節(jié)能技術(shù)在市政給排水工程中的應(yīng)用

石磊

（山西誠(chéng)信市政建設(shè)有限公司 山西太原 030000）

0 引言

隨著城市化建設(shè)的不斷深入，我國(guó)出現(xiàn)了大規(guī)模的城市群，京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角和成渝城市群快速建設(shè)和發(fā)展，其他中小城市規(guī)模也逐年擴(kuò)大，城市化促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，為人民生活帶來的便利，推動(dòng)了社會(huì)快速進(jìn)步，然而為保證城市的正常運(yùn)作，每天都會(huì)消耗大量的自然資源，其中水資源是不可缺少的資源之一。我國(guó)是一個(gè)水資源相對(duì)豐富國(guó)家，淡水資源占全球6%，人均達(dá)2300m3，僅為世界平均水平的1/4，是人均可使用水資源最少的國(guó)家之一，卻是人均水資源消耗最多的國(guó)家。受到區(qū)域分布、季節(jié)的影響，城市水資源緊缺狀況越來越突出，當(dāng)前很多市政給排水系中節(jié)能技術(shù)還沒有得到重視和應(yīng)用，因此研究合理的節(jié)能方案，提高水資源的利用率是一個(gè)重要課題[1]。

1 市政工程給排水的理論概述

市政給排水作用是水供給、廢水排放和水質(zhì)改善，除了為城市供給用水和排放雨水、污水等水體，也兼顧控制城市內(nèi)等傳染病的發(fā)生和流行，城市給排水工程是預(yù)防水媒傳染疾病、保護(hù)國(guó)民健康重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。隨著城市規(guī)模擴(kuò)大，市政給排水工程規(guī)模也逐年增加，尤其是我國(guó)人均用水量在逐年增加，因此必須重視市政給排水工程中的水資源節(jié)能技術(shù)，將節(jié)能技術(shù)融合在市政給排水工程設(shè)計(jì)前期，并在運(yùn)營(yíng)過程綜合考慮各種節(jié)能因素，從各個(gè)環(huán)節(jié)控制水資源的利用，提高水資源的節(jié)能效果。也可以說，市政給排水工程中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，是保證我國(guó)可持續(xù)發(fā)展建設(shè)的關(guān)鍵問題之一[2]。

2 市政給排水的現(xiàn)狀與分析

隨著我國(guó)城市化的變遷，人民對(duì)居住環(huán)境的追求也在不斷變化，人與自然的融合成為更多新城區(qū)建設(shè)的主題，但是城市生態(tài)環(huán)境改善需要更多的水資源作為支撐，很多城市發(fā)展中仍存在一些問題，其中市政給排水工程主要存在以下幾個(gè)方面：

2.1 節(jié)能技術(shù)前期設(shè)計(jì)不足

盡管我國(guó)城市規(guī)模發(fā)展迅速，市政建設(shè)也取得很大進(jìn)步，但是節(jié)能技術(shù)在市政工程前期設(shè)計(jì)不足的現(xiàn)象比較普遍，尤其是工程設(shè)計(jì)、造價(jià)和施工中，對(duì)節(jié)能技術(shù)重視不足，或者僅有概念設(shè)計(jì)，未能很好融入市政工程建設(shè)中，更多城市重視市政給排水工程建設(shè)和生態(tài)城市推廣，忽略了城市運(yùn)營(yíng)帶給自然資源巨大壓力，忽視了給排水工程中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用帶來的長(zhǎng)遠(yuǎn)社會(huì)效益。

2.2 城區(qū)規(guī)劃滯后

市政給排水工程規(guī)劃和城市發(fā)展規(guī)劃不同步現(xiàn)象也比較多，我國(guó)很多城區(qū)建設(shè)迅速，給排水工程規(guī)劃仍沿用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)概念和思路，但新型城市有自身的特點(diǎn)和挑戰(zhàn)，如高層建筑群的涌現(xiàn)，傳統(tǒng)給排水模式很難和實(shí)際給排水需求是相適應(yīng)，尤其是大量樓盤密集交付和入住后，水資源的需求和污水排放給市政工程帶來巨大壓力，因此必須在城市規(guī)劃前期，預(yù)先規(guī)劃市政給排水工程的承載能力，并將節(jié)能技術(shù)作為給排水工程規(guī)劃的一個(gè)要素。

2.3 舊城改造困難

我國(guó)很多城市發(fā)展均存在新城區(qū)包圍老城區(qū)特點(diǎn)，尤其是典型的文化古城，市政給排水管道線路已經(jīng)沿用了數(shù)十年，甚至數(shù)百年，傳統(tǒng)管道設(shè)計(jì)布置比較落后，尤其是古城區(qū)管路，不僅維修困難，污水、雨水等廢水排放也有很大問題，更容易產(chǎn)生污水聚集和局部區(qū)域內(nèi)澇，同時(shí)傳統(tǒng)給排水設(shè)計(jì)對(duì)于地理環(huán)境、未來城市發(fā)展籌劃較少。當(dāng)新城區(qū)舊城區(qū)周圍輻射發(fā)展時(shí)，市政給排水系統(tǒng)對(duì)接容易出現(xiàn)問題，傳統(tǒng)排水模式單一老舊、效率低，尤其是給排水管道掩埋深度處于較深的地下，污水不能得到有效排放處理，也加大了給排水工程后期維修保養(yǎng)難度。舊城區(qū)給排水進(jìn)行改造時(shí)，必須綜合考察地面建筑、地下設(shè)施和地下土壤等因素是否適合開展給排水工程改造，管道鋪設(shè)，當(dāng)工程不能避開某些固定的建筑物時(shí)，改造工程難以展開。舊城區(qū)管線密集交叉，缺少統(tǒng)一的規(guī)劃布置，也對(duì)改造給排水工作帶來困難。同時(shí)，舊城區(qū)有效的給排水任務(wù)重點(diǎn)在給排水功能上，未能考慮節(jié)能問題，直接導(dǎo)致了大量水資源浪費(fèi)現(xiàn)象，也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成壓力。

