某商住楼建筑给排水设计开题报告
2020-06-11 10:06
1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
文 献 综 述
浅谈建筑给排水施工中的常见问题
摘 要：随着我国社会经济迅猛发展、城市化进程加快，建筑行业也有了长足的发展.建筑给排水工程的质量对用户未来的生活有着重要的影响.故此，科学合理的进行建筑给排水工程设计，认真负责的进行建筑给排水工程施工是十分必要的。本文着重阐述了目前建筑给排水工程施工技术存在的不足和缺陷，提出对建筑给排水工程施工技术的改进措施。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
题目：某商住楼建筑给排水设计
一.工程概况
某综合楼建筑共11层，建筑总高度为38.9m。1～2层设计为商场，3层以上主体建筑为住宅，11层以上有一为设备层。设计内容有建筑给水系统、排水系统、雨水系统、消防系统，污水处理系统。
室内要求设置给水系统，排水系统，雨水排水系统、消火栓系统和自动喷淋灭火系统。市政管网可以提供供水水压为0.35Mpa。
二.设计任务
(1) 给水系统，热水系统、排水系统，雨水排水系统、消火栓系统和自动喷淋灭火系统设计及计算。
(2) 主要设备的选型与计算
三.设计内容
本设计范围：室内外给水、排水。
本设计内容：包括室外给排水管网综合，室内生活给水系统、排水系统、消火栓系统、自动喷水灭火系统。
四.设计依据
（1）建筑给排水设计规范GB50015(2003年版)
（2）建筑设计防火规范GB50016 (2006年版)
（3）高层建筑防火设计规范GB50045－95 (2001年版)
（4）给排水制图标准GB/T50106-2001
（5）自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001 (2005年版)
（6）建筑灭火器配置标准GB50140-2005
（7）各有关文件及各工程提供的资料，包括各层平面图、总平面图。
五.技术方案
5.1 给水系统
建筑已经超过24m，属于高层建筑。对于高层建筑，城市给水管网的水压一般无法满满足高区的生活水压。所以采用分区给水方式，即低区由城市给水管网供给，高区由设置在地下室的水泵输送供水。
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给水方式 |
优点 |
缺点 |
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高位水箱 |
水泵数量少，水泵房面积小，设备费用低，管理维护简单；各分区减压水箱容积小。 |
1水泵动力运行费用高。 2屋顶水箱容积大：建筑物高度大、分区较多时，下区减压水箱中浮球阀承压过大，易造成关闭不严的现象。 3上部某些管道部位发生故障时，将影响下部的供水。 4存在水质二次污染问题 |
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变频调速水泵 |
1基建投资少，比建水塔、高位水箱、气压罐都节省。 2运行可靠性高，由于对水泵采用了变频循环软启动技术，减少了机械冲击，也使水泵启动时对电网的冲击电流大大减少。 3自动化程度高，采用了智能控制器，变频器大大方便了现场调试和用户的使用，日常无需专人操作。 4效率高，能耗低。由于采用了变频调速大大减少了电能的消耗和提高了水泵的效率。
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1需建生活贮水池，占用一定的建筑面积。 2造成资源的浪费。将自来水放入水池（或水箱）中，使原有压力全部变为零，再从零开始重新加压供水，造成市政管网压力的浪费。 3依然存在二次水质污染问题，对饮用者造成健康隐患。 |
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气压罐
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不需设高位水箱，不占上部建筑面积 |
气压罐调节容积小，同样存在不能满足消防贮水的问题。 |
总结：高位水箱给水系统会产生水质二次污染的问题以及上层管道出现问题影响到下层的供水的问题。在水质二次污染污染方面，变频调速水泵供水方式虽然没有完全解决这个问题，但是相比高位水箱给水系统有了改善，并且具备了效率高，能耗低，基建投资少等特点。气压罐一般作为消防给水系统中的经常性增压设备，对于高层建筑生活给水一般用于少数楼层水压不足时的增压。所以综上，选择变频调速水泵给水方式。对于3层以下由市政给水管网直接供水。3层以及以上，由变频水泵机组供水。
5.2排水系统
（1)传统的排水：卫生器具排水管穿越楼板进入下层再接入立管
（2)同层排水：卫生器具不穿楼板，在同层内接入立管
两种方式的优缺点比较如下：
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名称 |
优点 |
缺点 |
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传统 排水 |
1)卫生器具选择性较大且造价较低 2)安装技术简单，一般的安装人员就可以应付 |
1)卫生器具穿越楼板进入他户，产权模糊 2)噪音干扰，上层用水下层的噪声很大 3)漏水问题，一旦上层发生漏水问题，维修就比较困难 |
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同层 排水 |
1)房屋产权明晰，管道检修可在本户内进行 2)卫生器具的布置不受限制，用户可自由布置卫生器具 3)排水噪音小，对下层住户基本上没有干扰 4)渗漏水机率小 |
1)卫生器具的选择性较小，一般都会采用某专业品牌的卫生器具 2)造价较高 3)安装技术要求高，需要专业的安装技术人员 |
