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摘要:文章通过结合工程实践,主要针对佛山市东平广场给排水设计中相关要点进行了分析与研究,主要从给水系统、排水系统及给排水节能等几个方面探讨了设计中应注意的问题,旨在为给排水设计人员提供参考借鉴。
关键词:建筑;给水系统;排水系统;节能设计
近年来,随着城市经济的发展和人们生活水平的提高,建筑给排水的作用越来越引起重视,其设计质量的好坏将会影响到人们的生活水平及质量,因此,如何做好建筑给排水设计方面的工作具有重要意义。下面结合工程实例,对高层建筑给排水设计过程中碰到的一些值得注意的问题进行探讨与研究。
1 工程概况
本工程位于佛山市东平新城,为超高层建筑综合体,项目地块净用地面积54265m2,功能包括交通枢纽中心、商业、办公、酒店、住宅等,规划总建筑面积702109m2,容积率8.9。项目给排水系统主要包括冷水系统、热水系统、高质水系统、冷却塔补水系统、污水系统、雨水系统等。供水管管径为DN300,市政供水分别从文华南路和裕和路接入,供水接入管管径均为DN200,市政供水压力为0.30MPa。
2 给水系统设计
2.1给水方式的比较和选择
给水方式包括直接给水方式,设水箱的给水方式,设水泵的给水方式,设水箱水泵的给水方式,气压给水方式,分区给水方式等等。
本综合项目属于超高层建筑,由于当建筑物的高度很大时,如果给水只采用一个区供水,则下层的给水压力过大,会产生水锤,压力波动也会使管道产生震动和噪音,甚至会引起管道松动漏水,损坏水嘴、阀门等配件,缩短其使用年限,而且不经济容易造成浪费。为了消除或减小上述弊端,高层建筑的高度达到一定程度时,就需要对其给水系统进行竖向分区。所以确定本建筑采用竖向分区供水,即分区加压供水。
竖向分区的高度一般以给水系统中最低卫生洁具处最大静水压力值为依据。关于这个压力值,目前国内外尚无统一规定,应根据使用要求、管材质量、卫生洁具零件水压性能、维修管理条件,综合高层建筑层数合理安排。住宅、酒店一般为300~350kpa,办公楼一般为350~450kpa。
当高层建筑竖向分区确定之后,最重要的问题就是采取何种加压方式,从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。
2.1.1减压阀供水方式
低区为地下室至4层,由市政管网直接供水;中区为5至9层,由高位水箱减压阀供水;高区为10层以上,由高位水箱直接供水。另外由于水箱位于顶层,水箱底面标高为72.9M,因此顶层用水需要单独设置增压设备以满足用水压力。高位水箱给水方式是运用较为普遍的一种给水方式。它主要由贮水池,加压水泵,配水管网和高位水箱组成。由于本项目属于超高层建筑群体,超过静压分区的要求,考虑到冷热水的压力平衡,经过计算在第九层与第十层的立管上设比例式减压阀,减压比为3:1;该给水方式将高、中两区的用水量全部由设在低层(地下室)的水泵提升至屋顶水箱,高区由屋顶水箱直接供水,中区设减压阀减压后再分送至中区各用水点,低区由市政管网直接供水。该给水方式水泵数量最少,设置费用低,管理维护简单,水泵房面积小;但该方式水泵运行费用高,供水可靠。
2.1.2 变频泵供水方式
低区为地下室至4层,由市政管网直接供水;中区为5至11层,由变频调速泵1供水;高区为12层以上,由变频调速泵2供水。主要有贮水池,变频调速设备,配水管网等组成。变频调速设备能使水泵能处于高效段运行,节省电能。各区独立的给水系统,互不影响,供水安全可靠;水泵集中布置便于管理维护;运行动力费用经济;无水箱,可以减少二次污染现象,便于结构的设计。但其缺点就是没有水箱的存贮水量,供水可靠性降低,而且成本较高。
综合考虑本建筑的用水点及其安全性的要求等因素,选择方案二,即地下室至4层,由市政管网直接供水;5至11层由变频泵1供水,采用下行上给方式;12层以上由变频泵2供水,采用上行下给方式。
