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建筑給排水技術發展概況

2014-05-06 22:25:20 更新  |  來源:  |   次閱讀
       摘要:我國建筑給排水自1949年建國以來,經歷了三個發展階段:一、房屋衛生技術設備階段即初創階段,自1949年至1964《室內給水排水和熱水供應設計規范》開始試行時為止。二、室內給排水階段即反思階段,自1964年至1986年《建筑給水排水設計規范》被審批通過時為止。三、建筑給排水階段即發展階段,自1986年至今。
  關鍵詞:建筑給排水熱水供應建筑滅火技術
  我國建筑給排水自1949年建國以來,經歷了三個發展階段:
  一、房屋衛生技術設備階段即初創階段,自1949年至1964《室內給水排水和熱水供應設計規范》開始試行時為止。其主要標志是我國開始設置給水排水專業,房屋衛生技術設備被確定為一門獨立的專業課程。第一代通過專業培養的建筑給排水專業技術人員走上工作崗位,開始形成自己的專業隊伍。
  二、室內給排水階段即反思階段,自1964年至1986年《建筑給水排水設計規范》被審批通過時為止。其主要標志是通過工程實踐,對以往機械搬用國外經驗并造成失誤進行了認真總結和反思,進而形成和確立有我國特色的建筑給排水技術體系。
  三、建筑給排水階段即發展階段,自1986年至今。1986年以來,隨著建筑業的發展,建筑給排水專業迅速發展,已成為給水排水中不可缺少而又獨具特色的組成部分。在發展階段,專業隊伍上已具備積累了一定經驗并經過專業培訓的設計、施工、安裝管理人員;技術上積累了以前的實踐經驗、借鑒了國外的新技術,專業技術有了明顯的突破和發展,其中消防給水系統在建筑給排水中的發展尤為突出;組織上成立了全國建筑給排水工程標準技術委員會和中國土木學會給排水學會建筑給水排水委員會。近年來,學術活動踴躍,并加強了國際間的技術交流。
  下面就建筑給排水在建筑給水、建筑排水、熱水供應、建筑滅火技術等幾個具體方面的發展現狀闡述如下:
  1關于建筑給水
  1.1增壓設施
  在我國城市供水中,某些城市的供水能力不足,城市水廠發展速度滯后于住宅和公共建筑發展速度,加之管道的老化、承壓能力下降,不少城市不但高層建筑需升壓供水,一般多層建筑也不能滿足上層水壓的要求,使我國兩次加壓設備廣泛使用,增壓設施成為建筑給水中比重最大,發展最快的一種裝置。我國常用的增壓設施是水泵、氣壓給水設備和變頻調速給水設備,后二者技術的運用已日趨成熟。
  1.2儲水裝置
  設于屋頂的調節貯水水箱是常用的儲水裝置,但由于其存在二次污染嚴重等缺點,現在水箱從材料和加工上已有很大改進,向多元化發展。新穎水箱從材質上說有鍍鋅、搪瓷、復合鋼板、涂塑、玻璃鋼和不銹鋼的水箱,其和水接觸的內表面不易銹蝕,對水質無污染,出減輕結構重量,解決施工不便等問題。材質改變了,水箱的成型方式和形狀也隨之改變,組合式水箱、裝配式水箱可以提高水箱質量,有利于工廠化生產并縮短現場施工安裝時間,也減少了水箱內底的死水區范圍;球形水箱和槽形水箱是外形變化,用呼吸閥替代浮球閥,解決了因浮球閥關閉不嚴造成的漏水問題,同時也使水箱從重力供水變為壓力—重力供水的新工況。鋼筋混凝土貯水池也是常用的儲水裝置,其底部及內壁應鋪設白瓷磚
  1.3分質供水
  在營造現代化生活的住宅環境和高質量的生活社區中,人們對飲用水水質提出了更高的要求。為了改善飲用水水質,我國最初是以小型家用凈水器的方式來處理飲用水,其主要方式是用活性炭吸附過濾,但是它在使用時濾料更換不易控制。近年來,出現了“優質飲用水”這一概念。它是指能達到直接生飲水水質標準的水,其中有超純水、純水、蒸餾水、礦泉水和深度處理水等。優質飲用水的水源是來自城市自來水或地下礦泉水,其處理工藝有離子交換、超濾、膜濾、蒸餾、消毒殺菌等。供水方式有桶裝供應和管道分支供應。桶裝供應是設置集中的優質水供應站,用桶裝送至居民家中或自取,這種方式目前占大多數;管道分質供應系統在上海住宅小區已有建成,工藝采用臭氧氧化、活性炭吸附、預涂膜精濾、微電解和紫外線殺菌等技術,可以去除對人體有害的有機物質,特別是致癌、致畸、致突變物,同時又保留了水中對人體有益的礦物質和微量元素。優質飲用水經凈化處理后送至每戶廚房,采用變頻恒壓供水系統,管道末端循環,以保證水質要求。
