中南花园建筑给排水设计开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

一 目的及意义

此次毕业设计我的选题为设计武汉市一栋31层的综合性商住楼,总占地面积为2.5公顷,建筑面积30000平米左右,建筑高度94.600米。地下二层为设备用房,地下一层为车库。地上31层,一至三层为商场,四层为设备转换层,五至三十一层为住宅,顶层有电梯机房。该建筑物北侧道路下有市政给水管道,管径为dn400,常年可提供的资用水头为0.30mp,允许接管径为dn200,大楼40米范围无室外消火栓,污水管管径为dn600,管顶埋深为2.4米,雨水管管径为dn1200,管顶埋深为1.6米。根据设计资料,我们要将所学的理论知识运用到实际的工程设计当中,设计应当符合规范设计,并且注意到毕业实习参观中实际与理论的区别,以新版规范为设计原则,加强我们的设计能力,为以后的设计工作打下基础,提前进行设计锻炼。

二 国内建筑给排水设计发展现状
一 给水(冷水)系统的设计
目前我国的建筑给排水设计较为困难的突破点,就是高层建筑对消防给水的安全可靠性能的要求上,也可以说,高层建筑的给排水,对于生活给水以及消防给水,应该是独立设计的。
在高层建筑中,如果单一的采用一个给水系统来供水,低层建筑的配水电所承受的静水压力会超过其荷载,容易产生水锤病害,导致管道以及附件损坏,还会由于流速过大而导致水流噪音增加;这时如果底层建筑开启水龙头,就会造成水流喷溅特别严重,使用不便并且造成严重的水资源浪费等弊端。
综上所述,在高层建筑中,给排水的设计应该有着独立的分层设计,高层以及低层不适用一个给水系统,并且高层的给水系统还应该分出直饮水以及中水和消防用水的积水系统,以免造成压力过大进而导致水管炸裂等问题。
1.1 系统化的分区。每一所建筑,都应该对积水系统作出有效合理的分区,大致上可以分为三个区,具体名称可称作低、中以及高三个区。低区通常都是指地下一层到地上五层这一层次,其多为市政管网直接进行供水,中区和高区,分别为六层至十二层和十三至十八层,通常会采用无负压变频泵调速供水,并使用上行下给的供水方式。这种系统化的分区,可以使得水资源得到充分地利用,不造成浪费,并且中高层不会出现断水或者水流小等问题,而下层也不会出现排水管道噪音大,水压过大等问题。
1.2 水表的选择。水表,包括水表前后的阀门以及旁通管路和泄空阀几种硬件。建筑的给排水中,无论是给水和排水,都离不开水表,而给水和排水的水表,却不尽相同,给水的水表,主要作用为记录用户使用的水量以及时间段内水量使用的比例。而排水水表记录的是建筑排水的总量。在水表的选择上,最为重要的就是质量以及准确度,有针对性的对给水或排水的水量,选择相应的水表,都是建筑给排水中水表选择的考虑因素。
1.3 地下室加压水泵的选择。高层建筑的供水系统,都会有着加压水泵的存在,究其根本原因,都是因为楼层过高,市政管网直接供水压力无法将水输送至高层,而加压水泵的选择上,也有很多值得注意的地方,例如加压效率,电能损耗等。
二 生活排水系统的设计
根据相关的《建筑给水排水工程》所述,排水系统可以系统地划分为合流制以及分流至两种排水方案。分流至一般是指粪便污水以及生活废水,生产污水与生产废水在建筑物内部分开用管道排至室外。合流制是指粪便污水与生活废水,生产污水与生产废水在建筑物内部混合用同一根管道排到室外。具体使用哪种排水方案,还需要根据污水的性质以及污染的程度,并结合室外排水的制度等等方面,确定最终的排水方案。例如,选用室外合流制的排水系统,就必须有中间的局部处理措施,如化粪池,而经过处理后才能排出室外的合流制下水道中。
2.1 排水横管设计。建筑排水的横管设计,在设计时一定要尽量避免裸露在外壁上,以免由于季节原因,使得水管外壁结露致使冷凝水下滴,影响到下层用户;再有就是避免排水横支管安装在楼下,造成下层住户室内空间不完整,并影响到室内的美观效果;在卫生间方面,排水的横支管内水流噪音过大,楼上住户用水以及排水时,会对下层住户造成噪音的干扰,尤其是在夜深人静的时候,尤为严重。
2.2 排水立管设计。在建筑上,管网给排水系统的立管,分为普通单立管以及普通双立管和特殊性单立管系统三种。根据楼层的情况以及客观的地理环境来有针对性选择立管。例如在大于等于十层的高层建筑中,可以选用单立管,但需要在单立管中添置特殊关键,使得其给排水又同期,也可以选择双立管,分别对高层和底层进行排水工作。
三 国外建筑给排水设计发展现状
3.1 国外建筑给排水相关标准
就目前欧洲等发达国家的给排水工程大多都是执行,din-en-15161-2007(water conditioning equipment inside buildings-installation,operation,maintenance and repair),和bs en12056(cravity drai
nage systems inside buildings,part 1-5)这两个标准。
3.1.1 建筑给水。欧洲等发达国家,对于积水系统的安装,有着严厉的规定位置,安装的位置必须保证通风以及干净而且需要有照明和防止虫害以及鸟兽的地方,还必须远离热源,或者有隔热材料的保护。除此之外,还需要考虑到积水系统与其他系统比如地面排水等接近,以此节约材料,方便施工,并未日后的维修保养工作带来便利。而对于水链接的问题,在规定中也有过详细的规定,如必须提供适当地防止回流设施,提供检查以及操作维护的装置和相关的附件(防止真空阀、压力表等),并禁止有物品如家具阻挡。
3.1.2 建筑排水。国外的排水对于污水有着非常清晰的定义以及分类。对于污水,即经过使用进而变脏的排入排水系统的水,例如生活污水以及冷凝水和工业废水,当然还有雨水。生活污水包含了从卫生间的马桶以及淋雨等污水排入排水系统的水,而这里的工业污水指的是,经过工业实用而没有造成严重污染的水,如冷却水,但却不是化工企业的污水。在bsen12056-2-2000中,明确地定义了排水系统,排水系统及系统由排水设备和其他组件手机污水和排放,采用重力流方法,但污水提升系统属于重力排水系统。并且对合流制系统重新作出了定义,及雨水和污水公用一根管道进行排水,分流制系统及雨水和污水分别使用自己的排水管道。
3.2 国外建筑给排水相比国内的优势
西方欧洲等发达国家的建筑给排水设计,相比于国内的建筑给排水设计有着很多的优势,无论是设计的理念还是施工的管理上,都超出国内一大步,但并不是说国内的建筑给排水设计就是很差,只能说国内的技术发展的时间上确实很短。例如国外的排水系统,需要选用空气允许进入阀,及空气可以进入排水管道但不可以溢出,这种设备,在我国并没有规范也没有相关的要求,而该设备对于系统地完善确是非常有必要的。再有就是国外的标准参数,大多会高出国内一大截,而只要相关的参数要求达到较高的程度,才能使得建筑的质量达标,所以相关的标准参数也是国外建筑给排水相比于国内的优势。

