河北某医院综合楼给排水工程设计 112页

'Ｈｅｂｅ＊ｉＵｎｉｖｅｒｓｉ巧ｏｆＥｉｉｉｉｉｅｅｉｉｎｇｇ硕±学位论文题目：河北某医院综合楼给排水工程设计？．：；作者姓名：杜文君：张胜教授学校导师１－工－―．企业导师：梁磊教授级高，，＾工程领域：建筑与±木工賴：城市建设学院所在学院＊矿．、；■＇．－内。？＇一；．．＇．．１．Ｉ＇．．－－一－．Ｔ、．Ｉ－；：，一．、．、．．ｔＩ电翻＇誦、Ｊ，，．．悉七务ｍ＇提交论文日期：２０１５年１２月２５日容 独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，独立进行研究，是本人在导师的指导下工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己鐘发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河化工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。＾＂学位论文作者签名：签字日期＾／＾年ｆ＞月７斗曰＾２学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河化工程大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权河北工程大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名签字日期；年／＞月日＾＾＾导师签名：签字日期；＞〇／＞月＾１３释 分类号：TU8密级：公开UDC：单位代码：10076工程硕士学位论文河北某医院综合楼给排水工程设计作者姓名：杜文君指导教师：张胜教授企业导师：梁磊教授级高工申请学位级别：工程硕士学科专业：建筑与土木工程所在单位：城市建设学院授予学位单位：河北工程大学 ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringThewatersupplyanddrainageprojectdesignofahospitalinHebeiCandidate：DuWenjunSupervisor：Prof.ZhangshengIndustrialSupervisor：LiangLeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ArchitectureandCivilEngineeringCollege/Department：CollegeofUrbanconstructionHebeiUniversityofEngineeringSeptember,2015 摘要摘要河北某医院新建综合楼地处河北省会石家庄市，主体部分（综合住院楼）地2上19层，地下2层，建筑面积39030m，建筑高度77.4m，为一类高层建筑，耐火等级为一级。设计总床位600床。裙房部分（医技楼）地上5层，地下2层，2建筑面积17430m，建筑高度22.8m，为多层建筑，耐火等级为一级。给水系统采取分区供水，1层及以下由市政给水管网直接供给。2至5层为低区，6至12层为中区，13至19层为高区，采用下行上给的供水方式，由泵房内变频供水设备向加压管网供水，综合采用了节水卫生器具和减压阀限流等绿色建筑节能节水措施。热水分区尽量保持了与给水分区的一致性，5层及以下为低区，采用局部热水供应方式，6至12层为中区，采用闭式上行下回同程式循环系统供应热水，13至19层为高区，采用太阳能热水系统与建筑一体化技术供应热水，既减少建筑能耗，又节省了大量能源。排水系统采用双立管排水系统，污废合流，底层单独排水，部分卫生条件要求很高的科室、病房等采用同层排水技术。屋面雨水采用重力流排水系统。本工程为一类高层建筑，消火栓系统和自动喷水灭火系统都采用水泵水箱联合给水方式，其中地下车库部分的火灾危险等级为中危Ⅱ级，采用预作用自动喷水灭火系统，其他部位火灾危险等级为中危Ⅰ级，采用湿式自动喷水灭火系统。地下一层的变配电室、CT室、DR室等一些重要的用房内设有气体灭火系统，提高建筑灭火系统的可靠性。医用气体方面对中心供氧系统和真空吸引系统的组成、管道的布置及终端、管道的敷设原则等进行了的简要介绍。医院污水处理站处理工艺采用二级生物接触氧化法，综合了以往工艺的优点，不仅耐冲击负荷高，出水水质好，还有利于医院后期用于道路浇洒、绿化灌溉等用途的回收利用。关键词：给排水系统；热水系统；消火栓系统；自动喷水灭火系统；污水处理Ⅰ AbstractAbstractThenewmultiple-usebuildingofsomeonehospitalislocatedinShijiazhuangtheprovincialcapitalofHebei,it’smainpart(hospitalmultiple-usebuilding)has19floors2onthegroundand2floorsundertheground,itsbuildingareais39030mandbuildingaltitudeis77.4m,itbelongstoAclasshigh-risebuildinganditsfireresistanceratingisA.Ithas600bedsinitasdesigned.Skirtbuildingpart(MedicalTechnologyBuilding)2has5floorsonthegroundand2floorsundertheground,itsbuildingareais17430mandbuildingaltitudeis22.8m,itbelongstomultistorybuildinganditsfireresistanceratingisA.Coldwatersupplysystemusesdualdistributionsystem,1stfloorandtheblowfloorsaredirectlysuppliedbythemunicipalwatersupplypipenetwork.2ndto5thfloorsarebelongtothelowarea,6thto12thfloorsarebelongtothemedialarea,13thto19thfloorsarebelongtothehighareathatitadoptsupfeedsystem,waterissuppliedbyfrequencyconversionwatersupplyequipmentinpumproom.Watersupplysystemtakessomewatersavingmeasuresofgreenbuildingsuchaswater-savingsanitarywareandpressurereliefvalves.Hotwatersupplysystemissimilartocoldwatersupplysystem,5thfloorandtheblowfloorsarethelowarea,hotwaterissuppliedbyelectricwaterheaterinthisarea.6thto12thfloorsarebelongtothemedialareathatitadoptsdownfeedsystemandreversedreturnhotwatersystem.13thto19thfloorsarebelongingtothehighareathathotwaterissuppliedbysolarwaterheatingsystem.Itcanreducebuildingenergyconsumptionandsavealotofenergy.Drainagesystemusesdual-verticalpipedrainagesystem,sewageandwasteisconfluencedandgroundfloordrainagesseparately.Partsoftheofficesandwradsrequiringaveryhighhealthyonditionutilizesame-layer-drainagetechnology.Roofrainwaterdrainagesbygravitydrainagesystem.ThebuildingbelongstoAclasshigh-risebuilding,firehydrantsystemandautomaticsprinklersystemusethejointwatersupplywayofusingwaterpumpandwatertank,Theundergroundgaragepartadoptspre-actionsystem,itsdangerousrankistypeⅱofmoderatedanger,theremainingpartadoptswetautomaticsprinklersystem.Someimportantroomssuchasvariabletransformerroom,CTroom,DRroomadoptgasfireextinguishingsystemongroundfloortoimprovethereliabilityoffireⅡ Abstractextinguishingsysteminthebuilding.Intermsofmedicinalgases,wehavecarriedonthebriefintroductionsuchastheconstitutionofmedicalcentraloxygensupplysystemandvacuumextractionsystemandpipelayout.Treatmentprocessadoptsthesecondbiologicalcontactoxidationmethodinhospitalsewagetreatmentstation;itintegratestheadvantagesofthepreviousprocess,soithasahighresistanceforimpactloadandhigh-qualityeffluent.Itmakesfortherecycleofsewageandwastewaterinthehospital,suchasroadpouring,greenirrigationandotheruses.Keywords:Supplyanddrainagesystem;Hotwatersupplysystem;Firehydrantsystem;Sprinklersystem;SewagetreatmentⅢ 目录目录摘要...................................................................................................................................IAbstract.............................................................................................................................II第1章绪论....................................................................................................................11.1项目背景..............................................................................................................11.2选题目的及意义..................................................................................................11.3工程概况..............................................................................................................21.3.1建筑概况......................................................................................................21.3.2气候条件......................................................................................................31.3.3区位分析......................................................................................................31.3.4市政条件......................................................................................................31.4设计依据..............................................................................................................31.4.1项目批准文件..............................................................................................31.4.2国家现行规范、规程..................................................................................4第2章生活给水系统....................................................................................................52.1用水量计算..........................................................................................................52.2给水系统设计......................................................................................................62.2.1给水系统划分原则......................................................................................62.2.2给水的竖向分区..........................................................................................72.2.3给水方式的选择..........................................................................................72.2.4设计秒流量计算.........................................................................................112.2.5生活给水管网的水力计算.........................................................................112.2.6给水供水设备选择....................................................................................132.3给水管材的选用................................................................................................182.4给水管道的布置与敷设....................................................................................182.5节能节水措施应用............................................................................................192.6人防给水设计....................................................................................................192.7本章小结............................................................................................................20第3章生活热水系统..................................................................................................213.1生活热水系统选择............................................................................................21 目录3.1.1热水设置原则............................................................................................213.1.2热水系统的竖向分区................................................................................213.1.3热水系统的选择........................................................................................213.2集中热水系统设计............................................................................................243.2.1热源的选择................................................................................................243.2.2设计小时耗热量和热水量........................................................................253.2.3热交换器的选择........................................................................................273.2.4热水配水管网水力计算............................................................................293.2.5配水管网的热损失计算............................................................................293.2.6循环泵的选择............................................................................................303.3太阳能热水系统设计........................................................................................313.3.1集热器的选用............................................................................................323.3.2集热器面积的计算....................................................................................333.3.3贮热水箱设计............................................................................................343.3.4循环泵设计................................................................................................353.3.5太阳能系统控制........................................................................................363.4热水管材的选用................................................................................................373.5本章小结............................................................................................................37第4章消防给水系统..................................................................................................384.1消防用水量及消防水池....................................................................................384.1.1消防用水量................................................................................................384.1.2消防水池....................................................................................................384.1.3消防水箱....................................................................................................394.2室外消火栓给水系统设计................................................................................394.3室内消火栓给水系统设计................................................................................394.3.1设计原则....................................................................................................394.3.2消火栓的布置............................................................................................404.3.3水泵接合器设置........................................................................................404.3.4系统的控制................................................................................................404.3.5消火栓给水系统水力计算........................................................................404.3.6消防水箱设置高度确定及校核................................................................444.3.7减压稳压型消火栓的选用........................................................................454.4自动喷水灭火系统设计....................................................................................464.4.1设置场所....................................................................................................46 