排水工程论文范文

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二、“给排水工程施工”课程学习领域开发

2.1教学内容和课程体系的改革

结合市场实际需要，综合考虑市场需求来调整教学内容。课程教学中，将理论和实践相结合、讲授和设计相结合、讲授和施工相结合，确保教学内容和实际项目建设及行业职业资格考核项目保持一致。合理分配教学内容及课程体系的理论和实践部分课时，理论和实践的课时比例控制在1:1.5左右。通过理论和实践紧密结合，既能体现教学特色，同时又能确保教学效果的提高。

2.2与时俱进，利用现代化教学手段实施教学

随着计算机技术和网络技术的快速发展，多媒体教学及网络教学逐渐进入课程教学中。在“给排水工程施工”课程教学过程中，要善于利用教学资源，以确保教学效果的提升。一般情况下，教学过程中，可以采用三种模式进行教学：静态的板书教学、动态的课件教学和互动网络教学模式。课程教学中，要灵活运用教学方式，有效利用各类教学资源，通过采取板书教学、模拟动画、录像演示；课程文字、施工实物或图片；课程内容、网上数据库、网络虚拟仿真、网络互动等教学模式的合理运用，确保学生能够真正了解课程内容，能够融会贯通，学以致用。

2.3注重教材建设，选择高品质教材

在“给排水工程施工”课程教学中，教材选择是否科学，直接影响教学效果。选用教材时，要坚持“一精多专”基本原则，以一项内容为核心知识点，以相关知识面共同促进核心知识的精通和深化，确保学生能够学到实用、有用、可用的课程内容。选择主要教材后，要注意完善配套资料和辅助教材的选择，尽量多选用有侧重方向、有特色的教材作为配套资料和辅助教材，依据课程实际需要，取长补短，实现教学内容的丰富化。

2.4教学专业设计内容和形式的改革

给水排水工程专业课程设计主要是进行相关内容的设计计算，并绘制多张图纸，可以让一个班级设计1～2个题目。这一做法虽然能够满足课程的教学要求，但由于内容和形式单一，学生容易有抄袭现象，很难保证教学效果。为改变这一现状，可将学生分为若干组，每组布置一个设计题目，题目总的设计方案由小组成员共同讨论确定，每个学生负责完成其中一部分的设计计算和绘图，整个题目由小组成员分工合作完成。这样的课程设计避免了题目单一的弊端，较好地杜绝了学生相互抄袭的现象，教学效果得以有效改善。毕业设计是职业技术教学中最重要的实践性教学环节。毕业设计能提高学生处理问题的综合能力，但目前许多高校给水排水工程专业学生的毕业设计（论文）都存在同学之间雷同、本届与往届雷同、缺乏针对性等问题。要破解这一难题，首先就要解决选题问题。毕业设计（论文）题目要具有时代特征，符合当前社会需求，贴近工程实际，能够培养学生综合运用知识的能力，可以由教师从教学、社会实践或科研中提炼，并考虑到学生的就业方向。分配选题时可以实行网上双向多重选择，体现个性化特点，一人一题，以激发学生的兴趣。其次要建立健全毕业设计（论文）管理制度，充分利用网络毕业设计（论文）阶段任务，学生在规定的时间内提交相关材料，指导教师和校、院两级教务部门也可以随时在网上抽查学生提交的材料，并在网上批阅。最后还要完善考核机制，把过程考核纳入学生的毕业成绩，建立一套完善的、可操作的、合理的考核细则。实践教学环节对培养学生的创新能力有着举足轻重的作用。坚持实践教学与理论教学并重，整体规划实践教学的各个要素，坚持实践教学贯穿整个职业技术教学阶段。实践教学的目标是培养学生严谨的科学态度、发现和分析问题的能力以及基本操作技能，引导、激发其求知欲，培养其综合把握和运用学科知识的能力，以实验及设计训练为主，突出对其创造性思维和科学研究能力的培养。

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a．先按管道种类列。目前常见的是热塑复合管、钢塑复合管、钢筋混凝土圆管、钢筋混凝土雨水方涵。

b．再把不同管材按管径分列。

c．相同管径的管材还要按具体要求分列。如钢筋混凝土管还应按不同管基分开列，塑料管按环钢度不同分开列，方涵按现浇或预制分开列。d．埋深不同时也要分开列，跟定额相应分为2m，4m，6m，8m等。

2)雨、污水支管也按上述方主管道法列出来。需要注意的是支管一定要平面和纵断核对着列，以免落下。

3)检查井的工程量:

a．先按说明中明确的图集和不同管径确定各段检查井的规格;

b．再根据有无支管确定是直通、三通还是四通，有拐弯处采用扇形井的一般图纸会标明。

4)雨水连接管及雨水口:

a．常见的是D300mm或D400mm的钢筋混凝土承插管，180°混凝土满包管基或120°基础;

b．雨水口形式采用平篦或立篦，规格有单篦、双篦、多篦(数工程量时要注意，路口处为平篦);

c．按井深分开列(不硬性要求);

d．设暗井的按上面要求和明井分开列。

5)沟槽土方及垫层工程量计算。

2沟槽土方及垫层工程量的计算

2．1土壤分类

市政工程中，根据土石方工程施工的难易程度，将土石方划分了等级，分为:一、二类土壤，三类土壤，四类土壤，松石，次坚石，普坚石等六个等级(详细划分见定额)。根据土壤类别选取相应的放坡系数计算沟槽土方量。

2．2沟槽土方的开挖

沟槽土方工程按施工方法可分为人工土方和机械土方。一般沟槽土方开挖都采用机械开挖。人工开挖适用于量小或不宜机械施工的工程。如:雨水连接管沟的开挖、探坑开挖等。

1)沟槽土方开挖公式:V=(a+mh)×h×L×1．025。其中，a为沟槽底宽;m为放坡系数;h为挖深;L为槽长;1．025为检查井、进水井所需增加的开挖量(见定额说明)。

2)沟槽挖深。挖方段的挖填方量应按设计路基标高计算，因路基标高以上的土方在道路工程的土方表中已计算。如原地面标高低于设计土路基标高(填方段)，根据施工规范按反挖法考虑，即挖填方按设计管顶标高加50cm计算。

3)土石方工程放坡与支撑的计算。土方开挖时，为了防止塌方，保证施工顺利进行，其土体边壁应采取稳定措施。常用方法是放坡和支护。

a．放坡。条件允许时，可以优先采用放坡。放坡系数以放坡宽度B与挖土深度H之比表示，即K=B/H。坡度通常用1∶K表示，显然，1∶K=H∶B。

b．支撑。在需要放坡的工程中，由于边壁周围受道路或建筑物等限制而不能放坡时，为防止垂直开挖的土体边壁坍塌，应采用支护结构对侧壁进行支撑。支护结构的形式分为支挡土板和支护桩。

4)工作面和开挖断面尺寸。

a．工作面。工作面是指工人施工操作或模板所需增加的开挖断面，与基础材料和施工工序有关。

b．开挖断面尺寸的确定。开挖断面是计算土方工程量的一个基本参数，它的宽度由基础(垫层)底设计宽

度、开挖方式、基础材料及做法所决定。开挖断面通常有以下几种情况。放坡、留工作面。设坡度为1∶K，工作面每边宽c，基础垫层宽a，深度为h，则开挖断面宽B(放线宽)为:B=a+2c+2Kh。双面支挡土板、留工作面。每一侧支挡土板的宽按100mm计算。工作面宽c，基础垫层宽a，则开挖断面宽B为:B=a+2c+200。如果单面支挡土板，则B=a+2c+100。不放坡、不支撑、留工作面。当基础垫层混凝土原槽浇筑时，可以利用垫层顶面宽作为工作面，因此开挖断面宽即等于垫层宽。当基础垫层支模板浇筑时，必须留工作面，则开挖断面宽B=a+2c。

5)填方。沟槽及基坑填方按沟槽或基坑挖方工程量减埋入构筑物的体积计算。钢筋混凝土管的扣除量参照定额第一册《通用项目》第一章《土石方工程》说明计算。其余的根据图纸计算。

