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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:
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[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??衫每照{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;設備技術;施工工藝
中圖分類號:S276文獻標識碼: A
引言
城市經濟處于不斷的發展之中,建筑工程規模也在逐漸地擴張,對城市化建設的要求也原來越高,它是一個國家經濟實力的體現,也是經濟實力的重要指標。在城市化建筑之中,建筑給排水工程這是之中相當的組成環節,在這個階段之中,要求對具體排水環節展開嚴格管理,嚴格監控,保證城市建筑工程的順利開展,方便城市建設的可持續發展。
關于城市建筑給排水現狀的分析
在現實情境中,城市建筑是每個城市城市化水平的具體體現,它有利于衡量一個城市的綜合實力水平,在此其中城市建筑給排水系統是城市化建筑的重要環節,需要給予充分的重視。
城市給排水工程是一個城市基本功能的重要體現,然而,在很多城市,城市給排水工程做的并不好,出現很多問題,“給水不足、排水不暢、水資源浪費”等,給城市居民生活帶來不便。需要在分析城市給排水現狀,并盡力解決這一問題。
城市建筑給排水分為給水和排水兩方面,具體分析給水現狀與排水現狀,針對存在的問題提出有效性策略。在給水方面,隨著城市規模的逐步擴大,城市水廠為了滿足居民的用水需要,規模相應在擴大。城市建筑在建設過程中,也特別注意生產、生活用水的供給,這一問題基本得到解決。但是,城市水廠規模擴大,處理水的工藝并沒有提高,供水質量也沒有跟上,而是出現供水質量差,致使某些建筑樓供水質量不好,不能滿足人們生產、生活的需要;另一種情況是一些辦公樓、住宅樓用水存在很多問題,使用者環保意識淡薄、水污染水浪費嚴重。
在排水方面,取得一些進展。近年來,人們環境保護意識逐步增強,在城市建筑建造過程中,排水設備施工技術、污水處理技術等不斷提高,城市建筑排水工程建設速度加快質量也不斷提高,總之,排水過程這塊前景一片大好,主要表現在以下幾個方面:一是對原來的排水系統進行技術改進,增加一些必要的管道;二是對城市建筑污水,即生產污水與生活污水進行集中處理;三是在沿海、沿江的一些城市建筑將污水進行收集、處理,并用于深水稀釋用水,實現對污水的循環再利用。針對城市建筑給排水工程中出現的問題,尤其是給水工程存在的問題,要采取相應措施加以改善。最近幾年來,我國在城市建筑給排水工程方面擺脫了以前舊觀念的束縛,開始重視基礎設施建設,無論在工程質量、數量、規模,還是投資環境都有很大的改觀,排水過程更加注重合理化。日后需要改進的是,提高公民節水意識、不污染水源;采用先進工藝提高污水處理能力,及給水工程與排水過程的過程質量;加大對給水、排水的投資力度,加快技術升級。
2、建筑給排水工程設備技術探討
2.1、 供水設備
