羅滿華（廣西百色右江水務(wù)有限責(zé)任公司，廣西 百色 533000）

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某建筑室內(nèi)給排水工程設(shè)計(jì)的探討

羅滿華（廣西百色右江水務(wù)有限責(zé)任公司，廣西 百色 533000）

本文對(duì)建筑給排水工程不同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的不同設(shè)計(jì)過(guò)程相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，分別對(duì)生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、室內(nèi)熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析以及室內(nèi)排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾大重要的設(shè)計(jì)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，從而總結(jié)相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程。

建筑結(jié)構(gòu)；給排水；工程；設(shè)計(jì)分析

1　生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

1.1室內(nèi)給水工程設(shè)計(jì)

1.1.1設(shè)計(jì)方案選擇

該建筑具有可靠的水源是由于市政給水管道從大樓的西面通過(guò)，從該高層建筑的實(shí)際情況分析，高區(qū)部分生活用水的要求與當(dāng)?shù)厥姓o水管網(wǎng)的水壓情況不相符合。該地區(qū)的城市管網(wǎng)常年可資用水頭為25m，只能滿足地區(qū)的用水要求，因此不得不考慮進(jìn)行二次加壓設(shè)計(jì)，結(jié)合設(shè)計(jì)資料可供選擇的供水方式兩種方案如下：

方案一：水泵-水箱給水方式，設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：利用水泵加壓及水箱調(diào)節(jié)水量，由于水箱和水池儲(chǔ)有水量，停電和停水時(shí)可延長(zhǎng)供水時(shí)間，水壓穩(wěn)定，供水可靠，管理方便費(fèi)用低。設(shè)計(jì)缺點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用高，安裝維護(hù)麻煩，投資大，有水泵振動(dòng)干擾，可能造成二次污染，增加建筑荷載。

方案二：變頻泵調(diào)速供水，設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：屋頂不設(shè)置水箱，不破壞建筑美觀，減小占地面和減小建筑荷重。與設(shè)置高位水箱相比節(jié)能。設(shè)計(jì)缺點(diǎn)：不能滿足消防貯水量，存在小流量和零流量的供水問(wèn)題；變頻泵價(jià)格較高。一次性投資高，維護(hù)費(fèi)用也高。

設(shè)計(jì)方根據(jù)上述兩種不同設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析，經(jīng)過(guò)評(píng)估論證，最終采用方案一進(jìn)行供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該建筑給水系統(tǒng)豎向分為高、低兩區(qū)，4～16層為高區(qū)，-1～3層為低區(qū)，主要通過(guò)市政管網(wǎng)直接進(jìn)行供水，而該工程的9～16層則通過(guò)高位水箱進(jìn)行直接供水，另外的4～8層則通過(guò)高位水箱結(jié)合減壓閥系統(tǒng)進(jìn)行供水。

1.1.2室內(nèi)給水系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)是由室內(nèi)給水系統(tǒng)所組成，主要包括水表節(jié)點(diǎn)、引如管、給水管網(wǎng)和附件等，此外，還包括高區(qū)所需的地下貯水池、屋頂水箱以及加壓泵相配套的設(shè)備等。

1.1.3增壓設(shè)備及其構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

方案中設(shè)計(jì)將貯水池和泵房設(shè)計(jì)在建筑的負(fù)一層，主要位于該工程賓館南側(cè)的市政管網(wǎng)引入部位。生活加壓泵選2 臺(tái)IS65-40-250型號(hào)的立式單級(jí)單吸懸臂式離心泵，一備一用，采用15kW的配套電機(jī)功率。因?yàn)樵摴こ痰氖姓o水可以得到充足的供應(yīng)，因此對(duì)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可省去市政補(bǔ)水設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)。

1.2室外給水工程設(shè)計(jì)

為了確保設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求，采用DN100型號(hào)管徑、13.84L/s總流量的室外管網(wǎng)。

