工業給排水設計中的管道布置及選材

黃 臻

（合肥水泥研究設計院有限公司能源事業部， 安徽 合肥 230051）

關鍵字：工業給排水；給排水設計；管道布置；選材

0 引言

隨著社會經濟的快速發展，各級領導部門都在大力宣傳和倡導節能減排、低碳環保的理念，在這種環境下對各行業所造成的影響是極大的，特別是作為我國產業支柱的工業，一些新技術、新設備應運而生，在很大程度上降低了能源消耗，提高資源利用效率。但是，從當前來看，工業建筑用水情況不容樂觀，作為工業生產的基礎保障、人們賴以生存的重要資源，工業用水情況逐漸受到社會各界的廣泛關注，傳統能源消耗問題受到重視。一方面工業給水用量在城市總用水量中的比重逐漸提升，另一方面國內對于水污染治理、循環利用等技術工藝的研究還不夠深入，難以達到預期的狀態，能源危機岌岌可危，做好工業建筑給排水節能環保設計迫在眉睫。

1 工業給水排水管道系統介紹

工業建筑中給排水設計都是非常重要的組成部分，給水系統不僅需要滿足生產用水需求，還涉及生活用水、消防管道等諸多內容。而排水系統主要是對生活廢水管道、生產廢水管道、雨水管道、消防廢水管道等內容，由于工業廢水中含有大量的有毒、有害物質，因此必須經過污水處理工藝才能進行排放，這方面的管道需要專門進行設計。對于一些有特殊需求的工業生產活動應該嚴格按照國家頒布的環境保護規范與設計規范進行廠區給水排水設計，可以通過分質給水、分區給水等方法改善給排水系統，提高水資源利用水平，滿足工業生產需求。

2 當前國內工業建筑給排水設計的問題

新時期經濟發展以來，國內工業規模不斷擴大，城市內人口數量不斷增長，工廠與城市用水需求激增，這給城市水資源帶來很大壓力，面對水資源匱乏、污染嚴重的日益凸顯，工業建筑給排水設計提出新的要求。當前工業建筑給排水設計常見問題主要由以下幾方面：第一，給水系統不完善，供水距離較大不能適應供水壓力，甚至有些超壓供水現象浪費大量水資源。第二，排水系統設計不合理，配件、用水設備等都不具備節水特點，由于缺少中水處理系統，無法實現水資源的二次利用，增加了水資源的浪費。第三，雨水利用設施不受重視，雨水直接排放至市政管網，原本可凈化回收的水資源白白浪費了。

3 工業給水排水管道的南北差異

我國是一個地域遼闊的國家，南北方氣候條件差異性較大，受到氣溫、環境等多方面的影響工業給水排水管道設計中，南北存在一定的差異，這也給工業給排水管道布置及選材帶來一定影響。下面主要對南方、北方工業給水排水管道設計進行具體分析。

3.1 南方工業給水排水管道的設計

從氣候條件上來看，南方地區大型的工業建筑內壓力流管道多采用架空敷設，而針對一些中小型的工業項目來說多采用架空與埋地綜合敷設相結合的方法。受到地理環境的影響南方地區通常不會出現室外溫度低而冰凍的情況，對于沒有采暖的建筑物來講管道可以根據實際情況考慮是否需要保溫措施。而對于室外露天的管道應該考慮極限溫度下，水管冰凍、凍裂的可能性，特別是在氣候變暖的影響下，一些地區氣候條件變化異常，為了保證生產活動的安全進行，應該對管道采取相應的保暖、保溫措施。另外，從南方氣候條件來看，春夏季雨水較多并且呈酸性，長期作用下管道受到雨水沖刷而產生腐蝕問題，這就需要相關人員多關注這方面的影響，積極做好防腐措施，結合往年的降雨量及氣候特點，對長區內雨水排水管道進行優化設計。

3.2 北方工業給水排水管道的設計

北方地區相比南方比較寒冷，特別是在冬季氣溫低，每年都會發生由此帶來的凍害問題，在這種環境影響下給水排水管道設計通常為埋地敷設的形式。為了避免冰凍對管道的影響排水管道通常需要埋設在冰凍線以下0.15m。如果當前施工所在地有過淺埋排水管的經驗或根據當前氣候條件可以采用淺埋、在將來建設規劃中對淺埋采取有效的保障措施，在此條件下可以將排水管道埋設在冰凍線以上，具體埋設深度應該根據實際經驗與相關數據進行確定，為了保證給水管道閥門井的安全運行應該采用雙層保溫井蓋，除非與上面類似能夠具備相關條件或已有雙層保溫井蓋的應用經驗，則可以采用其他類型的井蓋。但不管采用哪種形式都需要注意北方氣候的影響，避免由于冰凍對給水排水管道造成破壞。

4 消防系統的基本要求

工業建筑長區內消防給水系統設計主要包括室內、室外的消火栓、水泵接合器、自動噴淋系統、水噴霧滅火設施、氣體消防設施等諸多項目。在工業長區內，消防給水系統工廠與工業生產聯系在一起，采用一套環狀的給水管道。受到氣候條件的影響消防系統南北方差異較大，南方地區多采用地上式的室外消火栓與水泵結合器；北方主要采用地下式的室外消火栓與水泵結合器，由于北方氣候較冷，為了防止結冰還應該設置保溫井蓋等保護措施。需要注意的是，北方室內設置高位消防水箱時應將其設置在消防水箱間，并采用電伴熱系統，以此避免消防用水結冰，其實提高消防系統的運行水平。

5 關于環保節能設計

環保節能設計師工業給排水設計中不可缺少的一部分，也是當前可持續發展的必然條件，對于廠區內各部分用水情況進行分析和研究，通過采用分區給水、分質給水等方法達到水資源的節約利用，從實際使用效果來看，分區給水可以提高整個工業建筑內部的水資源運輸效率，結合分質給水達到節約用水的目的。首先，以不同的眼光看待生活用水與生產用水，結合實際使用情況對給水管道進行針對性的設計，通常情況下不管是生活用水還是生產用水，運輸過程中都需要消耗大量的能源，而為了降低這種消耗現象，可以將工業建筑內生活用水與市政管網直接相連，避免二次加壓帶來的損失。如果廠區內實際用水量超過市政管網的供給條件，需要安裝相應的變頻式調速，以達到市政管網供水的加壓效果，從而滿足生產用水的具體要求。其次，采用分質給水形式將城市水系統進行延伸和補充，通過集中供水的形式提高水資源的利用效率。從工業生產來看生產技術多處于全封閉狀態，采用全網水循環的方法可以將生產用水、生活用水等區分開來，并根據生產工藝、水質要求，將收集來的自來水、雨水、中水二次利用。

6 結語

綜上所述，工業給排水管道布置與選材方面需要結合現場實際情況，充分考慮當地環境與氣候氣壓條件，通過科學合理的管道敷設方案，結合具體需要不斷優化，提高安全系數這樣才能保證工業給排水安全運行。與此同時，落實企業在環保方面的制度，將管道布置及選材與生產活動、員工安全聯系在一起，其實提高工業廠房給排水設計的整體水平，堅持人性化設計原則，推動工業生產的穩定運行。