建筑給排水工程供水設備主要有以下幾種,一是變頻調速泵組供水設備,在《建筑給水排水設計規范》中,已經指出變頻調速泵組供水方式的可靠性,但變頻調速泵組供水設備技術要注意選擇的水泵組要在高效區多臺運行。考慮生活用水的人數及生活規律等因素,使用多臺大小不一的水泵組運行,可以提高水泵的運行效率。水泵組的配置要按用水量的大小進行選擇,譬如集中供水的建筑,由于難以準確計算用水量,供水設備可采用大泵和小泵等多臺水泵,并在晚間用水量少時,加以氣壓罐和小泵的組合水泵組進行供水,避免高耗能的供水狀態。目前建筑給排水工程供水設備中,大部分是采用恒壓變頻供水泵組的技術,該技術低耗能。但是,采用恒壓點移到管網的供水點附近,可以改變變壓變流量的供水狀態。二是疊壓供水設備,該設備也稱為無負壓供水設備。主要由變頻供水設備、穩流罐、壓力傳感器、真空抑制器及控制器組成。疊壓供水設備的使用效果和節能效果,主要取決于市政管網供水的穩定性和泵組的選擇。因此,疊壓供水設備要在征求當地市政供水部門的批準前提下,利用市政供水網的壓力,讓水泵的工作達到疊壓供水設備的節能效果。疊壓供水設備可以運用真空抑制器控制和穩流補償器的技術,當市政管網供水不足時,運用該技術可以將真空抑制器打開,當穩流補償器中進入空氣,同時通過穩流補償器中設置液體控制,進而達到疊壓供水設備最大效能的使用。
2.2、 熱水設備
熱水設備的選擇要注重節能方面的考慮因素:首先,熱水設備在給排水工程中,要保證熱水系統冷、熱供水的壓力平衡;熱水設備必須換熱效果充分,能夠達到熱媒的熱量合理地利用。其次,給排水工程要選擇熱效率高的熱水設備,特別是選擇排煙溫度低,燃料燃燒完全的熱水設備。在熱水設備的技術運用中,熱水循環泵的流程和流量必須經過專業技術人員進行精確的計算。啟停泵溫度的控制應根據熱水管網的大小和使用要求來確定合適的溫度。最后,熱水設備主要由管材、水表及閥件等器件組成。相關器件的選用除了要滿足熱水設備的工作壓力和熱水的溫度外,還要滿足管道與閥門的相連接的地方要保證密封性,防止耗能漏水。熱水設備要配置溫度自控控制閥門裝置,以避免熱水設備由于溫度波動大造成能耗的增大和不安全的現象產生。
2.3、 中水處理設備
在建筑給排水工程中,中水處理設備的技術開發能使建筑工程的用水達到合理運用。目前,隨著我國現代化建設的高速發展,水資源已經成為非常寶貴和日益缺乏的資源,水荒的現象在大城市中已經屢見不鮮。因此,通過中水處理設備開發中水處理技術,使建筑給排水工程能充分利用水資源,在一定程度上緩解城市的供水緊張。中水處理系統主要包括:預處理,通過攔截和水解酸化等技術,去除水中的污染雜質,為保證后續水處理的預處理方式。二級處理,主要通過物化處理和生物處理技術,去除水中的污染物質。深度處理,主要通過離子交換和介質過濾等技術,保證用水和水質的安全性。中水回用,主要由中水處理設備采取獨立的管道輸送,自來水不能與管道直接連通,從而運用該技術能確保用水的安全。中水處理系統最重要的是設備的組合,在建筑給排水工程中,針對水質相關要求運用合適高效的中水處理設備。譬如,生活污水處理采用的中水處理設備,就是運用預處理技術,通過格柵網攔截污水,然后運用生物降解的技術進行二級處理,并且結合殺菌消毒的深度處理技術將原水回用為生活用水。中水處理設備應用必須要注意,中水的供水管道不能與生活用水的管道相連接。
3、給排水施工工藝分析
給排水,通俗意義上說,就是指一些建筑的排水性能;例如,現代城市建筑的內部排水通道,以及現代城市交通的地下排水通道,這些通道整體的排水性能就構成了給排水的基本概念;給排水系統包括室內外兩個環節,室內與室外的給排水系統因為其自身環境的差異,給排水施工工藝存在一定的差異性,相對室外給排水施工來說,室內給排水施工就比較簡單,相對室外給排水就比較復雜。給排水系統包括給水系統和排水系統,不管在給水系統還是排水系統中,整個施工過程中最為關鍵的就是管道的鋪設和相關處理的問題,按照正規的管道鋪設施工工藝,有基本的流程,即“準備管溝確認管道清理設置支墩管道及附件就位管道連接施壓、沖洗、消毒管道定位管道防腐保溫”;其中,室外管道的安裝,應該從下游依次往上進行安裝,而室內的管道安裝則應該由下至上依次安裝,管道的鋪設過程中,需要對管溝進行標高和管道的基礎檢測,確認標高符合標準,管道沒有任何障礙的情況下,才能夠開始進行管道的鋪設;而下管的過程中,根據水流程度采取不同的下管方式,水流急,則可以采用人工單節下管,水流緩慢或者沒有水流,則可以采用機械進行集中式多節下管;管道對口的過程中,則要將管道對準水流的方向,并在對口處保留3 mm左右的距離,逐步對口;待管道鋪設完畢,進行敷設的時候,則要注意將覆土保持在至少500 mm的厚度。
