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1引言
给排水设计和建筑设计是相互依存,相互促进的,建筑给排水设计和建筑的整体设计要同步推进。给排水设计这一个项目虽然只是整个工程的一小部分,可它和我们的日常生活息息相关,是能直接影响到居民生活环境舒适度的重要技术之一。因此一个好的给排水设计在整个建筑设计中显得尤为重要,可以说两者谁都离不开谁,必须互相依赖,互相推动。
2给排水设计的发展进程
从国内的给排水设计应用的历史来看,最开始是被应用在民用房屋的卫生设计。在1964年,我国开始进入了实施阶段,并于1986年确立了我国自主的给排水系统。到了如今21世纪,我国的经济不断发展,带来了中国建筑行业的腾飞,同时也带来了更先进的给排水技术。现在我们不但接受了系统专业的给排水技术,而且拥有了众多技术先进的给排水工程队。经过前辈们的不断努力,现在我国在建筑设计和给排水设计方面都拥有了丰富的操作经验,推动了建筑给排水技术发展。在技术进步的促进下,行业里确立了全国建筑给排水标准,这给我国的建筑业提供了更有力的保障。
3给排水系统的组成
通常来说民用建筑的给排水系统包括消防给水系统和生活给水系统。一般的民用建筑给排水系统包括有下列这些设备。首先是引入管,也就是进户管,它是用来从室外的供水管网引水进入室内,通常要穿过建筑物的基础或外墙。再来是配水管网,它是由立管、水平干管和一系列的支管组成,通常用来将引入管引入的给水输送给建筑物各个用水点。然后还有配水器具,它包括各种阀门、水龙头和消防设备等,它也是居民能够直接使用的一种用水设备。最后是水箱和加压装置,一般需要在建筑物内外设置储水池或高位水箱、加压水泵等设备,它的用途是为了保障建筑各用户对水压和水量等一般的要求。居民区建筑的排水设计的作用是大都是用来排放生活废水、生活污水,还有屋面的雨雪水等等。对于一般的建筑物可以用同一管道系统排出生活用水,多层建筑以下的可将雨水管布置在室外立面上,而对于高层建筑可在结构内部设置排水立管,并且为了方便维修应留出必要的检查口。通常来说,排水系统包括了地漏、卫生器具之类的排水口和排水管道及它所附属的配件。在设计建筑的同时,设计建筑工程中的其他工种,而建筑给排水设计就是其中重要的组成成分。进行建筑给排水设计的第一步就是制定适应建筑物性质的给排水系统的设计方案,同时,总好建筑的设计布置好立管的位置,从而避免造成建筑功能的使用障碍。其次,应对建筑室内的各个用水点都给出具体的设计图,并且和消火栓布置所必要的消防立管、水平干管和必要的连接管道还有水泵相结合。最后再根据建筑高度、建筑面积、水流速度等参数。
4建筑给排水设计与建筑设计的关联
4.1建筑给排水设计与建筑防火
建筑给排水系统中一个重要组成部分是建筑灭火设计。现在的给排水设计中的建筑防火技术已经有了巨大的进步。对于现在的超高层、大空间、大跨度建筑设计来说,给排水设计系统尤其要注意防火问题,可以说建筑给排水系统保障着整栋建筑的消防安全。主要的消防技术大致可以分为消火栓给水系统、气体灭火和自动喷水灭火技术。早期的扑救火灾通常使用消火栓给水系统,它能够给消防员的扑救以重要的协助。同时它还能帮助普通百姓在紧急时刻进行自救。到了现在,伴随着建筑行业的不断发展进步,我们逐步开始使用消火栓系统和自动喷水系统结合的消防系统。对于一般的普通居住建筑,要通过建筑中的水平横管和消防立管将建筑中每层的消防水箱和消防栓箱联结在一起,由此共同实现建筑的防火保障。而对于大型建筑,则通常使用自动扫描射水灭火装置和自动扫描射水高空水炮灭火装置等智能型的灭火装置,以及水流指示器、管道和供水设备等等。所以在对建筑进行防火设计时要算好每个防火分区内喷洒口的数量,甚至应准确到每一层的数量。
