高層建筑給水排水工程范文
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篇1
引言:高層建筑有別于多層建筑,具有層數多、高度大、功能復雜、用水要求高、排水量大等特點。由于樓層高度的增加及建筑物功能的復雜化,高層建筑的給排水工程需要面臨新的問題和更高的要求,因此,對建筑給水排水工程的設計提出了新的要求。探討和研究高層建筑給排水工程設計具有重要的現實意義。
一、高層建筑給水排水工程的特點
1、高層建筑的居住人數多,給水排水設備需提供的水量自然就大。稍有不慎,會發生管道堵塞或停水事故,后果不堪設想,勢必影響的范圍極大。所以,高層建筑的給排水工程必須采取必要的措施,保證安全供水和通暢排水。
2、高層建筑的給排水量非常巨大,給排水管道很長。為了減緩管道中的壓力波動,增強系統的給水排水性能,排水管道最好采用機械強度較高的材料,并選用柔性接頭,采取專用通氣管排水系統或新型單立管道也非常有效。
3、靜水壓力大是高層建筑給水系統、熱水系統和消防系統的特點。正因為靜水壓力大,如果不分區,不僅使用不便,震動噪音大,設備能耗高,浪費水資源,還容易導致給水系統的管道及配件因此被破壞。從這個特點出發,給水系統必須進行科學、合理的豎向分區,目的在于合理有效地降低靜水壓力,確保系統運行的安全可靠。
4、高層建筑消防系統的安全可靠性要求比多層建筑的更嚴格,是高層建筑給水系統的又一個特點。這是因為高層建筑通常是多功能、綜合性建筑,所以可引發火災的因素比較多。高層建筑一旦出現火情,火勢的蔓延速度相當快,火災的危險性大,撲救的難度高。另外,我國目前各地區的消防設備能力水平不一,導致高層建筑在發生火災時撲救的難度比較大。基于這些因素,在高層建筑的消防給水系統設置上必須立足于自救。
二、高層建筑給水系統設計
1、明確高層建筑給水方式。高層建筑常用的就有高位水箱、氣壓罐和變頻泵無水箱三個給水設備,正確選擇高層建筑的供水方式,采用最科學合理的供水設備,選用技術先進、供水安全以及經濟合理的供水設備,是高層建筑正常供水的核心關鍵,選擇合理的給水方式,使用合適的給水設備,對高層建筑的影響作用非常大。
2、選用合適的給水管道。傳統的給水管道通常是熱鍍鋅鋼管,但是這種鋼管重量大、非常容易生銹,影響水的質量,無法滿足人們對生活用水的要求。目前,重量輕、經濟實惠、液體流動性好、耐壓度強、安裝方便、耐腐蝕性強以及使用的壽命相對較長的塑料水管被廣泛應用。給水管材的選擇,要考慮質量、重量、經濟、使用的環境、承受壓力的程度、承受的最高溫度以及安裝的方式等,要綜合技術和經濟的實際情況后進行給水管道的選擇。
3、合理布置給水管道。給水管道的布置,要滿足高層建筑里的用戶的生活用水的要求,選擇合適的管道長度和管道的內徑,盡量降低成本。但是現在我們國家還不是特別重視高層建筑的管道布置,最大的原因也許是高層建筑的管道比較短,管道內徑有相對較小,投入的資金比例也相對較少,而且收到的經濟效益不是非常的明顯。由于高層建筑的快速發展,建筑的內部設施越來越完善,對管道的種類和數量的要求也隨之增多,又因為高層建筑層數多、高度大、振源多的特殊性質,對管道的性能和質量等方面的要求很嚴格,所以要加大對高層建筑管道設備的資金投入。
三、高層建筑排水系統設計
1、排水管道的布置。建筑物內排水管布置應符合下列要求:
(1)自衛生器具至排水管的距離應最短,管道轉彎應最少,排水出戶管應以最短距離排至室外。
(2)立管宜設在排水量最大、靠近最臟、雜質最多的排水點處,立管盡量不轉彎。
(3)排水管不得穿越伸縮縫、變形縫、沉降縫、煙道和風道等。
(4)有利于安全和建筑物的使用、維修及清通。
2、排水管道的鋪設。建筑物內排水管鋪設應符合下列要求:
(1)管道之間、管道與墻之間要有一定的間距,管道穿墻、穿樓板、基礎要預留洞。
(2)排水立管與排出管端部的連接宜采用兩個45°彎頭或彎曲半徑小于4倍管徑的90°彎頭。
3通氣管系。高層建筑層數多、高度大,衛生器具多,排水量大,且排水立管聯接的橫支管多,多根管同時排水,由于水舌的影響和橫干管起端產生強烈沖擊流使水躍高度增加,會引起管道中較大的壓力波動,導致水封破壞,室內環境污染。為防止水封破壞,保證室內環境質量,高層建筑必須對排水系統中氣壓變化幅度予以控制,通氣管系即起著這種控制平衡作用。因此,高層建筑通氣系統的好壞,對排水管系排水能力的充分發揮和保護系統的水封不被破壞起著極為重要的作用。 高層建筑排水系統采用的通氣方式通常有三種:即,專用通氣、環形通氣和衛生器具通氣。三種通氣方式,各由不同功能的通氣管組成:
(1)專用通氣管系由專用通氣管、伸頂通氣管和結合通氣管組成。
(2)環形通氣管系有兩種形式:一種由環形通氣管、主通氣管、伸頂通氣管和結合通氣管組成;另一種由環形通氣管、副通氣管和伸頂通氣管組成。
(3)器具通氣管系統由器具通氣管、主通氣管、伸頂通氣管和結合通氣管組成。
四、高層住宅在建筑給排水設計中需要關注的問題
高層建筑給排水設計重點應該放在戶內設計上,以下幾點應該著重考慮:
1、鋪設給排水管道的位置和怎樣鋪設的問題。我們的設計研究人員現在應當提倡本層的管道鋪設在本層的鋪設原則。
2、水表的設置問題。如果水表設置在戶內,不但抄表員的工作量會很大,而且會使住宅的安全性大大降低。因此,高層建筑的分戶水表適宜設在戶外而不是戶內。
3、地漏的設置與洗衣機機位的預留,地漏和存水彎兩者的配合問題在規范上并沒有具體規定,但這確實會影響用戶在使用時的性能表現。
4、空調冷凝水的排放,空調正逐漸地進入了千家萬戶,但是如果空調的冷凝水總是無組織排放會嚴重污染高層建筑物的外墻,會嚴重影響建筑物的外表美觀。建筑在進行給排水設計的同時也應該考慮空調冷凝水的有序排放。
5、熱水管道的鋪設問題,在目前的情況下,住宅小區集中供應熱水的情況較少,大多數都是住戶入住后自己安裝熱水器以提供洗浴和生活熱水。為此,我們的建筑設計人員應該在整個布局上多加以考慮。
6、節能方面的問題:高層建筑由于其自身的限制,給水系統帶來的能耗非常大,并且在這其中用于將生活用水從地面輸送到高層而消耗的能量占了非常大的比例,這也使得建筑給排水工程中的節能、節水的問題不容忽視。
五、結束語
作為新時期背景下的高層建筑給排水設計人員,必須緊密結合時展的需要,加強自身的學習,致力于自身專業技術水平的提升,切實掌握高層建筑給排水高層的特點,做好給排水的設計和節能設計工作,以最大化地確保其設計的有效性,從而在在節能降耗的同時為廣大人民群眾構建溫馨和諧的工作和生活環境,最終實現我國高層建筑設計事業蓬勃發展。
參考文獻
[1] 楊建青,劉義;高層建筑給排水工程設計[J];山西建筑;2010(24),192-193.
