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基于《建筑给水排水工程》实践性强、专业性强、知识更新快的特征，在给水排水工程专业的本科教学中，《建筑给水排水工程》课程改革与创新应以实践教学为主，更新行业规范，把握高新技术，从而实现培养具有应用型创新人才的目标。
1.1更新教学内容，优化课程体系
建筑行业作为我国的支柱产业之一，正在突飞猛进地发展。现在建筑的高度越来越高，对建筑物中重要组成部分———建筑给水排水的理论、技术和实践等就提出了新的要求，随之涌现出较多的建筑给水排水新技术、新设计规范、新设备等。因此，国家相关部门根据建筑产业发展的最新状况及时更新规范，如最近新增《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）条文解释等；更新《建筑排水塑料管道工程技术规程》（CJJ/T29-2010），替代《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》（CJJ/T29-98）。《建筑给水排水工程》课程是一门应用性很强的专业主干课程，它的设计必须严格按照相关设计规范和标准，因此在《建筑给水排水工程》教学过程中，要不断优化和更新教学内容。《建筑给水排水工程》作为给水排水科学与工程的三大主干课之一，在教学中必须把握与其相关专业基础课的衔接。学生在学习本课程时必须掌握《水力学》、《水泵及水泵站》、《工程制图》等相关课程的理论。比如建筑给水、消防给水中，就必须运用水力学相关知识进行管道的水力计算；通过《水泵及水泵站》的学习，进行建筑物泵房设计。作为对复合型建筑人才的培养，有目的地在《建筑给水排水工程》课程教学中增加相关的建筑给排水设计安装技术、工程造价、工程施工管理等方面的基本知识，增加课堂教学的容量，从而拓宽学生的专业口径，增加就业途径。
1.2突出工程实践，丰富实践内容
实践教学是应用型工程类本科人才培养的重要环节，是培养学生创新精神、提高综合应用能力的重要途径。结合《建筑给水排水工程》课程的特点，以能力素质导向为指针，规划实践教学体系，构建“随堂试验、课程设计、认识实习、毕业实习、毕业设计”的实践教学体系，从而实现建筑给水排水专业知识、能力、素养渐进提升和协调发展的目标。《建筑给水排水工程》课程应坚持“理论、实习、工程设计”相结合的实践教学模式；在理论教学的同时，同步开展相关实习，有针对性地让学生走出教室，参观学校行政楼、图书馆等建筑内的给排水和消防系统布置，了解和学习建筑给排水系统的施工和安装，结合工程案例完成各章设计大作业，从而巩固所学的知识点。在本科教学最后环节———毕业实习设计的一学期，课程应结合学生就业情况，有针对性地安排学生进行实际工程的模拟演练，以一人一题的方式，确保学生独立完成整栋建筑的建筑给水排水工程设计，进一步推动学生工程意识的建立和工程实践能力的培养。同时，鼓励有条件的学生到企业进行毕业设计，采用企业导师或双导师制，确保学生在企业中毕业设计质量。
1.3改进教学手段，提高课堂教学效率
《建筑给水排水工程》作为给水排水专业的专业主干课程，是一门实际工程应用性较强的课程。其课程内容包含建筑给排水、建筑消防、建筑中水、建筑热水等内容，教学内容繁多，同时各类规范标准更新较快，并且新的建筑给排水消防设备图集、图纸、图片较多。这就意味着传统的教学方法难以完整地向学生介绍相关知识；并且传统教学的视觉效果弱，学生学习兴趣较低。在理论教学部分，可以采用现代化教学手段，强化课堂学习效果。在课件中链接相关联的Flas（如水箱工作原理、气压罐工作原理、自动灭火系统等）、建筑设备图片、建筑给排水CAD图件等图像材料，以及相关的建筑给水排水工程规范及技术规范等，为课堂教学提供丰富的教学资源，并使教学形式多样化，激发学生学习兴趣。“实践教学”部分采用课堂与工程相结合的教学模式，即在课堂上利用多媒体动态仿真各种建筑生活给水方式、消火栓布置形式、热水供应系统等工作原理，加深学生相关理论知识的理解；让学生走出课堂，来到实地工地，通过参观实习，亲身了解建筑给水排水工程的管道施工和设备安装，查阅相关给排水管道和给排水附属设备安装技术规范，了解相关验收标准，通过撰写实习日记加深理论知识。
1.4改革考核方式，强化能力培养
传统的考核方式多为闭卷考试，考试题目大多都是概念性的、理论性的内容，需要学生死记硬背，未能体现出学生分析问题、解决问题的能力。因此，不少学生靠在考试前抱佛脚突击复习，可以获得较好的分数，但是学生的理论知识，特别是实践操作能力相对缺乏。在目前应试教育环境下，不少学生纯粹是为了应付考试，学习基本是课堂上听一听，考试前突击突击，死记硬背教材中的内容，学习主动性不够，因此必须改革考核方式，培养学生学习兴趣。《建筑给水排水工程》课程在考核学生学习效果时，应在考查学生对基础知识掌握的前提下，注重知识应用能力的考查。教师可以尝试设计少量的开放型题型，引导和鼓励学生提出多种可行的建筑给水排水工程设计方案，给出多种解决工程技术问题的思路。可以采用开卷的形式，限定考试时间，制定可以查阅相关规范资料的考试模式，使考试题目相对灵活，考试内容更具有实践性，从而提高学生解决实际问题的能力，而不是只注重书本知识。我国注册设备工程师考试即采用的是开卷考试方式，《建筑给水排水工程》课程以开卷考试方式进行考核，既锻炼了学生分析问题、解决问题的能力，又较好地为工程实践和国家注册考试实行了衔接。此外，在课程考核中要淡化试卷分数，强化课程实践分数，建立课程设计成果考核、实习报告考核和课程设计答辩体系考核等相结合的多元化的考核的形式。
2.结语
［关键词］高层建筑;给水排水;工程设计;优化策略
随着城市建设的快速发展，高层建筑成为了城市建筑中的主要建筑形式，高层建筑在为广大人民群众提供便利生活的同时也为城市给排水工作提出了更高的要求。以往的低层建筑给排水工程的设计相对简单，其虽然在基本理论和设计方法上与高层建筑基本一致，但是也高层建筑层数的增多而有所不同。高层建筑结构相对复杂，层数较高，高度较大，因此，在设计建筑给排水时就要有针对性，符合高层建筑给排水设计的相关要求。
1高层建筑给水排水工程设计问题
1．1雨水系统设计中的问题分析
高层建筑的雨水排除是给排水设计中需要重点考虑的问题，阳台雨水和屋面排水的设计尤其重要。一般在设计屋面雨水排除时，会按照重现期一年进行设计，因此如果遭遇了大于设计强度的暴雨灾害时，屋面雨水在管道内就会形成压力流系统;而阳台雨水不会造成管道内的满流情况，其会形成为重力流系统。针对这种情况，如果对阳台雨水和屋面雨水进行混合，而同时排出，那么如果遭遇大于设计标准的暴雨时，雨水管道内就会形成满流，从而导致阳台通过地漏的反水情况。可见，进行阳台与屋面的同时混合排水，其最大缺点就是在遭遇大于设计强度的暴雨时，阳台雨水无法及时排除。但在实际设计中，雨水斗能够承担的汇水面积达不到重现期一年时的允许汇水面积，因此，压力流在雨水管内形成的几率很低，但是其也不能够阻止阳台反水现象，因此，设计时可以将拐弯后的雨水管道的型号做出调整，即放大一号。
1．2给水方式的选用问题分析
