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1开展用水定额和计算公式研究
(1)建筑给水中如何根据住宅类别、建筑标准、卫生器具完善程度和地区条件确定合理的生活用水定额,关系到人民生活水平的提高和水资源利用问题。近年来住宅设计标准有大幅度调整,增加卫生器具、卫生间设洗衣机位置、局部和集中热水供应增多、一厨两卫,三卫高标准住宅增多、设分户水表计量或一户多表计量,洗浴业、洗车业发展迅速等等均影响住宅用水定额,现研究成果已纳入2001年版《建筑给水排水设计规范》中。
(2)多年来我国《建筑给水排水设计规范》中的给水设计秒流量计算公式一直沿袭平方根法,计算某些建筑物时计算数值偏大,存在明显缺陷和不足。如我们按照目前美、俄等国在计算给水设计秒流量时采用的概率法计算,又因中国人的生活习惯、饮食结构不同,其计算结果也不合理、不科学。因此,目前国内科研工作者对现行的给水设计秒流量计算公式提出了多种修改、修正式,以弥补原计算公式的欠缺和不足。这些新的修正式,结合实践试算,其结果比原计算公式接近用水的实际工况,宏观上步入了概率的计算方法,但现尚缺乏概率法涉及的计算参数,如高峰期用水定额、高峰期时段历时、用水保证率、传统生活习惯和饮食结构等诸多影响计算式结果的因素,所以采用符合国情的概率法计算给水设计秒流量的工作尚需作大量的调查、统计和科研工作。
2开展建筑给水水质保障技术研究
(1)提高了生活饮用水水质标准。随着国家经济实力地增长,卫生部修改了1985年制定的GB5749-85《生活饮用水标准》。修改后标准的相关指标比原水质标准有了较大的提高,如浊度由3NTU提高到1NTU;新增了一个对水中总有机物量的限值指标——耗氧量(以CODmn表示),限值为3mg/L。“标准”提高了,意谓原水处理程度提高、资金投入增加,涉及面较多,需协调处较多。目前,该标准是卫生部的。据说,对“标准”规定的水质指标及其带来的各种问题,各部委之间认识还不统一。
(2)为了与各种瓶装商品水,各种功能水区别,同时也从国情出发,建设部制定了CJ94-1999《饮用净水水质标准》行业标准并已于2000年3月1日起实施。一段时期以来,各种水商品充斥市场。喝什么水好,什么水有益于人体健康?众说纷纭,莫衷一是。相信《饮用净水水质标准》的颁布与实施将有利于居高和生活饮用水管道分质供水工程的正常发展。由中国建筑设计院、清华大学等5个单位承担的建设部《建筑及居住小区优质饮用水供应技术》科研课题已经完成,除上述水质标准成果外,在净化工艺及净水机开发、自动控制、系统设计秒流量公式推导及系统设置、管材、管件等方面均取得了突出成果。
(3)国家科委、建设部设立“建筑(居住)区内水质状况调查分析及水质污染途径”的研究课题,并且取得了积极成果。根据污染途径的研究,采用如下防止生活饮用水二次污染的具体措施,是课题成果之一。
①淘汰钢筋混凝土和钢板水箱。推荐使用FRP水箱、搪瓷钢板水箱、不锈钢水箱及复合钢板水箱。目前市场上又出现自动开闭水箱、充气密闭水箱等新型卫生水箱。
②为减少二次污染途径,推荐采用变频调速供水系统,取消传统高位水箱。
③如条件允许,推荐直接从市政干管吸水,采用变频调速供水系统,取消贮水池,不仅充分利用了市政供水压力,还消除了水的二次污染源。
④推荐选用水质保障设备,如除氟、除铁、除锰设备;推荐选用多种饮用净水设备,如臭氧、活性炭、微滤、超滤纳滤及KDF活性炭、陶瓷过滤等终端处理设备。
⑤推荐选用多种防二次污染的消毒设备,如臭氧、二氧化氯、次氯酸钠及紫外线等处理设备。
⑥推荐选用防水质污染的新型给水管道(详见本论文3)、管道附件如倒流防止器等。
3积极开展新型管材、管件研究和推广
建筑住宅内给水管道采用传统的镀锌钢管已有近百年的历史,镀锌钢管对中国自来水行业的发展作出了突出贡献。但随着经济的迅猛发展,人们的生活质量不断提高,对自来水的水质要求也日趋提高。人们对自来水的“红水”、“黑水”等现象反映强烈。导致管网水质恶化的主要原因是建筑物内给水管道的锈蚀严重。冷镀锌钢管一般使用寿命不到la就锈蚀,铁腥味严重。从个别用户水龙头的水样分析化验中得知,细菌总数、大肠菌群严重超标,居民纷纷向政府部门投诉,造成一种社会问题。
20世纪80年代以前,建筑(住宅)内排水管道主要采用手工砂模承插排水铸铁管,该管材生产方法劳动强度大,生产效率低,产品质量差,影响周边环境质量,也是急待治理的社会问题。
鉴于上述情况,建设部、国家经贸委、国家质量技术监督局和国家化学建材局于1999年12月联合颁布了“建住房〔1999〕295号”文《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》,文中规定:自2000年6月1日起,在城镇新建住宅中,淘汰砂模铸造排水管用于室内排水管道,推广应用硬聚氯乙烯(PVC-U)塑料排水管和符合《排水用柔性接口铸铁管及管件》(GB/T12772-1999)的柔性接口机制铸铁排水管;禁止使用冷镀锌钢管用于室内给水管道,并根据当地实际情况逐步限时淘汰热浸镀锌钢管,推广应用铝塑复合管、交联聚乙烯(PE-X)管、三型无规共聚聚丙烯(PP-R)管等新型管材。伴随这一政策的出台,市场上也涌现出多种管材,如薄壁铜管、薄壁不锈钢管、PVC-U、CPVC、PE、HDPE、PE-X、PAP、PP-H、PP-B、PP-R、PB、ABS、FRP、各种钢塑复合管及柔性排水铸铁管等。各种管材群雄割据、并驾齐驱。与新型管材配套的管接头,品种繁多、结构和选材各异,各厂家质量参差不齐。各种新型管材和管件虽有良好的发展机遇,但在市场经济条件下,他们能否保持强大的生命力将由建材市场检验。
4积极推广节水节能技术
水资源匮乏已成为制约我国经济发展的瓶颈。节约能源是我国的国策。在建筑给水排水中,节能节水技术得到了较大的推广与突破。
(1)水资源匮乏地区加强污水资源化和提高水的复用率。中水按回用对象及水质要求,其处理工艺已由传统的二级生化法,发展到三级处理(即增加了过滤和消毒),对要求高的复用水水质,如作为饮用水水源和补充水,可采用高级深度处理工艺,如微滤、反渗透等处理方法;雨水截留、利用技术和建设生态小区,利用湿地处理雨水和生活污水的研究已到工程应用
阶段。
(2)淘汰了升降式铸铁水嘴,推荐采用陶瓷片密封水嘴,推荐公共场所采用感应式或延时自闭式水嘴。
(3)淘汰了9L以上冲洗水箱,推荐采用6L的冲洗水箱。开发了多种节水型卫生洁具和配件,如无冲洗水箱的喷射式便器。
(4)各种高精度的干、湿式水表、IC卡水表、远传水表及用于饮用净水系统,精度达1L/h的远传干式水表等均已问世,且一定要安装分户水表计量考核,既方便了居住区物业管理和居民生活,也杜绝了水资源的浪费。
(5)各种循环冷却水系统的研究成果广泛应用在空调系统中,如射流式冷却塔和喷雾式冷却塔的开发;各种水质稳定剂的研究及系统的智能化控制等也取得较好的进展。
(6)利用海水冲厕。
(7)供水压力应减压至0.3~0.35MPa。
(8)建筑热水系统中对各种热(能)源的开发取得了显著成效。加强余热利用,推荐使用电源。地热和太阳能研究成果已用于工程中。目前,我国已成为全世界太阳能热水器年销售量第一的国家。各种新型间接加热设备已广泛用于集中热水供应系统,如汽——水、水——水换热的浮动盘管式或波节管式半容积和半即热式及板式水加热器及燃油燃气热水机组等。
(9)热水系统水泵、阀门、配套附件等产品开发均取得较大进展,如,平均无故障工作时间达8000h热水泵的问世、各种高灵敏度的温控阀的研制成功等。
(10)从节水、节电、节地角度,开展建筑热水系统模式研究,如干管、支管循环,电伴热热水供应系统研究均取得了一定成果。同时探讨合适的热水供应温度,既能缓解结垢和腐蚀、节能节水,同时又能抑制热水中军团菌等的滋生。
