厂房给水排水设计.doc

住宅建筑给水排水设计一、问题的由来随着社会的进步和人类对工作环境、生活质量，特别是对美的追求的不断提高，人们已不再满足于原有的一套设计习惯。并且随着我国市场经济的确立，为了在竞争激烈的市场中求得生存和发展，更要求对以前不受建筑设计重视的给排水工程的设计来一个较大的改革，以适应日趋变化的业主市场。长期以来，给排水工程设计采用的是一种封闭静止的方法，就工艺而工艺，就生产而生产，仅仅只是为了满足单一的一种功能，没有综合地考虑各种要素，因此工程的最终结果必然不能全方位地满足业主的各方面要求，更不能满足日趋重要的环境要求。近年来给排水工程设计的经验教训告诉人们必须在设计的观念上要有一个较大的革新，或者说必须有一个新的认识才能真正确保给排水工程的设计质量的提高，即良好的功能和良好的建筑形象的高度统一。良好的功能可为生产和管理人员创造舒适安全和整洁优美的环境，从而提高劳动生产率；而良好的建筑形象也是一种功能，这种功能不光是物质上的还有精神上的。水厂建筑的特点：一是工业建筑范畴，但不能忽略其美观；二是建筑物匍伏于地，尺度不大，并且形式单调均一分散、变化不大；三是构筑物所占比重特大，表现在体量闷沉、笨重，而且一般布置在厂区平面显眼的中心位置；四是污水处理厂气味重而难闻；五是为使水厂的环境更加接近自然，需有大面积的绿化。因此，水厂的建筑设计的意义倒并不完全在于如何做好工艺（这是很重要的），如何画出一张美丽的图画，而在于其理想的目标能得以实现，完美的构思能得以表达，合理的功能能得以兑现，以及优雅的环境能得以体现。为了达到这个目的，水厂的建筑设计首先应该在确实掌握丰富的信息、详实的资料的条件下，在加强内部工种联系的前提下，在正确的设计原则指导下和正确的方式组织下，有步骤、有计划地应用现代化的科学方法和先进的技术手段去加以制订（其中还要特别重视国外的各种先进经验）。我们不能把设计的全过程看成是一个封闭自立门户的模式；单一就事论事的模式，稳定一成不变的模式；而应该看成是一个持续发展的、不断开放的、经常变化的动态体系，才能确保设计出一个完美的优秀工程。二、要注意的几个因素1工艺流程的要求给水处理厂即一般常称的自来水厂。由于原水水质不同，工艺流程有各种组合，但它的基本工艺为混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒。在城市水厂中，基本流程为原水一级泵房加药絮凝池沉淀或澄清池滤池消毒清水池二级泵房用户。水厂内的主体处理构筑物中沉淀池、滤池基本上都高出地面，只有清水池可以埋入地下，而当沉淀采用平流式沉淀时，其池长达100余，在水厂中会形成单调冗长的池体，都需加以仔细设计。大多数的城市污水处理厂的流程一般为提升后的污水重力经格栅沉砂初沉曝气二沉消毒出流。如果排入的水体是感潮水体，有时亦会在处理水排入前有提升泵站，以解决高潮时污水厂的出水问题。对于地下水位高的地区兴建的污水厂，为了解决构筑物的空池抗浮，往往以出水末端构筑物的高度为控制，而将进水泵站以后的构筑物以高出地面34布置，这样就必须对这种沉闷不堪的大体量砼面作建筑处理，同时也必须对池间联系的狭小的通道走廊作恰当的建筑处理，否则作为一个整体环境来讲是极不理想的，往往也不易被人们所接受。2总体规划的要求总体规划非常重要，它是设计的灵魂。在规划时首先要有一个总体布局的构思，其中应包括：工艺布局的合理、道路走向的清晰、广场的适宜、地域的平衡、人流的互不交叉和公建用房（即生活区，其中包括办公、科研、试验、管理、会议室、食堂、厨房等内容）的最佳布置，然后按照功能分区合理、简捷、便利、经济的原则；风向、日照、地形有利的原则；构图优美、对比均衡、空间流通的原则等，根据工艺流程的要求，结合厂址的自然条件及环境条件（包括地形以至地质条件、厂外道路系统、绿化条件、朝向、原有建筑物等）来进行总体规划。