目录4.4.2设计参数....................................................................................................464.4.3报警阀设置................................................................................................464.4.4喷头的布置原则........................................................................................464.4.5喷头的选用................................................................................................474.4.6管道布置原则............................................................................................474.4.7系统的控制................................................................................................474.4.8管网水力计算............................................................................................474.5水喷雾灭火系统................................................................................................514.6气体灭火系统....................................................................................................514.7建筑灭火器配置................................................................................................524.8消防管材的选用................................................................................................524.9本章小结............................................................................................................52第5章生活排水系统..................................................................................................545.1生活排水量........................................................................................................545.2生活排水系统设计............................................................................................545.2.1生活排水设计原则....................................................................................545.2.2室外排水体制............................................................................................545.2.3室内排水系统选择....................................................................................545.2.4室内排水系统设计....................................................................................555.2.5室内排水系统水力计算............................................................................585.2.6化粪池的计算............................................................................................585.3排水管材的选用................................................................................................605.4消防电梯井排水................................................................................................605.5人防排水设计....................................................................................................615.6本章小结............................................................................................................61第6章雨水系统..........................................................................................................636.1雨水系统选择....................................................................................................636.2雨水量计算........................................................................................................636.2.1降雨强度公式............................................................................................636.2.2雨水设计流量............................................................................................646.3雨水管道系统....................................................................................................656.4雨水管材的选择................................................................................................656.5本章小结............................................................................................................65第7章污水处理站......................................................................................................66 目录7.1设计原则............................................................................................................667.2污水处理站设计................................................................................................667.2.1基础资料....................................................................................................667.2.2进出水水质................................................................................................667.2.3处理工艺方案比选....................................................................................677.2.4工艺流程图及说明....................................................................................687.2.5主要构筑物与设备参数............................................................................697.3本章小结............................................................................................................74第8章医用气体系统设计..........................................................................................758.1中心供氧系统设计............................................................................................758.1.1中心供氧系统............................................................................................758.1.2中心供氧站................................................................................................758.1.3氧气输送管道的布置及终端....................................................................758.2真空吸引系统设计............................................................................................768.2.1真空吸引系统............................................................................................768.2.2中心吸引站................................................................................................768.2.3真空吸引管道的布置及终端....................................................................778.3本章小结............................................................................................................77结论................................................................................................................................78致谢................................................................................................................................80参考文献........................................................................................................................81工程附图........................................................................................................................84作者简介........................................................................................................................85 第1章绪论第1章绪论1.1项目背景随着经济发展和城市化程度的提高，我国医疗卫生事业也进入了蓬勃发展的新时期。医疗卫生关乎民生，医疗基建项目的建设和规划关系着千家万户，医疗服务硬件设施得到有效的改善是医疗卫生事业获得长足发展的动力。但由于当今城市人口急剧增加，城市用地日渐稀缺，医院可建用地的范围并没有伴随着医疗需求的增长而扩大，因此在周边环境的水平限制明显大于垂直压力的客观条件下，[1]不得不向医院高层建筑发展，来满足人民群众的医疗服务需求。我国的高层建筑已走过了几十年的发展历程，高层建筑作为高密度城市的重要一环，在提高了城市土地资源利用率的同时，还显著提高了人们的工作和生活[2]效率。高层建筑中所配套的设备工程也在日趋复杂，逐步完善，推动了科技的进步，促进了建筑设备行业的发展。河北某医院位于河北省石家庄市，作为河北省一所省级三甲医院，集医疗、教学、科研、保健、康复、急救为一体。为了给广大患者提供更高效、优质、便捷的服务，提高医院的医疗服务水平，满足患者医疗保健的需求，医院决定扩大现有规模，投资建设医院综合楼项目，该项目的建设符合国家的医疗产业政策和石家庄市的城市总体规划，符合国家防震减灾的要求；项目建成后，不仅能够解决现有业务用房紧张的实际矛盾，还可以大大改善广大医务工作者的工作环境，缓解医患紧张矛盾，提高本区域医疗服务水平，为患者提供一个高标准、安全的医疗环境。从城市发展的整体情况考虑，本项目建成后，也将更好的完善石家庄市的城市功能，更好的保障人民群众的身体健康，进一步促进社会的和谐发展，项目社会效益显著。1.2选题目的及意义医院的给排水系统比较复杂，在设计时首先要从医院环境的舒适性角度出发，保证患者和医生拥有安静的疗养和工作环境，除了要满足不同科室的使用要求，[3]还需要兼顾医院内不同的医疗仪器在使用时的一些限制条件。随着医疗事业在我国的蓬勃发展，医院高层建筑给排水设计在整个医院建筑设计中发挥着重要的作用，赋予了医院更高的科技含量和服务内涵。本项目的给1 河北工程大学硕士学位论文排水工程设计涵盖了生活给水系统、生活热水系统、生活排水系统、消防给水系统等多个方面。设计中不仅需要运用多种传统技术，还涉及到诸如同层排水、气体灭火等新技术的应用，借鉴已有的经验，掌握给排水设计的研究方向，并结合各系统的特点，取长补短。对医院给排水系统的进行合理化设计，不仅为患者和医护人员营造了良好的疗养和工作环境，减少了因设计不利而造成的施工困难，为施工方提供便利，同时在当今节能、低碳和环保等理念及市场需求的的背景下，在给排水设计过程中降低系统能耗，注意节约能源，走可持续发展之路也越来越[1]成为医院高层建筑给排水设计的发展方向。1.3工程概况1.3.1建筑概况2河北某医院新建综合楼项目，总建筑面积58823m，新增病房床位600张，打造成为本区域精品医院。该医院综合楼项目主楼为综合住院楼，裙房为医技楼，主楼和裙房在1~5层均可以相通，便于医疗资源共享。该建筑为一类建筑，耐火等级为一级。主楼综合住院楼共有19层，地下1层、2层层高4.8m，1层5.5m，2层4.4m，3层~5层每层4.2m，6层~19层均为3.9m，建筑高度78.60m。具体功能布置如下：地下二层布置冷冻机房、水泵房、热交换器、中心吸引机房、压缩机房、纯净水机房、生活垃圾、医疗垃圾暂存间。地下一层布置病理档案、配电房、柴油发电机房、设备用房及管理用房。1层布置住院大厅、出入院手续办理、超市、消控中心。2层布置口腔科门诊和耳鼻喉科门诊。3层设新生儿监护中心，4层布置新生儿监护过渡病房，3、4层通过楼梯（医护专用）进行医护用房共享。5层设PICU家陪病房，六层为PICU监护中心，五层、六层通过楼梯（医护专用）进行医护用房共享。7层为静脉配置中心，病区药房及病房功能检查科。8层到19为标准护理单元，每层设一个病区，每个病区设45张床位，护士站靠近主要交通核心，设于病区的中心部位，不仅对进出人员的管理更加便捷，同时也最大限度的缩短了护理流线。裙房医技楼共有5层，地下1层、2层层高4.8m，1层5.5m，2层4.4m，3层~5层每层4.2m。建筑高度22.80m。具体功能布置如下：地下2层布置停车库，为机械式双层（局部三层）停车。战时为战时为核6级常6级甲类二等人员隐蔽所，共设一个人防单元。地下1层布置厨房和餐厅。1层布置放射中心。2层布置全院的检验中心。3层设电生理中心、超声中心和新生2 第1章绪论儿病人家属等候区。4层布置病理科、血库及内窥镜中心。5层为院电子图书馆、信息中心和康复理疗中心。屋顶层布置多层次绿化景观，不仅为病人家属提供了休闲活动区，也为院区营造了良好的绿化环境。1.3.2气候条件项目地属暖温带大陆性季风气候。全年气候寒暑悬殊，降水集中，地区分布不均。本市降水量集中在7、8月，占全年降水量的56%左右。冬半年降水稀少，从11月至次年4月，仅占全年的12%。降水变率高，雨量年际变化大。石家庄市降水为全国高变率区之一，年变率达26%。旱、涝灾害比较频繁。该气候的主要特点是季节性强、四季分明，光照充足，降雨量偏少，受大气环流分布的制约表现为春季干旱多风，夏季高温多雨，秋季秋高气爽，冬季寒冷干燥。