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序論:在您撰寫建筑給水排水工程論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1.1人才需求的變化
1977年恢復(fù)高考、實行改革開放后,中國經(jīng)濟逐步發(fā)展壯大,城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)開始迅速發(fā)展,此時,對給水排水工程專業(yè)的教育規(guī)模和教育質(zhì)量提出了更新更高的要求。給水排水工程專業(yè)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(nèi)容,由最初的水量追求水量和水質(zhì)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(yīng)地,和建筑給排水相關(guān)的專業(yè)人才的數(shù)量和質(zhì)量發(fā)生了很大變化。建筑給水排水相關(guān)的就業(yè)面相當(dāng)廣泛,可以從事的工作領(lǐng)域包括與建筑給水排水相關(guān)的建筑工程規(guī)劃設(shè)計、施工、運營、管理、安裝、消防、教學(xué)科研等。根據(jù)麥可思《中國大學(xué)生就業(yè)報告》統(tǒng)計,給水排水工程2010年就業(yè)率排名第4,就業(yè)率達到96.1%,2011年就業(yè)率排名第29,就業(yè)率達到94.6%,2012年就業(yè)率排名第1,就業(yè)率達到97.5%,可見社會對該專業(yè)畢業(yè)生需求量較大,在全國幾百個專業(yè)中是高就業(yè)率的專業(yè)之一。在人才質(zhì)量上,對從事建筑給排水行業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)和素質(zhì)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(xù)利用等方面,具有由以下各部分組成的專業(yè)知識結(jié)構(gòu),即水處理工藝知識、安全知識、水工業(yè)經(jīng)濟知識、水資源知識、有關(guān)的工程知識和機電、儀器、設(shè)備、材料、儀表、計算機與自動控制等高新技術(shù)知識,需要進一步提高工程實踐能力。
1.2課程內(nèi)涵的變化
隨著以犧牲環(huán)境為代價的經(jīng)濟持續(xù)增長,導(dǎo)致水體中存在持久性有機污染物(POPs)、內(nèi)分泌干擾物(EDCs)、微囊藻毒素(MC)、微生物污染物、致味物質(zhì)等復(fù)雜的污染物質(zhì),傳統(tǒng)的飲用水處理技術(shù)不能對上述污染物質(zhì)有效去除,終端用水出現(xiàn)渾濁、有氣味、口感差等一系列問題,無論是飲用水生產(chǎn)企業(yè)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(shè)備進行飲用水的處理,與此密切相關(guān)的小型終端設(shè)備的二次污染防治和安全控制等問題不斷出現(xiàn)。我國水資源貧乏,水資源短缺已成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的主要因素之一,節(jié)水是我國的基本國策之一,建筑中水的推廣應(yīng)用就是建筑節(jié)水技術(shù)之一。建筑中水對實現(xiàn)缺水地區(qū)污廢水資源化、提高水的利用率、降低環(huán)境污染、緩解水資源不足及節(jié)約能源等均具有重要意義,有明顯的社會效益。由此產(chǎn)生的建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的設(shè)置、小型污水處理設(shè)備及處理工藝等內(nèi)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(guān)的建筑內(nèi)部安全消防技術(shù)逐漸被人們重視。建筑內(nèi)部消防主要以水系統(tǒng)滅火為主,由人工的消火栓給水系統(tǒng)逐步向自動噴水滅火系統(tǒng)過渡。自動噴水滅火系統(tǒng)最關(guān)鍵的組件是噴頭,噴頭響應(yīng)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(tǒng)好壞的關(guān)鍵。另外,隨著高層和超高層建筑的不斷涌現(xiàn),會出現(xiàn)建筑物上部消防水壓不足和下部水壓過高的現(xiàn)象,相應(yīng)有了增壓消火栓、減壓消火栓、穩(wěn)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(dǎo)致的水質(zhì)問題,水資源短缺引起的中水處理問題和建筑水平提高導(dǎo)致的消防系統(tǒng)的提高等問題使建筑給水排水工程課程的內(nèi)涵由原來建筑內(nèi)部水的供給及排放為主轉(zhuǎn)化為水的輸送與水質(zhì)安全并重的水的建筑良性循環(huán),這種變化促進了建筑給水排水工程課程教學(xué)體系的改革。
1.3課程方向的變化
用水終端的水質(zhì)問題及節(jié)能環(huán)保的要求,使得建筑給水排水工程領(lǐng)域的傳統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備難以滿足水質(zhì)改善及節(jié)能環(huán)保的需要,促使新工藝、新設(shè)備和新材料不斷涌現(xiàn),中水回用、新型用水設(shè)備等技術(shù)和設(shè)備主導(dǎo)了建筑給排水技術(shù)的發(fā)展方向,新的設(shè)備和材料的發(fā)展拓寬了專業(yè)知識面,由此帶來了專業(yè)知識體系的變革,促進了專業(yè)方向多元化變化。
1.4新技術(shù)導(dǎo)致的課程內(nèi)容變化
建筑給水排水工程的發(fā)展是伴隨新技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。如水龍頭,由截止閥式結(jié)構(gòu)到瓷片式結(jié)構(gòu)再到紅外自動控制,不但使水龍頭壽命延長,而且達到節(jié)水節(jié)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(xiàn)管材銹蝕時既縮短管材壽命又污染水質(zhì)的現(xiàn)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(jié)省沖洗水的目的,還能夠?qū)崿F(xiàn)清洗人體和吹干等全部過程自動化;電子技術(shù)信息技術(shù)和自動控制技術(shù)在建筑給水排水工程中得到了廣泛應(yīng)用,建筑智能化和工程設(shè)計的模塊化、數(shù)字化已經(jīng)成了行業(yè)發(fā)展的趨勢和建筑給排水工程發(fā)展新的增長點。
2.“建筑給水排水工程”課程內(nèi)容體系設(shè)置
2.1課程名稱變更的必要
隨著建筑內(nèi)部安全、舒適、節(jié)能要求的提高及新材料新設(shè)備的層出不窮,建筑內(nèi)部給排水工程已經(jīng)遠遠超出了傳統(tǒng)的建筑內(nèi)部的水的“給”與“排”,人們追求建筑的安全———消防系統(tǒng)的有無及反應(yīng)程度,舒適———有無熱水及供給方式,節(jié)能———節(jié)水衛(wèi)生器具及中水回用。建筑給排水工程已經(jīng)將傳統(tǒng)的水的“給”與“排”拓展為建筑內(nèi)部水的處理、應(yīng)用和新材料新設(shè)備應(yīng)用為一體的綜合性學(xué)問,傳統(tǒng)名稱已經(jīng)不能囊括現(xiàn)行課程涵蓋的內(nèi)容。因此,有必要對課程名稱進行更改,應(yīng)該根據(jù)專業(yè)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(xué)與工程”。
2.2基礎(chǔ)理論內(nèi)容的設(shè)置
建筑給水排水工程在給排水科學(xué)與工程專業(yè)中是一個相對獨立的系統(tǒng),是給排水科學(xué)與工程專業(yè)區(qū)別于相近專業(yè)的明顯特征之一,與管網(wǎng)及水的處理合在一起成為一個有機的專業(yè)整體。但建筑給水排水工程的相關(guān)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(jīng)歷了經(jīng)驗法、平方根法和概率法三個發(fā)展階段。目前,西方發(fā)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(lián)引進平方根法,其間雖經(jīng)調(diào)整、修正,但從未進行過系統(tǒng)的衛(wèi)生器具使用情況的概率統(tǒng)計,計算方法基本仍停留于平方根法范疇,遠遠落后于發(fā)達國家的計算方法。應(yīng)該將此理論系統(tǒng)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(guān)計算的研究。目前,熱水相關(guān)計算只有全日供應(yīng)熱水的耗熱量計算方法,沒有定時供應(yīng)熱水的計算方法,還缺少儲熱量的計算方法、熱水循環(huán)泵流量和揚程計算方法等,這些基礎(chǔ)性研究的缺失不但阻礙了新型水加熱器的應(yīng)用,在進行系統(tǒng)的課程學(xué)習(xí)和講解的過程中缺乏課程體系的完整性而導(dǎo)致理解難度加大。再次是節(jié)能方面的研究。主要體現(xiàn)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(jīng)沒有技術(shù)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(shè)施依然是現(xiàn)在中水利用的瓶頸問題之一,直接導(dǎo)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(shù)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(zhì)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(zhì),應(yīng)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(shù)方法,這方面的研究工作應(yīng)該納入到建筑給排水系統(tǒng)中。以上這些基礎(chǔ)性的理論及研究都應(yīng)該在給水排水工程課程中進行系統(tǒng)介紹,以便形成及推動建筑給水排水工程的系統(tǒng)研究,而不應(yīng)該只單純講解給水、排水、熱水、消防、雨水這幾大塊和設(shè)計及工程聯(lián)系最密切的幾部分內(nèi)容,這種急功近利的課程內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)最終會導(dǎo)致建筑給排水的退步并影響整個專業(yè)的進步。
