高層建筑生活給水系統(tǒng)的節(jié)能和優(yōu)化研究

【摘要】： 由于高層建筑具有層數(shù)多、高度大、用水要求高等特點,對高層建筑給水工程的設(shè)計、施工和管理等方面提出了更高的要求。隨著高層建筑高度的增加,給水系統(tǒng)的能耗逐漸增大,對給水系統(tǒng)的節(jié)能需求日益迫切。因此,本文以高層建筑生活給水系統(tǒng)為研究對象,從給水系統(tǒng)存在的能耗等難點問題出發(fā),對給水系統(tǒng)進行了節(jié)能和優(yōu)化研究。 文章以高層建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能和優(yōu)化為研究目的,在借鑒前人的已有的成果基礎(chǔ)之上,系統(tǒng)地研究了市政水壓的合理利用、給水系統(tǒng)的合理分區(qū)、給水方式的優(yōu)化選擇、高層住宅小區(qū)給水方式的優(yōu)化選擇以及變頻泵給水系統(tǒng)的節(jié)能研究等五個方面的內(nèi)容。 在建筑給水系統(tǒng)的設(shè)計中,市政水壓的利用是節(jié)能設(shè)計的第一步。在設(shè)計中除了利用市政余壓直接對較低分區(qū)供水外,文章提出了需要采用節(jié)能的供水設(shè)備對高區(qū)供水,即采用無負壓供水設(shè)備。文中介紹了無負壓給水系統(tǒng)工作原理、能耗情況、設(shè)計方法和適用條件,并通過工程實例驗證了無負壓供水設(shè)備的節(jié)能效果和可行性。 給水分區(qū)是高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵步驟。文章對高層建筑給水系統(tǒng)的能耗構(gòu)成進行了理論分析,論證了分區(qū)給水的節(jié)能作用。對多種分區(qū)給水方式的能耗情況進行了比較分析,獲得了能耗相對較小的給水方式。文中就該給水方式,提出了確定最優(yōu)分區(qū)的方法,即在滿足用水要求下,綜合考慮不同分區(qū)的能耗和投資情況,建立數(shù)學(xué)模型,通過求解模型估算不同分區(qū)的年費用,以確定合理的分區(qū)。文章對模型的建立過程進行了詳細介紹和分析,并通過工程實例進行了分析和論證。該方法充分考慮了分區(qū)的節(jié)能效果和經(jīng)濟的可行性,使分區(qū)更為合理。 高層建筑的給水方式很多,如何針對不同建筑選擇合適的給水方式一直是給水系統(tǒng)設(shè)計的難點。文章推薦了采用三標(biāo)度的層次分析法對供水方式進行優(yōu)化選擇。文中應(yīng)用該分析法,針對住宅類高層建筑,對常見的八種給水方式,從能耗情況、投資情況、占地面積、供水可靠性、管理方便程度等五個方面進行了專家調(diào)查評分,并利用Matlab數(shù)學(xué)軟件對調(diào)查數(shù)據(jù)進行了分析處理,得出了相對較優(yōu)的給水方式,結(jié)果表明該方法可為給水方案的選擇提供依據(jù)。 基于高層住宅給水方式優(yōu)化選擇之上,本文進一步對高層住宅小區(qū)給水方式的選擇進行了優(yōu)化研究。文中分析了高層住宅小區(qū)生活給水的特點和不同給水方式的投資和能耗情況。通過工程實例,重點分析了屋頂水箱給水方式和變頻泵給水方式下給水系統(tǒng)的投資和能耗情況,獲得了適合高層住宅小區(qū)相對較優(yōu)的給水方式。 最后,文章對目前應(yīng)用較廣的變頻調(diào)速恒壓給水系統(tǒng)進行了節(jié)能研究。文中介紹了變頻泵的工作原理、節(jié)能理論和節(jié)能率的計算方法等。為充分發(fā)揮水泵調(diào)速的節(jié)能優(yōu)勢,文中對變頻泵的優(yōu)化選配方法進行了重點分析,分析了變頻泵優(yōu)化選配的方法,并結(jié)合工程實例驗證了可行性。 【關(guān)鍵詞】：高層建筑 生活給水系統(tǒng) 節(jié)能 系統(tǒng)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TU821
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 問題的提出及研究意義9
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述9-14
• 1.2.1 建筑給水系統(tǒng)水量能量損失現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 現(xiàn)有建筑給水節(jié)能的措施和建議10-14
