【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒論 本題目的研究背景、目的和意義 本題目的研究背景 建筑給水排水是給水排水中不可缺少而又獨(dú)具特色的組成部分。它與城鎮(zhèn)給水排水、工業(yè)給水排水并列而組成完整的給水排水體系。建筑給水排水工程又是建筑物的有機(jī)組成部分，它和建筑學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑供暖與通風(fēng)、建筑電氣等工程共同組成可供使用的建筑物整體。建筑給水排水工程主要包括：建筑內(nèi)部生活給水系統(tǒng)、污水排水系統(tǒng)、建筑雨水排水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)。建筑給水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平及其衛(wèi)生設(shè)備的完善程度，是現(xiàn)代化建筑建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的重要標(biāo)志之一。 隨著中國(guó)社會(huì)的發(fā)展，中國(guó)人口老齡化加劇，老年公寓可以為老人提供一個(gè)優(yōu) 良的生活環(huán)境，中國(guó)從 70 年代末、 80 年代初開(kāi)始，在上海、北京、天津、大連、煙臺(tái)等地興建老年公寓。此后，各種形式的由國(guó)家、社會(huì)或企業(yè)建立的老年公寓在各地相繼出現(xiàn)。 中國(guó)老齡科研中心政策室曾對(duì)北京 1600 余名 50 歲以上的中老年人大調(diào)查，希望入住老年公寓的人數(shù)達(dá) 1000 余人，一些老年公寓還出現(xiàn)人滿(mǎn)為患的局面，老年公寓正日益獲得老年人的歡迎。老年公寓的給排水直接關(guān)系大老人的生活質(zhì)量和安全。 本題目的研究目的和意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等院校培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專(zhuān)業(yè)人才不可缺少的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是教 學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，是對(duì)我們學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練的重要階段。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)及相關(guān)知識(shí)的能力和工程實(shí)踐能力，在指導(dǎo)教師的幫助下，在查閱中外文獻(xiàn)、資料收集及調(diào)查研究、計(jì)算機(jī)編程及應(yīng)用、工程設(shè)計(jì)及圖紙繪制、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)等方面的能力得到一定程度的提高，進(jìn)而提高適應(yīng)實(shí)際工作需要的能力。 建筑工程學(xué)院 2 工程設(shè)計(jì)是對(duì)擬建工程的實(shí)施在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上所進(jìn)行的全面而詳盡的安排，是聯(lián)系項(xiàng)目決策與工程實(shí)體的橋梁，是工程建設(shè)最為重要的階段。優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)不僅是提升工程技術(shù)水平和保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，而且是節(jié)約工程 投資、改善工程經(jīng)濟(jì)條件的保證。通過(guò)設(shè)計(jì)訓(xùn)練，不僅能夠?qū)W到工程設(shè)計(jì)的基本方法，而且能夠?qū)W會(huì)運(yùn)用工程經(jīng)濟(jì)思想綜合解決工程問(wèn)題。 本題目在國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)建筑給排水發(fā)展現(xiàn)狀 目前，建筑業(yè)的飛速發(fā)展，建筑給排水專(zhuān)業(yè)也隨之迅速發(fā)展，成為給排水中不可缺少而又獨(dú)具特色的組成部分。