博文中学宿舍楼给排水设计问题及对策

IV1.绪论1.1研究背景给水排水的设计是在建筑过程当中非常重要的一个步骤，事实上实施具体操作时建筑给排水设计存在部分问题，需要我们制定相对应的策略来处理这些问题，以确保建筑中给排水系统良好，促进工程稳步完成。工程施工时，建造者均依照图纸中设计开展工作，所以更体现出给排水设计的重要性，要想设计更出色，就要求设计者根据现实情况分析，然后结合科学设计，才能确保工程建筑时给排水工程高质量完成。随着国家的发展与政策的逐渐完善，给水排水技术也逐渐向前发展，由设备阶段慢慢转变为室内。给水排水同时在设计方面也有了很大的突破。如今建筑给水排水的整体发展较为平缓，国家也非常重视这方面的人才，给水排水人才通过国家专门的培训机构进行不定期的培训，同时培训机构会对给水排水人才讲解重难点，以及当前的困惑，以此来提高我国给水排水人才的整体技术水平。虽然我国目前非常重视此工程，并且在此项目上也取得了一定的成就。但是在给水排水的整个发展过程中，仍然有许多的困惑和瓶颈需要需要当前的施工单位和设计人员合力解决这些问题。1.2研究意义给水排水工程目前与我国生活居民的日常生活息息相关，如若给水排水系统出现了一定的问题，一定会给人们的日常生活带来巨大的不便，影响人们的工作以及生活质量。因此，对给排水设计问题分析具有重要的现实意义。提高排水系统的整体功能，使之达到人民日常生活的基本需求。并且对于建筑给排水的设计过程当中出现的问题做出针对性的解决措施，能够保障建筑工程顺利完成。基于以上阐述，本课题将以博文中学宿舍楼项目为例，分析博文中学给排水设计存在的问题所在，从宿舍楼给排水设计中比如给排水管道方面、倒流防止器方面、消防系统方面、设计人员设计失误等诸多问题，通过对这些问题提出相应的解决对策，尽力解决给排水设计的问题，给学生们一个舒适的休息环境。1.3国内外研究现状1.3.1国外研究现状在最近几十年来，建筑给排水在国外已经取得了一定的进展，而对于市政给水技术来说，建筑给水方面的研究目前我国是欠缺的，但是就整体系统而言，我国在技术的发展上还是有一定的进步。日前澳大利亚研究者通过对正常住宅家居环境的不同情况的研究，并且分析不同的水的类型，按照不同的水质要求，提出了洗涤的水可重复使用及利用的想法。并且可将雨水等收集，以此来达到节约水源以及调节用水的效果[1]日本研究者同样对建筑给水系统提出了一定的看法，其设计是在不同工作状态下供水系统的正常运作状况。[2]1.3.2国内研究现状1970年开始，中国研究人员已经根据工程的现实情况，使用计算机科技，展开大量的针对给水管网的数值模拟实验，有助于进一步提升给水设计水平，重点研究目的是通过计算机新科技功能来优化设计管网。近年来开始从设计、材料及施工方面分析问题，并提出对策。王琼指出在现代的建筑设计当中，其设置地漏的地方便会牵扯到排水的问题。如若对此问题不重视，则水在蒸发后无法及时的提供水分，便会造成地漏在一定程度上的损坏，甚至有可能导致管道内的有害气体通过地漏而进入到室内，对人们的正常生活造成影响，并且危害人们的身体健康。[3]学者赵凤成提到了给排水设计的重点在于管道系统，实际进行工程作业时，施工一方并未重视地下管道的设计，存在设计不科学现象，出现部门间距大，未能依照规定施工，出现将排水和供水以及其他管道交叉情况，如此若其中一个遇到问题，则均导致给排水产生不良影响，偶尔还会造成污染，尤其是水的质量不能保证。所以施工机构一定要把管道设计放在重要位置，一定要根据科学，适当依照国家标准缜密设计，改进并提升给排水体系功能，把给排水的重要性及优点体系出现，确保区域民众饮水健康，确保给排水系统顺利进行。[4]石文元提出在排水的设计过程当中，防火措施同样是值得关注的，但是在实际操作过程中，建筑防火通常会忽略排水管的问题。在排水管最初设计方案中，方案不合理则会很容易导致在失火的情况下令火势情况加大。根据建筑给排水设计规范上面的有关规定，如若高层建筑物内的排水管为塑料材质且其直径在100毫米以上，则需对其进行防火处理，并且在排水管外部增加防火圈以及阻燃圈。但是在实际操作中，很多建筑者及开发商为了减少成本直接忽视建筑给水排水设计规范中的这项规定，导致在高层发生火灾时，火势会迅速通过排水管蔓延到顶层建筑。[5]李华北指出，如若在管道选材时未经认真敲定，则很容易出现噪音影响，会影响住户的正常休息工作。[6]葛恢弃认为水压的分区在给水时可能会产生静水压力大的情况，这种情况会影响给水系统的运行，所以针对不同的给水高度应该设计可以调节高低压的阀门来解决这样的问题。[7]李康指出，随着当前我国建筑行业的迅速发展，人们对于给排水系统的要求也更加严格，而对于建筑过程当中给排水在施工时常见的问题进行深入的分析并研究该问题的解决方案，来保证在整个建筑过程当中给排水施工及质量上的保障。[8]范章发指出建筑给排水设计之初，则需让建筑者和设计者对此项设计有更多专业知识的基础，并且要以某项工程作为参考，对建筑给排水在日常建筑过程中的问题来进行探讨。即给出相应的解决方案，主要着眼在给排水的设计方案解决措施以及如何应对常见问题这几方面来进行深入的探讨。[9]黄杰指出目前随着我国城市进程不断提升，城市建筑越来越复杂以及现代化，给排水系统作为这些主项目中的子项目则其设计质量可直接影响到对整个工程的影响，所以其质量必须达标。[10]金帅指出给排水工程是在整个设计过程当中最重要的一个环节，设计人员在最初进行设计之时，可依据不同建筑的不同风格来进行合理的设计。[11]颜正惠指出给排水建筑工程目前是可进行优化的，从以往的建筑经验中来对目前高层建筑以及复杂建筑在给排水设计的过程中提出新的想法及要求。[12]1.3.3文献评述以上几点是建筑给排水设计问题研究的主要文献，大多是从设计、材料、人为等几种因素来综合分析给排水设计师出现问题的原因，通过理论层面上的具体探讨，并对给排水系统进行具体的研究分析，可以在实际的操作过程中为给排水设计问题提供一定的参考。[13]并就此提出了相应的解决措施。这些研究对解决给排水设计问题具有一定的参考价值，也为建筑业的发展做出了一定的贡献。2.博文中学宿舍楼给排水工程概述工程为博文中学男生宿舍楼，总建筑面积为5964.90平方米，建设地点位于项城市新区，建筑单层高度为3.6米，建筑高度22.15米，建筑工程设计等级为二级，抗震设防烈度为七级，多层居住类建筑。图2-1博文中学宿舍楼轴立面图2.1给水系统水源:本工程所涉及到的供水水源是对市政进行给水，在此场地需要从世上的道路等一条给水管网上引入一根DN200管道并且引入管道上安装总水表及防回流污染装置。根据甲方提供资料：市政压力为0.35MPa。给水方式：根据建筑物高度和使用性质，给水系统竖向不分区，由市政水压直接供水。用水量：本工程的日用水量最高规定为138.3m3/d，每小时通过的最大水量是17.29m3/d。在室内用水方面，采用的方法为分不同用途、分级计量，分级水表集中设在室内各层水井内,总计量水表井集中设置室外，水表井做法参照12YS2-8。图2-2给水管道原理图2.2排水系统（1）污水系统：在本工程污水及废水处理方面采用的是合流制室内的污水通过重力流入到室外的污水排水管当中收集生活中的污水和废水并通过室外的化粪池进行处理后最后排入到市政污水管网内。（2）雨水系统：本工程在所设计过程中采用的暴雨强度公式为q=5.60(L/s*100m2),降雨历时5分钟，屋面雨水设计重现期为5年，场地雨水设计重现期为2年。屋面的雨水设计期限为5年在场地雨水设计重建的期限是两年有效期。屋面雨水通过雨水口经悬吊管、立管排至室外散水。图1-2排水系统原理图2.3消防给水设施的设置本工程为多层公建建筑，室内消火栓采用的流量为15L/S，室外的消防用水情况需达到30L/S，火灾所蔓延的为时间2h，室内、外消防均采用临时加压供水系统。消火栓给水管网由加压水泵直接供给上下管网亦成形成环路，消防泵房、消防水池设于地下，消防水箱18立方设于本楼屋顶，在消防初期10分钟之内消防的用水量通过最高位的防消防水箱进行供给正常的消防用水则有水泵家在本建筑但最不利点处设置消火栓来进行实验。消火栓给水泵控制：在火灾发生时消防水泵通过主管上的开关高位防水箱上所流出的水量开关均可通过检测来进行自动报警，在消防水泵启用后则将反馈信息给消火栓处和消防控制中心。图1-3消防系统原理图3.博文中学宿舍楼给排水工程中存在的设计问题分析给排水设计从设计到实施这个过程不仅有施工方的设计单位，施工单位，管理单位的参与，还有当地环境在内的多个方面因素的影响，每一个环节都很容易出错，下面对博文中学给排水设计存在的问题进行了归纳。3.1管线布置问题在博文中学宿舍楼给排水管线设计中主要存在以下问题：3.1.1排水管道位置不合理对比其他类型的房屋，学生宿舍楼的给水量是相对来说较大的且其水的用途涉及范围广。由于设计人员的设计失误，有个别管道管径出现错误。还存在一些本应分开设计的管道安放在一起并未严格划。分针对以上这些问题，容易引起给水管内滴、漏、冒、跑等问题，严重影响了学生的生活质量，这不仅仅给学生的正常生活使用水带来了不便，更为学生今后在用水的情况下留下了一定的安全隐患和危险。为了避免以后发生这样的问题，设计人员在实际设计中必须严格按照相应的设计要求和规范，对给排水管道进行合理定位。[14]3.1.2阳台雨水排水的问题博文中学的宿舍楼内，阳台的排水系统与屋内雨水并未为单独设计，而将其并在一起。如若发生强降雨的情况导致水管的堵塞，则屋面的雨水便会通过阳台上的地漏流出。还有便是一般的雨水管接入了检查井，井内的臭气会不定在某一时间通过地漏进入学生寝室内污染寝室内空气。3.2消防系统问题建筑给水排水的设计还有一个重要的环节便是对消防系统的设计，在消防系统设计的过程当中，必须明确设计时应该注意的相关规范，明确设计的要点。[15]消防灭火系统有两种方式，一种是自动灭火，另一种是消防栓灭火，这两种灭火方式都各有优势。设计人员在该宿舍楼采用了消防栓灭火装置，但是设计人员在设计消防水箱间流量开关时设置位置有误，最低报警水位有误，这两个严重的设计失误会直接导致火灾时不能及时通知学生并且无法控制灾情，给学生的撤离带来影响，这样的后果是不堪设想的。3.3储水设置问题博文中学的宿舍楼，生活饮用水水池的入口通气口等管道均未采取防止爬虫进入的设计，并且存在虹吸的情。况在管点位上的真空装置在水池及管道的内壁和附加的金属附件等均为采用无污染材料，这便在一定情况下对水质的污染造成了一定的安全隐患。3.4地漏水封问题《建筑给水排水设计规范》中明确规定了地漏的顶面标高不可低于地面5~10毫米，其深度不可低于50毫米，建筑给水排水设计规范中此项条目便是为了防止污水管内的有害气体通过地漏而进入到室内环境，污染室内的空气，但是据观察博文中学的地漏没有达到此项标准。这种情况不仅导致排水管道的臭气外逸，直接对室内环境带来严重影响，[16]还影响了学生们的正常生活质量。3.5给水压力问题对于学生宿舍楼建筑来讲，给水压力问题是一个不容忽视的问题。博文中学宿舍楼给水设计不合理，二次加压效果不理想，宿舍楼六楼处地面标高18.000，自闭式冲洗阀安装标高为19.100，设计人员没有明确市政水压是否能满足六楼自闭式冲洗阀的使用要求，不然会容易造成六楼学生的用水困难问题。3.6未安装倒流防止器安装防倒流器是为了防止被污染的水质，通过水管的倒流而引起再次的污染，在《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第3.2.5条（强制性条文）中明确规定“要在规范要求的位置上设置倒流防止器或其它有效的防止倒流污染的装置。”但在博文中学宿舍楼中没有设置倒流防止器或其它有效的防止倒流污染的装置。这个问题是由于设计人员的失误所造成的，这样带来的结果是管道当中的水不能够保持单项流动并且出现介质倒流导致城市供水体系受到污染。[17]使学生的生活用水的安全性得不到保障，对学生的身体健康留下了隐患。3.7监管部门问题监管部门同样存在一定的问题，例如缺乏严格的监管责任不清，在建筑施工过程当中及验收过程当中未充分履行职责或未发现问题未及时上报等问题，都导致了建筑在施工过程当中未达到规范的情况发生。[18]4.博文中学宿舍楼给排水设计问题的对策分析4.1优化管线布置4.1.1优化排水管道排水系统在设计时需要进行科学及严密的设计，需结合实际环境采用科学的方法对管道进行优化，并且结合建筑给水排水设计规范的有关规定来提高排水系统的整体排水性能，可直接科学有效的对雨水污水等进行排水。在博文中学宿舍楼中，设计人员在个别管道设计中使用了较小外径的管道，如De80（见图4-1），这样会产生噪音，影响学生的正常休息。所以设计人员应选择外径合适的排水管道，如De110（见图4-2），这样不仅保障了排水系统的质量，而且还能给学生带来一个良好的休息环境。图4-1图4-24.1.2优化阳台雨水排水系统为了保证雨水检查井中的臭气不会通过地漏而直接进入到室内，污染室内的空气，所以阳台雨水排水系统需要进行单独设计及安置。并且在阳台雨水立管的底部应该接上排水系统。如若建筑设计人员在阳台上考虑了洗衣机的放置，则应将立管直接切入到排水系统中，切不可直接排放到室外或者排放到雨水系统中。这样一来就会给寝室带来一个清新舒适的环境。4.2优化消防系统博文中学的消防系统总体设计较为简单，其采用临时加压的供水方式，对建筑高度不超过100米的线路可根据不同的高度来采取不同的科学方式或区分并联加压的方式。博文中学宿舍楼消防系统采用一次加压的方式，其消防水泵压力不超过2.5MPa时，则将其竖向分开采取减压法减压的给水方式，水泵需要按照消防的工程情况来进行选择，低区有减压阀减压，运在行中所需要的压力流量通过开关控制。在整体设计中根据相关的技术规范的规定，直接启动消防水泵的开关，并且控制消防水泵出口的管道，在消防水箱的出口管上设置开关来保证所需的流量，开关的信号与消防水泵相连并且可直接启动它。最低报警水位设计：依据《消防给水及消防栓系统技术规范》4.3.9.2条中明确说明了在溢流水位、最低有效水位时应该及时报警，所以博文中学宿舍楼最低有效水位应调整为消防水泵吸水喇叭口往上600mm,这样才会给学生一个更加安全的休息环境。图4-34.3优化储水设置生活的饮用水水池在设计时需将孔盖与孔设计密切吻合，并且要将无毒发泡的材料镶嵌在两者的连接处，在通气管口溢流管的喇叭口，要有标准的耐腐蚀材料，防止虹吸的情况发生，优化了储水的设置。4.4优化地漏水封宿舍楼管道的堵塞还有一个因素便是地漏被水封，因此要加强地漏水封的设计效果，将地漏水封的作用充分发挥。[19]博文中学的地漏水封深度为49mm，没有达到应有的设计规范，设计人员在设计时应当把地漏水封深度调整到大于50mm，这样才会减少排水管道堵塞问题，保障学生的正常生活排水。4.5加强给水压力的稳定性对于加压部分给水方式，博文中学宿舍楼根据整体建筑规格划分，属于超高100M的建筑类型，其生活废水装置是垂直供水，也存在分区进行减压供水，还有并联给水等。宿舍楼根据“水规”第3.3.6条制定法则，划分成建筑高度低于100m的建筑生活给水系统，则选择垂直分区并联给水方式，或者选择分区减压给水。项城市市政水压是0.35MPa，满足博文中学宿舍楼六楼自闭式冲洗阀的使用要求，但同时也要针对不同的给水高度设计可以调节高低压的阀门来解决学生的需求。4.6设置倒流防止器在宿舍楼当中需要设置防倒流器，如若未安装防倒流器，则在建筑的排水过程中，设计人员需在供水主管与供水环网之间安装设置防倒流器，以此来控制水的流动方向。并且在任何情况下都可以阻止水管内存在的杂质倒流情况的发，生以此来避免宿舍产生的污水会发生倒流的情况，来保证宿舍楼整体水源不受污水的污染。此外在安装倒流防止器的过程中，还是注意一下几点，安装整个过程，必须把倒流防止器安在引入管中，且选用水平方式装配，要求安装处需保证环境整洁且具备充足空间，方便以后出现问题进行处理，倒流防止器不能单独使用，同时要有空气阻隔器配合应用，且把空气阻隔器出口与下水道口相连接，离地面具体多高，要根据标准完成。在出口处禁止堆放杂物，以便后期的日常维护空气阻隔器。排水器的出口之间还需安装一个阀门，便是球阀，并且球阀需要在正常工作时一直处于启动的状态，只有通过正确的安装方式，防倒流器才可以发挥作用。图4-44.7加强监管部门的监管水平加强监管部门的管理水平，并且加强审核不仅仅是监管部门工作的最基础部分同时也是为了保障日后在建筑过程中给水排水工程可正常施工。[20](1)抓质量。通过调查、实施、制定总结等方式，都是建筑设计人员在设计过程当中的重要过程，是将人员管理体系进行明确的划分并且，每个人职责清晰，目标明确，并且对各工作人员定期考察督促工作的完成。(2)抓监督保障。从人员的体系以及工程设计两方面抓监督保障，加强整个建筑过程中的评判标准，定期对工作人员实施内审，以及年度评审。注重设计人员在设计过程中的时效性以及在实施过程当中的可行性。，加强对涉及内部人员的不定期审核，提高设计人员整体设计水平，在工程设计质量上进行严格的把关。(3)抓动态管理。最重要的便是设计人员的动态管理，严格检查设计人员所提供的图纸以及设计方案，并且认真评定是否合格，图纸是施工过程中的重点，图纸若检查未达标，则坚决不可验收。并且在监督的过程中，如果设计图纸未达标、设计责任心不强则需及时清场设计人员，在评定后仍对问题未有任何改进的设计人员，同样采取清场的方式，只有对设计的质量进行严格的把关才可确保工程的正常进行。参考文献参考文献[1]Predictingturningpointsinthehousingmarket[J].RobertoM.Croce,DonaldR.Haurin.JournalofHousingEconomics.2009(4).[2]Housingmarketdynamics:Evidenceofmeanreversionanddownwardrigidity[J].AndreGao,ZhenguoLin,CarrieFangzhouNa.JournalofHousingEconomics.2009(3).[3]王