5建筑给水、建筑热水设备技术热点简介
(1)供水设备:
①微处理器,实现电机软启动、软制动、节能;
②变频器自带PLC;
③直接自市政供水干管吸水、无吸程、无负压、节能;
④射流泵辅助变频调速供水、节能;
⑤带有触摸屏的可视化控制;DCS控制系统;
⑥美观、一体化、、不锈钢化;
⑦水箱密闭、自动呼吸;
⑧符合GB/T17219;
⑨各种优质水处理机组。
(2)热水设备:
①浮动盘管换热器改进型,如单元组合式、一壳多管式换热器,换热量大,占地面积小;
②波节管、波纹管换热器,传热系数大;
③当热媒不回收时,直混式换热器,换热效率高;
④地热技术;
⑤太阳热水器及其辅助设备;
⑥管壳式、半即热式、半容积式、容积式及板式换热器共荣共存、分别适应不同工况。
⑦温度控制阀,精度、价格;
⑧换热设备的检修、传热元件的振动、磨损脱焊和积垢;
⑨对半即热式换热器是否设有温度、压力双控制的安全措施。
6美化环境、隔振降噪
治理、保护和美化环境,维持生态平衡是可持续发展的关键。
(1)作为城市景观的重要标志——大型多功能喷泉,如彩色音乐喷泉、激光水幕电影、趣味游戏旱泉等等,在全国各大城市涌现,她集中了水工艺、建筑、动画、声光、机械、自控等多种学科的先进技术。水景喷泉技术的发展对丰富人民文化生活、创造优美生活环境作出了重大贡献。
(2)城市绿地、花园草坪的喷洒工艺出现多种形式喷头,并可通过GPS自动定位和PLC自动控制。
(3)水泵、管道隔振降噪技术已有成熟的工程经验。
(4)为克服塑料排水管噪声大的缺憾,开发出许多新产品,如PE静音排水管、芯层发泡管、螺旋形芯层发泡排水管等,不仅可作单立管排水增大排水流量,同时也可以大幅度降噪。
7建筑消防技术方面应用的动态
(1)在消火栓仍作为建筑物消防的主要手段前提下,加强了自动喷淋灭火的力度,为其向消防主体过渡打下了基础。自动喷水灭火系统,是当今世界上公认的最有效的自救灭火设施,是应用最广泛的自动灭火系统。原GBJ84-85《自动喷水灭火系统设计规范》自1985年颁布执行以来,对指导系统的设计,发挥了良好的作用。但随着新技术新情况和新问题不断涌现,公安部会同有关部门修编了该规范,并自2001年7月1日起施行。新规范编号为GB50084-2001。该规范的问世对我国自救式消防技术的充实与完善是一重大进步。
(2)消防泵有了行业标准,规范了消防泵生产。切线泵以其恒压变流量特性引起业内人士极大关注。
(3)《建规》、《高规》、《建筑内部装修设计防火规范》和《人民防空工程设计防火规范》进行了局部修订。为了不断总结经验教训,遏制公众聚集场所,特别是公共娱乐场所和地下商场火灾事故的发生,保护人身财产安全,公安部经商建设部同意对上述四项国家标准进行了局部修订。自2001年5月1日起施行。此次局部修订的条文内容均为强制性条文。
(4)自从国家要求限制和逐步淘汰卤代烷灭火剂、灭火器和灭火系统以来,究竟用哪一种替代物取代卤代烷,至今国家未给出明确技术法规,相关的“气体灭火设计、施工及验收规范”尚未出台。但研究工作,试点工作,在各地方消防部门的积极支持下,已取得了一定的成果,并已应用到工程中。
8大屋面雨水排除技术的重大进步
屋面雨水排除,特别是对大面积车间、厂房屋面雨水排除,经技术经济比较后认为采用内排水时,按传统的重力法计算方法,宜采用单头排水,如采用多斗时,最多不能超过4个。按该计算要求,既使对缺雨的北方大屋面雨水排除,也要有多条雨水悬吊管和立管,除要消耗大量金属管材外,对车间、厂房设备的布置和生产均有较大影响。目前,在中外合资大跨度机库、大剧场、大车间屋面雨水设计中,采用了压力式(虹吸式)雨水斗,采用压力法计算方法,结束了单斗排水或最多4斗排水系统,摒弃了传统的重力法计算方法,使大面积屋面雨水内排水的悬吊管不受雨水斗数量限制,不受坡度限制。压力式(虹吸式)雨水斗的出现和压力法的计算方法的采用,是一重大的技术进步。
9积极开展技术和产品的规范、标准、标准图的制定、宣传和执行工作
(1)宣传、学习、贯彻执行有关强制性规范、标准,对工程质量的保障起了重大作用。
(2)《建筑给水排水设计规范》、《游泳池设计规范》、《中水设计规范》、《给水排水制图标准》等国家和行业规范正在修编。
(3)按照“多出、快出、出好”的要求,各种给水排水设备产品的行业标准,如PP-R管、PE管、PAP管、薄壁不锈钢管、径向加筋PVC-U排水管、倒流防止器及地漏等标准及其设计、施工验收规范将陆续颁发执行。
1.1可靠性有待提高
可靠性有待提高也是当前给水排水设计中普遍存在的一个问题,这一可靠性主要是指给水排水系统在建筑使用过程中,能够达到其预定能力,并且在较长时间内不出现故障。从近年来建筑给水排水系统中的常见故障来看,其中有着相当一部分原因都是由于设计不合理造成的,在建筑给水排水设计中,没有充分进行可靠性方面的考虑,或者设计者受限于成本问题,不得不牺牲给水排水系统的可靠性。这一可靠性问题主要表现在两个方面,分别是:一、材料构件质量问题,在给水排水系统设计中,对于管道材料和构件的选择以及质量标准制定方面,存在一定的不合理,没有针对建筑使用需求和相关国家标准选择质量合格的材料构件,造成故障隐患;二、设计结构问题,缺乏对于给水排水可靠性的有效性评估,结构设计方面存在缺陷,没有将整个给水排水系统中的各个指标可靠性统一起来进行整合评估和优化。
1.2管道布置敷设问题
不同类型的建筑,在给水排水设计中,管道布置和敷设方面也有着不同的标准及特点,例如在建筑底层架设空层的情况下,排水立管的转换必须在底部进行,同时依照相关标准,排水管服务用户数量一般不超过100户。而在实际设计中,很多建筑项目的积水排水系统基于各种原因,往往会违反相关规范标准,如排水管服务用户数量过多问题便是普遍存在的,这就造成了安全隐患。再如,在卫生间的排水管设计中,卫生器具的排水管道应当是独立的,底层卫生器具的排水管道应当不能接在排水立管上。然而很多建筑给水排水设计中,并没有遵循这一规则,为了节省成本,随意合并卫生器具的排水管道,或者直接将底层卫生器具排水管道接到排水立管中。
2针对建筑给水配水设计中常见问题的对策
2.1进行工程整合
在建筑给水排水设计中,应当进行较好的工程整合,对于给水系统和排水系统,合理进行整合设计,根据建筑结构特点,在符合相关规范的前提下,尽量缩减管道数量。同时,将建筑结构、暖通系统、电气系统等进行整合设计,提高设计的实用性和美观性。也就是说,将整合思想融入到建筑的整体设计中,这也要求设计者应当具备多专业的知识,并不仅仅是对于给水排水系统的设计,将各个系统的设计方案进行整合,不但有利于提高居住者的使用体验,也能有效降低建设成本。整合设计思想是现代建筑设计中的重要设计,对于给水排水设计来说更是如此,给水排水系统是最为重要的建筑系统这一,整合思想的应用却并不仅限于给水排水系统。那么在整合过程中,所应当秉承的核心思想内容便是服务业主,在充分满足其设计要求的基础上,对整体设计方案进行改良和完善,增强各系统设计之间的沟通和相互改造。为了获得更好的整合设计效果,应当在建筑主体结构设计中进行这种包含给水排水系统、暖通系统、电气系统等各系统的设计整合。
2.2提高设计可靠性
可靠性是评价给水排水系统的一个重要指标,在给水排水系统设计中,重视给水排水系统的可靠性也是必然要求,针对当前给水排水可靠性中存在的主要问题,也就可以从两方面进行重点改正。一方面应当在管道材料和构件选择上执行更加严格的规范标准,根据建筑类型的特点,制定合理的选材方案,不能为了降低施工成本而选择劣质材料构件。另一方面,在给水排水系统的结构设计中,重视可靠性问题,避免出现设计缺陷,对于可能存在的故障隐患和安全隐患,也应当在设计方案中尽量消除。提高给水排水设计可靠性,也应当引入一些更加先进、可靠性的技术,打破传统的设计思维。同时为了保证施工效果,在施工过程中也应当进行充分的勘察,根据施工现场特点实时调整设计方案,以此保证给水排水系统的可靠性、稳定性。
