Дождевая вода для смыва

«Зеленое водоснабжение и водоотведение»

М. М. Бродач, профессор МАрхИ, вице-президент НП «АВОК», главный редактор журнала «Сантехника»

Общепринятый в мировой практике термин «зеленые здания» означает строительство энергоэффективных экологически устойчивых зданий с максимальным использованием возобновляемых энергоресурсов и высоким уровнем комфорта для человека.

В понятие энергоэффективных экологически устойчивых зданий («зеленые здания») входит, в частности, понятие «водоэффективность», другими словами – «зеленое водоснабжение и водоотведение», направленное на рациональное использование и экономию водных ресурсов, предоставляющих пользователям

Для реализации концепции «зеленое водоснабжение и водоотведение» (водоэффективность)» каждый должен внести свой вклад – от правительства страны до конечного потребителя, включая все промежуточные звенья этой цепочки.

Архитекторы, инженеры и владельцы зданий должны учитывать множество факторов, таких как эффективность работы инженерных систем зданий, использование одобренных строительными нормами и стандартами материалов и оборудования, достижение максимальной эффективности систем горячего и холодного водоснабжения, систем очистки сточных вод. Необходимо позаботиться и об экономии водных ресурсов, включая сбор дождевой воды, очистку и повторное использование серых стоков.

Все работы по водоэффективному проектированию, строительству и эксплуатации должны производиться в соответствии с руководством по энергетическому и экологическому строительству (одним из примеров такого руководства является документ LEED). Задачей таких документов в части «водоэффектиности» является снижение потребления «городской» воды и снижение нагрузки на канализацию и очистные сооружения, а также снижение расхода водопроводной воды и воды естественных источников на полив.

The Leadership in Energy & Environmental Design (LEED, «лидерство в энергетическом и экологическом проектировании») является рейтинговой системой для так называемых «зеленых» зданий (green building). Система LEED была разработана United States Green Building Council (USGBC) совместно с ASHRAE как стандарт измерения проектов энергоэффективных, экологически чистых и устойчивых (sustainable) зданий для осуществления перехода строительной индустрии к проектированию, строительству и эксплуатации таких зданий.

До введения системы LEED в строительной индустрии не было установленного стандарта для определения того, что же является экологически чистым проектом. С момента введения в 1998 году система LEED распространилась и в настоящее время применяется для новых зданий, при реконструкции существующих зданий, проектировании инфраструктуры здания и стилобата, выполнении внутренней отделки и пр.

Инженер-проектировщик систем водоснабжения и водоотведения должен быть хорошо знаком с законодательством и понимать, что представляет собой энергоэффективная и водоэффективная система и каковы принципы реализации таких систем.

Для реализации концепции «зеленого водоснабжения» используют возобновляемые источники энергии (например, солнечную), они могут применяться в комплексе с обычными источниками тепла в зданиях. С точки зрения монтажа принципиальной разницы между ними нет, однако решение об использовании водонагревателя или солнечного коллектора либо двух видов оборудования одновременно должно приниматься совместно владельцем здания, архитектором и инженером-проектировщиком.

The Leadership in Energy & Environmental Design (LEED)

Дома оборудованы санитарно-техническим устройствами, экономящим расход воды и раздельными счетчиками расхода воды. Дождевая вода с крыш фильтруется и направляется в резервуары для полива. В малом масштабе применяется разделение и использование сточных вод. Согласно требованиям охраны здоровья, перед повторным использованием сточные воды очищаются. Между домами проложена сеть биологических каналов, включающая фильтрационные пруды для сточных вод и резервуары для полива.

Район VIIKI (Хельсинки, Финляндия)

В общественных зданиях должны использоваться электронные системы управления водопотреблением, устанавливаться ограничители расхода воды, применяться водосберегающие краны и смесители, унитазы с двойным сливом, серая и дождевая вода для смыва в туалетах. Водонагреватели должны быть настроены на температуру 55 °С, и эта температура должна поддерживаться системой управления зданием. Иногда в общественных зданиях с целью экономии тепла не предусматривается горячее водоснабжение для мытья рук в туалетах. Капитальные затраты на все эти мероприятия будут высоки, но срок их окупаемости достаточно короткий. Выбор кранов, смесителей и насадок на душ должен основываться на том, насколько экологично и эффективно с точки зрения расходования природных ресурсов конкретное оборудование.

