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        市政給排水工程設(shè)計(jì)中節(jié)能給排水技術(shù)的應(yīng)用淺析

        2021-12-23 13:04:58許亮芳
        綠色環(huán)保建材 2021年10期
        關(guān)鍵詞:排水工程工程設(shè)計(jì)市政

        許亮芳

        中天設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司

        1 引言

        在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的帶動(dòng)下,我國(guó)城市化建設(shè)步伐日益加快,規(guī)模逐步擴(kuò)大。由于排水系統(tǒng)既可以保證暴雨天氣下雨水的積累,又可以有效地保護(hù)城市道路,減輕交通壓力,所以它是城市化建設(shè)的重要組成部分。排水管道設(shè)計(jì)是排水管道建設(shè)的重要基礎(chǔ),是保證排水管道質(zhì)量的決定因素。排水管網(wǎng)的質(zhì)量好壞直接影響到市政建設(shè)。伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,排水工程設(shè)計(jì)的需求也越來越大。但近年來的資料表明,排水工程設(shè)計(jì)已不能滿足當(dāng)前的蓄水要求。同時(shí),在一個(gè)資源相對(duì)匱乏的時(shí)代,由于不必要的工程設(shè)計(jì),在排水工程的使用期間或后期維修都會(huì)造成大量的水資源消耗。所以發(fā)展節(jié)能給排水技術(shù)是大勢(shì)所趨。

        2 概述

        在建設(shè)城市基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)時(shí),必須考慮到節(jié)能、環(huán)保、城市安全以及降低投資成本等方面的因素。但由于高層建筑供水方式是由當(dāng)?shù)刈詠硭苯庸?yīng),一般需要一定的壓力作為補(bǔ)充,無法滿足高層建筑各供水點(diǎn)的壓力要求。不管是直接供水還是輔以壓力供水,都需要通過改善基礎(chǔ)設(shè)施從而更有效地保障人民對(duì)水的需求。

        2.1 城市給排水工程的組成及其在技術(shù)應(yīng)用中的重要性

        市政給排水工程主要是給排水系統(tǒng)??刂戚斔艿篮捅谜镜乃畨汉退?,保證居民生活用水的實(shí)時(shí)和安全,滿足居民生產(chǎn)和生活用水,是供水系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。排水系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)污水的處理,包括生活污水和工業(yè)廢水。為了維護(hù)城市生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,市政工作者必須解決好污水的凈化和排放,從根本上防止城市環(huán)境污染的擴(kuò)大。給水排水工程中,節(jié)能觀念和節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用十分重要。隨著經(jīng)濟(jì)的全球化發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,有限的水資源日益緊張。中國(guó)要走出國(guó)門,就必須大力推進(jìn)城市化,努力滿足人民對(duì)水的需求。然而,城市建設(shè)的發(fā)展增加了能耗。供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)并不是造成能耗增加的主要原因,但仍然需要解決。節(jié)約能源觀念和節(jié)能技術(shù)不僅可以優(yōu)化城市的生產(chǎn)效率和社會(huì)地位,而且可以體現(xiàn)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的理念,實(shí)現(xiàn)能源利用率最大化,以最小的成本投入獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

        2.2 城市給排水的設(shè)計(jì)原則

        給排水工程對(duì)城市居民的影響和意義是很大的。給排水工程可以以最快的速度排出城市地面的雨水,在一定程度上保護(hù)了居民的生活環(huán)境。城鎮(zhèn)給排水工程設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵循以下原則:(1)管理體制合理,流域劃分清晰,排水方向和排水口設(shè)計(jì)科學(xué);(2)熟悉城市道路情況,能盡快合理設(shè)計(jì)排水溝;(3)雨污分流工程設(shè)計(jì),首先要對(duì)城市雨污分流及道路積水有一定的了解,然后根據(jù)徑流系數(shù)及相關(guān)公式進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)。在確定排水管埋深的基礎(chǔ)上,充分考慮坡度,進(jìn)行排水管鋪設(shè)設(shè)計(jì)。應(yīng)充分考慮位移因素,根據(jù)施工要求和設(shè)計(jì),結(jié)合城市的具體情況,做出最合理的設(shè)計(jì),保證所設(shè)計(jì)的給排水工程不僅具有較強(qiáng)的可操作性,而且能達(dá)到理想的使用效果。設(shè)計(jì)污水工程時(shí),應(yīng)充分了解污水排放標(biāo)準(zhǔn),并考慮管道的飽和度、流量等因素,確定最小管徑、最小設(shè)計(jì)坡度和埋深,以盡可能減少費(fèi)用,縮短工期,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

