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經濟、能源和碳排放之間相互影響,相互制約。經濟發展需要相應的能源消費,能源消費又必然帶來一定的碳排放,減排目標會約束能源消費水平,能源消費水平又制約經濟發展。我國對2011~2020年期間的經濟發展和碳排放量都制定了詳細的發展目標,并寫入了長期發展規劃。而要實現我國的經濟發展目標和碳減排目標,必須正確認識和把握能源消費、經濟增長和碳排放三者的內在關系,從而制定科學的發展戰略。
中國能源消費、經濟增長與碳排放之間具有怎樣的內在聯系,減排目標約束對經濟增長的影響程度如何,經濟發展和減排目標能否實現,又應該如何處理三者之間的內在關系呢?本文將系統、定量研究中國能源、經濟和碳排放之間的相互作用關系,為準確理解我國能源消費、碳排放與經濟發展的關系,制定科學碳減排目標及政策提供參考和數據支持,促進經濟、能源和環境的協調發展。
一、文獻綜述
能源、經濟和環境(3E)的關系問題一直是國內外學者研究的熱點問題,其中,環境狀況的代表是碳排放情況,該問題的研究方法及成果主要體現在以下幾個方面:
1、關于碳排放與經濟發展關系的研究
環境波特假說認為,節能減排能使環境質量和生產效率同時得到提高,社會和經濟發展目標都能得到滿足。Mohr(2002)基于離散技術變化中的“干中學”一般均衡框架推導支持了波特假說的結論,該模型顯示,由于內生技術的改變使得波特假說具有存在的可能;Cerin(2006)的研究也支持了波特假說,該學者基于科斯的產權交易成本理論發現了雙贏的私人動機,但這種動機的產生需要公共支持。另一些學者對此提出了批評,他們認為,如果這樣的雙贏機會存在,就不需要政府額外對節能減排施加成本了。如Feichtinger等(2005)的研究認為,在考慮非線性效應和學習效應的情況下拒絕波特假說;陳文穎等(2004)設計了六種二氧化碳減排情景,應用 MARKAL-MACRO模型進行模擬分析,定量描述了各種減排情景下對GDP影響的時間模式;陳詩一(2009)設計了一個基于方向性距離函數的動態行為分析模型,對中國工業2009~2049年期間節能減排的損失和收益進行模擬分析,預測結果支持了環境治理可導致環境和經濟雙贏發展的環境波特假說。
2、關于能源消費與經濟增長關系的研究
國內外學者進行了大量實證工作,但迄今為止還沒有形成共識,分歧與爭議依然存在。Kraft, J & Kraft,A.(1978)利用美國1947~1974年的數據,發現存在從GNP到能源消費之間的單向因果關系;Akarca & Long(1980)研究認為,如果把時間間隔改為2年,Kraft-Kraft的研究結論就值得懷疑。其他學者也利用不同的時間間隔和不同的研究方法證實或反駁了Kraft-Kraft的研究結論。同時,不同的國家、同一國家不同的時間間隔所得到的結論也不相同。Ugur & Ramazan(2003)通過對16個國家能源消費與GDP因果關系的研究發現,在這些國家中,兩個時間序列值是不平穩的,但一階差分是平穩的,其中有七個國家變量之間存在平穩線性協整關系;汪旭暉、劉勇(2007)利用1978~2005年中國的能源消費和GDP數據研究發現,我國能源消費與GDP之間存在長期穩定的均衡關系,并且存在從能源消費到經濟增長的單向因果關系;馬超群等(2004)利用我國1954~2003年的GDP和能源消費數據研究發現,GDP分別于能源總消費、煤炭消費之間存在協整關系,而 GDP與石油、天然氣和水電之間不存在協整關系;楊文培(2005)探討了能源發展與經濟增長的互動關系,認為二者互為動因。
目前對環境波特假說進行檢驗的文獻較多,但尚未有一致性的結論,這與不同學者采用的分析數據、研究對象的治理體制、所處的地理環境等因素有關,但缺乏一個公認的、合理的分析環境保護與經濟增長聯系的理論框架是其根本原因。同時,大多學者注重于研究能源、經濟和環境中的某一種關系,對三者之間的相互關系及影響程度研究的文獻相對較少。
本文研究的思路結構為:(1)以能源消費為中介,構建能源消費、經濟增長和碳排放關系分析的理論框架;(2)基于構建的固定資本、人力資本、能源投入和GDP關系的生產函數模型,對中國能源消費與經濟增長之間的關系進行實證研究,并測算和分析能源消費對經濟增長的彈性系數和貢獻率;(3)根據經濟增長目標對能源消費量進行預測,由能源消費量推算碳排放量,估算我國減排目標的實現程度;(4)根據要素貢獻率模型,分別測算有無減排目標約束下能源消費對經濟增長的貢獻率,分析減排目標約束對經濟增長的影響。由此,在本文構建的理論框架下,實證測量中國能源消費、經濟增長和碳排放之間的內在關系及相互影響程度,為我國制定經濟發展目標、碳減排目標和能源發展戰略提供定量支持。
二、研究設計
1、理論框架
(1)基于Nerlove(1963)改進的C-D生產函數模型,本文構建技術進步、管理水平等綜合要素、固定資本、人力資本和能源投入與GDP產出關系的測度模型,表示為:
對式(1)兩邊取自然對數變為線性形式,可以得到各要素產出彈性的估計回歸模型,表示如下:
根據以上模型,對我國的能源消費與經濟增長的關系進行實證研究,定量分析能源消費與經濟增長之間的內在關系,并對能源消費、固定資本投入和人力資本投入對經濟增長的彈性系數、貢獻率進行測算和分析。
(2)以能源消費與經濟增長的關系為基礎,根據經濟增長目標預測我國2010~2020年期間的能源需求量,并由能源需求量估算碳排放量。碳排放量的測算公式表示為:
=含碳能源消費量×碳折算系數×氣化系數
(4)
其中,含碳能源主要包括煤炭、石油和天然氣;碳折算系數采用國家發改委能源研究所制定的系數,為0.67;碳氣化系數指碳完全氧化成為二氧化碳之后與之前的質量之比,比值標準量為3.67。
(3)在以上研究的基礎上,測量我國碳減排目標的實現程度,并估算碳減排目標約束對經濟增長的影響程度,分析碳排放與經濟增長的關系。
由此,系統、定量研究能源消費、經濟增長和 碳排放之間的相互作用關系,促進能源、經濟和環境的協調發展。
2、變量與數據說明
根據本文設計的理論框架,考慮到數據的可獲得性,對我國1991~2010年期間共20年的投入產出指標之間的關系進行研究。數據來源于1992~2011年的《中國統計年鑒》和《中國能源統計年鑒》。
模型中的變量及數據計算方法說明如下:
(1)總產值。用以1991年為基期的實際生產總值表示,單位為億元人民幣。
(2)固定資本存量。本文采用Goldsmith(1951)開創的“永續盤存法”來估算每年的實際固定資本存量,計算公式為:
(3)人力資本。現有文獻中大部分學者采用歷年就業人數表示人力資本的投入,但該數據不能反映勞動者素質差別對生產效率的影響。本文參照林伯強(2003)、徐國泉等(2007)學者的研究,采用“受教育年限法”來估算1991~2010年中國人力資本存量,單位為:萬人·年。
(4)能源投入。能源投入采用《中國能源統計年鑒》(1991~2011年)中國能源消費總量數據中的煤炭、石油和天然氣化石能源部分(本文所指能源消費均為化石能源部分),單位為“噸標準煤”。
樣本變量數據特征如表1所示。
三、能源消費與經濟增長關系實證分析
1、平穩性檢驗
本文采用ADF檢驗方法來驗證1991~2010年期間我國能源消費量和GDP是否為平穩序列。為降低異方差的影響,分別對GDP和能源投入量取對數,結果分別表示為LNGDP和LNE。應用 Eviews6.0軟件對LNGDP和LNE的單位根進行檢驗,滯后項的選擇以AIC(Akaike inib criterion)和 SC(Schwarz criterion)最小化為準則。檢驗結果如表2所示:
由表2可知,LNGDP和LNE的ADF絕對值大于顯著性水平為1%的臨界值,為非平穩序列;在 LNGDP和LNE的一階差分下,ADF絕對值均大于顯著性水平為1%的臨界值,LNGDP和LNE的一階差分為平穩序列,中國GDP和能源消費兩個變量為一階單整序列,可以進一步地進行協整分析。
2、協整分析
從對變量LNGDP和LNE的平穩性檢驗結果來看,二者之間為同階單整的平穩時間序列,可以進行協整檢驗。本文采用E-G(Engle-Granger)兩步檢驗法對LNGDP和LNE進行協整檢驗,檢驗分兩步進行。
第一步,協整回歸,利用最小二乘法(OLS)估計 LNGDP和LNE之間的回歸方程,并計算非均衡誤差。方程回歸結果為:
從方程回歸結果可以看出,方程的擬合程度較高,t檢驗通過,各解釋變量的影響顯著。式(6)表明,GDP變化率每增加1%,能源消費變化率將增加1.4787%,GDP的增長需要更多的能源投入。
計算殘差:
第二步,檢驗的單整性,即殘差是否為平穩序列。仍采用ADF方法進行檢驗,檢驗結果如表3所示:
從表3的檢驗結果可以看出,殘差序列為平穩序列,存在LNGDP和LNE的平穩線性組合,表明經濟增長和能源消費量之間存在協整關系。
3、能源對經濟增長的彈性系數及貢獻率估算
利用SPSS16.0軟件調入計算整理后的投入產出指標數據,采用最小二乘法對式(3)進行回歸分析,回歸分析結果如表4所示:
從表4回歸的指標參數可以看出,調整后的方程擬合優度接近于1,說明方程擬合較好,方程自變量對因變量的解釋能力較強。各參數都通過了t檢驗,顯著性水平較高,均在0.01以下。D-W值說明,自變量之問不存在自相關關系。因此,1991~2010年間中國GDP及相關投入要素之間的關系可以用該模型表示。
表4給出了標準化和非標準化后的模型回歸系數。將相應的回歸后的標準化系數代入式(1)中,可以得到如下方程:
在該模型中,中國固定資本的產出彈性系數為0.414,人力資本的產出彈性系數為0.159,能源消費的產出彈性系數為0.449,表示固定資本投入每增長1%,GDP將增長0.414%;人力資本投入每增長1%,GDP將增長0.159%;能源消費量每增長1%,GDP將增長0.449%。產出彈性系數之和為1.022,大于1,表明我國經濟具有規模效應。從總體上來講,能源消費的產出彈性系數最大,反映了我國經濟增長對能源投入的依賴。
利用模型回歸分析結果,根據式(2)可以得到各要素對中國經濟增長的貢獻份額和貢獻率。計算結果表明,1991~2010年中國經濟增長中,GDP平均增長率為10.53%,其中,技術進步、管理水平等綜合要素貢獻份額為4.90%,占46.38%;能源消費貢獻份額為3.02%,占28.37%;固定資本貢獻份額為2.22%,占21.34%;人力資本貢獻份額為0.39%,占3.91%。在三個投入要素中,能源消費的貢獻率和貢獻份額最大。
從投入量方面來看,我國能源消費量的年均增長率為6.74%,固定資本投入的年均增長率為5.36%,人力資本投入的年均增長率為2.46%。三要素的投入增長率大小排序與對GDP增長的貢獻率一致。結果表明,能源消費對經濟增長的推動作用明顯,如果控制碳排放量,減少能源投入,將直接影響經濟增長。因此,在制定減排目標中,必須考慮經濟發展的承受能力。要維持經濟持續增長,需要制定合理的減排目標,也需要提高能源效率,盡可能以較少的能源消耗推動經濟的均衡發展。
四、碳排放預測與減排目標約束對經濟增長的影響估算
1、碳排放量預測與減排目標比較
根據本文設計的理論框架,對我國2011~2020年的二氧化碳排放量進行預測。
(1)能源需求量預測。根據黨的十七大報告提出的2020年實現人均國內生產總值比2000年翻兩番的目標,我國GDP在2011~2020年期問需要保持年均7.2%的增長目標。根據能源消費量與經濟增長的協整回歸方程,可以預測2011~2020年期間我國能源消費需求量。
(2)碳排放量預測。根據式(4)估算二氧化碳排放量。預測結果如表5所示:
從能源需求和碳排放預測結果來看,以1991年 GDP可比價格測算,我國單位國內生產總值二氧化碳排量2015年比2010年降低18.35%,2020年將比2005年降低36.03%,單位能耗2015年將比2010年降低18.36%。
中國政府在2009年哥本哈根氣候峰會上承諾,到2020年,二氧化碳排放強度比2005年下降40%~50%,并作為約束性指標納入國民經濟和社會發展中長期規劃。我國“十二五”規劃綱要明確規定,單位國內生產總值能源消耗降低16%,單位國內生產總值二氧化碳排放降低17%。從預測結果來看,我國的能源效率有了較大提高,可以基本實現制定的單位GDP能耗目標,但距離實現碳減排目標還有一定難度,我國的碳減排任務還任重道遠,亟待從能源消費結構、科技投入、經濟結構調整、政策支 持和市場調節等方面加大力度,走低碳發展之路。
2、減排目標約束對經濟增長的影響估算
假設我國能源消費在2011~2020年期間對經濟增長的產出彈性系數與1991~2010年期間相同,為0.449,利用碳排放預測數據分別計算有無減排目標約束下我國2011~2020年期間的能源消費對經濟增長的貢獻率。
(1)無減排目標約束的能源消費對經濟增長貢獻率估算。根據對我國2010~2020年能源消費需求量的預測數據,我國2011~2020年期間能源消費量平均增長率為4.81%,經濟增長率仍按十六大提出的目標計算,為7.2%。則在無減排約束下能源消費對經濟增長的貢獻率為:
(2)減排目標約束下的能源消費對經濟增長貢獻率估算。根據我國政府承諾的減排約束目標,取到2020年二氧化碳排放強度比2005年下降45%這一中間值,根據碳排放的計算公式式(4),可以推算我國2010~2020年期間能源消費量平均增長率為3.41%。經濟增長率仍按十六大提出的目標計算,為7.2%。則在減排目標約束下能源消費對經濟增長的貢獻率為:
從以上估算可以看出,在減排目標約束下,2011~2020年期間能源對經濟增長的貢獻率比無減排目標約束減少了8.74%。估算結果說明,實現減排目標短期將對中國經濟發展產生負面影響,在制定減排目標的同時,需要考慮碳減排對經濟發展的沖擊和影響程度,考慮經濟發展的承受能力,兼顧經濟發展。為了實現經濟增長和減排的雙贏目標,需要從提高能源利用效率和改變能源結構等方面進行努力。
五、結論與建議
通過對1991~2010年期間中國能源消費與經濟增長關系的研究,以及在此基礎上對我國2011~2020年的能源消費量和碳排放量的預測和對減排目標約束對我國經濟增長影響的估算,可以得到以下結論及政策建議:
第一,能源消費與經濟增長具有長期均衡關系。通過對能源消費與經濟增長的實證檢驗,結果表明,能源消費與經濟增長之間的具有協整關系,從能源消費與經濟增長的協整回歸方程來看,GDP每變動1%,能源消費將變動1.4787%,能源投入的變化率大于GDP的變化率。協整回歸方程從定量角度為我們提供了一個兩者協調發展和可持續性發展的參照系,要維持經濟增長需要更多的能源投入,因此,在制定經濟發展目標時,要充分考慮能源的供給能力,統籌兼顧二者的關系,實現二者的協調發展。
第二,能源消費在我國經濟增長中發揮了重要作用。在能源消費、固定資本、人力資本三個投入要素中,能源消費對經濟增長的彈性系數、貢獻份額及貢獻率最大,分別為0.449%、3.02%和28.37%。表明我國經濟增長對能源消費具有較強的依賴性,這與我國通過高投入、高消耗促進經濟增長的發展模式有關。人力資本對經濟增長的彈性系數、貢獻份額和貢獻率最少,分別為0.159%、0.39%、3.91%,具有較大的增長潛力。明確了經濟增長對各投入要素的依賴程度,可以為我們制定經濟發展政策及增長目標提供科學的依據。研究結果啟示我們,要增加教育投入,把經濟增長從依賴能源消費轉移到依靠人力資本上來,從而改變我國目前經濟增長依靠能源推動的局面,減輕能源供應和環境保護的壓力,這是未來我國經濟發展模式的必然選擇。
第三,我國實現減排目標面臨巨大壓力。對我國2011~2020年期間的能源消費和碳排放量進行了預測,預測結果顯示,2020年的單位GDP碳排放量將比2005年降低36.04%,2015年的單位GDP能耗將比2010年降低18.36%。預測結果表明,我國的碳排放量距離2009年哥本哈根大會承諾的最低碳減排目標還有一定的差距,2015年的單位GDP能耗可以實現“十二五”規劃目標。從減排目標來看,我國還需要從大力調整能源供應結構、依靠技術進步提高能源效率等方面入手,減少能源消耗,從而減少碳排放,實現減排目標。
【關鍵詞】建筑給水排水工程;節能系統;低碳技術;低碳理念
建筑給水排水工程是研究工業與民用建筑用水供應和污廢水的匯集、處理,以滿足生活、生產的需求,創造衛生、安全、舒適的生活、生產環境的工程學科;具有實踐性、綜合性和專業性強的特點。它是給水排水工程、建筑環境與設備工程、建筑工程管理、工程造價等專業本科學生必修的一門重要專業課,應用面廣泛,與建筑業聯系緊密。隨著我國經濟實力增強,各類高層建筑、各種住宅小區不斷涌現,人民生活質量不斷提高,對供水的水量、水質、水溫和水壓要求不斷提高,直接導致建筑內部能耗增大,主要體現在兩大指標:生活和生產用水量和耗電量增大。在滿足人們生活舒適性的前提下,利用低碳技術設計節能型建筑給水排水系統,降低部分建筑內部能耗,是高校給排水專業學生必須掌握的專業技能。
一、低碳技術及其在建筑給水排水工程中的應用
低碳技術源自能源利用,內涵豐富廣泛,一般分為三種類型:一是減碳技術:指高能耗高排放領域的節能減排技術;二類是無碳技術,如核能、太陽能、風能、生物質能等可再生能源技術;三是去碳技術,二氧化碳捕獲及封存技術。具體到《建筑給水排水工程》這門專業課,低碳技術是狹義的,主要指能夠降低建筑物內部能耗的管理和技術,具體包含三點:一是合理確定系統方案,二是節能減排和中水回用技術;三是太陽能熱水綜合利用技術;在建筑給水排水工程教學實踐過程中,以建筑工業出版社《建筑給水排水工程》第六版為基本教材,在傳統框架體系下,精簡教學內容,教學重點偏向低碳技術及其應用,目的是提高學生低碳意識,教學實踐特色如下。
(一)建筑內部給水系統設計。設計理念強化建筑節能,基本原則是:合理布置管線,合理確定用水量(包括冷、熱水和其他用水)的定額,合理確定給水系統。在理論計算方面:除住宅采用概率統計方法確定計算管段設計秒流量外,其他建筑物生活和生產給水設計秒流量公式對應選用平方根法和百分比法公式。在方案選擇方面,如盡量利用市政給水系統直接供水。由經驗公式估算確定最不利配水點水壓,結合資用水頭合理進行豎向分區,平衡用水點的水壓。水壓不能滿足的樓層或區域優先采用變頻調節供水技術,其理論依據是流體力學相似定律,水泵流量、揚程和功率分別與其轉速的1次方,2次方和3次方成正比,調節水泵轉速可以改變水泵的流量、揚程和功率。在供水管路狀態不變(供水管路閥門開啟度不變)的前提下,水泵轉速增大管路流量增大,水泵轉速降低管路流量減少。根據用戶使用水量規律實時調整水泵轉速,大幅降低節流能量損耗,具有明顯的節能效果。
變頻供水技術是一種成熟節能技術,適用水泵間接抽水,如果建筑物內用水存在微水量情況,采用變頻水泵并聯小型氣壓給水罐節能技術;為了充分利用市政管網壓力,對于住宅樓、居住小區、集體宿舍、賓館、幼兒園、辦公樓、學校、商場等民用建筑優先采用無負壓供水(管網疊壓供水)技術,水泵直接從市政管網抽水,既節能節水,又經濟環保。例如:常規加壓供水方式設有水泵、水池或水箱,將市政供水管網中的余壓10-20m泄為0后,再進行二次加壓。而管網疊壓供水方式可充分利用市政管網余壓疊加進行供水。如果按平均利用10m的市政供水管網水壓計算,每1×104m3/d供水規模,一年可節約用電1.0×105KW?h;若最不利點所需壓力為50m,較常規供水方式的二次增壓模式節能效果為20%。由此可見,合理的給水系統設計,直接降低建筑內部能耗。
