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摘要：安全供水是城市供水的基本要求，是一个系统工程，合格的水厂出水水质是安全供水的重要保证。自来水处理过程中，只要某一个环节稍有差池就可能影响出厂水水质不符合生活饮用水卫生标准。论文关键词：工程设计 布置 安装 要求 作者：王增长1.1建筑给排水工程设计的发展历史任何一门学科要想对其深入了解就得从其历史发展开始。我国建筑给排水自1949年建国以来，经历了三个发展阶段:1、房屋卫生技术设备阶段即初创阶段，自1949年至1964室内给水排水和热水供应设计规范开始试行时为止。其主要标志是我国开始设置给水排水专业,房屋卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程。第一代通过专业培养的建筑给排水专业技术人员走上工作岗位,开始形成自己的专业队伍。2、室内给排水阶段即反思阶段，自1964年至1986年建筑给水排水设计规范被审批通过时为止。其主要标志是通过工程实践，对以往机械搬用国外经验并造成失误进行了认真总结和反思,进而形成和确立有我国特色的建筑给排水技术体系。3、建筑给排水阶段即发展阶段,自1986年至今。1986年以来,随着建筑业的发展,建筑给排水专业迅速发展,已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在发展阶段,专业队伍上已具备积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员;技术上积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和发展,其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出;组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会。近年来,学术活动踊跃,并加强了国际间的技术交流。1.2建筑给排水工程在水工业中的地位建筑给排水工程在水工业中有着其自身特有的地位，它是水工业总循环线路的中心环节。建筑给排水发展的快慢直接影响到整个水工业发展 。在日常生活中，每人每天大约需要2L水才能维持正常的生存;加上饮用和清洁卫生方面的需要，至少需要50-200L水才能维持正常的生活。当前，发达国家的城市居民用量更大，每人每天约需400-500L水，最高的超过800L。所以，没有足够的生活用水，人们不仅难以维持正常的生活，更谈不上提高物质文化生活水平。建筑给水工程的任务，主要是解决建筑内部的生活、生产、消防用水问题，以满足日常生活、生产、保障人身和财产的安全。建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部生活和生产过程中所产生的污水(废水)及时地排到室外排水系统中去，同时解决屋面雨水的排除问题。建筑室内热水工程的任务，主要是将冷水在加热设备内集中加热，用管道输送到室内各用水点，以满足生产和生活使用热水的需要。因集中热水供应主要存在于我国北方地区。此外还有建筑配套设施给水排水工程，其任务主要是汽车库、人防的给排水;为改善生活环境，同时考虑室内外的水景给水排水工程设计。总之，高层建筑给排水工程的中心任务是为建筑提供方便、卫生、舒适和安全的生产、生活环境。1.3国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容高层建筑给水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本理论和计算方法在某些方面是相同的，但因高层建筑层数多、建筑高度大、建筑功能广、建筑结构复杂，以及所受外界条件的限制等，高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上，还是广度上，都超过了低层建筑物的给水排水工程的范畴，并且有以下一些特点高层建筑给水排水设备的使用人数多，瞬时的给水量和排水流量靠的水源，以及经济合理的给水排水系统形式，并妥善处理排水管道的通气问题，以保证供水安全可靠、排水通畅和维护管理方便。1、高层建筑层数多、高度大。给水系统及热水系统中的静水压力很大，为保证管道及配件免受破坏，必须对给水系统和热水系统进行合理的竖向分区，加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。