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1建筑给水排水工程设计第一章工程概况及设计任务1.1前言改革开放的这二十多年里，中国取得了令世界瞩目的成就，城市化的步伐在一天天的加快，经济的发展体现在城市的变化，而城市的标志又是建筑，建筑的给水排水设计是整个建筑设计中一个相当重要的环节，也是建筑设计中必不可少的。建筑给水工程是把城市给水管网提供的水源，按建筑物对水量和水压的要求分配到各用水点，为生产和生活提供安全和方便的用水条件。建筑热水供应工程，是为满足生活和生产对水温的要求而采取的一种工程技术措施。建筑消防工程是为保障人民的生命和财产安全的工程技术措施。建筑排水工程，是把生活和生产过程中产生的废水迅速地排除到室外排水系统或污水回用系统中去。在高层建筑中，充分注意吸收国内外高层建筑的新设备和新经验，力求反映新世纪建筑工程学科的发展趋势。无论工业与民用建筑都需要为人们提供卫生、舒适和方便的生活和工作环境。建筑内部给水排水系统及卫生设备的完善程度和技术先进水平，已成为社会生产、房屋建筑水平和物质生活水平的重要标志。随着我国建筑业的迅速发展，对建筑给水排水工程提出了更高的要求。如节水节能技术和新型卫生器具、材料、设备的开发，如何提高和保证给水和热水的水质，有效地控制噪声，高层建筑消防给水、污水管道的通水通气能力、屋面雨水系统的设计计算理论等等，都需要进一步发展和创新。1.2工程概况大连市在中山区的一繁华地段拟建一幢高级住宅，既大连XX国际公寓，地下一层，地上十四层。地下一层为车库，设备用房等，一层为购物广场，公共卫生间内设蹲式大便器，洗手盆等。二至十四层为高级住宅，卫生间内设浴盆、淋浴器、洗脸盆及坐式大便器，要求有完善的给水排水设施及全天候的热水供应。1.3设计资料1.3.1建筑设计资料建筑所在地下室总平面图、各层平面图、系统图。各层层高如下：地下一层为4.5m,2地面一层为4.0m，十四层为4.0m，其余各层为3.5m。1.3.2城市给水排水资料1.给水水源该建筑以城市给水管网为水源，室外给水管网来自主体建筑距西面墙12m，接管点埋深1.6m，管径为300mm，另一条市政给水管道距主体建筑南面15m，接管点埋深1.4m，管径为200mm，管材为铸铁管，常年提供的资用水头为0.35MPa。最冷月平均水温为8度，总硬度月平均最高值为10德国度。市政管网不允许直接抽水。2.排水条件室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道，室外排水管道位于主体建筑北面,埋深1.7m，管径300mm，管材为混凝土管。3.热源情况建有锅炉房，位于建筑东南面，直接作为建筑热源。4.卫生设施一层购物广场设公共卫生间,内设蹲式大便器，洗手盆,等.每户住宅卫生间，内设浴盆，洗脸盆及坐式大便器，要求有完善的给水排水设施及全天候的热水供应。5.其它未预见水量:按日用水量的10%计算.1.4工程设计任务根据建筑的性质、用途和建设单位的要求，该综合楼设有较为完善的给水排水卫生设备和集中热水供应系统;其中热水供应系统全天满足公寓楼。根据现在的防火灾的实际情况，再基于高层建筑消防应立足于自救的规范要求，该楼的消防要求较高，设置有独立的消火栓系统和自动喷洒系统；而每个消火栓均设有消防按钮，消防时可直接启动消防泵。生活给水泵要求自动启动。此外，从美观方面考虑，管道均尽量暗敷设。[1]要求设计的该建筑的给水排水工程的各分项工程为：（1）建筑给水工程设计；（2）建筑热水工程设计；（3）建筑消防工程设计；（4）建筑排水工程设计。3第二章设计说明2.1建筑内给水工程2.1.1系统的选择本建筑为高层综合楼，市政管网常年可资用水头为0.35MPa能满足四层以下的水压要求。但不能满足上部住宅部分的要求。同时也考虑到建筑整体的结构以及布置管道的方便，故决定1～4层采用外网直接供水，5～14层采用变频调速水泵以下行上给的方式供水,水表出户，由于没有设备层，故供水横干管设在地下室吊顶。