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導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇建筑給水排水論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
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。
2014年12月18日①就建筑小區內部衛生器具連接管材而言,對于連接衛生器具的給水管材設計時可以優先選擇塑料管,如PPR管材等。因為連接衛生器具的給水管一般管徑及水壓相對較小,塑料管水利條件較好、阻力小、價格適中,性能穩定,所有一般設計時可作為連接衛生器具的優先選擇管材。
②是對建筑內部給水立管的管材選擇,對于多層建筑的給水立管設計時既可以選擇塑料管又可以選擇塑料金屬復合管。需要注意的是高層建筑給水立管管材的選擇,高層建筑給水立管不宜選擇塑料管,因為從塑料管的性能和實際施工運行經驗來看,塑料給水管的線膨脹系數大,同時沒有消除膨脹的伸縮節,多年使用后在支管連接的地方容易產生變形老化進而漏水,所以高層建筑的立管不宜使用塑料管,從經濟和安全的角度考慮宜選擇塑料金屬復合管。
③討論的是小區室外埋地給水管道采用的管材,室外埋地給水管材一方面應具有較強耐腐蝕性能,另一方面要較強的承壓能力,能夠承受相應地面荷載、車行荷載等的能力。可采用塑料給水管、有襯里的鑄鐵給水管、經可靠防腐處理的鋼管。管內壁的防腐材料,應符合現行的國家有關衛生標準的要求。
3關于排水系統的選擇
排水系統分為合流制和分流制2種。首先就建筑小區而言,早年很多設計師在小區外網排水系統設計時會選擇合流制排水系統。所謂合流制排水系統是指將生活排水與雨水在室外共用一套管道系統,這種排水體制設計方式雖然降低排水管道及其附件的造價,但是卻增加了污水處理的難度。合流制排水如果直接排放水體,自然凈化過程無法完全將污水凈化達標,勢必造成水質的污染,如果將合流制排水全部輸送至污水處理廠,需要處理的水量太大,現有污水處理廠很難滿足要求。綜上所述,在新建小區排水系統設計時合流制排水系統已被淘汰,目前設計時主要選擇分流制排水系統。分流制排水系統是指在小區外網設計時,將生活污水系統與雨水系統分開設計。生活污水系統經小區化糞池初步處理后再經市政污水管送至污水處理廠,經一系列污水處理流程處理后達到國家規定的排放標準方可排放。雨水系統可以收集后通過初步沉淀后作為中水回用于小區的道路澆灑以及綠化等。分流制排水系統一方面減輕了污水處理廠的負擔,另一方面增加了水的重復利用率,無論從經濟的角度還是環境水質保護的角度而言分流制排水系統都更加優于合流制排水系統。在設計時值得注意的是建筑內部排水設計中以下幾種排水應單獨排防至相應的水處理或回收處理構筑物:
①學校等食堂廚房、營業餐廳廚房污水由于含有大量油脂等有機物質,需經過隔油池后方可排入市政管網。
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
[1]李宏燕.談現代住宅給排水設計理論[J].內蒙古科技與經濟,2004,(17).
