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- 2022-04-22 11:14:14 发布
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'目录200X级给排水专业“建筑给排水工程”设计任务……………………...3毕业设计选题报告…………………………………………………………3设计资料……………………………………………………………………4建筑给排水工程毕业设计指示书……………………………………........5前言………………………………………………………………………..15摘要和关键词……………………………………………………………..16AbstractandKeywords……………………………………………............16第一章室内给水工程…………………………………………………….17一高层综合楼给水系统的分类和组成……………………………...17二给水方式的选择……………………………………………………18三给水管道的布置与敷设……………………………………………21四管材和管件………………………………………………………....23五室内给水系统设计计算…………………………………………....23第二章建筑热水给水系统………………………………………………..27一热水系统的分类、组成和供水方式27二方案论述……………………………………………………………28三热水供水系统的加热设备和器材…………………………………32四热水管道的布置与敷设……………………………………………3366
五热水供应系统的设计计算………………………………………..34第三章建筑消防给水系统………………………………………………36一室内消火栓给水系统……………………………………………36二自动喷水灭火系统………………………………………………40三建筑内固定灭火器设计计算…………………………………....48第四章建筑排水系统……………………………………………………49一建筑排水系统分类和组成………………………………………49二排水方式的选择…………………………………………………50三排水管道的布置与敷设…………………………………………50四排水管网设计计算………………………………………………52五化粪容积计算……………………………………………………54六集水井及排污泵的计算…………………………………………54第五章雨水排水系统…………………………………………................55一排水方式………………………………………………………....55二水力计算…………………………………………………………55参考文献…………………………………………………………............57结束语……………………………………………………………………58翻译材料…………………………………………………………………...5966
2001级给排水专业“建筑给排水工程”设计任务毕业设计选题报告一、题目:某底商综合楼二、选题依据:给排水专业指导委员会关于毕业设计的有关要求,使学生对高层综合性建筑的给水系统、排水系统、热水供应系统、消防给水系统的设计过程、设计方法得到全面锻炼。三、目的:通过毕业设计,系统地培养学生的设计计算、资料查找、制图能力等,使其具备给排水专业工程师的基本素质。四、要求:学生应在规定的时间内,完成建筑内部给水系统、排水系统、热水供应系统、消防系统的设计,给排水总平面设计。提交设计说明书、计算书、设计图等成果。五、主要内容:建筑内部给排水各系统的方案比较、方案确定、平面图布置、系统图绘制、管道计算、设备选择、绘制施工图等。六、进行方式:本毕业设计为工程设计类型,所选原题是实际工程,因此按工程设计方式进行。七、工作量评估:要求完成施工图9~10张(折合1#图),设计说明书、计算书各一册,合计70~90页,约4.5~5.5万字。对比大纲要求,工作量偏大。若减去设计中某一部分,设计的完整性有遭到破坏。根据往届经验,抓紧一点,增强辅导,还是可以完成的。八、几点希望:1.由于知识更新较快,原参考书、工具书不能满足使用要求,希望学院能够给予支持,补充一些新工具参考书,比如图集、设计规范等。2.计算机设计、制图手段,在设计院已经非常普及,因此加强这方面的培养66
非常必要。希望在使用计算机方面能够给予大力的支持。设计资料一、设计任务:培训楼内给排水工程设计,其内容包括:1、大楼给水系统设计2、大楼消防系统设计3、大楼排水系统设计4、大楼热水系统设计5、大楼区域室外给水、消防、排水管道设计二、设计要求完成的工作量:1、大楼给水、消防、热水、排水平面图(管道布置图)2、给水、消防、热水、排水系统图3、热交换间、(锅炉房)、水泵间、卫生间、厕所给排水大样图4、设计说明书和计算书三、设计资料:1、建筑概况:该大楼位于昆明市内某地,是一幢集商业贸易、办公、宾馆住宿于一体的综合性高层建筑。楼高41米,共12层。一层为商场,二三层为办公用房,四~十二层为客房。大楼内部有管道井。泵房、水池、热交换站处于主体建筑以北。2、卫生设备:1~3层:厕所内设有蹲式大便器、小便斗、洗涤盆;4~12层:客房卫生间:设有台式洗脸盆、坐便器、浴盆。66
2、市政给排水资料:大楼正南面有市政给水管,水量充足,水质符合饮用水水质标准平均自由水压2kg/cm2,水温7℃。大楼以西,有市政排水检查井,井底标高-2.00米,大楼以西地面标高-0.30米。(室内首层地坪±0.00为基准)四、毕业设计成果要求1、毕业设计说明书要求内容完整,简洁明了,层次清楚,文理通顺。书写工整,装订整齐。2、毕业设计计算书除满足上述要求外,还应计算正确,并附有工艺简图,标上所计算的尺寸;提倡应用电算技术解决较复杂的计算。3业设计说明书、计算书数量:本科80~100页,专科50~60页。4.毕业设计说明书要求有外文摘要(专科不做要求),一般不少于200字。5.毕业设计图纸应能较好地表达设计意图,要求图纸完整,布局合理,比例准确,线型分明,正确清晰,符合制图标准及有关规定;用工程字注文。提倡计算机辅助设计。五、设计步骤1.熟悉并研究所提供的原始资料,学习规范、设计手册的有关内容,认真复习本门课程的有关内容;2.本着“技术先进、经济合理、安全适用、保质保量”的原则,在权衡利弊之后,确定建筑室内给排水、消防、排水,热水供应系统的设计方案;3.绘图及整理资料,编写说明书。建筑给水排水工程毕业设计指示书一、毕业设计目的66
毕业设计是最后一个教学环节,其目的是使学生综合运用所学的理论知识和技能,依据原始资料及设计规范,作一个高层综合建筑的室内给水排水工程设计,广泛阅读各类参考文献,经毕业设计达到下列目的:1、总结巩固所学知识,提高解决实工程技术问题的独立工作能力;2、熟悉高屋建筑室内给水排水工程的设计程序,掌握室内给水、消防、排水及热水供应系统的详细计算,培养分析问题的能力;3、掌握查阅规范、手册、标准设计图集、产品目录的方法,提高计算,绘图和编写设计说明的水平,进一步完成工程师的基本训练。二、设计步骤1、从教学的角度,通过建筑施工图,了解该建筑的位置、建筑面积、占地面积、层数、层高、各个房间的使用功能、客房床位数等。2从城市供水部门了解本建筑的水源情况,建筑附近给水管网的的位置,埋深,管径常年可保证的最底水压等等。3了解对建筑给水排水的其他要求。4、本着“技术先进、经济合理、安全适用、保质保量”的原则,在权衡利弊之后,确定建筑室内给水、消防、排水及热水供应系统的设计方案;5、计算、绘图及整理资料,编写说明书。三、室内给水系统1、给水方式的选择选择给水方式是高层建筑的关键。本设计12层,城市给水满足不了水压。根据高层建筑的特点,在技术上保证管中水压力值合理,一般均采用“分区设置”给水系统高层建筑中给水管中合理压力值应当使配水满足使用要求,投资省和维护简单等因素选定,设计规范推荐,分区最大静压值3-4kg/cm2。本设计可分两区,底区可由市政管网直接供给,高区具体采用屋顶水箱,气压罐还是减压阀,要作技术经济比较后确定,应以“技术先进、供水安全可靠、经济合理”为原则,选择一个66
合理给水方式(给水方案)。2、给水管道布置给水分区及给水方式确定之后,可根据建筑物性质及对给水的要求进行布线。设计时还应当对其附属建筑物对给水设备要求,客房居住人数及房间卫生设备情况,管道井位置,管道综合布置要求。(1)管道不止力求长度最短,沿墙、梁、柱平行布置,干管尽量靠近用水量最大处。(2)管道尽量暗装。(3)在技术层内布置管道时一般是先电缆其次给水管、热水管、排水管。卫生间内热水管在冷水管上。(4)给水管不得敷设在排水沟、烟道、风道内,不得穿越橱柜橱窗大小便槽等。(5)给水管穿越墙和楼板时要预留孔洞。(6)注意与消防、排水、热水、冷水一起布置。管道布置后,绘出给水管道计算草图。3、设计计算(一)用水量计算计算最高日用水量和最大时用水量,旅客用水量标准按手册(二)表1-7确定,但各地反映表中数据偏低,因此设计时也可对照同类建筑采用的用水量标准。职工生活用水量标准按手册(二)表1-5确定。(二)管网水力计算管网水力计算的目的是确定管径和管网所需水压,可以根据草图高低区分别选择最不利配水点,确定计算管路进行计算,根据设计秒流量计算公式,计算管段设计流量,根据设计流量查水力计算表,确定管径和水头损失,也可以利用管径选择表,根据管段负担的卫生器具当量数直接选择管径和确定水头损失。66
1、确定设计秒流量计算公式对于高层建筑目前还没有一个完全符合我国国情的给水流量计算公式。我国湖北建筑工业设计院、北京市建筑设计院、广州市设计院分别提出了自己的计算公式,这些计算公式都是各自的经验总结,设计时可以应用,在缺乏上述资料时,本设计可利用下式进行计算:qg=a·0.2+CNg2、冷水管网水力计算冷水管网干管流速1.0~1.5m/s,支管0.8~1.2m/s。根据各管段的设计秒流量和流速查水力计算表,确定各管段的直径和计算管路的水头损失。沿程水头损失按Hy=il计算。3、确定高位水箱位置若采用高位水箱,其位置由下列方法确定:最高区水箱可设在塔楼内,分区水箱可设置在该供水分区的最高层以上2~3层的客房中。4、计算低区由市政管网直接供给的水压H=H1+H2+H3+HBH为低区市政管网直接供给所需的水压m水注;H1为低区最不利配水点与引如管和城市给水管网的连接点的标高差m;H2为低区最不利配水点与引如管和城市给水管网的连接点的总水头损失。m水注;H3为最不利配水点所需的流出水头m水注;HB设计秒流量通过水表的水头损失m水注。5、水箱容积计算水箱有效容积+生活用水调节容量+10分钟室内消防用水量,若水泵自动启闭,其调节容积可按下列经验公式计算:Vt=1.25Qb/4nmax66
可取Qb=2q,式中q为全分区最大时用水量。水箱有效容积确定后,选择标准图号,确定其尺寸,确定其尺寸、材料。6、贮水池容积计算贮水池有效容积计算如下:Vg=(qb-qe)Tb+Vg(qb-qe)Tb——生活贮水量,资料不足时可按最高日用水的8%~12%取Vg——贮存2~3小时室内、室外消防用水量7、选择水表,计算水头损失、8、选泵9、校核水箱安装高度四、建筑消防给水系统1、消防给水系统分类(1)、室外消防给水系统(2)、室内消火栓给水系统(3)、自动喷淋灭火系统2、消火栓给水系统消火栓消防给水系统的给水方式分为分区和不分区两种,本设计最底层静水压小于0.8MPa采用不分区系统。根据规范,室内消防流量取20L/S,取充实水注12m,水枪喷嘴流量5.2L/S,最不利情况同一立管上同时出水三股水注,消防立管管径为DN100mm。(1)、消防用水量标准消防用水量标准,按手册(二)表2-8确定(2)、消防器材选用消防器材的选用是指水枪、水龙带、消火栓、水泵接合器等型号、规格、材料的选择,其具体选择时可参见课本第五章和手册(二)第二章内容。66
(3)、消火栓布置每层都要布置消火栓,其布置数量及间距根据计算确定,消火栓一般布置在明显易于取用的地点,栓口离地面高度为1.1~1.2米。(4)、消防管道布置室内消防给水管道应成环状,进水管不应少于两条,消防竖管的布置,应保证同层相邻竖管上的水枪的充实水柱同时到达到室内任何部位,其根数与间距由计算决定,但消防竖管的最大间距不宜大于30米,消防管道布置后,画出计算草图。(5)、消防管道水力计算消防管道的水力计算是根据室内消防用水量标准,按最不利情况的流量组合,确定消防管网上部和下部干管各管段的设计流量。从而选择管径和计算水头损失,具体计算按课堂讲授方法进行。3、自动喷水灭火系统该建筑采用湿式自动喷水灭火系统,报警阀设于一层,各层均设水流指示器和信号阀,其信号送入消防控制中心处理。本建筑各层均设自动喷水系统,喷头动作为63度。客房采用边墙型、其余才用吊顶喷头。喷头布置一般为3.6×3.6m,距墙不小于0.5m不大于0.8m,为定期进行安全检查各层均设有末端式压装置。为加强供水在室外设有2个水泵结合器。4、校核水箱高度根据水力计算结果,确定计算管路和水龙带的水头损失及要求的充实水柱,校核水箱高度是否满足要求,或者根据拟定的水箱高度,校核最不利点消火栓处水枪充实水柱是否满足要求。5、消防泵的选择根据室内消防用水量标准确定水泵的流量,根据管网和水龙带的水头损失、消防水池水面与最不利点消火栓之高差和最不利点消防水枪喷口所需水压,确定水泵扬程,根据所需流量、扬程选择水泵型号,注意必须设置备用泵。66
五、室内热水供应工程该建筑的功能决定了起对热水供应的要求较高,所以采用全天供水方式,冷水通过12层的热水器加热后送到个用水点。采用机械循环。设计出水温度70度,最不利点温度60度。热水均供给四到十二层用水。1、热水供应系统的选择热水供应系统的选择,应根据使用要求,耗热量及用水分布情况,结合热源条件确定,对于高层建筑,热水供应系统同冷水一样应作竖向分区,而且两者的分区数和范围相同,为均衡冷热水压力,热水系统的水源应由相应区给水系统供给,各类高层建筑广泛采用开式并联上行下给全循环的热水供应系统。2、热水管网布置热水供应系统确定后,可进行热水管网布置,热水管网布置的基本原则应该在满足、使用、便于维修管理等情况下管线最短,热水配水横干管和循环干管,根据所选定的方式可以敷设在建筑物吊顶内或设备技术层中,配水主管可敷设在卫生间或管道竖井内,布置时还要按规定设置一些附件和配件,具体设置原则见课本第十章内容,热管管网布置完后,画出热水管网,计算草图。3、选择加热方式4、热水供应系统计算(1)热水量计算本设计热水量可按Qr=Khmqr/T计算,客房热水用水量标准根据手册(二)表4-12确定,职工热水用水量可参照手册(2)表4-1中住宅项确定,时变化系数按课本表11-12确定。(2)耗热量计算本设计耗热量可按Q=KhmaqCo(tr·te)/T计算。(3)热媒耗量计算若采用间接加热方法,则热媒耗量可按Gmh=(1.1~1.2)Q/rh计算。66
