市政給排水工程設計中節能技術的路徑探究

杜曉璐 李強

中國城市建設研究院有限公司 北京 100000

引言

一個城市的建設，離不開市政給排水工程的設計，選擇科學的技術對于提高市政給排水工程的設計水平具有積極作用，目前，較先進并且被廣泛應用的一種技術就是BIM技術，其虛擬實驗性特征有助于幫助工作人員掌握市政給排水管網的布局，針對市政給排水管網設計可能出現的問題，能夠給出直接的提示。下文就將對什么是BIM技術進行分析，并對其在市政給排水工程設計中的應用進行闡述，以供讀者參考。

1 城市市政給排水規劃設計的相關內容及其必要性

城市市政給排水規劃設計的目的在于滿足城市居民的用水需求，包含生活用水、工業用水、農業灌溉用水等方面，旨在合理規劃利用水資源，提高水資源利用率，促進城市的長遠發展。城市給排水系統應當與城市的發展規劃保持一致，相互協調，貫徹落實綠色環保理念。在城市現代化發展過程中，科學規劃設計給排水系統，有利于合理調度城市水資源，維護城市水資源方面的供需平衡，而且能夠提高城市的生態文明。另一方面，合理的給排水系統設計，能夠減少城市水污染，保障城市居民的用水質量，加快城市市政建設進程[1]。

2 市政給排水工程設計中節能技術存在的問題

一是在進行給排水規劃設計時，水量的設計不合理，未能滿足城市供水、排水的實際需求。在制定方案時，沒有先進行科學的調查，不了解城市居民的人口數量，也未掌握其當前的用水習慣，無法準確預測城市居民的用水量，僅憑給排水系統設計人員的經驗進行設計，導致最終的供水量不符合城市的實際需求。二是在設計市政排水系統時，忽視了洪澇和污水排放功能的設計。城市污水排放、防洪澇十分關鍵，其直接關系著城市居民的生命財產安全，在進行規劃設計時，必須提高其安全性和合理性。目前，我國部分城市在排澇設計上依然存在問題，排水管道的數量不足，一旦降雨量增加或遇到大雨暴雨，洪澇危險系數就會上升，導致城市面臨洪澇災害，排水系統難以發揮有效的功能，在這一方面還有待進一步改良。除此之外，所設計的污水系統雖然能夠吸收污水進行排放，但是在二次利用方面的處理還不夠完善，污水利用率較低。污水的再處理不僅符合節能環保政策的要求，而且有利于實現無公害化循環利用，保障人們的生命健康。但現階段的雨水污水在設計時，未進行分流排放，污水處理效率不高，容易產生二次污染。三是在設計過程中缺乏協調性。這是因為城市給排水系統的設計，涵蓋了多方面的內容，既要處理好給排水工作，又要加強防洪排澇，兩者之間存在矛盾性，需要進行協調設計。四是在給排水系統規劃設計中，管材質量未受到重視，在選擇管道材料時不夠謹慎，未根據城市給排水系統的實際情況選擇適宜的管道材料，不僅影響了給排水系統的運行效果，還影響了水源的質量，容易造成水資源浪費[2]。

3 市政給排水工程設計中節能給排水技術的應用策略分析

（1）樹立節能理念。節能設計理念來源于現代化綠色的發展，就是從綠色城市或是施工角度出發，建立完善的給排水節能設計理念尤為重要。首先，應及時掌握和了解國家相關政策，并針對給排水節能設計理念存在的問題進行闡述，并找尋一套可以適當市政給排水資源運用和循環的技術體系。其次，依照給排水項目施工實際狀況，合理地進行給排水工程設計，依照現場使用實際狀況和需求，將節能設計理念和功能進行完美體現。最后，要加強施工和設計人員的節能管理意識，在具體的施工設計管理中，要從精細化角度進行分析，將節能降耗作為關鍵內容，并有效的體現市政工程給排水項目節能施工的效率，對各類小問題及時進行有效控制和管理。

（2）準確評估用水量。為了使市政給排水工程，更好地服務社會居民。設計人員應在設計前期，做好充分的調研和勘查工作。詳細記錄各個區域的常住居民數量，分析城市居民的用水習慣，以及統計建筑物的分布情況。為城市居民日常用水量的評估工作，提供重要的數據參考。除此之外，工作人員還應根據城市用水量的評估結果，結合國家的相關政策與地方的用水定額，進行城市供水系統的科學合理設計。為城市內部的每個居民和企業，提供充足的水資源供給，充分滿足日常用水需求。也能夠極大程度減少居民自行打井的行為，令地下水資源得到良好有效地規劃與開采，促進城市經濟的和諧有序發展。

