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1開展用水定額和計算公式研究
(1)建筑給水中如何根據住宅類別、建筑標準、衛生器具完善程度和地區條件確定合理的生活用水定額,關系到人民生活水平的提高和水資源利用問題。近年來住宅設計標準有大幅度調整,增加衛生器具、衛生間設洗衣機位置、局部和集中熱水供應增多、一廚兩衛,三衛高標準住宅增多、設分戶水表計量或一戶多表計量,洗浴業、洗車業發展迅速等等均影響住宅用水定額,現研究成果已納入2001年版《建筑給水排水設計規范》中。
(2)多年來我國《建筑給水排水設計規范》中的給水設計秒流量計算公式一直沿襲平方根法,計算某些建筑物時計算數值偏大,存在明顯缺陷和不足。如我們按照目前美、俄等國在計算給水設計秒流量時采用的概率法計算,又因中國人的生活習慣、飲食結構不同,其計算結果也不合理、不科學。因此,目前國內科研工作者對現行的給水設計秒流量計算公式提出了多種修改、修正式,以彌補原計算公式的欠缺和不足。這些新的修正式,結合實踐試算,其結果比原計算公式接近用水的實際工況,宏觀上步入了概率的計算方法,但現尚缺乏概率法涉及的計算參數,如高峰期用水定額、高峰期時段歷時、用水保證率、傳統生活習慣和飲食結構等諸多影響計算式結果的因素,所以采用符合國情的概率法計算給水設計秒流量的工作尚需作大量的調查、統計和科研工作。
2開展建筑給水水質保障技術研究
(1)提高了生活飲用水水質標準。隨著國家經濟實力地增長,衛生部修改了1985年制定的GB5749-85《生活飲用水標準》。修改后標準的相關指標比原水質標準有了較大的提高,如濁度由3NTU提高到1NTU;新增了一個對水中總有機物量的限值指標——耗氧量(以CODmn表示),限值為3mg/L。“標準”提高了,意謂原水處理程度提高、資金投入增加,涉及面較多,需協調處較多。目前,該標準是衛生部的。據說,對“標準”規定的水質指標及其帶來的各種問題,各部委之間認識還不統一。
(2)為了與各種瓶裝商品水,各種功能水區別,同時也從國情出發,建設部制定了CJ94-1999《飲用凈水水質標準》行業標準并已于2000年3月1日起實施。一段時期以來,各種水商品充斥市場。喝什么水好,什么水有益于人體健康?眾說紛紜,莫衷一是。相信《飲用凈水水質標準》的頒布與實施將有利于居高和生活飲用水管道分質供水工程的正常發展。由中國建筑設計院、清華大學等5個單位承擔的建設部《建筑及居住小區優質飲用水供應技術》科研課題已經完成,除上述水質標準成果外,在凈化工藝及凈水機開發、自動控制、系統設計秒流量公式推導及系統設置、管材、管件等方面均取得了突出成果。
(3)國家科委、建設部設立“建筑(居住)區內水質狀況調查分析及水質污染途徑”的研究課題,并且取得了積極成果。根據污染途徑的研究,采用如下防止生活飲用水二次污染的具體措施,是課題成果之一。
①淘汰鋼筋混凝土和鋼板水箱。推薦使用FRP水箱、搪瓷鋼板水箱、不銹鋼水箱及復合鋼板水箱。目前市場上又出現自動開閉水箱、充氣密閉水箱等新型衛生水箱。
②為減少二次污染途徑,推薦采用變頻調速供水系統,取消傳統高位水箱。
③如條件允許,推薦直接從市政干管吸水,采用變頻調速供水系統,取消貯水池,不僅充分利用了市政供水壓力,還消除了水的二次污染源。
④推薦選用水質保障設備,如除氟、除鐵、除錳設備;推薦選用多種飲用凈水設備,如臭氧、活性炭、微濾、超濾納濾及KDF活性炭、陶瓷過濾等終端處理設備。
⑤推薦選用多種防二次污染的消毒設備,如臭氧、二氧化氯、次氯酸鈉及紫外線等處理設備。
⑥推薦選用防水質污染的新型給水管道(詳見本論文3)、管道附件如倒流防止器等。
3積極開展新型管材、管件研究和推廣
建筑住宅內給水管道采用傳統的鍍鋅鋼管已有近百年的歷史,鍍鋅鋼管對中國自來水行業的發展作出了突出貢獻。但隨著經濟的迅猛發展,人們的生活質量不斷提高,對自來水的水質要求也日趨提高。人們對自來水的“紅水”、“黑水”等現象反映強烈。導致管網水質惡化的主要原因是建筑物內給水管道的銹蝕嚴重。冷鍍鋅鋼管一般使用壽命不到la就銹蝕,鐵腥味嚴重。從個別用戶水龍頭的水樣分析化驗中得知,細菌總數、大腸菌群嚴重超標,居民紛紛向政府部門投訴,造成一種社會問題。
20世紀80年代以前,建筑(住宅)內排水管道主要采用手工砂模承插排水鑄鐵管,該管材生產方法勞動強度大,生產效率低,產品質量差,影響周邊環境質量,也是急待治理的社會問題。
鑒于上述情況,建設部、國家經貿委、國家質量技術監督局和國家化學建材局于1999年12月聯合頒布了“建住房〔1999〕295號”文《關于在住宅建設中淘汰落后產品的通知》,文中規定:自2000年6月1日起,在城鎮新建住宅中,淘汰砂模鑄造排水管用于室內排水管道,推廣應用硬聚氯乙烯(PVC-U)塑料排水管和符合《排水用柔性接口鑄鐵管及管件》(GB/T12772-1999)的柔性接口機制鑄鐵排水管;禁止使用冷鍍鋅鋼管用于室內給水管道,并根據當地實際情況逐步限時淘汰熱浸鍍鋅鋼管,推廣應用鋁塑復合管、交聯聚乙烯(PE-X)管、三型無規共聚聚丙烯(PP-R)管等新型管材。伴隨這一政策的出臺,市場上也涌現出多種管材,如薄壁銅管、薄壁不銹鋼管、PVC-U、CPVC、PE、HDPE、PE-X、PAP、PP-H、PP-B、PP-R、PB、ABS、FRP、各種鋼塑復合管及柔性排水鑄鐵管等。各種管材群雄割據、并駕齊驅。與新型管材配套的管接頭,品種繁多、結構和選材各異,各廠家質量參差不齊。各種新型管材和管件雖有良好的發展機遇,但在市場經濟條件下,他們能否保持強大的生命力將由建材市場檢驗。
4積極推廣節水節能技術
水資源匱乏已成為制約我國經濟發展的瓶頸。節約能源是我國的國策。在建筑給水排水中,節能節水技術得到了較大的推廣與突破。
(1)水資源匱乏地區加強污水資源化和提高水的復用率。中水按回用對象及水質要求,其處理工藝已由傳統的二級生化法,發展到三級處理(即增加了過濾和消毒),對要求高的復用水水質,如作為飲用水水源和補充水,可采用高級深度處理工藝,如微濾、反滲透等處理方法;雨水截留、利用技術和建設生態小區,利用濕地處理雨水和生活污水的研究已到工程應用
階段。
(2)淘汰了升降式鑄鐵水嘴,推薦采用陶瓷片密封水嘴,推薦公共場所采用感應式或延時自閉式水嘴。
(3)淘汰了9L以上沖洗水箱,推薦采用6L的沖洗水箱。開發了多種節水型衛生潔具和配件,如無沖洗水箱的噴射式便器。
(4)各種高精度的干、濕式水表、IC卡水表、遠傳水表及用于飲用凈水系統,精度達1L/h的遠傳干式水表等均已問世,且一定要安裝分戶水表計量考核,既方便了居住區物業管理和居民生活,也杜絕了水資源的浪費。
(5)各種循環冷卻水系統的研究成果廣泛應用在空調系統中,如射流式冷卻塔和噴霧式冷卻塔的開發;各種水質穩定劑的研究及系統的智能化控制等也取得較好的進展。
(6)利用海水沖廁。
(7)供水壓力應減壓至0.3~0.35MPa。
