我國(guó)建筑給水排水技術(shù)一直伴隨著國(guó)家城鎮(zhèn)化建設(shè)工程的興盛不斷發(fā)展，特別是自上世紀(jì)九十年代開始，我國(guó)建筑業(yè)進(jìn)入飛速發(fā)展時(shí)期，建筑給水排水技術(shù)在此期間得到迅速提升。在生活熱水供應(yīng)、超高層建筑的消防給水系統(tǒng)、新型管道材料等技術(shù)方面，顯得尤為突出。然而，近年來(lái)隨著建設(shè)工程的發(fā)展速度逐步平緩，行業(yè)面臨發(fā)展的轉(zhuǎn)型，建筑市場(chǎng)發(fā)展的新常態(tài)正在逐漸成型。
在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式變革和產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)重組的時(shí)代背景下，不斷地創(chuàng)新和尋求新機(jī)遇成為行業(yè)發(fā)展的新方向。在此過(guò)程中，我們需要加強(qiáng)思考，站在時(shí)代前沿，用思想和觀點(diǎn)改變技術(shù)的布局與形態(tài)，用技術(shù)創(chuàng)新體現(xiàn)建筑給水排水技術(shù)與專業(yè)的價(jià)值所在。伴隨著人們意識(shí)形態(tài)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高，現(xiàn)代化城鎮(zhèn)建設(shè)促使建筑給水排水技術(shù)更加側(cè)重安全、衛(wèi)生、舒適，確保水質(zhì)、水壓、水量、水溫滿足用水點(diǎn)的需求，是時(shí)代賦予這一行業(yè)不可推卸的責(zé)任。
設(shè)計(jì)理念的變化
設(shè)計(jì)思想是設(shè)計(jì)行動(dòng)的指導(dǎo)，建筑給水排水設(shè)計(jì)需要從設(shè)計(jì)思想到設(shè)計(jì)方法的提高，需要?jiǎng)?chuàng)新與開拓的思維模式。對(duì)水的研究需要道法自然，得道究術(shù)，方可與時(shí)代的發(fā)展相吻合，與時(shí)俱進(jìn)的設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，加強(qiáng)對(duì)工程的深刻理解和認(rèn)識(shí)，工程師的價(jià)值就在于其能夠應(yīng)用科學(xué)的方法，尋找最佳的方案解決工程問題。
這就需要準(zhǔn)確地掌握工程原則，建筑給排水工程師應(yīng)對(duì)工程系統(tǒng)操作、設(shè)計(jì)、管理、評(píng)估具有全面的了解。例如，在爭(zhēng)議較大的雨水和污水排水問題上，實(shí)際的排水流態(tài)往往是氣、液、固的三相流，解決好排水中“氣”的問題尤為重要，這不僅僅涉及到排水的流量，還影響到排水系統(tǒng)通氣的衛(wèi)生安全。另一面，強(qiáng)調(diào)建筑給排水配合建筑設(shè)計(jì)理念，與建筑協(xié)調(diào)、同步的技術(shù)發(fā)展。
從綠色設(shè)計(jì)到生態(tài)設(shè)計(jì)，從自控設(shè)計(jì)到智慧設(shè)計(jì)，不斷提升設(shè)計(jì)理念。在建筑節(jié)水、節(jié)能設(shè)計(jì)中，要充分考慮水資源的利用，做到最大程度消減給排水能耗，并提倡清潔能源的應(yīng)用。此外，專業(yè)的跨界學(xué)習(xí)和綜合運(yùn)用，是今后機(jī)電工程師做好建筑給排水設(shè)計(jì)必需具備的能力。
建筑給水排水技術(shù)需要?jiǎng)?chuàng)新，突破傳統(tǒng)的思維模式，以問題為導(dǎo)向，創(chuàng)建可持續(xù)發(fā)展的給排水系統(tǒng)模式，以適應(yīng)建筑的變化、更新。構(gòu)建建筑滅火系統(tǒng)選擇的思想是創(chuàng)新的動(dòng)力，注重系統(tǒng)選擇上的可維修性，從細(xì)節(jié)入手，并考慮系統(tǒng)維修或更新中斷期間可承受的風(fēng)險(xiǎn)與補(bǔ)救措施。
例如，在超限高層建筑的自動(dòng)水滅火系統(tǒng)的選擇上，需要考慮“量變到質(zhì)變”對(duì)系統(tǒng)選擇的影響，認(rèn)識(shí)消防初期的控火、降溫、煙霧洗刷的功能，選擇高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)倪m用性和優(yōu)勢(shì)。
建筑給水排水的設(shè)計(jì)要形成全生命周期的理念。研究給排水的設(shè)備、材料如何與建筑壽命同步形成產(chǎn)品全壽命周期的優(yōu)化設(shè)計(jì)及一體化開發(fā)策略是工程建設(shè)的必然方向。此外，建筑給水排水的設(shè)計(jì)需引入產(chǎn)品設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念，運(yùn)用設(shè)計(jì)方法學(xué)來(lái)解決建筑給水排水設(shè)計(jì)的問題。
