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前言
隨著我國經濟發展速度越來越快,城市的現代化進程也越來越快,市政工程的建設數量也越來越多,從而給排水管線就越來越多,使城市中的管線縱橫交錯,因此就需要對給排水管線進行科學而高效的設計。同時,由于城市民居較多,居民比較密集,給排水管線的施工時會造成較大不良影響。所以,在施工時就應該設計出較為簡潔的管線布局,盡量讓施工周期縮短,還要盡量利用原有管線,減少二次開挖和二次建造。因此就需要在給排水管線施工前,對所有的既有管線的布局和整個城市的管線進行分析,從而設計出一套合理的施工方案。其中就需要設計管線的布局和管線的具體埋設施工措施,需要特別注意的是,在施工時就保障管線設備的質量。
一、分析市政給排水管線設計的現狀
實際市政給排水管線設計確實缺乏一定的優化性,由于管線設計不到位,致使市政給排水施工處于消極狀態,通過分析市政給排水管線設計的現狀,可以發現其存在以下問題。第一,污水管缺乏完善性,市政污水管基本屬于表面工程,嚴重缺乏技術保障和科技指導,導致污水管附近形成嚴重的環境污染,嚴重部分甚至導致污水管直接暴露于地表、生活污水順勢流到地表,再加上污水管堵塞的問題越來越嚴重,降低污水管的整體效益,造成一定程度的生活干擾;第二,給排水管線獨立性強,不能與其他市政工程和諧相處,例如:某城市給排水位于內河附近,受內河“北南”的影響,給排水管線設計始終不能平衡城市職能,無法實現給排水、防洪、調度的綜合存在,既干擾給排水的工程實現,又會對內河和城市運行產生一定的影響;第三,管線設計受多項外界因素影響,例如:給排水管線與城市道路的矛盾設計,道路建設是市政工程的重點,建設速度快,實質給排水需與城市道路處于相互容納的位置,但是管線往往受編制影響,設計較慢,施工時,諸多地點被已經投入運營的道路制約,被迫面臨修改,無法達到管線設計的標準;第四,雨水管缺乏規范性,部分市政給排水管線中的雨水管設計,不符合排水實際,不能滿足雨季大流量的需求,造成路面積水。
二、市政給排水管線優化設計的策略
結合市政給排水管線設計的實際情況,重點分析其中存在的問題,提出優化設計的具體策略,如下:
2.1 區域性規劃管線設計區域性的設計策略,屬于優化管線設計的有效途徑,著實提高給排水管線的規劃應用。綜合考量區域性內容,提出優化管線設計的策略:
2.1.1 供水與給水的平衡設計受地區分布影響,不同地區的水質存在差異,特別是水質不均勻,嚴重影響到管線設計的合理性,重點進行供水、給水的平衡設計,優化管線設計,提高水資源的分配能力,所以在管線優化設計策略研究中,添加平衡因素,用于維持城市水資源持續發展的狀態。首先,預測需水量,為管線設計提供參數標準;然后綜合考量給排水管路的水量分配,包括生活用水和工業用水,達到城市生態發展的標準;最后重點規劃工業方面的給排水管線,發揮指標、產值優勢,完善工業給排水的管線設計。
2.1.2 管線的防洪規劃防洪管線是市政給排水管線設計的一部分,防洪管線的設計具有一定的區域性原則,不同地區遭遇洪澇災害的機率和程度大不相同,必須加強防洪規劃,確保其與城市發展的相符性。在防洪規劃中,充分利用“暴雨公式”,合理銜接排水、排洪,綜合考慮防洪規模,例如:地面防洪規劃,需要深入全抬高理念,合理利用雨水泵,但是在山區地區,必須加強內洪的管線建設,可以全部使用全抬高設計,科學實現抽水、排水。
2.2 細化給排水的管線設計針對市政給排水的管線設計,實行細化策略,有助于實現管線設計的優化處理,主要在污水管和雨水管設計兩方面進行細致優化。(1)利用新技術處理污水管,規劃整體污水項目。例如:生物技術的應用可實現污水改良,發揮管線設計優勢,生物技術主要是利用含活性特點的藻類,發揮生物作用,吸收污水內的污染物質。在好氧的條件下,進行一定程度的凈化,吸附并沉淀污染物,降低污水的污染能力。(2)在雨水管設計內,不僅要遵循城市地區的硬性要求,還需平衡雨水量,加強雨水利用。采用載留或滲透的方式,處理雨水,避免雨水大面積進入下水道,由此可以將雨水資源,儲存到地下水位較深的地方,有效降低雨水負荷影響。目前,雨水管設計逐漸引進補給思想,即:貯存雨水,實行優化處理后,實現二次利用,根據地區城市的特性,構建相對應的貯存系統,合理使用管線設計。
2.3 規范管線設計的預制和安裝環節預制、安裝在管線優化設計中,明確給排水系統管線設計的優化目標。為提高管線設計的優化水平,規劃預制和安裝的具體措施。第一,預制過程中,注重工藝設計,尤其是切割工藝,保障預制工藝的完善性,合理選擇施工材料。例如:根據預制管線的實際需要,購進新型材料,評價新型材料的質量,必須要符合管線施工實際,規劃設計內容,支持管線預制的進行。第二,安裝屬于市政給排水管線優化設計的最終環節,利用實踐實現優化設計,嚴格遵循管線安裝的條件,完善管線交接。在管線施工的放線、挖溝、密封方面,進行著重設計,其關系到管線安裝的效益性,系統處理好安裝工作,展示管線設計的實際價值,確保給排水管線設計實施的安全性和穩定性。最終實現預制、安裝實現管線的優化設計,體現實質的優化策略。
三、市政給排水管線優化設計的發展
近幾年,市政工程提高對給排水管線優化設計的重視度,推進管線發展,提升管線設計的優化能力。結合給排水管線優化設計的實際情況,提出科學的發展方向。如:(1)積極運用科學技術,大力發展技術支持,推進管線優化設計朝向科學性的方向發展,提高管線設計的科技含量,確保穩定性,避免管線設計不到位;(2)利用試驗的方式,檢測管線設計是否具備優化特性,針對每一項管線設計,提前進行試驗研究,約束管線設計的發展,同時引導管線設計的實踐方向,通過試驗發現管線設計過程中的不良現象,避免工程返工。利用優化的策略,完善管線設計,保障市政給排水工程的實際性,提高市政給排水工程的社會地位,提升管線優化設計的價值水平。
四、結束語
市政給排水管線設計的優化策略,必須符合工程實際,既可以體現效益、價值的作用,又可以展示管線設計的穩定結構。管線的優化設計,有利于提高給排水系統的運行質量,完善城市用水與排水,進而提升水利資源的分配水平。利用科學的設計方式,合理規劃給排水管線位置,明確管線的整體思想,促使管線設計,在給排水工程中,體現獨特優勢。
1、高層建筑給排水的基本特征
要探究怎樣優化設計高層建筑的給排水,首先應該明白給排水的基本特征,只有這樣探究優化設計才具有實際價值。其基本特征主要體現在如下幾個方面:
1)使用給排水設備人數較多,而且瞬時給水量與排水流量都比較大,一旦發生了停水與排水故障必然會影響到眾多人,因此其給排水必須要有安全可靠水源,經濟合理的排水系統,以及排水管道具有合理的通氣問題,確保安全、可靠的供水。
2)因高層建筑高度達、層數多,因此給排水需要較大靜水壓力,要確保管道與配件不被破壞,就需要對給排水實施合理豎向分區,加裝降壓設備及中間與屋頂的水箱,確保系統正常運轉。
3)高層建筑功能比較復雜,失火的可能性比較大,一旦失火其蔓延較快,疏散人員以及撲救都比較困難。因此就必須要設計安全可靠的消防給排水系統,進而來滿足各種消防要求,并且所設計消防給水要立足自救,才能夠確保及時將火災撲滅,避免出現重大事故。
4)高層建筑要求較高的防震、放噪聲等,可是室內的管道以及各種設備管線長、種類繁多以及震源與噪聲源都比較多,因此就要考慮到管道防噪聲、防震、防沉降等各種措施,確保管道不會漏水,不會對建筑結構以及裝飾造成損壞。
5)因高層建筑中給排水、空調、消防及電氣等各類管道都比較多,因此就要做好綜合布線,確保各類管線綜合較差,方便日后維修。
6)高層建筑的給排水設計標準較高,管道以及衛生潔具材料較多,施工的難度也較大,因此具備較高的施工要求。
2、優化設計高層建筑的給排水
為了探究高層建筑中優化設計給排水,本文就以某高層建筑工程作為案例,探究給排水施工的優化設計。
2.1 案例概述
某綜合樓是集餐飲、商場、辦公及住宅一體大樓。該工程項目地下一層設計為車庫以及設備房,其首層屬于部分小商鋪以及商場、部分架空,第二層是餐飲、商場以及配套的辦公室,三層到二十八層都是六棟住宅樓所組成,其建筑高度是94.5m,整個項目總建筑面積大約為125000m2.在給排水中,市政供水所提供壓力是0.4MPa,要充分應用市政水壓,項目的地下一層到六層都直接使用了市政壓力供水,而七層之上應用了兩套變頻設備來供水壓。在設計上就盡可能進行優化。
2.2 優化設計
1)設計給水系統
在本案例中的高層建筑給排水系統設計時,每一幢都設計了獨立的給水系統,采用了蓄水池、水泵、水箱、減壓閥、用水點方式來供應。這種方式給高層建筑供水,屬于節地、節能以及方便管理之方案,不但能夠有效解決市政的基礎設施跟不上所需,還能夠避免市政給水管網出現沖擊;并且也和相關防火規范要求相適,并且多幢建筑設計成合用蓄水池,同時把水池設計到地下車庫。但是每一棟還是設計了動力的水泵,這樣才能夠方便、獨立及靈活管理。采用水箱供水有效解決了高層建筑給水系統中節能問題。如果沒有設計自閉閥給水系統,那么在給水管的頂部加設出一些自閉閥門,確實能夠實現控制水流的目的,可是控制氣流上卻并不理想。一旦斷開系統供水,必然會出現大量空氣聚集到給水管中,一旦重新給系統供水時,系統中氣流就會在水流壓力下被排擠到水管頂部,逐漸形成了一個被壓縮空氣聚集區。在這種情況下,一旦人為將自閉閥門打開時因水管中氣流具備極強壓力,必然會瞬間伴隨著水流而噴射出去,可能會給操作人員帶來傷亡,或者嚴重損壞到設備。針對這種問題,本案例中就在設計之中增加了個體用戶的戶外閥門,主要是用來控制設備,還在立管的底部設計了一些給水閥門,在特定時候操作人員就能夠將總閥關閉,降低污染物排放量,這樣就能夠在一定程度上去緩解壓力。
2)設計排水管與地漏