6)土方工程量计算需要说明的地方。路基土方与排水土方不允许重复计算。排水工程的挖方与填方应考虑与道路工程进行平衡。

2．3土石方工程量计算规则

此部分详见定额规定。注:槽坑内作业指机械位于槽、坑的开挖线之内，顺槽、坑行进方向开挖。槽坑边作业指机械与槽、坑行进方向垂直，成90°左右进行开挖。

2．4土方工程定额的应用及注意事项

1)机械挖土方中若需人工辅助开挖，则机挖按总量的95%计，人工按总量的5%套相应定额子目乘以系数1．5。

2)干、湿土、淤泥的划分:含水率不小于25%或为常水位以下为湿土;堆积不能成型或具有流变性质的为淤泥或流沙。

3)采用降水措施的土方按干土计算。运湿土，可按相应的运土定额乘以系数1．18执行;汽车运淤泥、流沙按运土定额乘系数1．5。

3管道工程

1)排水管材。

a．钢筋混凝土排水管。钢筋混凝土管是目前使用最广泛的一种管材。按强度一般分为Ⅰ级～Ⅲ级管。施工中根据埋深和工艺确定。接口通常有承插式、企口式和平口式。

b．塑料管。即热塑管(胶圈接口)和钢塑管(热熔接口)。

c．金属管(不常用)。

d．陶土管(不常用)。

2)排水管道垫层及基础。排水管道的基础分为垫层、基础和管座三部分。排水管道的基础通常有砂土基础和混凝土带形基础。

a．砂土垫层及基础。常用的有素土、灰土和砂砾、中粗砂、碎石垫层及基础。

b．混凝土基础。钢筋混凝土排水管道基础为混凝土基础。混凝土的强度等级一般为C15，C20。分为平基础和管座。通常管座中心角分为90°，120°，180°和360°(满包)四种。常在槽底先铺一层10cm～15cm碎石垫层，然后才在上面浇筑混凝土基础。

3)排水管道接口。一般分为柔性、刚性、半柔半刚性三种形式。

4)大型排水管渠。一般指钢筋混凝土雨水方涵。

5)排水管道的闭水试验。

6)排水管道工程量计算说明。

a．排水管管径均指内径;

b．各种角度的混凝土基础、混凝土管铺设按图示长度扣除检查井长度后计算工程量。每座检查井扣除长度详见定额;但管道闭水试验，不扣各种井所占长度，以实际闭水长度计算;

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随着社会的进步和人类对工作环境、生活质量，特别是对美的追求的不断提高，人们已不再满足于原有的一套设计习惯。并且随着我国市场经济的确立，为了在竞争激烈的市场中求得生存和发展，更要求对以前不受建筑设计重视的给排水工程的设计来一个较大的改革，以适应日趋变化的业主市场。

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现代市政给排水工程市场竞争力大，很多施工单位为了赶抢进度忽视质量管理。在一定时期内还出现抢干和蛮干的行为。给排水管线各段负责人主体不明确，质量执行标注不规范、不严格都能人为降低工程质量。甚至有些施工人员不熟悉图纸和相关技术资料，导致施工质量得不到保证。

1．2施工质量管理不到位

施工单位是市政给排水工程施工管理和控制的主体，施工单位对工程质量管理问题手段和措施尤其重要。有些小型施工企业在城市建设日益成熟的推动下逐渐发展成为总承包企业，但是资历、规模都达不到市政工程需求，相应的资金储备和技术水平不能承担工程建设任务。并且这种施工企业在工程质量管理中和现场控制中存在很大缺陷，承包大型市政工程会加大制造“豆腐渣”工程的几率;给排水工程质量问题有管道漏水、积水、管道位置偏移、路面沉陷等问题。施工单位一定要有完善的工程质量管理制度和严格的管理措施，才能保证工程质量。但是施工企业容易搞内部项目承包制，让有些不具备相应资质的施工单位挂靠施工，削弱了企业对项目部的管理，在工程细节上无法准确把握;还有些“分包代管”，施工单位为了自身经济利益，压缩施工工期，加大了工程施工管理和控制难度，影响了施工质量。

1．3施工技术不过关

我国城市进程速度快，市政给排水市场繁荣，需求量较大。但是施工企业的资历和经验跟不上给排水工程发展的脚步，很多新兴总包企业在施工技术上还存在很多问题，缺乏过硬的技术本领和总包实践经验，施工中经常出现测量差错、施工走样、管道渗漏水、闭水试验不合格、基础不均匀沉降、井变形和下沉的问题。

1．4监理公司的工程监理不到位、不严格

监理在工程项目中的地位和作用都十分重要。建设单位会委托监理公司对给排水工程进行此案长施工质量进行监督，但是有些政府性质较强的市政给排水工程因为拒绝监理管理。监理人员技术水平低下、道德素质低也是监理不到位的重要因素建设单位一般会委托监理公司对市政给排水工程的现场施工质量进行监督，但是有的施工单位会利用市政给排水工程是政府部门组织的一项基础设施建设项目的特殊性而不配合监理工作人员对工程质量的监督工作，或者监理公司的监理人员技术水平低下、道德素质低下也会导致工程质量的监理工作不严格，从而影响工程质量。

2加强市政给排水工程施工管理的措施

2．1建立合理的质量责任制度

市政给排水工程涉及到很多承包单位。每个单位有其自己的质量管理模式，质量管理水平不一。在施工过程中常常要协调承包商之间的管理措施和管理方法，浪费大量的人力、物力，也给工程质量带来隐患。所以市政给排水工程要建立系统、责任分明的管理制度，结合业主、建设单位、施工单位质量管理部门三方意见，制定质量管理计划，管理施工质量，将工程责任分解落实到具体人身上，一旦出现问题，追究责任人的责任。

2．2加强施工队伍的质量意识

要增强给排水施工队伍的质量意识，提高责任感和使用感。施工队伍要学习和运用工程质量先进经验，不断提高自我技术能力和专业素质。

2．3提高给排水工程的管理措施

市政给排水工程把握好质量管理，首先要对工程质量进行预控。在给排水工程施工前，进行缜密规划，认真筹备。首先对设计方案进行严格审查，设计方案是否和现场实际施工条件相符合，是否在施工过程中和其他市政设置之间发生冲突等。一旦发现设计方案上出现问题就要及时和设计方进行沟通，纠正错误，查漏补缺。施工中所用的各种材料质量、性质、规格是否满足设计要求和施工要求。其次要对施工图纸进行会审。把握好工程设计图纸关，减少图纸的差错，将图纸中的质量隐患消灭在施工前。施工前进行的图纸会审首先由设计、土建部门、安装监理工程师对有关图纸进行内部审阅，再交送工程部和有关单位进行审阅。施工单位在收到施工图纸后，组织相关技术人员进行详细审阅，提出书面意见。给排水施工管理控制要做好事前控制。施工单位管理人员和给排水技术负责人、施工组长都要参加管理交底。监理交底要以书面形式提出严格的给水排水安装质量要求，以管理工程师通报形下发至各个施工队伍中，在施工初向安装单位提出一份给排水安装质量基本要求实例。

2．4提高施工队伍技术水平

市政给排水工程是一项综合性工程，一般专业性人员无法满足现在的施工要求，再加上项目多、难度大、任务繁重，在施工过程中很容易出现质量问题。

2．5强化监理职能

工程监理要根据工程进度和质量进行客观监控，采用法律手段控制工程进度、质量、工程造价、合同管理等，协调生产过程中各有关单位之间的关系。监理工作综合了多门学科内容，对监理人员的专业性水平和经验能力要求比较高，所以要强化监理职能还需要加大对监理复合型人才的培养，使其一人多能，胜任本职工作。

