某住宅小区室外给排水管网设计及关键问题研究 60页

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中原工学院学位论文原创性齊明，—ｎ＊？，ｆ本入郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体己经公开发表或撰写过的研巧成果。其他同志对本研巧的启发和所作的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。一本人学位论文与资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。学位论文作者签名：年仁月曰知中原工学院学位论女５５１识产权声明书本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定，目Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于中原工学院。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可レッ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。？保密论文待解密后适合本声明。■从学位论文作者签名指导教师签＊名：ＩＳ年《月５曰从ｒ年？曰今ｐＭ 授予单位代码学号或申请号密级中原工学院硕士学位论文某住宅小区室外给排水管网设计及关键问题研究董富文指导教师：杨磊副教授赵慧杰副教授王红丽高工申请学位级别：硕士专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：2015年3月论文答辩日期：2015年6月培养单位:中原工学院学位授予单位:中原工学院 中原工学院硕士学位论文摘要某住宅小区室外给排水管网设计及关键问题研究专业：建筑与土木工程硕士生：董富文董富文指导教师：杨磊副教授赵慧杰副教授王红丽高级工程师摘要为满足人民群众对住宅建筑日益扩大的需求，伴随着“房产热”的持续升温和城市化进程的加快，中国的各大城市快速涌现出成批的新建小区。而且随着社会经济发展，大批旧有住宅小区需要改建或扩建。这些新建、改建或扩建的住宅小区，既有高层住宅，也有小高层住宅和多层住宅。由于类型多样，导致这些住宅小区的给排水具有自身特点，难以完全运用传统的室内建筑给排水设计和城市给排水设计的思路和规范进行设计。良好的住宅小区室外给排水设计，不但有利于形成良性的物业管理系统，达到可靠给排水的设计目的，而且有助于降低设备的初投资以及管网的运行费用。本文结合所承担的某住宅小区室外给排水管网设计工程实例，通过对大量的设计院设计实例进行总结分析，在常见的住宅小区室外生活给排水系统形式基础上，对所承担工程的室外给水、排水系统进行优化选择，进而对相关系统可能出现的关键问题进行了分析，据此提出了相应对策。借鉴于国内外小区相关设计资料及有关标准、规范，以及设计院的相关图纸，针对住宅小区室外给排水管网的具体特点，本文总结和归纳了针对这类住宅小区室外给排水管网的设计形式。对于目前广泛建设的、规模巨大的新建改建和扩建小区来说，供水方式宜采用“市政直接供水+分楼层加压供水”，消防给水普遍采用区域消防给水系统，即可直接取水的消防水池作为住宅小区区域共享资源，供保护半径内多幢建筑的室外消防给水需要。排水采用室内污、废分流，室外雨、污分流，雨、废合流。对小区给排水过程中可能出现的关键问题进行了研究，包括设置消防水池、增设基于区域消防给水系统的消防给水设施。最后，本文结合某住宅小区的工程实例，针对该小区的特点，对该小区室外给排水管道进行了设计。为融入更多设计特色和先进施工经验，施工图设计中侧重于深入分析和探讨给排水管网的布置要点及设计关键问题。关键词：住宅小区室外给排水管网区域消防给水系统消防安全I 中原工学院硕士学位论文AbstractTheResearchonKeyProblemsoftheDesignofOutdoorWaterSupplySystemandDrainageSystemForAResidentialDistrictMajor:ArchitectureandCivilEngineeringMaster:DongFuwenSupervisors:AssociateProfessor:YangLeiAssociateProfessor:ZhaoHuijieSeniorEngineer:WangHongliSeniorEngineer:WangHongliAbstractInordertomeetthegrowingdemandofmoreresidentialconstructionforthepeople,alotofnewbuildingshavesprungupinmajorcitieswithrealestatehotandtheaccelerationofurbanizationinChina.Bothhighresidentialbuildings,smallhighbuildingsandmulti-storeyresidentialbuildingsarenewlybuiltinrenovatedorexpandedresidentialdistricts.Gooddesignofoutdoorwatersupplysystemanddrainagesystemforthoseresidentialdistrictscannotonlyachieveareliablewatersupplyanddrainagedesignpurposebutalsohelptoreducetheinitialinvestmentequipmenttopipenetworkoperatingcosts.Itisimportanttotheformationofhealthypropertymanagementsystem.Inthispaper,anengineeringexampleforaresidentialdistrictinKaifengcityisutilizedtodiscusshowtodesignareliableoutdoordrainagenetworksystem.Someexamplesofthedrainagesysteminothercommonresidentialareasareanalyzedbasingontheworksundertakenbytheoptimizationofoutdoorwatersupplydrainagesystems.Moreover,somekeyissuesandcountermeasuresrelatedtodesigningthesupplydrainagesystemwereanalyzed.Accordingtodomesticandforeigncell-relatedinformationandrelateddesigndrawingsrelevantstandards,specifications,anddesigninstituteforoutdoorresidentialquarterstothespecificcharacteristicsofthedrainagenetwork,thepapersummarizesthedesigningformforsucharesidentialdistrictofoutdoordrainagenetworksystemintheresidentialdistrictinKaifengcity.Formodernconstruction,hugerenovationandexpansionofthenewdistrict,thewatersupplyshouldadoptthedirect-municipal-water-supplyandsub-floor-pressurized-water.Firewaterpoolcommonlyisusedforfirewatersupplysystem,whichcanshareresourceswithoutdoorfirewaterneedmultipleII 中原工学院硕士学位论文Abstractbuildingswithinaradiusofprotection.Finally,anengineeringexampleofaresidentialdistrictinKaifengcityisdesignedwithanalyzingthecharacteristicsofoutdoorwatersupplyanddrainagedesignsystem.Someadvanceddesignfeaturesandconstructionexperiencesarelistedinthispaperwithin-depthanalysisanddiscussionpointstothedrainagenetworklayoutsandmanykeyissuesindesigningprocess.Keywords:residencedistrict,outdoorwatersupply,drainagepipenetwork,districtfirewatersupply,firesafetyengineeringIII 中原工学院硕士学位论文目录目录1.绪论..................................................................................................................................11.1课题研究背景及意义............................................................................................11.2室外给排水管网设计的研究现状........................................................................21.2.1给水管网的国内外研究现状......................................................................31.2.2排水管网的国内外研究现状......................................................................41.3论文研究内容.......................................................................................................62.住宅小区室外给水管网方案对比与系统选择..............................................................82.1住宅小区生活给水系统选择...............................................................................82.2住宅小区消防给水系统选择.............................................................................102.2.1常高压、临时高压及低压消防给水系统...............................................112.2.2单体、区域消防给水系统.......................................................................112.3住宅小区消防给水系统水源.............................................................................122.4住宅小区室外消防给水设施的设置.................................................................132.5住宅小区室外给水管网布置及管材选择.........................................................132.6本章小结.............................................................................................................143.住宅小区室外排水管网方案的对比分析....................................................................153.1住宅小区排水体制的选择..................................................................................153.2污水管网设计计算.............................................................................................173.2.1污水管网的组成........................................................................................173.2.2污水管道的布置与敷设............................................................................183.2.3污水管道系统设计参数............................................................................183.3雨水管网规划.....................................................................................................203.3.1雨水管网的组成........................................................................................203.3.2雨水管道的布置与敷设............................................................................203.3.3雨水管道系统设计参数............................................................................203.4本章小结.............................................................................................................214.