管道直饮水管网设计探讨

管道直饮水管网设计 探讨

罗涛

重庆市万州区清江建筑工程有限公司 重庆市 400000

摘要：随着我国工业化建设进程的逐渐加快，管网给水管道越来越受到了人们的广泛关注，由于市政管网为人们运输着各种能源，由此可见，城市积水管道的运行状态直接影响着人们的生活质量。随着城市人口的逐渐增加，能源消耗量也逐渐增多，管网的使用为能源的供给创造了良好的条件，在推动国家经济发展过程中发挥着重要作用。因此，施工企业对于我国市政管网给水管道系统的设计与施工，应该制定完善的管理方案，并且要创新工作形式，以此来不断提升其工作质量，从而尽可能满足相关工作需求。

关键词：管道直饮水;流量计算;管网布置;

引言

在生活舒适需求增加的背景下，饮用水作为维持矩阵健康的基本条件，产生了许多发展模式。其中，管道直接饮用水技术自20世纪末以来一直得到应用，并在各种中等和中等城市居民区得到推广，这也是饮用水发展的未来方向之一。然而，在应用这一技术方面仍然存在一些技术问题。

1我国管道直饮水系统发展现状

随着我国经济技术与基础建设的不断腾飞发展，人民群众对于美好生活的需求也日益提高，尤其是在用水的要求方面，原有的对生活冲洗的简单要求正逐步向更高水质、更稳水压、更稳流量的高品质用水需求发展。管道直饮水本质就是分质供水，管道直饮水系统作为一种独立提升用水品质的系统，已广泛应用于大型体育场馆项目及高档公建项目，在我国发达地区，例如深圳、广州、上海等地区已有使用。根据项目的不同使用要求，管道直饮水供水系统又可分为分散式及管网式两种，例如大型公建，做法多为分散设置，在需要的点位设置直饮水机对市政水进行处理以满足直饮水水质要求；住宅多为住户自主购买厨下式直饮水设备或购置大桶饮用水，满足厨房用水及日常饮用水需求。尽管如此，家用直饮水设备存在以下突出问题：首先，设备厂家参差不齐，很多无涉水证产品流入市场，导致水质安全事故的发生；其次，家用直饮水设备产水率低，市面设备产水率多为2:1甚至更低，造成水资源的浪费；最后，家用直饮水设备维护成本高，滤芯每年需更换一次，反渗透膜每三年需更换一次，每年成本近千元。如今，随着我国二次供水技术的不断发展，特别是大智慧水务系统的应用，间接带动了管道直饮水技术的发展，在水质远程监测、压力监测及系统控制方面提升了效率及自动化程度，后期的运行及维护费用也达到一种可以接受的程度。本工程对住宅集中式管道直饮水系统进行了探索，希望作为高档住宅的配置亮点，慢慢成为一种住宅常规配置内容。

2管道直饮水的定义

管道直接饮用水的全称是管道直接提供的高质量饮用水，在施工社区以优质水的形式安装净水厂，并利用现代高技术生化和物理化学技术对自来水进行深度净化处理，以消除有机污染物在水中保存微量元素——对人类健康有益的元素和矿物质。通过构建独立的闭环网络，净化后的水有序稳定地输送给客户，用户可以打开水龙头直接饮用。在直接供水系统中将饮用水和其他水资源的分配分开，有助于避免因水质差和水污染造成的浪费。直接饮用水管道使用市级自来水作为水源，水泵用于将市级自来水输送到社区供水设施，然后根据需要进行处理，再用作供水区居民的自来水。为了提高供水的便利性，在社区内建立了一个独立的管网。在该系统运行期间，该系统的核心是水处理设施，其处理效率直接关系到居民用水。在目前的使用状况下，管道饮用水系统主要包括以下几个阶段:(1)预处理阶段，其主要工作是去除水中的大型颗粒气雾剂，以及在具体预处理模式下主要使用机械处理，如砂率、无烟煤过滤等,(2)核心处理阶段，主要内容是对水中杂质进行深度处理，例如利用滤膜对小分子杂质进行过滤，降低水体浊度，提高水体安全性。(3)后续处理阶段，主要任务是处理水体消毒、清除残馀病原体和病毒、改善水质和安全消费、常用的处理方法包括臭氧消毒和紫外线消毒。