結語
給排水施工的工藝比較復雜,因為給排水系統存在一定的特殊性,一些問題應該要盡量避免或者應該盡量地減少。對于有可能出現的問題,應該服從管理環節、技術環節中應該進行嚴密整改,這樣才可以從根本之上提高給排水施工之中存在的問題,不斷提高施工工藝的技術,確保工程的質量。
參考文獻:
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關鍵詞:建筑給排水;現狀;發展
中圖分類號:TS958 文獻標識碼: A
引言
隨著我國經濟、科技水平不斷提升,對建筑配套的要求變得更高,為了使其設備更完善、功能更齊全、技術更先進,提高給排水施工技術也就顯得非常重要。因此,一定要謹慎認真地實施給排水工程的設計、施工、檢查、維修等工作,做好每一個細節。相關部門也要對施工人員開展培訓,增強其工作熱忱度、技術嫻熟度,提高其綜合素質,這樣才能使建筑單位在進行給排水施工時做到萬無一失。
1、建筑給排水技術現狀分析
在建筑施工的過程之中就會就會遇到眾多的問題,這部分問題的出現就會使得建筑施工或大或小的影響,在給排水系統施工的過程之中,一般也會出現一部分問題,在問題發生之后及時的予以解決才是最為關鍵的,在施工之中常見的問問題主要表現在以下的幾個方面:
第一,是在給水系統安裝的過程之中出現的問題,在施工過程之中就會發生給水的立管安裝距離過近的現象,則就會使得水表在安裝之中發生問題。水表的安裝問題會使得水表沒有辦法進行安裝或者是在安裝之后沒有辦法進行水表的二次裝修,最終就會縮短水表的使用壽命。在建筑工程施工之后,住戶就會對建筑進行更加精致的裝修,與此同時,假使給水管道安裝過近,最終就會影響到住戶的裝修。在施工之中可能會發生管道支架不牢固的現象,在建筑施工過程之中,為了有效地降低施工的成本,一部分施工企業所使用的管道是不符合施工質量標準,這部分管道一般就會存在剛性不達標的現象,在安裝之后,十分的容易形成管道彎曲或變形的現象,還有部分管道會發生滲漏的現象。在施工之中管道支架的質量不合格,最終就會導致支架出現不牢固的現象,最終就是使得支架的效果根本就無法體現。
2、建筑給排水工程施工要點
2.1、建筑給排水工程施工的前期準備工作
(1)做好建筑給排水工程技術人員和施工人員的培訓工作
建筑給排水工程必須得到政府相關部門和施工單位的足夠重視.相關負責單位可以通過聘任專業技術人員對技術人員和具體施工人員進行專項培訓,提高其技術水平和專業素質,提高其知識儲備量。通過與專業技術人員的交流學習,吸取專業技術人員的工作經驗,保持建筑工程的質量。
(2)根據實際情況制定建筑給排水施工詳細計劃
在事前制定出詳細周密的計劃,可以更好地指導實際實踐操作,好的計劃還可以使實際施工的過程出現問題時臨危不亂,并及時采取有效的防范措施,避免出現損失.計劃應該包括工程的整體結構、給排水工程計劃的依據、施工前期的物質材料準備、施工計劃方案的檢查和測評、施工計劃的具體細節、施工計劃的補充和保障措施等。
(3)做好給排水工程施工的材料準備和檢查
在施工材料準備階段需要做好以下工作。對建筑給排水工程的計劃圖紙進行審查,檢查和維修給排水工程的施工設備,保證這些設備能夠投入到后續的施工階段。審查圖紙過程中需要十分細心,不能有絲毫的馬虎,尤其是對尺寸、管道標高等數據的審核,必須符合施工規定,不能出現絲毫差異。