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。
隨著我國國民經濟的發展和人民生活水平的提高,人們對建筑給水排水工程的設計和器具設備的設置提出了更高的要求。下文是作者就建筑給水排水工程設計的幾個問題所做的分析并提出的解決方法。謹供同仁參考,不妥之處請批評指正。
1生飲水系統
為適應國際標準和與國際接軌,國內一些高級賓館先后上了生飲水系統。但是目前國內還沒有一個統一的生飲水水質標準,與之相接近的是《飲用天然礦泉水》(GB8537-87)瓶裝水水質標準。這個標準除微量元素外,其物理感官指標和微生物指標與《生活飲用水衛生標準》(GB5749-85)相同。因生活飲用水為流動水而瓶裝水為靜止水,顯然我國的瓶裝水水質標準太低(GB17323和GB17324瓶裝飲用純凈水及衛生標準已公布,從1999年1月1日起實施,編者注)。比較而言國內的純水瓶裝水的企業標準都很高,一般物理感官指標和微生物指標都為零,基本與國際生活飲用水水質指標接軌。
建筑物內的生飲水以城市自來水為水源,不考慮毒理學、有機物、致突物質等的處理,一般可僅考慮物理感官指標和微生物指標。水中的懸浮物是細菌和病毒的載體,發達國家的飲用水標準濁度為零,而我國生活飲用水標準為3度。1度指1L蒸餾水中含1mgSiO2。在實驗室用電鏡檢測,0.2mg/L的水中含有幾十萬個顆粒,最大顆粒直徑為1~5μm。細菌的直徑為0.3~10μm,病毒的直徑為0.001~0.050μm,可見3度的自來水中仍含有不少的雜質及細菌和病毒。
美國對過濾去除細菌和病毒作過大量研究:河水經過自然沉淀和慢砂濾,可去除水中99%的細菌,冬季低溫時可能下降到94.1%~97.3%;混凝過濾可得到97%以上的除菌效果。過濾對病毒的去除率有ROBECK報道:濾速為1.3~4.1mm/s時,原水中加入的脊髓灰質炎Ⅰ型病毒不經沉淀,去除率為1%~50%;微絮凝過濾去除率為90%~99%;混凝沉淀過濾去除率為99%。城市自來水廠的混凝沉淀過濾消毒可滅絕大多數種類的細菌,但仍有極少數懸浮物、細菌和病毒存在。生飲水水處理的目的就是進一步去除自來水中懸浮物、細菌、病毒和未去除的雜質。
生飲水的水處理工藝為:一級砂濾+二至三級膜過濾+紫外線和O3聯合消毒。城市自來水經上述水處理工藝處理后基本可達到物理感官指標和微生物指標為零或有5%的浮動(與國家生活飲用水標準比)。如若要處理有機物和致突物質就要在砂濾后加活性炭過濾。砂濾主要起保護作用,其粒徑為0.4mm~0.8mm,濾速為3m/h~6m/h;最后一級膜過濾為0.20μm~0.45μm的膜。這符合國家《醫藥生產管理規范》對注射用水的要求。
建筑物內生飲水系統的供水管網應采用循環給水系統,管網流速不低于0.6m/s,以防滋生微生物。回水應進行0.20μm~0.45μm的膜過濾及紫外線和O3聯合消毒,進一步除去管網中雜物和微生物,才能再一次進入供水管網。新建供水管網應消毒和沖洗后才能應用,且一個季度或者半年消毒一次,消毒劑和消毒方法應符合國家《醫藥生產管理規范》。生飲水的供水管和設備應采用食品型不銹鋼管和食品型不銹鋼,管道采用管卡連接,設備不應有死角,以便于管道和設備清洗。
2屋頂水箱的設計要求
2.1水箱啟停泵水位
《建筑給水排水設計規范》(GBJ15-87)(以下簡稱《建水規》),有關水箱的設計為第2.8.1條至2.8.5條,但并沒有規定屋頂水箱的啟停泵水位。致使水箱出現了調節容積太少,有時在最大秒流量時供水不足。
水箱容積應有水箱有效調節容積和啟停泵容積兩部分。水箱有效調節容積應為《建水規》第2.8.1條規定的:水泵自動啟動時,不小于日用水量的5%。水箱的啟泵容積應借用《建水規》第2.8.8條規定的氣壓供水設備的水容積計算公式。
