【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 水技術(shù)的迅速發(fā)展，而且在發(fā)展的深度和廣度方面達(dá)到了前所未有的深度和廣度。 某綜 合研發(fā)實(shí)驗(yàn)樓給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 目前，關(guān)于高層建筑的劃分國(guó)際尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)根據(jù)本國(guó)的經(jīng)濟(jì)條件和消防裝備情況，規(guī)定了本國(guó)高層建筑的劃分標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定：十層和 十層以上的住宅（包括低區(qū)設(shè)有商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅）或建筑高度超過(guò) 24m 的其他民用建筑為高層建筑。對(duì)于高層工業(yè)建筑，我國(guó)規(guī)定建筑高度超過(guò) 24m的兩層及兩層以上的廠房為高層建筑，而建筑高度超過(guò) 24m 的單層廠房不屬于高層建筑物 [3]。 建筑高度是指建筑物室外地面到其檐口或女兒墻的高度。屋頂?shù)牟t望塔、水箱間、電梯機(jī)房、排煙機(jī)房和樓梯出口小間等不計(jì)入建筑高度和層數(shù)內(nèi)。住宅的地下室、半地下室的頂板高出室外地面不超過(guò) ，不計(jì)入層數(shù)內(nèi) [1]。 室內(nèi)給水工程（冷水） 建筑給水系統(tǒng)是指建筑給水入口室外水表筋（含水 表井，一般距建筑外墻 ~）以內(nèi)全部給水（含消防給水）系統(tǒng) [1]。建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)是將城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)或自備水源給水管網(wǎng)的水引入室內(nèi)，選用使用、經(jīng)濟(jì)、合理的最佳供水方式，經(jīng)配水管送至室內(nèi)各種衛(wèi)生器具、用水嘴、生產(chǎn)裝置和消防設(shè)備，并滿足用水點(diǎn)對(duì)水量、水壓和水質(zhì)要求的冷水供應(yīng)系統(tǒng) [2]。 室內(nèi)給水系統(tǒng)給水方式比較和選擇 方案比較 高層建筑豎向分區(qū)給水方式有串聯(lián)給水方式、并聯(lián)給水方式和減壓給水方式[1]。 1）串聯(lián)給水方式；各分區(qū)均設(shè)有水泵和水箱，上區(qū)的水泵從下區(qū)的水箱中抽水工上區(qū)用水的給水方式。優(yōu)點(diǎn)：各區(qū)水泵的揚(yáng)程和流量按本區(qū)需要設(shè)計(jì)、使用效率高、能源消耗較小，且水泵壓力均衡，揚(yáng)程較小，水錘影響??；另外，不需要高壓泵和高壓管道，設(shè)備和管道較簡(jiǎn)單，投資較省。適用于允許分區(qū)設(shè)置水泵和水箱的各類高層建筑或建筑高度超過(guò) 100m的高層建筑 [3]。 2）并聯(lián)給水方式有 ：優(yōu)點(diǎn)：各區(qū)獨(dú)立運(yùn)行，互不干擾，供水安全可靠；水泵集中布置，便于維護(hù)管理；水泵效率高，能源消耗較小；水箱分散設(shè)置，各區(qū)水箱容積小，有利于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。缺點(diǎn)： 管材耗用較多，且需要高壓水泵和管道，設(shè)備費(fèi)用增加；水箱占用樓層的使用面積，影響經(jīng)濟(jì)效益 [3]。 采用這種給水方式供水，低區(qū)水箱進(jìn)水管上宜設(shè)減壓閥，以防浮球閥損壞和減緩水錘作用。 ：水泵集中設(shè)置在建筑物的底層或地下室中，各個(gè)分區(qū)都是獨(dú)立的供水系統(tǒng)，供水安全可靠，便于管理，且建筑內(nèi)不設(shè)水箱 [3]。 