2、高层建筑的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且消防给水的设计应“立足自救”，方可保证及时扑灭火灾，防止重大事故发生。3、高层建筑对防噪声、防震等要求较高，但室内管道及设备种类繁多、管线长、噪声源和震源多，必须考虑管道的防震、防沉降、防噪声、防水锤、防管道伸缩变位、防压力过高等措施。以保证管道不漏水，不损坏建筑结构及装饰，不影响周围环境，使系统安全运行。1.4 系统的选择由于高层建筑对消防给水的安全可靠性能要求严格，故高层建筑应独立设计生活给水系统、消防给水系统。高层建筑，若只采用一个给水系统供水，建筑低层的配水点所受的静水压力很大，易产生水锤，损坏管道及附件，流速过大产生水流噪音；低层压力过大，开启水龙头时，水流喷溅严重；使用不便，根据建筑给排水设计手册上卫生器具的最大静水压力不得超过0.35MPa。因此高层建筑给水系统必须分区。设计任务书给定了市政给水管网提供常年的水压为0.4MPa。根据给水最小所需压力估算方法：第一层0.10MPa,第二层0.12MPa，二层以上增加一层压力需增加0.04MPa。得0.30MPa的压力能直接供到第六层还多0.12MPa。但是考虑到该建筑一至四层为商铺和餐厅，五层至十四层为酒店式住房。上下配水方式不同，均衡考虑后决定采用：一至四层为市政直供低区，五至十四层为加压供水高区。对于分区两个的高层建筑，给水系统的供水方式应进行方案比较，方案比较可遵循供水技术可靠、经济合理的原则，从中选出两个可行性方案进行比较优缺点。中华茶博城酒店给水系统竖向分为2区，其中低区由市政管网直接供水，高区给水需进行二次加压，高区给水方案比较如表3-1-1所示。表3-1-1 中区、高区给水方案比较表供水方案供水方式说明优缺点使用范围备注变频调速水泵给水方式采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化高效节能，比一般设备节能10%-40%；设备占地面积小，不设高位水箱，减少了建筑负荷，节省水箱占地面积，又可有效的避免水质的二次污染适用于水量随机变化的的用户为避免系统在小流量或微流量用水情况下，水泵工作效率低，宜为该系统配备小型气压罐高位水箱-减压给水方式屋顶设置高位水箱，水泵统一加压，利用减压阀减压，上区供下区用水供水较可靠，设备与管道较简单，投资较节省，设备布置较集中，维护管道较方便，下区供水受上区的限制，能源消耗较大允许设置高位水箱，电力供应比较充足，电价较低的各类高层建筑变频调速给水方式虽然管道复杂、维护管理不便、无法克服短时停电时供水的安全可靠性，但其高效节能、占地面积小。对生活用水进行的提升或加压，一般高层建筑设计都使用高位水箱供水，供水压力稳定，但是水质易受到污染，而且占用建筑面积影响建筑结构。又因本设计对象是高层公共建筑，通过查看平面图纸，结合建筑物的布置情况，本设计没有设置水箱的可能。所以采用变频泵加压供水方式。1.5 系统的组成本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管(PP-R管)、给水附件、地下消防池、水泵等设备组成。1.6 管道布置与敷设给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置，以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。进行管道布置时，不但要处理和协调好各种相关因素的关系，还要满足以下基本要求。1 管道布置基本要求（1）确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理（2）保护管道不受损坏（3）不影响生产安全和建筑物的使用（4）便于安装维修2 管道敷设基本要求（1）居住小区的室外给水管道，应沿区内道路平行于建筑敷设，宜敷设在人行道、慢车道或草底下；管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于1m，且不得影响建筑物的基础。（2）敷设在室外综合管廊（沟）内的给水管道，宜在热水、热力管道下方，冷冻管和排水管的上方。给水管道于各种管道之间的净距，应满足安装操作的要求，且不宜小于0.3m。室内冷、热水管上、下平行敷设时，冷水管应在热水管下方；垂直平行敷设时，冷水管应在热水管右侧。