Vx=C.Qb/(4nmax)(1)
式中
Vx——水箱啟停泵容積,m3;
C——安全系數,一般取1.5~2;
Qb——水泵出水量,m3/h;
nmax——水泵啟動次數,取6~8次/h。
Vx僅為日用水量的0.5%~0.7%,為水箱有效調節容積的10%左右。
水箱的水位按照水箱有效容積和水泵啟停泵容積設置比較合理。這樣可避免水泵啟停占用水箱有效容積、不會出現水箱供水的高峰斷水現象。2.2水箱防結露保溫
調查中我們發現,北京有采暖的水箱間幾乎都無防結露措施。夏季水箱結露嚴重,造成水箱外壁大面積點蝕和孔蝕,導致水箱的壽命縮短。同時水箱間潮濕,一些不易清掃的地方滋生藻類,使環境不潔。
3建筑物空氣加濕系統的節水
空氣的濕度是空氣質量的重要參數,其對人類、食品、蔬菜和電子產品、高檔紡織品的質量影響極大。不僅如此,空氣濕度對空氣中細菌的存活率有著決定性的作用。空氣濕度為50%時,大腸桿菌的存活率為5%;空氣濕度為20%時,大腸桿菌的存活率為65%。空氣中細菌的存活率對人類和動物的呼吸道得病率有著極大的作用。濕度過低,電子設備的機房內將產生較強的靜電壓,空氣濕度為20%時靜電壓為1000V,空氣濕度為5%的靜電壓為20000V。這樣高的電壓足以使電子設備出故障,機房的濕度通常宜在45%~65%之間。隨著生活水平的提高和對電子設備的維護保養等提出更高的要求,人們對空氣加濕要求達到更高水準。電子行業和星級賓館的空氣濕度設計值詳見表1。
表1星級旅游賓館的室內濕度的設計值
房間類型夏季冬季空氣中含塵量/mg/m3空氣溫度相對濕度空氣溫度相對濕度/℃/%/℃/%客房一級24≤5524≥50≤0.15二級25≤6023≥40三級26≤6522≥30四級27-21-餐廳宴會廳多功能廳一級23≤6523≥40≤0.25二級24≤6522≥40三級25≤6521≥40四級26-20-商業服務一級24≤6523≥40≤0.25二級25≤6521≥40三級26-20-四級27-20-美容理發室24≤60≤23≥50≤0.25康樂設施24≤60≤20≥40≤0.15
準備工作越充分,后期問題就會越少。筆者認為這給排水工程施工前要做好以下幾項準備工作:
①仔細認真地查閱圖紙和相關施工技術規范、質量驗收規范,積極參與圖紙會審,核對施工中關鍵性問題,如結合建筑圖、結構圖以及有關設備安裝標準圖,核對管道標高是否符合規定,管道防腐保溫具體做法。
②施工工程師要審查給水排水工程承包單位的相關資格證明,不達標的承建單位拒絕其施工。給水排水工程技術人員及管理人員是否具備城市建設委員會頒發的上崗證,無證上崗屬于違法行為。
③現場工程施工前,組織對施工人員進行專業的技術培訓和考核,提高他們的安全質量意識和技術操作水平。并要建立符合操作流程與質量標準相呼應的質量管理和控制體系,保證具體施工階段的監管力度。
④對管材和相關設備質量一定要把好質量關。其中采購人員的好壞,對工程質量有重要作用,必須要提高采購人員的思想道德素質和質量鑒定技術水平。
1.2施工過程中的質量控制
在施工過程中,施工技術管理人員應對建筑給水排水工程的進度和質量全面負責,并做好協調和檢查工作,確保質量關。
1.2.1施工單位管理人員要端正態度,不僅要認識到給水排水工程的施工質量管理和控制意義,還要以土建質量管理為前提,建立健全給水排水工程的質量管理和控制體系。施工企業管理者可以參與到施工質量管理教育工作中來,帶領企業增強質量意識,當然除了思想上的重視還不夠,在施工中必須制定并推行有針對性的質量控制標準,發現問題及時處理,并按時上報,定期組織施工總結,保證施工進度和質量。