(二)生活熱水系統設計。設計理念是充分利用可再生能源,降低人類對石化能源的消耗,加強余熱的回收和利用,采用太陽能熱水供應系統。太陽能熱水系統原理主要是通過太陽能集熱器將太陽能轉化成熱能作為生活熱水系統的熱水源,通過自動控制和輔助熱源獲得滿足使用要求的生活熱水。根據熱水量大小,太陽能熱水供應系統有集中式和分散式。集中式太陽能熱水供應系統在我國已有不少成功案例,分散式太陽能熱水供應系統在我國已經普及。通常情況下,夏熱冬冷地區太陽能提供的熱量可以滿足40%左右的全年熱水用水要求,太陽能作為建筑物內部生活熱水供應系統熱源,低碳環保。
(三)用水計量方面,水表的選擇不可忽視,合理設置和使用水表是建筑節水的重要硬件設施之一。以住宅建筑為例,適合住宅建筑的常用水表宜為旋翼式水表,其水表公稱直徑宜為20mm或25mm,以滿足入戶管設計流量、水表水頭損失和水表計量精確度等要求。對公共建筑,為了方便日常維護和管理,可以通過增加設置高精度遠傳智能化水表實時檢查管道各段的水量,及時找出滲漏點并予以修復,或及時發現不合理用水造成水量浪費的原因;還可以采用限量水表實現節水。
對生活給水管材優選市場推薦的PP-R等塑料管材,同時注意使用條件;水龍頭選擇帶陶瓷閥芯的節水龍頭,與普通水龍頭相比節水20-30%,公共場所采用感應式水龍頭,衛生方便。
(四)建筑內部排水系統設計。為了滿足建筑排水系統的功能要求,即將人們日常生活和工業生產過程中受到污染的水和降落在屋面的雨水和雪水收集并及時排放,排水宜盡量采用重力流排水方式。優先采用室外雨、污水分流系統,室內污、廢水分流系統,污廢水管道的敷設應就近排放,避免壓力提升;室外屋面雨水加以控制并綜合利用。例如上海世博會場館“滬上?生態家”回收屋面雨水,直接作為地下室水景補水,降低水景對市政自來水的消耗,達到生態節水目的,該建筑物非傳統水源利用率20%,可再生能源利用率50%,建筑綜合節能60%,是綠色建筑給水排水系統設計典范。
(五)提倡建筑中水回用系統。采用中水系統直接提高水的利用效率,預計居住區用水量可節省30-40%,排水量可減少35-50%,減輕城市排水系統負荷,有效利用和節約淡水資源,減少了對水環境的污染,具有明顯的社會效益、環境效益和經濟效益。中水系統設計關鍵是水量平衡,建筑中水處理工藝和設施仍然在不斷的完善和開發之中。
因此,在教學內容安排上,體現建筑節能、節水、節材要點,教師不僅要熟悉課程體系,而且要根據教學特色,構建低碳技術教學內容,剖析典型低碳節能系統,積極引導學生探索新技術。
二、更新教學觀念,改進教學方法,采用多種教學方式,強化學生低碳意識
低碳教育滲透到專業課程教學之中,一方面是教學理念和教學內容的更新,另一方面是教學手段和方法的運用。為在建筑給水排水工程教學中強化學生低碳意識,突出專業技能的學習,教學方式主要采用以下兩種模式。
(一)多媒體教學
我校已經全面實施多媒體教學。課堂采用多媒體教學,簡潔、直觀,信息量大,效果良好。教師制作的多媒體課件可將管線布置原則、系統設計原理、計算方法、計算步驟,調理清楚的呈現出來;不同管材、用水設備通過大量圖片展示;復雜設備如氣壓給水設備等通過動畫演示工作過程,將復雜問題簡單化,內容通俗易懂,達到事半功倍的效果。
案例教學采用多媒體,使學是與生動的“情景”聯系在一起。比如,室內消火栓布置一般要綜合考慮滅火安全、經濟、美觀、施工方便等原則,如果在講授完原則后給出一個建筑平面圖案例,要求學生據此原則進行消火栓布置。課堂上采用互動方式,讓學生自覺分組討論,由他們自發產生的代表提出各自不同的設計方案。通過比較系統優缺點,確定出合理方案,并對學生的典型布置方案進行適當評述。這種互動式教學,基于學生的思考過程和結果,針對性強,則不但能對看似空洞的原則加深理解,更可以在此過程中培養學生創新思維的能力。
教學過程中,學生為主,教師為輔。教師鼓勵學生通過瀏覽專業網站,獲取產品樣本,了解不同廠家產品和設備性能。通過查閱資料,補充和完善課內知識,拓展學生專業知識面,有利于發揮學生主觀能動性,提高學生自主學習能力。
(二)現場教學
建筑給水排水工程本身就是一門應用學科,具有很強的實踐性,應當加強實踐教學。完成建筑內部給水排水、建筑消防系統理論學習后,組織學生參觀學校標志性建筑物給排水設計,具體分析系統的優缺點,進行一次現場教學。學生通過實際觀察,建立直觀的感性認識,加深對理論的理解。
三、提升課程設計質量,培養學生低碳理念
課程設計是對建筑給水排水教學內容的鞏固和提高,在整個教學過程中教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,學生是主體,充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神,最終達到使學生有效地利用低碳技術解決實際問題。我校給水排水專業該門課程設計的內容是:在兩周內完成一幢多層建筑如公寓樓的給水、排水、消防(熱水)系統設計,原始資料和設計要求任務書有詳細要求。學生可先根據給出的題目觀察日常生活中公寓樓的設計情況,結合課堂教學過程中所學的專業知識,秉承低碳設計理念,查看相關建筑給水排水節能依據,了解法規、規范、標準等,主要資料有:《中華人民共和國節約能源法》、《民用建筑節能設計標準》(JGJ26-95)、《住宅建筑規范》(GB50368-2005)、《建筑給水排水設計規范》(GB50015-2003)、《建筑給水排水與采暖工程施工質量驗收規程》(GB50242-2002)、《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范》(GB50364-2005)、《建筑中水設計規范》(GB50336-2002)、《城市污水回用設計規范》(CECS61-1994)、《建筑與小區雨水利用工程技術規范》(GB50400-2006)、《節水型生活用水器具》(CJ164-2002)等。
當然這些規范或標準在課程設計中,可能只有部分需要學生查閱,提倡學生結合課程設計成果要求進行全面了解。鼓勵學生開動腦筋,開拓思路,提出多種方案,經過技術經濟比較,選擇恰當低碳技術方案設計。培養學生正確使用規范和標準圖集,系統設計計算有理有據,清楚表達筑給水排水系統設計能力,為應用型創新人才的培養奠定基礎。
四、結束語
結合建筑給水排水教學內容,將低碳技術滲透到具體的建筑給水排水系統,并采取多種教學方式,開拓學生視野;重視課程設計成果,全面調動學生積極性,提高了教學質量,為社會培養具有低碳理念工程應用型人才奠定良好基礎。
參考文獻:
[1]水浩然.管網疊壓式(無負壓)給水設備設計選用應注意的問題[J]. 給水排水,2006,(4).
[2]張亞峰,馮旭東,張伯倫,陳立宏.滬上?生態家給水排水設計[J].給水排水,2010,(12).
【關鍵詞】建筑給排水;節能減排;途徑;技術
建筑給排水的節能工作是指建筑物在規劃和設計,以及建筑過程中按照建筑節能的標準,使用節能的技術和材料,提高建筑的使用效率,加強建筑物用能系統管理,減少給排水系統的能耗。建筑給排水專業在建筑耗能中所含的主要內容有:人民生活及從事工藝、游樂、環境衛生、綠化、給水、排水、消防、熱水、中水等消耗的能源。據材料介紹,上述所消耗能源中占建筑能耗的10%~30%。由此可以看出建筑給排水專業在節能工作中不是可有可無的,而是占有相當分量的。因此,重視對建筑給水排水節能途徑的研究,對我國建筑節能將有積極的意義。
一、建筑節水形勢嚴峻
水是地球的血液,關系到人類生存發展、是具有戰略意義的資源。面對缺水的現狀,節約用水已成為我國的基本國策。建筑節水更是任重道遠。(1)超壓出流浪費水量巨大。衛生器具給水額定流量是為滿足使用要求,衛生器具給水配件出口,在單位時間內流出的規定出水量。流出水頭是保證給水配件流出額定流量,在閥前所需的靜水壓。給水配件閥前壓力大于流出水頭,給水配件在單位時間內的出水量超過額定流量的現象,稱超壓出流現象,該流量與額定流量的差值,為超壓出流量。給水配件超壓出流,不但會破壞給水系統中水量的正常分配,對用水工況產生不良的影響,同時因超壓出流量未產生使用效益,為無效用水量,即浪費的水量。因它在使用過程中流失,不易被人們察覺和認識,屬“隱形”水量浪費,因而至今未引起足夠的重視。然而這種“隱形”水量浪費在各類建筑中不同程度的存在,其浪費的水量也是十分龐大的。(2)熱水干管循環浪費水量巨大。我國熱水供應系統的水量浪費也較為嚴重,主要表現在開啟配水裝置后,不能及時獲得滿足使用溫度的熱水,往往要放掉不少冷水后,熱水設備才能正常使用。這部分流失的冷水,未產生使用效益,可稱無效冷水,也即浪費的水量。以某建筑大學新區的一個浴室為例:共有龍頭約300個,因采用干管循環,首次開啟時都得放掉支管內的冷水。以首次開啟放掉的冷水約2.0L計算,浴室每周開放三次,則每周浪費水量為300×2.0×3=1800L,每月浪費水量7.2噸。以一棟設有定時供應熱水系統的6層招待所為例,采用干管循環,有16根立管,以每根平均管徑32mm,長18m計,每天供應一次熱水則每年約流失無效冷水105m3,那么全國同類建筑熱水系統年浪費水量的累計值,也將是十分可觀的。顯然,干管循環浪費水量最多。(3)管道及閥門泄露。管道銹蝕、閥門的質量等導致大量的水消失于無形。經常都能看到路邊的給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門連接處滋滋的往外冒水。埋在地下的開不見的更不知道有多少。用戶們經常反映浮球閥經常損壞、漏水,不論是用于水池、水箱的還是馬桶上使用的,其質量的低劣直接導致大量水從溢流管流出。據調查,滴漏的水龍頭每天就可耗水70L。一些第三世界國家城市中有百分之六十的飲用水管道蝕損嚴重,及干線違規分流等原因流失了許多水量。菲律賓首都馬尼拉市供水管網的漏耗水量以近其總供水量的百分之五十八,即使在管理措施較好的新加坡,也存在著百分之八的管網漏耗率,但人們認為無足為怪。據聯合國的一項調查,美、英兩國管網漏耗率均為百分之十二。