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[關鍵詞]高層建筑;給水排水;工程設計
中圖分類號:TU365 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)26-0115-01
高層建筑的給水排水技術漸趨成熟系統,但在實際施工過程中還是存在一些問題。比如實際情況中的消防安全技術與自動控制技術的提高,樓層的不斷拔高對節水、節能的給水排水設備及附件不斷地更新的要求,方便維護管理的經濟實用可靠的供水技術與方式的應用需要推廣。
一、關于高層建筑給水系統的設計
1.變頻泵無水箱給水方式
變頻泵無水箱的給水方式就是采用變頻技術取代高位水箱技術,該方式主要是利用變頻器改變電壓和頻率,從而達到調制水壓與流量的目的這種方式是從節能的角度設計的,它的調制功能不僅可以保證供水系統正常運行,還能延長相關設備的使用期限并且該設備的占地面積極小,既節省空間又方便安裝另外,在使用方面也非常的便捷,采用的是全自化的設計但是此方式并適用于所有的建筑,其造價比較高,并且對環境的要求很嚴格,設計者們應該根據工程的實際情況來考慮。
2.減壓給水方式
高層建筑的給水問題主要是通過減壓的方式來解決的,所謂減壓給水方式就是利用水泵將水引到最高層,再利用分區的方式由上到下進行供水,并通過在其中設置相關的減壓閥來進行減壓一般來說,消防用水采用比例式減壓閥,而可調式的減壓閥更適用于生活供水系統減壓給水方式的特點就是投資少、設計簡單并且供水比較穩定,但下區水泵的損耗會比較大。
3.高位水箱給水方式
高位水箱給水方式是運用水箱和水泵進行并聯或串聯等方式進行給水。由離心水泵提供水到水箱,再根據需要從水箱分流到各區,高位水箱主要是起到一個減壓、穩壓的作用其主要特點:首先,用水箱儲備水以備不時之需,從而保證正常給水;其次,相關設備的利用率較高,使用壽命較長;最后,該方式投資較小,節省了一部分開支但是其缺點也很明顯,水箱占地面積比較大,并且容易受污染另外,水箱運行時會產生較大的噪音。
4、氣壓罐給水方式
此方式主要依靠離心水泵和氣壓罐,氣壓罐利用容器內空氣的可壓縮性來存儲和調節水量,罐內的水壓則被送到一定的垂直幾何高度,水泵機組的工作方式是通過循環啟動和軟啟動從而實現無塔供水。這種給水方式不太需要水箱與水塔,易于統一管理,能自動控制,罐內水不易受污染,且它的載荷小,適用于地震帶上的高層建筑。但是它的供水壓力經常出現周期性的波動,罐內儲水量有限,要頻繁啟動水泵,增加了設備的維護運行費用并且水泵的使用壽命也有所縮短,這方面遠不如高位水箱。
5、太陽能熱水供給系統
現代社會提倡節能環保的用水模式在熱水的提供方面,我們都更傾向于采用無污染、低耗能的太陽能熱水器,而這一熱水供給方式在高層建筑中可以得到更好的利用。例如設計南寧?五象新區項目,該工程給排水方面設計的最大特點是每棟住宅均設置了太陽能熱水系統,每棟天面設有平板式太陽能集熱器、貯熱水箱、恒溫水箱、太陽能循環泵、熱水回水泵、空氣源熱水泵組等。自來水立管供水給貯熱水箱,由太陽能循環泵供水給太陽能集熱器,加熱后水循環至貯熱水箱,貯熱水箱與恒溫水箱連通在太陽能不能保證恒溫水箱水溫的情況下,由空氣源熱泵維持熱水水溫。
二、給水排水設計優化
在給水系統中,經驗告訴我們分建水池并且共用吸水管可以有效地提高地下建筑面積的利用率、降低投資成本。要從根本上解決生活用水的污染問題,可以將生活貯水池與消防貯水池單獨設置。此時消防泵排水可直接回到消防貯水池中,利用水池中的儲水來消耗能量,節約了水量的開銷。與此類似也可將生活污水與雨水分流排放,生產嚴重的污廢水單獨收集處理后再排放。在實際施工過程中,為了保證地下室車庫的車位,設備房通常位于不規則的地段。對于鋪設的管道,在高層建筑布置排水管道時要保證盡量不變形,以最短的距離將污水從室內排出。在鋪設管道時,各管道之間要留有一定距離,管道距墻也同樣如此。排水立管與排出管端的連接最好采用兩個45°的彎頭或彎曲半徑大于4倍管徑的90°彎頭。此外,排水系統還需設置與大氣相通的通氣管,以平衡管內氣壓。一般采取以下幾種通氣方式:結合通氣管、專用通氣管、伸頂通氣管、主通氣管、副通氣立管、結合通氣管、專用通氣管、環形通氣管、器具通氣管。
三、關于高層建筑排水系統的設計
排水系統的組成成分除了排水管道外,還有相關的通氣管道、抽升設備、衛生器具等等近年來,我國提倡綠化建設所以在污水的排放問題上,我們應該更注重污染及回收利用的問題在排水系統的設置方面,應該將不同性質的污水進行分類處理例如生活污水或其他較嚴重的污水應該單獨處理排放,雨水或污染程度較輕的污水可以合流處理在排水管道布置方面,應該遵循距離最短、維修清理方便等原則在排水管道的敷設方面,管道的設計應該留有一定的變動空間,不宜靠得太緊密,還應該在穿墻、穿樓板時留有后備洞口另外,采用45度或90度的彎頭來連接排水立管和排出管端部。
四、高層建筑給水排水管道設計的技術措施
1、溝槽支撐與拆除
在溝槽開挖時,為了縮小施工面,減少土方量或因受場地條件的限制不能放坡時,可采用土方支撐方法施工。土方支撐是防止溝槽土方坍塌,保證工程順利進行及人身安全的重要技術措施。
(1)開挖較窄的溝槽多采用橫撐和豎撐,水平擋土板的布置又分斷續式和連續式兩種;濕度小的挖土深度小時,可用斷續式水平擋土板支撐;松散、濕度大的土可用連續式水平擋土板支撐。給水管道的維修養護人員應十分熟悉給水系統,經常檢查給水管道及閥門(包括地上、地下、屋頂等)的使用情況,經常注意地下有無漏水、滲水、積水等異常情況,如發現有漏水現象,應及時進行維修。在每年冬季來臨之前,維修人員應注意做好室內外管道、閥門、消火栓等的防凍保溫工作,并根據當地氣溫情況,分別采用不同的保溫材料,以防凍壞。
(2)板樁是一種支護結構,可用它來抵抗土和水所產生的水平壓力,既擋土又擋水。當開挖的基坑較深、地下水位較高又有可能出現流砂現象時,如果采用井點降水方法,則宜采用板樁打人土中,使地下水在土中滲流的路線延長,降低水力坡度,阻止地下水滲人基坑內、從而防止流砂產生。在靠近原有建筑物開挖溝槽時,為防止原有建筑物基礎下沉,通常也多采用打板樁的方法進行支護。
2、施工要求
(1)支撐要牢固可靠,符合強度和穩定性要求;支撐應隨著挖土的加深及時安裝,在軟土或其它不穩定土層中,開始支撐的溝槽開挖深度不得超過1m,以后開挖與支撐交替進行,每次交替的深度宜為0.4―0.8m。
(2)支撐板安裝應與溝槽壁緊貼,當有空隙時應填實,橫撐板應水平,立排撐板應順直,密排撐板的對接應嚴密;支撐應經常檢查,當發現支撐的構件有彎曲、松動、移位等跡象時應及時處理,特別是雨季和春季解凍時期更應加強檢查。
(3)支撐拆除前應對溝槽兩側的建筑物、壁槽進行安全檢查,并應制定拆除支撐的實施細則和安全措施;支撐的拆除應與回填土的填筑高度配合進行,且在拆除后及時回填夯實;拆除單層密排撐板支撐時,應先回填至下層橫撐底面,再拆除下層橫撐,待回填至半槽以上,再拆除橫撐。
結語
給排水在高層建筑中的重要性不言而喻,隨著科技的發展,給排水的設計也日趨人性化、合理化,更加環保節能,因此在給排水設計時,我們應正確合理地選擇系統和方案,以達到節水節能的目的,確保水資源的合理利用。但如何將這些設計理念完全地融入到實際工程的應用中,則需要施工技術人員不斷探索、實踐、總結。
參考文獻
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關鍵詞:高層建筑;工程;給排水;分類
一、高層建筑的劃分
目前,關于高層建筑的劃分實際上無統一的標準,各國根據本國的經濟條件和消防裝備情況,規定了本國高層建筑的劃分標準。我國高層民用建筑設計防火規范規定:10層和10層以上的住宅(包括低層沒有商業服務網點的住宅)或超過24米的其他民用建筑為高層建筑。對于高層工業建筑我國規定建筑高度超過24米的兩層及兩層以上的廠房為高層建筑,而建筑高度超過24米的單層廠房不屬于高層建筑。
二、 高層建筑的發展
隨著經濟的快速發展和科學技術水平的不斷提高,建筑高度和層數都 不斷的增加。從1885年美國在芝加哥建筑世界上第一座10層的現代建筑以來,全世界已建造了成千上萬座高層建筑和 超高層建筑,尤其是進入20世紀50年代以來,超高層建筑得到了迅猛發展。我國高層建筑起步較晚,在20世紀70年代以前,僅在北京,上海和廣州等幾個城市建有為數不多的高層建筑,但進入20世紀80年代,高層建筑在我國得到了快速的發展,其中88層的上海金貿大廈,高度達460米,是目前亞洲最高,世界第二的大樓。我國目前有高層建筑幾萬座,超過80米的超高層建筑也有幾百棟,隨著國民經濟的快速發展,將有更多的更高的現代化高層建筑在祖國大地上拔地而起。
三、 高層建筑給水排水的工程特點
由于高層建筑具有層數多,高度大,振源多,用水要求高,排水量大等特點,因此,對建筑給水排水工程的設計,施工,材料及管理方面都提出了較高的要求,與低層建筑給誰排水工程相比,高層建筑給水排水工程具有以下特點:
1.高層建筑給水,熱水,消防系統的水壓力較大,如果只采用一個區供水,,不僅影響使用,而冊管道及配件容易破壞因此,供水必須進行合理的豎向分區,使靜誰壓力降低,保證供水系統的安全運行。