1.2.2施工管理和技術人員,要合理安排施工進度及施工作業人員,做好專業協調工作和技術交底工作,注意土建部分和設備安裝部分的施工結合點,比如土建施工時,應該結合給排水施工圖,在該預留孔洞的地方一定要實現預留好,特別是一些需要加防水套管的穿樓板處、給排水管穿基礎處等;安裝完立管后注意及時封口,防砌塊落入管道,造成堵塞等。
1.2.3建立對材料、工程設備的質量考核。所有各類施工材料,要按照規定核對材質、型號、規格、強度、密封性和外觀,現場接受逐箱檢查,合格后才可使用,否則是不符合規章制度的,屬于違法行為,追究相關責任人。
1.2.4現場施工時,管理人員和技術人員應該根據實際情況,隨時設計、調整、安排施工方案,做到安全管理和質量控制。比如遇到雷雨大風天氣,應另行擇期施工,避免在惡劣天氣下施工造成安全事故的發生;排水排出管道一定要按技術規定做好接口密封和灌水試驗,同時,在進行隱蔽填土時,注意施工方法,不要因過度用力破壞管道接口,發生漏水事故;對于隱蔽工程,嚴格遵循國家政策和法律法規,嚴格執行驗收制度,由監理工程師進行隱蔽驗收,合格簽字后才能進入下一道施工工序。
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。
1977年恢復高考、實行改革開放后,中國經濟逐步發展壯大,城市基礎設施建設開始迅速發展,此時,對給水排水工程專業的教育規模和教育質量提出了更新更高的要求。給水排水工程專業由最基本的“給”和“排”,即基本的水量和水輸送問題,逐步過渡到水處理方面的內容,由最初的水量追求水量和水質并重,且隨著人民生活水平的提高,開始逐步重視舒適性和安全性。相應地,和建筑給排水相關的專業人才的數量和質量發生了很大變化。建筑給水排水相關的就業面相當廣泛,可以從事的工作領域包括與建筑給水排水相關的建筑工程規劃設計、施工、運營、管理、安裝、消防、教學科研等。根據麥可思《中國大學生就業報告》統計,給水排水工程2010年就業率排名第4,就業率達到96.1%,2011年就業率排名第29,就業率達到94.6%,2012年就業率排名第1,就業率達到97.5%,可見社會對該專業畢業生需求量較大,在全國幾百個專業中是高就業率的專業之一。在人才質量上,對從事建筑給排水行業人才知識結構和素質的要求越來越高,需要在水的輸送回收與再生回用和可持續利用等方面,具有由以下各部分組成的專業知識結構,即水處理工藝知識、安全知識、水工業經濟知識、水資源知識、有關的工程知識和機電、儀器、設備、材料、儀表、計算機與自動控制等高新技術知識,需要進一步提高工程實踐能力。
1.2課程內涵的變化
隨著以犧牲環境為代價的經濟持續增長,導致水體中存在持久性有機污染物(POPs)、內分泌干擾物(EDCs)、微囊藻毒素(MC)、微生物污染物、致味物質等復雜的污染物質,傳統的飲用水處理技術不能對上述污染物質有效去除,終端用水出現渾濁、有氣味、口感差等一系列問題,無論是飲用水生產企業還是個人用戶,都開始逐步重視微污染水處理問題。個人用戶開始大量使用小型的終端水處理設備進行飲用水的處理,與此密切相關的小型終端設備的二次污染防治和安全控制等問題不斷出現。我國水資源貧乏,水資源短缺已成為制約我國經濟發展的主要因素之一,節水是我國的基本國策之一,建筑中水的推廣應用就是建筑節水技術之一。建筑中水對實現缺水地區污廢水資源化、提高水的利用率、降低環境污染、緩解水資源不足及節約能源等均具有重要意義,有明顯的社會效益。由此產生的建筑內部排水系統的設置、小型污水處理設備及處理工藝等內容也處于不斷研究和更新中。隨著人民生活水平的逐步提高,和人身安全直接相關的建筑內部安全消防技術逐漸被人們重視。建筑內部消防主要以水系統滅火為主,由人工的消火栓給水系統逐步向自動噴水滅火系統過渡。自動噴水滅火系統最關鍵的組件是噴頭,噴頭響應速度快慢、水滴大小、霧化能力和壓力高低是自動噴水滅火系統好壞的關鍵。另外,隨著高層和超高層建筑的不斷涌現,會出現建筑物上部消防水壓不足和下部水壓過高的現象,相應有了增壓消火栓、減壓消火栓、穩壓消火栓等新品種,為消防滅火提供了有效的保證。水源微污染導致的水質問題,水資源短缺引起的中水處理問題和建筑水平提高導致的消防系統的提高等問題使建筑給水排水工程課程的內涵由原來建筑內部水的供給及排放為主轉化為水的輸送與水質安全并重的水的建筑良性循環,這種變化促進了建筑給水排水工程課程教學體系的改革。