2.3實驗設(shè)置
建筑給排水的教學(xué)一直以來都是從概念到概念,如教材中的給水系統(tǒng)、氣壓給水原理、變頻調(diào)速、自動噴淋工作原理、減壓閥工作過程、排水立管流態(tài)等都沒有實驗輔助,學(xué)生無從驗證。另外,對于衛(wèi)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(guān)的安裝實驗根本沒有涉及。目前國內(nèi)設(shè)有給排水科學(xué)與工程專業(yè)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(xué)實驗的作用。教材內(nèi)容設(shè)置應(yīng)該單獨設(shè)置一個章節(jié)或者附錄作為實驗內(nèi)容,對該課程實驗內(nèi)容進行指導(dǎo),包含演示實驗、學(xué)生自己動手操作實驗等。
2.4新技術(shù)新設(shè)備的更新
建筑給水排水工程教材內(nèi)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(nèi)容體系和課程框架基本沒有區(qū)別。一本合格的建筑給排水教材應(yīng)有基礎(chǔ)理論、工程應(yīng)用,應(yīng)有自己的特色及時代氣息,應(yīng)有工程建設(shè)標準化的基本知識,應(yīng)有隨著計算機技術(shù)發(fā)展而適用的模塊化教學(xué),也應(yīng)有適應(yīng)建筑內(nèi)部使用的集成化的最新水處理技術(shù),應(yīng)根據(jù)建筑給排水技術(shù)發(fā)展速度和規(guī)范的修編及時更新教材內(nèi)容。
3.結(jié)語
關(guān)鍵詞:多功能建筑,給水排水,工程
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,一批建筑規(guī)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(guī)模最大、檔次最高,功能最齊全,設(shè)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(tǒng)最復(fù)雜、設(shè)施標準最高,因而對設(shè)計、施工及材料設(shè)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(tǒng)大型多功能建筑給水系統(tǒng)的安全可靠性要求很高,一旦發(fā)生停水將嚴重影響建筑功能的發(fā)揮。因此從工程設(shè)計上應(yīng)充分考慮到系統(tǒng)的安全可靠性。
首先,給水系統(tǒng)必須有可靠的水源保證,其措施是從市政給水管網(wǎng)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(shè)置足夠容量的貯水池。
其次,必須選擇合理的給水系統(tǒng)的設(shè)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(wǎng)的服務(wù)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(tǒng)內(nèi)部自行增壓來解決;同時由于樓層較多,給水系統(tǒng)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(chǎn)生水擊形成噪音、振動,因此給水系統(tǒng)必須實行豎向分區(qū)。
按是否設(shè)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(qū)又可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、減壓等三種給水方式,其中減壓方式又分為設(shè)減壓水箱和減壓閥兩種。由于設(shè)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(tǒng)采用水箱給水方式,并采用集中增壓,即由設(shè)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(shè)高、低水位繼電器外還設(shè)液壓水位控制閥,實現(xiàn)了系統(tǒng)的自動控制,大大減少了泵房的建設(shè)費用和管理費用。豎向分高、中、低三區(qū),低區(qū)包括地下層及四層裙樓,由市政自來水直接供水。高區(qū)由天面水箱供水,中區(qū)由天面水箱經(jīng)比例式減壓閥供水。以減壓閥代替減壓水箱,其優(yōu)點是節(jié)省了建筑面積,降低了系統(tǒng)造價,避免產(chǎn)生二次污染。
給水管道材料以往都是熱鍍鋅鋼管一統(tǒng)天下,但由于近年來生產(chǎn)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(yīng)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(tǒng)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(tǒng)的噪聲、振動應(yīng)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(yīng)系統(tǒng)大型多功能建筑一般要求全天提供熱水,因此必須設(shè)置中央熱水供應(yīng)系統(tǒng)。熱水供應(yīng)方式分為集中式和分散式兩種。為了避免熱水管道敷設(shè)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(shè)置獨立的熱水系統(tǒng),其水源由各天面水箱供給,管網(wǎng)同冷水一樣作豎向分區(qū),以保證兩個系統(tǒng)的冷熱水壓力均衡。各區(qū)熱水系統(tǒng)之中央熱水設(shè)備均設(shè)于天面水箱下熱水房內(nèi),管網(wǎng)采用上行下回機械全循環(huán)方式以保證熱水供應(yīng)穩(wěn)定。
熱水設(shè)備有熱水爐、貯熱水罐、循環(huán)水泵、貯油箱等,其主要設(shè)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(huán)保要求,以柴油為燃料,由室外油庫統(tǒng)一供應(yīng)。中央熱水設(shè)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(tǒng);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(tǒng)大型多功能建筑由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,人流頻繁,加上室內(nèi)木裝修等易燃物品較多,因此發(fā)生火災(zāi)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(tǒng)應(yīng)能立足于自救,發(fā)生火情能迅速撲滅。
按照高層建筑防火規(guī)范要求,國會中心消防給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計成消火栓給水系統(tǒng)、自動噴淋滅火系統(tǒng)、水幕消防系統(tǒng)等三個獨立的消防給水系統(tǒng),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(tǒng)大型多功能建筑的消火栓給水系統(tǒng),以消火栓處所受靜水壓力不大于800kPa為標準進行豎向分區(qū)。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(shè)減壓措施。該系統(tǒng)采用臨時高壓給水方式,即發(fā)生火災(zāi)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(zāi)。與給水系統(tǒng)相同,消火栓系統(tǒng)也采用集中增壓方式。酒店部分由于受天面水箱設(shè)置高度的限制,另設(shè)氣壓給水裝置以滿足最高幾層消火栓所需水壓。建筑內(nèi)部保證兩股充實水柱同時到達室內(nèi)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(tǒng)消防用水量為2400L/min,設(shè)4套水泵接合器。3.2自動噴淋滅火系統(tǒng)自動噴淋滅火系統(tǒng)由供水設(shè)施、報警閥、管網(wǎng)、閉式噴頭及火災(zāi)探測系統(tǒng)等組成,是世界上普遍采用的一種固定式滅火設(shè)施。實踐證明,該系統(tǒng)具有安全可靠,控火滅火成功率高,經(jīng)濟實用,適用范圍廣等優(yōu)點。大型多功能建筑要求安裝自動噴淋滅火系統(tǒng)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(tǒng)同樣采用集中增壓供水方式,增壓泵及所有報警閥均設(shè)在地下層泵房內(nèi)。每個報警閥控制噴頭數(shù)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(xù)時間為1h,即初期供水10min和加壓供水50min.
