時(shí)間：2023-05-26 17:33:28
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇給排水優(yōu)化設(shè)計(jì)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：建筑給排水；優(yōu)化設(shè)計(jì)；常見問題
中圖分類號(hào)：TL353+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1 建筑給排水設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的作用
1． 1 給水設(shè)計(jì)
1) 自動(dòng)排氣閥。自動(dòng)排氣閥通常作用于延時(shí)自閉閥蹲式大便器的供水系統(tǒng)，如辦公樓、學(xué)校、酒店等，管道系統(tǒng)的頂層自動(dòng)排氣閥最好裝置在管道的最高點(diǎn)。延時(shí)自閉閥能很好地控制流量，但無法控制氣流。當(dāng)系統(tǒng)停水，給水管內(nèi)通常會(huì)積累大量的空氣。恢復(fù)供水管道的空氣將被壓縮至水管道系統(tǒng)的頂部，形成一個(gè)壓縮空氣區(qū)。此時(shí)如果有人再按下延時(shí)自閉閥的按鈕，則會(huì)將便器內(nèi)的污物隨氣流帶至地面或?qū)⑽蹪n濺到使用者身上。
2) 戶外控制閥門。適當(dāng)增設(shè)單體建筑戶外控制閥門在住宅給水設(shè)計(jì)中立管底部的給水閥門是必不可少的，這一措施增加之后當(dāng)?shù)讓幼舭l(fā)現(xiàn)下水管堵塞引起地面冒水時(shí)，可及時(shí)關(guān)閉給水總閥，從而有效減少排污量。
3) 室外閥門。注意室外閥門的安裝形式，大部分室外安裝的閥門口徑都是Dg7 以上的，可以采用截止閥、閘板閥或蝶閥等。一般均是法蘭安裝，而且有國家標(biāo)準(zhǔn)圖。值得注意的是，設(shè)計(jì)時(shí)在每一個(gè)法蘭連接閥處設(shè)一個(gè)伸縮器則可以解決這一問題。
1． 2 排水設(shè)計(jì)
1) 地漏與存水彎的配合。在建筑排水設(shè)計(jì)中雖然沒有明確規(guī)定排水地漏一定要設(shè)置存水彎，但這確實(shí)在一定程度上能影響用戶的使用。所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)正確處理好地漏與存水彎的配套問題。雖然全國通用給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖上對(duì)存水部分的高度作出了具體規(guī)定，但往往在安裝時(shí)滿足不了設(shè)計(jì)要求。因此，一般情況下，建筑排水系統(tǒng)的地漏存在于室內(nèi)的，均應(yīng)配套存水彎，這樣可以有效的防止室內(nèi)排水系統(tǒng)的串味問題。
2) 室內(nèi)排水管最小管徑。通過實(shí)驗(yàn)論證可知，室內(nèi)排水管最小管徑宜為DN75，采用這樣大小的排水管既不會(huì)增加成本、占用空間，也有利于后期維修。對(duì)于樓房內(nèi)底層排出橫管，宜采用Dg150 的管徑，這樣既不會(huì)增加投資也能大幅度減少管道的堵塞風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)非常適合中國國情。通過合理的設(shè)置以達(dá)到實(shí)用與節(jié)省空間的雙重效果。
2 建筑給排水設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題及其優(yōu)化方案
我國城市的建筑都具有面積大、用電設(shè)備多、供電要求高、人員集中等特點(diǎn)，這些都給建筑給排水設(shè)計(jì)的安全性及可靠性提出了很高的要求。因此，如何解決建筑給排水設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題，采取合理的方案優(yōu)化設(shè)計(jì)十分重要。下面就對(duì)建筑給排水設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的幾個(gè)問題及其優(yōu)化方案進(jìn)行詳實(shí)的探討和研究，以供同行參考。
2． 1 建筑給水細(xì)節(jié)問題及改善方案
建筑給水設(shè)計(jì)問題是整個(gè)給排水設(shè)計(jì)中很關(guān)鍵的一部分。下面就對(duì)建筑給水設(shè)計(jì)中管道降噪設(shè)計(jì)、管材選擇、生活飲用水池的衛(wèi)生防護(hù)、支管布置與敷設(shè)等細(xì)節(jié)問題提出有效的改善方案。
1) 管道的降噪設(shè)計(jì)。隨著人們生活水平的不斷提高，很多住戶都希望設(shè)計(jì)雙衛(wèi)，給水管道減壓和減少噪聲是越來越迫切。還有就是為了避免用水時(shí)末端出現(xiàn)噪聲，建議廚衛(wèi)距離較遠(yuǎn)管段較長時(shí)分戶水管采用DN25。
2) 給水管材的選擇。傳統(tǒng)給水管大多是鍍鋅鋼管，易銹蝕，壽命短，國內(nèi)水路運(yùn)輸不能滿足水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。因而為了滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)選擇最佳的、最優(yōu)質(zhì)的給水管材。與金屬管相較之，塑料給水管的優(yōu)勢(shì)則更加明顯，一般而言塑料給水管不僅重量輕、耐壓強(qiáng)度好，而且安裝方便，省鋼節(jié)能，使用壽命又長。因此，建設(shè)部應(yīng)大力推廣使用塑料給水管。
3) 生活飲用水池的衛(wèi)生防護(hù)。在供水環(huán)節(jié)中，生活飲用水池是不容忽視的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因而做好水質(zhì)的防污染工作刻不容緩。應(yīng)針對(duì)水池的入孔、溢流管等制定出切實(shí)可行的措施，有效地防止昆蟲爬入池內(nèi)，并使用無毒的軟質(zhì)泡沫材料嵌入在接縫處。應(yīng)針對(duì)呼吸管、溢流管制作出耐腐蝕材料的網(wǎng)罩，也可通過其他方式進(jìn)行防護(hù)，比如通過空氣隔斷的方式，防止通過溢流管的臟氣體返回到水池，從而避免水池受到污染。總之，在建筑給排水設(shè)計(jì)施工圖中，應(yīng)結(jié)合具體情況，針對(duì)生活飲用水的衛(wèi)生情況制定出科學(xué)有效的防護(hù)措施。
4) 給水支管布置與敷設(shè)。給水管道的敷設(shè)分明裝和暗裝。拿明裝來說，即管道外露，主要有安裝維修方便，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在影響美觀，表面易結(jié)露等一些不足之處。而暗裝管道，既不影響室內(nèi)美觀，又可以保護(hù)管道不受外力破壞。在暗裝管道過程中需注意，不要將管道接頭直接埋入墊層或墻壁內(nèi)，否則出現(xiàn)漏水情況就很難補(bǔ)救。此外，還值得注意的是，為了有效避免住戶裝修時(shí)破壞給水管道，施工完畢后還應(yīng)在敷設(shè)管槽內(nèi)的給水支管位置做好標(biāo)記。
2． 2 建筑排水系統(tǒng)常見故障及應(yīng)對(duì)策略
1) 地漏的水封處理。《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)建筑排水系統(tǒng)的地漏水封深度做了明確規(guī)定: 其深度不得小于50 mm，目的就是為了防止有害氣體竄入室內(nèi)，從而使室內(nèi)環(huán)境遭受污染。因此，建議采用高水封進(jìn)行地漏處理，以更好地滿足設(shè)計(jì)施工要求。
2) 排水塑料管道的噪聲。現(xiàn)如今，傳統(tǒng)的排水鑄鐵管已不能滿足要求，現(xiàn)在普遍使用的都是排水塑料管。然而，由于一些普通的塑料排水管嘈雜，住戶可以明顯感覺到水渠噪聲。因此，排水立管應(yīng)遠(yuǎn)離臥室和客廳，最好選擇一些先進(jìn)的、新型的管材產(chǎn)品，比如可選擇芯層發(fā)泡UPVC 管道和UPVC 螺旋管，采用這兩種排水管道不僅能很好的達(dá)到降噪目的，還能提高住戶的生活質(zhì)量。
3) 污水排水管道同層排放。廚房洗池引流管可以直接接入排水地板豎管，地漏不能位于廚房內(nèi)。防水層設(shè)計(jì)的下沉式衛(wèi)生間，排水橫管布置在這一層，是為了下方管堵塞和泄漏在這一層解決。此外，也可以選用后排水坐便器及多通道地漏，以減少下沉空間。
2． 3 建筑給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)水節(jié)能措施
當(dāng)今社會(huì)，對(duì)于建筑給排水的專業(yè)技術(shù)人員來說，要實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)能，就應(yīng)在滿足住戶使用要求且不影響給排水系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，采用先進(jìn)有效的技術(shù)措施，提高資源利用率。從狹義角度考慮節(jié)水節(jié)能也可以運(yùn)用到建筑給排水的設(shè)計(jì)中，其措施如下:
1) 二次供水設(shè)備的選擇。應(yīng)用變頻調(diào)速裝置，其工作原理是利用變頻器改變電機(jī)電源的頻率，使用無級(jí)調(diào)速控制泵的軟啟動(dòng)過程，根據(jù)用水量的大小循環(huán)。
2) 熱水系統(tǒng)和管道。應(yīng)采用立管在建筑排水熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的循環(huán)或支管循環(huán)，并全面開展管道保溫，以盡量減少非使用的浪費(fèi)。
3) 節(jié)水器具和器材的選用。a．推廣使用各種節(jié)水水龍頭，防止劣質(zhì)水龍頭進(jìn)入市場(chǎng)。b．為了保證使用后的節(jié)水效果，沖廁水箱可選用虹吸式馬桶和拉虹吸水箱或雙掣式?jīng)_廁節(jié)水水箱。c．推廣使用恒溫淋浴器，它可以通過調(diào)整形狀記憶合金的冷熱水，并立即恢復(fù)到原來的設(shè)定溫度。
4)充分利用雨水。雨水的利用，就是將建筑的屋面雨水、小區(qū)的道路雨水等收集起來，經(jīng)過凈化處理之后，滿足水資源再利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。與中水回收類似，雨水經(jīng)過凈化處理之后，也可廣泛應(yīng)用于小區(qū)景觀、沖洗廁所或城市綠化。有關(guān)雨水的回收及凈化處理，應(yīng)根據(jù)雨水的來源、水量、水質(zhì)以及回收標(biāo)準(zhǔn)等來決定。在小區(qū)道路雨水中，初期的COD 濃度較大，處理工藝復(fù)雜；但是屋面雨水的水質(zhì)良好，徑流量大，更符合利用標(biāo)準(zhǔn)，其應(yīng)用價(jià)值高于道路雨水。建筑屋面雨水的收集步驟為：a．利用導(dǎo)管，將屋面雨水引入地下，進(jìn)入雨水沉砂池中。b．將沉砂池中沉積的雨水引入蓄水池，利用水泵引入雜用水蓄水池。c．將雨水經(jīng)過加氯消毒之后，流入中水管道系統(tǒng)中。經(jīng)大量應(yīng)用實(shí)踐表明，雨水降落初期的污染較為嚴(yán)重，因此前幾分鐘的降雨應(yīng)作為棄流處理。
關(guān)鍵詞：建筑給排水 優(yōu)化設(shè)計(jì) 策略
Abstract: In recent years, with the construction of our country city changes a process accelerate ceaselessly, promoting the development of construction industry, large construction projects increased. Water supply and drainage as one of an important part of building engineering, it has attracted more and more attention. Although the related design personnel in construction increased efforts in the design of water supply and drainage, but due to some reasons, the water supply and drainage design still exist many problems. Therefore, it is necessary to water supply and drainage construction optimization design.