1.3課程方向的變化
用水終端的水質問題及節能環保的要求,使得建筑給水排水工程領域的傳統技術和設備難以滿足水質改善及節能環保的需要,促使新工藝、新設備和新材料不斷涌現,中水回用、新型用水設備等技術和設備主導了建筑給排水技術的發展方向,新的設備和材料的發展拓寬了專業知識面,由此帶來了專業知識體系的變革,促進了專業方向多元化變化。
1.4新技術導致的課程內容變化
建筑給水排水工程的發展是伴隨新技術的發展而發展的。如水龍頭,由截止閥式結構到瓷片式結構再到紅外自動控制,不但使水龍頭壽命延長,而且達到節水節能的目的;給水管材由鑄鐵管到鍍鋅管材再到塑料管材,再也不會出現管材銹蝕時既縮短管材壽命又污染水質的現象;坐便器由最初的分體式到連體式再到全自動坐式,不但能夠達到降低噪聲、節省沖洗水的目的,還能夠實現清洗人體和吹干等全部過程自動化;電子技術信息技術和自動控制技術在建筑給水排水工程中得到了廣泛應用,建筑智能化和工程設計的模塊化、數字化已經成了行業發展的趨勢和建筑給排水工程發展新的增長點。
2.“建筑給水排水工程”課程內容體系設置
2.1課程名稱變更的必要
隨著建筑內部安全、舒適、節能要求的提高及新材料新設備的層出不窮,建筑內部給排水工程已經遠遠超出了傳統的建筑內部的水的“給”與“排”,人們追求建筑的安全———消防系統的有無及反應程度,舒適———有無熱水及供給方式,節能———節水衛生器具及中水回用。建筑給排水工程已經將傳統的水的“給”與“排”拓展為建筑內部水的處理、應用和新材料新設備應用為一體的綜合性學問,傳統名稱已經不能囊括現行課程涵蓋的內容。因此,有必要對課程名稱進行更改,應該根據專業更名的方式將原“建筑給水排水工程”課程名稱更改為“建筑給排水科學與工程”。
2.2基礎理論內容的設置
建筑給水排水工程在給排水科學與工程專業中是一個相對獨立的系統,是給排水科學與工程專業區別于相近專業的明顯特征之一,與管網及水的處理合在一起成為一個有機的專業整體。但建筑給水排水工程的相關研究卻完全趕不上時展的步伐,首先是適合我國的流量計算方法(包括給水、排水和熱水)的研究,國際上流量的計算方法經歷了經驗法、平方根法和概率法三個發展階段。目前,西方發達國家如美、日、西歐等均采用概率法計算流量。我國于1964年從前蘇聯引進平方根法,其間雖經調整、修正,但從未進行過系統的衛生器具使用情況的概率統計,計算方法基本仍停留于平方根法范疇,遠遠落后于發達國家的計算方法。應該將此理論系統引入教材中,研究適合我國國情的概率計算方法。其次是熱水相關計算的研究。目前,熱水相關計算只有全日供應熱水的耗熱量計算方法,沒有定時供應熱水的計算方法,還缺少儲熱量的計算方法、熱水循環泵流量和揚程計算方法等,這些基礎性研究的缺失不但阻礙了新型水加熱器的應用,在進行系統的課程學習和講解的過程中缺乏課程體系的完整性而導致理解難度加大。再次是節能方面的研究。主要體現在中水處理和雨水利用方面的研究。雖然,目前將中水處理后作為各種水用途已經沒有技術障礙,但是適合建筑物本身使用的小型高效低能耗及處理成本低的中水處理設施依然是現在中水利用的瓶頸問題之一,直接導致中水回用受到限制。