二、建筑給水排水節能的主要途徑
1.給水供水的節能。合理確定用水量(包括冷水、熱水及其他等用水)的定額。嚴格執行《建筑給水排水設計規范》中的生活用水量定額標準,并非用水量越高越好。理設計建筑給水系統。主要可通過下列方法實現:充分利用市政管網的壓力,直接供水;合理進行豎向分區,平衡用水點的水壓;采用并聯給水泵分區,盡量減少減壓閥的設置;推薦支管減壓作為節能節水的措施,減小用水點的出水壓力;合理設置生活水池的位置,盡量減小設置深度,以減少水泵的提升高度;優先考慮水池――水泵――水箱的供水方式。推廣采用節水的衛生器具。如限制衛生器具的流出水頭、紅外線感應龍頭和便器等,不應采用無控制花管、長流水的小便槽。合理采納變頻調速泵組供水。當采用變頻泵供水時,應優先采用變頻變壓變流量的給水方式,其節能效果要優于變頻恒壓變流量的給水方式;當采用變頻恒壓變流量時,工作壓力的設定應接近水泵工頻運行時高效段揚程的下限;工作水泵應選用2臺或2臺以上,不同級配工作泵的流量宜以1/2的流量梯變,宜采用大小水泵搭配的形式,并設氣壓罐小流量給水。當市政條件允許時,宜采用疊壓供水設備。具備條件的,應當至少選擇一種可再生能源(指風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源),用于建筑物的熱水供應。熱水水源的利用可采用太陽能、水源熱泵、地源熱泵技術。在采用水源熱泵、地源熱泵技術時,不得對水體和土壤造成污染和浪費。如利用地下地溫地源自動供暖制冷系統,就是通過表層地下水為載體,或將盤管埋在土壤中以盤管內流動的介質為載體,將這些地溫熱源輸送到水源熱泵進行能量轉換,冬季輸出45℃~65℃的熱水。在太陽能的利用上,有條件的可采用太陽能蓄熱技術,太陽熱水系統的工程參數應結合建筑所處的地理位置確定。太陽能熱水器的循環可采用強迫式、自然式循環太陽能熱水器和直流式太陽能熱水器。太陽能熱水器應有溫控裝置,并應合理控制和設定熱水的溫度。太陽能熱水系統的熱能再利用與節水技術還應相互結合。太陽能熱水器可作為熱水供應的預加熱措施,可設在其他熱交換器的前端。熱水系統宜機械循環以滿足用水點的節水要求。合理設計熱水供應系統。加強余熱的回收和利用,有條件的地區可采用城市熱網或區域性鍋爐房的熱水或蒸氣作熱源。當地電力供應較富裕的地區或鼓勵夜間使用低谷電的政策時,可采用電能作為熱源或直接制備熱水。可采用專用的蒸氣或熱水鍋爐制備熱源,也可采用燃油、燃氣熱水機組制備熱源或直接供應生活熱水。對集中熱水系統遠距離的少量供熱點可采用局部加熱方式;對不同場所可采用不同的熱源形式。從技術可靠、經濟適用的角度出發,應合理配置組合各種不同熱源的比例關系。應合理確定熱水用水量定額、耗水量、耗熱量、供水水溫、水質等熱水系統的基本設計參數。當采用電作為熱源時,宜采用儲熱式電熱水器,以降低耗電功率。熱水供應系統儲水溫度宜控制在55~60℃。熱水供應管網宜采用同程回水的給水方式。熱水供應系統宜縮短熱水的給水時間,增加機械循環,并平衡冷熱水的水壓。
2.排水的節能減排。排水應盡量采用重力排水的方式。可利用空調凝結水排水。就近排放污廢水管道的敷設,避免壓力提升。蒸汽凝結水的回收利用。雨水的收集和綜合利用。
【關鍵詞】建筑給排水;設計;新技術;應用
建筑給排水工程是建筑設備工程中的重要組成部分,其質量優劣直接影響到用戶的日常生活。在實際工程中,除了設備、材料的選擇和施工質量控制等因素之外,影響給排水工程質量的重要環節就是給排水工程設計。根據建設部估計2020年廢水排放量將超過1000億m3。因而,建筑排水設計的環保問題就要引起人們的足夠重視。
1 節水設計
近二十年來隨著我國國民經濟的飛速發展水污染日益加劇,水資源問題更加突出,節約用水成了重要而緊迫的任務。建筑給排水中節水的重點在于:衛生器具及其給水配件;屋頂水箱浮球閥;建筑中水等方面。
1.1 采用新型衛生器具及其配件:老的衛生器具特別是大便器沖洗水箱耗水量大,衛生器具給水配件密封性和耐用性差,經常造成“跑、冒、滴、漏”等現象,造成水資源的巨大浪費。而新型的衛生設備,如JS型虹吸式高效節水型坐便器每次沖洗水量僅為5升,可節水50%;公共浴室采用單管恒溫供水配合腳踏閥淋浴器、光電淋浴器、手拉延時自閉淋浴器等比一般雙管淋浴器可節水20~50%;而陶瓷芯水龍頭密封性能好,開關數萬次無滴漏,節水效果十分顯著。
1.2 在建筑給排水工程中,生活水池是極其重要的部位。為保證生活用水的水質,大多數工程中已將生活水箱的材料由混凝土結構換成了食品級不銹鋼鋼板。但在混凝土水池中常設的水池吸水井在不銹鋼水箱中往往被忽略,影響了不銹鋼水池容積的充分利用。在生活水箱中,由于水泵吸水管設置的原因造成了部分無效容積,即在水泵正常工作時此部分的水是無法被利用的。這是因為在生活水箱處于低水位時,水泵吸水口產生旋流作用,水面上的空氣經旋渦漏斗被吸入水泵,對水泵造成損害而導致其無法正常工作。因此,水泵吸水喇叭口或吸水底閥應有最小淹沒深度,通常取值為500~1000mm。GB500152003《建筑給排水設計規范》規定,吸水喇叭口低于水池最低水位,不宜小于0.5m,吸水喇叭口至池底的凈距,不應小于0.8倍的吸水管管徑且不應小于0.lm。生活水箱由于未設集水井而產生的無效水容積,造成水不能被水泵吸上而長期滯留在池底,因而對生活用水的水質產生不利影響。當生活水箱設置了集水井且深度足夠時,水箱本體部分就可以不考慮此無效水容積。
在具體的工程設計中,如果客觀條件不允許設置吸水井,也可以在吸水喇叭口上裝防止旋流器,或在吸水喇叭口上增設水平防渦板。防渦板直徑為喇叭口緣直徑的2倍,其無效水深可減至300mm。因此,在實際工程中設置吸水井比設置防止漩流器更為有效和經濟。
1.3 建筑中水使污、廢水處理后回用,既可節約用水,又使污水無害化、資源化,起到保護環境、防治水污染、緩解水資源不足的重要作用,有明顯的社會效益。國家頒布的《建筑中水設計規范》,對中水水源、水質標準、中水系統、處理工藝等幾個方面都做了具體要求,如果實施后,對中水利用將起到極大地推進作用。目前,中水處理設備已有定型產品供設計選用。
1.4 在消火栓的平面布置中,除了應根據建筑平面情況,按水帶的實際行走路線進行布置之外,還應按充實水柱長度和水帶拆開長度進行復核,消火栓系統設計作為居住小區設計的重要一環,也要相應適應新形勢新要求。
1.5 消防水箱水位的自動控制。在大部分地區,設在屋頂的水箱基本上是消防水箱。對于多層建筑的消防水箱,市政水壓能滿足進水要求的多采用遙控浮球閥控制水箱進水。屋頂水箱浮球閥:屋頂水箱浮球閥繼閥芯兩步到位的配重逆開式浮球閥之外,有出現了雙筒浮球閥、液壓式浮球閥和呼吸閥。最具特點的是導閥控制型浮球閥,兼有浮球閥、減壓閥、止回閥、流量控制閥、泄壓閥等多種功能。這些新式浮球閥克服了傳統產品開關不靈的現象,減少了溢流。在市政水壓不足或高層建筑中,通常的做法是將消防水箱與生活供水系統聯用,在生活變頻加壓供給水設備的立管末端引出消防水箱進水管來供給。在某些工程設計中,由生活變頻機組供消防水箱的進水方式也錯誤地采用遙控浮球閥來控制,導致遙控浮球閥因受變頻泵頻繁地啟動、停泵的沖擊而損壞,遙控浮球閥損壞后又導致無人用水時變頻泵也處于工作狀態,造成電能及水資源的浪費。在這種情況下,正確的做法是在每個水箱的進水管上設置電動閥和水位傳感器,通過水位監控實現消防水箱水位的自動控制。
2 節能設計
節能是我國經濟發展中的一個重要措施,從某種意義上說,節能的就是環保的。建筑給排水的設計中,除對系統進行合理布置、精心計算外,二次供水設備的選擇和熱水供應系統是節能的重點。
2.1 二次供水設備的選擇:由于傳統的水泵-水箱供水方式中水質易受污染,所以二次供水已越來越多的被氣壓罐供水和變頻調速供水所取代。其中變頻調速設備是20世紀90年代以來迅速發展并得到廣泛應用的供水方式,它采用變頻器改變電機的供電頻率,根據用水量的大小實現對水泵的無級調速和循環軟起動。變頻設備已從最初的恒壓變量供水發展到變壓變量、變頻氣壓供水等方式,根據系統的運行特點和設備的節約特性,合理的選擇設備,其節能效果是十分突出的。一般的,因為在用水低谷時偏離設計工況最嚴重,設備的組成必須滿足低谷用水量變化的特點,設備必須在系統用水低谷時效率要高。當低谷用水量不及單臺水泵最大流量20%的時候,宜設置小流量泵進行小流量時的自動切換;當低谷用水量是斷續的小流量時,宜設置適合于斷續供水的壓力供水裝置。
