时间:2023-05-12 11:35:24
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随着时代的发展,以往一些建筑给排水设计已经不能满足人们生产和生活的需求,要想使所设计出来的给排水工程更加符合人们的需求,需要在设计观念上进行相应的转变。以往在对建筑给排水工程进行设计的时候,所采用的设计方法大多是封闭静止的方法,这种方法主要是为了更好地进行生产而满足了相应的排水要求,但是对于给水等方面的要求并不能很好的实现,这样势必不能满足人们日益增长的物质需求和环境需求。因此,在新的发展形势下,对建筑给排水工程的设计还需要不断研究和创新。
在对建筑给排水工程进行设计的时候,是指对于单个建筑项目,不仅需要做好其相应的给水设计,同时还需要做好相应的排水设计工作。在人们物质生活水平越来越高的今天,对于建筑给排水工程的设计要更加的人性化和节能化,对于现今已有的设计方法和理念要进行不断的调整和创新,从而确保建筑给排水设计能够跟上时展的潮流,以更好地满足人们生产和生活的需要。现阶段,我国大部分的建筑给排水设计还存在着一些问题,其中最主要的一个问题就是设计的工艺比较单一,其整个设计过程主要是围绕着人们日常的生产来进行的,这样使得了建筑的排水功能虽然能够满足相应的要求,但是对于给水方面的考虑并不周全,往往导致建筑给水方面不能满足业主的需求,从而给人们的生产和生活造成了较为严重的影响。于此同时,对于建筑工程给排水的设计,设计人员往往会过分注重给排水设计的美观性,从而使得了给排水设计的实用性大大降低。从实际的给排水设计中我们可以看出,很多建筑工程的给排水系统的设计是分开的,这样使得了相关部门对于供水很难做好统一有效的管理。最后,从所进行的增压设备设计可以看出,很多建筑工程为了降低相应的建设成本,所使用的给排水系统设备的质量往往不能达到所规定的标准,这样不仅在很大程度上影响了整个建筑的供水运行效率,同时因为这些设备的使用年限较短、质量方面存在着一定的缺陷,经常需要对其进行维修和更换,进而造成了极大的浪费,这对于我国建设可持续发展社会目标的实现是非常不利的。
2新形势下给排水工程的具体设计内容
(1)充分考虑用水量和水质的问题。随着人们的生活越过越好,使得了人们对于生活品质的要求变得越来越高,从而导致了越来越多的游泳池、桑拿房等娱乐场所被修建了起来,这使得了建筑工程对于给水需要量大幅度上升。于此同时,随着人们环保意识的不断增加,城市的绿化建设规模也变得越来越大,这样使得了绿化植物供水量的需求也大幅度的上升。针对于以上这些情况,在对建筑给排水进行设计的时候,首先就需要对实际用水量的大小进行充分地考虑,既不能因为供水量设计的过少而出现供水不足的情况,同时也不能因为设计的过大,而出现水资源的浪费问题。其次,对于供水的水质,也需要确保其符合相应的规定标准。目前,我国的生存环境越来越恶劣,这使得了人们的身体体质大幅度下降,为了更好地确保人们的用水安全,同时也为了不对生态环境造成进一步的污染,在进行建筑给排水设计的时候,还需要对水质质量有严格地要求,以确保其达到国家所规定的标准。(2)做好供水系统与排水系统的控制。对于建筑工程来说,在为其提供相应的水资源时,主要是通过相关的控制设施来实现的。为了确保供水的安全、稳定,对于进行控制的设备需要进行定期的检查,并做好相应的维修和保养工作,以确保供水系统具有更高的灵敏度和可靠性。对于排水系统,需要根据供水系统的实际设计量大小来进行相应的设定,并且需要确保供水管道和排水管道的设计互不影响,这样能够保证建筑工程供水系统和排水系统更加良好的运转,既满足了相应的生产和生活需求,同时还有效的避免了水污染的情况出现。