2. 高層建筑引發火災的因素較多,火勢蔓延速度較快,火災危險性較大,而側撲救困難。因此,高層建筑消防系統的安全可靠度比低層建筑高。由于目前我國消防設備能力有限,撲救高層建筑火災的難度較大,所以高層建筑的消防系統應立足于自救。
3.高層建筑的排水量大,管道長,管道中壓力波動較大,為了提高排水系統的排水能力,穩定管道中的壓力,保護水封不被破壞,高層建筑的排水系統應設置通氣管系統或采用新型的單立管排水系統,如蘇維脫排水系統,空氣芯旋流排水系統等。另外,高層建筑的排水管道應采用機械強度較高的管道材料,并采用柔性借口。
4.高層建筑的建筑標準,給水排水設備使用人數多,瞬時的給水量和排水量較大,一但發生停水或排水管道堵塞事故,影響范圍教大,因此,高層建筑必須采取有效的技術措施,保證供水安全可靠,排水通暢。
5.高層建筑的設備多,管線上,易產生掙動和噪音。因此,高層建筑給水排水系統必須考慮設備和管道的防振動和噪音的技術措施。
四 、高層給排水系統的分類
高層建筑給水系統按供水用途可分為生活給水系統,生產給水系統,
消防給水系統,中水系統,直飲水系統等
1.高層建筑生活給水系統
主要是供給人們在生活方面的用水,如飲用,烹調,盥洗,洗滌及沖洗等。該系統除水壓,水量應滿足要求外,水質必須嚴格滿足國家現行的《生活飲用水衛生標準》。
2.高層建筑生產給水系統
主要滿足生產用水要求,其中包括洗衣房,鍋爐房的軟化系統,空調,冷庫的循環冷卻水系統,游泳池水處理系統。生產給水系統對水質,水量,水壓及安全方面的要求應視具體生產工藝而確定。
3.高層建筑消防給水系統
供建筑消防設備用水,包括消火栓給水系統,自動噴灑滅火系統,水幕消防給水系統等。高層建筑消防給水系統對水壓,水量均有嚴格的要求。
4.高層建筑中水系統
就是將建筑內排出的水質比較清潔的各類廢水,經適當的處理使其水質達到回用標準后,再用中水管道輸送到建筑你用于沖洗廁所,澆灑綠地,沖洗汽車和庭院等。用于中水主要的水源有盥洗廢水,冷卻廢水等。
5.高層建筑直飲水系統
在標準比較高的賓館,飯店以及住宅中有時設置直飲水系統,直飲水系統就是將自來水進行深度處理,然后用管道輸送到建筑內的以內的用水點工人們直接飲用。
由于高層建筑對飲用水的安全性要求比較高,特別是消防的要求特別嚴格,必須保重消防用水的安全可靠。因此,高層建筑各種給水系統一般宜設置獨立的生活給水系統,消防給水系統,生產-生活給水系統及獨立的消防給水系統。
五 、高層建筑給水排水工程存在的問題
經過上百年的發展,高層建筑的給水排水的技術已日趨成熟,但也存在許多待解決的問題,具體體現在以下幾個方面:1. 節水,節能的給排水設備及附件的開發與應用。2.新型減壓,穩壓設備的研制與運用3. 安全可靠,經濟實用,運行管理方便的供水技術與方式的研究與推廣運用。4 高層建筑消防技術與自動控制技術。5 提高排水系統的進水能力,穩定排水系統的壓力的技術措施6 低成本,高效能的新型管道材料的開發與運用。7 熱效率高,體積小的熱水加熱設備的研制與運用
由于高層建筑有其自己的特點,因此,對建筑給水系統的設計,施工,材料及管理方面提出了較高的要求。當建筑高度較大時,如果采用同一個給水吸引供水,建筑低層管道的靜水壓力會很大,這樣很容易引起很多的弊端,比如容易產生水錘及水錘噪音,水龍頭,閥門易被磨損等等,在一定程度上威脅該建筑的供水安全。
參考文獻:
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【關鍵詞】給排水工程
1 引言
我國改革開放的深化和經濟的快速發展,人民生活水平的不斷提高,住宅建設進入完全商品化階段,并成為我國國民經濟新的增長點。目前乃至今后時期,建筑設計市場將會以住宅為主,消費者強烈要求解決住宅設計中普遍存在的廚房、衛生間面積過小,布局不合理、設計粗糙、功能低下的突出矛盾;改變居民進住后二次施工所造成的大量資源、材料、資金的浪費現象;將功能、空間、設備、管道及節水、節能綜合考慮。所以住宅給水排水設計遇到了許多新問題,有待于我們去探索研究。
2 高層建筑給排水工程的特點
由于高層建筑獨有的特點,使得對高層建筑的給排水工程的設計、施工、材料及管理方面都提出了較高的要求,與低層建筑給排水工程相比,高層建筑給排水工程具有以下特點:
2.1 高層建筑給水熱水消防系統靜水壓力大,如果只采用一個區供水,不僅影響使用,而且管道及配件容易被破壞。因此,供水必須進行合理的豎向分區,使靜水壓力降低,保證系統的安全運行。
2.2 高層建筑引發火災的因素多。高層建筑的結構功能復雜,失火可能性較大,失火后也容易迅速蔓延,人員疏散苦難。所以,必須設置安全可靠的室內消防給水系統,滿足各類消防的需要,而且消防給水的設計應“立足自救”,方可保證即使撲滅火災,也要防止重大事故發生。
2.3 高層建筑的給排水量大。高層建筑給水排水設備的使用人數較多,瞬時的給水量和排水量,若發生停水和排水管道堵塞的事故,影響范圍較大,所以必須具備安全可靠的水源,以及經濟合理的給水排水系統形式,并妥善處理排水管道的通氣問題,以保證供水安全可靠、排水通暢和維護管理方便。
2.4 高層建筑對防噪聲、防震等要求較高,但室內管道及設備種類繁多、管線長、噪聲源和震源多,必須考慮管道的防震、防沉降、防噪聲、防水錘、防管道伸縮變位、防壓力過高等措施。以保證管道不漏水,不損壞建筑結構及裝飾,不影響周圍環境,使系統安全運行。
3 供水方式
3.1 高位水箱供水。由于高層住宅消防要求在屋頂設置消防水箱,把生活用水箱和消防水箱合建可以節省投資,故較多的住宅都采用了這種方式。但由于水在水箱里停留時間較長,而且消防水管內的水是長期不流動的死水,難免不對水質產生影響。據國家有關部門對高位水箱的水質抽驗,水質均不理想。所以采用水箱供水宜將生活水箱與消防水箱分開。為了保證供水的衛生要求,水箱出水還應經消毒設備消毒以克服二次污染。目前國內某些消毒設備質量并不十分理想,所以應考慮有備用量。
3.2 變頻調速設備供水。這種方式在我國使用的相當普遍,它的供水水質較好,造價高于水箱供水。但采用這種方式,一定要供電可靠,選用的設備可靠,否則會出現經常停水的現象。變頻泵的流量應按設計秒流量選用。當采用小區集中供水時,要考慮分期建樓的變化,宜選用多臺泵并聯方式,且泵房還要留有余地。變頻供水既節能又保證水質,筆者認為在條件具備的情況下,應首選此種供水方式。
3.3 無負壓設備供水。這種供水方式在八十年代曾被采用。它雖也有供水水質好的優點,但和變頻設備供水相比較耗能高,目前無負壓設備供水的方式已逐漸被新的技術所替代。
4 生活排水系統
生活排水采用糞便污水與洗滌廢水合流排除,污水通過管道靠重力排至室外化糞池,經化糞池初步處理后排至市政污水管網。一般25層以上的高層建筑,住宅衛生間排水管道設有專用通氣立管,一層排水支管與專用通氣立管底部連接,廚房及衛生間排水管道采用單立管伸頂通氣,一層排水支管與排水橫干管直接連接,連接點距立管底部水平距離大于3m。消防電梯井坑排水,車庫集水坑排水以及人防戰后清理廢水的排除均采用潛污泵提升排至室外雨水管網。潛水排污泵的啟閉由集水坑內的水位控制器控制,當集水坑集水水位達到啟泵水位時,一臺潛水泵啟動排水,當水位達到報警水位時,兩臺潛水泵并聯工作并報警至管理中心,當水位降至停泵水位時停泵,兩臺水泵互為備用,輪換啟動并可手動啟泵。
5 雨水排水系統及空調冷凝水排水系統
屋面雨水采用內排水方式,由雨水斗收集,重力流方式經室內雨水管道排至室外雨水管網。地下車庫屋面雨水采用明溝排水排至室外雨水管網。空調冷凝水由安裝于放置空調室外機的隔板墻內的收集管收集,匯集后排至室外雨水管網。
6 總結
我國是一個貧水國,人均水資源只有世界人均水資源的四分之一,隨著城市化的不斷加劇,有限的水資源受到的污染越來越嚴重,再也不能接納污染物。也就是說,即使城市污水集中二級處理后的出水也不能排入水體,面對這種狀況,盡管排水規劃中規定城市污水必須經二級處理后排放,但排向何處?就近排放將污染水體,如果引至遠處排放,不僅增加費用,無形中也浪費了本地區的水資源。然而事實上大部分城市特別是中、小城市在若干年內根本無力建造污水處理廠,只好沿用化糞池處理糞便污水,然后與其他生活污水合并排放的模式,這種排放水的水質顯然是達不到國家排放標準的,至于工業廢水的排放,更是令人擔憂!因此規劃近期采用什么樣的過渡措施來解決污水排放的問題?是眼看著已受到嚴重污染的水體繼續污染下去,還是將污水轉移到其他較遠的水體中處? 這是排水工程規劃很難解決的一個問題。
參考文獻
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關鍵詞:高層建筑;給排水工程;工程特點;設計要點