关键问题及对策分析....................................................................................................224.1消防水池的设置.................................................................................................224.2基于区域消防给水系统的住宅小区消防给水设施的设置.............................23IV 中原工学院硕士学位论文目录4.2.1室外消防水池取水井的设置...................................................................234.2.2室外加压消火栓的设置...........................................................................254.2.3室外消防给水设施对比分析...................................................................254.3本章小结.............................................................................................................295.某住宅小区室外给排水管网工程设计........................................................................305.1工程概况.............................................................................................................305.2设计依据.............................................................................................................305.3瑞祥小区生活给水系统选择..............................................................................315.4瑞祥小区生活给水管网设计.............................................................................315.4.1各供水压力区设计流量计算....................................................................315.4.2管网定线及管材选择................................................................................335.4.3各供水压力分区室外给水管网水力计算................................................335.5瑞祥小区消防给水管网设计..............................................................................355.5.1消防给水管网系统选择............................................................................355.5.2室外消防给水设施的设置.......................................................................365.5.3室内、外消防给水管网定线及水力计算...............................................365.6住宅小区室外排水管网设计.............................................................................385.6.1排水体制....................................................................................................385.6.2污水管网设计............................................................................................385.6.3雨水管网设计............................................................................................395.7本章小结..............................................................................................................396.项目设计总结及展望....................................................................................................406.1项目设计总结......................................................................................................406.2展望......................................................................................................................41附录...............................................................................................................................42参考文献...........................................................................................................................47攻读硕士学位期间取得的科研成果...............................................................................50致谢...............................................................................................................................51V 中原工学院硕士学位论文第一章绪论1.绪论1.1课题研究背景及意义随着我国经济的发展以及城市人口的增加，城镇用地日趋紧张，住宅建设逐渐由原来的低层建筑向高层建筑发展，以满足人们生活和社会发展的需要。此外，无论是新建小区还是旧城改造，城市中的房地产项目成片开发的情形越来越多，小区的整体设计概念在设计中越来越受到重视，并得以不断发展和完善。为了有效提高土地利用率，高层、小高层和多层住宅在住宅小区中各占一定比例，这导致整个住宅小区有着与传统小区完全不同的独特特点：面积巨大、功能齐全而且布置复杂。这种类型多样，给水、排水、雨水等各种管网的设计迥异，导致这些住宅小区的给排水具有自身特点，难以完全运用传统的室内建筑给排水设计和城市给排水设计的思路和规范进行设计。住宅主要用途是满足居民居住需要，因此在用水方面主要是生活用水。在住宅小区的给水管网设计中，管网压力应以能满足用户需求为基本标准。小区总体服务压力以及每个建筑物管网实际压力应根据众多因素通过技术分析来确定。这些因素包括有：地形特点、市政供水压力、建筑层高、水箱设置情况以及土地资源情况等。应特别注意的是，小区室外供水管网设计是为用户服务的，因此无论室外给水管网有多复杂，务必满足这一前提要求。在此基础上，如何减少扰动室外土壤，把管网的压力控制在合理的范围内，并在降低供水成本的同时又要保证供水的安全性，是工程设计中面临的一项重大课题和挑战。为了有效提高土地利用率，高层、小高层和多层住宅在住宅小区中各占一定比例，小区普遍趋向于更具人性化的多层次住宅组合。传统的小区住宅由于设置简单、楼层较低不需要设置单独的室内消防给水系统。但近年来新建小区由于其功能复杂且高层以及小高层住宅较多，因此需要设置单独的室内消防给水系统。然而，如果这些室内消防给水系统单独设置，并配置专门的消防水泵、水箱及水池，其造价偏高且管理混乱。为解决这一问题，可以采用区域消防给水系统。这一系统是指在建筑物外设置集中的消防给水设施，然后通过消防给水管网输送至各单体建筑。目前这一系统已得到了普遍应用。城市化进程加快，有些新建小区或是处在市政给水管网的末端，市政给水水压水量无法满足室内外消防所需，或是市政给水无法保证两路水源。因此，住宅小区的室内外消防给水水源就不能单单依靠市政给水。目前，大部分住宅小区室内消防1 中原工学院硕士学位论文第一章绪论给水由小区内建消防水池贮水加压供给，室外消防给水由市政给水管网供给。还有一部分小区由于市政给水管网水量水压不够，而采取室内外消防全部由消防水池贮水加压供给。这时消防水池应该设置取水口（部分情况下也可设置取水井）以满足消防取水需要。消防水池保护半径一般可取为150m（《建筑设计防火规范》GB50016-2006，以下简称“建规”规定）或100m（《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95，以下简称“高规”规定），这可能限制了消防管网的服务半径。当选用区域消防给水系统时，可直接取水的消防水池作为住宅小区区域共享资源，可供保护半径内数幢建筑的室外消防给水。而不在消防水池保护半径内的建筑，则通常由设置取水井和设置室外消火栓这两种做法来供给室外消防用水。住宅小区的排水管网可能比给水管网更为复杂，需要承担小区多种废水（包括生活污水、雨水、废水）的排放。与住宅排水不同，小区住宅外排水还需要增加雨水的排放。主要原因是避免小区内道路更为泥泞或积水，以改善小区环境和提升绿化景观工程质量，进而通过提升小区基础设施来提升小区整体档次。住宅小区排水管网中，污水管网系统相对更为重要，其设计好坏直接决定了管网系统的成败。因此在设计污水管网中，应通盘考虑，尽量在各种约束条件中权衡管径和埋深，以求达到费用和功能的优化组合，即：费用较小的情况下，排放功能最大。随着大批建设的住宅小区逐步投入应用及相关应用经验反馈，给排水管道的设计在综合考虑各种具体情况的同时，更加人性化。在给排水管道设计时，由于管道种类众多（给水、消防、排水、热水、污水、雨水）且复杂程度很高，需要考虑的因素众多，因此小区室外给排水管道设计具有明显的独特之处。鉴于居民对小区的要求越来越高，小区室外的给排水管道又必不可少。因此结合有限的资源和小区特点，设置科学合理而又恰如其分的给排水管道十分必要。1.2室外给排水管网设计的研究现状住宅小区室外给排水管网与传统的室内给排水管网、城市给排水管网相比，无论是设计施工，还是日常运行管理过程中，均有其独特之处。虽然许多文献对所涉及的其中一部分内容进行了研究，但据此进行深入的研究、涉及管网的设计以及合理布置的研究文献目前非常少见。当前国内外研究文献中，关于住宅小区给排水管网优化最初设计的算法以及建筑物内部给排水管道的研究内容比较集中，其中对管网进行优化设计的算法最为集中。2 中原工学院硕士学位论文第一章绪论1.2.1给水管网的国内外研究现状通常所说的给水管网一般可以分为生活给水和消防给水。1960年国内外学者与专家们就提出了给水管网的优化设计算法和运行管理等相关问题，研究学者们提出管网水力特性的各种设计理论、方法和管网最优化理论，为给水领域的研究奠定了坚实的理论基础。我国研究学者则从上世纪70年代就开始结合工程实际，利用计算机工具，对给水管网进行了大量的数值模拟工作，进而对给水系统进行优化设计，其核心研究就是利用计算机强大的计算能力来优化设计管网。上世纪80年代末我国学者与专家的注意力开始转向了数学建模理论与实践的研究。上世纪90年代，计算机的计算能力大幅度提升，Windows视窗等便于操作的操作系统也出现并得到了广泛应用，给水管网计算软件涌现出来。应用这些给水管网计算软件，可对给水管网更方便地进行模拟计算和优化设计工作。1990年，钟伟[1]俊等对给水管网提出了优化调度模型，并对该模型采用分解协调算法进行求解。在含水池和水塔的给水管网系统中使用，但该算法无法适用于较复杂的给水管网系统，然而对系统简单的给水管网则计算效果良好。1992年，同济大学赵新华和哈尔[2、3]滨工业大学的赵洪宾等人结合我国给水管网使用的实际情况，在管网中布置若干测压点与泵站构成一个网络，根据给水特点把一天具体划分为若干个小的时段，基于传递性建立了优化宏观模型。[4]1993年，西北农业大学林性粹等人研究出一种同时考虑管网优化布置和最佳管径的给水管网设计方法。该设计法首先提供并利用微分法优化若干个给水管网的布置方案，通过正交试验设计原理进行实验，并对实验结果进行对比，在此基础之上得出最优的设计方案和布置形式。[6]1995年，武汉大学魏永耀等人利用最小生出树方法，利用计算机强大的计算能力，采用动态规划法来计算最优的管网布置方案。该管网布置方案包括整个管网中所有的最优管径和最终的给水管网系统布置图，这种方法理论较为完备且设计过程较为完善。[7]2001年，天津大学的田一梅、李江涛等应用遗传算法，对给水管网系统的调度进行了优化，进而建立了直接优化调度模型。