1.3.3区位分析项目地处辽阔的华北平原中南部，横跨太行山中段东坡和河北平原的山前地区，西部地处太行山中段，海拔在1000m左右，地势高耸，东部为滹沱河冲积平原，整体来看该地区地势西高东低，地貌复杂。石家庄市是伴随着铁路的兴建而逐渐发展起来的一座新兴城市，交通便利，拥有航空、高速、铁路等多种进入方式，区位条件优越，凭借日益升级的交通环境，可以使项目地与京津冀都市圈等实现便捷对接。1.3.4市政条件根据甲方提供资料，医院在裕华路和建华大街有两路市政水源供应，市政给水管管径为DN150，市政水压0.20Mpa。1.4设计依据1.4.1项目批准文件(1)《石家庄市城市总体规划（2006~2020年）》(2)《河北某医院总体规划专家咨询会纪要》2013年11月14日(3)《河北省发展和改革委员会关于某医院新建综合住院楼医技楼可行性研究报告的批复》河北省发展和改革委员会文件，冀发改社会【2013】1361号(4)河北省发展和改革委员会关于《关于某医院新建综合住院楼医技楼项目建议书的批复》冀发改社会【2012】1389号及增加编制床位的批复冀卫医3 河北工程大学硕士学位论文【2012】81号(5)河北省环境保护厅文件关于《河北省某医院新建综合住院楼项目环评影响报告书的批复》冀环评【2013】180号1.4.2国家现行规范、规程(1)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)；(2)《建筑设计防火规范》GB50016-2006；(3)《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)；(4)《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014；(5)《室外给水设计规范》GB50013-2006；(6)《室外排水设计规范》GB50014-2006(2014年版)；(7)《医院污水处理设计规范》CECS07：2004；(8)《医院污水处理工程技术规范》HJ2029-2013；(9)《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999；(10)《医疗机构水污染物排放标准》GB18466-2005；(11)《综合医院建设标准》（2008年修订版批稿）；(12)《绿色建筑评价标准》GB50378-2014；(13)《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005；(14)《综合医院建筑设计规范》GB51039-2014；(15)《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）；(16)《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005；(17)《民用建筑设计通则》GB50352-2005；(18)《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333－2002；(19)《汽车库建筑设计规范》JGJ100-98；(20)《汽车、修车场、停车场设计防火规范》GB50067-2014；(21)《公共建筑节能设计标准》DB13(J)81-2009；(22)《无障碍设计规范》GB50763-2012；(23)《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364-2005；(24)《民用建筑节水设计标准》GB50555-2010；(25)《污水综合排放标准》GB8978-2002；(26)《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008；(27)《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002；(28)建筑提供平面图及剖面图4 第2章生活给水系统第2章生活给水系统2.1用水量计算在医院高层建筑中，生活用水量的多少和医院建筑物内卫生器具的类型及数量、患者及医护人员的用水习惯等因素息息相关，医院建筑物的生活用水量采用最高日用水量和最高日最大时用水量来衡量。一般按式（2-1）进行计算：QQhQd；KhQQKQmddq；pQ；hph(2-1)Tp式中：Q——最高日用水量（L/d）；dm——用水单位数，人或床位数等，工业企业建筑为每班人数；q——最高日生活用水定额L/人•d、L/床•d或[()()L/人•班)]；(dQ——平均小时用水量（L/h）；pT——建筑物的用水时间（h）；K——小时变化系数；hQ——最大小时用水量（L/h）。h根据《综合医院建筑设计规范》（GB/51039-2014）规定的医院用水定额及小[4]时变化系数指标，该医院综合楼的用水总量(空调补充水量由暖通专业提供)的计算见表2-1。5 河北工程大学硕士学位论文表2-1医院生活用水量计算表Table2-1CalculationsheetofHospital’sdomesticwaterquantity最高日时变化使用时间最大时用水量项目设施标准用水标准使用数量用水量系数（h）（m³/h）（m³/d）公共浴室、厕150L/d•bed187床2.2528.00242.63所、盥洗公共浴室、病房200L/d•bed319床2.5063.80246.65设厕所、盥洗病房设浴室、厕300L/d•bed234床2.5070.20247.31所、盥洗医务人员200L/d•班650人1.50130.00824.38门诊12L/d•次2400人1.5028.8085.40（医技楼部分）3空调系统补水33.25m/h—1.00798.002433.2522地下车库2L/m•d1789m1.003.5880.45餐厅20L/次•cap750人次1.5015.00121.88洗衣60L/kg80kg1.5048.00126.00小计———1185.38—87.95用水量的未预见水量——118.54—8.8010%合计———1303.92—96.752.2给水系统设计2.2.1给水系统划分原则根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003，2009年版）第3.3.5条规[5]定：各分区最低卫生器具配水点处的静水压力不宜大于0.45MPa。由于该项目规划设计为一类高层绿色公共建筑，根据《民用建筑节水设计标准》（GB50555-2010）第4.1.3条规定：市政管网供水压力不能满足供水要求的多层、高层建筑的给水、中水、热水系统应竖向分区，各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa。且分区内低层部分应设减压设施保证各用水点处供[6]水压力不大于0.20MPa。医院建筑功能复杂，综合楼病房较多，建筑格局以及各楼层功能差别较大、而且用水点较多、分布不均匀。这就要求在给水系统的划分上，我们主要从以下几个方面进行考虑：一是尽可能地满足医疗使用上的要求，针对各医疗部门的功能、使用要求进行详细的调查研究，保证满足医院给水设备的系统压力和水量的6 第2章生活给水系统[7]需求；二是管网的设计流速不宜过大，对于手术室、产房、监护病房以及一般病房等处所，能产生噪音的设备要尽量远离，避免管网和设备的噪音传播；三是在给水管网和设备的设计上，要防止交叉感染和水的逆流，杜绝给水系统被污染的可能；四是供水的安全性，医院若在日常运营中出现意外停水，不但给广大患者的生命安全和身心康复带来威胁，还给医院的社会效益、经济效益带来负面影响，[8]造成了不可估量的损失；五是节能用水，为避免无谓的能源浪费，应尽可能利用[9]市政供水压力，为节能环保做出一份贡献。2.2.2给水的竖向分区高层建筑给水系统的运行、使用、投资、管理、节能等方面与给水系统竖向分区的合理性是分不开的，对于医院高层建筑而言，给水系统设计的首要环节就是进行合理给水系统竖向分区。在这个过程中值得注意的是高层建筑低层的配水点若只采用一个给水系统供水，其所受的静水压力过大，不仅会损坏给水管道及附件，还宜产生水锤，同时给水管道的流速过大，也将不可避免的会产生水流噪音；在开启水龙头时，由于压力过大会造成水流喷溅严重，给使用带来了诸多不便。因此，医院高层建筑给水系统必须分区。根据甲方提供的市政资料，市政给水管网的供水压力为0.20Mpa，能满足3层以下用户供水压力的要求。本着“建筑节能、节电、节水、节材和环保”的原则，应尽量利用市政水压，避免资源的重复浪费。但由于该项目为医院综合楼建筑，要求用水安全性较高，因此在进行给水竖向分区时既要考虑到市政水压存在不稳定的现象，又要尽可能使给水系统能够充分利用市政管网水压来进行供水。本项目给水系统竖向分为四个给水分区；1层及以下由市政给水管网直接供给；2~5层为低区，由低区变频给水机组供给；13~19层为高区，由高区变频给水机组供给；6~12层为中区，由高区减压供给。对于供水压力大于0.20Mpa的给水横管，设可调式减压阀进行减压，保证各出水点的出水压力小于0.20Mpa。2.2.3给水方式的选择室内给水方式指建筑内部给水系统的供水方案。在对高层建筑的生活给水系统进行设计时，应根据建筑物的性质、高度、配水点的布置情况以及室内所需水压、室外管网水压和配水量等因素，通过综合评判法决定给水系统的布置形式，[10]确定出最优的给水方式。根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003，2009年版）第3.3.6条规定：建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分7 河北工程大学硕士学位论文[11]区减压的供水方式。高层建筑中常见的生活给水分区给水方式从总体来讲有设[12]水箱和无水箱两种。由于该项目为建筑高度不超过100m的一类医院公共建筑，主要对设水箱的水泵并联分区、减压阀分区、减压水箱分区三种给水方式；无水箱的分区给水方式可以分为水泵并联分区、减压阀分区两种给水方式进行分析和综合比选。（1）设水箱的水泵并联分区给水方式采用该种方式供水时，系统要求每个分区的最高层要设置一座生活水箱，用泵加压输水至每个分区的水箱，每个分区有各自独立的升压水泵。水泵与电动阀的启闭由水箱内水位控制。其原理是依靠水的重力采用上行下给的方式送给用户。系统形式如图2-1所示。该供水方式的优点是：每个分区的加压设备都能够互不影响、独立运行，且加压设备的布置也较集中、给后期的维护和管理提供了方便，水泵也能够一直以高效的状态运行，系统比较稳定且能耗小。但是这种分区给水方式受到多方面使用条件的限制，例如地下设备用房的面积、建筑投资费用等都是其制约因素，况且所需的升压水泵数量较多，其运行参数都各不相同、也存在着管网投资和后期的电费运用投资较大等缺点，因此一般在建筑高度不超过100m[13]且允许设置水箱的建筑才能使用。图2-1设水箱的水泵并联分区给水方式图2-2设水箱的减压阀分区给水方式Fig.2-1PumpsinparallelpartitionfeedwaterFig.2-2Pressurereducingvalvepartitionsfeedwatersupplywaythatsetwatertankwatersupplywaythatsetwatertank（2）设水箱的减压阀分区给水方式采用该种方式供水时，由水泵进行统一加压，仅在顶层设置水箱，利用减压阀来供水。该给水方式的系统形式如图2-2所示。这种分区给水方式的优点是：节约了水箱的占地面积，提高了建筑的经济效益，当建筑物的中间层不允许设置水箱时，为设计方式提供了多种可能，后期的电费运用投资较省，且对水压的要求8 第2章生活给水系统不太高，所需的设备、管材较少，节约了建筑的投资费用；其缺点是需要设置备用的减压阀，当减压阀出现故障，管网超压时，应有报警措施，水泵需要把各区用水提升到屋顶水箱，这就对运行的费用要求较高，从这个角度来看又增加了建筑的投资费用。下区的减压比应该符合规范的要求，否则就造成了能量的浪费。该给水方式适用于电费比较便宜的地区，建筑高度不高、分区较少、不允许分区中设置减压水箱、对水压要求不高的高层建筑。（3）减压水箱分区给水方式该供水方式中只需要在建筑的底层设置一套给水泵，在每个分区均设置减压水箱，建筑物的全部用水经过水泵升压提升至最高的水箱，再分区送到下个分区的水箱，用各区的减压水箱进行减压后供给用户，由各区的水箱进行供水。系统形式如图2-3所示。该供水方式的优点是在给水系统中只设置一套给水泵，数量少且布置集中，不仅节省了地下室给水设备的空间，还给维修和管理带来了便利，后期的电费运用投资同样也比较节省，况且每个分区都设置水箱，那么各分区的水箱体积也会相对较小、所需的占地面积也较少、在降低了投资费用的同时在设计上管线也布置简单。但这种给水方式的缺点是系统中处于最高位置的屋顶水箱体积大，增加了建筑的荷载，对建筑结构和抗震不利，由于建筑中所有的用水均需先提升至屋顶水箱再向用户供给，造成了资源的重复浪费，因此在生活给水系统的设计中不提倡使用，但可以在一些电费较为便宜、建筑高度不太高、允许在建筑中设置分区水箱的地区使用。图2-3减压水箱分区给水方式图2-4水泵并联分区给水方式Fig.2-3ReducedpressuretankpartitionsfeedwaterFig.2-4Pumpsinparallelpartitionfeedsupplywaythatsetwatertankwatersupplywaywithoutwatertank（4）水泵并联分区给水方式9 河北工程大学硕士学位论文该供水方式是利用变频泵直接向各区用户进行供水。系统形式如图2-4所示。该供水方式的优点是取消了各区的生活水箱，避免了水箱二次污染的发生，供水经济可靠，但设计时要合理分区，对各个分区进行用水情况的分析，选择出最合适的给水设备。（5）水泵+减压阀分区给水方式该供水方式是利用减压阀来对系统进行分区，对于超压的管道经过减压再向用户供水。通过减压阀分区的给水系统有2种供水的形式，如图2-5和图2-6所示。该供水方式的优点是结构简单，节约管材，节省了工程投资的费用。但减压阀的安装也相应的增加了投资，因此在设计时要全面的考虑给水状况。图2-5水泵+减压阀分区给水方式（a）图2-6水泵+减压阀分区给水方式（b）Fig.2-5Waterpump+pressurereducingvalveFig.2-6Waterpump+pressurereducingvalvepartitionfeedwaterway（a）partitionfeedwaterway（b）每一种供水方式都有相对适用的供水条件和技术要求，而供水方式本身又有各自的优点和缺点。对于设水箱的3种给水方式来说，增加了结构的负荷，水箱供水水质条件比较差，但供水可靠性较高。当外网不能够满足直供水压的要求时，需要采取升压供水的方式，而建筑内设置水箱有制约条件或者甲方要求建议不采用水箱供水方式时，可以采用不设水箱的两种给水方式。由于本工程为医院综合楼项目，对供水水质要求较高，且该项目所处地区动力有保证，因此在不设水箱的3种给水方式中再做比选。无水箱的分区并联给水方式在各区均设置变频水泵，增加了工程投资费用，水泵+减压阀分区（a）方式结构简单，节约管材，但低区和中区都利用减压阀分区供水，若减压阀出现故障时，造成医院大面积停水，供水的安全性较差；水泵+减压阀分区（b）方式保证了低区供水的安全性，同时考虑到与热水分区的统一性原则，结构简单，节约管材，节省了工程投资费用。10 第2章生活给水系统综述，根据当地供水的实际条件和医院建筑物内对生活用水的要求，确定采用水泵+减压阀分区（b）给水方式。2.2.4设计秒流量计算由于建筑内水的消耗在24h内是不断变化的，因此应把管网水力计算出的设计秒流量作为给水管网的设计流量。对于旅馆、医院、酒店式公寓、商场、图书馆、办公楼等性质的建筑，计算设计秒流量按式（2-2）进行计算：qN0.2gg(2-2)式中：q——管段的设计秒流量（L/s）；g——根据建筑物用途所确定的系数，本建筑取2.0；N——卫生器具给水当量总数。g根据上述公式计算出来的数值如果小于该管段上一个最大卫生器具给水的额定流量时，应把最大卫生器具给水额定流量当做该管段的设计秒流量；计算出来的数值如果大于该管段上所有卫生器具给水的额定流量之和时，应把所有卫生器具的额定流量值和当做该管段的设计秒流量；资料表明，当系统中带有大便器延时自闭冲洗阀时，通过公式计算出的需要加上1.20L/s的流量之后，才能作为该管[12]段的设计秒流量。2.2.5生活给水管网的水力计算在生活给水系统中，通过对给水管网的水力计算，我们得到系统的管径、水在管道中流动是产生的动能损失以及整个系统中所需要的压力等。（1）给水管网管径的计算已知计算管段设计秒流量的前提下，采用流量公式（2-3）及管径公式(2-4)，则可求出该管段的管径：2djqv(2-3)g44qgdj(2-4)v式中：q——管段的设计秒流量（m³/s）；gd——所计算管段的管径（m）；jv——管道中水的速度（m/s）。11 河北工程大学硕士学位论文在给水管道的水力计算中，管径的选取也是很重要的一环，当选取的管径偏小时，不仅容易产生水锤，而且由于管道中的水流速度过大，极易损坏给水管道及其附件，增大了管道的水头损失的同时，还增加给水系统所需要的压力，系统[14]中引起的噪音也会干扰患者舒适的就医环境。当选取的管径偏大时，管道中的水流速度将会相应的减小，配水点的压力过小就有可能满足不了医院用户对水压的要求，不仅增加了初期投资还会浪费较多的给水管道及附件。因此管径的选取至关重要，是需要慎重考虑的一方面，设计时一般可以参考表2-2进行选取。表2-2生活给水管道的水流速度Table2-2Theflowspeedofdomesticwaterpipe公称直径（mm）15~2025~4050~70≥80水流速度（m/s）≤1.0≤1.2≤1.5≤1.8（2）给水管网水头损失的计算给水管网的水头损失一共包括三个部分：水沿管道流动时产生的沿程水头损失；水流过弯头、三通、四通等管件时产生的局部水头损失；水流过水表、减压阀及特殊附件时产生的局部水头损失。给水管网的沿程水头损失计算时按下式（2-5）进行计算：hiLi(2-5)式中：h——管段的沿程水头损失（kPa）；iL——管段的计算长度（）m；i——管道长度水头损失，其值与管道的直径、系统流量和海曾威廉系数有关（kPa/m）。给水管网的局部水头损失计算时按下式（2-6）计算：2vhj(2-6)2g式中：h——系统的局部水头损失之和（kPa）；j——管道的局部阻力系数；v——管道中的水流速度（m/s）；2g——重力加速度（m/s）。由于给水管网系统中附件比较多，例如弯头、三通、四通这类管件不仅数量不好统计，还可能由于它们的构造不同，造成的值也不同。因此在计算这类给水12 第2章生活给水系统附件水头损失的过程中较为复杂，在实际工程中可根据管道局部管件的连接方式，根据其当量换算成沿程水头损失的倍数进行估算。水表对水流动时会产生一定的阻力，因此水表的水头损失也不能忽略不计，但是该部分的水头损失只有在选定水表型号后才能进行确定，在确定水表型号后，水表的水头损失按其选用产品的压力损失值进行计算，不同型号的水表其特性系数不相同决定着其局部水头损失不相同，应按下式（2-7）进行计算：2qgh(2-7)dKb式中：h——水表的水头损失（kPa）；dq——管段的设计秒流量（m³/h）；gK——水表的特性系数。b给水管网系统中存在一些过滤器、倒流防止器、减压阀等一些特殊附件，由于它们也会对水流产生阻力，因此在设计时这些特殊附件的局部水头损失一般取经验值。研究表明，管道过滤器的水头损失宜定为10kPa；倒流防止器产生的水头损失宜在25~40kPa之间选取。（3）给水系统所需要的压力按下式（2-8）计算：HHHHH1234(2-8)式中：H——系统中所需要的水压（kPa）；H——从引入管至最不利配水点处系统中需要的静水压力（kPa）；1H——系统中管路的总水头损失（kPa）；2H——水表和特殊附件的损失之和（kPa）；3H——最不利用水处所需的最低工作压力（kPa）。42.2.6给水供水设备选择给水设备采用变频供水机组，其原理就是就是通过对水泵电机实行无级调速，依据用户用水量及水压变化通过微机检测、运算，自动改变水泵转速保持水压恒定以满足用水要求，达到节水节电的目的，变频的目的实际上就是保证恒压供水的前提下根据用水量变化来调节水泵的转速，实现恒定出水压力，变量供水。本项目给水低区设一套变频供水设备，给水中区和高区共用的一套变频供水设备。中区由高区变频给水机组减压供给。13 河北工程大学硕士学位论文低区：2~5层（由低区变频给水机组供给）；低区用水量统计如表2-3所示：表2-3医院给水低区用水量计算表Table2-3LowareawaterconsumptioncalculationtableofHospitalwatersupply最大时使用时变化最高日用水量使用时间项目设施标准用水标准用水量数量系数（m³/d）（h）（m³/h）公共浴室、厕300L/d•bed187床2.2556.10245.26所、盥洗门诊用水12L/d•次4000人1.548.089.00（综合楼部分）门诊12L/d•次2400人1.528.885.40（医技楼部分）空调系统补水33.25m³/h—1.0798.02433.25小计———930.9—52.91用水量的未预见水量——93.09—5.2910%合计———1023.99—58.20给水低区的水力计算图见下图2-7，水力计算表详见表2-4：14151316121110987612345图2-7给水低区水力计算图Fig.2-7Hydrauliccalculationdiagramoflowwaterarea14 第2章生活给水系统表2-4医院给水低区水力计算表Table2-4Hydrauliccalculationtableforhospitalwatersupplylowarea每米管长当量设计秒管长沿程水头管段沿程管段管径流速v沿程水头总数流量qL损失损失累计编号（m）（m/s)损失i∑N(L/s)(m)hy=iL(kPa)∑hy（kPa）（kPa/m)1~20.750.15DN150.750.610.50.300.302~31.50.30DN200.990.816.55.285.583~42.250.45DN250.870.470.50.235.824~530.60DN251.170.804.33.439.255~65.250.92DN321.140.594.12.4211.666~78.251.15DN400.960.3412.64.3015.977~8101.26DN401.060.416.32.5718.548~911.51.36DN401.140.461.70.7919.339~1014.51.52DN500.750.165.30.8320.1510~1115.251.56DN500.760.169.01.4721.6211~1216.751.64DN500.800.188.01.4223.0512~13353.57DN650.850.135.30.6923.7413~1439.53.71DN650.880.149.81.3825.1114~15106.55.32DN651.270.273.91.0726.1815~16145.56.02DN651.440.343.91.3427.5216~171706.42DN801.130.1915027.9355.4517~18315.758.31DN801.470.305015.0270.47给水低区变频泵选型（不含冷却水）的主要技术参数：选用3DRL8-6型，Q=30m³/h，H=48m，单泵N=2.2kW，3台，2用一备，配套稳压罐选用100L。