时间：2023-05-26 17:33:28
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇给排水优化设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号：TL353+.2 文献标识码：A 文章编号：
1 建筑给排水设计各个环节的作用
1． 1 给水设计
1) 自动排气阀。自动排气阀通常作用于延时自闭阀蹲式大便器的供水系统，如办公楼、学校、酒店等，管道系统的顶层自动排气阀最好装置在管道的最高点。延时自闭阀能很好地控制流量，但无法控制气流。当系统停水，给水管内通常会积累大量的空气。恢复供水管道的空气将被压缩至水管道系统的顶部，形成一个压缩空气区。此时如果有人再按下延时自闭阀的按钮，则会将便器内的污物随气流带至地面或将污渍溅到使用者身上。
2) 户外控制阀门。适当增设单体建筑户外控制阀门在住宅给水设计中立管底部的给水阀门是必不可少的，这一措施增加之后当底层住户发现下水管堵塞引起地面冒水时，可及时关闭给水总阀，从而有效减少排污量。
3) 室外阀门。注意室外阀门的安装形式，大部分室外安装的阀门口径都是Dg7 以上的，可以采用截止阀、闸板阀或蝶阀等。一般均是法兰安装，而且有国家标准图。值得注意的是，设计时在每一个法兰连接阀处设一个伸缩器则可以解决这一问题。
1． 2 排水设计
1) 地漏与存水弯的配合。在建筑排水设计中虽然没有明确规定排水地漏一定要设置存水弯，但这确实在一定程度上能影响用户的使用。所以在设计时应正确处理好地漏与存水弯的配套问题。虽然全国通用给水排水标准图上对存水部分的高度作出了具体规定，但往往在安装时满足不了设计要求。因此，一般情况下，建筑排水系统的地漏存在于室内的，均应配套存水弯，这样可以有效的防止室内排水系统的串味问题。
2) 室内排水管最小管径。通过实验论证可知，室内排水管最小管径宜为DN75，采用这样大小的排水管既不会增加成本、占用空间，也有利于后期维修。对于楼房内底层排出横管，宜采用Dg150 的管径，这样既不会增加投资也能大幅度减少管道的堵塞风险，同时非常适合中国国情。通过合理的设置以达到实用与节省空间的双重效果。
2 建筑给排水设计中出现的问题及其优化方案
我国城市的建筑都具有面积大、用电设备多、供电要求高、人员集中等特点，这些都给建筑给排水设计的安全性及可靠性提出了很高的要求。因此，如何解决建筑给排水设计中容易出现的问题，采取合理的方案优化设计十分重要。下面就对建筑给排水设计中出现的几个问题及其优化方案进行详实的探讨和研究，以供同行参考。
2． 1 建筑给水细节问题及改善方案
建筑给水设计问题是整个给排水设计中很关键的一部分。下面就对建筑给水设计中管道降噪设计、管材选择、生活饮用水池的卫生防护、支管布置与敷设等细节问题提出有效的改善方案。
1) 管道的降噪设计。随着人们生活水平的不断提高，很多住户都希望设计双卫，给水管道减压和减少噪声是越来越迫切。还有就是为了避免用水时末端出现噪声，建议厨卫距离较远管段较长时分户水管采用DN25。
2) 给水管材的选择。传统给水管大多是镀锌钢管，易锈蚀，寿命短，国内水路运输不能满足水质卫生标准。因而为了满足标准要求，应选择最佳的、最优质的给水管材。与金属管相较之，塑料给水管的优势则更加明显，一般而言塑料给水管不仅重量轻、耐压强度好，而且安装方便，省钢节能，使用寿命又长。因此，建设部应大力推广使用塑料给水管。
3) 生活饮用水池的卫生防护。在供水环节中，生活饮用水池是不容忽视的一个重要环节，因而做好水质的防污染工作刻不容缓。应针对水池的入孔、溢流管等制定出切实可行的措施，有效地防止昆虫爬入池内，并使用无毒的软质泡沫材料嵌入在接缝处。应针对呼吸管、溢流管制作出耐腐蚀材料的网罩，也可通过其他方式进行防护，比如通过空气隔断的方式，防止通过溢流管的脏气体返回到水池，从而避免水池受到污染。总之，在建筑给排水设计施工图中，应结合具体情况，针对生活饮用水的卫生情况制定出科学有效的防护措施。
4) 给水支管布置与敷设。给水管道的敷设分明装和暗装。拿明装来说，即管道外露，主要有安装维修方便，造价低等优点，但同时也存在影响美观，表面易结露等一些不足之处。而暗装管道，既不影响室内美观，又可以保护管道不受外力破坏。在暗装管道过程中需注意，不要将管道接头直接埋入垫层或墙壁内，否则出现漏水情况就很难补救。此外，还值得注意的是，为了有效避免住户装修时破坏给水管道，施工完毕后还应在敷设管槽内的给水支管位置做好标记。
2． 2 建筑排水系统常见故障及应对策略
1) 地漏的水封处理。《建筑给水排水设计规范》中对建筑排水系统的地漏水封深度做了明确规定: 其深度不得小于50 mm，目的就是为了防止有害气体窜入室内，从而使室内环境遭受污染。因此，建议采用高水封进行地漏处理，以更好地满足设计施工要求。
2) 排水塑料管道的噪声。现如今，传统的排水铸铁管已不能满足要求，现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杂，住户可以明显感觉到水渠噪声。因此，排水立管应远离卧室和客厅，最好选择一些先进的、新型的管材产品，比如可选择芯层发泡UPVC 管道和UPVC 螺旋管，采用这两种排水管道不仅能很好的达到降噪目的，还能提高住户的生活质量。
3) 污水排水管道同层排放。厨房洗池引流管可以直接接入排水地板竖管，地漏不能位于厨房内。防水层设计的下沉式卫生间，排水横管布置在这一层，是为了下方管堵塞和泄漏在这一层解决。此外，也可以选用后排水坐便器及多通道地漏，以减少下沉空间。
2． 3 建筑给排水设计中的节水节能措施
当今社会，对于建筑给排水的专业技术人员来说，要实现节水节能，就应在满足住户使用要求且不影响给排水系统正常运行的前提下，采用先进有效的技术措施，提高资源利用率。从狭义角度考虑节水节能也可以运用到建筑给排水的设计中，其措施如下:
1) 二次供水设备的选择。应用变频调速装置，其工作原理是利用变频器改变电机电源的频率，使用无级调速控制泵的软启动过程，根据用水量的大小循环。
2) 热水系统和管道。应采用立管在建筑排水热水系统设计的循环或支管循环，并全面开展管道保温，以尽量减少非使用的浪费。
3) 节水器具和器材的选用。a．推广使用各种节水水龙头，防止劣质水龙头进入市场。b．为了保证使用后的节水效果，冲厕水箱可选用虹吸式马桶和拉虹吸水箱或双掣式冲厕节水水箱。c．推广使用恒温淋浴器，它可以通过调整形状记忆合金的冷热水，并立即恢复到原来的设定温度。
4)充分利用雨水。雨水的利用，就是将建筑的屋面雨水、小区的道路雨水等收集起来，经过净化处理之后，满足水资源再利用的水质标准。与中水回收类似，雨水经过净化处理之后，也可广泛应用于小区景观、冲洗厕所或城市绿化。有关雨水的回收及净化处理，应根据雨水的来源、水量、水质以及回收标准等来决定。在小区道路雨水中，初期的COD 浓度较大，处理工艺复杂；但是屋面雨水的水质良好，径流量大，更符合利用标准，其应用价值高于道路雨水。建筑屋面雨水的收集步骤为：a．利用导管，将屋面雨水引入地下，进入雨水沉砂池中。b．将沉砂池中沉积的雨水引入蓄水池，利用水泵引入杂用水蓄水池。c．将雨水经过加氯消毒之后，流入中水管道系统中。经大量应用实践表明，雨水降落初期的污染较为严重，因此前几分钟的降雨应作为弃流处理。
关键词：建筑给排水 优化设计 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;
中图分类号：TU2文献标识码A 文章编号
引言
随着人们生活水平的逐步提高，以及社会、自然环境的不断变化，加之建筑给水排水能力关系到居民生活质量的好坏，使得建筑给排水设计受到人们广泛青睐。在建筑给排水系统设计过程中，充分把握设计要素，抓住设计重点，进行优化设计，对解决和满足居民给排水需要至关重要。
1.建筑给水系统设计要素与重点
建筑给水系统是通过管道或附属设备将城镇给水管网（或自备水源，如蓄水池）中的水引入一幢建筑或建筑群体供人们生产、生活之用。通常设计建筑给水系统要重点抓住给水水质、水量、水压、加压设备、管网及给水管道等要素的设计，只有牢固掌握设计要素抓住设计重点才能够确保安全、经济、合理地为住户提供合格合情的用水。
1.1给水水质：通常对一般建筑而言，给水水质大多是由当地的自来水水厂或市政管网保证，设计时只需考虑符合国家有关生活饮用水卫生标准即可，但若遇对水质要求较高或当地水质不够理想的状况，就需要设计时作出特殊说明，可通过一系列附加工艺（如简单砂滤、活性炭吸附、纳滤或反渗透处理、二次消毒等）对水质进行适当提升以满足建筑给水水质需求。
1.2水量：充足的水量的保证是给水设计的关键。最佳的供水模式是需要多少水量就能瞬时提供多少水量，而实际中用水量受时间和空间分布不匀的影响，势必会给设计水量的确定带来一定难度。所以实际中用水量的确定通常根据统计得来的不同用水部门的不同用水定额及变化系数来确定，需要注意的是这些水量不能简单的叠加，而是应根据水量变化情况综合确定，设计者要走出一个误区，并不是设计水量的简单放大就能保证供水系统随时提高充足的水量，因为水量的加大会增加给水设备选型、管网的投资成本，同时也会增多无谓的能耗，得不偿失。
1.3水压：确保稳定的水压是给水系统设计的一个难点。因为建筑不同的用水点所在的位置及标高不尽相同，不同的用水器具所需要的工作水压范围也不尽不同，所以要想确保稳定的水压就要取一个特殊点位，并要求此点水压能最大程度的满足系统点位水压。故设计中的水压通常取管网最远端或标高最高处的用水点处所需水压来确定，它包括了此点所需的用水水压、与供水处的标高差、沿程及局部损失等。对于高层建筑而言，因为建筑本身层数多，高度大，在竖向上必须分几个区，即采用竖向分区的办法来解决水压问题，否则会因为低层管道中静水压力过大，而造成管道及附件漏水、低层出水流量大、噪声干扰等不利影响，严重时会损坏阀门致使管道爆裂。所以设计竖向分区时应充分利用市政管网的压力，对供水充足地区市政管网多层可考虑直供至六层，高层可供至五层；对于供水不足的地区则要根据市政压力确定；当市政管网压力无法到达时就要采用加压措施，常用的设计加压方式主要有变频供水和水箱供水两种，需要注意的是加压供水应采用上行下给方式，分区最高点设自动排气阀；每个加压分区一般不宜小于四层，不宜多于十层；分户水表前压力一般在0.10MPa到0.20MPa之间，超压楼层应设支管减压阀等。
