闫凯,曾凤柳,邱慧
(中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所,北京 100081)
目前真空排污技术在国外已经作为成熟技术应用于公共建筑领域,并制定了相应的设计规范和技术标准。我国在这一技术领域起步较晚,直到上世纪末本世纪初才在引进国外新技术的同时,结合国内实际情况实施再创新,在旅游景区或大型建筑物如北京南站、上海南站等得到应用[1-3]。
通过北京某地铁5个车站真空卫生间系统的实施和应用,对项目实施的关键节点及其控制总结分析如下。
真空卫生间系统是利用在线型真空机组使系统形成真空,在冲洗卫生器具的同时,将污物吸入真空管道并经真空机组直接排至指定地点。该系统在工作过程中无泄漏、无异味、少堵塞,具有作业效率高、能力大、适用范围广等优点,获得越来越多的关注和认可,应用也越来越广泛。
该系统主要由凸轮泵机组、真空抽吸管路和压力排放管路、卫生洁具及控制系统组成。
在线型真空机组主要由旋转凸轮泵、电机、电器控制部分组成。在线型机组设备是利用旋转凸轮泵使系统产生真空形成负压,污水被旋转凸轮泵从管道中直接抽进排水管道,污水的抽吸与输送是通过外界与吸污管道系统内的压力差实现的。
系统管道由两部分组成。一段是连接真空卫生器具和真空收集箱至真空机组的真空抽吸管路。此段管路是真空负压管路,由在线型真空机组提供真空。另一段管路是由真空机组排出口接至指定的污水井或其它污水排放地点。此段管路为压力排污管路。
真空卫生器具由洁具体、真空装置和连接附件等组成。洁具体使用时,冲洗污水在真空装置的控制下,依靠真空抽吸至真空管路中,完成冲洗排放过程。根据施工条件和设计要求,依据真空卫生器具的真空控制装置安装位置,将其分为两种安装方式:板下安装(隔层安装)和夹墙安装(同层安装)。
与传统卫生排污系统相比,在线型真空卫生排污系统特点是真空抽吸、无需化粪池和直吸直排。真空座便器、真空蹲便器及真空污水收集箱卫生器具排污管路均为真空管路,与真空干管连接,最终连接至真空泵机组,通过在线型真空泵机组将污水直接压力排放出去至指定位置。而传统卫生排污系统中,卫生器具直接依靠重力排污管道将污水输送到地下化粪池内,之后通过污水泵将污水提升排放。
其次,完善管理制度。制度是维持稳定的基础,艺术高校也要以学生为本,保护学生的身心健康和合法权益,结合实际情况制定事故防控方案、解决方案和改进方案,将管理工作落到实处,使安全管理渗透到学生的日常生活和学习中。高校可以建立校园安全监管小组,实行责任制度,明确各个环节的工作任务,一旦出现问题就能及时上报并处理。
项目实施分为施工前准备,施工过程和施工验收3个阶段。其中系统施工过程主要包括管路安装、卫生器具安装和真空机组安装3个部分。阶段划分和施工内容如图1:
图1 施工阶段划分及施工关键节点
3.1.1 施工图理解与技术交底
对于施工图的理解和细化是施工的重要工作,对设计要求、设计意图等全面深入的分析,也是进行施工组织和计划的前提,同时有必要进行现场勘查,对系统安装条件和安装环境有全面了解,及时发现施工图不符、不详、不足之处,不断深化施工图,完善施工细节图。
3.1.2 土建、水、电、精装修、信息系统等专业设计对接及条件预留
设备安装需要与土建、给排水、供配电以及精装修等多个专业交叉同时作业,其中主要涉及到卫生器具排污支管管道预留孔洞,机组设备安装基础,卫生器具和真空机组设备供配电引入,蹲便器安装高度,卫生器具冲洗水引入、信息接线预留等多个方面,均应严格按照施工图和安装深化设计图与相关专业和相关施工方进行技术对接,提出安装条件和安装要求。同时在施工的全过程关注相关专业施工进展,相互协调,保持施工同步推进。
3.1.3 施工组织和施工技术方案编制
根据施工图和施工现场条件编制针对性的施工技术方案,对整个施工过程、施工环节以及施工工艺等指定详细可行的方案,尤其是工序、工艺衔接,制定施工质量检验、功能性试验检测方案,用于指导施工组织和实施。制定质量、进度和安全控制措施,同时确定原材料、设备及人员进场时间。
3.2.1 管道安装施工与试验