在选择高层建筑给水方式时，首先要确定高层建筑的竖向分区，之后才能够进行给水方式的选择。给水方式的选择需要遵循一定的原则，也就是要以经济合理、技术先进、供水安全等为前提。高层建筑给水可以根据市政管网压力的大小和建筑物的所处位置予以确定。在建筑物的下层建筑中，如地下室、裙房以及附属用房等建筑的供水中，就可以选择市政管网直接供水的方式，其可以起到节约能源、节省基建部分的投资以及运行管理方面的费用等作用。另外，在使用市政管网进行建筑给水时，最重要的就是应该对需要供水的房间的性质和功能以及管网的供水压力进行考虑，务必符合相关要求。如，建筑物的高度低于100m时，通常可以采用市政管网直接供水，而对于建筑的中区和高区则可以采用调速渠进行供水，这也就是高层建筑垂直分区并联供水系统。在各分区内，为减少二次污染的产生以及稳定水压，可以设置减压阀进行局部的压力调整，此方法不需要设置高位水箱，也是目前众多选择中，效果较好的供水方式之一。
1．3污水系统设计中的相关问题分析
高层建筑中给排水设计中的污水设计问题应当引起足够重视。其中包括两方面内容:首先就是高层建筑塔楼污水的排除问题。如果二室或二座以上塔楼污水通过雨水立管集中后，汇合入一根总管，然后再由裙房同时排出，这种方法有一定的不利之处。因排水系统的可靠度无法保证，如果将雨水过于集中，一旦总管损坏需要检修时，其影响面会很大;其次是不设技术夹层的问题。在高层建筑中，结构转换层梁的高度和宽度一般均大于标准层，而转换层梁会影响到卫生洁具的布置以及污水管的布置，如果洁具的布置与标准层相同，那么洁具的排水管就有可能跟转换梁产生冲突，因此，这一问题需要特别注意。
2基于高层建筑给排水节能设计策略
节能降耗已成为当今世界发展的主题。因而在高层建筑给排水设计中，除了做好给排水设计外，还应对其做好节能设计。以下笔者分别从中水系统的设计、节水龙头的设计以及变频水平设计三方面做出分析。
2．1节水龙头的设计
高层建筑给排水关系到人们的生产和生活，在如今水资源日益紧缺的背景下，做好高层建筑的给排水节能设计正当其时。节水与阀门的质量和型号等有密切关系，所以在对高层建筑进行给排水节能设计时，要关注于节水阀门的选择。在水压相同的情况下，节水龙头相对于普通龙头更能够减少水的流失，减少浪费。高层建筑给排水的节能要从高层建筑给排水工程特点、给水方式、水设计、节能设计等方面认真研究和实践，为人们设计出更新、更好的建筑，从而从根本上确保节水设计取得成效。
2．2中水系统的设计
所谓中水系统，就是将污水、雨水等经过一定的处理，使水质达到一定的指标后，为人们利用的一种水循环过程，例如利用设计的中水系统将污水和雨水处理后，用于浇树、洗车等。由于成本低且环保效果好，因而我们必须做好中水系统的设计。在设计过程中，作为设计人员必须对其用途有一个全面的认识，结合以往经验确定中水处理工艺和供水方式，并充分考虑其带来的经济效益，最大化的确保设计的科学性。
2．3变频水泵的设计
变频设计也是实现高层建筑给排水节能的有力方式，变频器上一般都具备闭环控制功能，其可以根据压力信号进行自动控制运行，使其达到供水水压的恒压。利用变频器可以改变水泵的转速，有效调节水泵的流量和压力，实现节水设计。
3结语
综上所述，高层建筑给排水设计要满足水量、水质和水压的要求，并根据这些要求进行优化设计，提高用水的安全性和经济性，最大程度实现建筑节能和减少运行费用。
作者:梅鹏远 单位:西安思源学院
参考文献:
［1］韩晓冬．高层建筑给水排水的优化设计分析［J］．科技展望，2015，25(35):19－20．
目前，相关部门对注册考试及执业制度进一步进行完善，这就意味着持有注册证书是一个工程设计人员进行相关设计应具备的最基本的条件。因此，有必要对注册考试进行深刻剖析，以有利于《建筑给水排水工程》这门课程的教学工作。因此，作者认为应该把注册考试相关内容及一些考试经验介绍给学生，这将有利于学生了解工程设计的基本理念，提高其学习积极性。
二、具体实施方法
作为一门实践性非常强的课程，《建筑给水排水工程》应当与注册考试共同发展。但是，目前课程的机械教条的教学方式，使得学生的学习效率较低。如何将注册考试与《建筑给水排水工程》课程教学有机结合，是我们探讨的重点。
（一）教学内容的改革
随着社会和技术的不断进步，我国的建筑给水排水事业也在日益进步，新理论、新技术、新设备不断涌现。这为建筑给排水工程的设计提出了更高的要求。《建筑给水排水工程》的教学内容要根据给排水相关规范和标准的修订及调整和注册考试的大纲要求进行必要的调整。最近对一批规范进行整合和修订，因此课堂教学过程中应该进行适当更新，以适应社会发展之需求。比如，最新《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014将原《建筑设计防水规范》GB50016-2006和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）进行整合，并将相互规范及条文进行修订，所以应将这些内容及时告知学生。同时，应将备考注册考试过程中的学习方法与传统教学方式相结合。注册考试学习时，注重规范和条文解释的内容对照学习，并侧重于从知识结构、专业体系来设计每一道考题，教学过程中如能参照注册考试考题组织教学内容，并注意知识的系统化、理论化，则具有很强的实用性和针对性，也更有利于教学质量的提高。
（二）教学方式的多样化
固然，《建筑给水排水工程》涉及到许多公式与案例计算，如果板书可能会浪费大量时间和精力。但在目前教学过程中，课件主要内容和素材来自教材，课件的素材不够充实，尤其缺乏工程实际内容，课件表达也不够完整。《建筑给水排水工程》是一门应用性很强的课程，因此，教师应采用多媒体教学手段体现教学方式的多样性。具体可通过以下方面来表现：
（1）教师要有针对性地收集与课程相关的施工现场照片及管材、配件样本图片等资料，更新制作大量动画纳入其中，并将这些具有说服力的资料应用于教学。
（2）对于一些系统的工作原理，可利用Flash等动画可形象生动地描述系统工作过程。如气压给水设备的工作原理和不同给水系统的运行方式等内容，可使学生对有关概念理解更加深刻。
（3）注册考试有大量的案例计算题，出题人会设置一些所谓的“坑”，致使有些考友一不小心会掉进去。究其原因，还是考友没能真正理解规范或条文所表达的内容。因此，课堂教学中应适当增加案例习题。
（三）工程能力的培养
近年来，在各级政府及相关部门的强力支持下，学校对学生工程能力的培养越来越重视。每级学生均有为期一周的认识实习和为期两周的生产实习，另外，还积极引导学生参与课程设计、第二课堂、岗位任职训练等工程实践活动，培养学生发现、分析、解决问题的能力。课程设计作为本课程一个实践性教学环节，是学生运用所学知识，培养独立工作能力的一个重要过程。在整个课程设计过程中，学生会使用各种规范、设计手册、标准和标准图集等，掌握建筑给水排水设计的一般方法和步骤，要求方案正确、计算有理有据、图纸表达清楚。另外，认识实习和生产实习作为学生进行工程实践的两个重要过程，不仅让学生对所学知识有了更加感性直观的认识，而且还可锻炼学生的实际操作能力。对于《建筑给水排水工程》这门课，认识实习更加简单。学生可在保证自身安全的情况下，自行到建筑物地下室或楼顶参观生活给水水池、生活水箱以及一些生活给水设施；也可自行留意观察家庭卫生间及厨房生活给水、排水系统和建筑室内外消防给水系统。
（四）考试手段和内容的革新