(4)加热设备计算①表面式水加热器的加热面积F=CQz/εK△t(开方米),根据计算结果确定U型排管的型号、根数。②若采用容积式水加热器,上式中△t=(℃)。③若采用容积式水加热器,其容积V=0.75Q/1000(tr-te)(米3)根据加热器容积大小,确定其型号、台数(采用标准图)(5)发热设备的选择计算(6)热水管网计算①第一循环系统计算②第二循环系统计算内容:确定热水配水管网管径确定回水管网管径确定循环方式选择循环水泵具体计算可参考下列步骤:a、从热水管网中选取计算管径,它应该是循水头损失最大的环路;b、按给水管网计算方法确定配水管径,但应使用热计算表,其设计秒流量中所需卫生器具额定流量应按一个阀开计算;c、初步选定计算管路中回水管路各管段直径,一般取比相应配水管段小1-2号;d、选用计算配水管路温度,一般取tc-tz=5-15℃;e、算出计算配水管路各管段的热损失及其总热损失;f、算出循环总流量及计算管路各管段的循环流量;66
g、根据计算管路中配水管路的总循环流量,算出配水管路水头损失,以循环流量算其回水管路水头损失;h、选择循环水泵。冷水、热水管网计算均采用列表方式进行,具体表格形式参见课本或设计手册有关例题。六、室内排水系统1、排水系统的选择选择分流和合流排水系统,应根据污水性质、污染程度,结合当地排水系统及综合利用与处理情况确定,通常就近有城市污水管道时,可选择室内合流到排水系统,附近或城市无污水管道时,应选用分流排水系统。也可为减轻局部处理构筑物的负荷采用分流制排水。2、排水管道的布置在排水系统的确定后,可进行排水管道的布置,排水管道的布置应满足水力条件最佳,便于维护管理,保护管道不易受损坏,保证使用安全以及经济和美观的要求,并考虑与其它管道综合布置要求,具体布置原则,见课本有关内容。3、系统的组成本系统由卫生洁具、排水管道、检查井、清扫口、室外排水管道、检查口等组成。排水横支管与排水立管的连接配件要求采用45°斜三通,立管与排出管的连接配件要求采用45°弯头,若采用新型排水系统,则应采用特制配件。立管上应每隔两层设置一个检查口,其设置高度规定离地面为1.0米,并应高于该层卫生器具上边缘0.15米。当悬吊在楼板下面的污水横管上有二个及二个以上的大便器或三个以上的卫生器具时,应在横管的起端升到上层地面设置清扫口。在埋地横管上隔一定距离需设检查口,横管上的检查口放置在检查井中,检查66
井设备距离,一般为20~25米。4、通气管的装设根据规范本设计采用普通伸顶通气管。仲顶通气管管径可查表决定。排水管道、配件、清通设备及通气管布置后,可以绘出排水系统计算草图。5、排水管道的计算排水立管径按立管中临界流量值确定,可按手册(二)表7-23确定,流量可取qu=0.12+qmax。排水横支管管径可经验确定,可按课本表格确定。排水横管、出户管管径按水力计算确定,可按手册(二)表7-27确定。七、设计图纸设计图的深度均以施工图的要求绘制,所有设计图应合乎规格,图标应合乎学校的统一规定,根据表达的内容,正确地选择比例尺,本设计可根据任务书的要求确定比例。八、编写设计说明书和计算书设计说明书与计算书要求文字简练,书写整洁,装订成册,其内容:说明部分包括:设计任务、原始资料、设计方案的选择,自己所采用的方案的优点及主要设备型号、配件形式、管道材料等,计算部分包括:室内给水、消防、排水及热水供应系统的计算(水量计算、管道水力计算、设备选择等)。可按章节编写。66
前言随着我国国民经济的增强,人民生活水平的提高,人民对于给水排水方式都提出了越来越高的要求,从而也促进了给水排水的各方面都日趋完善,特别是改革开放以来的20年间,建筑给水排水面临蓬勃发展的大好时机,特别是小区和高层建筑的不断兴起,使建筑给水排水的各个领域都得到了不断的拓宽和深化。还有近年来乡镇企业的不断发展,农村生活质量的大大改善,使得建筑给水排水的应用越来越广,同时也对建筑给水排水提出了新的要求。毕业设计是给水排水专业的学生在完成本科教学计划中必不可少的环节,本科规定的完成全部课程后必须进行的实践性教育,学生通过毕业设计,综合运用和深化所学的基本理论、基本技能,培养学生独立分析和解决问题的能力,通过毕业设计能使学生具有:1、调查研究,收集资料及一定的阅读中外文献的能力,掌握查阅规范、标准设计图籍,产品目录的方法,提高计算、绘图和编写设计说明的水平,作好一个工程师的基本训练。2、方案的技术经济环境,社会等诸方面的综合分析,论证能力。3、熟悉高层建筑室内、外给水、排水、消防及热水系统的详细计算和培养一定的理论分析和设计的能力。4、培养计算机操作和应用能力。根据计划任务上的要求,拟在昆明市建一幢十二层综合楼,楼高41m。根据甲方及各部门提供的原始资料和建筑给水排水相关的技术规范来进行设计,本着“技术先进、经济合理、安全适用,保质保量”的原则,注重设计的“高效、节能、环抱、智能化的要求来完成建筑室内、室外给水、排水、热水、消防的设计。随着社会经济的发展及人民生活水平的不断提高,对建筑给水排水的水质、水量、水压及其载体功能的需求不断的提高,如节水,提高供水水质,自动化控制,66
噪音防治,以及污水管道通气方式的不断更新,水池,水箱,贮水池防腐等等,本设计在严格遵循规范要求的基础之上,吸收新的技术,新设备,新观念及新的设计方法,使设计更加贴近实际生活。摘要和关键词摘要:本工程为位于昆明市建的一幢十二层综合楼,楼高41m。楼内设有商场、办公、客房等。该建筑共十二层,一层为商场,二、三层为办公用房,四至十二层为客房。在本设计中,主要内容包括给水系统,热水系统,消防系统和排水系统设计,雨水系统。其中给水系统中采用水池—水箱—水泵联合供水方式。热水系统中采用集中加热方式,上行下给,机械循环,消防系统中包括有消火栓灭火系统和自动喷淋灭火系统及灭火器的配置部分,排水采用合流制排水,雨水采用重力内排水的方式,及时地将屋面雨水排出。此外还包括了给水引入管,排水的排出至室外化粪池,及贮水池,水泵房,高位水箱等方面设计。关键词:高层建筑、建筑给水排水、给水系统、热水系统、消防系统、自动喷淋灭火系统、消火栓灭火系统、排水系统.Keyphrase:highbuilding,buildingwateranddrains,watersupplysystem,hotwatersystem,firefightsystem,sprayautomaticallythewaterextinguishfirethesystem,thefireofbolts66
toextinguishfirethesystemdrainsystem,machinecirculationdrainsystem.Abstract:Thisengineeringisaboutwaterandwastewaterahighriseandmultiple-usebuilding,whichlyingonkunmingcity.Ifpressesitshighdemarcation,thisbuildingbelongtotwohigh,whichfloorhigh41metres.Inthebuilding,thefirstareemporia,andthetwoaretheoffices.Besides,thefloorsfromthethreetotheeightarehotels.Inthedesign,themaincontentsincludethewatersupplysystem,hotwatersystem,andthefirefightsystemdesignwithdrainsystem.Inaddition,thedomesticwatersupplysystemispumpedbyautorhythmpumpinverticaldivisionblock:Itadoptinthehotwatersystemconcentrationheattheway,machinecirculating,thehydrantsystemandautomaticfireextinguishingsystemarebothsecondarypressureboosting.Rainwateradoptionthewaythatgravityinsidedrainejectsthehouserainwaterintime.Besides,theengineeringincludesdistrictwaterandwastewater.Forexample,thedesignsforpumpbuildingandsoon.第一章室内给水工程一、高层综合楼给水系统的分类和组成建筑内部的给水系统是将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内,经配水管送至生活、生产和消防用水设备,并满足各用水点对水量、水压和水质要求的冷水供应系统。66
1、给水系统的分类对于综合楼给水系统,一般可分为生活给水系统(包括冷热水系统)、消防给水系统(包括消火栓给水系统和自动喷淋灭火系统)、生产给水系统(包括软化水系统和循环冷却水系统等)三大类。本设计即高层综合楼给水排水设计,根据设计资料、建筑物性质和卫生设备完善程度,只需考虑生活给水系统和消防给水系统。2、给水系统的组成给水系统一般由引入管、水表节点、给水管道(包括干管、立管和支管)、配水装置和用水设备(配水龙头等)、给水附件(各类阀门)、增压和贮水设备(如水泵、气压给水设备和水池、水箱等)等部分组成。本设计的给水系统包括引入管、水表节点、给水管、配水装置和用水设备、给水附件,增压和贮水设备有贮水池、加压泵、屋顶水箱。二、给水方式的选择给水方式即建筑内部给水系统的供水方案。高层建筑给水方式是根据高层建筑的特点,在技术上保证管中水压值合理,一般均采用分区设置给水系统搞成建筑中墨盒里压力值应当使配水满足使用要求,投资省和维护简单等因素决定。我国设计规范推荐,分区最大静压值为3-4㎏/㎝2。总之,是否分区,分区后的连接方式等都要作技术经济比较后确定,应以“技术先进、供水安全可靠、经济合理”为原则,选择合理的给水方案。合理的供水方案,应综合工程涉及的各项因素如技术因素包括:供水可靠性,水质,对城市给水系统的影响,节水节能效果,操作管理,自动化程度等;经济因素包括:基建投资,年经常费用,现值等;社会和环境因素包括对建筑立面和城市观瞻的影响,对结构和基础的影响,占地面积,对环境的影响,建设难度和建设周期,抗寒和防冻性,分期建设的灵活性,对使用带来的影响等,采用综合评判法确定。在高层建筑给水设计中,系统的给水方式的选择,关系到整个给水系统的可靠性。工程投资、运行费用、维护管理及使用效果,是本设计的中心内容。因此,本设计根据该综合楼的性质,用水器具的设置情况、特点、建筑结构及结合室外市政水源的情况,进行多方面技术、经济比较,该综合楼提供以下三个方案进行比较,然后选择最佳方案。本设计提供以下方案:方案一:下层市政管网供水,上层水池、水泵、水箱联合供水;方案二:由水池、水泵、水箱联合供水(上行下给);方案三:下层市政管网供水,高层由水池、变频泵直接供水(上行下给)。现就以上三个方案提出的可行性论证:方案一,由于市政管网平均自由水压为2㎏/㎝2(20mH2O),按建筑层数粗略66
估计,自室外地面算起,所需最小保证压力值,一般一层10mH2O,二层12mH2O,三层及三层以上每增加一层增加4mH2O,所以市政管网的水压值一般能满足4层以下的供水,1至3层由市政管网直接供水,满足供水要求。而4至12层由市政管网的水进入水池,然后由水泵把水送至高位水箱,再由水箱向4至12层各用水点供水。可保证正常供水并且静压值满足要求。1至3层采用下行上给,4至12层采用上行下给式。方案一可行。方案二:由水池、水泵、水箱联合供水。因为1、2、3层为商场和办公楼且用水设备不多,所以水由水池通过水泵送至高位水箱,再由水箱向3至12层供水,并且能保证正常的供水和满足静压值要求。统一采用上行下给式,方案二可行。方案三:市政管网的水压值一般能满足4层以下的供水,1至3层由市政管网直接供水,满足供水要求。而4至12层由市政管网的水进入水池,然后由变频水泵直接向4至12层的各用水点供水,要求满足各用水点的静压值要求。变频泵的选用,达到了节能的目的。1至3层采用下行上给式,4至12层采用上行下给式。方案三可行。综上方案一、方案二、方案三对该建筑给水方式均适用,均能满足该建筑物供水要求。现就给水方式提出的三个方案进行比较,然后选出最佳方案。对于本设计来说,属于高层综合楼,城市给水管网水压一般不能满足高区部分生活用水要求,应采取分区给水方式,即低区部分直接由城市管网给水,高区部分由水泵加压供水。本设计一、二层及三层卫生间部分为低区,三层洗浴间及四至十二层为高区。高区部分采用贮水池—水泵—水箱联合供水,此种供水方式的优点是水泵能及时向水箱供水,可缩小水箱的容积,又因有水箱的稳压调节作用,水泵出水稳定,能保证在高效区运行;不足之处是增加了水箱和水泵占用的建筑面积,并且影响使用时的经济效益,水箱的安装还增加了建筑荷载,同时生活用水易受到二次污染,故平时应加强管理。高层建筑还应设高位消防水箱。方案比较表方案名称分析说明比较项目方案一方案二方案三66
图式说明市政管网的一部分直接供给一至三层用水点,另一部分引至水池,由恒速水泵提至水箱供水。上层下行上给式下层下行上给式城市供水管网的水引至水池,由恒速水泵提至水箱供水,为水池、水泵、水箱联合供水,为上行下给式。市政管网的一部分直接供给一至三层用水点,为下行上给式。另一部分水引至水池,由变频泵统一供给四层以上的用水点。为上行下给式。供水安全可靠性方面仅有水池和水箱储备一定的水量,停水停电时三层以上可以延迟供水,供水安全可靠,系统安全简单,投资较省,可充分利用外网水压,节省电耗。水池、水箱均能储备一定的水量,停水停点时可延时供水,供水可靠性较高,供水压力稳定。水池储备一定的水量,停水停点时可延时供水,水压稳定,用变频泵节省电耗。经济方面水箱的设置,会造成结构的复杂性,但水箱增加的负荷影响不大。水泵设置普通泵设备费用低,初期投资不会很大。市政管网直接供水三层以下的用水点,可以节省能耗,但由于一、二层无用水点,这样增加了管材费用,形成了浪费。设置屋顶水箱后,水压稳定,水泵启动次数相对减少,出水量稳定,可使水泵高效工作,长期运行费用较低而经济。但有时也需设部分附件,以减小出水点压屋顶水箱储存整座楼的用水,则水箱的容积增大,会增加建筑结构的复杂性,设置屋顶水箱,初期投资较大。建筑用水全部由屋顶水箱供给,浪费了市政管网的水压,但供水可靠。在安装中,管道系统不复杂,可降低一定的费用。经济运行费用与方案一相差不大,采用普通泵,设备费用低,经济适用66
力过大而造成的喷溅,又要增设横支管,这样,又会提高造价和管理水平。另外,安装维护麻烦,投资较大。有水泵振动、噪音干扰。采用变频泵可以取消屋顶水箱的设置,降低了屋顶的负荷。由于该设计用水点较多,则至少要用三台泵,费用增加。在该建筑中由于建筑面积不大,层数布告,采用变频泵供水,大大增加初期投资,由于变频泵运行、管理麻烦,运行管理费高,另外,当夜间用水量远小于白天用水量时使泵在流量极小状态下工作,泵轴功率大量转化为热能而导致水泵发生故障,增加维修费用。综上,本设计系统选择:因城市管网提供的水压不能满足用水要求,故考虑而次加压,根据原始资料,本建筑为十二层高的综合楼,若直接采用水泵—水箱给水方式,下部几层供水压力将过大,容易造成接口损坏,且未能有效利用市政管网水压,浪费能量,同时,屋顶水箱容积过大,增加了建筑负荷和投资费用。故采用直接由市政管网向较低的几层供水。经方案比较,室内给水系统拟采取分区供水方式,分为高、低区。高区(四至十二层)采取上行下给供水方式,即城市管网→贮水池→水泵→屋顶水箱→高区各用水点。低区(一、二层及三层卫生间部分),采用下行上给供水方式,即城市管网→低区各用水点。三、给水管道的布置与敷设给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。进行管道布置时,不但要处理和协调好各种相关因素的关系,还要满足以下基本要求。1、基本要求(1)确保供水安全和良好的水力条件,力求经济合理。引入管至少两条,宜从建筑物不同侧的两条城市管道上接入,在室内将管道连成环状或贯通状双向供水。若条件不能满足,可采取设贮水池(箱)或增设第二水源等安全措施。如本设计即是采用贮水池。如果只能同侧接入,两根引入管之间的间距不得小于10m。水表节点设于引入管上。管道尽可能与墙、梁、柱平行,呈直线走向,力求管路简短,以减少工程量,降低造价。干管应布置在用水量大或不允许间断供水的配水点附近,既利于供水安全,又可减少流程中不合理的转输流量,节省管材。(2)保护管道不受损坏。给水埋地管道应避免布置在可能受重物压坏处。管道不得穿越生产设备基础,也不宜穿过伸缩缝、沉降缝,如需穿过,应采取保护措施。为防止管道腐蚀,管道66