3.3水幕消防系統(tǒng)該系統(tǒng)不直接用來撲滅火災(zāi),而是與防火卷簾,防火幕配合使用,起到防火隔斷、防火分區(qū)、冷卻防火隔絕物,防止火勢蔓延的作用。水幕消防系統(tǒng)由水幕噴頭、管網(wǎng)、控制設(shè)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(guī)模大,設(shè)有多個防火分區(qū),分區(qū)之間設(shè)置保護卷簾水幕消防設(shè)備,在防火卷簾兩側(cè)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(shè)兩套水泵接合器。
4、排水系統(tǒng)大型多功能建筑要求排水通暢和通氣良好,若發(fā)生排水管阻塞現(xiàn)象則嚴重影響建筑物的使用功能。國會中心排水考慮分區(qū)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(shè)于技術(shù)層的水平干管加以連接,分幾路排出,每根排水立管均設(shè)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(xiàn)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(jié),以消除因溫差影響產(chǎn)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(tǒng)為滿足大型多功能建筑特殊功能的需要,如室內(nèi)游泳池,水景等,相應(yīng)地要設(shè)置特殊給水排水系統(tǒng)。國會中心分別在酒店22層天面(供總統(tǒng)套房單獨使用)和裙樓天面設(shè)游泳池。游泳池水必須符合國家有關(guān)規(guī)定,如渾濁度不大于5度,細菌總數(shù)不得超過1000個/ml等,因此游泳池用水必須進行循環(huán)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(huán)使用,只需補充少量補給水。
國會中心游泳池循環(huán)水處理設(shè)備包括壓力式過渡罐、循環(huán)水泵、加藥設(shè)備、消毒設(shè)備、加熱設(shè)備、濾毛器等。其中加熱設(shè)備只有當(dāng)池水溫度不能滿足使用要求時才啟用,加熱方式采用熱水鍋爐直接加熱。游泳池供水方式采用池底供水,池面溢流回水的循環(huán)供水方式,該方式的優(yōu)點是將池表面的污物迅速排除,池底污物少,有利水的循環(huán)和保證水質(zhì)。轉(zhuǎn)6、管道設(shè)置安裝技術(shù)大型多功能建筑由于管道設(shè)備種類數(shù)量較多,包括水、暖、強電、弱電等各種管道設(shè)備,必須進行綜合布置,防止“打架”,另外必須注意美觀、隔振、防噪聲等問題,因而對給水排水管道設(shè)備安裝提出了較高的技術(shù)要求。國會中心給水排水設(shè)備集中布置在地下層、天面及設(shè)備技術(shù)層。技術(shù)層高度僅2.2m,布置各種橫向管道及設(shè)備,為保證安裝維修方便,必須具有較好的通風(fēng)照明條件,并有防漏防火等技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞:多功能建筑,給水排水,工程
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,一批建筑規(guī)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(guī)模最大、檔次最高,功能最齊全,設(shè)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(tǒng)最復(fù)雜、設(shè)施標準最高,因而對設(shè)計、施工及材料設(shè)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(tǒng)大型多功能建筑給水系統(tǒng)的安全可靠性要求很高,一旦發(fā)生停水將嚴重影響建筑功能的發(fā)揮。因此從工程設(shè)計上應(yīng)充分考慮到系統(tǒng)的安全可靠性。
首先,給水系統(tǒng)必須有可靠的水源保證,其措施是從市政給水管網(wǎng)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(shè)置足夠容量的貯水池。
其次,必須選擇合理的給水系統(tǒng)的設(shè)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(wǎng)的服務(wù)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(tǒng)內(nèi)部自行增壓來解決;同時由于樓層較多,給水系統(tǒng)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(chǎn)生水擊形成噪音、振動,因此給水系統(tǒng)必須實行豎向分區(qū)。
按是否設(shè)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(qū)又可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、減壓等三種給水方式,其中減壓方式又分為設(shè)減壓水箱和減壓閥兩種。由于設(shè)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(tǒng)采用水箱給水方式,并采用集中增壓,即由設(shè)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(shè)高、低水位繼電器外還設(shè)液壓水位控制閥,實現(xiàn)了系統(tǒng)的自動控制,大大減少了泵房的建設(shè)費用和管理費用。豎向分高、中、低三區(qū),低區(qū)包括地下層及四層裙樓,由市政自來水直接供水。高區(qū)由天面水箱供水,中區(qū)由天面水箱經(jīng)比例式減壓閥供水。以減壓閥代替減壓水箱,其優(yōu)點是節(jié)省了建筑面積,降低了系統(tǒng)造價,避免產(chǎn)生二次污染。
給水管道材料以往都是熱鍍鋅鋼管一統(tǒng)天下,但由于近年來生產(chǎn)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(yīng)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(tǒng)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(tǒng)的噪聲、振動應(yīng)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(yīng)系統(tǒng)大型多功能建筑一般要求全天提供熱水,因此必須設(shè)置中央熱水供應(yīng)系統(tǒng)。熱水供應(yīng)方式分為集中式和分散式兩種。為了避免熱水管道敷設(shè)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(shè)置獨立的熱水系統(tǒng),其水源由各天面水箱供給,管網(wǎng)同冷水一樣作豎向分區(qū),以保證兩個系統(tǒng)的冷熱水壓力均衡。各區(qū)熱水系統(tǒng)之中央熱水設(shè)備均設(shè)于天面水箱下熱水房內(nèi),管網(wǎng)采用上行下回機械全循環(huán)方式以保證熱水供應(yīng)穩(wěn)定。
熱水設(shè)備有熱水爐、貯熱水罐、循環(huán)水泵、貯油箱等,其主要設(shè)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(huán)保要求,以柴油為燃料,由室外油庫統(tǒng)一供應(yīng)。中央熱水設(shè)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(tǒng);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(tǒng)大型多功能建筑由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,人流頻繁,加上室內(nèi)木裝修等易燃物品較多,因此發(fā)生火災(zāi)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(tǒng)應(yīng)能立足于自救,發(fā)生火情能迅速撲滅。