(8)建筑熱水系統中對各種熱(能)源的開發取得了顯著成效。加強余熱利用,推薦使用電源。地熱和太陽能研究成果已用于工程中。目前,我國已成為全世界太陽能熱水器年銷售量第一的國家。各種新型間接加熱設備已廣泛用于集中熱水供應系統,如汽——水、水——水換熱的浮動盤管式或波節管式半容積和半即熱式及板式水加熱器及燃油燃氣熱水機組等。
(9)熱水系統水泵、閥門、配套附件等產品開發均取得較大進展,如,平均無故障工作時間達8000h熱水泵的問世、各種高靈敏度的溫控閥的研制成功等。
(10)從節水、節電、節地角度,開展建筑熱水系統模式研究,如干管、支管循環,電伴熱熱水供應系統研究均取得了一定成果。同時探討合適的熱水供應溫度,既能緩解結垢和腐蝕、節能節水,同時又能抑制熱水中軍團菌等的滋生。
5建筑給水、建筑熱水設備技術熱點簡介
(1)供水設備:
①微處理器,實現電機軟啟動、軟制動、節能;
②變頻器自帶PLC;
③直接自市政供水干管吸水、無吸程、無負壓、節能;
④射流泵輔助變頻調速供水、節能;
⑤帶有觸摸屏的可視化控制;DCS控制系統;
⑥美觀、一體化、、不銹鋼化;
⑦水箱密閉、自動呼吸;
⑧符合GB/T17219;
⑨各種優質水處理機組。
(2)熱水設備:
①浮動盤管換熱器改進型,如單元組合式、一殼多管式換熱器,換熱量大,占地面積小;
②波節管、波紋管換熱器,傳熱系數大;
③當熱媒不回收時,直混式換熱器,換熱效率高;
④地熱技術;
⑤太陽熱水器及其輔助設備;
⑥管殼式、半即熱式、半容積式、容積式及板式換熱器共榮共存、分別適應不同工況。
⑦溫度控制閥,精度、價格;
⑧換熱設備的檢修、傳熱元件的振動、磨損脫焊和積垢;
⑨對半即熱式換熱器是否設有溫度、壓力雙控制的安全措施。
6美化環境、隔振降噪
治理、保護和美化環境,維持生態平衡是可持續發展的關鍵。
(1)作為城市景觀的重要標志——大型多功能噴泉,如彩色音樂噴泉、激光水幕電影、趣味游戲旱泉等等,在全國各大城市涌現,她集中了水工藝、建筑、動畫、聲光、機械、自控等多種學科的先進技術。水景噴泉技術的發展對豐富人民文化生活、創造優美生活環境作出了重大貢獻。
(2)城市綠地、花園草坪的噴灑工藝出現多種形式噴頭,并可通過GPS自動定位和PLC自動控制。
(3)水泵、管道隔振降噪技術已有成熟的工程經驗。
(4)為克服塑料排水管噪聲大的缺憾,開發出許多新產品,如PE靜音排水管、芯層發泡管、螺旋形芯層發泡排水管等,不僅可作單立管排水增大排水流量,同時也可以大幅度降噪。
7建筑消防技術方面應用的動態
(1)在消火栓仍作為建筑物消防的主要手段前提下,加強了自動噴淋滅火的力度,為其向消防主體過渡打下了基礎。自動噴水滅火系統,是當今世界上公認的最有效的自救滅火設施,是應用最廣泛的自動滅火系統。原GBJ84-85《自動噴水滅火系統設計規范》自1985年頒布執行以來,對指導系統的設計,發揮了良好的作用。但隨著新技術新情況和新問題不斷涌現,公安部會同有關部門修編了該規范,并自2001年7月1日起施行。新規范編號為GB50084-2001。該規范的問世對我國自救式消防技術的充實與完善是一重大進步。
(2)消防泵有了行業標準,規范了消防泵生產。切線泵以其恒壓變流量特性引起業內人士極大關注。
(3)《建規》、《高規》、《建筑內部裝修設計防火規范》和《人民防空工程設計防火規范》進行了局部修訂。為了不斷總結經驗教訓,遏制公眾聚集場所,特別是公共娛樂場所和地下商場火災事故的發生,保護人身財產安全,公安部經商建設部同意對上述四項國家標準進行了局部修訂。自2001年5月1日起施行。此次局部修訂的條文內容均為強制性條文。
(4)自從國家要求限制和逐步淘汰鹵代烷滅火劑、滅火器和滅火系統以來,究竟用哪一種替代物取代鹵代烷,至今國家未給出明確技術法規,相關的“氣體滅火設計、施工及驗收規范”尚未出臺。但研究工作,試點工作,在各地方消防部門的積極支持下,已取得了一定的成果,并已應用到工程中。
8大屋面雨水排除技術的重大進步
屋面雨水排除,特別是對大面積車間、廠房屋面雨水排除,經技術經濟比較后認為采用內排水時,按傳統的重力法計算方法,宜采用單頭排水,如采用多斗時,最多不能超過4個。按該計算要求,既使對缺雨的北方大屋面雨水排除,也要有多條雨水懸吊管和立管,除要消耗大量金屬管材外,對車間、廠房設備的布置和生產均有較大影響。目前,在中外合資大跨度機庫、大劇場、大車間屋面雨水設計中,采用了壓力式(虹吸式)雨水斗,采用壓力法計算方法,結束了單斗排水或最多4斗排水系統,摒棄了傳統的重力法計算方法,使大面積屋面雨水內排水的懸吊管不受雨水斗數量限制,不受坡度限制。壓力式(虹吸式)雨水斗的出現和壓力法的計算方法的采用,是一重大的技術進步。
9積極開展技術和產品的規范、標準、標準圖的制定、宣傳和執行工作
(1)宣傳、學習、貫徹執行有關強制性規范、標準,對工程質量的保障起了重大作用。
(2)《建筑給水排水設計規范》、《游泳池設計規范》、《中水設計規范》、《給水排水制圖標準》等國家和行業規范正在修編。
(3)按照“多出、快出、出好”的要求,各種給水排水設備產品的行業標準,如PP-R管、PE管、PAP管、薄壁不銹鋼管、徑向加筋PVC-U排水管、倒流防止器及地漏等標準及其設計、施工驗收規范將陸續頒發執行。
1.1可靠性有待提高
可靠性有待提高也是當前給水排水設計中普遍存在的一個問題,這一可靠性主要是指給水排水系統在建筑使用過程中,能夠達到其預定能力,并且在較長時間內不出現故障。從近年來建筑給水排水系統中的常見故障來看,其中有著相當一部分原因都是由于設計不合理造成的,在建筑給水排水設計中,沒有充分進行可靠性方面的考慮,或者設計者受限于成本問題,不得不犧牲給水排水系統的可靠性。這一可靠性問題主要表現在兩個方面,分別是:一、材料構件質量問題,在給水排水系統設計中,對于管道材料和構件的選擇以及質量標準制定方面,存在一定的不合理,沒有針對建筑使用需求和相關國家標準選擇質量合格的材料構件,造成故障隱患;二、設計結構問題,缺乏對于給水排水可靠性的有效性評估,結構設計方面存在缺陷,沒有將整個給水排水系統中的各個指標可靠性統一起來進行整合評估和優化。
1.2管道布置敷設問題
不同類型的建筑,在給水排水設計中,管道布置和敷設方面也有著不同的標準及特點,例如在建筑底層架設空層的情況下,排水立管的轉換必須在底部進行,同時依照相關標準,排水管服務用戶數量一般不超過100戶。而在實際設計中,很多建筑項目的積水排水系統基于各種原因,往往會違反相關規范標準,如排水管服務用戶數量過多問題便是普遍存在的,這就造成了安全隱患。再如,在衛生間的排水管設計中,衛生器具的排水管道應當是獨立的,底層衛生器具的排水管道應當不能接在排水立管上。然而很多建筑給水排水設計中,并沒有遵循這一規則,為了節省成本,隨意合并衛生器具的排水管道,或者直接將底層衛生器具排水管道接到排水立管中。
2針對建筑給水配水設計中常見問題的對策
2.1進行工程整合