3 節(jié)能技術(shù)在給排水應(yīng)用對(duì)策

（1）合理分配給水管線壓力。對(duì)城市建筑群給水普遍采用二次供水模式，但供水滿足率低，必須充分利用市政管網(wǎng)提供的壓力，同時(shí)根據(jù)建筑密度、建筑物高低采用不同的供水規(guī)模，高層建筑給水方式一般由幾種給水方式相互組合而成，例如高位水箱給水、變頻泵給水、氣壓罐給水、管網(wǎng)疊壓給水，且選用的組合模式因建筑結(jié)構(gòu)不同而有較大差異，其中超高層建筑給水方式最為復(fù)雜，因高層建筑涵蓋功能多樣，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，且水資源消耗量大，必須采用泵組加壓供給，因此給水方式是否合理直接決定了節(jié)能效果。市政給水時(shí)會(huì)對(duì)給水管路系統(tǒng)產(chǎn)生壓力，逐漸導(dǎo)致給水系統(tǒng)老化損壞，市政給排水工程建設(shè)前期，必須計(jì)算給水系統(tǒng)的供水壓力，并采用減壓節(jié)能技術(shù)，將給水管線壓力設(shè)計(jì)在一定范圍之內(nèi)，減輕排水系統(tǒng)的壓力，降低水資源消耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的，通常建筑給水水壓0.5MPa即可。高層建筑給水設(shè)計(jì)時(shí)，采用高位水箱供水方式以適應(yīng)市政供水壓力周期性不足的問題，生活用水先被輸送至建筑高層生活水箱中，再依靠水的重力作用向下供給到用戶，該方法即可保證正常穩(wěn)定供水，也可實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能利用水資源，但是必須合理設(shè)計(jì)水箱深度，以免受到外界污染時(shí)，水箱中水體不容易排出和凈化。

（2）合理做好排水分類。城市化和工業(yè)化帶來便捷的同時(shí)，相應(yīng)污水排放日益增多，但是生活用水和工業(yè)排水性質(zhì)不行，因此必須做好廢水的分類處理，避免交叉排放造成二次污染。污水管道建設(shè)時(shí)，對(duì)水體進(jìn)行評(píng)估，采取必要的防護(hù)措施，避免污水對(duì)周圍土壤、建筑進(jìn)行污染。號(hào)召居民將生活用水進(jìn)行二次利用，提高水資源利用率，并實(shí)行階梯水價(jià)，從水消費(fèi)成本上提高人民對(duì)節(jié)約水資源的重視，并對(duì)節(jié)約用水技術(shù)進(jìn)行推廣。

（3）綜合利用雨水、河水資源?，F(xiàn)代城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要綜合考慮人文因素、自然因素和工業(yè)影響因素，不僅要重視市政排水系統(tǒng)排污能力，也要考慮工業(yè)污水、居民用水和自然降水對(duì)城市生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響，做好排放分類，并充分利用這些水資源。在雨季。城市管理者往往注重雨水的排放，忽視了對(duì)雨水的收集和利用，尤其是現(xiàn)代城市綠化面積不斷擴(kuò)大，水資源需要也不斷增加，因此不僅要做好防洪抗?jié)车臏?zhǔn)備工作，也要制定儲(chǔ)水和凈化水措施，在干旱季節(jié)采用雨水進(jìn)行綠地灌溉，從而達(dá)到做到節(jié)約用水的效果。。

（4）做好水中能源的二次利用。節(jié)能給排技術(shù)需要對(duì)水資源為載體的技術(shù)進(jìn)行綜合分析，例如，利用太陽能對(duì)水體進(jìn)行加熱后，向各個(gè)用戶進(jìn)行熱水供應(yīng)，可以極大減少電能消耗，也保護(hù)了生活環(huán)境。隨著現(xiàn)有熱泵技術(shù)的進(jìn)步，越來越多城市中的公共設(shè)施開始利用污水或河水中的低品位熱能進(jìn)行制熱或制冷，即可避免了空調(diào)帶來的負(fù)面影響，也降低了化石能源的消耗。

4 結(jié)論

面對(duì)城市水資源供應(yīng)日益緊張的難題，本文分析了國(guó)內(nèi)城市化過程中市政給排水工程存在的規(guī)劃滯后、改造困難等問題，提出合理分配給水管線壓力，做好污水排放，并綜合利用雨水等水資源，達(dá)到高效節(jié)能利用水資源目的，對(duì)城市建設(shè)具有一定的指導(dǎo)作用。