1.4加压设备：有上述可知：当市政管网压力无法到达时就要采用变频供水或水箱供水的加压系统来保证，而这两种系统的实现都是由加压设备来保障的，所以加压设备是保证给水系统正常的前提，亦是整个给水系统的心脏。设计时从节能环保出发，应首选管网叠加变频供水方式，其次在可能的情况下选择屋顶水箱供水方式，不首选普通变频供水是因为此供水系统通常按设计秒流量选型，而该流量出现的时间并不长，水泵大多可能不在高效区工作，所以总体而言并不一定节能。总之，设计设备选型时总体应选择低噪高效的成熟产品。变频水泵应选择Q—H特性曲线无驼峰的高效水泵，其流量按设计秒流量选取，所选取的水泵调速工作范围应在高效段内，且工况点应在水泵高效段的右侧；还要保证一组变频设备水泵不得小于两台，不宜多于四台，并设小流量泵各一套；供水压力超过1.0MPa的，还应设置泄压阀。而对于给水泵房的设置，对于共同拥有同一地下室的不同建筑一般设一处给水泵房，但按组团分设地下室的大规模工程，则应根据实际情况酌情增设给水泵房；给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，减少管网漏失水量，还能方便维护，既经济又合理。
2.建筑给排水优化设计的具体策略
2.1建筑给水优化设计
1.增设立管控制阀。在建筑给水设计中，立管底部的给水阀是必不可少的部件，其最主要的作用是能够在住户发现水管漏水时，及时关闭给水总阀门，降低水的排出量，进而防止事态愈演愈烈。
2.增设室内控制阀。为了便于住户更换卫生器具的需要，以及在实际使用中管道故障时便于维修，应当在厨卫给水管的上游部位增设一些控制阀。同时，必须选用优质的阀门，避免因阀门问题无法及时关闭，造成不必要的损失。
3.减压降噪措施。为了进一步降低给水管的噪声，应当合理设计减压分区，同时还应确保每个分区中最低处用水器具的给水压力均在0.35Mpa以内。
4.合理布设给水管。由于一般住宅建筑的给水系统没有固定的形式，为此，在设计时应当按照用户的使用要求，并充分结合室外给水系统的具体情况，确定最优的供水方式。简单来讲，一般住宅建筑的给水系统设计应当遵循节能和便于管理的原则优选设计方案。当一个单位有两个以上卫生间，且给水管需要由房间中穿过时，横管应当尽可能敷设在楼板垫层内，楼板可相应降低7-10cm左右，垫层应采用细石混凝土。若是采暖管道需要穿梁或紧贴楼板下部安装时，给水管应当与采暖管并排，并将管道布置在客厅或餐厅等位置。
2.2排水优化设计
1.地漏水封优化设计。传统的地漏水封非常容易挥发，这样便会造成异味进入室内，从而污染室内空气，危害人体健康。为此，在实际设计中，应当对这一问题加以注意，并严格按照《建筑给水排水设计规范》中的相关规定进行设计，具体如下：地漏的顶面标高应当低于地面5-10mm，水封深度不得小于50mm。同时应尽可能采用高水封或是新型防返溢地漏。此外，由于厨房地面溅水量相对较小，故此可不设置地漏。
2.优选排水管材。为了降低排水管的噪音，在管材选用时，可以考虑选用超静音排水管。同时在排水立管的布设上应尽可能远离客厅及卧室，这样有利于减少对住户的噪音污染。在搬运和安装时，应避免管道被硬物划伤，以免造成管道损坏。具体安装中应避免污染物接触管材及其配件，如油漆等等，若是在安装过程中需要中断，必须对敞开口进行封闭处理，防止杂物进入。
3.合理设置吸气阀。对于现代建筑而言，在确保安全的同时还要考虑整体美观，基于此点原因，建筑的排水立管一般都无法直接穿越楼层，为了保证所需的排水能力，常会采用增大排水管直径的方法。但是，这样一来，极有可能影响到排水效果，而且还很容易形成负压，进而使水封被破坏。解决此类问题最佳的途径是可在立管的顶部位置处设置吸气阀。当吸气阀负压时，便会开启吸气，正压时则关闭，这样便能够达到既满足排水立管排水能力要求，又保证管内臭气无法扩散到室内。
4.合理设计座便排水口位置。目前，由于市面上的座便规格比较繁杂，不同的规格型号所需的排水口位置也都不相同，为此，在设计中应当对此加以注意，以免影响座便及淋浴设施的安装。根据大量的工程经验表明，座便排水口的最佳位置应当在距离墙面40cm左右，这是在不考虑卫生间墙面装修的最佳距离，通常卫生间的墙面装修最大厚度约为10cm，除去这一厚度，排水口的最佳位置应当是距离墙面30cm左右。
3.结束语
总而言之，建筑给排水设计是一项较为复杂且系统的工作，由于影响因素相对较多，很容易造成设计人员造具体设计中出现问题。为了确保给排水的整体质量，并使其能够发挥出真正的作用，要求给排水设计人员必须了解并掌握优化设计方法，并通过不断的分析总结，丰富自身的设计经验，针对设计中可能出现的问题，采取行之有效地措施加以应对，以此来确保建筑给排水设计质量。
参考文献
1.李日群;浅议住宅建筑给排水设计要点[J];科学之友；2011年14期
关键词:建筑；给排水工程；优化设计
1建筑给排水工程设计概述
在建筑给排水工程构建过程中，需要以相关工程建设标准作为依据及参考，并保证实际施工按照标准进行，以实现工程质量品控。从建筑给排水工程设计标准来看，目前我国具有相关标准超过200种以上，分为四级两类。四级是指国家标准、行业标准、企业标准及地方标准，两类是指推荐性标准与强制性标准［1］。除此之外，还有工程建设标准协会标准、设计参考手册等。在实际设计工作开展过程中，由于设计标准繁多，易出现紊乱，使得相关设计人员难以把握。另外，在建筑给排水标准体系中内容重复现象较为严重，还存在内容交叉或矛盾的情况，给实际设计工作造成了较大的影响。为进一步完善建筑给排水工程设计，必须要对相关设计标准进行整合优化，以为设计工作提供良性基础。由于建筑给排水工程是典型的系统性工程，所以在实际设计过程中要遵循一定的原则，如此才能保证设计质量，具体如下［2］:(1)整体性原则。系统性原则是建筑给排水工程设计的核心原则，要求在设计过程中做到“先看整体，再看局部”，将微观问题上升至宏观角度，并将部分与局部置于整体与全局之间进行考察，以保证局部设计与整体目标相符;(2)目标性原则。给排水工程设计强调了目标的重要性，设计必须跟随目标进行，才能构建出具有预期效果的系统，并保证系统良性运转;(3)适应性原则。给排水工程需要基于外界环境才能发挥作用，所以在设计期间，应保证工程系统能够适应环境。即便外界环境发生变化时，给排水系统也能够根据环境变化，进行自我调控，以适应这种变化;(4)优化性原则。工程设计无法一蹴而就，需要根据实际情况不断优化，才能得到最优设计。总之，建筑给排水工程设计是一个综合性的过程，需要从多个角度充分考虑，以保证设计质量，从而为工程施工创造基础。
2建筑给排水工程设计优化整体流程分析
建筑给排水最优设计是通过系统分析原理及最优化技术设计出低能耗、高效率、低成本、高稳定性的给排水系统的综合性过程。一方面，通过优化设计能够让系统结构得到完善;另一方面，优化设计保证了系统参数能够达到相关要求［3］。从国内给排水系统优化设计环境来看，目前已经形成了大量系统性的优化方法，并在前人研究的基础上获取了大量经验性数据，极大程度上简化了设计过程，提升了设计效率。合理应用优化设计，能够得到更为满意的参数、结构，促使整体效能达到最佳，并可让系统实现自动化运行及管理。另外，优化设计是一个不断发掘、寻找、获取更优良系统的过程，可促进新系统形成。通常情况下，给排水工程优化设计流程包括以下几个环节:根据给排水系统要求确定问题筛选目标寻找综合性方案构建分析模型求解最优值决策与评价落实设计。在优化设计过程中，往往遇到的都是工程实际问题，涵盖了较多的复杂因素，导致无法完全确认结构及功能性是否能满足要求。将给排水工程项目由一个工程简化成一个能实现功能需求、能反映主要问题并可定量表达和模拟优化的切实可行的替代系统，是系统设计首要环节，也是最为关键的环节，它会对最终的优化结果产生直接影响。通过上述系统化处理，可确认各要素对系统功能目标的影响，并可根据分析结果，确定主要影响因子及次要影响因子，让优化设计能做到“有的放矢”，这与上文中所提到的目标性原则也是相契合的。然后，再根据问题分析结果，确定实际目标，主要涉及内容包括水量、水压、水质、供水安全性及供水经济性。在建筑供水管网方案确定后，以其中某一项内容作为目标函数，其他内容则视为约束条件，构建出约束条件与目标函数的表达式，以获取最优设计方案，并结合以上分析结果进行建模。建模时要扣住主要影响因子，尽可能保证模型简洁化，以便于分析计算。同时，要求所设计的模型能够与其他模型有效衔接。再通过模型优化求解及检验，获取模型的最优值，让系统能够保持最理想的工作状态。最后对优化设计进行有效评价，并对其中存在的瑕疵进行修正，让优化设计产生最佳效果，并严格按照设计方案实现产品。
3建筑给排水工程优化设计具体环节分析
3．1给排水系统整体构建
由上文可知，给排水工程是一个系统化的工程，在进行优化设计时，也需要将其视为一个系统。为保证系统具有健全的功能，就必须保证系统功能模块之间的平衡性。给排水系统构建方法较多，最常见的包括以下几种［4］:(1)论证法。该方法适用于系统发展较为成熟，但存在新系统或方法或多种方案可以采用的情况;(2)规范化方法。该方法适用于一些较为成熟的系统，以前人经验为基础构建模型，并加入实际数据信息，便可获取系整体结构，该方法适用性较好且较为便捷;(3)试探法。对于一些较为复杂或新型的系统，可采取试探法构建。这种方法顾名思义，设计人员只能通过自身经验及创造力摸索系统构建方法，对相关人员具有较高要求，属于典型的创新性方法。当获得设计方案后，需进行针对性的调研及论证，以保证方案的可行性。
3．2给水系统设计优化
给水系统的主要作用是为用户提供可靠、稳定的生活、生产或消防用水点。通过优化设计，可让给水系统具备更好的节水、节能性能，并为相关维护工作提供便捷。随着建筑给排水工程优化设计的不断深入，产生了一些新的系统优化模型，其中“市政水源二次供水前置设备全流量高效变频调速给水设备(带气压罐)用户”模型具有较好适用性与经济性［5］。此模型中，变频调速给水设备的加入让系统具备了更好的节能性，并降低了系统复杂程度及二次污染，提升了系统运行效率。同时，利用二次供水前置设备科充分利用市政管网余压，保证供水的稳定性。当然，构建上述系统初期投入成本较高，但从长远角度来看，其节能性较为理想，所节约的电能远超过初期投资。
3．3排水系统设计优化