在建筑給水排水設計中,應當進行較好的工程整合,對于給水系統和排水系統,合理進行整合設計,根據建筑結構特點,在符合相關規范的前提下,盡量縮減管道數量。同時,將建筑結構、暖通系統、電氣系統等進行整合設計,提高設計的實用性和美觀性。也就是說,將整合思想融入到建筑的整體設計中,這也要求設計者應當具備多專業的知識,并不僅僅是對于給水排水系統的設計,將各個系統的設計方案進行整合,不但有利于提高居住者的使用體驗,也能有效降低建設成本。整合設計思想是現代建筑設計中的重要設計,對于給水排水設計來說更是如此,給水排水系統是最為重要的建筑系統這一,整合思想的應用卻并不僅限于給水排水系統。那么在整合過程中,所應當秉承的核心思想內容便是服務業主,在充分滿足其設計要求的基礎上,對整體設計方案進行改良和完善,增強各系統設計之間的溝通和相互改造。為了獲得更好的整合設計效果,應當在建筑主體結構設計中進行這種包含給水排水系統、暖通系統、電氣系統等各系統的設計整合。
2.2提高設計可靠性
可靠性是評價給水排水系統的一個重要指標,在給水排水系統設計中,重視給水排水系統的可靠性也是必然要求,針對當前給水排水可靠性中存在的主要問題,也就可以從兩方面進行重點改正。一方面應當在管道材料和構件選擇上執行更加嚴格的規范標準,根據建筑類型的特點,制定合理的選材方案,不能為了降低施工成本而選擇劣質材料構件。另一方面,在給水排水系統的結構設計中,重視可靠性問題,避免出現設計缺陷,對于可能存在的故障隱患和安全隱患,也應當在設計方案中盡量消除。提高給水排水設計可靠性,也應當引入一些更加先進、可靠性的技術,打破傳統的設計思維。同時為了保證施工效果,在施工過程中也應當進行充分的勘察,根據施工現場特點實時調整設計方案,以此保證給水排水系統的可靠性、穩定性。
2.3合理設計管道布置敷設方案
合理設計管道布置和敷設方案是給水排水系統設計中的核心內容,在衛生間、廚房等較為重要的設計部分,其管道布置和敷設方案應當嚴格遵守我國頒布的相關的規范標準。例如對于排水管的設計標準,衛生間中各種衛生器具的排水管布置敷設應當科學合理,特別是衛生器具排水管與排水立管的連接部分。民用建筑排水立管排水能力一般大于2.4L/s,衛生器具排水量設計標準一般為1.78~3L/s。雖然目前相關規范標準尚無較為明確的規定,但是從實際使用情況來看,底層排水器具的排水管不應當直接與排水立管連接。相應的,在其他給水排水管道布置敷設方面也應當以實際使用效果為準,保證給水管道能夠滿足設計用戶使用要求,保證排水管道布置敷設的合理性,防范可能出現的溢水、反味等問題。合理設計管道布置敷設方案,關鍵便在于設計方案應當充分考慮建筑結構特點和使用特點等。
3結論
關鍵詞:住宅建筑;給排水設計;水表;管道敷設
隨著國民經濟的發展,人民生活水平的不斷提高,對住宅條件的要求也越來越高。住宅條件的改善不單表現在面積的擴大,更重要的是功能的轉變。要實現這種功能的轉變,在一定程度上則取決于廚房、衛生間的給水排水設計。現根據工程設計實踐,結合國家規范要求,談談現代住宅建筑給水排水系統設計中的一些成功做法。
1水表的設置方式
現代住宅要求廚房、衛生間使用的水、電、氣應做到三表計量出戶。“三表出戶”的目的是便于計量、減少打擾。為此,新的建筑給水排水設計規范第3.4.17條規定:住宅的分戶水表宜相對集中讀數,且宜設置于戶外;對設在戶內的水表宜采用遠傳水表或IC卡水表等智能水表。在實際工程中,水表有以下幾種設置方式:
設置在室外的水表箱內
這種方式常用于多層單元式住宅中,分戶水管沿室內管井或建筑外墻引入戶內,相應水表集中在外墻的水表箱內,此種方式在南方一些地區應用很普遍。水表的位置根據供水方式可在底層也可在屋頂層。建議給水管道入戶后加設一個控制閥門,以便于住宅戶內的管道維修,戶外水表箱應加鎖,由小區管理人員統一管理。
設置在樓梯間處的水表間內
對高層及超高層住宅或建筑外立面有特殊要求的住宅,給水立管及水表間均設在樓梯間或走道外,由水表間至各戶的給水橫干管敷設在樓板下面,此種設置方式的缺點是管道的使用量增加較多,給施工和管理都增加了難度。
采用IC卡(或TM卡)智能型水表,水表設置在廚房或衛生間內
此種水表應用先進科技,居民可持卡至售水處購買任意數量的“水”,然后將卡插入水表中即可打開閥門供水。此卡具有記憶、累積、報警、斷水等功能(TM卡智能更高些)。
采用智能抄表系統(即電子遠傳水表)
對于高標準住宅小區,開發商一般采用自動計量系統,對水、電、氣三表實現全自動化收費管理。智能抄表系統是通過在水表上加裝輔助裝置,用導線將用水量信號傳輸至戶外的信號收集器完成的。
2給水管的敷設及材質選用
給水管的敷設
目前,新建住宅中一廚兩衛已很普遍,有的住宅甚至配有一廚三衛、一廚四衛,且廚房、衛生間、陽臺各用水點位置均較分散。分戶支管至用水點間管道如沿室內樓板下吊設,必然要求設室內吊頂,管外壁還應有防結露措施,給住戶裝修帶來不便,畢竟不是所有住戶都想設吊頂。《建筑給水排水設計規范》第3.5.18條規定,給水支管宜敷設在樓(地)面的找平層或沿墻敷設在管槽內,敷設在找平層或管槽內的給水支管外徑不宜大于25mm。實際上,如果將接往兩個或兩個以上用水點給水支管串接在一起,其支管外徑均會超過25mm。因此,為了滿足規范的要求,給水支管入戶后即接入分水器,分水器暗設于廚房或衛生間墻體內,通過分水器后接往各用水點支管管外徑均可控制在25mm以下。但應注意:設于找平層內給水支管施工完畢后,應在其位置做上明顯的標記,以免住戶裝修時破壞給水管道。
給水及熱水管道材質的選用
由于鍍鋅鋼管存在著與水中雜質發生化學反應,產生“紅水”、“黑水”等問題,影響水質。目前,廣泛采用新型建筑給水塑料管而淘汰鍍鋅鋼管。銅管仍是高檔住宅的首選,但價格高。一般在熱水系統中采用帶保溫套的紫銅管、聚丁烯管(PB管)、鋁塑復合管(PEX-AL-PEX)、PEX管、PPR管等。UPVC管和PE-AL-PE管適用于冷水供水系統。
3排水管道敷設及材質選用
《住宅設計規范》第6.16條規定:住宅的污水排水橫管宜設于本層套內。,雖然規范有此規定,但在筆者所了解的大部分住宅設計中,由于存在各種問題,真正能做到這一點的尚不多見。于是在日常生活中,經常出現上下層住戶因排水管道漏水而導致的各種糾紛、影響鄰里關系。作為工程設計人員,應在設計時努力解決這一問題。在此,筆者提出一些做法以探討解決問題的辦法。廚房排水管道設置
廚房洗滌池排水支管可直接在樓板上接入排水立管,建議廚房內不設地漏。現代生活中廚房地面一般已很少用水沖洗,少量的濺水用抹布就可完成地面的清潔,廚房地漏由于長時間無水補充,水封內存水蒸發后臭氣反由地漏進入室內。同時,取消地漏還可避免地漏排水支管進入下層戶內空間。
衛生間排水管道設置
為了不使衛生間污水橫管進入下層戶內空間,排水管道的敷設一般采用以下幾種方式:
衛生間地面樓板下沉,污水橫管設于下沉室內。這種方式對排水管道的施工較為方便,但檢修管道則十分不易。在實際工程使用過程中,經常發生下層住戶靠衛生間處樓板及側墻發生滲漏現象。由于無法查找出漏水的原因,上層住戶只能將整個衛生間地面鑿開重新翻修,鑿開后才發現下沉室內積滿水,積水經側墻滲入下層。分析產生積水的主要原因有:衛生間地面防水未處理好,地面水滲透入下沉室;部分給排水管道漏水進入下沉室。針對以上原因采取的措施有:嚴格做好衛生間地面的防水處理及下沉室四周的防水處理;衛生間內所有給排水管道應經嚴格試壓住水試驗后方可暗封管道,建議在下沉室側面設置側排地漏,以排除可能出現的積水。