2　室內(nèi)熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇

基于該工程對(duì)熱水供應(yīng)的要求較高，所以需要充分發(fā)揮該建筑的功能，采用的供應(yīng)系統(tǒng)為全天熱水供應(yīng)系統(tǒng)，為保證任何時(shí)段最不利點(diǎn)的溫度達(dá)到55℃、出水溫度達(dá)到70℃的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)水溫，采用機(jī)械全循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種循環(huán)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是可以隨時(shí)隨地獲得熱水供應(yīng)，因此水供應(yīng)十分便捷。這種設(shè)計(jì)方式主要應(yīng)用于一些對(duì)熱水供應(yīng)要求比較高的建筑物設(shè)計(jì)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)大部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式采用立管循環(huán)系統(tǒng)，不但經(jīng)濟(jì)而且實(shí)惠。再者，考慮到該地區(qū)通過(guò)了城市熱力管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該選取容積式水加熱器進(jìn)行加熱設(shè)計(jì)。蒸汽作為主要的供熱熱媒。另外為了確保冷、熱供水系統(tǒng)的水壓力達(dá)到良好的平衡狀態(tài)，采用冷水分區(qū)與熱水分區(qū)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，由屋頂水箱下給冷水，地下一層設(shè)置加熱設(shè)備。

2.2熱水供應(yīng)方式

圖1

2.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)組成

由配水管網(wǎng)、加熱器、循環(huán)水泵、回水管網(wǎng)及附件等組成。

2.4系統(tǒng)主要設(shè)備選擇

表1

2.5熱水供應(yīng)系統(tǒng)附件構(gòu)成

膨脹管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化：冷水加熱后，水的體積要膨脹，如果熱水系統(tǒng)是密閉的，在衛(wèi)生器具不用水時(shí)，膨脹水量，必然會(huì)增加系統(tǒng)的壓力，有脹裂管道的危險(xiǎn)，因此需要設(shè)置膨脹管。對(duì)于本設(shè)計(jì)采用的開(kāi)式上行下給熱水系統(tǒng)，膨脹管和系統(tǒng)排氣管結(jié)合使用，稱為膨脹排氣管。膨脹管高出屋頂冷水箱最高水面的的高度見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算書。

疏水器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化：用蒸汽為熱媒的間接加熱設(shè)備，當(dāng)熱媒通過(guò)熱交換器后在加熱器末端應(yīng)設(shè)疏水器，其作用是自動(dòng)阻止蒸汽逸漏而且迅速的排出凝結(jié)水，同時(shí)能排出系統(tǒng)中積聚的空氣和其他不凝性氣體。

通過(guò)上述分析，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算書對(duì)疏水器的實(shí)際排水量進(jìn)行分析計(jì)算，最終決定選擇鐘型浮子式疏水器，此種疏水器的高區(qū)閥孔直徑標(biāo)準(zhǔn)為11mm，低區(qū)閥孔直徑標(biāo)準(zhǔn)為11mm。

3　消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

該建筑采用噴灑與消火栓兩種不同的消防保護(hù)系統(tǒng)，消防設(shè)計(jì)并不分區(qū)，選擇2臺(tái)6SA-6型號(hào)的消火栓泵，一備一用。經(jīng)科學(xué)計(jì)算得到的栓口壓力值為（Hxh=21.23mH2O），為了使消火栓每一層設(shè)計(jì)壓力都與計(jì)算結(jié)果相符以及確保消火栓能夠正常使用，當(dāng)消火栓栓口處的壓力值超過(guò)0.49MPa時(shí)需要設(shè)計(jì)減壓孔板。高位水箱為了負(fù)責(zé)火災(zāi)的初期滅火供水，需要提前儲(chǔ)存10min的消防流量。該結(jié)構(gòu)中采用臨時(shí)性的高壓給水系統(tǒng)進(jìn)行消防給水設(shè)計(jì)。

3.1室內(nèi)消防系統(tǒng)