Keywords: building water supply and drainage; optimization design; strategy;
中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)
引言
隨著人們生活水平的逐步提高，以及社會(huì)、自然環(huán)境的不斷變化，加之建筑給水排水能力關(guān)系到居民生活質(zhì)量的好壞，使得建筑給排水設(shè)計(jì)受到人們廣泛青睞。在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，充分把握設(shè)計(jì)要素，抓住設(shè)計(jì)重點(diǎn)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)解決和滿足居民給排水需要至關(guān)重要。
1.建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要素與重點(diǎn)
建筑給水系統(tǒng)是通過管道或附屬設(shè)備將城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)（或自備水源，如蓄水池）中的水引入一幢建筑或建筑群體供人們生產(chǎn)、生活之用。通常設(shè)計(jì)建筑給水系統(tǒng)要重點(diǎn)抓住給水水質(zhì)、水量、水壓、加壓設(shè)備、管網(wǎng)及給水管道等要素的設(shè)計(jì)，只有牢固掌握設(shè)計(jì)要素抓住設(shè)計(jì)重點(diǎn)才能夠確保安全、經(jīng)濟(jì)、合理地為住戶提供合格合情的用水。
1.1給水水質(zhì)：通常對(duì)一般建筑而言，給水水質(zhì)大多是由當(dāng)?shù)氐淖詠硭畯S或市政管網(wǎng)保證，設(shè)計(jì)時(shí)只需考慮符合國家有關(guān)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)即可，但若遇對(duì)水質(zhì)要求較高或當(dāng)?shù)厮|(zhì)不夠理想的狀況，就需要設(shè)計(jì)時(shí)作出特殊說明，可通過一系列附加工藝（如簡單砂濾、活性炭吸附、納濾或反滲透處理、二次消毒等）對(duì)水質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)提升以滿足建筑給水水質(zhì)需求。
1.2水量：充足的水量的保證是給水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。最佳的供水模式是需要多少水量就能瞬時(shí)提供多少水量，而實(shí)際中用水量受時(shí)間和空間分布不勻的影響，勢(shì)必會(huì)給設(shè)計(jì)水量的確定帶來一定難度。所以實(shí)際中用水量的確定通常根據(jù)統(tǒng)計(jì)得來的不同用水部門的不同用水定額及變化系數(shù)來確定，需要注意的是這些水量不能簡單的疊加，而是應(yīng)根據(jù)水量變化情況綜合確定，設(shè)計(jì)者要走出一個(gè)誤區(qū)，并不是設(shè)計(jì)水量的簡單放大就能保證供水系統(tǒng)隨時(shí)提高充足的水量，因?yàn)樗康募哟髸?huì)增加給水設(shè)備選型、管網(wǎng)的投資成本，同時(shí)也會(huì)增多無謂的能耗，得不償失。
1.3水壓：確保穩(wěn)定的水壓是給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)。因?yàn)榻ㄖ煌挠盟c(diǎn)所在的位置及標(biāo)高不盡相同，不同的用水器具所需要的工作水壓范圍也不盡不同，所以要想確保穩(wěn)定的水壓就要取一個(gè)特殊點(diǎn)位，并要求此點(diǎn)水壓能最大程度的滿足系統(tǒng)點(diǎn)位水壓。故設(shè)計(jì)中的水壓通常取管網(wǎng)最遠(yuǎn)端或標(biāo)高最高處的用水點(diǎn)處所需水壓來確定，它包括了此點(diǎn)所需的用水水壓、與供水處的標(biāo)高差、沿程及局部損失等。對(duì)于高層建筑而言，因?yàn)榻ㄖ旧韺訑?shù)多，高度大，在豎向上必須分幾個(gè)區(qū)，即采用豎向分區(qū)的辦法來解決水壓問題，否則會(huì)因?yàn)榈蛯庸艿乐徐o水壓力過大，而造成管道及附件漏水、低層出水流量大、噪聲干擾等不利影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞閥門致使管道爆裂。所以設(shè)計(jì)豎向分區(qū)時(shí)應(yīng)充分利用市政管網(wǎng)的壓力，對(duì)供水充足地區(qū)市政管網(wǎng)多層可考慮直供至六層，高層可供至五層；對(duì)于供水不足的地區(qū)則要根據(jù)市政壓力確定；當(dāng)市政管網(wǎng)壓力無法到達(dá)時(shí)就要采用加壓措施，常用的設(shè)計(jì)加壓方式主要有變頻供水和水箱供水兩種，需要注意的是加壓供水應(yīng)采用上行下給方式，分區(qū)最高點(diǎn)設(shè)自動(dòng)排氣閥；每個(gè)加壓分區(qū)一般不宜小于四層，不宜多于十層；分戶水表前壓力一般在0.10MPa到0.20MPa之間，超壓樓層應(yīng)設(shè)支管減壓閥等。
1.4加壓設(shè)備：有上述可知：當(dāng)市政管網(wǎng)壓力無法到達(dá)時(shí)就要采用變頻供水或水箱供水的加壓系統(tǒng)來保證，而這兩種系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)都是由加壓設(shè)備來保障的，所以加壓設(shè)備是保證給水系統(tǒng)正常的前提，亦是整個(gè)給水系統(tǒng)的心臟。設(shè)計(jì)時(shí)從節(jié)能環(huán)保出發(fā)，應(yīng)首選管網(wǎng)疊加變頻供水方式，其次在可能的情況下選擇屋頂水箱供水方式，不首選普通變頻供水是因?yàn)榇斯┧到y(tǒng)通常按設(shè)計(jì)秒流量選型，而該流量出現(xiàn)的時(shí)間并不長，水泵大多可能不在高效區(qū)工作，所以總體而言并不一定節(jié)能。總之，設(shè)計(jì)設(shè)備選型時(shí)總體應(yīng)選擇低噪高效的成熟產(chǎn)品。變頻水泵應(yīng)選擇Q—H特性曲線無駝峰的高效水泵，其流量按設(shè)計(jì)秒流量選取，所選取的水泵調(diào)速工作范圍應(yīng)在高效段內(nèi)，且工況點(diǎn)應(yīng)在水泵高效段的右側(cè)；還要保證一組變頻設(shè)備水泵不得小于兩臺(tái)，不宜多于四臺(tái)，并設(shè)小流量泵各一套；供水壓力超過1.0MPa的，還應(yīng)設(shè)置泄壓閥。而對(duì)于給水泵房的設(shè)置，對(duì)于共同擁有同一地下室的不同建筑一般設(shè)一處給水泵房，但按組團(tuán)分設(shè)地下室的大規(guī)模工程，則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況酌情增設(shè)給水泵房；給水泵房通常置于用水量最大的建筑附近,不但可提高供水安全性，減少管網(wǎng)漏失水量，還能方便維護(hù)，既經(jīng)濟(jì)又合理。
2.建筑給排水優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體策略
2.1建筑給水優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.增設(shè)立管控制閥。在建筑給水設(shè)計(jì)中，立管底部的給水閥是必不可少的部件，其最主要的作用是能夠在住戶發(fā)現(xiàn)水管漏水時(shí)，及時(shí)關(guān)閉給水總閥門，降低水的排出量，進(jìn)而防止事態(tài)愈演愈烈。
2.增設(shè)室內(nèi)控制閥。為了便于住戶更換衛(wèi)生器具的需要，以及在實(shí)際使用中管道故障時(shí)便于維修，應(yīng)當(dāng)在廚衛(wèi)給水管的上游部位增設(shè)一些控制閥。同時(shí)，必須選用優(yōu)質(zhì)的閥門，避免因閥門問題無法及時(shí)關(guān)閉，造成不必要的損失。
3.減壓降噪措施。為了進(jìn)一步降低給水管的噪聲，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)減壓分區(qū)，同時(shí)還應(yīng)確保每個(gè)分區(qū)中最低處用水器具的給水壓力均在0.35Mpa以內(nèi)。
4.合理布設(shè)給水管。由于一般住宅建筑的給水系統(tǒng)沒有固定的形式，為此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)按照用戶的使用要求，并充分結(jié)合室外給水系統(tǒng)的具體情況，確定最優(yōu)的供水方式。簡單來講，一般住宅建筑的給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循節(jié)能和便于管理的原則優(yōu)選設(shè)計(jì)方案。當(dāng)一個(gè)單位有兩個(gè)以上衛(wèi)生間，且給水管需要由房間中穿過時(shí)，橫管應(yīng)當(dāng)盡可能敷設(shè)在樓板墊層內(nèi)，樓板可相應(yīng)降低7-10cm左右，墊層應(yīng)采用細(xì)石混凝土。若是采暖管道需要穿梁或緊貼樓板下部安裝時(shí)，給水管應(yīng)當(dāng)與采暖管并排，并將管道布置在客廳或餐廳等位置。
2.2排水優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.地漏水封優(yōu)化設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的地漏水封非常容易揮發(fā)，這樣便會(huì)造成異味進(jìn)入室內(nèi)，從而污染室內(nèi)空氣，危害人體健康。為此，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)這一問題加以注意，并嚴(yán)格按照《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體如下：地漏的頂面標(biāo)高應(yīng)當(dāng)?shù)陀诘孛?-10mm，水封深度不得小于50mm。同時(shí)應(yīng)盡可能采用高水封或是新型防返溢地漏。此外，由于廚房地面濺水量相對(duì)較小，故此可不設(shè)置地漏。
2.優(yōu)選排水管材。為了降低排水管的噪音，在管材選用時(shí)，可以考慮選用超靜音排水管。同時(shí)在排水立管的布設(shè)上應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離客廳及臥室，這樣有利于減少對(duì)住戶的噪音污染。在搬運(yùn)和安裝時(shí)，應(yīng)避免管道被硬物劃傷，以免造成管道損壞。具體安裝中應(yīng)避免污染物接觸管材及其配件，如油漆等等，若是在安裝過程中需要中斷，必須對(duì)敞開口進(jìn)行封閉處理，防止雜物進(jìn)入。
3.合理設(shè)置吸氣閥。對(duì)于現(xiàn)代建筑而言，在確保安全的同時(shí)還要考慮整體美觀，基于此點(diǎn)原因，建筑的排水立管一般都無法直接穿越樓層，為了保證所需的排水能力，常會(huì)采用增大排水管直徑的方法。但是，這樣一來，極有可能影響到排水效果，而且還很容易形成負(fù)壓，進(jìn)而使水封被破壞。解決此類問題最佳的途徑是可在立管的頂部位置處設(shè)置吸氣閥。當(dāng)吸氣閥負(fù)壓時(shí)，便會(huì)開啟吸氣，正壓時(shí)則關(guān)閉，這樣便能夠達(dá)到既滿足排水立管排水能力要求，又保證管內(nèi)臭氣無法擴(kuò)散到室內(nèi)。
4.合理設(shè)計(jì)座便排水口位置。目前，由于市面上的座便規(guī)格比較繁雜，不同的規(guī)格型號(hào)所需的排水口位置也都不相同，為此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)對(duì)此加以注意，以免影響座便及淋浴設(shè)施的安裝。根據(jù)大量的工程經(jīng)驗(yàn)表明，座便排水口的最佳位置應(yīng)當(dāng)在距離墻面40cm左右，這是在不考慮衛(wèi)生間墻面裝修的最佳距離，通常衛(wèi)生間的墻面裝修最大厚度約為10cm，除去這一厚度，排水口的最佳位置應(yīng)當(dāng)是距離墻面30cm左右。
3.結(jié)束語
總而言之，建筑給排水設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，由于影響因素相對(duì)較多，很容易造成設(shè)計(jì)人員造具體設(shè)計(jì)中出現(xiàn)問題。為了確保給排水的整體質(zhì)量，并使其能夠發(fā)揮出真正的作用，要求給排水設(shè)計(jì)人員必須了解并掌握優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，并通過不斷的分析總結(jié)，豐富自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的問題，采取行之有效地措施加以應(yīng)對(duì)，以此來確保建筑給排水設(shè)計(jì)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
1.李日群;淺議住宅建筑給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J];科學(xué)之友；2011年14期
關(guān)鍵詞:建筑；給排水工程；優(yōu)化設(shè)計(jì)
1建筑給排水工程設(shè)計(jì)概述
在建筑給排水工程構(gòu)建過程中，需要以相關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)及參考，并保證實(shí)際施工按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量品控。從建筑給排水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來看，目前我國具有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)超過200種以上，分為四級(jí)兩類。四級(jí)是指國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及地方標(biāo)準(zhǔn)，兩類是指推薦性標(biāo)準(zhǔn)與強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)［1］。除此之外，還有工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)參考手冊(cè)等。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作開展過程中，由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)繁多，易出現(xiàn)紊亂，使得相關(guān)設(shè)計(jì)人員難以把握。另外，在建筑給排水標(biāo)準(zhǔn)體系中內(nèi)容重復(fù)現(xiàn)象較為嚴(yán)重，還存在內(nèi)容交叉或矛盾的情況，給實(shí)際設(shè)計(jì)工作造成了較大的影響。為進(jìn)一步完善建筑給排水工程設(shè)計(jì)，必須要對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整合優(yōu)化，以為設(shè)計(jì)工作提供良性基礎(chǔ)。由于建筑給排水工程是典型的系統(tǒng)性工程，所以在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中要遵循一定的原則，如此才能保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，具體如下［2］:(1)整體性原則。系統(tǒng)性原則是建筑給排水工程設(shè)計(jì)的核心原則，要求在設(shè)計(jì)過程中做到“先看整體，再看局部”，將微觀問題上升至宏觀角度，并將部分與局部置于整體與全局之間進(jìn)行考察，以保證局部設(shè)計(jì)與整體目標(biāo)相符;(2)目標(biāo)性原則。給排水工程設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)了目標(biāo)的重要性，設(shè)計(jì)必須跟隨目標(biāo)進(jìn)行，才能構(gòu)建出具有預(yù)期效果的系統(tǒng)，并保證系統(tǒng)良性運(yùn)轉(zhuǎn);(3)適應(yīng)性原則。給排水工程需要基于外界環(huán)境才能發(fā)揮作用，所以在設(shè)計(jì)期間，應(yīng)保證工程系統(tǒng)能夠適應(yīng)環(huán)境。即便外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，給排水系統(tǒng)也能夠根據(jù)環(huán)境變化，進(jìn)行自我調(diào)控，以適應(yīng)這種變化;(4)優(yōu)化性原則。工程設(shè)計(jì)無法一蹴而就，需要根據(jù)實(shí)際情況不斷優(yōu)化，才能得到最優(yōu)設(shè)計(jì)。總之，建筑給排水工程設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的過程，需要從多個(gè)角度充分考慮，以保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，從而為工程施工創(chuàng)造基礎(chǔ)。
2建筑給排水工程設(shè)計(jì)優(yōu)化整體流程分析
建筑給排水最優(yōu)設(shè)計(jì)是通過系統(tǒng)分析原理及最優(yōu)化技術(shù)設(shè)計(jì)出低能耗、高效率、低成本、高穩(wěn)定性的給排水系統(tǒng)的綜合性過程。一方面，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠讓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到完善;另一方面，優(yōu)化設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)參數(shù)能夠達(dá)到相關(guān)要求［3］。從國內(nèi)給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)境來看，目前已經(jīng)形成了大量系統(tǒng)性的優(yōu)化方法，并在前人研究的基礎(chǔ)上獲取了大量經(jīng)驗(yàn)性數(shù)據(jù)，極大程度上簡化了設(shè)計(jì)過程，提升了設(shè)計(jì)效率。合理應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠得到更為滿意的參數(shù)、結(jié)構(gòu)，促使整體效能達(dá)到最佳，并可讓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行及管理。另外，優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷發(fā)掘、尋找、獲取更優(yōu)良系統(tǒng)的過程，可促進(jìn)新系統(tǒng)形成。通常情況下，給排水工程優(yōu)化設(shè)計(jì)流程包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié):根據(jù)給排水系統(tǒng)要求確定問題篩選目標(biāo)尋找綜合性方案構(gòu)建分析模型求解最優(yōu)值決策與評(píng)價(jià)落實(shí)設(shè)計(jì)。在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，往往遇到的都是工程實(shí)際問題，涵蓋了較多的復(fù)雜因素，導(dǎo)致無法完全確認(rèn)結(jié)構(gòu)及功能性是否能滿足要求。將給排水工程項(xiàng)目由一個(gè)工程簡化成一個(gè)能實(shí)現(xiàn)功能需求、能反映主要問題并可定量表達(dá)和模擬優(yōu)化的切實(shí)可行的替代系統(tǒng)，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)首要環(huán)節(jié)，也是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它會(huì)對(duì)最終的優(yōu)化結(jié)果產(chǎn)生直接影響。通過上述系統(tǒng)化處理，可確認(rèn)各要素對(duì)系統(tǒng)功能目標(biāo)的影響，并可根據(jù)分析結(jié)果，確定主要影響因子及次要影響因子，讓優(yōu)化設(shè)計(jì)能做到“有的放矢”，這與上文中所提到的目標(biāo)性原則也是相契合的。然后，再根據(jù)問題分析結(jié)果，確定實(shí)際目標(biāo)，主要涉及內(nèi)容包括水量、水壓、水質(zhì)、供水安全性及供水經(jīng)濟(jì)性。在建筑供水管網(wǎng)方案確定后，以其中某一項(xiàng)內(nèi)容作為目標(biāo)函數(shù)，其他內(nèi)容則視為約束條件，構(gòu)建出約束條件與目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式，以獲取最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合以上分析結(jié)果進(jìn)行建模。建模時(shí)要扣住主要影響因子，盡可能保證模型簡潔化，以便于分析計(jì)算。同時(shí)，要求所設(shè)計(jì)的模型能夠與其他模型有效銜接。再通過模型優(yōu)化求解及檢驗(yàn)，獲取模型的最優(yōu)值，讓系統(tǒng)能夠保持最理想的工作狀態(tài)。最后對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，并對(duì)其中存在的瑕疵進(jìn)行修正，讓優(yōu)化設(shè)計(jì)產(chǎn)生最佳效果，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品。