为对该模型进行求解，采用变量（包括连续变量和离散变量）进行混合编码，利用遗传算法进行求解。2004年，同济大[8]学的俞国平、刘静等人建立了给水管网微观模型，采用广义简约梯度法进行求解，达到了令人满意的计算结果，对给水管网优化的研究工作的发展做出了一定的贡[9]献。同年王绍征，崔亚新针对住宅给水管网的特点，根据平面及竖向布置、管径管材等的设计方法，明确指出住宅小区室外给排水管网的独特性，因其与市政、厂区等给水管网有明显差别，因此在设计施工过程中，必须根据其独特性进行系统设3 中原工学院硕士学位论文第一章绪论计和施工，不能完全照搬市政、厂区等给水管网的设计规律。国外城市给水管网优化研究起步较早，20世纪60年代一些发达国家就开始使用计算机软件对给水管网进行设计和系统优化的探索。70年代，加拿大的多伦多，[10]英国的伦敦以及美国的丹佛等城市开始进行实用性研究。美国的H．S．Rao，英[11][12]国的F．Fallside，P．F．Perry和B．Cohen等人，日本的M．Tuskiyama和T．Fukndat等人在给水管网优化设计方面做了大量的研究工作。目前美国、英国、法国和日本等地的许多城市己基本实现了使用计算机优化设计和调度管理软件对给水管网系统进行优化设计和对城市现有的给水管网进行调度管理。70年代美国学者Robert最早提出了给水管网宏观模型的研究方向，奠定了给水管网宏观模型研究的基础。此外还有许多专家学者致力于给水管网宏观模型的研[13][14]究，例如国外的Ormsbee，Tarquin，Dowdy等。1977年，AlperovitsandShamir提出线性规划梯度法，并给出了在给水管网系统复杂工况下的应用，也为以后研究者指出了较为实用的逐步迭代寻找最优化的设计思路，奠定了两阶段法的基础。[15]1989年，Lansey和Mays修改了两阶段法，在给水管网系统设计中考虑了管径的[16]大小、管网附件的安装位置以及管线的布置优化。1992年，Dorigo等人提出了蚁群算法（简称ACA）。2003年，Maier等人对给水管网进行优化设计时就是采用的[17]蚁群算法，并取得了较大的成功。许多专家学者指出蚁群算法在给水管网管径的[18]优化设计上比遗传算法更精确。[19]给水管网优化设计方法的种类日趋丰富，不同方法所涉及的问题以及在使用过程中出现的问题也日益增多，这就要求我们对出现的问题做深一步的研究，使给水管网优化设计研究更接给水管网的工程实际。1.2.2排水管网的国内外研究现状常用的排水管网可以分为污水管网、雨水管网，这两类管网均是城市小区最重要的基础设施之一。对于排水管网优化设计问题，和给水管网系统设计相似，至今已经开发了很多计算机程序和优化设计算法，比如直接优化法、遗传算法、动态规划法等，均可能直接应用于设计过程，以提高设计水平和设计效率。我国排水管网优化设计研究工作起步较晚，从上世纪70年代开始，到80年代[20]通过前期研究学者们的不懈努力，取得了较大的研究成果。[21]1989年，彭永臻等人根据两相优化方法，对排水管网进行了研究。通过编制PSGl8计算程序来优化设计相关的排水管网设计参数（包括有充满度、管径和流速等），并满足相关的约束条件。[22]1994年，西安冶金建筑学院张绍园提出了在排水管网设计中，对于地面坡度4 中原工学院硕士学位论文第一章绪论较大的情况，可采用最优管径进行设计；而当地面坡度较小甚至是逆坡的情况，则应采用最小充满度和不淤流速的方法进行计算。[23]1996年，张景国把排水管网划分为管道优化设计和系统流量分配两部分，其中管道优化设计采用拟差动态规划法，而系统流量分配采用简约梯度法进行求解。[24]同年，西安建筑科技大学的林晖提出了运用可行管径方法优化设计排水管网，建立类似混合整数规划的规划问题。通过优化设计计算并应用于实际工程，证明可行管径优化法的计算结果要优于动态规划法的结果。在众多研究学者的努力下，排水管网的设计日益优化。但为达到最优化的工程设计，一般要投入更多的资金。为达到造价和优化设计之间的平衡，在优化设计基[25]础之上建立合理的造价模型就显得十分重要。2000年以来，节点递归法、可行性管径等实用性强的造价优化模型开始逐步应[26、27]用于给排水管网的优化设计。[28]2005年，郑州大学周荣敏等人提出了一种基于完全合流制排水管网的设计新思路，该设计排水管网以溢流井为分界线分为一系列小型的排水管网。该方法把大的排水管网划分为小型排水管网，降低了一次求解的管网规模，从而降低了求解的计算难度，并提高了计算的求解效率。[29]2008年，刘遂庆等人以工程造价最低为目标建立了坡度最优的排水管网数学模型。该数学模型可应用于任意的排水管网中，通过充分利用水位差之间的能量差异，来计算出工程造价最低的最优坡度。[30]2013年单小军为确保小区排水管网的安全与可持续发展，在小区的改建和扩建工程过程中，研究了在保证最小埋深要求下进行可靠的水力计算方法，阐述了通过计算充足排水水量以及合理选用适当的排水管径和管道材料的设计方法。相对国内学术界，国外学术界对给排水管网设计算法的研究则更早。1969年，[31]Gupta等专家根据排水管网的特点，提出了设计时应该追求的设计目标。1972年[32]Dajani将目标函数应用于排水管网的优化设计过程中，据此建立了适用于排水管[32]网的非线性规划排水管网模型。1975年Mays等为优化排水管网，把动态规划方法引入求解计算过程中，进一步提高了计算的求解效率。[33]1983年，J.F.Borlow为优化排水管网系统，引入了图论中的最小生成树。此[34]后，S.Tekeli和H.Belkala为改善优化结果，采用多种变量在满足若干约束条件下进行方案优化设计，达到改善优化效果的目的。[35][36]1995年，G.A.Waiters和C.Palmer研究了树状的复杂管网系统，通过引入遗传算法来优化设计，最终达到十分理想的优化效果。[37]2002年以来，D．DayandC．Howe分析了排水量产生影响的因素，并对短5 中原工学院硕士学位论文第一章绪论[38]期排水量进行了预测；Gistau等研究学者对排水量预测模型作了大量的实践研究工作。上述研究文献为给排水管网设计以及优化等研究的发展现状，为以后相关研究学者深入研究住宅小区给排水管网设计等相关问题奠定了坚实的基础。综上所述，国内外对于给水排水管网设计的文献研究还是偏重于计算方法的优化以及设计时需要注意的一些问题综述，对于住宅小区室外给排水管网综合设计方面的研究还是较少，只有少量文献涉及到小区室外给排水管网设计中要考虑的水量、水压、管材、管线坡度、埋深等问题。鉴于住宅小区室外给排水管网设计十分重要，很有必要针对住宅小区室外给排水的相关特点，进行深入研究。1.3论文研究内容本文作者通过对大量的设计院设计实例进行总结，分析了常见的住宅小区室外生活给排水系统形式的优缺点。通过本文作者承担的住宅小区室外给排水管网工程施工图设计实例，结合所承担工程的特点，在保证系统的安全、可靠性的前提下，针对其室外给水系统、排水系统等在设计中出现的相关问题给出建议，选择更加节能、经济、合理的给排水系统设计方案。在方案分析、选择过程中，对相关系统可能出现的关键问题进行了分析，据此提出了相应对策。借鉴于国内外小区相关设计资料及有关标准、规范，以及设计院的相关图纸，针对住宅小区室外给排水管网的具体特点，本文总结和归纳了针对这类住宅小区室外给排水管网的设计原则及工作步骤。结合这类设计工程中以及后期施工出现的协调工作，把一些先进的设计理念和施工先进方法融入进设计成果。本论文着重论述以下几点：（1）住宅小区室外给水管网设计详细研究住宅小区生活给水系统和消防给水系统。根据常用小区生活给水系统和消防给水系统的形式，推荐出大部分新建小区适宜采用的生活给水方式和消防给水方式。（2）住宅小区的室外排水管网设计分析研究归纳了小区常用的三种排水机制，根据小区的具体情况，推荐出规模较大新建小区适宜采用的排水方式。（3）小区给排水设计过程中可能的关键问题对小区给排水设计过程中可能出现的关键问题进行了研究，包括设置消防水池、增设基于区域消防给水系统的消防给水设施。（4）某住宅小区室外给排水管网工程设计本文通过对所承担的开封某住宅小区室外给排水管网施工图的设计，基于本小6 中原工学院硕士学位论文第一章绪论区地形、地质、气候等自然因素和小区所在城市给排水管网近期及长期规划以及小区各单体建筑内给排水的设计，对小区的生活给水管道、消防给水管道、生活污水排水管道、雨水排水管渠综合系统进行优化选择和合理地设计；同时针对住宅小区给排水管网的特点，对住宅小区室外给排水管网布置要点以及工程设计中关键问题的影响因素进行深入分析和探讨，同时为类似小区室外给排水管网设计提供参考。7 中原工学院硕士学位论文第二章住宅小区室外给水管网方案对比与系统选择2.住宅小区室外给水管网方案对比与系统选择住宅小区的供水具有其特色：建筑内部用水量不均匀，变化较大，而且建筑室[39]外供水管网的水压难以保证，经常低于建筑物内部所需压力。为了确保建筑供水的稳定性以及达到节能的要求，因此在选择住宅小区室外给水系统时应考虑如何保证住宅小区的水压稳定和水量要求等两点要素。为了避免出现在设计过程中选择的方式方案不当造成的能源浪费问题，这就要求合理选择适合住宅小区用水状况的小区供水方式，即对住宅小区给水方式进行优化选择。[40]住宅小区室外给水系统主要包括生活给水系统和消防给水系统。2.1住宅小区生活给水系统选择随着我国经济的飞速发展，城市人口密度日益增加，伴随着城市道路不断的扩充，城市用地日趋紧张，地价不断上涨，致使人们尽可能的有效利用有限的空间，大力发展高层建筑，从而满足社会发展和人们生活的需要。住宅小区的主要功能是居住，而住宅小区的用水是以生活用水为主。由于大部分人的生活习惯相似，因此用水量的变化具有一定的规律。住宅小区用水量较大主要集中在三个时间段：早餐前后、午饭前后及晚饭前后，在这三个时间段容易或经常达到用水高峰。由于最高峰往往集中在较短的几个时间段内，传统的市政管网水量难以满足这种短时间的瞬时高峰。因此为保证这些规模巨大的新建小区的特殊用水需求，往往需要对新建小区的给水进行二次加压，以保证这些小区具有足够的压力满足短时间的用水高峰。2.1.1生活给水系统的分类根据现实调研和设计归纳，住宅小区的生活给水可以划分为3种形式，分别叙述如下。（1）市政管网直接供水此给水系统要求市政管网的水量、水压充足，可以在任何时候均能满足绝大部分的建筑物用水要求。在面对楼层较低并且用水量较少的楼层，可以利用市政管网的水压直接供水。但对于那些楼层较高、用水量较大的用户，市政管网的水压往往难以满足要求，强行采用这种系统，会使高层建筑的高层用户往往面临着无水可用的窘境。因此，现在的住宅小区特别是具有高层建筑的住宅小区，已经很少采用这种系统。（2）加压供水8 中原工学院硕士学位论文第二章住宅小区室外给水管网方案对比与系统选择适用于市政管网水压较低，无法满足住宅小区内建筑物甚至是较低楼层等用水点用水，或为利用市政水压而增设一套管网系统不经济时使用。地势较高以及处于供水管网末端的住宅小区适用此类给水系统。（3）市政直接供水+分楼层加压供水由于市政供水管网的供水量或水压有限，住宅建筑较低楼层可直接采用市政管网直接供水，而住宅较高楼层则需要设置加压泵站，从蓄水池抽水进行二次加压供水。住宅小区使用该种给水方式高效的利用了市政管网的供水量及水压，虽然给水管网的初投资费用较大，但泵站的运行费用相对较低，常用于新建住宅小区的供水。2.1.2生活给水系统的选择确定住宅小区生活给水方式时，应首先依据市政给水管网的流量和水压。当市政给水管网的流量和水压能够满足小区供水需要时，市政管网直接供水应作为首选方案。这种供水方式的优势十分明显：造价低、便于维护、节能环保。然而我国目前采用市政管网直接供水要受到诸多因素的限制，例如：市政管网的初投资及日常运行管理维护投资分析、管网的总流量和压力分析以及能耗等因素的限制。因此许多城市都采用低压供水的方案进行市政供水。目前我国城市自来水管的压力在非高[41]峰用水时，一般市政给水管网压力均在0.15～0.35MPa，该水压能够达到较低楼层的供水需求，但难以满足较高楼层的水压要求。因此高楼层住宅无法采取直接给水方式，而是应该采用间接给水方式。对于目前广泛建设的、规模较大的新建改建和扩建小区来说，供水方式宜采用“市政直接供水+分楼层加压供水”，其主要目的就是充分利用市政管网的水压。对于要求水压较低的底层用户来说，由于市政给水管网的水压可以满足要求，可以采用市政给水管网直接进行供水。而对于要求水压较高的中高层用户来说，应采用分楼层加压供水的方式进行供水。各种不同的中高楼层可以共用同一生活水池和加压泵房，加压泵房内按不同楼层需要设置不同扬程的水泵以加压送水。其示意图见图2.1。图2.1泵房高低压供水示意图与不分区设置相比，楼层分区的优缺点如下。缺点：设置“市政直接供水+分楼层加压供水”系统时，初投资高。原因是对9 中原工学院硕士学位论文第二章住宅小区室外给水管网方案对比与系统选择于不同的楼层进行分区，则不同分区必须采用不同的供水管网。多个供水管网不仅使整个泵房加大，而且使得配套的管网系统复杂。复杂的管网系统不仅增加管网的初投资，而且会使得之后的维护成本和运行成本增加。如果某些分区用户较少，但该分区的配套管网系统也必须运行，从而导致了较大的能源浪费。优点：对于设置“市政直接供水+分楼层加压供水”系统的住宅小区，当管网系统均运行在设计状态附近时，加压供水效率很高，能源可以得到充分利用。每一分区均达到水量和水压的最优分配，在保证供水稳定性的同时，大大降低了管网中的损耗，明显地提升了供水可靠性和供水效率，并且有明显的节能效果。本文作者承担设计的开封某住宅小区，规划有24栋住宅建筑，7栋16层住宅，15栋11层住宅，2栋7层住宅。由于本小区高层住宅占了大部分，市政供水压力无法满足高层用户的生活用水需求，高楼层供水需采用加压供水方式。为保证供水可靠性和稳定性，考虑采用“市政直接供水+分楼层加压供水”的给水方式。楼层分区的原则及方法：（1）住宅小区应本着节能、环保的原则，优先采用市政管网直接供水的供水方式以充分利用管网余压。（2）从符合经济合理性出发应考虑分区不宜过多。（3）应结合建筑的用户情况，尽可能满足所有用户的基本供水需求。在无法兼顾少数用户极端用水需求的同时，应尽可能满足其他大多数人供水需求，并兼顾这些少数用户的一般用水需求，在此基础上进行分区。（4）应预留必要的空间，以考虑小区扩建或改建时进行分区的需求。（5）为保证供水系统的长期可靠运行，对加压管道系统分区设计时应在经济允许的情况下，极可能多地考虑各种不同情况。（6）为使分区供水更为经济合理，对设备和土建等环节的选型应充分考虑。能够合用则尽量合用，不能合用则尽量集中布置以节省更多的土建空间。2.2住宅小区消防给水系统选择鉴于目前新建、扩建和改建小区导致的住宅小区类型多样，采用传统的消防给水设计已经不能满足要求。