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随着经济发展，小型设计单位增多；大型设计院随着市场经济体制改革，成立分院所室承包；没有资质的小型设计队伍挂靠有资质的设计院进行招标投标，对外承接任务等现象，使得设计队伍素质降低，缺少质量控制，设计能力薄弱，造成设计图纸质量差，增加设计联系单，加大工程投资风险。比如，城镇化给排水工程设计图纸管位标高不对；排水坡度与道路坡度相反；管径设计大大超过实际流量要求；出水口与提升泵站位置设计不合理等造成管道埋深，施工返工，加大了工程造价。

1.2设计缺少前期资料收集

收集现场第一手资料：一般设计人员必须前往现场进行详细踏勘，了解地质和地下管线情况，收集地质资料与综合管线资料。但有些设计人员往往爱闭门造车，或只在现场走马观花，设计时套用类似工程图纸完成设计任务，这样的设计方案往往经不起实践的检验，从而造成设计变更频繁，导致工程造价大幅上涨。比如，城镇化给排水设计确定重要的出水口是根据管网系统的布置及当地受纳水体的条件确定的，如果随意设计将造成不良后果；现状老管线保护和处理，以及电力，电信，燃气等管线综合处理，都需要收集前期设计资料，如果缺少前期这些资料，施工时就会出现各种各样问题，造成工程损失，工程造价难以控制。收集城镇建设规划资料：给排水工程设计必须在给排水工程规划图基础上设计，而有些城镇建设，往往出现道路要求尽快建设，给排水工程规划编制没有编制或在修编中，造成资料不齐全与道路工程同时设计施工现象，从而使道路建成后，出现重复开挖改建浪费现象。

1.3设计没有重视技术与经济相结合

以往传统的设计方法往往轻视决策，重视实施，忽视经济，注重技术，这使得设计人员设计时会关注设计的先进性与安全性，而忽视设计的经济性，并且项目审核人员也仅是严把质量关，重视技术方案，并不会过多考虑经济因素，没有对相同方案的经济性做比较，使得浪费了很多城镇工程的投资。同时，因为概算人员不参与项目技术方案的讨论，也不知道工程进展里的各项关系，所以，使得很难控制工程成本。工程资料不全，也缺乏地质勘探方面的资料，所以设计出的方案在施工时要经常返工，一些设计单位为使建设单位满意，将设计周期缩短，导致边设计边施工，这都使得预算工作变得形同虚设，发挥不了它对成本的控制管理作用。

2有效控制工程造价的方法与措施

2.1推行设计招标，严控资格预审

招投标制度在我国推行已有很长时间，并且受到人们的广泛使用，在我国市场经济体制下，它是一种重要的竞争与采购方法。以往传统的工程建设中，很多设计员都缺少竞争意识和经济意识，他们的设计思想都十分保守，并不认为降低工程成本是自己的本质工作。而建设单位在评标定标过程中有时会仅参考设计单位设计费用，经常选择设计报价最低的设计单位，这种做法是错误的，因为设计费用仅占工程总费用的一小部分，即便设计费提高也不能给工程总造价带来重要影响。评标时应该注重设计产品质量，设计的产品会对工程成本造成重大影响，设计产品好坏对工程成本影响能够高达百分之三十。所以，建设单位在城镇化工程定标过程中，应该把设计构思的新颖性、成本核算的合理性、设计方案技术、投标方的组织方案、方案的进度计划作为主要考虑因素。通过招投标的竞争，择优选择设计单位，确定最优设计方案，全面降低工程造价，进而使工程造价得到合理有效的控制。我国招投标活动有特定的机构进行管理，有严格的程序，有完善的法律、法规，资格预审是招标开始之前或开始初期，由招标人对申请参加投标的潜在投标人进行资质条件、业绩、信誉、技术、资金等多方面进行资格审查，严格审查，排除那些不合格的投标人，推行设计招标，严格资格预审，用法定程序从中选择条件优越者来完成工程设计任务，这有利于节约投资，提高投资效益。通过效果评定、技术比较及经济分析，当技术相当方案中力争选择经济合理的，不仅要保证技术先进，也要注意成本节省，用最少成本创最更大的经济效益。

2.2注重提升设计人员综合素质

城镇化工程设计的好坏与负责设计的工作人员有很大关系，只有设计人员具有较高技术水平和丰富的工程方面经济知识，才能设计出好质量、低成本的城镇化排水工程。要控制好城镇化工程成本，首先负责工程设计的设计单位及员工都要树立成本意识，形成经济核算的理念，一定要克服以往的保守设计方法，注重技术轻视经济的设计倾向，要将设计和概算、经济和技术充分结合到一起。工程项目的管理人员要和设计人员相互配好好，主动了解设计进度及设计方案，确保能够有效控制好工程成本。工程设计人员必须非常熟悉本专业的费用定额和预算定额，掌握工程材料的市场价格、估算价格，做好城镇工程成本控制工作。在项目设计开始前，设计人员必须彻底读懂项目建议书、项目任务书及项目的可行性分析报告，了解工程的实际地址情况和水文情况，掌握新型建筑材料和新型管材及其性能。前期的考察工作也会给工程节省很多成本，例如：设计人员实地考察到某排水工程的沟槽地是沙层，那么就可以将工程的部分灰土基础工程省去，节省灰土费用的支出。所以，设计单位不仅要注重设计人员的专业技术能力，也要注重他们综合素质的提高，可以从日常工作中开始，使他们形成节能、节约意识，提升他们的综合素质，进而设计出成本低、质量好的项目工程。

2.3加强限额设计，优化方案

城镇化排水工程建设应严格按照已批准的可行性研究报告或项目实施所确定的建设规模、建设内容和投资总额组织进行限额设计。为实现造价控制目标，要求设计单位在设计过程中始终推行限额设计，对项目投资目标进行合理分配，在初步设计完成时，复核及调整初步设计概算低于投资额；技术设计完成时，控制其修正概算不超过初步设计概算；施工图设计完成时，控制其施工图概算不超过修正概算，使限额设计贯穿设计的各个阶段。采用限额设计是工程建设领域控制投资支出，有效使用建设投资的有利手段，但限额设计并不是一味地节约投资，而是在尊重科学，实事求是，精心设计，优化方案，保证产品质量和达到生产能力的前提下，控制投资支出，有效使用建设资金，在设计过程中，掌握“功能提高，造价降低；功能不变，造价降低；辅助功能在允许幅度内降低，造价大幅度降低；适当提高造价，功能大大提高”的价值，工程理论原则优化设计，才能使设计产品在限额设计过程中，推出最佳设计方案。

2.4控制设计变更

要加强设计变更的控制，首先，项目设计之前要进行有必要的调研，将给排水工程的使用要求完整准确的表达给设计单位或人员；其次，给予设计单位充足的图纸设计时间，使图纸规范且满足施工要求；再次，审图阶段要仔细，在开工前各个阶段的施工单位要审好图，突出异议，减少纰漏；最后是在施工过程中加强监管减少错误。只有这样才能减少设计变更，控制成本。

2.5积极推行设计监理制度

政府可以从法律角度对城镇化排水工程进行规定，制定关于工程项目的专门规定，规定业主必须利用设计监理来全程监督工程项目，这种全程包括工程项目从确立开始一直到设计结束。充分发挥设计监理的监督作用，有关条文也要明确规定设计监理的具体工作，例如：他们要避免设计时会出现的失误及缺陷，提升设计的质量和有效的控制造价。现阶段，我国的工程监理工作还仅仅在施工过程中有具体实施，设计阶段对工程成本影响最大，反而没有对设计阶段进行监督，所以，政府部门一定要高度重视设计阶段的监督作用，规定中要明确规定设计监理工作一定在设计初期就开始，防止错误的设计工作给工程项目带来巨大影响。