В концепции «зеленого водоснабжения» все большее внимание уделяется повторному использованию воды. Лидирующие позиции в этой сфере сегодня занимает Австралия с инновационной программой, предусматривающей повторное использование воды (она реализована водопроводной компанией штата Виктория). Система обеспечивает раздельное водоснабжение с водоочистных сооружений, например для поливки садов, смыва в туалетах, мойки машин, пожаротушения и даже в декоративных прудах. Процесс очистки тщательно контролируется, и вода даже считается безопасной для потребления животными.

Следует обратить внимание на правильный монтаж систем водоснабжения и водоотведения, который должны производиться квалифицированными специалистами. Оборудование должно отвечать соответствующим стандартам.

Для экономии питьевой воды в туалетах для смыва повторно используется вода от чиллеров.

Все смесители оборудованы только системой холодного водоснабжения.

Высотное здание «Commerzbank» (Франкфурт-на-Майне, ФРГ)

Выбор материалов и оборудования зависит от области применения. Наибольший эффект достигается при использовании материалов с максимальным сроком службы и надежных фитингов, поскольку именно фитинги обеспечивают герметичность трубопроводной системы и именно их неисправность становится причиной аварий и протечек.

В области экономии энергии и воды уже многое сделано. Так, большую выгоду обеспечивает теплоизоляция труб для горячего водоснабжения и правильное расположение водонагревателя, поскольку тепло при подаче горячей воды теряется на участке между водонагревателем и краном или смесителем. При большом удалении водонагревателя от места, куда должна подаваться горячая вода (например, кухни), и при отсутствии теплоизоляции труб возникнут большие теплопотери.

Работа монтажника крайне важна для обеспечения надежной работы всей трубопроводной системы. Квалифицированный монтажник понимает всю важность точного следования проекту, разработанному инженером проектной организации. Задача последнего – обеспечить подачу воды по оптимальному маршруту с максимальной эффективностью. Хорошие результаты показывает привлечение службы эксплуатации при работе над проектом. При монтаже системы необходимо следовать нормативными требованиями, а служба эксплуатации должна побуждать потребителя расходовать воду экономно.

Обучению и просвещению потребителей вообще нужно уделить особое внимание. Например, правильная установка и использование бытовых водонагревателей позволят добиться существенной экономии воды, т. к. гораздо большую роль играет не частота включений/выключений нагревателя и не качество теплоизоляции труб, а рациональный расход горячей воды, т. е. именно правильное использование высокотехнологичного оборудования.

На российском рынке уже представлено множество «зеленых» продуктов:

– оборудование для сбора дождевой воды;

– системы смыва в туалетах, использующие дождевую воду;

– самотечные системы подачи воды/насосные системы;

– бытовые дождевые системы;

– системы очистки бытовых стоков;

– системы очистки сточных вод и септические баки;

– водосберегающее сантехническое оборудование.

В наших публикациях мы будем уделять особое внимание «зеленым» технологиям и оборудованию. Будем делать обзоры по «зеленому водоснабжению и водоотведению» на примерах отечественного и зарубежного строительства.

Специальное конструктивное решение, примененное при строительстве центра, позволяет собирать и очищать дождевую воду, которая хранится в подземных емкостях для последующего использования в бассейнах. Для обогрева бассейнов используется солнечная энергия.

Национальный плавательный центр (Пекин, КНР)

Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Статья опубликована в журнале “Сантехника” за №4’2009

распечатать статью —>

Источник

Технологии WILO по использованию дождевой воды

Использование дождевой воды является одним из источников экономии энергоресурсов не только в частном домохозяйстве, но и в условиях офис- ного здания или даже крупного промышленного предприятия. Оборудование и технологии для этого предлагает немецкая компания WILO, хорошо зарекомендовавшая себя на мировом рынке своими насосными системами.