因为当住宅小区包括有多样性的建筑，包括有低层建筑、小高层建筑以及高层建筑时，必须根据小区的具体情况，在原有的单独消防设计基[42]础上增加整体设计。可在已有的国家相关规范基础上，根据消防设置的原则和目的，结合小区的具体特点，通过单体和整体相结合，以安全、有效、经济、合理、完整为原则进行消防系统设计，最终在保证消防供水安全可靠性的前提下，尽可能选择更加经济合理、节能的消防给水系统。10 中原工学院硕士学位论文第二章住宅小区室外给水管网方案对比与系统选择消防给水系统可根据压力流量进行分类，也可以根据供水范围进行分类，前者[43]可分为常高压、临时高压、低压系统，后者可分为单体、区域消防给水系统。这两类划分方法分别介绍如下。2.2.1常高压、临时高压及低压消防给水系统常高压、临时高压及低压消防给水系统是指按压力流量划分的消防给水系统。其中常高压消防给水系统是指消防给水系统中稳定为很高的压力，并储备有一定的消防水量。当消防用水时，可由给水系统中的压力直接压迫储备的消防水量喷洒至灭火面。这种常高压消防给水系统无需借助其他设备进行加压。临时高压消防给水系统配备有消防水泵，平常给水系统中水压不高，但一旦有火警出现，可以通过启动消防水泵对整个消防管网进行加压，使其达到消防所需要的高压。临时高压系统包括在建筑顶端设置的消防水池和消防水泵、通过气体加压来实现增加供水压力的装置以及用来稳压供水设备组成的给水系统等。低压消防给水系统使用时，应用时需要借助于消防车或其他消防泵。平时该系统中水压很低，但通过消防车或其他移动式消防泵，其压力也可很快达到消防所需压力。其突出优势是初投资及维护成本较低。在城市供水中，一般自来水厂向市政给水管网供水的压力最大不超过0.6MPa，管网末端的供水压力为0.1~0.2MPa。考虑到住宅小区室外消防车易于到达，为经济性考虑，小区室外一般采用低压消防给水系统。权衡经济性和可靠性，室内一般采用临时高压消防给水系统。在此大的原则下，可结合消防安全、可靠性、经济性、小区情况做适当调整。2.2.2单体、区域消防给水系统单体消防系统是指向单一建筑物或构筑物供水的消防给水系统，这种方式安全可靠，但管理分散，投资较大，仅适用于区域内独立或分散建筑的设计方式。区域（集中）消防给水系统是指向多个建筑物供水的消防给水系统。这种消防给水系统为节省投资和集中管理，可以共用水池和泵房。随着我国经济建设的快速发展和现代住宅小区建设观念的不断更新，根据城市建设的需要，住宅不断的由低层建筑发展为高层建筑，开始向以综合性能为主的大型居住区方向发展，住宅小区的类型多样化。为了有效提高土地利用率，高层、小高层和多层住宅在住宅小区中各占一定比例，且以需要设置室内消防给水系统的高层、小高层住宅居多。此时，每栋建筑采用单独设置的室内消防系统，不仅没有必要而且管理不便，造价还高。此时可替换为区域（集中）消防给水系统，即多个建筑共用消防水池和泵房。当需要消防用水时，消防泵把消防水池的水通过室外给水11 中原工学院硕士学位论文第二章住宅小区室外给水管网方案对比与系统选择管网，压至需要用水的单体建筑中。[44]相对于单体消防给水系统，区域消防给水系统具有很多突出的优点。（1）节省大量投资。采用区域消防给水系统，节约了多个消防水池和水泵，降低了配套的电源设置，使消防水池和消防泵得到共享使用，从而节约了大量的初投资。（2）节约小区用地和空间。由于配套的消防设备大幅度减少，从而降低了这些配套消防设备的占地面积，进而节约小区用地和空间。（3）管理方便。由于消防水池和消防水泵进行了共享使用，其数目大幅度降低，因此管理起来更为方便。（4）增强了可靠性。由于消防水池和消防水泵进行了共享使用，消防设施的复杂程度大幅度降低，从而增强了消防设施的可靠性。2.3住宅小区消防给水系统水源消防系统中的灭火液体一般为水。消防用水一般有3个来源：天然水源、市政[43]给水管网、消防水池。（1）天然水源作为消防水源我国有些地区天然水源丰富，常年水量充足，且建筑物紧靠天然水源，采用天然水源作为消防水源是比较理想的选择。但是，考虑到消防给水的可靠性和安全性，这对天然水源的水质、水量、取水的便利程度等很多方面都提出了比较高的要求。而且常年干旱、冰冻期长的区域都不适合选用天然水源作为消防水源。由于天然水源作为消防水源要求条件较高，可以选用天然水源作为消防用水的住宅小区相对较少。尽管如此，在条件允许的情况下，仍然应该尽量采用天然水源。但应该创造更有利的条件，以满足消防水源的要求，例如天然水质不满足时，应采取过滤等手段提高水质；水量不满足时，应通过自来水等方法补充；并创造更多的便利条件进行取水，如修建消防车道。（2）市政给水管网作为消防水源如果仅考虑可靠性，则消防水源可优先考虑市政给水管网。但若采用市政给水管网作为消防水源时，应避免对生活用水构成大的影响和波动。即：市政给水管网末端用户水量满足要求，并且市政给水管网可以直接对接。目前很多城市的市政给水管网均可以与消防泵直接对接。通常要求城市给水管网的最小水压不应低于1Mpa以保证消防给水系统的水压且不致因直接吸水而使城市管网产生负压，同时需要在系统中采取绕过消防水泵设置旁通管及必要的阀门组件等安全措施。（3）消防水池作为消防水源12 中原工学院硕士学位论文第二章住宅小区室外给水管网方案对比与系统选择无论采用天然水源还是市政管网，当无法满足消防水量要求时，均应设置消防水池。例如市政给水管网末端用户由于管径太小用水量不足，再提供消防会使生活用水受到很大影响。再例如天然水源水质太差、水量太少，也应该设置消防水池。有时为保证消防用水的可靠性，即使给水管道的水量能够满足流量要求，但由于给水管道为枝状或单线连续时，也需要设置消防水池。但在这种情况下，如果消防用水量较少，即使发生火灾，消防车也可以满足用水需求的特殊情况下，可以不设消防水池。目前多数城市的小区由于自然条件有限无法直接取用天然水，因此室外消防给水直接采用市政管网给水，室内消防给水则采用消防水池加消防泵。当需要消防用水时，消防泵打开，把消防水池的水经临时高压消防给水系统进入室内消防系统。2.4住宅小区室外消防给水设施的设置根据实际需要，市政直接给水的室外消火栓应作为消防人员进场灭火的第一选择水源，其他水源仅作为备用选择。当市政给水管网无法满足双水源要求时，从可靠性和安全性的角度来考虑，消防水池必须有余量，该余量应包括用水不足部分和[43、45]消防车取水部分。可供取水的消防水池的保护半径不宜超过150m或100m。在2.2.2中已经探讨过，目前住宅小区普遍采用区域消防给水系统，即可直接取水的消防水池作为住宅小区区域共享资源，可供保护半径内多幢建筑的室外消防给水需求。但目前新建小区规模日渐庞大，建筑类型多样，采用一个取水口往往难以满足保护半径内消防取水要求。可以采取增加取水井和增设室外加压消防栓的形[46]式加以解决。前者主要用于新建小区的规模不是特别大，可以在消防水池上连接连通管，借以延长消防水池的可保护范围。后者可广泛应用于规模较大的新建小区，通过消防水池中的增压泵在需要时开启，供消防用水至各个室外消火栓。2.5住宅小区室外给水管网布置及管材选择住宅小区中的给水系统以生活饮用水为最主要用水，其次为消防用水。当布置室外给水管网时，应至少设置两条不同（可以是平行的，也可以是环状的）的干管以保证供水的可靠性。在干管之间，可通过连接管连接，以形成环状网。干管原则上应绕过建筑物，建在开阔、易于维修的地下，例如可建在绿化带下。按照规范相关要求，结合小区的特点，室外给水管网应尽量满足以下原则：（1）给水管网布设时，应分别满足《建筑设计防火规范》、《建筑给水排水设计规范》、《室外给水设计规范》的相关要求。（2）给水管网的布设，应特别注意考虑用水大户（如洗衣房）的用水需求。13 中原工学院硕士学位论文第二章住宅小区室外给水管网方案对比与系统选择因为用水大户和集中用水区域一样，影响着给水主管道的布置和走向。具体的给水管网布设，应遵循经济、短距、有效的原则，可根据实际的小区具体特点和总平面布置而实际确定。（3）合理的给水方式应根据很多因素来确定，包括有市政给水管网的水量、水压、小区规模及建筑性质等。（4）管线覆土主要根据管道强度和当地土质特点来确定，一般工程中应控制为0.7m以下深度。（5）管网应可能地经济、短距、有效。住宅小区室外给水管网由于埋设在地下，安全性和可靠性有保障，因此管材有多种选择，可在遵循可靠、经济的原则下选择钢管、塑料管或球墨铸铁管等，其管[40]径应根据给水量来确定，一般可取为100mm至400mm之间。2.6本章小结住宅小区室外给水系统主要包括生活给水系统和消防给水系统。其中住宅小区的生活给水可以划分为以下3种形式：市政管网直接供水、加压供水、市政直接供水+分楼层加压供水。对于目前广泛建设的、规模巨大的新建改建和扩建小区来说，供水方式宜采用“市政直接供水+分楼层加压供水”，其主要目的就是充分利用市政管网的水压。对于要求水压较低的底层用户来说，由于市政给水管网的水压可以满足要求，可以采用市政给水管网直接进行供水。而对于要求水压较高的中高层用户来说，应采用分楼层加压供水的方式进行供水。各种不同的中高楼层可以共用同一生活水池和加压泵房，加压泵房内按不同楼层需要设置不同扬程的水泵以加压送水。本文作者承担设计的开封某住宅小区，由于高层住宅占了大部分，市政供水压力无法满足高层用户的生活用水需求，为保证供水可靠性和稳定性，采用“市政直接供水+分楼层加压供水”的给水方式。目前住宅小区消防给水普遍采用区域消防给水系统，即可直接取水的消防水池作为住宅小区区域共享资源，供保护半径内多幢建筑的室外消防给水需要。但目前新建小区规模日渐庞大，建筑类型多样，采用一个取水口往往难以满足保护半径内消防取水要求。此时可以采取增加取水井和增设室外加压消防栓的形式加以解决。14 中原工学院硕士学位论文第三章住宅小区室外排水管网方案对比与选择3.住宅小区室外排水管网方案对比与选择随着我国城市化进程的加快和居民环保意识的提升，对住宅小区的环境要求越来越高。这就要求室外排水及早进行规划和设计，以保证整个住宅小区的住宅环境更为优化，提升小区环境建设档次。室外排水主要分为雨水（地面径流和屋面雨水）和污水，室内排水主要包括废水和污水，下面来叙述这些排水的处理方法。3.1住宅小区排水体制的选择3.1.1排水体制的分类[47]目前常用的排水体制可以分为三类。（1）室内外污、废合流，雨、污分流1）室内外污、废合流的流程见图3.1。图3.1室内外污、废合流示意图2）雨、污分流的流程见图3.2。图3.2雨、污分流示意图此排水体制对室内外的污水和废水合流排放，排水管道设计简单、施工方便，进而大幅度降低排水管道的造价。雨水直接排放至接纳水体，不影响接纳水体的水质。但是废水和污水合流排放，导致污水量大增，加大了后续的处理设备如化粪池和污水处理厂的处理负荷，从而增加了初投资和运行费用。（2）室内污、废分流，室外雨、污分流，雨、废合流此排水系统室内需要设置独立的污水系统与独立的废水系统，实行分质（按照污水性质）排放，其主要流程图见图3.3。15 中原工学院硕士学位论文第三章住宅小区室外排水管网方案对比与选择图3.3室内污水排放示意图图3.4室外雨、废合流示意图从图中可以看出，室内的污水和废水分开排放，可以减轻后续污水处理设备的工作负荷，进而降低处理成本。但废水和室外雨水合流，简单处理后流入下游水体，可能会污染接纳水体，造成一定程度的环境污染。（3）室内外雨、污、废分流，废水回用雨水、污水、废水均采取独立的排水系统，并分别流向接纳水体、污水处理厂、废水处理站。废水也可在经废水处理站处理之后，变为中水，然后用于生活非饮用水，例如景观用水、空调冷却用水。污水排放流程同图3.3，雨水排放流程同图3.2，中水系统的流程见图3.5。图3.5废水回用流程示意图此种体制雨水、污水、废水各自独立，废水变为中水变废为宝，同时减轻了对环境的污染。然而这种排水体制管道复杂、管线较多、占地面积较多，同时增加了废水处理站，这些都增加了初投资和运行费用。对于规模较大的新建小区，由于该排水方式环保且仅增加了可以容忍的合理费用，符合整个环保的社会大氛围，故推荐采用这种排水方式。当然，针对不同小区的具体情况，应结合当地的环保政策和项目规划情况，合理采用三种不同的排水机制，达到良好的排水效果。3.1.2排水体制的对比分析与选择本文作者所承担设计的开封某住宅小区，室外排水工程包括生活污、废水和雨水排放，在进行室外排水管网设计时需对排水管网的方案进行对比分析与选择。在3.1.1节中已说明设计中可能会采用到的三种排水体制，其优缺点对比见下表：16 中原工学院硕士学位论文第三章住宅小区室外排水管网方案对比与选择表3.1排水体制的优缺点对比排水体制室内外污、废合流，室内污、废分流，室外室内外雨、污、废分流，雨、污分流雨、污分流，雨、废合流废水回用排放方式简单，排水管优点道造价低；不影响受纳污水处理成本较低废水回用,节能环保水体的水质管道复杂、管线较多、占地污水处理负荷大，初投影响接纳水体的水质，对环缺点面积大，增加了废水处理资和运行费用高境有一定的污染站，初投资和运行费用高第一种排水体制尽管加大了对污水处理负荷，但对环境污染程度较轻，且排放方式十分简单，因而目前仍然应用较广；第二种排水体制雨、废合流，污染下游水体，尽管排水体制费用较低，仍然会随着人们环保意识的提升而逐步被淘汰；第三种排水体制，对于规模较大的新建小区，由于该排水方式环保且仅增加了可以容忍的合理费用，符合整个环保的社会大氛围。结合承担设计的开封某住宅小区的综合情况，由于本小区室外地下综合管线较多，埋设空间有限，采用目前应用较广的第一种排水体制，即室内外污、废合流，雨、污分流的排水体制，对环境的污染相对较轻，且排水方式简单，管线占地面积相对较小。3.2污水管网设计计算3.2.1污水管网的组成小区生活污水管道主要包括干管、户前管、支管及其附属构筑物等。通常设计污水管道系统时，应遵循以下步骤：（1）确定方案；（2）划分排水流域；（3）布置管道；（4）根据相关规范，结合小区或建筑的人口数，计算污水流量，进而进行水力计算；（5）结合实际情况，根据假定流速法，确定管径和埋深等参数。当管道横穿重要设施和道路时，应详细确定该管道穿越横断面的具体情况。（6）绘制排水管道平面图，在必要时绘制剖面图。17 中原工学院硕士学位论文第三章住宅小区室外排水管网方案对比与选择3.2.2污水管道的布置与敷设小区户前管应根据建筑物的排出管的位置来确定，考虑整个污水主干管和检查井的位置，用经济合理的管径连接排出管和第一个检查井及各检查井，以保证及时排除建筑内的污水。第一个检查井应位于小区绿地或人行道下，应便于检查。最后一个检查井应连接污水主干管，之后通过主干管逐次连接化粪池和市政排水的检查井。干管一般应该进行埋地敷设以避免气味外泄，并尽量布置在绿地或小区道路等开阔区域以便于维修。干管布置需要考虑总体规划、建筑类型、地形特点、市政排水管网以及排水的性质后进行布置。一般应遵循“经济、便利、自流”的原则，即排水管道尽量最短、维修方便、而且能够自流排放。在排水管道的诸多组成部分中，应优先考虑户前管。