2.6推行设计与施工一体化承包

工程项目属于系统性工程，其中设计阶段和施工阶段是总工程周期里的最重要阶段。设计阶段要研究怎样具体详细的描述工程，施工阶段要按照设计的施工图纸建造要描述的产品。在长时间的计划经济体制下，我国建设业将施工与设计按照两个独立的个体分离开来，分别有设计工程承包和施工工程承包，它们处在并列平行模式上，设计与施工的严重脱节，会使得采购与施工经常出现返工，进而提高了工程返工成本；它们不在相同主题下也就难以对它们有效控制，所以建设单位要协调好两个阶段要产生一笔费用，并且使设计阶段主导作用的发挥。如果运用设计、建造为一体的承包模式，设计工作与施工工作都有同一个总承包公司负责，公司内部的设计部门与施工部门就会成为一个联合体，共同负责工程的质量、工期及造价，要建设好工程项目，两个部门必须及时沟通协调，共同参与设计环节及施工环节，具体是在设计阶段可以由设计部门提供主要设计方案，起到主导作用，施工部门提供施工工艺设计方案，起到辅助设计的作用；在施工阶段由施工部门主要负责施工，设计部门可以提供意见，大家在相同主题下共同管理建设工程，这也有助于设计单位在整个过程上充分考虑及处理所有问题，也有助于满足材料采购和设备的具体安装要求。同时，这也使得设计单位积极的不断优化设计方案，更好的配合材料采购、设备采购及工程施工。总之，推行设计和建造为一体的承包方式可以调动承包商的主动性，进而保证工程质量与工程的同时，有效控制工程总造价。

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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。

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2提高给排水工程的施工管理水平的几点措施

2.1落实施工质量管理的责任

建立施工质量管理制度应严格，对于提高工程质量管理水平具有重要作用。建立质量管理责任制需要施工时，无论工程规模，政府及有关管理部门都要安排人员负责具体管理工作，对工程质量承担相应领导责任，并将责任对具体的人进行分解落实。若工程发生质量问题，可对责任人的责任进行追究。

2.2加强给排水工程施工管理

1）施工前准备。给排水工程施工前应进行编制施工计划、划分施工任务、会审施工图纸、编制质量计划及组织施工设计等准备工作，严格按照国家及行业标准实施，不可忽视或随意应付，保证工程准备与有关行业条文规定相符。

2）施工阶段质量管理。一是检验材料。根据施工有关设计规范，对材料强度、尺寸及密封性进行试验，不可采用质量低劣的施工材料。然后按照设计要求对各类施工材料的型号、材质、规格进行仔细核对，同时检查施工材料外观。二是施工现场管理。总承包企业要在以下几方面加强现场管理，由总承包企业对各施工企业对处于相邻施工区域的同类管线碰头事宜进行组织协调，对施工日期、人员、地点、质量检验等适宜具体落实避免发生各类施工事故；总承包企业统一协调指导各施工企业的施工进度，在相同时间段内各施工企业应在所承担区域内完成相应施工任务。确有需要时由总承包企业协调各施工企业，对部分施工任务进行调整，使施工按照进度计划准时完成；总承包企业对各施工企业用电用水量进行统一调度，在雨季施工时统一采取防洪排涝措施，确保施工道路通畅。

3）施工安全管理。在施工安全管理中要加强以下几方面工作：一是在施工期间，应到施工现场检查指导各施工企业施工情况，避免违章作业，切实消除各项安全事故隐患，并积极组织开展文明施工评比活动；二是对各施工企业安全管理工作的正常开展做好监督检查，确保全部落实施工安全教育及安全措施；三是各施工企业需断路开挖管沟时，应提前向总承包企业进行上报，总承包企业按照施工道路情况，在相同时间、道路上进行统一安排，几个施工企业在多个地方开挖管沟施工时，施工应限期完成并及时恢复道路交通。道路开挖施工时，应在管沟两侧设置警戒红灯与标志，确保交通安全；四是安装施工凉水塔时应重视防火工作，对施工顺序进行合理安排，并采取防火措施。应用电动工具时，仔细检查导线绝缘性与工具安全性，避免因电火花引发火灾。防腐处理混凝土框架柱子、水池，同时做好凉水塔玻璃钢、机械设备、PVC部件、仪表电器等部件的安装；五是总承包企业对临时施工用水管网的埋设应进行统一规划，将其埋设于冰冻线以下，在每100m施工用水主管网上应设置1个消火栓。

4）加强施工监理。一是采取跟踪监理，对施工过程加强控制。施工质量与每道工序、每项施工任务都有关系，不只是检验评定完成的，所以需要管理人员严格控制每道工序。监理人员在施工中做好跟踪监控，对承包商在施工前进行技术交底工作做好督促，使参与者对施工质量要求进行明确，自觉提高施工质量意识。二是对分部分项工程施工质量应进行严格评定。保证每个分项工程质量都符合设计要求；若存在某分项工程没有达到设计控制标准，就不能继续下道工序施工，以工序质量确保整个工程质量和安全。

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2 城市管道排水工程施工的主要技术措施

2.1 管道漏水、积水的技术控制

对于因测量与实际施工造成管道的漏水与积水情况，施工人员可从以下几方面进行技术控制：

①在施工前必须结合施工的相关测量章程积极做好交接桩的复测和维护工作；

②在施工放样时，在依据施工地的水文地质情况基础之上依照相关埋置深度与设计的要求、规定进行合理放样，而后复测检验其效果；

③严格按照样桩施工，积极做好沟槽与平基的轴线、纵坡的测量验收工作；

④施工过程中，如遇到必须避让的建筑物时，需在适当位置加设连接井，并以直线联通，使得连接井的转角至少在 135°以上。同时，因管道基础条件太差而使之出现不均匀的沉陷，进而出现局部的积水现象，则可采取以下技术控制方法：

①严格遵照设计规范进行施工，保证管道基础上稳定性与强度，若地基的地质水文条件不好，则可通过换良来提升其基槽底部受应力；

②若槽底的土壤长期在水下浸泡，则可在开挖其松软土层之后，用诸如杂砂石或是碎石等一些稳定性较好的材料在该处进行回填密实；

③若在地下水位之下进行土方开挖，则需积极做好抗槽底部的排水降水工作，以确保干槽开挖，或是在草坑底部预留大约 20cm 的厚土层，待工序完成后再清除。

2.2 井盖下沉、错位的技术控制

①在具体施工操作中，需积极做好相应工程施工中的垫层与基层工作，并将破管当做流槽来合理使用；

②为最大限度避免管道出现错位或是变形等类似情况，可在井室的中心位置确保其施工操作的质量，严格控制那些不合规范的施工操作，以减少井盖变形的情况出现；

③需确保井盖安装到位，并在安装中确保其座浆的饱满，同时，在相关施工操作中，不可混淆面底与轻重型号的使用方法，每一步操作、安放位置都必须按照设计进行，以从整体上保证井盖施工的效率与质量。

2.3 雨水管的安置技术控制

施工中，检查完雨水管质量之后，就可配合憾掘机进行雨水管的准确安置。一般来说，城市雨水管的规格为长约 2m，内径为 1.5m。在下放过程中，需注意利用钢丝沿着管壁捆扎，以免因排水管太重而致使钢丝将排水管勒坏。同时，若在基坑内进行雨水管安置，一般空间都比较狭小，故需注意施工安全，在埋管的过程中，务必从低处向高处进行掩埋，并迎着流水方向进行填土，以确保整个雨水管掩埋的结实度，避免管道漏水现象出现[2]。

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施工单位在接到施工任务后,第一步需要按照施工区域的实际情况以及施工要求来设计图纸。设计图纸必须先做好调查研究,摸清地层和地下水的情况,并根据排水需要,选定排水结构的类型、位置、埋深、构造与尺寸等,为了保证施工质量,施工方对这些数据的准确性要求非常严格。

2.熟悉图纸

无论对任何工程进行施工,熟悉图纸都是至关重要的第一步。对于市政排水管道工程来说,施工人员只有熟悉了图纸,结合图纸掌握了排水管线的长度、坡度、走向、管材直径、井位数以及与施工区域有关的地形、地貌、地物等情况,才能在施工过程中有条不紊地应对一切突发事件。