3影响管道直饮水水质的因素及主要防治措施

管道直饮水的水质主要受净水设备本身和入户的管网所用材质的影响。净水设备中的各过滤单元的材质及性能会直接影响到最终出水的水质，根据用户的用水需求量和净化前的原水水质，选择合适的净水流量和精度的设备，因此选用获得“饮用水卫生安全产品卫生许可批件”的优质滤芯材料或者是整套设备，是保证水质合格的前提。在保证水质的前提下，根据工艺及使用条件的需要，可以选用不同的管材。而管材对饮用水水质的影响有以下三个方面：1）管材的质量，若使用劣质的管材不仅无法保证卫生安全，甚至会造成二次污染；2）管道不能定期的清洗和消毒；3）用于高层建筑时，采用自然循环造成系统回流不充分，个别区域出现死角。针对这三个方面采取的主要防治措施有：1）采用获得“饮用水卫生安全产品卫生许可批件”的管材和配件，且施工时严格按照标准，直饮水管与其他管道的距离应符合相关规定，且应对管道施工人员进行培训考核，以确保卡压管连接无毛刺；注重PPR管道热熔连接的质量，避免连接处内壁凹凸不平造成细菌滋生、二次污染水质；2）为合理控制相关的抑菌流速，不同管径需要适用于不同的管道流速，当用户使用率达到90%及以上时，如大于32毫米的管径适用于流速1.5m/s；小于32毫米的管径适用于流速1m/s左右，同时设计过程中对于直饮水工程还需要设置一定的检修井，这有助于后续的管道维修与清洁工作，检修井的设置一般在管道折点位置处，也可以在住宅楼入口处进行检修井、排水阀设置.

4管道直饮水系统工程设计的建议

4.1引导民众认识管道直饮水系统供水概念和意义

目前，在促进管道饮用水方面，许多人不了解管道饮用水的概念，更不用说管道饮用水的含义。因此，管道饮用水并非旨在减少城市供水中的水污染和水资源浪费。因此，在推广和建设饮用水管道的同时，应提高公众对饮用水管道的概念和意义以及采取适当的物理、化学和生物措施防止饮用水受到有机污染物、细菌、病毒等的污染的必要性的认识。，在运输和使用期间。通过管道提高对饮用水的认识也有助于提高公众对直接饮用水的信任和认识。

4.2管件及阀门

管道直饮水系统常用管材有不锈钢管、钢或铝塑复合管、塑料管等。不锈钢管具有寿命长、耐腐蚀、耐酸碱、安全可靠的特点。虽一次投资相对较高，但根据吴文静（2007）的相关研究结论，不锈钢管的有效寿命可达50年以上，而塑料管及复合管有效寿命一般在10~15年，从长期维护及使用来看，全寿命成本较其他管材而言优势较为突出，为了满足高品质要求，凡与水接触的部件均采用了与管材相同材质，包括水罐、阀门、水泵、水处理设备、水表等。

4.3管道直饮水系统设备和管网耗材的选用

设备的选择是饮用水管道设计的一个重要组成部分，在某些情况下，为了减少财政投资或由于实地条件的原因，无法有效地容纳大量设备，只能使用集中的小型机器。虽然可以节省成本，但操作后维护更为困难，系统中的设备或部件出现问题可能会直接影响维护后的维修，从而增加维护成本。因此，在条件允许的情况下，应使用单独的水处理系统将该系统的动力部分与预处理部分分开，以便于更换和维护以后的消耗品。关于直接饮用水系、不锈钢管、PPR管、不锈钢复合管、铝复合管等管网耗材的选用。，可结合工艺要求和使用条件选择，系统管道的选择也与饮用水工艺相关，如果饮用水工艺采用反渗透膜，系统管道不能使用铜管。从经济角度来看，建议选用PPR管材，以延长钢管、不锈钢管材和其他复合管材的使用寿命，不锈钢管材较不易维护和以后使用。