因为当建筑的排出管确定之后，户前管的位置基本上也就确定了。但干管位置合理，则户前管和支管可以很短，因此干管布置也可能影响户前管和支管的布置。排水管道根据有关规定最好平行于道路或建筑物，在考虑各种实际情况后做基础。管道基础是整个排水管道系统的重要组成部分，应综合考虑当地的实际情况、管材、地质等因素，之后按施工要求进行制作。3.2.3污水管道系统设计参数污水管道的设计计算主要包括流量计算和管径计算。（1）设计流速设计流速是指在设计流量下，管道内充盈着适当水流（必要的充满度）情况下的水流平均速度。设计流速的应有上限和下限。设计流速过高时，整个管路运行能耗急剧上升，管道噪声也随之上升，因此管道流速应设有上限。设计流速过低时，管道内容易淤积泥沙。设计流速上限和下限与管道的粗糙度、管径等因素有关系。一般的金属管道，其流速范围可取为：0.6m/s~10m/s，非金属管道，其流速范围可[48]取为：0.6m/s~5m/s。（2）最小管径一般污水管道有最小管径的限制，以避免污水管道的堵塞。特别是污水管道的上游，此时污水量较小，完全按流量计算（假定流速法），管径会很小。由于污水中很可能有较大颗粒堵塞管径，所以必须有允许的最小管径。在小区范围内，排水管径最小为200mm，在比较繁华的街道下面，排水管径不得小于300mm。如果按照假定流速法计算出的排水管道管径低于最小管径，则排水管道直接取最小管径。若大于最小管径，则可根据工程实际直接选取合适的排水管径。在工程实际中，排水管道的最大流量值应等于最小管径中最小实际流速能够通18 中原工学院硕士学位论文第三章住宅小区室外排水管网方案对比与选择过的流量（保持在一定的充满度）。根据最大流量值和每个建筑的污水排量，可以计算出该排水管道的服务面积。（3）最小设计坡度最小设计坡度是为保证管道内流体能够以最小设计速度自流、且不淤积过多泥沙的管道坡度。由于设计坡度与水力半径（2/3次方呈反比）和设计流速（平方成正比）均有关系，因此确定污水最小设计坡度时，应根据实际情况进行确定。工程实际中，常常根据设计充满度直接确定最小设计坡度。例如充满度为0.5时，管径为200mm和300mm的最小设计坡度分别为0.004和0.003。（4）设计充满度设计充满度是用来衡量污水在管道内充盈程度的一个指标，一般可取为水深和管径的比值。当设计充满度为1时，称为满流，小于1时则称为不满流。我国通常按照不满流进行排水管道设计，一般的设计充满度可参看表3.1。表3.1最大设计充满度管径D(mm)或暗渠高H(m)最大设计充满度(h/D或h/H)200～3000.55350～4500.65500～9000.7010000.75（5）污水管道的埋设深度在实际工程中，即使采取同样的管材和接口，埋深不同的管道，其单位长度造价也相差较大。原因是不同埋深直接决定了管道人工费的多数。埋深越深，单位长度管道的人工费越多。因此，为降低工程造价，应合理确定管道的埋深。污水管道上的覆土厚度，可以根据下面三个因素来确定：第一，必须考虑当地的冬季气象条件，避免冬季土壤长期冰冻或者污水冷冻而损坏排水管道。按相关规定，如果工业废水管道没有保温措施，则管道至少应在冰冻线之上，其距离不小于0.15m。如果生活污水与工业废水相近，则也可比照工业废水处理。第二，必须考虑地面的载荷，特别对于埋在道路下面的管道，避免管道因为过大的地面载荷而受到破坏。此时应特别注意管材质量和覆土厚度，管材尽量选取高强度管材，覆土厚度尽量大于0.7m。第三，必须考虑市政排水连接处的要求。城市住宅必须保证一定的坡度，保证19 中原工学院硕士学位论文第三章住宅小区室外排水管网方案对比与选择排水能够在最小流速下自流。即要求起点的埋深要大于（或者）终点的埋深，并尽量有一定的坡度，以保证污水流动顺畅，且不留下更多的淤泥。一般工程设计中，污水起点和市政污水接入点的埋深一般取为0.5~0.7m、0.6~0.7m。这对于确定在气候温暖又地势平坦地区的街道管网起点的最小埋深或覆土厚度是很重要的因素。（6）污水管道的衔接污水管道在管道参数发生变化时尽量应设置检查井，原因是当高程、坡度、管径等发生变化时，淤泥容易淤积造成整个管道的堵塞。设置检查井可以定期清理查看管道情况。管道衔接时，为降低造价应尽量使末端管道的埋深不要太深，对上游管道应保持一定的坡度避免形成回水，也避免造成淤泥堵塞。管道衔接可分为两种：水面平接、管顶平接。水面平接是指下游和上游的水面标高一样，管顶平接则是指上游和下游的管顶标高一样。两种方法在现实中均可采用，但上游的水平标高和管顶标高均不应低于下游的相应标高。3.3雨水管网规划3.3.1雨水管网的组成小区雨水管道系统的主要目的就是收集地面径流和屋面径流，通过排除地面径流来防止居住区受淹，进而保证人们正常的工作和生活。雨水管道由三部分组成：雨水口、雨水井及管道。其中管道是最主要的组成部分，需要在雨水管道系统设计时予以更多的关注。3.3.2雨水管道的布置与敷设雨水口一般应布置在道路交汇处、出入口附近、雨落管附近、绿地低洼点等尽量不影响居民生活的区域。为避免脏污堵塞雨水管道系统，雨水口与雨水井连接处的管径一般应大于200mm，然后与检查井（雨水干管上）相连。雨水口在一般的小区设计时可沿路20~40m间隔布置。小区雨水管道的布置与敷设同生活排水管一样，应符合小区规划的总体要求，又要符合设计规范要求，使水顺畅无阻，地面无积水。3.3.3雨水管道系统设计参数（1）设计充满度雨水不同于污水，虽然含有泥沙等无机物质，但总体上不含太多的有机物质和油泽，因此较生活污水和废水清洁得多。并且如果存在暴雨径流情况下，可以容许有短时间的地面径流和集水，以最大限度地节约成本。因此设计时可按满流进行设计。但当雨水管道系统为明渠时，应要求超高大于0.2m。如果明渠为街道边沟，则超高可以为0.03m。20 中原工学院硕士学位论文第三章住宅小区室外排水管网方案对比与选择（2）设计流速降雨时地面的泥砂会随着雨水进入管渠中，泥砂密度大易下沉，为避免这些泥砂在管渠内沉淀下来而堵塞管道，雨水管渠和明渠的设计流速应不低于0.75m/s和0.4m/s，该速度明显要大于污水满流时的设计速度。同时，雨水管道系统应设置一定的上限，避免流速过高冲刷管壁并影响排水。金属管和非金属管的最大设计流速分别为10m/s和5m/s。（3）最小管径和最小设计坡度为防止管道被雨水夹裹的泥沙堵塞，雨水管道应该设置最小管径和最小坡度，一般工程上分别取为300mm和3%。连接管的管径不应低于200mm和10%的相对坡度。当坡度偏小时，应对管道进行定期清淤。（4）埋深一般雨水管道埋深最小埋深为0.6~0.7m，最大不超过7~8m。（5）雨水管渠的断面形式雨水管道多采用圆形。当断面尺寸较大时，但由于圆形放置不方便，应改为矩形等其他更容易放置的形式。（6）雨水管渠的衔接方式雨水管道是按照满流设计、管顶平接的。3.4本章小结目前小区常用排水体制可以分为三类：①室内外污、废合流，雨、污分流，②室内污、废分流，室外雨、污分流，雨、废合流，③室内外雨、污、废分流，废水回用。对于规模较大的新建小区，推荐采用第三种排水机制。因为这种排水方式环保且仅增加了可以容忍的合理费用，符合整个环保的社会大氛围，故推荐采用这种排水方式。当然，针对不同小区的具体情况，应结合当地的环保政策和项目规划情况，合理采用三种不同的排水机制，达到良好的排水效果。本文作者承担设计的开封某住宅小区，由于其地下管线复杂多样，埋设空间有限，综合考虑采用第一种排水体制。21 中原工学院硕士学位论文第四章关键问题及对策分析4.关键问题及对策分析4.1消防水池的设置在工程设计中，根据规范规定以及工程所在地区市政供水情况综合考虑，建筑的消防给水优先考虑市政给水。当市政给水量无法满足消防用水需求时，为保证消防用水量按照规定需要设置消防水池。根据“建规”中的要求规定，消防系统对市政的给水系统有一定的限制条件，若其管径过小，则不能满足要求（即当生产、生活用水量达到最大时，此时不能保证消防用水量要求），此时均应设置消防水池储存消防用水以满足消防用水量要求。如果采用天然水源，则当枯水季节导致不能保证消防用水时，也应设置消防水池。当市政给水管道设置为单条通道时，一旦检修，会使整个给水管道中断，此时可能会影响供水的可靠性。因此“高规”明确规定，应尽可能保证两条供水通道，或者环状供水，否则应设置消防水池。当然如果室内外消防用水量很少，在消防队接力供水即可满足需求的情况下，可不设置消防水池。目前，对于大多数城市来讲，消防给水管网保障率往往不足，消防车又不能直[40]接利用天然水源作为消防供水。当一个住宅小区内既有以外部救援为主的多层的住宅，又有以自救为主的高层住宅时，“建规”和“高规”中的条文均需考虑。高层住宅的室内消火栓水压要求较高，一般情况下市政水压无法满足，除去少数城市允许直接从市政管网直接吸水外，大部分地区高层住宅的室内消防用水必然需要消防水池贮水并经泵加压后供给。工程设计中多数住宅小区的消防水池的设置有以下几种情况：（1）市政给水管网设置为环状且有两条进水管时。市政给水压力能够保证供给低层用户正常生活用水，且给水量也充足，又可保证低层用户在高峰期使用生活用水量最大时满足室外消防的用水量，则设置消防水池，水池容积根据室内消防用水量经计算确定；（2）市政给水管网有两条供水管，供水管之间呈环状分布。市政给水量不能满足低层用户生活用水量最大时的室外消防用水量，则设置消防水池，水池容积根据室内外消防用水总量经计算确定；（3）市政给水管网仅有一条管道，且呈枝状分布时。1）多层住宅（“建规”所规定的建筑范畴），室外消防用水量大于25L/s，需设消防水池，水池容积根据室内外消防用水总量经计算确定；2）多层住宅，室外消防用水量小于25L/s，需设22 中原工学院硕士学位论文第四章关键问题及对策分析消防水池，水池容积根据室内消防用水量经计算确定；3)二类高层住宅（“高规”所规定的建筑范畴），需设消防水池，水池容积根据室内消防用水量经计算确定。4.2基于区域消防给水系统的住宅小区消防给水设施的设置在4.1中所讨论设置消防水池的几种情况中，若消防水池容积只需考虑室内消防用水量，即室外消防用水由市政给水管供给时，需按照规范要求在建筑物周围市政给水管网上设置室外消火栓，且市政给水管网设置成环状。这种形式的室外消火栓布置，安全可靠，而且经济可行。但是当市政给水水量无法满足室内外消防用水量，室外消防用水也需要由消防水池贮水来保证时，室外消防给水设施应该如何设置需要探讨分析。根据规定，若当研究区域的人数不大于2.5万人时，可按火灾次数为1次进行计算。这样一个住宅小区内便能考虑采用整个区域的资源共享，即采用区域消防给水系统，所以消防水池的计算及消防水泵的选型应该根据单个建筑的最大消防用水量进行校核。这种系统能很大程度的节省投资和集中管理，是住宅小区消防设计的首选。“建规”和“高规”分别规定消防水池的保护半径不宜超过150m和100m。因此，若一个小区内所有建筑物均在150m或100m的保护半径范围内时，只需在消防水池上方设取水口，用以保证室外消防用水。现今，根据住宅小区发展的需要，大多数新建住宅小区规模较大，设计时尽量将消防水池建造在小区中央，仍然可能照顾不到所有区域。设计中常会遇到此问题，在实际工程设计中通常采取增加取水[46]井和增设室外加压消火栓的措施。4.2.1室外消防水池取水井的设置如果建筑位于消防水池保护半径范围外边缘位置，恰好无法使用消防用水时，此时可采用设置取水井的方法来解决无法使用消防用水的问题。消防水池与取水井之间通过连通管连接，如下图所示，连通管的设置位置有两种：一种为连通管“低位”布置，也就是在消防水池和取水井的底部设置一根直通管，依靠直通管两侧液面产生的压强差，使水从消防水池流向取水井（如图4.1）；另一种为“高位”布置，用一直通管分别连接消防水池和取水井两端，采用虹吸效[49]应，把消防水池中的水吸取至取水井（如图4.2）。连通管“低位”布置：在水池和取水井的底部使用连接管将二者连接，通过管道的连接便形成一个连通器。这也是目前大多数的设计师采用的设计方案。取水时可在室外取水井取水，联通直径需保证消防车取水量需求。在此种方案中，水池和23 中原工学院硕士学位论文第四章关键问题及对策分析取水口通过连接管连接，形成了一个较好水力条件的连通器，因此很容易达到消防车取水的要求。由于取水井中的水被使用，水位不断下降，在连通器原理的作用下，液面不断下降的取水井可以从地下消防水池中得到补给，消防车可以连续不断的从水池中抽水使用，能够保证消防车使用水量的供给。但是该方法也存在一定的缺点：连通管的管槽要求埋地甚至要低于水池底的深度，当这种连接管需求长度过长，则会增加挖土方的工程，就会明显增加工程造价。此时则不宜采取此种方法进行布置。图4.1连通管“低位”布置示意图连通管“高位”布置：如图所示，此时，消防水池和取水井通过倒U型管连接，利用虹吸原理使用倒U型连通管连接，即使地下消防水池的水位在连通管以下时，也能连绵不断的向取水井补水，使用此方案，连接管埋深很浅，这也是其很大的一个优点。但连通管一般做成倒U型管，弯头管件多，且多年浸没在水中，存在锈蚀漏气的隐患，一旦锈蚀漏气则无法使用虹吸原理进行补水，系统工作无法正常进行。为此，在实际工程设计中，要全面考虑相关方面的问题，以保证采取有效措施，从而防止管道腐蚀生锈以及管件间连接不密实等问题的发生。图4.2连通管“高位”布置示意图24 中原工学院硕士学位论文第四章关键问题及对策分析室外区域消防供水系统中，依靠设置取水井来解决消防水池保护半径不足的做法虽然简单，但有时并不能采用这种方法，例如当超出消防水池保护半径太多时会造成连通管埋设距离过长或埋深过大两种情况，若再依靠取水井便得不偿失，此时，最好的办法是采用另一种办法：设置室外加压消火栓。4.2.2室外加压消火栓的设置当消防水池水量包含了室外消防用水量时，为保证消防车用水，除了设置取水口或取水井外，还可以设置室外消火栓，在消防水泵房内设置一组加压泵，吸水管伸入消防水池，出水管接至室外沿小区成环状敷设室外管网，与各室外消火栓相连。如图所示：图4.3室外消火栓布置示意图根据压力的不同，室外消火栓可分为高压消火栓和低压消火栓。对于火灾时主要靠外部救援的多层住宅，室外消火栓给水系统宜采用临时高压系统，此时室外消火栓除了可供消防车取水用，还可以连接水带水枪直接用于灭火。室外高压消火栓的出口压力在最大用水量时，应满足喷嘴口径为19mm的水枪在被保护建筑物最高处，每支水枪的计算流量不小于5L/s，充实水柱不小于10m。4.2.3室外消防给水设施对比分析（1）关键问题分析当住宅小区采用区域消防给水系统时，对于建筑室外消防用水超出消防水池保护半径时，可以考虑使用设置取水井或室外加压消火栓的做法。本文作者所承担设计的开封某住宅小区，东西跨度长520m，南北跨度长410m，在靠近小区中央位置设置消防水池，采用区域消防给水系统。按照小区内建筑在同一时间内的火灾次数为一次，一次灭火用水量按需水量最大的一栋建筑物计算，故该小区火灾延续时间（2h）内区域消防给水系统需保证室内消防用水量10L/s，室外消防用水量20L/s。