中区：6~12层（由高区变频给水机组减压供给）；中区用水量统计如表2-5所示：表2-5医院给水中区用水量计算表Table2-5MiddleareawaterconsumptioncalculationtableofHospitalwatersupply最高日使用最大时使用时变化项目设施标准用水标准用水量时间用水量数量系数33（m/d）（h）（m/h）公共浴室、病房200L/d•bed319床2.563.8246.65设厕所盥洗医务人员200L/d•班319人1.563.8811.96小计———127.6—18.61未预见水量用水量的15%——19.14—2.79合计———146.74—21.4015 河北工程大学硕士学位论文高区：13~19层（由高区变频给水机组供给）。高区用水量统计如表2-6所示：表2-6医院给水高区用水量计算表Table2-6UpperareawaterconsumptioncalculationtableofHospitalwatersupply最高日使用最大时使用时变化项目设施标准用水标准用水量时间用水量数量系数33（m/d）（h）（m/h）公共浴室、厕所、300L/d·bed234床2.570.2247.31盥洗医务人员200L/d·班234人1.546.888.77洗衣60L/kg80kg1.548.0126.00小计———165—22.08未预见水量用水量的10%——16.5—2.21合计———181.5—24.29由于本工程给水中区和高区共用一套变频供水设备，因此给水中、高区的水力计算图见下图2-8，水力计算表详见表2-7。1918201716151413121110987621345221223242526图2-8给水中、高区水力计算图Fig.2-8Thehighhydrauliccalculationdiagramforwater16 第2章生活给水系统表2-7医院给水中、高区水力计算表Table2-7Thetableofhospitalwatersupplycentral,highhydrauliccalculation每米管长当量设计秒管长沿程水头管段沿程管段管径流速v沿程水头总数流量qL损失损失累计编号（m）（m/s)损失i∑N(L/s)(m)hy=iL(kPa)∑hy（kPa）（kPa/m)1~20.50.10DN150.750.292.00.570.572~31.00.20DN200.991.031.31.341.913~41.750.35DN250.870.290.50.152.064~52.750.55DN251.170.681.00.682.745~63.50.70DN321.140.3612.24.377.106~75.50.94DN320.960.626.64.0611.167~87.251.08DN401.060.301.50.4511.628~99.251.22DN401.140.383.81.4413.069~1010.01.26DN400.750.414.01.6314.6910~1112.01.39DN400.760.487.83.7718.4611~1214.01.50DN500.800.154.70.7119.1712~1315.251.56DN500.850.162.50.4119.5813~1416.751.64DN500.880.182.00.3619.9314~1517.751.69DN501.270.192.50.4720.4015~1618.751.64DN501.440.184.00.7121.1216~1720.751.52DN500.890.223.90.8521.9617~1826.02.04DN501.000.278.12.1724.1318~1939.53.71DN650.880.147.41.0425.1719~2040.53.75DN650.890.148.81.2526.4220~21945.08DN651.210.253.90.9827.4021~22144.756.01DN651.430.343.91.3328.7322~23195.56.79DN801.200.213.90.8129.5423~24246.257.48DN801.320.253.90.9630.5124~25284.757.95DN801.400.283.91.0831.5925~2669111.71DN1001.380.21100.021.1252.70泵房供水设备根据上述给水管网水力计算进行选泵，高区变频供水设备的主要技术参数：选用3DRL16-12型，Q=66m³/h，H=105m。单泵N=11kW，3台，217 河北工程大学硕士学位论文用一备，配套稳压罐：100L。给水各分区水泵在其高效区内运行。2.3给水管材的选用给水系统采用的管材和管件，应符合国家现行有关产品标准的要求，由于在众多给水管材中，薄壁不锈钢管具有强度高，抗腐蚀性能强、韧性好等优点，并[15]且在抗振动冲击和抗震等方面性能优越，低温不变脆，经久耐用。在输水过程中能够确保输水水质的纯净，满足了医院对水质的严格要求。因此本工程项目给水管材采用薄壁不锈钢管，卡压式连接。生活给水管道的阀门，管径不大于50mm选用全铜截止阀或全铜球阀，管径大于50mm选用铁壳铜芯蝶阀或闸阀。当管道口径不大于50mm时选用螺纹连接倒流防止器，管道口径大于50mm时选用法兰连接倒流防止器。2.4给水管道的布置与敷设给水管道的布置和敷设应遵循《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003，2009年版）中的规定，要求如下：（1）室内冷、热水管上、下、平行敷设时，冷水管应在热水管下方；垂直平行敷时，冷水管应在热水管右侧。生活给水管道不宜与输送易燃；可燃或有害的液体或气体的管道同管廊（沟）敷设；（2）室内生活给水管道宜布置成枝状管网，单向供水；（3）室内给水管道不应穿越变配电机房、电梯机房、通信机房等遇水会损坏设备和引发事故的房间，并应避免在生产设备、配电柜上方通过。室内给水管道的布置，不得妨碍生产操作，交通运输和建筑物的使用；（4）室内给水管道不得布置在遇水引起燃烧、爆炸的原料、产品和设备上面；（5）埋地敷设的给水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，在特殊情况下必须穿越时，应采取有效的保护措施；（6）给水管道不宜穿越伸缩缝，沉降缝，变形缝。如必须穿越时，应设置补偿管道伸缩和剪切变形的装置；（7）建筑物内埋地敷设的生活给水管与排水管之间的最小净距，平行埋设时[5]不宜小于0.5m；交叉埋设时不宜小于0.15m，且给水管应在排水管的上面。18 第2章生活给水系统2.5节能节水措施应用为提高水资源的利用率，贯彻国家方针政策和相关法律法规，在满足医院用户对水质、水量和水压的要求下，设计中综合采用了以下几种节水措施：（1）本工程所选卫生器具与水龙头均采用节水型产品。公共卫生间采用感应[16]式水嘴和感应式小便器冲洗阀，坐便器采用一次冲水量不大于的6L冲洗水箱。（2）为避免管道泄漏，给水管材采用薄壁不锈钢管，具有强度高，抗腐蚀性能强、韧性好等特点，同时选用高性能的给水阀门及附件，保证了给水系统的安全可靠。（3）为防止进水管阀门发生故障，造成水池、水箱的长时间溢流排水，在水池、水箱的溢流水位均设置有报警装置。（4）当配水支管供水压力大于0.20Mpa时，给水系统均设置了支管减压阀，避免了水资源的浪费，综合节水率可达15%以上。（5）水表等计量装置均进行了合理配置以达到节能要求，根据各个用水单元各自计量，并且能有效监察各部位的用水情况，及时发现漏水点。2.6人防给水设计人民放空地下室的给水方式，应根据水源种类和用水要求来确定。对于本工程而言，地下二层设有人防工程（人防地下室抗力等级为核六级常六级，战时为甲类二等人员掩蔽所。防化等级丙级，平时作为地下停车库，供一个防护单元），掩蔽面积为1169.53m，掩蔽人数为1169人。本工程项目采用城市给水管网和内设贮水箱的给水方式，平时由城市管网供水，战时由内部的水箱供给。根据《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）规定，战时二等人员掩蔽人员生活用水量为4L/p·d，储水时间按7d计；饮用水[17]量为3L/d·p，储水时间按15d计。饮用用水量52.61m³，生活用水量为38.7m³，其中人员简易洗消用水量为0.60m³，冲洗水量为5.2m³（洗消墙体用水标准为5L/㎡）。防护单元内设置相应水箱，战时饮用水箱和战时生活水箱均采用组合式不锈钢水箱，其中战时饮用水箱LBH=6.5m4.0m2.5m，有效容积59.02m³，基础支墩500mm；战时生活水箱LBH=6.0m4.0m2.0m，有效容积42.48m³，基础支墩500mm。水嘴均采用铜质陶瓷芯制品，战时用的水箱在可征求当地人防办公室管理人员意见办理。若平时不安装，则应在临战前安装并应在三天转换时限内充满用水。19 河北工程大学硕士学位论文室外给水管经穿地下室外墙至防护单元。用于人防给水的给水管道及消防管道在穿越各人防临空墙或围护结构处均应设刚性防水套管，套管管径应比穿越管大两号，套管应与人防主体工程同时施工，不得事后剔凿。套管施工详见图集07FS02-14~19。用于人防的给水管及消防管在穿越人防临空墙或围护结构处的人防内侧，及穿越防护单元隔墙和防护密闭楼板的两侧管道上应设工作压力不小于1.0MPa阀芯为不锈钢或铜制的闸阀或截止阀。阀门中心距穿越处的墙面或楼面不大于200mm。接各用水点的给水阀门均采用全铜制品。2.7本章小结本章对医院综合楼生活给水系统进行了合理的竖向分区，在符合规范要求的前提下，满足了医院建筑功能的合理性。在对高层建筑几种常见的生活给水分区方式进行综合比选后，确定采用水泵联合减压阀分区的给水方式。根据给水管网的水力计算来选择给水低区和高区的变频供水设备。在设计过程中综合采用了节水卫生器具和减压阀限流等绿色建筑节能节水技术措施。在介绍给水管材的选用、给水管道的布置敷设要求之余，还对人民防空地下室的给水设计进行了简单的介绍。20 第3章生活热水系统第3章生活热水系统3.1生活热水系统选择3.1.1热水设置原则热水供应在医院占有重要的位置，热水系统的设计应着重考虑以下几方面问题：一是高层医院热水系统为避免最低出水点压力过大，应采取合理的竖向分区来达到降低水压的目的。根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003，2009年版）第5.2.13条明确规定：高层建筑热水系统的分区与给水系统的分区应一致，[18]各区水加热器、贮水罐的进水均应由同区的给水系统专管供应；二是洗婴池、手术室等处集中盥洗室的水龙头应采用控温和稳压装置；三是热水系统的供水可靠性是保证医院建筑使用的重要一环，设计中除了选择合理的系统形式、确定好系统分区等过程以外，供水在各用水点使用过程中的连续性也是设计的重点。3.1.2热水系统的竖向分区根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003，2009年版）第5.2.13条明确规定高层建筑热水系统的分区，应与给水系统的分区一致，各区水加热器、贮水罐的进水均由同区的给水系统专管供应；当不能满足时，应采取保证系统冷、[5]热水压力平衡的措施。用户使用冷热水混合器或混合龙头时，出水温度波动很大是由于供水系统内水压的不稳定造成的，出水温度的波动性不仅给我们的使用带来诸多不便，有时还会造成烫伤事故。从国内一些工程实践看，一般以冷热水供水压差小于等于0.01MPa为宜。在集中热水供应系统的设计中要特别注意两点：一是热水供水管路的阻力损失要与冷水供水阻力损失平衡。二是水加热设备的阻力损失宜小于等于0.01MPa。本工程竖向分3个区，5层及以下为热水低区，6~12层为热水中区，13~19层为热水高区。3.1.3热水系统的选择建筑内部热水系统按热水供应范围可分为局部热水供应系统、集中热水供应系统和区域热水供应系统。局部热水供应系统：采用小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围内一21 河北工程大学硕士学位论文个或几个配水点使用的热水系统。其特点是：系统供应范围小、管路短、热损失小、系统简单、热水成本高、使用不够方便舒适。局部热水供应系统适用于热水用量较小且分散的建筑。集中热水供应系统：在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热后，通过热水管网输送至一幢或多幢高层建筑各用水点的热水供应系统。近几年里，我国新建设的一大批用水点较集中的高层建筑中，几乎普遍设置了设备齐全的集中热水供应系统。其特点是：系统供应范围大、设备热效率高、热水成本低、使用方便舒适，但系统复杂、管网比较长热损失大。集中热水供应系统适用于热水量较大，[19]用水点较集中的建筑。区域热水供应系统适用于建筑布置较集中、热水用量较大的城市和工业企业。通过对热源的供给情况、热水用量和卫生器具的布置情况几个方面的技术和经济比较，对热水供应系统进行选择。河北省在《关于执行太阳能热水系统与民用建筑一体化技术的通知》中有如下规定：十二层及以下的新建居住建筑和实行集中供应热水的医院、学校、饭店、游泳池、公共浴室（洗浴场所）等热水消耗大户，必须采用太阳能热水系统与建筑一体化技术；对具备利用太阳能热水系统[20]条件的十二层以上民用建筑，建设单位应当采用太阳能热水系统。医院对热水供应要求高，要求用户可随时迅速获得热水，供水较安全稳定，使用方便。但由于工程项目本身的限制，屋面无法设置安装足够面积的太阳能集热板，故热水系统高区采用强制循环直接式太阳能热水集热系统来制取热水，在屋顶水箱间内热水箱内预留电加热棒辅助加热。热水系统中区采用同程式热水循环系统能够保证各环路阻力损失接近，防止循环短路现象，因此主要对4种同程式热水循环系统进行比较，选择出热水系统的最优方案：（1）开式上行下回同程式循环系统该系统形式适用于对热水供应要求高的建筑，如宾馆、高层建筑、医院等。热水干管有条件设于顶层吊顶内，回水管设于地下室或管沟内。优点是可随时迅速获得热水，供水较安全稳定，使用方便；各环路阻力损失接近，可防止循环短路现象；可利用膨胀管排气；热水立管为单立管，布置安装较易；回水管较短，工程投资省；缺点是给水干管和回水干管上下分散布置，增加建筑对管道的装饰[21]要求。系统形式如图3-1所示。22 第3章生活热水系统图3-1.上行下回同程式循环系统（闭式）图3-2.下行下回双立管同程式循环系统（闭式）Fig.3-1UpfeedDownreturnsystemFig.3-2Downfeeddownreturnsystemreversedreturncirculationsystem(closed)reversedreturncirculationsystem(closed)（2）开式下行下回同程式循环系统。该系统形式适用于对热水供应要求高的建筑，如宾馆、高层建筑、医院等。热水干管无条件设于吊顶内，供回水水平管设于地下室、地沟或用水的下一层吊顶内。优点是可随时迅速获得热水，供水较安全稳定，使用方便；各环路阻力损失接近，可防止循环短路现象；可利用膨胀管及最高配水龙头排气，可不设排气阀。缺点是回水立管多，一般需设管道井，回水管路长，循环泵扬程大，投资大；热水给水干管和回水干管需集中敷设。系统形式如图3-2所示。（3）闭式上行下回同程式循环系统。该系统形式适用于对热水供应要求高的建筑，如宾馆、高层建筑、医院等。热水给水干管设于顶层吊顶，回水管设于地下室或管沟内。优点是可随时迅速获得热水，供水较安全稳定，使用方便；各环路阻力损失接近，可防止循环短路现象；热水立管形成单立管，布置安装容易；回水管较短，工程投资省。缺点是给、回水干管上下分散布置，增加建筑对管道的修饰要求；系统需设排气管或排气阀及膨胀水罐。系统形式如图3-3所示。23 河北工程大学硕士学位论文图3-3上行下回同程式循环系统（开式）图3-4下行下回双立管同程式循环系统（开式）Fig.3-3UpfeedDownreturnsystemFig.3-4Downfeeddownreturndoubleriserreversedreturncirculationsystem(open)pipesystemreversedreturncirculationsystem(open)（4）闭式下行下回双立管同程式循环系统。该系统形式适用于对热水供应要求高的建筑，如宾馆、高层建筑、医院等。给回水水平管设于地下室、管沟或用水的下一层吊顶内。优点是可随时迅速获得热水，供水较安全稳定，使用方便；各环路阻力损失接近，可防止循环短路现象；可利用最高配水龙头排气。缺点是热水给水管和回水干管集中敷设；回水立管多、管路长、一般需设管道井，循环泵扬程大；需设膨胀水罐。系统形式如图3-4所示。由于开式同程式循环系统需增设水箱，增加了工程的投资，选用闭式同程式循环系统，若采用下行下回双立管同程式循环方式，回水立管多、管路长、一般需设管道井，循环泵扬程大。通过综合比较分析，采用闭式上行下回同程式循环系统，热水立管形成单立管，布置安装容易；回水管较短，节省了工程的投资。[22]局部热水供应系统简单、管路短、热损失小。由于5层及以下用水区域较分散，因此可以采用局部热水供应的方式，在局部范围内设电热水器供应一个或几个配水点使用。综述，本工程5层及以下层为热水低区，采用局部热水供应方式；6~12层为热水中区，采用闭式上行下回同程式循环系统，热水由位于地下-2F的生活热水换热器制备，局部超压的用水点采用减压阀减压；13~19层为热水高区，采用太阳能热水系统与建筑一体化技术供应热水。3.2集中热水系统设计3.2.1热源的选择根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003，2009年版）第5.2条明确热水供应系统的选择，应根据使用要求、耗热量及用水点分布情况，结合热源条24 第3章生活热水系统件确定。并且集中热水供应系统的热源，宜首先利用工业余热、废热、地热。当没有条件利用工业余热、废热、地热或太阳能等自然热源时，宜优先采用能保证[5]全年供热的热力管网作为集中热水供应的热媒。热源的确定应考虑当地的气候条件、有关部门的政策法规等因素，结合热源对系统的节能、日后的运行管理、系统供热的安全可靠性等几方面的影响，根据[23]工程项目本身的特点，因地制宜，做出正确的热源选择。由于在本工程项目中，不存在利用工业废热、地热的可能性，太阳能作为可[24]持续利用的清洁能源，在日常的应用中应给予足够的重视。但由于工程项目本身的限制，屋面的建筑条件限制，无法设置安装足够面积的太阳能集热板，因此集中热水供应系统的热水由冷水通过热水交换器制备，热水交换器位于该项目综合住院楼地下2层，冬季热媒为市政水，由市政热力管网提供，其余季节在不具备市政条件的情况下，利用低谷电采用电加热。3.2.2设计小时耗热量和热水量根据《建筑给水排水设计规范》（GB50010-2003，2009年版）第5.3.1条规定：全日制供应热水的宿舍（Ⅰ、Ⅱ类）、住宅、别墅、酒店式公寓、招待所、培训中心、旅馆、宾馆的客房（不含员工）、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所（有住宿）、办公楼等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下式(3-1)[5]计算：mqCt()trr1rQK(3-1)hhT式中：Q——设计小时耗热量（kJ/h）；hm——用水计算单位数（人数或床位数）；q——热水用水定额（L/人或/床）；dLdrC——水的比热，C4.187=（）kJ/kg℃；t——热水温度，本设计取60℃；r——热水密度（kJ/L）；rT——每日使用时间（）；hK——小时变化系数。h25 河北工程大学硕士学位论文表3-1.医院生活热水（60℃）用水量定额Table3-1.DomestichotwaterquotaofHospital(60℃)项目设施标准单位最高用水量小时变化系数每病床设集中浴室、厕所、盥洗L/d•bed45~1002.5~2.0每病床集中浴室、病房设厕所、盥洗L/d•bed60~1002.5~2.0每病房设浴室、厕所、盥洗L/d•bed110~2002.0贵宾病房L/d•bed150~3002.0门急诊病人L/d•次5~82.5医务人员L/d•班60~1302.5~2.0医院后勤职工L/d•班30~452.5~2.0后勤L/次•人7~102.5~1.5洗衣L/kg15~301.5~1.0生活用热水量，应根据建筑的使用性质、热水水温、卫生设备完善程度、热水供应时间、当地气候条件和生活习惯等因素合理确定。对于住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼等用热水量，可按下式(3-2)计算：Qhqrh(3-2)()ttCrr1式中：q——设计小时热水量（L/h）；rhQ——设计小时耗热量（kJ/h）；ht——设计热水温度（℃）；rt——设计冷水温度（℃）。1本工程6~12层为热水中区，由位于地下2层的两用热源加热器供给，热水低区用水量统计见表3-2：26 第3章生活热水系统表3-2.医院热水中区用水量计算表Table3-2.InthecentralareawaterconsumptioncalculationtableofHospitalhotwatersupply最高日使用最大时使用时变化项目设施标准用水标准用水量时间用水量数量系数3（m³/d）（h）（m/h）公共浴室、病房设厕130L/d•bed319床2.041.47243.46所、盥洗医务人员130L/人•班319人2.041.47810.37小计———82.94—13.83未预见水量用水量的15%——12.44—2.07合计———95.38—15.90病房部分的生活热水中区的设计小时耗热量：2.03191304.1870.9832(60-10)Q==711324.27kJ/hh124设计小时热水量：711324.27q==3456L/hh1(60-10)4.1870.9832医务人员部分的生活热水中区的设计小时耗热量：2.03191304.1870.9832(60-10)Q==711324.27kJ/hh224设计小时热水量：711324.27q==3456L/hh2(60-10)4.1870.9832中区生活热水系统的设计小时总耗热量：QQQ=+=711324.27+711324.27=1422648.54kJ/hhhh12中区生活热水的总设计小时热水量3qqq=+=3546+3456=6912L/h=6.91m/hrhrh12rh3.2.3热交换器的选择本工程选用水水（或汽水）加热和电加热合为一体的两用生活热水容积式加热器，其主要特点如下：（1）适用范围：在热媒为高温热水（或高温蒸汽）时，可用水水（或汽水）换热管束加热生活热水，当在夏季7、8月份或其他特殊情况中断高温热媒（高温热水或蒸汽）供给时，可用电加热管加热生活用热水。