按照高層建筑防火規(guī)范要求,國會中心消防給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計成消火栓給水系統(tǒng)、自動噴淋滅火系統(tǒng)、水幕消防系統(tǒng)等三個獨立的消防給水系統(tǒng),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(tǒng)大型多功能建筑的消火栓給水系統(tǒng),以消火栓處所受靜水壓力不大于800kPa為標準進行豎向分區(qū)。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(shè)減壓措施。該系統(tǒng)采用臨時高壓給水方式,即發(fā)生火災(zāi)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(zāi)。與給水系統(tǒng)相同,消火栓系統(tǒng)也采用集中增壓方式。酒店部分由于受天面水箱設(shè)置高度的限制,另設(shè)氣壓給水裝置以滿足最高幾層消火栓所需水壓。建筑內(nèi)部保證兩股充實水柱同時到達室內(nèi)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(tǒng)消防用水量為2400L/min,設(shè)4套水泵接合器。3.2自動噴淋滅火系統(tǒng)自動噴淋滅火系統(tǒng)由供水設(shè)施、報警閥、管網(wǎng)、閉式噴頭及火災(zāi)探測系統(tǒng)等組成,是世界上普遍采用的一種固定式滅火設(shè)施。實踐證明,該系統(tǒng)具有安全可靠,控火滅火成功率高,經(jīng)濟實用,適用范圍廣等優(yōu)點。大型多功能建筑要求安裝自動噴淋滅火系統(tǒng)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(tǒng)同樣采用集中增壓供水方式,增壓泵及所有報警閥均設(shè)在地下層泵房內(nèi)。每個報警閥控制噴頭數(shù)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(xù)時間為1h,即初期供水10min和加壓供水50min.
3.3水幕消防系統(tǒng)該系統(tǒng)不直接用來撲滅火災(zāi),而是與防火卷簾,防火幕配合使用,起到防火隔斷、防火分區(qū)、冷卻防火隔絕物,防止火勢蔓延的作用。水幕消防系統(tǒng)由水幕噴頭、管網(wǎng)、控制設(shè)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(guī)模大,設(shè)有多個防火分區(qū),分區(qū)之間設(shè)置保護卷簾水幕消防設(shè)備,在防火卷簾兩側(cè)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(shè)兩套水泵接合器。
4、排水系統(tǒng)大型多功能建筑要求排水通暢和通氣良好,若發(fā)生排水管阻塞現(xiàn)象則嚴重影響建筑物的使用功能。國會中心排水考慮分區(qū)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(shè)于技術(shù)層的水平干管加以連接,分幾路排出,每根排水立管均設(shè)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(xiàn)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(jié),以消除因溫差影響產(chǎn)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(tǒng)為滿足大型多功能建筑特殊功能的需要,如室內(nèi)游泳池,水景等,相應(yīng)地要設(shè)置特殊給水排水系統(tǒng)。國會中心分別在酒店22層天面(供總統(tǒng)套房單獨使用)和裙樓天面設(shè)游泳池。游泳池水必須符合國家有關(guān)規(guī)定,如渾濁度不大于5度,細菌總數(shù)不得超過1000個/ml等,因此游泳池用水必須進行循環(huán)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(huán)使用,只需補充少量補給水。
國會中心游泳池循環(huán)水處理設(shè)備包括壓力式過渡罐、循環(huán)水泵、加藥設(shè)備、消毒設(shè)備、加熱設(shè)備、濾毛器等。其中加熱設(shè)備只有當(dāng)池水溫度不能滿足使用要求時才啟用,加熱方式采用熱水鍋爐直接加熱。游泳池供水方式采用池底供水,池面溢流回水的循環(huán)供水方式,該方式的優(yōu)點是將池表面的污物迅速排除,池底污物少,有利水的循環(huán)和保證水質(zhì)。
6、管道設(shè)置安裝技術(shù)大型多功能建筑由于管道設(shè)備種類數(shù)量較多,包括水、暖、強電、弱電等各種管道設(shè)備,必須進行綜合布置,防止“打架”,另外必須注意美觀、隔振、防噪聲等問題,因而對給水排水管道設(shè)備安裝提出了較高的技術(shù)要求。國會中心給水排水設(shè)備集中布置在地下層、天面及設(shè)備技術(shù)層。技術(shù)層高度僅2.2m,布置各種橫向管道及設(shè)備,為保證安裝維修方便,必須具有較好的通風(fēng)照明條件,并有防漏防火等技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞:多功能建筑,給水排水,工程
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,一批建筑規(guī)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(guī)模最大、檔次最高,功能最齊全,設(shè)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(tǒng)最復(fù)雜、設(shè)施標準最高,因而對設(shè)計、施工及材料設(shè)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(tǒng)大型多功能建筑給水系統(tǒng)的安全可靠性要求很高,一旦發(fā)生停水將嚴重影響建筑功能的發(fā)揮。因此從工程設(shè)計上應(yīng)充分考慮到系統(tǒng)的安全可靠性。
首先,給水系統(tǒng)必須有可靠的水源保證,其措施是從市政給水管網(wǎng)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(shè)置足夠容量的貯水池。
其次,必須選擇合理的給水系統(tǒng)的設(shè)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(wǎng)的服務(wù)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(tǒng)內(nèi)部自行增壓來解決;同時由于樓層較多,給水系統(tǒng)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(chǎn)生水擊形成噪音、振動,因此給水系統(tǒng)必須實行豎向分區(qū)。