2.2、建筑給排水工程施工過程中的協調、監管和質量把關工作
(1)保證施工過程中的進度和質量控制
在建筑給排水工程施工過程中需要技術人員與施工人員相互配合,統一協調,從而使施工工作能夠有序進行下去.要做好統一的部署,做好預留洞、管道附件和給排水管道的施工.尤其是調試給排水、安裝地漏、選擇排水口位置以及安裝水表與閥門等工作需要技術人員與施工人員在進度與質量上保持高度的一致與協調。
(2)預留埋設和歸類分區施工
預留埋設在建筑給排水施工過程中有著重要的作用,因此要準確把握預留埋設、準確按照原先的施工圖布設預留位置,并在埋設時注意到套管與孔洞是否一致,提高建筑施工的質量,杜絕安全隱患。
2.3、建筑給排水工程施工后期的掃尾和質量控制工作
在建筑給排水工程進入收尾階段時,現場施工人員以及相關負責人往往會放松安全警惕性,可能會出現重大的質量安全問題,造成難以估計的損失。因此,建筑給排水工程施工單位仍然需要提高質量意識保證萬無一失。首先,要檢查建筑給排水工程施工質量,包括管道位置、管道滲漏、閥門漏水等。其次,需要對給排水設備進行一次全面的清理,保持設備的清。最后,需要對建筑給排水工程進行調試,先行進行試運行,如在試運行過程中發現問題,就要立即解決,以保證建筑給排水工程的施工質量。
2.4、等待驗收并收好驗收合格證書
在等待驗收階段,施工單位要整理匯總各類驗收材料,各類數據資料、證書和報告等,根據實際的施工情況繪制完成工程竣工圖,并且裝訂成冊,并且保存原始真實數據,以備查看。
3、建筑給排水技術的發展探索
3.1、建筑給水技術的發展探索
對于一些公建,比如辦公樓、酒店以及學校等,都應該設置裝有延時自閉閥的蹲式大便器。為使給水管道便于檢修,需要給每個單體建筑設置戶外控制閥門。目的是當底層住戶發現下水管出現堵塞冒水的現象時,能夠及時地關閉總給水閥,降低排污量至最低,把事態控制在一定的有效范圍內。對于室外閥門的安裝,要對安裝型式注意?,F階段我國的室外安裝閥門一般采用法蘭安裝。我們在設計閥門的施工時,可以在法蘭連接閥處設置一個伸縮器,就能夠將室外閥門的常見問題很好地解決。
3.2、建筑排水技術的發展探索
我國通用的給排水標準圖,給出了圓形鐘罩式地漏的存水高度的具體規定,然而它的存水量較小,一旦水分蒸發會使水封遭到破壞。那么在排水系統中承接樓房糞便污水的地漏部分,可以設置和排水系統相配套的存水彎,就能夠使串味現象得到有效解決。最小的室內排水管管徑可以定為DN75,它不僅占用的使用空間少,而且便于使用以及維修。
3.3、建筑消防給水技術的發展探索
建筑給排水的技術人員,一定要對建筑消防用水系統的設計以及安裝加強重視。滅火設置的常規發展方向為閥后控制,例如第三代減壓穩壓室內消火栓,它不易發生堵塞,能夠對水量以及水流狀態等進行調節。
3.4、建筑節能給排水技術的探索
對于建筑節能,我們可以向人們推廣節水型的衛生器具以及配水管件。盡管這類節水設備的價格比較高,但是對于節約水資源,這樣的一套優質節水設備能夠發揮非常大的作用。比如日常生活中,人們常用的淋浴噴頭每分鐘可以噴水二十多升,但是節水型噴頭在每分鐘僅噴水十一升左右。
結束語
建筑安裝工程的關鍵組成部分就包括建筑給排水工程。當前社會是知識經濟時代,經濟發展迅速,高層建筑也在不斷增加,對于建筑物的供水水質、水量、水壓以及供水安全,人們對其提出了更高的要求。建筑給排水不僅要具有可靠性以及穩定性,而且要提高防噪以及防震的要求。建筑給排水工程的質量好壞既和排水工程設計有關,也和施工安裝質量有關。
參考文獻
[1]姜文源.建筑給排水技術現狀及發展趨向[J].給水排水,2007,S2:5-17.