(3)做好增压设备的设计。增压设备是保证建筑给排水系统更加高效、温度运行的基础和前提,因此对于增压设备的设计与施工,也一定要保证其相应的安全、可靠性。在对增压设备进行设计的时候,为了确保其具有更高的质量和更加长久的使用年限,需要采用超导超磁通量的新型材料来取代那些质量一般的材料,从而确保建筑给排水设计质量。随着科学技术的不断发展,未来的电机和水泵系统将更加的小型化,这不仅提高了空间的使用效率,同时还能保证给排水系统的运行具有更高的运行效率。因此,对于给排水系统中的增压设备,一定要做好相应的设计工作。
3新形势下建筑工程中给排水工程的发展和完善
(1)正确指导设计工作。在新的时代背景下,要想将建筑工程的给排水设计工作做得更好,相关人员对整个设计工作就一定要进行正确的指导。比如说,在对给排水系统的阀门进行设计的时候,有经验的人员需要给予相应的指导。一般来说,对于给排水系统来说,阀门的设计需要具有较长的使用年限,同时还需要避免其因为受到环境的影响而生锈。因此,可以采用钢化材料来进行阀门的设计,以确保其达到上诉两个方面的要求。(2)保证给排水施工材料的质量。要想保证高层建筑的给排水工程施工做得更好,首先就需要确保整个施工过程所使用到的施工材料的质量得到相应的保障。这就需要相关人员做好施工材料的进场工作,事先对相应的施工材料进行全面的检查,只有满足所规定要求的施工材料才能进场。(3)做好相应的节水设计。在我国水资源短缺问题越来越严重的今天,在对建筑给排水进行设计的时候,做好相应的节水设计工作意义重大。在对建筑给排水系统进行设计的时候,有很多方面的设计都能实现节水的目的。比如:在对人们所使用的马桶进行设计的时候,可以尽量的使用节水马桶,这样能够在确保不影响人们生活的同时,确保做好相应的水资源节约工作。(4)做好施工人员的培训。在对建筑工程的给排水设计好之后,为了确保建筑给排水工程具有更高的质量,还需要确保整个施工过程的顺利完成。而要想确保给排水工程具有更高的施工质量,那么就必须要对相应的施工人员做好培训工作,因为他们的施工技术水平直接影响着整个建筑给排水工程的运行质量。因此,在施工人员上岗之前,相应的施工单位需要做好岗位的技能培训,使其能够达到所规定的施工技术要求,以确保建筑给排水工程的施工具有更高的质量。
4结束语
综上所述,在经济和科技发展日益加快的今天,做好建筑给排水工程的设计工作意义重大。虽然我国的建筑给排水设计工作还存在一些问题,但是只要相关设计人员对其引起足够的重视,在今后的设计过程中综合多方面的因素进行考虑,在整个设计的过程中遵循节约和环保的设计理念,一定能够使得所设计出来的建筑给排水更加符合人们的要求、符合社会的发展,从而最终实现我国可持续发展的战略目标。
2民用建筑消防给排水分区的设计
民用建筑消防给排水设计要保证建筑的安全、人民财产的安全,为达到民用建筑消防的最好效果,需要对民用建筑消防给排水设计以科学设计。
2.1科学合理设计管网、消防池和消防泵及消防栓的设计要合理布置消防管网,保证供应消防用水,为消防工作做准备。在市政管网满足不了消防用水时,要有必要的设置消防水池。将各种消防用水量减掉进水管的补水量,保证消防水池有足够的消防用水,并及时得到补充。在设置水池时,不能用建筑物本身作为池壁,要另外设消防水池,保证水质、防止污染,也可在屋顶设置消防和生活两用水箱。消防水池的引入管道要在两根以上,保证消防水池的水能引入水泵间,避免出现供水隐患,有利于消防部门开展工作,保证供水安全。同时,在设置消防水池时,应保证水池容量满足火灾延续时间内的消防用水量,或者同时满足火灾延续时间内需水量和室外不足水量。