建筑给排水开题报告

.嘉兴学院南湖学院毕业论文（设计）开题报告题 目：绍兴市阳光花园小区5# 住宅楼建筑给排水工程设计 专业班级： 建环N081 学生姓名： 寿志刚 学号200845309418一、 选题的背景、意义一般来讲，任何建筑都必须进行给排水设计，这关乎着建筑使用的安全性和舒适性。随着土地资源的紧张，高层建筑越来越多，高层建筑给排水设计成为设计师的必备技能，但因其使用人数多，给排水结构复杂等原因而难以让设计者掌握。所以，特选此高层建筑设计作为本人的毕业设计。该设计建筑共有12层，住宅楼，几乎涉及了建筑给排水设计的所有内容。所以我通过这次设计达到以下几点目标： （1）通过毕业设计，巩固自己所学的基础理论和专业知识，加强自己的基本技能，使自己的知识体系综合起来，以达到能独立完成建筑给排水设计的目的。 （2）通过毕业设计，掌握资料获取、处理数据和计算机应用等方面的能力，培养自己的实践能力、创新能力和独立思考意识。 （3）通过毕业设计，了解社会生产实际中的问题，及时补充自己没有掌握的知识，为以后的工作打好坚实的基础。二、相关研究的最新成果及动态国内外对建筑给排水的研究目前主要集中在两个方向，分别是节水新技术和节能新技术。（一）节水新技术 1.推广使用优质管材、阀门由于镀锌钢管容易生锈，会造成水质污染。长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费。同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PPR管、PE管、PVCU管等就能很好的解决此类浪费问题。阀门是建筑给排水中最常用的配件之一，其类型和质量的好坏也能影响用水的质量。一般情况，截止阀比闸阀关的严，闸阀比蝶阀关得严。当同等条件时，我们就应当选用更能够节水的阀门。 2.推广使用节水型卫生器具和配水器具一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如，通常淋浴喷头每分钟喷水约25L，而节水型喷头则每分钟只需要约9L水，节约了一多半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择节水型卫生器具和配水器具时除了要考虑价格因素和使用对象外，还要考察其节水性能的优劣。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面。另外很有很多研究已经相当成熟的方法，可用于设计中，例如：真空节水技术、控制超压出流、合理设置贮水池等方法。（二）节能新技术在注重节能减排的今天，建筑给排水设计中也应该时时有节能减排思想，以适应现代建筑发展的要求。目前关于节能新技术的研究很多，也出现了很多可用于实际工程的节能方法，下面我们注重介绍几种。1高层建筑中应充分利用市政给水管网的可用水头高层建筑，城市管网水压难以完全满足其供水要求。某些工程设计中将管网进水直接引人贮水池中，白白损失掉了HO，尤其是当贮水池位于地下层时，反而把HO全部转化成负压，甚不经济合理。在高层建筑的下面几层常常是用水量较大的公共服务商业设施，如: 公共浴室、洗衣房、汽车库、喂厅、美发厅等这部分用水量占建筑物总用水盘相当大的比例，如果全部由贮水池及水泵加压供水，无疑是一个极大的浪费。2注意生活给水管道中的减压节流问题给水管道中往往存在着出水压力过大的向题，容易发生超压出流，造成水资源和能源的浪费。因为即使在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达300kPa400kPa。而在进行设计流量计算时，卫生器具的额定流量是在流出水头为20kPa一30kPa 的前提条件下所得的。若不采取减压节流措施，卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的45倍。随之带来了水盘浪费、水压过高的弊病，同时易产生水击、噪声和振动，致使管件损坏、破裂。 3. 生活给水系统和消防给水系统两者分开设置在高层建筑给水设计中，把生活给水系统和消防给水系统两者分别单独设置。因为两种给水系统对水压的要求不同。