2.3合理设计管道布置敷设方案
合理设计管道布置和敷设方案是给水排水系统设计中的核心内容,在卫生间、厨房等较为重要的设计部分,其管道布置和敷设方案应当严格遵守我国颁布的相关的规范标准。例如对于排水管的设计标准,卫生间中各种卫生器具的排水管布置敷设应当科学合理,特别是卫生器具排水管与排水立管的连接部分。民用建筑排水立管排水能力一般大于2.4L/s,卫生器具排水量设计标准一般为1.78~3L/s。虽然目前相关规范标准尚无较为明确的规定,但是从实际使用情况来看,底层排水器具的排水管不应当直接与排水立管连接。相应的,在其他给水排水管道布置敷设方面也应当以实际使用效果为准,保证给水管道能够满足设计用户使用要求,保证排水管道布置敷设的合理性,防范可能出现的溢水、反味等问题。合理设计管道布置敷设方案,关键便在于设计方案应当充分考虑建筑结构特点和使用特点等。
3结论
关键词:住宅建筑;给排水设计;水表;管道敷设
随着国民经济的发展,人民生活水平的不断提高,对住宅条件的要求也越来越高。住宅条件的改善不单表现在面积的扩大,更重要的是功能的转变。要实现这种功能的转变,在一定程度上则取决于厨房、卫生间的给水排水设计。现根据工程设计实践,结合国家规范要求,谈谈现代住宅建筑给水排水系统设计中的一些成功做法。
1水表的设置方式
现代住宅要求厨房、卫生间使用的水、电、气应做到三表计量出户。“三表出户”的目的是便于计量、减少打扰。为此,新的建筑给水排水设计规范第3.4.17条规定:住宅的分户水表宜相对集中读数,且宜设置于户外;对设在户内的水表宜采用远传水表或IC卡水表等智能水表。在实际工程中,水表有以下几种设置方式:
设置在室外的水表箱内
这种方式常用于多层单元式住宅中,分户水管沿室内管井或建筑外墙引入户内,相应水表集中在外墙的水表箱内,此种方式在南方一些地区应用很普遍。水表的位置根据供水方式可在底层也可在屋顶层。建议给水管道入户后加设一个控制阀门,以便于住宅户内的管道维修,户外水表箱应加锁,由小区管理人员统一管理。
设置在楼梯间处的水表间内
对高层及超高层住宅或建筑外立面有特殊要求的住宅,给水立管及水表间均设在楼梯间或走道外,由水表间至各户的给水横干管敷设在楼板下面,此种设置方式的缺点是管道的使用量增加较多,给施工和管理都增加了难度。
采用IC卡(或TM卡)智能型水表,水表设置在厨房或卫生间内
此种水表应用先进科技,居民可持卡至售水处购买任意数量的“水”,然后将卡插入水表中即可打开阀门供水。此卡具有记忆、累积、报警、断水等功能(TM卡智能更高些)。
采用智能抄表系统(即电子远传水表)
对于高标准住宅小区,开发商一般采用自动计量系统,对水、电、气三表实现全自动化收费管理。智能抄表系统是通过在水表上加装辅助装置,用导线将用水量信号传输至户外的信号收集器完成的。
2给水管的敷设及材质选用
给水管的敷设
目前,新建住宅中一厨两卫已很普遍,有的住宅甚至配有一厨三卫、一厨四卫,且厨房、卫生间、阳台各用水点位置均较分散。分户支管至用水点间管道如沿室内楼板下吊设,必然要求设室内吊顶,管外壁还应有防结露措施,给住户装修带来不便,毕竟不是所有住户都想设吊顶。《建筑给水排水设计规范》第3.5.18条规定,给水支管宜敷设在楼(地)面的找平层或沿墙敷设在管槽内,敷设在找平层或管槽内的给水支管外径不宜大于25mm。实际上,如果将接往两个或两个以上用水点给水支管串接在一起,其支管外径均会超过25mm。因此,为了满足规范的要求,给水支管入户后即接入分水器,分水器暗设于厨房或卫生间墙体内,通过分水器后接往各用水点支管管外径均可控制在25mm以下。但应注意:设于找平层内给水支管施工完毕后,应在其位置做上明显的标记,以免住户装修时破坏给水管道。
给水及热水管道材质的选用
由于镀锌钢管存在着与水中杂质发生化学反应,产生“红水”、“黑水”等问题,影响水质。目前,广泛采用新型建筑给水塑料管而淘汰镀锌钢管。铜管仍是高档住宅的首选,但价格高。一般在热水系统中采用带保温套的紫铜管、聚丁烯管(PB管)、铝塑复合管(PEX-AL-PEX)、PEX管、PPR管等。UPVC管和PE-AL-PE管适用于冷水供水系统。
3排水管道敷设及材质选用
《住宅设计规范》第6.16条规定:住宅的污水排水横管宜设于本层套内。,虽然规范有此规定,但在笔者所了解的大部分住宅设计中,由于存在各种问题,真正能做到这一点的尚不多见。于是在日常生活中,经常出现上下层住户因排水管道漏水而导致的各种纠纷、影响邻里关系。作为工程设计人员,应在设计时努力解决这一问题。在此,笔者提出一些做法以探讨解决问题的办法。厨房排水管道设置
厨房洗涤池排水支管可直接在楼板上接入排水立管,建议厨房内不设地漏。现代生活中厨房地面一般已很少用水冲洗,少量的溅水用抹布就可完成地面的清洁,厨房地漏由于长时间无水补充,水封内存水蒸发后臭气反由地漏进入室内。同时,取消地漏还可避免地漏排水支管进入下层户内空间。
卫生间排水管道设置
为了不使卫生间污水横管进入下层户内空间,排水管道的敷设一般采用以下几种方式:
卫生间地面楼板下沉,污水横管设于下沉室内。这种方式对排水管道的施工较为方便,但检修管道则十分不易。在实际工程使用过程中,经常发生下层住户靠卫生间处楼板及侧墙发生渗漏现象。由于无法查找出漏水的原因,上层住户只能将整个卫生间地面凿开重新翻修,凿开后才发现下沉室内积满水,积水经侧墙渗入下层。分析产生积水的主要原因有:卫生间地面防水未处理好,地面水渗透入下沉室;部分给排水管道漏水进入下沉室。针对以上原因采取的措施有:严格做好卫生间地面的防水处理及下沉室四周的防水处理;卫生间内所有给排水管道应经严格试压住水试验后方可暗封管道,建议在下沉室侧面设置侧排地漏,以排除可能出现的积水。
采用侧排方式。卫生间采用后出水式座便器,侧排地漏,将浴盆或淋浴房垫高,各卫生器具排水横支管沿卫生间地面墙脚处引至外墙。器具存水弯、排水横管及立管均设于建筑外墙处。采用这种方法,可避免出现下沉式积水的状况,但应注意几点:首先,尽可能将洁具特别是座便器设于靠外墙处;其次应与建筑专业密切配合。由于排水横管及立管均设于外墙,不可避免影响到建筑外观,因而在建筑方案设计阶段,给排水专业人员就应介入,将卫生间布置于建筑凹槽处,尽量降低对建筑立面的负面影响。
在北方严寒和寒冷地区的气候条件下,住宅厨房、卫生间的排水立管应分别设置。加侧排地漏,北方地区因安装困难可适当加大管井,排水管道不得穿越卧室,排水立管采用普通塑料排水管时,不应布置在靠近与卧室相邻的内墙;当必须靠近与卧室相邻的内墙时,应采用橡胶密封圈柔性接口机制的排水铸铁管、双臂芯层发泡塑料排水管、内螺旋消音塑料排水管等有消声措施的管材。
排水管道的材质选用
根据建设部的规定,目前新建多层住宅均使用UPVC塑料排水管,室内UPVC排水管的类型有普通UPVC实壁管、UPVC芯层发泡管(PSP管)、UPVC螺旋消音管三种。普通UPVC实壁管噪音较大,而同等壁厚的UPVC芯层发泡排水管比UPVC实壁管重量轻约20%-30%左右,同时它又具有隔热隔音的效果,特别适合于建筑排水,可显著地降低流水噪音,大有取代UPVC实壁排水管的趋势。UPVC螺旋消音管不仅可以降低噪音,而且与其它同管径排水管相比排水能力大大提高。不仅可作为高层建筑的排水管,而且还不用设专用通气立管。因此,要根据安全、经济、环境等因素综合考虑,合理选择排水管。
参考文献
[1]李宏燕.谈现代住宅给排水设计理论[J].内蒙古科技与经济,2004,(17).
