济南市环境研究院论文

摘要：环境保护工作是每一个给排水工作者义不容辞的责任，环保型建筑是未来建筑的发展方向，本文将从节约用水、节省能源、防治水质污染等方面着手，探讨如何利用现有的新材料、新设备和新工艺实现建筑给排水的环保设计。关键词：建筑给排水 节水 节能 环保 设备人类为生存、发展和繁荣不懈地努力和创造，推进了人类文明的历史进程 。在享受大自然无私给予恩赐的同时，我们每个人也同样肩负着节约能源、保护环境的责任。作为与环保工作息息相关的给排水专业工作者，从我做起，从本职工作做起，更是我们义不容辞的责任。本文将从节水、节能和二次供水的污染防治等几个方面探讨建筑给排水设计中的环保问题。一、节水：资料显示，中国人均水资源占有量约为2400多立方米，仅为世界人均水资源占有量的四分之一，属于缺水国家。特别是近二十年来随着我国国民经济的飞速发展水污染日益加剧，水资源问题更加突出，节约用水成了重要而紧迫的任务。建筑给排水中节水的重点在于：卫生器具及其给水配件；屋顶水箱浮球阀；建筑中水等方面。1、采用新型卫生器具及其配件：老的卫生器具特别是大便器冲洗水箱耗水量大，卫生器具给水配件密封性和耐用性差，经常造成“跑、冒、滴、漏”等现象，造成水资源的巨大浪费。而新型的卫生设备，如JS型虹吸式高效节水型坐便器每次冲洗水量仅为5升，可节水50％；公共浴室采用单管恒温供水配合脚踏阀淋浴器、光电淋浴器、手拉延时自闭淋浴器等比一般双管淋浴器可节水20～50％；而陶瓷芯水龙头密封性能好，开关数万次无滴漏，节水效果十分显著。2、屋顶水箱浮球阀：屋顶水箱浮球阀继阀芯两步到位的配重逆开式浮球阀之外，有出现了双筒浮球阀、液压式浮球阀和呼吸阀。最具特点的是导阀控制型浮球阀，兼有浮球阀、减压阀、止回阀、流量控制阀、泄压阀等多种功能。这些新式浮球阀克服了传统产品开关不灵的现象，减少了溢流。3、建筑中水：“节流”也需“开源”，建筑中水使污、废水处理后回用，既可节约用水，又使污水无害化、资源化，起到保护环境、防治水污染、缓解水资源不足的重要作用，有明显的社会效益。最近颁布的《建筑中水设计规范》（征求意见稿），对中水水源、水质标准、中水系统、处理工艺等几个方面都做了具体要求，预计正式实施后，对中水利用将起到极大地推进作用。建筑中水系统在济南市的南郊宾馆、玉泉森信大酒店都有应用且效果不错。目前，中水处理设备已有定型产品供设计选用。二、节能：节能是我国经济发展中的一个重要措施，从某种意义上说，节能的就是环保的。建筑给排水的设计中，除对系统进行合理布置、精心计算外，二次供水设备的选择和热水供应系统是节能的重点。1、二次供水设备的选择：由于传统的水泵－水箱供水方式中水质易受污染，所以二次供水已越来越多的被气压罐供水和变频调速供水所取代。其中变频调速设备是20世纪90年代以来迅速发展并得到广泛应用的供水方式，它采用变频器改变电机的供电频率，根据用水量的大小实现对水泵的无级调速和循环软起动。变频设备已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，根据系统的运行特点和设备的节约特性，合理的选择设备，其节能效果是十分突出的。一般的，因为在用水低谷时偏离设计工况最严重，设备的组成必须满足低谷用水量变化的特点，设备必须在系统用水低谷时效率要高。当低谷用水量不及单台水泵最大流量20％的时候，宜设置小流量泵进行小流量时的自动切换；当低谷用水量是断续的小流量时，宜设置适合于断续供水的压力供水装置。2、热水供应和太阳能利用：热水供应系统可采取的节能措施主要有：降低使用温度（热水在管道和设备中的热损失与配水点要求的水温成正比，降低使用温度可减少能耗）；减少热水耗量，在满足使用要求的前提下减少流率；采用高效能保温材料减少热损失；提高换热器的传热效率；采用节能型产品；开发利用新能源等。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁安全的新能源，被越来越多的应用于热水供应系统。利用太阳能的直接加热设备有真空管式和热管式，其集热效率高，保温性能好，受环境影响小，全自动运行，操作简单、维护方便，可全年使用。在太阳能热水系统设计中应注意以下几个方面的问题：（1）集热器的选用根据实际情况考虑其抗冻性能、抗热冲击性能、承压能力等因素。（2）寒冷地区应采取可靠的防冻方式。（3）集热应因地制宜综合应用串联、并联方式使水流平衡。（4）必要时采取辅助加热方式。三 生活用水二次供水的污染防治：由于城市供水体制的原因，二次供水是建筑给排水设计中保证水压的必然措施，但因此也增加了贮水设施、供水设备等中间环节，增大了水质污染的可能性。