Abstract: with the continuous improvement of the construction technology, more and more high-rise buildings, to an important part of the drainage system of high-rise building, in addition to increasing the height of high-rise buildings, there are many vibration sources, water supply safety requirements higher and larger amount of drainage characteristics, these characteristics put forward higher requirements on the design scheme water supply and drainage engineering of high-rise building. The content of design of water supply and drainage increases, need to constantly optimize the design of water supply and drainage to adapt to and promote the development of the high-rise building. This paper first analyzes the characteristics of high-rise building water supply and drainage engineering, and to design and drainage engineering for high-rise building analysis
Key words: high-rise building; water supply and drainage engineering; engineering characteristics; design points
中圖分類號:文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012
1 高層建筑給水排水工程的特點
隨著建筑技術的提高,高層建筑愈來愈多,除了高度的增加以外,高層建筑還存在著振動源較多,給水安全可靠要求較高和排水量較大等特點,這些特點對高層建筑給水排水工程的設計方案提出了更高的要求。從相關研究和實踐經驗來看,認識高層建筑的給水排水工程的特點是進行科學設計的前提,筆者將其特點總結如下。
1.1 高層建筑給水排水工程靜水壓力大
靜水壓力大是高層建筑給水系統、熱水系統和消防系統的特點,正因為靜水壓力大,如果不分區,不僅使用不便,震動噪音大,設備能耗高,浪費水資源,還容易導致給水系統的管道及配件因此被破壞。從這個特點出發,給水系統必須進行科學、合理的豎向分區,目的在于合理有效地降低靜水壓力,確保系統運行的安全可靠。
1.2 高層建筑給水排水工程消防安全要求高
高層建筑消防系統的安全可靠性要求比多層建筑的更嚴格,是高層建筑給水系統的又一個特點,這是因為高層建筑通常是多功能、綜合性建筑,所以可引發火災的因素比較多。眾多的消防實例告訴我們,高層建筑一旦出現火情,火勢的蔓延速度相當快,火災的危險性大,撲救的難度高。另外,我國目前各地區的消防設備能力水平不一,導致高層建筑在發生火災時撲救的難度比較大,基于這些因素,在高層建筑的消防給水系統設置上必須立足于自救。
1.3 高層建筑給水排水工程瞬間給水、排水量大
從高層建筑的建筑標準來看,高層建筑中使用給水排水設備的人數眾多,導致瞬間很大的給水量和排水量,所以在實際使用的過程中,如果給水系統出現停水或者是排水系統出現管道堵塞等等事故,影響的范圍會很大。
從這一特點出發,高層建筑的給水排水系統設計時技術措施必須合理可靠,確保給水排水系統的通暢。
1.4 高層建筑給水排水工程排水量大、管道長
高層建筑功能多,排水量大,管道復雜,而且管道中的壓力存在較大程度的波動。從提高高層建筑排水系統的排水能力要求出發,保證水封不被破壞,就必須穩定管道的壓力,排水系統應設置完善的通氣管系統,或是采用新型的螺旋消音單立管系統。除此之外,排水系統中采用的排水管道的材料應具有較高的機械強度,采用柔性接口。
1.5 高層建筑給水排水工程容易產生振動和噪聲
高層建筑的動力設備多,給排水管線長,容易產生噪聲和振動。所以,在高層建筑給水排水系統設計時必須采取設備和管道的減少振動和防止噪音的技術措施。
2 高層建筑給水排水工程方案設計要點分析
隨著技術的不斷進步,高層建筑的給水排水技術也得到了一定程度的發展,日趨成熟,但是高速發展的建筑業,必將對建筑給水排水技術提出更高的要求。筆者總結在高層建筑給水排水工程設計實際中,需要解決的問題大致如下:
(1)目前,高層建筑的耗能、耗水比較大,缺乏有效節水、節能的給水排水設備及附件。(2)超壓出流現象較嚴重,缺乏可靠的減壓和穩壓設備。(3) 在給排水技術和措施上,安全性、可靠性和經濟性還存在著一定程度的不同步;運營管理也有諸多的不到之處,缺乏對實用、經濟且運行管理方便的給水技術與措施。 (4)高層建筑消防技術與自動控制技術還有待研發與推廣應用。(5)應加大對低成本、高效能的新型管道材料的研發與應用。(6)排水系統過水能力較低,缺乏經濟、穩定排水系統壓力的技術措施。(7)應加大對熱效率高、體積小的熱水加熱設備的研發與應用。
3 高層建筑給水系統設計中的重點分析
3.1 豎向分區
根據規范要求和工程實踐,高層建筑的給水管網通常需進行豎向分區,分區的原則是:
(1)充分利用市政給水管網的壓力。(2)根據管道及配件承受的靜水壓力、節能節水、使用方便等要求。
3.2 合理選擇給水方式
在高層建筑給水系統設計中,確定經濟合理、技術先進和供水安全可靠的給水方式,是高層建筑給水系統規劃設計的核心。高層建筑給水系統的供水形式可概括為:(1)高位水箱給水方式;(2)氣壓給水方式;(3)疊壓供水方式;(4)減壓分區給水方式等基本類型。從建筑的具體要求出發,對每種形式的具體使用條件和優缺點進行綜合考慮,科學、合理的進行選擇某種給水方式,也可以幾種給水方式相結合,在滿足使用功能、消防功能的同時,盡量做到節約。
3.3 高層建筑的內部給水管網科學的布置
從內部給水網的布置形式來看,有兩種不同的分法:
(1)根據內部給水管網的形式差異分為:環狀網和枝狀網兩種形式。
(2)根據建筑內部中橫干管的位置差異可以分為下行上給式、中分式和上行下給式三種不同的形式。
在給水管網的布置方式上應結合具體的要求和建筑的實際進行合理的選擇。
3.4 生活、消防水箱分開設置
(1)從保護水質和消防泵定期試水維護管理角度出發,生活、消防水池、管網和高位水箱均宜分別獨立設置。(2)采用共用吸水管方法,使設計簡化,設備的維護管理方便。(3)分建貯水池對優化地下室的設計、有效利用地下室面積、降低造價起積極的作用。(4)高位水箱出水管上止回閥必須水平安裝。
4 高層建筑排水系統設計中的重點要點分析
由于高層建筑的排水系統從排出管至頂層衛生潔具的連接管的立管較長,故衛生潔具的排水到底層排水壓力大,容易使下層衛生潔具發生排水噴濺。又由于衛生潔具的排水屬于間斷排水,會使排水方向的前行管道系統產生氣體的正壓,水流在下降過程中,水流方向的后續管道產生氣體的負壓,形成抽吸,均可能使管道系統發生水的噴濺和水封水抽吸,故筆者總結認為高層建筑排水系統應需采取下列措施:
(1)高層建筑的一、二層應單獨排水。(2)高層建筑的排水管系應加強通氣,保持管系內氣壓平衡;為此,高層建筑的排水系統應采用專用通氣管的排水管道系統或采用新型排水管道系統。(3)高層建筑的排水立管采用乙字彎消能措施。(4)高層建筑污水、廢水應分開設置立管排放,便于將來廢水回收和利用。
5 結語
隨著高層建筑的逐漸增多,給水排水設計要求也隨之增加,對建筑給排水工程設計方案優化也提出了更高的要求。優化給水排水設計方案是高層建筑給水排水技術進步的需要。因此,設計的時候,應做到材料合格,設計合理,正確操作,保證我國建筑的給水、排水的設計工作得以有效落實。
參考文獻
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篇6
關鍵詞:高層建筑;給排水系統;設計
Abstract: the article discusses high-rise building water supply and drainage characteristic and matters needing attention, according to the engineering examples, this paper describes the design of high-rise residential water supply and drainage, and the key point in design of the combination of common problems are analyzed, in order to peer engineering is of guiding significance.