技術(shù)上積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并借鑒了國(guó)外的新技術(shù)，專(zhuān)業(yè)技術(shù)有了明顯的突破和發(fā)展。 （一） 建筑給水。 建筑給水的任務(wù)是將符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水送至生活、生產(chǎn)和消防給水系統(tǒng)各用水點(diǎn)，滿(mǎn)足水量和水壓的要求。這涉及到水的分配、計(jì)量、輸 送、儲(chǔ)存和加壓以及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和防水質(zhì)污染。 在我國(guó)城市供水中，一些城市供水能力不足，城市水廠發(fā)展滯后于住宅和公共建筑發(fā)展，加之管道老化、承壓能力下降，不少城市不但高層建筑需升壓供水，一半多層建筑也不能滿(mǎn)足上層水壓的要求，使我國(guó)兩次加壓設(shè)備廣泛使用，增壓設(shè)施成為建筑給水中比重最大、發(fā)展最快的一種裝置。我國(guó)常用的增壓設(shè)施是水泵、氣壓給水設(shè)備和變頻調(diào)速給水設(shè)備，后二者技術(shù)的運(yùn)用已日趨成熟。同時(shí)設(shè)于屋頂?shù)恼{(diào)節(jié)貯水水箱是常用的儲(chǔ)水裝置，但由于其存在二次污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)，現(xiàn)在水箱從材料和加工上已有很大改進(jìn)，開(kāi)始向多元化發(fā)展 。新穎水箱從材質(zhì)上有鍍鋅、搪瓷、復(fù)合鋼板、涂塑、玻璃鋼和不銹鋼等水箱，其和水接觸的內(nèi)表面不易銹蝕，對(duì)水質(zhì)無(wú)污染，并減輕結(jié)構(gòu)重量，解決施工不便等問(wèn)題。材質(zhì)改變了，水箱的成型方式和形狀也隨之改變，組合式水箱、裝配式水箱可以提高水箱質(zhì)量，有利于工廠化生產(chǎn)并縮短現(xiàn)場(chǎng)施工安裝時(shí)間，同時(shí)也減少了水箱內(nèi)底的死水區(qū)范第 1 章 緒論 3 圍；球形水箱和槽形水箱是外形變化，用呼吸閥替代浮球閥，解決了因浮球閥關(guān)閉不嚴(yán)造成的漏水問(wèn)題，同時(shí)也使水箱從重力供水變?yōu)閴毫驂毫εc重力復(fù)合供水的新工況。鋼筋混凝土貯水池也是常用的儲(chǔ)水裝置，其底部及內(nèi)壁貼鋪白瓷磚 。 在營(yíng)造現(xiàn)代化生活的住宅環(huán)境和高質(zhì)量的生活社區(qū)中，人們對(duì)飲用水水質(zhì)提出了更高的要求。為了改善飲用水水質(zhì)，我國(guó)最初是以小型家用凈水器的方式來(lái)處理飲用水，其主要方式是用活性炭吸附過(guò)濾，但是它在使用時(shí)濾料更換不易控制。近年來(lái)，出現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)飲用水這一概念。它是指能達(dá)到直接生飲水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水，其中有超純水、純水、蒸餾水、礦泉水和深度處理水等。優(yōu)質(zhì)飲用水的水源來(lái)自城市自來(lái)水或地下礦泉水，其處理工藝有離子交換、超濾、膜濾、蒸餾、消毒殺菌等。供水方式由桶裝供應(yīng)和管道分支供應(yīng)。桶裝供應(yīng)是設(shè)置集中的優(yōu)質(zhì)水供應(yīng)站，用桶裝送至 居民家中或自取，這種方式目前占大多數(shù)；管道分支供應(yīng)系統(tǒng)在上海住宅小區(qū)已有建成，工藝采用臭氧氧化、活性炭吸附、預(yù)涂膜精濾、微電解和紫外線殺菌等技術(shù)，可以去除對(duì)人體有害的有機(jī)物質(zhì)，特別是致癌、致畸、致突變物，同時(shí)又保留了水中對(duì)人體有益的礦物質(zhì)和微量元素。優(yōu)質(zhì)飲用水經(jīng)凈化處理后送至每戶(hù)廚房，采用變頻恒壓供水系統(tǒng)，管道末端循環(huán)，以保證水質(zhì)要求 。 我國(guó)水資源缺乏，再加上水污染，使得水資源成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一。在建筑給排水中，節(jié)水重點(diǎn)在于推廣節(jié)水配件和建筑中水道。