4.4水质监测及管理模式

为了体现建筑智慧、节水、节能的宗旨，更加注重以信息技术作为支撑，体现精细化的管理模式，更好地为管理人员及用户提供便利，管道直饮水系统的管理模式借鉴了二次供水的相关管理模式及理念。设备机房内制水设备设置就地手动和远传控制系统，并具备电子化控制流程全自动制水及全自动反冲洗流程，机房无人值守，实时运行情况远传至值班室内显示。值班室内显示的远传信号还包括：各水泵运行情况、水处理设备产水量、水箱实时液位，方便值班人员实时观察系统运行情况，并及时处理突发情况。机房内配备检测项目及水质在线监测系统：在回水管道末端在线监测回水浑浊度、pH值、臭氧残留量、余氯等参数。因城市小区直饮水系统还未普及，可预留未来接入市政二次供水系统的接口，保留由水务公司统一管理的可能性。

5管网给水管道系统施工措施

5.1做好给水管网的施工准备

对于给水管道的建设，需要严格遵循“先地下，后地上”原则。也就是在完成排水管道的设计工作之后，分阶段开展施工作业，整个施工作业的开展应该全面保障地下部分，实现“三通一平”，确保给水管道铺设满足畅通性的要求，同时，还需要使给水管网的管道施工场地平整，并且要及时做好给水管道施工场地的清理工作。为了尽可能使给水管网的管道施工顺畅，需要安排相关人员检查给水管道的施工场所，一旦发现施工场地不平整或者施工道路不顺畅的情况，就应该及时向上级反映，并且要求负责该段的人员进行返工处理，直到满足管网的施工技术要求。

5.2采取高效、准确的饮水管网渗漏查找方法

最普遍的方法是通过漏失率考核法来查找渗漏。管网漏失率是在供水过程中，由于管道本身的结构所引起的必然损耗和沿程局部损耗所造成的水量损失，以及由于管线老化所带来的其它损失占所有供水量的比例。包括供水系统的物理漏失和账面漏失。供水系统物理漏失，指的是通过系统输配水管网及蓄水设备漏失及溢流到外界的部分水量。它增加了不必要的供水设施建设，加大了运行操作成本，是对水资源的一种巨大浪费。供水系统账面漏失，又成为“纸上漏水量”，它指的是由于用户水表计量不准确，收费或财务上的错误，未经授权的非法用水等给水厂带来的经济上损失的部分水量。漏失率计算法就是以月为考核时段，通过供水总表计算出供水总方量，通过用户表计算出用水总方量，然后计算管网的漏失率。通过这种方法来查漏，具有操作方便、原理简单等方面的优点，而且还具有综合性、全面性等特点，可以从较大的管网范围中，发现隐蔽性较强的渗漏。不过在实践当中，这种方法的缺点是用时长，工作量大，而且渗漏的定位并不是非常的准确，一般作为辅助性方法来使用[7]。

5.3要做好施工期间的工作

1. 应该充分保障每一个施工环节都严格按照规范要求实施，比如，对于给水管网管道的施工质量和施工进度，应该由专业的工作人员对其进行检查，并且检查用在给水管网管道施工过程中的各种材料的强度、尺寸以及密封性等等，在充分保障材料的施工质量满足标准要求的前提下才能够开展施工作业，因为施工材料的质量直接决定着整个给水系统工程的质量和完整性。（2）应该全面保障给水管网管道的施工安全性，给水系统施工作业的开展，必须为所有工作人员的施工环境提供安全保障，特别是在接近竣工阶段，因之前施工过程中造成的安全隐患可能会影响到给水系统施工作业。所以，应该将施工设计图纸作为开展给水系统施工作业的标准，并且要做好记录，从而为后期竣工验收阶段查询工作提供便利。（3）对于管道的安装敷设，施工企业在开挖沟槽的过程中可能会遇到冻土问题，因此，就需要采取科学合理的方式进行有效管控。实际基坑的开挖，需要设置相应的隔水层，并且还应该根据实际情况控制隔水层的厚度，如果隔水层难以承受水压力，就很有可能出现基坑坍塌现象，对此需要采取有效的质量控制措施。在冻土环境下的施工作业，还应该明确周围土质的动态情况，在敷设地下管道的时候，需要做好充分的准备工作，对管材的使用质量进行严格检查，以便及时发现管材中存在的质量问题，从而最大限度保障管道的建设质量。