[2]周炳成.住宅给水排水设计探讨[J].攀枝花学院学报,2006,(05).
关键词:室内建筑;给排水;敷设
一、室内给水系统的设计
固定的给水系统模式应根据客户的实际要求来设计,根据外部给水状况来确定供水方式。对多层住宅,别墅和高层住宅低区尽量利用外部给水管网的压力直接供水。对高层住宅,当外部管网水压不能满足整个建筑物上部用水要求时,应设调节水箱和变频供水设备在建筑物的底层加压供水。高层住宅生活给水系统的竖向水区,各分区最低卫生器具给水配件处的静水压力不宜大于0。35Mpa的标准是根据规范要求来进行划分的,供水方式多选用下行上给式。(一)室内给水管道的布置。选用设计方案时,对于普通住宅给水系统我们应本着节能、便于管理的原则。当一个用户设有两个或两个以上卫生间时,给水管道需穿越房间,横管最好设于楼板垫层中,楼板降低7cm~10cm,垫层采用渣或细石混凝土。当有采暖管道穿梁敷设(或贴楼板下安装)时,应该并排安装给水横管应和采暖管道,管道应尽量布置于客厅、餐厅等部位,这些位置是住户装修的重点区域,便于住户在装修中合理方便的处理管道。(二)室内给水横管的敷设。1.横管敷设在现浇楼板内,横管在土建专业绑扎楼板钢筋时应跟随楼板浇筑混凝土埋在楼板中,但在浇筑混凝土前管道必须试压合格同时防腐也应做好,但是此种做法要求需要水暖工与土建专业密切配合,并且施工难度较大。2.管道敷设在建筑地面内作法在工程中采用的较多。但要求建筑面层有一定厚度一般≥35mm。3.管道敷设在板面预留的管槽中,在土建施工楼板时预留管道安装完毕后管槽应用水泥砂浆抹平。4.管道敷设在结构板面下,需在板下阴角敷设管道。建筑专业对阴角进行装饰或装饰出假梁,需在管道穿梁时应预留孔洞。此种管道设置不破坏墙板施工并且容易配合管道在安装时是否方便,从而避免在管道经过厅房时装饰不理想而影响客厅的美观。5.管道敷设在隔墙内,在砌隔墙时应该留设管槽或在隔墙上剔出管槽从而将管道敷设在其中是最常用的暗装管道的方法,必须注意的是在阀门暗装时应将阀门手柄留在墙外。(三)水表的设置。水、电、气三表计量出户是对小康住宅的设计要求,也是物业管理规范化的需要。目前,实现水表出户主要通过以下方法:1.在楼梯间处的水表箱内设置水表。在楼梯间或走道外敷设水表立管和水表箱,在楼板中敷设水表箱至各户的给水横干管。2.采用智能抄表系统(即电子远传水表),由1根信号线连接水表与数据采集机,再传至智能管理微机。其优点在于节省大量的人力进行抄表,数据准确,缺点是系统造价高。3.IC卡水表是一种经济简便的水表。这种水表的使用将水水变为商品,实现了用户先付费、再使用的消费原则,既减少了用户与供水部门之间因水费而造成的矛盾,又不必使查表员进入室内查表,从而有效的减少啦人力。
二、室内排水系统设计
1.1设计参数的合理选择
设计计算书及给水排水系统选择是设计人员在进行给水排水设计时的首要任务,也是给水排水设计的核心所在。设计人员在选择设计参数时,要注意不能一味扩大设计参数,要认真负责的做好设计计算书的计算工作。在给排水专业的各相关规范中,各设计参数往往是一个范围,如果各参数都按最大值取值,步步叠加,最后的计算结果必然与实际偏离较大,会造成极大的浪费。设计参数的选择应根据地域以及用户的用水特点等合理选取,并认真计算,精细化设计是给排水节能设计的首要要求。
1.2充分利用管网压力,合理选择贮水及加压设备
在城市中,居民生活用水与工业用水市政管网压力一般是在0.2~0.4MPa的范围内的,设计时,应充分利用这部分压力,较低楼层由市政管网直接供水。一般民用建筑用水水压按卫生器具最低工作压力+5米左右的富裕水头进行设计。通常民用建筑用水水压较高的为大便器延时自闭冲洗阀,其最低工作压力为0.10~0.15MPa,因此给水分区最高楼层的供水压力控制在0.15~0.20MPa即可。现代建筑一般是高层建筑较多,市政管网的压力难以满足所有楼层的供水需求,超过市政管网供水压力服务范围的楼层需要二次加压。无负压供水设备可以充分利用市政水压,在市政水压的基础上进行增压,也是充分利用管网压力的一种有效方式。但该种方式仅适用于供水水量充足、水压稳定的低区,而且需要得到当地自来水公司的同意。对于大部分不适宜采用无负压供水设备的低区,一般均采用贮水箱+增压设备的方式进行供水,设计时应注意把握四个方面:一、合理选择贮水箱的大小,避免水量不足和水质污染;二、合理分区,确保用户用水水压稳定,又减少能耗;三、供水水泵根据用户用水特点合理搭配,降低水泵能耗;四、按业态划分供水范围,便于管理。
1.3水源的开发利用
建筑给排水最常用的水源为自来水,自来水水质好,不需要特殊处理便可满足生活日常使用,且费用低廉。但对于日常生活中的杂用水,如绿化浇撒、景观用水、冷却循环水补水、冲厕、洗车等来说,其水质偏高,造成了浪费,因此开发利用非常规水源有利于节约水资源、减少浪费。建筑给排水中开发较多非常规水源的一般为中水回用和雨水回用。中水回用是将生活污、废水处理成中水后进行回用,中水回用既减少了自来水的用量,又减少了建筑物的污水排放量,可谓一举两得。雨水作为一种天然水源,污染小、处理成本低,适用于降雨充沛的低区。由于非常规水源均需要增加水处理设备,因此给排水设计中,应充分进行经济技术比较,合理原则适宜的水源和水处理措施,最大化的做到节能减排。
1.4输配水管网的优化设计
输配水管网的优化设计,主要包括四个方面:输配水管网合理计算,使管网流速在经济流速范围内,同时减少管网中的水力损失,充分利用水压;选用优质的化学管材和高质量的控制阀门,既有利于节约水压,降低漏损,又可减少管道污染,延长管道使用寿命;热水管道做保温处理,保温处理可以有效降低管道热量的散失,节约能源;合理安装水表,公共建筑按业态和业主的不同分别设置计量水表,住宅建筑推广使用一户一表。
1.5热源的合理选择
热水系统在建筑物的能源消耗中占较大比重,因此合理选择热源对于建筑节能有很大的意义。分散供热常用的热源一般为电能、燃气以及太阳能;集中供热可选用的热源较多,包括电能、燃气、燃油、蒸汽、太阳能、工业余热或废热以及各种形式的热泵等。选择热源时,应因地制宜,经经济技术比较后慎重选取,并优先采用洁净、无污染、低能耗的热源。
1.6供水水温及水质
热水系统设计中应选择适宜的供水水温,热水管道的内外温差越大、管路越长则热损失就越大,设计时应综合考虑管道的保温情况和管路长度确定热水的供水水温。同时水源水质硬度较大时,容易造成加热设备及管道结垢,从而降低换热效率及过水断面,对配水点的水温及水压造成不利影响,因此设计时对硬度较高的源水应采取适当的水质软化或稳定的措施。
1.7采用节水型用水设备