（3）需要泄空的给水管道，其横管宜设有0.0020.005的坡度坡向泄水装置。（4）为防止生活饮用水管道被使用过的水回流而造成污染，管道敷设时，应注意配水出口不得被任何杂质所淹没。3 管道敷设基本形式 给水管道敷设有明装、暗装两种形式。明装即管道外露，其优点是安装维修方便，造价低，但外露的管道影响美观，表面易结露、灰尘，一般用于对卫生、美观没有特殊要求的建筑。安装即管道隐蔽，如敷设在管道井、技术层、管沟、墙槽或夹壁墙中，直接埋地或埋在楼板的垫层里，其优点是管道不影响室内的美观、整洁，但施工复杂，维修困难，造价高，适用于对卫生、美观要求较高的建筑如宾馆、高级公寓和要求无尘、洁净的车间、实验室、无菌室等。1.7 给水管材建设部、国家经贸委、国家质量技术监督局和国家化学建材局于1999年12月联合颁布了“建住房1999295号”文关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知，文中规定：自2000年6月1日起，禁止使用冷镀锌钢管于室内给水管道，并根据当地实际情况逐步限时淘汰热镀锌钢管，推广应用铝塑复合管、交联聚乙烯(PE-X)管、三型无规共聚丙烯(PP-R)管等新型管材。 PP-R管材具有以下优点：（1）卫生、无毒:本产品属绿色建材，可用于纯净水、饮用水管道系统。（2）耐腐蚀、不结垢:可避免因管道锈蚀引起的水盆、浴缸黄斑锈迹之忧，可免除管道腐蚀结垢所引起的堵塞。（3）质量轻:比重仅为金属管的七分之一。（4）外形美观:产品内外壁光滑，流体阻力小，色泽柔和，造型美观。（5）安装方便可靠:采用热熔连接，数秒钟完成，安全可靠。（6）使用寿命长:在规定的长期连续工作压力下， 使用下寿命可达50年以上。1.8室内排水工程 1系统的选择根据给排水设计手册-建筑给排水第二版，排水系统划分为合流制和分流制两种。合流制：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分开用管道排至室外。分流制：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。排水系统采用分流制或合流制，要根据污水性质、污染程度、结合室外排水制度和有利于综合利用及处理要求等确定。室外为合流制，而生活污水必须经过局部处理（化粪池）后才能排入室外合流制下水道，有条件将生活废水与生活污水分别设置管道采用分流制排出。 基于上述条件，结合本设计的具体情况拟定本设计的排水系统排水方式为合流制。为了保护存水湾水封，使排水系统内的空气压力与大气压取得平衡。使排水管内排水畅通，形成良好的水流条件。把新鲜空气补入排水管内，使管内进行换气，预防因室外管道系统积聚有害气体而损伤养护人员、发生火灾和腐蚀管道等隐患。减少排水系统的噪声。排水系统应设置通气管。2 系统的组成排水系统的组成包括卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、潜污泵、化粪池等。3 主要设备及构筑物化粪池：设两座，有效容积为：16；化粪池的型号为:Z6-16SQF；标准图集:02S701；外形尺寸:化粪池底板的长(L):7.12m；宽(B):3.38m；化粪池池身的长(L3):6.72m；宽(B3):2.980m；1.9 相关规范摘自(建筑给水排水设计规范(GB50015-2003) 高层建筑热水系统的分区，应遵循如下原则：1 与给水系统的分区应一致，各区水加热器、贮水罐的进水均应由同区的给水系统专管供应；当不能满足时，应采取保证系统冷热水压力平衡的措施。2 当采用减压阀分区时，除满足本规范3.4.10条的要求外，尚应保证各分区热水的循环。3 当给水管道的水压变化较大且用水点要求水压稳定时，宜采用开式热水供应系统或采取稳压措施。4 当卫生设备有冷热水混合器或混合龙头时，冷、热水供应系统在配水点处应有相近的水压。5 循环管道应采用同程布置的方式，并设循环泵，采取机械循环。6 膨胀管上严禁装设阀门。7 在闭式热水供应系统中，应设置压力式膨胀罐、泄压阀，并符合下列要求：3 膨胀罐宜设置在加热设备的冷水进水管或热水回水管上。8 在设有高位加热贮热水箱的连续加热的热水供应系统中，应设置冷水补给水箱。注：当有冷水箱可补给热水供应系统冷水时，可不另设冷水补给水箱。9 冷水补给水箱的设置高度（以水箱底计算）应保证最不利处的配水点所需水压。10 冷水补给水管的设置，应符合下列要求： 1) 冷水补给水管的管径，应按热水供应系统的设计秒流量确定。