節(jié)水配件有液壓式?jīng)_洗水箱配件、二檔沖洗大便 器配件、屋頂水箱的配重逆開(kāi)止回閥、水力控制的多功能閥以及給水的衛(wèi)生器具配件，可具有限流、溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)、高溫限制等功能。改進(jìn)配件還著重于節(jié)省用水量和防止漏水。建筑中水道應(yīng)用已是建筑給排水的發(fā)展趨勢(shì)。 二）建筑排水。 生活水平的提高對(duì)衛(wèi)生潔具提出了新的要求，衛(wèi)生器具更注重舒適、可靠、安靜、節(jié)能。近年來(lái)，具有代表性的衛(wèi)生潔具有：水力按摩浴盆，用噴嘴產(chǎn)生大量回旋式氣泡和沖擊水流，可達(dá)到康健和休閑的效果；連體式低位沖洗水箱漩渦式大便器，沖洗時(shí)噪聲低，沖洗效果好，可節(jié)省沖洗水量；高標(biāo)準(zhǔn)的全自動(dòng)坐式大便器可實(shí)現(xiàn)正常使用 、沖洗污物、清洗人體和吹干等全部過(guò)程自動(dòng)化；休閑衛(wèi)生器具，包括桑拿浴設(shè)備、蒸汽浴設(shè)備、熱能震蕩按摩設(shè)備和身體機(jī)能調(diào)理運(yùn)動(dòng)器等。國(guó)外很多知名廠家也進(jìn)入我國(guó)生產(chǎn)各類(lèi)新產(chǎn)品。 排水通氣技術(shù)的應(yīng)用。主要目的是提供排水中氣體的散溢，達(dá)到透氣的作用；建筑工程學(xué)院 4 防止排水系統(tǒng)中出現(xiàn)水封的負(fù)壓虹吸及正壓噴濺現(xiàn)象，確?？諝獾难h(huán)；保持排水迅速通暢、安靜。在我國(guó)已建立了可適應(yīng)不同建筑標(biāo)準(zhǔn)、不同要求的五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即伸頂通氣管、不伸頂通氣管、專(zhuān)業(yè)通氣管、環(huán)形通氣管和器具通氣管等。在通氣系統(tǒng)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的是通氣閥和特制配件單立管排水系統(tǒng)。通氣閥是一 種減少伸頂通氣，替代專(zhuān)用通氣管系的閥件，采用優(yōu)質(zhì)塑料和橡膠制作。單路進(jìn)氣閥可安裝在室內(nèi)立管頂部或橫支管上，既可補(bǔ)氣又可防止管道內(nèi)部氣體進(jìn)入室內(nèi)；雙路通氣閥可安裝在室外立管頂部代替通氣帽，使用時(shí)以單路進(jìn)氣閥為主。特制配件單立管排水系統(tǒng)已出臺(tái)了設(shè)計(jì)規(guī)程，其立管的通水能力增大 1/3，減少了立管的數(shù)量，但該產(chǎn)品現(xiàn)局限于鑄鐵制品。 隨著普通排水鑄鐵管道的淘汰，排水管道普遍使用塑料管道，但是普通UPVC 管道的排水噪音要比鑄鐵管高約 10 分貝，若排水立管靠近臥室，加上現(xiàn)澆樓板的隔音效果較差，住戶(hù)能明顯聽(tīng)到排水管的噪音， 降低了生活質(zhì)量。衛(wèi)生器具布置時(shí)要考慮使排水立管遠(yuǎn)離臥室和客廳，管材考慮新型降噪產(chǎn)品。芯層發(fā)泡 UPVC 管道和 UPVC 螺旋管則能明顯降低噪音，市場(chǎng)上新出現(xiàn)了一種超級(jí)靜音排水管則加入了特殊吸聲材料，噪音低于鑄鐵管，保證現(xiàn)代生活水平的提高。 在現(xiàn)階段地漏也受到關(guān)注，用于不同場(chǎng)合的不同型式的地漏先后得到應(yīng)用，傳統(tǒng)的鐘罩式地漏和防返溢地漏 受到挑戰(zhàn)，對(duì)地漏的學(xué)術(shù)討論日益深化。 （三）消防系統(tǒng)。 建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)已成為建筑給水排水的重要部分。在消火栓給水系統(tǒng)中更注重?fù)渚瘸跗诨馂?zāi)，系統(tǒng)中常采用穩(wěn)壓泵保持系統(tǒng)的常高壓。增 設(shè)小口徑自救式水槍?zhuān)峁┓窍缹?zhuān)業(yè)人員使用。采用出口水泵和穩(wěn)壓閥可以保證消火栓的水壓和出水量。為保證滅火設(shè)置能及時(shí)投入運(yùn)行，加強(qiáng)了工作泵和備用泵的自動(dòng)切換裝置。