4.2建筑给排水设计与“节能建筑”设计
当今社会全世界都面临着水资源匮乏的问题,每个国家都在提节能提环保。“节能建筑”的节能含义包括众多方面,而建筑给排水设计方面涉及的资源就包括水资源和热能资源。不论是建筑物的规划、设计、施工和使用过程中都能体现出建筑给排水系统的节能。现在能够缓解水资源缺乏情况并且起到开源作用的包括有现在提出的“海绵城市”和中水回用系统。虽然对于整个建筑能耗来说,给排水系统只是其中的很小一部分,可它的节能意义对水资源会起到重要影响。例如我国现在城市人口的大幅增加使得城市用水也相应剧增,这给供水单位带来了更大的压力,而建筑给排水系统的节能设计能够较大的降低整体的建筑能耗,为节能作出贡献。在建筑给排水设计中可以对相关的管道和设备进行安装和布置,选用节水器具,尽量对生活废水和雨水进行回收利用,充分发挥其节能作用。这也充分的体现了我国现在现代化建设下提倡的绿色建筑理念。
4.3给排水设计与建筑屋面排水
在建筑屋面排水设计中,已经有新推广虹吸式屋面雨水排水系统设计应用技术规程出了讨论稿。在我国目前所执行的《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)(以下简称“规范”)中,只包括重力流和压力流,专家认为重力流、压力流和虹吸流是雨水流态的三种不同状态。这三者的区别在于:其中重力流是以水的重力为动力的流态;压力流是以雨水斗前水深和雨水管系排出口之间的高差为动力的流态;而虹吸流则是以雨水斗前水深和雨水管系排出口之间的高差再加上管系内负压因素为动力的流态。在《规范》4.9.13条中有关于高低跨雨水排水问题的规定:“屋面雨水管道如按压力流设计时,同一系统的雨水斗宜在同一水平面上。”这是因为压力流并不适用于高低跨雨水斗,如果按连通器原理高跨雨水会从低跨雨水斗冒溢,那么势必高、低跨的排水管就必须要分开设置,从而会增加工程的造价。高层建筑和裙房的雨水斗如果属于同一系统则必须要通过计算,两者的高差要有限制,连接点的位置也不应该在排水立管正压返。
4.4给排水设计与建筑质量
改革开放以来,我国国民经济发展越来越快,人们对商品房的需求量也越来越大,从而促进了建筑行业的发展。然而在如今开放的商场竞争环境下,国外的企业在施工技术、管理技术等方面相远远领先于国内大部分的建筑公司。因此,提高建筑工程的质量非常重要,而提高给排水设计的水平能够有效地提高建筑设计的工程质量,增强我国建筑行业的竞争力。
5结束语
建筑给排水系统是建筑整体的一个重要组成部分,它的设计必须与建筑整体设计同步进行。随着我国国民经济的快速发展,建筑行业的发展将会带给建筑给排水技术更加良好的发展势头。如果建筑给排水系统设计水平达标,就能够有效地完成建筑防火、屋面积水的排放、建筑节能的功能,再加上我国的水资源紧缺,建筑给排水系统质量的优劣将影响着整个社会,甚至全球的水资源利用问题。因此,节约用水是建筑设计中必须考虑的问题。
参考文献
[1]张晓玉,靳宜风,丁进.建筑给排水设计不可忽视的几个问题[J].陕西建筑,2005(07).
