文_相遠行 許立洋 北京市市政四建設工程有限責任公司
對于市政給排水系統(tǒng)的設計主要包括取水設計、供水設計、排水設計以及凈水設計,難度更大的部分還包括消防、熱水和中水設計等。而在整套的給排水系統(tǒng)設計方案中,最重要的耗能點來源于水泵的壓力裝置。據統(tǒng)計,全國供水裝置用電總量占工業(yè)總用電量的比率非常高,并且總耗電量呈上升趨勢,每年都在都在增加,面對日益增加的耗電需求,施行有效的節(jié)能措施是刻不容緩的事情。
目前的市政給排水系統(tǒng)中的諸多問題,無論是供水還是排水都有水資源浪費的情況,究其原因是市政給排水系統(tǒng)在設計上就缺乏節(jié)能性的考慮,這也導致后續(xù)的管道設計中會存在管道過多、過少、泄露等問題,阻礙了整個市政系統(tǒng)水平的提升。為了合理使用水資源,節(jié)約能源,應該先規(guī)劃再實施,從整體上把握節(jié)能設計。
我國幅員遼闊,每個地方的情況都不盡相同,而市政給排水工作非常依賴地方特色,想要做好給排水系統(tǒng)設計必須具體情況具體分析,這就需要有很強的專業(yè)性指導,不能生搬硬套,但是現在很多市政給排水工作中缺少專業(yè)人員,想要實現節(jié)能系統(tǒng)設計需要更多的專業(yè)人員進入到系統(tǒng)中工作。
城鎮(zhèn)中居民用水基本都是通過管道運輸,而當給排水系統(tǒng)中的管道出現問題時,居民用水就會受到污染,直接導致居民的身體健康出現問題,很多市政給排水系統(tǒng)中的管道在施工時偷工減料,導致管材的質量差,很容易出現漏水的現象,給市政給排水工作增加了工作難度。
隨著我國社會發(fā)展的加快,一些老舊城區(qū)中的排水管道已經無法滿足新城市發(fā)展的需要。老舊管道維護和保養(yǎng)的成本正在逐漸提高,管道年久失修,出現了腐蝕或者堵塞的情況工作人員無法及時排查和處理,增加了這個給排水系統(tǒng)的壓力。另外,由于原建筑單位的專業(yè)性不足的原因,導致排水管在設計上存在一定的缺陷,有許多管道出現了不同程度的重疊,有一些污水泵埋置深度不合理等,使節(jié)能系統(tǒng)設計受到影響。
我國現階段經濟高速發(fā)展,城市的規(guī)模越來越大,城市的人口逐漸增多,因此市政給排水系統(tǒng)設計的時候要有前瞻性。同時,城市排水管的建設要雨污分流,充分合理地利用和收集雨水,并且做到循環(huán)利用。在設計上結合自然環(huán)境和人文環(huán)境,設計出系統(tǒng)合理的城市給排水系統(tǒng)。
海綿城市的設計在處理雨水的問題上非常實用,對于雨水的處理是城市給排水系統(tǒng)的一個不可缺少的組成部分,要做到自然排水系統(tǒng)與生態(tài)排水系統(tǒng)有機結合,使城市給排水系統(tǒng)可以更高效地運轉。
我國的城市人口數量多、分布廣,管理者要做到把系統(tǒng)中產生的污水就近送到污水處理站中,確保污水能夠及時得到處理,減少污水處理管道的壓力。
市政給排水系統(tǒng)的中的管路管材都是需要常年埋于地下作業(yè),為了確保管材使用壽命,管理者需要合理的選擇管材,要嚴格按照不同地區(qū)的流速標準進行選擇,根據各地區(qū)的經驗來看,推薦主管道的流速在0.6 ~1.1m/s,而管材的選用上需要考慮管道粗糙度、管路損耗等因素,推薦使用鋼塑管或者塑料管。這樣不僅能夠提高給排水系統(tǒng)的運行效率,還能減少后期管路維護和保養(yǎng)的成本。
在市政給排水系統(tǒng)的建設規(guī)劃中,應了解其他部門的相關要求,比如城建、環(huán)保、衛(wèi)生等,市政建設是一個大工程,各個部門之間應該通力合作,只要相互了解才能在工作中合理規(guī)劃,統(tǒng)籌兼顧。
3.1.1 科學設置分區(qū)供水