建筑消防正處于以消火栓給水系統(tǒng)為主向以自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)為主，臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)向穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)發(fā)展、鹵代烷滅火系統(tǒng)向系統(tǒng)替代和鹵代烷替代物替代的轉(zhuǎn)折期。 國(guó)外建筑給排水發(fā)展現(xiàn)狀 （一）衛(wèi)生間安裝的工廠化 第 1 章 緒論 5 對(duì)于各類(lèi)高級(jí)建筑，如豪華酒店、高級(jí)辦公樓等，大量的衛(wèi)生間和緊張的工期 使其安裝的工廠化成為必要。 以 阿爾及利亞 希爾頓 豪華五星級(jí)酒店 為例，在施工 過(guò) 程 中 ， 采 用 了 瑞 士 GEBERIT 公司的 GIS 支撐系統(tǒng) (GEBERIT INSTALLTION SYSTEM)。 該系統(tǒng)為金屬支撐骨架結(jié)構(gòu)，具有足夠的強(qiáng)度?？梢宰鳛楠?dú)立墻，也可以依靠現(xiàn)有建筑隔墻，厚度在 10cm 到 22cm 之間。高度從 到整個(gè)層高，可以根據(jù)需要調(diào)整。它的作用是通行和隱蔽管道，懸掛并固定衛(wèi)生潔具，坐便器的水箱也安裝在該隔墻里。 完整的 GIS系統(tǒng)包括：支撐構(gòu)件；安裝連接件；給水和排水管；面板。 GEBERIT公司是世界著名的給排水材料和附件生產(chǎn)廠家，應(yīng)用該公司提供的工作軟件，我們 根據(jù)衛(wèi)生間的建筑布置和詳細(xì)尺寸， 做 出 GIS 隔墻的材料下料表。拿到這些表格的工人在車(chē)間里進(jìn)行預(yù)制加工，隔墻內(nèi)的給水管和排水管的安裝也同時(shí)完成。完成后的管道預(yù)留與立管的接頭和與衛(wèi)生潔具的接口，并以 GEBERIT 專(zhuān)用的管帽或管堵作好封堵。這一過(guò)程快速簡(jiǎn)便，還能與土建的施工交叉，很好地解決了工程工期緊迫的矛盾。一旦土建條件具備，這些預(yù)制元件就能馬上搬運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)就位，同衛(wèi)生潔具和先期完成的管道井立管連接。 （ 二）設(shè)計(jì)體現(xiàn)節(jié)水和衛(wèi)生安全 發(fā)達(dá)國(guó)家在 節(jié)水 方面仍然走在前列，他們?cè)诔鞘泄?jié)水的技術(shù)與管理上都有很大發(fā)展。體現(xiàn)在建 筑內(nèi)生活用水的節(jié)約上，就是采用優(yōu)質(zhì)管材和連接，供給衛(wèi)生用水，減少滲漏；使用節(jié)水型設(shè)備和配件 (夾氣水嘴、夾氣淋浴頭等 )，減少用水量；在公共區(qū)域使用全自動(dòng)開(kāi)關(guān) (紅外線檢測(cè)控制開(kāi)關(guān)等 )取代傳統(tǒng)的易造成水浪費(fèi)的機(jī)械式開(kāi)關(guān)，同時(shí)也減少了污染；利用污水處理和回用達(dá)到節(jié)水目的。 在安全方面，目前仍在我國(guó)大量使用的金屬鍍鋅管使用年限稍長(zhǎng)便會(huì)發(fā)生銹蝕，影響水質(zhì)，危害到人的健康。而歐共體國(guó)家的法律對(duì)取自管道和設(shè)備的水都有嚴(yán)格規(guī)定，這些國(guó)家從材料和技術(shù)上進(jìn)行研究，生產(chǎn)出適用于供水系統(tǒng)的塑料管道來(lái)保證水質(zhì)符合衛(wèi)生方面的要求。這些塑 料具有不導(dǎo)電的特性，是抗腐蝕的新型材料。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已有 GEBERIT 公司和其它西歐公司的相似產(chǎn)品生產(chǎn)并得到應(yīng)用，國(guó)家有關(guān)部門(mén)逐步淘汰鍍鋅管材的強(qiáng)制性法規(guī)也在醞釀之中，我們的生活飲用水質(zhì)將會(huì)不斷地得到提高 。 （ 三） 以人為本的宗旨和嚴(yán)格的質(zhì)量意識(shí) 在設(shè)計(jì)中，工程師通過(guò)技術(shù)手段處處體現(xiàn)以人為本、為人服務(wù)的宗旨。 仍以希爾頓酒店為例， 所有客房衛(wèi)生間的管道均在本層 GIS 隔墻中通行，在管道井建筑工程學(xué)院 6 內(nèi)和立管連接。避免檢修維護(hù)時(shí)到不相關(guān)的下層去，保證了入住賓客的個(gè)人私密性。也避免了因管道穿過(guò)樓板可能帶來(lái)的漏水現(xiàn)象。