华茂公寓建筑给排水工程设计开题报告
2020-06-12 08:06
1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
建筑给排水中的节水节能
摘 要：在国家实行节能减排的形势下，建筑给排水中的节能节水问题需要亟待解决，我国水资源又极度匮乏，人均占有量少，本文介绍了从给水系统、中水系统、排水系统三方面来介绍建筑给排水在给水中的节能节水技术。
关键词：给水，中水回用，排水，节水节能
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
题目：华茂公寓建筑给排水工程设计
1.工程概况：
（1）、建筑概况
华茂公寓为高层综合楼，地下一层，地上共十八层。负一层为设备层，一、二、三层为办公用房，四层为技术层，五#8212;十八层为公寓，十九层为电梯机房及水箱间。地面相对标高-0.15m，地下一层相对标高-4.50m，一层地面相对标高0.00m，一、二、三层层高分别为3.9m、3.8m和3.5m，技术层层高2.5m，四层层高为3.5m，五#8212;十八层每层层高为3.0m，建筑总高度为56.0m。
（2）、给水、排水条件
公寓南面有DN300市政供水管，常年能提供的资用水头为0.26MPa，接管点埋深为1.50m。城市管网不允许直接抽水。在公寓北面有DN400市政排水管，排水方向由西向东，埋深1.80m，室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水管道。
2.设计任务：
（1）、生活给水系统；
（2）、消火栓给水系统；
（3）、自动喷水灭火系统；
（4）、排水系统；
（5）、雨水排水系统。
3.设计成果要求：
1、设计计算说明书1本，包括如下内容：
（1） 方案的选择和比较；
（2） 给水系统水力计算；
（3） 消火栓系统水力计算；
（4） 自动喷水灭火系统水力计算；
（5） 排水系统水力计算；
（6） 主要设备的选型与计算
（7） 格式：封面，目录，英文摘要，中文摘要，正文，参考文献。
4.系统方案：
4.1 生活给水系统：
高层建筑给水系统竖向分区的基本形式有以下三种：
（1）、串联式分区供水
（2）、减压式分区供水
（3）、并联式分区供水
三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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串联式分区供水 |
①无需设置高压水泵和高压管线；②水泵可保持在高效区工作，能耗较少；③管道布置简单，较省管材。 |
①供水不够安全，下区设备故障，将直接影响上层供水；②各区水箱、水泵分散设置，维修、管理不便。且要占用一定的建筑面积；③水箱容积较大，将增加结构的负荷和造价 |
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减压式分区供水 |
①水泵数量少，占地少，且集中设置便于维修、管理；②管线布置简单，投资省 |
①各区水均需提升至屋顶水箱，不但水箱容积大，而且对建筑结构抗震不利，同时也增加了电耗；②供水不够安全，水泵或屋顶水箱输水管、出水管的局部故障都将影响各区供水 |
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并联式分区供水 |
①各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠；②各区升压设备集中设置，便于维修、管理。水泵、水箱并列供水系统中，各区水箱容积下，占地少 |
①上区供水泵扬程较大，总压水线长。由气压给水设备升压供水时，调节容积小，耗电较大，分区多时，高区气压罐承受压力大，使用钢材较多，费用高。②由变频调速泵升压供水时，设备费用较高，维修较复杂。 |
结论：实际设计中，越来越多的工程都逐渐地选择并联分区供水这种给水方式，现在的科技水平发展很快，变频技术的发展也日渐成熟起来，一些变频技术的缺点也在逐渐被克服。所以针对本建筑，采用变频给水。具体方案如下：
地下一层到四层采用城市管网水压直接供水，四层以上采用变频水泵升压分区供水。
4.2 消火栓给水系统：