可参照注册考试的作法，采用开卷考试的方法，扩大专业覆盖面，可涉及规范、标准及设计手册的部分内容。考试时允许学生携带规范和其他考试资料，注意实际问题的考察。考题方面，注重理论题目和实践题目的结合，多出工程案例题目。注册考试的案例题，看似简单其实比较难。特别是规范中的强制条文、小注、条文解释等，都是注册考试特别青睐的考试点，而往往这些考点易被考生所忽视，因而造成考试失误较多，易出现“掉进坑”的现象。比如，《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）中表8.4.1中小注1规定：丁、戊类高层厂房室内消火栓的用水量可按本表减少10L/s，许多人在计算消防水池容积时常常忽视这一点，造成消防水池容积偏大，于是就会增加消防给水的固定投资和运行成本。
三、未来发展方向
关键词：给排水，设计，建筑节能，节水
1.给水工程设计
1.1给水供应系统没有固定的形式，设计时根据用户的要求结合室外给水系统的实际情况经技术经济比较或采用综合评判法确定合理最优的供水方式。
1.2高层建筑内为解决上部供水不足一般需要增设加压设备，目前一般采用无负压供水和变频供水设备加压供水，加压设备一般采用自动化系统智能控制以减少管理费用。
1.3建筑内部生活用热水多采用电热水器、燃气热水器、太阳能热水器及锅炉集中供热等方式供给，电热水器及太阳能供应系统在住宅设计中较多采用，所以在设计时应预留安装热水供应设施的接口，预留热水管道。
1.4生活热水管道热力膨胀引起管道伸长及断裂生活热水管道安装施工时的温度与正常运行时的温度相差较大，往往是施工时为常温，运行时输送热水，温度的变化会引起管道伸长、缩短，产生热膨胀与冷收缩。为此，常采用管道上分段设置固定支座或留一定量的缓冲拉应力变形空间，常见的是在两个固定支座之间设置补偿器或采用自然补偿的办法解决。
1.5适当增设单体建筑室外及室内控制阀门，使管道检修的影响降到最低；避免因局部管道破裂造成更大损失。
1.6给水管道压力超过0.3-0.4Mpa,且管径≤20mm及管路较长时，管道会由于水流高速运动与管道系统产生共振引发管道啸叫及振动。综合防治措施为适当加大管径、采用曲绕橡胶接头、支架与管道接触处加橡胶垫以及加装减压阀等。设计中为避免噪音问题应合理选择管径，控制管道内液体流速。
2.消防系统的设计
2.1消防水池设计问题
应科学、合理地进行消防水量的设计计算。在消防水池储水量的设计上应明确的一点时建筑内部最大可能同时动作的消防灭火系统并不一定是建筑内所有的消防灭火系统全部动作，在计算消防用水量时，应结合概率进行科学的测算评估；以便经济、合理、科学的利用建筑消防水量。
2.2高层建筑中室内消火栓的减压问题
《高层民用建筑设计防火规范》规定消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施。。建筑设计中一般在系统静压大于0.3-0.4Mpa的位置设置减压稳压消火栓，在静水压力小于此值的场所设置普通室内消火栓。尽量减少减压孔板的使用，以保证系统的安全使用和正常运行。
2.3消防水泵的问题
设计中参考NFPA20的规定可以解决消防系统中超压和泄压问题。NFPA20对消防水泵的性能规定如下：水泵出流量为选定工作点的流量的150%时，其扬程不小于选定的工作点的扬程的65%，关闭水泵时的扬程不大于选定工作点扬程的140%。其实际时规定了水泵的性能曲线为一条平滑的曲线。
2.4室内消火栓布置的原则
①保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内的任何部位。②消火栓的间距不能太小。③消防电梯前室的消火栓不能计入室内消火栓总数内。④应根据防火分区布置消火栓。
3.排水系统的设计
3.1对于多层住宅，目前设计多采用底层污水单独出户，避免因堵塞造成的一层泛水的难堪局面，减少邻里矛盾。二层以上采用排水伸顶通气立管。
3.2建筑设计中应考虑屋面雨水及空调冷凝水的排放，设置空调搁板及冷凝水排水管，这样不仅可以使建筑物外墙美观，而且避免了空调冷凝水随意流放，影响楼下行人。排水管应设专用管道并散流至附近雨水口，不宜直接接入雨水井。
3.3地漏是排水管道系统中的一个重要附件，功能是排除地面积水，设置在经常有水溅落的卫生器具附近地面、地面有水需要排除的场所或地面需要清洗的场所。住宅可以用作洗衣机排水口，设计选用高水封防臭型底楼（水封高度≥50mm）。
3.4室内排水管最小管径：一般讲，污水池、小便器（槽）等器具的最小排出管径为DN32~50,而含有粪便污水的最小管径为DN100。经过观察研究后发现这些规定只适用与楼面排水不适于地面排水。原因如下:DN32~50的管径太小，容易堵塞，不宜疏通，设计中地面排水最小管径一般控制为DN75以上。
3.5立管排水：对于建筑底层设置架空层、商场或商铺的情况，上部排水管必须在底层进行转换，以不影响底层的适用功能。
3.6排水管道噪音问题：排水管道的水流呈不充盈和重力流状态，噪音难免，且受管道材质影响。建筑排水立管应选用螺旋消音型UPVC 管材或芯层发泡型UPVC管。
3.7室内排水管没有设置伸缩节及废水有续排放室内排水管道在夏季管外环境与管内温差过大而结露，应进行保温。
3.8聚氯乙烯排水管受环境温度和污水温度变化的伸缩长度是相同条件下钢管伸缩长度的5-7倍，管道应该长度比例设置伸缩节。
3.9坐便器排水口的设置问题：在设计中应要求甲方确定洁具型号及设施安装的具体结构位置，以便在设计中确定排水口的位置。设计中座便器排水口距装修后墙面300mm左右比较适宜。
4.节水节能技术
4.1合理设计建筑给水系统。主要可以通过下列方法实现：充分利用市政管网的压力，直接供水；合理进行竖向分区，平衡用水点的水压；采用并联给水泵分区，尽量减少减压阀的设置；推荐支管减压作为节能节水的措施，减小用水点的出水压力；合理设置生活水池的位置，尽量减小设置深度，以减少水泵的提升高度；优先考虑无负压供水。
4.2推广采用节水的卫生器具。如限制卫生器具的流出水头、红外线感应龙头和便器等，不应采用无控制长流水的小便槽。
4.3具备条件的，应当至少选择一种可再生能源(指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源)用于建筑物的热水供应。
4.4排水和雨水
①排水应尽量采用重力排水的方式。②污废水管道的敷设应就近排放，并应避免压力提升。③中水的利用。④利用空调凝结水排水。⑤蒸汽凝结水的回收利用。。⑥雨水的收集和综合利用。
4.5冷却水。冷却水宜循环利用，提高水的重复利用率。
4.6建筑中水的回用，主要包括厕所冲洗、园林灌溉和道路喷洒等。推荐的中水处理工艺为：原水-机械格栅-毛发过滤器-调节池-生物处理-沉淀-过滤-活性炭吸附-消毒-中水池-中水泵-中水供水管道系统-用水点。
5.结束语
住宅建筑的给排水管道系统看似简单，但确与我们的生活息息相关，关系到了人民的生命安全、身心健康，应引起员高度重视。要正确的选择系统的形式、节水节能且噪音低的卫生设备、合适的管材及附件，以满足人们对居室内环境的要求。
在21世纪，建筑给排水将担负新的历史重任，面临新的挑战。。建筑给排水将更突出以人为本的原则，并将重点调整到民用建筑与工业建筑并重，公共建筑与居住建筑并重，冷水供应与热水供应并重，供水的水量、水压与水质并重等方向上来，走上全面、均衡、务实、安全的发展之路。
参考文献
[1]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施*给水排水.2009.