并基于以人為本的概念，引入系統(tǒng)控制論和風(fēng)險(xiǎn)管理的理念對(duì)生活給水的安全、熱水供應(yīng)的舒適性、二次供水設(shè)備的衛(wèi)生、污水的污染排除及排水排氣的通暢等問題進(jìn)行研究。以系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)分析給排水設(shè)計(jì)的戰(zhàn)略進(jìn)程和設(shè)計(jì)方法、手段的戰(zhàn)術(shù)問題，研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)律、設(shè)計(jì)程序及設(shè)計(jì)中思維和工作方法。如消防滅火系統(tǒng)中，分析系統(tǒng)的價(jià)值、功能及成本相關(guān)性的問題。
維護(hù)管理的重視
在建設(shè)項(xiàng)目總量相對(duì)減少的新常態(tài)下，對(duì)于新增建筑的給排水技術(shù)發(fā)展重在專項(xiàng)設(shè)計(jì)的深化;對(duì)于存量建筑的給排水技術(shù)發(fā)展在于運(yùn)維管理技術(shù)要求的提高，需從維護(hù)、改造中尋找新的發(fā)展技術(shù)。通過(guò)對(duì)建筑給排水系統(tǒng)的維護(hù)管理，強(qiáng)化系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性，并注重系統(tǒng)的安全性。
建筑給排水的維護(hù)管理一直是給排水系統(tǒng)使用過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，也將會(huì)成為今后技術(shù)發(fā)展的主要?jiǎng)恿�。重新認(rèn)識(shí)其重要性，加強(qiáng)建筑給水排水系統(tǒng)的檢測(cè)與維護(hù)，特別是保證自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的安全可靠，保證在需要時(shí)系統(tǒng)能夠正常啟動(dòng)，這對(duì)于保障系統(tǒng)發(fā)揮其設(shè)定的功效具有積極的意義。
從系統(tǒng)控制論的概念看，對(duì)給排水和消防給水系統(tǒng)的檢測(cè)和維護(hù)是對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督，也是對(duì)系統(tǒng)的控制,有利于系統(tǒng)向既定的目標(biāo)健康地發(fā)展。其次，我們還要準(zhǔn)確掌握給排水和消防給水系統(tǒng)全過(guò)程控制的理論。從工程技術(shù)的角度出發(fā)，重視建筑給排水和滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、驗(yàn)收、維護(hù)的全過(guò)程，有必要進(jìn)行全過(guò)程的控制，通過(guò)檢測(cè)和維護(hù)來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)。
策劃與評(píng)價(jià)體系的建立
從建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的前沿研究看，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要在前期增加“建筑給排水設(shè)計(jì)策劃”階段，后期建立“建筑給排水設(shè)計(jì)后評(píng)估(POE)”過(guò)程。
建筑給排水設(shè)計(jì)策劃就是實(shí)施與設(shè)計(jì)之間的統(tǒng)籌，是建筑策劃(Architectural Programming)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是必要的設(shè)計(jì)程序。在城鎮(zhèn)建設(shè)新常態(tài)下，建筑給排水設(shè)計(jì)需要參與工程建設(shè)全過(guò)程，合理定位給排水和消防滅火的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