不允许布置在烟道、风道、和排水沟内,不允许穿大、小便槽,当立管位于小便槽端部≤0.5m时,在小便槽端部应有建筑隔断措施。(3)给水管道一般暗装。横干管敷设于技术层内或吊顶中或管沟内,立管设于给排水管道竖井里,支管可敷于吊顶、墙体、地板找平层、管窿内,这样美观、卫生。(4)不影响生产安全和建筑物的使用为避免管道渗漏,造成配电间电气设备故障或短路,管道不能从配电间通过。也不能布置在妨碍生产操作和交通运输处或遇水易引起燃烧、爆炸、损坏的设备、产品和原料上。不宜穿过橱窗、壁柜、吊柜等设施和机械设备上通过,以免影响各种设施的功能和设备的维修。(5)在技术层、吊顶层中给水管道、热水管道、排水管道及电缆等交叉时,一般是电缆在上面,其次是给水管、热水管、排水管。在卫生间内,热水支管在给水支管上面。(6)给水管道穿越墙和楼板时,应预留孔洞。穿水池、水箱处应预埋套管。(7)管道应采取防振隔音、防冻、防露等措施。(8)便于安装维修布置管道时其周围要有一定的空间,以满足安装、维修的要求,给水管道与其他管和建筑结构的最小净距见表2.1。需进人检修的管道井,其通道不宜小于0.6m。给水管道与其他管道和建筑结构之间的最小净距给水管道名称室内墙面(㎜)地沟壁和其它管道(㎜)梁、柱、设备(㎜)排水管备注水平净距(㎜)垂直净距(㎜)引入管1000150在排水管上方横干管10010050此处无焊接500150在排水管上方立管管径(㎜)25<3232~503575~10050125~150602、布置形式66
给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式,前者单向供水,供水安全可靠性差,但节省管材,造价低;后者管道相互连通,双向供水,安全可靠,但管线长造价高。一般建筑内给水管网宜采用枝状布置。本设计采用枝状管网布置。按水平干管的敷设位置又克分为上行下给、下行上给和中分式三种形式。由于本设计中采用竖向分区,故高区为上行下给,低区为下行上给供水方式。四、管材和附件1、给水管材目前我国给水管道主要采用钢管和铸铁管。近年来,给水塑料管的开发在我国取得很大的进展,有硬聚乙烯塑料管(UPVC)、聚乙烯管(PE)、聚丙烯管(PP)和聚丁烯管(PB)等。另外还开发了兼有钢管和塑料管优点的钢塑复合管和以以铝合金为骨架,管道内外均为聚乙烯的铝塑复合管。这些管道都具有卫生条件好、强度高、寿命长等优点,它们是镀锌钢管的替代管材。本设计生活给水管道采用PP-R冷水管PN1.25Mpa。2、给水附件(1)调节和控制附件常用的阀门有:截止阀(用于DN≤50㎜的管道上)、闸阀(用于DN>50㎜的管道上)、蝶阀、止回阀、浮球阀、球阀、旋塞阀、减压阀、安全阀等。(2)配水附件如各类卫生器具和用水设备的配水龙头和生产、消防等用水设备。常用的配水龙头有:球形阀式配水龙头、旋塞式配水龙头、普通洗脸盆水龙头、、单手柄浴盆水龙头、、混合龙头、淋浴器等,材质有塑料、不锈钢、铜镀铬等。五、室内给水系统设计计算1、用水量计算(1)确定生活用水定额qd及小时变化系数kh。根据原始资料中建筑物性质及卫生设备完善程度,按《建筑给水排水规范》确定用水定额和小时变化系数,列于计算书生活用水量计算表中,未预见用水量高区按以上各项之和的15%计,低区按10%计。(2)生活用水量的计算①最高日用水量Qd=Σmqd/100066
式中Qd:最高日用水量,L/d;m:用水单位数,人或床位数;qd:最高日生活用水定额,L/人.d,L/床.d,或L/人.班。②最大小时生活用水量Qh=QdKh/T式中Qh:最大小时用水量,L/h;Qd:最高日用水量,L/d;T:24h;Kh:小时变化系数,按《规范》确定。高区和低区的用水量分别见计算书表1.1和表2.2。1、给水管网水力计算(1)设计秒流量计算根据建筑物性质,设计秒流量建设如下:qg=0.2α+kNg=0.5(α高区取2.5,低区取1.5,k取0)式中qg:计算管段的给水设计秒流量,L/s;Ng:计算管段的卫生器具给水当量总数;а,k:根据建筑用途而定的系数。(2)管网水力计算根据草图,将各计算管段长度列于水力计算表中。其中冷水管网流速干管1.0~1.5m/s,支管0.8~1.2m/s。根据各管段的设计秒流量和流速,查冷水水力计算表,确定各管段的直径和计算管路的沿程水头损失。沿程水头损失按下式计算hf=il式中hf:管段的沿程水头损失,mH2O;i:管段单位长度的沿程水头损失,mH2O/m,查冷水水力计算表;l:计算管段长度,m。计算结果列于计算书中水力计算表中,局部水头损失按沿程水头损失的25%~30%估算。(3)计算高位水箱生活用水最低水位Z=Z1+h2+h3式中Z:高位水箱生活用水最低水位标高,m;Z1:高区最不利配水点标高,m;h2:最不利配水点至水箱生活用水出口管路沿程水头损失和局部水头损失之和,mH2O。66
1、水表的选择及水头损失计算(1)水表选择根据流量选择水表型号:使QB≤QC或QB≈QC式中QB:通过水表的设计秒流量,L/s或m3/h;QC:水表的公称流量,m3/h。由此来确定水表的口径。(2)水表的水头损失hd=hd—水表的水头损失,kPa;qB—计算管段的给水流量,m3/h;Kb—水表的特征系数,一般由生产厂家提供,也可以按下式计算,旋翼式水表Kb=,螺旋翼式水表KB=,qmax为水表的最大流量,m3/h;10—螺翼式水表通过最大流量时的水表水头损失,kPa;100—旋翼式水表通过最大流量时的水表水头损失,kPa;水表水头损失允许值(kpa)表型正常用水时消防用水时旋翼式<24.5<49.0螺翼式<12.8<29.4本设计从市政给水管网至储水池由一根DN100的镀锌钢管引入,高区和总引入管水表选用LXL—80N型水平螺翼式水表,低区选用LXS-50C旋翼湿式水表。2、水箱容积计算(1)生活水箱由于资料不足,生活水箱的调节容积按最大时用水量的50%计,(《规范》规定其容积不宜小于最大用水时水量的50%)。本设计生活水箱容积为5.8m3,根据标准图集(图集号02S10)选用8#矩形给水箱,L×B×H=2400×1600×1500,公称容积5.8m3。(2)消防水箱消防水箱的储水容积按10min室内消防储水量计,室内消火栓流量取20L/S,自动喷淋系统流量取20L/S。考虑到自动喷淋和消火栓一般不会同时使用,为避免水箱容积过大,按规范规66
定消防水箱储水容积取两者中最大值。本设计中消防水箱的有效容积为18m3,根据标准图集(图集号02S10)选用18#矩形给水箱L×B×H=3800×2600×2000,公称容积19.8m3。为保证最不利点消火栓静水压力不低于0.07MPa水箱出口处设加压阀。1、贮水池容积计算(1)生活贮水池容积由于资料不足,生活贮水池容积按最高日用水量的25%计,(《规范》规定其容积不宜小于最高日用水量的25%)。本设计中生活贮水池容积为37.25m3。(2)消防水池根据《高层民用建筑设计防火规范》及《自动喷水灭火系统工程设计规范》中的规定,消防蓄水取2小时的自动喷水用水和3个小时的消火栓用水量。室内消火栓出水量取20L/S,自动喷淋出水量取20L/S。本设计中消防贮水池容积为360m3。消防储水池设计采用地下式储水池,水池根据图集96S829选择400m3的矩形清水池,地下式储水池,水池尺寸L×B×H=11.32×11.32×3.5m。生活储水池位于消防水池上方,采用不锈钢材料制作。2、生活水泵选择(1)生活水泵流量Qb=Qhmax式中Qb:生活水泵流量,m3/h;Qh:最大时生活用水量,m3/h。(2)生活水泵扬程Hb≥(Z3-Z0)+H2+H4式中Hb—生活水泵的扬程,mH2O;Z3—高位水箱的最高水位标高,m;Z0—水泵吸水的最低水位标高,m;H4—水泵压水管进水箱入口所需流出水头,mH2O;H2—水泵吸水管和压水管的总水头损失,mH2O。(3)根据流量和扬程,选择水泵,本设计选择南京捷登流体设备有限公司提供的FG系列立式管道离心泵,型号为FG65-10/2,转速2950r/min,流量20m3/h,扬程52m,效率57%,电机功率7.5KW,重量114kg。66
第二章建筑热水给水系统一、热水系统的分类、组成和供水方式1、分类建筑内部的热水供应系统按热水供应范围的大小,可分为集中热水供应系统和局部热水供应系统。①集中热水供应系统集中热水供应系统供水范围大,热水集中制备,用管道输送到各配水点。一般在建筑内设专用锅炉房或热交换间,由加热设备将水加热后,供一幢或几幢建筑使用。适用于使用要求高,耗热量大,用水点多且分布较密集的建筑。其热源在条件允许时应首先利用工业余热、废热、地热、太阳能,若无上述可利用热源时,则应优先采用能保证全年供热的城市热力管网或区域性锅炉房供热,选用以上热源建筑内可不设专用锅炉房,既可节省能源,又可减少环境污染。②局部热水供应系统局部热水供应系统供水范围小,热水分散制备。一般靠近用水点设置小型加热设备供一个或几个配水点使用,热水管路短,热损失小。适用于使用要求不高,用水点少而分散的建筑。其热源采用蒸汽、煤气、炉灶余热或太阳能等。根据建筑物所在地区热力系统完善程度和建筑物使用性质、使用热水点的数量、水量和水温等因素确定。2、组成室内热水系统主要由下列各部分组成。66
热源热媒系统水加热器热媒管网热水配水管网热水供应系统热水回水管网室内热水供应系统蒸气、热水的控制附件附件管道的连接附件3、供水方式开式热水供应系统根据管网压力工况的特点闭式热水供应系统直接加热热水供应系统根据热水加热方式不同间接加热热水供应系统全循环热水供应系统供水方式根据设置循环管网的方式不同半循环热水供应系统无循环热水供应系统机械强制循环方式根据采用的循环动力不同自然循环方式上行下给供水方式根据配水管网水平干管的位置不同下行上给供水方式二、方案论述根据设计任务及建设图知,本工程为市区内一幢综合楼,大楼一至三层为商场和办公楼且无热水用水点,四至十二层为客房,设独立卫生间,用水器具有浴盆,66
洗脸盆混合龙头。从以上可知:该综合楼热水用水量大而集中在4—12层客房,需24h全日供水,故而热水时间长,热水温度需要稳定。结合本设计任务书,该工程位于昆明市内,无城市供热系统,附近也无工业锅炉房,无废热和地热利用,而用户对水温,水量又要求较高,故本设计采用集中供热系统。集中供热系统加热和其它机器设备集中设置,便于集中维护管理;一般设备热效率较高,热水成本较低;各热水使用场所不必设置加热装置,占用总建筑面积较少,使用较为方便舒适,但该系统设备,系统较复杂,建筑投资大,需专门维护管理人员,一旦建成后,改建扩建较困难,集中热水供应系统适用于热水用水量大,用水点比较集中的建筑物,故本设计选用集中热水供应系统。系统组成示意图如下:热水管室内热水管网加热设备(集中设置)热源循环管根据原始资料提供信息,集中加热设备即可设在屋顶又可设置在底层,结合本工程的设计实际情况,采用不可的加热方式,拟定三个方案进行论证和比较,表如后:方案A:采用电加热器加热,并将电加热器集中设在层顶设备间内,加热后的热水可在层顶热水箱内贮存,需用水时,直接由水箱通过热水配水管向用水点供水,热水干管敷设方式为上行下给。方案B:采用屋顶设太阳能集热板,将冷水加热后,贮存于屋顶热水,再由水箱向各用水点配水,供水方式为上行上给。方案C:采用容积式加热器,将加热设备设在地面集中加热,然后利用水泵通过下行上给式向各用水点进行配水。方案比较图方案项目方案A方案B方案C系统热源电加热器太阳能热水器中央热水机组加热方式直接加热直接加热间接加热66
干管敷设方式上行下给上行下给下行上给优、缺点可全日供热水,不受气候条件限制,热源为电,不污染环境,但:热源负荷较高充分利用自然资源,节能环保,不污染环境,热交换效率低,集热器多,一次投资与维修费大,要求热媒负荷较低,被加热水侧阻力小有利于系统冷热水城市力平衡。优、缺点受气候条件限制调节量大,对温度自控要求较低,供水较安全;体型大、占地多、传热系统较低,有冷水、低温水区。系统经济性加热设备和贮水设备均置于屋顶增加屋面荷载和土建成本,但由于屋顶已设有屋顶设备间,故可充分利用由于采用电加热设备功率较大,电费耗用大,对于电费较高的地区,除非无其他的合适的加热方式,需慎用之,干管置于屋顶,需设置排气阀,可节省部分管材。加热设备和贮水器置于屋顶,增加结构投资,加热设备购置相对较高,但由于不存在资源使用费,故而日常运行费用明显下降,增加屋面干管排气阀,提高了管件费用,采用上行下给供水方式,商场无用水点,管材投资较省。加热设备位于地面上,可减少屋面荷载,可适当减少结构费用,但需另设设备间,同样需增加土建费用,且由于将加热设备置于地面,需采用泵将热水提升,以满足用水点水压要求,采用下地上给,在管材使用上较上行下给多,故而管材费用又将增加。系统技术条件电加热器加热迅66
速,加热后热水可在贮水箱中作短暂贮存,由于电加热器多用于小型用水的地方,故而本设计增设多台加热器并联,电加热器的使用如数可根据客房的住宿人数进行控制,避免能量的浪费,供应方式比较灵活。加热系统采用循环加热,故而加热时间较长,加热后将热水贮存于热水管中待用,加热的热水水量有限,且该供水方式易受天气、环境因素影响,故而其连续性和稳定性较差。系统加热迅速,热水量较大,供水可根据客房需要水量,水压进行调节,由于采用燃油或气作为能源,可避免环境因素的影响,但由于需要采用泵提升,故增加水泵的维持护、管理。节能方面当旅客较多时,用水点需热水量较大,故需耗电量较大,但由于采用多台加热设备并联供水,当用水量较小时,可关闭相应的电热器,避免过多的能量浪费。由于本系统彩能源为太阳能,故而这个方案节能方面优越性十分突出,充分利用了自然资源。采用燃油或燃气,热效率都不十分高,能耗较大,运行方式较为灵活,即该系统需一次进行全部热水加热,故当需求量较小时,有量浪费较为严重。系统施工安装加热设备和贮水设备均为定型产品,安装较为方便,且可由产品商负责安装,减少施工量,产品尺寸较小,安装,施工快捷。太阳能集热板面积较大,而屋面管线又较多,故而在安装,施工时复杂性增大,贮水设备为定型产品,易于安装。设备的均为定型产品,并在地面施工避免设备提升操作简单,施工安装方便。与其他系统的协调性分区与给水系统一致,给水方式也一致,且采用开式热同方案A66