按是否設(shè)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(qū)又可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、減壓等三種給水方式,其中減壓方式又分為設(shè)減壓水箱和減壓閥兩種。由于設(shè)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(tǒng)采用水箱給水方式,并采用集中增壓,即由設(shè)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(shè)高、低水位繼電器外還設(shè)液壓水位控制閥,實現(xiàn)了系統(tǒng)的自動控制,大大減少了泵房的建設(shè)費用和管理費用。豎向分高、中、低三區(qū),低區(qū)包括地下層及四層裙樓,由市政自來水直接供水。高區(qū)由天面水箱供水,中區(qū)由天面水箱經(jīng)比例式減壓閥供水。以減壓閥代替減壓水箱,其優(yōu)點是節(jié)省了建筑面積,降低了系統(tǒng)造價,避免產(chǎn)生二次污染。
給水管道材料以往都是熱鍍鋅鋼管一統(tǒng)天下,但由于近年來生產(chǎn)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(yīng)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(tǒng)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(tǒng)的噪聲、振動應(yīng)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(yīng)系統(tǒng)大型多功能建筑一般要求全天提供熱水,因此必須設(shè)置中央熱水供應(yīng)系統(tǒng)。熱水供應(yīng)方式分為集中式和分散式兩種。為了避免熱水管道敷設(shè)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(shè)置獨立的熱水系統(tǒng),其水源由各天面水箱供給,管網(wǎng)同冷水一樣作豎向分區(qū),以保證兩個系統(tǒng)的冷熱水壓力均衡。各區(qū)熱水系統(tǒng)之中央熱水設(shè)備均設(shè)于天面水箱下熱水房內(nèi),管網(wǎng)采用上行下回機械全循環(huán)方式以保證熱水供應(yīng)穩(wěn)定。
熱水設(shè)備有熱水爐、貯熱水罐、循環(huán)水泵、貯油箱等,其主要設(shè)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(huán)保要求,以柴油為燃料,由室外油庫統(tǒng)一供應(yīng)。中央熱水設(shè)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(tǒng);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(tǒng)大型多功能建筑由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,人流頻繁,加上室內(nèi)木裝修等易燃物品較多,因此發(fā)生火災(zāi)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(tǒng)應(yīng)能立足于自救,發(fā)生火情能迅速撲滅。按照高層建筑防火規(guī)范要求,國會中心消防給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計成消火栓給水系統(tǒng)、自動噴淋滅火系統(tǒng)、水幕消防系統(tǒng)等三個獨立的消防給水系統(tǒng),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(tǒng)大型多功能建筑的消火栓給水系統(tǒng),以消火栓處所受靜水壓力不大于800kPa為標準進行豎向分區(qū)。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(shè)減壓措施。該系統(tǒng)采用臨時高壓給水方式,即發(fā)生火災(zāi)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(zāi)。與給水系統(tǒng)相同,消火栓系統(tǒng)也采用集中增壓方式。酒店部分由于受天面水箱設(shè)置高度的限制,另設(shè)氣壓給水裝置以滿足最高幾層消火栓所需水壓。建筑內(nèi)部保證兩股充實水柱同時到達室內(nèi)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(tǒng)消防用水量為2400L/min,設(shè)4套水泵接合器。3.2自動噴淋滅火系統(tǒng)自動噴淋滅火系統(tǒng)由供水設(shè)施、報警閥、管網(wǎng)、閉式噴頭及火災(zāi)探測系統(tǒng)等組成,是世界上普遍采用的一種固定式滅火設(shè)施。實踐證明,該系統(tǒng)具有安全可靠,控火滅火成功率高,經(jīng)濟實用,適用范圍廣等優(yōu)點。大型多功能建筑要求安裝自動噴淋滅火系統(tǒng)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(tǒng)同樣采用集中增壓供水方式,增壓泵及所有報警閥均設(shè)在地下層泵房內(nèi)。每個報警閥控制噴頭數(shù)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(xù)時間為1h,即初期供水10min和加壓供水50min.
3.3水幕消防系統(tǒng)該系統(tǒng)不直接用來撲滅火災(zāi),而是與防火卷簾,防火幕配合使用,起到防火隔斷、防火分區(qū)、冷卻防火隔絕物,防止火勢蔓延的作用。水幕消防系統(tǒng)由水幕噴頭、管網(wǎng)、控制設(shè)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(guī)模大,設(shè)有多個防火分區(qū),分區(qū)之間設(shè)置保護卷簾水幕消防設(shè)備,在防火卷簾兩側(cè)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(shè)兩套水泵接合器。
4、排水系統(tǒng)大型多功能建筑要求排水通暢和通氣良好,若發(fā)生排水管阻塞現(xiàn)象則嚴重影響建筑物的使用功能。國會中心排水考慮分區(qū)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(shè)于技術(shù)層的水平干管加以連接,分幾路排出,每根排水立管均設(shè)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(xiàn)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(jié),以消除因溫差影響產(chǎn)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(tǒng)為滿足大型多功能建筑特殊功能的需要,如室內(nèi)游泳池,水景等,相應(yīng)地要設(shè)置特殊給水排水系統(tǒng)。國會中心分別在酒店22層天面(供總統(tǒng)套房單獨使用)和裙樓天面設(shè)游泳池。游泳池水必須符合國家有關(guān)規(guī)定,如渾濁度不大于5度,細菌總數(shù)不得超過1000個/ml等,因此游泳池用水必須進行循環(huán)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(huán)使用,只需補充少量補給水。
國會中心游泳池循環(huán)水處理設(shè)備包括壓力式過渡罐、循環(huán)水泵、加藥設(shè)備、消毒設(shè)備、加熱設(shè)備、濾毛器等。其中加熱設(shè)備只有當(dāng)池水溫度不能滿足使用要求時才啟用,加熱方式采用熱水鍋爐直接加熱。游泳池供水方式采用池底供水,池面溢流回水的循環(huán)供水方式,該方式的優(yōu)點是將池表面的污物迅速排除,池底污物少,有利水的循環(huán)和保證水質(zhì)。
6、管道設(shè)置安裝技術(shù)大型多功能建筑由于管道設(shè)備種類數(shù)量較多,包括水、暖、強電、弱電等各種管道設(shè)備,必須進行綜合布置,防止“打架”,另外必須注意美觀、隔振、防噪聲等問題,因而對給水排水管道設(shè)備安裝提出了較高的技術(shù)要求。國會中心給水排水設(shè)備集中布置在地下層、天面及設(shè)備技術(shù)層。技術(shù)層高度僅2.2m,布置各種橫向管道及設(shè)備,為保證安裝維修方便,必須具有較好的通風(fēng)照明條件,并有防漏防火等技術(shù)措施。