高層建筑的廚房,其排水橫支管能夠從本層樓板之上接入所用排水立管,優化設計就是將廚房的地漏設置到側墻敷設,或者將地漏取消掉,將洗菜池下S型的存水管安裝到樓板地上,讓整個廚房排水支管不會落到下層空間,不但能夠增加廚房使用空間,還方便住戶日后維修。而衛生間排水橫支管優化設計措施如下:將衛生間的地面樓板降低,把污水橫管設計到下沉室中。采取這種方式有利于排水管日后所用,但是日后進行檢修卻極為不便。實際應用中常常出現下層住戶的衛生間頂板以及側墻出現滲漏現象,但是根本不能夠查找出出現漏水原因,最終上層住戶就只能夠把整個衛生間都鑿開進行重新翻修,所以是設計之時就應該將整個衛生間的地面及下沉室四周做好防水處理,衛生間中所有的給排水管必須要通過嚴格注水試壓之后才能封住管道。
對于衛生間最好使用后出水式坐便器,而且要設計成側排地漏,將淋浴房或者浴盆墊高,每個衛生器具排水橫支管都必須要沿著衛生間地面的墻腳引入到外墻,之后再接入排水管中。使用這種優化設計方法在安裝之時要注意,一定要把衛生器特別是座便器放置到靠外墻之處,如果高層建筑中住宅上下樓層間發生廚房與衛生間存在不對應現象,就應該在下層空間上部都安裝處橫排水管,并且也不能夠將衛生間地坪做降低處理。橫排水管需要做一些特殊方式進行處理,把排水管設置到衛生間靠外墻面上。
3)優化設計UPVC管道消防
一旦建筑物發生了火災,如果在設計中結構部能夠有效阻止煙氣與火焰蔓延,必定會給人們帶來生命危險及財產安全危險。但是從許多高層建筑設計來看,許多給排水工工程中常常忽略了優化設計,以致消防成為高層建筑中最為薄弱環節。所以高層建筑中使用了明設立管,而且立管直徑比較大(d≥11cm),其立管通過樓板位置之時就必須要采取避免火災措施貫穿,而高層建筑應用明設排水橫支管,而且管徑比較大(d≥11cm),和管窿或者管井內立管連接位置也要采用措施防止火災。一旦建筑物橫干管一定要穿越過防火墻或防火分區隔墻時,所穿越墻體的位置兩側一定要采用相同措施防止火災貫穿。并且UPVC管道應用防火套管或者阻火圈實施消防保護,其阻火圈或者防火套圈的耐火極限一定不能夠低于UPVC管道所穿越位置處結構構件自身的耐火極限。
3、結束語
總而言之,高層建筑中給排水至關重要,直接關系著人們能否正常生活及生命、財產安全,估計優化設計其給排水施工是確保給排水工程的基本條件。同時,也只有做好了給排水優化設計,才能夠確保高層建筑正常投入使用。
參考文獻:
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Abstract: The construction of water supply and drainage design is the key, water supply and drainage project has been optimized design, the daily consumption of water will be the convenience, in order to enhance the quality of life of residents, improve the quality of life. This paper first introduces the current construction engineering to the existing drainage design problems, from the point of water meter installation, installation materials, pipeline design and other aspects, discusses the building water supply and drainage design optimization, in order to better meet the needs of residents.
Key words: water supply and drainage design; existing problems; the installation of water meters; mounting materials; pipeline design
中圖分類號: 文獻標識碼: 文章編號:
前言
隨著我國人民生活水平的不斷提高,居民小區、花園式小高層等越來越多的出現在各大城市、中小城市以及縣城區域,政府部門對建筑的質量也比較重視,鋼筋架構、住宅面積等把關的比較嚴格,這些宏觀層面的東西把握的相對較好,為了能夠更好的滿足人民生活需求,必須在微觀層面也加以關注,給排水的設計優化就直接影響著居民的日常生活質量。對于建筑給排水的設計人員來講,高質量的生活要求,對他們提出了更高的挑戰。
1、目前建筑工程給排水設計中存在的問題
作為建筑設備的重要部分,給排水設計至關重要。在具體的設計中,工作人員應該本著以人為本的原則,走可持續發展道路,盡量做到節能和環保。隨著物質生活的不斷提高,居民對建筑的給排水設計提出了更高的要求,不僅要舒適、方便,而且還有節能、外觀美麗。在給排水的施工過程中,施工人員要加強對給排水設計中易出現問題的重視,尋找更加合理和人性化的設計方案。
1.1 管道問題
①給水管道。以往我國多數建筑工程中的給水管道設計進戶管采用的都是DN20。隨著建筑使用功能的不斷完善,在較大面積的單位中,都會有兩個衛生間,若是仍舊采用DN20作為進戶管的話,因管線總體長度過長,其末端很容易出現噪音。同時,由于有些地區供水壓力相對較高,致使底層住宅的管道壓力較高,這樣一來更容易引起管道振動,從而產生噪音。該現象會嚴重影響住戶的日常生活和休息,嚴重時甚至會危害到人們的身體健康。此外,這種設計由于進戶管徑較窄,若是在集中用水的時段,還有可能影響到頂層的供水情況。
②排水管道。以往的建筑排水管基本采用的都是鑄鐵管材,這種材料本身很容易受潮銹蝕,進而使水質受到影響,有可能危害到用戶的身體健康。為此,國家已經出臺了相關規范,要求建筑排水管必須采用塑料管材。然而,由于一般的UPVC管的噪聲要比鑄鐵管材高很多,若是管道與住宅的臥室或客廳靠得太近,會使用戶收到噪音的影響,從而影響正常生活和休息。雖然這種情況大部分設計人員都了解,但是出于降低工程成本的角度考慮,又不得不選用這種材料。
1.2 地漏水封問題
通常情況下,建筑室內的衛生間中都需要設置地漏,其主要起到排水的作用。然而,很多住戶卻發現衛生間內經常會有臭味,導致這一問題的根本原因是地漏質量不達標。按照我國GB50015-2003中的有關規定,普通住宅建筑衛生間地漏水封的埋深深度不得小于50mm。然而,這一問題卻經常被設計人員忽視,同時,有些開發商為了節約成本,會使用一些劣質地漏,據調查結果顯示,這種質量不合格的地漏,其水封深度最大僅為30mm,與規范中要求的50mm相差甚遠,正因如此,使得衛生間經常會出現異味,這樣既污染了用戶的居住環境,而且還有可能影響到用戶的身體健康。
1.3 管道敷設問題
近年來,隨著化工材料的不斷發展和完善,諸多質優價廉的新型管道相繼問世,如PP-R管、PEX管以及鋁塑復合管等等。目前,許多建筑為了達到整體上的美觀性,給水管道基本采用的都是暗敷。但是由于不同材料性能均各不相同,若是設計人員忽視了這一點便會引發問題,如采用可熱熔的PP-R管時,可將其接頭部位暗敷于地面以下,若采用的是非熱熔管材,按照有關規范要求接頭應當明敷與地面之上。如果將不可暗敷的管線暗敷,那么必然會引起相應的問題。此外,給排水管道一般都安裝在管道井內,而大部分管道井都設置在衛生間內,這樣會造成衛生間面積變小,一旦管道出現問題,維修也不太方便。
2、水表的合理優化配置
從費用管理方面對給排水進行優化設計。當下我國的物業公司還處于起步階段,大多不太正規,專業的物業管理人員缺乏,自來水公司對水表配置比較專業,而且其內部工作人員都具有專業知識和經驗,小區住戶水表基本采用一戶一表方式進行配置,居民家中安裝水表方便居民自己查看,另外再集中在一個區域配置水表方便物業人員管理。只有水表配置合理,方便小區居民的生活,才會對居民生活質量有所益處,水表優化設計配置本身的目的就是為了能夠更好的方便群眾生活。
3、給排水管道安裝材料的優化選擇
管道安裝材料的質量和尺寸要標準化,對施工質量要進行嚴格管理。質量尺寸標準,給排水過程中承受的壓力不至于讓管道崩裂,安裝完畢還要進行相應的灌水試驗,確保排水順暢。室內管道為了美觀大多采取隱蔽的方式進行安裝,室內的隱蔽管道質量更是要重視,由于其在室內而且又處于隱蔽狀態,一旦發生漏水等事故對居民的生活影響不言而喻,而且事后修理也比較困難,容易破壞墻壁等室內設施,也就對室內的整體裝修造成了破壞,如此重修的成本就大大增加。管道的監管驗收工作至關重要,一定要確保管道銜接規范,管道排水順暢。
4、給排水系統中的廚房排水、衛生間用水優化設計
對于居民來說,廚房用水可謂是家庭用水的一大項,廚房用水的設計必須合理優化,確保居民的“食為天”。廚房的面積相較整個房屋來說空間較小,但水池、碗柜等設置比較緊湊,水源基本是水池用水,盥洗盆下的排水支管直接在樓板上接入排水立管,廚房地面一般是沒有水的,一般情況下在廚房就不設計地漏了,方便快捷又節約成本。衛生間內部一般分為洗澡間的地漏設置、冷熱水管設計,洗漱給排水管設置,坐便器的排水口設置等,在實際施工設計過程中要以人為本選擇合理的位置以盡量滿足大多數住戶的生活要求。
5、上水管、下水管、中水管的綜合優化設計