        3 市政給排水工程設(shè)計(jì)中存在的問題

        3.1 對(duì)節(jié)能和環(huán)保關(guān)注不夠

        給水排水系統(tǒng)是城市給排水工程設(shè)計(jì)的兩大重點(diǎn)。在設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者側(cè)重于提高給排水系統(tǒng)的效率,而忽視了給排水系統(tǒng)水資源保護(hù)。盡管城市給排水工程在供水、排水方面效果良好,但是資源浪費(fèi)很嚴(yán)重。廢水處理效果不佳,部分廢水中的有害物質(zhì)直接排入河流,對(duì)城市水環(huán)境造成一定的污染。

        3.2 沒有進(jìn)行合理規(guī)劃

        近幾年來,我國(guó)城市人口不斷增加,對(duì)水資源和污水排放的要求越來越高,給市政排水工程帶來了巨大的壓力。有些城市還存在問題。城市給排水工程在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中缺乏對(duì)城市現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)的正確認(rèn)識(shí),規(guī)劃設(shè)計(jì)中還存在一些與實(shí)際不相適應(yīng)的問題,給城市居民帶來不少困擾。

        3.3 城市管道設(shè)計(jì)不合理

        在管道通道的設(shè)計(jì)中,一般都是采用深埋地下的方式設(shè)置:(1)地下深埋施工對(duì)管道的后期檢查維修工作十分不利,增加了維修工作的難度和工作量;(2)深埋作業(yè)對(duì)市政給排水工程污水排放也有一定影響。在鋪設(shè)管線過程中,由于考慮到各種影響因素,造成部分管線的鋪設(shè)不合理,給排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來一定的影響。

        4 市政給排水工程設(shè)計(jì)中節(jié)能給排水技術(shù)的應(yīng)用

        4.1 在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

        城市給排水工程應(yīng)用節(jié)能給水技術(shù),首先要充分把握城市發(fā)展和水資源需求,通過數(shù)據(jù)分析,有效地估算城市的用水量,并根據(jù)實(shí)際需要合理規(guī)劃給水方式。城市供水方式主要有:(1)利用市政管網(wǎng)壓力直接供水,由于方便、經(jīng)濟(jì)、方便而被廣泛采用;(2)采用平衡水壓分區(qū)法降低水壓;(3)采用儲(chǔ)罐供水,促進(jìn)新能源的高效利用。為了更好地實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,我國(guó)近年來加大了對(duì)新能源的開發(fā)利用力度,越來越多的新能源被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。供水系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理選用新能源,以提高節(jié)能環(huán)保的效果。太陽能作為應(yīng)用最廣泛的一種新能源,對(duì)供水系統(tǒng)中的熱水供應(yīng)起著重要作用。在供水系統(tǒng)中,高效利用太陽能提供熱水,不僅可以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果,而且可以減少其他能源的消耗,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。不同的城市有所不同,供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)不同城市的實(shí)際情況而定。一些人口快速增長(zhǎng)的城市,住宅建筑以高層建筑為主。為保證生活用水的順利供應(yīng),高層建筑應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)亩喂┧?。為了避免浪費(fèi)水資源,必須進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),合理地控制城市管網(wǎng)壓力可以控制供水,也可采用不同樓層供水,以滿足不同樓層用戶用水需求。

        4.2 排水系統(tǒng)的應(yīng)用

        4.2.1 新型節(jié)水設(shè)備的選擇

        采用新型節(jié)水設(shè)備,能有效提高工程的節(jié)能效果。管道和閥門是城市給排水工程的主要建筑材料。傳統(tǒng)的施工工藝都是采用鍍鋅鋼管,但在實(shí)際應(yīng)用中,這種鋼管經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,造成資源浪費(fèi)。已有的不銹鋼管、鋼塑復(fù)合管可以很好地解決這類問題,在給排水工程中具有良好的節(jié)能效果。

        4.2.2 發(fā)展科學(xué)合理的排水系統(tǒng)

        在城市給排水工程中,有效地設(shè)計(jì)排水管網(wǎng)對(duì)節(jié)約和排放污水非常重要。對(duì)排水管網(wǎng)走向的正確選擇,可以有效減少污染面積。為了取得更好的節(jié)能效果,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮建筑地形和外部條件等因素,使其最大限度地滿足我國(guó)的節(jié)能環(huán)保要求。并充分把握施工地形,合理安排后續(xù)施工,在一定程度上可以縮短工期。