3）減壓給水方式有 ：優(yōu)點(diǎn)：水泵臺(tái)數(shù)少，管理簡(jiǎn)單，投資較省，設(shè)備布置集中，維護(hù)管理簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：下去供水受上區(qū)供水限制，供水可靠性 不如并聯(lián) 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 3 供水方式；另外，建筑內(nèi)全部用水均要經(jīng)水泵提升至屋頂總水箱，不僅能源消耗較大，而且水箱容積大，對(duì)建筑額定結(jié)構(gòu)和抗震不利。 這種方式適用于允許分區(qū)設(shè)置水箱，電力供應(yīng)充足，電價(jià)較低的各類高層建筑 [4]。 ：采用統(tǒng)一的設(shè)備供水，在低區(qū)供水系統(tǒng)管路上設(shè)置減壓閥，以保證各區(qū)所需的供水壓力。是目前建筑高度小于 100m的高層建筑供水方式的主流 [5]。 方案選擇 室外市政管網(wǎng)常年工作壓力為 （ 27m水柱）。 按下式粗略估算室內(nèi)所需壓力： H=12+(n2) 4 (n≧ 2) 式中： H—— 室內(nèi)所需壓力，米水柱 n—— 層數(shù) 經(jīng)計(jì)算室外市政管網(wǎng)壓力可供至 5 樓，因城市管網(wǎng)常年可資用水頭遠(yuǎn)不能滿足用水要求，故考慮二次加壓。樓高 ，若直接采用水泵 —— 水箱給水系統(tǒng)，下部幾層供水壓力將超過(guò) ，容易造成接口損壞，且未能有效利用市政管網(wǎng)水壓，浪費(fèi)能量，同時(shí)，屋頂水箱容積過(guò)大，增加建筑負(fù)荷和投資費(fèi)用。室外給水管網(wǎng)常年可資用水頭有 可考慮直接 向 1~5 層直接供水。經(jīng)方案比較，室內(nèi)給水系統(tǒng)擬采用分區(qū)供水方式，分為高、低兩區(qū)。高區(qū)（ 6 層及 6 層以上）采用上行下給供水方式，即城市管網(wǎng)→地下貯水池→水泵→屋頂水箱→高區(qū)各層用水點(diǎn)。低區(qū)（地下一層至地上 5 層）采用下行上給供水方式，即城市管網(wǎng)直接供低區(qū)各用水點(diǎn)。 給水系統(tǒng)組成 整個(gè)系統(tǒng)包括引入管、水表節(jié)點(diǎn)、給水管網(wǎng)和附件，此外，還包括高區(qū)所需的地下貯水池、加壓泵、屋頂水箱 [5]。 管道及設(shè)備安裝要求 [4] （ 1） 給水管材采用硬聚氯乙烯管。室內(nèi)生活給水管道宜布置成枝狀管網(wǎng)，單向供水。 （ 2） 各 層給水管道采用暗裝敷設(shè)，支管以 2%的坡度坡向泄水裝置。 （ 3） 給水管與排水管平行，交叉時(shí)，其距離分別大于 ，交叉處給水管在上。 （ 4） 城市管網(wǎng)斷水時(shí)，屋頂水箱供水至底層各用水點(diǎn)。 （ 5） 管道穿越墻壁時(shí)，需預(yù)留孔洞，孔洞尺寸采用 d+50mm~d+100mm,管道穿過(guò)樓板時(shí)應(yīng)預(yù)埋金屬套管。 （ 6） 在立管和橫管上應(yīng)設(shè)閘閥，當(dāng) d≦ 50mm，采用截止閥； d＞ 50mm，采用閘閥。 （ 7） 給水管連接方法采用粘結(jié)。 （ 8） 水泵基礎(chǔ)應(yīng)高出地面 ，水泵采用自動(dòng)啟動(dòng)。 某綜 合研發(fā)實(shí)驗(yàn)樓給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 （ 9） 塑料給水管道在室內(nèi)宜暗敷。明設(shè)時(shí)立管應(yīng)布置在不易受撞擊處，如不能避免時(shí)， 應(yīng)在管外加保護(hù)措施。 （ 10） 干管應(yīng)布置在用水量大或不間斷供水的配水點(diǎn)附近，設(shè)兩條或兩條以上引入管。管道不得穿越生產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)，也不宜穿過(guò)伸縮縫、沉降縫，若要穿過(guò)，應(yīng)采取保護(hù)措施。管道不允許布置在煙道、風(fēng)道和排水溝內(nèi)。 （ 11） 從城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)的不同管段接出兩路及兩路以上的引入管，且與城鎮(zhèn)給水管形成環(huán)狀管網(wǎng)的小區(qū)或建筑物，在其引入管上 。 給水管道與其他管道和建筑結(jié)構(gòu)的最小間距見(jiàn)表 11，需進(jìn)入檢修的管道井，其通道不宜小于 。