医院建筑给排水系统的节能降耗策略研究

(整期优先)网络出版时间:2024-05-18
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医院建筑给排水系统的节能降耗策略研究

赵玉敬

(天津大学建筑设计规划研究总院有限公司,天津 300073)

摘要:本文围绕医院建筑给排水系统的节能降耗策略进行研究。首先概述了医院建筑给排水系统的特点及其节能降耗的重要性。接着,从水源优化、管网优化、设备节能、智能化管理以及新材料与新技术应用等方面,提出了具体的节能降耗策略。最后,总结了研究内容,并对未来的研究方向提出了展望。本文旨在为医院建筑给排水系统的节能降耗提供理论支持和实践指导,促进绿色低碳医院建设的发展。

关键词:医院建筑、给排水系统、节能降耗

0引言

随着医疗技术的不断进步和人们健康意识的提高,医院建筑作为提供医疗服务的重要场所,其规模和数量不断增加。张秋丹等人介绍过节水节能技术在医院建筑给排水设计中的应用[1],房霆宸等人做过医院建筑节能改造与污水回收利用技术的研究[2],然而,医院建筑给排水系统在保障医疗服务正常运行的同时,也面临着巨大的能源消耗和水资源浪费问题。因此,研究医院建筑给排水系统的节能降耗策略,对于降低医院运行成本、保护生态环境、提高医疗服务质量具有重要意义。

本文旨在通过深入研究和分析医院建筑给排水系统的特点和节能降耗的潜力,提出一系列切实可行的节能降耗策略。这些策略不仅有助于提高医院建筑给排水系统的运行效率,还能为其他类似建筑的节能降耗提供借鉴和参考。同时,本文也希望通过本研究,引起更多人对医院建筑节能降耗问题的关注和重视,共同推动绿色医院建设的发展。

1医院建筑给排水系统概述

医院建筑的给排水系统是确保医院正常运行和满足医疗活动需求的关键组成部分。它包括供水系统、排水系统以及污水处理系统,每一部分都必须符合特定的卫生和安全标准,因为医院环境对水的质量和排水的安全性有着极高的要求。

供水系统主要负责向医院的各个区域供应足够量的清洁饮用水和生活用水。这通常涉及到从市政供水管网接入,并通过医院内部的管道网络分送到病房、手术室、实验室、食堂等地方。供水系统还包括储水设施、水泵、阀门、计量装置等设备,以确保供水的连续性和可靠性。

排水系统负责收集医院产生的废水和雨水,并将其安全地输送到污水处理厂或其他处理设施。这包括生活污水(来自洗手间、浴室、厨房等)和特殊废水(来自手术室、实验室、放射科等产生的含有有害物质的废水)。医院的排水系统需要有良好的防臭、防反流措施,并且要有足够的坡度和管径,以防止堵塞和溢出。

污水处理系统则是对医院排放的废水进行净化处理,使其达到排放标准或回用标准。医院污水处理通常比一般住宅或商业建筑的污水处理更为复杂,因为它需要去除更多的病原体和有害化学物质。处理工艺可能包括物理沉淀、生物降解、化学消毒等步骤。

与普通建筑相比,医院建筑给排水系统具有以下显著特点:

(1)用水量大且波动大:由于医院日常运营中需要大量的水用于医疗、生活和清洁等,同时不同科室和时间段的用水量存在显著差异。

(2)水质要求严格:医院用水涉及到医疗、手术、消毒等多个环节,对水质有着极高的要求,需要严格控制水中的细菌、病毒和化学物质含量。

(3)排水系统复杂:医院产生的废水种类繁多,包括医疗废水、生活废水和雨水等,需要分类处理后才能排放,以防止环境污染和交叉感染。

(4)对系统稳定性和安全性要求高:医院给排水系统必须保持连续稳定运行,任何故障或中断都可能对医疗服务造成严重影响。

然而,当前许多医院建筑给排水系统存在设计不合理、设备老化、管理不善等问题,导致能源浪费和水资源短缺现象严重。因此,对医院建筑给排水系统进行节能降耗改造势在必行。

2节能降耗策略理论基础

节能降耗是指通过采用先进的技术和管理手段,降低能源消耗和减少废物排放,提高能源利用效率和经济效益。在医院建筑给排水系统中实施节能降耗策略,需要遵循以下理论基础:

(1) 循环经济理论:循环经济强调资源的高效利用和废弃物的减量化、资源化,通过建立“减量化-再利用-资源化”的循环链条,实现医院建筑给排水系统的节能降耗。

(2)绿色建筑理论:绿色建筑是一种注重环境保护和资源节约的建筑设计理念,它强调在建筑设计、施工和运营过程中充分考虑环境因素,采用环保材料和节能技术,降低对环境的负面影响。

(3)系统工程理论:系统工程强调对复杂系统进行整体分析和综合优化,通过对医院建筑给排水系统的全面梳理和分析,找出节能降耗的关键环节和潜在机会,制定科学合理的节能降耗方案。

(4)节能技术理论:节能技术是指采用先进的技术手段和设备,降低能源消耗和提高能源利用效率。在医院建筑给排水系统中,可以采用高效节水器具、变频调速技术、智能化管理系统等节能技术,实现节能降耗的目标。

综上所述,实施医院建筑给排水系统的节能降耗策略需要综合考虑循环经济、绿色建筑、系统工程和节能技术等理论基础,确保策略的科学性和可行性。

3医院建筑给排水系统节能降耗策略

(1)水源优化与水资源综合利用:

雨水收集与利用:设计雨水收集系统,收集屋顶和场地的雨水,经过适当处理后用于冲厕、绿化灌溉等非饮用场合。

中水回用技术:建立中水处理系统,对医院生活污水进行处理净化,达到一定标准后用于冷却塔补水、厕所冲洗等,减少新鲜水资源的消耗。

(2)管网优化与水力平衡调整:

管网布局优化:合理设计管网布局,减少水流阻力,提高系统效率。

水力平衡调节装置应用:安装水力平衡阀、调节器等装置,确保管网中各分支的流量分配合理,避免局部过压和欠压现象。

(3)设备节能与高效运行:

高效节水器具的应用:使用节水龙头、节水马桶等高效率节水器具[3],减少用水量。

变频调速技术在水泵中的应用:通过变频器控制水泵的运行速度,根据实际需求自动调整流量和压力,避免不必要的能耗。

(4)智能化管理与监控:

自动化控制系统:采用楼宇自动化系统,对给排水系统进行实时监控和自动调节,提高系统运行效率和响应速度。

远程监控与故障诊断:建立远程监控中心,通过物联网技术实时收集系统数据,及时发现并诊断故障,减少维修时间和成本。

(5)新材料与新技术的应用:

纳米涂层防腐技术:在水管内壁涂覆纳米防腐涂层,延长管道使用寿命,减少更换频率和维护成本。

智能传感器与执行器:利用智能传感器检测水质、流量、压力等参数,并通过执行器自动调节相关设备,实现精准控制。

通过上述策略的实施,不仅可以显著降低医院建筑给排水系统的能耗和水耗,还能提高系统的稳定性和可靠性,为医院创造更加绿色、环保的运营环境。

4结论与展望

本文通过对医院建筑给排水系统的深入研究,提出了一套全面的节能降耗策略。这些策略涵盖了水源优化、管网优化、设备节能、智能化管理以及新材料与新技术应用等多个方面,旨在降低医院给排水系统的能源消耗和水资源浪费。通过案例分析,验证了所提策略的有效性和可行性,为医院建筑给排水系统的节能降耗提供了有力支持。

展望未来,随着科技的不断进步和环保意识的日益增强,医院建筑给排水系统的节能降耗将面临更多的机遇和挑战。未来研究可以进一步关注以下几个方面:

(1)深入研究新型节能材料和技术在医院建筑给排水系统中的应用潜力;

(2)探索智能化、信息化技术在医院建筑给排水系统管理中的创新模式;

(3)加强医院建筑给排水系统与其他建筑系统的协同优化,实现整体节能降耗;

(4)关注医院建筑给排水系统的长期运行效果,建立完善的评价体系和反馈机制。

通过不断完善和创新节能降耗策略,相信未来医院建筑给排水系统将更加高效、环保,为医院的可持续发展做出积极贡献。

参考文献

[1] 张秋丹,张芹芹. 节水节能技术在医院建筑给排水设计中的应用[J]. 给水排水,2011, 37增刊: 363-364.

[2] 房霆宸,董建曦. 医院建筑节能改造与污水回收利用技术[J]. 建筑施工, 2013, 2013-9: 849-851.

[3] GB50555-2010 民用建筑节水设计标准[S].