综上所述，方案如下：1～4层为低区，外网直接供水，采用下行上给式；5～14层为微机变频调速供水，采用下行上给式。给水管道均采用塑料管。2.1.2系统组成整个系统包括引入管、水表节点、给水管网和附件，此外尚包括各地下贮水池、加压水泵等。2.1.3给水管道及设备安装1.管道布置和敷设的一般原则[1]（1）给水管道的布置应保证建筑物的使用要求，方便和安全。不得妨碍交通和操作，不得构成对建筑物和设备可能造成损坏的危险。（2）满足系统的最佳水力条件，保证给水质量。减少阻力损失，节省能源。缩短管道长度，节省材料。（3）保证管道安全不受损坏。（4）避免管道受到腐蚀和污染。（5）管道敷设应力求美观和维护检修的方便。充分利用地下室的空间，吊顶空间，管道竖井等位置。2.管道敷设[1]（1）本建筑采用水表分户供水，所以供水立管设在楼梯间内，各户供水横支管设在地面垫层内。（2）暗装给水支管可采用墙槽敷设。（3）管道井的尺寸，应根据管道数量，管径大小，建筑平面和结构形式与有关专4业共同商量确定。考虑施工安装和检修的必要条件，一般应有不宜小0.7m净距的通道。（4）管道外壁距墙面（或沟壁）的最小净距，应不小于0.1m，距柱、梁可减少至0.05ｍ。（5）给水横管宜有0.002～0.005的坡度坡向泄水装置。（6）给水管穿过建筑物的墙或楼板时，应采取防护措施，穿过地下室外墙或地下构筑物的外壁时，应加设防水套管，在给水管穿过承重墙或基础处，应预留洞口，管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量且不小于0.1m。(7)给水管材采用硬聚氟乙烯管,当采购困难时,可换用其他,但应注意是否满足卫生要求。（8）给水管与排水管平行,交叉时,其距离分别大于0.5m和0.15m,交叉处给水管在上。（9）管道穿越墙壁时,需预留孔洞,孔洞尺寸采用d+50mm～d+100mm,管道穿过楼板时应预埋金属套管。(10)在立管和横管上应设闸阀,当直径小于等于50mm时,采用截止阀;当直径大于50mm时,采用闸阀。(11)给水管连接方式采用粘结。(12)水泵基础应高出地面0.2m,水泵采用自动启动。2.2建筑内热水工程2.2.1系统的选择本建筑采取全天24小时集中供应热水系统，由户外锅炉房向建筑输送蒸汽，在建筑地下室设有容积式热交换器，采取下行上给的方式供应热水。2.2.2加热与循环方式本建筑为保证系统的安全运行采用机械循环系统，从热水水质和加热时产生噪音等方面考虑，采用间接加热供水。[2]2.2.3管道及安装要求建筑内热水管网布置的基本原则应该是在满足水温，水量，和水压要求条件下，便于维修管理和管线最短。[1]常用设备有：伸缩器和固定卡、膨胀与泄压装置、安全阀、温度自动调节装置、排气装置。52.2.4管道设备设置要求[3]（1）热水管道的最高处设排气装置，当较长的直管段不能靠自然补偿管道的伸缩时，设置补偿器，下行上给式系统的回水立管在最高配水点以下0.5ｍ处与配水立管连接。热水系统的最低点设泄水装置，配水立管和回水立管上均安装阀门，以利调节和检修。热水横管有不小于0.003的坡度，坡向应便于泄水和排除管内的气体。热水配水管道和水加热器保温。当回水管道有可能受冻结冰时，也应保温。热水立管与干管的连接，支管与立管的连接，宜采用弯管连接，以防止一个管道的伸缩对另一管道产生影响。[3]（2）热水管道采用交联聚乙烯管，管道上设阀门进行调节流量和压力。热水管与水平干管相连时,立管上应加弯管。热水管道穿屋面板,楼板,墙壁时需设金属套管;若地面积水时,套管应高出地面50～100mm。交联聚乙烯导热系数很小可不做保温层。为了不破坏整体性,防止泄漏,可不设伸缩器,采用两端固定自然外偿或型弯曲。2.3建筑内消防工程2.3.1系统的选择1.消火栓系统[4]该建筑为高层综合楼，按照高层民用建筑防火规范，室内消火栓系统的流量为30l/s，室外消火栓系统的流量为20l/s，消火栓每股水枪最小流量为5l/s，最不利的情况是同时有6支水枪使用，其分配方式为最不利的立管上有3股，相邻的立管上也有3股，（根据规范消火栓系统的最低点的静水压力不宜超过0.8MPa，当超过0.5MPa宜用减压阀减压，所以由于该建筑的高度为54.5m，可不分区。）