  1.4節水技術
  我國水資源缺乏,再加上水污染,使得水資源已成為制約我國經濟發展的主要因素之一。在建筑給排水中,節水重點在于推廣節水配件和建筑中水道。節水配件有液壓式沖洗水箱配件、二擋沖洗大便器配件、屋頂水箱的配重逆開止回閥、水力控制的多功能閥以及給水的衛生器具配件,可具有限流、溫度自動調節、高溫限制等功能。改進配件還著重于節省用水量和防止漏水。建筑中水道應用已是建筑給排水的發展趨勢。沐浴排水、盥洗排水等均可作為沖廁用水的水源,中水還可用于消防、洗車、清掃、綠化用水,這樣即可節約用水,又可緩解水資源不足。中水水源可取自生活廢水和冷卻水,一般可按下列順序取舍:冷卻水→沐浴排水→盥洗排水→洗衣排水→廚房排水→廁所排水。醫院污水不易用作中水水源。在建筑中水設計中,將污廢水分流,廢水經生化處理后回用。我國北京市目前已建成首都機場、中國國際貿易中心、清華浴池等幾十項中水工程。大連、天津、青島、太原、深圳等城市也先后建成一系列中水工程。這些城市中有些已明確要求廢水回用,以節約用心,保護環境
  2關于建筑排水
  2.1衛生潔具
  生活水平的提高對衛生潔具提出了新的要求,衛生器具更注重舒適、可靠、安靜、節能。近年來,具有代表性的衛生潔具有:水力按摩浴盆,用噴嘴產生大量回旋式氣泡和沖擊水流,可達到康健和休閑的效果;連體式低位沖洗水箱漩渦式大便器,沖洗時噪聲低,沖洗效果好,可節省沖洗水量;高標準的全自動坐式大便器可實現正常使用、沖洗污物、清洗人體和吹干等全部過程自動化;休閑衛生器具,包括桑納浴設備、蒸汽浴設備、熱能震蕩按摩設備和身體機能調理運動器等。國外很多知名廠家也進入了我國生產各類新產品。
  2.2排水通氣技術
  主要目的是提供排水中氣體的散逸,達到透氣的作用;防止排水系統中出現水封的負壓虹吸及正壓噴濺現象,確?諝獾难h;保持排水迅速通暢、安靜。在我國已建立了可適應不同建筑標準、不同要求的五級標準,即伸頂通氣管、不伸頂通氣管、專業通氣立管、環行通氣管和器具通氣管等。在通氣系統基礎上開發的是通氣閥和特制配件單立管排水系統。通氣閥是一種減少伸頂通氣,替代專用通氣管系具有通氣功能的閥件,采用優質塑料和橡膠制作。單路進氣閥可安裝在室內立管頂部或橫支管上,即可補氣又可防止管道內部氣體進入室內;雙路通氣閥可安裝在室外立管頂部代替通氣帽,使用時以單路進氣閥為主。特制配件單立管排水系統已出臺了設計規程,其立管的通水能力增大1/3,減少了立管的數量。但該產品現局限于鑄鐵制品。
  3.關于熱水供應
  熱水供應技術是建筑給水排水技術的薄弱環節,但是近年來由于建筑標準的提高,熱水供應工程的普及,熱水供應技術也有極其明顯的發展。
  3.1熱水的加熱方式和設備熱
  水的加熱方式有直接加熱和間接換熱。在采用熱水鍋爐加熱設備中,主要有燃氣熱水鍋爐、燃油熱水鍋爐從總體上講一次換熱的效率要高于二次換熱的效率,F國內研究的全自動,高效熱水鍋爐,基本解決了熱水鍋爐設于樓上的安全問題,以適用于我國南方無熱力管網的地區。在直接加熱中,利用太陽能也取得了很大進展。近幾年,國內還多次開展了熱水供應、加熱方式和設備方面的研討。在間接加熱方式上,采用的熱媒主要為蒸汽和熱水。其換熱設備的理論得到一定的發展,對容積式水加熱的設計提出了“紊流加熱”的概念,即提高熱媒和被加熱水的流速,以提高熱媒對管壁的放熱系數和管壁對被加熱水的放熱系數,用以改善傳熱效果。在二次加熱設備中,出現了導流型容積式熱交換器、半容積式熱交換器、半即熱式熱交換器。在設計中已意識到綜合考慮設備的安全、先進性以及設備一次性投資與占地面積
