節(jié)水型馬桶、節(jié)水型、洗衣機等已推出,這方面的研究一直不斷。推廣節(jié)水器具的使用是開源節(jié)流的節(jié)水措施之一,以提高廣大市民的節(jié)水意識,節(jié)約寶貴的水資源,解決水資源緊缺問題。節(jié)能節(jié)水型的設(shè)備應(yīng)為設(shè)計首選。
四、總結(jié)
建筑業(yè)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),正在飛速發(fā)展,隨著人民生活質(zhì)量的提高,對供水量和質(zhì)的要求正不斷擴展,同時實施水的可持續(xù)利用和保護,使水資源不受破壞,并能進入良性的水質(zhì)、水量再生循環(huán),也已成為政府和廣大人民群眾關(guān)注的焦點。這一切都給建筑給排水工程的設(shè)計提出了許多新的要求,供水技術(shù)先進化的步伐急待加快。
而目前節(jié)水最關(guān)鍵的不是建筑節(jié)水技術(shù),而是人們節(jié)水的意識,人們的用水習(xí)慣。據(jù)調(diào)查目前這種觀念尚未真正有效樹立。應(yīng)倡導(dǎo)人們將淡水資源當(dāng)作一種珍稀資源,節(jié)制使用,呼吁全民節(jié)水。不久前,河南省剛對用水定額作出了規(guī)定,每個月每戶用水量超過12噸時,超過的水量按高價取費。
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關(guān)鍵詞: 多晶硅;多效精餾;熱能利用;節(jié)能減排
中圖分類號:TE08文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
前言
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,多晶硅的應(yīng)用更加廣泛。多晶硅是制造集成電路襯底和各種半導(dǎo)體器件的單晶硅、太陽能電池等產(chǎn)品的主要原料。多晶硅可以用于制備單晶硅,廣泛用于半導(dǎo)體工業(yè)中,作為人工智能、自動控制、信息處理、光電轉(zhuǎn)換等器件的基礎(chǔ)材料。同時,由于能源危機和環(huán)境保護的要求,全球正積極開發(fā)利用可再生能源。太陽能因其清潔、安全、資源豐富而引人關(guān)注。利用太陽能的一種主要方法就是通過光電壓效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,硅太陽能電池即是基于光電壓效應(yīng)的裝置,由于半導(dǎo)體工業(yè)和太陽能電池的發(fā)展,高純度多晶硅的需求不斷增加。
1、多晶硅生產(chǎn)現(xiàn)狀
目前國際上多晶硅生產(chǎn)工藝主要有改良西門子法和硅烷法,其中 85% 以上采用改良西門子法。改良西門子法能兼容電子級和太陽能級多晶硅的生產(chǎn),具有技術(shù)成熟、適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等特點,是目前多晶硅生產(chǎn)普遍采用的首選工藝技術(shù)。
在改良西門子法生產(chǎn)多晶硅整個系統(tǒng)中,主要生產(chǎn)單元包括三氯氫硅合成、精餾提純、三氯氫硅還原、四氯化硅氫化、尾氣回收等工序,其中精餾、還原、氫化這 3 個裝置在生產(chǎn)中所占的能耗為整個多晶硅生產(chǎn)過程中總能耗的 70% 以上。為了降低多晶硅的綜合生產(chǎn)成本,通過對目前國內(nèi)外多晶硅企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)及改進進行了綜合調(diào)研分析,結(jié)合工程設(shè)計實際經(jīng)驗,可通過對目前多晶硅行業(yè)從精餾、還原、氫化這 3 個單元分別采取不同的工藝路線進行改造設(shè)計,采取更為有效地節(jié)能措施,降低多晶硅行業(yè)的綜合生產(chǎn)成本。