在总体规划中必须注意要创造良好的日照、空气和通风条件，还要尽量避免噪声的干扰，合理安排和大量利用绿化，把生态环境放在首位统一规划（特别是厂前区），然后将建筑物（或构筑物）布置在经过深思熟虑的绿化等环境中。在绿化设施中须充分考虑到生态绿化和景观绿化的有机结合，并多种植些可以释放有益气体和减少尘埃的树种，以改善厂区环境，减少空气污染，提高厂区的明洁度。同时，建筑物（构筑物）的设计原则还必须在立足于“环境、空间、形式”三者统一的原则基础上，使群体形象和个体形象都能表现出一种内在的含蓄和谐调，并通过曲直、高低、虚实、明暗、黑白、凹凸、方圆、上下等造型元素和设计手法的运用充分体现出工艺工程设计的新境界。3传统观念的改革传统是指技术上、文化上历史的凝聚、沉淀和积累，它是人们长期经验和教训的总结，是固有的客观存在。它之所以能长期继承，经久不衰，并在某些方面形成一种固有的心理态势，就是因为它具有一定的吸引力和耐人寻味的余韵，因此它往往极易被人们长久地、习惯地循套，自然地袭用，即使有时会出现一些问题和不足，但对成功来说总往往可加以原谅，或者最后说总的还是成功的。我们如果辩证地看，则可以这样说，在继承传统之余必须要有充分的创新，即从“现实的需要出发对传统作转变的工作”。如果工艺总是老一套形式，形式总是老面孔，色彩总是陈调重弹，即使在功能上还可以过得去，能满足业主的一般要求，但从社会发展来看，从两个文明来看，无论如何在组织形式上、在事先指导上、在各专业的协调、在通气上都应该重新思考，不能一味循旧。在工艺上必须要创新、要提高、要有些新东西。在选型、色彩上必须要美观、要有所升华，否则就不能使业主感到非常满意，不能心情舒畅。为此可以说挑战创新是必须的，是绝对的，没有创新就会暮气沉沉没有生气，就不能前进。4防止专业之间的各行其是长期以来，给排水工程的习惯做法是工艺一马当先，先提出设想，后再递交给其它各工种，尽管各工种可以回提条件给工艺，但由于已成习惯，且因为各专业对工程总的概念认识不足而未能充分进行必要的商榷了解，互相质疑，因此就提不出内在的、关键的问题，致使矛盾隐蔽得不到圆满的解决，有时还会引起返工，最后造成木已成舟的尴尬局面，导致项目得不到最佳的方案，达不到最理想的质量。从管理科学上来说事先指导，预先协商，不把问题的解决拖到最后，这是最科学也是最有效的工作方法。如果一个专业的设计，一味地关在工作室里，并且总是闭门苦思（即没有和其它有关专业认真商量研究），就只会把这些设计（即使是本专业中最优秀的设想）从一个社会现象变成了一个孤零零的个体，并且将这个专业完全裹入到“绝对正确”之中而一丝也动弹不得，其结果必然是感觉迟钝且视感平平，最后远不能满足业主的总要求。因此，在整体设计中要非常重视事先的协调，重视事先的各有关专业的参与协商，并且必须认识到这不光是一个单一的项目也是一项系统工程，其优劣的关键必然是组成这个组织内的各有关要素的综合，而决不是一个主导专业的所为（当然，它是很重要的）。所以决不能允许各专业各行其是，或者说是过分地突出自己，而缺少必要的整体相融性。只有通过组织有序的精心的全面的设计安排，我们才能把一个初看好像支离破碎、意见分岐、没有完整性的模糊、凌乱的印象，变成一幅诗意盎然、变化有序、排列恰当、构图完美的图画。5建筑设计的重要性不可忽视长期以来，由于历史的原因，建筑设计（特别是工业建筑）在思想上趋于封闭狭隘，在形式上趋于呆板一律，在色彩上趋于灰暗、单调，总之建筑在如何体现满足人类的舒适和精神要求这方面考虑得太少了，更谈不上在美观的构思上多下功夫，而只片面单纯地理解为单一的功能性构筑物，仅为满足生产而已，别无它求，诸如环境、空间、选型、尺度、色彩等方面都无关紧要也无须多考虑。因此在工业建筑中，建筑的地位一直不高，也没有什么发言权，最后造成厂区建筑不美观，品味不高，大家不满意。