[2]朱良.建筑給排水技術現狀及發展趨向[J].企業技術開發,2013,02:150-151.
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:建筑工程;給排水管道;施工技術
隨著時代的進步,經濟的發展,我國的城市建筑,無論是在建筑水平還是建筑效率上都得到了長足的發展,我們看到在都市中,一幢幢摩天大樓拔地而起。但是,問題依然存在。土建和給排水工作之間的協調合作就有所欠缺。很多時候,由于缺乏實情考查,在設計上預留的預埋洞口難以十分精確,設計模型也難以完備,這就給給排水的施工工作帶來了困難,由于建筑物的使用功能與給排水施工工作密切相關。因此,如果給排水工程的施工質量提不上來,就可能影響到整體建筑結構的承受能力,使整個建筑工程的質量降低。所以,給排水無論如何都是建筑施工工程中一項極為重要的部分。本文就在此對給排水管道工程施工的技術方法與質量保證措施進行一些探析。
1.施工技術
1.1給排水管道安裝的技術要點
(1)現代建筑工程的水管材料中,UPVC管一般被用作排水管道,PP-R管則一般用于給水管材。這些管材相對于以前使用的金屬管材更加的衛生安全,輕便耐壓,耐腐且便于安裝,它們承受的水流阻力更小,使用壽命也更長,這些優點使得它們必然會取代之前使用的管材。
(2)UPVC管材一般采用的連接方法就是排水膠粘結,需要注意的點是:在用前要將排水膠搖勻,管道要清理干凈,承插間隙要盡可能的縮小,在給承插口打毛時要注意使用砂紙,承口內涂抹的膠搖均勻,在內涂抹一層,外部則涂抹兩層,之后根據實際情況安排膠干時間,這個時間要控制在30秒到90秒之間。在插入后,要注意避免水的侵入,要安裝管道伸縮節以防止管道彎曲,膨脹,拉扯所導致的損壞。
(3)由于熱脹冷縮的原理,伸縮節的插口可能會脫離項圈中斷管道或者賬壞接口,我們就必須根據管道附近的溫度進一步的控制伸縮節的插入(具體計算公式見下),通過在插口標記的辦法,對伸縮節的插入有一個及時有效的控制。除此之外還需要非常注意的點就是在安裝時要避免伸縮節進行了反向安裝。(管道因變化引起伸縮長度的計算公式:L=L*a*t其中L表示管道伸縮長度,單位是m;a表示線膨脹系數,一般取值6*10-5--8*10m/(m*℃))
(4)P-R管材采用的主要連接方法則一般有兩種:螺紋連接;熱融連接。兩者中,相對安全的連接方法是熱融連接,這種方法在連接前要注意清理凈管道及附件上的異物與灰塵,在連接時要注意管道是無旋轉地插入加熱套內,到達一定深度后再停止;這時將管件也無旋轉地插入加熱套內,加熱一定的時間,然后同時把管件和管子取下,最后無旋轉的快速均勻的用力將其插入到指定的深度,以使得接頭處能夠形成一個均勻的凸緣。
1.2給水管道試壓
對于那些已經安裝好了的閥門管道等等都需要在安裝工作結束后進行一次較為全面的檢查,在保證所有的安裝都符合設計需求和設計技術規范后,就可以拆除那些不適合和管道一起試壓的配件,以短管為臨時替代品,把所有的開口關閉,在最高處放出氣體并在最低洼住注入水,以此進行檢測。需要注意的是,在這一測試過程中,要保證有相應的類似排水應急方案這樣的救急措施,如果在測試過程中出現問題就要及時的終止;吹洗管道工作必須在試壓合格之后進行。
