Table of Contents
理解高管的独特挑战
高楼建筑的管道工程需要克服一系列与低楼或单层工程根本不同的挑战。 结构的高度带来了巨大的压力差、复杂的结构需求以及行业间的密切协调。 与典型的住宅项目不同,高楼安装必须考虑到重力驱动的压力下降、跨长垂直跑道的热膨胀以及共用墙壁和追逐物中强烈噪声控制的必要性。 安装者和工程师必须深入了解这些动态,从而在完成阶段提供既耐用又符合代码的系统。
最重要的因素之一是建筑物的升降导致静压升高。 30层高塔基部的水压可以超过200皮西,远远超出大多数固定和管管材料的安全操作限度。 低层没有仔细的分区和减压阀(PRV),就会承受出过多的压力,从而导致出泄、过早固定故障和水锤。 相反,如果系统不适当增强,上层的压力可能不足。 在完成阶段平衡这些压力对于长期性能至关重要。
除了压力,高层管道还必须与结构运动相抗衡,包括建筑摇摆和热膨胀。 垂直起浮器可以随着温度变化或建筑的平稳而扩张或收缩几英寸。管道支持必须适应这种运动,而不会将压力转移到接头、接头或墙壁穿透。 完成阶段是核实所有支持系统、扩张回路和弹性连接器在墙壁关闭前正确安装的最后机会。
最后,高层建筑往往有有限的追逐和机械室,需要与电气,HVAC和消防系统进行精确协调. 完成阶段是许多冲突得到解决的地方,需要精心规划以确保进入面板,清理,关闭阀门的位置能够让技术人员到达它们。 对于高层管道设计原理的更深入技术概述,请参考美国管道工程师协会(ASPE) 的资源。
预编:材料选择和分区
高频系统的材料选择
管道材料的选择直接影响高楼设施使用的接头技术. 铜, CPVC, PEX,和 PEX-AL-PEX是常见的选择,每个选择都有不同的支持,加入和绝缘要求. 铜管需要小心的焊接或相接的相接接接,同时需要有电离接合,以防止与钢或黄铜部件相接时发生热蚀. CPVC需要温度敏感并必须精准操作的溶剂接头技术. PEX和PEX-AL-PEX提供了灵活性,可以简化紧接起子的安装,但需要定期硬性支持来防止相接和噪音.
竣工小组必须核实所有材料都符合大楼的水化学和当地密码,例如,有些管辖区由于火灾评级限制商业高层使用某些塑料,在这种情况下,竣工计划可能需要在每层穿透时都加入防火装置。 材料的选择也影响到试运行时所需的测试类型,有些系统要求长时间进行1.5倍于工作压力的氢静态测试。
分区和压力管制
将管道系统分解为垂直压力区是高层建筑的标准策略。每个区通常覆盖8-12层,并有自己的减压阀站。在竣工阶段,每个阀门必须设置正确的下游压力,通常为国内固定装置提供40-60皮西。这需要使用安装在临界点的压力测量仪进行精确调整。所有PRV都应该测试和加标记,并有记录的设置供未来维护。
除了家用水区,高楼管道通常还包括隔开灭火系统区,这些系统在更大压力下运作。 竣工组必须确保在家用和消防系统连接点安装回流阻断器,防止任何交叉污染。 适当的分区也有利于系统平衡,这一点在本篇文章后部分述及。
高强度安装完成管道的核心技术
1. 高级管道支持和保障
适当的管接接方式可以说是高层管接方式中最重要的接头技术。 装有水的垂直起重器的重量很大,而错误的挂接或间隔会导致下沉、压力断裂或灾难性故障。 工业标准,如 ASTM 标准,建议根据管接材料和大小的接头间隔。 对于垂直运行的铜管,通常每8至10英尺就需要接头,而CPVC可能需要更紧密的接头间隔。
除了简单的挂架,高楼设施需要使用可调节的支撑,起起重钳和摇杆. 调整后支撑可以进行热膨胀和收缩,减少关节上的压力. 起重钳每层都用于将垂直堆积的重量转移给建筑结构. 摇杆是固定在板或墙上,在地震事件或风力负荷时防止平起起伏起伏. 对于平起伏的平起伏跑道,通常会使用夹杆来支撑多管子,保持对接并节省空间.