5.4明确建设管道直饮水工程的可行性

管道直接饮用水建设过程中，建设过程与地区规划和人民生活息息相关。施工前应明确住宅小区或学校等施工区是否具备通过管道直接施工饮用水的条件。一些旧住宅区在引入管道之前需要进行改造。如果直接饮用水系统设在不合适的地区，该系统就不能发挥作用。第二，在管道规划中，还必须全面分析直接饮用水管网的布局是否符合用户的家庭需求。管道直接饮用水施工中，管道网络布局比安装设备更加困难。如果不能满足管道并网的条件，则不能引入管道直接饮用水工程。此外，需要考虑项目的资本投资，做好项目建设资金的可行性分析。施工过程必须满足用户的需要，也要满足项目投资效益的要求。对于住宅区而言，前期投资成本不应过高，后期直接饮用水的现行成本不应过高。因此，有必要适当控制建设和运营成本，满足用户账户的开盘率，以确保整个系统的稳定运行。对于办公楼来说，业主更加注重后期运营成本，初期投资通常有限，但后期运营和维护成本是否得到稳定控制，直接影响到项目效益。因此，在前期规划建设管道直接饮用水的可行性分析中做好工作，确保项目顺利完成，提高直接饮用水项目的运行效果，降低总成本，具有重要意义。

6直饮水应用对策分析

随着直接饮用水的使用日益增多，越来越多的居民区或学校、体育馆、购物中心、金融中心等机构开始使用直接饮用水。这种办法有助于减少水污染和水资源的浪费，直接饮用水系统的卫生问题和运作费用受到了相当大的关注。用水约占每日用水量的10%，按照直接饮用水标准处理所有用水量增加了处理直接饮用水的成本。此外，在直接饮用水系统的建设、仪器和设备采购以及中长期运营管理方面的初步投资有很大差异。部分资本投资规模巨大，但效果普遍，出口和不相称的投入可能会给工程公司造成巨大的经济损失，进而影响到长期经营管理，直接影响到饮用水的健康安全，并影响到对水的认识在目前的运作情况下，卫生设施质量差、缺乏管理系统和处理技术不足也严重妨碍了直接饮用水系统的有效推广。因此，有必要制定有针对性的措施，以应对当前的挑战，同时提高企业管理能力，并对改进水质监测工具和提高有关人员的识字率提出新的要求，同时定期进行资格审查此外，还需要建立和改进水信息系统，敦促有关企业继续改进自己的直接饮用水技术和服务，提高公民的参与意识，建立群众监督机制，加强监督最后，需要提高用户对直接饮用水问题的认识，加强在社区推广安全饮用水，通过获取信息、定期监测和维护设备来确保直接饮用水的质量，以及改善直接饮用水市场的使用和供应。

结束语

简而言之，管道饮用水是一种新的饮用水供应方式，具有低污染、低能耗、健康安全、节能、环境保护、健康和方便使用等优点。在城市住宅和商业生产建筑中建立这种饮用水供应系统，有助于开发高质量安全供水项目的应用。但是，在引进直接饮用水系统时，出现了初期投资、效率低下以及运营和维护方面的问题。如果不加强维修检查，可能会发生二次污染。因此，需要进一步开发新的处理技术，以促进直接饮用水项目的健康和可持续发展。

参考文献

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