小区外围道路只有东侧一路DN200的市政给水管，无法满足25 中原工学院硕士学位论文第四章关键问题及对策分析在生活用水量达到最大时的室内外消防用水压水量。小区室内消火栓采用临时高压给水系统，在最高层建筑B-7屋面设置高位水箱和稳压设备维持管道内平时压力，火灾发生时由小区内设置消防水池贮水经泵加压后供给。由于小区的东西、南北跨度都较长，小区内仍有大部分建筑在小区中央位置设置的消防水池的保护半径范围外，此时考虑采取设置取水井或室外加压消火栓的做法满足室外消防用水要求。这两种做法的优缺点对比，见下表：表4.1设置取水井及室外加压消火栓优缺点对比表设置取水井设置室外加压消火栓连通管“低位”布置连通管“高位”布置管网埋设较浅，挖方量小；消连通器原理，水力条件好，虹吸原理，不需加压；优点防用水量有保证；可接水枪直不需加压，用水量有保证连通管埋设较浅接用于灭火，使用和维护方便连通管管件较多，容易连通管埋设过深，挖方量较需增设加压泵和室外管网，成锈蚀漏气，用水量无法缺点大，成本投资大；维护和管本投资大，占用室外管线埋设保证；维护和管理不方理不方便空间便设置取水井的做法适用于规模较小、小区内建筑比较集中的住宅小区；如果小区占地面积较大，超出一个消防水池的保护半径所能保护到的范围的建筑比较多，或者比较分散的话，需要埋设的连通管的长度就会相应增加，不仅维护管理不变而且供水的安全性得不到保证。相较而言，室外加压消火栓取水更加方便，设置位置也较为灵活，管线敷设相对简单，且可接水枪直接用于火灾的扑救，最重要的是消防水量能够得到保证，更适用于超出消防水池保护半径范围较多的规模相对较大的住宅小区。（2）对策分析在本小区消防水池的100m保护范围内的建筑有10栋，还有14栋建筑不在保护半径内，需要设置取水井或室外加压消火栓，保证小区内所有建筑的消防用水。采用室外加压消火栓的做法，室外消火栓及消防给水管道的平面布置见附图1。选取最不利环路A-B-C-D-E-F-G-H-J，本小区室外消防用水量Q=20L/s，最不利环路的长度为567.6m，按照推荐经济流速选取消防给水环管管径为DN150，室外最不利管段沿程水头损失计算见下表：26 中原工学院硕士学位论文第四章关键问题及对策分析表4.2.1室外消防给水管网最不利管段水力分析表-沿程水头损失给水设计所选用海澄-管道单位长管道沿程管道计算流管道长管段编号流量管道内威廉度水头损失水头损失速(m/s)度(m)3(m/h)径(m)系数(kPa/m)(m)I=105Ch-1.85v=qh/3600/(djqhdjChdj-4.87(qh/360Lhy=I*L/10*dj*3.16/4)0)1.85A-B720.1441.231300.116468.300.80B-C720.1441.231300.116413.680.16C-D720.1441.231300.116414.920.17D-E720.1441.231300.116488.601.03E-F720.1441.231300.11649.200.11F-G720.1441.231300.116487.481.02G-H720.1441.231300.1164271.723.16H-J720.1441.231300.116413.700.16A-J720.1441.231300.1164567.67.09表4.2.2室外消防给水管网最不利管段水力分析表-局部水头损失局部阻力管管道单位长管段局部阻局部阻力管件内管段编号数量件当量长度度水头损失力水头损失管件径(m)（m）(kPa/m)(m)A-B三通0.14419.20.11640.107蝶阀0.14413.10.11640.036B-C90°弯头0.14414.30.11640.050C-D90°弯头0.14414.30.11640.050D-E45°弯头0.14412.10.11640.024E-F90°弯头0.14414.30.11640.050F-G45°弯头0.14412.10.11640.024蝶阀0.14413.10.11640.036G-H三通0.14419.20.11640.107水泵扬程计算：Hx=1.1（∑hx+Hxh+Zx）（式4.1）式中Hx——水泵的给水压力，MPa；∑hx——消防给水系统管道沿程水头损失和局部水头损失之和，MPa；27 中原工学院硕士学位论文第四章关键问题及对策分析Hxh——最不利消火栓栓口的出水压力，MPa；Zx——最不利消火栓栓口中心线与消防泵吸水口中心线的高程差，MPa。根据《建筑设计防火规范》和《高层建筑设计防火规范》，可知Hxh=0.17MPa，Zx=0.03MPa，所以H=1.1×（0.0709+0.17+0.03）=0.30MPa。最不利环路水流压力分布图及纵断面图见图4.4和图4.5。图4.4室外消防管道最不利环路水流压力分布图图4.5室外消防管道最不利环路纵断面图本小区采用设置室外加压消火栓的做法，原因如下：首先，连通管较长，挖方量较大。超出消防水池保护半径的建筑较多且比较分散，最远处取水井距消防水池长达220m，即用于连接取水井和消防水池的连通管28 中原工学院硕士学位论文第四章关键问题及对策分析最长的为220m。连通管需埋设在路面下5m深处，挖方工程量较大。其次，开封本地沙质含量较高，水中的沙土容易淤积堵塞连通管，如此一来，连通管的检修和维护较为困难。若在火灾发生时出现堵塞，消防用水的安全性得不到保证。综上，从消防用水的安全性、施工成本和管理维护的便捷等方面综合考虑，采用消防水池加设室外加压消火栓的做法更适用于本小区，以保证整个小区的室外消防用水。4.3本章小结对小区给排水过程中可能出现的关键问题进行了研究，包括设置消防水池、增设基于区域消防给水系统的消防给水设施。文中研究消防水池的设置基本规定及设置情况。目前，根据住宅小区发展的需要，新设计的小区占地面积较大，设计时尽量将消防水池建造在小区中央，仍然可能照顾不到所有区域，此时可采用设置取水井或增设室外加压消火栓的方式加以弥补。文中对两者的弥补措施进行了优缺点对比，并分析探讨了本文作者所承担设计的住宅小区室外消防给水设施的设置方式。结果表明设置取水井的做法适用于规模较小、小区内建筑比较集中的住宅小区；而增设室外加压消火栓可适用于大多数的、规模更大的住宅小区，且本小区适合采用消防水池加设室外加压消火栓的做法以保证整个小区的室外消防用水。29 中原工学院硕士学位论文第五章某住宅小区室外给排水管网工程设计5.某住宅小区室外给排水管网工程设计5.1工程概况小区规划地块位于开封市中心城区南部，距市中心鼓楼广场直线距离约6100m，南距马家河约600m，东距机场军事用地约700m，交通便捷。图5.1小区规划图2该规划地块总建筑面积161203.2m，共有1930户，为安置房建设项目。地块内以安置房为主，共1445户，占68.2%，并以廉租房和公租房为辅，分别占8.8%和4.9%。2总用地面积82474m，规划有24栋住宅建筑，以11层高层住宅为主，2栋7层住宅，7栋16层住宅。小区设两个出入口，主入口位于开尉路上，次入口设在北部城市支路上。本工程外围城市道路有一路DN200市政给水管，无污水、雨水排水管，仅有雨水盖板沟；规划地块地势较低洼，小区内地面整体无坡度，小区内道路与外围城市道路高差0.05m。5.2设计依据（1）建设单位提供的本工程用地红线附近的市政给水、雨、污水管道实况资料和图纸；30 中原工学院硕士学位论文第五章某住宅小区室外给排水管网工程设计（2）《城镇给水排水技术规范》GB50788-2012；（3）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）；（4）《室外排水设计规范》GB50014-2006（2011年版）；（5）《室外给水设计规范》GB50013-2006；（6）《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）；（7）《建筑设计防火规范》GB50016-2006。5.3小区生活给水系统选择小区东侧市政道路市政管道水压为0.24MPa，由于高层住宅生活用水所需压力较高，市政水压无法满足，本小区设计采用集中分区加压供水系统。其中，Ⅰ区为低区，由市政自来水管网直接供水，Ⅱ区和Ⅲ区由小区内生活水池贮水经泵房内中压和高压变频调速加压泵供给至各单体。各建筑单体分区及供水方式见下表：表5.1各建筑单体分区及供水方式楼号层数给水分区给水方式给水入口压力A-3、A-67不分区市政直接供水0.23MPaA-1、A-2(2.92/3.5)、A-7、Ⅰ区（1-5层）市政直接供水0.23MPaA-8、A-10、A-11、11A-12、B-8、B-9、B-10、Ⅱ区（6-11层）二次加压供水0.5MPaB-11、B-12、B-15、B-16Ⅰ区（1-5层）市政直接供水0.23MPaA-912Ⅱ区（6-12层）二次加压供水0.5MPaⅠ区（1-5层）市政直接供水0.23MPaA-5、B-1、B-3、B-516Ⅱ区（6-11层）二次加压供水0.5MPaⅢ区（12-16层）二次加压供水0.7MPaⅠ区（1-5层）市政直接供水0.23MPaB-2、B-6、B-7二次加压供水，IIⅡ区（6-10层）/16区、Ⅲ区垂直分区Ⅲ区（11-16层）0.70Mpa并联供水5.4小区生活给水管网设计5.4.1各供水压力区设计流量计算小区内建筑属于二类普通住宅，最高日生活用水定额qL=200L/cap.d，时变化系[50]数Kh取2.5。31 中原工学院硕士学位论文第五章某住宅小区室外给排水管网工程设计文献[50]中第3.6.1条中规定：“服务人数小于等于表3.6.1中数值的室外给水管段，其住宅应按本规范第3.6.3、3.6.4条计算管段流量……服务人数大于表3.6.1中数值的给水干管，住宅应按本规范第3.1.9条的规定计算最大时用水量为管段流量。”表5.2小区室外给水管段设计流量计算人数每户Ng345578910qLKh350102009600890082007600---400910087008100760071006650--4508200790075007100665062505900-5007400720069006600625059005600535055067006700640062005900560053505100600610061006000580055505300505048506505600570056005400525050004800465070052005300520051004950480046004450经计算小区内住宅每户内当量Ng=9，qLKh=500，小区低区管网服务人数3115人，中区服务人数2872人，高区管网服务人数768人，均小于表5.2中对应的数值，本小区生活给水管网室外给水管段设计流量按文献[50]中第3.6.3、3.6.4条相关规定计算。计算公式如下：100qmKULh(%)（式5.1）00.2NT3600g式中：U0—生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率，%；q—最高用水日的用水量定额，L/cap.d，取200；Lm—每户用水人数；K—小时变化系数，2.3～2.8，取2.5；hN—每户设置的卫生器具给水当量；gT—用水时数（h），取24；0.2—一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）。0.491(N1)CgU100(%)（式5.2）Ng32 中原工学院硕士学位论文第五章某住宅小区室外给排水管网工程设计式中：U—计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；c—对应于不同U0的系数，查规范选取；N—计算管段的卫生器具给水当量总数；gq0.2UN（式5.3）gg式中：qg—计算管段的设计秒流量（L/s）。根据式5.1、5.2、5.3计算出各供水压力分区室外给水计算管段所服务的各单体流量，详见附表1、2、3。5.4.2管网定线及管材选择管网布置形式有树状网和环状网，本小区根据各建筑物的分布情况及各单体分区的情况，采用树状网布置形式。室外给水管DN≤75mm，采用内涂塑复合钢管；DN≥75mm，采用球墨铸铁给水管，管内壁衬水泥砂浆，承口橡胶密封圈接口。给水平面布置图详见附图1。5.4.3各供水压力分区室外给水管网水力计算以中区室外给水管网为例进行水力计算，采用假定流速法，计算和选取标准管径；选取最不利环路，计算水头损失，确定水泵扬程。①将小区中区室外给水管网进行适当简化，对各管段编号，如图5.2：图5.2小区中区室外给水管网简化图根据中区各建筑单体用水量，计算出各管段设计流量：33 中原工学院硕士学位论文第五章某住宅小区室外给排水管网工程设计表5.3中区室外给水管网各管段设计流量管段1234567891011编号管段流量7.2612.6112.6116.920.5324.1624.163.637.266.4213.68（L/s）管段1213141516171819202122编号管段流量13.6837.846.4210.056.9410.5713.2516.8819.5629.6167.45（L/s）②最不利环路水力计算选最不利环路1-2-3-4-5-6-7-13-22进行水力计算，按《给水排水设计手册》中推荐的经济流速确定管径。表5.4中区室外生活给水管网最不利管段水力分析表局部海所选管道水头澄-管道给水设用管管道计管道单位长度管道沿程损失管道威局部计流量道内算流速水头损失长度水头按沿总损廉损失3(m/h)径(m/s)(kPa/m)(m)损失程水失(m)系(m)(m)(m)头损数失比v=qh/36-1.85-4.00/(dj*dI=105Chdjhy=I*hj=b*h∑h=hyqhdjCh871.85Lbj*3.16/4(qh/3600)Ly+hj)242.820.1942.281300.25852.50.060.300.0180.078136.220.1442.321300.378810.390.390.300.1170.507486.9760.1441.481300.16527.490.120.300.0360.15686.9760.1441.481300.165273.691.220.300.3661.58673.9080.1191.851300.309379.92.470.300.7413.21160.840.1191.521300.215861.421.330.300.3991.72945.3960.1191.131300.125558.690.740.300.2220.96245.3960.0941.821300.395955.432.190.300.6572.84726.1360.0941.051300.142643.520.620.300.1860.806∑h11.882③水泵扬程的确定水泵扬程按下式计算：34 中原工学院硕士学位论文第五章某住宅小区室外给排水管网工程设计H=1.1(∑h+Hh+Z)（式5.4）式中H——水泵的给水压力，MPa；∑h——生活给水系统管道沿程水头损失和局部水头损失之和，MPa；Hh——最不利点处卫生器具的出口工作压力，MPa；Z——最不利点处卫生器具出水口中心线与消防泵吸水口中心线的高程差，MPa。