3建筑給排水工程優(yōu)化設(shè)計(jì)具體環(huán)節(jié)分析
3．1給排水系統(tǒng)整體構(gòu)建
由上文可知，給排水工程是一個(gè)系統(tǒng)化的工程，在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，也需要將其視為一個(gè)系統(tǒng)。為保證系統(tǒng)具有健全的功能，就必須保證系統(tǒng)功能模塊之間的平衡性。給排水系統(tǒng)構(gòu)建方法較多，最常見的包括以下幾種［4］:(1)論證法。該方法適用于系統(tǒng)發(fā)展較為成熟，但存在新系統(tǒng)或方法或多種方案可以采用的情況;(2)規(guī)范化方法。該方法適用于一些較為成熟的系統(tǒng)，以前人經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)構(gòu)建模型，并加入實(shí)際數(shù)據(jù)信息，便可獲取系整體結(jié)構(gòu)，該方法適用性較好且較為便捷;(3)試探法。對(duì)于一些較為復(fù)雜或新型的系統(tǒng)，可采取試探法構(gòu)建。這種方法顧名思義，設(shè)計(jì)人員只能通過自身經(jīng)驗(yàn)及創(chuàng)造力摸索系統(tǒng)構(gòu)建方法，對(duì)相關(guān)人員具有較高要求，屬于典型的創(chuàng)新性方法。當(dāng)獲得設(shè)計(jì)方案后，需進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)研及論證，以保證方案的可行性。
3．2給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
給水系統(tǒng)的主要作用是為用戶提供可靠、穩(wěn)定的生活、生產(chǎn)或消防用水點(diǎn)。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，可讓給水系統(tǒng)具備更好的節(jié)水、節(jié)能性能，并為相關(guān)維護(hù)工作提供便捷。隨著建筑給排水工程優(yōu)化設(shè)計(jì)的不斷深入，產(chǎn)生了一些新的系統(tǒng)優(yōu)化模型，其中“市政水源二次供水前置設(shè)備全流量高效變頻調(diào)速給水設(shè)備(帶氣壓罐)用戶”模型具有較好適用性與經(jīng)濟(jì)性［5］。此模型中，變頻調(diào)速給水設(shè)備的加入讓系統(tǒng)具備了更好的節(jié)能性，并降低了系統(tǒng)復(fù)雜程度及二次污染，提升了系統(tǒng)運(yùn)行效率。同時(shí)，利用二次供水前置設(shè)備科充分利用市政管網(wǎng)余壓，保證供水的穩(wěn)定性。當(dāng)然，構(gòu)建上述系統(tǒng)初期投入成本較高，但從長遠(yuǎn)角度來看，其節(jié)能性較為理想，所節(jié)約的電能遠(yuǎn)超過初期投資。
3．3排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
排水系統(tǒng)優(yōu)化方法較多，但需要注意兩處關(guān)鍵點(diǎn)。首先，要對(duì)通氣管進(jìn)行合理設(shè)置。根據(jù)實(shí)際要求，采取有效的通氣技術(shù)促使排水氣體散逸，避免排水系統(tǒng)出現(xiàn)水封的負(fù)壓虹吸及正壓噴濺現(xiàn)象，使管道內(nèi)空氣保持良性循環(huán)。其次，要合理篩選排水管材。目前，大多數(shù)排水管均采用塑料管(塑料管具有成本低、重量輕、安裝方便、水流阻力低的特征)但水流噪聲較大，且容易老化。因此，在對(duì)噪聲要求較高的地方應(yīng)選用柔性接口離心鑄造的鑄鐵管進(jìn)行排水，以滿足實(shí)際要求。雨水排放系統(tǒng)也是排水系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，在篩選雨水排放系統(tǒng)時(shí)，要優(yōu)先選擇安全、經(jīng)濟(jì)性的雨水系統(tǒng)，以保證地面不會(huì)出現(xiàn)冒水，屋面不會(huì)出現(xiàn)溢水，且管道能滿足正負(fù)壓要求，不會(huì)出現(xiàn)漏水。
4結(jié)語
建筑給排水工程優(yōu)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工作，需要從多個(gè)角度并結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行全面性分析，通過分析建模、最優(yōu)值求解等一系列措施，獲取最佳方案，讓給排水系統(tǒng)質(zhì)量得以保證。
作者:韓松 單位:杭州信達(dá)投資咨詢估價(jià)監(jiān)理有限公司
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】變電站；排水系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；措施
1.前言
對(duì)于綠色智能變電站一般都是指節(jié)約能源、環(huán)保、效率高及和諧統(tǒng)一等理念，而這些理念全面的落實(shí)到變電站的規(guī)劃、技術(shù)、施工、設(shè)計(jì)及安全運(yùn)營等各個(gè)環(huán)節(jié)和每一個(gè)階段，從而實(shí)現(xiàn)變電站的效率最大化、各種資源的節(jié)約化、環(huán)境的美好化及與社會(huì)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一發(fā)展的智能變電站。給排水系統(tǒng)是綠色智能變電站的重要組成部分，同時(shí)它與綠色智能變電站的理念有著具體實(shí)踐關(guān)系緊密相連，而做好綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)就顯得尤為的重要。
2.變電站的排水系統(tǒng)的概念
變電站的排水系統(tǒng)主要是指排水的收集、輸送、水質(zhì)的處理和排放等設(shè)施以一定方式組合成的總體。一般用以除洪澇、防漬、防鹽的各級(jí)排水溝道及建筑物的總稱。它主要由工業(yè)排水、各級(jí)排水管道、蓄澇湖泊、排水閘、抽排泵站和排水容泄區(qū)等組成。排水區(qū)域的多余水量首先匯入工業(yè)排水總管道中，然后經(jīng)各級(jí)排水管道或經(jīng)過湖泊滯蓄后再由排水閘或抽排站排至容泄區(qū)。
變電站排水系統(tǒng)的主要分類：變電站排水系統(tǒng)大致可分為工程污水、工程廢水、施工廢水、自然雨水。施工污水和廢水、工業(yè)廢水、雨水分別設(shè)置管道排放，稱為分流制；將兩類以上合并在同一種管道內(nèi)排放，稱為合流制；并采用各種形式應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況以及地方的不同要求并經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后進(jìn)行確定。
3.綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)原則
我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于在綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，要求我們嚴(yán)格貫徹節(jié)約能源、綠色、智能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效、實(shí)用及和諧統(tǒng)一的設(shè)計(jì)理念。
1）綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的節(jié)水性能。一般的節(jié)水性能是指的是在給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，要對(duì)變電站工程中的工業(yè)廢水盡可能進(jìn)行重復(fù)利用，并且對(duì)這些廢水的回收利用，還可以節(jié)約清潔的水資源的使用。我國有很多的地區(qū)處于缺少水資源的巨大問題，因此節(jié)約使用水資源就成了我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與工業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容之一。而對(duì)于我國綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，更要充分的體現(xiàn)體現(xiàn)節(jié)約水資源的功能，除了要結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行合理的規(guī)劃水資源和選擇優(yōu)秀的節(jié)約水資源和節(jié)約能源的器具外，還要需要充分的考慮水資源的重復(fù)利用問題，從而減少水資源不必要的浪費(fèi)。
2）綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的減輕排放性能。在綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，主要要以“綠色、環(huán)保”為重要的核心，更要確保變電站的施工所排放的廢水不能超過國家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)的要求。從而減少廢水的排放主要是實(shí)現(xiàn)綠色智能變電站的環(huán)保和減排的設(shè)計(jì)理念。我們也要考慮在變電站的排水系統(tǒng)整體優(yōu)化設(shè)計(jì)中適當(dāng)選擇優(yōu)越的污水處理設(shè)施，促使變電站排放污水能夠達(dá)標(biāo)排放或者用相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的要求。
3）綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的適宜性能。在綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)選擇材料的過程中，要適當(dāng)根據(jù)變電站的工程當(dāng)?shù)氐牡牡刭|(zhì)、土壤的酸堿性等其他性能指標(biāo)符合國家合理的選擇適當(dāng)?shù)牟牧希⑶遥谶x擇，排水系統(tǒng)的優(yōu)化材料時(shí)，必須要考慮其材料的性能、安全、綠色環(huán)保及衛(wèi)生，同時(shí)要結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶鞖狻⑼寥兰暗匦蔚刃阅埽x擇具有環(huán)保、實(shí)用及耗費(fèi)的能量少等材料，主要是為了確保變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)有著較高的功能質(zhì)量。
4.綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)措施
綠色智能變電站給排水系統(tǒng)的作用是匯集地面的降雨積水、降低地下水位和防止洪澇、漬及土壤次生鹽堿化。綠色智能變電站給排水系統(tǒng)分為明管道、暗管道、豎井等幾種方式。明管道主要用以排除地表徑流，當(dāng)明管道有足夠的深度和之間距離時(shí)，也可以發(fā)揮控制水資源的作用。明管道排水具有施工簡單、投資較少、見效較快的優(yōu)點(diǎn)，但施工的工程量較大、占地較多，而且存在坍坡、淤積、生長雜草等問題。暗管到排水主要用以控制水資源和降低污水的排放量。由于綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，近代世界各國已廣泛采用。一次在站區(qū)綠化設(shè)計(jì)技術(shù)的過程中，應(yīng)盡量的選擇少維護(hù)和維修、生存力較高的植被外，還應(yīng)該考慮生產(chǎn)、生活污水要簡單處理后進(jìn)行綠化用水的植被。通過進(jìn)行合理選擇綠化植被和進(jìn)行給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)降低管道的損耗，而變電站后期運(yùn)行將會(huì)得到較大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的效益，促進(jìn)變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)行發(fā)展。
在各種的大量工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中，變電站中排放的廢水中主要包括工業(yè)的污水、生活的污水和各種的事故中廢水，都會(huì)面臨著變電站的火災(zāi)、爆炸等巨大事故出現(xiàn)，而這些綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，要仔細(xì)考慮工業(yè)污水和生活污水處理措施的優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于綠色智能變電站中含有很多的化合物，就要采取各種生物降解工業(yè)污水和生活污水進(jìn)行處理，在對(duì)水資源的凈化后，得到的水資源竟而可以滿足變電站的綠色環(huán)保的功能。在各種的處理后，雨水的污染和生活的污水就能滿足綠化和環(huán)保的用水要求，從而可以重復(fù)使用這些的水資源，同時(shí)還可以防止雨水排放和生活污水的排放直接的污染站區(qū)周圍的環(huán)境，竟而達(dá)到節(jié)約水資源、減少排放及綠化和環(huán)保的目的。
對(duì)于在綠色智能變電站內(nèi)給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，就應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際情況，選擇相應(yīng)且符合國家標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保材料。同時(shí)在綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的技術(shù)過程中，更要考慮選擇優(yōu)良的材料，從而達(dá)到節(jié)約水資源、降低耗量、綠色環(huán)保，經(jīng)濟(jì)可靠等性能。
總之，我國更要在今后的綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的過程中，竟而給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中引入較為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、各種設(shè)備、材料和優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)理念，采用更多的節(jié)約能源、降耗、綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)可靠的方法措施，促進(jìn)綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的安全可靠、節(jié)約經(jīng)濟(jì)的高效穩(wěn)定的設(shè)計(jì)技術(shù)、工程建設(shè)、站區(qū)施工、順利運(yùn)營等。由于我國人口的不斷增長、各個(gè)行業(yè)的不斷發(fā)展，排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)所引起土地的沼澤化、鹽漬化、滑坡、地面沉降等不利自然現(xiàn)象，導(dǎo)致我國環(huán)境地質(zhì)問題不斷增加，對(duì)我國的工程建設(shè)產(chǎn)生了不利影響，還有對(duì)國家環(huán)境及建筑物的安全和穩(wěn)定都產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。因此，為了保證工程建設(shè)的安全、穩(wěn)定及順利完成工程，采取對(duì)變電站工程建設(shè)的不利影響做出相應(yīng)的防治方法及措施。因?yàn)樽冸娬咀鳛槲覈闻c經(jīng)濟(jì)工程建設(shè)中尤為重要的一環(huán)，其能正常運(yùn)行中能否保證順利，對(duì)我國的安全及穩(wěn)定的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。
5.結(jié)論
綜上所述，城市建設(shè)的不斷發(fā)展，各種各樣的建筑物的興起，變電站給排水系統(tǒng)的水質(zhì)量問題不僅僅影響工程建設(shè)的基礎(chǔ)，還會(huì)影響著工農(nóng)業(yè)的各種設(shè)施，這些都是國家、社會(huì)及城市工程建設(shè)中不可避免的問題。工程建設(shè)中，綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)主要占有極其重要的地位，采用及時(shí)進(jìn)行排水系統(tǒng)的防治方法，來保證我國經(jīng)濟(jì)及工業(yè)的耐久性、安全性、穩(wěn)定性、實(shí)用性、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)合理性。
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【關(guān)鍵詞】市政給排水管網(wǎng)優(yōu)化配置管理
中圖分類號(hào)： TU821.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
本文對(duì)市政供水管網(wǎng)布置和優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析，主要做到充分保證市政給排水管網(wǎng)的正常運(yùn)行和市政建設(shè)發(fā)展需要，優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計(jì)不但可以減少管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用，同時(shí)發(fā)揮了給排水工程的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，從比較大的范圍而言，所謂“優(yōu)化”就是從完成某一任務(wù)的所有可能方案中選出最好的方案。因此，對(duì)各種事物，只要存在不同的解決辦法，就存在優(yōu)化問題。用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計(jì)，一般可節(jié)省投資5％～20％左右。因此，很有必要研究和推廣優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
城市給排水管網(wǎng)是保證城市供水安全和雨污廢水排除的重要基礎(chǔ)設(shè)施。給排水管網(wǎng)的正常運(yùn)行是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中占有重要比重，所以對(duì)于市政的給排水官網(wǎng)不知問題也不例外。因此，在保證管網(wǎng)正常運(yùn)用和市民生活的同時(shí)應(yīng)進(jìn)一步減少管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用。在給排水工程方案比較中，要主要考慮非數(shù)量化社會(huì)效益的因素，節(jié)約水泥鋼材、節(jié)約勞動(dòng)力以及合理利用國家資源和原有設(shè)備的利用。
目前，我國的城市基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展迅速，給排水系統(tǒng)在快速建立和完善，給排水管網(wǎng)在迅速延伸，而市政的給排水設(shè)施的安全、可靠、完善是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有力保證。在進(jìn)行城市給排水設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)各個(gè)工程的復(fù)雜性、特殊性、具體情況具體分析，在保證安全可靠、合理的前提下提倡選擇更經(jīng)濟(jì)的給排水方案。特別是在城市新區(qū)的建立、舊城區(qū)的改擴(kuò)建過程中、城市道路的修建，越來越多地涉及到給排水管網(wǎng)的科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)問題。在管網(wǎng)設(shè)計(jì)中抓住主要矛盾，克服設(shè)計(jì)缺陷，結(jié)合實(shí)際情況，主動(dòng)適應(yīng)城市建設(shè)發(fā)展需要，優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計(jì)，發(fā)揮給排水工程的最大經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。所以對(duì)于市政給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置及管理都要重視。