完成时, 每个支持点都应该检查是否具有适当的扭矩和对齐性。 松接支持会导致噪音管, 通常称为 & quot; water hammer; & quot; , 并会随着时间推移而导致关节故障。 在将管道接通到吊架之前必须安装绝缘, 并且通过使用衬垫或橡胶线接通来避免金属对金属的接触。 这可以减少振动转移, 并限制接触点的腐蚀性。
2. 高品质接缝、印章和接合方法
接接和封口是任何管道系统中最易被破坏的点,特别是在压力和运动被放大的高层建筑中。接线接头必须安装适当的线状封口,如PTFE磁带或管子涂料,只应用于雄性线。超紧接可以裂开接接头,而紧接不足则会导致漏出。聚氯乙烯和CPVC的溶液管接头需要小心地表面准备、入门应用和水泥选择,如ProPress或Viega Mega Press等适应系统,提供快速安装,可靠性高,但必须适当校正,并检查O环后才能挤出。
对于高层设施,许多工程师都指定了大型起重器的角状机械接合器,特别是在灭火区。 这些接合器允许一些角向偏移和轴向运动,这有助于容纳建筑物的安置和温度变化。 每个接合器必须被与制造商的规格相容,而垫片润滑必须和水化学相容。 所有接合器都应该在绝缘或隐蔽之前进行视像检查并进行压力测试。
防弹药在完成过程中发挥着关键作用,特别是在墙和地上穿透时。在管道通过火量级组件时必须安装防火站密封器和装置。这些材料在暴露于热量、密封开口和防止火焰和烟雾扩散时会扩大。最后的小组必须与消防专家协调,确保每道穿入都妥善密封并记录符合密码。
3. 全面压力测试和检查
压力测试是最终完工前核实高楼管系统完整性的决定性方法。 建筑规范通常要求所有管线至少要用两个小时,即最大工作压力的1.5倍,或至少100-150皮西。 水静态测试(使用水)比气态测试(使用空气)要好,因为水不压,在故障时伤害风险较小。 然而,在易冻地区,测试水必须在测试后立即排出或用防冻剂处理,以防止管管破裂。
测试前,所有出入口和固定装置都应被盖上或插上,系统应慢慢地被填充以去除气口. 压力计应在测试部分的最高和最低点安装以确认整个系统处于统一压力下. 测试期间,每个关节,阀门和安装必须检查渗出的迹象. 小渗出物在干燥的条件下经常被漏出,但在压力下变得明显. 任何渗出物都应被修复并重新测试系统.
对于高层建筑,通常在地段、地层或地段进行测试,这样就可以在下层进行竣工,而测试则在上层继续进行。测试结果应记录在日志中,包括日期、测试压力、持续时间和任何修理。许多建筑检查员在批准隐蔽系统之前需要这种文件。国际管道和机械官员协会(IAPMO)等组织在其示范代码中也建议采用彻底的测试规程。
4. 水锤扣发和冲出控制
水锤是高层建筑中由于流量快而通航长的通水管而常见的问题,当阀门迅速关闭后,行走的水动力会形成从管子中走来的压力潮,产生出响亮的起爆并给关节和固定装置带来压力. 随着时间的推移,反复的水锤会使配件和吊杆过早出故障.
为了缓解这种情况,应当在快关阀上或附近安装水锤扣子,如洗衣机、洗碗机和冲水计式厕所等。 这些装置中装有密封的气室或能吸收冲击波的弹簧活塞。 在最后阶段,扣子必须位于便于进入的位置,以便将来进行检查和充电。 在某些情况下,建筑规范规定在商业空间所有快活阀上安装扣子。
除了单个逮捕者之外,在起降机基部或多层机械室可能需要更大的防潮装置,这些装置通常由工程师根据流量和管子量来设计。 适当的安装包括核实逮捕者的方向正确(通常是垂直的),而且逮捕者与可隔离的固定器之间没有关闭阀门。 完成技术员还应检查所有空室,如果使用的话,是否被打水,因为这样会使其失效。
5. 后流预防和交叉控制
后流预防是所有现代高楼管线的法律和安全要求,饮用水与锅炉、冷却塔或灌溉系统等非易取水源之间的交叉连接,如果发生后流,会导致污染,最后阶段必须包括在可能交叉连接的所有地点,包括主水服务入口、灭火线和任何辅助系统安装经批准的后流预防器。
高层建筑使用的典型回流阻隔器包括减压区组件、双检查阀组件和大气真空断层器等。 每种类型的设备都有具体的安装要求,如测试和排水的最低排出量,例如,在救援阀下方安装回流区组件必须经过12至18英寸的排出量,以便在断层时进行适当的排出。它们也需要经过认证的回流测试器定期测试,而完成技术员必须确保测试的公鸡能够进入并贴上适当的标签。
除了回流预防器, 编组人员应该在所有外出水管和维护水槽上安装软管双管真空断层器。 这些设备虽然小,但应防止共同污染源。 整个交叉连接控制程序应该记录在案, 并提交有管辖权的地方当局。 许多城市都要求每年提交测试报告, 因此编组人员应该留下测试包或测试记录文件夹。
6. 火力压制系统一体化
高楼需要安装自动喷火系统,一般由专用起重机提供. 管道修补组必须与消防分包商认真协调,确保家用水系统不会损害起火系统的压力或流量. 家用系统与起火系统相接以防止回流时,往往需要压力计和检查阀.
