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摘要:随着我国工业的发展,大型工业厂房不断出现,对建筑给排水的要求也越来越高,已经由单纯的供水、排水系统,转变为节能环保、保障厂房安全、保障生产生活、提高水资源利用率等多方面综合要求的给排水系统[1],因此建筑给排水系统也变得越来越复杂。本文对给排水系统的组成特点和容易忽略的问题进行了初步讨论。
关键词:给排水;工业厂房;建筑设计;系统组成
1引言
工业厂房按其建筑结构型式可分为单层工业建筑和多层工业建筑,近些年来,由于工业势头发展迅猛,一些现代化的大型工业厂房逐渐增多[2]。同时伴随着国家出台大型工业厂房的设计规范,以及企业自身对节能高效的重视,如何建设一个技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,符合节约能源和环境保护等要求的工业厂房,成为众多企业追逐的目标。新的大型工业厂房对建筑给水排水提出了新的要求,建筑给水排水系统日趋复杂,已经从单纯的满足生产需求,转变为保障生产、保障安全、保障生活的多功能给排水系统[3]。
2 大型工业厂房建筑给水排水的组成及特点[4]
2.1建筑给水排水的组成
大型工业厂房建筑给水排水主要由以下几部分组成:生活给水系统、厂房回用水给水系统、雨水排水系统、生活污水排水系统、消防给水系统、空调循环冷却水系统等。
2.2建筑给水排水的特点
就钢铁冶金企业大型工业厂房建筑给水排水而言,结合工业厂房的自身特殊性,建筑给排水系统的鲜明特点有以下几点:①超大规模的屋面雨水排水;②生产用水的供给与生产污水的排放量较大,而且需求量分布较分散;③空调循环冷却水同样是用量大、分布较分散④为保障厂房安全的消防给水系统纷繁复杂。
2.2.1雨水排水系统
屋面雨水排水在建筑给水排水范畴是个较为特殊的技术问题,我国建国初期兴建的大面积工业厂房,按重力流计算其屋面雨水排水系统,这些厂房在五十年代末、六十年代初相继出现车间内雨水检查井冒水,造成地面被淹,停工停产的严重事故。六十年代中期屋面雨水排水在采用压力流计算时,由于立管管径减小,出现瓶颈现象,而造成天沟雨水排水不畅,从天窗满溢进入车间的事故。
2.2.2消防给水系统
消防给水系统可以分为两大类,其一是消火栓给水系统:室内消火栓给水系统的主要组件有室内单消火栓、水带、水枪、消防卷盘(又称水喉)、水泵接合器,其中水泵接合器是供消防车从室外向室内消防系统供水的接口。其二是自动喷水灭火系统:自动喷水灭火系统具有工作性能稳定、灭火效率高、不污染环境、维护方便等优点,主要由喷头、报警阀组、管道系统组成。
2.2.3生活给水与生活污水排水系统
在工业厂房内,为满足生产者每日生活的需要,在厂房各层工艺平台以及开阔地均设置配套的饮用水源地以及卫生间。在高危险区,从工业厂房安全角度出发,会布置有循环采用生活水作为水源的紧急事故喷淋装置。工业厂房生活给水、生活污水排水系统最主要的特点是用户点在平面位置和空间高程位置上布置极其分散。两个生活用水点或排水点的距离可能有200~300m,高程上可能有十几米乃至几十米的差距。由于生活水用户点分布分散,极易造成水力不平衡的现象。另外,有的生活用水点或排水点位于厂房内工艺设备布置非常紧密的地方,供水和排水不易,特别是重力流生活污水排水很难实施,往往最后要采用潜水泵提升的方法加以解决。
2.2.4空調循环冷却水系统
主要由冷却设备、水泵和管道组成。冷水流过需要降温的生产设备后,温度上升,如果即行排放,冷水只用一次,使升温冷水流过冷却设备则水温回降,可用泵送回生产设备再次使用,冷水的用量大大降低,常可节约95%以上。冷却水占工业用水量的70%左右,因此,冷却水循环系统起了节约大量工业用水的作用。冷却水循环系统是冷却水换热并经降温,再循环使用的给水系统,包括敞开式和密闭式两种类型。敞开式系统的设计和运行较为复杂,冷却设备有冷却池和冷却塔两类,都主要依靠水的蒸发降低水温。再者,冷却塔常用风机促进蒸发,冷却水常被吹失。故敞开式冷却水循环系统必须补给新鲜水。由于蒸发,循环水浓缩,浓缩过程将促进盐分结垢。补充水有稀释作用,其流量常根据循环水浓度限值确定。通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量,因此必须排放一些循环水(称排污水)以维持水量的平衡。封闭式冷却水循环系统采用封闭式冷却设备,循环水在管中流动,管外通常用风散热。除换热设备的物料泄漏外,没有其他因素改变循环水的水质。为了防止在换热设备中造成盐垢,有时冷却水需要软化。