排水系统优化方法较多，但需要注意两处关键点。首先，要对通气管进行合理设置。根据实际要求，采取有效的通气技术促使排水气体散逸，避免排水系统出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象，使管道内空气保持良性循环。其次，要合理筛选排水管材。目前，大多数排水管均采用塑料管(塑料管具有成本低、重量轻、安装方便、水流阻力低的特征)但水流噪声较大，且容易老化。因此，在对噪声要求较高的地方应选用柔性接口离心铸造的铸铁管进行排水，以满足实际要求。雨水排放系统也是排水系统的重要构成部分，在筛选雨水排放系统时，要优先选择安全、经济性的雨水系统，以保证地面不会出现冒水，屋面不会出现溢水，且管道能满足正负压要求，不会出现漏水。
4结语
建筑给排水工程优化设计是一项系统化的工作，需要从多个角度并结合实际需求进行全面性分析，通过分析建模、最优值求解等一系列措施，获取最佳方案，让给排水系统质量得以保证。
作者:韩松 单位:杭州信达投资咨询估价监理有限公司
参考文献:
［1］丁陇云．关于建筑给排水工程施工组织优化的分析［J］．江西建材，2016(01):68－69．
［2］寇昭．浅谈高层建筑给排水工程优化设计［J］．经营管理者，2013(09):289．
［3］廖小敏．浅谈高层建筑给排水的优化设计［J］．中小企业管理与科技(上旬刊)，2013(10):88．
【关键词】变电站；排水系统；优化设计；措施
1.前言
对于绿色智能变电站一般都是指节约能源、环保、效率高及和谐统一等理念，而这些理念全面的落实到变电站的规划、技术、施工、设计及安全运营等各个环节和每一个阶段，从而实现变电站的效率最大化、各种资源的节约化、环境的美好化及与社会的协调统一发展的智能变电站。给排水系统是绿色智能变电站的重要组成部分，同时它与绿色智能变电站的理念有着具体实践关系紧密相连，而做好绿色智能变电站给排水系统优化设计技术就显得尤为的重要。
2.变电站的排水系统的概念
变电站的排水系统主要是指排水的收集、输送、水质的处理和排放等设施以一定方式组合成的总体。一般用以除洪涝、防渍、防盐的各级排水沟道及建筑物的总称。它主要由工业排水、各级排水管道、蓄涝湖泊、排水闸、抽排泵站和排水容泄区等组成。排水区域的多余水量首先汇入工业排水总管道中，然后经各级排水管道或经过湖泊滞蓄后再由排水闸或抽排站排至容泄区。
变电站排水系统的主要分类：变电站排水系统大致可分为工程污水、工程废水、施工废水、自然雨水。施工污水和废水、工业废水、雨水分别设置管道排放，称为分流制；将两类以上合并在同一种管道内排放，称为合流制；并采用各种形式应根据水质情况以及地方的不同要求并经过技术经济比较后进行确定。
3.绿色智能变电站给排水系统优化设计原则
我国经济的快速发展，对于在绿色智能变电站给排水系统优化设计的过程中，要求我们严格贯彻节约能源、绿色、智能、环保、经济、高效、实用及和谐统一的设计理念。
1）绿色智能变电站给排水系统优化设计的节水性能。一般的节水性能是指的是在给排水系统优化设计的过程中，要对变电站工程中的工业废水尽可能进行重复利用，并且对这些废水的回收利用，还可以节约清洁的水资源的使用。我国有很多的地区处于缺少水资源的巨大问题，因此节约使用水资源就成了我国的经济建设与工业建设的重要内容之一。而对于我国绿色智能变电站给排水系统优化设计的过程中，更要充分的体现体现节约水资源的功能，除了要结合实际情况，进行合理的规划水资源和选择优秀的节约水资源和节约能源的器具外，还要需要充分的考虑水资源的重复利用问题，从而减少水资源不必要的浪费。
2）绿色智能变电站给排水系统优化设计的减轻排放性能。在绿色智能变电站给排水系统优化设计的过程中，主要要以“绿色、环保”为重要的核心，更要确保变电站的施工所排放的废水不能超过国家相关规范标准技术指标的要求。从而减少废水的排放主要是实现绿色智能变电站的环保和减排的设计理念。我们也要考虑在变电站的排水系统整体优化设计中适当选择优越的污水处理设施，促使变电站排放污水能够达标排放或者用相关技术指标的要求。
3）绿色智能变电站给排水系统优化设计的适宜性能。在绿色智能变电站给排水系统优化设计选择材料的过程中，要适当根据变电站的工程当地的的地质、土壤的酸碱性等其他性能指标符合国家合理的选择适当的材料，并且，在选择，排水系统的优化材料时，必须要考虑其材料的性能、安全、绿色环保及卫生，同时要结合当地的天气、土壤及地形等性能，选择具有环保、实用及耗费的能量少等材料，主要是为了确保变电站给排水系统优化技术有着较高的功能质量。
4.绿色智能变电站给排水系统优化设计技术措施
绿色智能变电站给排水系统的作用是汇集地面的降雨积水、降低地下水位和防止洪涝、渍及土壤次生盐碱化。绿色智能变电站给排水系统分为明管道、暗管道、竖井等几种方式。明管道主要用以排除地表径流，当明管道有足够的深度和之间距离时，也可以发挥控制水资源的作用。明管道排水具有施工简单、投资较少、见效较快的优点，但施工的工程量较大、占地较多，而且存在坍坡、淤积、生长杂草等问题。暗管到排水主要用以控制水资源和降低污水的排放量。由于绿色智能变电站给排水系统优化设计技术，近代世界各国已广泛采用。一次在站区绿化设计技术的过程中，应尽量的选择少维护和维修、生存力较高的植被外，还应该考虑生产、生活污水要简单处理后进行绿化用水的植被。通过进行合理选择绿化植被和进行给排水系统优化设计降低管道的损耗，而变电站后期运行将会得到较大的社会、经济及环境的效益，促进变电站给排水系统优化设计技术的运行发展。
在各种的大量工程的实践经验中，变电站中排放的废水中主要包括工业的污水、生活的污水和各种的事故中废水，都会面临着变电站的火灾、爆炸等巨大事故出现，而这些绿色智能变电站给排水系统优化设计过程中，要仔细考虑工业污水和生活污水处理措施的优化设计。由于绿色智能变电站中含有很多的化合物，就要采取各种生物降解工业污水和生活污水进行处理，在对水资源的净化后，得到的水资源竟而可以满足变电站的绿色环保的功能。在各种的处理后，雨水的污染和生活的污水就能满足绿化和环保的用水要求，从而可以重复使用这些的水资源，同时还可以防止雨水排放和生活污水的排放直接的污染站区周围的环境，竟而达到节约水资源、减少排放及绿化和环保的目的。
对于在绿色智能变电站内给排水系统优化设计的过程中，就应该结合工程的实际情况，选择相应且符合国家标准的环保材料。同时在绿色智能变电站给排水系统优化设计的技术过程中，更要考虑选择优良的材料，从而达到节约水资源、降低耗量、绿色环保，经济可靠等性能。
总之，我国更要在今后的绿色智能变电站给排水系统优化设计技术的过程中，竟而给排水系统设计中引入较为先进的科学技术、各种设备、材料和优化设计技术理念，采用更多的节约能源、降耗、绿色环保、经济可靠的方法措施，促进绿色智能变电站给排水系统优化设计技术的安全可靠、节约经济的高效稳定的设计技术、工程建设、站区施工、顺利运营等。由于我国人口的不断增长、各个行业的不断发展，排水系统设计所引起土地的沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象，导致我国环境地质问题不断增加，对我国的工程建设产生了不利影响，还有对国家环境及建筑物的安全和稳定都产生了严重的影响。因此，为了保证工程建设的安全、稳定及顺利完成工程，采取对变电站工程建设的不利影响做出相应的防治方法及措施。因为变电站作为我国政治与经济工程建设中尤为重要的一环，其能正常运行中能否保证顺利，对我国的安全及稳定的发展起着至关重要的作用。
5.结论
综上所述，城市建设的不断发展，各种各样的建筑物的兴起，变电站给排水系统的水质量问题不仅仅影响工程建设的基础，还会影响着工农业的各种设施，这些都是国家、社会及城市工程建设中不可避免的问题。工程建设中，绿色智能变电站给排水系统优化设计技术主要占有极其重要的地位，采用及时进行排水系统的防治方法，来保证我国经济及工业的耐久性、安全性、稳定性、实用性、体积稳定性和经济合理性。
参考文献
[1]张利臣.绿色智能变电站给排水系统优化设计技术措施探讨[J].科技风，2012，18：72-72
[2]石立.建筑排水系统优化设计思路研究[J].科技资讯，2013，10：96-97
【关键词】市政给排水管网优化配置管理
中图分类号： TU821.3 文献标识码： A 文章编号：
本文对市政供水管网布置和优化设计要点分析，主要做到充分保证市政给排水管网的正常运行和市政建设发展需要，优化管网设计不但可以减少管网建设费用，同时发挥了给排水工程的经济效益和环境效益，从比较大的范围而言，所谓“优化”就是从完成某一任务的所有可能方案中选出最好的方案。因此，对各种事物，只要存在不同的解决办法，就存在优化问题。用优化设计方法进行管网设计，一般可节省投资5％～20％左右。因此，很有必要研究和推广优化设计方法。
城市给排水管网是保证城市供水安全和雨污废水排除的重要基础设施。给排水管网的正常运行是经济发展的重要支撑，管网的建设费用在城市基础设施建设中占有重要比重，所以对于市政的给排水官网不知问题也不例外。因此，在保证管网正常运用和市民生活的同时应进一步减少管网建设费用。在给排水工程方案比较中，要主要考虑非数量化社会效益的因素，节约水泥钢材、节约劳动力以及合理利用国家资源和原有设备的利用。
目前，我国的城市基础建设发展迅速，给排水系统在快速建立和完善，给排水管网在迅速延伸，而市政的给排水设施的安全、可靠、完善是经济发展的有力保证。在进行城市给排水设计时应根据各个工程的复杂性、特殊性、具体情况具体分析，在保证安全可靠、合理的前提下提倡选择更经济的给排水方案。特别是在城市新区的建立、旧城区的改扩建过程中、城市道路的修建，越来越多地涉及到给排水管网的科学规划设计问题。在管网设计中抓住主要矛盾，克服设计缺陷，结合实际情况，主动适应城市建设发展需要，优化管网设计，发挥给排水工程的最大经济效益与环境效益。所以对于市政给排水管网的优化配置及管理都要重视。
一般来说，许多城市的供水管网建设都滞后于城市水厂建设，存在管径过小、布局凌乱、管网老化、管材较差等诸多问题，从而造成管道漏损严重，用户的供水压力和供水安全得不到保证。
一般在定线所用图至少是本市最近的实测1：500地形图，并且有必要时通过现场的踏勘来确定或修正。如果是改造工程，注意最理想的管位是和老管道的净距1．5m。在实际操作中，有些管道之间影响比较小，净距可酌情减少。如规范中规定热力管与给水管的水平净距为1．5m，而如今管材的质量提高后，根据实际情况也可以酌情减少两管道水平净距，而并不影响管道正常运行。设计人员应加强对管道基础、预留预埋、管径、标高等的标注和说明，给出尽可能多的标准图或详图，以避免不必要的损失。在竖向设计时，要按照以下原则进行合理布置，保证管线在荷载作用下不被压坏；在天气寒冷地区或是冬季，要保证管道介质不冻结，满足竖向规划要求，按照规范要求布置各个管线之间的垂直间距。值得注意的是，各个管材对压力的承受力是不一样的，设计最小覆土要根据所选择的管材实际情况而定。 当工程管线竖向之间发生矛盾时应遵行如下原则：支管避让干管：可弯曲管避让不可弯曲管；规划管线让现状管线；压力管避让重力管；管径小的管线避让管径大的管线。在设计过程中，这些原则也不是固定的，主要是根据实际情况而定，尽量减少不必要的损失和麻烦。在住宅区给水设计应注意：系统设计应充分结合物业管理需要；设计应考虑当地施工水平的因素：运用新产品应慎重，要深入了解其原理性能，掌握其优缺点，明确安装使用的注意事项等；注意其它专业对给排水设计的要求，如建筑构造、结构构件对管径、标高的限制。