3.对管材的质量进行检验

在施工准备阶段,施工人员必须对管材的质量进行详细的检验。如果管材的质量差,那么它的抗渗、抗压能力就差,容易产生漏水甚至挤压变形,导致严重的后果。要想杜绝这种情况的出现,就必须要求施工所用管材都要有质量部门提供的合格证和力学试验报告等资料,管材表面平整,无松散露骨和蜂窝麻面形象,并在安装前再次逐节检查,对己发现或有质量疑问的管材应立即停止使用或经济有效处理后方可使用。

4.测量放线

在测量的时候出现差错会导致管道位置产生偏移,立面上产生积甚至倒坡现象,因此在施工前要认真按照施工测量规范和规程进行交换桩复测与保护,不得擅自变更管道走向。遇到建筑物须避让时,建设方需出具设计变更。测量的时候还要采取各种措施来保护测量人员的人身安全。

二、施工阶段

1.沟槽开挖与支护

在开挖前逐一探明地下既有管道、电缆和其他构筑物的位置,将调查结果和处理方案送交业主和相关管理单位确认,以便采取相应的保护、迁移等措施,保证开挖工作持续进行。

在沟槽开挖接近尾声时,应迅速做好管道基础准备,迅速摊铺碎石和浇筑混凝土基础,不使沟底土基暴露时间过长,造成不必要的损害。

砂砾垫层按规定的沟槽(垫层)宽度铺设、摊平、压实。铺设结束后,在铺好的砂砾垫层上浇筑混凝土基础。混凝土的级配由有资质的试验室试验人员按设计规定的强度进行配合比设计,混凝土基础浇筑采用钢模板立模,管道基础第一次浇筑成水平形状,待安管后再浇管座。混凝土用插入式振动器振实后,再用平板式振动器振平及抹平,基础浇筑完毕后2h内不得浸水,并进行养护。

2.管道安装

(1)管材的选用和检查

管材及主要配件由选定的合格制造商提供。管材进场后,由施工方材料工程师对产品的质量进行验证。当外观检查不能确保管材的质量时,进行内、外压试验。进场的管子必须是经过专业实验室批量检验合格并取得检验合格报告的产品。

(2)下管

垫层平基验收合格后,达到一定的强度即可安管。在施工时,排管前做好清除基础表面污泥、杂物和积水,复核好高程样板的中心位置与标高。排管自下游排向上游。

下管采用人工和8t以上汽车吊相配合。吊车沿沟槽开行至距沟边缘2m处,以避免沟壁坍塌,影响沟槽边坡的稳定。铺管时,将管节平稳吊下,用手拉葫芦吊将管子平移到排管的接口处,用人工安排放置,调整管节的标高和轴线,使管子平顺相接。下管时用专用吊钩或柔性吊索,严禁用钢丝绳穿人管内起吊。同时有专人指挥,绑(套)管子应找好重心,平吊轻放,避免扰动基底管道相互碰撞。

在施工现场狭窄不便机械下管的地段,采用人工压绳下管。有架空线路时,保持一定的安全距离管节下人沟槽时,避免与槽壁支撑及槽下的管道相互碰撞,严格控制水平与方向。管道的安装一定要符合质量要求:管道必须垫稳,管底坡度不得倒坡,缝宽应均匀,管道内不得有泥土、砖石、砂浆、木块等杂物,管座混凝土应捣实,与管壁紧密结合,管座回填粗砂应密实。管道铺设验收合格后,即可进行混凝土管座及接口施工。

(3)安管方法

①平基混凝土应在验槽合格后及时浇筑,终凝前不得泡水,并应进行养护。

②平基混凝土的高程应严格控制,不得高于设计高程,低于设计高程不应超过10mm。

③平基混凝土强度达到5MPa以上时,方可直接下管。

④安管的对口间隙为10mm。

⑤浇筑管座混凝土前平基应凿毛冲净。

⑥平基与管子相接触的三角部分,应用同等强度等级混凝土中的软灰填捣密实。

⑦浇筑管座混凝土时,应两侧同时进行,以防将管子挤偏。

(4)接口方法

①操作程序

基础和管口凿毛洗净,浇筑管座混凝土,将加工好的钢丝网插入管座的对口砂浆中,勾捻管内下部管缝,上部内缝支托架叶抹第一层水泥砂浆,按钢丝网片,抹第二层水泥砂浆,勾捻管内上部管缝养护。

②操作要点

抹带尺寸为:带宽200mm,带厚25mm,钢丝网宽度180mm。抹带前先刷一道水泥浆,然后安装好弧形边模。

第一层砂浆厚约15mm,抹完后稍凉有浆皮儿出现时,将管座内的钢丝兜起,紧贴底层砂浆,上部搭接处用钢丝扎牢,钢丝网头应塞入网内使网表面平整。

第一层水泥砂浆初凝后再抹第二层水泥砂浆,初凝后赶快压实。抹带完成后,应立即用平软材料覆盖,3~4h后洒水养护。三、竣工验收阶段

1.闭水试验

(1)闭水试验前的检查工作

检查管道及井外观质量合格;管道未回填且沟槽内无积水;除预留进出水管外,全部预留孔洞均封堵且不渗水;管道两端堵板承载力经核算并大于水压力的合力。

(2)闭水试验的方法

排水管道作闭水试验,宜从上游往下游分段进行,上游段试验完毕,可往下游段倒水,以节约水。试验管段应按井距分隔,带井试验,每3个井段由施工工程师任指定一段进行。试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计。试验段上游设计水头超过管顶内壁时,试验水头以试验段上游设计水头加2m计。当计算出的试验水头小于10m,但已超过上游检查井井口时,试验水头以上游检查井井口高度为准。

(3)闭水试验标准的判断

满水浸泡时间不小于24h,当试验水头达到规定水头时开始计时,观测管道渗水量,直至观测结束时,应不断地向试验管段内补水,保持试验水头恒定。渗水量的观测时间不得小于30min;实测渗水量应小于表1排水管道闭水试验允许渗水量。

2.回填沟槽与恢复路面

沟槽的回填,应从管道两侧平衡进行,沟内不得有积水,不得使用腐土、垃圾土和淤泥等,回填土中不得含有碎砖、石块、混凝土碎块及大于lOmm的硬土块。回填之后要迅速、仔细地复原所有施工地面,测录其密实度,以保证压实率达到95%以上原道路结构情况,使之恢复施工前的状态。为此要求在恢复路面时必须认真地对照设计要求,进行道路恢复。

四、结束语

总之,保证市政给排水工程的施工质量对城市的正常运转、城市功能的充分发挥、道路的恢复情况、汛期的安全等都有着至关重要的作用,只有加强每一个环节的质量控制与管理,才能防止各种质量通病的发生,提升市政排水管道工程的施工质量。

【摘要】本文笔者结合多年的实际工作经验,从准备阶段、施工阶段、竣工验收阶段三个阶段讨论了市政给排水工程的施工技术以及相关的质量控制要点和措施,仅供相关工作人员参考。

【关键词】质量控制竣工验收闭水试验

参考文献:

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1建筑给排水工程设计概述

在建筑给排水工程构建过程中，需要以相关工程建设标准作为依据及参考，并保证实际施工按照标准进行，以实现工程质量品控。从建筑给排水工程设计标准来看，目前我国具有相关标准超过200种以上，分为四级两类。四级是指国家标准、行业标准、企业标准及地方标准，两类是指推荐性标准与强制性标准［1］。除此之外，还有工程建设标准协会标准、设计参考手册等。在实际设计工作开展过程中，由于设计标准繁多，易出现紊乱，使得相关设计人员难以把握。另外，在建筑给排水标准体系中内容重复现象较为严重，还存在内容交叉或矛盾的情况，给实际设计工作造成了较大的影响。为进一步完善建筑给排水工程设计，必须要对相关设计标准进行整合优化，以为设计工作提供良性基础。由于建筑给排水工程是典型的系统性工程，所以在实际设计过程中要遵循一定的原则，如此才能保证设计质量，具体如下［2］:(1)整体性原则。系统性原则是建筑给排水工程设计的核心原则，要求在设计过程中做到“先看整体，再看局部”，将微观问题上升至宏观角度，并将部分与局部置于整体与全局之间进行考察，以保证局部设计与整体目标相符;(2)目标性原则。给排水工程设计强调了目标的重要性，设计必须跟随目标进行，才能构建出具有预期效果的系统，并保证系统良性运转;(3)适应性原则。给排水工程需要基于外界环境才能发挥作用，所以在设计期间，应保证工程系统能够适应环境。即便外界环境发生变化时，给排水系统也能够根据环境变化，进行自我调控，以适应这种变化;(4)优化性原则。工程设计无法一蹴而就，需要根据实际情况不断优化，才能得到最优设计。总之，建筑给排水工程设计是一个综合性的过程，需要从多个角度充分考虑，以保证设计质量，从而为工程施工创造基础。