通過(guò)運(yùn)用各種信息收集方法與工具，得到業(yè)主、用戶、設(shè)計(jì)顧問和社會(huì)大眾等的價(jià)值認(rèn)知，結(jié)合建筑外部配套的市政條件和地方主管部門的要求，將這些信息綜合分析并整合，對(duì)建筑給排水設(shè)計(jì)所需要解決的問題進(jìn)行陳述，從而為設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(jù)。設(shè)計(jì)需要強(qiáng)化對(duì)方案、擴(kuò)初階段的設(shè)計(jì)策劃，其策劃要從全局出發(fā)。在當(dāng)今創(chuàng)新思維設(shè)計(jì)下應(yīng)用大數(shù)據(jù)方法，注重進(jìn)行建筑給排水和消防系統(tǒng)的比選，形成建筑給排水設(shè)計(jì)策劃的決策體系。
建立建筑給排水設(shè)計(jì)的后評(píng)估體系，用以評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)能否達(dá)到預(yù)期設(shè)定目標(biāo)，是時(shí)代發(fā)展的需求。過(guò)去，建筑給水排水設(shè)計(jì)往往靠經(jīng)驗(yàn)。例如，強(qiáng)調(diào)高位消防水箱與生活水箱分開設(shè)置以滿足生活衛(wèi)生的要求，但高位消防水箱在長(zhǎng)期滯水的情況下，消防用水能否保證水量、水質(zhì)衛(wèi)生問題，往往因未得到業(yè)主的及時(shí)反饋而被忽略，設(shè)計(jì)后評(píng)估體系恰恰可以有效地反映這一情況。
因此，應(yīng)開展評(píng)價(jià)技術(shù)的運(yùn)用，結(jié)合各種水系統(tǒng)的運(yùn)行工況，形成完善的系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。如歐美國(guó)家在建筑給排水設(shè)備與管材的評(píng)價(jià)方面處于領(lǐng)先地位，其采用排水管道壁厚的超聲波檢測(cè)、管道井的自動(dòng)泄漏檢測(cè)、水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、能源計(jì)量管理等做技術(shù)支撐，不會(huì)等到出現(xiàn)事故后才會(huì)對(duì)管道系統(tǒng)運(yùn)行狀況引起重視。
在評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立上，國(guó)內(nèi)對(duì)水滅火系統(tǒng)評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)有系統(tǒng)的可靠性、系統(tǒng)的可檢側(cè)性、系統(tǒng)的可維護(hù)性，此外還有滅火效率、環(huán)境保護(hù)、生命安全、經(jīng)濟(jì)性、建筑整體運(yùn)行的合理性、商業(yè)運(yùn)營(yíng)連續(xù)性恢復(fù)能力等。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用
物聯(lián)網(wǎng)是面向未來(lái)的新興技術(shù)，建筑給水排水中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，可以將給排水物物相連、人物相連、人人相連，將建筑給水排水從自控推向智慧，并逐步形成建筑物的大數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)代表了一種全新的思維方式，數(shù)據(jù)為建筑給水排水技術(shù)的發(fā)展提供了最多的可能�？梢詰�(yīng)用數(shù)據(jù)增強(qiáng)設(shè)計(jì)(DAD)，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)性，通過(guò)定量分析和數(shù)據(jù)關(guān)系來(lái)設(shè)計(jì)、調(diào)整以及評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案。
建筑給水排水物聯(lián)網(wǎng)可以由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成，形成網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)的架構(gòu)，將建筑給水排水系統(tǒng)向智慧、韌性(彈性)方面邁進(jìn)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于給排水的在線自動(dòng)檢測(cè)和控制、消防給水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，借此形成常態(tài)化、精細(xì)化的建筑給排水運(yùn)維模式，提高系統(tǒng)的可檢測(cè)性和維護(hù)管理能力。同時(shí)用以增加建筑用水點(diǎn)處衛(wèi)生指標(biāo)的監(jiān)控，建立與市政供水之間耦合關(guān)系的調(diào)控方法，并協(xié)調(diào)消防給水系統(tǒng)內(nèi)部監(jiān)控與外部監(jiān)測(cè)的關(guān)系，強(qiáng)化系統(tǒng)的維護(hù)、管理能力，使得消防給水系統(tǒng)處于良好的運(yùn)維狀態(tài)。