2、多晶硅節(jié)能降耗措施
2. 1 多效精餾
精餾是多晶硅生產(chǎn)過程中能量消耗較大的單元操作之一。生產(chǎn)多晶硅的氯硅烷精餾存在著分離要求高、全塔組分組成接近、操作過程中回流比和再沸大的特點,因此所需的冷媒和加熱介質(zhì)量很可觀。在生產(chǎn)過程中,為了節(jié)省制冷能耗,使用常溫冷卻水( 30—40 ℃) 代替深冷水( 6—12 ℃) 進行冷凝器的冷卻,目前常采用加壓精餾的方法,以提高冷凝溫度。
目前國內(nèi)已投產(chǎn)的和在建的多晶硅企業(yè)的精餾裝置,大多采用傳統(tǒng)多塔串聯(lián)精餾工藝,其工藝流程如圖 1 所示,即塔釜用裝置外的高溫?zé)崦? 如過熱或飽和水蒸氣) 來加熱液體汽化提供整個塔操作氣相,塔頂采用裝置外的低溫冷媒( 如循環(huán)水或冷凍水) 來冷凝塔頂氣相提供全塔操作的液相。
圖 1 多塔串聯(lián)精餾工藝流程圖
來自合成或者冷氫化的氯硅烷經(jīng)粗餾塔分離預(yù)熱至泡點物料后進 1#精餾塔,脫除低沸點化合物,所脫除的低沸點化合物進入高低沸物罐,塔釜產(chǎn)品進 2#精餾塔,脫除高沸點化合物,所脫除的高沸點化合物進入高低沸物罐,塔頂產(chǎn)品進 3#精餾塔,脫除次低沸點化合物,所脫除的次低沸點化合物進入1#精餾塔循環(huán)利用,塔釜產(chǎn)品即為最終的高純?nèi)葰涔?,直接引至還原車間進行三氯氫硅還原生產(chǎn)多晶硅產(chǎn)品。
多效精餾作為一種精餾節(jié)能的工藝近年來其理論研究不斷深入,在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛。多效精餾是通過擴展工藝流程來節(jié)減能耗的,它是利用能位較高的塔排出的能量用于能位較低的塔,從而達到節(jié)能目的。多效精餾節(jié)能效果好,設(shè)備簡單,工藝不甚復(fù)雜,其應(yīng)用范圍也比較廣泛。多效精餾要求后效的操作壓力和溶液的沸點均較前效的為低,因此可引入前效的二次蒸汽作為后效的加熱介質(zhì),即后效的再沸器為前效二次蒸汽的冷凝器,僅第一效需要消耗蒸汽; 多效精餾中,隨著效數(shù)的增加,單位蒸汽的耗量減少,操作費用降低。
由于多晶硅生產(chǎn)中的氯硅烷高精密精餾提純自身存在著分離要求高、全塔組分組成接近、串聯(lián)操作的各塔能耗相近的特點,該單元的自身特點適合多效精餾。通過對年產(chǎn) 3 000 t 多晶硅的精餾裝置粗餾塔氯硅烷產(chǎn)品,利用 Aspen-Plus 軟件進行普通加壓精餾和加壓多效精餾方案進行模擬優(yōu)化,采用的多效精餾工藝流程圖如圖 2 所示。
圖 2 差壓耦合精餾工藝流程圖
表 1 氯硅烷 2 種精餾工藝能耗計算
從表1可以看出,新鮮氯硅烷的三效精餾塔流程冷卻循環(huán)水用量比普通精餾節(jié)能約 66%,加熱蒸汽用量節(jié)能約 62. 7%; 尾氣回收氯硅烷的雙效精餾塔流程冷卻循環(huán)水用量減少節(jié)能約 48. 6%,加熱蒸汽用量約減少 46. 7%。
與常規(guī)精餾相比,加壓多效精餾工藝特點: 將高壓塔頂氣相物料作為前一低壓塔再沸器的加熱介質(zhì),這樣既能節(jié)省低壓塔釜沸器的加熱能量損耗,又能節(jié)省高壓塔頂冷凝器的冷量損耗。
2. 2 還原熱能綜合利用