管井應(yīng)每層設(shè)外開(kāi)檢修門。 表 11 給水管道與其他管道和建筑結(jié)構(gòu)之間的最小凈距 給水管道 名稱 室內(nèi)墻面（ mm） 地溝壁和其他管道（ mm） 梁、柱、設(shè)備（ mm） 排 水 管 備 注 水平凈距（ mm） 垂直凈距（ mm） 引入管 ≧ 1000 ≧ 150 在排水管上方 橫干管 ≧ 100 ≧ 100 ≧ 50 且此處無(wú)接頭 ≧ 500 ≧ 150 在排水管上方 立 管 管徑 ≧ 25 —— —— —— —— —— ＜ 32 32~50 ≧ 35 75~100 ≧ 50 125~150 ≧ 60 地下室貯水池 本設(shè)計(jì)中貯水池為 本設(shè)計(jì)中 貯水池為生活與消防共用貯水池。 貯水池是調(diào)節(jié)和儲(chǔ)備水量的構(gòu)筑物，在建筑工程中經(jīng)常要用到。當(dāng)生活貯水池與消防貯水池合用時(shí)，要有相應(yīng)的技術(shù)措施來(lái)保證消防用水不受影響 [15]。 本設(shè)計(jì)中合建的貯水池采用隔墻法來(lái)保證消防用水。在貯水池出水增加了一道帶底孔過(guò)流的隔墻，貯水池內(nèi)的水由隔墻底孔流出進(jìn)入消防水泵吸水井，由隔墻底孔過(guò)流來(lái)保證貯水池底部不出現(xiàn)死水，由溢流墻來(lái)保證消防水位。此方法既能保證水質(zhì)，又能保證水量。 圖 11 隔墻法設(shè)置貯水池 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 5 室內(nèi)排水工程 高層建筑排水系統(tǒng)的特點(diǎn) [3] 高層建 筑排水系統(tǒng)，既要求能將污水安全迅速地排除到室外，還要盡量減少管道內(nèi)的氣壓波動(dòng)，防止管道系統(tǒng)水封被破壞，避免排水管道中的有毒有害氣體進(jìn)入室內(nèi)。 高層建筑中衛(wèi)生器具多，排水量大，且排水立管連接的橫支管多，多根橫管同時(shí)排水，由于水舌的影響和橫干管起端產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖激流使水躍高度增加，必將引起管道中較大的壓力波動(dòng)，導(dǎo)致水封破壞，室內(nèi)環(huán)境污染。為防止水封破壞，保證室內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量，高層建筑排水系統(tǒng)必須解決好通氣問(wèn)題，穩(wěn)定管內(nèi)氣壓，以保持系統(tǒng)運(yùn)行的良好工況。 同時(shí)，高層建筑排水系統(tǒng)還有如下特點(diǎn)： 1） 由于高層建筑體量大，建筑沉 降可能引起出乎管平坡或倒坡。 2） 暗裝管道多，建筑吊頂高度有限，橫管敷設(shè)坡度受到一定的限制。 高層建筑中建筑底層排水管道內(nèi)壓力波動(dòng)最大，為了防止發(fā)生水封破壞或因管道堵塞而引起的污水倒灌等情況，建筑物一層和地下室的排水管道應(yīng)與整棟建筑的排水系統(tǒng)分開(kāi)，采用單獨(dú)的排水系統(tǒng)。 室內(nèi)排水系統(tǒng)的分類 ：分為合流制和分流制兩種 [5] 分流制：指糞便污水與生活廢水，在建筑物內(nèi)部分開(kāi)用管道排至室外 [6]。 合流制：指糞便污水與生活廢水在建筑物內(nèi)部混合用同一根管道排至室外。 ：分為單立管排水系統(tǒng)、雙立管排水系統(tǒng)和三立管排水系統(tǒng) [5]。 單立管排水系統(tǒng)指只有一根排水立管，沒(méi)有專門通氣立管的系統(tǒng)。 雙立管排水系統(tǒng)，由一根排水立管和一根只用通氣立管組成。適用于污廢水合流的各類多層和高層建筑。 三立管排水系統(tǒng)是由三根立管組成，分別為生活污水立管、生活廢水立管和專業(yè)通氣立管。適用于生活污水和生活廢水需分別排出室外的各類多層、高層建筑。 建筑物內(nèi)部排水系統(tǒng)方案選擇 本建筑屬于一類高層建筑物，室外有完備的市政排水、雨水管網(wǎng)。污水、雨水可直接排入市政管網(wǎng) 。 排水系統(tǒng)采用合流制雙立管排水系統(tǒng)。為了避免上層衛(wèi)生潔具大量排水時(shí)，在主管中形成沖擊流，造成回壓，使污水從底層衛(wèi)生潔具存水彎中噴出，一樓的污廢水單獨(dú)排出。 