• 1.3 建筑給水系統(tǒng)存在的問題和研究的重點14
• 1.4 研究目的、內(nèi)容和技術(shù)路線14-17
• 1.4.1 研究的目的14
• 1.4.2 研究的內(nèi)容14-15
• 1.4.3 研究的技術(shù)路線15-17
• 2 市政水壓的合理利用17-27
• 2.1 利用市政余壓直接供水17
• 2.2 采用無負壓給水系統(tǒng)17-25
• 2.2.1 無負壓給水系統(tǒng)概述17-18
• 2.2.2 無負壓給水系統(tǒng)的組成和運行工況18-20
• 2.2.3 無負壓給水系統(tǒng)的能耗分析20-21
• 2.2.4 無負壓給水系統(tǒng)的綜合性能21-22
• 2.2.5 無負壓給水系統(tǒng)的適用范圍和設(shè)計方法22
• 2.2.6 無負壓給水設(shè)備管網(wǎng)準(zhǔn)用的技術(shù)條件22-23
• 2.2.7 工程應(yīng)用實例23-25
• 2.3 小結(jié)25-27
• 3 高層建筑生活給水系統(tǒng)的合理分區(qū)27-45
• 3.1 高層建筑給水系統(tǒng)的能耗分析27-30
• 3.1.1 高層建筑給水系統(tǒng)的能耗構(gòu)成27-29
• 3.1.2 高層建筑給水系統(tǒng)的能耗分析29-30
• 3.2 高層建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能措施30-33
• 3.2.1 采用分區(qū)給水30
• 3.2.2 選擇合適的給水方式30-33
• 3.3 給水系統(tǒng)的合理分區(qū)33-43
• 3.3.1 投資費用的確定33-34
• 3.3.2 投資費用分析34-37
• 3.3.3 模型建立37-38
• 3.3.4 實例驗證38-43
• 3.4 小結(jié)43-45
• 4 高層建筑生活給水方式的優(yōu)化選擇45-61
• 4.1 高層建筑給水系統(tǒng)概述45-50
• 4.2 高層建筑給水方式的優(yōu)化選擇50-52
• 4.2.1 層次分析法的基本原理和層次分析模型50-51
• 4.2.2 求解AHP 間接判斷矩陣51-52
• 4.2.3 AHP 間接判斷矩陣計算權(quán)重52
• 4.3 應(yīng)用舉例52-59
• 4.3.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型52-53
• 4.3.2 構(gòu)造三標(biāo)度判斷矩陣53-55
• 4.3.3 求出AHP 間接判斷矩陣55-58
• 4.3.4 綜合評價58-59
• 4.4 小結(jié)59-61
• 5 高層住宅小區(qū)生活給水方式的優(yōu)化選擇61-69
• 5.1 高層住宅小區(qū)生活給水的特點61-62
• 5.2 高層住宅小區(qū)生活給水方式比較62
• 5.3 給水方式選擇實例62-67
• 5.3.1 方案能耗比較62-65
• 5.3.2 方案經(jīng)濟比較65-67
• 5.3.3 方案綜合比較67
• 5.4 小結(jié)67-69
• 6 變頻調(diào)速恒壓給水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化研究69-81
• 6.1 變頻調(diào)速給水的工作原理69-71
• 6.1.1 變頻調(diào)速原理69
• 6.1.2 變頻調(diào)速恒壓供水的工作原理69-71
• 6.2 變頻調(diào)速給水的節(jié)能理論分析71-73
• 6.2.1 變速泵的節(jié)能理論分析71-72
• 6.2.2 變頻泵的節(jié)能率計算72-73
• 6.3 變頻調(diào)速泵的優(yōu)化選配73-79
• 6.3.1 變頻泵的變頻調(diào)速性能分析73-75
• 6.3.2 水泵的合理選配及工作特性分析75-77
• 6.3.3 優(yōu)化選泵實例77-79
• 6.4 微流量供水的節(jié)能措施79-80
• 6.5 小結(jié)80-81
• 7 結(jié)論和建議81-83
• 致謝83-85
• 參考文獻85-89
• 附錄89-90
• 問卷調(diào)查90-91

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