东润高层办公楼给水排水设计开题报告
2020-05-04 09:05
1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
建筑给排水设计中的节能减排
摘 要：自我国步入新时期后,随着经济水平的不断提升,环境问题也越来越突出。因此,国家更了更好的保护环境,逐渐要求各行各业在进行生产开发时都尽可能的节能减排。在此背景下,建筑行业创新建筑理念,将节能减排观念纳入建筑排水工程中,希望尽可能的减小环境污染,实现生态效益与经济效益的统一。
关键词：建筑, 给排水, 节能减排
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
题目：东润高层办公楼给排水设计
1.设计任务
1．1工程概况: 该建筑为一综合办公楼。建筑高度为73.830米，地下一层为设备用房，地上十七层为办公用房，设计内容包括该办公楼给水系统、排水系统、雨水系统、消火栓和自动喷淋消防系统。室外市政给水管的管径为250mm; 地下埋深1.90m,管网提供的稳定压力为0.27MPa
1．2工程设计内容：
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。
2.系统方案：
2.1 给水系统：
我们学过的高层建筑给水设计方式主要有高位水箱给水方式、、变频泵无水箱给水方式等。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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有高位水箱给水方式 |
1.供水可靠、水压稳定#8194; 2.#8194;泵启动次数少，效率高 3.设备及运行费用低 |
1.#8194;水箱占用建筑楼顶面积，增加 荷载，增加结构复杂性，基建投资高 2.水质易污染#8194; 3.水箱进水时有震动和噪音 4.#8194;设备消耗能源较大 |
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变频泵无水箱给水方式 |
1.不需要设水箱，减少了结构负担，减少了二次污染 2.供水水压趋于稳定，水泵选择好的话将大大地节省能源 |
1.一次性投资很大， 2.变频调速器价格昂贵、 3.技术复杂 |
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气压罐给水方式 |
1.不设水箱，有效利用建筑 面积、不增加荷载，结构简单，节省投资#8194; 2.水质不易受污染#8194; 3.便于集中管理，易实现自 动控制 |
1.#8194;供水压力为一个范围，不稳定 存在周期波动，储水和调节水量作用不明显，可靠性差#8194; 2.#8194;气压罐容积有限，储水少，泵 启动频繁，降低泵效率和寿命 |
结论：实际设计中，设水箱的这种给水方式，缺点就是水箱的二次污染问题。气压罐给水方式可靠性差也不是常用,变频泵无水箱给水方式虽然价格昂贵,但减少了二次污染
供水水压趋于稳定，水泵选择好的话将大大地节省能源,对于我们国家水资源短缺, 要节能用水措施考虑,所以本建筑，采用变频泵无水箱给水方式。具体阐述如下：
设-1至4层为低区，由市政给水管网直接供水；5层及以上采用地下室变频水泵机组联合分区供水：5至11层为中区，12至17层为高区。
2.2排水系统：
排水系统即排水的收集、输送、水质的处理和排放等设施以一定方式组合成总体的水处理系统。
高层建筑排水系统的主要技术要求
高层建筑排水系统主要包括卫生器具、生产设备受水器、排水管道、清通设
备、提升设备、污水局部处理构筑物、通气系统等。高层建筑为满足生产生活需要，充分发挥其作用，给排水设计中应满足以下三点要求：
1、系统能迅速畅通的将污废水排到室外；
2、排水管道系统内的气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内良好的环境卫生；
3、管线布置合理，尖端顺直。
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 |
结论：实际生活中，人们对生活质量的要求正在逐步提高，传统的排水方式的缺点越来越地暴露在用户面前，在这种情况下，同层排水技术的发展受到了人们的广泛关注。但同层排水技术也存在明显的不够完善之处：首先同层排水系统中地漏设计成为一个大难点。其次，墙内排水将排水横支管全部支管隐藏在假墙内，一旦发生漏水，唯一的解决办法是将假墙拆掉进行检修。沿地面排水同样将横管埋藏在地面内，维修时必须揭开垫层，这使得施工难度大大增大。最大的难题是目前的同层排水系统中最关键的支架安装只能依赖国外的技术，是同层排水技术在国内的推广受到阻碍。针对本建筑，采用传统排水的方案。生活污水经室外化粪池处理，餐饮污水经隔油池处理后,排入市政污水管网。
2.3 雨水系统：
拟设定两种方案：
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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内排水 |
1)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 2)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 3)寒冷地区水落管不会因设在建筑外部而冰冻堵塞 |
1)占用室内空间、下雨天影响室内生活环境 |
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外排水 |
1)不占室内空间、不影响室内的生活环境和美观 2)构造简单 |
2)一定程度上影响建筑外观、易发生渗漏 |
结论：综合设计，本建筑为一高层办公楼，对建筑立面要求较高，且该建筑跨度大，故采用内排水设计，并采用重力半有压流排水系统。
2.4 消防系统：
1.消火栓系统的设置 2#8194;.消防水池(#8194;箱)#8194;的设置 3#8194;.消防系统增压设施 4#8194;.消防给水系统减压设施#8194;
根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB-50045-2005），消火栓给水系统的用水量如下表所示：
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高层建筑类别 |
建筑高度 （m） |
消火栓用水量 （L/S） |
每根竖管 最小流量 （L/S） |
每支水枪 最小流量 （L/S） | |
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室内 |
室外 | ||||
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综合楼 （一类建筑） |
≥50 |
40 |
30 |
15 |
5 |
消火栓系统主要分为室内和室外两种。室外消火栓主要是供消防车取水，消火栓的数量应根据室外消防设计流量和保护半径计算确定，保护半径不应大于150m ，每个室外消火栓的流量按10-15L/s计。 室内消火栓设置应保证同层任何部位都有相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达，并确保消火栓栓口的压力符合要求， 室内消火栓应设置在楼梯间及休息平台和前室、走道等易于取用，以及便于火灾扑救的位置。
-1至4层为低区，消防用水由设于地下一层内的消火栓增压泵出水经减压阀减压后供给，5至17层为高区，消防用水由设于地下室内的消防泵增压泵直接供水。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。
2.5 自动喷淋系统：
自动喷水灭火系统包括湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统、预作用喷水灭火系统等。
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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湿式自喷系统 |
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 |
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预作用 喷水灭火系统 |
1)管网中平时不充水，发生火灾时，自动排气充水，减小了管网的压力负荷 2)系统更先进更可靠，适用于干式和湿式系统所能使用的任何场所 ，适用范围广 |
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，一般用于建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑物。
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干式自动喷水灭火系统 |
1)在报警阀后管路内无水，不怕冻结，不怕环境温度高。 |
1)管理比较复杂，投 资较大。 |
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火灾危险等级 |
净空高度 （m） |
设计喷水强度
(L/min.㎡)
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作用面积
(㎡) |
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轻危险级 |
≤8 |
4 |
160 |
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中危险级
|
I级 |
6 | |
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II级 |
8 | ||
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严重危险级
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I级 |
12 |
260 |
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II级 |
16 |
结论：经综合考虑3方案的优缺点，本工程采用第一种方案湿式自动喷水灭火系统。地下部分火灾等级为中危Ⅱ级，喷水强度为8L/min.㎡，其他部分按中危Ⅰ级，喷水强度为6L/min.㎡。整个系统设计流量40L/s，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。