例如，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中可用感知水量和水壓兩個(gè)主要參數(shù)，設(shè)置市政水源的壓力檢測(cè)、消防泵(含水系統(tǒng)、電系統(tǒng))的運(yùn)行檢測(cè)、系統(tǒng)供水的末端檢測(cè)、閥門的檢測(cè)等。物聯(lián)網(wǎng)不僅僅可以用于系統(tǒng)的預(yù)警、監(jiān)控，后期還可以運(yùn)用視頻技術(shù)進(jìn)行虛擬再現(xiàn)，構(gòu)建數(shù)字化、可視化，所有人的行為與現(xiàn)實(shí)事物都將虛擬再現(xiàn)于建筑中樞，形成存在即映射、感知即參與、行為即決策，建筑給水排水將實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的更新與維護(hù)。
適宜技術(shù)的推廣
建筑給水排水技術(shù)的發(fā)展不是追求最先進(jìn)、最高端的技術(shù)，更應(yīng)考慮適用性、經(jīng)濟(jì)性，因此適時(shí)提出了適宜技術(shù)(appropriate technology)這一新概念。適宜技術(shù)的“適宜”包括兩個(gè)方面：一是技術(shù)的適宜，二是經(jīng)濟(jì)的適宜。
最貴、最先進(jìn)的技術(shù)并不一定是最佳的，只有最適合的給排水和消防滅火系統(tǒng)才是最好的。協(xié)調(diào)高新技術(shù)和適宜技術(shù)之間的關(guān)系是一個(gè)好設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。在建筑滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，并非一定要高精尖，滅火系統(tǒng)簡(jiǎn)便，控制也就簡(jiǎn)單，可靠性也會(huì)相應(yīng)提高。
例如，在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用上，針對(duì)老式住宅、人員密集地區(qū)等特定場(chǎng)所需要滅火保護(hù)時(shí)，創(chuàng)新采用簡(jiǎn)易自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)(局部應(yīng)用系統(tǒng))，具有安全、有效、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，可以用最少組件、最短流程、最低成本來(lái)獲得最佳的應(yīng)用效果。此外，在歷史建筑的保護(hù)、既有建筑的改造中，高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的適應(yīng)性也顯得尤為突出。在建筑給水排水技術(shù)發(fā)展中，適宜技術(shù)是一種值得推廣的技術(shù)。
適宜技術(shù)與技術(shù)選擇(technology ion)密切相關(guān)，對(duì)技術(shù)進(jìn)行合理選擇，關(guān)注技術(shù)變遷的動(dòng)態(tài)變化，有利于形成技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。從建筑單棟的給排水系統(tǒng)，到區(qū)域建筑群的系統(tǒng)選擇，可采用獨(dú)立與統(tǒng)一相結(jié)合的給排水系統(tǒng)方式，實(shí)現(xiàn)給排水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的共享。
系統(tǒng)的共用在經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)下，還需充分考慮系統(tǒng)的使用功能、安全可靠、物業(yè)管理等各方面要素的需求。在具體的工程設(shè)計(jì)中，有必要研究系統(tǒng)的分區(qū)、建筑中不同使用功能的給排水系統(tǒng)分別設(shè)置、消防水池共用、機(jī)房的布置位置等技術(shù)方案的選擇。
工業(yè)化建筑的構(gòu)建
工業(yè)化建筑具有集成化、標(biāo)準(zhǔn)化特性，建筑給水排水在裝配式建筑技術(shù)、三維(BIM)設(shè)計(jì)應(yīng)用中仍有很大的施展空間。采取“工廠化”加工制作，能夠最大程度地縮短施工周期，提升工程品質(zhì)和安全質(zhì)量，文明施工水平，減少現(xiàn)場(chǎng)安裝的環(huán)境影響。