2建筑给排水工程设计优化整体流程分析

建筑给排水最优设计是通过系统分析原理及最优化技术设计出低能耗、高效率、低成本、高稳定性的给排水系统的综合性过程。一方面，通过优化设计能够让系统结构得到完善;另一方面，优化设计保证了系统参数能够达到相关要求［3］。从国内给排水系统优化设计环境来看，目前已经形成了大量系统性的优化方法，并在前人研究的基础上获取了大量经验性数据，极大程度上简化了设计过程，提升了设计效率。合理应用优化设计，能够得到更为满意的参数、结构，促使整体效能达到最佳，并可让系统实现自动化运行及管理。另外，优化设计是一个不断发掘、寻找、获取更优良系统的过程，可促进新系统形成。通常情况下，给排水工程优化设计流程包括以下几个环节:根据给排水系统要求确定问题筛选目标寻找综合性方案构建分析模型求解最优值决策与评价落实设计。在优化设计过程中，往往遇到的都是工程实际问题，涵盖了较多的复杂因素，导致无法完全确认结构及功能性是否能满足要求。将给排水工程项目由一个工程简化成一个能实现功能需求、能反映主要问题并可定量表达和模拟优化的切实可行的替代系统，是系统设计首要环节，也是最为关键的环节，它会对最终的优化结果产生直接影响。通过上述系统化处理，可确认各要素对系统功能目标的影响，并可根据分析结果，确定主要影响因子及次要影响因子，让优化设计能做到“有的放矢”，这与上文中所提到的目标性原则也是相契合的。然后，再根据问题分析结果，确定实际目标，主要涉及内容包括水量、水压、水质、供水安全性及供水经济性。在建筑供水管网方案确定后，以其中某一项内容作为目标函数，其他内容则视为约束条件，构建出约束条件与目标函数的表达式，以获取最优设计方案，并结合以上分析结果进行建模。建模时要扣住主要影响因子，尽可能保证模型简洁化，以便于分析计算。同时，要求所设计的模型能够与其他模型有效衔接。再通过模型优化求解及检验，获取模型的最优值，让系统能够保持最理想的工作状态。最后对优化设计进行有效评价，并对其中存在的瑕疵进行修正，让优化设计产生最佳效果，并严格按照设计方案实现产品。

3建筑给排水工程优化设计具体环节分析

3．1给排水系统整体构建

由上文可知，给排水工程是一个系统化的工程，在进行优化设计时，也需要将其视为一个系统。为保证系统具有健全的功能，就必须保证系统功能模块之间的平衡性。给排水系统构建方法较多，最常见的包括以下几种［4］:(1)论证法。该方法适用于系统发展较为成熟，但存在新系统或方法或多种方案可以采用的情况;(2)规范化方法。该方法适用于一些较为成熟的系统，以前人经验为基础构建模型，并加入实际数据信息，便可获取系整体结构，该方法适用性较好且较为便捷;(3)试探法。对于一些较为复杂或新型的系统，可采取试探法构建。这种方法顾名思义，设计人员只能通过自身经验及创造力摸索系统构建方法，对相关人员具有较高要求，属于典型的创新性方法。当获得设计方案后，需进行针对性的调研及论证，以保证方案的可行性。

3．2给水系统设计优化

给水系统的主要作用是为用户提供可靠、稳定的生活、生产或消防用水点。通过优化设计，可让给水系统具备更好的节水、节能性能，并为相关维护工作提供便捷。随着建筑给排水工程优化设计的不断深入，产生了一些新的系统优化模型，其中“市政水源二次供水前置设备全流量高效变频调速给水设备(带气压罐)用户”模型具有较好适用性与经济性［5］。此模型中，变频调速给水设备的加入让系统具备了更好的节能性，并降低了系统复杂程度及二次污染，提升了系统运行效率。同时，利用二次供水前置设备科充分利用市政管网余压，保证供水的稳定性。当然，构建上述系统初期投入成本较高，但从长远角度来看，其节能性较为理想，所节约的电能远超过初期投资。

3．3排水系统设计优化

排水系统优化方法较多，但需要注意两处关键点。首先，要对通气管进行合理设置。根据实际要求，采取有效的通气技术促使排水气体散逸，避免排水系统出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象，使管道内空气保持良性循环。其次，要合理筛选排水管材。目前，大多数排水管均采用塑料管(塑料管具有成本低、重量轻、安装方便、水流阻力低的特征)但水流噪声较大，且容易老化。因此，在对噪声要求较高的地方应选用柔性接口离心铸造的铸铁管进行排水，以满足实际要求。雨水排放系统也是排水系统的重要构成部分，在筛选雨水排放系统时，要优先选择安全、经济性的雨水系统，以保证地面不会出现冒水，屋面不会出现溢水，且管道能满足正负压要求，不会出现漏水。

4结语

建筑给排水工程优化设计是一项系统化的工作，需要从多个角度并结合实际需求进行全面性分析，通过分析建模、最优值求解等一系列措施，获取最佳方案，让给排水系统质量得以保证。

作者:韩松 单位:杭州信达投资咨询估价监理有限公司

参考文献:

［1］丁陇云．关于建筑给排水工程施工组织优化的分析［J］．江西建材，2016(01):68－69．

［2］寇昭．浅谈高层建筑给排水工程优化设计［J］．经营管理者，2013(09):289．

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一、问题的由来

随着社会的进步和人类对工作环境、生活质量,特别是对美的追求的不断提高,人们已不再满足于原有的一套设计习惯。并且随着我国市场经济的确立,为了在竞争激烈的市场中求得生存和发展,更要求对以前不受建筑设计重视的给排水工程的设计来一个较大的改革,以适应日趋变化的业主市场。

长期以来,给排水工程设计采用的是一种封闭静止的方法,就工艺而工艺,就生产而生产,仅仅只是为了满足单一的一种功能,没有综合地考虑各种要素,因此工程的最终结果必然不能全方位地满足业主的各方面要求,更不能满足日趋重要的环境要求。

近年来给排水工程设计的经验教训告诉人们必须在设计的观念上要有一个较大的革新,或者说必须有一个新的认识才能真正确保给排水工程的设计质量的提高,即良好的功能和良好的建筑形象的高度统一。良好的功能可为生产和管理人员创造舒适安全和整洁优美的环境,从而提高劳动生产率;而良好的建筑形象也是一种功能,这种功能不光是物质上的还有精神上的。

水厂建筑的特点:一是工业建筑范畴,但不能忽略其美观;二是建筑物匍伏于地,尺度不大,并且形式单调均一分散、变化不大;三是构筑物所占比重特大,表现在体量闷沉、笨重,而且一般布置在厂区平面显眼的中心位置;四是污水处理厂气味重而难闻;五是为使水厂的环境更加接近自然,需有大面积的绿化。因此,水厂的建筑设计的意义倒并不完全在于如何做好工艺(这是很重要的),如何画出一张美丽的图画,而在于其理想的目标能得以实现,完美的构思能得以表达,合理的功能能得以兑现,以及优雅的环境能得以体现。为了达到这个目的,水厂的建筑设计首先应该在确实掌握丰富的信息、详实的资料的条件下,在加强内部工种联系的前提下,在正确的设计原则指导下和正确的方式组织下,有步骤、有计划地应用现代化的科学方法和先进的技术手段去加以制订(其中还要特别重视国外的各种先进经验)。我们不能把设计的全过程看成是一个封闭———自立门户的模式;单一———就事论事的模式,稳定———一成不变的模式;而应该看成是一个持续发展的、不断开放的、经常变化的动态体系,才能确保设计出一个完美的优秀工程。