采用側排方式。衛生間采用后出水式座便器,側排地漏,將浴盆或淋浴房墊高,各衛生器具排水橫支管沿衛生間地面墻腳處引至外墻。器具存水彎、排水橫管及立管均設于建筑外墻處。采用這種方法,可避免出現下沉式積水的狀況,但應注意幾點:首先,盡可能將潔具特別是座便器設于靠外墻處;其次應與建筑專業密切配合。由于排水橫管及立管均設于外墻,不可避免影響到建筑外觀,因而在建筑方案設計階段,給排水專業人員就應介入,將衛生間布置于建筑凹槽處,盡量降低對建筑立面的負面影響。
在北方嚴寒和寒冷地區的氣候條件下,住宅廚房、衛生間的排水立管應分別設置。加側排地漏,北方地區因安裝困難可適當加大管井,排水管道不得穿越臥室,排水立管采用普通塑料排水管時,不應布置在靠近與臥室相鄰的內墻;當必須靠近與臥室相鄰的內墻時,應采用橡膠密封圈柔性接口機制的排水鑄鐵管、雙臂芯層發泡塑料排水管、內螺旋消音塑料排水管等有消聲措施的管材。
排水管道的材質選用
根據建設部的規定,目前新建多層住宅均使用UPVC塑料排水管,室內UPVC排水管的類型有普通UPVC實壁管、UPVC芯層發泡管(PSP管)、UPVC螺旋消音管三種。普通UPVC實壁管噪音較大,而同等壁厚的UPVC芯層發泡排水管比UPVC實壁管重量輕約20%-30%左右,同時它又具有隔熱隔音的效果,特別適合于建筑排水,可顯著地降低流水噪音,大有取代UPVC實壁排水管的趨勢。UPVC螺旋消音管不僅可以降低噪音,而且與其它同管徑排水管相比排水能力大大提高。不僅可作為高層建筑的排水管,而且還不用設專用通氣立管。因此,要根據安全、經濟、環境等因素綜合考慮,合理選擇排水管。
參考文獻
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關鍵詞:室內建筑;給排水;敷設
一、室內給水系統的設計
固定的給水系統模式應根據客戶的實際要求來設計,根據外部給水狀況來確定供水方式。對多層住宅,別墅和高層住宅低區盡量利用外部給水管網的壓力直接供水。對高層住宅,當外部管網水壓不能滿足整個建筑物上部用水要求時,應設調節水箱和變頻供水設備在建筑物的底層加壓供水。高層住宅生活給水系統的豎向水區,各分區最低衛生器具給水配件處的靜水壓力不宜大于0。35Mpa的標準是根據規范要求來進行劃分的,供水方式多選用下行上給式。(一)室內給水管道的布置。選用設計方案時,對于普通住宅給水系統我們應本著節能、便于管理的原則。當一個用戶設有兩個或兩個以上衛生間時,給水管道需穿越房間,橫管最好設于樓板墊層中,樓板降低7cm~10cm,墊層采用渣或細石混凝土。當有采暖管道穿梁敷設(或貼樓板下安裝)時,應該并排安裝給水橫管應和采暖管道,管道應盡量布置于客廳、餐廳等部位,這些位置是住戶裝修的重點區域,便于住戶在裝修中合理方便的處理管道。(二)室內給水橫管的敷設。1.橫管敷設在現澆樓板內,橫管在土建專業綁扎樓板鋼筋時應跟隨樓板澆筑混凝土埋在樓板中,但在澆筑混凝土前管道必須試壓合格同時防腐也應做好,但是此種做法要求需要水暖工與土建專業密切配合,并且施工難度較大。2.管道敷設在建筑地面內作法在工程中采用的較多。但要求建筑面層有一定厚度一般≥35mm。3.管道敷設在板面預留的管槽中,在土建施工樓板時預留管道安裝完畢后管槽應用水泥砂漿抹平。4.管道敷設在結構板面下,需在板下陰角敷設管道。建筑專業對陰角進行裝飾或裝飾出假梁,需在管道穿梁時應預留孔洞。此種管道設置不破壞墻板施工并且容易配合管道在安裝時是否方便,從而避免在管道經過廳房時裝飾不理想而影響客廳的美觀。5.管道敷設在隔墻內,在砌隔墻時應該留設管槽或在隔墻上剔出管槽從而將管道敷設在其中是最常用的暗裝管道的方法,必須注意的是在閥門暗裝時應將閥門手柄留在墻外。(三)水表的設置。水、電、氣三表計量出戶是對小康住宅的設計要求,也是物業管理規范化的需要。目前,實現水表出戶主要通過以下方法:1.在樓梯間處的水表箱內設置水表。在樓梯間或走道外敷設水表立管和水表箱,在樓板中敷設水表箱至各戶的給水橫干管。2.采用智能抄表系統(即電子遠傳水表),由1根信號線連接水表與數據采集機,再傳至智能管理微機。其優點在于節省大量的人力進行抄表,數據準確,缺點是系統造價高。3.IC卡水表是一種經濟簡便的水表。這種水表的使用將水水變為商品,實現了用戶先付費、再使用的消費原則,既減少了用戶與供水部門之間因水費而造成的矛盾,又不必使查表員進入室內查表,從而有效的減少啦人力。
二、室內排水系統設計
1做好工程的整合
在建筑給水排水設計中,首先一定要做好相應的工程整合,針對建李曉琳江西五方建筑設計有限公司江西贛州341000筑的特點,做好給水系統以及排水系統的設計,要能夠在符合相應的規范的前提下,適當的減少管道的數量。另外也要做好對建筑結構、暖通系統以及電氣系統等方面的整合,以此來提升相應建筑的美觀性。所以相關的設計者必須要具備一個專業的素質,能夠針對建筑物的特點,對整體系統的設計方案進行整合,要能夠適當降低成本。在進行整合的過程中,其中最為重要的思想就是要堅持服務為主,能夠保證設計的舒適性以及合理性,并且要能夠保證系統之間的溝通能力,相互改造,從而來提升設計效果。這樣能夠保證建筑的結構形象美觀,并且能夠為人們提供一個舒適的整合設計。
2增強設計的可靠性
對于建筑設計來說,可靠性屬于一個十分重要的評價指標,因此,在進行建筑給水排水設計時,一定要做好對建筑給水排水的可靠性評價。目前來看,可靠性評價存在一些問題,必須要對其進行改正,其中主要的改正方法有兩方面:首先是要能夠做好管道材料的選擇以及構建的選擇,那么將會執行相應的規范以及標準,相關的設計人員一定要針對建筑物的特點,來設計一些比較合適的選材方案,避免僅僅是重視成本的降低,而選擇一些比較劣質的材料。其次,是在給水排水設計結構設計中,一定要重視可靠性問題的重要,要避免在設計中出現缺陷,一定要充分考慮到其中所存在的一些安全隱患以及故障,針對這些問題來設置一些解決的對策,從而來提升建筑給水排水設計的可靠性。最后,在進行設計時,一定要引入一些先進的技術以及新型材料,要能夠結合實際情況做好創新,打破傳統的設計思維,同時也要保證施工的效果,在進行施工前,一定要對施工場地進行全面的勘察,若是發現其中存在問題,那么要及時的更改設計方案,從而來保證給水排水設計的穩定性。
3正確敷設設計管道方案
在給水排水設計中,其中最為重要的一項內容便是做好管道布置的敷設方案,尤其是在相應的廚房以及衛生間,一定做好相關的管道敷設設計,設計的原則一定要遵循國家相關規定的標準。舉個例子,對于一些排水管道設計的標準來說,在衛生間中其中一些衛生器具的設計必須要合理科學,尤其是關于排水管道的連接問題,我國相關文件中規定,普通民用建筑的排水立管要大于2.4L/s,衛生器具的排水量設計一般為1.78-3L/s。但是目前來看,一些規范其中規定還是不夠明確,這樣導致了一些排水管道的連接布置缺乏合理性。根據實際情況來看,在衛生間中的給水排水管道敷設要能夠與實際使用效果相互結合,要能夠在保證滿足用戶要求的基礎上,提升敷設的合理性科學性,并且要能夠防止出現一些溢水以及反味的現象。要想保證給水排水管道設計的合理性,那么相關的設計人員一定要能夠充分的針對建筑物的特點進行考慮,從而來結合實際的情況進行合理科學的敷設。