多晶硅還原是改良西門子法的一個重要生產(chǎn)環(huán)節(jié),將對多晶硅生產(chǎn)的質(zhì)量和成本產(chǎn)生重要影響,其核心設(shè)備即為還原爐。對于四氯化硅轉(zhuǎn)化三氯氫硅,國際上曾普遍采用熱氫化技術(shù),因此截止當(dāng)前,國內(nèi)已投產(chǎn)的除江蘇中能外均采用了熱氫化來將四氯化硅轉(zhuǎn)化為三氯氫硅。采用改良西門子法和熱氫化技術(shù)生產(chǎn) 1 kg 多晶硅,還原和熱氫化直接電耗一般為80—130 kW·h,占全廠用電量的50%左右,占多晶硅總生產(chǎn)成本的 22%—35%。
3、減排措施分析
3. 1 氣態(tài)污染物及治理
含HCl廢氣
SiHCl3提純工序產(chǎn)生少量含SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2等氯硅烷不凝尾氣,通過淋洗塔淋洗,氯硅烷遇水全部水解為SiO2、HCL絕大部分HCl被水吸收,尾氣中含少量HCl。
干法回收得到的HCl氣體采用三級水噴淋吸收塔吸收制取鹽酸,但制酸尾氣含少量HCl。HCl氣體是一種無色且有強烈刺激性氣味的氣體,對環(huán)境、設(shè)備都具有較強的腐蝕性。由于氯化氫在水中的溶解度很大,一個體積的水能溶解450~500個體積的HCL因此用水吸收法(或多次循環(huán)吸收)處理含HCl廢氣效果較好,是目前處理含HCl廢氣的主要方法,其優(yōu)點是吸收設(shè)備及工藝流程簡單、凈化效率高、操作方便、應(yīng)用廣泛。
3. 2 廢水
3. 2. 1 酸性廢水
主要是SiHi Cl3提純尾氣淋洗產(chǎn)生的酸性廢水,采用石灰乳進行中和+絮凝沉淀處理;根據(jù)廢水量及廢水的pH值變化情況可隨時調(diào)整加藥量,保證出水水質(zhì)。處理后其pH值可控制在615~815之間。石灰具有來源廣、價格便宜、適應(yīng)性強等優(yōu)點,廣泛用于有色金屬工業(yè)酸性廢水的處理。
3. 2. 2 含氟廢水
先用石灰乳調(diào)節(jié)pH至中性,使大部氟化物形成CaF2沉淀;沉淀后的廢水送入除氟攪拌槽中,加硫酸亞鐵進一步去除氟化物;然后將去除氟化物的廢水與中和后的酸性廢水混合一起,加入絮凝劑進行絮凝沉淀,上清液排放。該方法具有處理流程簡單、操作方便、處理成本低、氟化物去除率高等優(yōu)點。
結(jié)語
在多晶硅生產(chǎn)過程中,采用更為節(jié)能高效的多效精餾代替?zhèn)鹘y(tǒng)精餾方式能夠?qū)⒕s系統(tǒng)的能量耦合利用; 采用還原熱能綜合利用系統(tǒng)能夠?qū)⑦€原爐的熱能輻射更加高效地轉(zhuǎn)化為蒸汽用于加熱系統(tǒng);采取冷氫化工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱氫化工藝能夠大幅度降低四氯化硅氫化的生產(chǎn)成本。采取上述工藝措施,可使得多晶硅企業(yè)在市場上能夠具有明顯的成本競爭,以期能為在建多晶硅企業(yè)和多晶硅企業(yè)的挖潛改造提供一定的指導(dǎo)作用。
參考文獻:
【關(guān)鍵字】建筑;給排水;施工;常見問題;防治措施
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的不斷進步,人們的生活質(zhì)量正在不斷提高,建筑行業(yè)也通過不斷提高建筑的質(zhì)量提高人們居住水平的提升。給排水系統(tǒng)是建筑的“血管”,對建筑的質(zhì)量和使用年限及功能使用有著重要的作用,在給排水施工中應(yīng)注重對常見的問題進行總結(jié),從而為建筑的給排水系統(tǒng)施工提供相應(yīng)的理論依據(jù)和施工保障,并能在建筑的給排水系統(tǒng)的防治提供相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。
1 建筑給排水施工中的常見問題
1.1 給水系統(tǒng)安裝中存在的質(zhì)量問題