由于建筑高度高度及每根排水立管所承擔(dān)的排水當(dāng)量數(shù)較大，為使排水管道中氣壓波動(dòng)穩(wěn)定，防止管道水封破壞，在建筑屋頂設(shè)有伸頂通氣管，排水立管向上延伸，穿出屋頂與大氣連通。 某綜 合研發(fā)實(shí)驗(yàn)樓給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 初步擬定排水系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 12 為： 圖 12 生活排水系統(tǒng)的比較 方案比較： 方案（二）設(shè)有專門的通氣立管，通氣能力較方案（一）好。本工程采用合流制雙立管排水系統(tǒng)。選擇方案（二）。 系統(tǒng)的組成 該系統(tǒng)由衛(wèi)生器具，排水管道，檢查口，清掃口，室外排水管道，檢查井，節(jié)水井、通氣管等組成 [6]。 本設(shè)計(jì)中的衛(wèi)生器具有蹲便器、坐便器、小便器、洗滌盆、洗手盆。 排水管道的安裝要求 [5] （ UPVC），室外采用 DN300 混凝土管； ，檢查井至建筑物距離不得小于3m； 4m 時(shí)，污水立管和通氣立管應(yīng)每層設(shè)一伸縮節(jié)。污水橫支管、橫干管、器具通氣管的直線管段大于 2m 時(shí)，應(yīng)設(shè)伸縮節(jié)， 但伸縮節(jié)之間最大間距不得大于 4m； 6 層設(shè)一個(gè)檢查口，離地面 1m處。各橫支管起端應(yīng)設(shè)清掃口以便清掃； 45 度彎頭連接； ，安裝時(shí)應(yīng)設(shè)金屬防水套管； ，其軸線與墻距離 L不得小于下列規(guī)定： DN50mm,L=100mm。 DN75mm,L=150mm。 、化糞池參照《給排水標(biāo)準(zhǔn)圖集》，化糞池與建筑物的距離不得小于 5m； 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 7 排水點(diǎn)處，盡快地接納和排除橫支管排出的污水，以減少管道的堵塞機(jī)會(huì)；污水管道的布置應(yīng)盡量減少不必要地轉(zhuǎn)彎及曲折，盡量作直線連接； 。排除管道容易堵塞，埋設(shè)在室內(nèi)的管道不宜太長(zhǎng)，否則，除清通和檢修不便外，還將加大室外管道的埋深。 提升設(shè)備 工業(yè)和民用建筑的地下室、人防建筑、高層建筑的地下技術(shù)層和地下鐵道等處標(biāo)高較低，在這些場(chǎng)所產(chǎn)生、收集的污廢水不能自流排至室外的檢查井，須設(shè)污廢水提升設(shè)備。 室內(nèi)消防工程 高層建筑的消防特點(diǎn) [5] 對(duì)于高層建 筑而言，完善的室內(nèi)消防設(shè)施是保證建筑正常使用的前提。高層建筑火災(zāi)撲救不同于一般低層建筑，很難靠外部力量進(jìn)行撲救。高層建筑具有：（ 1）起火因素多；（ 2）火勢(shì)猛；（ 3）火災(zāi)撲救困難；（ 4）人員疏散困難；（ 5）經(jīng)濟(jì)損失大等特點(diǎn)。因此，高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，立足于自救顯得尤為重要。高層建筑的消防立足于自救的兩層含義，一是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)要滿足消防所需的壓力，二是要保證在消防期間有足夠的消防水量 [5]。 消防給水系統(tǒng)的分類 [2] 按系統(tǒng)供水范圍劃分 分為獨(dú)立的室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)和區(qū)域集 中的消火栓給水系統(tǒng)兩種。 即每棟高層建筑設(shè)置一個(gè)室內(nèi)消防給水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)安全性較高，但是設(shè)備數(shù)量多、分散，不利于維護(hù)管理，相應(yīng)的投資也較高 用于集中建設(shè)的高層建筑，貯水池、水泵集中在一起設(shè)置，再由室外消防管網(wǎng)分配到各個(gè)建筑內(nèi)的消防系統(tǒng)。這種給水系統(tǒng)設(shè)備集中設(shè)置、數(shù)量少，便于維護(hù)管理，有利于節(jié)約投資。缺點(diǎn)是供水安全性差，一旦加