[2]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇*给水排水.2007.
[3]中国市政工程东北设计院.给水排水设计手册.中国建筑工业出版社,2000.
一、课程建设与相关课程紧密结合
《建筑给水排水工程》是一门综合性很强的专业课程，课程内容与水力学、建筑概论、给排水工程CAD制图、工程制图、泵与泵站等多门学科知识紧密结合。以上课程主要用于建筑内部给排水计算、圆管流体计算、给水当量及给排水工程施工设计等内容联系，是本课程的专业基础课，为建筑给排水工程的理论和设计原理奠定基础。建筑给排水课程中泵的选型、设备的选择、管线的绘制以及管道的敷设等均与基础课息息相关。除此之外，还应参考注册设备、公用设备工程师的考试大纲等内容，为今后考取设计行业的执业证书打下基础。另外，在建筑给排水工程教学中宜补充或开设有关防排烟、供热、通风、空调、供电和燃气等设备系统的基本知识，以利于设备专业各管线的相互配合及设计。
二、理论与实践相结合
教材多以理论为主，讲述的大多为原理，与实际工程相差太远，因此，在实际教学过程中，多引用一些工程实例，对提高学生的学习兴趣以及教学效果有着很大的帮助。同时也是对教材原理知识的拓展，方便学生记忆和掌握。实践教学环节中，通过构建“社会实践、大学生科研训练、课程调研”等课外实践教学体系。有针对性地走出教室，参观学习水泵房、高层建筑给排水系统、水箱间等建（构）筑物，对整个供排水系统的运行与管理有着全局的认识，并通过运行过程中存在的问题，指引学生发现问题，找出问题，锻炼学生的综合分析以及解决问题的能力，使学生初步掌握以工程实践为出发点，解决问题的方法，从而促进教学效果的提高。多媒体技术的发展使课程教学手段得到很大的改变。在教学中，利用现代化的教学方法可以使理论和实际很好地结合。借助多媒体教室播放照片、录像、动画等，缩短学生的实践认知过程，从而更加有效地加深学生对于课本知识的思考和理解。收集工程实例并精心穿插到各教学章节中，将一些典型工程作为课外作业留给学生，调动学生的积极性，激发其对课程的学习兴趣和参与意识。
三、教学内容与现行规范有机结合
随着社会和技术的进步，新技术以及新设备不断涌现。人民对供水的水量和水质要求也正不断提高，对建筑物的供水安全性以及消防的要求也不断提高。这一切都为建筑给排水工程的设计提过了许多新的要求。例如重新划分了各建筑物的消防用水量，将消防水力计算等内容重新编写了《消火给水及消火栓系统技术规程（GB50974-2014）》，对消防规范的理解更为简洁明了，删除了一些我国目前建设不适用的或与当前发展不协调的有关内容。目前国家规范出来之后，相应的教材很难紧随规范的步伐，及时更新新内容，这要求教师在教学过程中，及时补充新规范中的相关重要内容，使课堂教学与现行规范相统一。在具体教学过程中，可以将新规范的电子版拷贝给学生，并在学校的网络教学平台上，供学生下载预习，另外提供一些典型的网站，供学生下载资料和工程图纸。例如，中国水星、筑龙网、土木工程在线、中国水网、中国给水排水网等。
四、加强实践课程的教学环节
课程设计作为本课程的一个实践性教学环节，对于提高学生实践能力、创新能力以及科学素养具有课堂理论教学不可替代的作用。因此，这要求教师必须严格选题，即充分考虑到设计时间、工程量以及知识的掌握情况等因素，又要统筹课程的知识体系，使学生在有限的时间内既能完成任务又能梳理整个知识体系。通常课程设计时间为一周，一般选择多层的民用建筑（如住宅或学生宿舍）为设计任务。在整个设计工作中，主要培养和锻炼学生查阅资料、掌握规范、方案布置、图纸绘制、水力计算等方面的能力，让学生把理论知识应用到实践过程中去，实现知识的转化。另外在课程设计中，可以鼓励学生在现行规范的要求下，提供多种方案布局以及技术分析，选择最优方案进行设计。在不断提高教学质量的基础上，注重培养学生的自学能力、实践能力和创新能力，培养出适应社会发展的专业人才。
作者:王健康 杨广 汤骅 孙志华 王亚茹 单位:石河子大学水利建筑工程学院 石河子博力工程管理有限公司
参考文献：
[1]李伟英，高乃云，李树平.《建筑给水排水工程》课程教学改革与研究[J].给水排水，2007
关键词: 建筑工程, 给排水, 管道, 施工
中图分类号：TU198 文献标识码：A
现在投入使用的楼房有相当部分存在着质量问题, 其中住户反映比较普遍的是室内排水系统漏水问题, 如排水管道穿越上下层楼板处、 排水管道接口处、 管道本身出现沙眼、 爆裂等漏水、 卫生间地面返水等。此外, 楼房给水管道由于种类、 施工等问题直接影响居民的生活用水质量, 这些问题如果不杜绝, 将直接影响居民的居住环境, 因此, 有必要针对其施工质量和管理问题进行探讨。
一、 给排水管道施工前的准备
1)认真审核设计图纸。工程施工前, 首先对设计文件、 施工图纸等进行会审、 检查核对。检查其是否符合现场和施工的实际条件, 设计深度是否满足施工要求, 尽量避免因设计疏忽或考虑不周给后续施工带来矛盾和困难, 避免施工中出现各种管道之间, 管道与电缆、 桥梁, 管线与梁柱冲突等现象。对需要预留、 预埋的内容, 应在专业图纸上进行查漏补缺、 纠正错误, 明确施工要求等。
2) 根据排水管道工程特点、 设计要求、 规范规定和承包人上报的施工组织设计(包括施工工艺、 施工方案、 组织措施以及准备工作, 各类进场技术人员、 工种、 材料和机具设备检查结果情况及现场施工条件等因素), 审批排水管道工程开工申请, 并制订工程质量监理工作细则等。
3)对材料、 成品的控制。认真检查工程所用的混凝土管、 水泥、 砂石等规格、 性能、 质量标准是否符合设计要求, 尤其是混凝土管和水泥, 需要到厂家进行实地考察和抽检。
