市政給排水設計中的節能措施運用

張天政

(貴陽市建筑設計院有限公司)

1 市政給排水設計中的節能思路

在市政給排水設計中，可以從給水和排水兩個方面對節能進行考慮:

1.1 給水設計的節能思路

現如今，隨著我國城市化建設進程的不斷加快，推動了地方經濟的發展，與此同時，水資源危機也成為很多地區不得不面對的問題，由于水資源本身具有不可替代性和有限性，所以在市政給水系統的設計過程中，必須充分考慮水資源的利用效率以及重復利用率。實際設計中，要結合當地的具體情況，在雨水充足的季節存儲多余的水資源，并在該季節從事一些用水量較大的行業，將非用水項目轉移到干旱或是少雨的季節中進行。由于水資源的分布比較不均勻，故此在市政給水系統的設計中，應當對水資源進行優化配置，并提前做好用水量的預測，借此來維持水資源的供需平衡。

1.2 排水設計的節能思路

市政排水系統設計主要包括以下幾個方面的內容:(1)防洪排澇。在這個方面應當確定排洪規劃的重現期，排洪標準不得小于10年一遇;(2)污水處理。在進行市政排水規劃的設計時，應當充分考慮城市污水的實際處理能力，并采用有效的節能和環保技術。排水工程中應采用先進的施工工藝、新型管材，合理設計排水管網，排水管的高程應當科學合理，這不但有助于增強污水排放效率，而且還能節約投資成本;(3)做好污水計算工作。在計算過程中，應當獲取準確的數據，并合理運用圖形測量等手段確定管徑，盡可能將市政排水工程與道路工程進行同步設計，這樣不但能夠節約能源，而且還能減少資源浪費。

2 市政給排水設計中節能措施的具體運用研究

2.1 市政給排水設計中的節水措施

在市政給排水設計中，必須充分考慮水資源的節約問題，并采取合理的措施進行節水。

(1)控制給水壓力，防止超壓出流。在給水工程設計中，給水壓力過高有可能造成相關配件損壞，給排水相關設計規范中給出了入戶管和給水配件最大壓力的限制性規定，雖然這個規定能夠在一定程度上確保給水配件正常使用，但是卻會引起超壓出流的現象。導致這一問題的根本原因是對給水壓力的限制過于寬松，為此，應當結合實際情況對給水水壓進行有效控制，借此來杜絕超壓出流的情況發生。具體可從以下幾個方面著手:①應當對建筑的合理水壓進行準確測量。出于安全用水的考慮，進戶管的最大壓力限制約為0.15MPa，凈水壓力值約為0.25MPa。在市政給排水工程設計中，應當以該數據為基礎進行供水壓力控制，這有助于防止超壓出流的情況發生;②可以合理采用減壓措施。在給水工程中，可以合理配置一些減壓裝置，這樣不但能夠對水壓起到有效的控制作用，而且還能使水壓限制獲得有效保證，從而降低超壓出流的發生幾率。例如，增設減壓閥。有關文獻和工程實踐均表明，減壓閥能夠對配水點的水壓起到良好的控制效果，可使水流量大幅度降低。此外，增設減壓孔板也能夠起到控制超壓出流的作用，該裝置具有良好的節水效果，而且前期投資相對較少，還便于管理，是控制超壓出流比較有效的措施之一。

(2)嚴格控制給排水施工質量。管路滲漏是市政給排水工程中最為常見的問題之一，導致這一問題的主要原因有設計不合理、材料質量不合格、施工工藝選擇不當、工程技術措施不到位等等。同時，有些工程則是因為對環境和溫度等因素考慮的不夠充分，在溫度變化時，混凝土的拉應力不足也會造成管路滲漏。為此，應當對市政給排水施工質量進行嚴格控制，并優選設計方案，采用先進的施工工藝和新型材料，充分考慮施工環境等因素，從根本上減少或杜絕管道滲漏情況的發生。此外，對于給排水管道節點以及閥門等配件的滲漏，可以采用科技含量較高的管材，如可以采用高密度聚乙烯管、鋁塑復合管、氯化聚乙烯管等等，這些管材能夠對給水管連接部位的滲漏起到有效的控制作用，有助于減少市政給排水管道的滲漏問題。