建筑给排水设计中应采用节水型设备,节水设备一般会对水的流量进行限定,而且其封闭性能也需要相对较好,节水设备的大力推广能够有效的减少水资源的浪费,提高我们生活中的用水效率。建筑室内设计时,主要是节水型卫生器具以及各用水终端设备的选择,在便于使用的同时应选择具有节流、限流功能的卫生设备;建筑室外设计时,采用节水效果较好的自动喷灌技术。
1.8利用自控技术节水节能
建筑物的节水节能系统的设计控制是非常重要的,设计时可以在以下几个方面进行考虑:分区域对建筑物各用水点进行分流量、总流量监控,适时调整对各区域的供水量,同时可及时发现并处理管网的异常漏损。对于学校或者事业单位宿舍则可以采取刷卡出水的方式来获取水。将自动化温控装置引用到热水系统中,提高热水机组效率。增加液位显示、报警功能,及时发现水箱、水池等用水点的异常情况,避免不必要的浪费。在各水系统中适当增加电动阀门,提高系统自动化水平,增加系统的操作灵活性,实时控制可以实现建筑节水节能的目的。
2.结语
1.知识面广
此课程涉及建筑给水、污废水、雨水、热水、中水、消防、小区给排水、景观给排水及游泳池给排水等诸多方面。从各系统的认识、组成、设计到管理等,内容丰富、庞杂。
2.注重设计
此课程是在建筑的基础上发展起来的,主要注重设计方面,在施工及管理方面相对较弱。
3.缺少理论
由于课程和实际较接近,更多是经验数值,对其原理理解并不多。纵观整个课程,唯一理论较深的是排水系统中关于管道压力波动的探讨和认识。
4.要求学时数不合理
按照全国给排水科学与工程指导委员会教学要求,课堂教学40—50学时,课程设计1周[2]。以此安排课程,只能将基本理论和基本系统讲解给学生听,无法很好地形成工程设计理念[3]。
二、存在问题
1.教材内容相对落后
随着高层、超高层建筑的不断崛起,住宅小区的大量兴建,舒适、健康、节约水资源等观念日益普及,建筑给水排水工程在理论上和实践中都有很大的发展。目前,建筑给水排水工程领域内的新技术、新工艺、新设备已广泛应用,相关规范规程不断更新,一本教材要想及时反映这些技术的发展有相当的难度[4]。需要不断的补充和更新现有教材内容。
2.高层建筑给水排水系统讲解匮乏
目前给水排水工程本科教学中,对于高层建筑给水排水工程课程设置较不重视,很多院校将其设置在任选课上,导致部分同学不选或是不重视。然而高层建水恰恰是建筑给水排水工程这门课程的延伸和提高,是形成建筑给水排水系统设计的前提和锻炼,因此,如何将建筑给水排水课程和高层建筑给水排水课程融合在一起,从教材和讲课上解决衔接的矛盾将是至关重要。
3.知识掌握不透彻,设计程序不明确
大部分学生的反馈意见是,对建筑各个系统的主要内容基本了解,但只处于应付考试状态,不能灵活应用。虽然授课教师在授课过程中介绍过如何进行设计以及设计的主要步骤,但事后学生的印象不深刻,课本又无资料显示。有的设计基本上是照猫画虎,似像非像,结果还是不明白[5]。
三、改革建议
针对上述课程特点和存在问题,应将传统课堂讲学转变为实践讲学为主,课堂讲学为辅的教学方式。因此对建筑给水排水工程课程教学提出以下几点改革建议。
1.改变单一课堂理论教学,增加现场教学
课堂讲解知识是一种传统的教学方式,然其收效甚微。尤其对于建水课来说更加不合适,因此需要针对实物进行讲解,有助于学生在学习书本知识的同时,更有实物的概念。根据各个系统,将本应课堂讲解的系统组成、设置方式、管道附件等内容改成1—2学时现场教学。比如,在讲生活给水系统、生活排水系统、消防给水系统、雨水系统及热水供应系统的组成、选用的管材、管材的连接方式时,可要求学生到教学楼、办公楼、寝室等地实地观察,如果教学条件许可,可把课堂移到这些地方,进行现场教学,加深学生的印象,激发学生的学习兴趣[6]。这样现场教学需要18—20学时。
2.改变单一理论教学,增加视屏、图片及模型教学
在现场教学的同时,有时候很多细节由于现场很难看到,因此,需要积累施工阶段视屏及某些特殊场所的视屏。例如卫生间管道施工视频、消防管道安装视频、太阳能安装视频等。在课堂上针对视屏、图片和模型讲解。这无疑是增加信息量和立体感。减少理论教学的枯燥性,增加课堂教学的立体感。
3.改变单一教师传授,增加学生自主认识
某些章节以主题形式进行设计,例如给水设计秒流量计算、消火栓位置设计、水景概述等。可由学生备课进行0.5学时讲解,再由教师进行讲解。以学生为主的教学更能让学生掌握知识并印象深刻。最终将此课某些章节做成主题讲座形式的教学方式。
4.改变单一书本讲解,增加课外知识讲解及组织专家面向学生讲解
邀请知名专家或业内人士,以讲座形式给学生讲解某方面知识,以此来拓展课程知识并接轨实际工程。例如:排水检查井的构造、给水阀门的构造、锅炉的构造、无负压给水系统的设计和施工、游泳池水处理系统的维护和管理、中水处理系统的维护和管理等。邀请设计院工程师讲解建水系统的设计、邀请规划院高工讲解城市管网的规划等。
5.改变单一公式推导,增加练习及实验教学,自主开发增建实验项目
目前使用的教材并没有习题和工程实例,而学生习惯课后以这种形式巩固知识点。因此,需要设定一些典型的题目和实际工程案例。典型题目以注册设备工程师考试题目或实际工程实例计算为主,实际工程案例以简单的多层建筑案例为主。增建建筑给水排水实验室,以此来缓解理论讲解时抽象的概念。目前,全国没有专门的建筑给水排水实验室,亦没有人对建水实验室设定的项目进行探究。许多实验项目需要自主开发。笔者针对各高校给排水专业情况,目前可开设的实验项目如下:
(1)大便器冲水实验
此实验项目是模拟大便器冲水以探究其冲水能力及绘制冲水曲线。以此来说明大便器管道设置的管径和设置的垂直高度的概念;对市场上大便器的质量和排水时的噪声有大致的印像;对比直冲式大便器和虹吸式大便器,喷射虹吸式和漩涡虹吸式大便器之间的区别。
(2)排水管道压力波动测试实验
通过模拟家装卫生间卫生洁具排水,测试排水支管及立管压力波动情况及存水弯水封损失情况。以此来明确设计排水管道和卫生洁具注意点。例如卫生洁具设置前后顺序、设置存水弯水封高度要求、通气管道设置的必要性、自由出流的重要性、底层单排的理由等。
(3)虹吸雨水斗实验
利用水泵将水抽送到模拟天沟内,测试天沟内雨水斗淹没水深和雨水立管排水能力之间的关系。以此来探讨雨水斗泄流量和斗前水深的关系、重力式雨水斗和虹吸式雨水斗的特性、雨水斗整流罩设计或雨水斗构件设计对泄流量的影响、雨水排水管道水流状态等。
(4)管道连接及拆装实验
利用已有材料进行塑料管的胶结、热熔连接及金属管道的丝扣连接。掌握各种材质管道连接方式、如何连接及了解各种材料特性。
(5)洁具拆装实验
拆装市场上大便器、盥洗槽等洁具。了解各洁具的构造、性能及连接方式,掌握洁具和管道的连接、存水弯设置及浮球阀的动作原理等。
(6)同层排水实验及沉箱排水实验