Рациональное использование воды всегда было одной из основ сбережения природных ресурсов и, значит, охраны окружающей среды. Это влечет за собой еще и экономию денежных средств. До 60% питьевой воды можно сэкономить, используя дождевую воду. Это становится особенно актуально, учитывая, что водопроводная вода, поставляемая централизованно, и электроэнергия постоянно дорожают. Кроме того это и частичная независимость от компании, занятой водоснабжением со всеми возможными преимуществами, такими, как избавление от нестабильного обеспечения водой из‐за аварий, прорывов трубопроводов и тому подобное.

Современные технологии использования дождевой воды позволяют употреблять ее не только для полива, но и для таких технических целей, как санитарная уборка помещений, смыв унитаза или даже стирка белья. Как показывают проведенные в Европе исследования, такая вода не содержит биологических загрязнений, поскольку является практически дистиллированной. Поэтому в странах Европейского Союза ее использование находит применение даже в детских учреждениях.

Например, детский лагерь христиан‐евангелистов Ev. Waldheim Lindental в Штутгарте (Германия) оборудован системой использования дождевой воды для смыва в туалетах. Кроме того в жилом комплексе с садом и школой для детей и подростков с особенностями развития Haus Tobias во Фрейбурге эта вода применяется для стиральных машин, которыми пользуются жильцы учреждения.

Примеры практического применения систем дождевой воды в промышленности – крупная типография Sachsen Fahnen GmbH в Дрездене. Здесь дождевая вода используется в техпроцессе печати на текстиле и для изготовления рекламных баннеров. Из двух подземных цистерн объемом 500 м3 две системы подпитываются с помощью погружных насосов, которые работают в режиме рабочий/резервный. Для производственного процесса печати необходимо подавать 24 м3 воды под давлением 6 бар. Кроме того необходимо иметь запас воды для системы пожаротушения. Установлен также небольшой насосный модуль для смыва пластин после печати и, ко‐ нечно, во всех унитазах находит применение дождевая вода.

Офисный центр Sony в Берлине (рис.1) оснащен системами канализации туалетов, писсуаров и пожаротушения, подключенными к цистернам с дождевой водой. Ею же орошаются зеленые насаждения, окружающие здание. В случае переполнения резервуара во время ливня или длительного дождя, дренажная система может принять до 34 куб м/ч воды. В случае недостатка атмосферных осадков резервуар автоматически заполняется питьевой водой. Все это интегрировано в общую систему управления зданием.

Рис.1. Здание Sony-Center в Берлине снабжается дождевой водой

Примеров применения дождевой воды в развитых странах – огромное количество. Ведущий европейский опыт активно использует компания WILO. Ее установки рассчитаны на различные потребности в воде и хорошо зарекомендовали себя во многих странах. Системы полностью соответствуют высоким стандартам правил водоснабжения Германии, которые являются одними из самых строгих в мире.

Исходными сведениями для реализации схем водоснабжения и установки соответствующего оборудования являются такие расчетные данные как приток дождевой воды и площадь сбора. Помимо этого необходимо учитывать особенности поверхности сбора, например, кровли. От этого зависит коэффициент стока.

Перед тем, как дождевая вода попадет в накопительный резервуар (рис.2), она должна пройти фильтрацию. Для этого применяют фильтры механической очистки с сеткой размером ячейки от 0,3мм до 1,8мм.

Рис.2. Резервуар для сбора дождевой воды системы WILO

Накопительный резервуар системы использования дождевой воды имеет не только функцию хранения, но еще и является емкостью, где проходит процесс биологической самоочистки воды. Он может устанавливаться как в помещении, так и снаружи под землей (рекомендуется). Материалом стенок емкости является пластик или бетон.

Резервуар должен отвечать следующим основным требованиям:

• устойчивость к деформации;
• прочность под нагрузкой;
• герметичность;
• светонепроницаемость.

Кроме того он должен быть защищен от замерзания, переполнения, обратного потока, образования воздушных пробок и попадания в него мелких животных. Преимуществом резервуара является легкий доступ для обслуживания.

