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

宋英雄

（山西四建集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030024）

0 引言

大城市的人口在逐漸增加，現(xiàn)代人對(duì)水資源的利用日益增加，這將加重水管道的負(fù)擔(dān)，造成資源的浪費(fèi)。高效節(jié)能技術(shù)在城市給排水系統(tǒng)改造工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，對(duì)提高水資源利用率具有重要意義。

1 節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

1.1 提高水資源利用率

盡管地球上有70%被水資源覆蓋，但是人們可以直接使用的水資源總量非常有限。由于人們對(duì)環(huán)境的意識(shí)不強(qiáng)，許多水資源在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中受到污染，可用水資源總量進(jìn)一步下降。城市化過程中所需的水資源總量巨大，這將限制城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。通過將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于市政自來水和污水處理項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，可以通過優(yōu)化住宅用水的各個(gè)方面（例如安裝節(jié)水設(shè)施和安裝雨水收集裝置）來提高水資源利用效率[1]。

1.2 減少洪水

當(dāng)前，許多城市在暴雨期間很容易遭受城市洪水的侵害，解決這些問題的措施包括提高城市排水系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和功能、合理收集和排放排水系統(tǒng)以及雨水。通過將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以在城市的下部安裝雨水收集、存儲(chǔ)和利用裝置，以在降雨期間用作排水和存儲(chǔ)，從而減少了城市洪災(zāi)的可能性。

1.3 促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展

在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，城市居民作為“振興城市經(jīng)濟(jì)”的主要力量，與“飲食、住房、交通”息息相關(guān)，這是城市設(shè)計(jì)中必須優(yōu)先考慮的問題，因?yàn)檫@與持續(xù)提供各種資源密不可分[2]。供水和排污系統(tǒng)是維持居民正常生活的重要保證，也是巨大資源損失的內(nèi)容。從根本上講，它可以減少水資源的不合理使用，因此全市范圍內(nèi)的資源使用處于動(dòng)態(tài)平衡中，從而促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 申請(qǐng)策略

2.1 系統(tǒng)供水方式優(yōu)化

通過優(yōu)化系統(tǒng)的供水方式，可以通過提高城市居民供水的穩(wěn)定性來提高水和污水的節(jié)能效果。在某些應(yīng)用中，有必要首先推廣變頻調(diào)速供水模式，并根據(jù)人們?cè)诓煌瑫r(shí)期的用水需求來調(diào)節(jié)供水壓力，以增加供水設(shè)計(jì)的合理性，減少多余資源的浪費(fèi)。其次，采用逐步加壓的方法來確保供水系統(tǒng)的供水。例如，可以在供水端口進(jìn)行一次加壓，然后在進(jìn)入社區(qū)為用戶提供水時(shí)再次進(jìn)行加壓，從而節(jié)省了先前加壓的能量[3]。

2.2 再生水系統(tǒng)建設(shè)

借助于可再生系統(tǒng)，可以減少缺水的回用率，從而降低缺水的效率和質(zhì)量。供水系統(tǒng)是指可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水回用的系統(tǒng)，在供水和排水兩個(gè)主要項(xiàng)目的高效節(jié)能設(shè)計(jì)方法的短期目標(biāo)中，其他詳細(xì)設(shè)計(jì)人員必須充分考慮可再生功能水系統(tǒng)功能的應(yīng)用，更好地反映潛在的應(yīng)用價(jià)值。具體表現(xiàn)如下：結(jié)合再生水系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，完善相關(guān)配套設(shè)施，應(yīng)用于城市供水和污水工程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)生活污水的有效處理，滿足非飲用水回用要求。這些項(xiàng)目的節(jié)能設(shè)計(jì)確保了國家的優(yōu)勢(shì)。在快速排水改造工程節(jié)能高效的設(shè)計(jì)方法的過程中，為了更有效地實(shí)現(xiàn)可再水系統(tǒng)功能的再利用，其設(shè)計(jì)應(yīng)考慮就近實(shí)現(xiàn)用水的一般原則和要求短缺[4]。