利用现有设备探讨同层排水沉箱内积水排除问题。测试不同形式同层排水系统和普通的排水系统的排水能力比较。以此了解同层排水系统及存在的问题。
(7)给水水泵并联工作工况点实验
通过自制水泵并联装置,计算管道特性曲线和厂家提供的水泵特性曲线,算出理论工况点。利用实验装置测试出实际工况点,两者进行比较,以明确水泵并联工作及建筑给排水系统中水泵的选择。从实验试做情况看,每项实验需要1学时时间,因此,需要实验学时数为7学时。
6.改变单一分块分章节式讲解,增加实际工程一体化式讲解
建水课本是分模块分章节对建水各系统进行讲解,一旦面对课程设计和实际工程,很多同学一脸茫然。因此,需设定一典型例子,从第一个系统讲到最后一个系统。此种授课需在计算机房讲解,并在讲解的同时要求学生动手做。在学期末,设置2周的建筑给水排水课程设计,以进一步将所学知识一体化。
四、结语
关键词:多功能建筑,给水排水,工程
随着经济的发展,一批建筑规模庞大,集酒店、公寓、写字楼、购物中心、娱乐、餐饮、会议中心等多种功能于一身的综合性建筑物在许多城市雨后春笋般地兴建起来,并成为城市标志性建筑物。如珠海市国际会议中心,其建筑面积逾15万m2,一至四层为裙楼,上部各有一幢22层五星级酒店,一幢9层会议中心大楼,三幢21层高级公寓楼,是该城市迄今规模最大、档次最高,功能最齐全,设备最先进的建筑。大型多功能建筑给水排水工程在所有建筑给水排水工程中,系统最复杂、设施标准最高,因而对设计、施工及材料设备等方面均提出了很高的要求。以珠海市国际会议中心(简称国会中心)工程为例简要的分析大型多功能建筑给水排水工程。
1、给水系统大型多功能建筑给水系统的安全可靠性要求很高,一旦发生停水将严重影响建筑功能的发挥。因此从工程设计上应充分考虑到系统的安全可靠性。
首先,给水系统必须有可靠的水源保证,其措施是从市政给水管网的两个不同位置(其间有阀门分隔)分别引入一根进水管,并设置足够容量的贮水池。
其次,必须选择合理的给水系统的设计方案。大型多功能建筑一般为高层甚至超高层建筑,城市给水管网的服务水压只能满足底部几层的用水需求。而大部分楼层的用水必须考虑系统内部自行增压来解决;同时由于楼层较多,给水系统中上、下层管道中的静水压力差必然很大,为了避免下层管道的静水压力过大,引起泄漏增加甚至管道、附件破裂以及产生水击形成噪音、振动,因此给水系统必须实行竖向分区。
按是否设置高位水箱,给水方式分为水箱给水方式和无水箱给水方式,给水方式按竖向分区又可分为串联式、并联式、减压等三种给水方式,其中减压方式又分为设减压水箱和减压阀两种。由于设减压阀效果好、投资少又不占建筑面积,因此被广泛采用。
该系统采用水箱给水方式,并采用集中增压,即由设于地下层泵房的增压泵(一用一备)同时供水至五个天面水箱,每个水箱除设高、低水位继电器外还设液压水位控制阀,实现了系统的自动控制,大大减少了泵房的建设费用和管理费用。竖向分高、中、低三区,低区包括地下层及四层裙楼,由市政自来水直接供水。高区由天面水箱供水,中区由天面水箱经比例式减压阀供水。以减压阀代替减压水箱,其优点是节省了建筑面积,降低了系统造价,避免产生二次污染。
给水管道材料以往都是热镀锌钢管一统天下,但由于近年来生产出了符合给水管材要求的uPVC塑料给水管,凭借其外观美丽,防腐蚀性好,不仅在建筑工程中应用,甚至已用到市政给水管道,目前其价格略高于镀锌钢管。国会中心给水系统在公寓楼部分采用了uPVC塑料给水管。
大型多功能建筑给水系统的噪声、振动应受到严格控制,否则影响使用功能,其措施是采用消声止回阀,对水泵进行隔振处理等。
2、热水供应系统大型多功能建筑一般要求全天提供热水,因此必须设置中央热水供应系统。热水供应方式分为集中式和分散式两种。为了避免热水管道敷设过长而热量损失过多及管路易出故障,一般选用分散式供热水方式。
国会中心即采用分散式供热水方式,分别在酒店、会议中心楼、公寓楼设置独立的热水系统,其水源由各天面水箱供给,管网同冷水一样作竖向分区,以保证两个系统的冷热水压力均衡。各区热水系统之中央热水设备均设于天面水箱下热水房内,管网采用上行下回机械全循环方式以保证热水供应稳定。
热水设备有热水炉、贮热水罐、循环水泵、贮油箱等,其主要设备是热水炉,燃料可以为柴油、石油气等。国会中心采用进口热水炉以确保运行正常以及符合环保要求,以柴油为燃料,由室外油库统一供应。中央热水设备示意图见图2.可供选择的热水管道材料有热镀锌钢管,紫铜管、uPVC塑料热水管。镀锌钢管价格最低,但容易受热水腐蚀,寿命较短,一般8-10年就须更换,适用于档次较低之热水系统;紫铜管使用效果最好,寿命长,用于热水管道有较长历史。国会中心热水管道就是选用进口紫铜管作管道材料。3、消防给水系统大型多功能建筑由于内部结构复杂,人流频繁,加上室内木装修等易燃物品较多,因此发生火灾的可能性较大,一旦失火通过电梯间、楼梯间、管道井等很容易造成火势蔓延。所以这类建筑其消防给水系统应能立足于自救,发生火情能迅速扑灭。
按照高层建筑防火规范要求,国会中心消防给水系统应设计成消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统、水幕消防系统等三个独立的消防给水系统,并保证可靠的消防供电(两个独立电源)和消防水源。
3.1消火栓给水系统大型多功能建筑的消火栓给水系统,以消火栓处所受静水压力不大于800kPa为标准进行竖向分区。国会中心建筑高度未超过80m,因此其消火时便于操作水枪,在消防立管底部动水压力超过500kPa的消火栓前增设减压措施。该系统采用临时高压给水方式,即发生火灾后才启动消防泵来增压供水,天面水箱贮存10分钟消防水量用以扑灭初期火灾。与给水系统相同,消火栓系统也采用集中增压方式。酒店部分由于受天面水箱设置高度的限制,另设气压给水装置以满足最高几层消火栓所需水压。建筑内部保证两股充实水柱同时到达室内任何部位,消火栓直径均为65mm,水带长度25m,水枪喷嘴口径19mm.消火栓系统消防用水量为2400L/min,设4套水泵接合器。3.2自动喷淋灭火系统自动喷淋灭火系统由供水设施、报警阀、管网、闭式喷头及火灾探测系统等组成,是世界上普遍采用的一种固定式灭火设施。实践证明,该系统具有安全可靠,控火灭火成功率高,经济实用,适用范围广等优点。大型多功能建筑要求安装自动喷淋灭火系统的场所较多,国会中心除公寓楼部分外所有场所均安装了喷头。系统同样采用集中增压供水方式,增压泵及所有报警阀均设在地下层泵房内。每个报警阀控制喷头数不超过800个,最不利喷头的工作压力不小于0.1MPa,喷头口径为12.7mm,熔解温度72℃,每个喷头保护面积7~9m2.消防用水量为1800L/min,持续时间为1h,即初期供水10min和加压供水50min.