基于《建筑給水排水工程》實踐性強、專業(yè)性強、知識更新快的特征,在給水排水工程專業(yè)的本科教學(xué)中,《建筑給水排水工程》課程改革與創(chuàng)新應(yīng)以實踐教學(xué)為主,更新行業(yè)規(guī)范,把握高新技術(shù),從而實現(xiàn)培養(yǎng)具有應(yīng)用型創(chuàng)新人才的目標。
1.1更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化課程體系
建筑行業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一,正在突飛猛進地發(fā)展。現(xiàn)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(shù)和實踐等就提出了新的要求,隨之涌現(xiàn)出較多的建筑給水排水新技術(shù)、新設(shè)計規(guī)范、新設(shè)備等。因此,國家相關(guān)部門根據(jù)建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最新狀況及時更新規(guī)范,如最近新增《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GB50974-2014)、《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》(GB50067-97)條文解釋等;更新《建筑排水塑料管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T29-2010),替代《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T29-98)?!督ㄖo水排水工程》課程是一門應(yīng)用性很強的專業(yè)主干課程,它的設(shè)計必須嚴格按照相關(guān)設(shè)計規(guī)范和標準,因此在《建筑給水排水工程》教學(xué)過程中,要不斷優(yōu)化和更新教學(xué)內(nèi)容。《建筑給水排水工程》作為給水排水科學(xué)與工程的三大主干課之一,在教學(xué)中必須把握與其相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課的銜接。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時必須掌握《水力學(xué)》、《水泵及水泵站》、《工程制圖》等相關(guān)課程的理論。比如建筑給水、消防給水中,就必須運用水力學(xué)相關(guān)知識進行管道的水力計算;通過《水泵及水泵站》的學(xué)習(xí),進行建筑物泵房設(shè)計。作為對復(fù)合型建筑人才的培養(yǎng),有目的地在《建筑給水排水工程》課程教學(xué)中增加相關(guān)的建筑給排水設(shè)計安裝技術(shù)、工程造價、工程施工管理等方面的基本知識,增加課堂教學(xué)的容量,從而拓寬學(xué)生的專業(yè)口徑,增加就業(yè)途徑。
1.2突出工程實踐,豐富實踐內(nèi)容
實踐教學(xué)是應(yīng)用型工程類本科人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提高綜合應(yīng)用能力的重要途徑。結(jié)合《建筑給水排水工程》課程的特點,以能力素質(zhì)導(dǎo)向為指針,規(guī)劃實踐教學(xué)體系,構(gòu)建“隨堂試驗、課程設(shè)計、認識實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計”的實踐教學(xué)體系,從而實現(xiàn)建筑給水排水專業(yè)知識、能力、素養(yǎng)漸進提升和協(xié)調(diào)發(fā)展的目標。《建筑給水排水工程》課程應(yīng)堅持“理論、實習(xí)、工程設(shè)計”相結(jié)合的實踐教學(xué)模式;在理論教學(xué)的同時,同步開展相關(guān)實習(xí),有針對性地讓學(xué)生走出教室,參觀學(xué)校行政樓、圖書館等建筑內(nèi)的給排水和消防系統(tǒng)布置,了解和學(xué)習(xí)建筑給排水系統(tǒng)的施工和安裝,結(jié)合工程案例完成各章設(shè)計大作業(yè),從而鞏固所學(xué)的知識點。在本科教學(xué)最后環(huán)節(jié)———畢業(yè)實習(xí)設(shè)計的一學(xué)期,課程應(yīng)結(jié)合學(xué)生就業(yè)情況,有針對性地安排學(xué)生進行實際工程的模擬演練,以一人一題的方式,確保學(xué)生獨立完成整棟建筑的建筑給水排水工程設(shè)計,進一步推動學(xué)生工程意識的建立和工程實踐能力的培養(yǎng)。同時,鼓勵有條件的學(xué)生到企業(yè)進行畢業(yè)設(shè)計,采用企業(yè)導(dǎo)師或雙導(dǎo)師制,確保學(xué)生在企業(yè)中畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。
1.3改進教學(xué)手段,提高課堂教學(xué)效率
《建筑給水排水工程》作為給水排水專業(yè)的專業(yè)主干課程,是一門實際工程應(yīng)用性較強的課程。其課程內(nèi)容包含建筑給排水、建筑消防、建筑中水、建筑熱水等內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容繁多,同時各類規(guī)范標準更新較快,并且新的建筑給排水消防設(shè)備圖集、圖紙、圖片較多。這就意味著傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以完整地向?qū)W生介紹相關(guān)知識;并且傳統(tǒng)教學(xué)的視覺效果弱,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較低。在理論教學(xué)部分,可以采用現(xiàn)代化教學(xué)手段,強化課堂學(xué)習(xí)效果。在課件中鏈接相關(guān)聯(lián)的Flas(如水箱工作原理、氣壓罐工作原理、自動滅火系統(tǒng)等)、建筑設(shè)備圖片、建筑給排水CAD圖件等圖像材料,以及相關(guān)的建筑給水排水工程規(guī)范及技術(shù)規(guī)范等,為課堂教學(xué)提供豐富的教學(xué)資源,并使教學(xué)形式多樣化,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?!皩嵺`教學(xué)”部分采用課堂與工程相結(jié)合的教學(xué)模式,即在課堂上利用多媒體動態(tài)仿真各種建筑生活給水方式、消火栓布置形式、熱水供應(yīng)系統(tǒng)等工作原理,加深學(xué)生相關(guān)理論知識的理解;讓學(xué)生走出課堂,來到實地工地,通過參觀實習(xí),親身了解建筑給水排水工程的管道施工和設(shè)備安裝,查閱相關(guān)給排水管道和給排水附屬設(shè)備安裝技術(shù)規(guī)范,了解相關(guān)驗收標準,通過撰寫實習(xí)日記加深理論知識。
1.4改革考核方式,強化能力培養(yǎng)
