戴衛(wèi) 袁峻

（作者單位：戴衛(wèi)，中建三局集團(tuán)有限公司；袁峻，湖北永誠工程咨詢有限公司）

在現(xiàn)代城市中，每日的市政給排水量非常巨大，其實(shí)際總用水量比例大約占到城市用水的80%以上，但結(jié)合實(shí)際給排水系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來看，它的節(jié)水節(jié)能空間是非常巨大的。為了有效利用這部分空間，提升市政給排水建筑工程中用水的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性，需要重新思考給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)一套節(jié)能節(jié)水技術(shù)體系。

近年來，我國各大城市都在加強(qiáng)市政給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，希望通過它來建設(shè)海綿型城市，為城市有效節(jié)水蓄水，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市整體環(huán)境的有效改善，某些城市甚至利用它來有效緩解城市水資源嚴(yán)重短缺的現(xiàn)實(shí)困局?？傮w來講，就是要做到一方面提高對(duì)水資源的利用效率，促進(jìn)水資源與環(huán)境問題的協(xié)調(diào)發(fā)展，一方面降低市政給排水系統(tǒng)運(yùn)行過程中的能源消耗，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。以下簡單介紹5種目前城市中比較常用的給排水節(jié)能節(jié)水技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn)。

一、分區(qū)供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn)

由于市政供水管道本身具有一定的供水壓力，所以在城市建筑給排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，需要充分借助市政管道內(nèi)的供水壓力直接對(duì)建筑物進(jìn)行給水供水，如果供水量不足則要對(duì)市政管網(wǎng)進(jìn)行加壓處理。加壓處理的方式是建立分區(qū)供水系統(tǒng)，結(jié)合區(qū)域不同需求采用不同加壓技術(shù)，一般會(huì)采用包括管網(wǎng)疊壓供水和變頻調(diào)速供水兩種先進(jìn)加壓技術(shù)，每一種加壓技術(shù)都匹配不同的加壓水泵，如此才能達(dá)到節(jié)能節(jié)水的理想效果。大中型城市中由于土地資源緊張，高層、超高層建筑眾多，針對(duì)這些高層建筑的供水系統(tǒng)就必須采用分區(qū)供水方式，對(duì)高層區(qū)域的供水用戶采用管網(wǎng)疊壓供加壓方式，配合變頻調(diào)速加壓設(shè)備給壓，保證以最小效能實(shí)現(xiàn)最大供水效率，這就是分區(qū)供水節(jié)能節(jié)水的優(yōu)勢所在。

例如，某地區(qū)專門針對(duì)給水范圍內(nèi)的地勢高差，設(shè)計(jì)中采用了并聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)，雖然所增加的輸水管長度不長，但設(shè)置高低兩區(qū)泵站可實(shí)現(xiàn)本區(qū)域的分區(qū)供水。分區(qū)給水的管理可分為兩部分，即針對(duì)靠近高區(qū)位置區(qū)域采用的是并聯(lián)分區(qū)管理，而遠(yuǎn)離高區(qū)位置區(qū)域則采用了串聯(lián)分區(qū)管理，這是為了有效避免高區(qū)輸水管過長增加分區(qū)供水系統(tǒng)能耗。在分區(qū)給水系統(tǒng)中，該地區(qū)還利用了高地水池和水塔作為基本的水量調(diào)節(jié)設(shè)備。當(dāng)水量容量相當(dāng)時(shí)，高地水池的造價(jià)比水塔更節(jié)能。

二、中水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn)

中水的內(nèi)涵就是收集城市區(qū)域中的生活污水和廢水，并對(duì)所收集的中水采取深度凈化技術(shù)處理，以達(dá)到再次利用的非飲用水標(biāo)準(zhǔn)，確保水資源能夠在城市中被循環(huán)利用。中水主要應(yīng)用于城市中的風(fēng)景園林區(qū)灌溉、城市綠化、車輛清洗、道路保潔、城市噴泉、冷卻設(shè)備補(bǔ)充用水以及廁所沖洗等?？梢哉f，中水處理配套設(shè)施已經(jīng)被納入到大多數(shù)城市的建筑項(xiàng)目總體規(guī)劃中，即每一個(gè)建筑工程項(xiàng)目中都會(huì)考慮設(shè)計(jì)建設(shè)中水系統(tǒng)，利用它對(duì)建筑及建筑周邊環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。目前在市政給排水系統(tǒng)建設(shè)中，它所收集的部分中水水源屬于優(yōu)質(zhì)雜排水（冷凝冷卻水、屋面雨水、生活淋浴，洗菜等用水），圍繞建筑物綜合技術(shù)管理類型、管理成本與管理面積展開綜合考慮，可結(jié)合生化法或物化法等水處理工藝配合中水系統(tǒng)使用。

某地區(qū)中水系統(tǒng)中專門設(shè)計(jì)了中水回用系統(tǒng)，主要結(jié)合膜濾法對(duì)水質(zhì)變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控與分析。采用該方法的基本流程與特點(diǎn)如下：首先，它的裝置非常緊湊且便于操作，整體上受負(fù)荷變化影響較小。采用膜濾法在外力作用影響下，分離出的溶液會(huì)以一定流速沿濾膜表面流動(dòng)出來，且濾液中的高分子物質(zhì)、膠體微粒以及微生物等都會(huì)被超濾膜截留，溶液也被濃縮排出。此系統(tǒng)將廢水轉(zhuǎn)變成可使用的清潔水源，有效解決了該地區(qū)水資源匱乏的現(xiàn)象。