二、結語
1.知識面廣
此課程涉及建筑給水、污廢水、雨水、熱水、中水、消防、小區給排水、景觀給排水及游泳池給排水等諸多方面。從各系統的認識、組成、設計到管理等,內容豐富、龐雜。
2.注重設計
此課程是在建筑的基礎上發展起來的,主要注重設計方面,在施工及管理方面相對較弱。
3.缺少理論
由于課程和實際較接近,更多是經驗數值,對其原理理解并不多。縱觀整個課程,唯一理論較深的是排水系統中關于管道壓力波動的探討和認識。
4.要求學時數不合理
按照全國給排水科學與工程指導委員會教學要求,課堂教學40—50學時,課程設計1周[2]。以此安排課程,只能將基本理論和基本系統講解給學生聽,無法很好地形成工程設計理念[3]。
二、存在問題
1.教材內容相對落后
隨著高層、超高層建筑的不斷崛起,住宅小區的大量興建,舒適、健康、節約水資源等觀念日益普及,建筑給水排水工程在理論上和實踐中都有很大的發展。目前,建筑給水排水工程領域內的新技術、新工藝、新設備已廣泛應用,相關規范規程不斷更新,一本教材要想及時反映這些技術的發展有相當的難度[4]。需要不斷的補充和更新現有教材內容。
2.高層建筑給水排水系統講解匱乏
目前給水排水工程本科教學中,對于高層建筑給水排水工程課程設置較不重視,很多院校將其設置在任選課上,導致部分同學不選或是不重視。然而高層建水恰恰是建筑給水排水工程這門課程的延伸和提高,是形成建筑給水排水系統設計的前提和鍛煉,因此,如何將建筑給水排水課程和高層建筑給水排水課程融合在一起,從教材和講課上解決銜接的矛盾將是至關重要。
3.知識掌握不透徹,設計程序不明確
大部分學生的反饋意見是,對建筑各個系統的主要內容基本了解,但只處于應付考試狀態,不能靈活應用。雖然授課教師在授課過程中介紹過如何進行設計以及設計的主要步驟,但事后學生的印象不深刻,課本又無資料顯示。有的設計基本上是照貓畫虎,似像非像,結果還是不明白[5]。
三、改革建議
針對上述課程特點和存在問題,應將傳統課堂講學轉變為實踐講學為主,課堂講學為輔的教學方式。因此對建筑給水排水工程課程教學提出以下幾點改革建議。
1.改變單一課堂理論教學,增加現場教學
課堂講解知識是一種傳統的教學方式,然其收效甚微。尤其對于建水課來說更加不合適,因此需要針對實物進行講解,有助于學生在學習書本知識的同時,更有實物的概念。根據各個系統,將本應課堂講解的系統組成、設置方式、管道附件等內容改成1—2學時現場教學。比如,在講生活給水系統、生活排水系統、消防給水系統、雨水系統及熱水供應系統的組成、選用的管材、管材的連接方式時,可要求學生到教學樓、辦公樓、寢室等地實地觀察,如果教學條件許可,可把課堂移到這些地方,進行現場教學,加深學生的印象,激發學生的學習興趣[6]。這樣現場教學需要18—20學時。
2.改變單一理論教學,增加視屏、圖片及模型教學
在現場教學的同時,有時候很多細節由于現場很難看到,因此,需要積累施工階段視屏及某些特殊場所的視屏。例如衛生間管道施工視頻、消防管道安裝視頻、太陽能安裝視頻等。在課堂上針對視屏、圖片和模型講解。這無疑是增加信息量和立體感。減少理論教學的枯燥性,增加課堂教學的立體感。
3.改變單一教師傳授,增加學生自主認識
某些章節以主題形式進行設計,例如給水設計秒流量計算、消火栓位置設計、水景概述等。可由學生備課進行0.5學時講解,再由教師進行講解。以學生為主的教學更能讓學生掌握知識并印象深刻。最終將此課某些章節做成主題講座形式的教學方式。
4.改變單一書本講解,增加課外知識講解及組織專家面向學生講解
邀請知名專家或業內人士,以講座形式給學生講解某方面知識,以此來拓展課程知識并接軌實際工程。例如:排水檢查井的構造、給水閥門的構造、鍋爐的構造、無負壓給水系統的設計和施工、游泳池水處理系統的維護和管理、中水處理系統的維護和管理等。邀請設計院工程師講解建水系統的設計、邀請規劃院高工講解城市管網的規劃等。
5.改變單一公式推導,增加練習及實驗教學,自主開發增建實驗項目
目前使用的教材并沒有習題和工程實例,而學生習慣課后以這種形式鞏固知識點。因此,需要設定一些典型的題目和實際工程案例。典型題目以注冊設備工程師考試題目或實際工程實例計算為主,實際工程案例以簡單的多層建筑案例為主。增建建筑給水排水實驗室,以此來緩解理論講解時抽象的概念。目前,全國沒有專門的建筑給水排水實驗室,亦沒有人對建水實驗室設定的項目進行探究。許多實驗項目需要自主開發。筆者針對各高校給排水專業情況,目前可開設的實驗項目如下:
(1)大便器沖水實驗
此實驗項目是模擬大便器沖水以探究其沖水能力及繪制沖水曲線。以此來說明大便器管道設置的管徑和設置的垂直高度的概念;對市場上大便器的質量和排水時的噪聲有大致的印像;對比直沖式大便器和虹吸式大便器,噴射虹吸式和漩渦虹吸式大便器之間的區別。
(2)排水管道壓力波動測試實驗
通過模擬家裝衛生間衛生潔具排水,測試排水支管及立管壓力波動情況及存水彎水封損失情況。以此來明確設計排水管道和衛生潔具注意點。例如衛生潔具設置前后順序、設置存水彎水封高度要求、通氣管道設置的必要性、自由出流的重要性、底層單排的理由等。
(3)虹吸雨水斗實驗
利用水泵將水抽送到模擬天溝內,測試天溝內雨水斗淹沒水深和雨水立管排水能力之間的關系。以此來探討雨水斗泄流量和斗前水深的關系、重力式雨水斗和虹吸式雨水斗的特性、雨水斗整流罩設計或雨水斗構件設計對泄流量的影響、雨水排水管道水流狀態等。
(4)管道連接及拆裝實驗
利用已有材料進行塑料管的膠結、熱熔連接及金屬管道的絲扣連接。掌握各種材質管道連接方式、如何連接及了解各種材料特性。
(5)潔具拆裝實驗
拆裝市場上大便器、盥洗槽等潔具。了解各潔具的構造、性能及連接方式,掌握潔具和管道的連接、存水彎設置及浮球閥的動作原理等。
(6)同層排水實驗及沉箱排水實驗
利用現有設備探討同層排水沉箱內積水排除問題。測試不同形式同層排水系統和普通的排水系統的排水能力比較。以此了解同層排水系統及存在的問題。
(7)給水水泵并聯工作工況點實驗
通過自制水泵并聯裝置,計算管道特性曲線和廠家提供的水泵特性曲線,算出理論工況點。利用實驗裝置測試出實際工況點,兩者進行比較,以明確水泵并聯工作及建筑給排水系統中水泵的選擇。從實驗試做情況看,每項實驗需要1學時時間,因此,需要實驗學時數為7學時。
6.改變單一分塊分章節式講解,增加實際工程一體化式講解
建水課本是分模塊分章節對建水各系統進行講解,一旦面對課程設計和實際工程,很多同學一臉茫然。因此,需設定一典型例子,從第一個系統講到最后一個系統。此種授課需在計算機房講解,并在講解的同時要求學生動手做。在學期末,設置2周的建筑給水排水課程設計,以進一步將所學知識一體化。