1.1.1 管道支架不牢固。目前工程中給水系統(tǒng)大多采用PPR管,但其剛性差或是施工中不注意安裝,造成管道彎曲、變形,甚至出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。支架間距和支架安裝應(yīng)嚴(yán)格按照施工要求。
1.1.2 給水立管安裝距墻太近,造成水表無法安裝或水表安裝后無法進行二次裝修。目前竣工的工程一般為粗裝修,衛(wèi)生間墻面為毛墻,給水管道安裝后距墻很近,影響用戶的裝修。
1.1.3 有的住宅工程仍使用鑄鐵旋起式水龍頭、砂模鑄鐵管等被列為國家淘汰的產(chǎn)品,應(yīng)禁止使用。
1.1.4 給水系統(tǒng)消毒不符合規(guī)范要求。規(guī)范要求給水系統(tǒng)應(yīng)采用含20~30mg/L氯離子濃度的清潔水進行消毒,氯溶液在管內(nèi)滯留24小時,然后用飲用水沖洗,并通過有關(guān)部門的檢驗。
1.2 排水系統(tǒng)安裝中存在的質(zhì)量問題
1.2.1 管道支架漏設(shè)或不牢固。目前工程中排水管大多采用UPVC管,剛性差因此要求支架間距較小。
1.2.2 伸縮節(jié)漏設(shè)或安裝錯誤。UPVC排水管由于溫差的影響,伸縮較大,漏設(shè)或錯誤安裝伸縮節(jié)會造成管道滲漏。
1.2.3 排水管道排水不暢。室內(nèi)、外律水管道坡度未按施工標(biāo)準(zhǔn)進行規(guī)范施工,嚴(yán)重影響了建筑的使用功能。
1.3 消防給水系統(tǒng)存在的問題
1.3.1 管網(wǎng)試壓未按施工方案規(guī)范施工,管網(wǎng)試壓分試漏和強度試驗兩步進行,試漏是在常壓或稍起壓狀態(tài)下進行,而強度試驗分工作壓力和試驗壓力兩階段進行。目前有些工地只對管網(wǎng)進行試漏試驗,不符合設(shè)計和規(guī)范要求。
1.3.2 有個別工程將埋料給水管道用于消防給水管道,或者在建筑物內(nèi)塑科給水管道與消防給水管道相連。塑料管道受熱后強度降低,一旦火災(zāi)發(fā)生,引起管道損壞,無法輸送消防水埋下了安全隱患。
1.3.3 消火栓安裝不符合要求,有些暗敷在磚墻內(nèi)的消火栓箱洞口上部無設(shè)置過梁,受荷載作用下箱體變形,導(dǎo)致箱門開啟不靈另外隨意改變消火栓箱底預(yù)留孔位置:而且用氣焊割孔。導(dǎo)致安裝后與周圍距離過小造成消防水帶不能安裝至消火栓上或使卷帶形成彎折影響出水量。
2 建筑給排水施工問題防治措施
2.1 給水系統(tǒng)施工問題防治
2.1.1 給水試壓。在給水施工中。會發(fā)生生活給水管道安裝結(jié)束后,沒有進行水壓試驗就直接進行隱蔽,存在滲漏隱患,因此在進行隱蔽前應(yīng)進行給水試壓。
2.1.2 當(dāng)采用塑料管作為冷、熱水管暗敷在樓層混凝土樓板內(nèi)時,有分支或接頭的管道沒有采用分水器。
2.1.3 生活用水水池的溢流管管徑選擇要合適,并且要采取合理的防污染措施。
2.1.4 水表、閥門的安裝要符合要求,水表應(yīng)安裝在便于檢修、不受暴曬和污染的地方,且須水平安裝。
2.2 排水系統(tǒng)施工問題防治
2.2.1 要合理安裝地漏。地漏安裝不符合要求,安裝偏高或偏低。地漏設(shè)置的位置要求地面要有0.005-0.01的坡度坡向地漏,地漏的頂面標(biāo)高應(yīng)低于地面5-lOcm,且地漏水封深度不小于50mm。防止臭氣反冒。
2.2.2 坐便器排水口位置的選擇應(yīng)該注意。在設(shè)計和施工中應(yīng)盡量選擇合理的位置,以便適應(yīng)多種坐便器型號對排水口位置的要求。坐便器排水口位置選擇經(jīng)常出現(xiàn)的問題多為以下兩點:一是坐便器排水口距墻面距離不夠,二是有的工程由于設(shè)計沒有注明潔具間距,導(dǎo)致住戶無法安裝淋浴。排水口距墻面的距離多數(shù)為300ram,考慮裝修前的墻面的距離宜為340ram。