水供应系统,故而冷热水压保持稳定,避免两者由于水压差而引起事故。系统分区与冷水系统一致,但给水方式与冷水给水方式不一致,故在使用时,需注意冷热水在配水点的水压,避免水城市差而引起故障。系统环保因素不产生废气污染,加热设备产生噪音小,几乎不影响环境。不产生固、气体污染物,不产生噪音,属绿色环保产品。能量损耗较大,污染物排放量较多,有一定的噪音,对环境总的影响较大。通过以上三个方案的比较,结合本工程的具体情况,工程在昆明市内,天气状况良好,且太阳能较丰富,但由于供热量较大,而太阳能受天气变化明显,故仅靠太阳能不能满足供水要求,故需考虑第二热源,经比较选用电热为第二热源,不污染环境,利于环保,故将其作为太阳能加热的保证。综上所述,该设计考虑采用为太阳能与电加热器相结合的供水方式,太阳能加热后的水经过温度控制器进入电加热器,太阳能加热后的水若温度不够,温度控制器使电加热启动加热,这样可以降低能耗。根据《建筑给水排水规范要求》,本工程热水系统需设循环管道,本设计采用干管循环,由于加热设备在屋顶,故自然循环实现难度较大,因此在屋顶设有热水泵进行强制循环,循环泵由循环流量和扬程计算结果来定。三、热水供应系统的加热设备和器材1、加热设备(1)小型锅炉集中热水供应系统采用的小型锅炉有燃煤、燃油和燃气3种。(2)水加热器水加热器是间接加热方式中的加热方式。长期以来,我国采用的间接加热设备主要是传统的容积式加热器。近年来,新型加热设备不断涌现,快速式、半容积式、半即热式水加热器相继问世。本设计采用能够的是快速式电加热器。1、器材(1)自动温度调节装置当水加热器的出水温度需要控制时,可采用直接式温度调节器或间接式自动66
温度调节装置。(2)减压阀当水加热器采用的热媒为蒸气时,若蒸气供应管网的压力远大于水加热器所规定的蒸气压力,应设减压阀把蒸气压力降到需要值,才能保证设备使用安全。(3)疏水器为保证蒸气凝结水及时排放,同时又防止蒸气漏失,在蒸气的凝结水管段上应装设疏水器。(4)自然补偿管道和伸缩器热水系统中管道因受热膨胀而伸长,为保证管网使用安全,在热水管网上应采取补偿管道伸缩的措施,以避免管道因为承受了超过自身许可的内应力而导致弯曲或破裂。(5)自动排气阀为了排除上行下给式管网中热水汽化产生的气体,以保证管内热水畅通,应在该管网的最高处安装自动排气阀。(6)膨胀管和膨胀罐在开式热水供应系统应设膨胀管。如果膨胀管安装不便,也可设置隔膜式压力膨胀水箱(罐)代替。四、热水管道的布置与敷设热水管道的布置与敷设,除了满足给(冷)水管网布置敷设的要求外,还应该注意由于水温带来的体积膨胀、管道伸缩补偿、保温、排气等问题。(1)管道穿越楼板、墙壁时应设套管(钢管或镀锌铁皮),套管应高出楼面5~10cm。(2)较长的直线段上应设伸缩器。立管与横管应作成乙字弯相连接。(3)横管应有不小于0.003的坡度,便于排气和泄水。(4)下列情况应设阀门:热水立管的始端、回水立管的末端、水龙头多于5个小于10个的支管始端;锅炉、水加热器的进出口、自动温度调节器、疏水器、减压阀的两侧等处。(5)下列情况下应设止回阀:水加热器的冷水进水管上、机械循环的回水管上、混合器的冷热水供水管等处。(6)为了减少热水系统的热损失,蒸气管、凝结水管、热水配水干管、机械循环回水干管、锅炉、水加热器等进行保温。常用的保温材料有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、玻璃棉、矿渣棉、石棉制品、橡塑制品、泡沫混凝土等。五、热水供应系统的设计计算1、用水量标准66
(1)确定热水用水定额qr及小时变化系数kh。按设计原始资料,了解建筑物性质及用水情况,据原始资料,本建筑为综合楼,热水供应为4-12层,取热水供应时间为24小时,热水供应温度取60°C,地表水温取7°C。据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003中表5.1.1-1规定,60°C水用水定额取150L/床·d作为设计用水定额。据规范中表5.3.1-1,旅馆的热水小时变化系数取kh=5.51。2、耗热量计算本设计采用集中热水供应系统,耗热量为:Qh=khmqrc(tr-tl)ρr/86400式中Qh:设计小时耗热量,W;M:用水计算单位数(人数或床位数);qr:热水用水定额,(L/人·d或L/床·d);c:水的比热,c=4187(J/kg·°C);tr:热水温度,tr=70°C;tl:冷水温度,tl=7°C;ρr:热水密度,0.983kg/L;kh:小时变化系数,取kh=6.00。3、热水量计算qrh=式中qrh:设计小时热水量,L/s;Qh:设计小时耗热量,W;tr:热水温度,tr=60°C;tl:冷水温度,tl=7°C;ρr:热水密度,0.9832kg/L;4、热水配水管网计算(1)设计秒流量qg=0.2,取2.5故qg=0.5(2)热水配水管网水力计算66
根据草图选择最不利配水点,确定计算管路,在流量变化处进行节点编号,将各计算管段长度列于水力计算表中。热水配水管网流速为1.0~1.2m/s。,管径≤25mm时,流速为0.6~0.8m/s。根据各管段的设计流量和流速,查热水水力计算表,确定各管段的直径和计算管路的沿程水头损失(公式同冷水管网),计算结果列于水力计算表中。局部水头损失按沿程水头损失的25%~30%估算。5、热水循环管网计算(1)管网循环流量管网总循环流量qx=式中:QS—配水管道总的热损失,w;ΔT—配水管网起点和终点的温差,°C;按公式q(n+1)x=qnx对qx进行分配,计算结果详见计算书表3.3。(2)各管段循环流量分配按立管数进行分配不合理,故本设计按各立管浴盆数进行循环流量分配循环水头损失计算。(3)热水供应系统的回水管管径经计算确定,初步设计时,可参照下表确定。热水回水管管径热水供水管管径(mm)20-253240506580100125150200热水回水管管径(mm)202025324040506580100为了保证各立管的循环效果,尽量减少干管的水头损失,热水供水干管和回水干管均不宜变径,可按其相应的最大管径确定。(4)循环水泵选择①据规范规定,水泵的出水量应为循环流量,即:Qb=qx②水泵的扬程按下式计算:HB=hp+hx式中,HB—循环水泵的扬程,kpa;hp—循环水量通过配水管网的水头损失,kpa;hx—循环水量通过回水管网的水头损失,kpa66
局部水头损失为沿程水头损失的25%~30%。计算过程列入循环水头损失计算表中。本设计循环水泵选用南京捷登流体设备有限公司提供的FG系列立式管道离心泵,型号为FG40-1/2,转速2950r/min,流量9m3/h,扬程12m,效率55%,电机功率0.75KW,重量42kg。第三章建筑消防给水系统建筑消防给水系统根据使用灭火剂的种类和灭火方式可分为下列3种灭火系统:1、消火栓消防给水系统;2、自动喷水灭火系统;3、其他使用非水灭火剂的固定灭火系统,如二氧化碳灭火系统、干粉灭火系统、卤代烷灭火系统等。一、室内消火栓给水系统建筑消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量,经过加压(外网压力不满足要求时)、输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备,是建筑物中最基本的灭火设施。1、组成室内消火栓系统由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵结合器及增压水泵等组成2、消火栓给水系统的给水方式消火栓给水系统有以下几种给水方式:(1)由室外给水管网直接供水的消防给水方式宜在室外给水管网提供的水量和五热水供应系统的设计计算水压,在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。(2)设水箱的消火栓给水方式66
宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量、水压时(或是由消防泵向水箱补水)采用。由水箱贮存10min的消防水量,灭火时由水箱供水。(3)设水泵、水箱的消火栓给水方式宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用。水箱由消防泵补水,贮存10min的消防用水量,火灾发生时先由水箱供水灭火。3、消火栓给水系统的布置(1)消火栓给水管道布置①高层建筑室内的消防给水系统与生活给水系统必须分开设置,自成一个独立系统。消防给水管道应布置成环状。在环状管道上需要引伸支管时,则支管上的消火栓数量不应超过一个。②室内消防给水管网的进水管不应少于两根。当其中一根发生故障时,其余的进水管仍能保证设计要求的消防流量和水压。③阀门的设置应便于管网维修和使用安全,检修关闭阀门后,停止使用的消防立管不应多于1根,在一层中停止使用的消火栓不应多于5个。④水泵结合器应设在消防车易于到达的地方,同时还应考虑在其附近15~40m范围内有供消防车取水的室外消火栓或贮水池。水泵结合器的数量应按室内消防流量确定;每个水泵结合器进水流量可达到10~15L/s,一般不少于2个。(2)消火栓布置按规范要求设消火栓消防给水系统的建筑内,每层均应设置消火栓。消火栓间距布置应满足下列要求:①消防立管的布置,应能保证同一层内相邻竖管上两个消火栓的充实水柱同时到达室内任何部位。每根消防竖管的直径,应根据一根竖管要求的水柱股数和每股水量,按上下相邻消火栓同时出水计算,但不应小于100m。S2≤式中S2:消火栓间距(2股水柱达到室内任何部位),m;R:消火栓保护半径;b:消火栓的最大保护宽度,应为一个房间的长度加走廊的宽度,m。①消火栓口距地面安装高度为1.1m,栓口宜向下或与墙面垂直安装。同时建筑内应选用同一规格的消火栓、水带和水枪,以方便使用。为保证及时灭火,每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按扭或报警信号装置。②消火栓应设在使用方便的走道内,宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内。建筑物设有消防楼梯时,其前室应设有消火栓。在建筑物屋顶应设1个消火栓,66
以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行,同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。在寒冷地区,屋顶消火栓可设在顶层出口处、水箱间或采取防冻技术措施。1、消火栓给水系统计算⑴消火栓保护半径:Rf=Ld+LsLd—水龙带的有效长度;Ls—充实水柱的垂直长度。⑵消火栓的布置间距L=bf—消火栓最大保护宽度,再此取9m;本设计中每层设置3个消火栓,单排布置,另外,消防电梯的前室也须设消火栓。⑶消防管道系统计算①选用DN65的消火栓,水枪口径为19mm,麻质水龙带长度L=20m,充实水柱长度L=12m。②水枪喷口压力水枪造成12m充实水柱所需的水压Hq按下式计算:Hq=HM—充实水柱长度,m—与水枪喷口直径df有关的阻力系数,可按经验公式:计算—实验系数,的计算可按下表计算的计算表Hm(m)681012161.191.191.201.211.24又Hm=12m∴=1.21③水枪射流量可按下式计算qxh=66
B—水枪水流特性系数,水枪喷口直径19时,B=1.577;Hq—水枪喷嘴处压力,mH2O。④水带水头损失水流通过水龙带的水头损失可按下式计算:hd=AzLdq2xh其中:Ld:水带长度,m;AZ:水带阻力系数,水龙带采用麻质水带,当直径为DN65时,Az=0.0043.qxh:水枪喷嘴的出流量,L/s。⑤消火栓口处所需压力Hxh=Hq+Hd+Hk式中Hxh:消火栓口处的压力,kPa;Hq:水枪喷嘴处的压力,kPa;Hd:水带的水头损失,kPa;Hk:消火栓栓口的水头损失,按20kPa计算⑥消火栓给水管网水力计算根据规范,本设计中该建筑发生火灾时需三支水枪同时工作,最不利消防立管出水枪数为2支,相邻消防立管出水枪数为1支。以枝状管路对消火栓进行计算,配管水力计算成果见计算书。5、消防水泵的计算与选择①消火栓泵的扬程确定消火栓给水系统所需总水压Hx=H1+Hxh+HW式中H1:消防水池最低水位与最不利点消火栓之间高差,mH2O;Hxh:最不利点水枪喷嘴所需压力,mH2O;HW:消防水泵吸水口至最不利点消火栓之间管道的水头损失,mH2O。消火栓泵的扬程应满足最不利消防水枪所需压力要求:Hb≥HX②消防流量Qx由计算可得③消防泵选择据上面确定的水泵扬程和流量,选择消防水泵为南京捷登流体设备有限公司提供的FG系列立式管道离心泵,型号为FG80-20/2,转速2950r/min,流量34.4m3/h,扬程64m,效率52%,电机功率15KW,重量240kg。在发生火灾时启动消防水泵灭火。66
6、消火栓减压根据消防设计规范,当消火栓栓口压力大于0.50Mpa消火栓处应设减压装置,减压后消火栓的出水压力应在Hxh—0.50Mpa之间(Hxh为消火栓栓口要求的最小灭火水压)。每层消火栓处剩余水头值计算:Hxsh=Hb-hz-Hxh-ΔhHxsh—计算层最不利点消火栓栓口剩余水头值,mH2O;Hb—水泵在设计流量时的扬程,mH2O;hz—计算消火栓与水泵最低吸水面之间的高程差引起的静水压,mH2O;Hxh—消火栓口所需最小灭火水压,mH2O;Δh—该层消火栓口至水泵吸水口处水头损失,mH2O;根据计算结果,一层至四层须设置减压消火栓。二、自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统是一种在发生火灾时,能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施。1、自动喷水灭火系统及组成自动喷水灭火系统由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等组成。根据喷头的常开、闭形式和管网充水与否分下列几种自动喷水灭火系统。(1)湿式自动喷水灭火系统(喷头常闭的灭火系统,管网充满有压水)(2)干式自动喷水灭火系统(喷头常闭的灭火系统,管网平时不充水,充有有压空气)(3)预作用自动喷水灭火系统(喷头常闭的灭火系统,管网平时不充水,无压)(4)雨淋自动喷水灭火系统(喷头常开的灭火系统)(5)水幕系统(6)水喷雾灭火系统2、自动喷水灭火系统供水方式自动喷水灭火系统管网内压力大于1.2Mpa,但考虑到系统管网安装在吊顶内,适当降低管网工作压力可减少维修工作量和避免发生渗漏。竖向分区压力控制在0.3~0.35Mpa左右。其供水方式分直接供水和水泵水箱加压供水。(1)直接供水方式:适用于室外给水干管能满足流量和压力要求。一般用于建筑底层和地下层的消防。66
