【摘 要】建筑給排水工程設(shè)計(jì)工作隨著建筑工程的快速發(fā)展及國(guó)民整體水平的提高越來(lái)越重要,我國(guó)建筑給排水系統(tǒng)設(shè)施也得到快速的發(fā)展和應(yīng)用。本文首先對(duì)建筑給排水工程設(shè)計(jì)工作體系的應(yīng)用進(jìn)行分析,其次闡述了建筑給排水設(shè)計(jì)方案優(yōu)化與應(yīng)用,以供參考。 

  【關(guān)鍵詞】建筑給水排水;工程設(shè)計(jì);高層建筑 

  引言 

  隨著城市化進(jìn)程的加快,建筑工程越來(lái)越多,人們對(duì)于建筑工程的設(shè)計(jì)、施工及管理等質(zhì)量更加關(guān)注。在建筑工程中,給水排水工程設(shè)計(jì)能夠影響到整個(gè)建筑給排水工程的使用質(zhì)量。給水排水工程占我國(guó)建筑行業(yè)很大一部分比重,而我國(guó)建筑行業(yè)在給水排水工程方面也投入了很大一部分資金,其中給水排水管材是工程設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的因素,它影響著建筑工程的質(zhì)量水平,所以,在設(shè)計(jì)給水排水工程的過(guò)程中,要充分考慮到應(yīng)用要點(diǎn),保證給水在建筑中的應(yīng)用質(zhì)量。 

  1.給水設(shè)計(jì)方案選擇 

  高層建筑采用的給水方式要符合建筑自身用水特點(diǎn),對(duì)供水分區(qū)進(jìn)行合理選擇,除考慮用戶(hù)自身需求和相關(guān)規(guī)范要求以外,還要和其他專(zhuān)業(yè)和諧統(tǒng)一經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析,以此選擇最合適的給水設(shè)計(jì)方案,高層建筑供水一般分為三個(gè)區(qū):分別是高區(qū)、中區(qū)和低區(qū)。高區(qū)一般19層至32層,無(wú)負(fù)壓供水(穩(wěn)壓給水系統(tǒng)),中區(qū)。7層至18層,變頻調(diào)速供水;低區(qū),1層至6層,由市政管網(wǎng)直接供水,利用市政供水壓力,在節(jié)省投資的情況下,高區(qū)還可采用變頻給水,節(jié)能效果較高位水箱好。 

  2.存在的問(wèn)題 

  2.1水箱水池供水水質(zhì)可能造成污染問(wèn)題 

  采用供水設(shè)備地下水池或高位水箱加壓泵供水,可能會(huì)產(chǎn)生二次污染。黃偉樂(lè)在《建筑給水節(jié)能新技術(shù)實(shí)際應(yīng)用研究》中提到經(jīng)過(guò)二次加壓送到用戶(hù)的水質(zhì)不能達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象時(shí)有出現(xiàn),用戶(hù)出水出現(xiàn)“紅蟲(chóng)”也屢見(jiàn)不鮮。造成污染的原因主要有一下幾種情況: 

 。1)水池水箱設(shè)計(jì)不合理,材料不合格。水池水箱設(shè)計(jì)不合理容易出現(xiàn)死水區(qū),滋生細(xì)菌和藻類(lèi);炷了厝菀壮霈F(xiàn)池底積泥,池壁掛污甚至苔蘚滋生,這種環(huán)境適宜于紅蟲(chóng)滋生寄養(yǎng),繁衍后代,造成二次污染。水池水箱的材料不合格或者防腐措施不合標(biāo)準(zhǔn)會(huì)引起水體變質(zhì)。 

  (2)管道材料不合格造成的污染。 

  (3)管理不合理造成的污染 

  2.2建筑給水系統(tǒng)節(jié)能問(wèn)題 

  目前二次加壓供水一般采用水泵加壓,水泵根據(jù)最不利點(diǎn)的流量和揚(yáng)程選取。但是用水出現(xiàn)最不利情況的概率非常少,一般情況是水泵的出流量和水壓都要比實(shí)際需要的更大,就會(huì)使水泵運(yùn)行偏離高效階段工作,從而使消耗的電能遠(yuǎn)比實(shí)際需要的多,造成大量電能的浪費(fèi)。 

  水泵可以通過(guò)變頻實(shí)現(xiàn)節(jié)能,變頻泵在一定程度上比傳統(tǒng)的加壓泵節(jié)能。但是當(dāng)超出了特定流量范圍時(shí),水泵變頻也會(huì)偏離高效區(qū),甚至使出水達(dá)不到用水點(diǎn)所需水壓,水泵處于空轉(zhuǎn)。當(dāng)夜間用水少時(shí),更會(huì)出現(xiàn)水泵頻繁啟動(dòng)的現(xiàn)象,增加電能的消耗。 

  為滿(mǎn)足城市用水要求,市政管網(wǎng)末梢必須保證一定的剩余壓力。城市配水管網(wǎng)的供水水壓宜滿(mǎn)足用戶(hù)引入管處服務(wù)水頭28m的要求。傳統(tǒng)的二次供水系統(tǒng),市政管網(wǎng)中壓力水泄壓流入儲(chǔ)水池,成為自用水,造成大量能源浪費(fèi)。如果能夠利用市政水壓,多得到的節(jié)能效果將非常明顯。 