建筑給排水在工業(yè)化建筑中，曾經(jīng)采用裝配式技術(shù)推出整體式衛(wèi)生間、廚房間，起到了一定的優(yōu)化設(shè)計(jì)和建設(shè)的作用。今后在模塊化建筑中需尋找給排水的切入點(diǎn)，不僅只是將給排水設(shè)備和管道綜合集成，還在于不同模塊之間的連接，開展基于建筑功能可變的給水排水設(shè)計(jì)方案，研究新工藝安全風(fēng)險(xiǎn)的降低、操作的便利和造價(jià)的節(jié)省等多個(gè)方面，形成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品部件化、生產(chǎn)規(guī)�；�、建造技術(shù)高新化。
同時(shí)，建筑給水排水的設(shè)計(jì)還需要形成機(jī)電設(shè)計(jì)的一體化，構(gòu)建技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的通道，不斷發(fā)展?jié)撛诘男枨�，以開拓新的領(lǐng)域，有利于設(shè)計(jì)服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。
在建筑給排水設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)充分體現(xiàn)了工業(yè)化建筑的技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)。它通過(guò)3D模擬解決機(jī)電管道的碰撞，解決施工安裝中出現(xiàn)的問題，使裝配化設(shè)計(jì)施工更加規(guī)范有序，質(zhì)量可查、可追溯。同時(shí)，BIM技術(shù)便于建筑建成后物業(yè)實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，應(yīng)對(duì)數(shù)字科技驅(qū)動(dòng)的時(shí)代變化。如借助建筑信息模型采用的APP，可以直接定位所需控制或檢修的閥門位置。
結(jié)語(yǔ)
面向未來(lái)的建筑給水排水技術(shù)發(fā)展需要重點(diǎn)研究給水衛(wèi)生、熱水舒適、排水安全、消防可靠等問題。給排水與建筑設(shè)計(jì)理念的結(jié)合、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用、消防滅火系統(tǒng)的創(chuàng)新皆是建筑給水排水技術(shù)發(fā)展中值得關(guān)注的方向。期待建筑給水排水技術(shù)的發(fā)展在我國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)新常態(tài)下抓住知識(shí)經(jīng)濟(jì)、科技進(jìn)步的機(jī)遇，在重視工程技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，加強(qiáng)建筑給水排水的理論、系統(tǒng)創(chuàng)新與應(yīng)用，在實(shí)踐中不斷發(fā)展。
陜西省“十三五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃獲批近日，《陜西省“十三五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》正式獲得省政府批準(zhǔn)。《規(guī)劃》以全面改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為核心，以大氣、水、土壤污染防治為重點(diǎn)，確保2020年全省生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善，為建設(shè)更高水平“三個(gè)陜西”作出重大貢獻(xiàn)。
《規(guī)劃》提出，到2020年，突出環(huán)境問題有序解決，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)得到有效防控，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性持續(xù)增強(qiáng)，環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施與公共服務(wù)更加完善，環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化取得重大進(jìn)展。
在指標(biāo)設(shè)置方面，《規(guī)劃》設(shè)置覆蓋大氣、水、土壤三大要素，確保質(zhì)量改善落地到位和環(huán)境優(yōu)良地區(qū)環(huán)境質(zhì)量不退化、不降級(jí)，污染嚴(yán)重地區(qū)環(huán)境質(zhì)量明顯改善。
原標(biāo)題:給水排水 |建筑給水排水技術(shù)，未來(lái)路向何方？
