市政给排水节能设计探析匡涛

匡涛

济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司山东济南250002

摘要：给排水工程是市政工程的重要组成部分，其工程能耗在整个市政工程总能耗中占比较高，对城市经济和环境影响较大。我国是一个能源短缺型国家，节能是当前社会经济发展的一项重要举措。因此降低城市给排水工程能耗具有十分重要的现实意义。本文阐述了当前市政给排水设计内容，并提出了有效节能措施和对策。

关键词：市政给排水；设计；节能；措施

一、市政给排水设计主要内容

1.1给水系统设计

当前阶段我国部分城市存在水资源紧缺问题，纵所周知水资源是不可再生资源，因此非常有必要采取有效措施予以优化，以实现水资源利用率最大限度上的提升。目前我国水资源的分布存在严重不均问题，尤其是西北地区水资源一直较为紧缺，东北地区稍微好一点。在设计市政给排水系统的时候，首先应该合理预测城市用水总量，确保供求平衡。在进行设计之前应该从城市的具体情况着手，达到水资源高效储存的目的，若工程用水量相对比较大，则最好是安排工程在水量充足的时间建设，以此来提高水资源配置的合理性和科学性，确保水资源的使用效率。

1.2排水系统设计

和给水系统相比较而言，排水系统其设计内容明显要多，必须要考虑污水、生产生活用水以及各种工业排放用水等进行综合设计。此外，在设计生产生活排水系统的时候，还应该考虑洪涝对其造成的影响，制定对应的防洪策略，确保工程能够抵御各类型洪水的冲击。在设计污水处理系统的时候，需要从工业用水和生活用水两个方面分别着手，应该提升污水排放效率和节能环保方面进行思考，确保设计的科学性和可行性。在整个设计过程中还需要考虑所在城市的实际情况，综合施工技术、施工方法以及施工材料等基本条件，保证排水管网其科学性，降低资金投入。为确保下水管道内部管径与所在坡度的科学性，应该利用有效的图形测量措施来得到较为精确的数据信息，计算污水总量，精确掌握坡度相关资料，最终确定管径以及坡度。道路施工和管道铺设可以同时进行，以此来降低资源的浪费。

二、市政给排水设计问题分析

2.1污水排放管道设计不合理

污水排放管道主要对城市污水进行排放，其中包括居民的生活污水、工业生产废水等，对污水的排放主要是为了避免城市污水对居民生活造成影响，为了避免污水对城市发展的影响，污水排放管道的设置深度将会很复杂。当然，具体的设置深度应跟城市的发展进行联系。当前市政给排水设计中的污水排放管道网络设计中存在着很多的问题，而其中对管网深度设计不达标，污水管道埋设深度不够将会对整个规划区的污水管道网络竖向高程造成较大的影响，从而造成城市污水无法及时、有效地排出，从而对城市居民用水以及城市绿化等工作造成极大的影响，不利于城市经济的稳定发展。

2.2给水设计不合理

给水管网的设计不仅要满足当前城市居民的用水现状，同时要考虑到城市居民未来的用水需求，进而为城市给水管网设计进行长远的规划。现阶段，笔者在对一些城市给水管网设计方案的调查中发现，很多城市的给水管网设计缺乏长远的考虑，只为了满足当前人们的用水需求，而在人们用水需求不断提高的情况下，原有的城市给水管网却无法达到城市居民的用水需求，甚至导致部分居民小区存在定点供水的问题，对城市居民的正常生活造成严重的影响。

三、市政给排水设计中的节能措施

3.1市政给排水设计中节能措施

3.1.1合理控制给水水压，避免超压出流

给水压力过高会加快管网设施配件的老化速度，因此给排水设计规范明确了给水系统参数标准和压力限制。尽管如此，由于受到其他因素影响，管网系统依然会出现超压出流的问题。这是因为现行给水压力限制过于宽泛，因此在设计市政给排水系统时，要根据实际调研数据来提取最佳水压上限值，以有效控制给水系统水压过大导致超压出流的情况。一般来说，可以从以下几方面努力:首先，要全面掌握现行给排水系统实际水压数据，经过多方面的考虑来设置市政给排水系统水压上限值，而不能片面的以厂家标准为参考值，这样可以有效避免超压流出情况发生。其次，可以采用减压措施。在给水系统中，可以在关键节点设置一些减压设备，如减压阀、减压板等，可以有效的控制水压，降低意外情况下超压流出发生概率。有学者研究发现，减压阀可以有效控制配水点的水压，它可以根据需要灵活调整给水管网中的水流量，以此达到节能的效果；而加装减压孔板也可以有效控制超压流出，该装置安装成本较低，后期维护简单可行，也是一种比较理想的控制超压出流方法。

3.1.2减少热水供应系统浪费

当前，北方许多城市都建立了热水供应系统，这种供水系统比常温供水造成的浪费和损失更为突出，具有巨大的节能改进空间。可以从以下几方面进行节能改进：首先，优化和改进无循环热水供应系统，大力发展和推广室内热水循环系统。这种供水系统可以显著降低无效冷水排放量，提高水资源综合利用效率。无循环热水供应系统改造成本低廉、技术相对成熟，具有较大的发展空间。一般来说，其主要有以下推广优势：首先，室内热水供应系统改造成本投入回收期约为一年期限；改造热水供应系统可以缩短热水器与出水点之间的距离，减少水热能损失，因此在建筑结构设计时要预留相应的功能空间。其次，通过对热水供应管道进行保温处理，也可以减少供水过程中的热损失，提高节能效果；另外，可以安装一个水温度控制设备，这样可以精确监控热水温度变化，避免水温过度调节造成热量损失。不少实际使用中的热水供应系统都存在温度控制装置灵敏性偏低的问题，这显然会加剧水资源浪费程度，因此，可以在政府部门的主导下研发一些性价比更高的温度控制装置，以提高社会水资源利用效率。经研究发现，热水供应系统中的水温控制在60℃比较适宜，这个温度不仅可以有效杀死管道中的细菌，还可以最大程度保证用户充分利用热能，提高热水资源综合利用效益。

3.2水泵节能措施

在市政给排水系统中，水泵机组是能耗“大户”。在设计给排水系统时，可以通过降低水泵机组能耗来提高节能效果。大中型水厂的水泵机组容量较大、功率较高，合理控制其电耗指标可以提高电能利用效率。另外，由于深井泵或是潜水泵运行功率较大，能耗损失也较高，因此在设计时可以尽量考虑地面水输送方式，以减少这类水泵使用数量和频率。

3.3充分利用太阳能节能

在对市政给排水系统进行节能设计过程中，不仅要考虑传统节能方法的使用，还要善于转变节能观念，大力采用新型能源节省能耗。例如通过发掘和利用自然能源来降低给排水系统综合能耗。太阳能是清洁绿色能源，有巨大的发展和利用空间。在现实生活中，利用太阳能加热生活用水可以降低市政给排水系统能耗，而且还能够改善环境。因此，市政给排水设计可以考虑采用太阳能技术来达到节能降耗的目的。例如将热水供水水箱设置在阳光可达的地方，通过自然吸热来提高水温；或者安装太阳能集热板来增加给排水系统热源，不仅节省电能，还提高了水资源利用效率，十分值得普及和推广。

结束语

综上所述，不难看出，给排水系统在城市基础建设和道路设计中属于可谓非常关键的部分，所以对于该部分的设计规划越来越被重视。在进行相应的工程设计的过程中，设计人员应当将节能技术进行合理应用，以保证市政给排水工程的建设质量，并且降低日后使用过程中的水资源消耗，达到节能目的。只有应用节能技术，才能保证市政给排水工程得到进一步发展。

参考文献：

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［3］洪军．浅析如何提高市政给排水设计合理性［J］．科技创新与应用，2014，02:131．