Keywords: high building; Water supply and drainage system; design
中圖分類號: TU97 文獻標識碼:A 文章編號:
1、引言
建筑施工中,給排水管道及其衛生設備的安裝質量的優劣,將直接影響到建筑產品的使用功能及工程質量等級的評定。隨著人們對居住、使用環境的舒適美觀程度的要求不斷提高。對建筑給排水管道施工的質量提出了更高的要求。在建筑給排水施工領域,許多新產品、新技術(工藝)的采用,大大改善了給排水管道及衛生設備安裝的施工質量。但是在某些工程中,由于設計與施工某些環節上的脫節,泥工與水工之間配合不協調,造成水工人員在配管施工過程中“亂打洞”及配管質量不符合規范要求的現象仍然屢見不鮮,本文結合案例對高層建筑給排水工程進行探討。
2、高層建筑給排水工程特點
(1)靜水壓力是高層建筑給排水消防系統設計時需要重點考慮的因素,相對普通低層建筑而言,高層建筑給排水消防系統靜水壓力較大,而如果采用常規的一個區供水,使用效果很難保證,而且也很容易造成管道和配件的損壞。
(2)安全可靠性是高層建筑消防系統另一個重要因素,高層建筑可以誘發火災的因素較多,火勢蔓延速度快,而且撲救起來非常困難,因此確保消防系統的安全可靠性是重中之重,鑒于目前我國的國情,消防系統設計時應將自救放在第一位。
(3)高層建筑由于高度比較大,所以排水管道比較長,而且排水量也比普通建筑大,故管道內部的壓力起伏很大。所以高層建筑給排水設計時,需要保證排水系統的排水能力、管道內壓力的穩定以及保護水封不被破壞。綜合考慮這幾點,高層建筑的排水量管道應采用機械強度較高的管道材料,并采用柔性接口。
(4)給排水系統需要非常穩定。高層建筑的建筑標準高,而且給排水設備的使用人數也是非常多,水的消耗量也非常大,如果供水不穩定,出現停水或管道堵塞的情況,那么會造成非常惡劣的影響。故因此采取多種措施,保證給水排水系統的穩定性。此外,高層建筑的給水排水需要考慮進行噪音的處理。
3、高層建筑給排水設計注意事項
3.1 高層建筑給水方式選擇
3.1.1 高位水箱給水方式
高位水箱供水方式是目前應用非常廣泛的一種供水方式,這種供水方式的由水泵和水箱構成。水泵將水壓送到高位水箱儲存起來,對本區的供水的穩定有重要的意義,此外高位水箱還可以起到穩壓的作用。綜合來看,高位水箱供水方式供水比較可靠,而且水壓也很穩定,設備也很簡單,操作簡單,整體費用較低。但該種供水方式的水箱部分提高了建筑結構的復雜性,而且水保存在水箱的過程中容易受到微生物等的污染。
3.1.2 氣壓罐給水方式
氣壓罐給水方式設備包括水泵和氣壓罐。氣壓罐供水方式的機理是水泵將水壓送到氣壓罐,而且隨著水的增加,對罐內的空氣壓縮也逐漸增強,使罐內儲存的水具備了一定的水壓,一定程度上節約了能源。此外,氣壓罐給水方式一般不需要水箱和水塔,而且水在罐內儲存時也不易受到污染,方便集中管理,而且自動化程度高。但供水可靠性不足是氣壓罐給水方式的最大缺點,該種給水方式供水壓力不是很穩,常常有周期性的波動,而且氣壓罐容積無法與水箱相比,儲水和調節用水的能力比較有限。
3.1.3 變頻泵無水箱給水方式
變頻泵無水箱給水方式是目前比較先進的一種給水方式,工作機理是通過變頻器電源改變頻率和電壓,以控制交流電動機的轉速,進而實現水壓與流量可調的給水設備。該種供水方式自動化程度很高,可以對水壓和流量進行調節,所以不需要設置高位水箱等儲水設備。變頻泵無水箱給水方式也是給排水節能設計中常常選取的供水方式,供水穩定性也很高,此外還有自動化程度高,操作簡單,便于管理等優點。影響其大范圍使用的是變頻設備比較昂貴,而且容易受到外界電磁干擾,對工作條件要求比較高。
3.1.4 減壓分區給水方式
減壓分區給水方式供水機理是水泵首先將水直接壓送至最上層的水箱,然后各區再分別設置水箱,下區的水箱的水由上區的水箱供給,這個過程中實現了減壓。還可以在上下區之間設置減壓閥,也可以達到減壓的目的。該種給水方式能耗比較大,水泵需要先將所有的用水泵送到最上層的水箱,在此過程中會能耗比較多,不利于節能減排。但是減壓分區給水方式供水可靠,設備和管道系統也非常簡單成本比較低,而且日后的維修管理也十分方便。
4、某高層建筑給排水工程分析
4.1 工程概況
某綜合樓是集商場、餐飲、單身公寓為一體的大樓。項目地下1、2層為車庫及設備房;首層、二層為沿街小商鋪及大賣場;3、4層為餐飲場所;5層~28層為單身公寓。建筑高度為94.5m,總建筑面積約125000m2。
4.2 給水設計
生活給水系統采用豎向分區供水方式。考慮使用點的靜水壓力不超過0.35Mpa。故豎向分成3區。低區:地下室2層~地上4層,由市政水壓直接供水。中區:5層~15層,由一套變頻調速設備供給。高區:16層~28層,由另一套變頻調速設備供給。其中5層~8層以及16層~19層水壓大于O.35Mpa,其入戶支管設減壓閥減壓,閥后壓力約0.2Mpa。本建筑物的火災危險類別為一類一級公共建筑。室外消火栓用水量30L/s,室內消火栓用水量40L/s。火災延續時間按3h考慮。在該建筑屋頂最高處設18m3消防水箱(與噴淋系統合用),地下室二層設540m3消防水池,儲存3h室內消火栓用水量和1h噴淋用水量。消防水池分成2個能獨立使用的水池。室內消火栓系統分為兩個區,低區為地下室負2層~地上4層,高區為5層~28層。消火栓加壓主泵設在地下室水泵房內,水泵出水環管上接出兩路主管直接供高區消火栓系統,另接兩路主管經減壓閥組減壓(閥后壓力約0.5MPa)供低區消火栓系統。高區5層~21層設減壓孔板,使消火栓處動壓不超過0.5MPa。消火栓穩壓設備設于屋頂設備間,維持平時管網的壓力。消火栓系統均為環狀管網,整個消火栓系統設3套水泵結合器,并在室外設置配套室外消火栓。本建筑自動噴淋系統單身公寓按中危險I級其余按中危險II級設計,系統作用面積160m2。噴淋用水量為30 L/s。每個標準噴頭保護面積12.5m2,噴頭公稱動作溫度為68℃ (3、4層餐飲廚房操作間除外)。
本工程屬于一類綜合樓,自動噴淋全方位設置,除了不能用水滅火的地方外,均設自動噴淋。自噴主泵設于地下2層泵房,穩壓設備設于屋頂設備問。系統分為高、低兩個區。低區:地下2層~地上4層;高區:5層~28層。低區設6組報警閥組,報警閥組前設減壓閥組,閥后壓力O.7MPa。低區報警閥組設于地下2層泵房,高區設7組報警閥組,設于4層群房屋頂的專用小間內,報警閥人口處壓力不大于1.2MPa。報警閥組前管道均為環狀。每個報警閥控制的噴頭數在800以內,每個防火分區、每個樓層均設水流指示器。各配水管入口處壓力大于0.4MPa時設減壓孔板減壓。整個噴淋系統設2套水泵結合器,并配置相應的室外消火栓。
4.3 排水設計
1)排水方式:建筑物室內采用雨、污、廢分流排放,室外采用雨、污分流排放。
2)污水系統:室內采用糞便污水與生活污水分流,糞便污水經室外化糞池處理后與生活廢水合流排人室外污水管網。廚房廢水單獨排出,經過隔油設備處理后排入室外污水管網。
3)化糞池:按每人占用化糞池容積O.12m3計,在室外西北面并聯設置兩個75m3鋼筋混凝土(行車)化糞池,在室外東南面設一個75m3,鋼筋混凝土(行車)化糞池。
4)污水管網:各層衛生間的廢水、污水(糞便)排水立管均配專用通氣管(污、廢水立管分別與通氣管隔層相連)。
5)雨水系統:屋面排水由天面雨水斗收集,經雨水立管、橫管排人室外雨水排水井,并按5O年設計重現期的雨水量復核雨水排水及溢流設施的總排水能力。
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【關鍵詞】高層建筑給排水工程;設計要點;施工;技術要點
一.高層建筑給排水工程的設計要點
1、高層建筑給水系統的設計要點。高層建筑給水系統設計的關鍵是選擇給水方式,它直接關系到給水系統的使用和工程造價。對于高層建筑,城市給水管網的水壓一般不能滿足高區部分生活用水的要求,絕大多數采用分區給水方式,即低區部分直接由城市給水管網供水,高區部分由水泵加壓供水。由于高層建筑內所需水壓較大,所以高層建筑給水系統應采用豎向分區。高層建筑給水方式可分為串聯給水方式、并聯給水方式和減壓給水方式。設計時應根據工程的實際情況,按照供水安全、經濟合理的原則確定給水方式。高層建筑給水還應注意水量計量的問題,一般情況下,公共部位的水量計算比較復雜,尤其是綜合樓,建筑功能越多,水量計算就越多,而一些公共娛樂場所、飯店、餐廳等的用水量注意要分別計算,這對于國家提倡的節水節能的政策會起到很好的作用。