四、結語
關鍵詞:多功能建筑,給水排水,工程
隨著經濟的發展,一批建筑規模龐大,集酒店、公寓、寫字樓、購物中心、娛樂、餐飲、會議中心等多種功能于一身的綜合性建筑物在許多城市雨后春筍般地興建起來,并成為城市標志性建筑物。如珠海市國際會議中心,其建筑面積逾15萬m2,一至四層為裙樓,上部各有一幢22層五星級酒店,一幢9層會議中心大樓,三幢21層高級公寓樓,是該城市迄今規模最大、檔次最高,功能最齊全,設備最先進的建筑。大型多功能建筑給水排水工程在所有建筑給水排水工程中,系統最復雜、設施標準最高,因而對設計、施工及材料設備等方面均提出了很高的要求。以珠海市國際會議中心(簡稱國會中心)工程為例簡要的分析大型多功能建筑給水排水工程。
1、給水系統大型多功能建筑給水系統的安全可靠性要求很高,一旦發生停水將嚴重影響建筑功能的發揮。因此從工程設計上應充分考慮到系統的安全可靠性。
首先,給水系統必須有可靠的水源保證,其措施是從市政給水管網的兩個不同位置(其間有閥門分隔)分別引入一根進水管,并設置足夠容量的貯水池。
其次,必須選擇合理的給水系統的設計方案。大型多功能建筑一般為高層甚至超高層建筑,城市給水管網的服務水壓只能滿足底部幾層的用水需求。而大部分樓層的用水必須考慮系統內部自行增壓來解決;同時由于樓層較多,給水系統中上、下層管道中的靜水壓力差必然很大,為了避免下層管道的靜水壓力過大,引起泄漏增加甚至管道、附件破裂以及產生水擊形成噪音、振動,因此給水系統必須實行豎向分區。
按是否設置高位水箱,給水方式分為水箱給水方式和無水箱給水方式,給水方式按豎向分區又可分為串聯式、并聯式、減壓等三種給水方式,其中減壓方式又分為設減壓水箱和減壓閥兩種。由于設減壓閥效果好、投資少又不占建筑面積,因此被廣泛采用。
該系統采用水箱給水方式,并采用集中增壓,即由設于地下層泵房的增壓泵(一用一備)同時供水至五個天面水箱,每個水箱除設高、低水位繼電器外還設液壓水位控制閥,實現了系統的自動控制,大大減少了泵房的建設費用和管理費用。豎向分高、中、低三區,低區包括地下層及四層裙樓,由市政自來水直接供水。高區由天面水箱供水,中區由天面水箱經比例式減壓閥供水。以減壓閥代替減壓水箱,其優點是節省了建筑面積,降低了系統造價,避免產生二次污染。
給水管道材料以往都是熱鍍鋅鋼管一統天下,但由于近年來生產出了符合給水管材要求的uPVC塑料給水管,憑借其外觀美麗,防腐蝕性好,不僅在建筑工程中應用,甚至已用到市政給水管道,目前其價格略高于鍍鋅鋼管。國會中心給水系統在公寓樓部分采用了uPVC塑料給水管。
大型多功能建筑給水系統的噪聲、振動應受到嚴格控制,否則影響使用功能,其措施是采用消聲止回閥,對水泵進行隔振處理等。
2、熱水供應系統大型多功能建筑一般要求全天提供熱水,因此必須設置中央熱水供應系統。熱水供應方式分為集中式和分散式兩種。為了避免熱水管道敷設過長而熱量損失過多及管路易出故障,一般選用分散式供熱水方式。
國會中心即采用分散式供熱水方式,分別在酒店、會議中心樓、公寓樓設置獨立的熱水系統,其水源由各天面水箱供給,管網同冷水一樣作豎向分區,以保證兩個系統的冷熱水壓力均衡。各區熱水系統之中央熱水設備均設于天面水箱下熱水房內,管網采用上行下回機械全循環方式以保證熱水供應穩定。
熱水設備有熱水爐、貯熱水罐、循環水泵、貯油箱等,其主要設備是熱水爐,燃料可以為柴油、石油氣等。國會中心采用進口熱水爐以確保運行正常以及符合環保要求,以柴油為燃料,由室外油庫統一供應。中央熱水設備示意圖見圖2.可供選擇的熱水管道材料有熱鍍鋅鋼管,紫銅管、uPVC塑料熱水管。鍍鋅鋼管價格最低,但容易受熱水腐蝕,壽命較短,一般8-10年就須更換,適用于檔次較低之熱水系統;紫銅管使用效果最好,壽命長,用于熱水管道有較長歷史。國會中心熱水管道就是選用進口紫銅管作管道材料。3、消防給水系統大型多功能建筑由于內部結構復雜,人流頻繁,加上室內木裝修等易燃物品較多,因此發生火災的可能性較大,一旦失火通過電梯間、樓梯間、管道井等很容易造成火勢蔓延。所以這類建筑其消防給水系統應能立足于自救,發生火情能迅速撲滅。
按照高層建筑防火規范要求,國會中心消防給水系統應設計成消火栓給水系統、自動噴淋滅火系統、水幕消防系統等三個獨立的消防給水系統,并保證可靠的消防供電(兩個獨立電源)和消防水源。
3.1消火栓給水系統大型多功能建筑的消火栓給水系統,以消火栓處所受靜水壓力不大于800kPa為標準進行豎向分區。國會中心建筑高度未超過80m,因此其消火時便于操作水槍,在消防立管底部動水壓力超過500kPa的消火栓前增設減壓措施。該系統采用臨時高壓給水方式,即發生火災后才啟動消防泵來增壓供水,天面水箱貯存10分鐘消防水量用以撲滅初期火災。與給水系統相同,消火栓系統也采用集中增壓方式。酒店部分由于受天面水箱設置高度的限制,另設氣壓給水裝置以滿足最高幾層消火栓所需水壓。建筑內部保證兩股充實水柱同時到達室內任何部位,消火栓直徑均為65mm,水帶長度25m,水槍噴嘴口徑19mm.消火栓系統消防用水量為2400L/min,設4套水泵接合器。3.2自動噴淋滅火系統自動噴淋滅火系統由供水設施、報警閥、管網、閉式噴頭及火災探測系統等組成,是世界上普遍采用的一種固定式滅火設施。實踐證明,該系統具有安全可靠,控火滅火成功率高,經濟實用,適用范圍廣等優點。大型多功能建筑要求安裝自動噴淋滅火系統的場所較多,國會中心除公寓樓部分外所有場所均安裝了噴頭。系統同樣采用集中增壓供水方式,增壓泵及所有報警閥均設在地下層泵房內。每個報警閥控制噴頭數不超過800個,最不利噴頭的工作壓力不小于0.1MPa,噴頭口徑為12.7mm,熔解溫度72℃,每個噴頭保護面積7~9m2.消防用水量為1800L/min,持續時間為1h,即初期供水10min和加壓供水50min.
3.3水幕消防系統該系統不直接用來撲滅火災,而是與防火卷簾,防火幕配合使用,起到防火隔斷、防火分區、冷卻防火隔絕物,防止火勢蔓延的作用。水幕消防系統由水幕噴頭、管網、控制設備、水源等四部分組成。水幕噴頭是開式噴頭,噴出的水形成水簾狀,形式有窗口、檐口、臺口等。國會中心由于建筑規模大,設有多個防火分區,分區之間設置保護卷簾水幕消防設備,在防火卷簾兩側各布置一排水幕噴頭,由地下層泵房專用水幕增壓泵供水。水幕消防用水量為20L/s,室上專設兩套水泵接合器。
4、排水系統大型多功能建筑要求排水通暢和通氣良好,若發生排水管阻塞現象則嚴重影響建筑物的使用功能。國會中心排水考慮分區排出,地下層排水通過潛污泵強制排水。排水立管能夠單獨排出盡量單獨排出,酒店部分采用幾根排水立管通過設于技術層的水平干管加以連接,分幾路排出,每根排水立管均設專用通氣立管。
排水管道材料過去采用排水鑄鐵管,排出橫管采用鋼管,現在一般均用uPVC塑料排水管代替,既美觀,排水效果又好,正常使用年限可達50年。uPVC管道接頭采用粘接,立管上必須隔層安裝伸縮節,以消除因溫差影響產生的脹縮。uPVC管排水噪音較大,須在立管安裝消能裝置以減少噪音。
