建筑給水系統經(jīng)濟比較分析優(yōu)秀論文

　　摘要:建筑給水系統的種類(lèi)眾多，對于工程設計而言，選擇給水系統的方案需要考慮的因素很多，原則上主要是系統壓力、建筑特征、供水可靠性和技術(shù)經(jīng)濟等。對于不同的系統設計方案，有時(shí)候會(huì )出現技術(shù)上看不出方案優(yōu)劣的情況，有必要借鑒價(jià)值工程的思想，對系統進(jìn)行經(jīng)濟比較分析來(lái)從中選出更優(yōu)的設計方案。以建筑生活給水系統、建筑消火栓給水系統、建筑自動(dòng)噴水滅火給水系統方面的工程實(shí)例來(lái)進(jìn)行經(jīng)濟比較分析、選擇系統方案并作總結。

　　關(guān)鍵詞:建筑給水系統;經(jīng)濟比較分析;價(jià)值工程;成本函數;方案選擇

　　１建筑給水系統的分類(lèi)與選擇原則

　　建筑給水系統主要包括建筑生活給水系統和建筑消防給水系統，其中后者主要包括消火栓給水系統和自動(dòng)噴水滅火給水系統。建筑給水系統按照水平配水干管的敷設位置，可以分為下行上給式、上行下給式、中分式和環(huán)狀式４種系統。對于高層建筑給水系統，按照供水設備的選擇可分為增壓設備和高位水池（箱）聯(lián)合供水系統、變頻調速供水系統、疊壓供水系統和氣壓供水系統等。對于高層建筑，應考慮豎向分區，建筑生活給水系統宜采用垂直分區并聯(lián)供水或分區減壓的給水系統，當建筑高度超過(guò)１００ｍ時(shí)宜采用垂直串聯(lián)的給水系統；消火栓給水系統和自動(dòng)噴水滅火給水系統可采用消防水泵并行或串聯(lián)、減壓水箱和減壓閥減壓的給水系統，當系統的工作壓力大于２．４０ＭＰａ時(shí)采用消防水泵串聯(lián)或減壓水箱分區的給水系統。建筑給水系統的種類(lèi)眾多，對于工程設計而言，選擇給水系統的方案需要考慮的因素有很多，原則上主要是系統壓力、建筑特征、供水可靠性和技術(shù)經(jīng)濟等，具體考慮因素有建筑物用途、層數、業(yè)主使用要求及偏好、材料設備性能、維護管理需要、節水節能等。對設計方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟評價(jià)的方法可分為多指標對比法和多指標綜合評分法，原理通常都是對反映工程設計的功能和耗費特點(diǎn)的若干技術(shù)經(jīng)濟指標進(jìn)行計算、分析、比較和評價(jià)后擇優(yōu)選定方案，其中價(jià)值工程的方法不僅是技術(shù)經(jīng)濟評價(jià)的方法，還可以用來(lái)優(yōu)化工程設計方案。對于建筑給水系統工程設計方案，工程師實(shí)際工作當中，更多的是考慮了系統壓力、建筑特征和供水可靠性等原則，對于技術(shù)經(jīng)濟方面則往往根據以往的工程經(jīng)驗來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析判斷，缺乏實(shí)務(wù)性的技術(shù)經(jīng)濟分析與比較，但是隨著(zhù)技術(shù)的日趨成熟，對系統進(jìn)行方案比較時(shí)經(jīng)濟性的考慮越來(lái)越具有重要影響，甚至是決定性因素。

　　２工程實(shí)例經(jīng)濟分析與比較

　�。玻�１建筑生活給水系統分層供水與分立管供水的系統方案比較

　　工程實(shí)例一：江蘇南京某公寓項目，２４層，建筑面積約４萬(wàn)ｍ２，建筑高度８６．５０ｍ。該建筑生活給水系統設計有兩個(gè)方案供選擇，其中方案一：系統分立管供水；方案二：系統分層供水。方案一系統見(jiàn)圖１ａ，其優(yōu)點(diǎn)是維修方便，管路較短；缺點(diǎn)是減壓閥數量較多，管路較長(cháng)。方案二系統見(jiàn)圖１ｂ，其優(yōu)點(diǎn)是可以分層控制，減壓閥數量少；缺點(diǎn)是管路較長(cháng)，吊頂維修不便。兩個(gè)方案各有利弊，需要進(jìn)行經(jīng)濟分析比較后做出最終選擇。是第ｉ種材料設備單價(jià)，ｙｉ是第ｉ種材料設備數量，ｚｉ是第ｉ種材料設備安裝費用，ｅｉ是第ｉ種材料設備擾動(dòng)因素費用。方案一、二的成本函數分別為ｆ１（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）和ｆ２（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ），其自變量取值見(jiàn)表１。計算得出ｆ１（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）－ｆ２（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）＝－１２６００元。由兩個(gè)方案系統成本函數比較結果可以看出，兩個(gè)方案的成本相差很小，相對而言方案一較為經(jīng)濟，系統選擇按方案一也就是按分立管供水系統進(jìn)行設計。當方案一系統的分立管根數增多時(shí)，則其上的ＤＮ３２減壓閥數量會(huì )相應增大，從而成本函數會(huì )變大，而方案二系統的成本函數基本不變，則當方案一系統的分立管根數增多到一定程度的時(shí)候，比較成本函數ｆ１（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）－ｆ２（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）的取值會(huì )由負數變?yōu)檎龜�，此時(shí)方案二分層供水系統會(huì )變?yōu)楦鼉?yōu)。