2、高層建筑排水系統的設計要點。關于排水系統的選擇問題。住宅建筑室內排水系統是采用污水、廢水分流還是合流方式,應根據所在城市室外排水制度、市政主管部門的要求和是否有利于綜合利用與處理要求來確定。在高層建筑中,排水立管長、水量大、流速高,通常容易造成排水立管底部連接的衛生器具有溢水的可能。因此,底層衛生器具的排水管道不接到排水立管上,應單獨排出。排水立管需要進行轉換時,底層衛生器具的排水支管可以接到排水橫干管上,連接點距立管底部下游水平距離不宜小于3 m,不得小于1.5 m。對滿足不了上述要求的排水支管,應以單獨的排出管排至室外檢查井。
3、高層建筑水消防系統的設計要點。(1)消防栓給水系統。室內消防栓給水系統是目前保障建筑物消防安全的重要設施,其設計涉及對消防水箱和消防栓設計的具體要求。該系統設計要注意的要點如下:一是水量的選定;二是環狀管網的形成;三是底層消火栓的減壓問題。(2)自動噴水滅火系統。閉式系統中的濕式自動噴水滅火系統是最為常用的自動噴水滅火系統。而該系統設計要注意的要點如下:一是噴水水量的計算;二是噴頭布置的合理與否和環狀管網的形成;三是底層配水管入口減壓問題。設計水量應按照最不利點處作用面積內的噴頭同時噴水的總流量確定。至于配水管道的布置,應使配水管入口壓力均衡,配水管入口壓力不宜大于0.40MPa。入口壓力過大,必然使得噴水管上的噴水壓力過大,各個噴頭的噴水流量增加,會造成作用面積內的設計流量增加。此外,為保證供水安全,自動噴水泵的出水管應接環狀管網,一般在濕式報警閥組前成為環狀管網。并應在環狀管網上設置室外的滿足室內設計水量的水泵接合器。
二、高層建筑給排水工程中的施工
1、高層建筑給排水工程的施工。為了處理以上的高層建筑給排水施工重點和難點問題,下面提出了幾點解決的措施:a、在預留預埋方面要注意的情況:預留預埋的套管、孔洞及管井的準確與否是保證施工質量的關鍵,技術人員應充分理解施工圖紙,并對設備、潔具等的安裝尺寸、管道配件的安裝尺寸及安裝工藝熟悉,可對重要部位和關鍵工藝做專項施工方案。b、在樣板層方面要注意的情況:樣板層的作用是起到良好的示范效果,以后對其它樓層施工時參照樣板層的數據或完全跟樣施工。確認標準層每層的管道安裝形式、尺寸、位置和各類管道配件、支托架等得布置形式,衛生間潔具的定位尺寸等。c、在成品保護方面要注意的情況:為防止衛生潔具、管道、配件不受損害和保護表面的光潔度,應對成品進行保護,派專人看護并對全體工人進行成品保護的重要性的教育。d、在管道的試壓方面要注意的情況:給水管道試壓方面,在管道安裝完畢后再全面檢查核對已安裝的管、閥門等,全部符合設計和技術規范規定后,把不宜和管道一起試壓的配件拆除,換上臨時短管,所有開口處封閉,并從最低處灌水,高處放氣。系統試壓時須考慮應急措施,發現異常立即中止,并應有及時泄水或排水的方案和設備。試壓合格后應對管道進行吹洗工作。
2、施工中的技術要點.(1) 管道的安裝問題施工前認真審查圖紙,結合編制施工方案,全面安排管道的安裝位置。關鍵部位的管道甩口尺寸應詳細計算確定。管道安裝前注意土建施工中有關尺寸的變動情況,發現問題,及時解決。管道安裝時,要認真清除管道內雜物,安裝的坡度要均勻,防止局部倒坡。(2)給水設備的安裝問題。水泵的銘牌上要標明清楚采用型號、選用流量、揚程、水泵配用電機功率。水泵安裝時,要注意基礎的驗收及抗震要求。(3) 衛生潔具的安裝問題。不得破壞防水層。已經破壞或沒有防水層的,要先作好防水,并經12小時積水滲漏試驗。此外,衛生潔具固定牢固,管道接口嚴密,而且要注意成品保護,防止磕碰衛生潔具。在通水之前,將器具內污物清理干凈,不得借通水之便將污物沖入下水管內,以免管道堵塞。還有,嚴禁使用未經過濾的白灰粉代替白灰膏穩裝衛生設備,避免造成衛生設備漲裂。(4)地漏的安裝高度和走管問題。地漏在結構板面上安裝,豎向高度空間上可以考慮借用二次裝修時必須有的裝修基層的高度。為穩妥起見,在不影響結構安全及防水施工要求的情況下,在地漏安裝板面位置局部下凹以盡量降低地漏面的標高。此外,地漏緊貼結構板面安裝,地漏的排水支管無法與大便器的支管進行順接,應單獨設支管接入立管.
三、結束語
隨著城鎮化建設進程的加快,促進了建筑業的快速發展,因此對建筑給排水工程的設計、施工和維護提出了更高的要求。設計人員通過設計和施工中遇到的問題,對高層建筑給排水設計和施工中的要點進行總結,并有助于加強施工的合理性、安全性和可靠性。
參考文獻:
[1] 建筑給水排水設計規范.GB50015-2003.[S]
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關鍵詞:高層建筑;給排水;設計
中圖分類號:TU97文獻標識碼: A
前言
在建筑施工發展中給排水設計作為重要工程,與人民的生活息息先關,設計工作者應加大給排水設計的重視,對多種設計方案進行對比,選擇最為合適的方案,將設計質量提高一個層次,高質量的給排水設計利國利民的。設計者在設計時應將高層建筑的周圍環境、建筑本身的布局等因素充分考慮進去,科學合理的進行設計,保證給排水系統的日常生活中的實用性。文中本人將從給排水設備設計、生活供水設計、污水處理設計、雨水系統設計及消火栓給水系統設計五個方面進行探討。
一、排水設備設計
高質量給排水設備的選擇是保證高層建筑給排水系統正常運行的保障和基本,所以給排水設備的選擇可以說是重中之重。尤其是排水系統的管材選擇更是不容忽視。管材的種類多種多樣,相應的承受壓力溫度的高低大小都有所區別,另外安裝方法和銜接技術也不盡相同。管材的選擇應建立在全局基礎上,綜合考慮多種因素。
1.1 給排水管道的選擇
鑒于塑料管物美價廉,在普通建筑中塑料管的使用非常普遍,有逐步替代鑄鐵管的趨勢。然而在高層建筑中,某部分管道需要承受比普通建筑更大的壓力,其中有的設計塑料管不能滿足要求,要選擇兼具柔性與抗震作用的鑄鐵管道。之外的我們還是選用塑料管,因為塑料關于鑄鐵管道相比有以下幾大優勢:1、內壁不易積累垢污,光滑,給排水更加通暢;2、化學性質穩定,導熱系數小,不易腐蝕,抗銹;3、質量較輕,外觀更加處美觀;4、易安裝、易連接、價格較便宜。當然塑料管道也有它的不足:1、膨脹系數大;2、隔音效果不佳;力學性能差等。在高層建筑給排水管道選擇時應揚長避短在不同的部位選擇合適的管道。完成了管道選擇,下面是合理設計。對于高層建筑而言室內冷水管道應選擇不銹鋼內襯的復合鋼管,并且法蘭或者螺紋連接,與此同時確保熱水系統正常運行,一般會選擇無縫鋼管。
1.2 自動噴水設備設計
自動噴水設備的設計與管道的選擇同樣重要,必須滿足高層建筑的使用。從全局考慮,按照建筑的不同使用采用不同的設計。例如直立性的噴頭普遍使用在地下室、車庫、廚房等地方,二吊頂型則廣泛應用與辦公室,既實用又方便科學。高層建筑給排水越來越呈現出高參數和大系統的特征,高層建筑的給排水系統對設計人員提出了越來越大的挑戰。只有不斷地對管道進行改進,精益求精,才能更好地滿足人民的要求。
二、生活供水設計
合理方案設計、管道優化是提高給排水質量的重要途徑,而生活供水的的設計則是提高給排水質量的實際措施。生活用水包括:盟洗室用水、沐浴用水、沖洗衛生器具、廚房洗滌洗衣用水、烹調用水、澆灑道路和廣場用水,以及沖洗清掃汽車或綠化的用水等。生活用水涉及到生活的各個方面,這也決定了生活用水的地位。生活供水一般分為兩類:1、冷水系統;2、飲水系統。高層建筑中的冷水供水系統一般由自來水和自備的水源來提供;飲水系統則是獨立設計。由于人們是常用到生水,有時會直接飲用,因此飲水系統的水質必須要一定的保證,這也是飲水設計的一個重要考慮因素。在某些高檔住房中飲水系統會采用獨立的管道,甚至有深層凈化處理系統,水的質量足以滿足飲用功能,當然成本相對較高。分質供水的方法即可以起到飲用水保證質量,又能起到節約成本的作用,被普通的高層建筑廣泛采用,即冷水系統與開水系統相分開。
三、污水處理設計