2.2.3 排水施工過程中將室內(nèi)雨水管道接入生活污水管道或天面雨水與陽臺合用,導(dǎo)致雷雨季節(jié)超出生活污水管道的排水能力,污水外溢。根據(jù)規(guī)定,建筑物雨水管道應(yīng)單獨排出。
2.2.4 uPVC排水管道穿越樓板、屋面、基礎(chǔ)、地下室外墻、頂板處未設(shè)置套管,或加設(shè)的套管不滿足防水要求,存在滲漏隱患。排水管道在穿越上述部位時均應(yīng)加設(shè)、預(yù)埋剛性防水套管,且根據(jù)規(guī)定要求當(dāng)排水立管管徑大于或等于llOre時樓板貫穿部位還應(yīng)設(shè)置阻火圈。
2.3 消防給水系統(tǒng)施工
2.3.1 按照國家尺度《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》要求,自動噴水滅火系統(tǒng)報警閥后的管道,應(yīng)采用熱鍍鋅鋼管或鍍鋅無縫鋼管。
2.3.2 嚴(yán)格按照規(guī)范要求進行管網(wǎng)安裝。當(dāng)管徑小于lOOms時,應(yīng)采用螺紋毗連:當(dāng)管徑年夜于lOOms時,可采用焊接或法蘭毗連。施工中應(yīng)避免:一是不論大小管道一律采用焊接。這樣會使管內(nèi)焊渣、焊瘤影響過水?dāng)嗝?,?yán)重破損內(nèi)外鍍鋅層,加速管網(wǎng)的銹蝕,使其抗侵蝕能力比通俗鋼管還差。二是施工人員嚴(yán)重不負責(zé)任,插入管內(nèi)焊制三通、四通,縮小了過水?dāng)嗝妗?/p>
2.3.3 嚴(yán)格按照規(guī)范要求進行管網(wǎng)沖刷。沖刷應(yīng)在試壓及格后分段進行,沖刷管道的水流速度不宜小于3s/s。應(yīng)注重在管網(wǎng)的地上管道與地下管道毗連前,在配水干管底部加設(shè)堵頭后,對地下管道進行沖刷。沖刷時,消防人員應(yīng)在場察看,直至出口處水的顏色、透明度與進口水一致時,方可終止沖刷。
2.3.4 嚴(yán)格按照規(guī)范的要求,管網(wǎng)安裝完畢后,應(yīng)進行強度試驗和嚴(yán)密性試驗。對于生活給水和消防給水管道,試驗壓力為管道工作壓力的1.5倍,并且不小于0.6MPa。強度試驗是管網(wǎng)在試驗壓力下10min內(nèi),壓力降不大于0.05MPa為合格。然后將試驗壓力緩慢降至工作樂力。經(jīng)檢查無滲漏.則嚴(yán)密性試驗為合格。水壓強度試驗是管網(wǎng)在試驗壓力下穩(wěn)壓30min,壓力降不大于o.05MPa為合格,而水壓嚴(yán)密性試驗應(yīng)在水壓強度試驗和管網(wǎng)沖洗合格后進行,試驗壓力應(yīng)為設(shè)計工作壓力,穩(wěn)壓24h,無泄漏為合格。
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【關(guān)鍵詞】建筑給排水;設(shè)計;節(jié)能;意義
目前,隨著我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展,建筑內(nèi)部用水量不斷增加,同時城市用水量也越來越大,擺在我們面前的這一問題不容忽視,因此建筑給排水節(jié)能工程是我們所面臨的的問題。這就需要我們工程設(shè)計人員在設(shè)計過程中縝密研究,全方面的思考、規(guī)劃,在強調(diào)供水安全可靠性的同時,還要強調(diào)水電費的節(jié)能。另外有關(guān)管理部門也要對此引起足夠重視,加強建筑給排水設(shè)計中的節(jié)能措施。
一、建筑給水排水節(jié)能的意義