此时热媒为高温热水（或蒸汽）的换热管27 河北工程大学硕士学位论文束和电加热管束可分别插入同一罐体内，成为两用的热媒加热设备，以确保一年四季均有可靠的生活热水供应。（2）主要优点：一个罐体可设置两种两种热媒加热管束，使加热罐体减少，系统简化；占地面积和空间大为减少；可省去备用的电热锅炉或燃油燃气锅炉，因而具有明显的经济效益。（3）换热面积的确定换热面积应按下式(3-3)进行计算：CQrgFjr(3-3)Ktj2式中：F——水换热器的换热面积（m）；jrQ——设计小时供热量（kJ/h）；g2oK——传热系数kJ/(mCh)；——由于水垢和热媒分布不均匀影响传热效率的系数，本工程采用0.8；t——热媒与被加热水的计算温度差（℃）；jC——热水供应系统的热损失系数，本工程取1.15。r水换热器热媒与被加热水的计算温度差应按下式(3-4)进行计算：ttttmcmzczt(3-4)j22式中：t——计算温度差（℃）；jt、t——热媒的初温和终温（℃），本工程热媒的初温取80℃，终温取mcmz60℃；t、t——被加热水的初温和终温（℃），本工程被加热水的初温取10℃，cz终温取60℃。（4）贮水容积的计算容积式水加热器的储热量应大于90min设计小时耗热量，则其最小贮水容积为10.36m³。（5）设备的选型本工程两用生活热水容积式加热器的主要技术参数：选用FDVW2200-0.6型，32贮水容积16m，换热面积25m，功率350kW。28 第3章生活热水系统3.2.4热水配水管网水力计算根据热水高低区分别选择最不利配水点，确定计算管路，在流量变化处进行[25]节点编号，根据卫生洁具当量数计算各管段设计秒流量，计算公式同冷水管网。高层综合楼热水配水管管网流速为1.0～1.2m/s，管径小于等于25mm时，流速为0.6～0.8m/s。根据各管段的设计秒流量和流速，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)，局部水头损失按沿程水头损失的25％～30％估算。3.2.5配水管网的热损失计算（1）计算各管段终点水温，可按下式(3-5)、（3-6）进行计算：Tt(3-5)Ftttfzc(3-6)2式中：t——配水管网中计算管路的面积比温降（℃/m）；T——配水管网中计算管路起点和终点的水温差，按系统大小确定；2F——计算管路配水管网的总表面积（m）；2f——计算管路终点以前的配水管网的总表面积（m）；t——计算管路的起点水温（℃）；ct——计算管路的终点水温（℃）。z（2）计算配水管网各管段的热损失，应按下式（3-7）、（3-8）进行计算：tcqDLK(1)(t)sj(3-7)tzqsqx(3-8)()ttCczB式中：q——为配水管网中任一计算管段的热损失(kJ/h)；sD——为计算管段外径(m)；2K——为无保温时管道的传热系数[W/(m•℃)]；η——为保温系数，无保温时=0，简单保温时η=0.6，较好保温时η＝0.7～0.8；L——为计算管段长(m)；29 河北工程大学硕士学位论文q——为不保温时单位管道长的热损失[kJ/(h•m)]，可查阅有关设计s手册。(3)计算配水管网总的热损失将各管段的热损失相加便得到配水管网总的热损失Q。s(4)计算总循环流量当全天供应热水时，管网总的循环流量所携带的热量，应等于配水管网总的[26]热损失。应按下式（3-9）计算：qsqx(3-9)()ttCczB式中：qx——为热水管网总的循环流量kg/h；qs——为配水管网总的热损失kJ/h，粗略计算qs=3％～5％Q；t——为水加热器出口最高水温，t＝60℃；cct——为最不利水温配水点的最低水温，t=50℃。zz(5)各管段循环流量计算任一管段循环流量所携带的热量，应等于该管段及其以后所有管段热损失之和。管段的循环流量应按下式（3-10）计算：qsn(1)qqnn1(3-10)qqsnsn式中：q、q——为n+1、n管段所通过的循环流量(kg/h)；n1nqsn(1)、qsn——为n+1、n管段本身及其以后各管段热损失之总和(kJ/h)；q——为n管段的热损失(kJ/h)。sn3.2.6循环泵的选择对于全天供应热水系统的循环流量，应按下式（3-11）计算：Qsqx(3-11)tc式中：q——循环流量（L/h）；xQ——配水管道的热损失（kJ/h）；st——配水管道的热水温度差，本项目取10℃；——热水密度（kg/L）；30 第3章生活热水系统c——水的比热，c=4.187kJ/(kg·℃)。本工程热水中区回水循环泵的主要技术参数：选用CK5-2型，Q=3.0m³/h，H=13m，N=0.37kW。3.3太阳能热水系统设计我国蕴藏着丰富的可再生能源，太阳能是诸多的可再生能源当中最易获取的能源，发展前景广阔。在绿色建筑中有效地应用太阳能热水系统，既可以节省大量的能源，对环境无任何污染，还减少了建筑的能耗，对建筑的可持续发展提供[27]了有利条件。本项目13~19层为热水供应高区，采用太阳能热水系统与建筑一体化技术供应热水。太阳能热水系统选用的形式为强制循环直接式太阳能热水集热系统，在屋顶水箱间内热水箱内预留电加热棒辅助加热。热水高区用水量统计见表3-3。表3-3医院热水高区用水量计算表Table3-3UpperareawaterconsumptioncalculationtableofHospitalhotwatersupply最高日使用最大时使用时变化项目设施标准用水标准用水量时间用水量数量系数（m³/d）（h）（m³/h）病房设浴室厕所、200L/d•bed234床2.046.80243.90盥洗医务人员130L/人•班234人2.030.4287.61小计———77.20—11.51未预见水量用水量的15%——11.58—1.73合计———88.78—13.24病房部分的生活热水高区的设计小时耗热量：2.02342004.1870.9832(6010)Q802748.39kJ/hh124设计小时热水量：802748.39q3900L/hh1(6010)4.1870.9832医务人员部分的生活热水高区的设计小时耗热量：2.02341304.1870.9832(6010)Q521786.45kJ/hh224设计小时热水量：31 河北工程大学硕士学位论文521786.45q2535L/hh2(6010)4.1870.9832高区生活热水系统的设计小时总耗热量：QQQ802748.39521786.451324534.84kJ/hhhh12高区生活热水的总设计小时热水量3qqq390025356435L/h6.44m/hrhrh12rh3.3.1集热器的选用集热器类型应根据太阳能热水系统在一年中的运行时间、运行期内最低环境[28]温度、水质条件、经济条件、维护管理等多方面因素综合考虑。参考表3-4选用。表3-4不同类型太阳能集热器选用表Table3-4Selectiontablefordifferenttypesofsolarcollector全玻璃真空管U型管真空管热管式真空管集热器类型平板型集热器集热器集热器集热器产水温度中低温热水中高温热水低于0℃可用：高于0℃；若采取若不采取防冻所需环境温度防冻措施也可在措施，应注意最无限制低于0℃时使用低环境温度及阴天持续时间最高瞬时效率高，但随着集热集热效率高集热效率高，波动较小，稳定在较高集热性能温度升高，热损热损失小水平，热容量极小，启动较快增大，效率降低运行状态可承压不能承压可承压结垢可能大在热交换端结垢可结垢问题结垢可能性小结垢可能小影响产水量能性大易冻结、应结冻问题做防冻处不易冻结理有空晒爆管危可靠性好，能承受急可靠性可靠性好险，根管爆裂，可靠性好剧的冷热变化整个系统瘫痪较好。一般安装时和和建筑适配性好一般较好水平面呈一定角度价格较高低高32 第3章生活热水系统针对于工程项目所在地区，在充分考虑集热器的安全性、整个系统运行的稳[29]定性、成本和防冻能力等因素后，采用热管式真空管集热器。3.3.2集热器面积的计算直接系统的集热器总面积应按下式（3-12）计算：qcttf()rdreLAc(3-12)J(1)tL2式中:A——直接系统集热器总面积(m)；cq——设计日用热水量(L/d)，可按现行有关规范（规程）中热水用水定额rd下限取值；t——贮水箱内水的设计温度(℃)；et——贮水箱内水的初始温度(℃)；Lf——太阳能保证率（%）；根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济型及用户要求等因素综合考虑后确定；宜为30％～80％；2J——当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量(kJd/)m；t——集热器年平均集热效率，无量纲；根据经验取值宜为n=0.25~0.5，具体取值可按集热器产品实测数据定；——集热系统热损失率，依系统保温措施定，经验取值为=0.20~0.30；Lc——水的定压比热容，c=4.187(kJ/kg•℃)；——热水密度(kg/L)，见表3-5所示。r表3-5不同水温热水的密度值Table3-5.Densityvalueofthedifferenttemperatureofhotwater温度（℃）4042444648505254密度（kg/L）0.99220.99150.99070.98980.98890.98810.98710.9862温度（℃）5658606264666870密度（kg/L）0.98520.98420.98320.98220.98110.98000.97890.9778对于当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量及太阳能保证率的选取，以全年使用的太阳能热水系统，宜取中间值；对于偏重在春、夏、秋季使用，不希望夏季产生过剩的热水，且预期投资规模较小的太阳能热水系统，宜取偏小值；33 河北工程大学硕士学位论文对于偏重在冬季使用，希望既能在冬季获得较多的热水，又能在夏季做到综合利[30]用的太阳能热水系统，宜取偏大值。具体详见表3-6所示：表3-6太阳能热水系统集热参数推荐选用表Table3-6RecommendselectiontablesetforthermalparametersforSolarwaterheatingsystem等太阳能年日照时数水平面上年太阳辐照量太阳能保证率地区2级条件（h）（MJ/m·a）（%）宁夏北、甘肃西、新资源丰Ⅰ3200~3300>6700疆东南、青海西、西60%~80%富区藏西冀西北、京、津、晋资源较北、内蒙古及宁夏南、Ⅱ3000~32005400~670050%~60%富区甘肃中东、青海东、西藏南、新疆南鲁、豫、冀东南、晋南、新疆北、吉林、2200~30005000~5400辽宁、云南、陕北、资源一Ⅲ甘东南、粤南40%~50%般区湘、桂、赣、江、浙、1400~22004200~5000沪、皖、鄂、闽北、粤北、陕南、黑龙江资源贫Ⅳ1000~1400<4200川、黔、渝≤40%乏区本工程项目位于石家庄市，地处冀东南地区，因此属于太阳能资源一般区，太阳能保证率f取50%。因此集热器总面积：(23413023470)4.1870.938260100.52A853mC150000.5010.253.3.3贮热水箱设计根据集热系统与供水系统的设计要求，贮热水箱的容积应按下式（3-13）计算：VAB1(3-13)式中：V——集热系统贮热水箱有效容积(L)；2A——太阳能集热器采光面积(m)；34 第3章生活热水系统2B——单位采光面积平均每日的产热水量(L/m•d)，具体数值应根据当地日1照条件、集热器产品的实际测试结果而定。方案阶段可根据太阳能2行业的经验数值选取，对于直接加热系统，B=40～100(L/m•d)，1取值范围可参照表3-7；对于间接加热系统，B=30～70(L/㎡•d)。1表3-7直接加热系统单位采光面积平均每日的产热水量Table3-7Directheatingsystemunitdaylightingareaofaveragedailyproductionofhotwater2等级太阳能条件单位采光面积产热水量(L／m•d)Ⅰ资源丰富区70～100Ⅱ资源较富区60～70Ⅲ资源一般区50～60Ⅳ资源贫乏区40～50708533集热水箱贮水容积Vm59.71000实际屋面可设置集热器面积为集热面积2A7.696729.6mC70729.63实际集热水箱贮水容积Vm51.07，选择2个25m³水箱。10003.3.4循环泵设计（1）太阳能集热循环泵对于强制循环的太阳能热水系统应设置循环泵。循环泵的流量扬程计算应符合下列要求：①循环泵的流量可按下式（3-14）计算：qqAxgzj(3-14)式中：q——集热系统循环流量（L/s）；x2q——单位采光面积集热器对应的工质流量Lsm/()，本工程取gz20.010Lsm/()；2A——太阳能集热器采光面积(m)。j②直接加热太阳能集热系统循环泵的扬程应按下式（3-15）计算：Hhhhhxjxjzf(3-15)35 河北工程大学硕士学位论文式中：H——循环泵扬程（kPa）；xh——集热系统循环管道的沿程与局部阻力损失（kPa）；jxh——循环流量流经集热器的阻力损失（kPa）；jh——集热器顶与贮热水箱最低水位之间的几何高差（kPa）；zh——附加压力（kPa），取20kPa~50kPa。f本工程太阳能集热循环泵的主要技术参数：选用CK45-1型，Q=30.0m³/h，H=19.5m，N=4.0kW。（2）热水箱热水循环泵本工程热水箱热水循环泵的主要技术参数：选用CK10-2型，Q=9.0m³/h，H=8m，N=0.75kW。（3）生活热水变频循环泵本工程热水高区回水循环泵的主要技术参数：选用CK5-3型，Q=5.0m³/h，H=11m，N=0.55kW。3.3.5太阳能系统控制太阳能控制系统采用CA3工程控制器，对热水系统进行自动化控制，实现用户要求的各种功能，达到自动控制的要求。其工作原理如图3-5所示：图3-5太阳能热水系统原理图Pig.3-5Solarwaterheatingsystemschematic本工程太阳能热水系统采用强制循环直接式的加热方式，同时也依靠水箱与用水点之间的高差供应热水，辅助热源采用外置加热系统，预留出加热的电量。其系统控制基本原理如下：36 第3章生活热水系统（1）集热器与集热水箱之间采用温差循环，当集热器顶部温度高于集热水箱温度超过7℃时，太阳能集热循环泵开启，进行循环，当两者的温差小于3℃时，太阳能集热循环泵会自行关闭，停止循环。（2）集热水箱还可以向恒温水箱定温进水：当系统系统自动检测到集热水箱温度大于定温进水温度某个特定值时，电磁阀E1不启动，热水箱热水循环泵开始启动；当温度恢复到正常值时，停止运行。（3）恒温水箱可采取手动或定时加热：辅助加热定时启动时间可以任意进行设定。当恒温水箱温度在设定时间前达到了电加热设定的某个温度，电辅助加热将会自动取消；如果恒温水箱温度在设定时间前未达到此设定温度时，电辅助加热将会自动启动，当加热到一定程度，内部感温元件感应到恒温水箱温度大于设定值时，停止加热。本系统采用225kW电加热作为辅助能源，当太阳能不足时，为系统水箱加热，保证用户用水不受影响。既节电又保证全天候使用，避免了资源的浪费，真正做到光电互补。3.4热水管材的选用集中式供应系统热水管道采用薄壁不锈钢管，卡压式连接。太阳能系统热水管道采用内衬不锈钢复合管，管件采用内衬不锈钢管件。当DN≤100时采用螺纹连接；当DN>100时采用沟槽式连接。在垫层内敷设的所有冷、热水给水管道，垫层内管道应做防腐措施，可采用外壁覆塑薄壁不锈钢管或在外壁缠绕防腐胶带等措施。3.5本章小结本章根据规范要求，并结合医院综合楼的功能，对热水系统进行了合理的竖向分区，尽量保证了热水系统与给水系统分区的一致性。在热水系统的选择方面，热水低区采用局部热水供应的方式，供给5层及以下层热水用水，热水中区采用上行下给式的闭式集中热水系统，供给6~12层热水用水，在地下2层设换热间，通过换热面积和贮热容积的计算对热交换器进行选择。热水高区设太阳能生活热水系统，供给13~19层用户使用。在对集中热水系统设计的同时，还对太阳能热水系统的技术要点进行了具体说明。除此之外，对集中式热水供应系统和太阳能热系统的管材进行选用。37 河北工程大学硕士学位论文第4章消防给水系统4.1消防用水量及消防水池4.1.1消防用水量本工程需要设置的消防给水系统种类繁多，且计算的火灾延续时间也不完全[31]相同，设计严格按照规范的相关规定。对各消防给水系统用水量进行统计如下，见表4-1。表4-1.消防用水量计算表Table4-1.ConsumptioncalculationtableforFireprotection用水量标准火灾延续时间一次消防用水量序号系统名称（L/s）（h）（m³）1室外消火栓给水系统2032162室内消火栓给水系统4034323自动喷水灭火系统351126合计7744.1.2消防水池由于室外市政水源为双水源，可以满足室外消防设计水量，故消防水池按满足火灾延续时间内的室内消防水量来计算，室内消火栓火灾延续时间为3h，室内总消防贮水量为：40336003Vm43211000自动喷水系统火灾延续时间时间为1h，自动喷淋的贮水量为：35136003Vm12621000由于火灾延续时间内市政管道能够保证连续的供水，市政进水管为两根DN150管道，为安全级计，按照一根补水，进水流速取1m/s，则3h内的补水量为38 第4章消防给水系统23Vm1.00.1533600190.8534消防水池的有效容积为：VVVV1233Vm432126190.85367本工程的消防水池贮存全部室内消防用水量，水池的总有效容积为367m³。消防水池设置于外科病房楼地下消防泵房内。4.1.3消防水箱由于本项目属于一类高层公共建筑，根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）5.2.1条规定对于一类高层公共建筑，临时高压消防给水系统的高位消防水箱的有效容积不应小于36m³。因此该项目在新建综合楼屋顶设容积为36m³的消防水箱一座，并设有增压稳压装置。日常由本系统维持消火栓系统和自动喷水灭火系统的管网压力并供给火灾初期用水量。消防水箱选型：选用组合式不锈钢水箱，LBH=5.0m3.5m2.5m，水箱采用50mm橡塑成品保温，基础支墩高800mm。4.2室外消火栓给水系统设计本项目在建华大街和裕华路有两路市政供水管接口，市政供水压力能够满足医院室外消火栓给水系统压力的需求，因此室外消火栓管道由市政供水，成环状布置。市政供水管道的管径应满足扩建后的生活、室内外消防的用水要求。4.3室内消火栓给水系统设计4.3.1设计原则对于医院建筑而言，众多住院的患者对医院环境不太熟悉，且他们一般都行动比较迟缓，一旦发生火灾，疏散很困难。针对医院建筑功能复杂，人员众多的特点，消防系统设计的合理性显得尤为重要，要做到安全合理，应该主要做好以下几点：（1）消火栓应尽量设在建筑物内明显而便于灭火取用的地方。例如楼梯间、走廊、大厅等，并应有明显的标志。（2）自动喷水灭火系统，病房和治疗区域宜采用快速反应喷头，手术室和清39 河北工程大学硕士学位论文洁走廊宜采用隐蔽型喷头。（3）各类型建筑的不同部位，均应根据规范的要求，按相应的危险级别设置[5]灭火器，特别要注意发电机房及高低压配电室、昂贵设备房等部位的保护。4.3.2消火栓的布置各楼层均设置室内消火栓，消火栓布置间距不大于30m。保证每一个防火分区内任一点有两股水柱扑救。采用带自救式消防卷盘组合式消防柜（04S202-24、29~30）（SG16D65Z-J），内置DN65消火栓、φ19mm水枪、25m衬胶水带、消防卷盘、同时配置建筑灭火器（配置见灭火器部分）。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）第7.4.12条规定：消火栓栓口动压力不应大于[32]0.50MPa；当大于0.70MPa时必须设置减压装置。本工程项目消火栓口出水压力超过0.50MPa时采用减压稳压型消火栓。屋顶设置试验用消火栓。4.3.3水泵接合器设置消火栓系统共设2套室外地下式水泵接合器，向室内消火栓系统直接供水。4.3.4系统的控制火灾时，由消防值班室内的消防控制柜或控制盘设置的专用线路连接的手动直接启动按钮启动消火栓加压泵或现场手动启动，或由消防水泵出水管上设置的压力开关、高位消防消防水箱出水管上的流量开关联动自动启动消火栓加压泵动等方式，或者由消火栓箱处设置直接开启快速启闭装置的快速按钮启动消火栓加压泵，自消防蓄水池吸水加压至消防管网进行灭火。消火栓系统加压泵设两台，互为备用，当一台故障时，另一台自动投入运行。消火栓系统室内管网呈环状布置，消火栓系统由消火栓加压泵直接供水。4.3.5消火栓给水系统水力计算（1）消防给水管网应保证室内最不利点所需的消防水量和水压满足要求。查《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）表3.5.2可知，一类高层公共建筑的室内消火栓设计流量不小于40L/s，同时使用消防水枪数为8支，且每根竖管的最小流量为15L/s，因此该建筑最不利消防竖管出水枪数为3支，相邻消防竖管出水枪数为3支，次相邻消防竖管出水枪数为2支。消火栓给水系统的水力计算图见图4-1：40 第4章消防给水系统图4-1消火栓给水系统水力计算图Fig.4-1Firehydrantsystemhydrauliccalculationdiagram由于本工程为一类高层公共建筑，消火栓栓口动压不应小于0.35MPa。消防用水从5点入口时，19层的0点消火栓是最不利点，0点消火栓处所需的压力应按下式（4-1）计算：2q02HhHHALqH(4-1)00dqskddskB0点消火栓水枪的射流量按下式（4-2）计算：qBq(4-2)00由此可推得：41 河北工程大学硕士学位论文H235.002q=00=6.98L/s11AL0.0017225ddB1.577式中：H——消火栓栓口的最低水压（0.010MPa）；0h——消防水带的水头损失（0.010MPa）；dH——水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压（0.010MPa）；qA——水带的比阻；dL——水带的长度（m）；dq——水枪喷嘴射出流量（L/s）；0B——水枪水流特性系数；H——消火栓栓口水头损失，宜取0.02MPa。