[CPD Sharing EP8] 進階供水設計 Advance Plumbing System Design in Hong Kong Buildings

 

短介:

這個系列是我將自己出席過的CPD 內容濃縮成筆錄文章，希望將知識總結，並讓知識流傳，因為我覺得工程知識太廣泛，卻又欠缺參考書，導致有心進步的人亦不易找到門徑，我希望有一個平台可以讓更多工程師一起討論、學習，此系列介紹的知識較為進階，基礎知識將來才會逐一介紹 (另外Elvis 師兄的Blog 亦非常值得留意，許多設計方法已經可以在他的網站裡學習到)

CPD 資料 

Title:Advance Plumbing System Design in Hong Kong Buildings 
Speaker:Ir Louis Tang, Ove Arup & Partners Hong Kong Ltd
Date:2023-Feb-18
Organizer:HKIE
Theme:Plumbing

筆者自畢業以來都是從事Plumbing, Drainage, 消防範疇，俗稱水喉仔、消防仔。
難得有一位老前輩願意分享其多年的設計經驗，討論進階的水系統，如Reverse Return、Hot water design、Rain water recycling、外國項目經驗等等，3個小時的分享簡直是老土地講句受益非淺，對我而言，其中最重要是解釋了：
1. 某些喉料在香港興起的原因
2. 建築署會對Spacing of Horizontal Pipe Support (喉碼間隔) 的要求從何來。
(PS警告：本次話題較為進階，如果非做開水喉既朋友仔可能不明白)
1. 某些喉料在香港興起的原因及其特色
Pipe並不是用任何物料都可以勝任，要視乎非常多條件：例如熱水系統要用耐熱的銅喉而非uPVC喉；沖水系統常用uPVC喉；但室外的喉又不能用uPVC喉，因為uPVC受太陽UV照射會變脆，容易漏水，所以喉料的配搭需要實戰經驗，書本上甚少提及。
講者Louis除了提及常見的傳統喉料，如DI (duct-iron)或Copper pipe的使用，更提及某些冷門喉料，及講解其不興盛的使用，筆記如下：
 1. ABS = 興盛唔起, 因為貨源問題
2. uPVC = 美國唔比用, 用cement （膠水）焊接時，成份有VOC(揮發性有機化合物)，驚溶出黎影響空氣 (IAQ) 
3. Stainless Steel 不鏽鋼喉 = 分為薄裝(定義見下文) / 厚裝(攪下牙, 可以當係傳統既DI喉使用)
         薄裝/厚裝SS喉之分，我經驗尚淺，未見過使用上有這種說法，不過按講者說法，是                     在於wall thickness多寡。
         薄裝SS喉，厚度要小於喉直徑的6%，如DN 30mm喉為例，6%即是1.8mm，如厚度少於                1.8mm，則該喉為一條薄身SS喉。而此厚度通常範圍由0.6-2.0mm。
         我找不到以上說法的BS/EN 文件支持，最接近的來源可能是一間大型Supplier(Top Light     Gauge Stainless Steel Water Tubes | Vinmay (vinmayinox.com)，其實薄裝SS喉亦即是我們一般Project常用的喉料，反而「厚裝版」我也未曾見過。
 
4. CPVC = 可以抵抗到高溫D, 可以用係熱水+凍水, 但較冷門都係因為市場問題 
5. PE = Polyethylene 聚乙烯
        講者提及，美國有個協會叫Plastics Pipe Institute (PPI)出了一本PE Handbook，講解PE在使           用上應該要考慮以下五大因素：
        - temperatures (PE喉仍然受高溫軟化影響)
        - 該環境有咩chemical 
        - 該環境有無UV
        - 會唔會受到外力撞擊
        - 做唔做到PN rating (喉可承受pressure值)

       而PE喉又按密度分3類: 高中低(High Density HDPE, MDPE, LDPE)，而國際一般又分成5級，
         PE32級、PE40級、PE63級、PE80級和PE100級。用於給水管道PE管的生產為高密度聚乙烯
         HDPE，其等級是PE80、PE100兩種。
圖一， HDPE MDPE比較

  整體而言，HDPE因為密度高，較硬身，可以抗抵的刮痕能力較高，所以才適合用於供水管，PE80 與 PE100 比較的話，最主要仍然是強度之分，如下表格的性質比較所示。
圖二， HDPE 的PE80 與PE100比較


2. 建築署會對Spacing of Horizontal Pipe Support (喉碼間隔) 的要求從何來？
圖三 不同喉料的喉碼(*代表建築署資料)
講者非常有心，從建築署PL Specification (規格手冊)當中，抽取了不同喉料的喉碼(固定橫身喉在建築物上，即類似釘書機，隔幾遠要釘一粒釘)間隔的數據。
而他又解釋道，這些數字的背後其實是一盤複雜計算，以HDPE喉為例，大致原理是計算每100米長度，由於日夜溫差的冷縮熱脹，會有0.5米的縮短 (非常誇張，即是夜晚時間去看，居然會少了0.5米)，而這種縮短會對喉碼帶來巨大拉扯力(計算上足足有10噸拉力)，所以必須要平均將這種物料內部力平均分配到喉碼上，而這個數字會因應不同物料的特性而改變，造就了上表格。

小總結：

文字上很難歸納３小時的內容，講者一口氣講了非常多進階題目，例如有提及過熱水不夠熱的根本原因，就是將return water circulation 太遠，解決方法就是將距離縮短；
又提及過常見保溫材料 (Insulation) 及種類，以及如何計算做保溫的有效性(heat loss不能大於6W)、經濟性(材料與慳到既能源比較)
圖四 常見保溫材料 (Insulation)

又談及了一個經常有爭議的問題，Pump的擺放位置，應該是用Booster system 由地面打上去，還是用sump-roof tank，先用transfer pump打水上天台水缸，再 by Gravity 方法落去，哪一個方案較好？ (下圖所示，一種水流方向向上；一種水流方向向下)
圖五 水泵供水方法比較

結論是sump-roof tank method較好，因為噪音問題較輕，不過這個結論極為講究經驗，而要遇上兩套已落成的系統所需工作時間最少10年，恐怕我亦難以證實。
是次講題非常貼近平時大佬們吹水會討論的話題，可謂是非常進階，值得一學！








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