黃 臻
(合肥水泥研究設計院有限公司能源事業(yè)部, 安徽 合肥 230051)
關鍵字:工業(yè)給排水;給排水設計;管道布置;選材
隨著社會經濟的快速發(fā)展,各級領導部門都在大力宣傳和倡導節(jié)能減排、低碳環(huán)保的理念,在這種環(huán)境下對各行業(yè)所造成的影響是極大的,特別是作為我國產業(yè)支柱的工業(yè),一些新技術、新設備應運而生,在很大程度上降低了能源消耗,提高資源利用效率。但是,從當前來看,工業(yè)建筑用水情況不容樂觀,作為工業(yè)生產的基礎保障、人們賴以生存的重要資源,工業(yè)用水情況逐漸受到社會各界的廣泛關注,傳統(tǒng)能源消耗問題受到重視。一方面工業(yè)給水用量在城市總用水量中的比重逐漸提升,另一方面國內對于水污染治理、循環(huán)利用等技術工藝的研究還不夠深入,難以達到預期的狀態(tài),能源危機岌岌可危,做好工業(yè)建筑給排水節(jié)能環(huán)保設計迫在眉睫。
工業(yè)建筑中給排水設計都是非常重要的組成部分,給水系統(tǒng)不僅需要滿足生產用水需求,還涉及生活用水、消防管道等諸多內容。而排水系統(tǒng)主要是對生活廢水管道、生產廢水管道、雨水管道、消防廢水管道等內容,由于工業(yè)廢水中含有大量的有毒、有害物質,因此必須經過污水處理工藝才能進行排放,這方面的管道需要專門進行設計。對于一些有特殊需求的工業(yè)生產活動應該嚴格按照國家頒布的環(huán)境保護規(guī)范與設計規(guī)范進行廠區(qū)給水排水設計,可以通過分質給水、分區(qū)給水等方法改善給排水系統(tǒng),提高水資源利用水平,滿足工業(yè)生產需求。
新時期經濟發(fā)展以來,國內工業(yè)規(guī)模不斷擴大,城市內人口數(shù)量不斷增長,工廠與城市用水需求激增,這給城市水資源帶來很大壓力,面對水資源匱乏、污染嚴重的日益凸顯,工業(yè)建筑給排水設計提出新的要求。當前工業(yè)建筑給排水設計常見問題主要由以下幾方面:第一,給水系統(tǒng)不完善,供水距離較大不能適應供水壓力,甚至有些超壓供水現(xiàn)象浪費大量水資源。第二,排水系統(tǒng)設計不合理,配件、用水設備等都不具備節(jié)水特點,由于缺少中水處理系統(tǒng),無法實現(xiàn)水資源的二次利用,增加了水資源的浪費。第三,雨水利用設施不受重視,雨水直接排放至市政管網,原本可凈化回收的水資源白白浪費了。
我國是一個地域遼闊的國家,南北方氣候條件差異性較大,受到氣溫、環(huán)境等多方面的影響工業(yè)給水排水管道設計中,南北存在一定的差異,這也給工業(yè)給排水管道布置及選材帶來一定影響。下面主要對南方、北方工業(yè)給水排水管道設計進行具體分析。
從氣候條件上來看,南方地區(qū)大型的工業(yè)建筑內壓力流管道多采用架空敷設,而針對一些中小型的工業(yè)項目來說多采用架空與埋地綜合敷設相結合的方法。受到地理環(huán)境的影響南方地區(qū)通常不會出現(xiàn)室外溫度低而冰凍的情況,對于沒有采暖的建筑物來講管道可以根據(jù)實際情況考慮是否需要保溫措施。而對于室外露天的管道應該考慮極限溫度下,水管冰凍、凍裂的可能性,特別是在氣候變暖的影響下,一些地區(qū)氣候條件變化異常,為了保證生產活動的安全進行,應該對管道采取相應的保暖、保溫措施。另外,從南方氣候條件來看,春夏季雨水較多并且呈酸性,長期作用下管道受到雨水沖刷而產生腐蝕問題,這就需要相關人員多關注這方面的影響,積極做好防腐措施,結合往年的降雨量及氣候特點,對長區(qū)內雨水排水管道進行優(yōu)化設計。