按照规范消火栓宜布置在明显、经常有人出入且使用方便的地方，其间距不大于30m，因而在该建筑的客房走廊中、商场入口，电梯的前室以及地下室中均布有消火栓。（本建筑的消火栓系统布置方案如下：系统采用DN65×16的水枪，25m长DN65的麻织水带，水枪充实水柱为10m，单个水枪的流量为5l/s，此时消火栓的保护半径达28.48m；整个建筑均同时有2股水柱到达任一点；在建筑的顶层设有试验消火栓；室内消火栓均设有远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓的同时启动消防泵。在顶层的水箱中均贮存有10min的消火栓用水量。2.自动喷洒系统[6]本建筑属于中危险Ⅱ级建筑，三个基本数据为：设计喷水强度为8L/min.m2、作用面积为160m2、喷头工作压力10×104Pa、本系统采用湿式自动喷水灭火系统。6根据本建筑的情况。本建筑的楼梯走廊，卫生间不布置自动喷洒系统，另外,商业网点中的配电室、发电机房、平衡池间和酒吧等,还有由于商住楼中每层设有服务台和服务处,因此客房中没有布置自动喷洒系统,其他地区需布置自动喷洒系统。[4]由湿式报警装置，闭式喷头和管道等组成，本建筑该系统在报警的上下管道内均经常充满压力水，火灾时喷头破裂，即可喷水灭火。同时，报警阀组发出水力警铃报警。中危险Ⅱ级建筑物,配水管每侧的支管上设置的喷头数不多于8个。闭式自动喷水灭火系统喷头的工作压力不小于10m水柱,最不利点处喷头的工作压力不小于10m水柱。管道内的流速不超过5m/s,配水管流速在个别情况下不大于10m/s。当管内流速超过规定值时应进行调整。适用温度范围：室温不大于70度。在地下室喷头向上安装，一层商场喷头向下安装。本建筑设两组报警阀，分别控制地下室和一层。本系统采用临时高压给水系统，设水池，水泵，高位水箱，气压罐，报警阀，水流指示器.出户管在出户附近设置水泵接合器。报警阀后的配水管道上不安装阀门。系统管道的管材在报警阀后应采用无缝镀锌钢管。报警阀安装在明显而易操作的地点,水力警铃宜安装在报警阀附近,该地面有排水措施。管道变径连接时,在直管段上和弯头处采用异径管件连接。系统末端设置检验装置。末端检验装置包括截止阀、压力表、放水阀、放水管等。[6]2.3.2消防管道及设备安装要求1.消火栓的安装[7]（1）消火栓给水管道的安装与生活给水管基本相同。（2）采用热浸镀锌钢管,连接采用光沟槽式机械接头。（3）消火栓立管采用DN100mm,消火栓口径为65mm,水枪喷嘴口径为16mm,水龙带为麻质,直径65mm,长度25mm。2.自动喷洒灭火系统[7]（1）喷头的布置喷头的平面布置形式采用正方形、矩形和菱形，喷头之间的水平距离是根据每个标准喷头的保护面积和平均喷水强度确定的。按火灾危险等级的喷头布置,按照规范选定，闭式喷头在吊顶下布置时，喷头向上。喷头溅水盘与吊顶、椽板、屋面板的距离,不宜小于75mm也不宜大于150mm。当楼板屋面板为耐火极限等于大于0.50小时的非燃烧体时,其距离不宜大于300mm。喷头布置在梁侧附近时喷头与梁边的距离应按不影响喷洒面积要求确定。在门窗洞口设置喷头时,喷头距洞口上缘不应大于150mm，距墙面不宜小于75mm并不大于160mm。在仓库中设置的喷头与其下方被保护物的7垂直距离,应符合距难燃物品的堆垛,不应小于450mm；距可燃物品的堆垛,不应小于900mm；在难燃物品和可燃物品的堆垛之间应设一排喷头,且堆垛边与喷头垂直线水平距离不应小于300mm。（2）供水干管宜构成环状,系统的进水管不宜少于两条,每条进水管的管径应系统按设计负荷计算。当一条进水管发生故障时,另一条进水管仍能保证全部用水量和水压。系统管网上应设置水泵接合器。环状供水干管应设分隔阀门,阀门应经常处于开启状态且有明显的启闭标志,一般应采用明杆阀门。报警阀后的配水管道上不宜安装阀门。系统的每个竖向分区都宜单独设置报警控制阀,湿式和预作用喷水灭火系统，每个报警控制阀控制的喷头