(2)水箱和水泵加压供水方式:当屋顶水箱高度不能满足最不利喷头所需压力时,在水箱附近设增压设备,增压设备一般采用补压泵或设气压给水设备,满足10min内水压的要求,10min后由设在底层或底下层的喷洒泵供水。3、自动喷水灭火系统及管网布置(1)喷头布置间距喷头的布置间距要求在所保护的区域内任何部位发生火灾都能得到一定强度的水量。喷头的布置形成应根据天花板、吊顶的装修要求布置成正方形、长方形和菱形3种形式。①正方形喷头布置:可按下式计算:X=B=2Rcos45º式中R:喷头最大保护半径,m。不同危险等级系统的喷头喷水强度和布置见下表正方形布置时喷头喷水强度和布置间距危险等级喷水强度L/(min·㎡)喷头计算喷水半径m喷头最大间距m喷头与边墙最大间距m每支喷头最大保护面积m轻危险级33.04.62.321.0中危险级62.53.61.812.5严重危险级10~152.0~1.62.8~2.31.4~1.18.0~5.4②长方形喷头布置:喷头对角线之间距离不得超过2R,喷头与边墙之距不得超过垂直行喷头间距之半。否则会出现未被喷洒覆盖的空白。可按下式计算:2R长方形布置时喷头间距见下表喷头长方形布置间距喷头计算喷水半径(m)R=3.0R=2.5R=2.0R=1.5ABABABAB4.63.84.03.03.22.42.61.64.44.03.83.23.02.62.42.14.24.23.63.42.82.82.22.34.04.43.43.62.63.02.02.53.84.63.23.82.43.21.82.566
注:A为长方形长边;B为长方形短边。自动喷水灭火系统的布置与建筑防火分区一致,在同一层平面上有两个以上自动喷水系统时,系统相邻处两个边缘喷头的间距不应超过0.5m。自动喷水灭火系统的布置,应根据建筑平面的具体情况布置成侧边式和中央布置式两种形式,一般情况下每根支管上设置的喷头不宜多于8个,一个报警阀所控制的喷头数不宜超过下表所规定的数量。一个报警阀控制的最多喷头数系统类型危险级别轻危险级普通危险级严重危险级喷头数充水式喷水灭火系统5008001000充气式喷水灭火系统有排气装置250500500无排气装置125250—管网布置形式(a)侧边布置;(b)中央布置1—主配水管;2—配水管;3—配水支管管网布置形式如上图所示。(2)管道布置66
自动喷水灭火系统与室内消火栓管网可共用一个给水系统,但一般设计成各自独立的系统,若共用一个给水系统,则报警阀后的管网必须与室内消火栓管网系统分开独立设置,报警阀后的配水管上不允许设置其它用水设备。本设计中自动喷水灭火系统与室内消火栓管网给水系统各自独立。喷水管网布置可视喷头布置分为端一侧布置和端一中布置。每根配水管网末端还应设供消防部门检验用的试水装置。5、自动喷水灭火系统设计计算本设计采用闭式自动喷水灭火系统,其消防用水量应按下表确定。自动喷水灭火系统的消防用水量和水压建、构筑物危险等级项目消防用水量L/s设计喷水强度L/min·㎡作用面积㎡喷头工作压力Pa严重危险级生产建筑物5010.03009.8×104储存建筑物7515.03009.8×104中危险级206.02009.8×104轻危险级93.01809.8×104注:1.消防用水量=设计喷水强度/60×作用面积。2.计算管路上最不利点处喷头工作压力可降低为5×104Pa。3.建、构筑物危险等级划分见教材附录4-6。4.当闭式自动喷水灭火系统实际作用面积小于表中规定时,可按实际用水量计算。(1)、水力计算自动喷水灭火系统管网水力计算的目的在于确定管网各管段管径、计算管网所需的供水压力、确定高位水箱的设置高度和选择消防水泵。①喷头的流量玻璃球喷头出水量为:q=K式中q—喷头流量,L/min;P—喷头工作压力,MPa;K—喷头流量系数,玻璃球喷头K=80;最不利点喷头压力取0.1Mpa。②设计流量喷头理论流量QL=qpA66
式中QL:喷头理论流量,L/s;qp:喷头喷水强度,L/min·㎡;A:喷头作用面积,㎡。设计秒流量QS=(1.15~1.3)QL式中QS:喷头设计流量,L/s;QL:喷头理论流量,L/s;③管径确定喷洒管网管径根据所接洒水喷头数目按照管道估算下表初步确定。管道喷头估算表危险等级管径(㎜)轻危险等级中危险等级严重危险等级25221323334055450109870181512804024~3020100按水力计算6040140×5.5按水力计算按水力计算>40④管道水力计算目前我国关于自动喷水灭火管道水力计算方法有两种:A、轻、中危险等级建筑物采用作用面积计算法。首先选定自动喷水灭火系统中最不利工作作用面积在管网中的位置,此作用面积A的形状宜采用正方形或长方形,当采用长方形布置时,其长边应平行于配水支管,边长宜为1.2。在计算喷水量时,仅包括作用面积内的喷头。对于轻危险等级和中危险等级建、构筑物的自动喷水灭火系统,计算时可假定作用面积内每只喷头的喷水量相等,均以最不利点喷头喷水量取值,且应保证作用面积内的平均喷水强度不小于教材表4-4中的规定,但其中任意4个喷头组成的保护面积内的平均喷水强度偏差范围应在上述规定值的±20%内。作用面积选定后,从最不利点喷头开始,依次计算各管段的流量和水头损失,直至作用面积内最后一个喷头为止。以后管段的流量不再增机,仅计算管道水头损失。沿程水头损失h=ALQ266
其中,h:沿程水头损失,mH2O;A:管道比阻值;L:计算管段长度,m;Q:管道流量,L/S。局部水头损失按沿程水头损失的20%计。流速V=kCQ其中,V—管道流速,m/s;KC—流速系数,m/L;Q—管道流量,L/S。钢管一般不大于5m/s,特殊情况下不应超过10m/s另外,对仅在走道内布置1排喷头的情况,其水力计算勿需按作用面积法进行。无论此排管道上布置有多少个喷头,计算动作喷头数每层最多按5个计算。B、严重危险等级建筑物宜采用管道特性系数法。特性系数法是从系统设计最不利点喷头开始,沿程计算各喷头的压力、喷水量和管段的累积流量、水头损失,直至某管段累积流量达到设计流量为止。此后的管段中流量不再累积,仅在计算水头损失。喷头的出水量和管段水头损失应按下式计算:q=Kh=10ALQ2式中q:喷头处节点流量,L/s;K:喷头流量系数,玻璃球K=0.133或水压H用mH2O时K=0.42;H:计算管段沿程水头损失,kPa;L:计算管段长度,m;Q:管段中流量,L/s;A:比阻值,S2/L2。这种计算方法的特点是,在系统中除最不利点喷头处的任一个喷头或任意四个相邻喷头组成的保护面积的平均喷水强度均超过设计要求。所以,系统计算偏于安全,一般用于严重危险级的建筑物。管道特性系数计算方法设计步骤为:首先,确定最不利点喷头压力为10mH2O(个别不小于5mH2O),求出该喷头的出流量,以次流量求喷头(1)~(2)之间管段水头损失。然后,以第一喷头处所需压力加喷头(1)~(2)之间的管道水头损失,作为66
第二喷头处所需的压力,以求第二喷头的流量,此两个喷头流量之和作为喷头(2)~(3)之间管段的流量,以求该管段的水头损失。以后依次类推,计算所有喷头及管道的流量和压力。当自不同方向计算至同一点出现有不同压力时,则低压力方向管段的总流量应按下式进行修正为=Q2=Q1式中H1:低压方向管段的计算压力,mH2O;Q1:高压方向管段的计算流量,L/s;H2:高区方向管段的计算压力,mH2O;Q2:低压方向管段的修正流量,L/s;接出分支管处节点输出的流量则为Q=Q1+Q2=Q1+Q1=Q1(1+)以后依次类推,计算各分支节点处的流量,直到达到设计流量为止。本设计为中危险等级建筑物,采用作用面积法。⑤水压和流速最不利点喷头的工作压力一般为10mH2O,最小不应小于5mH2O。管内允许流速,钢管一般不大于5m/s,特殊情况不应超过10m/s。在计算出各管段流量后对初选管径进行流速校核。流速V=kCQ其中,V—管道流速,m/s;KC—流速系数,m/L;Q—管道流量,L/S。当校核后管道中的流速大于规定值,说明初选管径偏小,应重新选大一号的管径。流速系数表管材管径mKCm/L钢管251.883钢管321.05钢管400.8钢管500.47钢管700.283钢管800.20466
钢管1250.075钢管1500.053⑥管道水头损失计算管道沿程水头损失按下式计算:h=ALQ2其中,h:沿程水头损失,mH2O;A:管道比阻值;L:计算管段长度,m;Q:管道流量,L/S。局部水头损失按沿程水头损失的20%计。管道比阻值表管材管径(㎜)A(Q以m3/s)A(Q以L/s)公称管径DN实际内径d计算内径dj热浸镀锌管2527.0026.004367000.43673235.7534.75938600.093864041.0040.00445300.044535053.0052.00110800.011087068.0067.0028930.0028938080.5079.5011680.001168100106.00105.00267.40.0002674125131.00130.0086.230.00008623150156.00155.0033.950.00003395报警阀的局部水头损失按下式计算HKP=SQ2式中HKP:报警阀的局部水头损失,mH2O;Q:通过报警阀的流量,L/s;S:报警阀的阻力系数,对于本设计所选湿式报警阀:DN100,S=0.00302;DN150,S=0.000869。5、洒水泵所需压力可按下式计算Hb=Hp+Hz+h+HkpHb:洒水泵处的计算压力,mH2O;Hp:最远最高喷水喷头的计算压力,mH2O;66
Hz:最远最高喷水喷头与消防泵中心之间的几何高差,m;h:喷水系统的管道沿程水头损失和局部水头损失的总和,mH2O;Hkp:报警阀的水头损失,mH2O。洒水泵选用南京捷登流体设备有限公司提供的FG系列立式管道离心泵,型号为FG80-25/2,转速2950r/min,流量36.8m3/h,扬程74m,效率53%,电机功率18.5KW,重量260kg。三、建筑内固定灭火器的设计计算因建筑使用功能不同,其内的可燃物质性质各异,因此仅用水作为消防手段不能达到扑救火灾的目的,甚至还会引起更大的损失。灭火器是一种移动式应急的灭火器材,主要用于扑救初期火灾,对被保护物品起到初期防护作用,本工程为商场和旅馆的综合楼,建筑灭火器的配置危险等级为中危险级,可采用泡沫灭火器。泡沫灭火器的工作原理是应用泡沫灭火剂,使其与水混溶后产生一种可漂浮的、粘附在可燃、易燃液体、固体表面,或者充满着某一着火物质的空间,达到隔绝、冷却,使燃烧物质熄灭。泡沫灭火剂按成分有3种类型:1、化学泡沫灭火剂这种灭火剂是由带结晶水的硫酸铝[Al2(SO4)3·H2O]和碳酸氢钠(NaHCO3)组成,使用时使两者混合反应后产生CO2灭火。此种灭火方式,我国目前仅用于装填在灭火器手动使用。2、蛋白质泡沫灭火剂这种灭火剂成分主要是对骨胶朊、动物角、蹄、豆饼等水解后,适当投加稳定剂、防冻剂、缓蚀剂、防腐剂、降粘剂等添加剂混合成液体。目前国内这种产品多为蛋白泡沫液添加适量氟碳表面活性剂制成的泡沫掖。3、合成型泡沫灭火剂这是一种以石油产品为基料制成的泡沫灭火剂。目前国内应用较多的有凝胶型、水成膜和高倍数等3种合成型泡沫灭火剂。泡沫灭火系统广泛应用于油田、炼油厂、油库、发电厂、汽车库、矿井坑道等场所。泡沫灭火系统按其使用方式有固定式、半固定式和移动式之分,按泡沫喷射方式有液上喷射、液下喷射和喷淋方式之分,按泡沫发泡倍数有低倍、中倍和高倍之分。本工程火灾类型主要为A类和带电火灾,对于中危险级场所规定:灭火器最66
大保护面积为15m2/A,最小配置级别为5A,手提式灭火器的最大保护距离位20m,对于推车式灭火器取40m,考虑到建筑性质、使用功能及实际情况,本工程选用手提式化学泡沫灭火器。灭火器的计算灭火器配置场所的灭火级别按下式计算:Q=K,式中,Q—灭火器配置场所的灭火级别,A或B;S—灭火器配置场所的保护面积,m2,V—A类火灾的灭火器配置场所相应危险等级的灭火器配置基准,m2/A;K—修正系数,对于设有消火栓和灭火系统的K=0.3。第四章建筑排水系统一、建筑排水系统分类和组成1、排水系统分类建筑内部排水系统是将建筑内部人们日常生活和工业生产中使用过的水收集起来,及时排到室外。按系统接纳的污废水类型不同,建筑内部排水系统可分为三类:生活污水系统、生活废水系统、雨水排水系统。2、排水系统组成建筑内部排水系统的组成应能满足以下三个基本要求:首先,系统能迅速畅通地将污废水排到室外;其次,排水管道系统气压稳定,有害有毒气体不进入室内,保持室内环境卫生;第三,管线布置合理,简短顺直,工程造价低。为满足上述要求,建筑内部排水系统的基本组成部分为:卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。在有些排水系统中,根据需要还设有污废水的提升设备和局部处理构筑物。1、排水管道组合类型建筑内部污废水排水管道系统安排水立管和通气立管的设置情况分为:无通气管的单立管排水系统单立管排水系统有通气的普通单立管排水系统66
特制配件单立管排水系统双立管排水系统三立管排水系统二、排水方式的选择本建筑为高层建筑,生活污水不能与雨水合流排除,雨水排水系统应单独设立。排水方式的选择应遵循:(1)当城市有完善的污水处理厂时,宜采用生活污水排水系统,用一个排水系统接纳生活污水和生活废水,出户后排入市政污水管道系统或合流制排水系统。(2)当城市无污水处理厂或污水处理厂处理能力有限,生活污水需要经局部处理时,宜分别设置生活污水排水系统和生活废水排水系统。少数污、废水负荷较小的建筑和污、废水不便分流的建筑,如办公楼、标准较低的住宅等,也可采用生活污水排水系统。(3)对含有害物质、含大量油脂的污、废水以及需要回收利用的污、废水,应采用单独的排水系统收集、输送,经适当处理后排除或回收利用。采用什么方式排除污水和废水,应根据污、废水的性质、污染程度以及回收利用价值,结合市政排水系统体制,城市污水处理情况,通过技术经济比较,综合考虑。本系统最终采用合流生活污水排水系统。三、排水管道布置与敷设1、布置与敷设的原则建筑内部排水系统直接影响着人们的日常生活和生产,为创造一个良好的生活和生产环境,建筑内部排水管道布置和敷设时应遵循以下原则:①排水畅通,水力条件好;②使用安全可靠,不影响环境卫生;③总管线短,工程造价低;①占地面积小;②施工安装、维护管理方便;③美观。在设计过程中,应首先保证排水畅通和室内良好的生活环境。然后再根据建筑类型、标准、投资等因素进行管道的布置和敷设。2、卫生器具的布置与敷设66
①根据卫生间和公共厕所的平面尺寸、所选用的卫生器具类型和尺寸布置卫生器具。既要考虑使用方便,又要考虑管线短,排水顺畅,便于维护管理。②为使卫生间使用方便,使其功能正常发挥,卫生器具的安装高度应满足教材附录5-3的要求。③地漏应设在地面最低处,易于溅水的卫生器具附近。地漏不宜设在排水支管顶端,以防止卫生器具排放的杂物在卫生器具和地漏之间横支管内沉淀。3、排水横支管的布置与敷设①排水横支管不宜太长,尽量少转弯,1根支管连接的卫生器具不宜太多。②横支管不得穿过沉降缝、烟道、风道。③横支管不得穿过有特殊卫生要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室。④横支管不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面,也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。⑤横支管距楼板和墙应有一定的距离,便于安装和维修。⑥当横支管悬吊在楼板下,接有2个及2个以上大便器,或3个及3个以上卫生器具时,横支管顶端应升至上层地面设清扫口。4、排水立管的布置与敷设①立管应靠近排水量大,水中杂质多,最脏的排水处。②立管不得穿过卧室、病房,也不宜靠近与卧室相邻的内墙。③立管宜靠近外墙,以减少埋地管长度,便于清通和维修。④立管应设检查口,其间距不大于10m,但底层和最高层必须设。平顶建筑物可用通气管代替最高层的检查口。检查口中心至地面距离为1m,并应高于该层溢流水位最低的卫生器具上边缘0.15m。5、横干管及排出管的布置与敷设①排出管以最短的距离排出室外,尽量避免在室内转弯。②建筑层数较多时,应按下表确定底部横管是否单独排出。最低横支管与立管连接处至立管管底的最小距离立管连接卫生器具层数(层)≤45~67~1213~19≥20垂直距离(m)0.450.751.203.006.00③埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础。④埋地管穿越承重墙或基础处,应预留洞口,且管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量,一般不宜小于0.15m。⑤湿陷性黄土地区的排出管应设在地沟内,并应设检漏井。66