近年來,我國所面臨的嚴(yán)峻問題就是水資源短缺和水環(huán)境污染,正是這一重要因素困擾著我國的國計民生,制約著我國社會經(jīng)濟的進步。隨著缺水程度的不斷加大,缺水范圍也在不斷擴大,我國各城市都有不同程度上的缺水現(xiàn)象,而且北方的一些城市每年都會遭到干旱,嚴(yán)重的影響了城市的正常供水。因此,面對這一現(xiàn)狀,節(jié)約用水已成為我國的基本國策。根據(jù)《中國2l世紀(jì)議程中國2l世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書》,我國2l世紀(jì)水資源保護與可持續(xù)利用的總體目標(biāo)是:“積極開發(fā)利用水資源和實行全面節(jié)約用水,以緩解目前存在的城市和農(nóng)村嚴(yán)重缺水危機,使水資源的開發(fā)利用獲得最大的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益,滿足社會、經(jīng)濟發(fā)展對水量和水質(zhì)日益增長的需求。同時在維護水資源的水文、生物和化學(xué)等方面的自然功能以及維護和改善生態(tài)環(huán)境的前提下,合理充分的利用水資源,使得建設(shè)與水資源保護同步發(fā)展?!苯ㄖ?jié)水更是任重而道遠。另外建筑給排水節(jié)能是根據(jù)功能目標(biāo)、使用性能、經(jīng)濟效益達到預(yù)期的目的,是強調(diào)建筑整體的效益。建筑給排水的節(jié)能的意義在于降低其使用能耗、提高能源利用效率,有利于節(jié)約用水、改善設(shè)計系統(tǒng)的效率、保護環(huán)境。總之,水是關(guān)系到人類生存發(fā)展,要想節(jié)約城市生活用水必須搞好建筑節(jié)水。
二、節(jié)能
首先,太陽能作為大自然的產(chǎn)物,用之不盡、取之不竭,是節(jié)能的重要途徑。太陽能水加熱器是將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能并將水加熱的裝置,其特點是結(jié)構(gòu)簡單,維護方便,節(jié)省燃料,運行費用低,不存在環(huán)境污染問題。太陽能熱水器是由集熱器、儲水箱、給水箱、循環(huán)管、循環(huán)泵、配水管等組成。我國大部分地區(qū)日照時間長,所以盡可能利用太陽能作住宅熱水加熱。然而,許多小區(qū)還只是停留在綠化和社區(qū)服務(wù)層面上,綠色環(huán)保的太陽能熱水器,并未能大面積地普及推廣。對此,有關(guān)專家提出建議:不妨選擇新建住宅為突破口,因為目前沈城已基本上具備了利用太陽能的條件。其次節(jié)能材料的使用,如優(yōu)質(zhì)管材,閥門等,劣質(zhì)管材容易生銹,長時間不用就會產(chǎn)生銹水,進而造成水污染,在用的時候只有把銹水放出來久而久之就形成了大量的浪費,并且接頭處經(jīng)常銹蝕,隨著時間的推移,會不同程度地出現(xiàn)漏水滲水現(xiàn)象。目前生產(chǎn)的新型管材正好可以解決這一問題,如鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管、不銹鋼管、銅管等等,并且其中一些已經(jīng)得到推廣和使用,并且口碑不錯。另外人們在生活中使用的閥門要選擇節(jié)能水的閥門。最后在建筑時衛(wèi)生器具和配水器具的使用也要從節(jié)能考慮。衛(wèi)生器具及配水器具位于供水系統(tǒng)的最終端,是水的最終使用部分,因為好的衛(wèi)生器具和配水器具在節(jié)能和節(jié)水中能夠產(chǎn)生非常大的作用,對建筑節(jié)水的效果有直接的影響。因此選用節(jié)水節(jié)能型衛(wèi)生器具就顯得格外重要。