【摘 要】在現代經濟社會中,節能和發展是永恒的主題。作為城市基礎設施的重要組成部分,市政給排水工程在提升城市功能、營造美好城市環境等方面發揮了重要作用。但是給排水設施消耗了很多能源,在整個城市能源消耗中占較大的比重。因此,必須要做好市政給排水節能設計,從而實現城市的可持續發展,創造良好的人居環境。本文介紹了市政給排水工程節能設計的主要內容,并按照節能的要求針對各個環節提出了節能的方法和措施,以供參考。
【關鍵詞】市政給排水;節能;設計方法
隨著經濟的迅速發展,能源的消耗量也在不斷增加。在我國一些城市的給排水工程中,節能問題越來越突出,如何實現節能減排、創造無污染的人居環境,實現城市的可持續發展等問題也引起了人們的廣泛重視。市政給排水工程是一項系統工程,在設計時一定要綜合考慮好各方面的因素,在節能和環保方面做到最好。
一、市政給排水設計的內容
(1)給水系統的設計。隨著城市化的進一步發展,很多地方都面臨著水資源危機,由于水資源是一種有限的、不可替代的資源,在進行城市給水系統的設計時,要提高水資源的利用效率以及重復用水率。在設計時,要考慮當地的實際情況,雨水充沛的時候積極儲存剩余的水資源,盡量在水資源充足的季節從事用水行業,而將非用水項目放在比較干旱的季節。由于水資源具有分布不均的特點,在對給水系統進行設計時要優化水資源配置,做好用水量的預測工作,努力維持水資源的供需平衡。(2)排水系統的設計。城市排水系統設計主要有以下四個方面的內容:第一,負責生產及生活排水、防洪排澇等工作。要確定好排洪規劃重現期,在排洪標準上一般不得小于10年一遇。第二,污水處理。在進行規劃設計時要充分考慮城市的污水處理能力,要采用有效的技術手段實現節能環保。在排水工程的設計中,要綜合考慮施工方法、管材、基礎等方面,選用合適的排水管網,同時排水管設計高程一定要科學合理,這樣可以增加污水的排放效率,也能有效的節約投資。第三,對污水進行計算。在計算時為了獲得準確的數據,要運用圖形測量手段確定管徑和坡度。要盡量對排水工程與道路工程進行同期設計,這樣可以有效的節約能源,減少資源浪費。第四,及時將道路設計結果和地面線資料傳輸給給水設計系統。沿道路布置給水節點時,要以道路中心線為參照。另外,由于給水設備比較多,要采用繪圖工具對自己的設備圖例進行添加,布置完畢之后將給水設備與指定的給水管相連接。
二、節能設計措施
(1)綜合節能設計。設計市政給排水工程的整個過程中,在熱水供應、冷卻水的循環使用以及蒸汽管道供熱等很多環節都涉及到節能的問題。在對熱水供應工程進行設計時,要將熱水的溫度控制在60℃為宜。因為這個溫度既能有效的殺死管道中存在的細菌,又能充分利用熱能,對于減少管道中的能源消耗具有積極作用。另外,在加熱設備、供熱方式、供熱時間等方面要進行仔細考慮,根據用戶的使用特點和習慣,選擇能有效降低能源消耗的最經濟的方案。在一般回水系統以及冷卻水的循環利用系統中,進行設計時要對冷卻水系統的輸配效能比(即ER)進行科學的計算,以獲得最佳有效值。做好市政給排水工程設計能夠有效的節約電能。由于一般的市政給排水工程都是使用水泵進行加壓,同時配備相應的啟閉閘閥,可以在增壓系統和控制方式上做好優化設計。隨著計算機技術的發展,在控制技術方面可編程控制器控制方式已逐漸取代了原先的邏輯電子電路控制方式,同時可編程序自動切換變頻方式的應用也日趨廣泛。通過自動控制和切換其中的大口徑閘閥,可以有效的提高工作效率,節省人力的同時也減少了不必要的能源消耗。在增加的供水系統方面,要正確的進行選配,重點考慮其揚程,使其在高效的范圍內開展工作。在配置水泵時要盡量選取合適的設置地點,還要使揚程的富余量滿足要求,避免過剩的情況出現。