既要方便居民生活用水,又要盡量減少水資源的浪費。上下水管的供水、排水優化設計是基本的用水設計,熱水供應在如今的居民生活中已不可或缺,尤其是冬天的洗澡淋浴等都需要水管直接流出熱水,但有個現象就是在用熱水前,熱水管道得有幾分鐘的冷水流出,流完之后流出的才是熱水,之前流出的冷水就白白浪費掉了,這些無效冷水幾乎每天都得浪費,這可以通過管道預熱設計讓冷水回流進行控制,也可以讓居民自己形成節約水資源意識,將這些無效冷水平時準備好器具容納起來,然后可以進行廁所沖洗等,也就是通過技術手段和節水意識減少水資源的浪費。中水的設計是應環保的需求,將污水進行去污除油處理,通過中水管道輸送用于沖廁所、洗車等用途,也就是非飲用水,如此沖廁、洗車等就可以不用再浪費清潔的自來水了。上、中、下水管的綜合設計應用能夠更好的提升居民生活品質。住宅建筑工程的給排水優化設計要同時考慮到方便居民用水和減少水資源浪費兩個方面,本著以人為本、以群眾實際生活需求為標準,科學配置、合理優化,技術手段、思想意識等多管齊下,讓給排水項目能夠更好的滿足群眾日常生活需求,提高生活質量、提升生活品質。
6、結束語
綜上所述,建筑給排水設計是一項較為復雜且系統的工作,由于影響因素相對較多,很容易給設計人員造成各種問題。為了確保給排水的整體質量,并使其能夠發揮出真正的作用,要求給排水設計人員必須了解并掌握優化設計方法,并通過不斷的分析總結,豐富自身的設計經驗,針對設計中可能出現的問題,采取行之有效地措施加以應對,以此來確保建筑給排水設計質量,進而滿足群眾需求、方便群眾用水,提升生活品質以及減少水資源浪費。
參考文獻:
[1] 李尚軍,淺議建筑工程給排水設計施工[J],中小企業管理與科技,2011(3)
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;
中圖分類號:TU2文獻標識碼A 文章編號
引言
隨著人們生活水平的逐步提高,以及社會、自然環境的不斷變化,加之建筑給水排水能力關系到居民生活質量的好壞,使得建筑給排水設計受到人們廣泛青睞。在建筑給排水系統設計過程中,充分把握設計要素,抓住設計重點,進行優化設計,對解決和滿足居民給排水需要至關重要。
1.建筑給水系統設計要素與重點
建筑給水系統是通過管道或附屬設備將城鎮給水管網(或自備水源,如蓄水池)中的水引入一幢建筑或建筑群體供人們生產、生活之用。通常設計建筑給水系統要重點抓住給水水質、水量、水壓、加壓設備、管網及給水管道等要素的設計,只有牢固掌握設計要素抓住設計重點才能夠確保安全、經濟、合理地為住戶提供合格合情的用水。
1.1給水水質:通常對一般建筑而言,給水水質大多是由當地的自來水水廠或市政管網保證,設計時只需考慮符合國家有關生活飲用水衛生標準即可,但若遇對水質要求較高或當地水質不夠理想的狀況,就需要設計時作出特殊說明,可通過一系列附加工藝(如簡單砂濾、活性炭吸附、納濾或反滲透處理、二次消毒等)對水質進行適當提升以滿足建筑給水水質需求。
1.2水量:充足的水量的保證是給水設計的關鍵。最佳的供水模式是需要多少水量就能瞬時提供多少水量,而實際中用水量受時間和空間分布不勻的影響,勢必會給設計水量的確定帶來一定難度。所以實際中用水量的確定通常根據統計得來的不同用水部門的不同用水定額及變化系數來確定,需要注意的是這些水量不能簡單的疊加,而是應根據水量變化情況綜合確定,設計者要走出一個誤區,并不是設計水量的簡單放大就能保證供水系統隨時提高充足的水量,因為水量的加大會增加給水設備選型、管網的投資成本,同時也會增多無謂的能耗,得不償失。
1.3水壓:確保穩定的水壓是給水系統設計的一個難點。因為建筑不同的用水點所在的位置及標高不盡相同,不同的用水器具所需要的工作水壓范圍也不盡不同,所以要想確保穩定的水壓就要取一個特殊點位,并要求此點水壓能最大程度的滿足系統點位水壓。故設計中的水壓通常取管網最遠端或標高最高處的用水點處所需水壓來確定,它包括了此點所需的用水水壓、與供水處的標高差、沿程及局部損失等。對于高層建筑而言,因為建筑本身層數多,高度大,在豎向上必須分幾個區,即采用豎向分區的辦法來解決水壓問題,否則會因為低層管道中靜水壓力過大,而造成管道及附件漏水、低層出水流量大、噪聲干擾等不利影響,嚴重時會損壞閥門致使管道爆裂。所以設計豎向分區時應充分利用市政管網的壓力,對供水充足地區市政管網多層可考慮直供至六層,高層可供至五層;對于供水不足的地區則要根據市政壓力確定;當市政管網壓力無法到達時就要采用加壓措施,常用的設計加壓方式主要有變頻供水和水箱供水兩種,需要注意的是加壓供水應采用上行下給方式,分區最高點設自動排氣閥;每個加壓分區一般不宜小于四層,不宜多于十層;分戶水表前壓力一般在0.10MPa到0.20MPa之間,超壓樓層應設支管減壓閥等。
1.4加壓設備:有上述可知:當市政管網壓力無法到達時就要采用變頻供水或水箱供水的加壓系統來保證,而這兩種系統的實現都是由加壓設備來保障的,所以加壓設備是保證給水系統正常的前提,亦是整個給水系統的心臟。設計時從節能環保出發,應首選管網疊加變頻供水方式,其次在可能的情況下選擇屋頂水箱供水方式,不首選普通變頻供水是因為此供水系統通常按設計秒流量選型,而該流量出現的時間并不長,水泵大多可能不在高效區工作,所以總體而言并不一定節能??傊?,設計設備選型時總體應選擇低噪高效的成熟產品。變頻水泵應選擇Q—H特性曲線無駝峰的高效水泵,其流量按設計秒流量選取,所選取的水泵調速工作范圍應在高效段內,且工況點應在水泵高效段的右側;還要保證一組變頻設備水泵不得小于兩臺,不宜多于四臺,并設小流量泵各一套;供水壓力超過1.0MPa的,還應設置泄壓閥。而對于給水泵房的設置,對于共同擁有同一地下室的不同建筑一般設一處給水泵房,但按組團分設地下室的大規模工程,則應根據實際情況酌情增設給水泵房;給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,減少管網漏失水量,還能方便維護,既經濟又合理。
2.建筑給排水優化設計的具體策略
2.1建筑給水優化設計
1.增設立管控制閥。在建筑給水設計中,立管底部的給水閥是必不可少的部件,其最主要的作用是能夠在住戶發現水管漏水時,及時關閉給水總閥門,降低水的排出量,進而防止事態愈演愈烈。
2.增設室內控制閥。為了便于住戶更換衛生器具的需要,以及在實際使用中管道故障時便于維修,應當在廚衛給水管的上游部位增設一些控制閥。同時,必須選用優質的閥門,避免因閥門問題無法及時關閉,造成不必要的損失。
3.減壓降噪措施。為了進一步降低給水管的噪聲,應當合理設計減壓分區,同時還應確保每個分區中最低處用水器具的給水壓力均在0.35Mpa以內。
4.合理布設給水管。由于一般住宅建筑的給水系統沒有固定的形式,為此,在設計時應當按照用戶的使用要求,并充分結合室外給水系統的具體情況,確定最優的供水方式。簡單來講,一般住宅建筑的給水系統設計應當遵循節能和便于管理的原則優選設計方案。當一個單位有兩個以上衛生間,且給水管需要由房間中穿過時,橫管應當盡可能敷設在樓板墊層內,樓板可相應降低7-10cm左右,墊層應采用細石混凝土。若是采暖管道需要穿梁或緊貼樓板下部安裝時,給水管應當與采暖管并排,并將管道布置在客廳或餐廳等位置。
2.2排水優化設計
1.地漏水封優化設計。傳統的地漏水封非常容易揮發,這樣便會造成異味進入室內,從而污染室內空氣,危害人體健康。為此,在實際設計中,應當對這一問題加以注意,并嚴格按照《建筑給水排水設計規范》中的相關規定進行設計,具體如下:地漏的頂面標高應當低于地面5-10mm,水封深度不得小于50mm。同時應盡可能采用高水封或是新型防返溢地漏。此外,由于廚房地面濺水量相對較小,故此可不設置地漏。
2.優選排水管材。為了降低排水管的噪音,在管材選用時,可以考慮選用超靜音排水管。同時在排水立管的布設上應盡可能遠離客廳及臥室,這樣有利于減少對住戶的噪音污染。在搬運和安裝時,應避免管道被硬物劃傷,以免造成管道損壞。具體安裝中應避免污染物接觸管材及其配件,如油漆等等,若是在安裝過程中需要中斷,必須對敞開口進行封閉處理,防止雜物進入。
3.合理設置吸氣閥。對于現代建筑而言,在確保安全的同時還要考慮整體美觀,基于此點原因,建筑的排水立管一般都無法直接穿越樓層,為了保證所需的排水能力,常會采用增大排水管直徑的方法。但是,這樣一來,極有可能影響到排水效果,而且還很容易形成負壓,進而使水封被破壞。解決此類問題最佳的途徑是可在立管的頂部位置處設置吸氣閥。當吸氣閥負壓時,便會開啟吸氣,正壓時則關閉,這樣便能夠達到既滿足排水立管排水能力要求,又保證管內臭氣無法擴散到室內。
4.合理設計座便排水口位置。目前,由于市面上的座便規格比較繁雜,不同的規格型號所需的排水口位置也都不相同,為此,在設計中應當對此加以注意,以免影響座便及淋浴設施的安裝。根據大量的工程經驗表明,座便排水口的最佳位置應當在距離墻面40cm左右,這是在不考慮衛生間墻面裝修的最佳距離,通常衛生間的墻面裝修最大厚度約為10cm,除去這一厚度,排水口的最佳位置應當是距離墻面30cm左右。
3.結束語
總而言之,建筑給排水設計是一項較為復雜且系統的工作,由于影響因素相對較多,很容易造成設計人員造具體設計中出現問題。為了確保給排水的整體質量,并使其能夠發揮出真正的作用,要求給排水設計人員必須了解并掌握優化設計方法,并通過不斷的分析總結,豐富自身的設計經驗,針對設計中可能出現的問題,采取行之有效地措施加以應對,以此來確保建筑給排水設計質量。
參考文獻
引言
由于我國現代化的飛速發展,城市化進程隨之不斷深入,因而人類的生產生活必然就離不開水的供給與排放。雖然建筑給排水工程在整個建筑工程中所占的比重不大,但它卻是與人們生活最緊密相連的。由此,研究建筑給排水的設計思路顯得尤為重要,創造新的節能、節水、安全可靠的給水排水方式和設計方法將會是大勢所趨。
一、建筑給排水設計簡述
建筑給排水系統,從狹隘的概念來說,包含給水系統和排水系統。由于建筑的室內給排水設備眾多且繁雜的特點,而使得建筑給排水系統最主要并且也是最難的部分就是建筑的室內給排水設備的設計安裝。另一方面,由于現下人民群眾對于建筑給排水的重視程度不夠,從而導致我國建筑給排水行業缺少標準、規范的行業指標,因此工程的施工質量難以的得到保障。所以,我們必須在建筑給排水設計過程中關于設備選取、理論計算、實際施工等各個方面進行嚴格要求。