接下来时市政给排水管网的优化问题。 给水管网优化设计是在已定线下寻求管径与水力参数的最优化组合的解。在已定管线中，合理分配管网流量，采用优化算法，优化管道设计管径，根据城市地形特点，优化组合和分布供水区域，采用不同压力范围供水，使整个系统的运行费用最低。目前在给排水中常用的优化算法有如下几类：纯属规划法、非线性规划法、动态规划法和遗传算法。 一般在解决中小型管道系统优化设计时，可以选择遗传算法求得最优化设计方案。综合地运用直接式管网叠压供水技术和无负压管网增压稳流给水设备，当市政供水管网水量充分，供水压力相对稳定时，可采用无负压管网增压稳流给水设备。用水非常集中、瞬时用水量过大的地方，则应使用直接式管网叠压供水，以减少峰值流量对管网造成的影响，保证无负压设备的正常工作。
给水管网优化设计是在已定线下寻求管径与水力参数的最优化组合的解，目标是降低管网年费用折算值。城市输配水系统的合理设计、改建或扩建、运行，对于节约投资、节省电能，具有重要的经济意义。目前，输配水系统的合理改造、改建和调度、运行，以及它对降低成本、节省节能的显著经济效益，越来越受到重视。对给水管网优化设计的指导思想是，在已定的管网中，合理分配管网流量，或在分配流量的管网基础上，采用优化算法，优化管网(道)设计管径(尺寸)，或根据城市地形特点，优化组合和分布供水区域，采用不同压力范围供水，使整个系统的运行费用(动力费用)最低。在已有管网中进行合理调度，在满足用户用水量的基础上使供水压力满足较小服务水头，并使运行费用达到较低。
排水管网的优化设计主要可分为排水管网的平面布置与已定线下管网参数优化。目前，排水管网优化设计主要是后者，排水管网系统已定线下的优化设计主要是解决管径和埋深(坡度)以及不同管段间的设计参数优化问题。对于某一设计管段，当流量确定后，满足设计规范要求的管径与其他水力参数有多种组合，但总存在一组管径和其他水力参数的组合，使其投资最小。对于由若干根管段组成的排水管网系统，上游管段的设计计算结果将直接影响到下游管段的设计参数，这就说明系统中每根管段设计最优的组合，并不能保证整个系统的设计最优。因此，为了使整个工程系统设计最优，就必须以整个排水系统为整体，从全局出发进行优化设计。在排水管网优化设计中，虽然排水管网计算采用的水力计算公示很简单，但是由于管径的可选择尺寸不是连续变化的，不能任意选择管径；同时最大充满度的限制与管径大小有关，关于最小设计流速、流速变化(随设计流量增加而增大)及其与管径之间关系的约束条件等都很复杂，也不能用数学公示来描述。因此，很难建立一个完整的求解最优化问题的数学模型来用间接化法求解。用直接优化法来解决这些问题，具有直接、直观和容易验证等特点。
结语：综上所述，随科研人员在这一领域的不懈努力以及计算机的飞速发展，给水管网优化设计计算的方法越来越丰富，涉及的问题的也越来越深入。具体地说，如何对复杂的给排水管网在多种情况下，考虑管网的可靠性情况下，利用原有的各种不同的方法，或者采用遗传算法之类的新方法进行优化设计，使结果更接近城市供水管网的工程实际，并进一步开发相应的软件，是值得关注和研究的课题。所以对市政给排水管网的优化配置及管理问题需要重视。
参考文献：
1、贺俊兰．城区污水管网优化设计探讨．水工业市场，2008年第2期：67-68
2、尹学农，任群，王国华，王雪峰．给水排水管网工程设计优化与运行管理．北京：化学工业大学，20073、陈宝林．最优化理论与算法．北京：清华大学出版社，1989
4、耿为民，李剑．计算机在城市排水管网设计中的应用．城市道路与防洪．2000年9月
5、赵家俊．老城区供水管网改造工程设计施工问题的探讨．工程与建设，2008(6)：801～8O2
6、张为民，周莉．城市排水管线与其它管线交叉问题的处理对策．施工技术，2006(12)：275~276
关键词：市政；给排水管线；设计
结合不同城市的具体情况，从多方面进行给排水管线设计，严格把关各个环节，科学、合理地进行施工设计，确保市政给排水系统的稳定性和安全性，满足现代化城市发展需求。
1 市政给排水管线设计现状
目前，随着城市人口数量大幅度上涨，对于水资源的需求也越来越多，很多城市的给排水管线规模不断扩大，但是却出现很多问题，特别是给排水管线和其它市政管线之间出现交叉、重叠等情况，不仅影响了给排水系统的安全、正常运行，而且增加了施工设计难度，并且很多城市忽视给排水管线的管理维护，不重视地下设施的定期检查和维护，造成一些给排水管线出现锈蚀、破损等情况，发生渗水、漏水问题，造成水资源的浪费。同时，大多数城市的雨洪设施发展比较缓慢，缺少健全的雨洪资源利用设备，排水管网无法承受较大的雨水量，一旦短时间内降雨量较大，排水系统无法及时、快速地将雨水排出，就会造成城市内涝，给人们的生活和交通出行带来极大不便，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，浪费了大量的雨水资源，不利于现代化城市的可持续发展。
2 市政给排水管线优化设计策略
2.1 防洪排涝设计
防洪排涝是市政给排水管线设计的重要内容，在具体设计中应特别注意两方面内容：内洪和外洪，针对外洪要做好防控，针对内洪应做好排蓄，如修建防洪堤、水库等，强化人们对于防洪排涝的认识，做好城市的防外洪和排内涝规划设计，采取科学、有效的排洪措施，采用地面抬高、设置滞洪区和雨水泵，山区城市在地形地势方面有一定优势，内洪消长速度较快，最好采用地面抬高方案，尽量避免设置水泵站，还可在合适位置布置抽排设施。同时，结合排洪标准和排水标准，城市排水的目的在于解决短时间内城市小汇流暴雨排水，暴雨控制时段为5min～120min，根据年超大值法，科学选择暴雨样本。由于排洪过程中汇水面积往往较大，这时刻利用暴雨推力公式，参考重现期降雨量，结合城市排洪流域实际面积，确定排洪防洪重现期，排洪汇水面积和重现期选择标准成正比关系。
2.2 管道连接和流速设计
若住宅小区的具体规划设计还没有确定，污水管道规划布置时，无法确定各个排水点位置，实际设计过程中，每间隔一段距离接出连接管，确保干管和支管有效、科学地衔接，根据具体的使用要求，确定合理的连接管间隔距离，避免市政其它管线和连接管发生矛盾或者冲突，合理调节跌水井，增大局部断面，优化排水管线设计，避免减少过水断面，为了确保良好的排水效果，可采用倒吸虹管。同时，污水管道最小流速不能低于0.6m/s，根据污水管道设计要求，污水管段流速过慢，应优化污水管道设计坡度，选择合适直径的污水管道，并采取科学、有效的清淤、防淤措施。
2.3 污水设计处理
在处理城市污水时，可采用集中和分散相结合的处理方法，当前很多城市处理污水考虑到污水厂对于污水的处理效率和质量较高，运营成本较低，所以主要采用集中处理方法，然而随着现代化城市的快速发展，城市规模不断扩大，这种集中处理污水的办法已经无法满足城市发展需求，各种缺点和问题越来越突出，例如，不能就近对部分中水进行利用，下游区域必须采用直径较大的管网，这使得管网投资成本较高，在日常运营中，各区域有很多提升泵站，能耗较大。为了更好地解决这些问题，城市污水厂修建时刻采用BOT形式，这种模式可分散处理城市各个区域的污水，极大地降低污水处理成本，并且在未来发展过程中，城市污水处理应推广集中处理和分散处理相结合的方式，不断提高污水处理水平。
2.4 给水管网优化
给水管网设计时，基于确定的线下，使用管径和水力参数的最佳组合解，合理分配给水管网流量，采用优化算法，优化给水管道设计管径，结合城市规划设计情况，科学管理供水区域，为了降低给水系统运行费用，在不同压力范围对不同区域供水，采用动态规划法、遗传算法、纯属规划法、非线性规划法优化给水系统设计。城市给水系统规划设计时，应注意优化水资源配置，科学预测当地的需水量，综合考虑畜牧业、渔业、农业灌溉、工业、城市和村镇生活等方面的用水，还要结合江河流域的生态流量。对于工业用水量的预测，采用用地指标法和工业产值法，科学进行规划设计，由于信息产业的不断发展，传统行业的设备更新越来越快，通过使用这些方法，严格控制工业用水量预测结果偏差，提高区域供水质量，改良水质，控制地下水量的开采和开发，置换水源，实现集约化的供水管理，提高环境效益和经济效益。
2.5 给水管线优化设计
城市给水管线优化设计中应重点做好以下几个方面：其一，相关设计人员要在给水管线设计图中明确标注标高、预埋预留、管道基础、管径等内容，提供详细、准确的设计图，竖向设计中，应确保在外部荷载影响下管线仍然保持完整，避免发生损坏，在寒冷冬季应防止给水管道发生冻结，结合不同管材的压力承受能力，确定最小覆土；其二，使用1：500地形图对给排水系统规划设计地形图定线，实际操作过程中，降低给水管道的净距离，例如，热水管和给水管之间应保持1.5m以上的水平距离，若采用优质的管材，可适当缩短两根管道之间的水平距离；其三，住宅小区的给水系统规划设计时，结合小区物业的管理要求，结合实际的施工水平，深入了解供水产品的原理和性能，明确标注各种注意事项；其四，当城市给排水管线在竖向出现矛盾，主干管应避开支管，严禁将管线弯曲，重力管应避开压力管，直径较大的管线应避开直径小的管线，结合城市给排水规划设计要求，具体情况具体分析；其五，优化管材和接口设计，尽量采用柔性管材，消防管和给水管最好选择HDPE管，排水管选择UPVC管，所有管材都设置柔性接口，使用多个短管连接管道接口和检查井，然后再按照给排水设计要求，优化给排水管线设计。
3 结语
目前，大多数城市的给排水管线设计对于当地的地质情况了解不全面、给排水系统管网布置不合理、规划设计不科学，为了推动现代化城市的不断发展，应详细了解当前城市给排水管线存在的各种问题，应特别注意市政给排水管线设计，结合城市实际的规划设计要求，具体情况具体问题，科学预测给排水管线设计存在的问题，不断提高市政给排水管线设计水平。
参考文献
[1] 高宇杰.城市市政道路给排水系统的特点与优化设计分析[J].江西建材，2014（02）：22.