另外,還要在其他匹配、水泵運行的有效時間和臺數布置上做好工作,因為這些因素都會直接影響電量的消耗情況。(2)綜合節水設計。使用水資源時,由于提取時也需要消耗一定的能源,因此實現節約用水、降低水的消耗量同時也就等同于節約了能源。我國水資源的總量較大,但是地區分布很不均勻,再加上人們的不合理利用,很多地區都面臨著水資源危機。尤其是北方干旱地區,由于水資源缺乏,在生活用水、工農業用水方面得不到保障,使得用水方面的矛盾日益突出;還有的地方在發展經濟時不注重對環境的保護,使水源受到污染,這些地方的水資源危機也更加嚴重。因此,我國將節約用水作為一項基本國策來貫徹執行,這也是實現可持續發展、解決用水矛盾的客觀需要,是每個公民應該重視的問題。要做好綜合節水設計,首先要明白節約用水不是簡單的減少用水量或者降低標準的問題。在市政給排水設計中,要實現節水的要求必須在保證給排水系統能夠正常運行的前提下,通過降低無用耗水量以及熱損失來達到節約用水的目的,這也是提高系統效率的必然要求。在對給排水工程進行設計時,要積極探索能夠實現節約用水和提高系統效率的有效途徑。在現階段,要減少給排水系統的用水量,需要做好以下幾個方面:第一,實行分戶安裝水表。有統計數據表明,分戶安裝水表可節水30%以上,增加的基建投資5年之內就能順利收回,同時還可以有效緩解壓力和供水量不足的問題。第二,在衛生器具流量表上做好控制。要選擇節水性能好的衛生潔具,同時還要控制沖刷水的流量,可以采取的措施主要有安裝節流閥、減小配水管直徑等。第三,對淋浴器、冷熱水聯合龍頭等非容積式衛生器具的使用時間做好控制。在使用淋浴器、冷熱水龍頭時,為了有效降低調溫過程中產生的無效水流失量,可以采用自動調溫裝置或單管供水等措施;對于小便器閥門、洗手龍頭等自動控制式的非容積式衛生器具,可以設置人體感應開關、自動開關或光電開關等,這樣可以有效減少操作前后的無效用水量。第四,控制容積式衛生器具的一次性用水量。對于大便器等帶水箱的容積式衛生器具,為了有效的減少一次性用水量,可以在不影響其使用功能的前提下,適當減少水箱的容積或者對其沖水性能加以改善。第五,提高水的重復利用率。提高水的循環再用率是節水的主要途徑之一,有些地點冷卻水可以循環利用,有些環節生產用水可以重復利用,有些地方可以回收處理生產、生活用水,這些都是實現節水的重要途徑。在具體設計中,要根據用水質量的要求,做到水盡其用。另外,分質供水也可以有效的節約水資源。所謂分質供水,就是針對供水點在用水性質、使用要求等方面的標準各不相同的情況,按照用水水質標準采取不同的方法對原水進行分類處理,實現不同的水用于不同的地方。(3)節約材料方面。在進行市政給排水設計時,一定要重視優化設計的作用。在給排水工程中會用到很多材料,工程設計人員要按照排水規范的要求,盡可能的節約材料,減少投入。對于不同類別的排水管道,要進行認真的計算以確定最佳管徑,盡量不要采取估算的方式。因為估算的話,一方面容易出現誤差,給工程施工帶來不便,另一方面也容易造成管材的浪費。要嚴格按照規定對雨水口連接管、接外接井和坡度間距進行設計,這樣也能有效的節省材料。
綜上所述,在市政給排水設計中有很大的節能潛力,在進行設計時要充分考慮給排水工程的實際情況以及水質要求,在優化設計方面做到精益求精。由于市政給排水工程是一個復雜的系統工程,需要綜合考慮好每一個環節,要在遵守設計規則的前提下,做好節能工作。這樣才能提高給排水工程的使用效率,不僅在經濟發展和節約能源方面找到了平衡點,而且還大大提升了城市功能,創造了美好的人居環境,為實現經濟社會的可持續發展創造了良好條件。
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