消防的补水管流速在2.5m/s以下,消防水池的补水时间在48小时以内,一般设置两个消防水池,有条件的话,应增加相应的防辐射及防冻措施。消防泵房的设计应不低于二级耐火等级设计,疏散门设置在首层时应直通室外,若设置地下或楼层上,要靠近安全出口,且设计成甲级防火门。消防泵房至少应有两条以上出水管与消防给水管直接连接,且出水管需进行防超压设置,消防泵要设置备用泵。室内消火栓的供水设计要按照规定,设置在明显操作的地方,消火栓箱外面不能再有其他设置,如门和装饰等。多层民用建筑与高层公共建筑之间的同一防火分区不能用双消火栓布置形式满足粮谷水柱,非同一防火分区的消火栓不可相互借用。
2.2放水阀与稳定回流设计消防水泵的供水管,是为了能够有效的排水,方便检查和试验水泵,要设置放水阀。在排水量较小的情况下,可以直接排到泵房及水池,在排水量比较大的情况下,应该把放水阀排到消防水池内。这样对排水的正常进行,消防工作的展开都有非常大的作用。除此外,消防水泵的出水口应采取稳压回流措施。在消防使用过程中,一般会出现水量小于规定值的情况发生,在水量较小的情况下,如果不用回流措施,会引发消防管网压力过大,进而导致发生事故。所以,必须在供水管上设置稳压阀,在管网出现超压情况下,可通过回流管进行泄压,并将回流水排回消防水池。
2.3合理安排末端试水装置的设计在进行设计末端试水装置时,主要是为解决末端试水装置的排水问题,对末端试水装置的压力表和试水阀装置之后,要设置试水接头,在出水口的口径一般被忽视,给消防工作带来不便,不利于消防部门顺利开展工作,对消防末端试水装置要根据设计要求,实际情况和试水接头出水口的流量选择合适的型号产品。针对出水口直径没有明确的标准,市面上有许多消防设备制造商生产一整套完整的末端试水装置,要根据现实情况进行选择。
1.1更新教学内容,优化课程体系
建筑行业作为我国的支柱产业之一,正在突飞猛进地发展。现在建筑的高度越来越高,对建筑物中重要组成部分———建筑给水排水的理论、技术和实践等就提出了新的要求,随之涌现出较多的建筑给水排水新技术、新设计规范、新设备等。因此,国家相关部门根据建筑产业发展的最新状况及时更新规范,如最近新增《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)条文解释等;更新《建筑排水塑料管道工程技术规程》(CJJ/T29-2010),替代《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》(CJJ/T29-98)。《建筑给水排水工程》课程是一门应用性很强的专业主干课程,它的设计必须严格按照相关设计规范和标准,因此在《建筑给水排水工程》教学过程中,要不断优化和更新教学内容。《建筑给水排水工程》作为给水排水科学与工程的三大主干课之一,在教学中必须把握与其相关专业基础课的衔接。学生在学习本课程时必须掌握《水力学》、《水泵及水泵站》、《工程制图》等相关课程的理论。比如建筑给水、消防给水中,就必须运用水力学相关知识进行管道的水力计算;通过《水泵及水泵站》的学习,进行建筑物泵房设计。作为对复合型建筑人才的培养,有目的地在《建筑给水排水工程》课程教学中增加相关的建筑给排水设计安装技术、工程造价、工程施工管理等方面的基本知识,增加课堂教学的容量,从而拓宽学生的专业口径,增加就业途径。
1.2突出工程实践,丰富实践内容