1．1建筑给水排水的特点
与低层建筑相比，高层建筑发生火灾的概率更大［2］。这是因为楼层越高，其中存在的着火点越多，而若发生火灾后，高层建筑中的火焰会迅速蔓延，若没有及时进行灭火，将直接威胁到高层住户的人身与财产安全。近年来，我国出现越来越多的高层建筑，而高层建筑对建筑给水排水施工也有很高的技术要求。这样在进行建筑给水排水施工时，应该严格依据规范操作，严格控制施工进度，并需要制定必要的技术规范。同时合理选择防火材料，并根据需要合理设计逃生通道［3］。高层建筑的给水排水量相比低层建筑更大，这就需要更大的压力，一般可以通过设立单立管系统来提高供水压力。而在选择管材时，首先需要保障管道接口有较好的柔性，其次就是需要了解材料的机械强度是否符合标准。
1．2建筑给水排水设计时需注意的问题
在设计建筑给水排水系统时，设计人员首先需要做好各方面的协调工作。例如，在设计卫生技术标准时，设计人员应该向建筑人员讲解具体的施工要求，并让他们掌握必要的施工技能。而在设计室内排水时，应该根据排水设计的相关标准，详细列出排水设备的具体应用流程。我国城市化建设的推进与建筑行业的发展，也带动了建筑给水排水设计与施工技术的提高，出现了智能化的设计系统，并且对于高层建筑防火的设计要求更为严格。设计人员在设计时应该保障每个环节的衔接性，保障设计出健全的给水排水系统，并且重视防火部分的设计，例如可以根据需要设置防火套管等。此外，设计人员也应该根据住户的需求，设计好室内卫生间与阳台的地漏，以保障排水系统的严密性。
2建筑给水排水的优化设计措施探究
城市建筑具有人员集中、给排水量大以及规模较大等特点，这就需要在给水排水设计时注重可行性并提高安全性。要想避免并解决建筑给水排水设计中存在的问题，就需要进一步进行优化设计，以为后续使用的可靠性提供保障。
2．1确定合理的管径和流速
在设计给水排水系统时应该充分考虑工程造价，保障所选的给排水管道经济合理［4］。给排水管道的管径与流速有直接关系，在流量相同的同一个工程中若设计的流速越大，则所需的管径越小，而相应的工程造价也更低。但是过大的流速很容易导致管道受损，并消耗更多的电能，这样也将相应增加成本。因此，设计人员应该根据系统需求与自身经验，合理确定给排水的管径与流速，避免对系统管理与工程造价带来较大的影响。具体设计方法为结合系统的材料费用、运行与施工费用等，然后根据相关公式计算出每种管径相对应的流速。由于每个城市的给排水管道材料费用、建设费用、试压情况以及运行费用等存在差异，因此所确定的流速也不尽相同。
2．2改善给排水中的细节问题
在设计建筑给水排水系统时，经常会遇到噪声处理、饮用水卫生等方面的问题，要想切实解决这些细节问题，具体方法包括以下几点。(1)处理管道噪声。当前很多高层建筑住户均会选择双卫，而这就迫切需要设计人员通过优化设计，做好管道噪声处理工作。一般来讲，可以选择DN25这种材质的分户水管，以避免管道末端出现噪声。(2)选择优质的给水管道，替换传统使用寿面短的镀锌管［5］。塑料管与金属管道相比重量更轻，且具有很强的抗压力，且使用方便，因此可以选择多使用塑料管。(3)给排水管道的安装分为明装与暗装两种，采用暗装的方式可以让室内更加美观，并避免管道外露时受到破坏。而明装的优势为安装与维修方便，且成本较低。设计人员应该根据住户的不同需求合理设计安装方式，并且在敷设完毕给排水管道后，在相应的支管处做好标记，避免住户装修时不小心损坏管道。(4)饮用水供给是给排水系统的重要职能之一，设计人员在设计时应该注意做好饮用水的卫生防护工作。对于饮用水池的溢流管等应该制定必要的防护措施，避免昆虫等爬入，在管道接缝处使用软质泡沫材料填充，并利用合适的隔断方式避免脏污溢入水池中。
2．3根据需要设置控制阀门
设计人员对给水排水系统进行优化的一个重要步骤，就是在建筑底层设置控制阀门，进一步提升整体给排水能力。常规的设计方法是设计者会在每个排水管道末端设置单独的阀门，这样不仅操作简便，发生异常时只需要切断相应的阀门，就可以控制给排水的正常运行。这种方法虽然使用范围较广，但是在遇到连续阴雨天气时，设置这样的阀门很难及时排除建筑内的积水。要避免这一情况，设计人员可以在建筑底层设置控制阀门，改变单独在排水管末端设计阀门的方式。这样一个阀门可以对整个建筑进行控制，提高了建筑的整体给排水功能［6］。这种阀门设置的方式由于使用方便，且能够提高技术人员的工作效率，因此得到了很多小区居民的认可，且应用范围逐渐扩大。在遇到连续阴雨或下雪天时，由于建筑物内管道堵塞或积水过多等问题，导致积水无法排出的情况，这时候可以及时利用底层的控制阀门，以避免由于污水无法排出对建筑物的影响，并有效保障了建筑物内的环境。此外，这种方式减少了阀门的数量，技术人员只需要在底层操作就可以控制系统的整体运行，避免了对住户的干扰。
3结语
关键词：污水网管，排水管道，系统优化
1.对污水管网系统实施优化的意义
污水管网就是由污水管道，污水检查井等组成的管网系统，其基本任务就是及时、安全、通畅地收集、输送污水到污水处理设施，避免环境受到污染，保障人民的健康和正常生活，促进工农业生产的顺利进行。
完善的污水管网系统是一个城市现代化的标志。我国多数城市污水管道没有形成完善的系统，有的利用街道，河道排水，有的污水随意排放，影响环境卫生。有的虽有管道，但排水能力低，极不适应日益发展的城市建设，对人民的生活、生产带来很大的影响。
近几年来。论文参考网。我国在城市基础建设方面投入了巨大的物力和财力，我国大多城市的污水管网系统也得以提升和改善，但是，与发达国家相比，仍有很大的差距。因此，大力进行污水管网建设，形成完善、通畅的污水管网系统，可大大提高一个城市的人居环境和城市文明，加快城市发展，缩小我国和发达国家的差距。
2.污水管网系统优化的方法
就管线平面布置已定情况下的污水管网各个参数的优化设计，主要有以下几种方法：
2.1线性规划法
线性规划法是优化技术中最常用的一种方法。它对于污水管网设计计算模型中的约束条件和目标函数的非线性，分别用它们的一级泰勒展开式代替，将之化为线性规划问题，用线性规划的解作为问题的近似解，反复迭代，使迭代点序列逼近非线性规划的最优解。它的缺点是把管径当作连续变量来处理，存在计算管径与市售规格管径相矛盾的问题。把非线性函树转为线性函数，前期准备工作量大，且难以保证结果的计算精度。
混合整数规划法，作为线性规划法发展形式，克服了线性规划的部分缺点，可以解出离散的标准管径，但由于整形变量过多，往往难以求解，从而应用受到限制。
2.2非线性规划法
非线性规划法是为了适应排水管道系统优化设计计算模型中目标函数和约束条件的非线性特征而提出来的。它可以优化选择排水管道的直径和埋深，以及中途泵站的位置。其假定管径是离散的，易于对目标函数和约束条件进行敏感性分析。但是该方法极大地限制了目标函数和约束条件的形式。论文参考网。
罚函数离散优化法将排水工程的特点与罚函数离散思想相联系，可以排除不合理的设计方案，以管系末端管底标高为全局控制因素，建立与目标函数的可行解对应关系，并通过同时进行整体控制与局部控制的水力计算方法，遍历目标函数的可行解及局部最优解，从而得到管系的全局最优设计方案。该方法由于对管道系统的各种可行解进行遍历，在解决大型管网问题时，必然存在运行时间长和内存占用量大的缺点。
2.3直接优化法
直接优化法是根据排水管道系统性能指标的变化，通过直接对各种方案或可调参数的选择、计算和比较，来得到最优解或满意解，它具有直接、直观和容易验证的优点。直接优化法主要包括电子表格法和两相优化法。电子表格法是利用“电子表格”统计数据和分析数据的功能进行管网优化的。它提供了一种启发式费用估算方法，利用这种方法，用户可寻找最小费用的设计。它并不涉及太复杂的算法，在动态规划中的许多简化假设显得不太必要。能够得出比动态规划法要好的结果，并能更加符合设计规范的要求。
一般在直接优化算法中，注重设计人员对管网计算的宏观控制和局部干预，所设计的最优方案将因人而异，所求结果一般是满意解而不一定是最优解。
3.污水管网系统优化的程序
在实际工作中常用数值方法来解决给水排水系统优化问题，一般需经过下列程序，其基本内容是：
3.1构成问题
大多数给排水工程的实际问题，包含着很多复杂的因素，往往是一个多变量、多目标、多层次的复杂系统。如何把一个实际的给排水系统，科学地简化为一个能反映其关键要素及其基本特征，又便于进行定量表达和模拟优化的替代系统，这是优化过程首要和关键的一步，它将在很大程度上影响优化结果的合理性。构成问题的过程，也可称为“系统的概念化”，简称“系统化”。
3.2确定目标
目标的确定是给排水工程系统化的重要内容，也是系统优化的评价依据。主要是探明该系统所涉及的各种目标和综合目标：识别各目标的重要性。并表达其中值得追求目标的属性指标：建立目标随基本变量(或所考虑的关键因素)变化的函数关系。
最常遇到的给排水优化问题，是在给定的技术与社会条件下，寻求系统经济性最佳时的设计、运行方案、总费用现值等。
3.3建立数学模型
在上述阶段工作的基础上，建立定量表达给排水系统的数学模型。优化设计的数学模型是设计问题抽象化了的数学形式的表现，它反映了设计问题中各主要因素间内在联系的一种数学关系。数学模型通常需引入设计变量、约束条件和目标函数三个基本要素。
（1）设计变量：通常一个设计方案可以用一组基本参数的数值来表示。选取哪些参数，因各设计问题而定。在设计时，有些参数可以根据工艺、运行和使用要求预先给定；而另一些则需要在设计过程中进行选择，这部分参数可看做变量，称为设计变量。这种变量是一种相互独立的基本参数。
当设计变量不是连续变化时称为离散设计变量。然而，由于按离散变量进行优化设计比较困难，因此，目前的工程优化设计中大多数还是按连续设计变量来处理。
（2）约束条件：在设计空间中，所有设计方案并不是工程实际都能接受的。因此，在优化设计中，必须根据实际设计要求，对设计变量的取值加以种种的限制。这种限制称为约束条件(或约束)。设计约束一般表达为设计变量的不等式约束函数和等式约束函数。
（3）目标函数：设计变量选定之后，设计所要达到的指标，如经济指标、效率指标等，可以表示成设计变量的函数，这个函数就称为目标函数，即
在工程优化设计中，被优化的目标函数有两种表述方式：目标函数的极小化和目标函数的极大化，即或
3.4优化模型的求解与检验
实际工作中求最优解(或满意解)可能有以下几种情况：
（1）评价目标只是一个定量指标(通常是费用)，且可变的方案很多又无法简单一一列举时，则要运用最优化方法求出其最优解。
（2）评价目标只是一个定量指标，而备选的方案不多，则可以较方便地逐一对备选方案进行模拟计算，并从中择优选定。
（3）评价目标不只一个，多种目标之间彼此又有矛盾，这时需要运用多目标最优化方法，通过各目标之间的权衡和协调加以优选。
最优化方法可根据数学模型中的函数性质，选用合适的数值计算优化法，并作出相应的程序设计，然后利用计算机的快速分析与计算，得出最优值。
优化数学模型的晟优解，只是对所有模型来说为最优。而对现实问题来说，则还可能是不完全合乎理想。优化的实际目的在于追求“满意解”而不是“最优解”。因此。论文参考网。采用试算法得到一连串的解，并通过灵敏度分析来确定影响求解的关键要素和参数，以找到一个较为合乎理想的满意解。
4.结束语
污水管网系统的优化是给排水工程优化的一个重要分支，近年来，国内科研人员在污水管网优化方面进行了大量的研究工作，得出了不少关于污水管网优化设计的方法。本文在此基础上，经过系统研究污水管网设计的理论和方法，以期在实践中达到减小污水管网的埋设深度，降低工程造价的目的。
【参考文献】
[1]郭迎庆,王文标.直接优化法优化设计城市污水管道系统.给水排水.2002,2.
