某建筑室內(nèi)給排水工程設(shè)計的探討

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

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某建筑室內(nèi)給排水工程設(shè)計的探討

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

本文對建筑給排水工程不同設(shè)計系統(tǒng)的不同設(shè)計過程相關(guān)內(nèi)容進行分析，分別對生活給水系統(tǒng)設(shè)計、室內(nèi)熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計分析以及室內(nèi)排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計幾大重要的設(shè)計部分進行設(shè)計分析，從而總結(jié)相關(guān)的實踐經(jīng)驗，進一步優(yōu)化設(shè)計過程。

建筑結(jié)構(gòu)；給排水；工程；設(shè)計分析

1　生活給水系統(tǒng)設(shè)計分析

1.1室內(nèi)給水工程設(shè)計

1.1.1設(shè)計方案選擇

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，從該高層建筑的實際情況分析，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，因此不得不考慮進行二次加壓設(shè)計，結(jié)合設(shè)計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)計優(yōu)點：利用水泵加壓及水箱調(diào)節(jié)水量，由于水箱和水池儲有水量，停電和停水時可延長供水時間，水壓穩(wěn)定，供水可靠，管理方便費用低。設(shè)計缺點：運行費用高，安裝維護麻煩，投資大，有水泵振動干擾，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)計優(yōu)點：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)計缺點：不能滿足消防貯水量，存在小流量和零流量的供水問題；變頻泵價格較高。一次性投資高，維護費用也高。

設(shè)計方根據(jù)上述兩種不同設(shè)計方案的優(yōu)缺點分析，經(jīng)過評估論證，最終采用方案一進行供水系統(tǒng)設(shè)計。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)，主要通過市政管網(wǎng)直接進行供水，而該工程的9～16層則通過高位水箱進行直接供水，另外的4～8層則通過高位水箱結(jié)合減壓閥系統(tǒng)進行供水。

1.1.2室內(nèi)給水系統(tǒng)主要設(shè)計結(jié)構(gòu)

整個系統(tǒng)是由室內(nèi)給水系統(tǒng)所組成，主要包括水表節(jié)點、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

方案中設(shè)計將貯水池和泵房設(shè)計在建筑的負一層，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IS65-40-250型號的立式單級單吸懸臂式離心泵，一備一用，采用15kW的配套電機功率。因為該工程的市政給水可以得到充足的供應(yīng)，因此對消防系統(tǒng)設(shè)計時可省去市政補水設(shè)計的環(huán)節(jié)。

1.2室外給水工程設(shè)計

為了確保設(shè)計結(jié)構(gòu)符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求，采用DN100型號管徑、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

2.1系統(tǒng)設(shè)計選擇

基于該工程對熱水供應(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)，為保證任何時段最不利點的溫度達到55℃、出水溫度達到70℃的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計水溫，采用機械全循環(huán)系統(tǒng)進行設(shè)計，這種循環(huán)系統(tǒng)的主要優(yōu)點是可以隨時隨地獲得熱水供應(yīng)，因此水供應(yīng)十分便捷。這種設(shè)計方式主要應(yīng)用于一些對熱水供應(yīng)要求比較高的建筑物設(shè)計。當(dāng)前國內(nèi)大部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式采用立管循環(huán)系統(tǒng)，不但經(jīng)濟而且實惠。再者，考慮到該地區(qū)通過了城市熱力管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，因此設(shè)計時應(yīng)該選取容積式水加熱器進行加熱設(shè)計。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，膨脹水量，必然會增加系統(tǒng)的壓力，有脹裂管道的危險，因此需要設(shè)置膨脹管。對于本設(shè)計采用的開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設(shè)計計算書。

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

通過上述分析，經(jīng)過設(shè)計計算書對疏水器的實際排水量進行分析計算，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)計分析

該建筑采用噴灑與消火栓兩種不同的消防保護系統(tǒng)，消防設(shè)計并不分區(qū)，選擇2臺6SA-6型號的消火栓泵，一備一用。經(jīng)科學(xué)計算得到的栓口壓力值為（Hxh=21.23mH2O），為了使消火栓每一層設(shè)計壓力都與計算結(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0.49MPa時需要設(shè)計減壓孔板。高位水箱為了負責(zé)火災(zāi)的初期滅火供水，需要提前儲存10min的消防流量。該結(jié)構(gòu)中采用臨時性的高壓給水系統(tǒng)進行消防給水設(shè)計。