随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，人们已不仅仅满足于需要有一流的先进的工艺、能生产出较好的社会需要的产品，人们的追求向更高层次发展，更需要有一个包括优美的环境，良好的工作条件在内的赏心悦目的舒适的氛围，更需要防止和减少工业建筑常有的废水废气对周边环境的污染。这就需要进行全方位的综合的建筑设计，对污染进行充分有效的处理，保证有清晰的水质和洁净的空气。建筑设计虽然不像工艺设计那样直接产生经济效益，但从全局、长远的效应来看，其对提高生产效率、保障职工的身体健康、社会的文明都能起到很好的、积极的能动作用。因此，我们有必要对给排水工程中建筑设计这个概念有一个新的认识，它必须是全面的、综合的、整体效应的结果并必须在整个设计过程中贯彻始终。设计实践告诉我们应该有一个懂总图的设计师来进行总的牵头、控制和协调，平衡各专业，取其所长限其所短来达到最佳的视觉效果，我们暂且称此设计师为总协调建筑师吧。在建筑设计全过程中，总协调建筑师要始终以能形成最佳环境景观的观念为依据，充分考虑到工艺流程的最先进、最便捷，结构布局的最经济、最合理，不断地向各有关专业的负责人就当地环境景观的形成进行有方向性的引导，并不时向他们提供大家能接受的各种状态建议或者能取得平衡的一些构想，以达到最广泛的共识，统一的行动。为了对全局进行有效的控制，总协调师还要根据其对环境景观形成的基本观念预先策划制定各项设计细则，它将作为整体设计的原则引导各个单体在循序渐进中得以贯彻、实现、完善，起到启发创新的作用。在此前提下，又要避免造成对各单体专业自由构想的束缚，以细则为依据进行整个设计运作的协调，在各专业之间按照具体的变化情况就整体和单体衔接部分之间进行柔和的调整，使之达到统一。此外，总协调师还要在尊重各专业特点的前提下，为实现全局的一种“缓和宽松的秩序”而进行工作，也就是说总的协调是指制约的开放性，或者说是在整体观上充分保持单体设计（专业设计）者的自立性，充分发挥其个性特点，把所谓的束缚性因素限制在最小的范围内，最后达到辩证的统一，即互相限制了各自的不足，又保留了各自长处，而且彼此心情愉快，形成最佳的综合效应。三、建筑物的设计处理大体有以下的一些手法：1公共建筑（1）总平面要结合地形地貌，因地制宜，构图优美，比例匀称，并注意韵律。（2）功能相近者尽量合并，减少地面分散的构筑群，要做到大中见小、见透。（3）要处理好内外部空间，做到宽松、明亮、空透、轻灵。（4）立面和平面都力求避免过于平直、呆板，可适当组织上下、左右、高低参差，和配以局部的弧形以示流畅、舒适。（5）色彩上可区别于厂区建筑，但又不能太过于突出，必须符合统一中求变化的大原则，即在和谐中求局部的突变和醒目。（6）屋顶的处理可以在平屋顶的基础上适当配以小斜顶，或局部注以建筑符号起到全区的点缀、装饰之用。2生产性建筑（1）合并同类型相近功能的设施，多占天，少占地。（2）平面要简朴，要注意构图均衡，立面处理不宜运用过细的线条，要突出块形，要有厚实感。要注意虚实对比，高低有序，前后层次，交错合理。窗子形式可作为一种图案，多求变化。（3）要注意细部设计，任何一种粗心大意、不拘小节都会给整个建筑带来败笔。特别要注意室内的线路，管道、孔洞都要精心设计，合理安排，一般不暴露在外。（4）色彩处理宜平淡整洁为主，另配局部点缀，其鲜明程度要次于厂前区建筑的色彩处理。（5）要考虑到建筑物的连接体处理，可以理解为是一种过渡，进行超常规的处理，并顾及相互的空间和环境。（6）屋顶的处理可略同厂前区建筑。（四）建筑给排水设计施工中的常见问题（1）地漏的水封建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）（1997年版）第3.2.8A条规定“地漏的顶面标高应低于地面510mm，地漏水封深度不得小于50mm。”