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1市政給排水工程節(jié)能設計現(xiàn)狀

近年來,城市化進程越來越快,城市人口也在與日劇增,城市建設多元化、智慧化,建構筑物更加新穎化,與此同時城市給排水問題也隨之應運而生,目前隨著我國城鎮(zhèn)化進程的不斷加速,以往敷設的給排水管道、泵站、渠道等給排水系統(tǒng)的承載力已經嚴重飽和,已經不能滿足現(xiàn)階段以及后續(xù)城市發(fā)展的規(guī)模和進程。同時在市政道路、橋梁在施工過程中往往要求加快施工,及早通車等后墻不斷提前的要求,施工過程中套用的規(guī)范及行業(yè)標準也已經不能滿足現(xiàn)階段的城市需求,新的規(guī)劃標準沒有編制或者正在修訂當中,無法對現(xiàn)階段的處理量和擴容能力進行科學準確的預判,進而導致新竣工的排水和給水能力在未來的不長時間內已無法滿足城鎮(zhèn)的發(fā)展需求且無法實現(xiàn)系統(tǒng)的擴容。國內諸多城市雨季內澇及用水高峰時段供水量不足等問題,嚴重影響了城鎮(zhèn)居民的生產生活，個別城市雨季的城鎮(zhèn)內澇甚至危害了城鎮(zhèn)居民的生命及財產安全。市政排水工程與城鎮(zhèn)消防排澇設計不協(xié)調甚至出現(xiàn)了相互制約的情形,應急處理能力嚴重不足，以至于很多城市道路普遍存在“拉鎖”式開挖、回填、再開挖、再回填的循環(huán)治理模式。造成了人力、物力的極大浪費,嚴重不符合市政給排水工程的節(jié)能設計要求及城市智慧、節(jié)約型發(fā)展的普遍要求。因此，城市給排水節(jié)能設計的要求已經迫在眉睫,為了能更好地推動和適應市政建設的節(jié)約型發(fā)展,應在城市給排水工程節(jié)能設計上不斷地進行改革和創(chuàng)新。

2市政給排水工程踐行節(jié)能設計的必要性

在人類發(fā)展的歷史進程中,市政基礎工程的建設是一個社會集體得以發(fā)展的重要基礎條件。而市政給排水工程作為城市基礎設施建設的重要內容,通過踐行市政給排水工程進行節(jié)能型設計,不僅影響到城市地下,地表水資源的開發(fā)與保護,而且對城市的發(fā)展也具有不可忽視的重大意義。水資源作為人類賴以生存和發(fā)展的不可替代資源,在市政給排水系統(tǒng)的設計中進行節(jié)能設計具有十分重要的意義。在設計上做到城市污水排出快、能耗低、無污染,雨污分流,確保城市生產和生活污水經處理后達標排放自然水體并循環(huán)利用,為發(fā)展節(jié)約型城市做出不可磨滅的貢獻。

3給排水工程節(jié)能設計的措施與要點

3.1科學布置給排水管網(wǎng)

市政給排水系統(tǒng)工程中,給排水管網(wǎng)路徑和布局設計與節(jié)能息息相關,市政給排水專業(yè)在城市發(fā)展中承擔了給水、排水、供暖、中水回用等工作。這些工程在市政工程能耗方面至少占用了1/3的建筑能耗，因此，在進行給排水管網(wǎng)設計時,不僅要對管網(wǎng)走向進行合理的布置，路徑選擇還應充分結合城市的特點,具體情況具體分析,設計、施工前應充分論證,在確保環(huán)境友好的前提下進行節(jié)能設計。3.1.1給水管網(wǎng)節(jié)能設計。合理的給水系統(tǒng)的分區(qū),供水加壓方式、加壓系統(tǒng)的控制是給水管網(wǎng)節(jié)能設計的一個重要通途。充分調研供水分區(qū)范圍內供水壓力需求,針對不同的建筑物標高選用不同的供水壓力。針對高層建筑屋進行1～2次增壓,合理的管網(wǎng)設計能夠充分利用給水管網(wǎng)的余壓滿足低矮建筑物用水的需要,節(jié)約能源。利用不同揚程的官網(wǎng)供應不同標高的建構筑群,盡量減少能源的浪費。3.1.2供水設備的選型。選用合理、節(jié)能的供水設施和動力設備對給水節(jié)能的設計也同樣具有舉足輕重的作用,高層建筑物供水盡量采用無負壓新型供水設備。精準測量建筑物的水壓需求,并應當以該數(shù)據(jù)為基礎進行供水壓力設計和設備選型,嚴格地防止超壓出流的情況發(fā)生。合理采用減壓和增壓設備,有效地控制水壓,例如：增設減壓閥、調壓閥等,有關工程實例和文獻均可以證明減壓閥等設備對派水點的水壓起到良好的調節(jié)和控制作用。3.1.3降低熱源管道的無效浪費。目前一些城市中存在熱水系統(tǒng)無效浪費的情況而且呈愈演愈烈之勢,這與市政給排水節(jié)能設計的概念背道而馳。為此必須采用快速有效的節(jié)能手段對熱水供應系統(tǒng)進行節(jié)能改造和改擴建熱水管道進行節(jié)能設計和改造。具體可從以下幾個方面開展。(1)積極推進建筑物室內熱水循環(huán)系統(tǒng),最大程度地減少無效冷水排放。(2)對熱水、蒸汽供應管道進行二次優(yōu)化設計,最大程度地減少管道熱量損失。(3)針對供熱水、蒸汽管道加裝自動溫度調節(jié)裝置,避免整體管網(wǎng)調節(jié)溫度導致熱量的浪費。