2.3 主動(dòng)式終端設(shè)備的簡(jiǎn)介

通過積極引入節(jié)水終端設(shè)備，可以提高整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能效果，減少能源浪費(fèi)。在具體的應(yīng)用過程中，首先要選擇綜合性價(jià)比較高的設(shè)備，并從經(jīng)濟(jì)性、適用性和材料質(zhì)量等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并通過多次評(píng)價(jià)選擇最合適的節(jié)水終端設(shè)備，以促進(jìn)設(shè)備的推廣?？梢猿浞掷霉?jié)水性能。其次，在優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員充分了解節(jié)能減排的深層含義，從提高設(shè)備效率開始，將節(jié)水設(shè)備安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，并在?jié)省設(shè)備安裝成本的同時(shí)改善系統(tǒng)運(yùn)行。

2.4 太陽能節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

太陽能是清潔能源，具有零污染和充足供應(yīng)等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在供水和污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用太陽能節(jié)能技術(shù)可以減少其他能源的損失，具有很高的利用價(jià)值。在特定的應(yīng)用過程中：首先，可以充分利用太陽能技術(shù)產(chǎn)生的熱量，并可以通過在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b太陽能設(shè)備來加熱水資源，以防止冬季供水時(shí)管道結(jié)冰或破裂。特別是在某些寒冷地區(qū)，此技術(shù)非常適用。其次，太陽能收集的能量也可以用作供水加壓裝置的工作功率，該加壓裝置與太陽熱結(jié)構(gòu)有關(guān)，太陽能發(fā)出的能量補(bǔ)充了現(xiàn)有的電力供應(yīng)以節(jié)省能量。

2.5 雨水收集利用系統(tǒng)建設(shè)

從水資源分配的角度來看，中國的水資源總量是相對(duì)客觀的，但是分配卻顯示出很大的差異。雨水是一種可用的淡水資源，傳統(tǒng)的水和污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)不使用雨水，而是將其連接到排水系統(tǒng)，然后直接將其發(fā)送到污水處理廠。這種情況不僅浪費(fèi)淡水資源，而且增加了排水系統(tǒng)的工作量。通過建立雨水收集系統(tǒng)，可以有效解決這些問題，提高水資源利用率。在實(shí)際應(yīng)用過程中，有必要合理選擇雨水收集系統(tǒng)的建設(shè)地點(diǎn)，如低地和道路植被。經(jīng)過簡(jiǎn)單的降水后，經(jīng)刺激的雨水可以用作城市綠化水。它也可以用作生活用水，以實(shí)現(xiàn)水的再循環(huán)目標(biāo)。

3 存在的問題

3.1 缺乏節(jié)能環(huán)保意識(shí)

在設(shè)計(jì)給排水工程時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往只注重給排水系統(tǒng)的建設(shè)，很少關(guān)注節(jié)水，沒有節(jié)能環(huán)保意識(shí)。

近年來，城市人口持續(xù)增長(zhǎng)，這實(shí)際上也增加了當(dāng)?shù)亟o排水工程管理部門的服務(wù)壓力。在實(shí)際的給水排水管道設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員仍然采用現(xiàn)有的有限概念進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且由于沒有根據(jù)村莊的實(shí)際需水量和發(fā)展規(guī)劃對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行總體布局，因此在一定程度上增加了成本投入，這也會(huì)削弱管道的服務(wù)質(zhì)量并增加城市發(fā)展的難度。

3.2 維修難度大

地下管線被深埋，特別是污水管線。這不僅增加了以后維護(hù)和檢查的難度，而且增加了污水排放的不利影響。另外，在設(shè)計(jì)地下管線時(shí)，設(shè)計(jì)者沒有根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件協(xié)調(diào)措施的原則來考慮土壤環(huán)境和市場(chǎng)需求，由于實(shí)際應(yīng)用的不一致，無法滿足城市給排水工程的不同需求。

4 注意事項(xiàng)

給排水系統(tǒng)常常被水和污水項(xiàng)目設(shè)計(jì)者所忽視，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，洪水災(zāi)害的外部影響將無法解決，因此設(shè)計(jì)者必須制定綜合考慮和目標(biāo)預(yù)防策略。同時(shí)，供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)必須有相反的關(guān)系，只有同時(shí)發(fā)展節(jié)能環(huán)保的領(lǐng)先思想才能保證社會(huì)的和諧發(fā)展。因此，在設(shè)計(jì)當(dāng)今的城市排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用以及節(jié)能環(huán)保的概念。通過對(duì)當(dāng)前排水系統(tǒng)的研究，可以看出自然因素是最重要的關(guān)注點(diǎn)，為了減少自然因素對(duì)排水系統(tǒng)的干擾，提高人們的生活質(zhì)量，特別是增加排水系統(tǒng)的服務(wù)能力。