sk取0点消火栓水枪的射流量为7.0L/s，即能保证消火栓栓口动压不小于0.35MPa。此时经核算，消火栓动压为0.351MPa。1点消火栓处所需的压力为：HmH（层高3.9）（～层消防竖管的水头损失）0110根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）第10.1.2条规定：消防给水管道单位长度管道沿程水头损失应根据管材、水力条件等因素选择，对[32]于消防给水管道或室外塑料管应按下式进行计算：26vi10(4-3)d2i12.512.0log()Re3.71d(4-4)ivdiRe(4-5)(4-6)61.775102(4-7)10.0337TT0.000221式中：i——单位长度管道沿程水头损失（MPa/m）；42 第4章消防给水系统d——管道的内径（）m；iv——管道内水的平均流速（m/s）；——水的密度（kg/m³）；——沿程损失阻力系数；——当量粗糙度，可按表4-2取值（m）；R——雷诺数，无量纲；e——水的动力黏滞系数（Pa/s）；——水的运动黏滞系数（㎡/s）；T——水的温度，宜取10℃。表4-2各种管道水头损失计算参数、n、CTable4-2CalculationparametersforAllkindsofpipeheadloss当量粗糙度管材名称管道粗糙系数n海澄-威廉系数C（m）球墨铸铁管（内衬水泥）0.00010.011~0.012130钢管（旧）0.0005~0.0010.014~0.018100镀锌钢管0.000150.014120铜管/不锈钢管0.00001—140钢丝网骨架PE塑料管0.000010~0.00003—140对于DN100的消火栓给水镀锌钢管，当q=7.0L/s时，单位长度管道沿程水头0损失i=0.11kPa/m。1点消火栓处所需的压力为：H351.00.113.939390.429kPa11点消火栓水枪的射流量：H239.042q=1=L/s17.3811AL0.0017225ddB1.577同理2点消火栓处所需的压力为HH（层高3.9m）（1~2管段消防竖管的水头损失）21当q=14.38L/s时，单位长度管道沿程水头损失i=0.45kPa/m。H390.4290.453.939431.184kPa243 河北工程大学硕士学位论文进行消火栓给水系统水力计算时，按图以枝状管路计算，配管水力计算成果见下表4-3：表4-3.消火栓给水系统水力计算表Table4-3.calculationtableforFirehydrantwatersupplypipinghydraulicsystem计算设计秒流量q管长L管径DN流速vihy=il∑hy管段（L/s）（m）（mm）（m/s）(kPa/m)(kPa)(kPa)0—17.03.91000.810.110.420.421—27.0+7.38=14.383.91001.660.451.772.192—314.38+7.41=22.1780.01501.180.1410.9513.143—422.172015000000’—3’22.1780.01501.180.1410.9513.140”—3’14.3865.01501.550.322.3235.603’—422.17+14.38=36.5520.01501.800.5620.5056.784—522.17+36.55=58.73100.01503.110.9594.73118.70管路总水头损失：H118.701.3154.31kPaW消火栓给水系统所需总水压：HHHH76.010351.0154.311265.31kPa126.53mHOX1xhW2式中：H——水池最低水位到最不利消火栓静压；1H——消火栓栓口所需水压；xhH——水泵吸水管到最不利点水头损失。W3根据Qb=144m/h，HX≥126.53mH2O，室内消防泵选用XBD13.0/30-125L型立式离心泵，转速2900r/min，流量40L/s，扬程130m，电机功率90kW，汽蚀余量4.7m，重量870kg，一用一备。4.3.6消防水箱设置高度确定及校核消防水箱安装于顶层的消防水箱间内。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）的5.2.2条规定：高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施，且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力。对于一类高层公共建筑，不应低于0.10Mpa。44 第4章消防给水系统本设计中最不利消火栓为19层的室内消火栓，高位消防水箱的最低水位标高为79.30m，最不利消火栓处标高为74.90m，两者差为4.4m。消防水箱的设置高度不能满足最不利消火栓静水压力0.10MPa的要求，故在水箱间设置增压稳压设备，以满足最不利消火栓的出水压力。立式增压稳压设备的主要性能参数详见表4-4所示。表4-4立式增压稳压设备性能参数表Table4-4Performanceparameterlistofverticalpressureregulators立式隔膜气压罐配用水泵稳压水增压稳压重量容积压力比消防贮水容积装置型号（kg）型号规格型号（L）（）(L)25LGW3-10×4ZWL-I-XZ-10SQL1000×0.60.65450231286N=1.5kW4.3.7减压稳压型消火栓的选用根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）的第7.4.12条规定：当消火栓栓口动压力不应大于0.50MPa；当大于0.70MPa时必须设置减压装置。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应按下式（4-8）进行计算：HHhHhxshbZxh(4-8)式中：H——计算层最不利点消火栓栓口剩余水头值（mHO）；xsh2H——水泵在设计流量时的扬程（mHO）；b2h——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Z（mH2O）；H——消火栓口所需最小灭火水压（mHO）；xh2h——该层消火栓口至水泵吸水口处水头损失（mHO）。2经核算，本工程项目16层及以下层消火栓选用减压稳压型消火栓。45 河北工程大学硕士学位论文4.4自动喷水灭火系统设计4.4.1设置场所本工程设室内自动喷水灭火系统。地下车库火灾危险等级为中危险Ⅱ级，其[33]他部位为中Ⅰ危险级。地下车库部分采用预作用灭火系统，其余部分采用湿式自动喷水灭火系统。4.4.2设计参数根据本建筑的功能及使用性质，地下车库火灾危险等级按中危险级Ⅱ级设计，其他部位按中危险级Ⅰ级设计，自动喷水灭火系统的设计参数见表4-5所示。表4-5自动喷水灭火系统设计参数表Table4-5Designparameterlistofautomaticsprinklersystem作用面积设计喷水强度喷头工作压力延续时间中危险级喷头流量系数22（m）（L/min•m）（MPa）（h）Ⅰ级16060.10801Ⅱ级16080.108014.4.3报警阀设置按每个报警阀控制的喷头数不超过800个来配置报警阀组，本工程共设置7套湿式报警阀组和1套预作用报警阀组，设在地下2层设备用房内，每个报警阀组的最不利喷头处设末端试水装置一套。4.4.4喷头的布置原则（1）满足喷头的水力特征和布水特征的要求，喷头的布置应不超出其最大保护面积。（2）喷头布置应设在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀喷洒水量的位置，应防止障碍物屏障热气流和破坏洒水分布。（3）喷头的布置应均匀洒水和满足设计喷水强度的要求。（4）喷头的布置应不超过其最大保护面积以及喷头最大和最小间距，最大面积一般由规范或认证确定，而最小面积一般由最低工作压力和最小间距确定。46 第4章消防给水系统4.4.5喷头的选用室内走廊、会议室、诊室、办公室等设有吊顶的部位设闭式快速响应喷头。无吊顶房间设直立型快速响应喷头。直立型喷头溅水盘与楼板底面距离为100毫米。当喷头距梁边缘小于1.8m时应按《自动喷水灭火系统设计规范》第7.1.3.2条[34]规定执行。主要喷头型号:ZSTZ-15A，ZSTX-15A（快速响应式喷头），喷头动作温度:一般房间68℃，换热机房93℃（K=80）。4.4.6管道布置原则喷淋压力管道与暖通风管、电气桥架交叉时，压力管道贴风管、电气桥架下皮绕行，同时喷淋管道在宽度大于1.2m的风管下方设补偿喷头。其余本专业的管道交叉或与其它专业管道交叉时应本着有利于施工、有利于提高建筑净高且在符合设计要求的的原则下进行适当调整。4.4.7系统的控制火灾时，由压力开关自动或在值班室手动启动喷淋加压泵或消防值班室远程启动，报警阀装置设在地下室内。喷淋系统每一防火分区均独立设置相应的监控阀，自动排气阀（预作用系统），水流指示器及直径为25mm的试水阀或末端试水装置等配套设施。水力警铃工作压力不小于0.05MPa，DN20连接管延向走廊，水力警铃连接管管长<20m。4.4.8管网水力计算（1）先确定自动喷淋灭火系统的设计参数，本工程项目除地下车库部分危险22等级为中危险级Ⅰ级，设计喷水强度:6.0L/min•m，作用面积为160m；（2）选择自动喷水灭火系统最不利配水支管，本工程最不利作用面积位于192层，计算面积166m，因为是工程实例，作用面积近似呈长方形布置，很难实现边长B等于作用面积平方根的1.2倍；在作用面积内共布置22个喷头；喷头作用面积平面图见图4-5；（3）从系统最不利点开始进行编号，节点编号包括作用面积以内及以后管段喷头处，管道分支连接处及变径处，直至自动喷淋泵处；（4）中危险Ⅰ级假定作用面积内各喷头处水压和喷水量相等，即按节点1的水压10mH2O，喷水量q=1.33L/s，从节点1开始计算直至面积内最后两个喷头为47 河北工程大学硕士学位论文[35]止；（5）计算作用面积以外配水管和配水干管的水头损失，自动喷淋水力计算详见表4-4。图4-219层喷淋平面图图（局部最不利点）Fig.4-2The19layersprayplaneTutu(localthemostunfavorablepoint)采用作用面积法对自动喷水系统进行水力计算，计算结果详见表4-6。48 第4章消防给水系统表4-6采用作用面积法水力计算表Table4-6.Hydrauliccalculationtablewiththeactionareamethod起点管道水力终点管段管长当量管径流速损失压力流量K坡降压力名称(m)长度(mm)(m/s)(mH2O)(mH2O)(L/s)(mH2O/m)(mH2O)1-25.000.942.650.8025800.3851.771.336.332-36.332.001.332.1032800.3742.101.287.6132-36.621.081.330.6025800.5102.040.987.603-47.613.082.852.9040800.4212.452.4210.0333-346.521.072.650.8025800.5022.021.738.2634-48.262.281.332.3032800.4872.401.7710.0235-48.731.241.320.6025800.6722.341.2910.024-510.036.602.854.3065800.1261.870.9010.9336-377.111.122.650.8025800.5472.111.899.0037-59.002.381.332.3032800.5312.511.9310.9238-59.511.301.320.6025800.7322.441.4110.925-610.9310.272.055.4080800.1232.070.9211.8539-406.341.061.200.8025800.4881.990.987.3243-406.351.061.200.8025800.4891.990.987.3240-417.322.123.102.1032800.4202.232.189.5044-418.341.211.200.6025800.6422.281.169.5045-418.341.211.200.6025800.6422.281.169.5041-429.504.540.603.1050800.2282.140.8510.3542-610.354.544.272.3050800.2282.141.5011.856-711.8514.816.906.10100800.0591.710.7612.6146-475.390.983.100.8025800.4151.841.627.0147-487.012.093.102.1032800.4092.202.129.1348-499.133.361.582.7040800.5012.672.1411.2850-4910.791.381.521.2032800.1791.450.4911.2849-711.284.741.453.9050800.2482.231.3312.6151-525.991.031.620.8025800.4611.941.127.1055-526.331.060.780.8025800.4871.990.777.1052-537.102.083.252.1032800.4072.202.189.2856-537.931.181.620.6025800.6102.231.369.2957-538.401.220.780.6025800.6462.290.899.2953-549.284.482.803.1050800.2232.111.3110.6058-549.711.310.600.6025800.7472.460.9010.6054-710.605.791.503.9050800.3722.732.0112.607-812.6125.344.706.10100800.1722.931.8514.468-914.4625.343.350.00100800.1722.930.5715.049-1015.0425.344.070.00100800.1722.930.7015.7410-1115.7425.343.730.00100800.1722.930.6416.3811-1216.3825.342.870.00100800.1722.930.4916.8749 河北工程大学硕士学位论文续表4-6采用作用面积法水力计算表Table4-6.Hydrauliccalculationtablewiththeactionareamethod12-1316.8725.341.200.00100800.1722.930.2117.0713-1417.0725.343.730.00100800.1722.930.6417.7114-1517.7125.344.070.00100800.1722.930.7018.4115-1618.4125.341.450.00150800.0221.340.0318.4416-1718.4425.343.450.00150800.0221.340.0818.5217-1818.5225.342.000.00150800.0221.340.0418.5618-1918.5625.343.880.00150800.0221.340.0818.6519-2018.6525.343.900.00150800.0221.340.0818.7320-2118.7325.343.750.00150800.0221.340.0818.8121-2218.8125.340.780.00150800.0221.340.0218.8322-2318.8325.343.470.00150800.0221.340.0818.9123-2418.9125.344.400.00150800.0221.340.1019.0024-2519.0025.343.920.00150800.0221.340.0919.0925-2619.0925.340.850.00150800.0221.340.0219.1126-2719.1125.344.130.00150800.0221.340.0919.2027-2819.2025.342.220.00150800.0221.340.0519.2528-2919.2525.343.354.30150800.0221.340.1719.4129-3019.4125.344.580.00150800.0221.340.1019.5130-3119.5125.340.284.30150800.0221.340.1019.61（6）喷淋消防泵扬程或系统入口处的压力p应按下式（4-9）进行计算：Zpp12zpp3(4-9)式中：p——水泵扬程或系统入口处的供水压力（MPa）；Z——最不利喷头处与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差产生的静水压（MPa）；p——最不利喷头处所需工作压力（MPa）；1pz——计算管路的总压力损失（MPa）；p——报警阀的压力损失（MPa），湿式报警阀取0.04MPa，雨淋阀2取0.07MPa；p——水流指示器的压力损失（MPa），取0.02MPa。3（7）设备的选择3根据Qb=126m/h，HX≥106.15mH2O，喷淋消防泵选用XBD10.8/35-125L型立式离心泵，转速2900r/min，流量35L/s，扬程108m，电机功率55kW，汽蚀余量4.5m，重量640kg，一用一备。50 第4章消防给水系统4.5水喷雾灭火系统水喷雾灭火系统不仅在扑救固体、闪点高于60℃的液体和电气这三类火灾的应用范围较广。还可用于可燃气体和甲、乙、丙类液体的生产、贮存装置或装卸[36]设施的防护冷却。本工程中柴油发电机房采用水喷雾灭火系统，参考其他设计资料，考虑到发电机组一般有较好的自我保护控制，柴油发电机房内过多水渍对发电机房安全维2护不利，设计喷雾强度采用最不利处不小于13L/（min•m），侧面可能有流淌液2[37]体火灾处不小于20L/（min•m），灭火时间采用0.5h，系统的响应时间不大于45s。4.6气体灭火系统气体灭火系统是指平时灭火剂以液体、液化气体或气体状态存贮于压力容器内，灭火时以气体（包括蒸汽、气雾）状态喷射作为灭火介质的灭火系统。并能在防护区空间内形成各方向均一的气体密度，而且至少能保持该灭火浓度达到规[38]范规定的浸渍时间，实现扑灭该防护区的空间、立体火灾。七氟丙烷灭火系统是一种高效能的灭火设备，主要适用于计算机房、通讯机房、配电房、油浸变压器、自备发电机房、图书馆、档案室、博物馆及票据、文物资料库等场所，可用于扑救电气火灾、液体火灾或可熔化的固体火灾，固体表[39]面火灾及灭火前能切断气源的气体火灾。其灭火剂是一种无色、无味、低毒性、绝缘性好、无二次污染的气体，对大气臭氧层的耗损潜能值（ODP）为零，是卤代烷1211、1301的替代品之一。气溶胶灭火装置按产生气溶胶的方式可分为热气溶胶和冷气溶胶。目前国内工程上应用的气溶胶灭火装置都属于热型，冷气溶胶灭火技术尚处于研制阶段，[39]无正式产品。相对于K型气溶胶，S型气溶胶不仅具有较好的灭火效能，而且有较高的洁净度，气溶胶喷洒后的残留物对于电子设备的影响较少，可以完全达到保护电子设备的目的。选择气体灭火系统前，应先根据其适用场所、灭火机理、灭火效率、贮存压力等，选择合适的气体灭火系统。根据《气体灭火系统设计规范》（GB50370-2005）规定，本工程在地下一层变配电室、CT室、DR室等一些重要的用房内设有气体灭火系统。变配电室采用七氟丙烷气体灭火系统。其他部位灭火系统采用“S”型热气溶胶自动灭火装置。灭火设计密度为0.13kg/m；喷射时间：≤60s。51 河北工程大学硕士学位论文4.7建筑灭火器配置（1）火灾危险的等级根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）规定，本工程按严重危险级配置建筑灭火器。（2）火灾种类地下车库、厨房按B类火灾（液体火灾或可熔化固体物质火灾），电房按E类火灾（带电火灾），其他部位火灾类型为A类（固体物质火灾）。（3）灭火器配置地下车库、厨房按中危险级B类，单具灭火器最小配置灭火级别为55B，最大保护距离12m。其他部位火灾类型为A类，危险等级为严重危险级，单具灭火器最小配置灭火级别为3A，最大保护距离15m。灭火器统一采用碳酸氢钠干粉式灭火器，设置于组合式消火栓箱内，每个箱内设置2具，车库型号为MF/ABC4，其他部位型号为MF/ABC5。局部不能满足规范设置要求的部位，灭火器于合适位置补充设置。（4）灭火器设置要求灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点，且不得影响安全疏散。对有视线障碍的灭火器设置点，应设置指示其位置的发光标志。灭火器的摆放应稳固，其铭牌应朝外。手提式灭火器宜设置在灭火器箱内或挂钩、托架上，其顶部离地面高度不应大于1.50m；底部离地面高度不宜小于0.08m。灭火器箱不得上锁。灭[40]火器不宜设置在潮湿或强腐蚀性的地点，当必须设置时，应有相应的保护措施。4.8消防管材的选用消火栓管材：工作压力小于等于1.2MPa，采用热浸镀锌钢管；大于1.2MPa小于等于1.6MPa，采用热浸镀锌加厚钢管；大于1.6MPa，采用热浸镀锌无缝钢管。当消火栓管径不大于50mm时采用螺纹或卡箍连接；当消火栓管径大于50mm时采用沟槽或法兰连接。自动喷水灭火系统管材：采用内外热镀锌钢管，当管径不大于80mm时采用丝扣连接；当管径大于80mm时采用卡箍或沟槽连接。4.9本章小结本章对医院的消防给水系统进行了设计，由于本工程项目属于一类公共建筑，52 第4章消防给水系统这就对消防系统提出了很高的要求。消火栓系统和自动喷水灭火系统都采用水泵水箱联合给水方式，其中地下车库部分采用预作用自动喷水灭火系统，柴油发电机房采用水喷雾灭火系统，其他部位采用湿式自动喷水灭火系统。在地下一层的变配电室、CT室、DR室等一些重要的用房内设有气体灭火系统，大大提高了医院消防系统的安全性和可靠性。除了对消火栓系统和自动喷水灭火系统的技术要点进行了具体的说明，还对建筑灭火器的配置、消防管材的选用简单的加以介绍。53 河北工程大学硕士学位论文第5章生活排水系统5.1生活排水量整个医院排水量按生活用水量扣除冷却塔补水、道路绿化浇灌后的90%计算。33最高日污水排放量为387.38m/d，最大时16.14m/h。5.2生活排水系统设计5.2.1生活排水设计原则医院的污水中含有大量的有害物质，因此必须注意防止污水对环境特别是对给水的污染。除了避免污水倒流对给水系统的污染外，还应该注意防止噪音和水[7]封破坏、排水管道的堵塞等。