①距离较长的直线管段上应设检查口或清扫口,其最大间距见教材附录5-4。②排出管与室外排水管连接处应设检查井,检查井中心到建筑外墙距离不宜小于3m。检查井至污水立管或排出管上清扫口的距离不大于下表中的数值。室外检查井中心至污水立管或排出管上清扫口的最大长度管径(mm)5075100≥100最大长度(m)101215206、通气系统的布置与敷设①生活污水管道和散发有毒有害气体的生产污水管道应设伸顶通气管。伸顶通气管高出屋面不小于0.3m,但应大于该地区最大积雪厚度,屋顶有人停留时,应大于2m。②连接4个及4个以上卫生器具,且长度大于12m的横支管和连接6个或6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。环形通气管应在横支管始端的两个卫生器具之间接出,在排水管横支管中心线以上,与排水横支管垂直或45°连接。③对卫生、安静要求高的建筑物内,生活污水管道宜设器具通气管。器具通气管应设在存水弯出口端。④器具通气管和环形通气管与通气立管连接处应高于卫生器具上边缘0.15m,按不小于0.01的上升坡与通气立管连接。⑤专用通气立管每隔2层,主通气立管每隔8—10层设结合通气管与污水立管连接。结合通气管下端宜在污水横支管以下与污水立管以斜三通连接,上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。⑥专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上不小于0.15m处与污水立管以斜三通连接,下端在最低污水横支管以下与污水立管以斜三通连接。⑦通气立管不得接纳污水、废水、雨水,通气管不得与通气管或烟道连接。四、排水管网设计计算1、秒流量的确定考虑到该综合楼的排水情况,排水管道设计秒流量按下式计算:qp=0.12α+qmax式中,qp—计算管段排水设计秒流量(L/S);NP—计算管段的卫生器具排水当量总数;α—根据建筑物性质用途而定的系数,本设计取2.0;66
qmax—计算管段上最大一个卫生器具的排水流量(L/S)。即:qp=0.24+qmax注:如果计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时,应按卫生器具排水流量累加值计。2、按经验确定某些排水管的最小管径(1)室内排水管最小管径不小于50㎜。(2)对于单个洗脸盆、浴盆等最小管径为40㎜;(3)公共食堂、厨房干管管径不小于100㎜、支管管径不小于75㎜;(4)医院洗涤盆或污水池的排水管径不小于75㎜;(5)小便槽或连接两个或两个以上手动冲洗小便器的排水管管径不小于75㎜;(6)凡连接有大便器的管段不小于100㎜;(7)接大便槽的排水管管径不小于150㎜;3、按临界流量确定管径生活排水立管的最大排水能力按下面两个表确定,但立管不小于所连接的横支管的管径。设有通气管的铸铁排水立管最大排水能力排水立管管径(㎜)排水能力(L/s)仅设伸顶通气立管有专用通气立管或主通气立管501.0—752.551004.591257.0141501025设有通气管的塑料排水立管最大排水能力排水立管管径(㎜)排水能力(L/s)仅设伸顶通气立管有专用通气立管或主通气立管501.2—753.0—1003.8—1255.410.01507.516.066
16012.028.04、按排水管道卫生器具当量确定管径根据建筑物性质,设置通风管道情况,采用排水管道允许负荷当量总数来确定管径。5、按水力计算确定管径按标准坡度、充满度、流速,以及流量查水力计算表得管径。五、化粪池容积计算1、污水容积V1=对于合流制排水系统,每人每天的生活污水量与生活给水量相同,本设计中取q=470L/人•d,t=12h。2、污泥容积V2=式中,a—每人每日污泥量,(L),合流制排水系统取a=0.7L/人•d;T—污水清掏周期,本设计取90天;c—化粪池内发酵浓缩后污泥含水率,本设计取c=90%;b—新鲜污泥进入化粪池含水率,本设计取b=95%;K—污泥发酵浓缩后体积缩减系数,取0.8。3、化粪池计算容积V=V1+V2六、集水井及排污泵计算消防电梯井排水,发生火灾1小时内有1/2消防流量Q1=流入集水井,发生火灾1小时后,按2/3消火栓流量流入集水井。集水井用于贮存15min的1台污水泵流量。第五章雨水排水系统66
降落在屋面的雨和雪,特别是暴雨,在短时间内会形成积水,需要设置屋面雨水排水系统,有组织、有系统的将屋面雨水及时排除,否则会造成四处溢流或屋面漏水形成水患,影响人们的生活和生产活动。屋面雨水的排除方式按雨水管道的位置分为外排水系统和内排水系统。根据本建筑的类型,建筑结构形式,屋面面积大小,当地气候条件及生产生活的要求,最终选择屋面内排水系统。一、排放方式1、雨水排水系统组成内排水是指屋面设雨水斗,建筑物内部有雨水管道的雨水排水系统。内排水系统由雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、埋地干管和检查井组成。降落到屋面上的雨水,沿屋面流入雨水斗,经连接管、悬吊管,入排水立管,再经排出管流入雨水检查井,或经埋地干管排至室外雨水管道。1、雨水排水系统分类单斗雨水排水系统按每根立管接纳的雨水斗的个数多斗雨水排水系统敞开式雨水排水系统按排除雨水的安全程度密闭式雨水排水系统二、水力计算1、雨水量计算屋面雨水排水系统雨水量的大小是设计计算雨水排水系统的依据,其值与该地暴雨强度q、汇水面积F以及由屋面坡度确定的屋面渲泄能力系数k1有关。(1)暴雨强度本设计采用重现期P=3年,屋面集水面积按5min计,暴雨强度H=155㎜/h。(2)雨水流量计算及雨水斗选择qy=k1(L/S)式中,qy—屋面雨水流量(L/S);FW—屋面汇水面积(m2);H—小时降雨强度(mm/h)。k1—考虑屋面泄水能力的系数,在此取1。66
雨水斗的渲泄流量与雨水斗前水深有很大关系,斗前水深越大,则泄流量越大,斗前水深一般不超过100㎜。下表是雨水斗前水深约83.7㎜时,1个雨水斗的最大泄流量。雨水斗最大允许泄流量(L/s)雨水斗直径(㎜)75100125150200单斗系统9.515.522.531.551.5多斗系统712182639参考文献1、王增长主编,建筑给水排水工程,北京:中国建筑工业出版社,199866
2、上海市建设委员会主编,建筑给水排水设计规范(GBJ15-88),北京:中国计划出版社,19983、中国建筑工业出版社编,工程设计防火规范:2000年版,北京:中国建筑工业出版社,20004、中国建筑工业出版社编,建筑给水排水工程规范2000年版,北京:中国建筑工业出版社,20005、中华人民共和国建设部编,给水排水制图标准(GB/T50106-2001),北京:中国计划出版社,20026、核工业部第二研究设计院主编,给水排水设计手册第2册,室内给水排不,北京:中国建筑工业出版社,19867、中国市政工程西南设计院编,给水排水设计手册,第1册常用资料,北京:中国建筑工业出版社,19868、陈耀宗、姜文源等编,建筑给水排水设计手册,北京:中国建筑工业出版社,19929、高明远主编,建筑设备技术,北京:中国建筑工业出版社,199810、钱维生编,高层建筑给水排水工程,上海:同济大学出版社,198911、姜文源编,高层民用建筑灭火设计,上海,199412、中国建筑标准设计研究所编,给水排水标准图集合麻醉,S1S2S3北京:中国建筑标准设计研究所出版,199613、上海建筑设计科技发展中心等编,卫生设备安装(99S304)北京:中国建筑标准设计研究所出版,200014、聂梅生、姜文源等编,水工业工程设计手册,建筑和小区给水排水,北京:中国建筑工业出版社,200015、冉海潮,孙丽华编,消防系统设计与工程实践,北京:科学出版社,199916、中国建设部建筑设计院编,民用建筑给水排水设计技术措施,北京:中国建筑工业出版社,199717、赵基兴编,建筑给排水实用新技术,上海:同济大学出版社,200018、姜文源等编,建筑给水排水常用设计规范详解手册,北京:中国建筑工业出版社,199619、张智、张勤等编,给水排水工程专业毕业设计指南,北京:中国水利水电出版社20、姜乃昌等主编,水泵及水泵站(第三版),北京:中国建筑工业出版社,1993结束语66
近三个月的毕业设计即将结束,在这段时间里,通过老师的悉心指导和同学们的热心帮助,我顺利的完成了本次毕业设计。在设计过程中,我本着设计从优的原则,严格要求自己,按时出勤,遵守纪律,认真执行老师的进度要求。通过这次设计,使我得到了一次综合训练,我们把以前学到的分散、零乱的知识,进一步加强与巩固,并使之系统化,理论和实际相结合,加深了我们对建筑给排水的整体性理解和认识。使我在查阅文献、编写计算书和说明书、计算机绘图等各方面的技能也得到了相应的提高。这次设计让我认识到房屋建筑工程中的给水排水工程,事关人们的生产、生活和生命财产的安全,其设计的好坏将影响建筑的功能及其安全性,千万不能大意马虎。特别重要的是通过此次设计,锻炼了我发现问题、分析问题、解决问题的能力,尤其是独立处理问题的能力,使我获得了宝贵的设计经验。当然,由于水平有限,在设计中难免出现差错,敬请各位老师和同学的谅解。我在收获同时也认识到自身的很多不足,还深刻感受到了理论与实践之间存在的差距。在今后的学习和工作中,我会加强学习,弥补自己的不足,使设计更加完善、科学、合理。此次设计是在老师及同学的帮助下才得以完成的,设计中凝聚了老师及同学辛勤的汗水,特别是周老师,无论时间多紧、课程多忙,无论刮风下雨他都坚持来给我们辅导,他严谨的教学态度和认真的工作作风是我们学习的榜样,在此我向周老师道一声:“老师,您辛苦了!”同时也要感谢学校给予了我们这次设计的机会,感谢各位领导、专家和老师的教导。翻译材料66
Thehigh-riseconstructionlifegivesthewaterwaytotheaqueoussystemthechoiceAbstract:Throughthehigh-riseconstructionlifeforaqueoussystemeachkindforthewaterwayanalysiscomparison,thoughtthebasisspecialdetailsusethetopdigitwatertankreducedpressurearequiteeconomicalreasonablegivethewaterwayforthewaterwayorseveralkindsforthewaterwayunioninatpresent.Keyword:Thehigh-riseconstructiongivesthewaterforthewaterwayreducedpressureThechoiceforthewaterwayisthehigh-riseconstructionlifetotheaqueoussystemdesignkey,itrelatesdirectlytothelifegivestheaqueoussystemtheuseandtheprojectconstructioncost.Regardingthehigh-riseconstruction,thecitycannotsatisfythehighareapartialdomesticwatergenerallyforthewaterpipenetworkhydraulicpressuretherequest,theoverwhelmingmajorityusesthedistrictforthewaterway,namelythelowareaarepartialstraightaccordingtobythecityforthewaterpipenetworkwatersupply,thehighareapartiallypressurizesbythewaterpumpthewatersupply.Speakingofthepresentourcountrycityforthewatercondition,thehydraulicpressuremaysatisfiedlyconstructfive~sixdomesticwaterrequestsgenerally,thehighareapartialwatersuppliesshouldactaccordingtothespecialdetailsdetermination."ConstructionGivesWaterDrainingwaterDesignStandard"(GBJ15-88)(Hereafterreferstoas"Standard")2.3.4Stripstipulationthat,“Thehigh-riseconstructionlifefortheaqueoussystemverticaldistrict,shouldactaccordingtotheoperationrequirements,materialconditionandsoonequipmentperformance,servicemanagement,buildinglayer,theunionusesoutdoorgivesthewaterpipenetworkthehydraulicpressurereasonabledetermination.Thedistrictlowesthealthappliancematchesthewaterdropplacestatichydraulicpressure,thehousing,thehotel,thehospitalissuitableis300~350KPa;Theofficebuildingissuitableis350~450KPa。”Therefore,stipulatedaccordingto"Standard"thedistrictforthewaterstatichydraulicpressure,theproperattentiontobothfirepreventionfortheaqueoussystemforthewaterway,thehigh-riseconstructionlifearepartialfortheaqueoussystemhighareashouldcarryonthereasonableverticaldistrict.Thecityusestobedaybydayanxious,urgesthehigh-risebuildingtotheupperairdevelopment,themodernscienceandtechnologyandthemodernindustrydevelopment,alsohasprovidedtheconditionforthehigh-riseconstruction,20Century50Sincetheage,intheourcountrybigcityhasconstructedonebatchofhigh-riseconstructions66