針對(duì)管道噪音問(wèn) 題，所有的主干管都采取了隔音消聲處理，為客戶(hù)創(chuàng)造了更安靜的環(huán)境等。 不管是優(yōu)質(zhì)材料、設(shè)備和新技術(shù)的應(yīng)用，還是節(jié)水安全、以人為本的宗旨，都體現(xiàn)出西方工程師對(duì)工程質(zhì)量的嚴(yán)格要求。施工前，設(shè)計(jì)師制定了非常詳細(xì)的技術(shù)條款對(duì)工程的有關(guān)技術(shù)參數(shù)、材料設(shè)備和實(shí)施手段進(jìn)行了描述。施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)由設(shè)計(jì)方指定的監(jiān)理根據(jù)技術(shù)條款對(duì)承包商的工作進(jìn)行監(jiān)督。承包商按照技術(shù)條款選用的設(shè)備材料都必須制成技術(shù)卡片，標(biāo)明產(chǎn)地，材質(zhì)，技術(shù)指標(biāo)等，呈送設(shè)計(jì)師備案，只有經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)師審批通過(guò)方能用于工程當(dāng)中。設(shè)計(jì)師也定期到現(xiàn)場(chǎng)處理問(wèn)題，監(jiān)督施工。 （ 四）其他 西歐一些國(guó)家普遍采用安裝 DN25 自救水槍并預(yù)留 DN65 水龍帶接口的方法， DN65 接口供消防隊(duì)員使用，不再備用大口徑水龍帶。 西歐國(guó)家工程師在設(shè)計(jì)中更注重人的因素和給排水系統(tǒng)的環(huán)境與社會(huì)效益。發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)科技支持著他們產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，使設(shè)備的性能更趨安全、高效；衛(wèi)生潔具節(jié)水，低噪、美觀、舒適；管材和配件性能更優(yōu)越。這正是 我國(guó) 和發(fā)達(dá)國(guó)家的差距之所在，也是我們建筑給排水發(fā)展的大趨向。 適用、經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)生、安全是保證建筑給排水工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿(mǎn)足生產(chǎn)、生活和消防的基 本要求，具體應(yīng)體現(xiàn)在下列各方面： 給水方面，要厲行節(jié)約用水，建筑給水工程設(shè)計(jì)中，如經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較合理時(shí)，應(yīng)盡可能采用循環(huán)或重復(fù)利用的給水系統(tǒng)，及其他有效的節(jié)水節(jié)能措施。如充分利用城市管網(wǎng)的水壓，在多層或高層建筑的低層部分由市政管網(wǎng)直接供水。另外，保護(hù)飲用水水質(zhì)衛(wèi)生是保障人民身體健康的重要保證，應(yīng)當(dāng)采取有效地防止飲用水回流污染的措施。 排水方面，應(yīng)根據(jù)污水性質(zhì)、濃度、水量并結(jié)合室外污水處理情況，盡可能分流排水，以便回收有用物質(zhì)或?yàn)槲鬯幚硖峁┍憷麠l件。 消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)要做到保障安全、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，其中 最重要的是能夠確保人生與財(cái)產(chǎn)的安全。 第 1 章 緒論 7 本課題應(yīng)解決的主要問(wèn)題 建筑給水的任務(wù)是將符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水送至生活、生產(chǎn)和消防給水系統(tǒng)各用水點(diǎn)，滿(mǎn)足水量和水壓的要求。在完成給水管線布置，繪出管道軸測(cè)圖后進(jìn)行給水系統(tǒng)的計(jì)算。以此確定給水管網(wǎng)各管段的管徑和給水系統(tǒng)所需的壓力，復(fù)核室外給水管網(wǎng)的水壓是否滿(mǎn)足室內(nèi)給水系統(tǒng)所需壓力的要求。設(shè)置升壓、貯水設(shè)備的給水系統(tǒng)，還要選定升壓、貯水設(shè)備和確定其設(shè)置高度。 建筑排水是在完成排水管線布置，