4) 挖槽前准备工作。在街道上施工, 无论工程大小, 挖土前应在沟槽两端设立安全设施, 如路障及危险旗之类的警告标志,当日不能完工的, 夜晚应悬挂红灯, 每 30 m 左右一盏, 交叉路口适当增设灯数。挖槽前还要了解该段的土质、 水文及地下构造物的位置, 靠近建筑物挖槽时, 应事先做好地面清障工作及制订安全防护措施, 准备好板、 桩等支撑材料和施工排水设备。
二、 施工中对管道回填土压实度的要求
在给水排水管道工程施工及验收规范?中, 对管道回填土的压实度就说得比较详细, 可在工程设计中直接套用。具体规定如下:
1) 管道沟槽位于路基范围时, 管顶以上 25 cm 范围内回填土表层的压实度不应小于 87%, 其他部位回填土的压实度应符合相关的规定。
2)管道两侧回填土的压实度应符合下列规定: a. 对混凝土、钢筋混凝土和铸铁圆形管道, 其压实度不应小于 90%; 对钢管道,其压实度不应小于 95%。b. 矩形或拱形管渠的压实度应按设计文件规定执行。当设计文件无规定时, 其压实度不应小于 90%。
3) 当管道覆土较浅, 管道的承载力低, 压实工具的荷载较大或原土回填达不到要求的压实度时, 可与设计单位协商采用石灰土、 砂、 砂砾等具有结构强度或可以达到要求的其他材料回填。
4) 没有修路计划的沟槽回填土, 在管道顶部以上高为 50 cm,管道结构外缘范围内应松填, 其压实度不应大于 85%, 其余部位,当设计文件没有规定时, 不应小于 90%。
5) 管道沟槽回填土, 当原土含水量高且不具备降低含水量条件不能达到要求压实度时, 管道两侧及沟槽位于路基范围内的管道顶部以上, 应回填石灰土、 砂、 砂砾或其他可以达到要求压实度的材料。
三、 建筑工程给排水管道的施工过程
1） 沟槽开挖与支护建筑工程给排水管道的施工项目中, 土方的工作量占整个工程的比重很大, 在安排上采用轮胎式挖掘机、 推土机配合开挖与人工开挖相结合, 在需土方运输的地方配备一些自卸汽车。在开挖前逐一探明地下既有管道、 电缆和其他构筑物的位置, 将调查结果和处理方案送交业主和相关管理单位确认, 以便进行相应的保护、 迁移等措施, 保证开挖工作持续进行。
2）施工测量施工测量是一项技术性很强的工作, 贯穿于排水管道施工的始终, 必须设专人专项来完成, 以确保测量的及时性和准确性。为保证每道工序完成后的数据准确无误, 应在自检自测的工序中要求允许偏差精度比规定的再提高 50%, 并由专业测量施工工程
师进行测量, 再由另一测量工程师进行复核。测量仪器必须经标定后方可使用。
3） 管基制作管沟开挖验收合格后, 可按照图纸设计尺寸、 标号及中心线等要求进行管基的施工。管基施工时, 土质基底不得过久。同时应考虑到保养、 气候、 混凝土远距离运输等不利因素。混凝土可提高一个强度等级或采取加早强剂等措施, 待管基达到一定强度后再下管。
4)管材安装为保证闭水试验的成功, 管材进入工地时要仔细检查有无裂缝和孔眼漏洞, 若有上述问题, 应及时调换管材或予以修补。下管前, 既要仔细检查管基中心线、 边线及井基等尺寸和高程是否符合图纸要求, 又要检查井位置、 井距、 各种部位混凝土基础的强度等级、 防渗砂浆的调配是否符合国家标准的规定。安装两管接头处时, 应及时处理因挤压造成的管内接头部位 3 cm 的凸出接缝, 否则会造成流水断面减少的现象, 影响流速和排水的通畅, 造成杂物的堆积和管道堵塞。
四、 钢管道水泥砂浆内防腐
钢管衬水泥砂浆后, 钢内壁不与水接触, 避免钢内壁被氧化和腐蚀结垢, 且水泥砂浆化学性能稳定, 保护了水质。虽然内衬后, 管径略有减小, 但粗糙度下降, 对管径选择无不良影响。应该注意到: 当未埋地的钢管较大时, 其自重变形大, 且不稳定, 此时不宜对钢管衬水泥砂浆, 因变形易使衬里开裂脱落。只有经水压试验, 全部覆土, 钢管变形在允许范围内处于稳定状态后, 才能衬水泥砂浆。所以在?给水排水管道工程施工及验收规范? 中规定: 先下管后做防腐层的管道, 应在水压试验、 土方回填验收合格, 且管道变形基本稳定后进行?? 管道竖向变形不得大于设计规定, 且不应大于管道内径的 2%?。为了防止内衬开裂严重造成脱落, 还规定了内衬水泥砂浆? 裂缝宽度不得大于 0. 8 mm, 沿管道纵向长度不应大于管道的周长, 且不应大于2. 0 m?。内衬水泥砂浆应尽量选用干缩性较小的 425 号以上水泥, 如普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。水泥与砂的重量配比宜为 1?1~ 1?2。水泥砂浆的坍落度应取 60 mm~ 80 mm, 当管径小于 1 000 mm 时, 允许提高, 但不宜大于 120 mm。
结语要按设计图纸与施工规程把好施工关。施工质量的好坏, 直接影响工程的效益发挥与使用寿命, 必须遵循以下几个原则: 1)严格按有证设计单位的设计图纸来实施, 除设计单位外, 任何单位无权擅自修改, 修改必须凭设计单位的联系单。2) 严格按国家颁发的工程质量检验标准来衡量, 必检项目达到合格以上标准。遇粉砂土时, 应做闭水试验, 除覆土前做外, 最好在覆土后再做一次闭水试验, 以确保工程的安全。3) 严格施工顺序、 操作规程、 部位与工序检查等, 特别要加强隐蔽工程检验和把好回填土的密实度。4)落实全面质量管理制度, 特别要加强质量监督、 检查。
参考文献:
[ 1] 秦俊. 建筑工程给排水管道的施工管理[ J] . 山西建筑,2007, 33(20)
[ 2] 徐富. 回填土地区给排水管道施工基础处理的探讨[J] .山西建筑, 2004, 30(11) : 78?79.