1.1医疗用水的设计及施工在医疗设备用水和医疗用水主要可以分为以下几类,一般手术室用水、产房手术用水、医疗设备用水、正常淋浴用水等,这些对水质的要求都比较高,必须经过消毒处理后才能够进行使用,避免病人的伤口感染和降低细菌对设备的堵塞。消毒水一般都是采用反渗透装置进行处理,在供给医院正常使用。其工艺流程主要可以分为以下几个步骤:地下水—砂岩过滤器—活性碳吸附装置—精密过滤器—离子交换树脂—反渗透膜过滤装置—紫外线消毒装置—集水箱—供给各部门使用。
1.2医院制剂室水的使用制剂室的用水一般都是采用蒸馏水在供水时还必须进行加压处理,每个医院内对蒸馏水的水质要求和水压都有不同的要求,因此,我们必须因地制宜选择不同的水处理工艺进行水处理。
1.3手术室的用水要求手术室和婴儿室的用水质要求一般都比较高,而且还必须保持一定的水温,各个科室里的手术台对水温和水压都有着不同的要求,因此,我们必须实行分批供水从而满足医院的要求。
1.4由于环境问题对水的要求现在的医院对环境有着较高的要求,例如树木花草的种植、污水的排放、垃圾的清理等。以往的医院主要都是通过锅炉对水进行加热和集体供暖,现在考虑到环境的美化,人们已经摒弃了以往的锅炉房,现在医院加热水主要采用自动容器式电开水锅炉,每个区域内都配备一台方便病人和家属的用水问题,而且有利于医院工作人员进行管理,并且改善了以往烧煤碳给空气带来的污染。对于医院中各个区域内的医疗废水和生活污水进行分开处理,根据不同的水处理工艺的设备进行分批处理,处理完成后对水质进行分析,达到国家废水排放标准的进行统一排放,没有达到标准的进行二次处理,直到合格后方可进行排放。由于医院要满足各个部门的供水需要,所以在医院的内部送水管网错杂混乱,有的在墙壁里面进行埋设、有个直接在外面,再加上暖气管道的铺,使整个医疗科室显得极不整齐,而且影响到楼层的美观性和安全性。因此,在医院建设的初期我们必须要合理设计管网的走向,减少占地面积、减少投入资本、增加节能高效。
2现代医院内污水和废水的分类及处理方法
2.1普通污水的处理由于医院内部主要的污水主要是手术污水、医生和病人家属的生活污水、病人血液产生的污水、粪便污水等,从上面可以看出大多数污水中都包含这化学物质、有毒物质、金属物质,将这些污水收集起来并进行统一处理排放。病人身上的切块、所用的塑料仪器和塑料袋等,这些垃圾进行收集送往垃圾处理厂进行统一焚烧。
2.2特殊废水的处理医院里面的有些拍照和透视科室,主要会产生含有银、汞、显影剂、定影剂等有毒物质的废水,我们必须将它们分开处理,含银的废水采用电解法进行处理并且可以回收电解出来的银;定影剂和显影剂所产生的废水可通过化学氧化还原法进行处理,最后统一进行收集排放。
2.3污水的二次利用随着人们生活的不断提升,人们越来越注重环境问题了,污水处理不仅仅是为了清除水中的有害、有毒位置,我们还必须注意水资源的节约和处理过的进行二次利用。医院内的水我们一般都生物处理法进行采用二次处理,减少有害物质从而改善环境。
关键词:给排水工程 建筑形态工程设计
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。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,即良好的功能和良好的建筑形象的高度统一。
水厂建筑的特点:一是工业建筑范畴,但不能忽略其美观;二是建筑物匍匐于地,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。水厂的建筑设计的意义并不完全在于如何做好工艺,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,加强内部工种联系,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,并且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
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,基本流程为原水一一级泵房一加药一絮凝池一沉淀或澄清池一滤池一消毒清水池一二级泵房一用户。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,如果池子过长,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一沉砂一初沉一曝气一二沉一消毒一出流。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。
2、总体规划的要求