傳統(tǒng)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(nèi)容,需要學(xué)生死記硬背,未能體現(xiàn)出學(xué)生分析問題、解決問題的能力。因此,不少學(xué)生靠在考試前抱佛腳突擊復(fù)習(xí),可以獲得較好的分數(shù),但是學(xué)生的理論知識,特別是實踐操作能力相對缺乏。在目前應(yīng)試教育環(huán)境下,不少學(xué)生純粹是為了應(yīng)付考試,學(xué)習(xí)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(nèi)容,學(xué)習(xí)主動性不夠,因此必須改革考核方式,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?!督ㄖo水排水工程》課程在考核學(xué)生學(xué)習(xí)效果時,應(yīng)在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識掌握的前提下,注重知識應(yīng)用能力的考查。教師可以嘗試設(shè)計少量的開放型題型,引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生提出多種可行的建筑給水排水工程設(shè)計方案,給出多種解決工程技術(shù)問題的思路??梢圆捎瞄_卷的形式,限定考試時間,制定可以查閱相關(guān)規(guī)范資料的考試模式,使考試題目相對靈活,考試內(nèi)容更具有實踐性,從而提高學(xué)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(shè)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(xué)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(shù),強化課程實踐分數(shù),建立課程設(shè)計成果考核、實習(xí)報告考核和課程設(shè)計答辯體系考核等相結(jié)合的多元化的考核的形式。
2.結(jié)語
[關(guān)鍵詞]高層建筑;給水排水;工程設(shè)計;優(yōu)化策略
隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,高層建筑成為了城市建筑中的主要建筑形式,高層建筑在為廣大人民群眾提供便利生活的同時也為城市給排水工作提出了更高的要求。以往的低層建筑給排水工程的設(shè)計相對簡單,其雖然在基本理論和設(shè)計方法上與高層建筑基本一致,但是也高層建筑層數(shù)的增多而有所不同。高層建筑結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,層數(shù)較高,高度較大,因此,在設(shè)計建筑給排水時就要有針對性,符合高層建筑給排水設(shè)計的相關(guān)要求。
1高層建筑給水排水工程設(shè)計問題
1.1雨水系統(tǒng)設(shè)計中的問題分析
高層建筑的雨水排除是給排水設(shè)計中需要重點考慮的問題,陽臺雨水和屋面排水的設(shè)計尤其重要。一般在設(shè)計屋面雨水排除時,會按照重現(xiàn)期一年進行設(shè)計,因此如果遭遇了大于設(shè)計強度的暴雨災(zāi)害時,屋面雨水在管道內(nèi)就會形成壓力流系統(tǒng);而陽臺雨水不會造成管道內(nèi)的滿流情況,其會形成為重力流系統(tǒng)。針對這種情況,如果對陽臺雨水和屋面雨水進行混合,而同時排出,那么如果遭遇大于設(shè)計標準的暴雨時,雨水管道內(nèi)就會形成滿流,從而導(dǎo)致陽臺通過地漏的反水情況??梢姡M行陽臺與屋面的同時混合排水,其最大缺點就是在遭遇大于設(shè)計強度的暴雨時,陽臺雨水無法及時排除。但在實際設(shè)計中,雨水斗能夠承擔(dān)的匯水面積達不到重現(xiàn)期一年時的允許匯水面積,因此,壓力流在雨水管內(nèi)形成的幾率很低,但是其也不能夠阻止陽臺反水現(xiàn)象,因此,設(shè)計時可以將拐彎后的雨水管道的型號做出調(diào)整,即放大一號。
1.2給水方式的選用問題分析
在選擇高層建筑給水方式時,首先要確定高層建筑的豎向分區(qū),之后才能夠進行給水方式的選擇。給水方式的選擇需要遵循一定的原則,也就是要以經(jīng)濟合理、技術(shù)先進、供水安全等為前提。高層建筑給水可以根據(jù)市政管網(wǎng)壓力的大小和建筑物的所處位置予以確定。在建筑物的下層建筑中,如地下室、裙房以及附屬用房等建筑的供水中,就可以選擇市政管網(wǎng)直接供水的方式,其可以起到節(jié)約能源、節(jié)省基建部分的投資以及運行管理方面的費用等作用。另外,在使用市政管網(wǎng)進行建筑給水時,最重要的就是應(yīng)該對需要供水的房間的性質(zhì)和功能以及管網(wǎng)的供水壓力進行考慮,務(wù)必符合相關(guān)要求。如,建筑物的高度低于100m時,通??梢圆捎檬姓芫W(wǎng)直接供水,而對于建筑的中區(qū)和高區(qū)則可以采用調(diào)速渠進行供水,這也就是高層建筑垂直分區(qū)并聯(lián)供水系統(tǒng)。在各分區(qū)內(nèi),為減少二次污染的產(chǎn)生以及穩(wěn)定水壓,可以設(shè)置減壓閥進行局部的壓力調(diào)整,此方法不需要設(shè)置高位水箱,也是目前眾多選擇中,效果較好的供水方式之一。
1.3污水系統(tǒng)設(shè)計中的相關(guān)問題分析
高層建筑中給排水設(shè)計中的污水設(shè)計問題應(yīng)當(dāng)引起足夠重視。其中包括兩方面內(nèi)容:首先就是高層建筑塔樓污水的排除問題。如果二室或二座以上塔樓污水通過雨水立管集中后,匯合入一根總管,然后再由裙房同時排出,這種方法有一定的不利之處。因排水系統(tǒng)的可靠度無法保證,如果將雨水過于集中,一旦總管損壞需要檢修時,其影響面會很大;其次是不設(shè)技術(shù)夾層的問題。在高層建筑中,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層梁的高度和寬度一般均大于標準層,而轉(zhuǎn)換層梁會影響到衛(wèi)生潔具的布置以及污水管的布置,如果潔具的布置與標準層相同,那么潔具的排水管就有可能跟轉(zhuǎn)換梁產(chǎn)生沖突,因此,這一問題需要特別注意。
2基于高層建筑給排水節(jié)能設(shè)計策略
節(jié)能降耗已成為當(dāng)今世界發(fā)展的主題。因而在高層建筑給排水設(shè)計中,除了做好給排水設(shè)計外,還應(yīng)對其做好節(jié)能設(shè)計。以下筆者分別從中水系統(tǒng)的設(shè)計、節(jié)水龍頭的設(shè)計以及變頻水平設(shè)計三方面做出分析。
2.1節(jié)水龍頭的設(shè)計
高層建筑給排水關(guān)系到人們的生產(chǎn)和生活,在如今水資源日益緊缺的背景下,做好高層建筑的給排水節(jié)能設(shè)計正當(dāng)其時。節(jié)水與閥門的質(zhì)量和型號等有密切關(guān)系,所以在對高層建筑進行給排水節(jié)能設(shè)計時,要關(guān)注于節(jié)水閥門的選擇。在水壓相同的情況下,節(jié)水龍頭相對于普通龍頭更能夠減少水的流失,減少浪費。高層建筑給排水的節(jié)能要從高層建筑給排水工程特點、給水方式、水設(shè)計、節(jié)能設(shè)計等方面認真研究和實踐,為人們設(shè)計出更新、更好的建筑,從而從根本上確保節(jié)水設(shè)計取得成效。
2.2中水系統(tǒng)的設(shè)計
所謂中水系統(tǒng),就是將污水、雨水等經(jīng)過一定的處理,使水質(zhì)達到一定的指標后,為人們利用的一種水循環(huán)過程,例如利用設(shè)計的中水系統(tǒng)將污水和雨水處理后,用于澆樹、洗車等。由于成本低且環(huán)保效果好,因而我們必須做好中水系統(tǒng)的設(shè)計。在設(shè)計過程中,作為設(shè)計人員必須對其用途有一個全面的認識,結(jié)合以往經(jīng)驗確定中水處理工藝和供水方式,并充分考慮其帶來的經(jīng)濟效益,最大化的確保設(shè)計的科學(xué)性。
2.3變頻水泵的設(shè)計
變頻設(shè)計也是實現(xiàn)高層建筑給排水節(jié)能的有力方式,變頻器上一般都具備閉環(huán)控制功能,其可以根據(jù)壓力信號進行自動控制運行,使其達到供水水壓的恒壓。利用變頻器可以改變水泵的轉(zhuǎn)速,有效調(diào)節(jié)水泵的流量和壓力,實現(xiàn)節(jié)水設(shè)計。
3結(jié)語
綜上所述,高層建筑給排水設(shè)計要滿足水量、水質(zhì)和水壓的要求,并根據(jù)這些要求進行優(yōu)化設(shè)計,提高用水的安全性和經(jīng)濟性,最大程度實現(xiàn)建筑節(jié)能和減少運行費用。
作者:梅鵬遠 單位:西安思源學(xué)院
參考文獻:
[1]韓曉冬.高層建筑給水排水的優(yōu)化設(shè)計分析[J].科技展望,2015,25(35):19-20.