        合理確定城市污水、工業(yè)廢水和雨水的排放標(biāo)準(zhǔn),是城市給排水工程達(dá)到節(jié)能環(huán)保要求的關(guān)鍵。雨水少的地區(qū),可采用分流排水方式??茖W(xué)合理地改造輸水管網(wǎng),實(shí)現(xiàn)污水凈化。在降雨量少的地區(qū),可采用雨水截排回用等措施,對(duì)市政給排水工程實(shí)施節(jié)能環(huán)保方案。在處理污水時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?duì)水質(zhì)的要求,合理選擇處理工藝,特別是在水質(zhì)要求較高的地區(qū),應(yīng)采用新的處理工藝,以有效提高污水處理質(zhì)量。

        需要注意的是,要保證給排水系統(tǒng)能同時(shí)工作,并做好故障的維修工作,避免給排水系統(tǒng)的不同步驟造成整個(gè)系統(tǒng)失控。為此,在工程建設(shè)中應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施,有效地提高排水系統(tǒng)的排水量,特別是雨水較多的地區(qū),對(duì)排水要求更高,防止降雨過多影響城市運(yùn)行。

        4.2.3 提高能源利用率

        水資源可持續(xù)開發(fā)利用是城市發(fā)展和建設(shè)的重要內(nèi)容。水資源保護(hù)是國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的需要,是全社會(huì)的共同責(zé)任。通過對(duì)城市歷年總用水量的分析,合理控制城市水資源利用規(guī)劃,包括居民用水和企業(yè)用水。在城市人口增長(zhǎng)和企業(yè)發(fā)展的情況下,隨著用水量的變化趨勢(shì),城市用水量得到了有效控制。要控制總量,調(diào)整水價(jià),實(shí)行分段收費(fèi),提高定額水價(jià)。通過提高收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),有效遏制了水資源的浪費(fèi)。

        城鎮(zhèn)給排水工程施工應(yīng)提高施工人員的技術(shù)水平,加強(qiáng)節(jié)能意識(shí)的宣傳,合理使用節(jié)能技術(shù),確保給排水系統(tǒng)的節(jié)能效果。給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可直接或間接地采用給水方式,并可根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。對(duì)壓力泵進(jìn)行維護(hù),不僅要做好給排水系統(tǒng)的節(jié)能工作,而且要保證其運(yùn)行效率。排水管道應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇直槽、梯形槽和混槽形式,并有專業(yè)監(jiān)理人員監(jiān)督,保證排水管道符合規(guī)范要求。

        從給排水角度來看,實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用勢(shì)在必行,它是水資源再規(guī)劃的重要保障。比如熱水系統(tǒng)的排水。用熱水時(shí),冷水首先沉淀在出口,再排出,造成大量冷水的浪費(fèi)。加強(qiáng)冷水循環(huán),可有效提高冷水利用率。有些區(qū)域的給排水冷水部分與冷卻塔相連,而多余的冷水則用于輔助冷卻塔。冷卻塔冷卻區(qū)的水量將從冷卻塔吸收熱量,進(jìn)行一定程度的熱處理,有效地滿足熱水需求,為充分利用冷水循環(huán)的節(jié)能優(yōu)勢(shì),應(yīng)重新投入使用。

        4.3 設(shè)計(jì)合理科學(xué)的方案適應(yīng)城市與人口的發(fā)展

        作為排水工程的核心,合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)是保證排水工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以,首先,在進(jìn)行排水工程設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)者必須靈活運(yùn)用節(jié)能給排水技術(shù),根據(jù)城市人口、發(fā)展速度和供水需要等多方面數(shù)據(jù),精確設(shè)計(jì)出合理、科學(xué)的方案。其次,在市政給排水工程設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)資料信息不斷調(diào)整和完善設(shè)計(jì)方案,以不斷提高市政給排水工程建設(shè)水平。最后,工程管路的設(shè)計(jì)者,必須在設(shè)計(jì)前對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)地考察,使設(shè)計(jì)圖與實(shí)際相結(jié)合,促進(jìn)城市排水系統(tǒng)的完善。

        5 結(jié)束語

        總之,在市政給排水工程中,為了保證城市的日常供水、排水,提高城市居民的生活質(zhì)量,對(duì)給排水進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),具有重要意義。高效節(jié)能排水技術(shù)在給排水系統(tǒng)中的有效應(yīng)用,可以在保證市政給排水質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)布局合理,給水方式合理,能有效利用新能源,在城市給排水系統(tǒng)中合理應(yīng)用污水處理技術(shù)等可以有效提高系統(tǒng)的節(jié)能效果。今后城市給排水工程應(yīng)加強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)研究,以實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。

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