二、建筑給排水設計內容
1給水系統
對一個完整的建筑給排水系統來說,必不可少的一個重要組成部分就是給水系統。所謂給水系統,通俗而說就是給建筑內部提供水,即由外部向內部輸送生產、生活所需用水。要設計建造出一個完善的建筑給水系統,必須著重完成以下幾個方面工作:首先,對于如何向建筑內部輸送水必須做好設計施工前的調查確認,在考察周圍環境、施工要求之后確定出最適合的給水方式。再者,要在制定合適的給水方式的同時做好器材設備的選取工作,如確定管道材質,水箱容積,水泵壓力等;最后,做完所有前期準備工作,確定施工目標和施工要求后,便可開展施工作業,再此過程中,更要嚴格仔細的做好每一步把關,以便更好的完成工程項目。
2排水系統
給水系統是將外來水引入建筑內部,相應的,排水系統即為將建筑內的生產生活過程中的廢水、污水通過一定管道設備排出。因此,排水系統在設計的同時,一定要注意雨水排放問題。
3消防系統
近年來,隨著人們生活水平的改善,電器產品的使用的增多,也帶來一個嚴峻的社會問題:建筑火災。因此在進行建筑給排水系統設計的同時,就不得不將消防設計提到更重要的位置。建筑給排水系統中的消防系統主要包括以水為滅火劑的滅火系統和以二氧化碳滅火劑的滅火系統。
三、建筑給排水設計中出現的問題及其優化方案
我國城市的建筑都具有面積大、用電設備多、供電要求高、人員集中等特點,這些都給建筑給排水設計的安全性及可靠性提出了很高的要求。因此,如何解決建筑給排水設計中容易出現的問題,采取合理的方案優化設計十分重要。下面就對建筑給排水設計中出現的幾個問題及其優化方案進行詳實的探討和研究,以供同行參考。
1 建筑給水細節問題及改善方案
建筑給水設計問題是整個給排水設計中很關鍵的一部分。下面就對建筑給水設計中管道降噪設計、管材選擇、生活飲用水池的衛生防護、支管布置與敷設等細節問題提出有效的改善方案。
1. 1管道的降噪設計。隨著人們生活水平的不斷提高,很多住戶都希望設計雙衛,給水管道減壓和減少噪聲是越來越迫切。還有就是為了避免用水時末端出現噪聲,建議廚衛距離較遠管段較長時分戶水管采用DN25。
1.2 給水管材的選擇。傳統給水管大多是鍍鋅鋼管,易銹蝕,壽命短,國內水路運輸不能滿足水質衛生標準。因而為了滿足標準要求,應選擇最佳的、最優質的給水管材。與金屬管相較之,塑料給水管的優勢則更加明顯,一般而言塑料給水管不僅重量輕、耐壓強度好,而且安裝方便,省鋼節能,使用壽命又長。因此,建設部應大力推廣使用塑料給水管。
1.3生活飲用水池的衛生防護。在供水環節中,生活飲用水池是不容忽視的一個重要環節,因而做好水質的防污染工作刻不容緩。應針對水池的入孔、溢流管等制定出切實可行的措施,有效地防止昆蟲爬入池內,并使用無毒的軟質泡沫材料嵌入在接縫處。應針對呼吸管、溢流管制作出耐腐蝕材料的網罩,也可通過其他方式進行防護,比如通過空氣隔斷的方式,防止通過溢流管的臟氣體返回到水池,從而避免水池受到污染。總之,在建筑給排水設計施工圖中,應結合具體情況,針對生活飲用水的衛生情況制定出科學有效的防護措施。
1.4給水支管布置與敷設。給水管道的敷設分明裝和暗裝。拿明裝來說,即管道外露,主要有安裝維修方便,造價低等優點,但同時也存在影響美觀,表面易結露等一些不足之處。而暗裝管道,既不影響室內美觀,又可以保護管道不受外力破壞。在暗裝管道過程中需注意,不要將管道接頭直接埋入墊層或墻壁內,否則出現漏水情況就很難補救。此外,還值得注意的是,為了有效避免住戶裝修時破壞給水管道,施工完畢后還應在敷設管槽內的給水支管位置做好標記。
2 建筑排水系統常見故障及應對策略
2.1地漏的水封處理?!督ㄖo水排水設計規范》中對建筑排水系統的地漏水封深度做了明確規定: 其深度不得小于50 mm,目的就是為了防止有害氣體竄入室內,從而使室內環境遭受污染。因此,建議采用高水封進行地漏處理,以更好地滿足設計施工要求。
2.2排水塑料管道的噪聲。現如今,傳統的排水鑄鐵管已不能滿足要求,現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雜,住戶可以明顯感覺到水渠噪聲。因此,排水立管應遠離臥室和客廳,最好選擇一些先進的、新型的管材產品,比如可選擇芯層發泡UPVC 管道和UPVC 螺旋管,采用這兩種排水管道不僅能很好的達到降噪目的,還能提高住戶的生活質量。
2.3污水排水管道同層排放。廚房洗池引流管可以直接接入排水地板豎管,地漏不能位于廚房內。防水層設計的下沉式衛生間,排水橫管布置在這一層,是為了下方管堵塞和泄漏在這一層解決。此外,也可以選用后排水坐便器及多通道地漏,以減少下沉空間。
3建筑給排水設計中的節水節能措施
當今社會,對于建筑給排水的專業技術人員來說,要實現節水節能,就應在滿足住戶使用要求且不影響給排水系統正常運行的前提下,采用先進有效的技術措施,提高資源利用率。從狹義角度考慮節水節能也可以運用到建筑給排水的設計中,其措施如下:
3.1二次供水設備的選擇。應用變頻調速裝置,其工作原理是利用變頻器改變電機電源的頻率,使用無級調速控制泵的軟啟動過程,根據用水量的大小循環。
3.2熱水系統和管道。應采用立管在建筑排水熱水系統設計的循環或支管循環,并全面開展管道保溫,以盡量減少非使用的浪費。
3.3節水器具和器材的選用。a.推廣使用各種節水水龍頭,防止劣質水龍頭進入市場。b.為了保證使用后的節水效果,沖廁水箱可選用虹吸式馬桶和拉虹吸水箱或雙掣式沖廁節水水箱。c.推廣使用恒溫淋浴器,它可以通過調整形狀記憶合金的冷熱水,并立即恢復到原來的設定溫度。
四.結束語
綜上所述,建筑給排水設計對建筑給排水有著直接的影響,因此,加強建筑給排水設計具有十分重要的作用。在建筑給排水設計實踐,要高度重視,強化責任,不斷提高設計的專業水平技術,切實做好建筑給水細節的改善,強化地漏水封處理,采用有效的節水節能措施,不斷優化建筑給排水設計,提高建筑給排水設計水平,從而更好地促進整個建筑功能有效、全面的發揮。
引言
由于我國現代化的飛速發展,城市化進程隨之不斷深入,因而人類的生產生活必然就離不開水的供給與排放。雖然建筑給排水工程在整個建筑工程中所占的比重不大,造新的節能、節水、安全可靠的給水排水系統方式和設計方法將會是大勢所趨。這對保證整個建筑日常運行的安全性和經濟性,提高整個建筑的使用效率及人類生產生活的質量都有著十分重要的現實意義。
1建筑給排水設計各個環節的作用
1.1給水設計
1)自動排氣閥
自動排氣閥通常作用于延時自閉閥蹲式大便器的供水系統,如辦公樓、學校、酒店等,管道系統的頂層自動排氣閥最好裝置在管道的最高點。延時自閉閥能很好地控制流量,但無法控制氣流。當系統停水,給水管內通常會積累大量的空氣?;謴凸┧艿赖目諝鈱⒈粔嚎s至水管道系統的頂部,形成一個壓縮空氣區。此時如果有人再按下延時自閉閥的按鈕,則會將便器內的污物隨氣流帶至地面或將污漬濺到使用者身上。
2)戶外控制閥門
適當增設單體建筑戶外控制閥門在住宅給水設計中立管底部的給水閥門是必不可少的,這一措施增加之后當底層住戶發現下水管堵塞引起地面冒水時,可及時關閉給水總閥,從而有效減少排污量。
3)室外閥門
注意室外閥門的安裝形式,大部分室外安裝的閥門口徑都是7以上的,可以采用截止閥、閘板閥或蝶閥等。一般均是法蘭安裝,而且有國家標準圖。值得注意的是,設計時在每一個法蘭連接閥處設一個伸縮器則可以解決這一問題。
2.2排水設計
1)地漏與存水彎的配合
在建筑排水設計中雖然沒有明確規定排水地漏一定要設置存水彎,但這確實在一定程度上能影響用戶的使用。所以在設計時應正確處理好地漏與存水彎的配套問題。雖然全國通用給水排水標準圖上對存水部分的高度作出了具體規定,但往往在安裝時滿足不了設計要求。因此,一般情況下,建筑排水系統的地漏存在于室內的,均應配套存水彎,這樣可以有效的防止室內排水系統的串味問題。
2)室內排水管最小管徑
通過實驗論證可知,室內排水管最小管徑宜為DN75,采用這樣大小的排水管既不會增加成本。占用空間,也有利于后期維修對于樓房內底層排出橫管,宜采用 Dg150的管徑,這樣既不會增加投資也能大幅度減少管道的堵塞風險,同時非常適合中國國情。通過合理的設置以達到實用與節省空間的雙重效果。
2建筑給排水設計中出現的問題及其優化方案
我國城市的建筑都具有面積大、用電設備多、供電要求高、人員集中等特點,這些都給建筑給排水設計的安全性及可靠性提出了很高的要求。因此,如何解決建筑給排水設計中容易出現的問題,采取合理的方案優化設計十分重要。下面就對建筑給排水設計中出現的幾個問題及其優化方案進行詳實的探討和研究,以供同行參考。
2.1建筑給水細節問題及改善方案
建筑給水設計問題是整個給排水設計中很關鍵的一部分下面就對建筑給水設計中管道降噪設計、管材選擇、生活飲用水池的衛生防護、支管布置與敷設等細節問題提出有效的改善方案。
1)管道的降噪設計
隨著人們生活水平的不斷提高,很多住戶都希望設計雙衛,給水管道減壓和減少噪聲是越來越迫切。還有就是為了避免用水時末端出現噪聲,建議廚衛距離較遠管段較長時分戶水管采用DN25。
2)給水管材的選擇
傳統給水管大多是鍍鋅鋼管,易銹蝕,壽命短,國內水路運輸不能滿足水質衛生標準。因而為了滿足標準要求,應選擇最佳的、最優質的給水管材。與金屬管相較之,塑料給水管的優勢則更加明顯,一般而言塑料給水管不僅重量輕、耐壓強度好,而且安裝方便,省鋼節能,使用壽命又長。因此,建設部應大力推廣使用塑料給水管。
3)生活飲用水池的衛生防護
