建筑给排水现状及发展趋势

1建筑给排水现状及发展趋势王峰（华南理工大学建筑设计研究院510641）摘要介绍建筑给排水涵盖范围、现状及规范使用中的问题，并展望建筑给排水发展趋势。关键词建筑给排水涵盖范围现状及规范应用发展趋势1．建筑给排水专业范围改革开放以来，随着建筑业的蓬勃发展，建筑给排水专业亦在迅速发展，建筑给排水已由原来简单的房屋卫生设备设计演变为一个相对完整的专业体系。业内资深专家曾对建筑给排水涵盖的内容作过详细的描述：从建筑物内来说，水的系统有生活给水系统、直饮水系统、中水给水系统、热水系统、生活污水系统、生活废水系统、雨水排水系统、雨水利用系统、冷却循环水系统、游泳池循环水系统、水景、水上游乐设施水循环系统、人防工程特殊给排水系统等。这些系统中包括了水质处理，水质、水温、水压保证及供水、配水、排水、通气等众多技术内涵。消防系统有消火栓系统、消防水喉系统、湿式、干式、预作用，重复启闭自动喷水灭火系统、水喷雾、细水雾灭火系统、泡沫──水喷淋联用灭火系统、泡沫灭火系统、水炮灭火系统、大空间智能型主动喷水灭火系统、CO2灭火系统、各种洁净气灭火系统（烟烙烬、七氟丙烷、三氟甲烷、隋性气体……）等以及手提灭火器的计算及设置。从建筑小区来说，大的建筑小区其建筑面积超过100万m2，数万人居住，其给水、排水、热水、直饮水及消防供水等的工程内容已涵盖了小城镇从水源、取水、输水、给水处理、中水处理、污水处理等全部内容。随着时间的推移，我们看到，建筑给排水在不断派生出各种新的子系统，新技术、新材料日新月异地涌现，作为第一线的设计者，我们感受到建筑给排水快速跳动的脉搏，据有关资料称，目前国内建筑给排水从业人员约8万左右。建筑给排水已成为我国现代化建设中一支不可忽视的力量。2．建筑给排水面临的挑战和机遇在建筑给排水专业快速发展的同时也面临种种挑战及困惑：教育部98年颁布的普通高等学校本科专业目录中，暖通专业涵盖了给排水的内容。2国内某著名大学从1998年起将暖通空调专业改为“建筑环境与设备工程”，其教学内容包含供热、给排水、燃气等内容，据说是为了和国际接轨，当时社会上甚至有“高校将取消给排水专业”的传言。有传言说，暖通空调专业注册考试准备出2%的房卫设备考题，其执业范围即可包含建筑给排水专业的执业范畴，并可在给排水专业图纸上签字。此事在建筑给排水界引起轩然大波。后经过交涉，化解了此事。建筑给排水专业的系统越来越多，工作量越来越大，各种管理措施附加在设计人员身上的要求越来越多，可产值却越来越低。建筑给排水专业在社会生活中的地位也难以和其他专业相比。为了建筑给排水行业的健康发展，2005年，业内50余名专家联合向中国建筑学会提出关于申请成立“中国建筑学会给排水分会”的报告，并在2005年10月11日获得批准。这是很重要的一步。原来中国建筑学会下其他几个专业学会都有，唯独没有给排水分会。这次获准成立建筑学会给排水分会，不仅填补了中国建筑学会专业分会配置的空白，也给全国建筑给排水专业的发展带来了机遇。总之，建筑给排水行业挑战和机遇同在，这就要求业内人士准确把握其发展进程，做出恰当的应对，来推动本行业的技术进步。3．建筑给排水学会发展历程及现状1987年，建筑给排水界在西安首次召开全国性学术会议。随后成立了“两委会”――中国工程建设标准化协会建筑给水排水委员会（标委会）、中国土木工程学会水工业分会建筑给水排水委员会（学委会）。后来，在“两委会”的领导下，又成立了十几个专业研讨会（给水、排水……），从2000年开始，十几个专业研讨会又重新组合为6个分会：给水分会、排水分会、热水分会、水消防分会、气体消防分会、青年工程师协会。2004年11月，“两委会”在无锡召开了换届会暨第五届代表大会。2006年，中国建筑学会给排水分（研究）会即将成立。其挂靠单位为中国建筑设计研究院。同时，中国建筑学会将设立“中国建筑学会建筑设备工程优秀设计奖”（含水、暖、电专业）。这对从事建筑给排水设计的同行也是一个激励。建筑给排水学会将在建设部代表给排水专业的利益，包括规范制定、产值分配、优秀设计项目评选等。4．建筑给排水相关规范使用中的一些问题3建筑给排水几本常用的规范对设计的指导意义和法律地位是勿庸置疑的，但使用时也遇到了一些困惑，在这里与各位同行讨论。4.1关于《建筑给水排水设计规范》《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003和1997年版（GBJ15-88）相比，有了很大的进步，自2003年9月1日实施以来，遇到的主要问题如下：第3.2.5条规定了七种情况下设置倒流防止器，且为强制性条文。尽管某些情况下应该防止回流污染，但是，大规模采用倒流防止器导致系统压力损失增大。不同厂商生产的倒流防止器水头损失为0.035~0.1MPa，使得建筑利用市政给水压力直供的高度降低，有悖于建立节约型社会的宏旨。在某种情况下，系统中甚至干管和支管上下游串联设置倒流防止器，若设计人忽略了倒流防止器的压力损失，有可能造成用水点水压不足，甚至无水。该条彻底否定了一般止回阀的止回功能，拉动了倒流防止器的批量生产。由于倒流防止器为两个止回阀组成，实际上增加了系统组件，降低了供水的可靠度。片面夸大倒流污染的危险性，尽管杜绝了倒流污染，但增大了供水成本，使综合社会经济效益降低。建议将3.2.5条作为导向性条文（如采用“宜”），不作为强制性条文，由设计人员灵活掌握。住宅生活给水设计秒流量采用概率法计算。该条的设置增加了计算工作量，且与工程实际情况不符。在广州某住宅小区的设计中，设计人按概率法计算流量，计算过程无误，但算出的管径偏小，导致水压上不去，造成业主、设计方及阀门供应商之间的技术纠纷。因此，应进一步研究概率法计算住宅设计秒流量的局限性。广州市建设科技委专家达成共识，在设计审查中，不否定未采用概率法计算的设计。4.1.2条对建筑物生活污水污、废分流的规定共三条，前两条有可商榷之处。第一，建筑物使用性质对卫生标准要求较高时；第二，生活污水需经化粪池处理后才能排入市政排水管道时。条文说明中说粪便污水有可能破坏水封无实验数据支持。第二条则将某市过渡性的措施引入了国家规范中。4.6.8条在建筑物内不得设置吸气阀替代通气管。该条文与条文说明均显得有些绝对化。其正确写法是应在“通气管”前加“伸顶”二字。一些条文是本专业无法执行的，有的甚至是强制性条文。4如：3.9.22进入公共游泳池和水上游乐池的通道，应设置浸脚消毒池。（强条）3.9.27儿童游泳池的水深不得大于0.6m，当不同年龄段所用的池子合建在一起时，应采用栏杆将其分隔开。（强条）4.9.8建筑屋面雨水排水工程应设置溢流口、溢流堰、溢流管等溢流设施……。4.9.17天沟布置应以伸缩缝、沉降缝、变形缝为分界。4.9.18天沟坡度不宜小于0.003。上述条文的规定，在设计中都是由建筑专业确定的，应该写在建筑专业执行的规范条文中，写在给排水专业的条文中，给排水设计人员无法执行，给排水设计人员无法决定游泳池平面布置及水深、栏杆设置、屋面溢流口及溢流堰、天沟及各种变形缝设置，天沟坡度等，只能起到提醒建筑专业的作用，而建筑专业又无义务执行给排水专业的条文，因此，本专业的规范编制，应注意和其他专业规范的衔接，应由规范管理及发布部门统筹协调，而不应让设计人员无所适从，甚至引起不同专业人员之间的矛盾。4.2关于《自动喷水灭火系统设计规范》2001版的自喷规范不好用是设计者的共识。姜文源先生曾在02年成都召开的全国给水、热水分会联合年会上发表2万字的长文“关于《喷淋规范》的四点意见”。姜文源先生的四点意见是：一、关于强制性条文方面的问题。二、和现行相关规范的矛盾。三、条文的难操作性。四、条文表述不够严谨。这篇文章引起了业内人士广泛的共鸣。2005年版规范对强制性条文作了大规模缩减，有了一定的进步，但一些问题没有得到根本解决。举例说明：10.3.2条，2001年版内容为：“建筑高度超过24m，并按轻危险级或中危险级场所设置湿式系统、干式系统或预作用系统时，如设置高位消防水箱确有困难，应采用5ls流量的给水设备供给10min初期用水量”，这条为非强制性条文。由于描述的不准确，可以有两种理解，第一种理解为设置有效容积为3m3的气压水罐，由此计算的“气压水罐总容积当在8.6~20m3之间，直径1.5m高2m的气压水罐总数需3~6个之多。第二种理解为设低位水箱，其容积大于3m3，气压给水设备配套用泵满足5ls持续10min的初期用水量即可”（1）。本人在广东省消防考试培训讲课时，是按第二种理解讲的。虽然和规范组的意见相悖，但这样做并没有错。2005年版10.3.2条改为“不设高位消防水箱的建筑，系统应设气压供水设备。气压供水设备的有效水容积，应按系统最不利处4只喷头在最低工作压力下的10min用水量确定。”并5且由非强条改为强条。该条的修改避免了歧义。但是，若在实际工程中使用，则按该条文计算出的气压罐容积过大。《喷规》中提及的喷头流量系数在80~360之间，下面分别按《喷规》10.3.2条规定算出k=80和k=360时所需气压罐的最小及最大容积――计算公式：11qqbVV（2）上式qV――气压罐总容积(m3)；1qV――气压罐的水容积(m3)，为《喷规》10.3.2条规定的4个喷头10分钟流量；b――气压罐内的工作压力比（以绝对压力计），宜采用0.65~0.85；――气压罐的容积系数，隔膜式气压罐取1.05。1）当80k，最低工作压力为0.05MPa时3110410100080100.0540.012.623qVkPm＝当b取0.65时31.052.6237.86910.65qVm＝当b取0.85时318.361qVm1.052.623＝1-0.852）当360k，最低工作压力为0.30MPa（3）时31104101000360100.3040.0124.941qVkPm＝当b取0.65时31.0524.94174.82310.65qVm＝当b取0.85时3174587qVm1.0524.941＝.1-0.85由上述计算可知，当仓库条件符合《喷规》表5.0.6规定（即k=360，喷头最低工作压力为0.30MPa）时，需要的气压罐容积在74.8~174.6m3之间，体积如此庞大的气压罐无论从设备投资还是占地面积，都给使用方带来了不少麻烦。事实上，按一般自喷系统设置（即采用水池贮1小时水量，气压罐有效容积不小于150l，配置相应主泵及稳压泵），即可满足相同条件下的自喷水量及水压要求，无需设如此巨大的6气压罐。自喷设计规范2005年版只举这一个例子。在设计中，建筑给排水采用的其他规范，如“建规”、“高规”等都程度不等地在使用中遇到各种各样的问题，这里不再展开讨论，只是点到这类问题而已。5．建筑给排水面临的技术及热点问题5.1建筑给水无负压给水设备的优缺点及使用条件，是否允许设置的争论。优点：节能、占地面积小、减少二次污染的可能性。缺点：要求进户管按设计秒流量设置，对市政干管供水能力的影响。北京市关于限制在20万m2以上建筑使用无负压供水设备引起的争论。变频给水设备的优化问题（节能问题）。新型管材的技术经济比较及适用性研究。高层、超高层竖向分区的优化问题。管道直饮水问题（小区）。5.2热水系统热泵系统的使用，节能的概念，热泵与贮水设备的配置平衡、冷热水压的平衡、与传统供热设备的比较。太阳能热水系统的大面积推广及使用。太阳能热水系统和热泵系统联合供水。伴热电缆的使用，对热水循环回水系统的影响，经济技术比较。换热设备的换热效率比较。LNG项目对热源选用的影响。5.3排水系统2005年11月在宁波召开的全国建筑排水分会年会上。上海华东院马信国高工代表排水分会发表“建筑排水发展的若干问题汇报提纲”，清晰地提出了排水系统技术发展的若干问题。这里将其提纲索引一下，不作展开。建筑排水系统允许的最大流量地漏的设置与防水封干涸吸气阀的产品标准与应用7防止水封破坏的措施排水管材使用防事故溢水雨水排