雨水方面,屋面排水排放是按重力流還是按壓力流計算方法的確定及雨水的處理技術的研究都存在缺失或不足,造成雨水利用困難。另外,隨著水質問題日益突出,家用凈水器已走入千家萬戶。市場上的凈水器品牌雜亂,魚龍混雜,針對不同的自來水水質,應該采用何種濾芯的凈水器及更換周期多長等問題,都缺少可供參考的標準性的技術方法,這方面的研究工作應該納入到建筑給排水系統中。以上這些基礎性的理論及研究都應該在給水排水工程課程中進行系統介紹,以便形成及推動建筑給水排水工程的系統研究,而不應該只單純講解給水、排水、熱水、消防、雨水這幾大塊和設計及工程聯系最密切的幾部分內容,這種急功近利的課程內容的設置和教學最終會導致建筑給排水的退步并影響整個專業的進步。
2.3實驗設置
建筑給排水的教學一直以來都是從概念到概念,如教材中的給水系統、氣壓給水原理、變頻調速、自動噴淋工作原理、減壓閥工作過程、排水立管流態等都沒有實驗輔助,學生無從驗證。另外,對于衛生器具的安裝及管材的截斷與連接等基本的建筑給排水相關的安裝實驗根本沒有涉及。目前國內設有給排水科學與工程專業的高校很少有建筑給排水實驗室,而有的大部分都無法運行只供參觀,沒有起到教學實驗的作用。教材內容設置應該單獨設置一個章節或者附錄作為實驗內容,對該課程實驗內容進行指導,包含演示實驗、學生自己動手操作實驗等。
2.4新技術新設備的更新
建筑給水排水工程教材內容嚴重滯后是毋庸置疑的。雖然版次不斷更新,各出版社不斷推出各種版本的“建筑給水排水工程”,但都大同小異,內容體系和課程框架基本沒有區別。一本合格的建筑給排水教材應有基礎理論、工程應用,應有自己的特色及時代氣息,應有工程建設標準化的基本知識,應有隨著計算機技術發展而適用的模塊化教學,也應有適應建筑內部使用的集成化的最新水處理技術,應根據建筑給排水技術發展速度和規范的修編及時更新教材內容。
1.1要做好建筑給排水的設計工作
需要進行其設計階段的協調。比如做好科學的衛生技術設計工作,進行建筑給排水體系的健全,這就需要保證每一個建筑工作人員的基礎技能的掌握。在室內給排水環節,需要遵循我國的建筑給水排水設計規范,落實好建筑給排水設計應用程序。在這個過程中,我國進行一系列的工程項目實踐,并且進行了過去建筑給排水設計錯誤的汲取,進行積極的學習,引進了國外的流行設計理論及其經驗。
1.2我國城市化經濟體系的進步
也大大推動了高層建筑設計的進步,其設計系統的智能化,更加符合了我國高層建筑設計的需要,我國對于防火設計的要求是比較嚴格的。如果高層建筑出現了一系列的火災事故,就會導致建筑系統整體受到牽連,從而出現較大的經濟損失或者人員傷亡情況,因此有必要進行高層建筑給排水設計體系的健全,實現其內部各個環節的協調。這就需要我們的相關人員進行建筑給水排水設計規范的遵守,保證高層建筑室內排水管道體系的健全,落實好排水管的防火設計工作,進行防火套管及其阻火圈的增加。還要針對給排水設計的實際情況,進行用戶實際需求的滿足,進行地漏裝置的設計,保證陽臺、衛生間等的地漏的設計,需要實行這個工作環節的協調。
2建筑給水排水體系應用方案的更新
換代上面對要做好建筑給排水的設計工作,需要在設計階段完成的協調工作,和如何實現設計系統的智能化,才能符合了我國高層建筑設計需要的問題做的分析。因為建筑都不是一成不變的,也都是處于一個漸進式更新階段,這樣才能更好的適應城市發展。同樣建筑給水排水體系設計的方案也需要與時俱進,做好方案的更新工作,這樣才能保障建筑給水排水工程的順利運行,不影響城市其它系統工程正常有序進行。當然,在建筑給水排水體系設計更新的同時,我們也要遵循一定的原則,在此基礎上進行優化和改善,系統更新工作要在一個合理的軌道上進行,絕不能盲目進行。以下就建筑物設計施工應用環節中一些問題做的相關分析,比如,在建筑物設計施工應用中,需要按照國家制定的相關法律及其法規,進行建筑的給排水施工設計問題。再比如,在建筑物的整體設計環節中,進行地漏設計優化的必要性,如何避免地漏的返味問題,以及給水管線的設計等相關問題。以此對建筑給水排水體系設計進行全面論證。