按规定：生活给水系统按静水压力不大于300kPa400kPa分区为宜，消防给水系统按静水压力不大干800kPa 分区为宜。故若按消防要求水压值分区时，将使得生活给水管道超压而造成超最供水等问题；若常年用减压阀降压节流，又势必造成电能浪费；若按生活给水水压要求分区，则会相对增加水泵机组数目。所以，无论从节能节流还是节约工程投资、运行管理方便的各个角度来看，均应把生活、消防给水系统分开设置。这样便于合理确定各给水系统的竖向分区的压力值，避免造成能量浪费。 4 .合理选用变频水泵在不设调节水箱的供水方式中应选用高效、节能的变速水泵。变速水泵的应用可避免传统供水系统中按供水最不利情况计算所引起的水量、电能的浪费问题，在各类资源紧缺的今天有着广阔的前景。同样，在热水供应系统中，随着水泵自控技术及各种监测仪表和新型感温材料的出现，循环水泵的运行也可采用变流量变扬程的自动控制系统。可以考虑在配水龙头处装设简易的水流指示器或在最远配水点处装设感温元件，把信号传递至循环水泵的控制系统，根据热水的不同配水工况命令水泵时停时转随机改变其运行参数，从而节省电耗。采用变频调速装置比一般供水设备节电10%一40%。三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标（一）主要设计内容、方案及措施主要设计内容为建筑给水、建筑排水、建筑消防系统和三个部分，主要成果有平面施工图、大样图、图例、设计施工总说明、设备材料表、设计计算书、图纸目录等。设计的大概过程为：首先绘制草图，然后通过定额计算，确定给排水结构和规格，再绘制成图，最后通过矫正整个设计，完成整体毕设。 1、建筑给水系统 （1）水源室外给水管网位于建筑物的北侧，距离外墙为10米 ，接管点埋深1.6米，管径200mm，管材为球墨铸铁管，常年提供0.35MPa的水头。 （2）给水方式的选择高层建筑给水方式通常有以下三种： 1）串联式 工作过程：下一区的水箱作为上一区的水池，水像接力一样送到。 特点：管路简单, 造价低;水泵保持在高效区工作；节能。水泵数量多。设备布置不集中，维修管理不便。供水不安全，下区有故障直接影响上区供水。下区水箱水泵容积较大。 应用：一般应用于建筑高度超过100m的超高层建筑。 2)减压给水方式减压给水方式有两种基本形式： 水箱减压给水方式供水方式：由底层供水设施将水送至建筑最需要的最高点屋面水箱等，再逐级送至下区各水箱减压，由各区水箱向本区供水。特点：水泵数量少，占地少，集中设施便于维修和管理；管线布置简单，投资少。低区水压损失大，能量消耗多。上部水箱容积大增加结构负荷。适用范围：一般应用于建筑高度不大，分区较少，地下室面积较小，中间允许设置水箱以及当地电费较便宜的高层建筑。 减压阀减压给水方式供水方式：由底层供水设施将水送至建筑最需要的最高点屋面水箱等，再逐级由减压阀减压后向各个区供水。特点：水泵数量少，占地少，集中设施便于维修和管理；管线布置简单，投资少。低区水压损失大，能量消耗多。层面水箱容积大，增加结构负荷。适用范围：一般应用于建筑高度不大，分区较少，地下室面积较小，中间不允许设置水箱以及当地电费较便宜的高层建筑。 3)并列给水方式并列式是将各区所需的供水设备集中设置在建筑的底层，分别向各供水区域供水。并列式有三种基本形式水泵、水池及水箱联合供水并列式供水方式：分区设置水泵和水箱，各区水泵将水送到本区水箱，再由水箱向本区供水。特点：供水可靠；设备布置集中，便于维修和管理；节能，耗能少。水泵数量多；扬程各不相同；中间有水箱，增加建筑结构负荷。适用范围：适用于建筑高度不大于100m，不允许全楼停水，且中间允许设置水箱的建筑。 变频泵给水方式给水方式：各区分别设置变频泵从水池抽水，向本区供水。适用范围：适用于建筑高度不大于100m，不允许全楼停水，且中间不允许设置水箱的建筑。特点：设备布置集中，便于维修和管理；中间未设置水箱，节省平面所占面积；节能，耗能少。水泵数量多；扬程各不相同；供水不安全。 气压给水方式给水方式：各区分别设置气压供水设备从水池抽水，向本区供水。适用范围：适用于建筑高度不大于100m，不允许全楼停水，且中间不允许设置水箱的建筑。