2) 冷水补给水管除供给加热设备、加热水箱、热水贮水器外，不宜再供其它用水。3) 有第一循环的热水供应系统，冷水补给水管应接入热水贮水罐，不得接入第一循环的回水管、锅炉或热水机组。10 竖向分区 高层建筑热水供应系统同生活给水系统一样，也必须进行竖向分区。为了平衡系统压力，热水系统分区与冷水系统一致，而且各区热水加热器的冷水来源于本区的冷水管线。 根据建筑条件及生活给水系统的竖向分区，中华茶博城酒店热水供应系统竖向分为2个供水区。低区：14层，供给卫生间洗浴用水；高区：514层，供给客房洗浴用水。11 管道的布置与敷设热水管道的布置与敷设除了应满足给(冷)水管布置敷设的要求外，还应注意由于水温高带来的体积膨胀、管道伸缩补偿、保温、排气等问题。1 热水管道的布置热水管道的布置按热水流向分为上行下给和下行上给两种形式。根据生活给水管道的布置形式和相关规范要求，确定下、上区热水管道的布置形式为均为下行上给式。另外，热水管道的布置按循环管路水流路径可分为异程和等程两种。2 热水管道的敷设 热水管道的敷设应满足建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)的下列条款要求：1) 热水管道系统，应有补偿管道热胀冷缩的措施。2) 上行下给式系统配水干管最高点应设排气装置，下行上给配水系统，可利用最高配水点放气；系统最低点应设泄水装置。3) 下行上给式系统设有循环管道时，其回水立管可在最高配水点以下（约0.5m）与配水立管连接。上行下给式系统可将循环管道与各立管连接。4) 当需计量热水总用水量时，可在水加热设备的冷水供水管上装冷水表，对成组和个别用水点可在专供支管上装设热水水表。有集中供应热水的住宅应装设分户热水水表。水表的选型、计算及设置应符合本规范3.4.17条、3.4.18条、3.4.19条的规定。5) 热水横管的敷设坡度不宜小于0.003。6) 塑料热水管宜暗设，明设时立管宜布置在不受撞击处，如不能避免时，应在管外加保护措施。12 热水管材对于热水管材的确定，建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)有如下条文规定：1 热水系统采用的管材和管件，应符合现行产品标准的要求。管道的工作压力和工作温度不得大于产品标准标定的允许工作压力和工作温度。2 热水管道应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材，可采用薄壁铜管、薄壁不锈钢管、塑料热水管、塑料和金属复合热水管等。当采用塑料热水管或塑料和金属复合热水管材时应符合下列要求：1) 管道的工作压力应按相应温度下的许用工作压力选择；2) 设备机房内的管道不应采用塑料热水管。13 管道及设备的安装1 给水系统的管道及设备的安装1）各层给水管道采用暗装敷设，管材采用给水塑料管（PP-R管）；2）管道装于墙内，管中心距墙面40mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm,立管外壁距离墙、梁、柱距离不小于50mm，支管距离墙、梁、柱为2025 mm；3）给水管道和排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管上面。给水管道和热水管道平行时，给水管道设在热水管下面；4）每个和立管相连的横干管上均设置阀门，管径DN50mm时设置闸阀，DN50mm时设置截止阀；5）引入管穿墙时要设置套管；6）贮水池采用钢筋混凝土，贮水池上部设置人孔，基础底部设置水泵吸水坑。 7）生活泵设立于地下一层，所有水泵出水管均设置缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设置减震基础。14 排水系统的安装要求1）排水横支管、通气立管及首层单排的横管材采用硬聚乙烯管（UPVC管）。粘接；排水立管采用螺旋消音UPVC排水管，粘接；排水横干管及出户管采用柔性连接排水铸铁管，柔性接口连接。2） 排出管与室外排水管连接处设置检查井，检查口至建筑物距离不得小于3m，并与给水引入管外壁的水平距离不得小于1.0。3）立管每6层设置1个检查口，在水流转角小于1350的横干管上应设置检查口或清扫口。4）立管管径大于或等于110mm时，在楼板贯穿的部位应设置阻火圈或张度小于500mm，上防火套。 5）化粪池与建筑物的距离不得小于5米。15 消火栓系统的管道及设备