節能給排水技術在市政給排水工程設計中的應用

李自敏

廣西城鄉規劃設計院 廣西南寧 530000

摘要：在21世紀的今天，社會經濟不斷地發展，對各種資源的需求越來越多。但資源畢竟是有限的，這就要求我們必須要開源節流。市政給排水在城市規劃中是非常重要的一部分，在城市發展中起到了重要的推進作用。為了節約能源以及保護環境，市政給排水工程進行了給排水系統中的節能節水設計。節能給排水的設計是目前建筑行業內比較倡導的理念。本文對市政給排水工程設計中節能給排水的應用進行簡單介紹。

關鍵詞：節能；市政給排水；運用

一、節能給排水技術在市政給排水工程設計中的應用的必要性

①從宏觀層面分析市政給排水規劃設計

給排水規劃設計宏觀層面所面對的是大范圍的思考，涉及到規劃區范圍以外甚至跨城市、跨地區的區域性問題，影響深遠，對城市可持續發展有著舉足輕重的作用。在給水方面，主要體現在水源及其保護，區域水資源平衡及區域供水規劃；在排水方面主要是防洪排澇規劃設計以及河網區域污染控制，它要求我們必須有開闊的眼界與系統創新的思維。而在給排水設計中融入節能減排理念，比如早區域水資源平衡與區域供水上，水資源在時間與空間上存在著分布不均以及水質性缺水現象，認真進行水資源平衡，優化水資源配置，提倡區域供水就顯得十分重要。特別在從事具體城鎮給水規劃設計時，一定要進行區域水資源供需平衡分析，否則它會成為制約城市發展的主要因素之一。要做好水資源供需平衡首先要做好需水量預測工作。需水量考慮的主要因素有：城市和村鎮生活用水、市政（含消防）用水、工業用水、農業灌溉用水、畜牧業用水、漁業用水，還要考慮流域江河本身生態流量需求。其中值得注意的是工業用水量預測，目前設計時多用用地指標法和萬元工業產值法，但由于近年來傳統產業設備更新速度加快以及非傳統產業，如信息產業的快速發展，用上述兩種方法來進行工業用水量預測會帶來較大的偏差，應引起足夠的注意。區域供水未來發展主要體現在以下幾個方面：一是改善城鄉供水水質，提高鄉鎮居民的生活質量；二是置換水源，有效控制地下水過量開發，促進水資源合理利用；三是避免了重復建設，節約寶貴資源和有限資金；四是促進了供水行業集約化發展，增加了企業經營效益，提高管理水平。

②從微觀層面分析市政給排水規劃設計。

微觀層面主要為單項市政工程給排水規劃和設計。譬如工業或住宅小區給排水規劃與設計，一座或幾座建筑物給排水消防設計，一座污水廠設計，一條道路給排水設計等，它是將理想變為現實最直接的環節。一方面城市建設在發展過程中會遇到具體新課題，必須采用新辦法、新材料、新產品去解決；另一方面，可持續發展要求我們不斷創新，具體規劃設計必須符合節能省地建設新理念。下面列舉數例加以說明：

1、污水處理新技術的發展從可持續發展角度而言，采用延時曝氣這種高資源占用（材料、土地）和高能源消耗低負荷工藝，以耗能方式取得污泥穩定的工藝是不適合中國國情的，從生活污水反應器發展趨勢看是從活性污泥工藝和生物膜反應器向高效的移動床和流化床發展。

2、污水管道設計中新管材的推廣在給排水工程中推廣pccp管、pvc—u管、PE管、聚丙烯伊等新型塑料復合管材，符合國家以塑代鋼政策。同時管道摩阻小、排水量大、重量輕、施工方便，受到業主及施工方一致歡迎。但在具體使用過程中，應注意施工造成管道變形超標的問題，應確保管道兩側回填土的回填質量，必須分層夯實，使其密實度能夠達到95%以上。

3、雨水管道設計新思路：在缺水地區或地下水較深區域，盡量使雨水不排人下水道，盡量通過設計施工，將雨水滲透或截留。一則可以減少排水負荷，減少雨水管道投資；二則增加地下水補給，涵養地下水，進行水生態修復。另外，也可以設置雨水貯水池截留雨水作中水使用，但這要根據項目的具體情況，因地制宜。譬如地下水位高，下雨后地面充分濕潤，地下徑流很大，就不宜采用滲透法。