2.施工工藝
2.1高層建筑中給排水施工的重點和難點
(1)在高層建筑土建的施工階段一般比較容易疏忽排水預埋工作,這就可能導致預留預埋管道的位置錯誤,甚至在一些工程中出現漏留漏埋的嚴重錯誤。
(2)一般來說,標準首層以及轉換層的建筑結構相對來說會復雜一些,房梁柱子的繁密會給管道的施工增加各種困難。標準二層及之上的給排水套管管線及洞口預留都是基本相同的,因此,它的施工水平與質量都會直接的影響建筑物的使用功能。
(3)地下室往往是高層建筑安裝重要設備的場所,它的使用功能由于眾多的設備以及管線限制會受到很大影響,這就要求在設計前把這種情況考慮進去。
2.2施工方法
(1)由于高層建筑中眾多的層數并且標準層基本相同,就可以從中選取一層為樣板層。以此更便捷的確認所有層中的物品定位,管道配置與位置。施工前要仔細研究設計圖,如果有問題要及時的與設計人員進行溝通交流,在不破壞原設計的前提下進行合理修改。除此之外,對樣板層施工時還要對管線平面的標高以及位置采取有效的控制;潔具和管道配件的設計標準要根據實際情況而定。
(2)預留預埋工作要做到十分精確,這一工作做好了,施工質量就能提升上去??梢钥吹剑梢栽诤艽蟪潭壬嫌绊憦N衛管道的安裝與使用,因此,這一項施工工作必須受到重視。
(3)高層建筑的施工中,主要有垂直高度高,面積大,施工管理困難這三大難點。要想有效的利用起來高層建筑的垂直空間,就要采取分區安裝的施工方式,這樣就可以有效的避免施工作業面的雜亂情況,質量提高了,施工的速度也就相應的提上去了。
3. 質量控制
3.1給排水材料質量的事前控制
(1)施工人員在上崗之前要進行統一的培訓,必須保證其擁有一定的技能水平并且能始終保持安全作業。
(2)所有進入施工場所的材料都要進行嚴格的檢查,如果有不合格產品必須要及時嚴格的篩選處理掉。
3.2質量的事中控制
要想保證工程項目的整體高質,在施工過程中就必須時刻注意對工程質量的把控。其中,預埋件及預留洞的尺寸與位置的選擇;設備和管道的防雷措施設置;管道中的伸縮節和支吊架距離及安裝的設置;防水套管的剛柔性,壁厚,材質,尺寸與預埋。這些都是施工工程進行過程中最需要注意的重點工作。
4.結語
建筑給排水管道的施工高質量是整個建筑物使用功能與美觀性的保證,這與人們的日常生活是密不可分的。因此,在建筑給排水管道工程的施工中,首先要進行科學合理的設計,在施工過程中,還要時刻根據實際情況來調節設計,每一道環節都要嚴格的控制與檢測,這樣才能保證整個工程的高效率與高質量,從而提高人們的生活質量。
參考文獻
[1]李鋒.建筑工程給排水施工技術要點分析[J].門窗.2013(07)
關鍵詞:給排水工程;給排水施工;供水設備
中圖分類號:TU992.03文獻標識碼:A文章編號:
前言:隨著社會經濟的發展,人民生活水平的提高,使得現代都市的高層建筑也進入了繁榮發展的時期,越來越多的高層建筑矗立于城市之中,成為都市現代化的一個重要標志。高層建筑對給排水提出了更高的要求。
1、高層建筑給排水的任務