此条规定目的就是防止水封被破坏后污水管道内的有害气体窜入室内污染室内环境卫生。但是在给排水设计说明中很少有人提及，建设及施工单位为了降低造价使用市场上价格低廉的地漏，这种地漏水封一般不大于3厘米，满足不了水封深度要求。建议设计施工时采用高水封或新型防返溢地漏。厨房内地面溅水很少，可以不设置地漏。（2）排水塑料管道噪音较大随着普通排水铸铁管道的淘汰，排水管道普遍使用塑料管道，但是普通UPVC管道的排水噪音要比铸铁管高约10dB，若排水立管靠近卧室，加上现浇楼板的隔音效果较差，住户能明显感觉到排水管道的噪音，降低了生活质量。卫生器具布置时要尽量考虑使排水立管远离卧室和客厅，管材考虑新型降噪产品。芯层发泡UPVC管道和UPVC螺旋管则能明显降低噪音，市场上新出现了一种超级静音排水管则加入了特殊吸声材料，噪音低于排水铸铁管。各种管材（110mm）噪声水平比较：UPVC管58db；铸铁管46.5db；超级静音排水管45db.（测试地点位于距离管道一米处，排水量为2.7L/S，环境噪声42db。）（3）吸气阀的应用设计中经常遇到排水立管无法穿越楼层伸出屋面的情况，此时只能加大排水管径增加排水能力，排水效果不理想，容易形成负压，破坏水封。若在立管顶部设置吸气阀即可解决，该阀负压时开启吸气，正压时关闭，臭气无法逸进室内。该阀还有如下作用：1.替代室外通气帽，建筑屋面干净美观。2.替代环形通气管及通气立管，节约空间。3.替代器具透气管，保护水封。4.作为排水检查口，便于疏通管道。该阀发明于1974年，在欧洲、美国、日本得到广泛的应用，最近几年在深圳、广州等地也有工程实例，经实践证明效果良好。（5）排水支管户内检修由于卫生间漏水引起上下层邻居间纠纷的现象越来越多，漏水主要原因在于排水横管敷设于楼板下，居民装修时破坏管道及防水层。因此，卫生间应设计成下沉式，下沉350400毫米，将排水横管布置在本层内，防水层设在管道下方，发生堵塞及漏水均在本层解决。为了减少下沉空间，可以选用后排水坐便器及多通道地漏，卫生间吊顶后的高度能保证2.40米左右。（5）空调凝结水的处理随着生活水平的提高，家庭安装多台空调比较普遍，无组织排放凝结水容易引起上下楼层居民纠纷，设计时应充分考虑多数住户的生活习惯，预留空调板并设计凝结水排水管。排水管应设专用管道并散流至附近雨水口，不宜直接接入雨水井。曾经发生过雨水井堵塞造成合用管道内雨水沿凝结水管倒灌进入底层住户的悲剧。（6）水表出户的问题随着居民对私密性和安全性的重视，水表出户甚至出楼势在必行，远传水表、卡式水表的出现也为水表出户创造了条件。1）可以在一层设置独立对外开门的水表房，将水表集中设置，每户设单独立管，互不影响。2）结合暖气分户计量管道井，将分户给水立管布置井内，室外设置水表池。3）在休息平台设管道井，将分户水表及管道集中排列。4）户内设置水表，采用远传或卡式水表。5）南方地区由于不必考虑保温，地下水位较高的原因，可以采用地上式安装。为便于抄表，上述方案均应设置数据采集器，显示于建筑物外墙或物业中心。（7）给水管道减压降噪住宅中双卫的设置已经比较普遍，厨卫距离铰远，管线加长，有的设计人员仍然将进户管道设计成DN20，末端用水时容易产生噪音。有的城市市政自来水的压力较高，约为0.300.40Mpa，三层以下的管道压力较高，水流过快引起管道接近共振产生颤动和噪声，用水高峰还会影响顶部楼层的供水。建议分户水管采用DN25，设置可曲挠橡胶接头，低层部分设置减压装置（减压阀、减压孔板、节流塞等）。（8）七层住宅干式消火栓的必要性按照建筑设计防火规范条文说明中的解释，不超过七层的普通住宅可以不设消火栓系统。北方某城市消防局从安全角度考虑要求设置消火栓，但是自来水公司为了防止消防水回流污染生活用水不给接市政管道，实际上成了干式消火栓系统。发生火灾时由消防车通过水泵接合器向室内消火栓供水，或者直接由消防车供水扑灭火灾。本人认