2.2 热水系统选择
由于冷水系统分区已定,因此热水系统分区为地下室为低区,由市政管网供给;5-11层为中区,由生活水泵1供水;12以上为高区,由生活水泵2供水。热水系统的分类按配水干管的位置不同可分为上行下给和下行上给两种供水方式;按回水管网设置的方式不同可分为全循环,半循环无循环热水供水方式;按循环动力不同可分为自然循环和机械循环方式等等。现在就选两种比较合适的方案做以下方案比较:
3 排水系统设计
超高层建筑的排水系统组成应满足三个要求:系统能迅速通畅地将污废水排到室外;排水管道系统气压稳定,有毒有害气体不进入室内,保持室内环境卫生;管线布置合理,简短顺直,工程造价低。通过合流制设计的优点可采取套管网系统,节省投资;但由于排水管径相应变大,化粪池占地大,处理费用高。而采用分流制则可节省化粪池容积,方便中水系统的建设;但由于本项目包含了住宅和办公楼,生活废水排水量比较大,如果采用污废合流会导致化粪池的容积很大,于是采用污废分流的排水体制,并设专用通气立管。污水排出室外之后进化糞池进行处理后再流入市政排水官网;废水在排出室外之后直接排入市政排水管网。
4 建筑消防系统设计
4.1 消火栓
防患于未然,超高层建筑必须设置具有自救能力的消防给水系统,及时控制火势扑灭火灾。消火栓给水系统是超高层建筑的主要消防系统,要满足各点的灭火用水量和水压的要求。对于住宅部分,消火栓在消防电梯前室设置,而电梯前室一般空间比较狭小,对于规范中每一层有两股水柱同时到达室内任何部位的要求,则需设两根立管,每个立管带一个消火栓箱。这样做的目的:第一,如果一个消火栓立管检修或损坏不能使用时,可以由另一根立管带的消火栓箱来扑救;第二,如果一个消火栓箱被火围困不能使用时,可以由另一个消火栓箱进行
5 结语
总之,随着我国经济的发展和给排水新技术的应用,对于建筑给排水设计提出了更高的要求,在建筑给排水设计时,应做到经济、美观,符合节能、节地、节水、节材的要求。所以建筑给排水设计是既要满足设计规范,又要求设计者在满足甲方的要求,同时还要满足使用者的需要。
关键词:建筑;给水系统;排水系统;节能设计
近年来,随着城市经济的发展和人们生活水平的提高,建筑给排水的作用越来越引起重视,其设计质量的好坏将会影响到人们的生活水平及质量,因此,如何做好建筑给排水设计方面的工作具有重要意义。下面结合工程实例,对高层建筑给排水设计过程中碰到的一些值得注意的问题进行探讨与研究。
1 工程概况
本工程位于佛山市东平新城,为超高层建筑综合体,项目地块净用地面积54265m2,功能包括交通枢纽中心、商业、办公、酒店、住宅等,规划总建筑面积702109m2,容积率8.9。项目给排水系统主要包括冷水系统、热水系统、高质水系统、冷却塔补水系统、污水系统、雨水系统等。供水管管径为DN300,市政供水分别从文华南路和裕和路接入,供水接入管管径均为DN200,市政供水压力为0.30MPa。
2 给水系统设计
2.1给水方式的比较和选择
给水方式包括直接给水方式,设水箱的给水方式,设水泵的给水方式,设水箱水泵的给水方式,气压给水方式,分区给水方式等等。
本综合项目属于超高层建筑,由于当建筑物的高度很大时,如果给水只采用一个区供水,则下层的给水压力过大,会产生水锤,压力波动也会使管道产生震动和噪音,甚至会引起管道松动漏水,损坏水嘴、阀门等配件,缩短其使用年限,而且不经济容易造成浪费。为了消除或减小上述弊端,高层建筑的高度达到一定程度时,就需要对其给水系统进行竖向分区。所以确定本建筑采用竖向分区供水,即分区加压供水。
竖向分区的高度一般以给水系统中最低卫生洁具处最大静水压力值为依据。关于这个压力值,目前国内外尚无统一规定,应根据使用要求、管材质量、卫生洁具零件水压性能、维修管理条件,综合高层建筑层数合理安排。住宅、酒店一般为300~350kpa,办公楼一般为350~450kpa。