在供水環節中,生活飲用水池是不容忽視的一個重要環節,因而做好水質的防污染工作刻不容緩。應針對水池的入孔、溢流管等制定出切實可行的措施,有效地防止昆蟲爬入池內,并使用無毒的軟質泡沫材料嵌入在接縫處。應針對呼吸管、溢流管制作出耐腐蝕材料的網罩,也可通過其他方式進行防護,比如通過空氣隔斷的方式,防止通過溢流管的臟氣體返回到水池,從而避免水池受到污染??傊?,在建筑給排水設計施工圖中,應結合具體情況,針對生活飲用水的衛生情況制定出科學有效的防護措施。
4)給水支管布置與敷設
給水管道的敷設分明裝和暗裝 拿明裝來說,即管道外露,主要有安裝維修方便,造價低等優點,但同時也存在影響美觀,表面易結露等一些不足之處。而暗裝管道,既不影響室內美觀,又可以保護管道不受外力破壞。在暗裝管道過程中需注意,不要將管道接頭直接埋入墊層或墻壁內,否則出現漏水情況就很難補救。此外,還值得注意的是,為了有效避免住戶裝修時破壞給水管道,施工完畢后還應在敷設管槽內的給水支管位置做好標記。
2.2建筑排水系統常見故障及應對策略
1)地漏的水封處理
《建筑給水排水設計規范》中對建筑排水系統的地漏水封深度做了明確規定:其深度不得小于50mm,目的就是為了防止有害氣體竄入室內,從而使室內環境遭受污染。因此,建議采用高水封進行地漏處理,以更好地滿足設計施工要求。
2)排水塑料管道的噪聲
現如今,傳統的排水鑄鐵管已不能滿足要求,現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雜,住戶可以明顯感覺到水渠噪聲。因此,排水立管應遠離臥室和客廳,最好選擇一些先進的。新型的管材產品,比如可選擇芯層發泡UPVC管道和UPVC 螺旋管,采用這兩種排水管道不僅能很好的達到降噪目的,還能提高住戶的生活質量。
3)污水排水管道同層排放
廚房洗池引流管可以直接接入排水地板豎管,地漏不能位于廚房內。防水層設計的下沉式衛生間,排水橫管布置在這一層,是為了下方管堵塞和泄漏在這一層解決。此外,也可以選用后排水坐便器及多通道地漏,以減少下沉空間。
2.3建筑給排水設計中的節水節能措施
當今社會,對于建筑給排水的專業技術人員來說,要實現節水節能,就應在滿足住戶使用要求且不影響給排水系統正常運行的前提下,采用先進有效的技術措施,提高資源利用率。從狹義角度考慮節水節能也可以運用到建筑給排水的設計中,其措施如下:
1)二次供水設備的選擇。應用變頻調速裝置,其工作原理是利用變頻器改變電機電源的頻率,使用無級調速控制泵的軟啟動過程,根據用水量的大小循環。
2)熱水系統和管道。應采用立管在建筑排水熱水系統設計的循環或支管循環,并全面開展管道保溫,以盡量減少非使用的浪費。
3)節水器具和器材的選用。推廣使用各種節水水龍頭,防止劣質水龍頭進入市場a.為了保證使用后的節水效果,沖廁水箱可選用虹吸式馬桶和拉虹吸水箱或雙掣式沖廁節水水箱。c.推廣使用恒溫淋浴器,它可以通過調整形狀記憶合金的冷熱水,并立即恢復到原來的設定溫度。
3結語
總之,在新世紀,構建經濟節約型和環境友好型社會的主題不斷的深入到社會各個行業及人們的生活,所以作為建筑給排水設計人員必須緊跟時代步伐與時俱進,正視新情況和新問題,并勇于挑戰。具體而言,應從設計過程的各個細節嚴格把關,不斷從工作實踐中總結經驗,不斷研究新情況,解決新問題,不斷完善設計技術,以更好的設計經驗給現代建筑給排水設計提出的新要求,實現全面均衡、務實安全、可持續發展戰略。
參考文獻:
1建筑給排水工程設計概述
在建筑給排水工程構建過程中,需要以相關工程建設標準作為依據及參考,并保證實際施工按照標準進行,以實現工程質量品控。從建筑給排水工程設計標準來看,目前我國具有相關標準超過200種以上,分為四級兩類。四級是指國家標準、行業標準、企業標準及地方標準,兩類是指推薦性標準與強制性標準[1]。除此之外,還有工程建設標準協會標準、設計參考手冊等。在實際設計工作開展過程中,由于設計標準繁多,易出現紊亂,使得相關設計人員難以把握。另外,在建筑給排水標準體系中內容重復現象較為嚴重,還存在內容交叉或矛盾的情況,給實際設計工作造成了較大的影響。為進一步完善建筑給排水工程設計,必須要對相關設計標準進行整合優化,以為設計工作提供良性基礎。由于建筑給排水工程是典型的系統性工程,所以在實際設計過程中要遵循一定的原則,如此才能保證設計質量,具體如下[2]:(1)整體性原則。系統性原則是建筑給排水工程設計的核心原則,要求在設計過程中做到“先看整體,再看局部”,將微觀問題上升至宏觀角度,并將部分與局部置于整體與全局之間進行考察,以保證局部設計與整體目標相符;(2)目標性原則。給排水工程設計強調了目標的重要性,設計必須跟隨目標進行,才能構建出具有預期效果的系統,并保證系統良性運轉;(3)適應性原則。給排水工程需要基于外界環境才能發揮作用,所以在設計期間,應保證工程系統能夠適應環境。即便外界環境發生變化時,給排水系統也能夠根據環境變化,進行自我調控,以適應這種變化;(4)優化性原則。工程設計無法一蹴而就,需要根據實際情況不斷優化,才能得到最優設計??傊ㄖo排水工程設計是一個綜合性的過程,需要從多個角度充分考慮,以保證設計質量,從而為工程施工創造基礎。
2建筑給排水工程設計優化整體流程分析
建筑給排水最優設計是通過系統分析原理及最優化技術設計出低能耗、高效率、低成本、高穩定性的給排水系統的綜合性過程。一方面,通過優化設計能夠讓系統結構得到完善;另一方面,優化設計保證了系統參數能夠達到相關要求[3]。從國內給排水系統優化設計環境來看,目前已經形成了大量系統性的優化方法,并在前人研究的基礎上獲取了大量經驗性數據,極大程度上簡化了設計過程,提升了設計效率。合理應用優化設計,能夠得到更為滿意的參數、結構,促使整體效能達到最佳,并可讓系統實現自動化運行及管理。另外,優化設計是一個不斷發掘、尋找、獲取更優良系統的過程,可促進新系統形成。通常情況下,給排水工程優化設計流程包括以下幾個環節:根據給排水系統要求確定問題篩選目標尋找綜合性方案構建分析模型求解最優值決策與評價落實設計。在優化設計過程中,往往遇到的都是工程實際問題,涵蓋了較多的復雜因素,導致無法完全確認結構及功能性是否能滿足要求。將給排水工程項目由一個工程簡化成一個能實現功能需求、能反映主要問題并可定量表達和模擬優化的切實可行的替代系統,是系統設計首要環節,也是最為關鍵的環節,它會對最終的優化結果產生直接影響。通過上述系統化處理,可確認各要素對系統功能目標的影響,并可根據分析結果,確定主要影響因子及次要影響因子,讓優化設計能做到“有的放矢”,這與上文中所提到的目標性原則也是相契合的。然后,再根據問題分析結果,確定實際目標,主要涉及內容包括水量、水壓、水質、供水安全性及供水經濟性。在建筑供水管網方案確定后,以其中某一項內容作為目標函數,其他內容則視為約束條件,構建出約束條件與目標函數的表達式,以獲取最優設計方案,并結合以上分析結果進行建模。建模時要扣住主要影響因子,盡可能保證模型簡潔化,以便于分析計算。同時,要求所設計的模型能夠與其他模型有效銜接。再通過模型優化求解及檢驗,獲取模型的最優值,讓系統能夠保持最理想的工作狀態。最后對優化設計進行有效評價,并對其中存在的瑕疵進行修正,讓優化設計產生最佳效果,并嚴格按照設計方案實現產品。
3建筑給排水工程優化設計具體環節分析
3.1給排水系統整體構建
由上文可知,給排水工程是一個系統化的工程,在進行優化設計時,也需要將其視為一個系統。為保證系統具有健全的功能,就必須保證系統功能模塊之間的平衡性。給排水系統構建方法較多,最常見的包括以下幾種[4]:(1)論證法。該方法適用于系統發展較為成熟,但存在新系統或方法或多種方案可以采用的情況;(2)規范化方法。該方法適用于一些較為成熟的系統,以前人經驗為基礎構建模型,并加入實際數據信息,便可獲取系整體結構,該方法適用性較好且較為便捷;(3)試探法。對于一些較為復雜或新型的系統,可采取試探法構建。這種方法顧名思義,設計人員只能通過自身經驗及創造力摸索系統構建方法,對相關人員具有較高要求,屬于典型的創新性方法。當獲得設計方案后,需進行針對性的調研及論證,以保證方案的可行性。
3.2給水系統設計優化
給水系統的主要作用是為用戶提供可靠、穩定的生活、生產或消防用水點。通過優化設計,可讓給水系統具備更好的節水、節能性能,并為相關維護工作提供便捷。隨著建筑給排水工程優化設計的不斷深入,產生了一些新的系統優化模型,其中“市政水源二次供水前置設備全流量高效變頻調速給水設備(帶氣壓罐)用戶”模型具有較好適用性與經濟性[5]。此模型中,變頻調速給水設備的加入讓系統具備了更好的節能性,并降低了系統復雜程度及二次污染,提升了系統運行效率。同時,利用二次供水前置設備科充分利用市政管網余壓,保證供水的穩定性。當然,構建上述系統初期投入成本較高,但從長遠角度來看,其節能性較為理想,所節約的電能遠超過初期投資。
3.3排水系統設計優化
排水系統優化方法較多,但需要注意兩處關鍵點。首先,要對通氣管進行合理設置。根據實際要求,采取有效的通氣技術促使排水氣體散逸,避免排水系統出現水封的負壓虹吸及正壓噴濺現象,使管道內空氣保持良性循環。其次,要合理篩選排水管材。目前,大多數排水管均采用塑料管(塑料管具有成本低、重量輕、安裝方便、水流阻力低的特征)但水流噪聲較大,且容易老化。因此,在對噪聲要求較高的地方應選用柔性接口離心鑄造的鑄鐵管進行排水,以滿足實際要求。雨水排放系統也是排水系統的重要構成部分,在篩選雨水排放系統時,要優先選擇安全、經濟性的雨水系統,以保證地面不會出現冒水,屋面不會出現溢水,且管道能滿足正負壓要求,不會出現漏水。
4結語
建筑給排水工程優化設計是一項系統化的工作,需要從多個角度并結合實際需求進行全面性分析,通過分析建模、最優值求解等一系列措施,獲取最佳方案,讓給排水系統質量得以保證。
作者:韓松 單位:杭州信達投資咨詢估價監理有限公司
參考文獻:
[1]丁隴云.關于建筑給排水工程施工組織優化的分析[J].江西建材,2016(01):68-69.