2.2 熱水供應和太陽能利用:熱水供應系統可采取的節能措施主要有:降低使用溫度(熱水在管道和設備中的熱損失與配水點要求的水溫成正比,降低使用溫度可減少能耗);減少熱水耗量,在滿足使用要求的前提下減少流率;采用高效能保溫材料減少熱損失;提高換熱器的傳熱效率;采用節能型產品;開發利用新能源等。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的清潔安全的新能源,被越來越多的應用于熱水供應系統。利用太陽能的直接加熱設備有真空管式和熱管式,其集熱效率高,保溫性能好,受環境影響小,全自動運行,操作簡單、維護方便,可全年使用。在太陽能熱水系統設計中應注意以下幾個方面的問題:一是集熱器的選用根據實際情況考慮其抗凍性能、抗熱沖擊性能、承壓能力等因素。二是寒冷地區應采取可靠的防凍方式。三是集熱應因地制宜綜合應用串聯、并聯方式使水流平衡。四是必要時采取輔助加熱方式。
3 生活用水二次供水的污染防治
由于城市供水體制的原因,二次供水是建筑給排水設計中保證水壓的必然措施,但因此也增加了貯水設施、供水設備等中間環節,增大了水質污染的可能性。要防治二次供水的水質污染,在設計上應主要從以下幾個方面采取有效措施:
3.1 系統:在確定供水系統時,應作多方案比較,盡量減少中間環節。如在市政管網允許的情況下,供水設備直接從市政管網吸水而不設貯水池;盡量采用變頻調速設備,取消高位水池(箱)。
3.2 水池(箱):有很多情況下不得不設貯水池(箱),水池(箱)中水質污染主要來源于以下三個方面:本體、附件、停留時間過長。
傳統的鋼筋混凝土水池、水箱由于表面粗糙,極易滋生青苔、微生物、細菌;鋼板水箱則易銹蝕,使水質下降。建議采用不銹鋼、搪瓷鋼板或達到衛生要求的玻璃鋼水箱代替傳統鋼板水箱,采用鋼筋混凝土水池時宜加內襯。
水池(箱)檢修孔、溢流管等附件極易封閉不嚴造成水質污染,在設計上應采取在溢流管上加防鼠網等措施。
有資料表明,水在水箱中貯存24h后余氯為零,超過24h后,水質會嚴重惡化,而生活消防合用水池中水的停留時間大都超過24h.為解決這個問題,除盡量單設生活水池外,應在水池中補充加氯或采取其他消毒方法。
3.3 管材:絕大部分自來水水質有腐蝕傾向,致使金屬管道腐蝕嚴重,從而導致水中余氯迅速減少,濁度、色度、鐵、錳、鋅、溶解性總固體、細菌學指標等明顯增大,造成水質污染。一些發達國家已明確規定普通鍍鋅鋼管不再用于生活給水管。我們也應當逐步推廣使用硬聚氯乙烯給水管、鋁塑管、鋼塑管、聚丙烯管、聚丁烯管、交聯聚乙烯管、納米聚丙烯等衛生性能較好的新型管材,以保證生活用水在輸送環節中不被污染。
關鍵詞:建筑 給排水 質量 技術
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A
目前的建筑工程大多屬于高層建筑,而高層建筑具有施工組織管理難度大、垂直高度較高、施工面積較大等特點。因此,在建筑工程給排水施工時一般采取分區安裝的施工方法。分區安裝施工能夠有效利用高層建筑的垂直空間,從而減少工程的施工工期,便于施工組織管理,防止施工作業的混亂。高層建筑給排水分區安裝施工有兩個原則: 一是按建筑層數分為上、下兩個區域或者上、中、下三個區域; 二是按工程安裝量的密集程度進行分區,像浴室、公共衛生間、泵房等用水量大并且管道密集程度高的施工要單獨分區。對建筑工程給排水進行分區安裝施工,能夠系統、科學地組織施工,有效地監督和控制工程的施工質量。
一、建筑排水管道常見問題的原因分析
漏水、堵塞是排水管道常見的施工原因。造成漏水和堵塞的原因有三點:第一,施工中發生的問題。比如施工管材的選用。有時是管材自身的質量問題,以次充好或者是假冒偽劣產品。還有就是沒有按照正常的程序來操作,比如沒有在安裝前進行漏水實驗;第二,設計方面的問題。如果設計出現問題就會造成已經安裝好的管道經常堵塞,無法正常使用等情況;第三,用戶自己使用不當。有些用戶在使用排水管道時不注意,隨意往排水管道中亂倒東西,有些垃圾過大或者是不易排泄,導致排水管道堵塞。
二、 建筑給排水施工的特點
在進行建筑給排水施工的過程中存在以下兩方面的特點,首先就是根據實際情況進行管道安裝;其次,就是對給排水管道進行試壓,具體內容如下。
1. 管道安裝具有的特點
PP-R 管和 UPVC管是這幾年給水管道的材料中使用最多的。主要是因為這些材料具有輕便、耐高壓、抗腐蝕、質量安全、使用衛生、通水阻力小、使用壽命較長的特性,正因為這些特點使這兩種管材非常暢銷。加之便于安裝,使其成為給排水管道的常見材料。PP-R 管需要在安裝前清除管道上附著的灰塵,并嚴格按照施工標準安裝。容易忽略的一個問題是不能在熱熔中旋轉管道,防止加熱過度,甚至管道連通后還要用一定的技術手段進行冷卻。而 UPVC 管的安裝一定要使用排水膠粘結,依據當地氣候和溫度來調節膠干時間,而且還不能沾水。施工現場環境溫差大,只有使用管道伸縮才能保證施工順利進行。在進行給排水管道安裝的過程中,一定要結合實際情況選擇合適的材料,這樣才能夠有效提高施工質量。
2. 給排水管道的試壓
對排水管道進行試壓也是施工過程中的一項重要內容,管道安裝完成之后的全面檢測包括檢測安裝好的管道閥門等設備是否能夠滿足設計和技術的相關要求規定。一旦發現問題必須拆除或是維修更換,以保證工程質量的安全。具體的檢測方法是用臨時的短管來代替需要安裝的管道,封閉所有的開口處。向管道最低處灌水,最高處放氣,注意觀察有沒有異常出現。一旦有異常,就馬上停止檢測開始排水。還要進行善后處理工作,完成試壓后吹洗所有管道。運用這種試壓方法可以及時發現給排水管道中存在的問題,有效保證施工質量。
三、 提高建筑的給排水施工技術的具體措施
通過對建筑給排水施工的分析與研究,針對施工技術中存在的問題,我們提出了相應的解決措施,具體內容如下。
1. 管道施工的措施加熱時間、加熱溫度、接縫壓力是管道施工最需要注意的三個方面,鋼塑復合管需要在施工時運用螺紋連接的技術,這在施工中葉運用的比較多。利用旋轉深度來控制插入管道的長度,并且在管材端口處和管材螺紋部分進行加工以后,還需要進行密封,這就要用到聚四氟乙烯生料帶將螺紋緊緊纏繞起來。而且在施工過程中,管道接口必需用厭氧密封膠密封,養護二十四小時后才能進行試壓。需要注意的是施工必須使用專用的施工器材,不能隨便替換。在管道施工的過程中,一定要運用科學、有效的方法選擇合適的措施,這樣才能有效提高施工質量與工作效率。
2. W 型鑄鐵管的施工方法
W 型鑄鐵管是施工時比較常用的一種管材,這種管材在施工時需要注意的有:第一,下料。要用專業的切割工具來切割管材,這樣才能保證管口的平整光滑。第二,連接。施工時要慢慢松開卡箍,把內襯中的橡膠圈取出來。在入管口的一側將箍套和橡膠圈放好,對齊管口,在接口上放好橡膠圈。最后還要注意鎖緊箍套還有緊固螺絲,這樣管道連接的工作才算做完了。第三,支架的設置。W 型無承口機制排水鑄鐵管接口和一般的管材不一樣,一般的管材每隔 3m 設置一個支架就可以了,W 型無承口機制排水鑄鐵管就不行了。因為它的接口是一種柔性接口,雖然在理論上講支架放在管道中間管道可以保持平衡。但在實際工作中,重心點想要找準還是很不容易,這樣的話就不能保證管道接口的平整。只有每隔 1.5m 設置一個支架,這樣才可以保證管道施工順利進行,也可以很好地解決管道外觀和管道坡度的問題。
3. 建筑給排水施工的監管
無論是從設計還是從施工來講,給排水管道都需要花很大的精力和過硬的技術來處理種種的問題。尤其是管道的鋪設和管道的安裝,所以就需要對管道施工進行有效的監督,這也是施工單位必須做好的一項工作。管道施工分為設計、工程施工等不同的時期,那么監管也要分階段實行,而且要全面覆蓋。在工程施工前期,監管工作主要是指在仔細閱讀施工圖紙,將設計者的設計目的和想法搞清楚,從而保證施工過程與設計圖紙最初的設計相吻合,盡量不在施工中變更設計方案。基礎主體結構施工階段的監管,主要是要注意排水管和給水管的引入管在穿越建筑物以及地下構筑物外墻時預留的孔洞以及設置好的套管。再次,就是裝修階段的監管是否按設計要求準備好了,裝修施工階段的監督主要是系統安裝給排水管道,需要注意裝修工程不能對原有的管道路線設置和預留管道造成破壞。施工之前必須明確所有管道布置,還要結合裝修方案來進行施工。
四、建筑工程室外給排水施工質量控制分析
1. 控制管溝的質量。即管溝的坐標、標高都要滿足規范和設計的要求,在一定的范圍內運行誤差的出現; 在結實的老土上鋪設管道和管道的支墩,在未經處理過的松土和凍土上是嚴禁鋪設的。
2. 嚴格控制室外架空管道和上面的架空支架質量。也就是說支架的標高、坐標應滿足管道的標高,滿足管道的泄水、放氣要求。正確的支架結構,穩定牢固的設置,整齊排列的支架,從而使得支架和管子之間的接觸更加緊密。
3. 嚴格控制管道鋪設的質量。這個過程中的重點是對管道坡度、基礎墊層進行控制。非金屬管道往往進行碎石以及混凝土的墊層鋪設,在實土上進行基礎墊層的鋪設,對松土應進行處理,在測量、放線和挖土以后確定正確的基礎墊層坡度和標高,坡度的設置必須達到規范和設計的要求。
4. 嚴格控制管道接口的質量。非金屬管道在承插口處往往采用的填料是瀝青膠泥、水泥沙漿等,在進行管道的接口時應保持間隙環縫的均勻性,在填料時應使用小錘進行敲打使其逐漸到達密實、平整、飽滿的程度,在平口混凝土管道中通常使用抹帶接口的方式來進行,確保管徑能夠小于管口的漿皮,管徑大于管口的漿皮時將可以采用管子鑿毛的方式,在將管口進行對齊后對規定厚度和寬度的水泥沙漿進行涂抹,并且保證抹帶之間沒有間斷和裂縫,達到均勻一致。
五、結語
綜上所述,給排水施工是建筑項目中的一項重要內容。只要不斷提高給排水施工的技術水平,才能有效促進建筑行業的發展,給人們提供更好的生活空間。隨著我國現代建筑技術的不斷發展,對于建筑給排水工程,人們提出的要求越來越高。廣大工程師和設計人員需要在設計和施工時多多總結經驗教訓,加強整個工程施工的監管和管理,正確處理好常見問題,保證施工質量。
參考文獻
[1]盧文英.建筑中給排水工程的施工技術探討[J].中國住宅設施,2010(05).