实践教学是应用型工程类本科人才培养的重要环节,是培养学生创新精神、提高综合应用能力的重要途径。结合《建筑给水排水工程》课程的特点,以能力素质导向为指针,规划实践教学体系,构建“随堂试验、课程设计、认识实习、毕业实习、毕业设计”的实践教学体系,从而实现建筑给水排水专业知识、能力、素养渐进提升和协调发展的目标。《建筑给水排水工程》课程应坚持“理论、实习、工程设计”相结合的实践教学模式;在理论教学的同时,同步开展相关实习,有针对性地让学生走出教室,参观学校行政楼、图书馆等建筑内的给排水和消防系统布置,了解和学习建筑给排水系统的施工和安装,结合工程案例完成各章设计大作业,从而巩固所学的知识点。在本科教学最后环节———毕业实习设计的一学期,课程应结合学生就业情况,有针对性地安排学生进行实际工程的模拟演练,以一人一题的方式,确保学生独立完成整栋建筑的建筑给水排水工程设计,进一步推动学生工程意识的建立和工程实践能力的培养。同时,鼓励有条件的学生到企业进行毕业设计,采用企业导师或双导师制,确保学生在企业中毕业设计质量。
1.3改进教学手段,提高课堂教学效率
《建筑给水排水工程》作为给水排水专业的专业主干课程,是一门实际工程应用性较强的课程。其课程内容包含建筑给排水、建筑消防、建筑中水、建筑热水等内容,教学内容繁多,同时各类规范标准更新较快,并且新的建筑给排水消防设备图集、图纸、图片较多。这就意味着传统的教学方法难以完整地向学生介绍相关知识;并且传统教学的视觉效果弱,学生学习兴趣较低。在理论教学部分,可以采用现代化教学手段,强化课堂学习效果。在课件中链接相关联的Flas(如水箱工作原理、气压罐工作原理、自动灭火系统等)、建筑设备图片、建筑给排水CAD图件等图像材料,以及相关的建筑给水排水工程规范及技术规范等,为课堂教学提供丰富的教学资源,并使教学形式多样化,激发学生学习兴趣。“实践教学”部分采用课堂与工程相结合的教学模式,即在课堂上利用多媒体动态仿真各种建筑生活给水方式、消火栓布置形式、热水供应系统等工作原理,加深学生相关理论知识的理解;让学生走出课堂,来到实地工地,通过参观实习,亲身了解建筑给水排水工程的管道施工和设备安装,查阅相关给排水管道和给排水附属设备安装技术规范,了解相关验收标准,通过撰写实习日记加深理论知识。
1.4改革考核方式,强化能力培养
传统的考核方式多为闭卷考试,考试题目大多都是概念性的、理论性的内容,需要学生死记硬背,未能体现出学生分析问题、解决问题的能力。因此,不少学生靠在考试前抱佛脚突击复习,可以获得较好的分数,但是学生的理论知识,特别是实践操作能力相对缺乏。在目前应试教育环境下,不少学生纯粹是为了应付考试,学习基本是课堂上听一听,考试前突击突击,死记硬背教材中的内容,学习主动性不够,因此必须改革考核方式,培养学生学习兴趣。《建筑给水排水工程》课程在考核学生学习效果时,应在考查学生对基础知识掌握的前提下,注重知识应用能力的考查。教师可以尝试设计少量的开放型题型,引导和鼓励学生提出多种可行的建筑给水排水工程设计方案,给出多种解决工程技术问题的思路。可以采用开卷的形式,限定考试时间,制定可以查阅相关规范资料的考试模式,使考试题目相对灵活,考试内容更具有实践性,从而提高学生解决实际问题的能力,而不是只注重书本知识。我国注册设备工程师考试即采用的是开卷考试方式,《建筑给水排水工程》课程以开卷考试方式进行考核,既锻炼了学生分析问题、解决问题的能力,又较好地为工程实践和国家注册考试实行了衔接。此外,在课程考核中要淡化试卷分数,强化课程实践分数,建立课程设计成果考核、实习报告考核和课程设计答辩体系考核等相结合的多元化的考核的形式。