[2]寇昭.淺談高層建筑給排水工程優化設計[J].經營管理者,2013(09):289.
中圖分類號: TU208 文獻標識碼: A
近年來,隨著我國城市化建設速度的加快,高層建筑在新建的建筑中占了很大的比例,尤其是土地資源日益緊張的中心城市。由于其建筑高度比較高,增加了施工難度,并且各專業設計的原則以及建筑標準都有所提高。給排水設計的難度主要體現在用水人數多,用水量大,給水設備數量多,若發生排水管道堵塞或停水現象,影響面廣。因此,給排水系統的合理設計,對實現高層建筑節水節能以及提高建筑給排水工程的安全可靠具有重要的實際意義。
一、建筑給排水設計優化措施
1、科學的選擇給水加壓設備
在現代建筑給排水設計中可以選擇新型的無負壓供水設備來優化,以達到節水的目的。該設備是在變頻恒壓供水設備的基礎上來實現的,可以與市政管網直接連接,免去設置水箱的步驟。只需要利用市政給水管網中多余的壓力就能夠滿足供水的需要,起到節能的目的。與傳統的二次加壓設施相比較,可以節能20%,而且成本低廉,占地面積小,全封閉的安裝模式減少了對水的二次污染,既滿足了對水質的要求又達到了節能的效果。
2、利用分區給水的方式供水
分區給水是指利用市政給水管網中的余壓,采用二次加壓的方式,劃分區域來進行分區供水,能夠減少因低樓層高壓供水時產生的浪費,避免了因加壓產生的能耗。一般情況下,市政給水管網難以滿足高層建筑的用水需求,因此大都采用區域或是獨立加壓供水的方式,如果某層中用水需求過大,只有通過增大加壓系統壓力的方法來實現,造成能耗過高。采用分區給水的方式,可以綜合考慮當地建筑的實際情況,進行科學的分配。比如1―5層可以直接采用城市給水管網供水,6―16 層等可以由加壓供水設備供水,這種措施不僅能夠減小水泵房的面積,也可降低用電負荷,節省電耗量。
3、維持適宜水壓
在建筑給排水設計中經常存在衛生器具使用壓力遠遠大于其最低工作壓力等現象,容易造成實際出流量過大,遠遠超過其額定流量,使用不便,不僅造成水資源的嚴重浪費,還可能引發高水壓、高漏損量等產生的安全事故。在《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003(2009 年版)中對入戶支管和給水配件壓力都做出了具體規定和詳細說明。所以建筑給排水設計時要充分考慮到水壓的適宜性,不宜過高或過低。各分區最低衛生器具配水點處的靜水壓不宜大于 0.45 MPa。
4、生活給水系統和消防給水系統分開
生活給水系統和消防給水系統對水壓要求完全不一樣。如果兩者采用一套管道系統供水,按消防給水水壓要求將會給生活給水管道造成超壓超量供水,造成水資源浪費;按生活給水水壓要求將需要增加水泵機組數量,增加成本。所以兩套給水系統分開設置、分開管理,能夠各盡其職,合理利用各自所需的壓力要求,避免造成資源及能量的浪費,經濟合理。
5、完善熱水供應系統
熱水集中供應系統是人們生活不可或缺的一部分。隨著現代社會經濟的發展,科學技術的進步,熱水供應系統不斷發展和完善,但是大部分的小區集中熱水供應系統仍存在著資源浪費等現象。主要表現在系統使用時,部分管道中熱水未經循環,水溫不能達到使用要求,只能放掉管網中部分水溫未達到使用要求的水量,待溫度合適時才能正常使用。這種情況下,設計時需根據建筑的性質、經濟條件、氣候條件等選擇合理的支管循環方式或者立管循環方式,杜絕水資源的浪費。
6、引入中水回用系統
中水回用指的是各種排水經過一定的技術處理,達到規定的使用水質標準,再進行非飲用水利用的過程。建筑排水量大,在給排水設計中應該充分考慮把這部分資源利用起來,比如冷卻排水、盥洗排水、洗衣排水等都可以用作建筑中水供水系統。中水回用不僅可以節省 30%―40%的生活用水,還能緩解城市地下水的超負荷運轉。然而中水回用系統投資金額相對較大、見效慢,目前該系統還未能廣泛推廣使用。
7、建立水循環系統
水節能措施最重要的除了節約之外,是利用各種技術對水進行循環使用。比如在小區的建設過程中提倡綠色節能概念,把生活排水或者雨水集中起來進行統一處理,運用膜法生活處理系統(MBR)進行生物降解和膜的高效分離,最終達到廢水、雨水再利用。
8、合理設置、使用水表
水表是給排水系統的一個數據反映庫,它能夠滿足水量平衡測試和合理分析。要想通過節水來達到節能的目的就要從水量平衡測試開始。然而現在水表通常只滿足了水量計量要求,而沒有達到水量平衡測試的要求,在測試時,經常要斷管安裝水表,給測試工作帶來了很多不便。合理設置水表能夠使測試的數據更加精準,所以在水表設置地方也要合理分配。再者,水表本身的質量也決定了計量的準確性,在選擇水表時要選擇質量合格、符合工程需要的水表,還可以使用技術性較強的水表,比如說 IC 卡水表、遠程水表等。這都可以為建筑給排水節能帶來一定的效果。
二、使用節能設備
1、利用太陽能設備
大自然的可再生資源是無窮無盡的,在建筑給排水設計中應該充分利用這些新型、環保能源。太陽能就是一種取之不盡、用之不竭的無污染能源,能夠為人類生活帶來翻天覆地的變化。在給排水設計中,可以使用太陽能設備制備熱水,滿足日常生活用水。太陽能設備有良好的保溫效果和集熱效果,只要有適當的太陽能光源就能實現正常運轉。并且這種設備具有很好的便捷性,安裝、管理、維護、檢修都非常方便,所以這種高效節能設備是一種不可或缺的節能設備。
2、使用優質管材、閥門
劣質管材、閥門會隨著使用時間的延長而生銹,這種銹蝕會隨著生活用水流出,不但影響了水質,還造成了水資源的浪費。如果銹蝕面積過大或者銹蝕程度夠深將會產生滲水、漏水現象,造成水資源的浪費,也影響用戶的使用。新型管材能夠很大程度上解決上述現象。隨著現代工業水平的發展,新型管材塑料管(如 PPR 管、給水 PE 管等)、鋁塑復合管、鋼塑復合管、不銹鋼管等均可廣泛應用于建筑給排水中。同時在高層建筑排水中可以使用螺旋消聲管材減少豎向排水產生的噪聲問題;在室外排水中,可以采用內壁光滑平整、高強度、耐腐蝕、全密封、輕質量、可再生的聚乙烯塑鋼纏繞排水管等新型管材。
3、節水型器具
人為通過節水器具進行節水能夠節約建筑給排水所需能量的 5%左右。比如說用節水型淋浴噴頭代替普通淋浴噴頭能夠節省一半的水量。所以建筑給排水設計中選擇衛生器具和配水器件時除了考慮經濟、美觀外還需考慮節水性能。使用充氣水龍頭能夠節省 15%用水量,這種器具經常使用在廚房或者浴室中。在公共衛生間也應使用節水型器具,如感應式沖洗閥大便器、小便器,不僅能夠達到節約用水的效果,還能保證衛生間的干凈衛生。
四、總結
水資源的緊張形勢等已經成為我國社會經濟全面可持續發展和人民生活水平提高的嚴重制約因素。提高節水和節能的意識,使人們充分認識到水資源和能源的重要性。為此在建筑給排水設計中必須采用合理的節水、節能優化措施,提升用戶生活品質的同時,有效地控制水資源和能源的浪費。
參考文獻
中圖分類號: S276 文獻標識碼: A
1、系統可靠性的基本概念
所謂建筑給排水系統的可靠性是指建筑給排水包含的各個系統在規定的使用條件下,在規定的時間內完成其預定功能的能力??煽啃缘哪康木褪潜M可能設計與制造不發生故障的系統,而這又恰恰是系統工程方法的可靠性技術??煽啃匝芯康哪康氖菍崿F可靠性工程優化。系統的可靠性設計本身就是系統的優化設計過程。除了對一個已經存在的工程系統用可靠度概念進行評估外,對可靠度追求和把握的另一個原因是人們需要結合可靠度和經濟指標來進行系統的優化設計。 2、系統可靠性模型分析
2.1 串聯系統可靠性模型分析
如果系統由兩個或兩個以上組分組成,其中任何一個組分發生故障就使系統失效,這樣的系統的可靠性模型就是串聯模型。假設一個系統有n個組分,每個組分對應的失效率是 、…,對于串聯系統,各組分是相互獨立事件,根據概率論知系統的可靠度應該是各組分可靠度之積。即系統可靠度R為
由于各單元的可靠度均小于 1,故整個系統的可靠度會小于各單元的可靠度,且串聯的單元越多,系統的可靠度就越小。
2.2 并聯系統可靠性模型分析
如果系統的各組分,其中任何一個失效都不影響系統工作,只有全部都失效時系統才失效。這樣的系統,它的可靠性模型是并聯模型,在并聯模型中,由于每個組分都失效時系統才失效,所以系統的不可靠度 F 等于組分不可靠度的乘積,