5、特殊給水排水系統為滿足大型多功能建筑特殊功能的需要,如室內游泳池,水景等,相應地要設置特殊給水排水系統。國會中心分別在酒店22層天面(供總統套房單獨使用)和裙樓天面設游泳池。游泳池水必須符合國家有關規定,如渾濁度不大于5度,細菌總數不得超過1000個/ml等,因此游泳池用水必須進行循環水凈化處理,一般采用接觸過濾和消毒等措施,使池水不斷循環使用,只需補充少量補給水。
國會中心游泳池循環水處理設備包括壓力式過渡罐、循環水泵、加藥設備、消毒設備、加熱設備、濾毛器等。其中加熱設備只有當池水溫度不能滿足使用要求時才啟用,加熱方式采用熱水鍋爐直接加熱。游泳池供水方式采用池底供水,池面溢流回水的循環供水方式,該方式的優點是將池表面的污物迅速排除,池底污物少,有利水的循環和保證水質。轉6、管道設置安裝技術大型多功能建筑由于管道設備種類數量較多,包括水、暖、強電、弱電等各種管道設備,必須進行綜合布置,防止“打架”,另外必須注意美觀、隔振、防噪聲等問題,因而對給水排水管道設備安裝提出了較高的技術要求。國會中心給水排水設備集中布置在地下層、天面及設備技術層。技術層高度僅2.2m,布置各種橫向管道及設備,為保證安裝維修方便,必須具有較好的通風照明條件,并有防漏防火等技術措施。
關鍵詞:多功能建筑,給水排水,工程
隨著經濟的發展,一批建筑規模龐大,集酒店、公寓、寫字樓、購物中心、娛樂、餐飲、會議中心等多種功能于一身的綜合性建筑物在許多城市雨后春筍般地興建起來,并成為城市標志性建筑物。如珠海市國際會議中心,其建筑面積逾15萬m2,一至四層為裙樓,上部各有一幢22層五星級酒店,一幢9層會議中心大樓,三幢21層高級公寓樓,是該城市迄今規模最大、檔次最高,功能最齊全,設備最先進的建筑。大型多功能建筑給水排水工程在所有建筑給水排水工程中,系統最復雜、設施標準最高,因而對設計、施工及材料設備等方面均提出了很高的要求。以珠海市國際會議中心(簡稱國會中心)工程為例簡要的分析大型多功能建筑給水排水工程。
1、給水系統大型多功能建筑給水系統的安全可靠性要求很高,一旦發生停水將嚴重影響建筑功能的發揮。因此從工程設計上應充分考慮到系統的安全可靠性。
首先,給水系統必須有可靠的水源保證,其措施是從市政給水管網的兩個不同位置(其間有閥門分隔)分別引入一根進水管,并設置足夠容量的貯水池。
其次,必須選擇合理的給水系統的設計方案。大型多功能建筑一般為高層甚至超高層建筑,城市給水管網的服務水壓只能滿足底部幾層的用水需求。而大部分樓層的用水必須考慮系統內部自行增壓來解決;同時由于樓層較多,給水系統中上、下層管道中的靜水壓力差必然很大,為了避免下層管道的靜水壓力過大,引起泄漏增加甚至管道、附件破裂以及產生水擊形成噪音、振動,因此給水系統必須實行豎向分區。
按是否設置高位水箱,給水方式分為水箱給水方式和無水箱給水方式,給水方式按豎向分區又可分為串聯式、并聯式、減壓等三種給水方式,其中減壓方式又分為設減壓水箱和減壓閥兩種。由于設減壓閥效果好、投資少又不占建筑面積,因此被廣泛采用。
該系統采用水箱給水方式,并采用集中增壓,即由設于地下層泵房的增壓泵(一用一備)同時供水至五個天面水箱,每個水箱除設高、低水位繼電器外還設液壓水位控制閥,實現了系統的自動控制,大大減少了泵房的建設費用和管理費用。豎向分高、中、低三區,低區包括地下層及四層裙樓,由市政自來水直接供水。高區由天面水箱供水,中區由天面水箱經比例式減壓閥供水。以減壓閥代替減壓水箱,其優點是節省了建筑面積,降低了系統造價,避免產生二次污染。
給水管道材料以往都是熱鍍鋅鋼管一統天下,但由于近年來生產出了符合給水管材要求的uPVC塑料給水管,憑借其外觀美麗,防腐蝕性好,不僅在建筑工程中應用,甚至已用到市政給水管道,目前其價格略高于鍍鋅鋼管。國會中心給水系統在公寓樓部分采用了uPVC塑料給水管。
大型多功能建筑給水系統的噪聲、振動應受到嚴格控制,否則影響使用功能,其措施是采用消聲止回閥,對水泵進行隔振處理等。
2、熱水供應系統大型多功能建筑一般要求全天提供熱水,因此必須設置中央熱水供應系統。熱水供應方式分為集中式和分散式兩種。為了避免熱水管道敷設過長而熱量損失過多及管路易出故障,一般選用分散式供熱水方式。
國會中心即采用分散式供熱水方式,分別在酒店、會議中心樓、公寓樓設置獨立的熱水系統,其水源由各天面水箱供給,管網同冷水一樣作豎向分區,以保證兩個系統的冷熱水壓力均衡。各區熱水系統之中央熱水設備均設于天面水箱下熱水房內,管網采用上行下回機械全循環方式以保證熱水供應穩定。
熱水設備有熱水爐、貯熱水罐、循環水泵、貯油箱等,其主要設備是熱水爐,燃料可以為柴油、石油氣等。國會中心采用進口熱水爐以確保運行正常以及符合環保要求,以柴油為燃料,由室外油庫統一供應。中央熱水設備示意圖見圖2.可供選擇的熱水管道材料有熱鍍鋅鋼管,紫銅管、uPVC塑料熱水管。鍍鋅鋼管價格最低,但容易受熱水腐蝕,壽命較短,一般8-10年就須更換,適用于檔次較低之熱水系統;紫銅管使用效果最好,壽命長,用于熱水管道有較長歷史。國會中心熱水管道就是選用進口紫銅管作管道材料。
3、消防給水系統大型多功能建筑由于內部結構復雜,人流頻繁,加上室內木裝修等易燃物品較多,因此發生火災的可能性較大,一旦失火通過電梯間、樓梯間、管道井等很容易造成火勢蔓延。所以這類建筑其消防給水系統應能立足于自救,發生火情能迅速撲滅。按照高層建筑防火規范要求,國會中心消防給水系統應設計成消火栓給水系統、自動噴淋滅火系統、水幕消防系統等三個獨立的消防給水系統,并保證可靠的消防供電(兩個獨立電源)和消防水源。
3.1消火栓給水系統大型多功能建筑的消火栓給水系統,以消火栓處所受靜水壓力不大于800kPa為標準進行豎向分區。國會中心建筑高度未超過80m,因此其消火時便于操作水槍,在消防立管底部動水壓力超過500kPa的消火栓前增設減壓措施。該系統采用臨時高壓給水方式,即發生火災后才啟動消防泵來增壓供水,天面水箱貯存10分鐘消防水量用以撲滅初期火災。與給水系統相同,消火栓系統也采用集中增壓方式。酒店部分由于受天面水箱設置高度的限制,另設氣壓給水裝置以滿足最高幾層消火栓所需水壓。建筑內部保證兩股充實水柱同時到達室內任何部位,消火栓直徑均為65mm,水帶長度25m,水槍噴嘴口徑19mm.消火栓系統消防用水量為2400L/min,設4套水泵接合器。3.2自動噴淋滅火系統自動噴淋滅火系統由供水設施、報警閥、管網、閉式噴頭及火災探測系統等組成,是世界上普遍采用的一種固定式滅火設施。實踐證明,該系統具有安全可靠,控火滅火成功率高,經濟實用,適用范圍廣等優點。大型多功能建筑要求安裝自動噴淋滅火系統的場所較多,國會中心除公寓樓部分外所有場所均安裝了噴頭。系統同樣采用集中增壓供水方式,增壓泵及所有報警閥均設在地下層泵房內。每個報警閥控制噴頭數不超過800個,最不利噴頭的工作壓力不小于0.1MPa,噴頭口徑為12.7mm,熔解溫度72℃,每個噴頭保護面積7~9m2.消防用水量為1800L/min,持續時間為1h,即初期供水10min和加壓供水50min.