（3）選擇適宜方式排放污水、雨水，優化管道系統設計。在城市市政給排水的規劃設計過程中，合理排放污水、雨水十分關鍵，需要根據城市的實際情況，選擇適宜的污水、雨水排放方式。不同的排放方式所設計的管道系統有所不同，在排水體制上也存在一定的差異性。一般情況下，城市排水方式主要有兩種：①合流制，即污水、雨水的輸送和排放共用一個系統，可細化分為截流式排水方式、直泄式排水方式和全處理式排水方式。目前大部分城市在改造陳舊的給排水系統時，都會將其改為截流式排水方式，將污水截流至污水系統中進行處理，將雨水排入河流。②分流制，即污水、雨水的排放有專門的管道系統，這種排放方式的優點在于有利于優化城市環境，分別處理不同性質的水源，保護城市水體。除此之外，在規劃設計城市給排水系統的時候，還應當注重污水管道設計工作，根據當前的設計實況進行相應的優化。科學分析城市管網系統中的控制點，其中污水出水口較深的地方通常是企業、管道起點、低洼處。當地面坡度變大時，管道內的水流速度也會隨之變快，會對管壁造成嚴重沖擊，為緩解這一狀況，可于旁側管、干管相連處設置跌水井。如果在土壤較為干燥的地方埋設管道，管道深度在7m以上，則需要設置泵站[3]。

（4）重視先進科學技術。在市政給排水工程的設計過程中，融入先進的科學技術手段，能夠使設計水平得到大幅度的提升。并令城市內部的給水系統和排水系統的整體性能，得到較好的增強。在利用先進科學技術時，設計人員應根據市政給排水工程設計的具體要求，對各種技術手段進行有效的篩選。使先進科學技術的融入，令社會居民的日常生活，變得更加舒適便捷，并對防洪抗汛工作，起到良好的幫助作用。

（5）構建中水系統。要構建合理的中水系統，并提升水資源循環利用的效率，提升水資源整體的使用效率。而中水系統主要是一項能夠實現資源重復和循環運用的系統，其節能效果比較顯著。所以，在市政工程給排水節能設計過程中，有關人員應高度重視中水系統的合理應用，并體現給排水節能技術的運用價值。其主要體現為：要結合當代中水體系特優的功能性，并強化其配套設施的運用，在城市給排水設計中實現對于生活以及其他污水的處理，從而滿足非飲用水源的重復再利用的基本需求，并保證該類良好的節能設計工作氛圍；有關設計工作者應在完成給排水節能設計的過程，實現中水系統的合理應用，并遵循就近原則，實現城市水資源的合理運用，從而避免因為增設各類系統增加成本費用，并為增強給排水節能設計提供一定的保障。

（6）科學設計排澇功能，保障設計的協調性。城市給水系統的目標在于為人們提供所需要的水量，排水系統的功能在于排放城市中的污水、廢水。在設計城市市政給排水時，還需要注重其洪澇功能的設計，尤其是在一些洪澇災害多發的城市。科學的城市市政給排水洪澇設計，有利于保護人們的生命財產安全。設計排水系統時，要將洪澇排水措施融入其中，優化排水系統，使之更加合理，必須以城市洪澇的實際情況為依據。城市內部的積水和洪澇問題的主要原因是大量的降雨，可通過排洪的方式進行處理，建立健全的城市雨水處理系統 ；城市外洪的處理既要在洪水發生后采取積極措施治理，又要在洪水未發生時做好預防措施，如修建水庫、洪堤等。除此之外，在設計城市排水系統的時候，還必須提高其協調性。排水工程建設并不是一項簡單的工作，其具有一定的復雜性，涉及多方面的內容，受諸多因素的影響，在設計時候要實施系統化考慮、綜合性設計，協調各個方面，以適應城市的總體規劃，滿足城市的功能需求，充分發揮城市排水系統的作用。例如，在設計內江城市排水系統時，為防治洪澇，需統籌考慮潮水位、道路標高及排水管道的高程關系，以便在漲潮期間同樣能夠達到良好的排水效果[4]。

4 結束語

綜上所述，在新時期城市建設過程中，市政給排水工程發揮著重要作用，為城市居民的正常用水提供了支持。在市政給排水規劃設計中，仍存在很多問題，相關部門必須予以重視，采取相應的措施進行處理，進一步提升市政給排水系統設計水平。