Опыт проектировщиков показывает, что оптимальным является объем резервуара для хранения 2‐3‐недельного запаса воды. Потребности в воде можно рассчитать исходя из количества приборов‐потребителей по соответствующим нормам. Практика компании WILO свидетельствует, что для домов на одну – две семьи для хранения 30‐дневного запаса воды достаточно резервуара объемом 4‐6 куб м.

«Сердцем» любой системы водоснабжения, конечно, является насос. Для систем использования дождевой воды применяются различные типы насосов:

• нормальновсасывающие (в основном многоступенчатые насосы, как горизонтальной, так и вертикальной конструкции);
• самовсасывающие (с развоздушиванием и самозаполнением всасывающей линии насоса при помощи гидравлической конструкции, рассчитанные на всасывание);
• погружные одно- или многоступенчатые.

Последний вариант считается наиболее эффективным. Рассмотрим примеры систем на основе насосов производства WILO.

Схемы с самовсасывающим насосом WILO-HiMulti 3. P (рис.3) обеспечивают высоту напора до 8 м и являются идеальным выбором для систем, предназначенных, в основном, для полива. В насосах используется прибор HiControl для управления давлением с функцией защиты от «сухого хода». Благодаря многоступенчатой конструкции насосов серии WILO-HiMulti 3 обеспечивается низкий уровень шума при работе. Все детали насоса, контактирующие с перекачиваемой средой, устойчивы к коррозии.

Рис.3. Самовсасывающий насос WILO-HiMulti 3. Р

В качестве погружных насосов можно использовать модели WILO‐TWI5 SE (рис.4) с всасывающим патрубком, к которому подключен шланг с плавающим заборным клапаном с фильтром. Эти насосы также оборудованы системой контроля и безопасности HiControl, а основные детали из‐ готовлены из нержавеющей стали.

Рис.4. Комплект погружного насоса WILO-TWI5 SE

При возникновении потребности в боль‐ ших объемах воды (многоквартирный дом, общественное заведение, производство) компания WILO предлагает использовать автоматические насосные установки с резервуаром серии WILO‐AF – с одним (рис.5) или несколькими (рис.6) насосами. В них применяется многофункциональный электронный регулятор WILO‐RainControl Professional, которым можно управлять и производить настройки с помощью функциональных клавиш меню пульта управления. Предусмотрена встроенная электронная защита двигателя, защита от «сухого хода» насоса, а также автоматическая защита магнитного клапана от известковых отложений. Постоянная индикация уровня наполнения резервуара, давления установки, а также рабочего состояния происходит на жидкокристаллическом дисплее. Установка подходит для подключения к системе автоматизации здания.

Насосные станции характеризуются высокой энергоэффективностью и поставляются полностью готовыми к подключению и эксплуатации. В конструкции используется коррозионностойкая фундаментная рама. Все части, контактирующие с перекачиваемой средой, также устойчивы к коррозии.

Рис.5. Автоматическая насосная установка WILO-AF

Рис.6. Автоматическая насосная установка з резервуаром и двумя насосами серии WILO-AF150 – в системе снабжения дождевой водой

Станции с несколькими насосами характеризуются более высокой надежностью, поскольку при неисправности одного из агрегатов происходит автоматическое переключение на другой насос.

И, наконец, для систем водоснабжения с необходимостью повышения давления, например, для высотных зданий, компания WILO предлагает многонасосные повышающие установки (рис.7). Они подсоединены к резервуару и обеспечивают высокую эффективность и надежность (благодаря наличию резервного насоса). Предусмотрена возможность программирования поддержания давления на нескольких уровнях для различного применения.

Рис.7. Многонасосная станция повышения давления WILO-SiBoost Smart Helix EXCEL

Таким образом, на сегодняшний день в развитых странах мира уже накоплен огромный опыт внедрения технологий использования дождевой воды в санитарно‐бытовых и производственных целях. Весь спектр такого высокоэффективного и надежного оборудования представлен продукцией компании WILO.

Источник