二、節能技術在建筑給排水工程中的應用

1、給排水設計的主要節能措施，根據我國目前建筑供水、用水的特點給排水節能設計的要點，主要集中在三個方面：一是利用清潔、環保型能源（如太陽能等）作為建筑熱水供應設備；二是合理利用市政管網的余壓，采用分區供水方式并使用節能效果顯著的供水設備設施；三是節能、節水型的衛生器具，節水型的衛生器具能夠有效地減少水的消耗量，而且對降低供水能耗也有著重要的意義。

2、合理利用市政供水管網余壓。盡管各城市市政供水管網壓力不盡相同，但普遍能達到0.2-0.4mpa左右，因此在主要城區，五層以內建筑的供水壓力基本可以滿足。但隨著我國經濟的快速發展，土地資源越來越趨于緊張，為了提高土地的利用效率，城市建筑出現了越來越多的小高層、高層，甚至超高層建筑，這些建筑的樓層遠遠多于五層，因此，為了滿足正常供水，必須采用二次加壓技術來實現對建筑的正常供水。此時，合理利用市政管網壓力，采用分區供水方式可以有效地減少二次加壓的能量消耗，避免了低樓層管網壓力過高帶來的生活不便及水資源的浪費。

3、推廣采用無負壓變頻供水設備。加壓泵組、儲水池（箱）、加壓水泵、高位水箱等是常規二次加壓供水的主要設備，但常規二次加壓供水不能很好解決二次污染的問題，且不能利用市政給水管網富余壓力，能源消耗相對偏大，在新型建筑給排水設計中已經不是最佳方案，而采用環保性更好、能源消耗更少、節水效果突出的無負壓變頻供水設備成為首選。

一是可以有效地降低動力成本。傳統二次供水方式為將市政管網的水接入儲水池（箱），通過水泵加壓供至用戶或屋頂水箱，屬于從零水頭加壓到設計壓力的過程，加壓動力較為浪費，同時，而無負壓變頻供水設備主要由穩流罐、真空抑制器、變頻調速水泵機組、壓力傳感器、變頻控制柜、消毒裝置、小流量保壓罐等組成，從市政管網引來的進水管直接連接到穩流罐的進水口，穩流罐的出水口通過消毒裝置后連接到加壓泵組的進水管，加壓機組的出水管與用戶用水管連接，直接向用戶管網供水，在不對市政給水管網產生負壓的同時，充分利用了管網富余壓力，為疊壓過程，因此加壓動力較為節省。

二是可以降低建造及維護成本。采用常規二次加壓供水需配備加壓泵組、儲水池（箱）、屋頂水箱，設備占地面積較大，建筑空間利用率降低，結構荷載增加，直接或間接造成建造成本增高，且儲水池（箱）長期使用后不可避免的發生跑、冒、滴、漏現象，日后維護成本難以控制；而無負壓變頻供水設備為成套機組，直接與市政給水管網連接后供至用戶，舍棄了儲水池（箱），設備占地面積小，結構荷載較低，系統總體建造及維護成本相對較低。

三是更加衛生安全。常規二次加壓供水由于儲水池（箱）需要蓄水，在用水量少時，水在池（箱）內停留時間較長，且整套系統密閉性不強，前端管網余氯不足時易孳生微生物，衛生條件相對較差，需額外配備消毒設備解決此問題；而無負壓變頻供水設備為成套機組，系統密閉性能良好，且該系統為即取即用的給水系統，直接現取現用市政給水管網新鮮水源，衛生容更易得到保障。

三、結束語

隨著時代的發展，越來越多的人意識到，環境的污染最終要會反過來影響經濟的健康發展。當前節能減排日益成為人類所要面對的熱點問題，作為一名市政給排水工程技術人員，應拋棄落伍的陳規，積極吸收新的更科學的知識，并應用到工作中。新一代的工程管理者要與時俱進，順應社會發展趨勢與潮流，積極開拓創新，需要不斷地學習新技術、新材料，新工藝，新方法，使建筑產品更節能、更環保，使我們的資源合理的利用，為我們社會的可持續發展和創建和諧的社會環境貢獻自己的一份力量。