一般來說，許多城市的供水管網(wǎng)建設(shè)都滯后于城市水廠建設(shè)，存在管徑過小、布局凌亂、管網(wǎng)老化、管材較差等諸多問題，從而造成管道漏損嚴(yán)重，用戶的供水壓力和供水安全得不到保證。
一般在定線所用圖至少是本市最近的實(shí)測(cè)1：500地形圖，并且有必要時(shí)通過現(xiàn)場(chǎng)的踏勘來確定或修正。如果是改造工程，注意最理想的管位是和老管道的凈距1．5m。在實(shí)際操作中，有些管道之間影響比較小，凈距可酌情減少。如規(guī)范中規(guī)定熱力管與給水管的水平凈距為1．5m，而如今管材的質(zhì)量提高后，根據(jù)實(shí)際情況也可以酌情減少兩管道水平凈距，而并不影響管道正常運(yùn)行。設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)管道基礎(chǔ)、預(yù)留預(yù)埋、管徑、標(biāo)高等的標(biāo)注和說明，給出盡可能多的標(biāo)準(zhǔn)圖或詳圖，以避免不必要的損失。在豎向設(shè)計(jì)時(shí)，要按照以下原則進(jìn)行合理布置，保證管線在荷載作用下不被壓壞；在天氣寒冷地區(qū)或是冬季，要保證管道介質(zhì)不凍結(jié)，滿足豎向規(guī)劃要求，按照規(guī)范要求布置各個(gè)管線之間的垂直間距。值得注意的是，各個(gè)管材對(duì)壓力的承受力是不一樣的，設(shè)計(jì)最小覆土要根據(jù)所選擇的管材實(shí)際情況而定。 當(dāng)工程管線豎向之間發(fā)生矛盾時(shí)應(yīng)遵行如下原則：支管避讓干管：可彎曲管避讓不可彎曲管；規(guī)劃管線讓現(xiàn)狀管線；壓力管避讓重力管；管徑小的管線避讓管徑大的管線。在設(shè)計(jì)過程中，這些原則也不是固定的，主要是根據(jù)實(shí)際情況而定，盡量減少不必要的損失和麻煩。在住宅區(qū)給水設(shè)計(jì)應(yīng)注意：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)充分結(jié)合物業(yè)管理需要；設(shè)計(jì)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厥┕に降囊蛩兀哼\(yùn)用新產(chǎn)品應(yīng)慎重，要深入了解其原理性能，掌握其優(yōu)缺點(diǎn)，明確安裝使用的注意事項(xiàng)等；注意其它專業(yè)對(duì)給排水設(shè)計(jì)的要求，如建筑構(gòu)造、結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)管徑、標(biāo)高的限制。
接下來時(shí)市政給排水管網(wǎng)的優(yōu)化問題。 給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)是在已定線下尋求管徑與水力參數(shù)的最優(yōu)化組合的解。在已定管線中，合理分配管網(wǎng)流量，采用優(yōu)化算法，優(yōu)化管道設(shè)計(jì)管徑，根據(jù)城市地形特點(diǎn)，優(yōu)化組合和分布供水區(qū)域，采用不同壓力范圍供水，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用最低。目前在給排水中常用的優(yōu)化算法有如下幾類：純屬規(guī)劃法、非線性規(guī)劃法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法和遺傳算法。 一般在解決中小型管道系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，可以選擇遺傳算法求得最優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。綜合地運(yùn)用直接式管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)和無負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備，當(dāng)市政供水管網(wǎng)水量充分，供水壓力相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，可采用無負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備。用水非常集中、瞬時(shí)用水量過大的地方，則應(yīng)使用直接式管網(wǎng)疊壓供水，以減少峰值流量對(duì)管網(wǎng)造成的影響，保證無負(fù)壓設(shè)備的正常工作。
給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)是在已定線下尋求管徑與水力參數(shù)的最優(yōu)化組合的解，目標(biāo)是降低管網(wǎng)年費(fèi)用折算值。城市輸配水系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)、改建或擴(kuò)建、運(yùn)行，對(duì)于節(jié)約投資、節(jié)省電能，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。目前，輸配水系統(tǒng)的合理改造、改建和調(diào)度、運(yùn)行，以及它對(duì)降低成本、節(jié)省節(jié)能的顯著經(jīng)濟(jì)效益，越來越受到重視。對(duì)給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是，在已定的管網(wǎng)中，合理分配管網(wǎng)流量，或在分配流量的管網(wǎng)基礎(chǔ)上，采用優(yōu)化算法，優(yōu)化管網(wǎng)(道)設(shè)計(jì)管徑(尺寸)，或根據(jù)城市地形特點(diǎn)，優(yōu)化組合和分布供水區(qū)域，采用不同壓力范圍供水，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用(動(dòng)力費(fèi)用)最低。在已有管網(wǎng)中進(jìn)行合理調(diào)度，在滿足用戶用水量的基礎(chǔ)上使供水壓力滿足較小服務(wù)水頭，并使運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到較低。
排水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要可分為排水管網(wǎng)的平面布置與已定線下管網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化。目前，排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是后者，排水管網(wǎng)系統(tǒng)已定線下的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是解決管徑和埋深(坡度)以及不同管段間的設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化問題。對(duì)于某一設(shè)計(jì)管段，當(dāng)流量確定后，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求的管徑與其他水力參數(shù)有多種組合，但總存在一組管徑和其他水力參數(shù)的組合，使其投資最小。對(duì)于由若干根管段組成的排水管網(wǎng)系統(tǒng)，上游管段的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果將直接影響到下游管段的設(shè)計(jì)參數(shù)，這就說明系統(tǒng)中每根管段設(shè)計(jì)最優(yōu)的組合，并不能保證整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最優(yōu)。因此，為了使整個(gè)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)最優(yōu)，就必須以整個(gè)排水系統(tǒng)為整體，從全局出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，雖然排水管網(wǎng)計(jì)算采用的水力計(jì)算公示很簡單，但是由于管徑的可選擇尺寸不是連續(xù)變化的，不能任意選擇管徑；同時(shí)最大充滿度的限制與管徑大小有關(guān)，關(guān)于最小設(shè)計(jì)流速、流速變化(隨設(shè)計(jì)流量增加而增大)及其與管徑之間關(guān)系的約束條件等都很復(fù)雜，也不能用數(shù)學(xué)公示來描述。因此，很難建立一個(gè)完整的求解最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型來用間接化法求解。用直接優(yōu)化法來解決這些問題，具有直接、直觀和容易驗(yàn)證等特點(diǎn)。
結(jié)語：綜上所述，隨科研人員在這一領(lǐng)域的不懈努力以及計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算的方法越來越豐富，涉及的問題的也越來越深入。具體地說，如何對(duì)復(fù)雜的給排水管網(wǎng)在多種情況下，考慮管網(wǎng)的可靠性情況下，利用原有的各種不同的方法，或者采用遺傳算法之類的新方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使結(jié)果更接近城市供水管網(wǎng)的工程實(shí)際，并進(jìn)一步開發(fā)相應(yīng)的軟件，是值得關(guān)注和研究的課題。所以對(duì)市政給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置及管理問題需要重視。
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關(guān)鍵詞：市政；給排水管線；設(shè)計(jì)
結(jié)合不同城市的具體情況，從多方面進(jìn)行給排水管線設(shè)計(jì)，嚴(yán)格把關(guān)各個(gè)環(huán)節(jié)，科學(xué)、合理地進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，確保市政給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，滿足現(xiàn)代化城市發(fā)展需求。
1 市政給排水管線設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
目前，隨著城市人口數(shù)量大幅度上漲，對(duì)于水資源的需求也越來越多，很多城市的給排水管線規(guī)模不斷擴(kuò)大，但是卻出現(xiàn)很多問題，特別是給排水管線和其它市政管線之間出現(xiàn)交叉、重疊等情況，不僅影響了給排水系統(tǒng)的安全、正常運(yùn)行，而且增加了施工設(shè)計(jì)難度，并且很多城市忽視給排水管線的管理維護(hù)，不重視地下設(shè)施的定期檢查和維護(hù)，造成一些給排水管線出現(xiàn)銹蝕、破損等情況，發(fā)生滲水、漏水問題，造成水資源的浪費(fèi)。同時(shí)，大多數(shù)城市的雨洪設(shè)施發(fā)展比較緩慢，缺少健全的雨洪資源利用設(shè)備，排水管網(wǎng)無法承受較大的雨水量，一旦短時(shí)間內(nèi)降雨量較大，排水系統(tǒng)無法及時(shí)、快速地將雨水排出，就會(huì)造成城市內(nèi)澇，給人們的生活和交通出行帶來極大不便，并且一些城市仍然采用雨污合流模式，大量雨水和城市污水一起排放，浪費(fèi)了大量的雨水資源，不利于現(xiàn)代化城市的可持續(xù)發(fā)展。
2 市政給排水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)策略
2.1 防洪排澇設(shè)計(jì)
防洪排澇是市政給排水管線設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意兩方面內(nèi)容：內(nèi)洪和外洪，針對(duì)外洪要做好防控，針對(duì)內(nèi)洪應(yīng)做好排蓄，如修建防洪堤、水庫等，強(qiáng)化人們對(duì)于防洪排澇的認(rèn)識(shí)，做好城市的防外洪和排內(nèi)澇規(guī)劃設(shè)計(jì)，采取科學(xué)、有效的排洪措施，采用地面抬高、設(shè)置滯洪區(qū)和雨水泵，山區(qū)城市在地形地勢(shì)方面有一定優(yōu)勢(shì)，內(nèi)洪消長速度較快，最好采用地面抬高方案，盡量避免設(shè)置水泵站，還可在合適位置布置抽排設(shè)施。同時(shí)，結(jié)合排洪標(biāo)準(zhǔn)和排水標(biāo)準(zhǔn)，城市排水的目的在于解決短時(shí)間內(nèi)城市小匯流暴雨排水，暴雨控制時(shí)段為5min～120min，根據(jù)年超大值法，科學(xué)選擇暴雨樣本。由于排洪過程中匯水面積往往較大，這時(shí)刻利用暴雨推力公式，參考重現(xiàn)期降雨量，結(jié)合城市排洪流域?qū)嶋H面積，確定排洪防洪重現(xiàn)期，排洪匯水面積和重現(xiàn)期選擇標(biāo)準(zhǔn)成正比關(guān)系。
2.2 管道連接和流速設(shè)計(jì)
若住宅小區(qū)的具體規(guī)劃設(shè)計(jì)還沒有確定，污水管道規(guī)劃布置時(shí)，無法確定各個(gè)排水點(diǎn)位置，實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，每間隔一段距離接出連接管，確保干管和支管有效、科學(xué)地銜接，根據(jù)具體的使用要求，確定合理的連接管間隔距離，避免市政其它管線和連接管發(fā)生矛盾或者沖突，合理調(diào)節(jié)跌水井，增大局部斷面，優(yōu)化排水管線設(shè)計(jì)，避免減少過水?dāng)嗝妫瑸榱舜_保良好的排水效果，可采用倒吸虹管。同時(shí)，污水管道最小流速不能低于0.6m/s，根據(jù)污水管道設(shè)計(jì)要求，污水管段流速過慢，應(yīng)優(yōu)化污水管道設(shè)計(jì)坡度，選擇合適直徑的污水管道，并采取科學(xué)、有效的清淤、防淤措施。
2.3 污水設(shè)計(jì)處理
在處理城市污水時(shí)，可采用集中和分散相結(jié)合的處理方法，當(dāng)前很多城市處理污水考慮到污水廠對(duì)于污水的處理效率和質(zhì)量較高，運(yùn)營成本較低，所以主要采用集中處理方法，然而隨著現(xiàn)代化城市的快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，這種集中處理污水的辦法已經(jīng)無法滿足城市發(fā)展需求，各種缺點(diǎn)和問題越來越突出，例如，不能就近對(duì)部分中水進(jìn)行利用，下游區(qū)域必須采用直徑較大的管網(wǎng)，這使得管網(wǎng)投資成本較高，在日常運(yùn)營中，各區(qū)域有很多提升泵站，能耗較大。為了更好地解決這些問題，城市污水廠修建時(shí)刻采用BOT形式，這種模式可分散處理城市各個(gè)區(qū)域的污水，極大地降低污水處理成本，并且在未來發(fā)展過程中，城市污水處理應(yīng)推廣集中處理和分散處理相結(jié)合的方式，不斷提高污水處理水平。
2.4 給水管網(wǎng)優(yōu)化
給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，基于確定的線下，使用管徑和水力參數(shù)的最佳組合解，合理分配給水管網(wǎng)流量，采用優(yōu)化算法，優(yōu)化給水管道設(shè)計(jì)管徑，結(jié)合城市規(guī)劃設(shè)計(jì)情況，科學(xué)管理供水區(qū)域，為了降低給水系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用，在不同壓力范圍對(duì)不同區(qū)域供水，采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、遺傳算法、純屬規(guī)劃法、非線性規(guī)劃法優(yōu)化給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。城市給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意優(yōu)化水資源配置，科學(xué)預(yù)測(cè)當(dāng)?shù)氐男杷浚C合考慮畜牧業(yè)、漁業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)、城市和村鎮(zhèn)生活等方面的用水，還要結(jié)合江河流域的生態(tài)流量。對(duì)于工業(yè)用水量的預(yù)測(cè)，采用用地指標(biāo)法和工業(yè)產(chǎn)值法，科學(xué)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，由于信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)行業(yè)的設(shè)備更新越來越快，通過使用這些方法，嚴(yán)格控制工業(yè)用水量預(yù)測(cè)結(jié)果偏差，提高區(qū)域供水質(zhì)量，改良水質(zhì)，控制地下水量的開采和開發(fā)，置換水源，實(shí)現(xiàn)集約化的供水管理，提高環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
2.5 給水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)
城市給水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)做好以下幾個(gè)方面：其一，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要在給水管線設(shè)計(jì)圖中明確標(biāo)注標(biāo)高、預(yù)埋預(yù)留、管道基礎(chǔ)、管徑等內(nèi)容，提供詳細(xì)、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)圖，豎向設(shè)計(jì)中，應(yīng)確保在外部荷載影響下管線仍然保持完整，避免發(fā)生損壞，在寒冷冬季應(yīng)防止給水管道發(fā)生凍結(jié)，結(jié)合不同管材的壓力承受能力，確定最小覆土；其二，使用1：500地形圖對(duì)給排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)地形圖定線，實(shí)際操作過程中，降低給水管道的凈距離，例如，熱水管和給水管之間應(yīng)保持1.5m以上的水平距離，若采用優(yōu)質(zhì)的管材，可適當(dāng)縮短兩根管道之間的水平距離；其三，住宅小區(qū)的給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合小區(qū)物業(yè)的管理要求，結(jié)合實(shí)際的施工水平，深入了解供水產(chǎn)品的原理和性能，明確標(biāo)注各種注意事項(xiàng)；其四，當(dāng)城市給排水管線在豎向出現(xiàn)矛盾，主干管應(yīng)避開支管，嚴(yán)禁將管線彎曲，重力管應(yīng)避開壓力管，直徑較大的管線應(yīng)避開直徑小的管線，結(jié)合城市給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)要求，具體情況具體分析；其五，優(yōu)化管材和接口設(shè)計(jì)，盡量采用柔性管材，消防管和給水管最好選擇HDPE管，排水管選擇UPVC管，所有管材都設(shè)置柔性接口，使用多個(gè)短管連接管道接口和檢查井，然后再按照給排水設(shè)計(jì)要求，優(yōu)化給排水管線設(shè)計(jì)。
3 結(jié)語
目前，大多數(shù)城市的給排水管線設(shè)計(jì)對(duì)于當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況了解不全面、給排水系統(tǒng)管網(wǎng)布置不合理、規(guī)劃設(shè)計(jì)不科學(xué)，為了推動(dòng)現(xiàn)代化城市的不斷發(fā)展，應(yīng)詳細(xì)了解當(dāng)前城市給排水管線存在的各種問題，應(yīng)特別注意市政給排水管線設(shè)計(jì)，結(jié)合城市實(shí)際的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求，具體情況具體問題，科學(xué)預(yù)測(cè)給排水管線設(shè)計(jì)存在的問題，不斷提高市政給排水管線設(shè)計(jì)水平。
參考文獻(xiàn)
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1．1建筑給水排水的特點(diǎn)