目前,相關(guān)部門對注冊考試及執(zhí)業(yè)制度進一步進行完善,這就意味著持有注冊證書是一個工程設(shè)計人員進行相關(guān)設(shè)計應(yīng)具備的最基本的條件。因此,有必要對注冊考試進行深刻剖析,以有利于《建筑給水排水工程》這門課程的教學(xué)工作。因此,作者認為應(yīng)該把注冊考試相關(guān)內(nèi)容及一些考試經(jīng)驗介紹給學(xué)生,這將有利于學(xué)生了解工程設(shè)計的基本理念,提高其學(xué)習(xí)積極性。
二、具體實施方法
作為一門實踐性非常強的課程,《建筑給水排水工程》應(yīng)當(dāng)與注冊考試共同發(fā)展。但是,目前課程的機械教條的教學(xué)方式,使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效率較低。如何將注冊考試與《建筑給水排水工程》課程教學(xué)有機結(jié)合,是我們探討的重點。
(一)教學(xué)內(nèi)容的改革
隨著社會和技術(shù)的不斷進步,我國的建筑給水排水事業(yè)也在日益進步,新理論、新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)。這為建筑給排水工程的設(shè)計提出了更高的要求?!督ㄖo水排水工程》的教學(xué)內(nèi)容要根據(jù)給排水相關(guān)規(guī)范和標準的修訂及調(diào)整和注冊考試的大綱要求進行必要的調(diào)整。最近對一批規(guī)范進行整合和修訂,因此課堂教學(xué)過程中應(yīng)該進行適當(dāng)更新,以適應(yīng)社會發(fā)展之需求。比如,最新《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014將原《建筑設(shè)計防水規(guī)范》GB50016-2006和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95(2005年版)進行整合,并將相互規(guī)范及條文進行修訂,所以應(yīng)將這些內(nèi)容及時告知學(xué)生。同時,應(yīng)將備考注冊考試過程中的學(xué)習(xí)方法與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合。注冊考試學(xué)習(xí)時,注重規(guī)范和條文解釋的內(nèi)容對照學(xué)習(xí),并側(cè)重于從知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)體系來設(shè)計每一道考題,教學(xué)過程中如能參照注冊考試考題組織教學(xué)內(nèi)容,并注意知識的系統(tǒng)化、理論化,則具有很強的實用性和針對性,也更有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。
(二)教學(xué)方式的多樣化
固然,《建筑給水排水工程》涉及到許多公式與案例計算,如果板書可能會浪費大量時間和精力。但在目前教學(xué)過程中,課件主要內(nèi)容和素材來自教材,課件的素材不夠充實,尤其缺乏工程實際內(nèi)容,課件表達也不夠完整?!督ㄖo水排水工程》是一門應(yīng)用性很強的課程,因此,教師應(yīng)采用多媒體教學(xué)手段體現(xiàn)教學(xué)方式的多樣性。具體可通過以下方面來表現(xiàn):
(1)教師要有針對性地收集與課程相關(guān)的施工現(xiàn)場照片及管材、配件樣本圖片等資料,更新制作大量動畫納入其中,并將這些具有說服力的資料應(yīng)用于教學(xué)。
(2)對于一些系統(tǒng)的工作原理,可利用Flash等動畫可形象生動地描述系統(tǒng)工作過程。如氣壓給水設(shè)備的工作原理和不同給水系統(tǒng)的運行方式等內(nèi)容,可使學(xué)生對有關(guān)概念理解更加深刻。
(3)注冊考試有大量的案例計算題,出題人會設(shè)置一些所謂的“坑”,致使有些考友一不小心會掉進去。究其原因,還是考友沒能真正理解規(guī)范或條文所表達的內(nèi)容。因此,課堂教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)增加案例習(xí)題。
(三)工程能力的培養(yǎng)
近年來,在各級政府及相關(guān)部門的強力支持下,學(xué)校對學(xué)生工程能力的培養(yǎng)越來越重視。每級學(xué)生均有為期一周的認識實習(xí)和為期兩周的生產(chǎn)實習(xí),另外,還積極引導(dǎo)學(xué)生參與課程設(shè)計、第二課堂、崗位任職訓(xùn)練等工程實踐活動,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。課程設(shè)計作為本課程一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是學(xué)生運用所學(xué)知識,培養(yǎng)獨立工作能力的一個重要過程。在整個課程設(shè)計過程中,學(xué)生會使用各種規(guī)范、設(shè)計手冊、標準和標準圖集等,掌握建筑給水排水設(shè)計的一般方法和步驟,要求方案正確、計算有理有據(jù)、圖紙表達清楚。另外,認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)作為學(xué)生進行工程實踐的兩個重要過程,不僅讓學(xué)生對所學(xué)知識有了更加感性直觀的認識,而且還可鍛煉學(xué)生的實際操作能力。對于《建筑給水排水工程》這門課,認識實習(xí)更加簡單。學(xué)生可在保證自身安全的情況下,自行到建筑物地下室或樓頂參觀生活給水水池、生活水箱以及一些生活給水設(shè)施;也可自行留意觀察家庭衛(wèi)生間及廚房生活給水、排水系統(tǒng)和建筑室內(nèi)外消防給水系統(tǒng)。
(四)考試手段和內(nèi)容的革新
可參照注冊考試的作法,采用開卷考試的方法,擴大專業(yè)覆蓋面,可涉及規(guī)范、標準及設(shè)計手冊的部分內(nèi)容。考試時允許學(xué)生攜帶規(guī)范和其他考試資料,注意實際問題的考察。考題方面,注重理論題目和實踐題目的結(jié)合,多出工程案例題目。注冊考試的案例題,看似簡單其實比較難。特別是規(guī)范中的強制條文、小注、條文解釋等,都是注冊考試特別青睞的考試點,而往往這些考點易被考生所忽視,因而造成考試失誤較多,易出現(xiàn)“掉進坑”的現(xiàn)象。比如,《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2006)中表8.4.1中小注1規(guī)定:丁、戊類高層廠房室內(nèi)消火栓的用水量可按本表減少10L/s,許多人在計算消防水池容積時常常忽視這一點,造成消防水池容積偏大,于是就會增加消防給水的固定投資和運行成本。
三、未來發(fā)展方向