3.3水幕消防系统该系统不直接用来扑灭火灾,而是与防火卷帘,防火幕配合使用,起到防火隔断、防火分区、冷却防火隔绝物,防止火势蔓延的作用。水幕消防系统由水幕喷头、管网、控制设备、水源等四部分组成。水幕喷头是开式喷头,喷出的水形成水帘状,形式有窗口、檐口、台口等。国会中心由于建筑规模大,设有多个防火分区,分区之间设置保护卷帘水幕消防设备,在防火卷帘两侧各布置一排水幕喷头,由地下层泵房专用水幕增压泵供水。水幕消防用水量为20L/s,室上专设两套水泵接合器。
4、排水系统大型多功能建筑要求排水通畅和通气良好,若发生排水管阻塞现象则严重影响建筑物的使用功能。国会中心排水考虑分区排出,地下层排水通过潜污泵强制排水。排水立管能够单独排出尽量单独排出,酒店部分采用几根排水立管通过设于技术层的水平干管加以连接,分几路排出,每根排水立管均设专用通气立管。
排水管道材料过去采用排水铸铁管,排出横管采用钢管,现在一般均用uPVC塑料排水管代替,既美观,排水效果又好,正常使用年限可达50年。uPVC管道接头采用粘接,立管上必须隔层安装伸缩节,以消除因温差影响产生的胀缩。uPVC管排水噪音较大,须在立管安装消能装置以减少噪音。
5、特殊给水排水系统为满足大型多功能建筑特殊功能的需要,如室内游泳池,水景等,相应地要设置特殊给水排水系统。国会中心分别在酒店22层天面(供总统套房单独使用)和裙楼天面设游泳池。游泳池水必须符合国家有关规定,如浑浊度不大于5度,细菌总数不得超过1000个/ml等,因此游泳池用水必须进行循环水净化处理,一般采用接触过滤和消毒等措施,使池水不断循环使用,只需补充少量补给水。
国会中心游泳池循环水处理设备包括压力式过渡罐、循环水泵、加药设备、消毒设备、加热设备、滤毛器等。其中加热设备只有当池水温度不能满足使用要求时才启用,加热方式采用热水锅炉直接加热。游泳池供水方式采用池底供水,池面溢流回水的循环供水方式,该方式的优点是将池表面的污物迅速排除,池底污物少,有利水的循环和保证水质。转6、管道设置安装技术大型多功能建筑由于管道设备种类数量较多,包括水、暖、强电、弱电等各种管道设备,必须进行综合布置,防止“打架”,另外必须注意美观、隔振、防噪声等问题,因而对给水排水管道设备安装提出了较高的技术要求。国会中心给水排水设备集中布置在地下层、天面及设备技术层。技术层高度仅2.2m,布置各种横向管道及设备,为保证安装维修方便,必须具有较好的通风照明条件,并有防漏防火等技术措施。
1.1人才需求的变化
1977年恢复高考、实行改革开放后,中国经济逐步发展壮大,城市基础设施建设开始迅速发展,此时,对给水排水工程专业的教育规模和教育质量提出了更新更高的要求。给水排水工程专业由最基本的“给”和“排”,即基本的水量和水输送问题,逐步过渡到水处理方面的内容,由最初的水量追求水量和水质并重,且随着人民生活水平的提高,开始逐步重视舒适性和安全性。相应地,和建筑给排水相关的专业人才的数量和质量发生了很大变化。建筑给水排水相关的就业面相当广泛,可以从事的工作领域包括与建筑给水排水相关的建筑工程规划设计、施工、运营、管理、安装、消防、教学科研等。根据麦可思《中国大学生就业报告》统计,给水排水工程2010年就业率排名第4,就业率达到96.1%,2011年就业率排名第29,就业率达到94.6%,2012年就业率排名第1,就业率达到97.5%,可见社会对该专业毕业生需求量较大,在全国几百个专业中是高就业率的专业之一。在人才质量上,对从事建筑给排水行业人才知识结构和素质的要求越来越高,需要在水的输送回收与再生回用和可持续利用等方面,具有由以下各部分组成的专业知识结构,即水处理工艺知识、安全知识、水工业经济知识、水资源知识、有关的工程知识和机电、仪器、设备、材料、仪表、计算机与自动控制等高新技术知识,需要进一步提高工程实践能力。
1.2课程内涵的变化
随着以牺牲环境为代价的经济持续增长,导致水体中存在持久性有机污染物(POPs)、内分泌干扰物(EDCs)、微囊藻毒素(MC)、微生物污染物、致味物质等复杂的污染物质,传统的饮用水处理技术不能对上述污染物质有效去除,终端用水出现浑浊、有气味、口感差等一系列问题,无论是饮用水生产企业还是个人用户,都开始逐步重视微污染水处理问题。个人用户开始大量使用小型的终端水处理设备进行饮用水的处理,与此密切相关的小型终端设备的二次污染防治和安全控制等问题不断出现。我国水资源贫乏,水资源短缺已成为制约我国经济发展的主要因素之一,节水是我国的基本国策之一,建筑中水的推广应用就是建筑节水技术之一。建筑中水对实现缺水地区污废水资源化、提高水的利用率、降低环境污染、缓解水资源不足及节约能源等均具有重要意义,有明显的社会效益。由此产生的建筑内部排水系统的设置、小型污水处理设备及处理工艺等内容也处于不断研究和更新中。随着人民生活水平的逐步提高,和人身安全直接相关的建筑内部安全消防技术逐渐被人们重视。建筑内部消防主要以水系统灭火为主,由人工的消火栓给水系统逐步向自动喷水灭火系统过渡。自动喷水灭火系统最关键的组件是喷头,喷头响应速度快慢、水滴大小、雾化能力和压力高低是自动喷水灭火系统好坏的关键。另外,随着高层和超高层建筑的不断涌现,会出现建筑物上部消防水压不足和下部水压过高的现象,相应有了增压消火栓、减压消火栓、稳压消火栓等新品种,为消防灭火提供了有效的保证。水源微污染导致的水质问题,水资源短缺引起的中水处理问题和建筑水平提高导致的消防系统的提高等问题使建筑给水排水工程课程的内涵由原来建筑内部水的供给及排放为主转化为水的输送与水质安全并重的水的建筑良性循环,这种变化促进了建筑给水排水工程课程教学体系的改革。
1.3课程方向的变化
用水终端的水质问题及节能环保的要求,使得建筑给水排水工程领域的传统技术和设备难以满足水质改善及节能环保的需要,促使新工艺、新设备和新材料不断涌现,中水回用、新型用水设备等技术和设备主导了建筑给排水技术的发展方向,新的设备和材料的发展拓宽了专业知识面,由此带来了专业知识体系的变革,促进了专业方向多元化变化。
1.4新技术导致的课程内容变化
建筑给水排水工程的发展是伴随新技术的发展而发展的。如水龙头,由截止阀式结构到瓷片式结构再到红外自动控制,不但使水龙头寿命延长,而且达到节水节能的目的;给水管材由铸铁管到镀锌管材再到塑料管材,再也不会出现管材锈蚀时既缩短管材寿命又污染水质的现象;坐便器由最初的分体式到连体式再到全自动坐式,不但能够达到降低噪声、节省冲洗水的目的,还能够实现清洗人体和吹干等全部过程自动化;电子技术信息技术和自动控制技术在建筑给水排水工程中得到了广泛应用,建筑智能化和工程设计的模块化、数字化已经成了行业发展的趋势和建筑给排水工程发展新的增长点。
2.“建筑给水排水工程”课程内容体系设置
2.1课程名称变更的必要
随着建筑内部安全、舒适、节能要求的提高及新材料新设备的层出不穷,建筑内部给排水工程已经远远超出了传统的建筑内部的水的“给”与“排”,人们追求建筑的安全———消防系统的有无及反应程度,舒适———有无热水及供给方式,节能———节水卫生器具及中水回用。建筑给排水工程已经将传统的水的“给”与“排”拓展为建筑内部水的处理、应用和新材料新设备应用为一体的综合性学问,传统名称已经不能囊括现行课程涵盖的内容。因此,有必要对课程名称进行更改,应该根据专业更名的方式将原“建筑给水排水工程”课程名称更改为“建筑给排水科学与工程”。
2.2基础理论内容的设置
建筑给水排水工程在给排水科学与工程专业中是一个相对独立的系统,是给排水科学与工程专业区别于相近专业的明显特征之一,与管网及水的处理合在一起成为一个有机的专业整体。但建筑给水排水工程的相关研究却完全赶不上时展的步伐,首先是适合我国的流量计算方法(包括给水、排水和热水)的研究,国际上流量的计算方法经历了经验法、平方根法和概率法三个发展阶段。目前,西方发达国家如美、日、西欧等均采用概率法计算流量。我国于1964年从前苏联引进平方根法,其间虽经调整、修正,但从未进行过系统的卫生器具使用情况的概率统计,计算方法基本仍停留于平方根法范畴,远远落后于发达国家的计算方法。应该将此理论系统引入教材中,研究适合我国国情的概率计算方法。其次是热水相关计算的研究。目前,热水相关计算只有全日供应热水的耗热量计算方法,没有定时供应热水的计算方法,还缺少储热量的计算方法、热水循环泵流量和扬程计算方法等,这些基础性研究的缺失不但阻碍了新型水加热器的应用,在进行系统的课程学习和讲解的过程中缺乏课程体系的完整性而导致理解难度加大。再次是节能方面的研究。主要体现在中水处理和雨水利用方面的研究。虽然,目前将中水处理后作为各种水用途已经没有技术障碍,但是适合建筑物本身使用的小型高效低能耗及处理成本低的中水处理设施依然是现在中水利用的瓶颈问题之一,直接导致中水回用受到限制。雨水方面,屋面排水排放是按重力流还是按压力流计算方法的确定及雨水的处理技术的研究都存在缺失或不足,造成雨水利用困难。另外,随着水质问题日益突出,家用净水器已走入千家万户。市场上的净水器品牌杂乱,鱼龙混杂,针对不同的自来水水质,应该采用何种滤芯的净水器及更换周期多长等问题,都缺少可供参考的标准性的技术方法,这方面的研究工作应该纳入到建筑给排水系统中。以上这些基础性的理论及研究都应该在给水排水工程课程中进行系统介绍,以便形成及推动建筑给水排水工程的系统研究,而不应该只单纯讲解给水、排水、热水、消防、雨水这几大块和设计及工程联系最密切的几部分内容,这种急功近利的课程内容的设置和教学最终会导致建筑给排水的退步并影响整个专业的进步。