特点：由于有气压罐调节，供水较变频方式安全；设备布置集中，便于维修和管理；中间未设水箱，节省平面所占面积；节能，耗能少。水泵数量多；扬程各不相同。并列式是目前高层建筑中使用较多的给水方式，除了上述三种基本方式外，还可列出其它一些方式，如水泵水箱联合供水，叠压式供水等，设计时可结合工程实际，确定出较为合理的给水方式。根据本建筑的特点，拟采用分区给水方式，将此住宅楼给水系统分为2个区。低区：一至五层；给水方式采用下行上给式,由市政自来水管网引入室内后直接供给。这样可以利用市政管网水压，节省能源。高区：六层至十二层。在楼顶设置水箱，经水泵加压，将水提升至楼顶水箱内。采用减压阀供水方式,从高区给水立管接出高区给水干管，设置减压阀。给水方式采用下行上给式。 （3）给水管网的布置要求和布置形式基本要求基本上有以下四点： 1）确保供水安全和良好的水力条件 2）确保管道不受损害 3）不影响生产安全和建筑物的使用 4）便于安装维修。布置形式按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种。根据以上要求和布置形式特点，本设计中，室外供水管网(生活和室外消防兼用)选用环网布置；室内供水管网根据实际情况适当选用枝状布置。 （4）给水管材的选用给水管材采用PE管。聚乙烯管连接可靠，低温抗冲击性好，抗应力开裂性好，耐化学腐蚀性好，耐老化，使用寿命长，耐磨性好，可挠性好，水流阻力小，搬运方便等优点，性能良好，在本设计中比较适用。 （5）地下贮水池及水泵房布置地下贮水池为生活与消防合用,生活贮水容量为与消防贮水流量通过计算确定；水泵房位于储水池前部； （6）给水系统设计中可能要解决的问题 1）对市政干管供水能力的影响问题； 2）变频给水设备的优化问题(节能问题)； 3）新型管材的技术经济比较及适用性研究； 4）控制给水管道噪声的流速；高层、超高层竖向分区的优化问题； 2、建筑排水系统 （1）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）室内粪便污水需要经过化粪池处理方可排入市政管网，室外排水管网位于建筑物的南侧，埋深2米，管径300mm，管材为加筋UPVC管。； 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。 （2）高层建筑排水系统的分类和选择高层建筑排水系统包括单立管排水系统、双立管排水系统和三立管排水系统。单立管排水系统又有三个类型，分别为无通气管的单立管排水系统（适用于非常简单、底层建筑的排水系统）、有通气的普通单立管排水系统（适用于一般多层建筑）、特制配件单立管排水系统（适用于多层、高层建筑）。双立管排水系统适用于污废水河流的各类多层和高层建筑。三立管排水系统适用于生活污水和生活废水分开排出室外的各类多层、高层建筑。另外还有新型排水系统，像压力流排水系统和真空排水系统。根据本建筑的情况和各系统的适用条件，建筑给排水设计拟采用三立管排水系统。排水系统采用污、废水分流制排放系统,一区15层的污废水通过一区排水立管排放，二区612层污废水通过二区排水立管排放，然后一起汇入地下室天花板上的排水横干管，之后排除室外，通过检查井后送至化粪池，进行简单的处理后排入城市污水管网；为了防止一楼的卫生器具可能产生喷溅,设计将一楼的污、废水单独排出。采用UPVC螺旋排水立管，可以起到消能的作用。室外雨水管网位于建筑物的南侧，埋深2米，管径600mm。管材为加筋UPVC管。本设计采用无沟外排水 （3）排水系统组成本大厦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、潜水泵、集水井、化粪池等；通气系统包括专用通气管和伸顶通气管。 （4）新型卫生器具、排水管材及其使用情况卫生器具包括洗脸盆、盥洗槽、浴盆、淋浴器、大便器等。可根据设计要求选用适用的设备。排水管材采用硬聚氯乙烯管（UPVC）管,采用粘结。UPVC管物理性能优良，管件耐腐蚀，抗冲击强度高，流体阻力小，不结垢，内壁光滑，不易堵塞；重量轻，便于运输、储存和安装，有利于加快工程进度和降低施工费用，节省建筑费用，比同样规格的铸铁管道系统造价低，且便于维修。