關鍵詞: 建筑;給排水設計;節能技術
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
一、建筑給排水采用節能技術的意義
根據有關資料顯示,我國人均水資源占有量約為2400多立方米,僅為世界人均水資源占有量的四分之一,屬于缺水國家。特別是近二十年來隨著我國國民經濟的飛速發展水污染日益加劇,水資源問題更加突出。目前在全國666個建制市中,有330多個城市不同程度的貧水,其中嚴重缺水的達108個,每年因缺水而影響的工業產值2300億元。因此,做好給排水節能設計很有必要,是設計環節中的重要環節。
二、建筑給排水設計中節能技術分析
2.1合理劃分供水管網
雖然每個城市市政給水管網壓力可能不同,但普遍在0.2~0.4MPa之間,五層以內的建筑的供水壓力一般是能夠滿足的。但隨著經濟的快速發展,土地資源越來越緊張,為了提高土地的利用率,城市出現了越來越多的小高層、高層,甚至超高層建筑,這些建筑的樓層遠遠多于五層,故必須采用二次加壓技術來實現建筑供水。此時,合理利用利用市政管網的壓力直接供水,既充分利用市政管網壓力又減少生活水箱容積。供水中采用新型無負壓供水設施也可起到充分利用市政管網壓力的作用。
2.2 選擇無負壓供水方式
采用無負壓給水方式。其主要流程是自來水 穩流補償器 水泵 用戶。用戶管道直接與自來水管網串接而不產生負壓,取消了水箱、水池,避免了因水箱、水池的清洗或消毒及溢流等所產生的水量浪費,節水效果較好;同時徹底解決了二次供水的水質污染問題。當自來水管網壓力達到用戶給水系統所需要的供水壓力時,水泵進入休眠停泵狀態,自來水管網經旁通管直接向用戶供水,利用自來水管網壓力達到節能的目的。
無負壓給水方式在設計時,受某些條件的制約,如自來水管網的水量、水壓以及電源情況等經常停電、停水,或者是對有毒物質、核工業、輻射、生化等危險品進行加工、制造、貯存的二次供水場合不適宜使用無負壓給水方式。
綜上所述,無負壓給水在使用中應充分考慮用戶的實際用水情況及當地自來水部門的相關要求。
2.3合理選擇水泵設計參數
設計中水泵的選擇主要有以下幾個方面:
(1)選擇高效水泵并使工況位于高效區。另外大泵的效率一般比小泵要高,設計時盡可能選則大泵。
(2)搭配選擇水泵。離心泵運行的高效區流量范圍為(1―0.5)Q,建筑的用水量也是不斷變化的,設計時注意選配幾種大、小泵(一般不超過3種),以適應用水量的變化。
(3)優先采用變頻調速水泵供水。變頻調速水泵可自動調節水泵轉速,避免電機頻繁啟動,從根本上防止能源浪費,節電率可達30%~50%。
根據以上分析,水泵選型應在準確計算設計秒流量后進行,做到大小搭配,在高效區內選取合適的變頻調速水泵。
2.4 使用節水節能型配水設備
(1)給水水嘴建議選擇能限制出流率、陶瓷芯等密封性好的節水型水嘴。節水型水嘴和普通水嘴相比較,在水壓相同的條件下,節水量為3%~50%,大部分在 20%~30%。
(2)廚房或衛生間的水嘴和龍頭建議選擇充氣水嘴,可以有效節水,充氣率一般在15%左右,即節水率在 15%左右。
(3)建議選擇節水型便器,坐便器水箱容積不大于6L建議選擇大、小便分檔沖洗的產品,小便的沖水量一般為4L。
(4)公共場所建議選擇感應式便器或延時自閉式沖洗閥和水嘴。延時自閉式沖洗閥在出水一定時間后自動關閉,可避免長流水現象。感應式閥門克服了上述缺點,避免了觸摸操作,節水、衛生,但造價較高。
2.5 使用新型管材
隨著新型節能管材的不斷改進與創新,出現了很多可靠、安全、性能好,美觀實用的新型復合管材。如用于高壓干管的鋁塑復合管、鋼塑復合管、薄壁不銹鋼管、銅管;用于支管管路的承壓小的PP-R管PE管等,很好地解決了能源浪費問題。
設計時應根據具體使用的要求,合理選擇能夠滿足供水系統工作壓力要求的管材。例如用PN=1.25MPa 的PPR管替代PN=1.0MPa 管材,不但初期投資浪費,還會增加27%~29%的水頭損失,產生能量浪費。
當計算所需的管徑DN≥70mm時,建議選用襯塑鋼管,相比PPR或PE管可減少30%以上的水頭損失。
在管道連接方式上,盡可能采用局部水頭損失小的連接方式,如PPR管,建議采用分水器分水,PE管建議采用三通分水或對熔連接,這樣可減少大約20%以上的局部水頭損失。
2.6 污廢水處理使用及排放
建筑使用后的各種排水( 冷卻排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水等) 經適當處理后回收用于建筑作為雜用的供水系統,稱為中水系統。對于用水量較大的高層或公共建筑物,從節水節能的長遠利益來考慮,其排水系統宜采用優質生活廢水和糞便污水分流體制,這樣有利于優質雜排水的收集、處理以實現中水重復利用。實際經驗表明每人每目直接用于飲食的水量一般不超過5 L,絕大部分的用水量是消耗在食物、衣物的洗滌、沖洗廁所、清洗地面和車輛。其中不直接接觸人體的各種雜用水,約占總用水量的50%以上。也就是說,采用中水回用系統,在保證同樣生活質量的前提下,現有的自來水供水量可節約30~50%,可見節水潛力很大。
2.7 利用熱水供應系統及雨水系統
(1)熱水系統的利用。利用太陽能系統制備熱水,既節能又環保。多層住宅設計太陽能宜每戶單獨設置,在建筑的公共部位設置管道井,每戶的太陽能進出水管均放置在公共管道井中,每戶的太陽能集熱板和儲熱水箱均設置在屋面,儲熱水箱需帶輔助電加熱功能。當日照不足時,熱水由設在儲熱水箱內的輔助電加熱系統提供。高層住宅可分戶設置分散的太陽能熱水器,每戶的太陽能集熱板放置在建筑外立面的向陽處,儲熱水箱需帶輔助電加熱功能,放置在陽臺內。高層住宅也可把整個屋面布置成幾組串連的太陽能聚熱板,集中供熱,在樓梯間頂部設置儲熱水箱間,儲熱水箱需帶輔助電加熱功能,熱水上供下回,循環泵在水箱間內。
(2)雨水系統的利用。建筑物中收集雨水的一般做法是,用導管把屋頂雨水引入設置在地下的雨水沉砂池,沉淀后的雨水上清液流入儲水池,再由水泵送入雜用水集中儲水池,經加氯消毒后送入中水系統,水質較差的初期雨水不予利用。經過上述處理后,雨水作為一種可以用于城市綠化、廁所沖洗以及其他適合中水水質標準的用水。
三、結束語
隨著我國城市經濟的發展,水資源的短缺,節水節能已成為給排水設計工作者的緊迫任務,各種節排措施也已成為國內外考評綠色建筑的重要方面。因此,應積極探索合理水資源應用、合理使用節水型衛生器具、合理配置供水壓力和區域,充分利用太陽能、空氣源熱泵及管網余壓等節能技術,可節約許多能耗及用水量,具有極高的經濟價值和社會效益。
參考文獻
關鍵詞:多層住宅給水管材管道敷設
多層住宅因其配套設施簡單,造價低,物業管理方便等特點,深受廣大群眾的歡迎,為了滿足住戶舒適、美觀的要求,在設計工作中要綜合考慮各方面的因素,完善施工技術,為住戶營造一個美觀實用的居住環境。
一、給水管材選用
傳統的給水管材一般采用鍍鋅鋼管,由于鍍鋅鋼管易銹蝕,使用壽命短,用于輸送生活用水不能滿足水質衛生標準等缺點,建設部正大力推廣塑料給水管的應用。許多地市已明文規定:禁止設計使用鍍鋅鋼管,推廣使用塑料給水管,與金屬管道相比較,塑料水觀具有重量輕,耐壓強度好,輸送液體壓力小,耐化學腐蝕性能強,安裝方便,使用壽命長等特點。目前排水管道普遍使用塑料管道,但是普通UPVC管道的排水噪音要比鑄鐵管高,若排水立管靠近臥室,加上現澆樓板的隔音效果較差,住戶能明顯感覺到排水管道的噪音,降低了生活質量。
二、管道敷設
(一)給排水立管的敷設
1.立管安裝在廚房、衛生間的墻角處。在以往的住宅設計中較多采用這種施工方便的敷設方式,但明露管道有礙居室美觀,所以在二次裝修時需要用輕質材料隱藏。管道明裝在室內時,應注意要不影響廚房、衛生間各衛生設備功能的使用。
2.立管裝在建筑物外墻陰角處,要盡量避免管道全天暴露在陽光直射下,導致管道爆裂。管道如果在外墻敷設,會影響建筑美觀,不便于維修。
3.敷設在管道井內。這種方式使居室潔凈美觀,但管道井占用了衛生間的面積,且管道施工、維修都比較困難。衛生間設立集中管道井,把給水管、排水管都集中在管道井里布置,這是小康住宅廚房、衛生間居住文明的重要體現。在中高檔的商品房建筑方案設計時應考慮衛生間管道井的設置,這樣既可以提高衛生間的使用質量,又可解決硬聚氯乙烯排水管水流噪聲大的問題,提高居室的環境質量水平。
4.在實際應用中經常遇到排水立管無法穿越樓層伸出屋面的情況,此時只能加大排水管徑以增加排水能力,因為排水效果不理想,容易形成負壓進而破壞水封,若在立管頂部設置吸氣閥即可解決,吸氣閥在負壓時即會自動開啟吸氣,正壓時關閉,使臭氣無法逸進室內。
(二)給水支管敷設
住宅給水支管管徑一般de≤32mm,小管徑的塑料給水管,呈彎曲狀態,故住宅給水支管提介采用暗設。給水支管暗設的方式有:
1.暗設在磚墻里。施工時在磚墻面開管槽,管槽寬度為管子外徑de+20mm,深度為管子外徑de,管道直接嵌入管槽,并用管卡將子固定在管槽內。
2.小管徑給水支管de≤20mm,可暗設在樓(地)面找平層里。施工時在樓(地)板面上開管槽,槽寬為de+10mm,深為1/2de,管道半嵌入管槽里,并用管卡將管子固定在管槽內。
3.墻體內埋水管,要做到合理布局;槽內抹灰圓滑,然后在凹槽內刷防水涂料,提倡水管凹槽做防水;管道施工完畢,應由土建統一抹灰,并在墻體上統一用紅油漆或水泥漿把管道走向在墻體上標記清晰。
(三)排水支管敷設
住宅室內排水橫支管應敷設在本層套內,這樣排水橫管滲透時可避免污水進入鄰戶,管道維修時也不會影響到鄰戶的正常生活。即使管道有安裝和使用問題,也可以很輕易地在本層戶內解決。
三、衛生間器具布置
目前無論經濟適用房還是中高檔商品房,其衛生間均可設計成無外窗(或高窗)的內室(衛生間)和外室(洗滌間),面積宜為6平方米以上,內外室用不通頂的毛玻璃推拉門隔開,便于通風,外室中設置洗臉盆和洗衣機的預留位置,內室中設有浴盆(或淋浴器)、大便器和拖布池,經濟適用房可不設浴盆僅在內室一角設置淋浴器其下設置集水池內置排水栓集水池可砌300mm高,面積以1人使用為宜平時可作為室內拖布池使用;中高檔商品房可在內室便于管路敷設處設置尺寸適中的拖布池。
四、水表戶外設置問題
水表設在戶內不但增大了抄表的工作量而且使住宅的安全性和私密性大大降低,隨著電表熱表的相繼出戶,住宅的分戶水表或分戶水表的數字顯示也宜設在戶外,多層住宅水表戶外設置主要有以下兩種形式:(1)把普通水表(含熱水表)換成遠傳水表由1根信號線連接水表與數據采集機再傳至智能管理(微機)處,它的優點在于節省大量人力抄表數據準確,缺點是造價高,在物業管理完善的中高檔商品房住宅小區可采用遠傳水表,它是今后水表應用發展的方向。(2)對于大多數住宅可將普通水表設在戶外管道井內,水表集中設置(水表組)在底層,各層住戶給水支管在管道井內敷設,也可在建筑物陰角處沿外墻敷設;這種方式增加給水支管敷設長度、管道沿外墻敷設影響建筑物美觀,但工程造價低。水表出戶布置的方式選擇,須結合住宅廚房、衛生間平面布置特點和開發商的具體要求