oneafteranother.Specially80Sincetheagelaterourcountrywillhaveimplementedthereformandopenpolicy,theeconomicdevelopmentwillchangewitheachnewday,thehigh-riseconstructioninthebigormedia-sizedcitiesandevensmalltowncitylikemushroomgrowthrisingstraightfromtheground,thedevelopmentwillbeveryquick.AccordingtoShanghai2,002Theyearstatisticalcountindicatedthehigh-riseconstructionhasreached5,000YuDong.Thehigh-riseconstructionissavingwith,themagnificentcityandimprovesaspecttheandsoonpeoplequalityoflifesuperiorityhasrecognizedaseachperson.Thehigh-riseconstructionfirefightingemergencyisnoteasytobecomenowthefiretosavegoal“Threeisdifficult”One(“Threeisdifficult”Isreferstothehigh-riseconstruction,theundergroundproject,thepetroleumchemicalindustrythreekindoffires),butthehigh-riseconstructionfirefirepreventiongivesthewateristhefirefightingfoundation,alsoisdifficulttobedifficult.Thehigh-riseconstructionalthoughbaseshelpsoneself,butfallsbehindhelpsoneselfthesystemoncetomalfunction,orhelpsoneselfthesystemalthoughtobepossibletoworkbutcannotsatisfytheusepotency,thefirefightingalsomustdependuponthefirebrigadethemotionfacilityandequipssavesgoal.Thehousingachievementsuppliesthefamilyhousingusetheconstruction,isimportantplacewhichthehumanitymustnotbepossiblefrombottowtotoptolack.Inthecorrectprocessinghousingdesignmeetsthefirequestion,relatesdirectlytopeople"slifeandpropertysafety.Atthesametime,areasonableengineeringdesignalsoneedstoconsidertheitemsofbasicconstructiontheinvestmentconstructioncost,achievesbothsafelyissuitable,andtheeconomyisreasonable.Thehighareaarepartialthedistrictwhichmayuseforthewaterwaytoinclude:Thetopdigitwatertankgivesthewaterway;Thefrequencyconversionvelocitymodulationwaterpumpgivesthewaterwayforthewaterwayorthebarometricpressurepot."HighlevelCivilconstructionDesignFireprotectionStandard"(GB50045-95)7.4.7Stripstipulationthat,“Whenusesthehighpressurefortheaqueoussystem,butdoesnotsupposethetopdigitfirepreventionwatertank.Whenusesthetemporaryhighpressurefortheaqueoussystem,shouldsupposethetopdigitfirepreventionwatertank……。”Ourcountrythefirepreventionthetemporaryhightensionsystemisinthemajorityatpresentfortheaqueoussystemin,thegeneralhigh-riseconstructionallisequippedwiththetopdigitfirepreventionwatertank.Increasesinnotmanysituationsinthetopdigitwatertankdischargeablecapacity,thelifewaterstorageandthefirepreventionstorewateratthesametimestoresinawatertank,thisboththeeconomyandisadvantageousforthemanagement.Thetopdigitwatertankhastheconstantvoltage66
function,causesthecoldhotwatersystemhydraulicpressuremaintenancebalance,facilitatestakesabath.Thefrequencyconversionvelocitymodulationwaterpumpcannotsatisfythefirepreventiontostorethewatervolume,hasthesmallcurrentcapacityandthezerocurrentcapacitywatersupplyquestion,atthesametimethefrequencyconversioncontrolstockpriceishigh,usesfewinthehigh-riseconstruction.Thebarometricpressurepotisthebarometricpressurepotadjustmentvolumeissmallforthewaterwaymainshortcoming,thesimilarexistencecannotsatisfythequestionwhichthefirepreventionstoreswater,thegeneralachievementfirepreventionfortheaqueoussysteminregularpressureunit,usesingenerallyregardingthehigh-riseconstructionlifeforthewatertimetheminorityfloorhydraulicpressureinsufficiencyturbo-charged.Becauseabovemanyreasons,theoverwhelmingmajorityhigh-riseconstructionusesthetopdigitwatertankatpresentforthewaterway,althoughthetopdigitwatertankexistenceincreaseconstructionloadandpreventedthedomesticwaterreceivesthequestionwhichtwotimepollutes. Thetopdigitwatertankmayaccordingto"Standard"forthewaterwaytorequesttousethetopdigitwatertankreducedpressureforthewaterway,thetopdigitwatertankparallelforthewaterwayorthetopdigitwatertankseriesforthewaterway,orusesseveralkindsaccordingtothespecialdetailstogivethewaterwaytheunion.Topdigitwatertankreducedpressuregivesthewaterwayusereducedpressurewatertankandthepressurereliefvalvereducedpressure.Thereducedpressurewatertanktakesthecertainfloorspace,andincreasedhadpreventedthedomesticwatertwotimepollutedthedifficulty,hadthenoiseinfluence.Pressurereliefvalveconstructioncostalthoughhigh,buttheareareducesgreatly,doesnotaffectthewaterqualitymoreovernottohavethenoise,thedomesticpressurereliefvalveproductqualityenhances,theperformanceisreliable,thereforeselectsthepressurereliefvalvereducedpressuremethodtoincreasedayafterday. Thetopdigitwatertankgivesthewaterwayinthepracticalapplicationtobepossibleaccordingtothebelowsituationconsideration. 1.Constructionaltitude50mTheabouthigh-riseconstruction,thehighareaarepartialmayusethetank――Waterpump――Roofwatertank――Thepressurereliefvalvegivesthewaterway.Ifthelowareaispartiallyhightothewatersupplysaferequest,maydirectthenextpiperiserdirectlyfromtheroofwatertanktothelowareapipenetwork,onthispiperisersupposestheelectricallyoperatedvalveandthepressurereliefvalve,usuallytheelectricallyoperatedvalveclosure,stopsthewatersupplyforthewaterpipenetworkturnsontheelectricallyoperatedvalvewhenthecitytothelowareawatersupply.Likechart1Shows.Thiswaywatersupplysafeisreliable,fullyhasusedthecitypipenetworkhydraulicpressure,savestheenergy.Thisway66
universaluse. 2.Constructionaltitude50~80mTheabouthigh-riseconstruction,thehighareaarepartialmayusethetank――Waterroofwatertank――Thepressurereliefvalve(seesthechartforthewaterway2)Orthetopdigitwatertankparallel(seesthechartforthewaterway3).Parallelforindependentgivestheaqueoussystemforthewaterwayvariousdistricts,thewatersupplysafelyisreliable,waterpumpcentralismarrangement,thenmanagementmaintenance,movementpowerFeiChuansheng.Butwalksmustsupposethewaterpump――Thewatertanktwosetsofequipment,increasedthefloorspacewhichthewaterpumpandthewatertanktook,theconstructioncosthaveincreased,thisespeciallywasremarkableinthebigcity.Pressurereliefvalveforwaterwaysystemsimple,equipmentexpensefew,areasmall,managesthemaintenancetobeconvenient.Butitswatersupplysecuritycomparedtoparallelmissesforthewater,themovementpowercostishigh.Atpresentourcountryeachplacesuppliespowerthesituationtoimprovegradually,theelectricalbillquiteismoderate,usesthetopdigitwatertankdistrictreducedpressuretohavethebigsuperiorityforthewaterway.Thiskindofsituationwardpartiallyhastwodistricts.Thiswayapplicationaremany.LikeChongqingmedicalcollegeattachedfirsthospitalsurgicaldepartmentbuildingwhichdesignsbytheChongqingconstructionuniversity,totalfloorspace37756m2Undergroundhastwo,onhas23,theconstructionaltitude89.1m.Thelifeusesthedistrictfortheaqueoussystemforthewaterway,fourandbelowfoursupplieswaterdirectlybythecitypipenetwork,fiveandabovefivebytank――Waterpump――Roofwatertank――Thepressurereliefvalvereducedpressuregivesthewater,thehighareapartiallyhastwodistricts. 