北方地區(qū)相比南方比較寒冷,特別是在冬季氣溫低,每年都會發(fā)生由此帶來的凍害問題,在這種環(huán)境影響下給水排水管道設計通常為埋地敷設的形式。為了避免冰凍對管道的影響排水管道通常需要埋設在冰凍線以下0.15m。如果當前施工所在地有過淺埋排水管的經驗或根據(jù)當前氣候條件可以采用淺埋、在將來建設規(guī)劃中對淺埋采取有效的保障措施,在此條件下可以將排水管道埋設在冰凍線以上,具體埋設深度應該根據(jù)實際經驗與相關數(shù)據(jù)進行確定,為了保證給水管道閥門井的安全運行應該采用雙層保溫井蓋,除非與上面類似能夠具備相關條件或已有雙層保溫井蓋的應用經驗,則可以采用其他類型的井蓋。但不管采用哪種形式都需要注意北方氣候的影響,避免由于冰凍對給水排水管道造成破壞。
工業(yè)建筑長區(qū)內消防給水系統(tǒng)設計主要包括室內、室外的消火栓、水泵接合器、自動噴淋系統(tǒng)、水噴霧滅火設施、氣體消防設施等諸多項目。在工業(yè)長區(qū)內,消防給水系統(tǒng)工廠與工業(yè)生產聯(lián)系在一起,采用一套環(huán)狀的給水管道。受到氣候條件的影響消防系統(tǒng)南北方差異較大,南方地區(qū)多采用地上式的室外消火栓與水泵結合器;北方主要采用地下式的室外消火栓與水泵結合器,由于北方氣候較冷,為了防止結冰還應該設置保溫井蓋等保護措施。需要注意的是,北方室內設置高位消防水箱時應將其設置在消防水箱間,并采用電伴熱系統(tǒng),以此避免消防用水結冰,其實提高消防系統(tǒng)的運行水平。
環(huán)保節(jié)能設計師工業(yè)給排水設計中不可缺少的一部分,也是當前可持續(xù)發(fā)展的必然條件,對于廠區(qū)內各部分用水情況進行分析和研究,通過采用分區(qū)給水、分質給水等方法達到水資源的節(jié)約利用,從實際使用效果來看,分區(qū)給水可以提高整個工業(yè)建筑內部的水資源運輸效率,結合分質給水達到節(jié)約用水的目的。首先,以不同的眼光看待生活用水與生產用水,結合實際使用情況對給水管道進行針對性的設計,通常情況下不管是生活用水還是生產用水,運輸過程中都需要消耗大量的能源,而為了降低這種消耗現(xiàn)象,可以將工業(yè)建筑內生活用水與市政管網直接相連,避免二次加壓帶來的損失。如果廠區(qū)內實際用水量超過市政管網的供給條件,需要安裝相應的變頻式調速,以達到市政管網供水的加壓效果,從而滿足生產用水的具體要求。其次,采用分質給水形式將城市水系統(tǒng)進行延伸和補充,通過集中供水的形式提高水資源的利用效率。從工業(yè)生產來看生產技術多處于全封閉狀態(tài),采用全網水循環(huán)的方法可以將生產用水、生活用水等區(qū)分開來,并根據(jù)生產工藝、水質要求,將收集來的自來水、雨水、中水二次利用。
綜上所述,工業(yè)給排水管道布置與選材方面需要結合現(xiàn)場實際情況,充分考慮當?shù)丨h(huán)境與氣候氣壓條件,通過科學合理的管道敷設方案,結合具體需要不斷優(yōu)化,提高安全系數(shù)這樣才能保證工業(yè)給排水安全運行。與此同時,落實企業(yè)在環(huán)保方面的制度,將管道布置及選材與生產活動、員工安全聯(lián)系在一起,其實提高工業(yè)廠房給排水設計的整體水平,堅持人性化設計原則,推動工業(yè)生產的穩(wěn)定運行。