二、要注意的几个因素

1工艺流程的要求

给水处理厂即一般常称的自来水厂。由于原水水质不同,工艺流程有各种组合,但它的基本工艺为混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒。在城市水厂中,基本流程为原水一级泵房加药絮凝池沉淀或澄清池滤池消毒清水池二级泵房用户。水厂内的主体处理构筑物中沉淀池、滤池基本上都高出地面,只有清水池可以埋入地下,而当沉淀采用平流式沉淀时,其池长达100余m,在水厂中会形成单调冗长的池体,都需加以仔细设计。

大多数的城市污水处理厂的流程一般为提升后的污水重力经格栅沉砂初沉曝气二沉消毒出流。如果排入的水体是感潮水体,有时亦会在处理水排入前有提升泵站,以解决时污水厂的出水问题。

对于地下水位高的地区兴建的污水厂,为了解决构筑物的空池抗浮,往往以出水末端构筑物的高度为控制,而将进水泵站以后的构筑物以高出地面3～4m布置,这样就必须对这种沉闷不堪的大体量砼面作建筑处理,同时也必须对池间联系的狭小的通道走廊作恰当的建筑处理,否则作为一个整体环境来讲是极不理想的,往往也不易被人们所接受。

2总体规划的要求

总体规划非常重要,它是设计的灵魂。在规划时首先要有一个总体布局的构思,其中应包括:工艺布局的合理、道路走向的清晰、广场的适宜、地域的平衡、人流的互不交叉和公建用房(即生活区,其中包括办公、科研、试验、管理、会议室、食堂、厨房等内容)的最佳布置,然后按照①功能分区合理、简捷、便利、经济的原则;②风向、日照、地形有利的原则;③构图优美、对比均衡、空间流通的原则等,根据工艺流程的要求,结合厂址的自然条件及环境条件(包括地形以至地质条件、厂外道路系统、绿化条件、朝向、原有建筑物等)来进行总体规划。在总体规划中必须注意要创造良好的日照、空气和通风条件,还要尽量避免噪声的干扰,合理安排和大量利用绿化,把生态环境放在首位统一规划(特别是厂前区),然后将建筑物(或构筑物)布置在经过深思熟虑的绿化等环境中。在绿化设施中须充分考虑到生态绿化和景观绿化的有机结合,并多种植些可以释放有益气体和减少尘埃的树种,以改善厂区环境,减少空气污染,提高厂区的明洁度。

同时,建筑物(构筑物)的设计原则还必须在立足于“环境、空间、形式”三者统一的原则基础上,使群体形象和个体形象都能表现出一种内在的含蓄和谐调,并通过曲直、高低、虚实、明暗、黑白、凹凸、方圆、上下等造型元素和设计手法的运用充分体现出工艺工程设计的新境界。

3传统观念的改革

传统是指技术上、文化上历史的凝聚、沉淀和积累,它是人们长期经验和教训的总结,是固有的客观存在。它之所以能长期继承,经久不衰,并在某些方面形成一种固有的心理态势,就是因为它具有一定的吸引力和耐人寻味的余韵,因此它往往极易被人们长久地、习惯地循套,自然地袭用,即使有时会出现一些问题和不足,但对成功来说总往往可加以原谅,或者最后说总的还是成功的。我们如果辩证地看,则可以这样说,在继承传统之余必须要有充分的创新,即从“现实的需要出发对传统作转变的工作”。如果工艺总是老一套形式,形式总是老面孔,色彩总是陈调重弹,即使在功能上还可以过得去,能满足业主的一般要求,但从社会发展来看,从两个文明来看,无论如何在组织形式上、在事先指导上、在各专业的协调、在通气上都应该重新思考,不能一味循旧。在工艺上必须要创新、要提高、要有些新东西。在选型、色彩上必须要美观、要有所升华,否则就不能使业主感到非常满意,不能心情舒畅。为此可以说挑战创新是必须的,是绝对的,没有创新就会暮气沉沉没有生气,就不能前进。

4防止专业之间的各行其是

长期以来,给排水工程的习惯做法是工艺一马当先,先提出设想,后再递交给其它各工种,尽管各工种可以回提条件给工艺,但由于已成习惯,且因为各专业对工程总的概念认识不足而未能充分进行必要的商榷了解,互相质疑,因此就提不出内在的、关键的问题,致使矛盾隐蔽得不到圆满的解决,有时还会引起返工,最后造成木已成舟的尴尬局面,导致项目得不到最佳的方案,达不到最理想的质量。

从管理科学上来说事先指导,预先协商,不把问题的解决拖到最后,这是最科学也是最有效的工作方法。如果一个专业的设计,一味地关在工作室里,并且总是闭门苦思(即没有和其它有关专业认真商量研究),就只会把这些设计(即使是本专业中最优秀的设想)从一个社会现象变成了一个孤零零的个体,并且将这个专业完全裹入到“绝对正确”之中而一丝也动弹不得,其结果必然是感觉迟钝且视感平平,最后远不能满足业主的总要求。因此,在整体设计中要非常重视事先的协调,重视事先的各有关专业的参与协商,并且必须认识到这不光是一个单一的项目也是一项系统工程,其优劣的关键必然是组成这个组织内的各有关要素的综合,而决不是一个主导专业的所为(当然,它是很重要的)。所以决不能允许各专业各行其是,或者说是过分地突出自己,而缺少必要的整体相融性。只有通过组织有序的精心的全面的设计安排,我们才能把一个初看好像支离破碎、意见分岐、没有完整性的模糊、凌乱的印象,变成一幅诗意盎然、变化有序、排列恰当、构图完美的图画。

5建筑设计的重要性不可忽视

长期以来,由于历史的原因,建筑设计(特别是工业建筑)在思想上趋于封闭狭隘,在形式上趋于呆板一律,在色彩上趋于灰暗、单调,总之建筑在如何体现满足人类的舒适和精神要求这方面考虑得太少了,更谈不上在美观的构思上多下功夫,而只片面单纯地理解为单一的功能性构筑物,仅为满足生产而已,别无它求,诸如环境、空间、选型、尺度、色彩等方面都无关紧要也无须多考虑。

因此在工业建筑中,建筑的地位一直不高,也没有什么发言权,最后造成厂区建筑不美观,品味不高,大家不满意。随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,人们已不仅仅满足于需要有一流的先进的工艺、能生产出较好的社会需要的产品,人们的追求向更高层次发展,更需要有一个包括优美的环境,良好的工作条件在内的赏心悦目的舒适的氛围,更需要防止和减少工业建筑常有的废水废气对周边环境的污染。这就需要进行全方位的综合的建筑设计,对污染进行充分有效的处理,保证有清晰的水质和洁净的空气。建筑设计虽然不像工艺设计那样直接产生经济效益,但从全局、长远的效应来看,其对提高生产效率、保障职工的身体健康、社会的文明都能起到很好的、积极的能动作用。因此,我们有必要对给排水工程中建筑设计这个概念有一个新的认识,它必须是全面的、综合的、整体效应的结果并必须在整个设计过程中贯彻始终。设计实践告诉我们应该有一个懂总图的设计师来进行总的牵头、控制和协调,平衡各专业,取其所长限其所短来达到最佳的视觉效果,我们暂且称此设计师为总协调建筑师吧。在建筑设计全过程中,总协调建筑师要始终以能形成最佳环境景观的观念为依据,充分考虑到工艺流程的最先进、最便捷,结构布局的最经济、最合理,不断地向各有关专业的负责人就当地环境景观的形成进行有方向性的引导,并不时向他们提供大家能接受的各种状态建议或者能取得平衡的一些构想,以达到最广泛的共识,统一的行动。

