巫特瑜

摘 要：城市給水系統(tǒng)目前已然成為了一個城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，隨著城市和經(jīng)濟的逐步發(fā)展，其更改和擴建的步伐也逐漸加快，因此給水管網(wǎng)設(shè)計中不得不提到一個新概念：價值工程分析與應(yīng)用。價值工程作為一種分析管理技術(shù)，目的是使用最低的壽命周期成本，實現(xiàn)給水管網(wǎng)工程所需要的全部功能。文章主要從價值工程方法研究分析的角度出發(fā)，對給水管網(wǎng)設(shè)計以及運行管理進行優(yōu)化，從而為給水管網(wǎng)評價方法提供參考。

關(guān)鍵詞：城市給水管網(wǎng)；優(yōu)化設(shè)計；價值工程

引言

在城市給水建設(shè)總投資中，給水管網(wǎng)部分的投資一般占工程總投資的50%～80%，不僅如此，一旦投入使用每年巨額的運行管理費以及不斷的折舊維護費用將隨之而來。當今全球經(jīng)濟發(fā)展不斷刷新，我國城市化的步伐逐漸加快，居民的用水要求和城市的用水需求也加速上升，城市給水管網(wǎng)面臨擴建、改建需求，甚至有些城市開始尋求給水系統(tǒng)的技術(shù)與管理的突破。由此而產(chǎn)生的相關(guān)工程投資也面臨增加，而對于給水管網(wǎng)的設(shè)計，則要求必須合理、科學(xué)、有效、經(jīng)濟、切實，綜上所述，給水管網(wǎng)設(shè)計的價值工程直接與其投資總額以及運行管理費掛鉤。綜上所述，分析如何在縮減投資總額的前提下完成工程就顯得至關(guān)重要。

1 給水管網(wǎng)研究的現(xiàn)狀

給水管網(wǎng)的設(shè)計關(guān)系錯綜復(fù)雜，因此需要對設(shè)計的一些不合理地方進行取舍，科學(xué)合理的運用數(shù)學(xué)理論、給水設(shè)計要求，將給水管網(wǎng)的設(shè)計進行優(yōu)化，抽象為便于理解和解決的數(shù)學(xué)模型，要以數(shù)學(xué)建模、水力建模為橋梁，得出設(shè)計的最優(yōu)解或次優(yōu)解。在當前形勢下，給水管網(wǎng)設(shè)計的主要目標是：在達到用戶用水量以及水管水壓要求并且符合其他設(shè)計要求的情況下，研究設(shè)計有效期內(nèi)給水管網(wǎng)投資額和運行管理費用之和最低的價值工程方案。

現(xiàn)代化城市給水管網(wǎng)設(shè)計原則：（1）要結(jié)合用水用戶和地理分布的層次性進行優(yōu)化；（2）按城市發(fā)展的當前需求和未來計劃，既遠近期需求來設(shè)計統(tǒng)籌安排；（3）要將優(yōu)化整改的重點突顯；（4）優(yōu)先優(yōu)化殘舊老化、漏損嚴重的管網(wǎng)。

目前，確定性優(yōu)化方法和現(xiàn)代的隨機性優(yōu)化方法是當前較為廣為人知的兩種給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計算法。具體如圖1所示。現(xiàn)代技術(shù)條件下，現(xiàn)代的隨機性優(yōu)化方法是以后技術(shù)優(yōu)化的發(fā)展趨勢，因此備受關(guān)注。當前給水管網(wǎng)在經(jīng)驗及數(shù)理方面，已經(jīng)逐步建立了數(shù)學(xué)模型、水力模型，設(shè)計已有一定改進。同時也開始步入“科學(xué)設(shè)計和合理管理”的階段。國內(nèi)大型給水管網(wǎng)，多以環(huán)狀為主，目前出現(xiàn)的主要問題有，管網(wǎng)的布置分布層次不適當；水質(zhì)越來越差；管線連接繁雜混亂；管網(wǎng)泄漏、破損情況嚴重；事故維修時停水面積大、時間久；管網(wǎng)復(fù)雜運行調(diào)度不靈活；管網(wǎng)數(shù)學(xué)模型與實測統(tǒng)計有很大的出入等。除此之外，隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，給水管網(wǎng)設(shè)計落后的問題愈加嚴重。也由此看出，給水管網(wǎng)優(yōu)化管理問題亟待解決。