关键字：给排水工程建筑设计
一、问题的由来
随着社会的进步和人类对工作环境、生活质量,特别是对美的追求的不断提高,人们已不再满足于原有的一套设计习惯。并且随着我国市场经济的确立,为了在竞争激烈的市场中求得生存和发展,更要求对以前不受建筑设计重视的给排水工程的设计来一个较大的改革,以适应日趋变化的业主市场。
长期以来,给排水工程设计采用的是一种封闭静止的方法,就工艺而工艺,就生产而生产,仅仅只是为了满足单一的一种功能,没有综合地考虑各种要素,因此工程的最终结果必然不能全方位地满足业主的各方面要求,更不能满足日趋重要的环境要求。
近年来给排水工程设计的经验教训告诉人们必须在设计的观念上要有一个较大的革新,或者说必须有一个新的认识才能真正确保给排水工程的设计质量的提高,即良好的功能和良好的建筑形象的高度统一。良好的功能可为生产和管理人员创造舒适安全和整洁优美的环境,从而提高劳动生产率;而良好的建筑形象也是一种功能,这种功能不光是物质上的还有精神上的。
水厂建筑的特点:一是工业建筑范畴,但不能忽略其美观;二是建筑物匍伏于地,尺度不大,并且形式单调均一分散、变化不大;三是构筑物所占比重特大,表现在体量闷沉、笨重,而且一般布置在厂区平面显眼的中心位置;四是污水处理厂气味重而难闻;五是为使水厂的环境更加接近自然,需有大面积的绿化。因此,水厂的建筑设计的意义倒并不完全在于如何做好工艺(这是很重要的),如何画出一张美丽的图画,而在于其理想的目标能得以实现,完美的构思能得以表达,合理的功能能得以兑现,以及优雅的环境能得以体现。为了达到这个目的,水厂的建筑设计首先应该在确实掌握丰富的信息、详实的资料的条件下,在加强内部工种联系的前提下,在正确的设计原则指导下和正确的方式组织下,有步骤、有计划地应用现代化的科学方法和先进的技术手段去加以制订(其中还要特别重视国外的各种先进经验)。我们不能把设计的全过程看成是一个封闭———自立门户的模式;单一———就事论事的模式,稳定———一成不变的模式;而应该看成是一个持续发展的、不断开放的、经常变化的动态体系,才能确保设计出一个完美的优秀工程。
二、要注意的几个因素
1工艺流程的要求
给水处理厂即一般常称的自来水厂。由于原水水质不同,工艺流程有各种组合,但它的基本工艺为混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒。在城市水厂中,基本流程为原水一级泵房加药絮凝池沉淀或澄清池滤池消毒清水池二级泵房用户。水厂内的主体处理构筑物中沉淀池、滤池基本上都高出地面,只有清水池可以埋入地下,而当沉淀采用平流式沉淀时,其池长达100余m,在水厂中会形成单调冗长的池体,都需加以仔细设计。
大多数的城市污水处理厂的流程一般为提升后的污水重力经格栅沉砂初沉曝气二沉消毒出流。如果排入的水体是感潮水体,有时亦会在处理水排入前有提升泵站,以解决时污水厂的出水问题。
对于地下水位高的地区兴建的污水厂,为了解决构筑物的空池抗浮,往往以出水末端构筑物的高度为控制,而将进水泵站以后的构筑物以高出地面3～4m布置,这样就必须对这种沉闷不堪的大体量砼面作建筑处理,同时也必须对池间联系的狭小的通道走廊作恰当的建筑处理,否则作为一个整体环境来讲是极不理想的,往往也不易被人们所接受。
2总体规划的要求
总体规划非常重要,它是设计的灵魂。在规划时首先要有一个总体布局的构思,其中应包括:工艺布局的合理、道路走向的清晰、广场的适宜、地域的平衡、人流的互不交叉和公建用房(即生活区,其中包括办公、科研、试验、管理、会议室、食堂、厨房等内容)的最佳布置,然后按照①功能分区合理、简捷、便利、经济的原则;②风向、日照、地形有利的原则;③构图优美、对比均衡、空间流通的原则等,根据工艺流程的要求,结合厂址的自然条件及环境条件(包括地形以至地质条件、厂外道路系统、绿化条件、朝向、原有建筑物等)来进行总体规划。在总体规划中必须注意要创造良好的日照、空气和通风条件,还要尽量避免噪声的干扰,合理安排和大量利用绿化,把生态环境放在首位统一规划(特别是厂前区),然后将建筑物(或构筑物)布置在经过深思熟虑的绿化等环境中。在绿化设施中须充分考虑到生态绿化和景观绿化的有机结合,并多种植些可以释放有益气体和减少尘埃的树种,以改善厂区环境,减少空气污染,提高厂区的明洁度。
同时,建筑物(构筑物)的设计原则还必须在立足于“环境、空间、形式”三者统一的原则基础上,使群体形象和个体形象都能表现出一种内在的含蓄和谐调,并通过曲直、高低、虚实、明暗、黑白、凹凸、方圆、上下等造型元素和设计手法的运用充分体现出工艺工程设计的新境界。
3传统观念的改革
传统是指技术上、文化上历史的凝聚、沉淀和积累,它是人们长期经验和教训的总结,是固有的客观存在。它之所以能长期继承,经久不衰,并在某些方面形成一种固有的心理态势,就是因为它具有一定的吸引力和耐人寻味的余韵,因此它往往极易被人们长久地、习惯地循套,自然地袭用,即使有时会出现一些问题和不足,但对成功来说总往往可加以原谅,或者最后说总的还是成功的。我们如果辩证地看,则可以这样说,在继承传统之余必须要有充分的创新,即从“现实的需要出发对传统作转变的工作”。如果工艺总是老一套形式,形式总是老面孔,色彩总是陈调重弹,即使在功能上还可以过得去,能满足业主的一般要求,但从社会发展来看,从两个文明来看,无论如何在组织形式上、在事先指导上、在各专业的协调、在通气上都应该重新思考,不能一味循旧。在工艺上必须要创新、要提高、要有些新东西。在选型、色彩上必须要美观、要有所升华,否则就不能使业主感到非常满意,不能心情舒畅。为此可以说挑战创新是必须的,是绝对的,没有创新就会暮气沉沉没有生气,就不能前进。
4防止专业之间的各行其是
长期以来,给排水工程的习惯做法是工艺一马当先,先提出设想,后再递交给其它各工种,尽管各工种可以回提条件给工艺,但由于已成习惯,且因为各专业对工程总的概念认识不足而未能充分进行必要的商榷了解,互相质疑,因此就提不出内在的、关键的问题,致使矛盾隐蔽得不到圆满的解决,有时还会引起返工,最后造成木已成舟的尴尬局面,导致项目得不到最佳的方案,达不到最理想的质量。
从管理科学上来说事先指导,预先协商,不把问题的解决拖到最后,这是最科学也是最有效的工作方法。如果一个专业的设计,一味地关在工作室里,并且总是闭门苦思(即没有和其它有关专业认真商量研究),就只会把这些设计(即使是本专业中最优秀的设想)从一个社会现象变成了一个孤零零的个体,并且将这个专业完全裹入到“绝对正确”之中而一丝也动弹不得,其结果必然是感觉迟钝且视感平平,最后远不能满足业主的总要求。因此,在整体设计中要非常重视事先的协调,重视事先的各有关专业的参与协商,并且必须认识到这不光是一个单一的项目也是一项系统工程,其优劣的关键必然是组成这个组织内的各有关要素的综合,而决不是一个主导专业的所为(当然,它是很重要的)。所以决不能允许各专业各行其是,或者说是过分地突出自己,而缺少必要的整体相融性。只有通过组织有序的精心的全面的设计安排,我们才能把一个初看好像支离破碎、意见分岐、没有完整性的模糊、凌乱的印象,变成一幅诗意盎然、变化有序、排列恰当、构图完美的图画。