管路安装应严格按照设计走向和坡度敷设,拐弯处均应采用45°弯头,避免直角弯头。严格控制管道熔接和焊接质量,按照设计要求设置管道支吊架,保证管道安装质量和安装精度。
管道安装完成后,尤其是对于穿墙管道、隐蔽管道,在进行下一步施工工序前,必须进行管道密封性或水压承压试验。
真空吸污管路可通过真空密封性试验进行检验,压力排污管路可通过管道水压承压试验进行检验,卫生器具排水支管通过灌水闭水试验进行检验,试验方法和判定依据参照施工质量验收规范和施工技术方案中规范进行。
在管路安装过程中及安装完成后,均应采取必要的防护措施,避免施工垃圾等异物进入管路系统。
3.2.2 真空卫生器具
依据真空卫生器具真空控制装置安装位置不同,分为两种安装方式:板下安装(隔层安装)和夹墙安装(同层安装)。以真空座便器为例,两种方式安装示意图如图2所示。
真空卫生器具安装流程如图3所示。其中所列主要环节均应严格控制,排污支管穿墙或楼层板安装后,必须进行灌水试验方可封堵孔洞,并采取必要的防水措施。真空控制装置的安装必须考虑接水、接电方便以及故障维修方便,对于隔层安装方式,即上一层真空卫生器具的真空控制装置安装在下一楼层的吊顶之上,还需要考虑吊顶预留检修口问题。排污支管应露出楼层板面100 mm以上,并且在灌水试验后有必要进行封堵和保护,以避免人为破坏或异物堵塞。
图2 真空座便器安装示意图
图3 真空卫生器具安装流程
真空蹲便器安装需要设立一完成高度为180 mm的踏步台阶,为确保便器安装空间和最终完成高度,应在蹲便器安装前认真复核楼层板标高,同时确认地砖铺设完成面的标高,可以通过浅凿楼层板或调整铺砖垫层厚度调节踏步台阶的完成高度。
3.2.3 真空机组设备安装
真空机组设备安装于机组设备间内,设备基础为高度200 mm的混凝土基础,具有一定的承载强度和抗震强度,机组设备通过地脚螺栓固定于基础上。
为了保证机组设备搬运吊装过程中组装质量和组装精度,应采取机组整体运装。由于整机体积略大,重量略重,因此,在吊运之前,应充分考虑安全可靠的运装路径、起吊设备或装置、防护措施和吊运方案。
考虑到设备检修及室内渗水,对于真空机组设备间设计可在设备基础周边设排水槽,并在设备间一角设排水井,排水井内接入真空抽吸管路,在必要时,打开抽吸支管球阀,将排水井内污水抽吸排放出去。同时,为了方便设备整机吊装和设备检修,应在设备基础上方安设一定承重的起重吊钩。
压力排污管路从机组排污口以法兰连接方式,先后连接橡胶曲挠接头和止回阀后,管路穿出设备间,经走廊吊顶上方管道支吊架一直接出至指定排放地点。
机组运行通过电控箱监测控制,电控箱根据设备间实际情况,考虑安装、操作和检修方便,将其安装于设备间内适当位置。
系统安装施工完成,对主机设备和卫生器具等单机调试运行正常后,正式运行前,需对系统整体进行必要的试验与检测。检测系统的功能和性能是否符合设计要求和使用要求,主要项目有:真空保压检测,系统排污能力检测,便器冲洗排污效果检测,真空恢复检测,系统控制检测等,均应按照施工技术方案中的检测依据、检测方法和检测步骤进行,同时做好调试检测记录。
由于地铁车站间隔较远,使得整个项目较为分散而又相互独立,对于项目实施应根据各车站具体工程进展,采取平行作业、各有重点的策略进行施工组织。
总之,项目的实施是一个复杂而又相互连续、多专业交叉配合的过程,因此,在施工作业阶段,必须严格把握项目的各个环节,确保顺利实施,保证系统的功能和使用。
[1] 吴赛民,陈伟,地下建筑卫生排水系统设计优化方案比较[J].浙江水利科技,2003(6):18-20.
[2] 段金明.真空排污系统输送机理及系统优化研究[D].武汉:华中科技大学,2006.
[3] 梅凯,周保昌.室外真空排水系统与关键技术[J].南京工业大学学报,2005(5):74-77.
[4] 张继杰,黄焱歆,俞德池.上海火车站固定式真空卸污工程技术特点[J].铁道劳动安全卫生与环保,2007,34(5): 246-248.
[5] 闫凯,薛强,龚圣阳.真空卸污系统信息管理方案与实施[J].铁道劳动安全卫生与环保,2008,35(1):29-31.