與低層建筑相比，高層建筑發(fā)生火災(zāi)的概率更大［2］。這是因?yàn)闃菍釉礁撸渲写嬖诘闹瘘c(diǎn)越多，而若發(fā)生火災(zāi)后，高層建筑中的火焰會(huì)迅速蔓延，若沒有及時(shí)進(jìn)行滅火，將直接威脅到高層住戶的人身與財(cái)產(chǎn)安全。近年來，我國出現(xiàn)越來越多的高層建筑，而高層建筑對(duì)建筑給水排水施工也有很高的技術(shù)要求。這樣在進(jìn)行建筑給水排水施工時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范操作，嚴(yán)格控制施工進(jìn)度，并需要制定必要的技術(shù)規(guī)范。同時(shí)合理選擇防火材料，并根據(jù)需要合理設(shè)計(jì)逃生通道［3］。高層建筑的給水排水量相比低層建筑更大，這就需要更大的壓力，一般可以通過設(shè)立單立管系統(tǒng)來提高供水壓力。而在選擇管材時(shí)，首先需要保障管道接口有較好的柔性，其次就是需要了解材料的機(jī)械強(qiáng)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
1．2建筑給水排水設(shè)計(jì)時(shí)需注意的問題
在設(shè)計(jì)建筑給水排水系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員首先需要做好各方面的協(xié)調(diào)工作。例如，在設(shè)計(jì)衛(wèi)生技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該向建筑人員講解具體的施工要求，并讓他們掌握必要的施工技能。而在設(shè)計(jì)室內(nèi)排水時(shí)，應(yīng)該根據(jù)排水設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)列出排水設(shè)備的具體應(yīng)用流程。我國城市化建設(shè)的推進(jìn)與建筑行業(yè)的發(fā)展，也帶動(dòng)了建筑給水排水設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的提高，出現(xiàn)了智能化的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，并且對(duì)于高層建筑防火的設(shè)計(jì)要求更為嚴(yán)格。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該保障每個(gè)環(huán)節(jié)的銜接性，保障設(shè)計(jì)出健全的給水排水系統(tǒng)，并且重視防火部分的設(shè)計(jì)，例如可以根據(jù)需要設(shè)置防火套管等。此外，設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該根據(jù)住戶的需求，設(shè)計(jì)好室內(nèi)衛(wèi)生間與陽臺(tái)的地漏，以保障排水系統(tǒng)的嚴(yán)密性。
2建筑給水排水的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施探究
城市建筑具有人員集中、給排水量大以及規(guī)模較大等特點(diǎn)，這就需要在給水排水設(shè)計(jì)時(shí)注重可行性并提高安全性。要想避免并解決建筑給水排水設(shè)計(jì)中存在的問題，就需要進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以為后續(xù)使用的可靠性提供保障。
2．1確定合理的管徑和流速
在設(shè)計(jì)給水排水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該充分考慮工程造價(jià)，保障所選的給排水管道經(jīng)濟(jì)合理［4］。給排水管道的管徑與流速有直接關(guān)系，在流量相同的同一個(gè)工程中若設(shè)計(jì)的流速越大，則所需的管徑越小，而相應(yīng)的工程造價(jià)也更低。但是過大的流速很容易導(dǎo)致管道受損，并消耗更多的電能，這樣也將相應(yīng)增加成本。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)需求與自身經(jīng)驗(yàn)，合理確定給排水的管徑與流速，避免對(duì)系統(tǒng)管理與工程造價(jià)帶來較大的影響。具體設(shè)計(jì)方法為結(jié)合系統(tǒng)的材料費(fèi)用、運(yùn)行與施工費(fèi)用等，然后根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算出每種管徑相對(duì)應(yīng)的流速。由于每個(gè)城市的給排水管道材料費(fèi)用、建設(shè)費(fèi)用、試壓情況以及運(yùn)行費(fèi)用等存在差異，因此所確定的流速也不盡相同。
2．2改善給排水中的細(xì)節(jié)問題
在設(shè)計(jì)建筑給水排水系統(tǒng)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到噪聲處理、飲用水衛(wèi)生等方面的問題，要想切實(shí)解決這些細(xì)節(jié)問題，具體方法包括以下幾點(diǎn)。(1)處理管道噪聲。當(dāng)前很多高層建筑住戶均會(huì)選擇雙衛(wèi)，而這就迫切需要設(shè)計(jì)人員通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，做好管道噪聲處理工作。一般來講，可以選擇DN25這種材質(zhì)的分戶水管，以避免管道末端出現(xiàn)噪聲。(2)選擇優(yōu)質(zhì)的給水管道，替換傳統(tǒng)使用壽面短的鍍鋅管［5］。塑料管與金屬管道相比重量更輕，且具有很強(qiáng)的抗壓力，且使用方便，因此可以選擇多使用塑料管。(3)給排水管道的安裝分為明裝與暗裝兩種，采用暗裝的方式可以讓室內(nèi)更加美觀，并避免管道外露時(shí)受到破壞。而明裝的優(yōu)勢(shì)為安裝與維修方便，且成本較低。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)住戶的不同需求合理設(shè)計(jì)安裝方式，并且在敷設(shè)完畢給排水管道后，在相應(yīng)的支管處做好標(biāo)記，避免住戶裝修時(shí)不小心損壞管道。(4)飲用水供給是給排水系統(tǒng)的重要職能之一，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意做好飲用水的衛(wèi)生防護(hù)工作。對(duì)于飲用水池的溢流管等應(yīng)該制定必要的防護(hù)措施，避免昆蟲等爬入，在管道接縫處使用軟質(zhì)泡沫材料填充，并利用合適的隔斷方式避免臟污溢入水池中。
2．3根據(jù)需要設(shè)置控制閥門
設(shè)計(jì)人員對(duì)給水排水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的一個(gè)重要步驟，就是在建筑底層設(shè)置控制閥門，進(jìn)一步提升整體給排水能力。常規(guī)的設(shè)計(jì)方法是設(shè)計(jì)者會(huì)在每個(gè)排水管道末端設(shè)置單獨(dú)的閥門，這樣不僅操作簡便，發(fā)生異常時(shí)只需要切斷相應(yīng)的閥門，就可以控制給排水的正常運(yùn)行。這種方法雖然使用范圍較廣，但是在遇到連續(xù)陰雨天氣時(shí)，設(shè)置這樣的閥門很難及時(shí)排除建筑內(nèi)的積水。要避免這一情況，設(shè)計(jì)人員可以在建筑底層設(shè)置控制閥門，改變單獨(dú)在排水管末端設(shè)計(jì)閥門的方式。這樣一個(gè)閥門可以對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行控制，提高了建筑的整體給排水功能［6］。這種閥門設(shè)置的方式由于使用方便，且能夠提高技術(shù)人員的工作效率，因此得到了很多小區(qū)居民的認(rèn)可，且應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。在遇到連續(xù)陰雨或下雪天時(shí)，由于建筑物內(nèi)管道堵塞或積水過多等問題，導(dǎo)致積水無法排出的情況，這時(shí)候可以及時(shí)利用底層的控制閥門，以避免由于污水無法排出對(duì)建筑物的影響，并有效保障了建筑物內(nèi)的環(huán)境。此外，這種方式減少了閥門的數(shù)量，技術(shù)人員只需要在底層操作就可以控制系統(tǒng)的整體運(yùn)行，避免了對(duì)住戶的干擾。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞：污水網(wǎng)管，排水管道，系統(tǒng)優(yōu)化
1.對(duì)污水管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化的意義
污水管網(wǎng)就是由污水管道，污水檢查井等組成的管網(wǎng)系統(tǒng)，其基本任務(wù)就是及時(shí)、安全、通暢地收集、輸送污水到污水處理設(shè)施，避免環(huán)境受到污染，保障人民的健康和正常生活，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
完善的污水管網(wǎng)系統(tǒng)是一個(gè)城市現(xiàn)代化的標(biāo)志。我國多數(shù)城市污水管道沒有形成完善的系統(tǒng)，有的利用街道，河道排水，有的污水隨意排放，影響環(huán)境衛(wèi)生。有的雖有管道，但排水能力低，極不適應(yīng)日益發(fā)展的城市建設(shè)，對(duì)人民的生活、生產(chǎn)帶來很大的影響。
近幾年來。論文參考網(wǎng)。我國在城市基礎(chǔ)建設(shè)方面投入了巨大的物力和財(cái)力，我國大多城市的污水管網(wǎng)系統(tǒng)也得以提升和改善，但是，與發(fā)達(dá)國家相比，仍有很大的差距。因此，大力進(jìn)行污水管網(wǎng)建設(shè)，形成完善、通暢的污水管網(wǎng)系統(tǒng)，可大大提高一個(gè)城市的人居環(huán)境和城市文明，加快城市發(fā)展，縮小我國和發(fā)達(dá)國家的差距。
2.污水管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化的方法
就管線平面布置已定情況下的污水管網(wǎng)各個(gè)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要有以下幾種方法：
2.1線性規(guī)劃法
線性規(guī)劃法是優(yōu)化技術(shù)中最常用的一種方法。它對(duì)于污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算模型中的約束條件和目標(biāo)函數(shù)的非線性，分別用它們的一級(jí)泰勒展開式代替，將之化為線性規(guī)劃問題，用線性規(guī)劃的解作為問題的近似解，反復(fù)迭代，使迭代點(diǎn)序列逼近非線性規(guī)劃的最優(yōu)解。它的缺點(diǎn)是把管徑當(dāng)作連續(xù)變量來處理，存在計(jì)算管徑與市售規(guī)格管徑相矛盾的問題。把非線性函樹轉(zhuǎn)為線性函數(shù)，前期準(zhǔn)備工作量大，且難以保證結(jié)果的計(jì)算精度。
混合整數(shù)規(guī)劃法，作為線性規(guī)劃法發(fā)展形式，克服了線性規(guī)劃的部分缺點(diǎn)，可以解出離散的標(biāo)準(zhǔn)管徑，但由于整形變量過多，往往難以求解，從而應(yīng)用受到限制。
2.2非線性規(guī)劃法
非線性規(guī)劃法是為了適應(yīng)排水管道系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算模型中目標(biāo)函數(shù)和約束條件的非線性特征而提出來的。它可以優(yōu)化選擇排水管道的直徑和埋深，以及中途泵站的位置。其假定管徑是離散的，易于對(duì)目標(biāo)函數(shù)和約束條件進(jìn)行敏感性分析。但是該方法極大地限制了目標(biāo)函數(shù)和約束條件的形式。論文參考網(wǎng)。
罰函數(shù)離散優(yōu)化法將排水工程的特點(diǎn)與罰函數(shù)離散思想相聯(lián)系，可以排除不合理的設(shè)計(jì)方案，以管系末端管底標(biāo)高為全局控制因素，建立與目標(biāo)函數(shù)的可行解對(duì)應(yīng)關(guān)系，并通過同時(shí)進(jìn)行整體控制與局部控制的水力計(jì)算方法，遍歷目標(biāo)函數(shù)的可行解及局部最優(yōu)解，從而得到管系的全局最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。該方法由于對(duì)管道系統(tǒng)的各種可行解進(jìn)行遍歷，在解決大型管網(wǎng)問題時(shí)，必然存在運(yùn)行時(shí)間長和內(nèi)存占用量大的缺點(diǎn)。
2.3直接優(yōu)化法
直接優(yōu)化法是根據(jù)排水管道系統(tǒng)性能指標(biāo)的變化，通過直接對(duì)各種方案或可調(diào)參數(shù)的選擇、計(jì)算和比較，來得到最優(yōu)解或滿意解，它具有直接、直觀和容易驗(yàn)證的優(yōu)點(diǎn)。直接優(yōu)化法主要包括電子表格法和兩相優(yōu)化法。電子表格法是利用“電子表格”統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的功能進(jìn)行管網(wǎng)優(yōu)化的。它提供了一種啟發(fā)式費(fèi)用估算方法，利用這種方法，用戶可尋找最小費(fèi)用的設(shè)計(jì)。它并不涉及太復(fù)雜的算法，在動(dòng)態(tài)規(guī)劃中的許多簡化假設(shè)顯得不太必要。能夠得出比動(dòng)態(tài)規(guī)劃法要好的結(jié)果，并能更加符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。
一般在直接優(yōu)化算法中，注重設(shè)計(jì)人員對(duì)管網(wǎng)計(jì)算的宏觀控制和局部干預(yù)，所設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案將因人而異，所求結(jié)果一般是滿意解而不一定是最優(yōu)解。
3.污水管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化的程序
在實(shí)際工作中常用數(shù)值方法來解決給水排水系統(tǒng)優(yōu)化問題，一般需經(jīng)過下列程序，其基本內(nèi)容是：
3.1構(gòu)成問題
大多數(shù)給排水工程的實(shí)際問題，包含著很多復(fù)雜的因素，往往是一個(gè)多變量、多目標(biāo)、多層次的復(fù)雜系統(tǒng)。如何把一個(gè)實(shí)際的給排水系統(tǒng)，科學(xué)地簡化為一個(gè)能反映其關(guān)鍵要素及其基本特征，又便于進(jìn)行定量表達(dá)和模擬優(yōu)化的替代系統(tǒng)，這是優(yōu)化過程首要和關(guān)鍵的一步，它將在很大程度上影響優(yōu)化結(jié)果的合理性。構(gòu)成問題的過程，也可稱為“系統(tǒng)的概念化”，簡稱“系統(tǒng)化”。
3.2確定目標(biāo)
目標(biāo)的確定是給排水工程系統(tǒng)化的重要內(nèi)容，也是系統(tǒng)優(yōu)化的評(píng)價(jià)依據(jù)。主要是探明該系統(tǒng)所涉及的各種目標(biāo)和綜合目標(biāo)：識(shí)別各目標(biāo)的重要性。并表達(dá)其中值得追求目標(biāo)的屬性指標(biāo)：建立目標(biāo)隨基本變量(或所考慮的關(guān)鍵因素)變化的函數(shù)關(guān)系。
最常遇到的給排水優(yōu)化問題，是在給定的技術(shù)與社會(huì)條件下，尋求系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性最佳時(shí)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行方案、總費(fèi)用現(xiàn)值等。
3.3建立數(shù)學(xué)模型
在上述階段工作的基礎(chǔ)上，建立定量表達(dá)給排水系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型是設(shè)計(jì)問題抽象化了的數(shù)學(xué)形式的表現(xiàn)，它反映了設(shè)計(jì)問題中各主要因素間內(nèi)在聯(lián)系的一種數(shù)學(xué)關(guān)系。數(shù)學(xué)模型通常需引入設(shè)計(jì)變量、約束條件和目標(biāo)函數(shù)三個(gè)基本要素。
（1）設(shè)計(jì)變量：通常一個(gè)設(shè)計(jì)方案可以用一組基本參數(shù)的數(shù)值來表示。選取哪些參數(shù)，因各設(shè)計(jì)問題而定。在設(shè)計(jì)時(shí)，有些參數(shù)可以根據(jù)工藝、運(yùn)行和使用要求預(yù)先給定；而另一些則需要在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行選擇，這部分參數(shù)可看做變量，稱為設(shè)計(jì)變量。這種變量是一種相互獨(dú)立的基本參數(shù)。
當(dāng)設(shè)計(jì)變量不是連續(xù)變化時(shí)稱為離散設(shè)計(jì)變量。然而，由于按離散變量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)比較困難，因此，目前的工程優(yōu)化設(shè)計(jì)中大多數(shù)還是按連續(xù)設(shè)計(jì)變量來處理。
（2）約束條件：在設(shè)計(jì)空間中，所有設(shè)計(jì)方案并不是工程實(shí)際都能接受的。因此，在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，必須根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求，對(duì)設(shè)計(jì)變量的取值加以種種的限制。這種限制稱為約束條件(或約束)。設(shè)計(jì)約束一般表達(dá)為設(shè)計(jì)變量的不等式約束函數(shù)和等式約束函數(shù)。
（3）目標(biāo)函數(shù)：設(shè)計(jì)變量選定之后，設(shè)計(jì)所要達(dá)到的指標(biāo)，如經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、效率指標(biāo)等，可以表示成設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，這個(gè)函數(shù)就稱為目標(biāo)函數(shù)，即
在工程優(yōu)化設(shè)計(jì)中，被優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)有兩種表述方式：目標(biāo)函數(shù)的極小化和目標(biāo)函數(shù)的極大化，即或
3.4優(yōu)化模型的求解與檢驗(yàn)
實(shí)際工作中求最優(yōu)解(或滿意解)可能有以下幾種情況：
（1）評(píng)價(jià)目標(biāo)只是一個(gè)定量指標(biāo)(通常是費(fèi)用)，且可變的方案很多又無法簡單一一列舉時(shí)，則要運(yùn)用最優(yōu)化方法求出其最優(yōu)解。
（2）評(píng)價(jià)目標(biāo)只是一個(gè)定量指標(biāo)，而備選的方案不多，則可以較方便地逐一對(duì)備選方案進(jìn)行模擬計(jì)算，并從中擇優(yōu)選定。
（3）評(píng)價(jià)目標(biāo)不只一個(gè)，多種目標(biāo)之間彼此又有矛盾，這時(shí)需要運(yùn)用多目標(biāo)最優(yōu)化方法，通過各目標(biāo)之間的權(quán)衡和協(xié)調(diào)加以優(yōu)選。
最優(yōu)化方法可根據(jù)數(shù)學(xué)模型中的函數(shù)性質(zhì)，選用合適的數(shù)值計(jì)算優(yōu)化法，并作出相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)，然后利用計(jì)算機(jī)的快速分析與計(jì)算，得出最優(yōu)值。
優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的晟優(yōu)解，只是對(duì)所有模型來說為最優(yōu)。而對(duì)現(xiàn)實(shí)問題來說，則還可能是不完全合乎理想。優(yōu)化的實(shí)際目的在于追求“滿意解”而不是“最優(yōu)解”。因此。論文參考網(wǎng)。采用試算法得到一連串的解，并通過靈敏度分析來確定影響求解的關(guān)鍵要素和參數(shù)，以找到一個(gè)較為合乎理想的滿意解。
4.結(jié)束語
污水管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化是給排水工程優(yōu)化的一個(gè)重要分支，近年來，國內(nèi)科研人員在污水管網(wǎng)優(yōu)化方面進(jìn)行了大量的研究工作，得出了不少關(guān)于污水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。本文在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過系統(tǒng)研究污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的理論和方法，以期在實(shí)踐中達(dá)到減小污水管網(wǎng)的埋設(shè)深度，降低工程造價(jià)的目的。
【參考文獻(xiàn)】
[1]郭迎慶,王文標(biāo).直接優(yōu)化法優(yōu)化設(shè)計(jì)城市污水管道系統(tǒng).給水排水.2002,2.