在整個城市給排水系統(tǒng)中,供水系統(tǒng)的能源消耗問題是最多的。因此,設計者應采用分區(qū)供水的方式,對應不同地區(qū)使用不同的供水壓力,保證每個區(qū)域都科學有效地用水,提高節(jié)能效率。
3.1.2 使用先進節(jié)水設備與節(jié)水材料
節(jié)能高效是在城市給排水系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)都應該考慮的問題,設計者需要根據每一個地區(qū)的不同情況,選用不同的節(jié)能設備, 有效避免水資源浪費和污染的問題。
3.1.3 減少供水水泵能耗
供水設備中水泵的能耗占比非常高,但是水泵是給排水系統(tǒng)中的重要組成部分,一些大規(guī)模水廠使用的水泵往往都是大功率工作,使系統(tǒng)中的耗電量直線上升。如果設計人員在進行節(jié)能設計時,控制住了供水水泵的能量消耗,那么對于整個系統(tǒng)來說能耗問題會有極大的提升。
3.2.1 雨污水系統(tǒng)優(yōu)化
雨污水的處理是整個市政給排水工作中非常重要的一環(huán),設計者要把節(jié)能的理念有效地加入到雨污水處理過程中,充分的利用現有的設備優(yōu)勢,處理低洼地區(qū)的積水,使用專業(yè)的雨水凈化裝置進行雨水凈化,保證雨污水進行科學合理的循環(huán)利用。
3.2.2 加強排水管道流量分析
當前城市的發(fā)展進度越來越快,排水管道的設計應具有前瞻性。在設計時要考慮與自然因素相融合,比如在一些降雨比較多的地區(qū),要避免因為降雨而出現的管道堵塞的情況,要對管道的排污能力和疏通能力進行有效的分析,保證特殊情況管道的正常使用。另外,設計者還要具體分析每一個區(qū)域的污水排放情況,與市政建設的標準相一致,污水處理系統(tǒng)的要與主干道方向一致,這樣才能有效地利用現有資源,最大程度地降低成本。同時設計者要分析排水管道的最大流量,為給防洪抗?jié)彻ぷ魈峁┘夹g支持。
3.2.3 加強對排水管道位置的設計和優(yōu)化
排水系統(tǒng)中管道位置的設計和優(yōu)化,會對排水效果產生直接的影響。設計者應該以城市的道路位置為參照標準,進行整體布局和分析。在管道位置、寬度、使用壽命等參數上進行優(yōu)化,一般情況下,排水管道的位置要在慢車道的下方,如果遇到公路的路面比較寬的情況,不能把管路設置在路面中央,盡量放置在道路的兩邊。
市政給排水系統(tǒng)在工業(yè)廢水、生活污水、環(huán)境積水等問題上都負有重要責任。城市的發(fā)展越來越快,人口越來越多,對于市政給排水的任務逐漸加重,只有在給排水系統(tǒng)中充分考慮節(jié)能因素,有效改善水質,才能為居民創(chuàng)造良好的城市環(huán)境。
在城市給排水系統(tǒng)中加入節(jié)能措施,能夠切實有效地降低系統(tǒng)中的能源損耗和水資源浪費。雖然城市人口逐漸增長,但是人們節(jié)水的理念還是存在很大的差異性,使得水資源在一些不必要的情況下白白浪費,而在一些水資源本就缺乏的地區(qū),問題尤為突出。通過給排水系統(tǒng)中增加節(jié)能措施,能夠合理地控制水資源的分配,極大程度地改善城市風貌。
隨著我國經濟的不斷發(fā)展,舊城鎮(zhèn)中的市政給排水系統(tǒng)正在逐步被優(yōu)化,新城鎮(zhèn)的建設人員越來越重視市政給排水工作。市政給排水工作中供水設備是能耗比較大的部分,設計者需要從根本上入手,降低供水設備的能源損耗,提高設備的運行效率,優(yōu)化供水系統(tǒng)結構。在排水系統(tǒng)方面,應該不斷優(yōu)化設計方案,做好對于生活污水、工業(yè)廢水、雨水的處理工作,加強對于舊有排水管路的維護和保養(yǎng),保證新管路設計時的節(jié)能環(huán)保特性,提高排水系統(tǒng)的節(jié)能效果。