3.2排水管網(wǎng)節(jié)能設計

結合城市發(fā)展趨勢及城鎮(zhèn)人口增長速度,帶有前瞻性的考慮城市人口數(shù)量及用水習慣,在遵循城市發(fā)展規(guī)劃的前提下,結合以往排水管道的設計經驗對未來新建的排水管官網(wǎng)節(jié)能設計具有深刻的指導意義。進行海綿型城市建設設計,進行雨污分流,將雨水吸收存儲,并對其循環(huán)利用,并降低初期大流量的雨水污染,設計建立能夠彈性適應自然災害和環(huán)境變化的城市排水、蓄水管網(wǎng)。

3.3排水管道鋪設、選型節(jié)能型設計

以往諸多城市的排水管道設計不夠科學合理,對其排放污水不能高效及時地進行處理、疏導,從而給后續(xù)的管網(wǎng)維修及新建水網(wǎng)的接管設計帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。隨著城鎮(zhèn)交通的發(fā)展,地鐵等交通運輸方式的不斷普及,對地下管網(wǎng)的設計和敷設而言不能再依據(jù)以往的設計經驗進行設計。新建的排水管網(wǎng)系統(tǒng)設計應結合市政、交通、規(guī)劃部門的指導意見,嚴格執(zhí)行管網(wǎng)的一次投入長久使用的節(jié)能設計理念,采用新工藝、新材料充分利用城市標高做到嚴格意義上的排水節(jié)能化設計。

3.4低給排水設備能耗

在市政給排水系統(tǒng)運行過程中,水廠的給、排水泵機組能源最高,在以后的系統(tǒng)設計和設備選型時,應該充分水泵機組變頻等有效措施降低水泵機組的能效消耗。針對給排水水量的需求認真計算合理論證,選用科學合理的水泵機組。于此同時泵站的選擇也應當選擇合理的位置進行布置,在確保水泵揚程和流量裕量滿足要求的前提下,防止處理能力過剩造成的能源浪費。

3.5節(jié)約材料方面

優(yōu)化設計在市政給排水設計中的作用十分重要，給排水工程所需材料非常多,因此,工程設計人員要根據(jù)排水規(guī)范的要求,盡量節(jié)約材料,降低投入。針對不同類型的排水管道,要進行認真的計算并確定最佳管徑,盡量避免估算不準出現(xiàn)誤差，要嚴格按照規(guī)范要求設計雨水口連接管、接外接井以及坡度間距等,從而達到節(jié)省材料的目的。

4結語

總之,在市政給排水設計中存在很大的節(jié)能空間,因此,在進行設計時要針對給排水工程的實際情況和水質要求制定設計方案,在優(yōu)化設計方面做到一絲不茍。因為市政給排水工程是一個復雜的系統(tǒng)工程,因此,需要對每一個環(huán)節(jié)進行全盤考慮,要在不違反設計規(guī)則的基礎上,做好節(jié)能工作,只有這樣才能使給排水工程充分發(fā)揮效用,除了能夠平衡經濟發(fā)展和節(jié)約能源,使人類未來的居住環(huán)境更加美好,同時也為實現(xiàn)經濟社會的全面、協(xié)調和可持續(xù)發(fā)展提供了良好條件。

作者:嚴博 單位:貴陽建筑勘察設計有限公司

參考文獻

[1]楊天峰,張旺.低碳經濟下市政給排水的節(jié)能問題研究[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2010(9)：161-162.

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