2.3实验设置
建筑给排水的教学一直以来都是从概念到概念,如教材中的给水系统、气压给水原理、变频调速、自动喷淋工作原理、减压阀工作过程、排水立管流态等都没有实验辅助,学生无从验证。另外,对于卫生器具的安装及管材的截断与连接等基本的建筑给排水相关的安装实验根本没有涉及。目前国内设有给排水科学与工程专业的高校很少有建筑给排水实验室,而有的大部分都无法运行只供参观,没有起到教学实验的作用。教材内容设置应该单独设置一个章节或者附录作为实验内容,对该课程实验内容进行指导,包含演示实验、学生自己动手操作实验等。
2.4新技术新设备的更新
建筑给水排水工程教材内容严重滞后是毋庸置疑的。虽然版次不断更新,各出版社不断推出各种版本的“建筑给水排水工程”,但都大同小异,内容体系和课程框架基本没有区别。一本合格的建筑给排水教材应有基础理论、工程应用,应有自己的特色及时代气息,应有工程建设标准化的基本知识,应有随着计算机技术发展而适用的模块化教学,也应有适应建筑内部使用的集成化的最新水处理技术,应根据建筑给排水技术发展速度和规范的修编及时更新教材内容。
3.结语
首先,应该了解图纸,熟悉图纸,观察土建结构图,装修的建筑图,有关设备的专业图,对比每一种管道的坐标,看是否有交叉情况并研究管道的排列情况是不是合理的。及时解决设计和施工过程中出现的问题。营业执照、企业资质等级证书和专业许可证及岗位证书等承包给水排水工程单位的资料首先应该被工程师审查。其次,工程师也要审查这些承包单位的相关施工证明文件,例如,对于给水排水工程技术和给水排水工厂来说,当地城市建设委员会颁发的“岗位证书”是至关必要的,而对于安装电工和电焊工来说,劳动部门颁发的“特种作业人员操作证”同样是必须的。如若不符合这一类的规定,检查单位应行使权力不让此类单位承包相关工作。专业技术人员并有合格证书的在整个施工的过程中不能少于全部人数的50%。土建工程在按照相应要求施工的过程中,应该在给水排水管道的出入口处,把基础的每个位置标高同时对每个不同的尺寸都要留出孔洞。在堆砌砖墙的过程中,要按照有关规定在暗装的管道留出墙槽,相对应的在明装的管道留出通过墙的孔洞。为了保证施工的质量,需要在施工前做好每个环节的检查核实工作。要对施工的每个队伍进行必要的培训和筛选工作。因为此类专业的培训有利于增强施工队伍的质量意识和促进施工能力的提高,确保每个工程的质量都能达到预定的相关要求。要做好对材料和设备质量的检查工作。所以要监测好四个方面:采购、检测、运输保险、使用。挑选卓越的采购人员,促进此类人员政治素养和质量监察水平的提高。注重建筑的全面质量问题,确保品质的可控。为了确保工程的质量,施工时要行成符合标准的工艺流程、质量标准、操作规程,也要形成明确的考核系统,以促进施工技能和工艺水平的不断提高。
二、施工过程管理技术
施工时,管理人员应充分发挥其职能,对给水排水工作的进度、施工的质量、投资的情况等做好跟踪协调和检查工作。
1.做好协调工作
施工时,帮助住户提前和所在地的相关部门做好协调工作。例如:组织施工活动、讲解施工要求、确定施工的时间及费用等。
2.对材料设备的检查
按照相关规范性文件的要求,要对使用素材的尺寸、强度等进行密封试验。不能采用不合格的材料。同时针对不同的材料按照要求进行相关的核对工作,如型号、材质、规格、外观,应该检查每一箱到达施工场地的材料以确保合格。
3.施工现场管理
施工场地的管理工作也是非常重要的,应该加强管理。指导各个施工单位确保施工日期地点人员质量的贯彻落实。统一协调指导每个施工单位的施工进展情况,按照计划完成相应的施工区域任务和如期完成施工的预计目标。
4.施工安全管理
在施工过程中,工作人员应切记安全生产的各项规定并认真执行。注重施工场地的安全教育工作,提高工作人员的安全防范意识。充分发挥标志牌的警示作用,施工时的每个危险可能发生的地方都应做好保护工作。严格执行相关法律规范,如《施工现场临时用电安全技术规程》《建筑施工高处作业安全技术规范》。为了防止不按规定施工,施工期间内需检查指导。检查各个施工点的施工是否符合相关安全工作规范,是否做到了施工人员的安全培训。设置临时的施工用水系统前应该统一规划,管道埋在冰冻线下才符合规定,施工用水供给布局早100m内应该准备一个消防栓。
5.施工质量控制
对于不同工程的不同情况,应设置独特的质量控制中心,停水中心,并分清哪个更为重要,由此进行重点的掌控。施工时应使工程符合验收规定。对于相对复杂的状况,如高层施工给水排水的管道和设备的处理等,必须按照相关规定由检测工程师检测验收合格后才能进入下一个实施步骤。监视人在施工时要监督且督促施工单位的施工符合相应制度,如工程施工前操作的相关技术交底制度,并向施工人员交代相关质量指标,促使相关工作人员维护好建筑的质量从而提高其质量水平。施工的计划阶段要关注到各种可能影响到施工质量的因素和各种技术工艺实施情况是否达到了相应要求。对于地下管网中非金属管道贯穿的路段,要做好C20浇筑3600包箍。在施工完毕的地下井周围堆砌土围墙,能够预防施工车辆无意中的碰触或损坏地下井让污水流入井内。树立警示牌在已经完工的非金属地下管道周围也能起到保护作用。为了当时车辆的碰撞,需要在完成施工的器材周围放置护栏或者是警示牌。有必要对地下管网中金属管道进行一定的防腐作业,这样可以起到提升其防腐质量的作用。
三、质量保证技术措施
1.做好技术交底
做好管理工作中的事前安排工作可以相应的确保给水排水工程的安装质量。施工之前参加交底工作的人员必须包括承包工程的管理者、相关技术负责人员、给水排水施工组长。关于给水排水施工的质量要求,应由监理以书面的形式明确列出。施工人员应严格遵循图纸来进行施工,遇到需改动图纸的情况,要经过建设、施工、设计、监理各方的确认签字,未经签字的不允许动工。建设给水排水工程所用到的材料必须带有合格证书、质量保证书和生产许可证,当然也得符合设计图纸的要求,而且使用前需经过质检人员和监理人员的核查。进行施工前,需要确保管道的通畅后才能施工,施工完成后需再次检查。为了检查隐蔽的管道,需要注水检查。有关文件规定新的管道要加压检验以确保没有渗透。所有检查完成,都合格后才能进行施工。
2.施工方案审批
每个施工方在施工前都应上交关于给水排水施工的计划,遇到特殊的工程,还应上交如何组织施工的规划。所有上交的内容需经专业工程师审核后,并经过总工程师签字同意后才能进入施工环节。囊括了以下的工程:给水排水分期工程和施工的相关技术的交底、管理施工品质和技术管理的体系、相关质量保证的内容、关于确保质量的举措、关于施工速度的计划、施工时的给水排水、相关文件的监管措施、完成品的保护举措、消防安全和正确施工的方法等等。
3.建筑给水排水施工图审查要点
一般来说,一个工程在进行具体实施时是需要完全按照图纸的设计来进行的,因此图纸设计的合理与否是整个工程的关键之处。设计图纸时,不仅要考虑整个全局,还要考虑每一个细节,对每一个环节都作出明确的设计规定,只有环环相扣才能保证工程最后的顺利实施。由此可见,一个工程的成功与否很大程度上是要取决于图纸设计这个重要环节的,同样地,建筑给水排水的施工图纸的重要性不言而喻。在对建筑给水排水施工图进行审查时,要注意一下几点:首先,审查图纸人员必须是该项目的主要参与人员,对项目有比较深刻的了解,在对图纸审核时也要认真领会整个设计图纸的意图,不能有一点儿马虎;其次,如果审查人员发现有疑问的地方,即使是很小的地方也应该即使提出,不能忽略不计;最后,设计人员要充分考虑审查人员的意见,进行必要的修改。
4.严格执行给水排水材料报验制度
材料以及设备的合格与否对整个工程的顺利完成起到了很关键的作用,因此,对于给水排水材料必须严格按照报验制度进行送检,必须在检查结果为合格时才可以进行使用或者安装,以保证项目的顺利进行。因此需要严格执行给水排水材料报验制度。
5.严格执行隐蔽检查制度
隐蔽验收制度要求对于安装较复杂的给水排水管道以及设备要在现场进行隐蔽验收,验收时由工程师实施,需要遵循相关的制度要求。验收时可以根据楼层的具体情况进行分批验收,这样可以提高效率又方便了管理与监督。
四、结语