污水處理屬于排水系統。排水系統主要負責依靠管道等其他設備將室內污水及降雨降雪排出,排水系統的設計除了對管道的要求之外對水泵也有一定的要求,所以管道和水泵要協調設計。一般,室內排水管道選擇的是UPVC 管,地下管道受壓力較大適合使用鍍鋅鋼管,室外塑料管應用較多,一般選擇管箍連接。
污水對人們的生活影響很大,不及時排除并進行處理講給人們帶來很大的不便,并且增加社會的負擔。因此在高層建筑建設之前便要對排水系統進行科學的設計。設計的開始就要對高層建筑的用處和地理位置進行考察,結合環境因素及排水的種類進行設計,使得室外排水合流,保證排出的污水得到應有的處理。
排水系統中存水彎的設計要到位,必須滿足存水彎的內部達到一定的高度。只有高度達標才可以避免排水管里產生的廢氣會進入室內,所以存水彎必須要水封以確保外界與排水系統內部壓力平衡,增加排水的通暢度。此外地漏的位置和高度也要科學合理,減少對污水排放的影響。
四、雨水系統設計
雨水系統的設計要要考慮到多方面的因素,高層建筑的位置、建筑特征、當地的降雨量以及建筑布局等都會影響到高層建筑的雨水系統。雨水系統的設計要科學合理,盡量做到即安全可靠又經濟實用。高層建筑中雨水的沖刷會造成較大的重力流與壓力流,使得管道承受的壓力變大,因此高層建筑的雨水系統設計有著較高的要求。一方面符合相關的雨水系統設計要求,力爭降低溢流頻率和減小匯水截面,另一方面又要顧忌到雨水管道的檢修方便,易于操作,力爭不讓降雨降雪造成水患。在綜合考慮從安全性和經濟性的前提下優先選擇半有壓重力系統,并在雨水排量大的地方采用壓力流的排水方式。
高層建筑與普通建筑相比,排水普遍考慮外立面裝飾,然而北方受環境尤其是溫度影響大多選擇內排水系統。總而言之,在設計之初便要考慮到放溢流方法的使用和對重現期雨水排放的重視,尤其南方地區,雨水較大,要進行雨水參數調查,確保排水通暢。
五、消火栓給水系統設計
基于高層建筑的特點,消防用水的供水要求將更加的嚴格,在普通建筑要求之外,必須滿足擁有較高的自求能力。這就要求高層建筑要設計獨立的消火栓給水系統,包括室內消火栓系統、室外消火栓系統以及其他滅火措施。
高層建筑消防系統的設計中要為消防工作做好充分的準備,并且留有一定的余地。一般而言,室內消防給水要進行豎向的分區,大部分是網狀的,使用減壓穩壓的消火栓,確定最小靜水壓力,選擇消防泵的大小和數量,一般在三臺,做到有備無患。滅火系統大多由三部分構成:噴氣滅火系統、自動噴水滅火系統和手提式滅火系統。這三種滅火系統都有各自的長處,可以為高層居民保駕護航,免于火災,提高生命安全保障。
六、結束語
高層建筑是中國未來發展的一個方向,高層建筑的給排水系統與人民的生活直接向關聯,對于高層建筑給排水系統的設計必須要科學合理,既符合人民的生活要求,保障人民的生命安全,又要符合社會的要求,不給環境造成壓力,在越來越精致的今天還要保證美觀大方。高層建筑給排水設計的工作人員要多學習專業知識,爭取精益求精,設計出更加科學合理、方便使用、經濟安全又美觀大方的給排水系統以滿足國家和社會的需要。
參考文獻:
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關鍵詞:高層建筑;給排水;工程設計;常見問題;處理對策
一、前言
隨著我國城市經濟的高速發展,人們的生活水平也不斷提高,人們對生活質量要求也越來越高,對建筑產品在滿足使用要求的同時,對美觀和舒適度的需求逐步增大,對建筑給排水的要求也逐步提高。本文結合作者多年工作實踐,對高層建筑給排水工程設計中常見問題及處理對策進行探討,以供同仁參考。
二、高層建筑給排水工程設計中常見問題與處理對策分析
(1)建筑給排水泵房設計中水錘預防問題。水錘是供水管路中常見的物理現象,它會對供水管路和閥門帶來破壞,容易造成爆管,同時損壞其它給水設施。因此,在建筑給排水泵房設計中預防水錘破壞,優化水泵房的設計則顯得十分必要。1)采用變頻調速恒壓控制技術。一般情況下,供水管網壓力隨著工況的變化而不斷變化,水泵工頻運行時經常出現壓力波動,容易產生水錘。采用PLC自動控制系統,通過對管網壓力的檢測,對水泵進行變頻調速控制,控制水泵流量,進而使壓力維持一定的水平,保持恒壓供水,避免了過大的壓力波動,從而使產生水錘的概率減小;2)采用泄壓保護技術。在水泵的出口安裝超壓排流閥,并根據系統的工作壓力設定排流閥的動作壓力,當管路中壓力高于設定值時,排水口會自動打開泄壓。目前,在消防水泵的設計中,采用超壓排流閥,既可避免小流量時管網超壓,同時還可以預防停泵產生水錘,可謂一舉兩得;3)選用合適的止回閥。水泵出口安裝緩閉式止回閥,通過緩閉來減小停泵水錘沖擊,從而有效消除水錘。或者采用速閉式止回閥,停泵時,閥板同時關閉,依靠速閉閥板支撐住回流水柱,使其沒有沖擊位移,從而避免產生停泵水錘;4)在給水管道系統的最高處安裝可靠的自動排氣閥,及時排除管道中的氣體;5)安裝水錘吸納裝置。常用的活塞氣囊式水錘吸納器的工作原理是:氣缸內充滿一定壓力的氣體,在正常情況下,當水流壓力低于汽缸內壓力時,活塞不會產生運動。當水流壓力高于汽缸內壓力時,水流壓力通過活塞傳導給氣囊,由于氣囊具有一定的壓力,能對水擊波的瞬間壓力提供有效的緩沖,從而使管內壓力得到調解,有效消除水錘。當系統中設置有囊式氣壓罐時,氣壓罐也能有效地消除水錘。
(2)地下室污水的提升問題。地下室有衛生間時,根據《建筑給水排水設計規范》(GB50015―2003)需要設置污水池,其容積不宜小于最大一臺水泵5min的出流量。這種傳統的做法有以下弊端:1)集水坑容積較大,結構施工麻煩;2)池蓋難以密封,臭氣溢出會影響室內環境;3)集水坑內極易沉淀。隨著科技的發展進步,目前市場上不少水泵已可以做到頻繁啟動(規范規定每小時不超過6~8次)。因此,其調節容器的容積可以做到很小。基于此,有許多污水提升器得以在工程中廣泛應用。
(3)地漏設置及水封問題。地漏的設置應符合《建筑給水排水設計規范》GB50015--2003版第4.5.7條規定“廁所、盥洗室、衛生間及其他需經常從地面排水的房間,應設置地漏” 。根據使用場合的不同選擇不同類型的地漏,食堂、廚房和公共浴室宜選擇網框式地漏。在實際工程中發現,有許多業主反應房間內氣味異常,為此與物業及開發商產生了許多糾紛。這個問題的根源是地漏的水封被破壞,排水管道內氣體進入室內,形成污染。4.5.9條規定“帶水封的地漏水封深度不得小于50mm”。在建設及施工過程中,為了降低工程造價,使用了劣質的地漏,這種地漏水封深度一般不大于30mm,無法達到水封的作用。住戶在裝修房子時選用裝修市場上外觀美觀的不銹鋼,內部水封也很淺。如果水封深度不滿足規范規定,當排水時,地漏的水封由于誘導虹吸或正壓噴濺作用被破壞。好多居民發現家中有臭味,特別是廚房抽油煙機工作時更加嚴重,則是由于氣壓波動,水封被破壞造成。有的住宅內廚房設置了地漏,由于長時間沒有補水,特別是冬季采暖期水封容易干涸,應經常補水。設計及施工時應采用高水封地漏或新型的氣水兩封型地漏。由于,廚房地面濺水較少,可不設置地漏。當對氣味有嚴格要求時,可在地漏下加存水彎。
(4)戶內閥門的設置問題。為了便于戶內給水設施的檢修,在廚房及衛生間的給水管上部適當增加控制閥門,一旦出現漏水、跑水現象時,用戶可以及時關閉給水閥門,從而避免更為嚴重的后果發生,以保證使用的安全性。閥門的選用應符合《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003版第3.4.3條規定"給水管道上使用的各類閥門的材質,應耐腐蝕和耐壓。根據管徑大小和所承受壓力的等級及使用溫度,可采用全銅、全不銹鋼、鐵殼銅芯和全塑閥門等。同時強調鍍銅的鐵桿、鐵芯閥門,不應使用。
(5)坐便器排水口的設置問題。目前市場上坐便器的型號規格五花八門,下排水口的位置要求各不不同,設計中應選擇合理的位置以便適應多數住戶的要求,否則完工后很難改變。有的工程由于設計沒有注明潔具間距,施工人員將排水口偏向中間甩口,導致住戶無法安裝淋浴房。在設計中應要求確定潔具型號,以便在設計中確定排水口位置。如果無法確定潔具型號,應按照國家標準圖集選用,經過綜合比較國家標準圖集和多個廠家樣本,坐便器距墻面的距離為305毫米居多,考慮裝修前的墻面的距離宜為340毫米,且住戶反映較好。