圖1 給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計算法的分類結(jié)構(gòu)圖

2 價值工程在給水管網(wǎng)設(shè)計中的意義

價值工程中，價值的定義：產(chǎn)品與作業(yè)的功能與項目壽命周期成本的比值（V=F/C）。主要功能是實現(xiàn)工程的效用要求以及價值需求，以功能分析為主體，是一種結(jié)合了系統(tǒng)理論，創(chuàng)造性方法的科學(xué)管理方法論。價值工程的核心支柱是評價系統(tǒng)，價值工程的靈魂是追求創(chuàng)新。因此，價值工程作為一種管理技術(shù)在給水管網(wǎng)中，可以實現(xiàn)C（全壽命周期成本）的最低化，從而達到價值工程V的最大化，為給水管網(wǎng)工程所需要功能添磚加瓦。

給水管網(wǎng)中應(yīng)用價值工程具體意義有以下幾方面：（1）將價值工程應(yīng)用到給水管網(wǎng)中不僅提高了工程管理的效率，還使得供水工程少走彎路；（2）價值工程是集體智慧造就的成果，所以在給水管網(wǎng)中應(yīng)用價值工程能使管理者更好地投入到管理工作當中；（3）在給水管網(wǎng)中運用價值工程是提高工程設(shè)計正確率以及提高工程建設(shè)水平的重要方法；（4）將價值工程應(yīng)用到給水管網(wǎng)中充分體現(xiàn)了“價值第一”的觀念，這樣就有助于給水管網(wǎng)盡快的適應(yīng)嚴峻的供水形勢。

3 價值工程研究方法的關(guān)鍵

城市給水管網(wǎng)屬于城市公共設(shè)施之一，涉及面廣，且關(guān)系重大，其系統(tǒng)復(fù)雜且運行管理維護量大，因此，要對其進行價值工程分析，只能把給水管網(wǎng)部分組成作為研究對象。研究對象的選擇過程應(yīng)遵循以下方式：首先是逐步縮小對象范圍，然后鎖定目標，最后確定目標方向。選擇過程有兩個注意的地方，分別是注意定性分析以及定量分析。價值工程關(guān)鍵在于研究對象的選取，產(chǎn)品功能的確定，主要功能的評估，方案的創(chuàng)新性研究。而給水管網(wǎng)的價值工程核心在于其功能分析，目的在于低成本，高效率，高回報。因此價值工程的推廣應(yīng)用，在給水管網(wǎng)行業(yè)中，包括項目的整體投資設(shè)計、設(shè)備選型、方案選擇、施工管理、材料采購等各個方面都可以應(yīng)用到其中去。

表1中，施工圖設(shè)計階段各環(huán)節(jié)包括初步設(shè)計階段、施工圖設(shè)計階段和技術(shù)階段，這些環(huán)節(jié)的具體工作目的和內(nèi)容雖然都有所差異，但不難發(fā)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的共同點，也就是進行方案設(shè)計的逐步優(yōu)化及方案設(shè)計的對照選擇。在符合既定功能要求的情況下，達到經(jīng)濟效益的最大化、最優(yōu)化，從而完成經(jīng)濟價值與技術(shù)設(shè)計的完美融合。價值工程的主體：是通過創(chuàng)新研究設(shè)計給水管網(wǎng)工程的新思路和新方法，為達到項目全壽命周期的經(jīng)濟利益的最大化作鋪墊，最后以實現(xiàn)價值工程的主要功能。因此，價值工程中的功能研究與開發(fā)必須非常精確，局部細化要合理科學(xué)的細化到方案對比選擇，除此之外，在方案對比選擇的同時還要敢于嘗試采用新材料新技術(shù)，參與設(shè)計的員工要毫無保留地列出各種創(chuàng)新的思維和方法。只有這樣給水管網(wǎng)設(shè)計階段采用價值工程的意義與目的才能夠彰顯無遺。

表1 設(shè)計理念和評估方法關(guān)鍵點

4 結(jié)束語

文章首先分析城市給水管網(wǎng)的現(xiàn)狀，以高效率，低成本，節(jié)能減排為理念，對應(yīng)地提出了價值工程在給水管網(wǎng)中的作用。在優(yōu)化基礎(chǔ)上構(gòu)建了給水管網(wǎng)設(shè)計中價值工程的初步理論，同時明確了給水管網(wǎng)價值工程體系中，價值指數(shù)平均值是管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計經(jīng)濟決策的重要指標這一核心。為有效地加強給水管網(wǎng)設(shè)計和管理的科學(xué)合理性工程，提供了一定的理論分析。

參考文獻

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