建筑給水排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)淺析

□ 呂德玉 宿遷市新筑藝建筑設(shè)計(jì)有限公司

建筑給水排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)淺析

□ 呂德玉 宿遷市新筑藝建筑設(shè)計(jì)有限公司

［導(dǎo)讀］本文對(duì)建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的給水、排水、消防、熱水的優(yōu)化措施展開(kāi)了分析，僅供參考。

建筑給排水工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁復(fù)的系統(tǒng)工作，不論是對(duì)就項(xiàng)目的改造還是對(duì)新建工程的設(shè)計(jì)，都需要對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行系統(tǒng)的分析，以得出各項(xiàng)數(shù)據(jù)和方案供建設(shè)單位選擇，提高決策的科學(xué)性和可行性。

1 對(duì)建筑給排水系統(tǒng)環(huán)境的分析

進(jìn)行工程設(shè)計(jì)前期，對(duì)給排水系統(tǒng)環(huán)境的分析，有助于方案的確定和順利實(shí)現(xiàn)，如建設(shè)方的想法、各個(gè)管理部門的批文、水文地質(zhì)、降雨等資料。給水資料應(yīng)包含市政給水接入點(diǎn)位置、給水壓值、標(biāo)高、管徑等，排水資料應(yīng)包含市政給水接入點(diǎn)位置、排向、標(biāo)高、管徑、流制、化糞池等，其中雨水管道應(yīng)考慮江河水位影響。

2 進(jìn)行建筑給排水系統(tǒng)的構(gòu)建

排水系統(tǒng)的構(gòu)件不僅要設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案，還要對(duì)系統(tǒng)方案進(jìn)行優(yōu)化，使排水系統(tǒng)能夠與整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到統(tǒng)一。下面是構(gòu)建排水系統(tǒng)的常用方法：（1）規(guī)范化方法。這種方法比較適合較為成熟的系統(tǒng)，目前建筑給排水已經(jīng)比較完善了，對(duì)于那些常見(jiàn)的建筑類型存在了規(guī)律性的做法，只要按照流程進(jìn)行，將數(shù)據(jù)加入到模型中就可以形成系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。（2）論證法。相比規(guī)范化方法，論證法適合發(fā)展成熟并出現(xiàn)新方法或是多種方案的系統(tǒng)。這種方法需要搜集數(shù)據(jù)進(jìn)行論證，并多人參與討論，其優(yōu)點(diǎn)是集思廣益，會(huì)有更好的新方案出現(xiàn)。（3）試探法。試探法適合大型的、復(fù)雜的新系統(tǒng)，方案設(shè)計(jì)主要決定于工程師的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)素質(zhì)。對(duì)多種方案進(jìn)行研究和論證，選出最佳方案。

3 對(duì)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

對(duì)給水系統(tǒng)技術(shù)、管理、節(jié)能等方面進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到高節(jié)能、經(jīng)濟(jì)合理、方便管理的設(shè)計(jì)要求。在優(yōu)化給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，最重要的是確定給水系統(tǒng)和給水方式，目前國(guó)內(nèi)常用的多層和高層給水系統(tǒng)有：（a）市政水源→水池→加壓泵→高位水箱→用戶；（b）市政水源→水池→加壓泵→氣壓罐→用戶；（c）市政水源→水池→變頻調(diào)速加壓泵→用戶；（d）市政水源→無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備（疊壓供水設(shè)備）→用戶。現(xiàn)在新發(fā)展的系統(tǒng)有兩種：（e）市政水源→水池→全流量高效變頻調(diào)速給水設(shè)備（帶氣壓罐）→用戶；（f）市政水源→二次供水前置設(shè)備→全流量高效變頻調(diào)速給水設(shè)備（帶氣壓罐）→用戶。

優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮建筑的使用功能和需求，在選擇適合本工程給水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，選擇更為新型給水方式。

4 對(duì)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

4.1 污水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)優(yōu)化的目的，是穩(wěn)定排水管道內(nèi)的氣壓、方便維修、維護(hù)室內(nèi)衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)性較高。室內(nèi)生活排水系統(tǒng)一般采取污、廢分流制或是污、廢合流制。實(shí)際上，污、廢分流的污水處理效果更好些，并且對(duì)節(jié)約水資源具有顯著的效果。

優(yōu)化污水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于：1）通氣管的設(shè)置。根據(jù)通氣方式不同，建筑排水系統(tǒng)可分為伸頂通氣排水系統(tǒng)、雙立管排水系統(tǒng)、環(huán)形通氣排水系統(tǒng)和器具通氣排水系統(tǒng)四種。一般情況下，雙立管排水系統(tǒng)更成熟些，其排水能力強(qiáng)，噪聲小；2）排水管材的選擇。塑料管雖然價(jià)格低、水流阻力小，但是水流噪聲大。對(duì)于環(huán)境要求較高的場(chǎng)所，要采用柔性接口離心鑄造的排水鑄鐵管。

4.2 雨水系統(tǒng)

根據(jù)設(shè)計(jì)流態(tài)，雨水排放系統(tǒng)可以分為重力流雨水系統(tǒng)和虹吸式雨水排放系統(tǒng)。選擇何種雨水排放系統(tǒng)，要結(jié)合建筑的類型、生產(chǎn)生活需求等條件進(jìn)行綜合篩選。

優(yōu)化設(shè)計(jì)中，在重現(xiàn)期取值上，兩種雨水系統(tǒng)存在差別。重力流排水系統(tǒng)可以增大雨水重現(xiàn)期，但是虹吸雨水系統(tǒng)不一定，要決定于在設(shè)計(jì)中采用大重現(xiàn)期值的大小；在雨水排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要考慮雨水滲透問(wèn)題，將貯蓄排相結(jié)合，將存儲(chǔ)的雨水進(jìn)行再利用，以人工的方式，將系統(tǒng)循環(huán)和自然循環(huán)結(jié)合起來(lái)，以符合“零排放”的概念。

4.3 消防系統(tǒng)

消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于突出滅火性能，設(shè)計(jì)的原則要符合安全性、實(shí)用性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性。在給水方式上，底層建筑的消防系統(tǒng)采用一次供水方式。當(dāng)建筑高度小于100m時(shí)，對(duì)建筑采取不分區(qū)給水方式或分區(qū)并聯(lián)加壓給水方式，當(dāng)建筑高度超出100m時(shí)，則要采用并聯(lián)加壓給水方式。1）一次加壓減壓給水方式。當(dāng)消防水泵的壓力小于2.5MPa時(shí)，豎向分區(qū)可采用一次加壓減壓閥減壓的供水方式。水泵根據(jù)高區(qū)所需的消防工況選型，低區(qū)由減壓閥減壓至所需工作壓力。種供水方式具有經(jīng)濟(jì)性高、管理方便、系統(tǒng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；2）高位水箱重力給水方式。除最高幾層消火栓系統(tǒng)和自噴系統(tǒng)，其他樓層都采用屋頂水箱重力供水。為了確保消防用水量充足，可采用兩路供水系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)考慮到：1）減壓水箱、轉(zhuǎn)輸水箱的容積問(wèn)題。通常是選取18m3規(guī)格的高位消防水箱。但是減壓水箱、轉(zhuǎn)輸水箱與18m3的屋頂水箱在性質(zhì)上存在很大的差異，前者是必備設(shè)施，而后者是加強(qiáng)系統(tǒng)的措施。減壓水箱的儲(chǔ)存量要以10min的消防用水量為準(zhǔn)，轉(zhuǎn)輸水箱作為接力水箱，其容積由其在滅火系統(tǒng)中的作用和地位而定；2）報(bào)警閥的設(shè)置。在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中，報(bào)警閥是必不可少的。不同類型的報(bào)警閥具有不同的作用：第一，濕式與干式報(bào)警閥，其作用是報(bào)警水流驅(qū)動(dòng)水力警鈴和壓力開(kāi)關(guān)進(jìn)行報(bào)警；第二，雨淋報(bào)警閥，其作用是接通或關(guān)斷向配水管道的供水。

4.4 熱水系統(tǒng)

對(duì)于熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，最主要的是保證水溫、水壓以及水量能夠穩(wěn)定，以符合舒適性和供水可靠性的要求。目前運(yùn)用最廣泛的熱水系統(tǒng)是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)和熱泵熱水系統(tǒng)。太陽(yáng)能系統(tǒng)需要設(shè)置輔助熱源，可以是電熱水器、天然氣等。熱泵熱水工作原理和空調(diào)機(jī)的采暖原理相似。

設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)注意：1）熱源的選擇。熱源在熱水系統(tǒng)中占有重要的地位，其對(duì)系統(tǒng)的節(jié)能效果有直接的影響作用，因?yàn)樯顭崴到y(tǒng)的供熱和空調(diào)系統(tǒng)制冷機(jī)的大量散熱都可以作為熱源的選擇；2）設(shè)計(jì)參數(shù)的選取。太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和熱水供應(yīng)系統(tǒng)要選擇不同的熱水定額，前者的熱水定額根據(jù)平均日用水量而定，后者則要按照最高日用水量而定；3）冷熱水壓力平衡。熱水系統(tǒng)和冷水系統(tǒng)的分區(qū)一致才能保證冷熱水壓力平衡，這樣才能達(dá)到節(jié)能節(jié)水的效果；4）管網(wǎng)熱損失的控制。導(dǎo)致集中熱水系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用較高的主要原因是熱水管網(wǎng)的散熱量大，為了縮短供回水管道長(zhǎng)度，可以對(duì)供水管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置。

5 結(jié)語(yǔ)

建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化是一項(xiàng)繁復(fù)的系統(tǒng)工作，其中涉及各個(gè)系統(tǒng)的各方面，需要工程設(shè)計(jì)人員對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行具體、科學(xué)地分析，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化。

［1］李漢川.談建筑給排水的優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］.山西建筑，2012-07.

［2］周學(xué)桃.淺談建筑給排水設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題與優(yōu)化對(duì)策［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013-03.