随着经济的发展,一批建筑规模庞大,集酒店、公寓、写字楼、购物中心、娱乐、餐饮、会议中心等多种功能于一身的综合性建筑物在许多城市雨后春笋般地兴建起来,并成为城市标志性建筑物。如珠海市国际会议中心,其建筑面积逾15万m2,一至四层为裙楼,上部各有一幢22层五星级酒店,一幢9层会议中心大楼,三幢21层高级公寓楼,是该城市迄今规模最大、档次最高,功能最齐全,设备最先进的建筑。大型多功能建筑给水排水工程在所有建筑给水排水工程中,系统最复杂、设施标准最高,因而对设计、施工及材料设备等方面均提出了很高的要求。以珠海市国际会议中心(简称国会中心)工程为例简要的分析大型多功能建筑给水排水工程。
1、给水系统大型多功能建筑给水系统的安全可靠性要求很高,一旦发生停水将严重影响建筑功能的发挥。因此从工程设计上应充分考虑到系统的安全可靠性。
首先,给水系统必须有可靠的水源保证,其措施是从市政给水管网的两个不同位置(其间有阀门分隔)分别引入一根进水管,并设置足够容量的贮水池。
其次,必须选择合理的给水系统的设计方案。大型多功能建筑一般为高层甚至超高层建筑,城市给水管网的服务水压只能满足底部几层的用水需求。而大部分楼层的用水必须考虑系统内部自行增压来解决;同时由于楼层较多,给水系统中上、下层管道中的静水压力差必然很大,为了避免下层管道的静水压力过大,引起泄漏增加甚至管道、附件破裂以及产生水击形成噪音、振动,因此给水系统必须实行竖向分区。
按是否设置高位水箱,给水方式分为水箱给水方式和无水箱给水方式,给水方式按竖向分区又可分为串联式、并联式、减压等三种给水方式,其中减压方式又分为设减压水箱和减压阀两种。由于设减压阀效果好、投资少又不占建筑面积,因此被广泛采用。
该系统采用水箱给水方式,并采用集中增压,即由设于地下层泵房的增压泵(一用一备)同时供水至五个天面水箱,每个水箱除设高、低水位继电器外还设液压水位控制阀,实现了系统的自动控制,大大减少了泵房的建设费用和管理费用。竖向分高、中、低三区,低区包括地下层及四层裙楼,由市政自来水直接供水。高区由天面水箱供水,中区由天面水箱经比例式减压阀供水。以减压阀代替减压水箱,其优点是节省了建筑面积,降低了系统造价,避免产生二次污染。
给水管道材料以往都是热镀锌钢管一统天下,但由于近年来生产出了符合给水管材要求的uPVC塑料给水管,凭借其外观美丽,防腐蚀性好,不仅在建筑工程中应用,甚至已用到市政给水管道,目前其价格略高于镀锌钢管。国会中心给水系统在公寓楼部分采用了uPVC塑料给水管。
大型多功能建筑给水系统的噪声、振动应受到严格控制,否则影响使用功能,其措施是采用消声止回阀,对水泵进行隔振处理等。
2、热水供应系统大型多功能建筑一般要求全天提供热水,因此必须设置中央热水供应系统。热水供应方式分为集中式和分散式两种。为了避免热水管道敷设过长而热量损失过多及管路易出故障,一般选用分散式供热水方式。
国会中心即采用分散式供热水方式,分别在酒店、会议中心楼、公寓楼设置独立的热水系统,其水源由各天面水箱供给,管网同冷水一样作竖向分区,以保证两个系统的冷热水压力均衡。各区热水系统之中央热水设备均设于天面水箱下热水房内,管网采用上行下回机械全循环方式以保证热水供应稳定。
热水设备有热水炉、贮热水罐、循环水泵、贮油箱等,其主要设备是热水炉,燃料可以为柴油、石油气等。国会中心采用进口热水炉以确保运行正常以及符合环保要求,以柴油为燃料,由室外油库统一供应。中央热水设备示意图见图2.可供选择的热水管道材料有热镀锌钢管,紫铜管、uPVC塑料热水管。镀锌钢管价格最低,但容易受热水腐蚀,寿命较短,一般8-10年就须更换,适用于档次较低之热水系统;紫铜管使用效果最好,寿命长,用于热水管道有较长历史。国会中心热水管道就是选用进口紫铜管作管道材料。3、消防给水系统大型多功能建筑由于内部结构复杂,人流频繁,加上室内木装修等易燃物品较多,因此发生火灾的可能性较大,一旦失火通过电梯间、楼梯间、管道井等很容易造成火势蔓延。所以这类建筑其消防给水系统应能立足于自救,发生火情能迅速扑灭。