为了对全局进行有效的控制,总协调师还要根据其对环境景观形成的基本观念预先策划制定各项设计细则,它将作为整体设计的原则引导各个单体在循序渐进中得以贯彻、实现、完善,起到启发创新的作用。在此前提下,又要避免造成对各单体专业自由构想的束缚,以细则为依据进行整个设计运作的协调,在各专业之间按照具体的变化情况就整体和单体衔接部分之间进行柔和的调整,使之达到统一。

此外,总协调师还要在尊重各专业特点的前提下,为实现全局的一种“缓和宽松的秩序”而进行工作,也就是说总的协调是指制约的开放性,或者说是在整体观上充分保持单体设计(专业设计)者的自立性,充分发挥其个性特点,把所谓的束缚性因素限制在最小的范围内,最后达到辩证的统一,即互相限制了各自的不足,又保留了各自长处,而且彼此心情愉快,形成最佳的综合效应。

建筑物的设计处理大体有以下的一些手法:

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(2)反思阶段。随着一批批建筑工程的建成并陆续投入使用，给水排水行业出现了一些不同程度的工程事故，并给社会生产和人们的生活带来一些影响。这促使广大设计人员开始对“一边倒”的向前苏联学习的模式进行了总结和反思，并完成了诸如生活用水量观测与定额制定规范等技术成果。在此基础上，1964年6月1日制订并颁布了我国自己的《室内给水排水和热水供应设计规范》(GBJ15-64)，与之配套的高等院校教材《房屋卫生技术设备》、《给水排水设计手册》陆续出版发行。填补了我国建筑给水排水专业工程设计无规范、无教材的空白，为确立我国建筑给水排水专业体系迈出了坚实的第一步。

(3)修订阶段。1966年—1970年，尽管我国基本建设比较缓慢，工程设计项目不多，但意气风发的工程设计人员，积极研究和吸收世界各国的先进技术和理论，将一系列新产品和新技术成功地应用到了建筑工程中。为了适应民用建筑不断发展的需要，建设主管部门组织力量以“民用建筑和工业建筑都能兼顾”的方针对《室内给水排水和热水规范》GBJ15-64进行了较全面的修订。第二版《室内给水排水及热水供应设计规范》TJ15-74于1974年6月1日正式施行。此后高等工科院校以民用建筑为重点的教科书“室内给水排水工程”作为试用教材出版发行。

(4)发展阶段，自1986年至今。1986年以来随着建筑业的发展，建筑给排水专业迅速发展，成为给排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在此阶段，专业队伍已具备经过专业培训的设计、施工、安装、管理人员；技术上积累了一定的实践经验，并借鉴了国外的新技术，专业技术有了明显的突破和发展，组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会、给排水学会、建筑给水排水委员会。

2技术控制

(1)针对地漏水封的设置。《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)规定地漏的顶面标高应低于地面5-10mm。此规定目的就是防止水封被破坏后污水管道内的有害气体窜入室内污染室内环境，但是在给排水设计说明中很少有人提及。建设及施工单位为降低造价，往往使用市场上价格低廉的地漏，这种地漏水封一般不大于3厘米，满足不了水封深度要求。有的厨房内设置了地漏，由于长时间没有补水，特别是冬季供暖时水封容易干涸。建议采用高水封或新型防返溢地漏。厨房内地面溅水很少，可以不设地漏。

(2)适当增设单体建筑户外控制阀门。传统的住宅给水设计是在每一根立管的底层出地面处设切断阀门，而户外小区内则是一个建筑楼群组共用一个地下控制阀门。笔者认为立管底部的给水阀门不可少，其目的主要是为了当底层住户发现下水管堵塞引起地面冒水时，可以及时关闭给水总阀，减少排污量，从而有效地阻止“事态的进一步扩大”。而小区内多设阀门的目的则是为了物业管理部门在对楼上某住户的管道进行维修时，能方便地从楼下户外将水源关闭，从而减少对一楼住户的干扰。事实上，下水道堵塞和管道维修均在所地免。笔者认为以停水范围不超过100户时设室外总控制阀为好。

(3)管道噪音问题。

①给水管道压力超过0.3～0.4MPa且管径≤20mm及管路较长时，管道会产生啸叫和振动，这主要由高速水流动力与管道系统产生共振所致。综合防治措施有适当加大管径、采用曲挠橡胶接头、支架与管道接触处加橡胶垫以及加装减压阀等。但注意减压阀本身也有噪音，要经反复调试，使噪音减至最小。

②排水管道噪音问题。排水管的水流呈不充盈和重力流状态，噪音难免，且受管道材质影响。试验资料表明，DN100管当流量为2.7L/s时铸铁管噪音值为46.5dB，PVC—U管噪音值为58dB，故在要求安静的高档房间內(睡房除外)，宜选用柔性连接铸铁管。新产品芯层发泡隔音PSP管，隔音效果好，价格略贵，也可选用。

3管理控制

(1)建筑给排水施工图审查要点。施工图会审是施工管理工作中施工准备阶段的一项重要技术工作。是建设的基本要求。目的是减少施工图的差错。确保工程质量和施工顺利进行。降低建设资金。有关各专业技术人员在接到施工图以后。应认真学习图纸。熟悉图纸的内容、要点和特点，弄清设计意图。掌握工程情况。了解建筑结构。以便采取有效的施工方法和可行的技术措施。在审核图纸时。尽量全面地发现图纸中的问题。以便设计人员对审图时所提出问题做出修改和补充。

(2)抓好安全文明施工。安全生产文明施工的控制程序贯彻ISO9000标准，实施安全生产文明施工控制程序。①明确建筑企业各级安全管理的方式及控制的重点，保证对安全生产运行起作用的各个场所能得到有效控制的文件及相应的落实措施。②认真的搞好施工前的安全控制工作，包括承发包施工合同条款中的安全保证措施与安全目标的制订，对施工现场勘察和施工队伍营地的确定，施工组织设计中具体安全防护措施的审批，实施施工过程中的“安全控制”。③建立并保持施工生产过程中控制安全生产的安装，生产过程的程序，使施工现场布置规范，为安装生产设备与人员提供良好的工作环境；作业行为符合有关标准和规定；施工组织设计方案、技术参数、安全防护措施、设施和工程项目的变化进行控制，并对其运行能力进行鉴定，以防止事故隐患的发生、发展。④建立符合国家和地方政府法规的事故上报、调查和结案的管理程序。

(3)加强原材料的质量的控制。为保证工程质量，每批材料进场时施工单位材料员、质检员必须对进场材料的品种、规格、外观等进行验收。要求包装完好，表面无划痕及外力冲击破损，整根管的外观应光滑，无色泽不均现象，检查管道的壁厚和圆度。查验生产厂商出具的产品合格证、质量验收报告及政府主管部门颁发的使用许可证等质量证。

(4)实行跟踪监理，加强过程控制。

①要求管理人员对每道工序均进行过程控制。在施工过程中，监理人员要进行跟踪监控督促承包商坚持实行工序施工活动前的操作技术交底制度，向所有参与者明确施工质量要求，由全员自觉维护工程质量，提高质量水平；密切注意承包方在施工准备前各阶段对影响施工质量的各方面的因素和是否发生了不利于保证工程质量的变化，以及工艺与操作情况是否始终符合要求等。

②总监和总监代表要督促专业工程师、监理员认真执行质量安全巡视检查制度，质量控制部门至少每周进行一次大型巡查活动，要求专业工程师每天至少有6O%以上的工作时问用于现场巡查，发现和纠正承包商的错误做法，对使用不当材质、使用有缺陷的机械，要责令及时纠正，以免殃及工程质量。

③若发现承包方有违反合同、施工规范的行为，如材料质量不合格，施工工艺或操作不符合要求，现场上岗的操作工人、技术人员不符合要求等，监理人员有权且应该予以处理。确保制定的各种制度得到实施，质量保证体系得到落实。同时由于环境也对质量产生影响，监理工程师要加强对安全生产、文明施工的监理力度。