常用的節(jié)水設(shè)備有:“龍頭”節(jié)水,水龍頭是應(yīng)用范圍最廣、數(shù)量最多的一種盥洗用水器具;淋浴節(jié)水,淋浴時因調(diào)節(jié)水溫和不需水擦拭身體的時間較長,若不調(diào)節(jié)水量會浪費很多水;廁所節(jié)水,廁所沖洗設(shè)備的節(jié)水是建筑節(jié)水的重點,除了利用中水做廁所沖洗之外,目前已開發(fā)研制出許多種類的節(jié)水設(shè)備。節(jié)水節(jié)能型衛(wèi)生器具和設(shè)備應(yīng)進一步推廣應(yīng)用,其長期節(jié)水效益完全可彌補較高的初期投資。
三、新節(jié)能技術(shù)的開發(fā)
首先,給水管道中減壓節(jié)流。要實現(xiàn)減壓節(jié)能就要進行設(shè)計優(yōu)化。通過控制給水系統(tǒng)配水點的出水壓力,可以得到減壓節(jié)流的效果。為了達到減壓節(jié)流的效果,可以為用戶提供適宜的服務(wù)水龍頭,使豎向分區(qū)的水壓分布更加均勻。因此,高層建筑給水系統(tǒng)豎向分區(qū)后,仍應(yīng)注意減壓節(jié)流的問題。通過在配水點前安裝減壓閥等措施可以避免部分供水點超壓。其次,合理設(shè)計水泵的運行參數(shù)。設(shè)計中水泵的選擇主要有以下幾個方面:①選擇高效水泵并使工況位于高效區(qū)。另外大泵的效率一般比小泵要高,設(shè)計時盡可能選則大泵。②搭配選擇水泵。離心泵運行的高效區(qū)流量范圍為(1?0.5)Q,建筑的用水量也是不斷變化的,設(shè)計時注意選配幾種大、小泵(一般不超過3種),以適應(yīng)用水量的變化③優(yōu)先采用變頻調(diào)速水泵供水。變頻調(diào)速水泵可自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,避免電機頻繁啟動,從根本上防止能源浪費,節(jié)電率可達30%~50%。綜上,水泵選型應(yīng)在準(zhǔn)確計算設(shè)計秒流量后進行,做到大小搭配,在高效區(qū)內(nèi)選取合適的變頻調(diào)速水泵。再次,靈活設(shè)置開水供應(yīng)系統(tǒng)。開水供應(yīng)系統(tǒng)現(xiàn)在是高層建筑都裝有的,一般是在每層開水間設(shè)電開水器或燃氣開水器。燃氣開水器一般在供應(yīng)開水量比較大的時候應(yīng)用,而點開水器一般在供水少的時候用。在辦公樓內(nèi),為了方便節(jié)能,可以采用小型電開水器,用戶在房間就可以通電使用。最后,雨水的充分利用。雨水系統(tǒng)的設(shè)計,多年來很少考慮到利用,只是考慮如何有效地排放,使之白白地浪費掉,有效地利用雨水在我國有些缺水地區(qū)已經(jīng)開始引起關(guān)注。雨水的利用分為直接利用和作為中水水源的間接利用。建筑物中收集雨水的一般做法是,用導(dǎo)管把屋頂雨水引入設(shè)置在地下的雨水沉砂池,沉淀后的雨水上清液流入儲水池,再由水泵送入雜用水集中儲水池,經(jīng)加氯消毒后送入中水系統(tǒng),水質(zhì)較差的初期雨水不予利用。
總之,節(jié)能是未來社會生活中一個永恒的主題,同樣建筑給排水節(jié)能技術(shù)是節(jié)約型社會所必須具備的。隨著時代的發(fā)展,越來越多的人們意識到節(jié)約、節(jié)能的重要性。在建筑給排水節(jié)能設(shè)計中我們要不斷創(chuàng)新設(shè)計,采用有效的節(jié)能措施,充分利用一些新技術(shù)實現(xiàn)建筑給排水的節(jié)能是我們永遠的責(zé)任。
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