龙腾视角||科技创新引领水系统工程设计

在“碳达峰、碳中和”战略背景下，水系统领域面临新挑战与新需求，推进“双碳”目标驱动下我国水系统绿色升级的创新与实践，提升行业“面向世界科技前沿、面向国家重大需求”的能力，科技创新是关键。江苏龙腾工程设计股份有限公司自成立以来，始终紧跟国家政策导向，积极拓展水系统业务，匠心打造绿色建筑、绿色市政、海绵城市、智慧河道核心产品，为了进一步推动我国城市发展，有效推动水行业早日实现“碳达峰、碳中和”的目标与愿景，本文总结龙腾设计多年设计经验和自主研发的先进专利技术，重点阐述当今双碳目标背景下建筑、市政、水环境三个方面的水系统工程设计，强调科技创新在水系统工程设计中的引领作用，为构建绿色水系统、助力实现碳中和提供技术支撑。

一、水系统工程设计现状

1、建筑水系统

随着设计理论的完善和发展，建筑水系统设计需要融合多元化的设计思想，紧跟时代要求，可在实际设计中许多设计人员对多元化设计理念理解不够，导致设计过程中存在诸多问题，如给水管材料选择不当、配件运用不合理、热水供给系统不完备、中水系统很难正常运转、雨水资源仍无法合理使用等。伴随着城市超高建筑、多功能建筑的出现，越来越多建筑物的给水排水系统功能亟需改良和完善。另外，建筑占全球年碳排放量的38%，其中28%来自供暖、制冷和电力的运营排放，10%来自材料和建筑，而建筑水系统与材料、运行设备、电力消耗等诸多方面息息相关。

2、市政水系统

随着城镇化步伐的不断加快，以保障城市用水为目标的给水系统水资源消耗量逐渐提升，国内城市大型排水设备使用量不断增加，污水处理量日益加大，这些均使得城市水系统运行面临更严峻的挑战，诸多问题也随之出现，如城市供水水质存在问题、污水整治的时效性较长、设计的水量不合理、忽视排水系统的污水排放以及防涝功能、没有对二次利用处理技术进行充分应用等等，严重影响城市居民的生活质量和日常需求，同时也暴露了我国城市给排水系统建设和管理中所存在的深层次问题，如市政给排水工程规划设计滞后、规划的科学依据不足、应对突发事件能力差、排水体制规划混乱、传统的给排水专业不能满足市场的需要等等。

3、水环境系统

“十二五”期间，我国为改善水环境质量，开展了一系列水污染治理和水生态修复工作，河道水环境质量得到有效改善，但河道水体现状与国家“十三五”以及2030年目标要求尚有较大差距，治理技术总体水平呈现能耗高、效率低，相关低碳节能集成技术尤其匮乏，标准化、规范化及产业化水平远远不够。因此，水体污染治理与生态修复技术的研发符合我国污染防治攻坚战的需求，是我国水资源生态安全的重要保障，也是实现“碳达峰、碳中和”目标的技术支撑。

二、应对措施

1、低碳节能建筑微循环水系统

为了响应国家“推进资源循环利用”、“碳中和建筑”的号召，龙腾设计开展了一系列科研探索和工程实践，提出建筑水系统“低碳节能微循环”的理念，将BIM技术与装配式设计深度融合，选用低碳环保建材，利用可再生能源持续供电，提高设备能源利用效率和节能运行管理水平，构建户内环状供水、户内废水回用和场地雨水处理回用的建筑水系统内水微循环。通过户内废水和雨水回用，融入海绵城市理念，提升建筑水系统的水资源利用效率；通过户内环状供水方式，消除建筑户内“死水”区，保障供水水质安全。

2、绿色低碳市政给排水系统

城市不仅要发展，更应注重绿色发展，应在已有的设计基础上以绿色低碳发展为方向，增加能源节约和碳减排目标，以更好地应对碳减排压力，为城市绿色发展提供源源不断的动力。在实际设计过程中，龙腾设计坚持可持续发展、因地制宜和节约资源三大原则，以碳中和理念为基础，融入多项自主研发的专利技术，优化改进市政给排水系统，提升市政用水的综合利用率，重视排涝功能设计，形成具有龙腾特色的绿色低碳市政水系统设计方案，为优化城市水系统规划、提高水系统运营的生态效益以及有效推进低碳城市的建设与实现碳中和目标提供重要参考。