高層建筑給水工程的任務,主要解決建筑內部的生活、生產、消防用水問題,即按建筑的需要將各類用水送至各用水地點,為生產和生活提供便利的用水條件,滿足建筑內日常生活、生產用水需要;而消防給水對保障人身和財產安全具有極其重要的意義。高層建筑排水工程的任務,主要是把建筑內部生產、生活過程中產生的污水(廢水)及時地排放到室外排水系統中去,同時解決屋面雨水的排除問題。高層建筑熱水供應工程的任務,主要是將冷水在加熱設備中集中加熱,用管道輸送到建筑內務用水點,以滿足生產、生活使用熱水的需要。高層建筑中配套設施給水排水工程,包括中水工程、游泳池、直飲水工程主要是為節約水資源,提高人民體質,保證健康,提高生活質量而采取的技術措施。總之,高層建筑給水排水工程的中心任務是為建筑提供方便、衛生、舒適和安全的生產、生活環境。
2、 高層建筑給排水施工的重點分析研究
2.1高層建筑土建施工階段。此階段往往忽視給排水預埋工作,極易造成預埋、預留不準確或漏留、漏埋。
2.2地下室。高層建筑多數重要設備一般設計安裝在地下室,設備管線多,容易出現矛盾沖突,同時易造成空間降低,嚴重影響使用功能。因此應仔細核對圖紙并及時與設計溝通,有問題提前解決,做到事前控制。
2.3標準層。轉換層及標準首層建筑結構較為復雜,梁、柱密集,管道的敷設較難解決;標準二層以上給排水套管、洞口、管線留設基本一致,施工質量的好壞對建筑物使用及美觀等方面有很大影響。
3、 高層建筑給排水工程施工中克服存在問題的對策。
高層建筑的水系統包括生活給水系統、輔助給水系統、高層建筑排水系統以及消火栓給水系統。下面對這幾個高層建筑的幾個給排水系統進行分析并提出相應的施工措施。
3.1生活給水系統。一般情況下生活給水,是指衛生間用水、沐浴、洗衣、廚房用水以及澆灑道路、廣場和清掃、沖洗汽車或者綠化用水等。生活用水必須符合國家規定的飲用水水質標準。生活用水按照水質和水溫標準也可分為:飲水系統和冷水系統。①飲水系統。當人們需要提高飲用水水質標準時,就要在廚房、公寓、住宅中設置單獨的“飲用水”管道系統。這些水都是經過深度處理以及再消毒的,能夠確保飲水達到國家規定的標準。但是這些飲用水成本相對較高,所以,為降低飲用水的成本,采用分質供水的方案,來獨立設“飲刷水”系統。②冷水系統是指直接把城市自來水、其他自備水源作為生活用水的給水系統。
3.2輔助給水系統。高層建筑的給排水系統含有很多用水設備,有些設備由于自身特性的限制,需要設置獨立的給水系統,并且和消防給水系統以及生活給水系統相區別。
①循環冷卻水系統。高層建筑空調制冷設備需要大量的冷卻水,為節約用水,通常應采用冷卻塔降低水溫后繼續使用以達到節約用水的目的。
②軟化水系統。洗衣房用水、鍋爐房用水以及熱水系統用水,要求水硬度低。如冷水水質不能滿足用戶用水要求時,要設置軟化水處理統。實際生活中,某些生活用水、設備用水以及飲用水有時也需要進行軟。
③游泳池循環水處理系統。由于受到游泳者污染、池內水份蒸發等影響,需要對游泳池的池水進行定期的消毒、過濾,并且要對池水補充熱量,所以對游泳池也需要設置單獨的循環水處理系統。
④水景給水系統。建筑水景用水通常采用循環供水方式。水景用水較少,其給水循環系統與游泳池循環水系統相差不多。
⑤復用水系統以及中水系統。復用水系統是指使用后的冷卻水、冷水,將這些水質沒有大的變化的水收集起來而不進行處理并且作為其他方面的用水供給而設置的給水系統,它與中水系統的區別是不需要進行水質處理,只需要對水進行收集以及傳送。中水系統是指把建筑物的排水作為水源,對其處理后,回到建筑物作為其他用水的給水系統。