[2]彭永臻等.排水管网计算程序设计的全局优化.中国给水排水.1994,4.
关键词：地铁工程 给排水 消防
中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0030-01
1 地铁工程消火栓给水体系规划设计
地铁工程消火栓规划设计阶段中，应针对其给排水系统特征，遵循科学设计原则。通常来讲，地铁工程生活、工作、消防给水来源多由城市管网体系提供，同时需要引进双水源。这样一来对市区地铁工程来讲，虽然双水源可以实现，而城郊地铁，则会基于市政管网的欠缺、不完整，而令双水源布设存在困难。因此应进行消防水池的额外布设，其具体空间则应依据地铁站灭火阶段中，总体消防用水需求进行规划设计，还应进行加压泵房的科学配设。同民用建筑工程消火栓体系应用有所不同，地铁工程消火栓承担的服务范畴为车站以及邻近区域中的消防用水。为符合双水源标准，应实施体系水压验证，进行该站室给水系统压力的计算，倘若无法满足相关服务标准要求，则应进行必要的加压处理，并实施加压泵房的科学布设。基于地铁工程建设于地下，具有空间紧张的现实特征，为此应将加压泵房合理设置于地铁车站之中。其内部消火栓应配备两台主泵、两台稳压增压装置、一台气压罐，不必与民用建筑相同，进行消防高位水箱的配设。同时对能够达到双水源标准的地铁工程，倘若获取市政给水机构的认可，则无需进行消防水池的规划布设。
2 地铁工程给排水消防系统科学设计
2.1 地铁工程密闭污水提升装置应用设计
密闭污水提升装置在水泵产品中是一项一体化、引入先进技术的新型设备，体现了良好的集成性，其涵盖液位计量、污水储备、控制箱、排水装置与控制阀门等部件，可科学引入地铁工程给排水系统设计中，体现优势应用价值。实践应用中，应注重密闭污水提升装置的布设高度，倘若地铁工程允许其在80cm之下，那么污水泵房便无需在底板进行降板处置，进而可有效节约了土建工程经济投入。同时，在北方寒冷地域，应进行必要的防冻处理，为节约电能投入，可不进行电保温系统设计，而应用夜间泄水处置模式实现防冻目标。在污水箱实际容积较排水管道低时，便会令泄水处置引发水泵开启，进而无法令管道实现泄空。为此，可通过降低污水泵出水的实际管径令水容积下降。同时为避免杂质长期附着管壁，形成对过水流量的不良影响，应控制管径设计在DN80以上。为令地铁工程控制室实现对污水泵系统的远程监督与实时控制，可令密闭污水提升装置增设液位信号，对启停泵与系统低液位状况进行实时信号警示，进而实现良好的污水系统监控处理。同时，为避免杂质附着于密闭污水提升装置浮球阀之上，对信号反映造成弊端影响，可通过引入投入压力传感装置方式有效解决。
2.2 地铁废水、雨水系统设计
地铁工程中还应科学设计废水系统，可选择良好的层位进行废水处理泵房以及集水池的科学布设。工程结构渗水、冲洗应用废水以及消防排水则通过地漏进行集中汇总，并通过排水立管送入地铁工程排水沟之中，汇集至集水池。集水池容积设置应依据地铁工程日常废水总量与消防用量进行科学规划。同时应位于集水池之中布设潜污泵装置，做好备用处理，确保工作效率，在消防救援阶段中则可同步应用。最终总体废水通过潜污泵可上升到地面，经消能处理后流入市政污水体系。雨水系统的规划设计，应位于风亭以及机坑下方进行集水井科学配设，引入浅污排水装置两台，做好备用安排。同时应依据相关工程给排水科学设计要求、操作规范，对于集水池的布设，令其容积大于雨水泵5min出水量，同时，1h之中，启动水泵频率应按小于六次进行计算。
2.3 自动喷水灭火系统优化设计
地铁项目是一项庞大、系统的复杂工程，基于其地下施工特征，导致了结构体系复杂性、施工环境密闭性、工作人员相对密集，一旦发生火灾事故将难于救援，因此，应科学实施自动灭火喷水系统的优化设计。
地铁工程仅包含风井、人员疏导入口同地面环境连接，同时其内部人员流动复杂密集，各个站台公共区域设有通行楼梯、电梯等连通部位，倘若引发了火灾，则会令其承受较大的疏散人员压力，且其空间结构会加剧火灾灾情蔓延，给消防救援工作增加了一定难度，处置不当则会引发较大的经济财产与人员伤亡损失。为此，地铁工程应对火灾事故做好自救准备，位于电气设备核心装置位置进行灭火体系的优化设计。同时不应仅仅在地铁车站站台与大厅设置消火栓体系，应引入良好的自主救援消防体系。在灭火救援中，自动喷水救援灭火系统体现出了显著的优势，可在火灾发生时快速自启动，也可通过报警体系装置联动开启，而无需现场的人为机械操作。同时该自主救援系统体现了敏锐的应对速度，对于各类功能建筑工程均体现了良好的灭火、控制灾情效果。实践设计阶段中，应依据相关规范科学布设，对于设备管理区域，可不进行该系统设计。对于密集人流区域、站厅连接位置，则应进行自动灭火喷水体系的科学布设。同时应做好良好清晰的危险等级划分，基于地铁工程车站的服务公共区域内，建设装饰阶段中会引入一些可燃物材料，因此应将其危险等级设置为二类。对于地下工程应科学引入湿式灭火模式。在明确加压系统规划阶段中，倘若市政给排水管网体系压力无法符合自动灭火喷水体系要求，则应引入加压水泵装置，引入两台主泵、稳压泵以及一台气压罐，同时还应科学设置预防污染回流的相应设备。消火栓与自动灭火喷水体系应各自独立，倘若应用相同消防泵装置，则应位于湿式报警阀门之前予以分离。管网系统的规划阶段中，其体系给水管道以及消火栓给水装置可应用相同的引入管道，前者给水管道与加压泵吸水体系管道连接，水泵体系出水管道则同喷水自动灭火体系管网进行相连。同时喷水管道主体以枝状模式设计，并位于地铁公共车站与厅层进行规划。设置喷头阶段中，对工程密闭吊顶可引入吊顶形式喷头，而通透顶端工程则可利用直立喷头进行布设，同时无需进行集热罩的规划。位于风管位置则可引入下垂喷头。再者应核查管网系统中压力状况水平，确保其始终处于良好的平衡状态。消火栓与自动灭火体系应进行水泵结合装置的单独布设，倘若地铁工程还包括地下停车工程与商场项目，则同样应进行良好的自动灭火喷水体系设计。
3 结语
总之，基于地铁工程给排水消防设计科学重要性，依据工程建设特征，我们只有制定科学的实践设计规划策略，做好结构安排、细化控制，优质设计，才能提升地铁工程给排水系统、消防体系综合安全效能，发挥良好的服务应用价值，并促进地铁工程建设的持续健康发展。
参考文献
关键词：建筑机电；设备节能；遵循的原则；设计措施
一、建筑机电设备的节能现状分析
随着节能理念的深入人心，人们对于建筑节能的要求越来越严格，节能型建筑已经成为今后发展的一个大趋势，并且始终贯穿在建筑设计、施工以及使用的全过程中。在几次国际性的能源危机过后，各国对于温室效应对环境产生的负面影响以及矿物能源的不可回复性有了更深层次的认知。但是人们不得不面对的是日益增长的能源需求，从而使得两者之间产生了极为复杂的矛盾关系，为了有效地解决这一问题，节能减排、低碳环保的理念被提出。建筑机电设备作为我国能源消耗大户之一，现已受到人们越来越多的关注。机电设备涉及的领域既广且杂，在一般建筑内包括空调、暖通、给排水、消防等等，智能建筑中的机电设备更多。据有关调查结果显示，建筑机电设备有很大一部分处于满负荷状态及高限状态运行，这不仅使能耗有所增大，而且还使运行质量有所下降，这样一来难免会造成末端设备与管道的承载压力增高，从而严重影响了设备与管道的使用寿命。此外，建筑内一般采用的都是单相电感性负荷，由于其功率因数相对较低，致使电网中滞后无功功率的比重较大，这不仅严重影响了设备的使用效率，而且进一步增大了设备能耗。正因如此，对机电设备进行节能已经势在必行。
二、建筑机电设备节能应遵循的原则
随着我国经济的不断发展，我国建筑机电节能工程技术也随之发展。面对世界性能源紧张的问题，只有对能源进行节约，才可以有效的实现我国社会与经济的可持续发展。想要进一步实现建筑机电设备节能就必须在工程设计时遵循以下原则：其一，科学合理设计供配电，以促进电能有效利用。通常情况下，建筑机电设备在设计时优先考虑的主要是其经济性和适用性，简单来讲就是设备必须能够为建筑提供所需的动力和必要的能源，并且可确保机电设备对控制方式的要求，使其发挥出最大的功效和作用。同时机电设备安全性也是必须考虑的因素之一，机电线路之间应当具备足够的距离和绝缘强度，还应具备相应的动稳定和热稳定裕度，这样有利于确保供配电及各个用电设备的安全性。此外，还必须有可靠的防雷措施，对于一些特殊的场合还应具有防浪涌及防静电保护措施；其二，应进一步提高机电设备的运行效率，借此来降低电能的直接或间接损耗。如果机电设备的运行效率过低，那么必然会消耗大量的能源，这与节能要求严重不符，为此，应当在满足建筑物各方面使用功能要求的基础上，将能源消耗降至最低，尽可能做到以下几点：优选节能设备、采取无功补偿、降低线损、均衡负荷，最大限度地提高能源利用效率；其三，优选设计参数。在具体设计过程中，应当对设计参数进行优选，若有特殊的用电要求，应当采取合理的节能措施，以达到最佳的节能效果。
三、建筑机电设备节能减排的优化设计措施应用
1变压器节能
1.1选配变压器容量。就理论层面而言，为了发挥变压器的最大功率，应当保证平均负荷率是额定容量的50%～75%。但是，由于变压器自身功率因素和负载是变化的，并且有可能存在超载运行的情况，所以不能按照最大功率这一原则选配变压器容量。变压器容量选择一定要适当，符合实际情况需求，切忌过大或过小。容量过大会出现空载现象，增加损耗；容量过小，会使变压器负载过大，增大负载损耗。