4.1 建立綠色施工管理體系

城市自來水項(xiàng)目具有建設(shè)規(guī)模大，建設(shè)負(fù)荷大的特點(diǎn)，為使整個(gè)項(xiàng)目順利進(jìn)行，有必要建立一套完整的管理體系，如施工質(zhì)量管理體系、責(zé)任管理體系、安全管理體系、性能評(píng)價(jià)等。該系統(tǒng)等為后續(xù)施工活動(dòng)的順利開展奠定了基礎(chǔ)。綠色管理體系是有效實(shí)施綠色建筑技術(shù)，提高建筑工人綠色建筑意識(shí)的重要基礎(chǔ)。通過建立合理，完整的綠色施工管理體系，施工人員不僅要為施工運(yùn)營和管理人員進(jìn)行技術(shù)管理和監(jiān)督打下基礎(chǔ)，而且所有員工也可以清楚綠色施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求。以便在該制度的約束和管理下，施工人員嚴(yán)格遵守上述施工作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，并嚴(yán)格管理，監(jiān)督和指導(dǎo)管理人員，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行處罰，并建立合理的賠償和處罰制度。它可以規(guī)范操作人員的行為，提高員工開展綠色建筑的積極性，并確保在建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)中有效實(shí)施綠色建筑技術(shù)。

4.2 更加重視資源節(jié)約

建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)應(yīng)消耗大量的建筑材料和水資源等。在綠色建筑技術(shù)的指導(dǎo)下，通過建立和實(shí)施節(jié)水條例，排污條例，嚴(yán)格的建材準(zhǔn)入管理?xiàng)l例，綠色建筑技術(shù)的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種資源的合理配置和管理。另外，根據(jù)項(xiàng)目的施工要求，施工單位的情況和工地條件，制定合理的物資采購和存儲(chǔ)計(jì)劃。減少庫存中的各種物料，減少資金占用，滿足物料使用計(jì)劃的要求，避免資源浪費(fèi)的問題，同時(shí)確保建設(shè)項(xiàng)目的施工進(jìn)度，同時(shí)確保對(duì)倉庫中物料的合理控制。這樣，通過合理分配和有效利用各種建筑資源可以實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和成本節(jié)約，并可以實(shí)現(xiàn)建筑工程的最大經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 污染控制

將綠色建筑技術(shù)應(yīng)用到建筑項(xiàng)目的建設(shè)中，不僅可以通過安裝綠化減少對(duì)周圍空氣的粉塵污染，還可以通過使用噴涂設(shè)備，雨水和污水以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備來優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)和環(huán)境。旁通排放可以減輕水，土壤和空氣污染問題，保護(hù)水資源，為建筑工人創(chuàng)造良好的施工環(huán)境，在控制污染的同時(shí)提高了施工效率和質(zhì)量。

4.4 提升人員素質(zhì)

善于培養(yǎng)人力資源也極為重要，施工和管理人員作為節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的主要實(shí)施者，直接影響到水利工程的整體質(zhì)量，因此在正式實(shí)施和管理前后，有必要對(duì)員工的綜合素質(zhì)進(jìn)行教育。為了提高應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的效率，請(qǐng)進(jìn)行能力測(cè)試并選擇合格的人員進(jìn)行施工和管理。注意信息技術(shù)的應(yīng)用情況，節(jié)能技術(shù)離不開各種參數(shù)的支持。使用信息技術(shù)進(jìn)行客觀分析對(duì)于提高技術(shù)評(píng)估結(jié)果的科學(xué)性具有積極意義。

5 結(jié)束語

綜上所述，節(jié)能技術(shù)已廣泛應(yīng)用于城市給排水工程中，其應(yīng)用對(duì)改善用水，居民生產(chǎn)生活，環(huán)境優(yōu)化和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。因此，為提高工業(yè)服務(wù)質(zhì)量和水平，在給水排水工程建設(shè)中應(yīng)充分考慮節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。