总体规划是设计的灵魂。在规划时首先要有一个总体布局的构思,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,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,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。但从“现实的需要出发对传统作转变的工作”来看,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
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,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。
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。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,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,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,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。随着社会经济的发展,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。
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。并且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,以细则为依据进行整个设计运作的协调,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,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,把所谓的束缚性因素限制在最小的范围内,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。
三、建筑物的设计处理大体有以下的一些手法:
(1)、公共建筑
①总平面要结合地形地貌,因地制宜,构图优美,比例匀称,并注意韵律。
②功能相近者尽量合并,减少地面分散的构筑群,要做到大中见小、见透。
③要处理好内外部空间,做到宽松、明亮、空透、轻灵。
④立面和平面都力求避免过于平直、呆板,可适当组织上下、左右、高低参差,和配以局部的弧形以示流畅、舒适。
(2)、生产性建筑
①合并同类型相近功能的设施,多占天,少占地。
②平面要简朴,要注意构图均衡,立面处理不宜运用过细的线条,要突出块形,要有厚实感。要注意虚实对比,高低有序,前后层次,交错合理。
③要注意细部设计,任何一种粗心大意、不拘小节都会给整个建筑带来败笔。特别要注意室内的线路,管道、孔洞都要精心设计,合理安排,一般不暴露在外。
中图分类号:TU998
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2009)14-0147-02
一、生活给水系统
生活给水系统常见问题如下:
1.从城市给水环网的不同管段接出引入管向居住小区供水,且小区供水管与城市给水管形成环状管网时,其引入管上漏设管道倒流防止器。因为这种情况相当于小区供水干管成了城市供水环网的一条连通管,由于城市环网不同管段的水压不可能相同,如果漏设倒流防止器,城市环网里的水将由压力高的接口向压力低的接口流动,造成水表倒转和小区管网里的水污染城市管网内的水的情况。
2.蹲式大便器的冲洗管仍存在采用普通阀门与生活饮用水管道直接连接的情况。这可能是由于建设或施工单位为了想降低工程造价,或考虑住户还要进行二次装修的缘故随意更改设计。但这样做的后果是显而易见的,一旦供水立管由于某种原因发生倒流,而此时大便器由于堵塞充满污水的情况下,就会发生虹吸倒流对生活供水管道造成污染。因而严禁生活饮用水管道采用普通阀门连接和控制直接冲洗大便器,应采用具备延时自闭和虹吸自动破坏功能的大便器延时自闭冲洗阀。
3.生活饮用水水池入孔、通气管、溢流管未采取防止昆虫爬入的措施;存在虹吸倒流的低位水池,当进水管为淹没出流时,管顶未设置真空破坏装置;钢筋混凝土水池内壁及池内管道、金属附件未采用对水质无污染的材料。所有这些都有可能导致生活饮用水或市政水受到污染,为避免污染的发生。生活饮用水水池的入孔盖与盖座应吻合和紧密,并用富有弹性的无毒发泡材料嵌在接缝处;通气管口和溢流管的喇叭口处应有铜丝网罩或其它耐腐蚀材料做的网罩,网孔为14~18目;溢流管出口离池外地面高度200~300mm,出口上宜装轻质拍门或网罩;淹没出流进水管可在水池内溢流水位之上的进水管内侧开小孔,既可淹没出流降澡,亦可防止虹吸倒流的发生;水池做完水压试验后,池内壁及池内管道、金属附件应刷瓷釉涂料,水池内爬梯采用不锈钢材质。