三、減壓限流生活給水管道設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn)

減壓限流生活給水管道用于市政給排水體系中給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)，它的給水配件功能應(yīng)用非常關(guān)鍵，一般來說在應(yīng)用過程中其靜壓應(yīng)該保持在0．5MPa～0．6MPa之間。在城市中，市政工程建設(shè)主要針對(duì)某些城市旅館、醫(yī)院、大型娛樂中心等公共建筑及住宅進(jìn)行減壓限流生活給水管道設(shè)計(jì)，這些場合的給水系統(tǒng)減壓標(biāo)準(zhǔn)為0．3MPa～0．35MPa，而其它建筑物的給水系統(tǒng)減壓標(biāo)準(zhǔn)為0．4 MPa～0．5MPa。具體設(shè)計(jì)過程可結(jié)合對(duì)孔板與截流塞、減壓閥展開設(shè)計(jì)，保證衛(wèi)生潔具給水配件流出水值小于靜壓用水流出水值，如此就實(shí)現(xiàn)了減壓限流標(biāo)準(zhǔn)。舉例來說，在針對(duì)高層建筑的給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該充分考慮到減壓限流問題，一方面要保證衛(wèi)生器具的給水配件的靜壓值不能大于0．45MPa，一方面對(duì)配水橫管入戶管的水壓進(jìn)行設(shè)定（要求水壓不大于0．35MPa），然后安裝相應(yīng)的調(diào)壓及減壓設(shè)備。如此看來減壓限流確實(shí)是市政給排水體系中節(jié)能節(jié)水的最有效辦法。

在減壓限制生活用水處理技術(shù)應(yīng)用方面，主要根據(jù)各區(qū)域的使用情況做到分區(qū)減壓限制生活用水。例如針對(duì)城市中的酒店賓館、醫(yī)院等公共建筑的水壓控制值在0．3MPa～0．5MPa范圍內(nèi)，而其它類建筑水壓控制在在0．6MPa～0．7MPa左右。整體來講，城市利用新技術(shù)后的節(jié)水量大約可控制在30%～50%左右，節(jié)水效果非常好。

減壓限制閥裝置設(shè)計(jì)圖

四、城市市政給排水系統(tǒng)中雨水利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn)

雨水收集系統(tǒng)是每一座城市都需要建立的重要市政給排水分支系統(tǒng)，它能夠?yàn)槌鞘袠?gòu)建專業(yè)化的節(jié)能節(jié)水建筑體系，保證實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的高效率利用。雨水利用系統(tǒng)可配合市政給排水系統(tǒng)進(jìn)行雨水收集、儲(chǔ)備、處理和再利用。通常情況下，城市中的雨水利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就包括了導(dǎo)管、蓄水池、沉淀池、中水處理系統(tǒng)等。它主要由屋頂、庭院、道路、廣場、綠地等不同下墊層面所產(chǎn)生的徑流，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行收集，經(jīng)過沉淀池、消毒池進(jìn)行加氯消毒，形成二次可利用的城市中水，以達(dá)到充分利用資源和減輕區(qū)域防洪壓力的目的。該系統(tǒng)的另一個(gè)功能就是有效解決由惡性污染所引發(fā)的城市酸雨及塵土下落問題。在城市即將降雨的前2分鐘實(shí)施雨水分離，在建筑群屋面及地面分別收集雨水和污水，然后分流儲(chǔ)備凈化并用于地下水補(bǔ)充使用，滿足城市在綠化、清洗車輛、廁所、冷卻水補(bǔ)充、生活用水等各方面用水需求。這種有針對(duì)性的雨水處理對(duì)城市的綠地滲透技術(shù)研究應(yīng)用非常有利，目前許多城市已經(jīng)研發(fā)并開始應(yīng)用綠地滲透管技術(shù)，實(shí)施對(duì)綠地下方地下水的有效補(bǔ)充，滿足城市綠化環(huán)境增益需求。

五、城市市政給排水系統(tǒng)中太陽能加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn)

太陽能加熱系統(tǒng)為城市市政給排水系統(tǒng)所有效應(yīng)用，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)城市能源的有效節(jié)約，即利用太陽能對(duì)水體進(jìn)行加熱用于生產(chǎn)生活。不過考慮到不同太陽能裝置的安裝方式與節(jié)能效果存在差異，所以針對(duì)高層建筑應(yīng)該采用分散設(shè)置模式設(shè)置太陽能裝置，而像大型公共建筑則可采用集中式太陽能供熱方式，利用串聯(lián)太陽能聚熱板進(jìn)行集熱。當(dāng)然，太陽能集熱板也可以設(shè)置在屋面及道路架空上方，或者在熱水器及換熱器下方設(shè)置地下室設(shè)備，配合變頻泵為用戶供應(yīng)熱水。

六、結(jié)語

綜上所述，市政給排水系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，需要基于城市建設(shè)實(shí)際情況進(jìn)行專業(yè)化設(shè)計(jì)與調(diào)整，做到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的節(jié)能、節(jié)水與材料節(jié)約，并嘗試對(duì)生活用水進(jìn)行減壓限制，全面提高城市水資源利用效率，避免水資源浪費(fèi)，滿足城市居民的生產(chǎn)生活用水要求。