1.2.优化选择变压器类型。应当遵循以下两个原则优化选择变压器类型，确定变压器数量。①选择效率高、能耗低的节能型变压器，减少空载状态下产生的铁损和漏磁损耗，降低负载时在变压器线圈电阻上产生的损耗；②若在绝大部分负荷为三级负荷的情况下，可选择一台变压器。若在一、二级负荷比重过大，需两个电源供电的情况下，应选择两台变压器。特殊情况下，也可选择多台小容量变压器。
1.3.提高变压器功率因数。用电设备不仅要消耗有功功率，还要消耗一定的无功功率。所以，应在该种设备系统中装设移相电容器，改善负载功率因数，降低变压器线路损耗和铜损耗，达到抑制无功功率消耗的目的。 （二）空调系统的节能优化设计。商用建筑中空调系统占据较大的份额，空调系统的能源消耗也是机电设备中消耗最重的组成，其能源损耗来自于两个方面：即制冷和制热源的能耗、空调辅助设施如风机、水泵等的能耗。对空调系统的节能优化设计主要体现在：室内的温度参数是设计的重要指标，要利用室外的自然风力资源，合理调节室内外的温度，降低室内外的传热温差；要化自然资源为动力，减少空调系统的动力损耗，动态地控制好空调系统的参数指标，杜绝热量的不足与过剩，在排风的过程中优化热量的回收功能。
2 照明系统的节能优化设计。在建筑机电设备的照明系统中，按使用区域的不同划分为：公共区域和室内区域以及泛光照明，为了更好地进行建筑机电设备的照明优化功能，需要进行合理优化的照明设计：自然光线是建筑设计中要开发和利用的资源，需要在机电设备使用中加以合理开发与利用；其次，不同区域的照明系统也要根据不同的照明标准进行设计；再次，在不同的区域也要选用不同的灯具，用高效的光源控制装置进行照明的优化与调节，如：照明采用低压LED灯具，手机充电采用36V低压充电器等。
3.给排水系统的节能优化设计。水资源的合理开发利用具有重大功效，在建筑机电设备中的水资源利用中，主要体现在给排水系统的节能优化方面，由于建筑设备中采用高位、直接和恒压的给排水装置，尤其是在兴起的高层建筑设计给排水系统中，主要采取以下节能措施：运用新技术推广和普及节水设备，同时应用高效的变频水泵，对水供应系统进行优化；并且开发可适用、可控的第二水源，在水资源匮乏的环境下延续长远的发展规划。
4.供配电系统的优化节能设计。在建筑的机电设备中，其供配电系统要依循简明而适用的原则，通过环式、放射式和树干式的电路设计，运用科学系统的供电线路布置，有效实现安全供电，并杜绝重叠供电的发生。
四、结束语
建筑机电设备是建筑中的重要设施，其涵盖的内容、领域非常广泛，是一项复杂的系统工程。为了保证建筑机电设备的节能优化功能，更好地为建筑行业服务，就必须对机电设备的各个环节进行逐一规范，通过对建筑机电设备中的空调系统、变压器设计、电梯系统和给排水系统的优化设计，以节能减排的环保理念，实践各环节的优化措施，用切实可行的优化措施贯穿于建筑施工中的每一环节，真正实现全方位的机电设备节能减排工作。
参考文献：
[1]曹永安.建筑机电节能工程设计实践探讨[J]. 科技创新导报. 2011（32）
关键词：建筑工程；给排水设计；节能减排
引言：
随着我国可持续发展战略的实施，直接推动了我国社会经济的发展，但在发展过程中忽略了对资源的浪费，目前我国大力提倡节能减排，在发展中减少对资源的浪费，从而实现科学发展。在我国建筑行业中，由于不重视对水资源的保护，水资源的浪费已愈加的严重，目前已引起广泛的关注。在建筑给排水设计中实现节能减排主要是为了降低水资源的浪费，从而能够提高能源的使用效率。建筑工程中为了提高经济收益和社会效益，就要本着节能减排原则，合理规划能源的利用。
1、 建筑给排水中设计不合理造成水资源的浪费
由于目前我国在建筑给排水设计中对节能减排工作没有足够的重视，在设计过程中忽视由于给排水设计不合理而造成水资源的浪费。其主要表现在排水系统中供水管道内以及各处配件的泄露与给水系统中是水系统的超压，另外在用户使用过程中使用密封性较差的、陈旧的卫生器具从而出现各处发生滴水、漏水现象也会造成水资源的浪费。由于在给水系统和排水系统中的水渗漏问题不容易被工程人员发现，因此这就要求在建筑给排水设计过程中要严格按照国家标准，规范使用建筑工程中所需的各个工件，同时增加用户对新型卫生器具的使用也可以有效的节约水资源。
2、 建筑给排水设计中的节能减排设计
2.1 在给水过程中注意控制水压，减少水资源浪费
目前我国的建筑给排水工程中，在给水系统内经常发生的就是水系统的超压，由于水系统中的压力超出配件所能承受的范围之内，则会造成冲压出流的现象还会对水配件造成损坏。因此在建筑给排水设计中应该严格按照我国建筑给排水设计的规范，设定能够让水配件正常使用的合适水压，为了控制单位时间内的水的流量还应注意在给水过程中注意设置减压阀，同时合理的减压措施也会在一定范围之内起到稳定水压的作用。在排水系统中经常出现的就是供水管道以及配件等处的渗漏，为了最大限度的避免排水系统中所造成的水资源的浪费，这就要求在建筑给排水设计中严格按照国家规范，控制选择材料以及优化施工方案。应为供水管道的水渗漏主要是由于材料选择不合理以及在施工过程中的疏忽，因此为了能够最大限度的避免排水系统中水资源的渗漏，这就要求在建筑给排水系统施工之前，能够合理的选择管道材质、改善设计的方案。
2.2充分利用新能源
热水供应系统也是在建筑给排水设计中需要考虑的重要因素，热水的供应也会防治水资源的无效浪费，在热水的供应过程中，由于要经过长距离的运输而会导致热能的浪费，因此在输送热水的过程中应注意对热水采取保温措施，最大限度的降低能量的浪费。除了降低热水的能量消耗外，还可以开发新的能源应用于热水供应系统，而太阳能作为一种取之不尽用之不竭的资源，能够直接吸收太阳能为自身加热无疑是最好的选择，同时还直接符合了国家的可持续发展战略。利用太阳能的主要优点便是不受环境的影响，同时使用效率高，吸收方便并且可以全年使用，因此在热水供应系统中越来越广泛的使用太阳能资源。在对太阳能热水供应系统的设计过程中还应注意集热器的抗冻抗热性能以及承压能力，在寒冷地区，由于太阳照射热度达不到所需温度，还需要采取一些方式进行辅助加热。
2.3 提高水资源的使用率
水资源的重复利用、提高水资源的使用率可以有效地减少水资源的浪费，因此在建筑给排水设计中应注意对一些生活用水以及雨水的利用。对建筑中的污水和生活用水进行处理然后实现对其的再使用，同时注意雨水资源的蓄存，既可以提高水资源的使用率，缓解水资源不足所带来的压力，还可以对防治水污染起到一定的效果，起到保护环境的重要作用，从而实现水资源的可持续利用。
3、 防治二次供水污染的设计
由于我国人口较多，因此在城市建筑过程中往往会建造一些较高的楼层，为了保证上面楼层的供水水压，很多建筑给排水设计中都会增加二次供水设计。由于二次供水设计中的一些设备会增加供水资源的污染，这就要求建筑给排水设计过程中优化设计供水方案，尽可能的减少中间供水环节。
在我国很多城市建筑都会建立水箱来实现二次供水的设计，由于水箱大多数是由钢筋混凝土堆砌或者是钢板水箱，因此其产生微生物、细菌或钢材的生锈极易造成水箱中的水污染，同时水在水箱中若存在过长的时间其水质会发生恶化，为了降低水箱中的水污染就要注意对水进行规定的消毒。为了保证整个建筑的用户都能够供应倒水，就需要利用一些管材的输送，由于自来水中的水质有腐蚀倾向，因此极易造成管材的生锈、腐蚀，为了保证生活用水在输送过程中不被污染，就要求在建筑给排水设计中注意推广使用一些卫生性能较好的新型管材，禁止使用镀锌等容易腐蚀的管材。
结语：
在建筑给排水设计中，首先注意对环境的保护，在设计的各个环节中避免污染环境方案的出现。为了能够在建筑过程中做到节能减排、减少水资源浪费以及增加经济收益的目标就要求在设计过程中不断使用新技术优化设计方案；在建筑施工过程中增强节能减排意识，最大限度的减少水资源的浪费。本文主要阐述了建筑工程中水资源的浪费以及对建筑给排水中的节能减排设计提供一些建议和意见，希望会对今后这一方面的研究有一定的参考价值和借鉴作用。
参考文献：
[1] 郭鹏，刘金龙. 浅谈建筑给排水设计、施工中存在的问题及辅助措施[J]. 黑龙江科技信息. 2011（10）
[2] 曲蛟，王月亭，曲雁申. 简述太阳能利用对建筑节能减排的推动[J]. 中国建材. 2008（04）
[3] 唐嘉泽. 关于建筑工程给排水管道施工技术的相关思考[J]. 赤峰学院学报（自然科学版）. 2015（04）
[4] 张虎. 浅议建筑给排水设计常见问题与解决措施[J]. 科技创新与应用. 2015（07）
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。
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