3.3高層建筑排水系統。污水在排水立管中是一種極不穩定的氣――水兩相流的流動,與通常的重力流以及壓力流很不相同。高層建筑中,排水立管具有水量大、流速高、長度長等特點,容易引起管道內的氣壓大的波動,甚至形成水塞現象,進而造成衛生器具溢水狀況。這種情況會使下水道中不好的氣味進入室內,污染室內環境。所以,排水管道通氣系統是否滿足要求是衡量高層建筑排水系統功能的性能的關鍵。所以,高層建筑物一個完善的排水系統,要滿足以下幾個方面的要求。
①建筑室內高出地面的衛生器具以及排水設備的排水,都能夠排進建筑物室外的下水道。建筑物室內低于地而的衛生器具以及排水設備的排水,都能夠流入集水坑。
②如果建筑物超過10層,其底層的衛生器具都要單獨設置排入提升系統或者排出
管。如果建筑物超過20層,應將建筑物的2~3層的衛生器設立單獨排出管。
③如果要求建筑物的上部和下部房間平面布置以及排水立管數量也不同,排水系統就分成兩個區。一區為上部房間服務,而且要在這一區的下一層頂棚內設立排水管,這樣可以使水單獨排出室外。另一區就是為下部房間服務,也要在頂棚內連接通氣管,通氣管要能夠與上部排水系統通氣管連接或者要能夠通到附近屋頂。
④另外高層建筑的給排水系統能夠保證其生活污水系統和雨水系統分流排出。
3.4消火栓給水系統。在高層建筑中對消防給水系統有很嚴格的要求。高層建筑中的消防給水系統必須有足夠自救能力以及獨立的消防給水系統。主要包括自動噴水滅火系統以及室內、外消火栓給水系統等。
①室內外消火栓給水系統。窒內、外消火栓給水系統是高層建筑必備的消防給水系統。高層建筑室內不但要設置普通消火栓外,還要設置小口徑消火栓,即自救式消火栓,來保證一旦發生火災能夠及時消除災難。
②自動噴水滅火系統是高層建筑火災中控制和撲滅初期火災的有效設施。它包括預作用系、干、濕式系統干式系統以及雨、淋系統等。
高層建筑室外消防管網呈環狀采用低壓制,設置四個地上式室外消火栓。其室內消防系統設置有8套地上式水泵接合器,包括6套接消火栓系統,2套接自動噴水系統。室內消火栓給水管網的分布形式是環狀的。室內消火栓系統用水量40L/s,在火災時能連續使用3個小時。豎向還有四個區,每區最低層消火栓口的靜水壓力不要小于0.80MPa。如果消火栓口的出水壓力不小于0.50MPa,比較適宜采用減壓穩壓消火栓。
在高層建筑的地下層要設置消防水池。消防水池的有效容積根據實際建筑的實際情況,消防水池一般分為兩格。要在消防水泵房內安置消火栓加壓泵,如果建筑發生火災,要先啟動其中一臺消防泵,直到供水壓力不能滿足實際要求時再啟動第二臺消防泵。為保證最高幾層消防管網的壓力也要在建筑屋頂的設備房安置消防專用氣捧供水設備。
4、 結語
近年來,我國城市建設進入了高速發展時期,興建了眾多的高層建筑。由于在工程施工中土建與給排水專業缺乏必要的配合,設計上不夠完善、大量預留預埋洞口不準確等原因,容易造成打鑿洞口等一些質量缺欠,這樣既影響給排水工程施工質量和使用功能,又降低了建筑結構的承載力。給排水是建筑工程施工中不可缺少的組成部分,給排水工程施工的質量直接影響建筑物的使用。
參考文獻: