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摘要:市政给排水系统是城市建设中的基础性设施,在运行和维护方面需要消耗一定的能源,随着城镇化进程的加快,供水服务区不断扩大,高层市政增多,供水压力逐年提升,对给排水系统的节能设计效果提出了更高的要求。鉴于此,文章针对市政给排水工程设计中的节能技术进行了分析,以供参考。
关键词:市政给排水工程设计;节能技术;控制措施
1导言
完整的市政给排水系统的设计内容包括取水方案、供水设计、排水设计以及净水系统设计,比较复杂的系统还包括消防、热水以及中水设计等。在市政给排水设计中,除了净水的系统设计对于水质和压力的要求较小,其余环节中水泵加压均为关键的耗能环节,是优化系统设计方案、减小市政给排水系统能耗的重点内容。净水和中水处理系统着眼于水资源的处理和回用,设计过程中,需要结合实际用水单元所需要的水质,运用水务管理相关的知识和内容,合理规划,提高水资源的利用率。
2市政给排水设计存在的突出问题
2.1中水回收利用效率低
中水是利用一定设备对废水进行净化,达到可排放标准后可以成为一些特定领域的用水来源,例如可用于城市绿化用水。中水回收利用在节约用水方面有很好的效果,现阶段我国也开始使用这一技术。城市中的生活用水以及餐饮行业用水量都比较大,污水排放量也较大,但是目前人们的节水意识较为淡薄,还没有形成中水再利用意识,所以中水资源利用率较低。
2.2给排水配件质量不达标,卫生洁具不合理
给排水设备达不到一定的质量标准,也给水资源的使用造成了浪费。在设计给排水系统时,会使用到许多管道以及阀门之类的配件,如果这些给排水设备不符合质量标准,就会出现生锈甚至被腐蚀的现象。通过实际调查发现,某些项目为了降低施工成本会使用冷镀锌管材这类材料,但是这种材料如果长期存在于潮湿的环境中会产生生锈的情况,从而降低用水质量,长期饮用含锈的水会影响居民的身体健康。另外,有些项目会使用质量低劣的阀门,而这种低劣的阀门会使连接处不严密,导致给排水系统出现漏水的情况。此外,还有配水器的使用,如果配水器设计不当也会浪费水资源。例如设计马桶这类需要冲水的器具,每次的排水量都是一定的,水箱中会有固定的水,如果设计的水箱容量大于实际所需用水,就会浪费多余的一部分水。
3市政给排水工程设计中的节能技术
3.1节能供水技术
通过对给排水系统的能耗分析可得,供水环节是能耗的主要来源。针对供水方式改良,相关人员进行了各种方向的研究和探讨。目前,城市中采用的主要供水方式是恒压变频供水系统。自来水厂的来水经过二次加压后,输送到用户端,为了保证系统的有效运行,市政管网设计规范总要求供水水压应大于用户接水点。输水加压抬升到水箱后,水压自然降低,造成了能源浪费。为解决水压浪费的问题,逐渐开发除了多种节能供水方式,以下以无负压供水系统为例:无负压供水系统是利用有压容器代替传统的供水系统的水池和水箱,装配在市政管网和提升泵之间,有效利用市政管网中原有的压力,直接抽水送入用户端。搭配变频泵,可以实现合理控制泵的运行,防治给水污染的目的。
3.2使用新型节水设备
绿色环保理念在市政给排水系统中的应用需要高质量的设备支持。要选择材质较好的管道以及阀门,避免使用传统的镀锌材料而导致漏水和水质被污染的现象产生。在选用设备过程中要考虑管道材质以及功能两个方面:首先必须是耐用、安全的管道材质;其次在功能方面建议选择螺旋管,这种管材有一定的消声效果,会降低噪声,减少对居民的影响。节水设备配件的选择还要考虑到具体情况,根据市政给排水系统的实际情况来选择配件。另外,还要促进节水的卫生洁具的使用。比如淋浴喷头的设计要考虑到人们正常的洗浴水压,将水压控制在一定的标准内,在实现人们洗浴需求的同时,还可以减少水资源浪费现象的产生。节能型的设备配件具有很大优势,它可以使管道内部的水压保持相对平衡的状态,也可以很好地实现市政给排水系统中高效用水以及节水的要求。因此,在绿色环保理念下设计市政给排水系统,需要提高节水型设备的使用范围以及效率,对市政水资源的使用量以及供给量进行一定的约束
3.3加大雨污水系统应用力度
雨污水系统是市政给排水设计的重要构成部分,设计团队需要充分认识到节能措施的重要性,并在雨污水系统中科学应用节能措施。在将节能措施应用到雨水系统中时,需要做好以下几个方面的工作:首先,依托现有的排水设施与抽排方式,合理排出低洼地势中的积水。其次,加强雨水循环技术应用。设计人员需要全面检查工程设计方案,保证投入使用方案的科学合理性。最后,制定健全的排水管道管理措施。清污工作是排水管道工作的重要构成部分,通过及时清理污物,可以保障雨水系统排水性能的正常性。由于各个城区的实际情况具有着差异性,工作人员需要结合各个地方的实际情况,科学合理开展污水系统设计工作。由于旧城区的污水系统具有特殊性,设计人员可以结合旧城区建设情况,制定出适宜的污水系统应用策略。设计单位或者团队则需要定期组织培训活动,保障设计人员的综合素养满足实际设计工作需要。
3.4优化热水供应循环系统的性能
在市政工程建设过程中,热水供应循环系统的应用状况、性能,与给排水设计水平、节能技术应用相关联。设计单位应不断优化热水供应循环系统性能,为市政工程给排水设计提供保障。设计人员应严格遵循技术可靠、经济适用的原则,将热水供应循环系统的储水温度控制在合理的范围内,并合理设置用水量、耗水量等基本参数,满足热水供应循环系统性能优化方面的实际要求,在给排水节能设计中充分发挥其应有的作用。在热水供应循环系统供水中,科学利用储热式电热水器,以降低电能消耗率,以减少热水供水时间,高效率、高质量完成给排水设计工作。
3.5引入无负压供水系统
变频加压供水系统的最大缺点,是浪费了市政供水的余压,造成能源的浪费。为充分利用市政余压,在有条件的建筑单体或建筑小区内,采用无负压供水系统供水,可大大降低能耗,尤其是小高层较多的建筑小区。无负压供水系统主要包括罐式无负压系统和箱式无负压系统,二种类型设备均可直接与市政供水管网直连,在市政管网余压基础上串联叠压供水,并确保市政管网内部产生负压;均具有占地面积相对较小、干净且不易造成二次污染、运行成本较低、具有很明显的节能效果。不同点是罐式无负压系统在水泵钳装设压力密封罐和真空消除器,水泵通过稳流罐吸水并加压至用户,通过真空消除器的作用降低对市政供水管网的影响,但罐式无负压系统无储备水量,当市政供水停水时,会出现断水现象;箱式无负压系统设置有不承压的调节水箱,当市政管网的水量及水压能满足无负压供水要求时,系统直接从市政管网抽水;反之,如市政管网的水量或水压不能满足要求,系统可以从调节水箱取水;箱式无负压系统具有一定的储水量,市政停水的情况下可以暂缓停水;但是由于存在水箱,需要定期清洁消毒。
结束语
总之,市政给排水系统的设计需要贯彻节能减排的政策需求,在保证系统整体性能的基础上,逐步推进节能技术的应用。在市政设计中必须重视系统整体的节水节能性能,通过合理的规划,优化整体设计,并且后续的运维过程中,加强水务管理,真正做到长期有效的保证系统的节水性能,促进绿色环保城市的建设。
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