总结：传统的排水系统，对于下层楼会影响，如在外观、噪音方面。施工简单。卫生器具选择方便；同层排水系统虽然安装检修时不会对其他用户产生影响，但是对于卫生器具选购有局限性，而且技术不够成熟，对施工安装要求高，一般施工队无法完成，成本较高。所以综上考虑下来，选择传统的排水系统。
5.3雨水系统
（1）按照建筑物内部是否有雨水管道可分为：内排水系统和外排水系统。
（2）内排水系统分为：架空排水管系统和埋地管排水系统。
（3）外排水系统分为：天沟外排水和檐沟外排水
（4）雨水在管道里的流态分为：重力无压流、重力半有压力和压力流。
重力无压流：雨水通过自由堰流入管道，在重力作用下附壁流动，管内压力正常，这种系统也成为堰流斗系统。
重力半有压力流（87雨水斗系统）：设计水流状态为伴有压流，系统的设计流量、管材、管道布置等考虑了水流压力的作用。
压力流：采用虹吸式雨水斗，管道中全充满着压力流状态。屋面雨水的排水过程就是虹吸排水过程。
（4）按照屋面条件分为：天沟排水、无沟排水和檐沟排水。
（5）按照出户埋地横干管是否有自由水面分为：敞开式排水系统和密闭式排水系统。
（6）按一根立管连接雨斗数量分为：单斗和多斗系统。（多斗一般不多于4个）
比较：
造价
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重力无压流 |
重力半有压力流（87雨水斗系统 |
压力流 |
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最高 |
一般 |
最低 |
内外排优缺点
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名称 |
优点 |
缺点 |
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内排水 |
适用于跨度大、特别长的多跨建筑及屋面设天沟有困难的壳形、锯齿型屋面建筑；在建筑立面要求高的高层建筑中维修方便、安全且不影响室外美观；寒冷地区水落管不会因设在建筑外部而冰冻堵塞 |
占用室内空间、下雨天影响室内生活环境 |
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外排水 |
不占室内空间、不影响室内的生活环境和美观构造简单 |
一定程度上影响建筑外 观、易发生渗漏 |
总结：大型公共建筑、厂房、库房等宜按照重力流设计，因为是11层商住楼，仅一二层为商户，内排水系统会影响室内生活环境，所以选择普通外排水系统。
重力雨水系统设计吊管至少要千分之5的坡度，并且排水能力较弱，管径大占空间。而虹吸系统，吊管水平，排水能力强，管径小。所以选择虹吸式屋面雨水排放系统。
5.4消防系统
5.4.1消火栓系统
（1）此楼为商住楼，且高度不超过50m，根据规范，室内消防栓用水量为20L/s，室外消防栓水量为20L/s，每根竖管最小流量为10L/s，每只水枪最小流量为5L/s。
（2）消防系统采用分区供水，一二层楼采用市政管网供水，三层及以上采用水泵供水，各设置两根供水管，确保一条水管故障时，另一条水管能畅通。
5.4.2自动喷淋系统
自动喷淋系统一般有：闭式喷水灭火系统（常用湿式、干式和预作用喷水系统），水幕系统、雨淋喷淋系统、水喷雾灭火系统。
湿式自动喷水灭火系统：管网中充满有压水，当建筑物发生火灾，火点温度达到开闭式喷头时，喷头喷水灭火。优点：及时、效率高。缺点：管网中到处有水，如果渗漏会破坏建筑装饰等。适用环境温度为：4℃-70℃。
干式自动喷水灭火系统：管网中不充水，充有空气或者氮气。当建筑物发生火灾，火点温度达到开闭式喷头时，喷头开启，排气、充水、灭火。优点：平时不充水，不会渗漏；对环境温度也无要求；适用于采暖期长而建筑内无采暖的场所。
预作用喷水灭火系统：管网中平时不充水，发生火灾时，火灾探测器报警后，自动控制系统控制阀门排气、充水，由干式变为湿式。只有当着火点温度达到开启闭式喷头时，才开始喷水灭火。
雨淋喷水灭火系统：当建筑物发生火灾时，由自动控制装置打开集中控制闸门，使整个区域所有喷头喷水灭火。特点：出水量大，灭火及时。适用于火灾蔓延快，危险性大的建筑。
水幕系统：发生火灾时主要起隔火、冷却、隔离作用。
水喷雾灭火系统：用于灭火时的适用范围为：扑救固定火灾、闪点高于60℃的液体火灾和电气火灾；用于防护冷却时的适用范围为：对可燃气体和甲、乙、丙类液体的生产、储存装置或装卸设施进行防护冷却。设置水喷雾灭火系统，应考虑保护对象的种类、可燃物的性质（着火点、比重、粘度、混合性能以及水溶性等），以及保护对象周围环境等因素。
消防喷淋头设置规定见规范《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB50261-2006,和《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084#8212;2005。
消防喷淋头安装间距：
1.喷淋头安装间距一般为直径3.6米，半径1.8米；
2.喷淋头最大保护面积为12.5平方；
3.喷淋头距墙不能小于300mm；
4.当喷淋头与吊顶距离大于80m，且吊顶内有可燃物时需使用上下喷。
总结：水喷雾灭火系统是较高的水压力作用下，将水流分离成细小水雾滴，喷向保护对象实现灭火和防护冷却作用的。目前应用范围目前集中在工业领域，电力企业、石化企业；水幕系统不具备直接灭火的能力，是用于挡烟阻火和冷却隔离的防火系统；雨淋喷水灭火系统一般适用于厂房、仓库、舞台、礼堂等，在商住楼很少使用；预作用喷水灭火系统适用于建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑；干式自动喷水系统要求管网容积不大于2000L，因为有充气系统，投资较大，不易管理。湿式自动喷水系统结构简单，管理、维护、施工方便，但是会有渗漏的缺点。综上预作用喷水灭火系统结合了干式和湿式的喷水灭火系统的特点，有弥补了它们不足，还有早期报警装置。所以，决定选用预作用喷水灭火系统。