3.1.1消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)該賓館的相關(guān)規(guī)范和性質(zhì)，可知室內(nèi)充實(shí)水柱為12m，40L/s的消防流量，5.2L/s的噴嘴流量。消防豎管的直徑按室內(nèi)消防用水量計(jì)算確定。

該設(shè)計(jì)選用DN65消火栓，水槍噴嘴口徑19mm，麻質(zhì)水龍帶長(zhǎng)度L=20m，水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度Hm=12m。經(jīng)計(jì)算得出消火栓的保護(hù)半徑為26.5m，消火栓布置間距為25m。依據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)在裙樓部分布置10根立管，主樓部分布置5根立管，其間距小于30m，符合要求。由于該建筑消防給水系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)。所以在每個(gè)消火栓處設(shè)直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕。

3.1.2自動(dòng)噴灑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該建筑采用自動(dòng)噴灑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的滅火系統(tǒng)，地下一層設(shè)報(bào)警閥，噴灑系統(tǒng)的噴灑原則為一個(gè)報(bào)警閥服務(wù)噴頭數(shù)要小于800，而且系統(tǒng)不分區(qū)，水流指示器設(shè)于各層，消防控制中心負(fù)責(zé)信號(hào)處理。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用溫度為68℃的閉式玻璃球噴頭，為了使建筑結(jié)構(gòu)起到美觀的效果，采用型號(hào)為下垂型ZSTX15/68的吊頂型玻璃球噴頭、ZG1/2的連接螺紋、最高環(huán)境溫度為38℃的噴頭進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用3.6m×3.6m的正方形布置，距墻不小于0.5m，不大于1.8m；噴頭最大間距3.6m。

3.1.3滅火器的設(shè)置設(shè)計(jì)

滅火器的設(shè)置設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)《全國(guó)民用建筑技術(shù)措施-給水排水》中的要求以及結(jié)合滅火器的實(shí)際特性進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了保證該建筑采用統(tǒng)一型號(hào)的滅火器，因此設(shè)計(jì)采用干粉型磷酸銨鹽滅火器。

3.2室外消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

應(yīng)將水泵接合器設(shè)于室內(nèi)消防給水管網(wǎng)中，當(dāng)室內(nèi)消防水泵因停電、檢修、或發(fā)生故障以及室內(nèi)消防用水量供應(yīng)不足時(shí)，需要采用消防車由室外的消防蓄水池以及消火栓或天然水源進(jìn)行取水，然后經(jīng)過(guò)水泵接合器輸送至室內(nèi)管網(wǎng)，從而供滅火使用。

3.3消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

消火栓系統(tǒng)由消防管網(wǎng)、消防泵、消火栓、減壓孔板和水泵接合器組成；自動(dòng)噴淋系統(tǒng)由配水管網(wǎng)、灑水泵、水流指示器、報(bào)警閥裝置、水泵接合器等以及噴頭組成。氣體消防通過(guò)高壓全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)進(jìn)行，選用磷酸銨鹽干粉滅火器進(jìn)行滅火。

3.4主要設(shè)備

與生活共用消防貯水池，2臺(tái)6SA-6型號(hào)、75kw電動(dòng)機(jī)功率的消防泵，一用一備；2臺(tái)125MSLX5-45型、45kw電動(dòng)機(jī)功率的噴淋泵立式多級(jí)離心泵，一用一備。

4　室內(nèi)排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1室內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇分析

結(jié)合室外排水系統(tǒng)的設(shè)置以及根據(jù)環(huán)保設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求，該建筑系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用分流制的排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。洗滌廢水直接排入城市中的下水管道，生活污水經(jīng)室外化糞池設(shè)計(jì)處理之后再排入市政排水管網(wǎng)道中，地下室排水則經(jīng)過(guò)潛水泵設(shè)計(jì)提升之后再進(jìn)行有效排除。