[2]彭永臻等.排水管網(wǎng)計(jì)算程序設(shè)計(jì)的全局優(yōu)化.中國給水排水.1994,4.
關(guān)鍵詞：地鐵工程 給排水 消防
中圖分類號(hào)：TU991 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）09（a）-0030-01
1 地鐵工程消火栓給水體系規(guī)劃設(shè)計(jì)
地鐵工程消火栓規(guī)劃設(shè)計(jì)階段中，應(yīng)針對(duì)其給排水系統(tǒng)特征，遵循科學(xué)設(shè)計(jì)原則。通常來講，地鐵工程生活、工作、消防給水來源多由城市管網(wǎng)體系提供，同時(shí)需要引進(jìn)雙水源。這樣一來對(duì)市區(qū)地鐵工程來講，雖然雙水源可以實(shí)現(xiàn)，而城郊地鐵，則會(huì)基于市政管網(wǎng)的欠缺、不完整，而令雙水源布設(shè)存在困難。因此應(yīng)進(jìn)行消防水池的額外布設(shè)，其具體空間則應(yīng)依據(jù)地鐵站滅火階段中，總體消防用水需求進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，還應(yīng)進(jìn)行加壓泵房的科學(xué)配設(shè)。同民用建筑工程消火栓體系應(yīng)用有所不同，地鐵工程消火栓承擔(dān)的服務(wù)范疇為車站以及鄰近區(qū)域中的消防用水。為符合雙水源標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)實(shí)施體系水壓驗(yàn)證，進(jìn)行該站室給水系統(tǒng)壓力的計(jì)算，倘若無法滿足相關(guān)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)要求，則應(yīng)進(jìn)行必要的加壓處理，并實(shí)施加壓泵房的科學(xué)布設(shè)。基于地鐵工程建設(shè)于地下，具有空間緊張的現(xiàn)實(shí)特征，為此應(yīng)將加壓泵房合理設(shè)置于地鐵車站之中。其內(nèi)部消火栓應(yīng)配備兩臺(tái)主泵、兩臺(tái)穩(wěn)壓增壓裝置、一臺(tái)氣壓罐，不必與民用建筑相同，進(jìn)行消防高位水箱的配設(shè)。同時(shí)對(duì)能夠達(dá)到雙水源標(biāo)準(zhǔn)的地鐵工程，倘若獲取市政給水機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，則無需進(jìn)行消防水池的規(guī)劃布設(shè)。
2 地鐵工程給排水消防系統(tǒng)科學(xué)設(shè)計(jì)
2.1 地鐵工程密閉污水提升裝置應(yīng)用設(shè)計(jì)
密閉污水提升裝置在水泵產(chǎn)品中是一項(xiàng)一體化、引入先進(jìn)技術(shù)的新型設(shè)備，體現(xiàn)了良好的集成性，其涵蓋液位計(jì)量、污水儲(chǔ)備、控制箱、排水裝置與控制閥門等部件，可科學(xué)引入地鐵工程給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，體現(xiàn)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用價(jià)值。實(shí)踐應(yīng)用中，應(yīng)注重密閉污水提升裝置的布設(shè)高度，倘若地鐵工程允許其在80cm之下，那么污水泵房便無需在底板進(jìn)行降板處置，進(jìn)而可有效節(jié)約了土建工程經(jīng)濟(jì)投入。同時(shí)，在北方寒冷地域，應(yīng)進(jìn)行必要的防凍處理，為節(jié)約電能投入，可不進(jìn)行電保溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而應(yīng)用夜間泄水處置模式實(shí)現(xiàn)防凍目標(biāo)。在污水箱實(shí)際容積較排水管道低時(shí)，便會(huì)令泄水處置引發(fā)水泵開啟，進(jìn)而無法令管道實(shí)現(xiàn)泄空。為此，可通過降低污水泵出水的實(shí)際管徑令水容積下降。同時(shí)為避免雜質(zhì)長期附著管壁，形成對(duì)過水流量的不良影響，應(yīng)控制管徑設(shè)計(jì)在DN80以上。為令地鐵工程控制室實(shí)現(xiàn)對(duì)污水泵系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)督與實(shí)時(shí)控制，可令密閉污水提升裝置增設(shè)液位信號(hào)，對(duì)啟停泵與系統(tǒng)低液位狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)信號(hào)警示，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的污水系統(tǒng)監(jiān)控處理。同時(shí)，為避免雜質(zhì)附著于密閉污水提升裝置浮球閥之上，對(duì)信號(hào)反映造成弊端影響，可通過引入投入壓力傳感裝置方式有效解決。
2.2 地鐵廢水、雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
地鐵工程中還應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)廢水系統(tǒng)，可選擇良好的層位進(jìn)行廢水處理泵房以及集水池的科學(xué)布設(shè)。工程結(jié)構(gòu)滲水、沖洗應(yīng)用廢水以及消防排水則通過地漏進(jìn)行集中匯總，并通過排水立管送入地鐵工程排水溝之中，匯集至集水池。集水池容積設(shè)置應(yīng)依據(jù)地鐵工程日常廢水總量與消防用量進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。同時(shí)應(yīng)位于集水池之中布設(shè)潛污泵裝置，做好備用處理，確保工作效率，在消防救援階段中則可同步應(yīng)用。最終總體廢水通過潛污泵可上升到地面，經(jīng)消能處理后流入市政污水體系。雨水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，應(yīng)位于風(fēng)亭以及機(jī)坑下方進(jìn)行集水井科學(xué)配設(shè)，引入淺污排水裝置兩臺(tái)，做好備用安排。同時(shí)應(yīng)依據(jù)相關(guān)工程給排水科學(xué)設(shè)計(jì)要求、操作規(guī)范，對(duì)于集水池的布設(shè)，令其容積大于雨水泵5min出水量，同時(shí)，1h之中，啟動(dòng)水泵頻率應(yīng)按小于六次進(jìn)行計(jì)算。
2.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
地鐵項(xiàng)目是一項(xiàng)龐大、系統(tǒng)的復(fù)雜工程，基于其地下施工特征，導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜性、施工環(huán)境密閉性、工作人員相對(duì)密集，一旦發(fā)生火災(zāi)事故將難于救援，因此，應(yīng)科學(xué)實(shí)施自動(dòng)滅火噴水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
地鐵工程僅包含風(fēng)井、人員疏導(dǎo)入口同地面環(huán)境連接，同時(shí)其內(nèi)部人員流動(dòng)復(fù)雜密集，各個(gè)站臺(tái)公共區(qū)域設(shè)有通行樓梯、電梯等連通部位，倘若引發(fā)了火災(zāi)，則會(huì)令其承受較大的疏散人員壓力，且其空間結(jié)構(gòu)會(huì)加劇火災(zāi)災(zāi)情蔓延，給消防救援工作增加了一定難度，處置不當(dāng)則會(huì)引發(fā)較大的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)與人員傷亡損失。為此，地鐵工程應(yīng)對(duì)火災(zāi)事故做好自救準(zhǔn)備，位于電氣設(shè)備核心裝置位置進(jìn)行滅火體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)不應(yīng)僅僅在地鐵車站站臺(tái)與大廳設(shè)置消火栓體系，應(yīng)引入良好的自主救援消防體系。在滅火救援中，自動(dòng)噴水救援滅火系統(tǒng)體現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì)，可在火災(zāi)發(fā)生時(shí)快速自啟動(dòng)，也可通過報(bào)警體系裝置聯(lián)動(dòng)開啟，而無需現(xiàn)場(chǎng)的人為機(jī)械操作。同時(shí)該自主救援系統(tǒng)體現(xiàn)了敏銳的應(yīng)對(duì)速度，對(duì)于各類功能建筑工程均體現(xiàn)了良好的滅火、控制災(zāi)情效果。實(shí)踐設(shè)計(jì)階段中，應(yīng)依據(jù)相關(guān)規(guī)范科學(xué)布設(shè)，對(duì)于設(shè)備管理區(qū)域，可不進(jìn)行該系統(tǒng)設(shè)計(jì)。對(duì)于密集人流區(qū)域、站廳連接位置，則應(yīng)進(jìn)行自動(dòng)滅火噴水體系的科學(xué)布設(shè)。同時(shí)應(yīng)做好良好清晰的危險(xiǎn)等級(jí)劃分，基于地鐵工程車站的服務(wù)公共區(qū)域內(nèi)，建設(shè)裝飾階段中會(huì)引入一些可燃物材料，因此應(yīng)將其危險(xiǎn)等級(jí)設(shè)置為二類。對(duì)于地下工程應(yīng)科學(xué)引入濕式滅火模式。在明確加壓系統(tǒng)規(guī)劃階段中，倘若市政給排水管網(wǎng)體系壓力無法符合自動(dòng)滅火噴水體系要求，則應(yīng)引入加壓水泵裝置，引入兩臺(tái)主泵、穩(wěn)壓泵以及一臺(tái)氣壓罐，同時(shí)還應(yīng)科學(xué)設(shè)置預(yù)防污染回流的相應(yīng)設(shè)備。消火栓與自動(dòng)滅火噴水體系應(yīng)各自獨(dú)立，倘若應(yīng)用相同消防泵裝置，則應(yīng)位于濕式報(bào)警閥門之前予以分離。管網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃階段中，其體系給水管道以及消火栓給水裝置可應(yīng)用相同的引入管道，前者給水管道與加壓泵吸水體系管道連接，水泵體系出水管道則同噴水自動(dòng)滅火體系管網(wǎng)進(jìn)行相連。同時(shí)噴水管道主體以枝狀模式設(shè)計(jì)，并位于地鐵公共車站與廳層進(jìn)行規(guī)劃。設(shè)置噴頭階段中，對(duì)工程密閉吊頂可引入吊頂形式噴頭，而通透頂端工程則可利用直立噴頭進(jìn)行布設(shè)，同時(shí)無需進(jìn)行集熱罩的規(guī)劃。位于風(fēng)管位置則可引入下垂噴頭。再者應(yīng)核查管網(wǎng)系統(tǒng)中壓力狀況水平，確保其始終處于良好的平衡狀態(tài)。消火栓與自動(dòng)滅火體系應(yīng)進(jìn)行水泵結(jié)合裝置的單獨(dú)布設(shè)，倘若地鐵工程還包括地下停車工程與商場(chǎng)項(xiàng)目，則同樣應(yīng)進(jìn)行良好的自動(dòng)滅火噴水體系設(shè)計(jì)。
3 結(jié)語
總之，基于地鐵工程給排水消防設(shè)計(jì)科學(xué)重要性，依據(jù)工程建設(shè)特征，我們只有制定科學(xué)的實(shí)踐設(shè)計(jì)規(guī)劃策略，做好結(jié)構(gòu)安排、細(xì)化控制，優(yōu)質(zhì)設(shè)計(jì)，才能提升地鐵工程給排水系統(tǒng)、消防體系綜合安全效能，發(fā)揮良好的服務(wù)應(yīng)用價(jià)值，并促進(jìn)地鐵工程建設(shè)的持續(xù)健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：建筑機(jī)電；設(shè)備節(jié)能；遵循的原則；設(shè)計(jì)措施
一、建筑機(jī)電設(shè)備的節(jié)能現(xiàn)狀分析
隨著節(jié)能理念的深入人心，人們對(duì)于建筑節(jié)能的要求越來越嚴(yán)格，節(jié)能型建筑已經(jīng)成為今后發(fā)展的一個(gè)大趨勢(shì)，并且始終貫穿在建筑設(shè)計(jì)、施工以及使用的全過程中。在幾次國際性的能源危機(jī)過后，各國對(duì)于溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響以及礦物能源的不可回復(fù)性有了更深層次的認(rèn)知。但是人們不得不面對(duì)的是日益增長的能源需求，從而使得兩者之間產(chǎn)生了極為復(fù)雜的矛盾關(guān)系，為了有效地解決這一問題，節(jié)能減排、低碳環(huán)保的理念被提出。建筑機(jī)電設(shè)備作為我國能源消耗大戶之一，現(xiàn)已受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。機(jī)電設(shè)備涉及的領(lǐng)域既廣且雜，在一般建筑內(nèi)包括空調(diào)、暖通、給排水、消防等等，智能建筑中的機(jī)電設(shè)備更多。據(jù)有關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，建筑機(jī)電設(shè)備有很大一部分處于滿負(fù)荷狀態(tài)及高限狀態(tài)運(yùn)行，這不僅使能耗有所增大，而且還使運(yùn)行質(zhì)量有所下降，這樣一來難免會(huì)造成末端設(shè)備與管道的承載壓力增高，從而嚴(yán)重影響了設(shè)備與管道的使用壽命。此外，建筑內(nèi)一般采用的都是單相電感性負(fù)荷，由于其功率因數(shù)相對(duì)較低，致使電網(wǎng)中滯后無功功率的比重較大，這不僅嚴(yán)重影響了設(shè)備的使用效率，而且進(jìn)一步增大了設(shè)備能耗。正因如此，對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行節(jié)能已經(jīng)勢(shì)在必行。
二、建筑機(jī)電設(shè)備節(jié)能應(yīng)遵循的原則
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國建筑機(jī)電節(jié)能工程技術(shù)也隨之發(fā)展。面對(duì)世界性能源緊張的問題，只有對(duì)能源進(jìn)行節(jié)約，才可以有效的實(shí)現(xiàn)我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。想要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)建筑機(jī)電設(shè)備節(jié)能就必須在工程設(shè)計(jì)時(shí)遵循以下原則：其一，科學(xué)合理設(shè)計(jì)供配電，以促進(jìn)電能有效利用。通常情況下，建筑機(jī)電設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先考慮的主要是其經(jīng)濟(jì)性和適用性，簡單來講就是設(shè)備必須能夠?yàn)榻ㄖ峁┧璧膭?dòng)力和必要的能源，并且可確保機(jī)電設(shè)備對(duì)控制方式的要求，使其發(fā)揮出最大的功效和作用。同時(shí)機(jī)電設(shè)備安全性也是必須考慮的因素之一，機(jī)電線路之間應(yīng)當(dāng)具備足夠的距離和絕緣強(qiáng)度，還應(yīng)具備相應(yīng)的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定裕度，這樣有利于確保供配電及各個(gè)用電設(shè)備的安全性。此外，還必須有可靠的防雷措施，對(duì)于一些特殊的場(chǎng)合還應(yīng)具有防浪涌及防靜電保護(hù)措施；其二，應(yīng)進(jìn)一步提高機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率，借此來降低電能的直接或間接損耗。如果機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率過低，那么必然會(huì)消耗大量的能源，這與節(jié)能要求嚴(yán)重不符，為此，應(yīng)當(dāng)在滿足建筑物各方面使用功能要求的基礎(chǔ)上，將能源消耗降至最低，盡可能做到以下幾點(diǎn)：優(yōu)選節(jié)能設(shè)備、采取無功補(bǔ)償、降低線損、均衡負(fù)荷，最大限度地提高能源利用效率；其三，優(yōu)選設(shè)計(jì)參數(shù)。在具體設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，若有特殊的用電要求，應(yīng)當(dāng)采取合理的節(jié)能措施，以達(dá)到最佳的節(jié)能效果。