3.Theconstructionapproveshighly80~110mTheabouthigh-riseconstruction,thehighareapartialrecommendationsusesthetopdigitwatertankdistrictreducedpressuretogivethewaterway,namelytank――Waterpump――Roofwatertank――Thepressurereliefvalvegivesthewaterway,likechart4Shows.Alsomayusethetopdigitwatertankparalleltogivethewaterway.Thiskindofsituationhighareapartiallyhasthreedistricts.4.Theconstructionsurpasseshighly110mThehigh-riseconstruction,highestdistrictliftofpumpwillbeableverybig,willpressthewaterpipelinetobeverylongamong,forwillavoidthiskindofsituationbeingsupposedtousethetopdigitwatertankseries(willnotsupposewhenwatertankforthewaterwaytoselectrelaywaterpumpmethod).Therecommendationusesthetopdigitwatertankseriestogivethewaterandthereducedpressuretotheaqueousphaseunionway,namely66
Thetopdigitwatertankseriesisvariousdistrictswaterpumpdispersestheestablishmentforthewaterwaycharacteristic,pumpswaterrespectivelyfromthenextdistrictwatertank,thenextdistrictwatertankbesidessuppliesthisdistrictatthesametimeisonadistrictwatersource,issuitablefortheextra-highbuilding.Itsmeritwasavoidssupposingliftsthehighwaterpumpandtheheightofwaterpressurewaterpipe,pressedthewaterpipenottobeabletobeverylong.Itsshortcomingisbecauseequipmentdispersible,managesthemaintenancetobeinconvenient;Thewaterpumpsupposesquakeproof,sound-insulatedinthefloortorequestshigh;Ontheareawatersupplytheunderareainfluence,thesecuritymisses.Seriesforwaterandreducedpressuretowaterunion,becausetheequipment(waterpump,watertank)reduce,savestheconstructioncost,andisadvantageoustothemanagementmaintenance,alsoreducedthevibrationandthenoiseinfluence,thususesmanyintheextra-highbuilding.Abovefourkindofsituationsalsohavetheexception.LikeChongqingYangtzeriverholidayhotel,constructionaltitude79.65mUnderground,on23,undergroundtotwobywaterpump――Theroofwatertankunionwatersupply,givesthewaterequipmentturbo-chargedwatersupply21to23bythebarometricpressure.Itslowarealowlymatchesthewaterdroptoreceivethestatichydraulicpressuretoreach0.8MPaAbout,thisisbecausethisdistrictwasgoodfortheaqueoussystemmaterialandtheequipmentbearingpressureabilityandhastakenthecorrespondingantivibrationsound-insulatedmeasure. Insummary,thehigh-riseconstructionlifeshouldconsiderthemanykindsoffactorstotheaqueoussystemforthewaterwaychoice.Whenconstructionaltitude50mWhenabout,thelowareausesthecityforthewaterpipenetworkhydraulicpressuredirectwatersupply,thehighareausesthewaterpump――Roofwatertankunionwatersupply;Whenconstructionaltitude50-80mWhen,thehighareausesthetopdigitwatertankpressurereliefvalvetogivethewaterway;Whenconstructionaltitude80-110mWhen,thehighareausesthetopdigitwatertankdistrictreducedpressuretogivethewaterway:Whenconstructssurpasseshighly110mWhen,thehighareausesthetopdigitwatertankseriestogivethewaterandthereducedpressuretotheaqueousphaseunionway.Inbrief,shouldaccordingto"Standard"tostipulateandtounifylocaltheactualsituationandtheprojectactualsituation,thedefiniteeconomyreasonablegivesthewaterway.高层建筑生活给水系统给水方式的选择摘要:通过高层建筑生活给水系统各种给水方式的分析比较,认为根据具体情况采用高位水箱减压给水方式或几种给水方式的结合在目前是比较经济合理的给水方式。66
关键词:高层建筑给水方式减压给水选择给水方式是高层建筑生活给水系统设计的关键,它直接关系到生活给水系统的使用和工程造价。对于高层建筑,城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求,绝大多数采用分区给水方式,即低区部分直按由城市给水管网供水,高区部分由水泵加压供水。就目前我国城市给水状况而言,水压一般可满足建筑五~六层的生活用水要求,高区部分的供水应根据具体情况确定。《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)(以下简称《规范》)第2.3.4条规定:“高层建筑生活给水系统的竖向分区,应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件,结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低卫生器具配水点处的静水压,住宅、旅馆、医院宜为300~350KPa;办公楼宜为350~450KPa。”因此,根据《规范》规定的分区给水静水压,兼顾消防给水系统的给水方式,高层建筑生活给水系统高区部分应进行合理的竖向分区。城市用地日趋紧张,促使中高层建筑物向高空发展,现代科学技术和现代工业的发展,也为高层建筑提供了条件,20世纪50年代以来,我国大城市里陆续兴建了一批高层建筑。特别是80年代以后我国实行改革开放以来,经济建设日新月异,高层建筑在大中城市乃至小城市里如雨后春笋的拔地而起,发展很快。据上海市2002年统计数表明高层建筑已达5000余栋。高层建筑在节约用地、壮观城市和提高人们生活质量等方面的优越性已为每人所公认。高层建筑灭火抢险不易已成为当今火灾扑救中的“三难”之一(“三难”是指高层建筑、地下工程、石油化工三种火灾),而高层建筑火灾的消防给水是灭火的基础,又是难中之难。高层建筑尽管立足自救,但是落后自救系统一旦失灵,或自救系统虽可工作但不能满足使用效能,灭火还必须依靠消防队的移动设施和装备去扑救。住宅作为供家庭居住使用的建筑,是人类自下而上必不可缺的重要场所。正确处理住宅设计中遇到的消防问题,直接关系到人民的生命财产安全。同时,一项合理的工程设计还要考虑建设项目的投资造价,做到既安全适用,又经济合理。高区部分可以采用的分区给水方式有:高位水箱给水方式;变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)第7.4.766
条规定:“采用高压给水系统时,可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时,应设高位消防水箱……。”我国目前消防给水系统中临时高压制居多,一般高层建筑都设有高位消防水箱。在高位水箱有效容积增加不多的情况下,生活贮水与消防贮水同时贮存于一个水箱中,这既经济又便于管理。高位水箱具有稳压作用,使冷热水系统水压保持平衡,方便洗浴。变频调速水泵不能满足消防贮水量,存在小流量和零流量供水问题,同时变频控制股价格较高,在高层建筑中采用较少。气压罐给水方式的主要缺点是气压罐调节容积小,同样存在不能满足消防贮水的问题,一般作为消防给水系统中的经常性增压设备,对于高层建筑生活给水一般用于少数楼层水压不足时的增压。由于以上诸多原因,目前绝大多数高层建筑采用高位水箱给水方式,尽管高位水箱存在增加建筑荷载和防止生活用水受到二次污染的问题。 高位水箱给水方式可根据《规范》要求采用高位水箱减压给水方式、高位水箱并联给水方式或高位水箱串联给水方式,或者根据具体情况采用几种给水方式的结合。其中高位水箱减压给水方式利用减压水箱和减压阀减压。减压水箱占用一定的建筑面积,并且增加了防止生活用水二次污染的困难,有噪音影响。减压阀造价虽然较高,但占地面积大大减小,不影响水质而且无噪声,国内减压阀产品质量提高,性能可靠,故采用减压阀减压方式的日渐增多。 高位水箱给水方式在实际应用中可以按以下情况考虑。 1、建筑高度50m左右的高层建筑,高区部分可采用贮水池——水泵——屋顶水箱——减压阀给水方式。如果低区部分对供水安全要求较高,可以直接从屋顶水箱引下一根立管至低区管网,该立管上设电动阀门和减压阀,平时电动阀门关闭,在城市给水管网停止供水时打开电动阀门向低区供水。如图1所示。此方式供水安全可靠,充分利用了城市管网的水压,节省能源。这种方式普遍采用。 2、建筑高度50~80m左右的高层建筑,高区部分可采用贮水池——水屋顶水箱——减压阀给水方式(见图2)或高位水箱并联给水方式(见图3)。并联给水方式各分区为独立的给水系统,供水安全可靠,水泵集中布置,便了管理维护,运行动力费川省。但走必须设水泵——水箱两套设备,增加了水泵和水箱占用的建筑面积,造价增大,这在大城市尤为显著。减压阀给水方式系统简单,设备费用少,占地面积小,管理维护方便。但是其供水安全性比并联给水较差,运行动力费用较高。目前我国各地供电情况逐步改善,电费比较适中,采用高位水箱分区减压给水方式具有较大优越性。这种情况病区部分有两个分区。此种方式应用较多。如由重庆建筑大学设计的重庆医科大学附属第一医院外科大楼,总建筑面积37756m2,地下有两层,地上有二十三层,建筑高度89.1m。生活给水系统采用分区给水方式,四层及四层以下由城市管网直接供水,五层及五层以上由贮水池——水泵——屋顶水箱——减压阀减压给水,高区部分有两个分区。 3、建筑高度批80~110m左右的高层建筑,高区部分推荐采用高位水箱分区减压给水方式,即贮水池——水泵——屋顶水箱——减压阀给水方式,如图4所示。也可以采用高位水箱并联给水方式。这种情况高区部分有三个分区。4、建筑高度超过110m的高层建筑,最高分区水泵扬程将会很大,压水管线很长,为避免这种情况应采用高位水箱串联给水方式(不设中间水箱时采用中间接力水泵方式)。推荐采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。66
高位水箱串联给水方式的特点是各分区的水泵分散设置,各从下一分区的水箱抽水,下一分区的水箱除供本分区外同时是上一分区的水源,适用于超高层建筑。其优点是避免了设扬程高的水泵和水压高的压水管,压水管也不会很长。其缺点是由于设备分散,管理维护不便;水泵设于楼层对防震、隔音要求高;上区供水受下区影响,安全性较差。串联给水与减压给水结合,由于设备(水泵、水箱)减少,节省造价,并有利于管理维护,也减小了震动和噪声的影响,因而在超高层建筑中采用较多。以上四种情况也有例外。如重庆扬子江假日饭店,建筑高度79.65m,地下一层,地上二十三层,地下一层至二层由水泵——屋顶水箱联合供水,二十一至二十三层由气压给水设备增压供水。其低区最低配水点所受静水压达0.8MPa左右,这是由于该分区给水系统材料和设备承压能力好并采取了相应防振隔音措施。 综上所述,高层建筑生活给水系统给水方式的选择应考虑多种因素。当建筑高度50m左右时,低区利用城市给水管网水压直接供水,高区采用水泵——屋顶水箱联合供水;当建筑高度50-80m时,高区采用高位水箱减压阀给水方式;当建筑高度80-110m时,高区采用高位水箱分区减压给水方式:当建筑高度超过110m时,高区采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。总之,应根据《规范》规定并结合当地的实际情况及工程的实际情况,确定经济合理的给水方式。66'
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