要防治二次供水的水质污染，在设计上应主要从以下几个方面采取有效措施：1、系统：在确定供水系统时，应作多方案比较，尽量减少中间环节。如在市政管网允许的情况下，供水设备直接从市政管网吸水而不设贮水池；尽量采用变频调速设备，取消高位水池（箱）。2、水池（箱）：有很多情况下不得不设贮水池（箱），水池（箱）中水质污染主要来源于以下三个方面：本体、附件、停留时间过长。传统的钢筋混凝土水池、水箱由于表面粗糙，极易滋生青苔、微生物、细菌；钢板水箱则易锈蚀，使水质下降。建议采用不锈钢、搪瓷钢板或达到卫生要求的玻璃钢水箱代替传统钢板水箱，采用钢筋混凝土水池时宜加内衬。水池（箱）检修孔、溢流管等附件极易封闭不严造成水质污染，在设计上应采取在溢流管上加防鼠网等措施。有资料表明，水在水箱中贮存24h后余氯为零，超过24h后，水质会严重恶化，而生活消防合用水池中水的停留时间大都超过24h。为解决这个问题，除尽量单设生活水池外，应在水池中补充加氯或采取其他消毒方法。3、管材:绝大部分自来水水质有腐蚀倾向，致使金属管道腐蚀严重，从而导致水中余氯迅速减少，浊度、色度、铁、锰、锌、溶解性总固体、细菌学指标等明显增大，造成水质污染。一些发达国家已明确规定普通镀锌钢管不再用于生活给水管。我们也应当逐步推广使用硬聚氯乙烯给水管、铝塑管、钢塑管、聚丙烯管、聚丁烯管、交联聚乙烯管、纳米聚丙烯等卫生性能较好的新型管材，以保证生活用水在输送环节中不被污染。四、结语：环保是未来社会生活中一个永恒的主题，对于每一个建筑给排水设计工作者来说，环保问题绝不是将污水简单处理达标排放那么简单，它贯穿于设计中的每一个细节。建筑给排水的绝大部分新材料、新设备、新工艺都与环保的要求密切相关，充分利用这些新技术实现建筑给排水的环保设计是我们的责任。

2008年至今，土木建筑学院获得国家自然科学基金4项、国家安监总局项目2项、国家标准《复合土钉墙基坑支护技术规范》、国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》、国家科技部“国家十一五重大科技水专项”子课题3项；主持山东省自然科学基金、山东省中青年科学家奖励基金、省科技攻关项目、省级教育厅、环保厅、建设厅等省级项目31项，校级科研项目28项。科研成果推广转化项目40余项，获科研经费近千万元。近年来承担横向课题60余项，到账经费1000余万元。在科技工作中，土木建筑学院始终坚持紧密围绕山东省重点发展的高新技术产业及其相关行业，大力开展应用型、工程型的科学研究与技术开发，把为地方经济建设和社会发展服务作为学院科技工作的中心任务和首要目标，近几年来，学院在建筑结构加固、建筑材料检测、管道监测等方面为社会提供了大量服务。2008年至今，在学院的科研工作中，我们整合了一切可以整合的资源，包括人力、财力和学科资源，组织科研团队联合攻关，科研队伍日趋壮大，科研水平逐渐提升，获得山东省科技进步二等奖2项奖、山东省科技进步三等奖2项、陕西省科技进步二等奖1项、山东省高等学校优秀科技成果奖2项、山东省水利厅科技进步一等奖2项、山东省水利厅科技进步二等奖1项、国家教育部鉴定成成果1项、山东省省级鉴定成果10项，国家发明专利9项，实用新型专利13项，授权专利40余项。在国内外公开发表学术论文300余篇，并有170余篇论文被SCI、EI、ISTP等收录。极大促进了学院的教学工作、科研工作和学科建设工作。力争2015年学院年度科研经费达到500万，年度高水平论文突破50篇，年度省级以上科研成果和奖励5项； 获中央与地方共建重点实验室建设项目1项，省骨干学科实验室建设项目1项。共投资300余万元建成3000平方米实验室并配齐设备，改造专用设计教室700余平方米，拥有济南大学力学基础实验教学中心，建有结构工程实验室、岩土实验室、建筑学实验室、土木工程材料实验室、土木工程测量实验室、土木工程实验教学中心、给排水科学与工程实验教学中心。新创建基于ANSYS平台的高性能力学仿真计算中心、建筑给水排水实验平台，配备了MTS试验机、电子经纬仪等先进教学设备，建有“给排水科学与工程省级实验教学示范中心”建设点1个，设有“济南大学智邦鉴定加固研究所”、“济南大学城市环境岩土工程研究所”、“济南大学混凝土外加剂研究所”，”济南大学水处理技术研究所”等科研机构，建有山东省建筑工程质量监督检测中心、山东省一级资质建筑材料质量检测中心，与济南市人防设计院合作成立了济南大学城市（工程）设计研究院。“十二五”期间学院积极构建科研平台，力争2015年建设1～2个省级重点实验室或工程技术中心。