二、排水系统
排水系统常见问题如下:
1.地漏水封高度小于50mm,这样容易造成地漏干涸,丧失隔臭功能,臭气污染室内环境。安装时一定要采用合格的产品,也可以采取直通地漏加存水弯的形式。地漏的安装高度也要合理,地漏安装过高,地面会造成积水,影响排水功能;安装过低,会影响地面美观。在安装排水管承水口前,应确切了解地漏规格和地面装饰层厚度,计算出排水承口的合理标高。目前地漏的型号很多。在地漏选型时,也应根据不同的位置选择不同型式的地漏。公共厨房应采用网框式地漏,住宅卫生间应采用密闭地漏,洗衣机部位应采用能防止溢流和干涸的专用地漏。
2.在室外检查井施工过程中,有的施工人员将检查井做成沉泥井,未按规定做导流槽,致使井底沉积大量粪便。这不但容易影响环境卫生,还会影响化粪池的处理效果。
3.高层建筑中设置的UPVC排水管未采取防止火灾蔓延的措施。规范中明确规定:高层建筑中室内塑料排水管道明敷设置且其管径大于或等于110mm时,应在立管穿楼层处设置防火套管或阻火圈,目的是防止底层火灾通过管道贯穿蔓延至上层。
4.阳台排水与屋面雨水连接,未单独设置。这样做的结果一是一旦雨水立管某段发生堵塞,屋面的雨水就会通过阳台地漏溢出;二是一般雨水立管接入雨水检查井,雨水检查井里的臭气就会通过阳台地漏进入室内,污染室内环境。因而要求阳台雨水排水系统应单独设置,且阳台雨水立管底部应间接排水。但若是在生活阳台上考虑了洗衣机放置位置,阳台排水此时已是废水,立管排水应接入排水系统,不能直接排至室外或雨水系统。
5.住宅厨房和卫生间的排水立管未分别设置,布置在靠近与卧室相邻的内墙的排水立管未采用有消声措施的管材。《住宅建筑规范》GB50386-2005第8.2.7条及条文说明对此作了规定。为防止卫生间排水管道内的污浊有害气体串至厨房内,对居住者卫生健康造成影响,当厨房与卫生间相邻布置时,不应共用一根排水立管。而应在厨房内和卫生间内分别设立管。为避免排水管道产生的噪声影响居住,布置在靠近与卧室相邻的内墙的排水立管不能采用普通塑料排水管,应采用橡胶密封圈柔性接口机制的排水铸铁管、双臂芯层发泡塑料排水管、内螺旋消音塑料排水管等有消声措施的管材。有试验资料表明,DN100管当流量为2.71/s时铸铁管噪声值为46-SdB,PVC-U管噪声值为58dB。
三、消防给水系统
消防给水系统常见的问题如下:
1.消防给水管网试压没有按施工方案和规范要求进行。管网试压分试漏检修和强度试验两步进行。试漏是在常压或稍起压状态下进行,而强度试验分工作压力和试验压力两阶段进行。目前有些工地只对管网进行试漏试验或试验压力不符合设计和规范要求,这样给系统的正常运行带来了隐患。按照规范的要求,管网安装完毕后,应进行强度试验和严密性试验。对于生活给水和消防给水管道,试验压力为管道工作压力的1.5倍,并且不小于0.6MPa。强度试验是管网在实验压力下10min,压力降不大于0.05MPa为合格。然后将试验压力缓慢降至工作压力,经检查无渗漏,则严密性试验为合格。对于自动喷淋灭火系统。当设计工作压力≤1.0MPa时。水压强度试验压力为设计工作压力的1.5倍,并且不低于1.4MPa;当设计压力>1.0MPa时,水压强度试验压力应为该工作压力0.MPa。水压强度试验是管网在实验压力下稳定30min,压力降不大于0.05MPa为合格。而水压严密性试验应在水压强度试验和管网冲洗合格后进行,试验压力应为设计工作压力,稳压24h,无泄漏为合格。
2.自喷系统在不吊顶场所安装的直立型喷头与梁的距离不符合规范规定。特别是在原设计按有吊顶布置喷头,而实际安装时未设吊顶,建设及施工方未要求设计修改仅简单地将下垂型喷头改为直立型喷头的情况下,喷头与梁的距离尤其不满足要求,也存在顶板梁布置复杂,不规则,设计师在布置喷头时未能考虑全面,施工单位根据设计所布置的喷头实际上也满足不了规范要求的情况。此时,施工人员应及时通知设计师对原设计进行修改,对局部存在的问题,也可根据《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB50261-2005第5.2.8条自行进行调整,以减小梁对其喷水灭火效果的影响。当满足本条规范确有困难时,溅水盘与顶板的距离不应大于550mm,且喷头溅水盘不能低于梁的底面。
3.自喷系统水力警铃未设置在公共通道或值班室的外墙上。当使用场所发生火灾,自动喷水灭火系统启动后,所发生的报警声响不能被值班人员或保护场所内其他人员及时发现。贻误战机,造成不必要财产损失和人员伤亡,而且火灾扑灭后不方便关闭水源控制阀和维修检查。