五、空調冷凝水排放問題
空調在現代商品房中被廣泛應用,若無組織地排放空調凝結水容易引起上下樓層居民糾紛。建筑給排水設計時應充分考慮多數住戶的生活習慣,預留空調板并設計凝結水排水管,可在預留空調外機位置旁設置冷凝水排水管,排水管應設專用管道并散流至附近雨水口,不宜直接接入雨水井。排水立管選用PVC-U 排水管de40,在每層空調機高度預留排水三通,便于空調機排水軟管直接接入。
六、家用熱水器的設置
住宅設計時應預留安裝熱水供應設施的位置,或設置熱水供應設施。所以在沒有集中熱水供應的住宅,應考慮家用熱水器的安裝位置及冷熱水管道布置。家用熱水器一般有燃氣電太陽能等3種,燃氣熱水器和電熱水器一般安裝在廚房或衛生間內,在建筑給排水設計時應預留出熱水器的安裝位置和冷熱水管道的接口,便于用戶裝修時自行安裝,太陽能熱水器使用簡便安全,無須燃料及電力,運行費用低,使用壽命長,無污染,很受廣大用戶的歡迎,近幾年來有不少住宅小區竣工后沒有集中熱水供應,用戶自行安裝了太陽能熱水器,安裝時只能將冷熱水管道敷設在衛生間通風道內,這樣既增加住戶安裝時的難度,增加管線投資又影響衛生間的通風與排濕,太陽能熱水器一般安裝在屋頂上,這樣就需要在衛生間與屋面熱水器之間設置冷熱水管道,住宅給排水設計時需要先征求開發商的意見,是否設計太陽能熱水器,根據情況再確定冷熱水管道的預留安裝位置,太陽能熱水器的冷熱水管道可敷設在管道井內,不設管道井的住宅可在衛生間靠近淋浴器的墻角增設1根d110的UPVC排水管作為太陽能熱水器管道的套管,在每戶衛生間距地面1 m處設1個d11075的三通,作為冷熱水管的接入口。
關鍵詞:住宅;給排水;施工技術
中圖分類號: TL353+.2 文獻標識碼: A 文章編號:
一、給排水工程施工前的準備
(一)一方面要向建設單位、設計部門詳細了解工程情況,如工藝流程,質量標準,進度要求,圖紙資料,設備訂貨,材料供應,土建裝修進度等,為編制施工方案計劃提供資料數據,另外與國家規范、地方規范等技術標準有出入的問題,做好記錄,以確保工程按要求進行,做好施工班組的技術交底工作。(包括圖紙資料、工藝流程等),做好所有材料、衛生器具、設備的清點交接工作,熟悉現場,編制施工組織設計及施工方案,送有關部門審批。
(二)要嚴格按圖施工,要掌握設備的有關規范和技術要求,各項安裝工程要做出施工方案或施工技術措施,經批準后才能施工,另外,應預先組織圖紙會審,制定方案審核批準后進行施工,以免造成安裝后再拆改。
(三)對材料的檢查和檢驗:在施工前,一定要對材料進行詳細的檢驗,讓材料供應商出具質檢合格的證明報告,以免出現材料質量方面不合格,導致延誤施工,一旦發現不合格的現象,馬上進行更換處理。
二、施工工藝
(一)預留預埋。由于預留預埋直接影響著施工質量的好壞,因而,技術設計人員要根據施工圖紙,預先做好研究,熟悉設備、潔具、管道配件等的安裝尺寸和安裝工藝,對建筑物中重點的部位進行專項的設計,提前做好各樓層的預留預埋統計。根據設計和統計,在準確的地方進行預留孔和預留管道進行施工,加強振搗,確保振搗的密實性。
(二)分區施工。針對高層建筑的面積大,高度高,管理難度大等特點,對給排水管道的施工要分區進行。這樣可以充分使用建筑物的垂直空間,解決施工混亂的現象,縮短施工的工期。這種施工的原則是:①按照層數分成上中下或者上下區域;②按照給排水管道、孔的密度分區等。這樣分區后可以使施工系統地進行,有利于監督和控制施工的質量。
(三)樣板層。樣板層的主要目的是確定每一層的安裝的尺寸、樣式、位置以及各種管道配件的布置形式等。高層建筑層數雖多但是其標準基本相同,因而,可以用其中的一層作樣板層。對于樣板層施工要注意控制管線平面的位置、標準,按照設計選擇合理的管道配件和潔具。樣板層完成后經有關部門驗收合格后,按照樣板層對其他樓層進行施工。這種做法有利于施工和檢測,能夠做到有據可依。
三、成品保護
保護衛生潔具、管道配件等表面的光潔度,避免其受到損害,要對成品進行專員保護。
四、施工技術特點
(一)安裝特點
最近幾年,給水管材一般使用 PP- R 管,排水管通常使用UPVC 管。這兩種管道具有輕便、抗腐蝕、耐高壓、安全衛生、阻力小、較長的使用壽命、便于安裝的特點。其中對于PP- R 管,連接前要清除管道和附件上的灰塵,將無旋轉的把管道插入預定深度的熱套管內,并對管件進行一定時間加熱,然后將兩者從熱套管上取下,快速的、均勻用力的、不旋轉的將其插入,在接頭處形成均勻的凸緣。這樣做可以校正剛接好的接頭。但是要注意的是不能旋轉,避免加熱過度,連接后要采取一定措施進行冷卻。
對于 UPVC 管而言,它應使用排水膠粘結。在管道口、承插口等部位進行必要的清潔后,用砂紙打毛承插口,在其口內均勻地刷一遍薄薄的膠,在其外刷兩次,膠干后停留40~60s,然后再插入。值得注意的是膠干時間要依據氣候和溫度的變化適時地調整,并避免沾水。在環境溫差較大的地方,必須安裝管道伸縮節,避免其的拉環、膨脹、彎管等。對于伸縮節的安裝,要根據當地的環境,控制伸縮節的插入深度,標記插入的深度。這樣做有利于控制和檢查,避免溫度降低和橡膠圈的脫出中斷管道,和溫度上升時脹壞連接口。伸縮節的長度可以根據溫度的變化來計算。切記不能反向安裝伸縮節。
(二)給水管道試壓
當安裝完管道后,要全面地檢測已安裝的管道、閥門等是否全部符合設計和技術規定,拆除不適合與管道一起試壓的配件,用臨時的短管替代,封閉所有的開口處,從最低處開始注水,在高處進行放氣。發現異樣時,要及時地停止,并及時地排水。最后試壓完成后,對管道要進行吹洗。
五、管道安裝連接
(一)法蘭連接
法蘭對接平行、緊密,而且與管子中心線垂直同時采取雙面施焊,確保法蘭螺栓長短一致以及朝向相同,螺栓露出螺母部分應為螺栓直徑的一半。當給排水管道的法蘭連接螺栓緊固時,采取對角緊固,以有效地確保法蘭之間縫隙均勻。
法蘭不得直接焊在彎管或彎頭上,一般至少連接在長度100mm 以上的直管段。法蘭與法蘭連接應保證垂直度或水平度,使其自然吻合,以免管道或設備產生額外應力。對于支管上的法蘭距主管外壁凈距應在 100mm 以上,過墻管道上的法蘭與墻面凈距為200mm 以上。法蘭連接組對時,墊片應放在法蘭的中心位置,不得偏斜,除設計要求外,不得使用雙層、多層或傾斜形墊片。
(二)管道焊接
當采取焊接進行給排水管道連接時,應根據設計要求對管道加工成坡口。如果采用氣割加工,則應當先清除坡口表面的氧化物和毛刺等,以及打磨凹凸不平處。進行管道焊接時,應保證焊肉飽滿而且光滑,禁止焊口表面出現燒傷、裂紋和明顯的結瘤、夾渣以及氣孔等現象。
管道對口應平直,間隙符合要求;錯口偏差不超過管壁厚的20%,同時不應超過2mm。在管道的對口焊接處或彎曲(彎管)部位不得焊接支管;彎曲部位不得有焊縫;接口焊縫距起彎點不應小于一個管徑,且不小于100mm ;接口焊縫距管道支、吊架邊緣不小于50mm。
(三)UP VC排水管道連接
進行硬質聚氯乙烯(UPVC)管連接時,應采用無齒鋸斷管、且要求斷口應平齊,在管道粘接前應對承插口先插入試驗,一般為承口的 3/4 深度。試插合格后,用棉布將承插口需粘接部位的水分、灰塵擦拭干凈。如有油污需用丙酮除掉。用毛刷涂抹粘接劑,先涂抹承口后涂抹插口,插入粘接時將插口稍作轉動,以利粘接劑分布均勻,粘牢后立即將溢出的粘接劑擦拭干凈。粘結劑應有產品檢驗報告及合格證;在管道安裝后應保證外觀清潔。
六、改進施工質量措施
(一)給排水施工的事前控制
為了保證施工質量,要對現場的材料進行檢查,避免使用不合格的材料;同時要注意對施工人員進行技能培訓,確保施工人員能夠熟練地操作。
(二)事中質量控制
這一步的控制是整個施工中的重點,根據具體的施工情況,可以從以下方面分主次的控制:①預留預埋孔、管道的位置、尺寸;②用加筋點焊固定鋼套管,并依據設計進行處理;③鋼套管要超過建筑地面的高度;④控制其的防雷接地的質量;⑤確保剛柔性套管準確,保證套管質量、尺寸、壁厚的厚度以及埋設的位置要符合設計的要求;⑥埋地的管道要進行防銹防腐處理;⑦管道的伸縮節、支吊架的安裝間距以及設備的基礎位置,尺寸與管道之間的尺寸配合。
(三)嚴格進行檢查
在施工過程中,對其隱蔽地方要嚴格地進行檢查。由于給排水地管道和設備地施工和安裝非常的復雜,因而,相關的人員必須按照設計的要求和施工的規范進行嚴格的監督和檢查,保障給排水施工的質量。
(四)安全控制
對于施工人員,必須進行必要的生產安全教育,加強其現場安全施工的教育工作,增強施工人員的安全施工意識;建立安全生產制度,在施工存在危險的地方采取一定的保護措施等。
總而言之,對于給排水施工工程,要精心組織,嚴格把關各個程序,組織設計施工中的重點和難點工作。同時,要采用先進的施工工藝,從而保證給排水施工的質量,節省給排水施工工程的空間,使其使用方便,經久耐用。
關鍵詞:高層建筑;施工技術;存在問題;
Abstract: With the rapid growth of the economy, city of process steps to speed up the infrastructure construction, city has started rebuilding, in building construction, water supply and drainage construction is the key project. The construction technology of the increasingly high demand, so in order to do well to the task of construction of drainage, we need to improve the water supply and drainage construction technology, to promote the rapid development of the process of the city. This paper carries on the research analysis of high-rise buildings in view of the existing problems and countermeasures.