主要应做好以下几点：（1）一般采用污废分流。（2）排水管道的附件要坚固耐用，附件设置处所要避免易被破坏的可能。（3）排水系统应有良好的通气装置，各种设备的水封必须具有有效高度，地漏应宜采用带过滤网的无水封直通型地漏加存水弯，存水弯水封符合要求。（4）要注意一般污水与含有重金属、有毒物质、致病微生物等污水的分流。5.2.2室外排水体制雨污水采用分流制排放，屋面雨水采用内排水，污、废水采用合流排放。5.2.3室内排水系统选择室内生活排水系统分为污、废分流制以及污、废合流制。根据项目所在地市政主管部门的要求、当地室外排水制度以及是否有利于综合利用与处理要求来确定建筑物内排水系统采用何种形式。污、废分流的合理性体现在可以减小化粪池的容积，不仅化粪池的污水处理效果良好，还提高了建筑物的卫生标准。但这样带来的弊端是增加了室内的排水立管以及室外检查井的数量，提高了工程造价的同时，也给日常的维修带来了困难。考虑到院内建设有污水处理站，经化粪池处理进入医院污水站进行深度处理，处理达标后用于医院的绿化浇灌、道路的浇洒等用途，因此本工程采用污、废合54 第5章生活排水系统流制生活排水系统。污水处理站由甲方另建。主楼病房八层及以上污水在七层（管道转换层）吊顶内统一汇合后排入室外检查井。地下室污、废水通过集水井汇集后统一由潜水排污泵提升至室外检查井。5.2.4室内排水系统设计（1）通气管的设置通气技术保证了高层建筑排水系统内空气的流通与压力的稳定，通过提供排水中气体的散逸，达到透气的作用，避免了因管内压力的波动而使有毒、有害气体扩散至室内。不仅减少了排水的噪声，还能够防止排水系统中出现水封的负压[41]虹吸及正压喷溅现象。医院是比较特殊的场所，病房、门诊大厅、手术室、化验室、卫生间里通常都是有病菌的空气，采用通气技术不仅能够将混浊的空气排出，切换进新鲜空气，保证了空气的循环，还能够为患者提供安全舒适的就医环境，保证不发生交叉感[42]染。因此，通气系统在医院的给排水建筑里是非常重要的。高层建筑排水系统可分为双立管排水系统、三立管排水系统和新型单立管排水系统。通常情况优先采用双立管排水系统，该系统由一根排水立管和一根通气立管组成，排水立管和通气立管能够进行气流的交换，不仅能够平衡立管内的正负气压，降低排水的噪音，减少气塞现象，还能有效增加了立管的排水能力，适用于污废水合流的高层建筑，由于医院相对来说卫生条件要求较高，污水在医院内部不能够做过多的停留，因此本项目排水系统采用双立管排水系统。通气管管径应根据污水流量、管道长度、污水管管径几方面来共同确定。在双立管排水系统中，当通气立管长度小于等于50m时，通气立管的管径可以比相应的排水管管径小1~2级，但应保证最小管径按表5-1进行选取。当通气立管长度大于50m时，通气立管管径应与排水立管相同，这样空气在管内流动时阻力损失才会较小，保证了排水支管内气压的稳定性。表5-1.通气管最小管径Table5-1.MinimumdiameterofVentilationtube排水管管径（mm）通气管名称5075100125150器具通气管32—5050—环形通气管32405050—通气立管40507510010055 河北工程大学硕士学位论文当室内生活排水立管的伸顶通气管不允许或不可能单独伸出屋面时，需要将两根或两根以上的排水立管的通气部分汇合连接成一根汇合通气管后，再伸出屋面通气，以减少通气管的数量，方便管道的布置。汇合通气管和总伸顶通气管的断面积应不小于最大一根通气立管断面积与0.25倍的其余通气立管断面积之和。[43]可按下式（5-1）计算：22ddeimaxd(5-1)式中：d——汇合通气管和总伸顶通气管管径（mm）；ed——最大一根通气立管管径（mm）；maxd——其余通气立管管径（mm）。i由于医院建筑功能上的特殊要求，本项目病房主楼8层及以上卫生间排水设专用通气管；病房辅助用房水池排水采用伸顶通气管；裙楼医技楼排水均采用伸顶通气管；伸顶通气管不允许或不可能单独伸出屋面时，将两根或两根以上的排水立管的通气部分汇合连接成一根汇合通气管后，再伸出屋面通气。（2）检查口与清扫口的设置根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003，2009年版)第4.5.12条规定：在生活排水管道上，应按下列规定设置检查口和清扫口：①铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于10m，塑料排水立管宜每六层设置一个检查口；但在建筑物最低层和设有卫生器具两层以上建筑物的最高层，应设置检查口，当立管水平拐弯或有乙字弯时，在该层立管拐弯处和乙字弯的上部应设检查口；②在连接2个及2个以上的大便器或3个及以上卫生器具的铸铁排水横管上，宜设置清扫口；在连接4个及4个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口；③在水流偏转角大于45°的排水横管上，应设检查口或清扫口；④当排水立管底部或排出管上的清扫口至室外检查井中心的最大长度大于表5-2的数值时，应在排出管上设清扫口。表5-2排水立管或排出管上的清扫口至室外检查井中心的最大长度Table5-2themaximumlengthformDrainageriserorcleaningeyeofdischargepipetocenterofinspectionwelloutdoor管径（mm）5075100100以上最大长度（m）1012152056 第5章生活排水系统⑤排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离，应符合表5-3的规[5]定。表5-3排水横管的直线线段上检查口或清扫口之间的最大距离Table5-3ThemaximumlengthformoneinspectiondoortoanotheronStraightlinesegmentsofhorizontaldrainagepipe距离（m）管径（mm）清扫设备种类生活废水生活污水检查口151250~75清扫口108检查口2015100~150清扫口1510200检查口2520（3）同层排水同层排水，是指卫生间内卫生器具的排水支管不穿越本层楼板进入下层空间，[44]而是与卫生器具同层敷设，在本楼层内接入排水立管的建筑排水系统。同层排水技术的优点是：①可以对卫生间的布局，以及对整个建筑楼层布局进行自由的设计，不受下一层房间的限制；②医院属于公共建筑，因为其建筑性质的特殊性，存在部分卫生条件要求很高的科室、病房等，不允许有排水管道进入，同层排水技术可以解决医院在房间功能的限制；③为避免敷设线槽而破坏墙体结构的弊端，由于采用墙前安装方式，可以保证建筑的结构稳定性；④可以大大降低医院卫生间排水的噪音，因为排水管布置在楼板上，被装饰墙或回填垫层覆盖后有较好的隔音效果，保证了患者安全舒适的就医环境。本工程项目综合楼的8层公共卫生间的下面对应的是7层重症监护中心，6层公共卫生间下面对应的是5层重症监护的无菌病房，与建筑专业协商后，建筑专业作为自己的功能划分不可能调整病房的位置，因此在这种情况下8层和6层卫生间的排水采用同层排水技术。同层排水技术在保证了大楼功能分区的合理和整体的建筑效果的同时，也使[45]得建筑平面的整体布局更加方便自由。卫生间同层排水的通常做大是降板式地面敷设，降板150~300mm，将排水横管、存水弯均敷设在垫层内。特别注意的是同层排水的地漏比地面排水的地漏要求高，它必须有一个50mm水封的内置存水弯，这就对隐蔽管道的垫层提出了更高的要求，地漏距立管的位置在一定程度上57 河北工程大学硕士学位论文也直接影响了垫层的高度，它可以使排水管道在合理的坡度最佳水利条件下隐藏在垫层中，只要垫层可以满足地漏的高度，就可以采用同层排水技术。5.2.5室内排水系统水力计算根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003，2009年版)第4.4.5条规定：住宅、宿舍（Ⅰ、Ⅱ类）、旅馆、宾馆、酒店式公寓、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、图书馆、书店、客运中心、航站楼、会展中心、中小学教学楼、食堂或营业餐厅等建筑生活排水管网设计秒流量，应按下式（5-2）计[5]算：qN0.12qppmax(5-2)式中：q——计算管段排水设计秒流量（L/s）；pN——计算管段的卫生器具排水当量总数；p——根据建筑物用途而定的系数，本项目取1.5；q——计算管段上最大一个卫生器具的排水流量（L/s）。max排水横管的水力计算，应按下式（5-3）、（5-4）进行计算：qv=Ap(5-3)211vR=I32(5-4)n2式中：A——管道在设计充满度的过水断面（m）；v——速度（m/s）；R——水力半径（m）；I——水力坡度，采用排水管坡度；n——粗糙系数，本工程取0.009。5.2.6化粪池的计算本工程项目生活污水经化粪池处理后进入医院污水处理站，化粪池的容积按下式（5-5）计算：WWW12(5-5)3式中：W——化粪池的有效容积（m）；58 第5章生活排水系统3W——化粪池内污水部分容积（m）；13W——化粪池内污泥部分容积（m）。2化粪池内污水部分容积按下式（5-6）计算：Nqt2W1(5-6)241000式中：N——化粪池设计总人数；2——实际使用卫生器具的人数与设计总人数的百分比，根据本工程的具体情况而定。t——污水在化粪池内停留时间，按12h或24h计算；q——每人每天污水量（L/人•d），见表5-4。化粪池内污泥部分容积按下式（5-7）计算：NaTb(1)K2W11.2(5-7)(1c)1000式中：a——每人每日污泥量，见表5-4；b——污泥含水率，b=95%；c——浓缩后污泥含水率，c=90%；K——化粪池清掏周期按90d、180d、360d三种计算。一般南方地区可选短周期，北方地区可选长周期，当化粪池处于繁华地段或当地环境卫生要求高时，清掏周期宜取大值；1.2——清掏后考虑留20%熟污泥的容积系数。表5-4每人每日污水量和污泥量Table5-4Averagesewagerateandsludgequantityofonepersonperday分类生活污水与生活废水合流排出生活污水单独排出每人每日污水量（L）与用水量相同20~30（注）每人每日污泥量（L）0.70.4本工程项目的化粪池作为医院污水处理站前的预处理，化粪池的容积应按污水在池内停留时间不小于36h进行计算，污泥清掏周期宜选为1a（年）计。化粪池内污水部分容积：(600100%350120040%200240010%10)363W1=462.60m24100059 河北工程大学硕士学位论文化粪池内污泥部分容积：(600100%0.7120040%0.3240010%0.1)360(10.95)0.7W1.22(10.9)10003W88.90m2因此化粪池的容积：3WWW462.6088.90551.5m125.3排水管材的选用塑料排水管具有重量轻、安装方便、水流阻力小、价格低等优点，近年来已逐渐取代了传统排水铸铁管，在室内排水工程中得到了广泛的应用。但塑料管对环境要求较高，水流噪声大，易老化。医院对环境的舒适度要求较高，为保证患者的医疗环境安静，更好的休息和疗养，医院对噪音有着严格的限制，在选择排水管材时应优先考虑选用噪声小的塑料管，如U-PVC螺旋管、HDPE沟槽式静音排水管等。不同管材价格会有差异，应根据建筑物的功能和档次，判断其对噪音的限制程度来综合确定排水管管材。由于医院项目建筑性质的特殊性，选用排水管材时应保证其质量的稳定性，同时应具有无毒、耐腐蚀、耐老化、高抗冲等特点。本工程项目采用HDPE沟槽式静音排水管，作为一种新型排水管材，HDPE排水管具有良好的抗紫外线能力，可露天存放，在泥浆输送领域，该管道具有更好的耐磨性，管道内壁光滑，能减少水冲击管壁引起的振动声，冬季施工时，因材料抗冲击好，不会发生管子脆裂。HDPE管料也不会滋生细菌、微生物或苔类等，且其抗化学性良好，室温下除少数强氧化剂外，大多数化学物质对其均不起作用。由于其静音性能优越，已越来越多被应用于实际工程中。管材的连接方式采用沟槽式连接。本项目地下室潜污泵的排水由于不受很多条件限制，因此这部分管材可采用镀锌钢管，管材的连接方式采用螺纹连接。5.4消防电梯井排水本工程设有消防给水系统，其排水措施应满足财产和消防设施安全，以及系统调试和日常维护管理等安全和功能的需要。消防电梯坑底部设有专用集水坑及潜污泵，排除消防时产生的废水。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）第9.2.3条对于消防电梯的井底排水措施的规定：排水泵集水井60 第5章生活排水系统3[32]的有效容量不应小于2.0m；排水泵的排水量不应小于10L/s。消防电梯排水泵集水井的尺寸为LBH=2.7m1.5m1.0m，有效容积为332.63m，大于2.0m，符合规范要求。消防潜污泵的性能参数见下表5-5。表5-5消防潜污泵性能参数表Table5-5Performanceparameterlistforfiresubmersiblesewagepump流量扬程功率型号备注3（m/h）(m)(kW)80JYWQ40-22-5.540225.5六用，自带控制柜5.5人防排水设计根据《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）要求，人防区域内的简易洗消间、滤毒室，进排风竖井、扩散室及次要出入口防护密闭门等处，均设有防爆地漏或集水坑。战时污水集水坑的有效容积应包括调节容积和贮备容积。调节容积指水泵最低吸水水位与水泵启动水位之间的容积。贮备容积指水泵启动水[46]位与水池最高水位之间的容积。集水坑处均设有可接电动排水泵用的电源，若排水时无电，也可设手摇泵排水，集水坑处设有可临时接水泵出水软管的排水压力管及阀门组件，需要排水时只需将手摇泵或电动排水泵的出水管用软管与预留管相接紧固好即可开泵排水。在隔绝防护时间（3h）内不得向室外排水。预留排水管及重力排水管均采用镀锌钢管，管道工作压力应≮1.0MPa，阀门组件采用铜芯止回阀和铜芯蝶阀，各排水管道除在穿越人防临空墙或围护结构处及穿越防护单元隔墙和防护密闭楼板处设比穿越管大两号的刚性防水套管外，还应在穿越人防临空墙或围护结构处的人防内侧及穿越防护单元隔墙和防护密闭楼板处的两侧管道上设防护阀门，防护阀门采用阀芯为不锈钢或铜材质的闸阀或截止阀，公称压力不小于1.0MPa。人防时要求在水嘴下方放置水桶或水槽类器皿对滴漏的水进行收集利用，水箱放空用软管排至就近的集水坑。5.6本章小结本章对医院的生活排水系统进行了设计，室内排水采用污、废合流制，排水61 河北工程大学硕士学位论文管道采用双立管排水系统。污水经化粪池处理后进入医院污水处理站深度处理。在某些卫生条件要求很高的科室、病房内采用了同层排水技术，既解决了医院在房间功能的限制，又保证了大楼功能分区的合理和整体的建筑效果。在对排水管网、化粪池的水力计算进行简单的说明之余，还对排水管材的选用、消防电梯井的排水等方面加以介绍。62 第6章雨水系统第6章雨水系统6.1雨水系统选择建筑屋面雨水系统的分类与管道的设置、管内的压力、水流状态和屋面排水条件等有关。按建筑物内部是否有雨水管道分为内排水系统和外排水系统两大类，建筑物内部设有雨水管道，屋面设雨水斗的雨水排出系统成为内排水系统，否则为外排水系统。高层建筑多采用内排水系统，对于本工程项目而言，综合楼部分采用内排水系统，医技楼部分由于建筑队外立面没有严格的限制，且层数较低，考虑采用外排水系统，雨水外排水系统由建筑专业负责。内排水系统按雨水管中水流的设计流态，也可分为压力流（虹吸流）雨水、重力半有压力流雨水系统和重力无压流雨水系统。对于医院高层建筑，由于汇水面积相对较小，每增加一根立管，便有可能成倍增加屋面的排水重现期，增大雨水管系的宣泄能力。因此重力无压流雨水排水系统是目前高层建筑应用比较广泛的雨水系统，其原理是基于利用屋面结构上的坡度，雨水通过天沟自然流入雨水斗，然后水以汽水混合的状态依靠重力作用顺着立管而下。雨水斗在选用时采用65型或87型居多，雨水斗的设置应根据屋面汇水情况并结合建筑结构承接、管系敷设等因素确定，直接设在天沟或屋面较低[9]处。增加雨水斗及相应的雨水排水立管可以将雨水有效快速的排出。因此，本工程采用重力无压流雨水排水系统，雨水斗采用87型雨水斗。6.2雨水量计算6.2.1降雨强度公式该工程项目地处河北省石家庄市，石家庄的暴雨强度应按下式（6-1）计算：1689(10.898lg)Pq0.729(6-1)(7t)2式中：q——设计降雨强度（L/s•100m）；P——设计重现期（a）；t——降雨历时（min）建筑雨水系统的设计重现期不宜小于表6-1中的数据。65、87雨水斗系统和63 河北工程大学硕士学位论文重力流雨水系统因预留有排水余量，设计重现期可取低限值。表6-1各种汇水区域的设计重现期Table6-1DesignreturnperiodforAllkindsofcatchmentarea汇水区域名称设计重现期（a）居住小区1~3室外场地车站、码头、机场的基地2~5下沉式广场、地下车库坡道路口5~50一般性建筑物屋面2~5屋面重要公共建筑屋面10本工程医院综合楼属于重要的公共建筑，屋面雨水系统的排水能力以10年重现期的雨水量设计。雨水管道的降雨历时，按下式（6-2）计算：ttmt12(6-2)式中：t——降雨历时（min）；t——地（屋）面集水时间（min），视距离长短、地形坡度和地面铺砌情1况而定。室外地面一般取5~10min，建筑屋面取5min；m——折减系数，按表6-2取值；t——管渠内雨水流行时间，建筑物管道可取0。2表6-2.折减系数mTable6-2Reductionfactorm建筑物管道、室外接户管或小区支管室外干管徒坡地区干管明渠121.2~21.22因此，本医院综合楼降雨历时5min的暴雨强度为5.24L/s•100m，小时降雨厚度为189mm/h。6.2.2雨水设计流量雨水设计流量Q(L/s)，应按下式（6-3）计算：qFQ(6-3)1000式中：Q——雨水设计流量（L/s）；64 第6章雨水系统——径流系数，本工程按径流系数0.9选取；42q——设计降雨强度（L/s•10m）；2F——汇水面积（m）。2本工程综合楼部分采用重力流内排水系统，屋面汇水面积为2350m，计算得出雨水的设计流量为111.0L/s，选用100mm87型重力流雨水斗，单斗的最大允许泄流量为12L/s，因此所需的雨水斗数量为：111.09.2510126.3雨水管道系统（1）连接管：连接管采用与雨水斗同径，即DN100；（2）悬吊管：将屋顶汇水面积换算为相当H为100mm/h时的汇水面积；2（3）立管：确定立管管径，当直径为100mm时，最大允许汇水面积为680m，大于实际面积，可以满足排水要求；（4）排出管：排出管径应不小于立管的管径，因此排出管的管径采用DN100或DN150。6.4雨水管材的选择《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003，2009年版）第4.9.26条规定：重力流排水系统多层建筑宜采用建筑排水塑料管，高层建筑宜采用耐腐蚀的金属管、承压塑料管。屋面重力流雨水系统应采用承压管道、管配件（包括伸缩器）和接口，额定压力不小于建筑高度静水压。对于内排水系统的管道及接口还应能承受0.9个大气压力的真空负压。本工程雨水系统管材采用镀锌钢管，卡箍连接。6.5本章小结本章对高层建筑的雨水系统进行了选择，采用了当前工程上比较常用的重力流屋面雨水排放系统。结合项目所在地的暴雨强度、雨水重现期确定出屋面雨水的设计流量，选择泄流量大的87型重力流雨水斗，并进行设计计算。除此之外还对雨水管材的选择简单的加以介绍。65 河北工程大学硕士学位论文第7章污水处理站7.1设计原则（1）遵守国家对环境保护、医院污水治理的制定的法规、标准及规范，服从医院的总体规划，执行各种相关的标准和规定；（2）因地制宜地选用污水处理工艺，做到技术先进、实用、安全可靠、处理效果稳定，经处理后水质达标，并减少占地面积；（3）尽可能地减少污水处理厂对周围环境的不良影响，防止二次污染；（4）适当地考虑自动化操作，以简化操作管理和减轻工人的劳动强度，并易于维护保养；（5）节约能源，最大限度降低运行费用，工程投资少，占地面积小，见效快；[47]（6）尽量采用新材料、新产品以延长设备的使用寿命。7.2污水处理站设计7.2.1基础资料3设计水量：处理水量为600m/d。7.2.2进出水水质按照医院污水处理的一般规定，污水经过生物处理和消毒后就可以直接排放，应甲方要求，出水水质参照现行的《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）确定，达到综合医疗机构和其他医疗机构水污染物排放标准，有利于医院后期用于绿化浇灌、道路的浇洒等用途的回收利用。污水处理站设计进出水水质如表7-1[48]所示：表7-1污水处理站进出水水质Table7-1Sewagetreatmentstationandwaterquality水质指标CODBODSSNH3-N设计进水水质（mg/L）30015012010~50设计出水水质（mg/L）602020-66 第7章污水处理站7.2.3处理工艺方案比选（1）CASS工艺：SBR工艺的变种，为活性污泥处理的新工艺，具有可连续进水、处理效果稳定等优点。通过在时间上的交替在处理单元内实现了传统活性污泥法的整个运行过程，CASS反应器的主要运行过程为：进水→曝气→沉淀→滗水。CASS工艺的主要特点是：①间歇式运行，提高难降解废水的去除效率；②沉淀时候不进水，为静止沉淀，沉淀效果和出水水质好；③工艺流程简单，无需二沉池；④工艺过程可实现全自动化。（2）A/O工艺该工艺由缺氧反应池和好氧反应池组成，是普通二级生化的改进，在其基础上引进厌氧段或缺氧段，采取内部污泥循环，使其同时具有去除BOD、氮、磷的效果。其工艺原理为废水首先进入缺氧反应池。在缺氧反应池中，兼性菌分解有机物的同时，反硝化细菌利用废水中的有机物将好氧反应池回流混合液中的NO2-N、NO3--N还原为N2释放，达到脱氮的目的。缺氧反应池出水进入好氧反应池，好氧微生物将有机物氧化分解为CO2和H2O，硝化细菌将水中的NH3-N转化为NO2-N、NO3-N。好氧反应池混合液回流至缺氧反应池进行脱氮，最终以氮气的形式逸出，[49]达到去除废水中氨氮的目的。A/O工艺的特点是：①连续运行，在去除COD的同时还有脱氮除磷的作用；②出水水质良好，这是由于好氧池设在缺氧池之后，可使反硝化残留的有机物得到进一步去除；③该工艺可在低污泥负荷，长泥龄条件下运行，因此系统剩余污泥量少，有一定的稳定性；④需要一定量的回流，通过回流的作用来达到脱氮的目的；（3）二级生物接触氧化法本工程所采用的污水处理工艺兼备活性污泥法和生物膜法的优点，主要处理[50]构筑物为池内充填填料的生物接触氧化池。该工艺是一种介于两种污水处理方法之间的生物处理技术，属于一种好氧生物膜污水处理方法。