3.1室內(nèi)消防系統(tǒng)

3.1.1消火栓系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)該賓館的相關(guān)規(guī)范和性質(zhì)，可知室內(nèi)充實水柱為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)消防用水量計算確定。

該設(shè)計選用DN65消火栓，水槍噴嘴口徑19mm，麻質(zhì)水龍帶長度L=20m，水槍充實水柱長度Hm=12m。經(jīng)計算得出消火栓的保護半徑為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)采用臨時高壓給水系統(tǒng)。所以在每個消火栓處設(shè)直接啟動消防水泵的按鈕。

3.1.2自動噴灑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

該建筑采用自動噴灑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的滅火系統(tǒng)，地下一層設(shè)報警閥，噴灑系統(tǒng)的噴灑原則為一個報警閥服務(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，消防控制中心負責(zé)信號處理。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計采用溫度為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℃的噴頭進行設(shè)計，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

滅火器的設(shè)置設(shè)計應(yīng)該根據(jù)《全國民用建筑技術(shù)措施-給水排水》中的要求以及結(jié)合滅火器的實際特性進行設(shè)計，為了保證該建筑采用統(tǒng)一型號的滅火器，因此設(shè)計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

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，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行取水，然后經(jīng)過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；自動噴淋系統(tǒng)由配水管網(wǎng)、灑水泵、水流指示器、報警閥裝置、水泵接合器等以及噴頭組成。氣體消防通過高壓全淹沒滅火系統(tǒng)進行，選用磷酸銨鹽干粉滅火器進行滅火。

3.4主要設(shè)備

與生活共用消防貯水池，2臺6SA-6型號、75kw電動機功率的消防泵，一用一備；2臺125MSLX5-45型、45kw電動機功率的噴淋泵立式多級離心泵，一用一備。

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

4.1室內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計選擇分析

結(jié)合室外排水系統(tǒng)的設(shè)置以及根據(jù)環(huán)保設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求，該建筑系統(tǒng)設(shè)計采用分流制的排水系統(tǒng)進行設(shè)計。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)過潛水泵設(shè)計提升之后再進行有效排除。

4.2排水系統(tǒng)分區(qū)設(shè)計分析

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)過隔油池進行設(shè)計處理后，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行向外排放。開水間的立管因為排水量較小，因此不計其排水量并選擇DN75的排水立管對開水間的排水進行排放。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，計算管徑應(yīng)該比實際選用管徑小一號，且支管管徑應(yīng)該超過75mm，干管管徑應(yīng)該超過100mm。由于在便器中沒有十字欄柵結(jié)構(gòu)設(shè)計，再加上系統(tǒng)排水量過猛。因此所有與大便器相連接的支管最小管徑應(yīng)該設(shè)計為100mm。小便槽以及小便斗如果沖洗不及時，管道就會被尿垢堵塞，因此需要連接3個以上以及3個管徑不小于75mm的小便器排水支管。設(shè)計時為了確保系統(tǒng)具有良好的排水能力，要保證系統(tǒng)管內(nèi)壓力變化值不會對衛(wèi)生器具水封帶來任何影響。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)通過連接管與雨水斗入排水立管，再由排出管進入裙樓。內(nèi)排系統(tǒng)通過連接管、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房的雨水散排進入16層，采用U-PVC管雨水管道以及79型號的雨水斗進行排水。

5　結(jié)束語

綜上所述，建筑給排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一項十分復(fù)雜的操作流程，不僅包括設(shè)計方案的優(yōu)化選擇，更涉及到整個設(shè)計優(yōu)化過程中的參數(shù)設(shè)置，本研究通過不同的方案優(yōu)劣勢分析，最終采用科學(xué)的方式進行方案設(shè)計，從而保證了整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的耐久性與安全性。

［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、給排水工程設(shè)計工作。

TU821

A

2095-2066（2016）09-0063-02

2016-2-23