3.3水幕消防系統該系統不直接用來撲滅火災,而是與防火卷簾,防火幕配合使用,起到防火隔斷、防火分區、冷卻防火隔絕物,防止火勢蔓延的作用。水幕消防系統由水幕噴頭、管網、控制設備、水源等四部分組成。水幕噴頭是開式噴頭,噴出的水形成水簾狀,形式有窗口、檐口、臺口等。國會中心由于建筑規模大,設有多個防火分區,分區之間設置保護卷簾水幕消防設備,在防火卷簾兩側各布置一排水幕噴頭,由地下層泵房專用水幕增壓泵供水。水幕消防用水量為20L/s,室上專設兩套水泵接合器。
4、排水系統大型多功能建筑要求排水通暢和通氣良好,若發生排水管阻塞現象則嚴重影響建筑物的使用功能。國會中心排水考慮分區排出,地下層排水通過潛污泵強制排水。排水立管能夠單獨排出盡量單獨排出,酒店部分采用幾根排水立管通過設于技術層的水平干管加以連接,分幾路排出,每根排水立管均設專用通氣立管。
排水管道材料過去采用排水鑄鐵管,排出橫管采用鋼管,現在一般均用uPVC塑料排水管代替,既美觀,排水效果又好,正常使用年限可達50年。uPVC管道接頭采用粘接,立管上必須隔層安裝伸縮節,以消除因溫差影響產生的脹縮。uPVC管排水噪音較大,須在立管安裝消能裝置以減少噪音。
5、特殊給水排水系統為滿足大型多功能建筑特殊功能的需要,如室內游泳池,水景等,相應地要設置特殊給水排水系統。國會中心分別在酒店22層天面(供總統套房單獨使用)和裙樓天面設游泳池。游泳池水必須符合國家有關規定,如渾濁度不大于5度,細菌總數不得超過1000個/ml等,因此游泳池用水必須進行循環水凈化處理,一般采用接觸過濾和消毒等措施,使池水不斷循環使用,只需補充少量補給水。
國會中心游泳池循環水處理設備包括壓力式過渡罐、循環水泵、加藥設備、消毒設備、加熱設備、濾毛器等。其中加熱設備只有當池水溫度不能滿足使用要求時才啟用,加熱方式采用熱水鍋爐直接加熱。游泳池供水方式采用池底供水,池面溢流回水的循環供水方式,該方式的優點是將池表面的污物迅速排除,池底污物少,有利水的循環和保證水質。
6、管道設置安裝技術大型多功能建筑由于管道設備種類數量較多,包括水、暖、強電、弱電等各種管道設備,必須進行綜合布置,防止“打架”,另外必須注意美觀、隔振、防噪聲等問題,因而對給水排水管道設備安裝提出了較高的技術要求。國會中心給水排水設備集中布置在地下層、天面及設備技術層。技術層高度僅2.2m,布置各種橫向管道及設備,為保證安裝維修方便,必須具有較好的通風照明條件,并有防漏防火等技術措施。
首先,應該了解圖紙,熟悉圖紙,觀察土建結構圖,裝修的建筑圖,有關設備的專業圖,對比每一種管道的坐標,看是否有交叉情況并研究管道的排列情況是不是合理的。及時解決設計和施工過程中出現的問題。營業執照、企業資質等級證書和專業許可證及崗位證書等承包給水排水工程單位的資料首先應該被工程師審查。其次,工程師也要審查這些承包單位的相關施工證明文件,例如,對于給水排水工程技術和給水排水工廠來說,當地城市建設委員會頒發的“崗位證書”是至關必要的,而對于安裝電工和電焊工來說,勞動部門頒發的“特種作業人員操作證”同樣是必須的。如若不符合這一類的規定,檢查單位應行使權力不讓此類單位承包相關工作。專業技術人員并有合格證書的在整個施工的過程中不能少于全部人數的50%。土建工程在按照相應要求施工的過程中,應該在給水排水管道的出入口處,把基礎的每個位置標高同時對每個不同的尺寸都要留出孔洞。在堆砌磚墻的過程中,要按照有關規定在暗裝的管道留出墻槽,相對應的在明裝的管道留出通過墻的孔洞。為了保證施工的質量,需要在施工前做好每個環節的檢查核實工作。要對施工的每個隊伍進行必要的培訓和篩選工作。因為此類專業的培訓有利于增強施工隊伍的質量意識和促進施工能力的提高,確保每個工程的質量都能達到預定的相關要求。要做好對材料和設備質量的檢查工作。所以要監測好四個方面:采購、檢測、運輸保險、使用。挑選卓越的采購人員,促進此類人員政治素養和質量監察水平的提高。注重建筑的全面質量問題,確保品質的可控。為了確保工程的質量,施工時要行成符合標準的工藝流程、質量標準、操作規程,也要形成明確的考核系統,以促進施工技能和工藝水平的不斷提高。
二、施工過程管理技術
施工時,管理人員應充分發揮其職能,對給水排水工作的進度、施工的質量、投資的情況等做好跟蹤協調和檢查工作。
1.做好協調工作
施工時,幫助住戶提前和所在地的相關部門做好協調工作。例如:組織施工活動、講解施工要求、確定施工的時間及費用等。
2.對材料設備的檢查
按照相關規范性文件的要求,要對使用素材的尺寸、強度等進行密封試驗。不能采用不合格的材料。同時針對不同的材料按照要求進行相關的核對工作,如型號、材質、規格、外觀,應該檢查每一箱到達施工場地的材料以確保合格。
3.施工現場管理
施工場地的管理工作也是非常重要的,應該加強管理。指導各個施工單位確保施工日期地點人員質量的貫徹落實。統一協調指導每個施工單位的施工進展情況,按照計劃完成相應的施工區域任務和如期完成施工的預計目標。
4.施工安全管理
在施工過程中,工作人員應切記安全生產的各項規定并認真執行。注重施工場地的安全教育工作,提高工作人員的安全防范意識。充分發揮標志牌的警示作用,施工時的每個危險可能發生的地方都應做好保護工作。嚴格執行相關法律規范,如《施工現場臨時用電安全技術規程》《建筑施工高處作業安全技術規范》。為了防止不按規定施工,施工期間內需檢查指導。檢查各個施工點的施工是否符合相關安全工作規范,是否做到了施工人員的安全培訓。設置臨時的施工用水系統前應該統一規劃,管道埋在冰凍線下才符合規定,施工用水供給布局早100m內應該準備一個消防栓。
5.施工質量控制
對于不同工程的不同情況,應設置獨特的質量控制中心,停水中心,并分清哪個更為重要,由此進行重點的掌控。施工時應使工程符合驗收規定。對于相對復雜的狀況,如高層施工給水排水的管道和設備的處理等,必須按照相關規定由檢測工程師檢測驗收合格后才能進入下一個實施步驟。監視人在施工時要監督且督促施工單位的施工符合相應制度,如工程施工前操作的相關技術交底制度,并向施工人員交代相關質量指標,促使相關工作人員維護好建筑的質量從而提高其質量水平。施工的計劃階段要關注到各種可能影響到施工質量的因素和各種技術工藝實施情況是否達到了相應要求。對于地下管網中非金屬管道貫穿的路段,要做好C20澆筑3600包箍。在施工完畢的地下井周圍堆砌土圍墻,能夠預防施工車輛無意中的碰觸或損壞地下井讓污水流入井內。樹立警示牌在已經完工的非金屬地下管道周圍也能起到保護作用。為了當時車輛的碰撞,需要在完成施工的器材周圍放置護欄或者是警示牌。有必要對地下管網中金屬管道進行一定的防腐作業,這樣可以起到提升其防腐質量的作用。
三、質量保證技術措施
1.做好技術交底
做好管理工作中的事前安排工作可以相應的確保給水排水工程的安裝質量。施工之前參加交底工作的人員必須包括承包工程的管理者、相關技術負責人員、給水排水施工組長。關于給水排水施工的質量要求,應由監理以書面的形式明確列出。施工人員應嚴格遵循圖紙來進行施工,遇到需改動圖紙的情況,要經過建設、施工、設計、監理各方的確認簽字,未經簽字的不允許動工。建設給水排水工程所用到的材料必須帶有合格證書、質量保證書和生產許可證,當然也得符合設計圖紙的要求,而且使用前需經過質檢人員和監理人員的核查。進行施工前,需要確保管道的通暢后才能施工,施工完成后需再次檢查。為了檢查隱蔽的管道,需要注水檢查。有關文件規定新的管道要加壓檢驗以確保沒有滲透。所有檢查完成,都合格后才能進行施工。
2.施工方案審批
每個施工方在施工前都應上交關于給水排水施工的計劃,遇到特殊的工程,還應上交如何組織施工的規劃。所有上交的內容需經專業工程師審核后,并經過總工程師簽字同意后才能進入施工環節。囊括了以下的工程:給水排水分期工程和施工的相關技術的交底、管理施工品質和技術管理的體系、相關質量保證的內容、關于確保質量的舉措、關于施工速度的計劃、施工時的給水排水、相關文件的監管措施、完成品的保護舉措、消防安全和正確施工的方法等等。
3.建筑給水排水施工圖審查要點
一般來說,一個工程在進行具體實施時是需要完全按照圖紙的設計來進行的,因此圖紙設計的合理與否是整個工程的關鍵之處。設計圖紙時,不僅要考慮整個全局,還要考慮每一個細節,對每一個環節都作出明確的設計規定,只有環環相扣才能保證工程最后的順利實施。由此可見,一個工程的成功與否很大程度上是要取決于圖紙設計這個重要環節的,同樣地,建筑給水排水的施工圖紙的重要性不言而喻。在對建筑給水排水施工圖進行審查時,要注意一下幾點:首先,審查圖紙人員必須是該項目的主要參與人員,對項目有比較深刻的了解,在對圖紙審核時也要認真領會整個設計圖紙的意圖,不能有一點兒馬虎;其次,如果審查人員發現有疑問的地方,即使是很小的地方也應該即使提出,不能忽略不計;最后,設計人員要充分考慮審查人員的意見,進行必要的修改。
4.嚴格執行給水排水材料報驗制度
材料以及設備的合格與否對整個工程的順利完成起到了很關鍵的作用,因此,對于給水排水材料必須嚴格按照報驗制度進行送檢,必須在檢查結果為合格時才可以進行使用或者安裝,以保證項目的順利進行。因此需要嚴格執行給水排水材料報驗制度。
5.嚴格執行隱蔽檢查制度
隱蔽驗收制度要求對于安裝較復雜的給水排水管道以及設備要在現場進行隱蔽驗收,驗收時由工程師實施,需要遵循相關的制度要求。驗收時可以根據樓層的具體情況進行分批驗收,這樣可以提高效率又方便了管理與監督。
四、結語