4.2排水系統(tǒng)分區(qū)設(shè)計(jì)分析

排水系統(tǒng)的分區(qū)如給水系統(tǒng)分為高低兩區(qū)，4～16層為高區(qū)，廢水以及客房污水主要在轉(zhuǎn)換層進(jìn)行收集，采用兩根專用排水立管將污水排入化糞池中，采用兩根專用排水立管直接將廢水排入市政排水管網(wǎng)中。

低區(qū)公共衛(wèi)生間廢水以及污水要進(jìn)行分別排放。采用排水管將廚房排水排至室外然后再經(jīng)過(guò)隔油池進(jìn)行設(shè)計(jì)處理后，最終直接排入市政排水管網(wǎng)中。公共浴室中的廢水則直接進(jìn)行向外排放。開(kāi)水間的立管因?yàn)榕潘枯^小，因此不計(jì)其排水量并選擇DN75的排水立管對(duì)開(kāi)水間的排水進(jìn)行排放。由于該建筑高度及每根污、廢水立管所承擔(dān)的排水量較大，為使排水管道中氣壓波動(dòng)盡量平穩(wěn)，防止管道水封破壞，高區(qū)設(shè)專用通氣管，低區(qū)裙樓管道設(shè)伸頂通氣管。

4.3最小管徑設(shè)計(jì)滿足條件分析

由于在該工程的公共食堂廚房排水系統(tǒng)中含有大量的泥沙與油脂，為了避免系統(tǒng)管道阻塞，計(jì)算管徑應(yīng)該比實(shí)際選用管徑小一號(hào)，且支管管徑應(yīng)該超過(guò)75mm，干管管徑應(yīng)該超過(guò)100mm。由于在便器中沒(méi)有十字欄柵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再加上系統(tǒng)排水量過(guò)猛。因此所有與大便器相連接的支管最小管徑應(yīng)該設(shè)計(jì)為100mm。小便槽以及小便斗如果沖洗不及時(shí)，管道就會(huì)被尿垢堵塞，因此需要連接3個(gè)以上以及3個(gè)管徑不小于75mm的小便器排水支管。設(shè)計(jì)時(shí)為了確保系統(tǒng)具有良好的排水能力，要保證系統(tǒng)管內(nèi)壓力變化值不會(huì)對(duì)衛(wèi)生器具水封帶來(lái)任何影響。為了保證排水系統(tǒng)具有合理的管徑，通氣管系的低區(qū)應(yīng)設(shè)置管徑為75mm的伸頂通氣管。

4.4系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)組成

該系統(tǒng)由排水管道、衛(wèi)生潔具、清掃口、檢查口、檢查井、室外排水管道、隔油器、集水井以及潛污泵等組成。通氣系統(tǒng)包括專用通氣管、伸頂通氣管、匯合通氣管與結(jié)合通氣管。

4.5屋面雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇分析

該建筑由于主樓層數(shù)較多，因此該建筑雨水采用內(nèi)排系統(tǒng)以及天溝外排系統(tǒng)的混合雨水排水系統(tǒng)。天溝外排系統(tǒng)通過(guò)連接管與雨水斗入排水立管，再由排出管進(jìn)入裙樓。內(nèi)排系統(tǒng)通過(guò)連接管、雨水斗、懸吊管以及立管、埋地橫管于地下一層排出，水箱間頂以及電梯機(jī)房的雨水散排進(jìn)入16層，采用U-PVC管雨水管道以及79型號(hào)的雨水斗進(jìn)行排水。

5　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑給排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的操作流程，不僅包括設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化選擇，更涉及到整個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中的參數(shù)設(shè)置，本研究通過(guò)不同的方案優(yōu)劣勢(shì)分析，最終采用科學(xué)的方式進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，從而保證了整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性與安全性。

［1］高 宇，范金麗.建筑給排水工程施工技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展［J］.四川水泥，2015（09）.

羅滿華（1978-），男，化工工程師、給排水工程師，在職研究生，主要從事水質(zhì)監(jiān)測(cè)、給排水工程設(shè)計(jì)工作。

TU821

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2095-2066（2016）09-0063-02

2016-2-23