3 工业厂房给排水设计中容易忽略的几个问题[5]
3.1工业厂房给排水设计中用水量的计算
工业企业前期设计阶段中,一个重要任务是进行全厂用水量计算。工业用水考核指标包括重复利用率、间接水循环利用率、单位产品取水量、蒸汽冷凝水回收率、工人人均生活取水量等,这些指标从不同角度、不同方面对工厂生产过程中工业用水水平、水资源利用率进行全面的考核,是工厂生产过程中对水资源使用进行科学管理的不可缺少的几项指标。全厂的平均小时用水量和最大小时用水量是工业企业用水量的重要参数,因为它决定着工业企业内部管网的管径和从市政管网引入给水管的管径以及初次水增容费的多少。
3.2工业厂房适当地设置地漏
在工业厂房的排水设计中,在卫生间,饮用水间等这样生活或生产污水存储或排放的地方,设计人员都会设置地漏,但是在工厂车间内,尤其生产规模比较大的厂房之内,很容易忽略设置地漏的重要性,生产车间面积较大,一旦发生漏水事故,生产车间的地面排水尤为重要。地漏的设置注意以下几点:1、根据什么级别的厂房,首先确定是否需要用地漏,划分好;2、仔细查看排水管网是否合理,连线是否畅通,同时要确定外管网的地下井是否畅通;3、确认地漏的数量以及位置,要根据用水点以及用水量;4、确定地漏的大小和形式;5、施工的时候注意地面的坡度,不要造成地漏安装点的地势高。
3.3工业厂房的管网及管道布置应合理
工业厂房的设计涉及水、电、暖、气等多方面要求,从而导致工业厂房管线复杂、管道材质不一、管道口径不一、支管及附件纷繁复杂,因此工业厂房的管道设计排布一直是工业厂房设计的重难点。合理的管道铺设不仅能减少施工的工程量,同时可以降低工程成本,减少安全隐患。管道的综合设计要遵循“小管让大管”、“压力流管道让重力流管道”“冷水管让热水管”等通用原则,以确保管道布置安全可靠,保证支管及其附件的正常工作,同时做到管道整体性的整齐美观,此外还要预留出管道后期维修与操作空间。
4.总结[6]
随着厂房建筑设计方案的复杂化,在厂房建筑设计中如何合理规划建筑中的给排水设计已逐渐成为人们所关注的焦点,因此如何建设一个绿色节能型工业厂房成为一个重要的设计课题。
参考文献:
[1]王国帅,原万坤,李晶. 工业厂房给、排水及采暖工程施工方法研究[J]. 中国科技信息. 2012(06)
[2]李泳. 浅谈建筑给排水设计[J]. 民营科技. 2012(02)
[3]安康. 建筑给排水工程施工的几点见解[J]. 科技信息. 2011(16)
关键词:给排水;工业厂房;建筑设计;系统组成
1引言
工业厂房按其建筑结构型式可分为单层工业建筑和多层工业建筑,近些年来,由于工业势头发展迅猛,一些现代化的大型工业厂房逐渐增多[2]。同时伴随着国家出台大型工业厂房的设计规范,以及企业自身对节能高效的重视,如何建设一个技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,符合节约能源和环境保护等要求的工业厂房,成为众多企业追逐的目标。新的大型工业厂房对建筑给水排水提出了新的要求,建筑给水排水系统日趋复杂,已经从单纯的满足生产需求,转变为保障生产、保障安全、保障生活的多功能给排水系统[3]。
2 大型工业厂房建筑给水排水的组成及特点[4]
2.1建筑给水排水的组成
大型工业厂房建筑给水排水主要由以下几部分组成:生活给水系统、厂房回用水给水系统、雨水排水系统、生活污水排水系统、消防给水系统、空调循环冷却水系统等。
2.2建筑给水排水的特点
就钢铁冶金企业大型工业厂房建筑给水排水而言,结合工业厂房的自身特殊性,建筑给排水系统的鲜明特点有以下几点:①超大规模的屋面雨水排水;②生产用水的供给与生产污水的排放量较大,而且需求量分布较分散;③空调循环冷却水同样是用量大、分布较分散④为保障厂房安全的消防给水系统纷繁复杂。
2.2.1雨水排水系统
屋面雨水排水在建筑给水排水范畴是个较为特殊的技术问题,我国建国初期兴建的大面积工业厂房,按重力流计算其屋面雨水排水系统,这些厂房在五十年代末、六十年代初相继出现车间内雨水检查井冒水,造成地面被淹,停工停产的严重事故。六十年代中期屋面雨水排水在采用压力流计算时,由于立管管径减小,出现瓶颈现象,而造成天沟雨水排水不畅,从天窗满溢进入车间的事故。
2.2.2消防给水系统
消防给水系统可以分为两大类,其一是消火栓给水系统:室内消火栓给水系统的主要组件有室内单消火栓、水带、水枪、消防卷盘(又称水喉)、水泵接合器,其中水泵接合器是供消防车从室外向室内消防系统供水的接口。其二是自动喷水灭火系统:自动喷水灭火系统具有工作性能稳定、灭火效率高、不污染环境、维护方便等优点,主要由喷头、报警阀组、管道系统组成。