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2. 研究的基本内容与方案

基本内容与方案设计

该栋建筑为31层的综合性商住楼,总占地面积为2.5公顷,建筑面积30000平米左右,建筑高度94.600米。地下二层为设备用房,地下一层为车库。地上31层,一至三层为商场,四层为设备转换层,五至三十一层为住宅,顶层有电梯机房。该建筑物北侧道路下有市政给水管道,管径为dn400,常年可提供的资用水头为0.30mp,允许接管径为dn200,大楼40米范围无室外消火栓,污水管管径为dn600,管顶埋深为2.4米,雨水管管径为dn1200,管顶埋深为1.6米。在此项商住楼设计中,我需要设计该建筑内部的给水系统、消防系统与排水系统。

建筑内部给水系统是以建筑物内的给水引入管上的阀门井或水表井为界。典型的建筑内部给水系统由下列几部分组成:(1)水源:指市政接管或自备贮水池等。(2)管网:建筑内的给水管网是由水平或垂直干管、立管、横支管和建筑物引入管组成。(3)水表节点:指建筑物引入管上装设的水表及其前后设置的阀门的总称或在配水管网中装设的水表。(4)给水附件:指管网中的阀门及各式配水龙头等。(5)升压和贮水设备:在室外给水管网提供的压力不足或建筑内对安全供水、水压稳定有一定要求时,需设置各种附属设备,如水箱、水泵、气压装置、水池等升压加贮水设备。(6)室内消防给水设备:建筑物内消防给水设备有消火栓、水泵接合器、自动喷水灭火设施。(7)局部给水处理设备:当建筑物水源水质达不到使用要求时,需设置局部给水处理设备,包括沉淀、过滤、软化、消毒设备等。该栋建筑建筑高度为94.6米,属于高层建筑,为了保证供水安全可靠性,应当进行竖向分区,可采用变频泵减压阀分区供水,也可采用泵箱供水方式,若采用变频泵供水方式,应在下面的分区设置减压阀,同时住宅设计秒流量应当使用同时出流概率来计算变频泵的设计秒流量。若采用泵箱,由水泵二次加压将地下生活水箱的水供到屋顶生活水箱,而后再由屋顶生活水箱向下层供水,为了供水安全性,防止下部配水器具压力过大,应当采用减压阀进行分区。