高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。本设计采用消防水泵和屋顶水箱联合供水，消防水池设于地下室，消防水池应贮存10min的室内消防用水总量。室内消火栓用水量为5 L/s，每根竖管的最小流量是5L/s，每只水枪的最小流量是2.5 L/s，火灾延续时间为2h。消防立管设置在楼梯间、管道井内，消火栓应该尽量靠近利观。室内给水管道布置成环状，设两根进水管，分别从消防水池政给水管道引入，设置呈环状管网增加系统的安全性。
4.3 自动喷水灭火系统：
自动喷水灭火系统由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等组成，根据喷头的常开、闭形式和管网充水与否分以下几种自动喷水灭火系统。
1 湿式自动喷水灭火系统
为喷头常闭的灭火系统，管网中充满有压水，当建筑物发生火灾，火点温度达到开启闭式喷头时，喷头出水灭火。该系统具有灭火及时扑救效率高的优点；但由于管网中冲有有压水，当渗漏时会损坏建筑装饰和影响建筑的使用。
2 干式自动喷水灭火系统
为喷头常闭的灭系统，管网中平时不充水，充有有压空（或氮气）。当建筑物发生火灾火点温度达到开启闭式喷头时，喷头开启，排气、充水、灭火。该系统灭火时，需要排气故喷头出水灭火不如湿式系统及时。但管网中平时不充水，对建筑物装饰无影响，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。
3 预作用喷水灭火系统
为喷头常闭的灭火系统，管网中平时不充水（无压），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，由干式变为湿式系统。只有当着火点温度达到开启闭式喷头时，才开始喷水灭火。
4 雨淋喷水灭火系统
为喷头常开的灭火系统，当建筑物发生火灾时，由自动控制装置打开集中控制闸门，使整个保护区域所有喷头喷水灭火，该系统具有出水量大，灭火及时的优点。适用于火灾蔓延快，危险性大的建筑或部位。
5 水幕系统
该系统喷头沿线布置，发生火灾时主要起阻火、冷却、隔离作用，该系统适用于需防火隔离的开口部位，如舞台于观众之间的隔水帘、消防防火卷帘的冷却等。
综合考虑本公寓采用预作用喷水灭火系统。
4.4 排水系统：
拟设定两种方案：
①异层排水：室内卫生器具的排水支管穿过本层楼板后接下层的排水横管，再接入排水立管的敷设方式。
②同层排水：卫生间器具排水管不穿越楼板，排水横管在本层套内与排水立管连接，安装检修不影响下层的一种排水方式
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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异层排水 |
①排水通畅，安装方便，维修简单，土建造价低，配套管道和卫生器具市场成熟。
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①对下层造成不利影响，譬如易在穿楼板处造成漏水，下层顶板处排水管道多，不美观，有噪声等。 |
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同层排水 |
①产权明晰，卫生间排水管路系统布置在本层中，不干扰下层 ②卫生器具的布置不受限制，楼板上没有卫生器具的排水预留孔，用户可以自由布置卫生器具的位置，满足卫生器具个性化的要求，从而提高房屋品味 ③ 排水噪声小，渗漏几率小。 |
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 |
结论：实际生活中，人们对生活质量的要求正在逐步提高，同层排水方案有望逐步代替异层排水，并且同层排水技术的发展受到了人们的广泛关注。因此针对本公寓建筑，采用同层排水的方案。
4.5 雨水排水系统：
选择建筑物屋面雨水排水系统时应根据建筑物的类型、建筑结构形式、屋面积大小，当地气候条件以及生活生产的要求，经过技术经济比较，本着既安全又经济的原则选择雨水排水系统。安全的含义是指能迅速地将屋面雨水排至室外，屋面溢水频率低，室内管道不漏水，地面不冒水。为此，密闭系统优于敞开式系统，外排水系统优于内排水系统。
屋面集水优先考虑天沟形式，雨水斗置于天沟内。建筑屋面内排水和长天沟外排水一般宜采用重力半有压流系统，大型屋面的厂房，库房和公共建筑内排水，宜采用虹吸式有压流系统，檐沟外排水宜采用重力无压流系统。阳台水应自成系统排到室外，不得与屋面雨水系统相连接。
综上考虑采用长天沟外排水重力半有压流系统。