2.1在建筑物設計施工應用中
需要按照國家制定的相關法律及其法規進行建筑的給排水施工設計。需要進行用戶自身利益的考慮,從而保證給排水設計工作的開展,實現建筑給排水各個環節的協調。為了保證高層建筑的整體效益,進行建筑消防系統的設計是必要的,這需要按照我國的建筑給排水設計規范進行工作,進行一定型號的排水管的應用,更好的進行火災情況的控制。在塑料排水管道的應用過程中,針對那些塑料材質的,需要進行管徑的控制。針對那些密集型的高層住宅小區,需要保證其經濟合理性,進行消防加壓泵房的設計,需要保證建筑物內部的消防水栓的設計,從而保證消防水泵出水管的連接。
2.2在建筑物的整體設計環節中
進行地漏設計優化是必要的,從而避免地漏的返味情況。這也要按照我國的建筑給排水設計規范進行工作,保證地漏的水封深度控制,進行相關防涸功能的地漏應用,避免一些傳統的地漏設計的應用。特殊的地段需要應用特殊的設計方式,比如那些陽臺的地面可以進行生活陽臺類型的地漏設置。在生活陽臺工作中,需要做好洗衣機的給排水處理工作。需要針對洗衣機的具體擺放情況進行相關洗衣機地漏的使用。又如在淋浴間工作中,需要進行DN75型號地漏的使用,進行地漏及其存水彎的配合。在建筑排水系統中的地漏設計,需要進行P型存水彎的安裝,為了實現其美觀性的提升,需要進行水封深度的控制。
2.3除了上述的工作環節
也要進行給水管線的設計。按照我國的有關建筑給排水設計規范,進行給排水管道的間距設計。保證建筑物內部的生活給水管的埋設,保證排水管之間的平行埋設的凈間距。這就需要保證排水管在給水管的下方設置。在建筑物的節能性分析中,可以進行太陽能環保系統,也可以進行節水型衛生器具的應用,進行用水量的控制。在盥洗池及洗滌盆可以進行充氣水嘴的利用,這樣可以進行用水量的減少控制,也可以進行內壁供水管材料的應用,保證水頭的水量損失控制。
1.1更新教學內容,優化課程體系
建筑行業作為我國的支柱產業之一,正在突飛猛進地發展。現在建筑的高度越來越高,對建筑物中重要組成部分———建筑給水排水的理論、技術和實踐等就提出了新的要求,隨之涌現出較多的建筑給水排水新技術、新設計規范、新設備等。因此,國家相關部門根據建筑產業發展的最新狀況及時更新規范,如最近新增《消防給水及消火栓系統技術規范》(GB50974-2014)、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》(GB50067-97)條文解釋等;更新《建筑排水塑料管道工程技術規程》(CJJ/T29-2010),替代《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技術規程》(CJJ/T29-98)。《建筑給水排水工程》課程是一門應用性很強的專業主干課程,它的設計必須嚴格按照相關設計規范和標準,因此在《建筑給水排水工程》教學過程中,要不斷優化和更新教學內容。《建筑給水排水工程》作為給水排水科學與工程的三大主干課之一,在教學中必須把握與其相關專業基礎課的銜接。學生在學習本課程時必須掌握《水力學》、《水泵及水泵站》、《工程制圖》等相關課程的理論。比如建筑給水、消防給水中,就必須運用水力學相關知識進行管道的水力計算;通過《水泵及水泵站》的學習,進行建筑物泵房設計。作為對復合型建筑人才的培養,有目的地在《建筑給水排水工程》課程教學中增加相關的建筑給排水設計安裝技術、工程造價、工程施工管理等方面的基本知識,增加課堂教學的容量,從而拓寬學生的專業口徑,增加就業途徑。