系統可靠度
并聯系統多半是一種帶后備的情況。如兩臺水泵并聯工作,其中一臺失效,并不影響另一臺的正常工作,不致影響系統運行。并聯系統的可靠度大于各單元的可靠度。需注意的是,并聯系統指的是邏輯圖上的并聯,與安裝圖上的并聯有時并不一致。如串聯的止回閥或閘閥在邏輯圖上則是并聯系統。
2.3 復合系統可靠性模型分析
給水系統各組分的可靠性的相互關系,也可以構成,先串聯后并聯的串并聯模型,或者先并聯后串聯的并串聯模型。當各組分的可靠度相同,全是R時,
串并聯模型系統可靠度為:;二并串聯模型系統的可靠度是:。其中 n 與 N 分別為串聯與并聯的組分數。
3、建筑給排水系統基于可靠性的優化設計分析
在此我們可以從以下這幾個方面著手,探討如何改進建筑給排水系統的可靠性,進行給排水系統的可靠性優化設計。
3.1 管材
在設計過程中,做到既保證系統的供水可靠度,又能控制管材的成本,或者在同樣工程成本的前提下,提高系統的供水可靠性,如何進行管材的選用就成了擺在我們每個工程師面前的一個難題。
3.1.1選用原則
1)技術方面:①管材應有省級政府衛生部門頒發的生產許可證。②管材應有制造標準和設計規程。我國給水管材有不同等級的制造標準及技術規程。一般具有技術手冊或其他形式的認證,提供給設計人員選用依據及設計參數。③管材及管件應規格齊全,可系統配套,亦可與不同材質的管材連接。④管材供貨廠商有相應的技術支持能力,包括對管材各種技術參數的說明及澄清、指導安裝、試水、驗收、售后服務等。
2)經濟方面:①價格性能比。②與建筑物檔次相適應。③業主、設計、施工及監理單位對管材的認識及接受程度。成熟的設計師會根據工程及業主的需要綜合考慮技術及經濟各項因素來決定管材的設計選用。
除了上述兩方面外,在選用管材時,我們還應根據綜合考慮管材安裝的難易程度以及就地取材的因素。
3.2 給水系統
給水系統是旨在提供優良服務的開放的復雜巨系統,人民生活水平的提高,水源的匱乏,也要求給水系統不斷提高其功能作用水平并可以生發出新的功能,如水質保證、實時供水及降低能耗、漏耗等。給水系統的可靠性同樣包含水力(水壓、水量)和水質兩個方面。
隨著高層建筑的快速發展,二次供水系統日益增多,它給生活供水帶來了方便,但同樣帶來了二次污染的潛在威脅,二次供水污染問題早已引起了社會各界的關注。在進行項目設計過程中,設計人員應該具備衛生意識,盡量避免出現水質污染問題,下面列出了常見的幾個導致水質污染的原因:
a)生活水箱與消防水箱混用,使二次供水受到污染;b) 儲水箱容積過大,水箱儲水量超過正常生活用水量,水體停留時間過長,導致余氯耗盡,微生物生長繁殖。設計時要考慮儲水箱的大小,不易使水在水箱中儲存時間過長。c) 沒有考慮生活水池與化糞池等污染場所的相對空間位置,也未作相應的防護措施,一旦出現滲漏,地下污水就會滲入水池污染水質。設計中要注意二次供水設施與周圍環境的相對位置,防止潛在的污染源。d) 高位水箱的出水口設計不合理,高于池底,池中水不能排凈,微生物繁殖,造成水質污染。e) 蓄水池的進水管、溢流管處理不當或防護措施差,進水管無蓋或密閉不嚴,溢流管根本就無防護措施,容易造成別的生物進入水池污染水質。f) 防倒流污染措施未嚴格按照規范執行,水質污染的途徑很多,因倒流而造成污染是最常見的原因。設計中應避免出現漏設或誤設等現象,如將應設置倒流防止器的地方設置成止回閥。g) 二次供水系統缺乏必要的消毒設施。h) 生活飲用水管道與非飲用水管道標識不明或無標識。生活飲用水與非飲用水管道應有明確標識,及應有相應的防護措施。
3.3.消防系統
一般來講,消防系統由消防水源、水泵閥門、管網、報警閥、滅火設備(噴頭或消火栓)、屋頂水箱等部分組成, 這些組成部分構成一個串聯系統,其可靠度為
這里的模型是可靠性的結構模型,并非部件連接的物理模型。只要其中一個部件發生故障,整個消防系統都不能正常工作。要提高整個系統的可靠度,優化消防系統設計,僅就消防供水及消防給水方式兩個方面展開討論。
⑴ 消防供水
能否確保消防給水水源直接影響火災撲救效果,建筑消防供水的可靠性會影響建筑撲救火災的成功率。需要指出的是,這里所指的消防水源,我們可以將其含義引申為接入室內消防管網前的消防供水,將從消防水源以及水泵接合器兩個方面探討。
①消防水源:消防給水水源可取自市政給水管網、天然水源和消防水池消防水源,
必須保證規定火災延續時間內的用水量。如果消防設施出現設備故障或操作不當,整個消防供水設施就處于癱瘓,甚至連屬于市政供水壓力范圍內的樓層都無法得到可靠的消防供水。為提高系統的可靠性,合理利用市政水壓,可以考慮如下做法:在自動噴水滅火系統中,在噴淋泵后、濕式報警閥前將市政給水管道并聯在噴淋泵的出水管上,同樣在消火栓系統中,也將市政給水管道并聯在消火栓泵的出水管道上,這樣,無論是人為因素或設備故障,市政供水都能靠自身壓力進入消防管網,直接撲滅屬于市政供水壓力可達樓層的火災。但進水管道上要安裝止回閥,防止噴淋泵啟動后出水倒流到市政管網中,同時又起到防止污染生活飲用水的作用。
②水泵接合器的設置:按規范要求通常在消防車供水壓力范圍內的每個消防分區都設置水泵接合器。在實際設計中,許多設計人員往往將所有的水泵接合器集合起來,設在一處,這是很不合理的,應分開設置,水泵接合器之間的距離一般不宜小于 15m,以便于消防車在現場展開滅火工作。
此外,在連接水泵接合器時應注意,應將水泵接合器接在室內消防管網與消防環管相連接處的止回閥靠室內消防管網一側。否則容易出現的一個問題是,當發生火災時,消防車從室外消火栓吸水加壓后,打入水泵接合器的消防水在室外消火栓和水泵接合器間循環,經加壓后的消防水不能進入室內消防管網,導致室內消防系統水壓和流量不能滿足要求。
⑵ 消防給水方式
高層建筑的火災撲救以自救為主,高層建筑消防以室內消防為主,室內消防管網要保證消防需要的水量和水壓都時刻處于臨戰狀態。因此室內消防給水系統采用常高壓、穩高壓或臨時高壓給水系統。火災時消火栓系統一般考慮相關層消火栓同時工作,若在分區中界面發生火災時就要求高低區消防水泵同時工作。整個設計的配電負荷應按高低區消防水泵同時工作配置,而高低區消防水泵均按室內消防用水量設計。故當分區中界面發生火災時,實際消防流量比設計流量要大。為保證系統的安全性可靠性,應采取一定的技術措施。
對變電站給水系統進行優化設計時,必須要嚴格遵照給水設計規范中相關技術指標。事實上,給水系統中的主要流量類型包括居民生活運水、工業企業生產用水、消防用水、綠化用水、公共設施用水和未預見水量等,用水來源是市政給水管網或地下水加壓所提供的清潔水資源。為實現綠色智能變電站供水方案,我們可以根據節水性優化設計原則,對生活污水、生產污水進行物理和化學凈化處理,將其用作綠化用水,從根本上降低變電站區情節水資源的綜合使用量。比如本人曾參與某220kV戶外GIS變電站給水系統優化設計工作,其設計用水量主要包括生活用水、綠化用水、未預見用水量等,工業用水、公共設施用水相對較小,此處不作考慮,而消防用水為一次性用水,可不計入設計用水量中,變電站內綠化用水量最大,占總用水量64.39%。為有效減少該變電站區清潔水使用量,經討論決定盡可能降低綠化用水量,除了變電站區內綠化盡可能選擇養護少、耐氣候性的植物,還應釆取合理工藝對生活污水進行處理,經處理后的水用作綠化用水,有效減少清潔水源的使用量。經長時間分析統計可知,站區清潔水使用量已減少到常規用水量的84.3%,在戶內GIS布置變電站,由于站區面積較小、站內綠化面積較小,清潔水使用量還望減少到常規用水量的72%以下。由此可知,對變電站給水系統的優化和實現中水回用對變電站的經濟效益、環境保護來說具有十分重要的意義。
1.2排水系嬈優化設計