三、建筑機(jī)電設(shè)備節(jié)能減排的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施應(yīng)用
1變壓器節(jié)能
1.1選配變壓器容量。就理論層面而言，為了發(fā)揮變壓器的最大功率，應(yīng)當(dāng)保證平均負(fù)荷率是額定容量的50%～75%。但是，由于變壓器自身功率因素和負(fù)載是變化的，并且有可能存在超載運(yùn)行的情況，所以不能按照最大功率這一原則選配變壓器容量。變壓器容量選擇一定要適當(dāng)，符合實(shí)際情況需求，切忌過大或過小。容量過大會(huì)出現(xiàn)空載現(xiàn)象，增加損耗；容量過小，會(huì)使變壓器負(fù)載過大，增大負(fù)載損耗。
1.2.優(yōu)化選擇變壓器類型。應(yīng)當(dāng)遵循以下兩個(gè)原則優(yōu)化選擇變壓器類型，確定變壓器數(shù)量。①選擇效率高、能耗低的節(jié)能型變壓器，減少空載狀態(tài)下產(chǎn)生的鐵損和漏磁損耗，降低負(fù)載時(shí)在變壓器線圈電阻上產(chǎn)生的損耗；②若在絕大部分負(fù)荷為三級(jí)負(fù)荷的情況下，可選擇一臺(tái)變壓器。若在一、二級(jí)負(fù)荷比重過大，需兩個(gè)電源供電的情況下，應(yīng)選擇兩臺(tái)變壓器。特殊情況下，也可選擇多臺(tái)小容量變壓器。
1.3.提高變壓器功率因數(shù)。用電設(shè)備不僅要消耗有功功率，還要消耗一定的無功功率。所以，應(yīng)在該種設(shè)備系統(tǒng)中裝設(shè)移相電容器，改善負(fù)載功率因數(shù)，降低變壓器線路損耗和銅損耗，達(dá)到抑制無功功率消耗的目的。 （二）空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。商用建筑中空調(diào)系統(tǒng)占據(jù)較大的份額，空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗也是機(jī)電設(shè)備中消耗最重的組成，其能源損耗來自于兩個(gè)方面：即制冷和制熱源的能耗、空調(diào)輔助設(shè)施如風(fēng)機(jī)、水泵等的能耗。對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在：室內(nèi)的溫度參數(shù)是設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，要利用室外的自然風(fēng)力資源，合理調(diào)節(jié)室內(nèi)外的溫度，降低室內(nèi)外的傳熱溫差；要化自然資源為動(dòng)力，減少空調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)力損耗，動(dòng)態(tài)地控制好空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù)指標(biāo)，杜絕熱量的不足與過剩，在排風(fēng)的過程中優(yōu)化熱量的回收功能。
2 照明系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。在建筑機(jī)電設(shè)備的照明系統(tǒng)中，按使用區(qū)域的不同劃分為：公共區(qū)域和室內(nèi)區(qū)域以及泛光照明，為了更好地進(jìn)行建筑機(jī)電設(shè)備的照明優(yōu)化功能，需要進(jìn)行合理優(yōu)化的照明設(shè)計(jì)：自然光線是建筑設(shè)計(jì)中要開發(fā)和利用的資源，需要在機(jī)電設(shè)備使用中加以合理開發(fā)與利用；其次，不同區(qū)域的照明系統(tǒng)也要根據(jù)不同的照明標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)；再次，在不同的區(qū)域也要選用不同的燈具，用高效的光源控制裝置進(jìn)行照明的優(yōu)化與調(diào)節(jié)，如：照明采用低壓LED燈具，手機(jī)充電采用36V低壓充電器等。
3.給排水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。水資源的合理開發(fā)利用具有重大功效，在建筑機(jī)電設(shè)備中的水資源利用中，主要體現(xiàn)在給排水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化方面，由于建筑設(shè)備中采用高位、直接和恒壓的給排水裝置，尤其是在興起的高層建筑設(shè)計(jì)給排水系統(tǒng)中，主要采取以下節(jié)能措施：運(yùn)用新技術(shù)推廣和普及節(jié)水設(shè)備，同時(shí)應(yīng)用高效的變頻水泵，對(duì)水供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化；并且開發(fā)可適用、可控的第二水源，在水資源匱乏的環(huán)境下延續(xù)長遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃。
4.供配電系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)。在建筑的機(jī)電設(shè)備中，其供配電系統(tǒng)要依循簡明而適用的原則，通過環(huán)式、放射式和樹干式的電路設(shè)計(jì)，運(yùn)用科學(xué)系統(tǒng)的供電線路布置，有效實(shí)現(xiàn)安全供電，并杜絕重疊供電的發(fā)生。
四、結(jié)束語
建筑機(jī)電設(shè)備是建筑中的重要設(shè)施，其涵蓋的內(nèi)容、領(lǐng)域非常廣泛，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。為了保證建筑機(jī)電設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化功能，更好地為建筑行業(yè)服務(wù)，就必須對(duì)機(jī)電設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行逐一規(guī)范，通過對(duì)建筑機(jī)電設(shè)備中的空調(diào)系統(tǒng)、變壓器設(shè)計(jì)、電梯系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以節(jié)能減排的環(huán)保理念，實(shí)踐各環(huán)節(jié)的優(yōu)化措施，用切實(shí)可行的優(yōu)化措施貫穿于建筑施工中的每一環(huán)節(jié)，真正實(shí)現(xiàn)全方位的機(jī)電設(shè)備節(jié)能減排工作。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：建筑工程；給排水設(shè)計(jì)；節(jié)能減排
引言：
隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，直接推動(dòng)了我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但在發(fā)展過程中忽略了對(duì)資源的浪費(fèi)，目前我國大力提倡節(jié)能減排，在發(fā)展中減少對(duì)資源的浪費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展。在我國建筑行業(yè)中，由于不重視對(duì)水資源的保護(hù)，水資源的浪費(fèi)已愈加的嚴(yán)重，目前已引起廣泛的關(guān)注。在建筑給排水設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排主要是為了降低水資源的浪費(fèi)，從而能夠提高能源的使用效率。建筑工程中為了提高經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)效益，就要本著節(jié)能減排原則，合理規(guī)劃能源的利用。
1、 建筑給排水中設(shè)計(jì)不合理造成水資源的浪費(fèi)
由于目前我國在建筑給排水設(shè)計(jì)中對(duì)節(jié)能減排工作沒有足夠的重視，在設(shè)計(jì)過程中忽視由于給排水設(shè)計(jì)不合理而造成水資源的浪費(fèi)。其主要表現(xiàn)在排水系統(tǒng)中供水管道內(nèi)以及各處配件的泄露與給水系統(tǒng)中是水系統(tǒng)的超壓，另外在用戶使用過程中使用密封性較差的、陳舊的衛(wèi)生器具從而出現(xiàn)各處發(fā)生滴水、漏水現(xiàn)象也會(huì)造成水資源的浪費(fèi)。由于在給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)中的水滲漏問題不容易被工程人員發(fā)現(xiàn)，因此這就要求在建筑給排水設(shè)計(jì)過程中要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范使用建筑工程中所需的各個(gè)工件，同時(shí)增加用戶對(duì)新型衛(wèi)生器具的使用也可以有效的節(jié)約水資源。
2、 建筑給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排設(shè)計(jì)
2.1 在給水過程中注意控制水壓，減少水資源浪費(fèi)
目前我國的建筑給排水工程中，在給水系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)常發(fā)生的就是水系統(tǒng)的超壓，由于水系統(tǒng)中的壓力超出配件所能承受的范圍之內(nèi)，則會(huì)造成沖壓出流的現(xiàn)象還會(huì)對(duì)水配件造成損壞。因此在建筑給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)該嚴(yán)格按照我國建筑給排水設(shè)計(jì)的規(guī)范，設(shè)定能夠讓水配件正常使用的合適水壓，為了控制單位時(shí)間內(nèi)的水的流量還應(yīng)注意在給水過程中注意設(shè)置減壓閥，同時(shí)合理的減壓措施也會(huì)在一定范圍之內(nèi)起到穩(wěn)定水壓的作用。在排水系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的就是供水管道以及配件等處的滲漏，為了最大限度的避免排水系統(tǒng)中所造成的水資源的浪費(fèi)，這就要求在建筑給排水設(shè)計(jì)中嚴(yán)格按照國家規(guī)范，控制選擇材料以及優(yōu)化施工方案。應(yīng)為供水管道的水滲漏主要是由于材料選擇不合理以及在施工過程中的疏忽，因此為了能夠最大限度的避免排水系統(tǒng)中水資源的滲漏，這就要求在建筑給排水系統(tǒng)施工之前，能夠合理的選擇管道材質(zhì)、改善設(shè)計(jì)的方案。
2.2充分利用新能源
熱水供應(yīng)系統(tǒng)也是在建筑給排水設(shè)計(jì)中需要考慮的重要因素，熱水的供應(yīng)也會(huì)防治水資源的無效浪費(fèi)，在熱水的供應(yīng)過程中，由于要經(jīng)過長距離的運(yùn)輸而會(huì)導(dǎo)致熱能的浪費(fèi)，因此在輸送熱水的過程中應(yīng)注意對(duì)熱水采取保溫措施，最大限度的降低能量的浪費(fèi)。除了降低熱水的能量消耗外，還可以開發(fā)新的能源應(yīng)用于熱水供應(yīng)系統(tǒng)，而太陽能作為一種取之不盡用之不竭的資源，能夠直接吸收太陽能為自身加熱無疑是最好的選擇，同時(shí)還直接符合了國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。利用太陽能的主要優(yōu)點(diǎn)便是不受環(huán)境的影響，同時(shí)使用效率高，吸收方便并且可以全年使用，因此在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中越來越廣泛的使用太陽能資源。在對(duì)太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)注意集熱器的抗凍抗熱性能以及承壓能力，在寒冷地區(qū)，由于太陽照射熱度達(dá)不到所需溫度，還需要采取一些方式進(jìn)行輔助加熱。
2.3 提高水資源的使用率
水資源的重復(fù)利用、提高水資源的使用率可以有效地減少水資源的浪費(fèi)，因此在建筑給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)注意對(duì)一些生活用水以及雨水的利用。對(duì)建筑中的污水和生活用水進(jìn)行處理然后實(shí)現(xiàn)對(duì)其的再使用，同時(shí)注意雨水資源的蓄存，既可以提高水資源的使用率，緩解水資源不足所帶來的壓力，還可以對(duì)防治水污染起到一定的效果，起到保護(hù)環(huán)境的重要作用，從而實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。
3、 防治二次供水污染的設(shè)計(jì)
由于我國人口較多，因此在城市建筑過程中往往會(huì)建造一些較高的樓層，為了保證上面樓層的供水水壓，很多建筑給排水設(shè)計(jì)中都會(huì)增加二次供水設(shè)計(jì)。由于二次供水設(shè)計(jì)中的一些設(shè)備會(huì)增加供水資源的污染，這就要求建筑給排水設(shè)計(jì)過程中優(yōu)化設(shè)計(jì)供水方案，盡可能的減少中間供水環(huán)節(jié)。
在我國很多城市建筑都會(huì)建立水箱來實(shí)現(xiàn)二次供水的設(shè)計(jì)，由于水箱大多數(shù)是由鋼筋混凝土堆砌或者是鋼板水箱，因此其產(chǎn)生微生物、細(xì)菌或鋼材的生銹極易造成水箱中的水污染，同時(shí)水在水箱中若存在過長的時(shí)間其水質(zhì)會(huì)發(fā)生惡化，為了降低水箱中的水污染就要注意對(duì)水進(jìn)行規(guī)定的消毒。為了保證整個(gè)建筑的用戶都能夠供應(yīng)倒水，就需要利用一些管材的輸送，由于自來水中的水質(zhì)有腐蝕傾向，因此極易造成管材的生銹、腐蝕，為了保證生活用水在輸送過程中不被污染，就要求在建筑給排水設(shè)計(jì)中注意推廣使用一些衛(wèi)生性能較好的新型管材，禁止使用鍍鋅等容易腐蝕的管材。
結(jié)語：
在建筑給排水設(shè)計(jì)中，首先注意對(duì)環(huán)境的保護(hù)，在設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)中避免污染環(huán)境方案的出現(xiàn)。為了能夠在建筑過程中做到節(jié)能減排、減少水資源浪費(fèi)以及增加經(jīng)濟(jì)收益的目標(biāo)就要求在設(shè)計(jì)過程中不斷使用新技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案；在建筑施工過程中增強(qiáng)節(jié)能減排意識(shí)，最大限度的減少水資源的浪費(fèi)。本文主要闡述了建筑工程中水資源的浪費(fèi)以及對(duì)建筑給排水中的節(jié)能減排設(shè)計(jì)提供一些建議和意見，希望會(huì)對(duì)今后這一方面的研究有一定的參考價(jià)值和借鑒作用。
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Abstract