5建筑设计的重要性不可忽视
长期以来,由于历史的原因,建筑设计(特别是工业建筑)在思想上趋于封闭狭隘,在形式上趋于呆板一律,在色彩上趋于灰暗、单调,总之建筑在如何体现满足人类的舒适和精神要求这方面考虑得太少了,更谈不上在美观的构思上多下功夫,而只片面单纯地理解为单一的功能性构筑物,仅为满足生产而已,别无它求,诸如环境、空间、选型、尺度、色彩等方面都无关紧要也无须多考虑。
因此在工业建筑中,建筑的地位一直不高,也没有什么发言权,最后造成厂区建筑不美观,品味不高,大家不满意。随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,人们已不仅仅满足于需要有一流的先进的工艺、能生产出较好的社会需要的产品,人们的追求向更高层次发展,更需要有一个包括优美的环境,良好的工作条件在内的赏心悦目的舒适的氛围,更需要防止和减少工业建筑常有的废水废气对周边环境的污染。这就需要进行全方位的综合的建筑设计,对污染进行充分有效的处理,保证有清晰的水质和洁净的空气。建筑设计虽然不像工艺设计那样直接产生经济效益,但从全局、长远的效应来看,其对提高生产效率、保障职工的身体健康、社会的文明都能起到很好的、积极的能动作用。因此,我们有必要对给排水工程中建筑设计这个概念有一个新的认识,它必须是全面的、综合的、整体效应的结果并必须在整个设计过程中贯彻始终。设计实践告诉我们应该有一个懂总图的设计师来进行总的牵头、控制和协调,平衡各专业,取其所长限其所短来达到最佳的视觉效果,我们暂且称此设计师为总协调建筑师吧。在建筑设计全过程中,总协调建筑师要始终以能形成最佳环境景观的观念为依据,充分考虑到工艺流程的最先进、最便捷,结构布局的最经济、最合理,不断地向各有关专业的负责人就当地环境景观的形成进行有方向性的引导,并不时向他们提供大家能接受的各种状态建议或者能取得平衡的一些构想,以达到最广泛的共识,统一的行动。
为了对全局进行有效的控制,总协调师还要根据其对环境景观形成的基本观念预先策划制定各项设计细则,它将作为整体设计的原则引导各个单体在循序渐进中得以贯彻、实现、完善,起到启发创新的作用。在此前提下,又要避免造成对各单体专业自由构想的束缚,以细则为依据进行整个设计运作的协调,在各专业之间按照具体的变化情况就整体和单体衔接部分之间进行柔和的调整,使之达到统一。
此外,总协调师还要在尊重各专业特点的前提下,为实现全局的一种“缓和宽松的秩序”而进行工作,也就是说总的协调是指制约的开放性,或者说是在整体观上充分保持单体设计(专业设计)者的自立性,充分发挥其个性特点,把所谓的束缚性因素限制在最小的范围内,最后达到辩证的统一,即互相限制了各自的不足,又保留了各自长处,而且彼此心情愉快,形成最佳的综合效应。
建筑物的设计处理大体有以下的一些手法:
1公共建筑(1)总平面要结合地形地貌,因地制宜,构图优美,比例匀称,并注意韵律。(2)功能相近者尽量合并,减少地面分散的构筑群,要做到大中见小、见透。(3)要处理好内外部空间,做到宽松、明亮、空透、轻灵。(4)立面和平面都力求避免过于平直、呆板,可适当组织上下、左右、高低参差,和配以局部的弧形以示流畅、舒适。(5)色彩上可区别于厂区建筑,但又不能太过于突出,必须符合统一中求变化的大原则,即在和谐中求局部的突变和醒目。(6)屋顶的处理可以在平屋顶的基础上适当配以小斜顶,或局部注以建筑符号起到全区的点缀、装饰之用。
关键字：给排水工程建筑设计
一、问题的由来
随着社会的进步和人类对工作环境、生活质量,特别是对美的追求的不断提高,人们已不再满足于原有的一套设计习惯。并且随着我国市场经济的确立,为了在竞争激烈的市场中求得生存和发展,更要求对以前不受建筑设计重视的给排水工程的设计来一个较大的改革,以适应日趋变化的业主市场。
长期以来,给排水工程设计采用的是一种封闭静止的方法,就工艺而工艺,就生产而生产,仅仅只是为了满足单一的一种功能,没有综合地考虑各种要素,因此工程的最终结果必然不能全方位地满足业主的各方面要求,更不能满足日趋重要的环境要求。
近年来给排水工程设计的经验教训告诉人们必须在设计的观念上要有一个较大的革新,或者说必须有一个新的认识才能真正确保给排水工程的设计质量的提高,即良好的功能和良好的建筑形象的高度统一。良好的功能可为生产和管理人员创造舒适安全和整洁优美的环境,从而提高劳动生产率;而良好的建筑形象也是一种功能,这种功能不光是物质上的还有精神上的。
水厂建筑的特点:一是工业建筑范畴,但不能忽略其美观;二是建筑物匍伏于地,尺度不大,并且形式单调均一分散、变化不大;三是构筑物所占比重特大,表现在体量闷沉、笨重,而且一般布置在厂区平面显眼的中心位置;四是污水处理厂气味重而难闻;五是为使水厂的环境更加接近自然,需有大面积的绿化。因此,水厂的建筑设计的意义倒并不完全在于如何做好工艺(这是很重要的),如何画出一张美丽的图画,而在于其理想的目标能得以实现,完美的构思能得以表达,合理的功能能得以兑现,以及优雅的环境能得以体现。为了达到这个目的,水厂的建筑设计首先应该在确实掌握丰富的信息、详实的资料的条件下,在加强内部工种联系的前提下,在正确的设计原则指导下和正确的方式组织下,有步骤、有计划地应用现代化的科学方法和先进的技术手段去加以制订(其中还要特别重视国外的各种先进经验)。我们不能把设计的全过程看成是一个封闭———自立门户的模式;单一———就事论事的模式,稳定———一成不变的模式;而应该看成是一个持续发展的、不断开放的、经常变化的动态体系,才能确保设计出一个完美的优秀工程。
二、要注意的几个因素
1工艺流程的要求
给水处理厂即一般常称的自来水厂。由于原水水质不同,工艺流程有各种组合,但它的基本工艺为混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒。在城市水厂中,基本流程为原水一级泵房加药絮凝池沉淀或澄清池滤池消毒清水池二级泵房用户。水厂内的主体处理构筑物中沉淀池、滤池基本上都高出地面,只有清水池可以埋入地下,而当沉淀采用平流式沉淀时,其池长达100余m,在水厂中会形成单调冗长的池体,都需加以仔细设计。
大多数的城市污水处理厂的流程一般为提升后的污水重力经格栅沉砂初沉曝气二沉消毒出流。如果排入的水体是感潮水体,有时亦会在处理水排入前有提升泵站,以解决时污水厂的出水问题。
对于地下水位高的地区兴建的污水厂,为了解决构筑物的空池抗浮,往往以出水末端构筑物的高度为控制,而将进水泵站以后的构筑物以高出地面3～4m布置,这样就必须对这种沉闷不堪的大体量砼面作建筑处理,同时也必须对池间联系的狭小的通道走廊作恰当的建筑处理,否则作为一个整体环境来讲是极不理想的,往往也不易被人们所接受。
2总体规划的要求