当高层建筑竖向分区确定之后,最重要的问题就是采取何种加压方式,从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。
2.1.1减压阀供水方式
低区为地下室至4层,由市政管网直接供水;中区为5至9层,由高位水箱减压阀供水;高区为10层以上,由高位水箱直接供水。另外由于水箱位于顶层,水箱底面标高为72.9M,因此顶层用水需要单独设置增压设备以满足用水压力。高位水箱给水方式是运用较为普遍的一种给水方式。它主要由贮水池,加压水泵,配水管网和高位水箱组成。由于本项目属于超高层建筑群体,超过静压分区的要求,考虑到冷热水的压力平衡,经过计算在第九层与第十层的立管上设比例式减压阀,减压比为3:1;该给水方式将高、中两区的用水量全部由设在低层(地下室)的水泵提升至屋顶水箱,高区由屋顶水箱直接供水,中区设减压阀减压后再分送至中区各用水点,低区由市政管网直接供水。该给水方式水泵数量最少,设置费用低,管理维护简单,水泵房面积小;但该方式水泵运行费用高,供水可靠。
2.1.2 变频泵供水方式
低区为地下室至4层,由市政管网直接供水;中区为5至11层,由变频调速泵1供水;高区为12层以上,由变频调速泵2供水。主要有贮水池,变频调速设备,配水管网等组成。变频调速设备能使水泵能处于高效段运行,节省电能。各区独立的给水系统,互不影响,供水安全可靠;水泵集中布置便于管理维护;运行动力费用经济;无水箱,可以减少二次污染现象,便于结构的设计。但其缺点就是没有水箱的存贮水量,供水可靠性降低,而且成本较高。
综合考虑本建筑的用水点及其安全性的要求等因素,选择方案二,即地下室至4层,由市政管网直接供水;5至11层由变频泵1供水,采用下行上给方式;12层以上由变频泵2供水,采用上行下给方式。
2.2 热水系统选择
由于冷水系统分区已定,因此热水系统分区为地下室为低区,由市政管网供给;5-11层为中区,由生活水泵1供水;12以上为高区,由生活水泵2供水。热水系统的分类按配水干管的位置不同可分为上行下给和下行上给两种供水方式;按回水管网设置的方式不同可分为全循环,半循环无循环热水供水方式;按循环动力不同可分为自然循环和机械循环方式等等。现在就选两种比较合适的方案做以下方案比较:
3 排水系统设计
超高层建筑的排水系统组成应满足三个要求:系统能迅速通畅地将污废水排到室外;排水管道系统气压稳定,有毒有害气体不进入室内,保持室内环境卫生;管线布置合理,简短顺直,工程造价低。通过合流制设计的优点可采取套管网系统,节省投资;但由于排水管径相应变大,化粪池占地大,处理费用高。而采用分流制则可节省化粪池容积,方便中水系统的建设;但由于本项目包含了住宅和办公楼,生活废水排水量比较大,如果采用污废合流会导致化粪池的容积很大,于是采用污废分流的排水体制,并设专用通气立管。污水排出室外之后进化糞池进行处理后再流入市政排水官网;废水在排出室外之后直接排入市政排水管网。
4 建筑消防系统设计
4.1 消火栓
防患于未然,超高层建筑必须设置具有自救能力的消防给水系统,及时控制火势扑灭火灾。消火栓给水系统是超高层建筑的主要消防系统,要满足各点的灭火用水量和水压的要求。对于住宅部分,消火栓在消防电梯前室设置,而电梯前室一般空间比较狭小,对于规范中每一层有两股水柱同时到达室内任何部位的要求,则需设两根立管,每个立管带一个消火栓箱。这样做的目的:第一,如果一个消火栓立管检修或损坏不能使用时,可以由另一根立管带的消火栓箱来扑救;第二,如果一个消火栓箱被火围困不能使用时,可以由另一个消火栓箱进行
5 结语
总之,随着我国经济的发展和给排水新技术的应用,对于建筑给排水设计提出了更高的要求,在建筑给排水设计时,应做到经济、美观,符合节能、节地、节水、节材的要求。所以建筑给排水设计是既要满足设计规范,又要求设计者在满足甲方的要求,同时还要满足使用者的需要。