宜兴新东方百货大楼给水排水设计开题报告
2020-06-12 08:06
1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
高层建筑供水系统节能技术
摘 要：高层建筑供水系统随着社会经济的发展和科学技术的进步，其中的节能降耗问题受到人们的重点的关注。本文主要对高层建筑供水系统节能技术进行了介绍。供水系统的节能就是给水方式的合理选择与搭配，具体阐述了建筑供水节能的可行性措施。
关键词：高层建筑, 供水系统, 节能技术
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
题目：宜兴新东方百货大楼给水排水设计
1.工程概况：
本工程为宜兴新东方百货大楼扩建工程给水排水设计，为一高层建筑，本工程地下一层为停车场、设备用房;地上八层为商业用房;总建筑面积为12210m2，排水为雨、污、废分流。总建筑高度为34.5m，设计内容有给水系统、排水系统、雨水系统、消火栓和自动喷淋消防系统。
（1）给水水源
本建筑以建筑东侧人民中路城市给水管网作为水源，市政管网管径 DN300，干管埋深1.8m，供水水压为0.26MPa。
（2）排水条件
排水体制为污、废分流系统。污水可直接排入位于建筑东侧城市排水管，管网集中送至污水处理厂，市政排水干管DN500，管底埋深2.0m。
2.设计任务：
(1) 生活给水系统，排水系统，雨水排水系统，消火栓系统和自动喷淋灭火系统设计及计算。
(2) 主要设备的选型与计算
3.系统方案：
3.1 给水系统：
本建筑以建筑东侧人民中路城市给水管网作为水源，市政管网管径 DN300，干管埋深1.8m，供水水压为0.26MPa。
拟设定两种方案：
1)水泵、水箱联合给水：低区市政管网直接供水，高区设水泵-水箱并联给水的方式
2)变频调速水泵给水：低区市政管网直接供水，高区采用变频调速水泵给水的方式
两种方式的优缺点比较如下：
|
名称 |
优点 |
缺点 |
|
水泵-水箱联合给水
|
1)供水安全可靠，水压稳定； 2)各水箱容积小，利于结构设计；3）动力费用合理，水泵集中便于维护 |
1)安装维护较麻烦，投资较大，有水泵振动、噪声干扰较大 2)设有水箱，增加了水质的二次污染机会 |
|
变频调速水泵给水
|
1)设备占地面积小，减少了建筑负担，避免了二次污染； 2)高效节能，提高机械效率和减少能耗 |
1)一次性成本投资较大， 变频调速水泵价格昂贵； 2）技术复杂，维修困难 |
结论：因科学技术的发展出现各种新材料和新工艺，可以极大的避免水箱的水质二次污染问题。并且水泵-水箱并联给水是高层建筑中极为有效的节能降耗的给水方式，符合如今社会追求的低碳环保、节约减排的利益效应。所以结合本工程实际因素，采用水泵-水箱并联的给水方式。具体阐述如下：
设-1至3层为低区，由市政给水管网直接供水；4至8层为高区，采用水泵-水箱联合给水。
3.2 排水系统：
排水体制为污、废分流系统。污水可直接排入位于建筑东侧城市排水管，管网集中送至污水处理厂，市政排水干管DN500，管底埋深2.0m。
拟设定两种方案：
1)分流排水：粪便污水和生活废水分别设置管道收集排放
2)合流排水：粪便污水和生活废水用一套管道收集排放
两种方式的优缺点比较如下：
|
名称 |
优点 |
缺点 |
|
分流 排水 |
1)保持管内流速，不发生沉淀； 2)水量变化小，污水厂运行易于控制； 3)污水厂的规模和建设费用小。
|
1)初雨径流可能造成水体污染； 2)多套管网系统，设计复杂，施工成本较高。 |
|
合流 排水 |
1)较好的控制水体污染 2)管网建设较经济 |
1)污水厂容量增多，建设费用增加 2)管道中易产生沉淀 3）污水厂运行管理复杂 |
结论：在确定建筑内部排水系统时，应考虑污、废水性质、污染程度及污水有无回用要求等因素。通过对宜兴新东方百货大楼的设计任务要求分析，结合规范的规定，采用分流排水方案
3.3 雨水系统：
拟设定两种方案：
1)内排水：屋面设有雨水斗，建筑物内部设有雨水管道
2)外排水：屋面设有雨水斗，沿着建筑外立面设立雨水立管
两种方式的优缺点比较如下：
|
名称 |
优点 |
缺点 |
|
内排水 |
1)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； 2)寒冷地区水落管不会因设在建筑外部而冰冻堵塞。 |
1)处理不好容易造成屋面或系统渗漏； 2)成本费用比较大 |
|
外排水 |
1)不占室内空间，不影响室内的生活环境； 2)构造简单，一般比较经济。 |
1）影响建筑外观； 2）水管易脱落，维修不便。 |
结论：结合本建筑为一高层百货大楼建筑，对建筑立面要求较高，且该建筑跨度大，并且不能影响建筑的外观，故采用内排水设计。雨水由管道收集后，接入市政雨水管网，屋面雨水设计重现期采用P=5年。
3.4 消火栓系统：
高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。按建筑高度考虑，室内消防给水系统有分区和不分区室内消防给水系统。建筑高度不超过50m的工业与民用建筑，一旦发生火灾，消防车能协助室内扑灭火灾。建筑高度超过50m的室内消防给水系统，为加强供水安全和保证火场灭火用水，宜采用分区消防给水系统。本高层百货大楼总建筑高度为34.5m，可采用不分区室内消防给水系统。室内消火栓消防给水管道布置成环状，设两根进水管与消防水泵连接，且从建筑的不同方向引入。消防立管设置在楼梯间、管道井内，消火栓应该尽量靠近立管。保证同层有两股充实水柱同时到达室内任何部位。室外消防给水管道也为环状，设两条进水管，且从市政给水管道不同方向引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量。
根据本建筑的性质，该百货大楼高层公共建筑的耐火等级为二级 ，设计消火栓系统： 室外消火栓用水量为40L/s，室内消火栓用水量为20 L/s，同时使用消防水枪4个，每根竖管的最小流量是10L/s，火灾延续时间为3h。
3.5 自动喷淋灭火系统：
拟设定两种方案：
1)湿式自动喷水灭火系统
2)雨淋自动喷水灭火系统
两种方式的优缺点比较如下：
|
名称 |
优点 |
缺点 |
|
湿式自动喷水灭火系统 |
1)灭火及时，效率高； 2)系统简单，施工、管理方便 3)建设投资低，管理费用少，节约能源。 |
1)管网中充满了有压水，渗漏时会影响建筑的使用和损坏建筑装饰； 2)仅适用于环境温度的建筑物。 |
|
雨淋自动 喷水灭火系统 |
1)管网中平时为空管； 2)火灾时，出水量大，范围广。
|
1)比干式和湿式系统多了一套自动探测报警装置和自动控制系统 2)系统比较复杂、投资较大，一般用于危险性大，灭火要求及时的建筑物。
|
结论：综合考虑两方案的优缺点，本建筑选择湿式自动喷水灭火系统。宜兴新东方百货大楼的火灾等级为中危Ⅱ级，地下室一层也为中危Ⅱ级，所以喷水强度为8，系统作用面积为160，火灾延续时间为1h。设两组湿式报警阀，各楼层及个防火分区分别设置水流指示剂，自动喷水灭火系统消防泵设于地下一层。初期火灾由屋顶水箱供水，消防泵启动后，由消防泵增压供水。