1.2突出工程實踐,豐富實踐內容
實踐教學是應用型工程類本科人才培養的重要環節,是培養學生創新精神、提高綜合應用能力的重要途徑。結合《建筑給水排水工程》課程的特點,以能力素質導向為指針,規劃實踐教學體系,構建“隨堂試驗、課程設計、認識實習、畢業實習、畢業設計”的實踐教學體系,從而實現建筑給水排水專業知識、能力、素養漸進提升和協調發展的目標。《建筑給水排水工程》課程應堅持“理論、實習、工程設計”相結合的實踐教學模式;在理論教學的同時,同步開展相關實習,有針對性地讓學生走出教室,參觀學校行政樓、圖書館等建筑內的給排水和消防系統布置,了解和學習建筑給排水系統的施工和安裝,結合工程案例完成各章設計大作業,從而鞏固所學的知識點。在本科教學最后環節———畢業實習設計的一學期,課程應結合學生就業情況,有針對性地安排學生進行實際工程的模擬演練,以一人一題的方式,確保學生獨立完成整棟建筑的建筑給水排水工程設計,進一步推動學生工程意識的建立和工程實踐能力的培養。同時,鼓勵有條件的學生到企業進行畢業設計,采用企業導師或雙導師制,確保學生在企業中畢業設計質量。
1.3改進教學手段,提高課堂教學效率
《建筑給水排水工程》作為給水排水專業的專業主干課程,是一門實際工程應用性較強的課程。其課程內容包含建筑給排水、建筑消防、建筑中水、建筑熱水等內容,教學內容繁多,同時各類規范標準更新較快,并且新的建筑給排水消防設備圖集、圖紙、圖片較多。這就意味著傳統的教學方法難以完整地向學生介紹相關知識;并且傳統教學的視覺效果弱,學生學習興趣較低。在理論教學部分,可以采用現代化教學手段,強化課堂學習效果。在課件中鏈接相關聯的Flas(如水箱工作原理、氣壓罐工作原理、自動滅火系統等)、建筑設備圖片、建筑給排水CAD圖件等圖像材料,以及相關的建筑給水排水工程規范及技術規范等,為課堂教學提供豐富的教學資源,并使教學形式多樣化,激發學生學習興趣。“實踐教學”部分采用課堂與工程相結合的教學模式,即在課堂上利用多媒體動態仿真各種建筑生活給水方式、消火栓布置形式、熱水供應系統等工作原理,加深學生相關理論知識的理解;讓學生走出課堂,來到實地工地,通過參觀實習,親身了解建筑給水排水工程的管道施工和設備安裝,查閱相關給排水管道和給排水附屬設備安裝技術規范,了解相關驗收標準,通過撰寫實習日記加深理論知識。
1.4改革考核方式,強化能力培養
傳統的考核方式多為閉卷考試,考試題目大多都是概念性的、理論性的內容,需要學生死記硬背,未能體現出學生分析問題、解決問題的能力。因此,不少學生靠在考試前抱佛腳突擊復習,可以獲得較好的分數,但是學生的理論知識,特別是實踐操作能力相對缺乏。在目前應試教育環境下,不少學生純粹是為了應付考試,學習基本是課堂上聽一聽,考試前突擊突擊,死記硬背教材中的內容,學習主動性不夠,因此必須改革考核方式,培養學生學習興趣。《建筑給水排水工程》課程在考核學生學習效果時,應在考查學生對基礎知識掌握的前提下,注重知識應用能力的考查。教師可以嘗試設計少量的開放型題型,引導和鼓勵學生提出多種可行的建筑給水排水工程設計方案,給出多種解決工程技術問題的思路。可以采用開卷的形式,限定考試時間,制定可以查閱相關規范資料的考試模式,使考試題目相對靈活,考試內容更具有實踐性,從而提高學生解決實際問題的能力,而不是只注重書本知識。我國注冊設備工程師考試即采用的是開卷考試方式,《建筑給水排水工程》課程以開卷考試方式進行考核,既鍛煉了學生分析問題、解決問題的能力,又較好地為工程實踐和國家注冊考試實行了銜接。此外,在課程考核中要淡化試卷分數,強化課程實踐分數,建立課程設計成果考核、實習報告考核和課程設計答辯體系考核等相結合的多元化的考核的形式。