根据进水水质和处理程度来确定采用一段式或者二段式。该系统由浸没于污水中的填料、填料表面的生物膜、曝气系统和池体四部分构成。在有氧的条件下，采用该法处理污水的67 河北工程大学硕士学位论文机理是污水与固着在填料表面的生物膜充分接触，通过生物降解作用去除污水中的有机物、营养盐等，使污水得到净化。生物膜上生物相丰富、微生物浓度高、[51]食物链长、活性强，不产生污泥膨胀，污泥生成量少，且易于沉淀。生物池内为微生物的栖息增殖的提供了良好环境条件。填料作为生物接触氧化法的关键部位，决定着污水的处理效果。传统的蜂窝状塑料管较易堵塞，现在常采用半悬浮球形填料或吊挂式软性填料，不仅能够有效地防止堵塞，而且这两种填料的面积较大，处理效果良好。该工艺的特点是：①生物膜上能够形成稳定的生态系统与食物链，微生物富集，除细菌和多种种属原生动物和后生动物外，还能够生长氧化能力较强的球衣菌属的丝状菌。②在进行曝气的过程中，生物膜表面不断地接受曝气吹脱，抑制厌氧膜的增[52]殖，有利于保持生物膜的活性，能够保持较高浓度的活性生物量。③在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果，对冲击负荷有较强的适应能力。④污水在生物接触氧化法组合池总停留时间与活性污泥法、氧化沟工艺相比[53]较，要短得多。⑤污泥颗粒较大，易于沉淀，污泥生成量少，不会产生污泥膨胀，在日常的[49]运用中易于维护管理。分析比选：A/O工艺曝气池容积大，基建费用高，活性污泥较易产生膨胀现象，运行费用高、管理难度大，并且需要进行污水、污泥回流。而二级生物接触氧化法的主要处理单元为生物膜，不需要进行污泥、污水回流，生物膜内和生物膜外由于含氧量的差异，可以达到去除部分氮的目的。CASS工艺一般适合处理较大规模的城市污水，由于工艺的运行复杂，并且运行中需采用滗水器间歇滗水，对于医院污水这样的小水量和全地下处理来说，运行、维护都较为困难。因此，通过对以上3种污水处理工艺的比较，针对医院废水的特点和本次设计需要达到的水质排放要求，并结合医院污水处理的有关规定，吸收相关企业污水处理实际经验，尤其是同类型污水处理中的设计、运行经验，本工程采用二级接触氧化工艺。7.2.4工艺流程图及说明68 第7章污水处理站图7-1工艺流程示意图Pig.7-1Processflowdiagram来水通过闸门进入格栅渠，经格栅截留污水中颗粒直径较大的污染物后进入调节池，调节池的主要功能是对污水水量和水质进行调节均化，调节池的污水通过提升泵提升至生物接触氧化池。生物接触氧化池内填充生物填料，通过填料表面的微生物新陈代谢作用降解污水中的污染物，截留部分固体颗粒，接触氧化池通过鼓风机给微生物提供氧气，保证微生物正常的活动；接触氧化池出水自流进入沉淀池进行泥水分离，经中间水池进入接触消毒池消毒后出水。7.2.5主要构筑物与设备参数（1）格栅功能：格栅常常作为预处理设施，拦截来水中的较大漂浮物，保护后续提升设备，防止堵塞。回转式格栅除污机齿耙牵引链的中间位置是栅条，这种方法不会出现杂物将齿耙及牵引链卡死的现象。在减速机输出轴端的链条盘上安装了过载安全保护装置，以防止因意外原因过载而损坏设备；回转式格栅除污机除污效率高，清污彻[54]底，运行可靠，结构简单、安全维护方便、可实现自动化控制。本工程选用链条回转式格栅除污机GSHZ-500，其具体性能参数见表7-2。表7-2链条回转式格栅除污机性能表Table7-2Rotarygrilledecontaminationmachinechaintableperformance格栅宽度格栅净距安装角度数量过栅流速电动机功率型号o(mm)(mm)/（台）(m/s)(kW)GSHZ-5007005602台<10.75（2）污水提升泵站功能：将经过格栅的污水经提升至后续单元所需要的高度，使其实现重力自流。污水提升泵站的提升泵具体性能参数见表7-3。69 河北工程大学硕士学位论文表7-3提升泵站污水泵性能表Table7-3Pumpingstationsewagepumpperformancetables流量扬程电动机功率型号备注（m³/h）（m）（kW）1用1备，带自耦，导轨长5.5m，配50WQ25-10-1.525101.5导链，不带起吊装置（3）调节池功能：在污水提升泵站之后设置调节池，用于调节均和污水排放水量和水质，使进入接触氧化池中的水质均匀，水量稳定。考虑到场地布置及实际情况，调节池设置两座，钢筋混凝土结构，建于地下，每座池体尺寸5.0m×4.0m×4.0m，超高取0.5m，水力停留时间为6.4h。在调节池后部的取水井内安装潜水提升泵，用于提升污水至生物接触氧化池。每座调节池设置2台潜水泵（1用1备）。调节池所选用的潜水排污泵具有高效、无堵塞、自动藕合、高可靠性等优点，通过自动控制系统该泵可通过固定导杆很[55]方便的提升至地面，泵的维修保养也是非常方便。并且还可以简化结构和土建工程量，节省工程造价，改善工作环境。潜水提升泵具体性能参数见表7-4。表7-4潜水提升泵性能表Table7-4Submersiblepumpperformancetables流量扬程电动机功率型号备注（m³/h）（m）（kW）2用2备，带自耦，导轨长5.5m，50WQ15-15-1.515151.5配导链（4）生物接触氧化池(采用两段曝气)该构筑物是整个工艺的关键，结合了活性污泥法和生物膜法的优点，不用污[56]泥回流，抗冲击负荷能力强，容积负荷高。生物接触反应池内的填料选用半软性填料，该填料是由填料单片、塑料套管和中心绳三部分组成，所有组成部分均采用耐酸、耐碱、耐老化性能较好的低密度聚乙烯为原料。经熔融注塑成由中心孔向外放射的形状，针刺状的圆形单片是半软性填料的主体，由中心绳依次穿过个单片的中心孔，单片间嵌套塑料管以固定片距串连成所需的长度。半软性填料孔隙率大，流阻小，而且当水流通过填料层时可产生明显的湍流流态，填料在有效区域内能立体全方位均匀舒展满布，保70 第7章污水处理站持良好的活性和空隙可变性，使气、水、生物膜在运行过程中得到充分混渗接触交换，提高水与生物膜的接触效率，为微生物的生长提供了充足的空间，使微生[57]物的自身能够进行良好的新陈代谢，增大了去除污染物的能力。并且该填料有一定的刚性和柔性，不易堵塞，具有较强的重新布水、布气能力。在传质效率、节能、耐腐蚀、抗老化等方面表现出良好的性能。因此在医院污水的生化处理过程中视为较理想的产品。半软性填料的具体性能参数见表7-5。表7-5半软性填料性能参数表Table7-5Semisoftpackingperformanceparametersofthetable填料比表面积单位重量成膜重量填充率规格（直径片距）2333名称（m/m）（kg/m）（kg/m）（%）（mmmm）半软性填料302.410098Φ15060一级生物接触氧化池尺寸为6.0m×4.0m×4.0m，二级生物接触氧化池尺寸为4.0m×4.0m×4.0m，超高都取0.5m，两级生物接触氧化池的结构形式都采用钢筋混凝土结构。BOD5的容积负荷取0.6kgBOD5/m³·d，水力停留时间10.0h。（5）斜管沉淀池功能：主要用于沉淀活性污泥。本污水处理站设置斜管沉淀池2座，沉淀池的表面负荷为1.56㎡/m³•h，选用规格规格Φ25的蜂窝填料。池体尺寸为4.0m×2.0m×4m，超高取0.5m，结构形式为钢筋混凝土结构，停留时间为2.56h。（6）中间水池功能：斜管沉淀池出水进入中间水池，之后再进入接触消毒池进行消毒处理。[58]同时中间水池还可以用于暂时储存未消毒的污水。根据本工程的实际情况，中间水池池体尺寸4.0m×2m×3.8m，超高取0.7m，池体结构为钢筋混凝土结构。（7）接触消毒池功能：污水经二级接触氧化处理后，水质得到明显改善，但仍有大量的细菌微生物存在，必须经过接触消毒池去除这些微生物后，才能安全地排入外水体中。医院污水消毒是医院污水处理的一个重要环节。目前的消毒方法很多，从分类上讲，可分为物理方法和化学方法两种，物理方法有加热消毒、紫外线消毒、冷冻等，化学方法有氯消毒、臭氧消毒等。目前用化学方法进行污水的消毒在国内应用的比较广泛。71 河北工程大学硕士学位论文目前市场上常用的消毒剂种类有很多，大致可分为分为氯化类消毒剂和氧化[59]类消毒剂两大类。医院的污水污水处理应根据不同的消毒场所、不同的消毒要求选择出合适的消毒剂。氯化类消毒剂主要有液氯、次氯酸钠、漂白粉等，其中液氯和次氯酸钠应用较为普遍。这类消毒剂价格低廉、使用方便，在市场上占有优势，被大量采用。不足之处就是不能有效杀死病毒且化学性质不稳定容易产生DBPs。氧化类消毒剂主要有二氧化氯、过氧乙酸和臭氧等。与氯化类消毒剂相对比，较大的优势是不但能杀死细菌还能杀灭病毒，还不易形成DBPs。几种常用的消毒工艺的比较表7-6所示：表7-6几种常用消毒工艺的比较Table7-6Thecomparisonofseveralkindsofdisinfectionprocessthatcommonlyused消毒工艺紫外线消毒液氯消毒二氧化氯消毒臭氧消毒接触时间最少10～30min略短于液氯消毒5～10min运行成本一般较低较高高设备投资高于臭氧最低略高于液氯消毒是液氯消毒的5倍运行要求操作简单，自动化操作简单，自动化较高操作复杂副产物无三卤甲烷、氯仿等ClO、ClO等醛类23消毒速度速度快速度慢速度快速度慢持续性无剩余消毒性余氯持续消毒持续时间长时间短土建要求无储存面积大要求低要求低储存要求无需防止泄露现场制备现场制备根据以上阐述及分析可以看出，目前一些大型工业废水处理及污水处理厂选用液氯消毒工艺，该工艺具有运行费用低，工艺成熟，消毒效果稳定可靠且操作简单等优点。臭氧消毒主要在中水处理应用范围比较广，该工艺具有较强的消毒效果及脱色效果，臭氧消毒的同时再辅以加氯消毒，从而保证出水中余氯要求。中小型废水处理主要采用二氧化氯和紫外线消毒，但由于紫外线消毒受许多条件的制约，例如对照射的距离、消毒的环境、以及照射对象等均有较高的要求，因此效果不太稳定，且设备维护费用较高等因素，故本工程医院污水处理工程消毒剂采用二氧化氯。接触消毒池池体尺寸为8.3m×2.0m×2.0m，超高取0.9m，结构形式为钢筋混凝土结构，水力停留时间为1.5h。（8）污泥池功能：用于存放剩余污泥，污泥用次氯酸钠（NaClO）进行消毒，并定期外排。72 第7章污水处理站根据本工程的产泥量计算，并结合实际情况选定污泥池的结构形式为钢筋混凝土结构，池体尺寸3.0m×2.5m×4.0m，超高取0.6m，污泥在污泥池中的停留时间为10d。（9）鼓风机房及加药间功能：在生物接触氧化处理中，由于好氧微生物在氧化分解有机物的过程中时要不断消耗溶解氧，需要鼓风机房向污水中的好氧微生物及时补充溶解氧，保障它们生存环境，达到污水处理的目的。加药间是通过向污泥中投加混凝剂、助凝剂等，而使污泥凝聚，提高污泥的脱水性能。本工程污水处理站鼓风机房与加药间合用。尺寸为6.0m×3.8m×3.2m，结构形式为砖混结构，鼓风机房风机选用罗茨鼓风机，这种鼓风机结构简单，整机运转是的震动较小噪音低，不仅节能维修保养还方便。适用于低压力场合的气体输[60]送和加压。其具体性能参数见表7-7。表7-7罗茨鼓风机性能表Table7-7Rootsblowerperformancetables流量转速电动机功率型号备注（m³/min）（r/min）（kW）FSR-1004.667807.52用1备加药间选用两套800L容量的次氯酸钠（NaClO）加药装置，溶解，搅拌，从而达到加药一体化。（10）污泥脱水机房功能：对废水处理站内工艺单元产生的污泥进行脱水处理，防止二次污染的发生。本工程中，污泥处理采用厢式压滤机进行污泥脱水操作，考虑为减轻本处理单元日常工作负荷，选用全自动程控自动保压压滤机。污泥脱水机房尺寸6.0m×3.8m×3.2m，结构形式采用砖混结构。厢式压滤机特点是不宜造成各滤室偏压，从而滤板不宜被损坏，该设备主要是由两块相同的滤板相合而成，滤板之间在压紧的过程中能够形成一个滤室，用于存放被滤布隔离的颗粒状物体。颗粒状物体比较多的物料，一般进料孔在滤板的中央。该压滤机不仅过滤压力大，滤饼含液量低，而且卸料方便。厢式压滤机具体性能参数见表7-8。73 河北工程大学硕士学位论文表7-8厢式压滤机性能表Table7-8Boxpressurefilterperformancetables过滤面积过滤压力电机功率型号备注（㎡）（Mpa）（kW）XAMZ30/800-30U300.61.51台，选用铸铁防腐型材质7.3本章小结根据本医院污水的进水水质和排放标准，对几种常见的医院污水处理方式进行了介绍，通过工艺的综合比选和现场的情况，确定出了适合本医院污水处理的最优方案。污水处理工艺采用二级生物接触氧化法，不仅能够去除有机物并脱氮除磷，出水水质好，还有利于医院后期用于道路浇洒、绿化浇灌等用途的回收利用。除此之外还对医院污水处理站的主要构筑物技术参数进行了确定。74 第8章医用气体系统设计第8章医用气体系统设计8.1中心供氧系统设计8.1.1中心供氧系统医院病患发生缺氧呼吸困难时，医院氧气可以及时补给，供给病人呼吸，挽救生命。因此在医院设置中心供氧系统是必不可少的。主要供应在医院内各病房、重症监护病房（ICU）、抢救室、高压氧舱等处。中心供氧系统主要是由中心供氧站、供氧管道、控制装置、用氧终端和报警装置等部分构成。医用中心供氧系统氧气气源集中在中心供氧站，氧气通过减压[61]装置和管道输送到手术室、抢救室、治疗室和各个病房的终端处，供医疗使用。8.1.2中心供氧站中心供氧站供氧方式一般有：氧气瓶组供氧、制氧机供氧、液氧供氧及液氧与氧气瓶联合供氧4种。本项目采用制氧机供氧，制氧机供氧系统由制氧机、冷[62]却干燥过滤系统、缓冲罐、灭菌装置、氧气浓度显示及管路组成。根据建设方提供的条件，中心供氧站设于室外设备用房内，要求供气压力为0.75MPa。为保证供氧系统的可靠性，在制氧站和各护士站设有供氧欠压报警装置，当供氧系统压力低于报警压力时，应有声、光同时报警，报警压力误差不大于3%，声报警要求在55dB（A）噪音环境下，在距1.5m范围内可以听到，光报警为红色指示灯。供氧欠压报警装置，必须采用本质安全型电路，本质安全型电路应符合[63]相关规范的要求。氧气管道必须有可靠的接地，接地电阻小于100Ω。8.1.3氧气输送管道的布置及终端医院病房的氧气管道布置宜采用垂直总管输送，水平干管分送的布置方式。垂直总管可布置在管道井内，但需独立设置，不得与强电管井等共用，水平管道可布置在走廊的可拆卸吊顶内，每层安装1套维修开关。根据《综合医院建筑设计规范》（GB51039-2014）规定，氧气管道的敷设有以下原则：（1）供氧管道不应与电缆、腐蚀性气体和可燃气体管道敷设在同一管道井或地沟内。敷设有供氧管道的管道井，宜有良好通风；（2）氧气管道架空时，可与各种气体、液体（包括燃气、燃油）管道共架敷设。共架时，氧气管道宜布置在其他管道外侧，并宜布置在燃油管道上面。供应75 河北工程大学硕士学位论文洁净手术部的医用气体管道应单独设支吊架；（3）除氧气管道专用的导电线外，其他导电线不应与氧气管道敷设在同一支架上；（4）氧气管与其他管线之间距离应符合表8-1的规定，当间距无法满足时，应采取安全可靠的技术措施；表8-1氧气管与其他管线之间的距离Table8-1Thedistancebetweentheoxygentubesandotherpipeline平行距离交叉距离名称（m）（m）给排水管0.250.10热力管0.250.10燃气管、燃油管0.500.30绝缘导线或电缆0.500.10（5）病区及洁净手术部内的氧气干管上，应设置手动紧急切断气源装置。（6）穿过墙壁、楼板的氧气管道应敷设在套管内，并应用石棉或其他不燃材料将套管间隙填实。氧气管道不宜穿过不使用氧气的房间，必须通过时，在房间内的管道上不应有法兰或螺纹连接接口。氧气终端采用快速自封插拔式接头，双密封并自带维修阀。使用时将带有快速插头的氧气吸入器插入终端，打开吸入器开关即可吸氧。本工程项目在每病床[64]设置一个输出口，在每层接管处装设氧气二级稳压箱，出口压力保持0.40MPa。8.2真空吸引系统设计8.2.1真空吸引系统伴随着医疗技术的发展，医疗设备也在不断地改革。真空吸引技术能够帮助解决治疗或手术中吸除脓、血、痰等液体的问题。目前在医院主要应用的范围与中心供氧系统类似，设置在医院内各病房、重症监护病房（ICU）、抢救室等处。真空吸引系统是由中心吸引站、吸引管道、负压吸引终端这几部分组成。中[62]心吸引站内设有真空泵机组、缓冲罐、过滤装置等。8.2.2中心吸引站中心吸引系统由真空泵、真空罐、负压自动控制柜、报警器、排污罐、负压管道和终端等组成。真空泵一般设置两台，一用一备，保证工作不间断。真空罐76 第8章医用气体系统设计是储存负压的容器，防止真空泵频繁启动。负压自动控制柜能分别对两机组进行手动控制和自动控制启、停，达到自动切换。报警器安装在值班室内，当压力达[65]到报警压力值时，能够进行声光报警，保证系统在停电后自动投入运行。排污罐用于存放真空吸引管道内的污物，定期排放。真空吸引系统的负压源是中心吸引站的真空泵机组通过真空泵机组的抽吸，使真空吸引系统管路达到所需的负压值，真空泵的供应压力以-0.04~0.09MPa为宜。8.2.3真空吸引管道的布置及终端医院病房的氧气管道布置宜采用垂直总管输送，水平干管分送的布置方式。其管道的布置宜与供氧管道成组考虑共架敷设，为便于维修和排除故障，每层安装1套维修开关。真空吸引在使用点处设置有能快速插拔的终端插头，使用时快速插头插入插座，并通过快速插头与吸引器连接即可吸引。本工程项目每病床设置一个吸引嘴，真空吸引设施设于地下设备用房内，管道敷设应根据气流方向设不小于0.002的坡度。负压吸引泵的启动与停止均根据电接点压力计进行自动控制，吸引系统负压大气环境下不高于0.02MPa、不低于0.07MPa，并能在该范围内任意调节。真空吸引设备房由专业公司进行深化设计。8.3本章小结本章对中心供氧、真空吸引两种医院常用的医用气体系统进行了简要的介绍，主要针对这两种医用气体系统的组成、管道的布置及终端和管道的敷设原则进行了说明。77 结论结论本工程设计的河北某医院综合楼是一类高层公共建筑，医院建筑功能复杂、工程总量大，设计周期短，由于系统种类较多，在设计的同时需要充分考虑到医院建筑的特点，结合本工程实际情况，通过对各系统方案的比选，在进行了综合考虑后，确定出了最终的给排水设计方案。（1）生活给水系统在利用市政管网水压的同时，进行了合理的竖向分区，不仅符合规范的要求，还满足了医院建筑功能的合理性。给水采用变频供水设备和减压阀分区的给水方式，在设计过程中还综合采用了节水卫生器具和减压阀限流等绿色建筑节能节水技术措施；（2）生活热水系统的竖向分区尽量保持了与给水系统的一致性，在系统的选择方面，热水低区采用局部热水供应的方式，热水中区采用上行下给式的闭式集中热水系统，在地下2层设换热间，热水高区设太阳能热水系统与建筑一体化技术供应热水，减少了建筑能耗，节省了大量的能源，为建筑的可持续发展提供了条件；（3）消火栓系统和自动喷水灭火系统都采用水泵水箱联合给水方式，其中地下车库部分采用预作用自动喷水灭火系统，柴油发电机房采用水喷雾灭火系统，其他部位采用湿式自动喷水灭火系统。在地下一层的变配电室、CT室、DR室等一些重要的用房内设有气体灭火系统，大大提高了医院消防系统的安全性和可靠性；（4）室内排水采用污、废合流制，排水管道采用双立管排水系统。污水经化粪池处理后进入医院污水处理站深度处理。在某些卫生条件要求很高的科室、病房内采用了同层排水技术，既解决了医院在房间功能的限制，又保证了大楼功能分区的合理和整体的建筑效果；（5）雨水系统采用了重力流屋面雨水排放系统。结合项目所在地的暴雨强度、雨水重现期确定出屋面雨水的设计流量，选择泄流量大的87型重力流雨水斗，并进行设计计算；（6）通过对几种常见的医院污水处理工艺的综合比选，确定出了适合本医院污水处理的最优方案。污水处理工艺采用二级生物接触氧化法，不仅能够去除有机物并脱氮除磷，出水水质好，还有利于医院后期用于道路浇洒、绿化浇灌等用途的回收利用；（7）对中心供氧、真空吸引两种医院常用的医用气体系统进行了简要的介绍，主要针对这两种医用气体系统的组成、管道的布置及终端和管道的敷设原则进行78 结论了说明。79 致谢致谢时光荏苒，岁月如梭，研究生的学习生活如白驹过隙一般转瞬即逝。本论文是在导师张胜教授的严格指导和辛勤帮助下完成的，从论文的选题、资料的收集、论文的定稿都给予了我极大的帮助。张胜教授治学严谨，精益求精的工作态度在我心中树立了学习的榜样，而谦虚谨慎，平易近人的生活态度使我明白了接人待物的处世之道。在此向张胜教授表示最诚挚的谢意！感谢我的企业导师梁磊高工，他是我今后的社会生活、工作中的指导老师，对我今后的工作有很大的帮助。在撰写论文的这段时间里，还要特别感谢河北大地建设科技有限公司的杜佳庆高工。感谢杜工在我读研实习期间在生活和学习上提供的无私帮助。感谢公司的同事边圣姣、陈海等人在制图和规范方面给予我的悉心指导，对我论文的撰写和以后的设计工作都有很大的帮助。感谢读研期间叶桥娃、贾玉丽、宋新春、孙洋等同学的帮助，让我体会到了家庭般的温暖，学习和生活才会如此顺利，祝愿她们前程辉煌。最后要特别感谢我的父母，父母对我生活上无微不至的关怀，对我学业上的提供的支持与帮助，是我前进的精神支柱和坚强后盾。非常感谢各位论文评审专家与答辩专家在百忙之中认真评阅我的论文，并提出宝贵的意见！杜文君2015年10月80 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工程附图工程附图工程附图目录如下：序号图纸名称备注1地下二层平时给排水、消火栓平面图附图012地下二层平时喷淋平面图附图023地下一层给排水、消火栓平面图附图034一层给排水、消火栓平面图附图045屋顶给排水、消火栓平面图附图056屋面太阳能布置平面图附图067给水系统图（一）附图078排水系统图（一）附图089热水系统图（一）附图0910消火栓系统图（一）附图1011消火栓系统图（二）附图1112喷淋原理图附图1213屋顶水箱间设备及管道系统图、太阳能热水系统原理图附图1314地下二层设备间布置大样图、设备间系统图附图1415医院污水处理站平面布置图、医院污水处理站管线平面图附图1584 作者简介作者简介杜文君，女（1989.2—）河北省石家庄市人，2013年6月毕业于河北工程大学科信学院给水排水工程专业，获学士学位；2013年9月—2016年1月在河北工程大学攻读硕士学位，专业为建筑与土木工程（市政工程），研究方向为建筑给水排水工程理论与技术。在攻读硕士学位期间，共学习了15门课程，总学分为31学分，学位课程学分为15学分，非学位课程学分为16学分。85 河北工程大学硕士学位论文86 工程附图87 河北工程大学硕士学位论文88 工程附图89 河北工程大学硕士学位论文90 工程附图91 河北工程大学硕士学位论文92 工程附图93 河北工程大学硕士学位论文94 工程附图95 河北工程大学硕士学位论文96 工程附图97 河北工程大学硕士学位论文98 工程附图99 河北工程大学硕士学位论文100 －．＇ｒ冊＜、－在德等丢巧－．'