此外,竣工阶段可能包括安装消防系统的压力维护泵或骑手泵。这些泵会随时使喷洒系统受压,防止喷洒机头启动时出现假警报和水锤。在启用这些泵之前,必须进行适当的对接、定时和测试。竣工人员还应确认所有控制阀都处于开口位置,并使用起动开关连接消防警报系统。
另一个关键细节是安装了喷洒器起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起起
完成触摸以达到长寿、无障碍和遵守守则
1. 无障碍阀和清洁的战略布局
一旦系统完成并封闭,任何维修或维修都需要切入墙壁或天花板 — — 除非提供接入点。 在完工阶段,必须在大楼被占用后仍可进入的地点安装关闭阀、清理和测试端口。 阀门应被组合到无障碍机械室或衣柜中,而不是被隐藏在固定装置后。 清理应安装在每个垂直垃圾堆底,并且间隔不超过50英尺。
在高层建筑中,每个住宅单元或租户空间应有自己的关闭阀门,这样就可以在不关闭整个升降机的情况下进行维修。对于多压力区的建筑,每个升降地基和顶部应有隔离阀门。所有阀门都应贴上可核查其服务区和地底的耐用标签。此外,压力测量站应当安装在每个区的最高和最低点,以便于未来的系统平衡和故障排除。
2. 适当的隔热和环境保护
高楼的管隔绝有多种用途:防止凝固、减少热损耗或增收、防止冻损和减震。 对于家用热水线,大多数能源规范要求至少隔出一英寸(R-4或更好 ) 。 冷水线必须隔绝以防止凝固,特别是在潮湿的气候中,这会导致模具生长和天花板和墙壁的水损坏。
所有绝缘应安装在管道被固定在吊架上之前,而夹克必须连续,并用所有接合的胶带或胶带. 在管道支撑下,绝缘必须使用盾牌或鞍来防压. 对于暴露在外或无条件空间的管道,可能需要进行热追踪并增加防风效果. 完成小组还应核实绝缘符合当地的防火码要求,包括烟雾的开发和火焰扩散分级.
隔音是高层住宅建筑中的另一个考虑因素。在睡区穿过共享墙壁或天花板以上的管道应当用大量塞入的乙烯或其他隔音材料来包裹。这可以防止水流噪音在单元之间传递,这是多家庭建筑中常见的抱怨来源。最后的阶段是在结构关闭前安装这些包装的最后机会。
3. 防腐蚀和地震限制
腐蚀可以严重地缩短高楼管系统的生命. 竣工时,团队应采取措施,通过使用铜和钢等异金属之间的分电联,来防止伽拉活性腐蚀. 在有侵略性水化学的地区,工程师可以指定防腐蚀合金或线接管. 所有线接管应涂有能抑制腐蚀的线接管化合物. 对于会接触混凝土或泥浆的管管,应采用防护用包接或涂接来防止氢氧化钙的化学攻击.
地震控制装置在地震多发地区的高层建筑中是强制性的,这些限制包括摇摆式保险套、电缆束缚和弹性接合,这些接合使管道在地震事件期间可以与建筑物相通而不受破坏。 竣工小组必须在每层穿透时和结构工程师指定的间隔时间安装这些装置。所有地震控制装置都应在墙壁关闭前检查和批准,因为墙壁无法事后核实。 水泵和冷却器等设备连接处的弹性连接器也能够防止震动和移动。
4. 系统平衡和流量核查
楼体移交业主前,水管系统必须平衡,保证每个区得到正确的流量和压力,这涉及调整减压阀,平衡热水回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流回流
平衡是通过测量终端设备的流量率和调整平衡阀等方法实现的,直到设计流量实现为止,技术员应该记录所有最终设置,并用位置标记每个阀门,此外,建筑物的总用水量应该与设计标准相比较,以识别出任何重大差异,流量核实报告往往需要当地水务局在密封表前进行.
质量保证和委托
文件和建楼
完成一个高层管道系统,直到所有文件编译完成。 所建的图纸必须反映阀门、清理、回流阻隔器和主要设备的实际安装位置。 这些图纸对于今后的维护、翻新和故障排除至关重要。 完成小组应在整个过程中标出红线图纸,并在项目结束时将其转换为干净的数字格式。
持续维修考虑
高层管道系统需要定期维护才能保持功能。 在完工过程中,团队应在供水系统上安装测试端口和抽取水龙头。 这可以让建筑工程师在不突破系统的情况下检查水质、压力和流量。 应向业主提供维护手册,包括阀门表、制造商剪接单、推荐的PRV、回流阻隔器和取水器的服务间隔。
结论
高楼建筑的管道设计是一项复杂的学科,需要精心规划、精确执行和彻底测试。 从最初的材料选择和分区到最后平衡和文献记录,每个步骤都必须考虑到高楼结构的独特挑战。 适当的管道支持、高质量的配件、全面的压力测试和进出点的战略定位构成了持久系统的基石。 包括水锤扣、后流预防、火力系统集成、地震束缚和绝缘在内的更多考虑因素进一步增强了装置的可靠性和安全性。
管道专业人员通过遵循这些技术并遵守ASPE、IAPMO和ASTM等组织的行业标准,可以提供高效运行的系统,满足代码要求,并可靠地为大楼服务几十年。 完工阶段是最后的机会,可以验证工程质量,并在墙壁关闭之前纠正任何缺陷。 在完工过程中投入时间和谨慎会减少回电、降低维护成本以及满足建筑业主和居住者的需求。