In this paper the basic concept of the Genetic Algorithm (GA) and the procedure of the Simple Genetic Algorithm (SGA) were introduced。 Through the analysis of the mathematical principle of GA， the mathematical essence of the GA was discovered。 Then the developments of the modified GA were showed。 At last， the application of GA in the design of water and wastewater distribution networks was introduced briefly in combination with the characteristic of GA。
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
至從改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市化發(fā)展速度驚人，大中城市擴(kuò)建，中小城市升級(jí)，建制鎮(zhèn)增多。城市化發(fā)展必然帶來給水系統(tǒng)的變化和發(fā)展，而給排水系統(tǒng)設(shè)施的建設(shè)也是制約城市化發(fā)展的因素之一。伴隨著改革開放，我國城鎮(zhèn)給排水事業(yè)有了長足的發(fā)展，為國家的高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平不斷提高提供了重要的基礎(chǔ)設(shè)施保障條件。作為給水設(shè)施的重要組成部分，給水管網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行管理科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)成為我國城鎮(zhèn)給排水科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。由于給水管網(wǎng)建設(shè)投資巨大，管網(wǎng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，缺乏合理性，同時(shí)為堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的理念，響應(yīng)國家有關(guān)節(jié)能減排的號(hào)召，有必要對(duì)給排水管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，以降低能耗、節(jié)省費(fèi)用。隨著系統(tǒng)工程、最優(yōu)化理論的不斷發(fā)展，很多新的優(yōu)化方法和算法不斷被引入管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中。[3]
1 遺傳算法
1.1 遺傳算法概要
遺傳算法( Genetic Algorithms 簡稱GA)研究的歷史比較短，20世紀(jì)60年代末期到70年代初期，主要由美國Michigan大學(xué)的John Holland 教授與其同事、學(xué)生們研究形成了一個(gè)較完整的理論和方法。[2]它是一種通過模擬自然進(jìn)化過程搜索最優(yōu)解的隨機(jī)尋優(yōu)的數(shù)學(xué)規(guī)劃方法。該算法是基于自然遺傳和自然優(yōu)選機(jī)理的尋優(yōu)方法，所謂自然遺傳和自然優(yōu)選來自于達(dá)爾文的進(jìn)化論學(xué)說，該學(xué)說認(rèn)為在生物進(jìn)化過程中，任一動(dòng)植物經(jīng)過若干代的遺傳和變革，使之能夠適應(yīng)新的環(huán)境，是優(yōu)勝劣汰的結(jié)果，這種自然遺傳思想也同樣適用于求解最優(yōu)化問題。
遺傳算法用一串?dāng)?shù)據(jù)或數(shù)組作為優(yōu)化問題解的代碼，這一串?dāng)?shù)據(jù)或數(shù)組稱為染色體，這一表示過程稱為編碼。它的求解過程是首先產(chǎn)生一定數(shù)量的染色體形成一個(gè)種群，通過一個(gè)與目標(biāo)函數(shù)相關(guān)的函數(shù)評(píng)價(jià)各染色體，即各方案的優(yōu)劣，優(yōu)劣的程度稱為染色體的適應(yīng)度。 然后進(jìn)行選擇過程，染色體被選擇的概率與其適應(yīng)度有關(guān)，適應(yīng)度大的染色體被選擇的概率大，反之亦然。被選擇的染色體再進(jìn)行交叉操作和變異操作，交叉操作和變異操作保持了種群中個(gè)體特性的多樣性，防止陷入局部最優(yōu)解，經(jīng)過上述運(yùn)算后產(chǎn)生新一代的種群。然后，如此迭代一定的次數(shù)后，產(chǎn)生的最優(yōu)的染色體即為優(yōu)化問題的最優(yōu)解。[1]
2 遺傳算法在給排水管網(wǎng)中的應(yīng)用
2.1 遺傳算法給水管網(wǎng)優(yōu)化問題中的應(yīng)用
給水管網(wǎng)是城市供水系統(tǒng)的重要組成部分，它占整個(gè)給水工程投資的70 %～80 %。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，管網(wǎng)也不斷向著大型化、復(fù)雜化的方向發(fā)展，這使得優(yōu)化設(shè)計(jì)在給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中變得尤為重要。給水管網(wǎng)的優(yōu)化問題涉及因素眾多，是一個(gè)混合離散變量的非線性多目標(biāo)優(yōu)化問題。將目標(biāo)函數(shù)集中在經(jīng)濟(jì)最優(yōu)目標(biāo)上，同時(shí)為保證供水可靠性，設(shè)定最小管徑約束，以防單純經(jīng)濟(jì)考慮導(dǎo)致樹狀網(wǎng)的出現(xiàn)。這樣給水管網(wǎng)的優(yōu)化問題就轉(zhuǎn)化為在給定管線布置及可供管徑規(guī)格等條件下求解最優(yōu)管徑和最優(yōu)水源流量問題。[4]近年來，遺傳算法已經(jīng)有了一些分配系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究，并顯示了較大的優(yōu)越性。[3]
一、遺傳算法進(jìn)行給水管網(wǎng)優(yōu)化問題的主要步驟
（1）編碼。考慮到計(jì)算處理的方便性，常用二進(jìn)制編碼與市面可用管徑一一對(duì)應(yīng)。如果市面可用管徑有8種，則用三位二進(jìn)制編碼可以將其表示為一個(gè)基因型。每一組管網(wǎng)設(shè)計(jì)的組合對(duì)應(yīng)著每一組基因型的組合，即一個(gè)染色體。多個(gè)帶有染色體的個(gè)體就組成一個(gè)種群。[3]在進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度時(shí)，針對(duì)泵站中存在定速泵和變速泵兩類情形，分別以二進(jìn)制和實(shí)數(shù)編碼表達(dá)定速泵和變泵的轉(zhuǎn)速比，并以編碼串組合來表達(dá)管網(wǎng)中所有水泵的運(yùn)行狀態(tài)，形成用以表達(dá)某種調(diào)度方案的染色體個(gè)體，再由一定量染色體個(gè)體組合形成種群。這種編碼方式的優(yōu)點(diǎn)類于既能保證決策變量與編碼結(jié)構(gòu)在形式上的統(tǒng)一，也避免了用多位二進(jìn)制編碼映射實(shí)數(shù)值時(shí)的額外計(jì)算開銷，從而提高了算法的搜索效率。[6]
（2）產(chǎn)生一定規(guī)模的初始種群。正如前面所述，產(chǎn)生初始種群的方法有兩種，一種是隨機(jī)產(chǎn)生，另一種是某些先驗(yàn)可轉(zhuǎn)變?yōu)楸仨殱M足的一組要求，然后在滿足這些要求的解中再隨機(jī)地選取樣本。后者的做法可以極大地提高算法的效率，以便得到更好的結(jié)果。
種群個(gè)數(shù)的選取不能過大或小，這樣會(huì)影響算法的效率，現(xiàn)有的辦法是通過試驗(yàn)尋求最佳N值。
（3）定義適應(yīng)度函數(shù)。遺傳算法的遺傳操作是通過適應(yīng)度來實(shí)現(xiàn)的，而目前采用的目標(biāo)函數(shù)多為管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)函數(shù)，如：
式中：為每年扣除的折舊和大修費(fèi)；為利率；為投資回收年限；、、為管網(wǎng)造價(jià)系數(shù)；為管徑；為管段長度；供水能量變化系數(shù)；為電費(fèi)；為水的密度；為重力加速度；為輸入管網(wǎng)的總流量；為二級(jí)泵站揚(yáng)程；為泵站效率。
式中除了、等一系列常系數(shù)外，定線時(shí)已經(jīng)確定，和是根據(jù)提交管徑后水力計(jì)算的結(jié)果確定的。因此，管網(wǎng)優(yōu)化實(shí)際是求一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已經(jīng)（管網(wǎng)走向和各段管長定）的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各管段管徑的最優(yōu)組合，使得目標(biāo)函數(shù)值最小化的最優(yōu)化問題。
除了能量平衡和流量平衡已通過水力計(jì)算部分納入目標(biāo)函數(shù)之外，上述經(jīng)濟(jì)目標(biāo)函數(shù)還就滿足最小允許流速、最小服務(wù)水頭等約束條件，以罰函數(shù)形式納入目標(biāo)函數(shù)中：
(10)
其中，為各個(gè)約束變量；為懲罰因子，其功能是根據(jù)情況放大或縮小懲罰函數(shù)的值，以避免懲罰項(xiàng)與造價(jià)項(xiàng)的師級(jí)不匹配。在實(shí)際計(jì)算適應(yīng)度時(shí)，將上式取倒數(shù)得適應(yīng)度的評(píng)價(jià)函數(shù)為：
然后分析計(jì)算遺傳種群中每個(gè)個(gè)體的水力特性、管網(wǎng)費(fèi)用及個(gè)體的適應(yīng)度。
（4）對(duì)遺傳群體執(zhí)行選擇，交叉和變異算子，產(chǎn)生新一代遺傳種群。
交叉率一般取值為0。4~0。9，交叉方式可以采用上述的單點(diǎn)交叉、多點(diǎn)交叉或均勻交叉，一般來說多點(diǎn)交叉和均勻交叉的效果要好；變異率通常取值很小，一般取0。001~0。1。對(duì)于具體問題而言，衡量參數(shù)設(shè)置恰當(dāng)與否，要依據(jù)多次運(yùn)行的收斂情況和解的質(zhì)量來判斷。
（5）重復(fù)步驟（3）和（4），直至達(dá)到算法終止條件。模擬終止條件是設(shè)定最大進(jìn)化代數(shù)，一般視具體情況而定，取100~500代。
（6）從最終的遺傳群體中選擇若干個(gè)最優(yōu)個(gè)體作為管徑優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。[3]
在面對(duì)具體問題時(shí)，靈活的編碼方式、適應(yīng)度函數(shù)選擇和參數(shù)選取是非常重要的，如果在此基礎(chǔ)上還不能得到滿意的解，則往往需要對(duì)基本遺傳算法的改進(jìn)，采用改進(jìn)的遺傳算法進(jìn)行求解，如偽并行遺傳算法、用遺傳表達(dá)混亂遺傳算法等。
三、遺傳算法解決給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的優(yōu)點(diǎn)：
(1) 遺傳算法的尋優(yōu)過程是一種隨機(jī)尋優(yōu)過程，最優(yōu)解不會(huì)在狹窄的區(qū)域內(nèi)收斂，不至于形成局部最優(yōu)解；
(2) 易于處理離散變量函數(shù)的優(yōu)化問題，避免了管徑調(diào)整；
(3) 應(yīng)用遺傳算法進(jìn)行環(huán)狀管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，無需預(yù)先分配流量模式，而是通過遺傳進(jìn)化過程尋找能滿足管網(wǎng)水力特性和管網(wǎng)造價(jià)低的管徑組合方案。[2]
與此同時(shí)，在實(shí)際工程中采用遺傳算法作為優(yōu)化手段是不夠的，在對(duì)較復(fù)雜管網(wǎng)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，得到的管網(wǎng)方案主要流向形成了供水管網(wǎng)的枝狀優(yōu)化樹，其他位置往往都是由滿足約束條件的臨界管徑聯(lián)接成環(huán)。管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是經(jīng)濟(jì)性、可靠性和供水水質(zhì)安全性的全面優(yōu)化。但是由于水質(zhì)安全性不易量化，管網(wǎng)運(yùn)行正常時(shí)和故障時(shí)用水量會(huì)發(fā)生變化，以及管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使得至今還沒有成熟的理論來分析管網(wǎng)的安全性，因而也無法將可靠性因素很好地量化以納入適應(yīng)度函數(shù)中。現(xiàn)在常用的方法是以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)函數(shù)，而將其他因素作為約束條件，據(jù)此建立適應(yīng)度函數(shù)，來評(píng)價(jià)個(gè)體的適應(yīng)度，這樣處理的結(jié)果使得最終方案在供水安全性上不夠完善。事實(shí)上，現(xiàn)有很多研究成果表明，對(duì)環(huán)狀管網(wǎng)來說，流量優(yōu)化分配是個(gè)凹規(guī)劃問題，即它的解往往現(xiàn)出在約束區(qū)域的邊界上。如果沒有與供水水質(zhì)和供水安全性相關(guān)的下限約束條件，則優(yōu)化的結(jié)果會(huì)使某些管段的流量為零，成為樹狀網(wǎng)。應(yīng)當(dāng)依據(jù)實(shí)際情況對(duì)遺傳算法獲取的優(yōu)化結(jié)果加以修正，在經(jīng)濟(jì)和安全上尋求一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)，才能真正達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。[3]
3 結(jié)論與建議
遺傳算法提供了一種求解復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問題的通用框架，它不依賴于問題的具體領(lǐng)域，對(duì)問題的種類有很強(qiáng)的魯棒性。通過眾多學(xué)者的研究證明，遺傳算法在給排水管網(wǎng)優(yōu)化問題的應(yīng)用是可行的。
在應(yīng)用改進(jìn)的遺傳算法解決給水管網(wǎng)優(yōu)化問題時(shí)，應(yīng)從其收斂性出發(fā)，通過對(duì)編碼方式、遺傳操作和適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計(jì)等方面的研究，來提高其計(jì)算效率，獲得更優(yōu)的結(jié)果。
眾多學(xué)者研究證明，通過先驗(yàn)知識(shí)產(chǎn)生的初始種群有助于提高遺傳算法的計(jì)算效率，并能夠得到更優(yōu)的結(jié)果。因此，把遺傳算法極強(qiáng)搜索尋優(yōu)能力和其它算法的高效求可行解的能力相結(jié)合也是非常有前景的。如有學(xué)者提出利用細(xì)胞自動(dòng)機(jī)算法(CAs)的高效求可行解能力，來為遺傳算法提供初始種群[8]，證明可以提高遺傳算法的效率，并取得良好的結(jié)果。
遺傳算法的終止策略主要靠設(shè)定進(jìn)化代數(shù)決定，考慮用其它的方法來增加算法終止的可能性。如有學(xué)者提出應(yīng)用平均歐幾里德距離對(duì)下一代種群的適應(yīng)度進(jìn)行概率性的評(píng)估，來決定是否終止算法。[7]
參考文獻(xiàn)：
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