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3. 研究计划与安排

设计阶段

工作内容

完成时间

前期准备

1.结合毕业实习收集有关资料,借阅学习熟悉有关设计规范、标准图集

2.参阅有关工程施工图

3月4日至3月10日

接受设计任务

确定方案设计

1.下达毕业设计任务书

2.学习毕业设计指导书,熟悉并学习毕业设计任务书的精神

3.根据任务书和建筑条件图,粗线条地估算出用水量及排水量

4.初步考虑给水、排水、(热水)、消防等各系统的设计,在进行方案比较后,确定各系统方案并绘制各系统原理图一张

5.初步确定贮水池、泵房、屋顶水箱、(热交换室)、(外化粪池)的位置

3月11日至3月20日

初步设计

1.根据已确定的方案用铅笔在建筑蓝图上布置各层平面图

(1)地下室平面图

(2)一至四层平面图

(3)五至二十九层平面图

(4)顶层平面图

2.根据平面布置图绘制各系统图

(1)生活给水系统图

(2)水喷雾系统图

(3)消火栓系统图

(4)自动喷水灭火系统图

(5)排水系统图

3.设计计算书(初稿)

4.设计说明书(初稿)

3月21日至3月23日

3月24日至3月25日

3月26日至3月27日

3月28日

3月29日至3月30日

3月31日

4月1日至4月2日

4月3日至4月4日

4月5日至4月6日

4月7日至4月18日

4月19日至4月22日

中期检查

4月17日至4月22日

施工图设计

1.各层平面图经指导老师核准后,用描图纸或计算机绘制成正式施工图

2.完善各系统图

3.绘制卫生间、泵房大样图和总平面图

4.校对修改

5.概预算

6.说明书、计算书整理装订成册,出图

7.交毕业设计成果

4月23日至4月25日

4月26日至4月28日

4月29日至5月1日

5月2日至5月12日

5月13日至5月15日

5月16日至5月22日

5月23日至5月27日

5月28日至6月1日

6月2日

毕业答辩

1.毕业设计答辩准备

2.毕业答辩

6月3日至6月9日

6月10日至6月16日


4. 参考文献(12篇以上)

[1] 王增长.建筑给水排水工程(第四版)[M].北京.中国建筑工业出版社.1998
[2] 钱维生.高层建筑给水排水工程[M].上海.同济大学出版社.1994
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[4] 上海市建设和管理委员会.建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)[M].北京:中国计划出版
社,2009
[5] 中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范(GB50016-2006)[M].北京:中国计划出版社,2006
[6] 中华人民共和国公安部.高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)[M].北京:中国计划出版
社,2005
[7] 中华人民共和国公安部.自动喷水灭火系统设计规范(GB50084-2001)[M].北京:中国计划出
版社,2005
[8] 李玉华,苏德俭.建筑给水排水工程设计计算[M].北京:中国建筑工业出版社,2005
[9] 中国建筑标准设计研究院.给水排水标准图集(2004 合订本)[M].北京:中国计划出版社,
2008
[10]姜文源.建筑灭火设计手册.北京:中国建筑工业出版社,2001.
[11]华人民共和国公安部.建筑灭火器配置设计规范.[M].北京:中国计划出版社.2005.
[12]上海市建设和管理委员会.室外给水设计规范(GB50015-2003)[M].北京:中国计划出版社.2009
[13]Gerardo Ahumada;David Bustos; María González;Gerardo Ahumada;David Bustos; María
González. Effect of climate change on drinking water supply in Santiago de Chile. [M].Sciences in
Cold and Arid Regions. 2015
[14]Ching-Chiao Chang,Jakobus E. Van Zyl. Comparison Of A Bulk Water Supply Optimization
Technique To Deterministic Design Duidelines .[M] University of Cape Town,Cape Town,South
Africa.2014
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Service and Water Resource Management. [M] Chinese Journal of Population,Resources and
Environment.2014

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