根据甲方所提供的小区内各建筑单体的设计资料，可知Hh=0.12MPa，Z=0.34MPa，最不利点处卫生器具在建筑单体内的沿程水头损失和局部水头损失之和为0.07MPa，所以H=1.1×（0.07+0.1188+0.12+0.34）=0.714MPa。5.5小区消防给水管网设计5.5.1消防给水管网系统选择小区各建筑单体室内、室外消防用水量见表5.3：表5.5小区各建筑单体室内外消防用水量2室内消防用室外消防用火灾延续序号楼号层数高度(m)面积(m)建筑类别水量(L/s)水量(L/s)时间(h)地下1层地1A-134.358775.84二类高层建筑10152上11层地下1层地2A-938.7513404.55二类高层建筑10152上12层A-2、B-10、地下1层地335.76115.2二类高层建筑10152B-11上11层4A-3地上7层24.11547.31二类高层建筑无202A-5、B-1、地下1层地5469889.18二类高层建筑10152B-3、B-5上16层A-7、B-8、地下1层地6B-11、35.78846.77二类高层建筑10152上11层A-12、B-57A-6地上7层24.12685.66二类高层建筑无202地下1层地8A-1035.38846.77二类高层建筑10152上11层B-2、B-7、地下1层地9467476.08二类高层建筑10152B-6上16层地下1层地10B-15355956.91二类高层建筑10152上11层地下1层地11B-1635.33016.11二类高层建筑10152上11层地下1层地12B-9、B-1235.35234.86二类高层建筑10152上11层35 中原工学院硕士学位论文第五章某住宅小区室外给排水管网工程设计从上表可以看出，A-3号楼和A-6号楼为层数不超过七层的住宅建筑，按照规范不需设置室内消火栓、自动喷水灭火系统等室内消防设施，火灾发生时，主要依靠外部救援，其室外消防用水量为20L/s。小区内其余高层建筑室内消防用水量按需水量最大的一栋建筑物为10L/s。小区外围道路只有东侧一路DN200的市政给水管，无法满足在生活用水量达到最大时的室内外消防用水压水量，小区室内消火栓采用临时高压给水系统，在最高层建筑B-7屋面设置高位水箱和稳压设备维持管道内平时压力，火灾发生时由小区内设置消防水池贮水经泵加压后供给。5.5.2室外消防给水设施的设置（1）消防水池的设置小区的东西跨度长520m，南北跨度长410m，在靠近小区中央位置设置消防水池，采用区域消防给水系统。按照小区内建筑在同一时间内的火灾次数为一次，一次灭火用水量按需水量最大的一栋建筑物计算，故该小区火灾延续时间（2h）内区域消防给水系统需保证室内消防用水量10L/s，室外消防用水量20L/s。（2）取水井和室外加压消火栓的选择在消防水池的100m保护范围内的建筑有10栋，还有14栋建筑不在保护半径内，需要设置取水井或室外加压消火栓，保证小区内所有建筑的消防用水。本小区采用室外加压消火栓的做法，原因如下：首先，连通管较长，挖方量较大。超出消防水池保护半径的建筑较多且比较分散，最远处取水井距消防水池长达220m，即用于连接取水井和消防水池的连通管最长的为220m。连通管需埋设在路面下5m深处，挖方工程量较大，不易施工。其次，开封本地沙质含量较高，水中的沙土容易淤积堵塞连通管，如此一来，连通管的检修和维护较为困难，若在火灾发生时出现堵塞，消防用水的安全性得不到保证。综上，本小区采用消防水池加设室外加压消火栓的做法来保证整个小区的室外消防用水。室外消火栓布置见附图1。5.5.3室内、外消防给水管网定线及水力计算按照规范要求，室内外消防给水管网均采用环状布置，各从消防水池加压泵房引出两条出水管，在小区内呈环状敷设，详见附图1。（1）室内消防给水管网设计计算：室内消防用水量Q=10L/s，最不利环路的长度为671m，按照推荐经济流速选取消防给水环管管径为DN100，室外最不利管段沿程和局部水头损失计算见下表：36 中原工学院硕士学位论文第五章某住宅小区室外给排水管网工程设计表5.6室内消防给水管网最不利管段水力分析表管道给水所选海澄管道单位局部水头管道管道计管道沿程管道设计用管-威长度水头损失按沿局部算流速长度水头总损流量道内廉系损失程水头损损失(m/s)(m)损失失(m)3(m/h)径(m)数(kPa/m)失比(m)(m)v=qh/36I=105Ch-1.00/(dj*d85dj-4.87(qhy=I*hj=b*∑h=hqhdjChLbj*3.16/4h/3600)1.8L/10hyy+hj)5360.1441.301300.200367113.440.304.0317.47水泵扬程计算：Hx=1.1(∑hx+Hxh+Zx)（式5.5）式中Hx——水泵的给水压力，MPa；∑hx——消防给水系统管道沿程水头损失和局部水头损失之和，MPa；Hxh——最不利消火栓栓口的出水压力，MPa；Zx——最不利消火栓栓口中心线与消防泵吸水口中心线的高程差，MPa。根据甲方所提供的小区内各建筑单体的设计资料，可知Hxh=0.35MPa，Zx=0.46MPa，最不利消火栓给水管在建筑单体内的沿程水头损失和局部水头损失之和为0.016MPa，所以H=1.1×（0.17+0.016+0.35+0.46）=1.10MPa。（2）室外消防给水管网设计计算：室外消防用水量Q=20L/s，最不利环路的长度为567.6m，按照推荐经济流速选取消防给水环管管径为DN150，室外最不利管段沿程和局部水头损失计算见下表：表5.7室外消防给水管网最不利管段水力分析表管道给水所选海澄管道单位管道局管道沿程设计用管管道计算-威长度水头部水头管道总损失长度水头流量道内流速(m/s)廉系损失损失(m)(m)损失3(m/h)径(m)数(kPa/m)(m)(m)v=qh/3600/I=105Ch-1.hy=I*qhdj(dj*dj*3.16Ch85dj-4.87(qL∑h=hy+hjL/10/4)h/3600)1.85720.1441.231300.1164567.66.6070.4857.09237 中原工学院硕士学位论文第五章某住宅小区室外给排水管网工程设计水泵扬程计算：Hx=1.1（∑hx+Hxh+Zx）（式5.5）式中Hx——水泵的给水压力，MPa；∑hx——消防给水系统管道沿程水头损失和局部水头损失之和，MPa；Hxh——最不利消火栓栓口的出水压力，MPa；Zx——最不利消火栓栓口中心线与消防泵吸水口中心线的高程差，MPa。根据《建筑设计防火规范》和《高层建筑设计防火规范》，可知Hxh=0.17MPa，Zx=0.03MPa，所以H=1.1×（0.0709+0.17+0.03）=0.30MPa。5.6住宅小区室外排水管网设计5.6.1排水体制小区采用室内外污、废合流，雨、污分流的排水体制。5.6.2污水管网设计（1）生活污水设计流量生活污水定额取生活给水定额的85%，小时变化系数与生活给水小时变化系数一致，取2.5，则小区内各建筑单体最高日最大小时生活污水排放量为最高日最大时生活用水量的85%。3经计算，小区最高日污水排放量为1131m/d。（2）划分排水流域，干管定线小区外围道路市政污水管规划在东侧开尉路上，所以小区的污水主干管总体流向是从西向东。由于本小区地势平坦，东西向跨度较大，且与外围市政道路高差较小，为减小埋深，将小区污水量划分为南、北两部分。南、北各一条污水主干管，各建筑单体污水经排出管排入户外检查井内，由建筑周围支管收集后排入化粪池，经化粪池处理后排入小区污水干管，最后接入市政污水管。由于小区规划地块地势较低洼，地面整体无坡度，小区内道路与外围城市道路高差仅0.05m，且东西向跨度较长，为了能将污水顺利排入市政污水管，采用放大管径，减小坡度的方法尽量减小污水管的埋深。（3）管网定线具体布置参看排水管线平面布置图（附图2）。（4）采用的管材室外污水管道采用聚氯乙烯PVC-U管，橡胶圈接头。（5）污水管坡度取值为(图中标注除外)：d300~d350i0.003；d400~d500i0.002；38 中原工学院硕士学位论文第五章某住宅小区室外给排水管网工程设计（6）各管段管径、检查井井底标高见排水管线平面布置图（附图2）。5.6.3雨水管网设计（1）雨水量小区雨水量计算采用开封市暴雨强度公式5075(10.61gP)q（式5.6）0.92(t19)Q=ψ·q·F其中径流系数ψ=0.6，重现期P=3，地面径流时间t1=10min，F为计算管段服务的汇水面积。（2）划分汇水面积，管网定线小区内雨水采取明沟暗沟相结合的方式排水，分南、北两条主干排水沟，雨水经雨水口排入雨水沟，收集后就近排入开尉路规划的市政雨水管网内。小区近期可在小区雨水管道出口处设临时泵将雨水抽排至开尉路雨水盖板沟内。雨水沟具体布置参看雨水管线平面布置图。（3）各管段设计流量、管径的确定根据划分的汇水面积，计算各雨水沟段的设计流量。雨水沟采用矩形断面形式，各段雨水沟宽和沟底标高见排水管线平面布置图（附图2）。5.7本章小结本文作者所承担的开封市某小区是比较典型的新建住宅小区，结合当地市政给排水状况，本章对小区给排水管网进行施工图设计。通过工程实例，阐述了生活给水系统、消防给水系统的选择依据，消防水池的设置，排水管网的规划设计等，并探讨了采用区域消防给水系统的室外加压消火栓和取水井的设置各自优缺点，综合考虑开封市的地质情况、小区的规模以及消防给水的安全性后，采用设置室外加压消火栓的方式保证小区的室外消防用水。39 中原工学院硕士学位论文第六章总结及展望6.总结及展望6.1总结本文通过所承担的开封某小区室外给排水管网工程施工图设计，对住宅小区室外生活给排水系统常见的给排水方式进行了分析研究，并对所承担住宅小区室外给排水管网系统方案进行优化选择和设计。（1）住宅小区室外给水系统主要包括生活给水系统和消防给水系统。其中住宅小区的生活给水可以划分为以下3种形式：市政管网直接供水、加压供水、市政直接供水+分楼层加压供水。对于目前广泛建设的、规模巨大的新建改建和扩建小区来说，供水方式宜采用“市政直接供水+分楼层加压供水”，其主要目的就是充分利用市政管网的水压。对于要求水压较低的底层用户来说，由于市政给水管网的水压可以满足要求，可以采用市政给水管网直接进行供水。而对于要求水压较高的中高层用户来说，应采用分楼层加压供水的方式进行供水。各种不同的中高楼层可以共用同一生活水池和加压泵房，加压泵房内按不同楼层需要设置不同扬程的水泵以加压送水。目前住宅小区普遍采用区域消防给水系统，即可直接取水的消防水池作为住宅小区区域共享资源，供保护半径内多幢建筑的室外消防给水需要。但目前新建小区规模日渐庞大，建筑类型多样，采用一个取水口往往难以满足保护半径内消防取水要求。此时可以采取增加取水井和增设室外加压消防栓的形式加以解决。（2）目前小区常用排水体制可以分为三类：①室内外污、废合流，雨、污分流，②室内污、废分流，室外雨、污分流，雨、废合流，③室内外雨、污、废分流，废水回用。对于规模较大的新建小区，推荐采用第三种排水机制。因为这种排水方式环保且仅增加了可以容忍的合理费用，符合整个环保的社会大氛围，故推荐采用这种排水方式。当然，针对不同小区的具体情况，应结合当地的环保政策和项目规划情况，合理采用三种不同的排水机制，达到良好的排水效果。（3）对小区给排水过程中可能出现的关键问题进行了研究，包括设置消防水池、增设基于区域消防给水系统的消防给水设施。文中研究消防水池的设置基本规定及设置情况。目前新设计的住宅小区往往占地面积大，尽管消防水池已尽可能居于小区中央，仍然可能照顾不到所有区域，此时可采用设置取水井或增设室外加压消火栓的方式加以弥补。文中对两者弥补措施进行了优缺点对比，结果表明设置取水井的做法适用于规模较小、小区内建筑比较集中的住宅小区；而增设室外加压消火栓可适用于大多数的、规模更大的住宅小区。40 中原工学院硕士学位论文第六章总结及展望（4）对开封市某小区进行了室外给排水工程设计。室内供水采用市政直接供水+分楼层加压供水。其中分三种楼层：Ⅰ区为低区，由市政自来水管网直接供水，Ⅱ区和Ⅲ区由小区内生活水池贮水经泵房内中压和高压变频调速加压泵供给至各单体，供水管网采用树状网布置形式。小区的室内和室外消防给水均采用区域消防给水系统，在靠近小区中央位置设置消防水池，按照小区内建筑在同一时间内的火灾次数为一次，一次灭火用水量按需水量最大的一栋建筑物计算。小区内排水系统采用室内外污、废合流，雨、污分流。6.2展望对于住宅小区而言，同一时间发生火灾频次为一次，因此，在一个住宅小区内可考虑采用区域消防给水系统，既保证了消防给水系统的可靠性，又方便职能部门监督，维护管理较统一，且初投资低。目前，国内较多采用区域消防给水系统，但关于水泵接合器、消防水箱设置、区域消防的规模设计等方面，缺乏相应规定，因此，仍有待于进一步探讨、规范。