3、高效水体生态治理及智慧管控系统

针对水体水文条件特征、生态环境问题及其成因，龙腾设计以智慧化、信息化手段为依托，从水陆生态拦截技术、绿色生态清淤及资源化利用技术、强化生态净化系统、深度脱氮除磷技术等方面出发，建立了“河岸、河底、水体、入河尾水”全方位的高效水体生态治理及智慧管控成套技术，解决了河道水体黑臭及富营养化难题，实现了河湖淤泥、水厂污泥等废弃物的资源化利用，为推进污染物减排，协同推动能耗强度和碳排放强度下降提供技术支持，助力水环境治理绿色低碳高质量发展。

三、龙腾实践

1、建筑水系统创新案例

“青龙地铁小镇一期居住组团小学、初中建设工程项目”位于南京市江宁区麒麟街道，东至福宁路、南至三阳路、西至东流路、北至二象路，总建筑面积约78932.4 m2，其中地上建筑面积63021.3 m2，地下建筑面积15911.1 m2。本项目融入BIM技术、节能减排及海绵城市设计理念，提升了设计效率和设计质量，降低了建筑水系统运行能耗和综合成本，有效节约了水资源和能源，获得江苏省勘察设计行业协会“2021年度江苏省优秀工程勘察设计行业奖水系统专业二等奖”。

建筑屋顶太阳能集中热水系统

2、市政水系统创新案例

为提高龙江片区水体流动性，提升水环境质量，南京市政府提出实施“鼓楼区河西北部龙江片区大循环引补水工程”。本项目运用“先净后用”的整治理念，提出常态化引水、高效化就地净水以及全面水系盘活等系统性工程设计，将能源站热交换后的退水（5万m3/天）经过活化、净化等专利技术处理后，对河西北部五河四沟进行生态补水，出水浊度≤10 NTU。截至目前，本项目是江苏省唯一利用长江水源能源站退水对内河补水的示范工程，获得江苏省勘察设计行业协会“2021年度江苏省优秀工程勘察设计行业奖水系统专业一等奖”。

热交换退水用于河西北部五河四沟生态补水工程

3、水环境系统创新案例

翠园浜位于梁溪区金星街道内，长度约530 m，宽度为6-10 m，是一条东西走向的断头浜，其最西端与骂蠡港相交汇，其最东端为贡湖大道西侧。“翠园浜水环境提升综合整治工程”基于“以人为本、水质改善、生态修复、低碳节能、智慧管理”的思路，从“河岸、河底、河道水体”全方位出发，通过控源截污、内源治理、引水活化、生态修复、景观营造和长效管理等工程措施，构建“水清、河畅、岸绿、景美”的翠园浜新景观，治污的同时，控制“增量”，做好“减排”，助力实现“双碳”目标。本项目获得江苏省勘察设计行业协会“2021年度江苏省优秀工程勘察设计行业奖水系统专业二等奖”。

翠园浜水环境提升综合整治工程实景图

四、结语

科技创新是推动绿色建筑建设、低碳城市发展、智慧城市形成的关键，是新时代特色背景下现代绿色新技术发展的助推器。龙腾设计积极响应国家和地方政策号召，结合国家“十四五”规划方案中关于规划、建筑、市政、生态环境等核心战略目标，秉承绿色低碳、生态环保的设计理念，一直致力于系统解决城市水系统问题，注重科技创新和示范引领，致力打造低碳科技产品，以项目实践贯彻绿色设计，在绿色建筑、绿色市政、海绵城市、智慧河道方面取得了一系列成功经验。水系统设计将聚焦国家“碳达峰、碳中和”战略，努力发挥科技创新引领作用，在绿色低碳、高效节能方面走在江苏省乃至全国勘察设计行业的前列，同时加大低碳科技产品在太湖流域及长江流域城市群的推广应用。

（编辑：奚雅青）

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