Key words: high-rise building; construction technology; problems;
中圖分類號:TL353+.2文獻標識碼:A 文章編號:
引言
建筑給排水和人們的生活息息相關,只有建立優質的給排水系統才能不斷的滿足人們的需求,在施工過程也要不斷的加強施工技術的質量要求以及工作人員的技術素質。保證工程的安全性和靈活性。隨著現代科技的不斷發展,以及不斷引入到給排水的實際應用中給我們的日常生活帶來了極大的便利,也不斷的促進著社會進程的前進。對于存在建筑給排水系統中的問題也要不斷的解決,同時在建筑實施的過程中還要注重對于環保和節能的重視。
1、工程實例
現以廣州匯華(國際)酒店給排水安裝為例,規劃用地面積約4.68萬平方米,酒店B、C、D棟為公寓及寫字樓,其中B棟建筑面積為17197平方米,C棟建筑面積為15923平方米,D棟建筑面積為36457平方米,中心花園停車庫建筑面積為12206平方米。該工程給排水系統安裝特點為:管道類型多,安裝操作技術難度大。現對該工程給排水系統的安裝及施工技術作一些探討。
1.1管道安裝施工步驟
熟悉圖紙和有關技術資料施工測量放線溝槽開挖及管溝砌筑配合土建預留孔洞及預埋鐵件管件加工制作支架制作及安裝管道預制及組成管道敷設安裝管道與設備連接自控儀表及其管道安裝試壓及清(吹) 洗防腐和保溫調試和試運轉竣工驗收。
1. 2 給水設備的安裝
室內給水系統是由下列各部分組成:引入管、水表節點、供水設備(水泵)、水平主干管、立管、分支管及閥門器件。水泵房內的水泵、閥門等是用水樞紐,良好的安裝質量,將能使工程的供水系統運作更可靠,人身及設備的安全使用壽命也更有保障,故對其安裝提出如下要求:
1)設備安裝前應對其有關資料和文件合格證進行核對檢查。
2)設備不應有缺件、損壞和銹蝕,而轉動部分應靈活無阻滯、卡住現象和異常聲音。
3)對設備機組的安裝是根據已經確定的水泵機組型號、機組的臺數和機組的長度尺寸合理地規劃其在水泵房中的安裝位置和縱橫排列形式。機組布置應使管線最短,彎頭最少,管路便于連接和留有一定的走道和空間,以便于管理、操作和維修。
4)引入管與其他管道應保持一定的距離,如與室內污水排出管平行敷設,其外壁水平間距不小于1.0m ,如與電纜平行敷設,其間距小于0. 75m。
1. 3 給水管道的安裝
1)管道安裝之前需復測管道地溝,支架是否符合管道安裝的標高、坡度和坡向。支架間距是否符合圖紙和有關規范的要求。考慮到放空和管道運行的工藝需要。
2)法蘭焊縫及其他連接件的設置應便于復檢,并不得緊貼墻壁、樓板或管架。
3)管道安裝施工過程中及完工后,應及時填寫各種施工技術資料表格并經簽證記錄,埋地鋪設的管道,應辦理隱蔽工程驗收,填寫隱蔽工程記錄并及時回填,這些施工技術資料均應整理存檔。
4)穿過樓板、墻壁、基礎、屋面的管道,均應加裝套管進行保護,在套管內不得有管道接口。穿過屋面的管道應有防水層(或土建泛水) 和防水帽,管道和套管之間的間隙宜用不燃材料填塞。
5)管道安裝工作如有間斷,應及時封閉敞開的管口。
6)管道連接時,不得用強力對口,也不得用加熱管子及加偏墊等方法來消除接口端面的空隙偏差、錯口或不同心等缺陷。
7)管子焊接時,直管段兩環縫距不應小于100mm,焊縫距煨制彎頭的起彎點不小于100mm ,且均不小于管外徑。
1. 4排水管道的安裝
1)排水塑料管必須按設計要求及位置裝設伸縮節,如設計無要求時,伸縮節間距不得大于4m.
2)排水主干管及水平干管管道均應做通球試驗,通球球徑不小于排水管道管徑的2/3,通球率必須達到100%.
3)生活污水塑料管道的坡度必須符合設計或規范要求。
4)在立管上應每隔一層設置一個檢查口,但在最低層和有衛生器具的最高層必須設置檢查口,其中心高度距操作地面為1m,允許偏差±20mm,檢查口的朝向應便于檢修,在暗敷立管上的檢查口應安裝檢查門。
5)排水通氣管不得與風道或煙道連接,安裝應符合規范。
1. 5 室內管道的布置
該工程各種管道安裝復雜,考慮管道的正確排列是管路安裝中的一個重要環節,特別是對于室內管道。由于管道設備多,使問題尤為突出,現將管道排列間距及避讓的基本原則如下:氣體管路排列在上,液體管路排列在下;熱介質管路排列在上,冷介質管路排列在下;保溫管路排列在上,不保溫管路排列在下;金屬管路排列在上,非金屬管路排列在下。管線間距的確定。管線的間距以利于對管子、閥門及保溫層進行安裝和檢修為原則。由于室內空間較小,其間距不宜過大,對于管子的外壁、金屬管路排列在上,非金屬管路排列在下。管線間距的確定。管線的間距以利于對管子、閥門及保溫層進行安裝和檢修為原則。由于室內空間較小,其間距不宜過大,對于管子的外壁、法蘭邊緣及熱絕緣層外壁等管路最突出部位距墻壁或柱邊的凈距不應小于100mm.對于并排管路上的并列閥門的手輪,其凈距約100mm.管路相遇的避讓原則:分支管路讓主干管路;小口徑管路讓大口徑管路;有壓力管路讓無壓力管路;常溫管路讓高溫或低溫管路。
1. 6 管道支吊托架的安裝
1)位置正確埋設應平整牢固;
2)固定支架與管道接觸應緊密,固定應牢固可靠;
3)滑動支架應靈活,滑托與滑槽兩側間應留有3mm~5mm的間隙,縱向移動量應符合設計要求;
4)無熱伸長管道的吊架,吊桿應垂直安裝;
5)有熱伸長管道的吊架,吊桿應向熱膨脹的反方向偏移;
6)固定在建筑結構上的管道支、吊架不得影響結構的安全,鋼管水平安裝的支架間距應符合規定;
7)采暖、給水及熱水供應系統的塑料管及復合管垂直或水平安裝的支架間距應符合規定。采用金屬制作的管道支架,應在管道與支架間加襯非金屬墊或套管。
1. 7 管道接口應符合的要求
1)管道采用粘接口,管端插入承口的深度的規定
2)熔接連接管道的結合應有一均勻的熔接圈,不得出現局部熔瘤或熔接凹凸不勻現象。
3)采用橡膠圈接口的管道,允許沿曲線敷設,每個接口為最大偏轉角不得超過2°。
4)法蘭連接時襯墊不得凸入管內,以其外邊緣接近螺栓孔為宜,不得安放雙墊或偏墊。
5)連接法蘭的螺栓直徑的長度應符合標準,擰緊后突出螺母的長度不應小于螺桿直徑的1/2.
6)螺紋連接管道安裝后的管螺紋根部應有2 扣~3 扣的外露螺紋,多余的麻絲應清理干凈并做防腐處理。
7)卡箍(套)式連接兩管口端應平整,無縫隙溝槽應均勻,卡緊螺栓后管道應平直,卡箍(套)安裝方向應一致。
1. 8 管道系統交付使用前必須進行水壓試驗記錄
各種承壓管道系統和設備應做水壓試驗,非承壓管道系統和設備應做灌水試驗。室內給水管道的水壓試驗必須符合設計要求,當設計未注明時,各種材料的給水管道系統試驗壓力均為工作壓力的1.5倍,但不得小于0.6MPa.檢驗方法: 金屬及復合給水管道系統在試驗壓力下觀測10min,壓力降時不應小于0.02MPa ,然后降到工作壓力進行檢查應不滲不漏,塑料管給水系統應在試驗壓力下穩壓1h ,壓力降不得超過0. 05MPa,同時檢查各連接處不得有滲漏。
2.建筑給排水施工重點與施工技術要點
2.1 建筑給排水施工過程中的重點,在給排水的施工過程中有一個預埋的工作過程,預埋極易影響后來的預埋、預留和不準確或者是漏埋等情況,而對于在建筑施工中這一問題的忽視也是我們需要注意的。還有對于建筑給排水過程中對于設備的儲存和管理,一般這些設備都放在地下室,管線眾多,很容易出現矛盾沖突和空間降低等問題,這樣就嚴重影響了設備的使用功能。所以在建筑給排水施工以前就要加大對于設計圖紙的核對以及與設計師的溝通,遇到問題能夠及時的進行解決,對于建筑結構比較復雜的樓層,管道的鋪設存在很大的難度。所以事前一定要統籌規劃好,以免影響最后的質量和美觀。
2.2建筑給排水施工技術要點,對于給排水的施工技術要點主要體現在對于管道的安裝方面,給水的管道一般都采用的是PP—R管,而排水管則多采用UPVC管。由于這兩種管道具有自輕重、耐腐蝕、安裝方便以及使用壽命長等特點相較于傳統的管道優點更多高層建筑施工技術要點是:給排水管道安裝方面,給水管材多采用PP—R管,排水管多采用UPVC管。這兩種管材與傳統金屬管道相比具有自重輕、耐腐蝕、耐壓強度高、衛生安全、水流阻力小、使用壽命長、安裝方便等特點。而且對于給水管道PP—R管材所使用的熱熔連接和螺紋連接來說,兩種連接方式都極為安全。針對排水管道UPVC管材來說。它在使用排水膠進行沾粘的時候需要搖勻,而且管道和承插口銜接的部位一定要保持干凈,這樣才會更加的安全。對于建筑給排水施工的另一要點試壓來說,必須在管道安裝完畢以后還要全面的對已經安裝的管、閥門等進行仔細的檢查核對,并且在全部符合設計以及技術的相關規范以后還要將不適合和管道一起進行試壓的配件進行拆除,將所有的開口處實施封閉,在實行試壓過程中還要考慮到緊急措施的實行,以免發生意外能夠及時的補救。
3.高層建筑給排水施工存在的質量問題
3.1 工藝粗糙
高層建筑給排水施工中由于技術上存在的問題,可能會引起工藝粗糙,如:設備安裝尺寸不精確,水管連接處滲水。
3.2 建材質量不過關
由于材料進場時,沒有按照規定的技術標準進行驗收,從而造成材料質量下降,使用時經常出現水嘴、閥門關閉不嚴,水管開裂等現象。
3.3 設備安裝不準確
建筑設計缺乏準確的計算, 致使管道及設備的設計安裝出現問題,如:接口不準,坡度、標高、位置發生偏差,設備位置不準。這嚴重的影響了施工的質量。
3.4 施工程序不規范
管道安裝施工同其它建筑施工一樣,需要有嚴格的、科學的施工程序,施工時不可隨意、盲目進行。
4.高層建筑給排水施工的解決措施
4.1 提高施工人員的技術水平
高層建筑給排水施工之所以會出現質量問題,主要是由于施工人員技術水平不達標,一些施工人員對施工工藝了解甚少,施工經驗缺乏不能獨當一面,從而引起很多質量問題。因此,要提高施工人員的技術水平,設置培訓機構,使施工人員定期參加培訓,取得上崗資格證,對施工工藝有一個全面的了解,提高其施工經驗。
4.2 按照施工規定進行施工
高層建筑給排水的每段施工都有與之相統一施工規定, 在施工時,應該嚴格按照施工規定以及施工工序進行施工。如:管道安裝材料的質量和尺寸標準要統一,首先,要達到給水、排水過程施工的標準。其次,所用的材料的質量標準要統一。最后,實施要到位。
4.3 加強施工過程的控制
高層建筑給排水施工中的每一道工序、每一個分項工程的嚴格施工是確保質量的前提,而不僅僅是檢驗和評定就可以的。因此,在施工中,要對施工的每一道工序進行嚴格的控制,尤其是進場時所投入使用的原材料,確定質量合格后方可使用。
5.結束語
高層建筑的給排水施工是非常重要的,近些年來,我國由于給排水造成的給水、排水問題層出不窮,令人困惑,而且期間造成的水資源浪費也是十分明顯的,因此要加強給排水施工過程中的管理,這樣不但可以提高施工技術水平,確保工程的質量,而且也可以節約水資源,實現水資源的優化配置,為保障我國經濟的可持續發展提供條件。因此,高層建筑的管理人員以及施工人員要將給排水的施工技術重視起來。
參考文獻
[1]陳宇.某高層商住樓給排水工程施工技術總結與探討[J].科技資訊,2006(19).