41 中原工学院硕士学位论文附录附录附表1某小区建筑单体给水引入管设计秒流量计算表（低区）最高日用水小时用水定给水时间出流概率对人数变化平均出流概率同时出流概率秒流量(L/s)额(L/当量（h）应系数楼号(人)系数人.d)U0=q0*m*Kh/(0.2*U=(1+αc(Ng-1)*q0mKhNgTαc1/2qg=0.2*U*NgNg*T*3600)0.49)/NgA-12003.52.5360240.0281-0.006470.0473.36A-22003.52.5360240.0281-0.006470.0473.36A-32003.52.5252240.0402-0.006360.0572.87A-52003.52.5270240.0375-0.006380.0552.96A-62003.52.5252240.0402-0.006360.0572.87A-72003.52.5360240.0281-0.006470.0473.36A-82003.52.5360240.0281-0.006470.0473.36A-92003.52.5810240.0125-0.006600.0294.69A-102003.52.5540240.0188-0.006550.0373.98A-112003.52.5360240.0281-0.006470.0473.36A-122003.52.5360240.0281-0.006470.0473.36B-12003.52.5270240.0375-0.006380.0552.96B-22003.52.5180240.0563-0.006220.0692.47B-32003.52.5270240.0375-0.006380.0552.96B-52003.52.5270240.0375-0.006380.0552.96B-62003.52.5180240.0563-0.006220.0692.47B-72003.52.5180240.0563-0.006220.0692.47B-82003.52.5360240.0281-0.006470.0473.36B-92003.52.5180240.0563-0.006220.0692.47B-102003.52.5360240.0281-0.006470.0473.36B-112003.52.5360240.0281-0.006470.0473.36B-122003.52.5180240.0563-0.006220.0692.47B-152003.52.5450240.0225-0.006510.0413.69B-162003.52.5225240.0450-0.006320.0612.7342 中原工学院硕士学位论文附录附表2某小区建筑单体给水引入管设计秒流量计算表（中区）最高日用水用水定小时变给水当时间平均出流概出流概率对秒流量人数同时出流概率额(L/化系数量（h）率应系数(L/s)(人)楼号人.d)U0=q0*m*Kh/U=(1+αc(Ng-1)*qg=0.2*Uq0mKhNgT(0.2*Ng*T*36αc1/20.49)/Ng*Ng00)A-12003.52.5432240.0234-0.006510.0423.63A-22003.52.5432240.0234-0.006510.0423.63A-52003.52.5324240.0313-0.006440.0493.21A-72003.52.5432240.0234-0.006510.0423.63A-82003.52.5432240.0234-0.006510.0423.63A-92003.52.51134240.0089-0.006630.0245.33A-102003.52.5648240.0156-0.006570.0334.29A-112003.52.5432240.0234-0.006510.0423.63A-122003.52.5432240.0234-0.006510.0423.63B-12003.52.5324240.0313-0.006440.0493.21B-22003.52.5180240.0563-0.006220.0692.47B-32003.52.5324240.0313-0.006440.0493.21B-52003.52.5324240.0313-0.006440.0493.21B-62003.52.5180240.0563-0.006220.0692.47B-72003.52.5180240.0563-0.006220.0692.47B-82003.52.5432240.0234-0.006510.0423.63B-92003.52.5216240.0469-0.006300.0622.68B-102003.52.5432240.0234-0.006510.0423.63B-112003.52.5432240.0234-0.006510.0423.63B-122003.52.5216240.0469-0.006300.0622.68B-152003.52.5540240.0188-0.006550.0373.98B-162003.52.5270240.0375-0.006380.0552.9643 中原工学院硕士学位论文附录附表3某小区建筑单体给水引入管设计秒流量计算表（高区）最高日用用水小时给水当平均出流出流概率对水定人数变化时间（h）同时出流概率秒流量(L/s)量概率应系数额(L/(人)系数楼号人.d)U0=q0*m*U=(1+αc(Ng-1)q0mKhNgTKh/(0.2*Ngαcqg=0.2*U*Ng1/2*0.49)/Ng*T*3600)A-52003.52.5270240.0375-0.003970.0573.08B-12003.52.5270240.0375-0.003970.0573.08B-22003.52.5252240.0402-0.003950.0592.99B-32003.52.5270240.0375-0.003970.0573.08B-52003.52.5270240.0375-0.003970.0573.08B-62003.52.5252240.0402-0.003950.0592.99B-72003.52.5252240.0402-0.003950.0592.9944 中原工学院硕士学位论文附录N规划次入口路1:500安置房安置房安置房安置房安置房廉租房安置房安置房安置房消防水池生活水箱A-8安置房综合动力站主廉租房入口安置房*安置房*公安置房路安置房安置房安置房廉租房安置房廉租房安置房护城大给水管线平面布置图堤停车场附图1小区给水管线平面布置图45 中原工学院硕士学位论文附录N规划次入口路1:500安置房安置房安置房安置房安置房廉租房安置房安置房安置房消防水池生活水箱A-8安置房综合动力站主廉租房入口安置房*安置房*公安置房路安置房安置房安置房廉租房安置房廉租房安置房护城大排水管线平面布置图堤停车场附图2小区排水管线平面布置图46 中原工学院硕士学位论文参考文献参考文献[1]钟伟俊，陈森发，徐南荣．供水系统调度的增广拉格朗日函数优化方法[J]．信息与控制，1989，2(2)：27-29．[2]赵新华，武福平．城市配水系统优化运行的研究[J]．中国给水排水，1992，8(3)：18-21．[3]赵洪宾．城市供水管网系统工况分析[J]．给水排水，1992，18(6)：35—36．[4]张新平，林性粹．正交表优化管网布置的原理[J]．上海农学院学报，1993，12(1)：20—24．[5]王昊．供水管网改造优化研究[D]．天津：天津大学，2009：3-4．[6]王雪珍，魏永耀．用图论方法优化树状输配水管网布置及计算机绘图程序[J]．喷灌技术．1995，02：35-38．[7]田一梅，李江涛等．遗传算法在供水系统优化调度中的应用[J]．中国给水排水，2001，17(12)：63—65．[8]俞国平，刘静．微观模型配水系统的优化调度[J]．给水排水，2004，07：106-108．[9]王绍征，崔亚新．住宅小区给排水管线设计综述[J]．山西建筑，2004，30(19)：126—127．[10]L.Mitler,G.BranchandBoundMethods.Generalformulationandproperties[J].OperationsResearch,1970,18(1):24-34.[11]D.R.MorganandI.C.Gouiter.Optimalurbanwaterdistributiondesign[J].WaterResourceResearch,1985,20(6):642—652.[12]A.KesslerandU.Shamir.Decompositiontechniqueforoptimaldesignofwatersupplynetworks[J].EngineeringOptimization,1991,17(1):1一19.[13]Lindell.E,OrmsbeeandSrinivasa.L.Reddy.Nonlinearheuristicforpumpoperation[J].JournalofResourcesPlanningandManagement,1995,123-309.[14]Apleorvits.E,U.Shamir.Designofoptimalwaterdistributionsystems[J].WaterResourceResearch,1977,(13):885—900.[15]K.Lansey,L.May.OptimizationModelforWaterDistributionSystemDesign[J].JournalofHydraulicEngineeringASCE,1989,115(10):1401~1418.[16]DorigoM.OptimizationLearningandNaturalAlgorithms[D].Italy:DipartimentodiElettmnica,PoliclinicdiMilano,1992.47 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中原工学院硕士学位论文攻读硕士学位期间取得的科研成果攻读硕士学位期间取得的科研成果论文：1.YangLei,DongFuwen,SongGaoju,QiangTianwei,ChengAixia.DistributionCharacteristicsandInfluencingFactorsofIndoorParticulateConcentrationinUniversityFunctionalBuildings[J].EnergyEducationScience&TechnologyPartA:EnergyScienceandResearch,2014,32(1):221-234.(EI收录)2.ZhangQing,YangLei,ZhaoHang,MiaoQian,YangRongchao,MaMingandDongFuwen.StudyonAirFlowDistributionofVentilationSystemintheLowPressureChamberforControllingtheTobaccoSmoke[J].InformationTechnologyJournal,2013,12(16):3633-3638.(EI收录)3．杨磊，范晓伟，张勍，赵航，宋高举，苗芊，程爱霞，董富文．卷烟车间空调回风过滤用毛绒滤料的过滤性能[J]．烟草科技，2014，10：9-14．参与项目：1．典型办公建筑空调节能控制技术研究，河南省教育厅科技攻关计划项目，项目批号：2008B480006．2．大型铸件切割产尘的控制技术与设备，河南省科技攻关计划项目，项目批号：102102210440．Qing,YangLei*,ZhaoHang,MiaoQian,YangRongchao,MaMingandDongFuwen.StudyonAirFlowDistributionofVentilationSystemintheLowPressureChamberforControllingtheTobaccoSm1.典型办公建筑空调节能控制技术研究，河南省教育厅科技攻关计划项目，项目批号：2008B480006.2.大型铸件切割产尘的控制技术与设备，河南省科技攻关计划项目，项目批号：102102210440.50 中原工学院硕士学位论文致谢致谢时光飞逝，一转眼三年的研究生生活马上就要结束了，回首这三年的学习经历，要特别感谢的是我的导师杨磊副教授、赵慧杰副教授和校外导师王红丽高级工程师。在这三年的努力与拼搏中，杨老师、赵老师和王老师倾注了大量的心血和汗水，始终给予我细心的指导和帮助。在三位导师的谆谆教导下，我的学术水平以及工程设计水平有了较大的提高。在此谨向三位导师表示深深的敬意和衷心的感谢。同时，还要特别感谢周义德教授、高龙副教授、杨瑞梁副教授以及能源与环境工程研究中心的各位老师，感谢你们在学习和工作中给予我最大的帮助和支持。感谢河南省纺织建筑设计院有限公司的各位老师，感谢你们在我实习的这一年里对我工作的指导，使我积累了不少设计经验。感谢同窗给予我的关心与帮助；感谢我的父母及家人在我学习的这几年时间里在精神和物质上给予我最大的帮助和支持，正是你们作为我的坚强后盾，我今天才有了较大的进步。最后，对所有帮助和支持我的老师、朋友和家人表示再次感谢，在此致以诚挚的敬意和衷心的感谢！由于本人的知识学术水平有限，本论文在写作之时难免有不足之处，恳请各位老师、专家多提宝贵意见，并批评指正！时光飞逝，一转眼三年的研究生生活马上就要结束了，回首这三年的学习经历，要特别感谢的是我的导师杨磊副教授、赵慧杰副教授和校外导师王红丽高级工程师。在这三年的努力与拼搏中，杨老师、赵老师和王老师倾注了大量的心血和汗水，始终给予我细心的指导和帮助。在三位导师的谆谆教导下，我的学术水平以及工程设计水平有了较大的提高。在此谨向三位导师表示深深的敬意和衷心的感谢。同时，还要特别感谢周义德教授、高龙副教授、杨瑞梁副教授以及能源与环境工程研究中心的各位老师，感谢你们在学习和工作中给予我最大的帮助和支持。感谢河南省纺织建筑设计院有限公司的各位老师，感谢你们在我实习的这一年里对我工作的指导，使我积累了不少设计经验。感谢同窗给予我的关心与帮助；感谢我的父母及家人的感谢！51 ．，義諭／＼‘４：＜，顯嚷９，，＇‘＞分；—；４麵Ｔ應‘．．Ｖ．－誦响／＂冷，．ｉ；：ｉ’．擊霧掌，、乃Ｋ．峰議？ｓ／誦－，‘转．Ｖ：，？－，．．；＇ｊ餐）．麵璋按：？ｒ＜，話？：：。就／Ｊ‘ＩＩ宿＇，：ｒ：－ｒ强難？；：：Ｔ，公＇，Ｖ＇ｉＶｔ．／／窺＇’，兴ｔ；Ｊ论》次．＇讓島＇玄’ＡＶ難，ｉ－，Ｉ一ｆ！Ｉ＇町２谨画＇１＼今ｙ；良气＜？—、：義／ｆ＂，Ｖ篆＇‘？、：；争屬ｉ＂＊Ｉ＇‘Ｖ＂：：＇片－麵－Ｖ懸，－ｋ、＼Ｖ’ｉＶ：，；：；ｂ．＇＜輸ｖ＞．：＇ｖ‘：＇＇，贫‘Ｖｔ：，終‘隱；一。；Ｖ‘，？Ｖ聲’－．三！議，：’哦，ｉ爲。ｆ＊，ｆ７＜．．養ｒ屯一腳■，囊，咕＜ｓ舊’／／Ｗ；＂＊ｔ？跋：顯聲尸ｉ早ｉＶ；；：／／‘打综每‘ｆ：顯，喪－；，、續：ｖ■’＇如—／凉ｖ伊１＜；＇誦４Ｖ—Ｖ；ｋ．．梁／ｒ‘－一：．＂．‘ｆ‘－，／：ｆ＇’－Ｉｖ．；ｉ＾ｗｆ－＾，＂Ｖ，ｖ，：＆麥＾，穿、，‘／ＶＶ＇Ｖｖ■）；；某Ｉ／／‘揉＂蔡Ｉ．巧＾＇Ｊ’’：凝巧：－皆’＇’，．ｗ＼」与靖’．擊／與藻；彎＂ｔ。．‘聲－ｙ■＾．＇尸壤一？齊遍ｙｆＩ二ｖ－！ｓ唉，ｆ端ｕ‘ｖ＇‘．ｓ＇ｗｆ？一榮ｉ於＂．ｌ斯‘ｉ＆‘講。；、；．＂ｌｊ振累却，＇－Ｖ＂／ｙ％．一Ｖｔ．：穿，ｉ．ｆ＃；’＂，巧，—Ｖ、：Ｖ一，＊／．＇ｉ一＇Ｖ，窜；ｙ，八．ｙ．：，．ｙ心＇．‘／■？‘。：＇Ｖ．ｔ＇扣：之‘一，＾＇ｆ’／？＊ｄ！ｉ一＇ｖ在：，＞．、取車，’巧．：＂－Ｖ．，；ｆ＇东‘货＇巧／片．パ．，為－Ｖ－ｗ．六Ｖ，—夫／＇‘，ｉ／；／．品教，／；，＾：於’ｎ＞？ｖ：＇＞巧＾；－Ｋ、：麵ｙ？＇ｋ＇■‘Ｗ？．．、‘＊－、參Ｖ；■茂獨，碧＃；？／巧乎．＂．Ｍ．Ｖ．■歡Ｖ，占；’％ｌ；：琴＊７Ｃ媒片：；＇パ．：：＾ｆ，．知扩专遂ｖ＇■ｎ３．彩．：孩、一＇．－裝；＇管劳＼巧Ｖ．、ｖ叫：．，ｖ’Ｊｖ．一姿：ｗ参一＾ｖ－講。’－Ｖ種ミ如／一＇；＾＾＊＼．？；？讀，Ｂ亨‘ＶＵ／：＾＜袁＾Ｖ為：’／一．构友ッ－巧Ｖ■－巧店ｖ＾ｘｗ‘為＇非；，ｒ／＜ｌＡ龜－疆／．＾？ｏ；，瞧？．：ｉ二ｉｌＫ’３這Ｉ：＾＾；；；賴編ｌ心Ｊ＇'