(6)空調凝結水的排放問題。隨著生活水平的提高,空調已經成為一種生活必要設施,但由于空調凝結水無組織排放而引起居民間的糾紛已屢見不鮮,空調凝結水的有組織排放已勢在必行。給排水設計時,應在空調板位置處設置凝結水排水管,凝結水排水管單獨設置,排至室外散水或者雨水口間接排放。立管選用PVC-U,管徑De40,在每層空調機處預留排水順水三通,以便于空調軟管接人。空調預留孔與冷凝水接駁口水平凈高差建議大于10CM。已便于凝結水排出及防治管道阻塞。
(7)消防水箱的設置。GB50016-2006《建筑設計防火規范》規定,設置臨時高壓給水系統的建筑物應設置消防水箱(包括氣壓水罐、水塔、分區給水系統的分區水箱), 重力自流的消防水箱應設置在建筑的最高部位。在以前的工程設計中,大量存在著生活和消防合用水箱的現象,其弊病不少。合用水箱的生活用水一般不到水箱容積的50%,使得水的更新周期>24h,造成水中余氯不足,有可能會降低生活用水的水質。基于此,筆者認為,生活、消防水箱應分開設置為妥。同時, GB50045-95(2006版)《高層民用建筑設計防火規范》規定, 高位消防水箱的設置高度應保證最不利點消火栓靜水壓力。當建筑高度≯100m時,高層建筑最不利點消火栓靜水壓力應≮0.07MPa;當建筑高度>100m時,高層建筑最不利點消火栓靜水壓力應≮0.15MPa。當高位消防水箱不能滿足上述靜壓要求時,應設增壓設施。室內消防水箱(包括分區給水系統的分區水箱)應儲存10min的消防用水量,當室內消防用水量≯25 L /s,經計算水箱消防儲水量>12m3, 仍可采用12m3;當室內消防用水量> 25L/s,經計算水箱消防儲水量>18m3,仍可采用18m3。
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關鍵詞: 給排水工程系統安裝技術管道
中圖分類號:TU992文獻標識碼: A
引言
大而言之,給排水工程是城市的基礎設施,占據很重要的比重。隨著科學技術和生產工藝的不斷發展、改進和提高,給排水工程發展趨向大,參數方向發展迅猛,這就要求對給排水工程的設計、施工、維修和運行管理達到精細化。不但使管網達到優質,高效、低能耗運行的目的,還要有合理的設計方案,而且給排水系統安裝質量的優劣將會對日后的使用產生極大的影響。為了確保民用給排水在使用過程中充分發揮其安全穩定、高效的作用,故民用建筑給排水系統的安裝、施工技術及其質量控制極其重要。
一.高層建筑中的給排水系統
1.生活給水系統
生活給水,一般能夠達到生活用水的水質應符合國家規定的飲用水水質標準。生活用水按水溫水質的不同又分為:冷水系統和飲水系統。―般將直接用城市自來水或其他自備水源作為生用水的給水系統時,叫作冷水系統。飲水系統就是當人們有喝生水的習慣,需要提高飲用水水質標時,常需設置單獨的“飲用水”管道的系統。飲用水系統又分為開水和冷飲水系統。
2高層建筑排水系統
污水在排水立管中的流動,與一般的重力流和壓力流不同,是一種極不穩定的氣―水兩相流。在高層建筑中,由于排水立管長、水量大、流速高,往往引起管道內的氣壓極大波動,并可能形成水塞,造成衛生器具溢水或水封被破壞。從而使下水道中的臭氣侵入室內,污染環境。實踐和理論都說明:高層建筑排水系統功能的優劣,在很大程度上取決于排水管道通氣系統是否合理。因此,在高層建筑中通氣系統在排水系統中占有重要地位。
3消火栓給水系統
高層建筑給水工程的特點之一就是對消防給水系統有較嚴格的要求,必須設置有足夠自救能力的,獨立的消防給水系統。包括:室內、外消火栓給水系統和自動噴水滅火系統等。
二.給水設備的安裝
高層建筑設備給水系統是由引入管、供水設備、水表節點、水平主干管、分支管、立管以及閥門器件這幾個方面共同構成的,在整個給水設備系統構成中,我們需要對給水系統的供水設備與閥門器件的安裝工作加以特別關注。這正是由供水設備及閥門器件在整個給水設備中的中心樞紐地位所決定的。一般來說,給水設備中供水設備與閥門器件安裝施工質量,不僅關系到高層建筑給排水系統運行的穩定性與安全性,同時也同各個給水設備的使用壽命之間存在極為緊密的聯系。良好的供水設備與閥門器件安裝施工技術不僅能夠確保整個給水設備在給排水系統中的可靠運行,同時也能將各項給水設備的使用壽命有效延長到最大限度。因此,這也是我們在對給水設備安裝施工技術進行規范化處理工作中需要特別關注的問題之一。具體而言,這種安裝施工技術可以概括為以下三個方面。
(1)在進行施工之前要以相關說明文件及資料為依據對給水設備的質量、性能進行核對與檢查,確保各個需要應用在給水設備安裝施工作業中的部件不存在任何形式的損壞與銹蝕,連接部件的轉動軸也沒有卡槽與阻滯現象。
(2)給水設備機組的安裝布置作業需要始終秉持敷設管線長度最短、彎曲最小的基本原則,在此基礎上,盡量避免敷設管線存在過多的鏈接。特別需要注意的是,給水設備各個敷設管道之間需要預留一定的空間與走道,以此確保整個高層建筑給排水系統給水設備在遭遇突發狀況時,能夠有足夠的空間進行維修、管理與操作作業。
(3)給水設備引入高層建筑設備的引入管道需要與建筑物室內敷設的其他管道之間保持一定的距離。以室內污水排出管道為例,給水設備的引入管道最好與污水排出管道之間呈平行敷設關系,并將其水平間距控制在1.0m以上。再以通信電纜敷設管道為例,給水設備引入管道與通信電纜之間的平行敷設水平距離同樣需要控制在0.75m及以上。
三.給水管道的安裝
在實踐中我們發現,在進行給水管道的安裝施工之前,需要對管道地溝參數指標進行反復測量,對支架與給水管道安裝標高、坡向、坡度等方面的契合度進行充分考量。與此同時,給水管道法蘭焊縫與其他管道設備連接件的安裝施工作業需要充分考慮到給水管道在實際運行過程中定期的復檢作業,安裝布置時不應緊貼墻壁、樓板或管架,而應為給水管道的復檢預留一定的操作空間。最后,在整個高層建筑給水管道安裝施工無論是在施工作業過程中還是項目完工投入運行中,相關工作人員都需要及時填寫各種施工技術資料表格并經簽證記錄。特別需要注意的是,對那部分埋地鋪設的管道來說,給水管道在安裝施工完成后應當及時辦理隱蔽工程驗收作業,準確填寫隱蔽工程記錄并整理存檔,為給水管道后續養護與維修作業提供資料與數據支持。
四.室內管道的布置
管道的安裝過程非常復雜,正確排列是管路安裝中的一個非常重要的環節,特別是室內管道。由于管道設備多,使問題尤為突出,現將管道排列間距及避讓的基本原則如下:氣體管路排列在上,液體管路排列在下;熱介質管路排列在上,冷介質管路排列在下;保溫管路排列在上,不保溫管路排列在下;金屬管路排列在上,非金屬管路排列在下。管線間距的確定。管線的間距以利于對管子、閥門及保溫層進行安裝和檢修為原則。由于室內空間較小,其間距不宜過大,對于管子的外壁、法蘭邊緣及熱絕緣層外壁等管路最突出部位距墻壁或柱邊的凈距不應小于100mm。對于并排管路上的并列閥門的手輪,其凈距約100mm。管路相遇的避讓原則:分支管路讓主干管路;小口徑管路讓大口徑管路;有壓力管路讓無壓力管路;常溫管路讓高溫或低溫管路。
五.管道支吊托架的安裝
管道支吊托架的安裝的具體要求有:埋設點應平整牢固;固定支架與管道接觸應緊密,而且牢固;滑動支架應靈活,滑托與滑槽之間應留有3至5mm 的間隙,縱向移動量應符合設計要求;無熱伸長管道的吊架,吊桿應垂直安裝;有熱伸長管道的吊架,吊桿應向熱膨脹的反方向偏移;固定在建筑結構上的管道支、吊架不得影響結構的安全,鋼管水平安裝的支架間距應符合規定;采暖、給水及熱水供應系統的塑料管及復合管垂直或水平安裝的支架間距要符合規定;采用金屬制作的管道支架,應在管道與支架間加襯非金屬墊或套管。
六.對管道接口的技術要求
管道采用粘接口,管端插入承口的深度不得小于技術規程的規定; 熔接連接管道的結合應有一均勻的熔接圈,不得出現局部熔瘤或熔接凹凸不勻現象; 采用橡膠圈接口的管道,允許沿曲線敷設,每個接口為最大偏轉角不得超過2°;法蘭連接時襯墊不得凸入管內,以其外邊緣接近螺栓孔為宜,不得安放雙墊或偏墊; 連接法蘭的螺栓直徑的長度應符合標準,擰緊后突出螺母的長度不應小于螺桿直徑的1/2; 螺紋連接管道安裝后的管螺紋根部應有2扣~3扣的外露螺紋,多余的麻絲應清理干凈并做防腐處理;卡箍(套)式連接兩管口端應平整,無縫隙溝槽應均勻,卡緊螺栓后管道應平直,卡箍(套)安裝方向應一致。