2.2.3生活给水与生活污水排水系统
在工业厂房内,为满足生产者每日生活的需要,在厂房各层工艺平台以及开阔地均设置配套的饮用水源地以及卫生间。在高危险区,从工业厂房安全角度出发,会布置有循环采用生活水作为水源的紧急事故喷淋装置。工业厂房生活给水、生活污水排水系统最主要的特点是用户点在平面位置和空间高程位置上布置极其分散。两个生活用水点或排水点的距离可能有200~300m,高程上可能有十几米乃至几十米的差距。由于生活水用户点分布分散,极易造成水力不平衡的现象。另外,有的生活用水点或排水点位于厂房内工艺设备布置非常紧密的地方,供水和排水不易,特别是重力流生活污水排水很难实施,往往最后要采用潜水泵提升的方法加以解决。
2.2.4空調循环冷却水系统
主要由冷却设备、水泵和管道组成。冷水流过需要降温的生产设备后,温度上升,如果即行排放,冷水只用一次,使升温冷水流过冷却设备则水温回降,可用泵送回生产设备再次使用,冷水的用量大大降低,常可节约95%以上。冷却水占工业用水量的70%左右,因此,冷却水循环系统起了节约大量工业用水的作用。冷却水循环系统是冷却水换热并经降温,再循环使用的给水系统,包括敞开式和密闭式两种类型。敞开式系统的设计和运行较为复杂,冷却设备有冷却池和冷却塔两类,都主要依靠水的蒸发降低水温。再者,冷却塔常用风机促进蒸发,冷却水常被吹失。故敞开式冷却水循环系统必须补给新鲜水。由于蒸发,循环水浓缩,浓缩过程将促进盐分结垢。补充水有稀释作用,其流量常根据循环水浓度限值确定。通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量,因此必须排放一些循环水(称排污水)以维持水量的平衡。封闭式冷却水循环系统采用封闭式冷却设备,循环水在管中流动,管外通常用风散热。除换热设备的物料泄漏外,没有其他因素改变循环水的水质。为了防止在换热设备中造成盐垢,有时冷却水需要软化。
3 工业厂房给排水设计中容易忽略的几个问题[5]
3.1工业厂房给排水设计中用水量的计算
工业企业前期设计阶段中,一个重要任务是进行全厂用水量计算。工业用水考核指标包括重复利用率、间接水循环利用率、单位产品取水量、蒸汽冷凝水回收率、工人人均生活取水量等,这些指标从不同角度、不同方面对工厂生产过程中工业用水水平、水资源利用率进行全面的考核,是工厂生产过程中对水资源使用进行科学管理的不可缺少的几项指标。全厂的平均小时用水量和最大小时用水量是工业企业用水量的重要参数,因为它决定着工业企业内部管网的管径和从市政管网引入给水管的管径以及初次水增容费的多少。
3.2工业厂房适当地设置地漏
在工业厂房的排水设计中,在卫生间,饮用水间等这样生活或生产污水存储或排放的地方,设计人员都会设置地漏,但是在工厂车间内,尤其生产规模比较大的厂房之内,很容易忽略设置地漏的重要性,生产车间面积较大,一旦发生漏水事故,生产车间的地面排水尤为重要。地漏的设置注意以下几点:1、根据什么级别的厂房,首先确定是否需要用地漏,划分好;2、仔细查看排水管网是否合理,连线是否畅通,同时要确定外管网的地下井是否畅通;3、确认地漏的数量以及位置,要根据用水点以及用水量;4、确定地漏的大小和形式;5、施工的时候注意地面的坡度,不要造成地漏安装点的地势高。
3.3工业厂房的管网及管道布置应合理
工业厂房的设计涉及水、电、暖、气等多方面要求,从而导致工业厂房管线复杂、管道材质不一、管道口径不一、支管及附件纷繁复杂,因此工业厂房的管道设计排布一直是工业厂房设计的重难点。合理的管道铺设不仅能减少施工的工程量,同时可以降低工程成本,减少安全隐患。管道的综合设计要遵循“小管让大管”、“压力流管道让重力流管道”“冷水管让热水管”等通用原则,以确保管道布置安全可靠,保证支管及其附件的正常工作,同时做到管道整体性的整齐美观,此外还要预留出管道后期维修与操作空间。
4.总结[6]
随着厂房建筑设计方案的复杂化,在厂房建筑设计中如何合理规划建筑中的给排水设计已逐渐成为人们所关注的焦点,因此如何建设一个绿色节能型工业厂房成为一个重要的设计课题。
参考文献:
[1]王国帅,原万坤,李晶. 工业厂房给、排水及采暖工程施工方法研究[J]. 中国科技信息. 2012(06)
[2]李泳. 浅谈建筑给排水设计[J]. 民营科技. 2012(02)
[3]安康. 建筑给排水工程施工的几点见解[J]. 科技信息. 2011(16)