　�。玻�２建筑消火栓給水系統采用減壓閥分區和采用減壓穩壓消火栓的系統方案比較

　　工程實(shí)例二：江蘇鎮江某住宅小區多層商業(yè)項目，地上４層，建筑面積約４８００ｍ２，建筑高度２１．６０ｍ。該建筑消火栓給水系統設計有兩個(gè)方案供選擇，其中方案一采用進(jìn)戶(hù)管上設置減壓閥分區和采用普通消火栓，方案二全部采用減壓穩壓消火栓滿(mǎn)足壓力使用要求。兩個(gè)方案都能滿(mǎn)足系統的功能要求，決定性的影響因素就是成本。從系統上看，兩個(gè)方案的系統價(jià)值功能相同，系統管材的成本也基本相同，成本差別主要集中在是否減壓閥和減壓穩壓消火栓上面。計算得出ｆ１（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）－ｆ２（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）＝７９００元。由兩個(gè)方案系統成本函數比較結果可以得出，方案二更為經(jīng)濟，系統選擇按方案二采用減壓穩壓消火栓而不是減壓閥來(lái)滿(mǎn)足消火栓的壓力要求進(jìn)行設計。顯然，比較成本函數ｆ１（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）－ｆ２（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）的取值和消火栓的數量有關(guān)，當系統的消火栓的數量增多到一定程度的時(shí)候，比較成本函數取值會(huì )由正數變?yōu)樨摂�，此時(shí)方案一采用減壓閥分區系統會(huì )變?yōu)楦鼉?yōu)。

　�。玻�３建筑小區地下室自動(dòng)噴水滅火給水系統報警閥集中設置和分散設置的系統方案比較

　　工程實(shí)例三：江蘇鎮江某住宅小區地下車(chē)庫，共２層，建筑面積約６萬(wàn)ｍ２，停車(chē)約１１００輛。該建筑自動(dòng)噴水滅火給水系統設計面臨著(zhù)報警閥集中設置和分散設置的兩個(gè)方案選擇，其中方案一報警閥可以集中管理但是報警閥后主供水管數量較多，方案二的優(yōu)點(diǎn)是報警閥后主供水管路線(xiàn)最短但是不如方案一的做法易于管理。兩個(gè)方案都能滿(mǎn)足系統的功能要求，需要從系統的成本來(lái)進(jìn)行比較從而作出系統選擇。地下一層自動(dòng)噴水滅火給水系統參見(jiàn)圖３。經(jīng)比較，兩個(gè)方案的系統價(jià)值功能相同，系統成本差別主要集中在供水管材的規格和數量上面。計算得出ｆ１（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）－ｆ２（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）＝１０６２５０元。由兩個(gè)方案系統成本函數比較結果可以得出，方案二更為經(jīng)濟，系統選擇按方案二即報警閥分散設置來(lái)進(jìn)行設計。從圖３系統可以看出，比較成本函數ｆ１（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）－ｆ２（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）的取值和報警閥的數量有關(guān)，當報警閥數量減少到一定程度的時(shí)候，ｆ１（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）－ｆ２（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，ｅｉ）取值會(huì )出現由正值變?yōu)樨撝档那闆r，此種情況下方案一報警閥集中設置的系統更為經(jīng)濟。

　　３小結

　�。ǎ保┕こ淘O計上要求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟合理，經(jīng)濟性無(wú)疑是設計水平體現的重要方面，但是對于工程設計，往往有時(shí)候會(huì )出現技術(shù)上看不出方案優(yōu)劣的情況，需要通過(guò)對方案進(jìn)行經(jīng)濟性分析來(lái)最終選擇方案。此種情況下，經(jīng)濟性分析對方案的選擇就會(huì )具有根本性和決定性的影響。（２）建筑給水系統在多種方案可以選擇的前提下，基本上都能滿(mǎn)足使用功能的要求，從價(jià)值工程的角度出發(fā)，當方案的功能評價(jià)系數相差無(wú)幾時(shí)，方案優(yōu)劣比較的其實(shí)就是系統的工程成本，系統工程成本低則成本指數低，而價(jià)值系數等于功能評價(jià)系數與成本指數之比，因而此種情況下，以?xún)r(jià)值系數最大者為最優(yōu)的原則來(lái)選擇方案進(jìn)行系統設計，同時(shí)就是基于經(jīng)濟性分析的以系統工程成本最低來(lái)進(jìn)行系統設計。（３）方案選擇的經(jīng)濟比較分析注意事項：斟選出影響系統成本的主要因素作為成本函數的自變量，不必考慮所有影響因素。系統方案比較時(shí)，重點(diǎn)是放在不同成本函數之間的比較上面，而不是成本函數自身，從而簡(jiǎn)化計算分析實(shí)質(zhì)。進(jìn)行比較分析的同時(shí)，需要注意造成比較成本函數取值屬性產(chǎn)生突變的關(guān)鍵影響因素。另外，在工程設計實(shí)踐當中，需要進(jìn)行方案選擇的情況經(jīng)常出現，不僅僅局限于建筑給水系統，其他工程設計也可以借鑒價(jià)值工程的思想，通過(guò)經(jīng)濟比較分析來(lái)進(jìn)行方案選擇。

　　參考文獻

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　　作者:王鍵 單位:江蘇中和建筑設計有限公司

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