按照高层建筑防火规范要求,国会中心消防给水系统应设计成消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统、水幕消防系统等三个独立的消防给水系统,并保证可靠的消防供电(两个独立电源)和消防水源。
3.1消火栓给水系统大型多功能建筑的消火栓给水系统,以消火栓处所受静水压力不大于800kPa为标准进行竖向分区。国会中心建筑高度未超过80m,因此其消火时便于操作水枪,在消防立管底部动水压力超过500kPa的消火栓前增设减压措施。该系统采用临时高压给水方式,即发生火灾后才启动消防泵来增压供水,天面水箱贮存10分钟消防水量用以扑灭初期火灾。与给水系统相同,消火栓系统也采用集中增压方式。酒店部分由于受天面水箱设置高度的限制,另设气压给水装置以满足最高几层消火栓所需水压。建筑内部保证两股充实水柱同时到达室内任何部位,消火栓直径均为65mm,水带长度25m,水枪喷嘴口径19mm.消火栓系统消防用水量为2400L/min,设4套水泵接合器。3.2自动喷淋灭火系统自动喷淋灭火系统由供水设施、报警阀、管网、闭式喷头及火灾探测系统等组成,是世界上普遍采用的一种固定式灭火设施。实践证明,该系统具有安全可靠,控火灭火成功率高,经济实用,适用范围广等优点。大型多功能建筑要求安装自动喷淋灭火系统的场所较多,国会中心除公寓楼部分外所有场所均安装了喷头。系统同样采用集中增压供水方式,增压泵及所有报警阀均设在地下层泵房内。每个报警阀控制喷头数不超过800个,最不利喷头的工作压力不小于0.1MPa,喷头口径为12.7mm,熔解温度72℃,每个喷头保护面积7~9m2.消防用水量为1800L/min,持续时间为1h,即初期供水10min和加压供水50min.
3.3水幕消防系统该系统不直接用来扑灭火灾,而是与防火卷帘,防火幕配合使用,起到防火隔断、防火分区、冷却防火隔绝物,防止火势蔓延的作用。水幕消防系统由水幕喷头、管网、控制设备、水源等四部分组成。水幕喷头是开式喷头,喷出的水形成水帘状,形式有窗口、檐口、台口等。国会中心由于建筑规模大,设有多个防火分区,分区之间设置保护卷帘水幕消防设备,在防火卷帘两侧各布置一排水幕喷头,由地下层泵房专用水幕增压泵供水。水幕消防用水量为20L/s,室上专设两套水泵接合器。
4、排水系统大型多功能建筑要求排水通畅和通气良好,若发生排水管阻塞现象则严重影响建筑物的使用功能。国会中心排水考虑分区排出,地下层排水通过潜污泵强制排水。排水立管能够单独排出尽量单独排出,酒店部分采用几根排水立管通过设于技术层的水平干管加以连接,分几路排出,每根排水立管均设专用通气立管。
排水管道材料过去采用排水铸铁管,排出横管采用钢管,现在一般均用uPVC塑料排水管代替,既美观,排水效果又好,正常使用年限可达50年。uPVC管道接头采用粘接,立管上必须隔层安装伸缩节,以消除因温差影响产生的胀缩。uPVC管排水噪音较大,须在立管安装消能装置以减少噪音。
5、特殊给水排水系统为满足大型多功能建筑特殊功能的需要,如室内游泳池,水景等,相应地要设置特殊给水排水系统。国会中心分别在酒店22层天面(供总统套房单独使用)和裙楼天面设游泳池。游泳池水必须符合国家有关规定,如浑浊度不大于5度,细菌总数不得超过1000个/ml等,因此游泳池用水必须进行循环水净化处理,一般采用接触过滤和消毒等措施,使池水不断循环使用,只需补充少量补给水。