  的因素,合理經濟地選擇加熱設備。
  3.2節能
  熱水供應系統節能是建筑給排水節能的重點,其節能措施主要有:提高給水溫度;降低使用溫度;減少熱水耗量,在滿足使用要求前提下減少流率;減少熱損失,采用高效能保溫材料;改進加熱方式和熱水系統;提高水加熱器的傳熱效率;利用新熱源;采用節能產品等
  3.3熱水的水質處理
  主要是防止熱水結垢,損壞設備管道,降低傳熱效率。當用水量大、水質差時,集中熱水供應系統應在加熱前進行水質軟化處理,在處理技術上除運用加藥處理外還有運用靜電處理技術、電子處理技術和磁化處理技術,以保證熱水在循環中的水質穩定。此外,熱水中的軍團菌問題,也引起了關注。我國在熱水器或貯缶的容積以及構造上進行了改進,采取了一定的抑制細菌和軍團菌滋生的條件。
  4.關于建筑滅火技術
  4.1消火栓給水系統
  建筑滅火設計已成為建筑給水排水的重要部分。在消火栓給水系統中更注重撲救初期火災,系統中常采用穩壓泵保持系統的常高壓。增設小口徑自救式水槍,提供給非消防專業人員使用,以便自救。在分區中可采用減壓閥、多出口水泵、穩壓閥,以保證消火栓的水壓和出水量。為保證滅火設置能及時投入運行,加強了工作泵和備用泵的自動切換裝置。
  4.2自動噴水滅火技術
  近年來我國確立了以消火栓給水系統為主逐步向自動噴水滅火系統為主過渡的原則。高層、超高層以及大規模工業建筑發展,加強了自動噴水滅火技術的應用。自動噴水噴頭除了設置在容易起火部位、疏散通道和人員密集場所外,還擴大設置在火災蔓延通道,不易發現火災、不易撲救火災部位和需淋水降溫保護等場所,使火災撲救更及時、更迅速。這也是我國消防給水系統設置標準和發達國家逐步接軌的重大舉措。在高層建筑中對玻璃幕墻,中庭回廊,自動扶梯開口部位和普通防火卷簾處,采取了噴頭加密的方式來替代水幕。在高架倉庫內引進了國外的大水滴噴頭、ESFR噴頭,把噴水滅火從“控火”引入以“滅火”為目的。并且在建筑高度超100m的高層建筑,其消防也有了相應的措施,如設置避難層、避難區和屋頂設直升飛機停機坪等,與此相配套的也有相應的消防給水設施。
  4.3氣體滅火
  氣體消防中的鹵代烷滅火劑是破壞大氣臭氧層的主要原因。我國在鹵代烷滅火劑替代物方面做了大量工作,并獲得一定進展,以FM200型為代表的鹵代烷替代物已開始應用,為最終取消鹵代烷滅火劑取得一定經驗。目前,氣體滅火劑和滅火系統日趨多樣化,有FM200、CEA、INERGEN、Trioxide等等,此外還有將水噴霧運用到電氣滅火,將泡沫噴水運用到汽車庫滅火,擴大了自動噴水滅火系統的應用范圍。
  最后還應當重視智能化建筑中的給排水設計重視樓宇自動化系統和運用計算機技術對給排水設備進行測量、監視及自動控制。給排水專業主要對衛生設備及滅火設備方面提出監控要求。在給水系統中提出對流量、壓力(壓差)、溫度、液位的監視、控制、測量、記錄;排水系統中,提出能對流量的測量、記錄、阻塞的顯示等;消防滅火系統中,提出監控方式、監測位置,并能及時反映運行狀態。自動化系統起步較晚,但現已有了智能建筑設計標準。在住宅區內給水計量開始推廣應用遠傳水表,徐州市已經開始應用,新落成的科教小區采用了這一新技術,并在幾年內市區全面實行“抄表出戶”。
  在新世紀,建筑給排水將擔負新的歷史重任,面臨新的挑戰。建筑給排水將更突出以人為本的原則,并將重點調整到民用建筑與工業建筑并重,公共建筑與居住建筑并重,冷水供應與熱水供應并重,供水的水量、水壓與水質并重等方向上來,走上全面、均衡、務實、安全的發展之路。
  參考文獻
 。1)中國期刊網、維普網、水網
 。2)中國給水排水在線
 。3)姜文源等主編。建筑給水排水設計手冊。中國建筑工業出版社,
 。4)姜文源。建筑給排水技術現狀及發展趨向。
      龍康給排水技術轉發
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