  無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)采用穩(wěn)流補(bǔ)償器來(lái)彌補(bǔ)用水高峰時(shí)市政管網(wǎng)不足供水量,其大小根據(jù)用水高峰持續(xù)時(shí)間進(jìn)行計(jì)算,取值在3min-10min不等。而用水高峰的持續(xù)時(shí)間不定,不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。當(dāng)實(shí)際用水高峰持續(xù)時(shí)間比設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)水泵停機(jī),無(wú)法供水的情況;當(dāng)市政管網(wǎng)因某些原因斷水時(shí),無(wú)負(fù)壓給水系統(tǒng)因無(wú)儲(chǔ)備水量而控制水泵停機(jī),無(wú)法繼續(xù)供水。并且,如果城市中大面積使用無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng),會(huì)使城市供水的調(diào)節(jié)容量大大下降,降低城市供水的可靠度,因此有些城市明確禁止使用無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)。 

  3.應(yīng)對(duì)措施 

  3.1 二次污染應(yīng)對(duì)措施 

  應(yīng)對(duì)二次污染,可以采用如下措施: 

  (1)采用變頻供水設(shè)備并在地下水池加設(shè)消毒設(shè)備,不設(shè)置屋頂水箱,避免了屋頂水箱的二次污染。 

 。2)采用管網(wǎng)疊加供水設(shè)備,避免了地下水池及屋頂水箱的二次污染。 

  3.2節(jié)能措施 

  我國(guó)二次給水設(shè)備的發(fā)展歷史大概經(jīng)歷了4各階段,第一,水池-水泵-高位水箱給水;第二,水池-水泵-氣壓罐給水;第三,水池-變頻加壓泵(-氣壓罐)給水;第四,利用市政給水壓力作為建筑給水余壓利用技術(shù)的疊壓供水設(shè)備。 

  3.2.1節(jié)能方向 

  國(guó)內(nèi)工程師及學(xué)者對(duì)建筑給水不同供水方法做出了給水節(jié)能及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。楊琦在《給水排水動(dòng)態(tài)》發(fā)表《建筑給水排水節(jié)能途徑探討》中指出建筑給水排水的節(jié)能途徑: 

 。1)在給水方面充分利用市政管網(wǎng)的壓力,直接供水; 

 。2)合理進(jìn)行分區(qū),平衡用水點(diǎn)的水壓; 

 。3)采用并聯(lián)給水泵分區(qū),盡量減少減壓閥的設(shè)置; 

 。4)推薦支管減壓作為節(jié)能節(jié)水的措施,減少用水點(diǎn)的出水壓力; 

 。5)合理設(shè)置生活水池的位置,盡量減少設(shè)置深度,以減少水泵的提升高度; 

 。6)優(yōu)先考慮水池-水泵-水箱的供水方式; 

 。7)推廣采用節(jié)水衛(wèi)生設(shè)備; 

  (8)合理選用變頻調(diào)速泵組供水; 

  3.2.2 方案優(yōu)化 

  趙玲萍在《灰色模型綜合評(píng)價(jià)法在高層建筑給水方式選擇中的應(yīng)用》中先通過(guò)層次評(píng)價(jià)法確定各因素指標(biāo)的權(quán)重,再采用灰色系統(tǒng)理論中的關(guān)聯(lián)度理論對(duì)模糊綜合評(píng)價(jià)法加以改進(jìn),從而得到一個(gè)即定量化又符合實(shí)際的評(píng)價(jià)結(jié)果。其采用灰色理論系統(tǒng)對(duì)八種常用高層建筑給水方案進(jìn)行比較,在占地面積、設(shè)備投資、供水可靠度、能量消耗、管理方便度五個(gè)指標(biāo)的綜合比較下,得出每個(gè)方案的灰色關(guān)聯(lián)度并綜合比較,結(jié)果顯示高位水箱并列給水方案為最優(yōu)方案。 

  熊錦亮在《高層建筑給水方案選優(yōu)綜合評(píng)價(jià)體系的探討》通過(guò)層次分析法APH從4個(gè)層次建立我國(guó)高層建筑給水方案選優(yōu)綜合評(píng)價(jià)體系,從經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用及可行性、滿(mǎn)意度三方面探討了適合我國(guó)國(guó)情的優(yōu)化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,層層細(xì)化下,得出25個(gè)指標(biāo)的基本指標(biāo)層,為高層建筑給水方案優(yōu)選評(píng)價(jià)系統(tǒng)提出基本框架。 

  曹楊在《高層建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究》中通過(guò)研究高層建筑不同的技術(shù)方案最優(yōu)豎向分區(qū),不同方案的技術(shù)設(shè)備造價(jià)、運(yùn)行總能耗費(fèi)用,設(shè)備折舊費(fèi)來(lái)比較不同給水方案最優(yōu)選項(xiàng)。為高層建筑給水設(shè)計(jì)優(yōu)化提供理論依據(jù)。 

  4.總結(jié) 

  建筑給水工程設(shè)計(jì)方案必須做到安全、節(jié)能、減排。根據(jù)需要作出幾個(gè)實(shí)用方案,利用學(xué)者工程師給出的理論進(jìn)行優(yōu)選,最后確定最優(yōu)方案。 

  參考文獻(xiàn) 

  [1]楊琦. 建筑給水排水節(jié)能途徑的探討[J]. 給水排水動(dòng)態(tài),2007,(06):5-9. 

  [2]趙玲萍,張鳳娥. 灰色模型綜合評(píng)價(jià)法在高層建筑給水方式選擇中的應(yīng)用[J]. 水資與水工程學(xué)報(bào) 2009,20(1):116-119. 

  [3]熊錦亮,劉永佳,趙冬來(lái). 高層建筑給水方案選優(yōu)綜合評(píng)價(jià)體系的探討[J].山西建筑.2010.36(36):192-193. 

  [4]曹楊. 高層建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.[D].四川成都:西華大學(xué).2010. 

  [5]王峰.二次給水前置設(shè)備及控制方法.[P]中國(guó)專(zhuān)利.ZL200610057595.X.2006. 

  [6]王峰.全流量高效變頻調(diào)速給水方法.[P]中國(guó)專(zhuān)利.ZL200810306080.8.2008.