总体规划非常重要,它是设计的灵魂。在规划时首先要有一个总体布局的构思,其中应包括:工艺布局的合理、道路走向的清晰、广场的适宜、地域的平衡、人流的互不交叉和公建用房(即生活区,其中包括办公、科研、试验、管理、会议室、食堂、厨房等内容)的最佳布置,然后按照①功能分区合理、简捷、便利、经济的原则;②风向、日照、地形有利的原则;③构图优美、对比均衡、空间流通的原则等,根据工艺流程的要求,结合厂址的自然条件及环境条件(包括地形以至地质条件、厂外道路系统、绿化条件、朝向、原有建筑物等)来进行总体规划。在总体规划中必须注意要创造良好的日照、空气和通风条件,还要尽量避免噪声的干扰,合理安排和大量利用绿化,把生态环境放在首位统一规划(特别是厂前区),然后将建筑物(或构筑物)布置在经过深思熟虑的绿化等环境中。在绿化设施中须充分考虑到生态绿化和景观绿化的有机结合,并多种植些可以释放有益气体和减少尘埃的树种,以改善厂区环境,减少空气污染,提高厂区的明洁度。
同时,建筑物(构筑物)的设计原则还必须在立足于“环境、空间、形式”三者统一的原则基础上,使群体形象和个体形象都能表现出一种内在的含蓄和谐调,并通过曲直、高低、虚实、明暗、黑白、凹凸、方圆、上下等造型元素和设计手法的运用充分体现出工艺工程设计的新境界。
3传统观念的改革
传统是指技术上、文化上历史的凝聚、沉淀和积累,它是人们长期经验和教训的总结,是固有的客观存在。它之所以能长期继承,经久不衰,并在某些方面形成一种固有的心理态势,就是因为它具有一定的吸引力和耐人寻味的余韵,因此它往往极易被人们长久地、习惯地循套,自然地袭用,即使有时会出现一些问题和不足,但对成功来说总往往可加以原谅,或者最后说总的还是成功的。我们如果辩证地看,则可以这样说,在继承传统之余必须要有充分的创新,即从“现实的需要出发对传统作转变的工作”。如果工艺总是老一套形式,形式总是老面孔,色彩总是陈调重弹,即使在功能上还可以过得去,能满足业主的一般要求,但从社会发展来看,从两个文明来看,无论如何在组织形式上、在事先指导上、在各专业的协调、在通气上都应该重新思考,不能一味循旧。在工艺上必须要创新、要提高、要有些新东西。在选型、色彩上必须要美观、要有所升华,否则就不能使业主感到非常满意,不能心情舒畅。为此可以说挑战创新是必须的,是绝对的,没有创新就会暮气沉沉没有生气,就不能前进。
4防止专业之间的各行其是
长期以来,给排水工程的习惯做法是工艺一马当先,先提出设想,后再递交给其它各工种,尽管各工种可以回提条件给工艺,但由于已成习惯,且因为各专业对工程总的概念认识不足而未能充分进行必要的商榷了解,互相质疑,因此就提不出内在的、关键的问题,致使矛盾隐蔽得不到圆满的解决,有时还会引起返工,最后造成木已成舟的尴尬局面,导致项目得不到最佳的方案,达不到最理想的质量。
从管理科学上来说事先指导,预先协商,不把问题的解决拖到最后,这是最科学也是最有效的工作方法。如果一个专业的设计,一味地关在工作室里,并且总是闭门苦思(即没有和其它有关专业认真商量研究),就只会把这些设计(即使是本专业中最优秀的设想)从一个社会现象变成了一个孤零零的个体,并且将这个专业完全裹入到“绝对正确”之中而一丝也动弹不得,其结果必然是感觉迟钝且视感平平,最后远不能满足业主的总要求。因此,在整体设计中要非常重视事先的协调,重视事先的各有关专业的参与协商,并且必须认识到这不光是一个单一的项目也是一项系统工程,其优劣的关键必然是组成这个组织内的各有关要素的综合,而决不是一个主导专业的所为(当然,它是很重要的)。所以决不能允许各专业各行其是,或者说是过分地突出自己,而缺少必要的整体相融性。只有通过组织有序的精心的全面的设计安排,我们才能把一个初看好像支离破碎、意见分岐、没有完整性的模糊、凌乱的印象,变成一幅诗意盎然、变化有序、排列恰当、构图完美的图画。
5建筑设计的重要性不可忽视
长期以来,由于历史的原因,建筑设计(特别是工业建筑)在思想上趋于封闭狭隘,在形式上趋于呆板一律,在色彩上趋于灰暗、单调,总之建筑在如何体现满足人类的舒适和精神要求这方面考虑得太少了,更谈不上在美观的构思上多下功夫,而只片面单纯地理解为单一的功能性构筑物,仅为满足生产而已,别无它求,诸如环境、空间、选型、尺度、色彩等方面都无关紧要也无须多考虑。
因此在工业建筑中,建筑的地位一直不高,也没有什么发言权,最后造成厂区建筑不美观,品味不高,大家不满意。随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,人们已不仅仅满足于需要有一流的先进的工艺、能生产出较好的社会需要的产品,人们的追求向更高层次发展,更需要有一个包括优美的环境,良好的工作条件在内的赏心悦目的舒适的氛围,更需要防止和减少工业建筑常有的废水废气对周边环境的污染。这就需要进行全方位的综合的建筑设计,对污染进行充分有效的处理,保证有清晰的水质和洁净的空气。建筑设计虽然不像工艺设计那样直接产生经济效益,但从全局、长远的效应来看,其对提高生产效率、保障职工的身体健康、社会的文明都能起到很好的、积极的能动作用。因此,我们有必要对给排水工程中建筑设计这个概念有一个新的认识,它必须是全面的、综合的、整体效应的结果并必须在整个设计过程中贯彻始终。设计实践告诉我们应该有一个懂总图的设计师来进行总的牵头、控制和协调,平衡各专业,取其所长限其所短来达到最佳的视觉效果,我们暂且称此设计师为总协调建筑师吧。在建筑设计全过程中,总协调建筑师要始终以能形成最佳环境景观的观念为依据,充分考虑到工艺流程的最先进、最便捷,结构布局的最经济、最合理,不断地向各有关专业的负责人就当地环境景观的形成进行有方向性的引导,并不时向他们提供大家能接受的各种状态建议或者能取得平衡的一些构想,以达到最广泛的共识,统一的行动。
为了对全局进行有效的控制,总协调师还要根据其对环境景观形成的基本观念预先策划制定各项设计细则,它将作为整体设计的原则引导各个单体在循序渐进中得以贯彻、实现、完善,起到启发创新的作用。在此前提下,又要避免造成对各单体专业自由构想的束缚,以细则为依据进行整个设计运作的协调,在各专业之间按照具体的变化情况就整体和单体衔接部分之间进行柔和的调整,使之达到统一。
此外,总协调师还要在尊重各专业特点的前提下,为实现全局的一种“缓和宽松的秩序”而进行工作,也就是说总的协调是指制约的开放性,或者说是在整体观上充分保持单体设计(专业设计)者的自立性,充分发挥其个性特点,把所谓的束缚性因素限制在最小的范围内,最后达到辩证的统一,即互相限制了各自的不足,又保留了各自长处,而且彼此心情愉快,形成最佳的综合效应。
建筑物的设计处理大体有以下的一些手法:
1公共建筑(1)总平面要结合地形地貌,因地制宜,构图优美,比例匀称,并注意韵律。(2)功能相近者尽量合并,减少地面分散的构筑群,要做到大中见小、见透。(3)要处理好内外部空间,做到宽松、明亮、空透、轻灵。(4)立面和平面都力求避免过于平直、呆板,可适当组织上下、左右、高低参差,和配以局部的弧形以示流畅、舒适。(5)色彩上可区别于厂区建筑,但又不能太过于突出,必须符合统一中求变化的大原则,即在和谐中求局部的突变和醒目。(6)屋顶的处理可以在平屋顶的基础上适当配以小斜顶,或局部注以建筑符号起到全区的点缀、装饰之用。
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