至从改革开放以来，我国经济不断发展，城市化发展速度惊人，大中城市扩建，中小城市升级，建制镇增多。城市化发展必然带来给水系统的变化和发展，而给排水系统设施的建设也是制约城市化发展的因素之一。伴随着改革开放，我国城镇给排水事业有了长足的发展，为国家的高速经济发展和人民生活水平不断提高提供了重要的基础设施保障条件。作为给水设施的重要组成部分，给水管网建设和运行管理科学技术的发展，已经成为我国城镇给排水科学技术进步的重要标志之一。由于给水管网建设投资巨大，管网设计的复杂性，传统的设计方法主要依据经验，缺乏合理性，同时为坚持可持续发展的理念，响应国家有关节能减排的号召，有必要对给排水管网进行优化，以降低能耗、节省费用。随着系统工程、最优化理论的不断发展，很多新的优化方法和算法不断被引入管网优化设计中。[3]
1 遗传算法
1.1 遗传算法概要
遗传算法( Genetic Algorithms 简称GA)研究的历史比较短，20世纪60年代末期到70年代初期，主要由美国Michigan大学的John Holland 教授与其同事、学生们研究形成了一个较完整的理论和方法。[2]它是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的随机寻优的数学规划方法。该算法是基于自然遗传和自然优选机理的寻优方法，所谓自然遗传和自然优选来自于达尔文的进化论学说，该学说认为在生物进化过程中，任一动植物经过若干代的遗传和变革，使之能够适应新的环境，是优胜劣汰的结果，这种自然遗传思想也同样适用于求解最优化问题。
遗传算法用一串数据或数组作为优化问题解的代码，这一串数据或数组称为染色体，这一表示过程称为编码。它的求解过程是首先产生一定数量的染色体形成一个种群，通过一个与目标函数相关的函数评价各染色体，即各方案的优劣，优劣的程度称为染色体的适应度。 然后进行选择过程，染色体被选择的概率与其适应度有关，适应度大的染色体被选择的概率大，反之亦然。被选择的染色体再进行交叉操作和变异操作，交叉操作和变异操作保持了种群中个体特性的多样性，防止陷入局部最优解，经过上述运算后产生新一代的种群。然后，如此迭代一定的次数后，产生的最优的染色体即为优化问题的最优解。[1]
2 遗传算法在给排水管网中的应用
2.1 遗传算法给水管网优化问题中的应用
给水管网是城市供水系统的重要组成部分，它占整个给水工程投资的70 %～80 %。随着城市规模的扩大，管网也不断向着大型化、复杂化的方向发展，这使得优化设计在给水管网设计中变得尤为重要。给水管网的优化问题涉及因素众多，是一个混合离散变量的非线性多目标优化问题。将目标函数集中在经济最优目标上，同时为保证供水可靠性，设定最小管径约束，以防单纯经济考虑导致树状网的出现。这样给水管网的优化问题就转化为在给定管线布置及可供管径规格等条件下求解最优管径和最优水源流量问题。[4]近年来，遗传算法已经有了一些分配系统规划和设计的应用研究，并显示了较大的优越性。[3]
一、遗传算法进行给水管网优化问题的主要步骤
（1）编码。考虑到计算处理的方便性，常用二进制编码与市面可用管径一一对应。如果市面可用管径有8种，则用三位二进制编码可以将其表示为一个基因型。每一组管网设计的组合对应着每一组基因型的组合，即一个染色体。多个带有染色体的个体就组成一个种群。[3]在进行优化调度时，针对泵站中存在定速泵和变速泵两类情形，分别以二进制和实数编码表达定速泵和变泵的转速比，并以编码串组合来表达管网中所有水泵的运行状态，形成用以表达某种调度方案的染色体个体，再由一定量染色体个体组合形成种群。这种编码方式的优点类于既能保证决策变量与编码结构在形式上的统一，也避免了用多位二进制编码映射实数值时的额外计算开销，从而提高了算法的搜索效率。[6]
（2）产生一定规模的初始种群。正如前面所述，产生初始种群的方法有两种，一种是随机产生，另一种是某些先验可转变为必须满足的一组要求，然后在满足这些要求的解中再随机地选取样本。后者的做法可以极大地提高算法的效率，以便得到更好的结果。
种群个数的选取不能过大或小，这样会影响算法的效率，现有的办法是通过试验寻求最佳N值。
（3）定义适应度函数。遗传算法的遗传操作是通过适应度来实现的，而目前采用的目标函数多为管网经济目标函数，如：
式中：为每年扣除的折旧和大修费；为利率；为投资回收年限；、、为管网造价系数；为管径；为管段长度；供水能量变化系数；为电费；为水的密度；为重力加速度；为输入管网的总流量；为二级泵站扬程；为泵站效率。
式中除了、等一系列常系数外，定线时已经确定，和是根据提交管径后水力计算的结果确定的。因此，管网优化实际是求一个拓扑结构已经（管网走向和各段管长定）的网络结构各管段管径的最优组合，使得目标函数值最小化的最优化问题。
除了能量平衡和流量平衡已通过水力计算部分纳入目标函数之外，上述经济目标函数还就满足最小允许流速、最小服务水头等约束条件，以罚函数形式纳入目标函数中：
(10)
其中，为各个约束变量；为惩罚因子，其功能是根据情况放大或缩小惩罚函数的值，以避免惩罚项与造价项的师级不匹配。在实际计算适应度时，将上式取倒数得适应度的评价函数为：
然后分析计算遗传种群中每个个体的水力特性、管网费用及个体的适应度。
（4）对遗传群体执行选择，交叉和变异算子，产生新一代遗传种群。
交叉率一般取值为0。4~0。9，交叉方式可以采用上述的单点交叉、多点交叉或均匀交叉，一般来说多点交叉和均匀交叉的效果要好；变异率通常取值很小，一般取0。001~0。1。对于具体问题而言，衡量参数设置恰当与否，要依据多次运行的收敛情况和解的质量来判断。
（5）重复步骤（3）和（4），直至达到算法终止条件。模拟终止条件是设定最大进化代数，一般视具体情况而定，取100~500代。
（6）从最终的遗传群体中选择若干个最优个体作为管径优化设计方案。[3]
在面对具体问题时，灵活的编码方式、适应度函数选择和参数选取是非常重要的，如果在此基础上还不能得到满意的解，则往往需要对基本遗传算法的改进，采用改进的遗传算法进行求解，如伪并行遗传算法、用遗传表达混乱遗传算法等。
三、遗传算法解决给水管网优化设计问题的优点：
(1) 遗传算法的寻优过程是一种随机寻优过程，最优解不会在狭窄的区域内收敛，不至于形成局部最优解；
(2) 易于处理离散变量函数的优化问题，避免了管径调整；
(3) 应用遗传算法进行环状管网优化设计时，无需预先分配流量模式，而是通过遗传进化过程寻找能满足管网水力特性和管网造价低的管径组合方案。[2]
与此同时，在实际工程中采用遗传算法作为优化手段是不够的，在对较复杂管网进行应用时，得到的管网方案主要流向形成了供水管网的枝状优化树，其他位置往往都是由满足约束条件的临界管径联接成环。管网优化设计的目标应当是经济性、可靠性和供水水质安全性的全面优化。但是由于水质安全性不易量化，管网运行正常时和故障时用水量会发生变化，以及管网拓扑结构的复杂性，使得至今还没有成熟的理论来分析管网的安全性，因而也无法将可靠性因素很好地量化以纳入适应度函数中。现在常用的方法是以经济性为目标函数，而将其他因素作为约束条件，据此建立适应度函数，来评价个体的适应度，这样处理的结果使得最终方案在供水安全性上不够完善。事实上，现有很多研究成果表明，对环状管网来说，流量优化分配是个凹规划问题，即它的解往往现出在约束区域的边界上。如果没有与供水水质和供水安全性相关的下限约束条件，则优化的结果会使某些管段的流量为零，成为树状网。应当依据实际情况对遗传算法获取的优化结果加以修正，在经济和安全上寻求一个最佳的平衡点，才能真正达到优化设计的目的。[3]
3 结论与建议
遗传算法提供了一种求解复杂系统优化问题的通用框架，它不依赖于问题的具体领域，对问题的种类有很强的鲁棒性。通过众多学者的研究证明，遗传算法在给排水管网优化问题的应用是可行的。
在应用改进的遗传算法解决给水管网优化问题时，应从其收敛性出发，通过对编码方式、遗传操作和适应度函数设计等方面的研究，来提高其计算效率，获得更优的结果。
众多学者研究证明，通过先验知识产生的初始种群有助于提高遗传算法的计算效率，并能够得到更优的结果。因此，把遗传算法极强搜索寻优能力和其它算法的高效求可行解的能力相结合也是非常有前景的。如有学者提出利用细胞自动机算法(CAs)的高效求可行解能力，来为遗传算法提供初始种群[8]，证明可以提高遗传算法的效率，并取得良好的结果。
遗传算法的终止策略主要靠设定进化代数决定，考虑用其它的方法来增加算法终止的可能性。如有学者提出应用平均欧几里德距离对下一代种群的适应度进行概率性的评估，来决定是否终止算法。[7]
参考文献：
[1]王小平,曹立明.遗传算法－理论、应用与软件实现[M].西安:西安交通大学出版社,2002,1.
[2]刘守亮,吕谋,李培刚.遗传算法在给水管网优化设计中的应用.青岛理工大学学报.2005,26(6):99~102.
[3]朱家松,龚健雅,郑皓.遗传算法在管网优化设计中的应用.武汉大学学报信息科学版.2003,28(3):363~367.
[4]卜义惠,赵洪宾,周建华.用遗传算法求解给水管网系统优化改扩建模型.给水排水.2003,29(12):89~92.
[5]段玉倩,贺家李.遗传算法及其改进.电力系统及其自动化学报.1998,10(1):39~52.
[6]信昆仑,刘遂庆,陶涛,李树平.伪并行遗传算法在供水管网优化调度中的应用.同济大学学报自然科学版.2006,34(12):1662~1667.