(3)降低熱水供應系統的無效浪費。目前，在一些城市中，熱水供應系統的無效浪費情況比較嚴重，這與節能降耗的要求相違背。為此，必須采取有效的節能措施降低熱水供應系統的無效浪費。具體可從以下幾個方面著手:其一，對無循環定時熱水供應系統進行改造，并積極推廣普及室內熱水循環系統。該系統能夠較好的減少無效冷水的排放，有利于水資源的節約。同時，改造無循環熱水供應的成本相對較低，技術方面也比較簡單，這也是一個可行的節水降耗措施。根據有關工程顯示，改造所花費的成本一般可在一年左右收回;其二，對熱水供應系統進行優化設計。可以通過對熱水器與出水點之間的距離進行控制，降低不必要的浪費，該措施的實現需要在建筑設計時充分考慮格局的布置。同時還可以對熱水供應管道采取保溫措施，這樣能夠降低熱水的冷卻速度，有利于節約能耗;其三，加裝溫度控制裝置，避免因調節水溫導致水資源浪費。通過調查發現，很多熱水供應系統都存在溫度控制裝置靈敏度較差的問題，這樣一來造成了用戶需要進行反復調試，從而使得大量水資源被浪費。由于市面上質量較好的溫度控制裝置價格都比較昂貴，很難推廣普及，所以，政府部門應當鼓勵開發性價比較高的溫度控制裝置，這樣有助于水資源的節約。此外，在對熱水供應工程進行設計時，可將熱水溫度控制在60℃左右，這個溫度不但能夠有效殺滅存活在管道當中的細菌，而且還能使熱能獲得充分利用，有助于減少管道中的能耗。

2.2 水泵能耗

在市政給排水工程中，水廠的水泵機組能耗相對較高，在具體設計時，應當采取有效的措施降低水泵機組的能耗。對于一些大型水廠而言，其水泵機組容量較大、功率也相對較高，故此應對其電耗指標進行嚴格控制。同時，由于地面水和地下水使用采用的水泵機組型號不同，前者多采用深井泵或是潛水泵，它們的運行效率相對較低，電耗指標要求也有所差別，這在設計中應當予以充分考慮。我國在2000年的供水行業發展規劃中提出了各類水泵的電耗指標，見表1和表2所示所示。

2.3 合理利用太陽能技術進行節能

在對市政給排水工程進行節能設計的過程中，除了應當對水資源進行充分考察和利用之外，還應當解放思想，積極創新，不斷挖掘潛在的自然資源，并對此加以利用，進而實現給排水節能的目標。太陽能是一種典型的清潔能源，也是目前可利用量最大的能源，在日常生活中，合理利用太陽能技術能夠實現生活用水加熱，這樣可以有效降低能耗，并且還能對環境起到一定的保護作用。為此，可在市政給排水設計中，采用太陽能技術，借此來實現節能降耗的目標。例如，可將集熱板或熱水箱布設在建筑屋頂，這樣便可以直接對太陽能進行利用，既節約了水資源，又降低了能耗，可謂是一舉兩得。

3 結論

總而言之，在全球性能源緊缺的背景下，節能降耗已經勢在必行。為此，市政給排水設計中，應當合理運用節能措施，從根本上減少水資源和能源的浪費，提高資源利用效率。在未來一段時期，應當重點加大節能技術的研究力度，并逐步將之應用到市政給排水設計當中，這對于促進我國城市的可持續發展具有非常重要的現實意義。

表1 離心泵與混流泵的電耗考核指標

表2 深井泵與潛水泵的電耗考核指標

在具體設計時，除了應當嚴格按照電耗指標選擇水泵之外，還應當合理確定水泵機組的臺數，這也是降低水泵能耗比較有效的措施。此外，對于一些供水量不足的城市，市政水廠可以按照相關規定的制度進行供水，但在具體設計時應當充分考慮達到設計規模所時的節能問題，這是非常重要的一點。在配置水泵時，應當盡可能選擇合適的地點進行設置，并確保揚程的富余量滿足要求，防止過剩的情況發生。

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