變電站排放的廢水主要是含油廢水和生活污水,含油廢水常產生于重大事故中,如主變電站發生火災等,但由于變電站重大事故較少發生,且我國目前許多變電站都會設有事故油地實現油水分離,盡可能減少對環境的污染,因此含油廢水對變電站區環境污染影響較小。目前,變電站排放出的廢水主要是生活廢水,生活污水的排水方向主要有2處,即城市污水管網和變電站外附近自然水體,一般變電站會選擇近期排至站外自然水體、遠期排至城市污水管網的排水方式。變電站在選址時,為盡量少占經濟效益較高的地段,常常會選擇設置城市周邊或偏遠地區,這些地方一般欠缺完善的市政污水管網,因此,變電站內污水一般是與雨水合流排至附近自然水體,在一定程度上污染了周邊環境。立足于節能減排理念,綠色變電站排水工程設計可以摒棄傳統的污水外排形式,對站內生活污水進行合理凈化,使之在變電站內實現有效循環。由于生活污水中含有大量有機物,具有較好可生活性,我們可以對其進行生物降解,以凈化水質。除此以外,為實現綠色智能變電站的排水系統優化設計,設計變電站排水系統時應盡量占用較少空間、提高水處理質量、注重養護管理方便,若選用傳統的傳統鋼筋混凝土構筑物進行污水處理,必然無法滿足處理要求。因此,在設計該變電站排水系統時采用技術成熟的地埋式一體化生活污水處理工藝處理生活污水。該一體化生活污水處理設備能將氧化池、沉淀池、污泥消化池、消毒池集于一身,只需在實際工程中配套設計相應的污水調節池、集水井和控制系統則可實現生活污水在變電站內的有效循環。經地埋式一體化生活污水處理設備處理后的水質能達到生活雜用水水質標準,可用作綠化用水’這樣一來,不僅可以有效減少清潔水使用量,還可以盡量避免生活污水排至變電站外對環境造成污染,真正實現綠色智能變電站的節能減排目的。
1.3管材合理性優化選擇
綠色變電站給排水系統管道管材必須遵循合理性、適宜性原則,我國當前對變電站給排水系統管材的選擇欠缺統一的標準,給排水設計人員在選擇管道管材時隨意性較大,像鑄鐵管、混凝土管等耐腐蝕性差、自重大的管道仍被廣泛應用于設計中。對此,綠色智能變電站給排水系統對管道管材提出更髙要求,不僅要求給排水系統管材要符合安全衛生標準,還必須考慮管道管材是否安裝使用方便、是否環保經濟。近年來,人們的環保意識不斷增強,已研制出環保經濟、安裝方便的環保型管材,如硬聚氯乙烯管材、交聯聚乙烯管材、鋁塑復合管材、無規共聚聚丙烯管材等新型環保型管材,因此,我們在設計綠色智能變電站給排水系統時應根據工程實際狀況合理選擇管道管材,實現變電站的節能降耗、綠色環保,為我國社會經濟提供可靠保障》另一方面,我們要不斷探索綠色智能變電站給排水系統優化設計方案,在給排水系統設計中積極引入先進的科學技術、機械設備和設計理念,探索更多節能降耗、綠色環保、經濟可靠的給排水系統設計方案,促進綠色智能變電站給排水系統設計朝著可持續方向蓬勃發展,保證工程建設項目能順利保質保量地完成,確保我國今后能安全穩定地發展。
1.4合理選擇衛生器具
綠色變電站以節能環保、高效和諧為管理目標,所以給排水系統要體現節水節能,不僅要做到給排水系統的合理規劃,還應合理選擇節水節能器具,如節水型沖洗水箱、太陽能熱水器等,真正實現綠色變電站的節能降耗。
關鍵詞:智能住宅小區 建筑給排水 節能優化 設計
隨著我國經濟水平的不斷提高以及城市化進程的不斷加快,對能源的消耗也越來越多,我國面臨的資源稀缺問題也日益嚴重,提高能源利用效率已經成為經濟可持續發展的迫切需求。建筑能耗在能耗中所占比例較大,我國《中華人民共和國節約能源法》已經明確要求建筑小區設計建設過程中,必須符合能源利用標準,滿足節能設計規范要求。因此,對于智能住宅小區建筑給排水系統設計,必須采取一定措施,降低能源消耗,提高能源利用率。目前節能給排水設計已經成為我國智能住宅小區建筑節能設計的重點內容。
1 充分利用市政管網壓力
城市內部對于建筑物供水的市政管網供水壓力一般在0.2-0.4MPa左右,如果對供水壓力加以合利用,采取分區供水的供水方式,可以有效降低二次供水加壓的能耗。通常情況下,市政管網內部的供水壓力可以滿足五層左右的建筑供水壓力,因此,如果住宅小區樓層少,高度低可以直接采用市政管網直接供水。如果住宅小區較高或者是高層住宅小區,則建議使用無負壓變頻供水設備進行二次加壓設備,這樣既可以有效降低二次加壓的能源消耗,也可以避免低樓層的供水壓力過高造成的水資源以及能源的浪費。
2 利用無負壓變頻供水設備
傳統的水池加壓泵以及高位水箱等二次加壓設備能耗相對較大,而且容易導致二次污染,難以滿足建筑節能設計的要求。隨著科學技術的不斷發展,無負壓變頻供水設備已經成為建筑給排水節能設計的優選供水設備。無負壓變頻供水設備再利用市政供水管網的原有壓力的基礎上,通過壓力調節罐作為供水水泵的進水儲水裝置,并利用真空消除器消除管網存在的負壓力,利用無負壓變頻供水設備可以實現在原市政供水管網上的二次增壓,既節省了修筑水池水箱的資金投入,又可以實現增壓供水,而且可以有效保證水質,節能效果明顯,相關數據統計,節能效果可達50%以上,具有較好的實用性,非常適宜于智能住宅小區的建筑給排水系統應用。
3 對清潔能源的的充分利用
在建筑給排水系統中,充利用清潔能源可以有效地減少傳統能耗,從而實現節能的目的。清潔能能源主要包括風能太陽能以及地熱能,現階段技術相對成熟,應用較為廣泛的主要是太陽能的利用。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的清潔能源,目前對太陽能的利用形式主要集中在太陽能熱水器方面。太陽能熱水器主要是將太陽能轉化為熱能,提升水的溫度,太陽能熱水器主要由集熱器、儲水箱、給水箱以及給水泵等相關附件組成,集熱管是實現能源轉換的主要設備,根據集熱器的不同,可以分為平板型和真空管型兩種形式,平板型大多采用誰在集熱器內加熱后之際進入儲水箱的自然循環的方式,構造簡單成本低廉。真空管型集熱器主要是通過將真空管與非承壓水箱接通,以落水的方式取熱水。熱管型真空管由于管內無水,不僅抗凍耐壓,最溫差適應能力強,而且可以接承壓水箱進行系統的雙循環運行,更適用于不同規模的熱水系統。
4 給水系統不同功能的單獨設置
建筑給排水系統主要包括消防給水系統以及生活給水系統,在智能住宅小區給排水設計中,為了進一步的節約能耗,應將兩者單獨設置。因為,首先消防給水系統與生活給水系統對于供水壓力的要求不同,根據相關規范規定,消防給水系統按照靜水壓力一般情況下在0.8MPa左右,生活給水系統按照靜水壓力一般控制在0.3-0.4MPa左右。如果按照消防給水系統的水壓要求設置供水壓力,則會造成生活給水系統的供水管道超壓因而容易造成供水超量的問題,如果采用加壓法對其降壓節流處理,又會消耗大量的電能。相反,如果按照生活給水系統的壓力要求分區,就會造成水泵機組數目的增加。因此,為了達到節能的目的,應該將兩系統分開設置,單獨設置豎向分區的壓力,避免能源及水資源的大量浪費。
5 減少用水量降低供水能耗
5.1 進一步完善熱水供應循環系統。隨著居民生活水平的不斷提高,智能住宅小區熱水供應循環系統也得到了廣泛的應用,對于建筑給排水系統中熱水循環系統的質量也提出了更高的要求。然而目前,我國小區內部熱水循環供應系統水資源浪費嚴重,在熱水設備啟動后,首先要放掉部分冷水才能獲得具有使用溫度的熱水,造成了水資源的浪費。因此,對熱水供應循環系統加以改造,使用支管循環或者立管循環的熱水供應循環方式,可以有效減少冷水資源的浪費。
5.2 節水型衛生以及配水器具的推廣使用。新型的節水龍頭以及節水型衛生器具的推廣使用,對于減少水資源的浪費具有重要的作用。例如,我國住宅小區使用的馬桶沖水量普遍大于11升,如果使用沖水量小于6升的節水型馬桶,耗水量可以有效減少。由此可見,節水型的衛生以及配水器具節水效果明顯,對于智能住宅小區,建議全部配裝采用節水型器具。
5.3 對供水設施減壓節流。對于智能住宅小區,由于建筑智能化程度較高,因此一般情況下供水系統豎向分區的供水壓力會出現偏大的情況,如果不采取合理的減壓節流措施,就會出現用水設備的實際出水量高于其額定流量,因而造成水資源的浪費,同時也會造成由于壓力過大對供水系統的損壞,因此,應對供水壓力過大的供水系統采取設置減壓孔板以及減壓閥等措施,將供水壓力控制在合理的范圍內,避免造成水資源及能源的浪費。
6 結語
我國是一個能源及水資源匱乏的國家,充分合理利用各項資源是我國國民經濟可持續發展的必然要求。因此,在對智能住宅小區建筑給排水系統進行設計時,應該充分考慮到節能節水的需求。設計者在對建筑物給排水系統設計時,應積極利用各種新技術新材料以及新設備來實現給排水系統的節能環保要求,已達到緩解城市小區能耗過高,用水不足的問題,對于實現只能住宅小區的社會及環境效益也具有重要的意義。
參考文獻