存水弯和地漏等根据建筑设计要求适当采用。 （5）建筑排水设计中可能需要解决的问题 1）建筑排水系统允许的最大流量； 2）地漏的设置与防水封干涸； 3）防止水封破坏措施； 4）排水管材的选择和使用； 5）防事故溢水； 6）压力排水与真空排水技术运用； 3、建筑消防系统 （1）消防给水方案该建筑属一类高层建筑,根据高层民用建筑设计防火规范GB 50045-95的规定,以下高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统：建筑高度100m的一类高层建筑及其裙房的下列部位,除普通住宅和高层建筑中不宜用水扑救的部位外,应设自动喷水灭火系统： 1)公共活动用房； 2)走道、办公室和旅馆的客房； 3)可燃物品库房； 4)高级住宅的居住用房； 5)自动扶梯底部和垃圾道顶部；并且在低区商场和高层住宅的走道、门厅、空调机房、配电室、自备发电机房设置火灾自动报警系统； 6)地下车库根据以上要求,拟设计消防给水方案为：消防水源为市政自来水,引入户内后贮存于地下一层的消防水池,由消火栓加压泵提供所需压力,12层地板与地下室的垂直距离35m，小于80m,不分区。根据规范，计算出消防水池贮存消火栓、自动喷水灭火系统整个消防用水时间内所需的用水量，设在屋顶的高位水箱内的水，由地下室泵房设置的专用消防水泵提供。（2）系统给水方式的选择消火栓给水系统包括由室外给水管网直接供水的消防给水方式、设水箱的消火栓给水方式、设水泵和水箱的消火栓给水方式。前者适用于水量和水压比较稳定且能满足消防用水要求的情况；中者适用于室外管网一天中有一定时间能保证消防水量的情况；后者适用于水压不能满足要求的情况。鉴于本设计的情况，拟采用设水泵、水箱的消火栓给水方式，设置室内消火栓给水系统。室内消火栓给水管网可分为环状管网和枝状管网。环状管网内的消防用水是双向流动的。在设置分隔阀门的条件下，环状管网在管网的任一段损坏时，系统的其余部分仍能正常工作，因而安全性好，同时其水力条件也比枝状管网好。所以规范对楼层较多、高度较高、起火后容易蔓延的建筑，以及室内消火栓用水量较大、消火栓数量较多的建筑都要求将室内消火栓给水系统管网布置成环状。因此，本设计也采用环状网布置形式。（3）管材的选用室外埋地管采用给水铸铁管；消火栓管道采用焊接钢管；（若压力超过1.0MPa时,采用无缝钢管）；自喷管道采用内外壁热镀锌钢管。（二）预计达到的目标通过文献查阅，了解高层建筑给排水工程的新技术、新材料与新设备的使用情况；熟悉相关设计规范，熟练掌握高层建筑给排水工程设计的基本理论、方法和步骤；了解工程图绘制的基本要求及成套图纸的基本构成，学习掌握施工图的绘制法方法，熟练运用CAD绘图技术。四、论文详细工作进度和安排。 2011.10.21-2011.12.30完成文献综述、开题报告、外文翻译； 2011.12.30-2012.02.30完成计算说明书、图纸初步完成； 2012.02.10-2012.04.30完成图纸修改任务，上交所有资料； 2012.05.30答辩五、主要参考文献1 GB50015-2003（2009年版），建筑给水排水设计规范S北京：中国计划出版社，20102 GB50016-2006，建筑设计防火规范S北京：中国计划出版社，20063 GB50045-95，高层民用建筑设计防火规范S北京：中国计划出版社，20054 GB50084-2001，自动喷水灭火系统设计规范S北京：中国计划出版社，20055 GB/T50106-2001，给水排水制图标准S北京：中国计划出版社，20026 GB50140-2005，建筑灭火器配置设计规范S北京：中国计划出版社，20057 李玉华等主编建筑给水排水工程设计计算，中国建筑工业出版社，2006年3月出版 8 中国建筑标准设计研究院主编，建筑给水排水常用设计参数及数据，中国建筑标准设计研究院，2007年6月出版9 刘振印主编建筑给水排水工程设计实例，中国建筑工业出版社，2006年11月出版10 中国建筑设计研究院机电专业设计研究院主编，建筑给水排水实用设计资料1常用资料集，中国建筑工业出版社，2005年5月出版11 全国通用给水排水标准图集S1、S2、S3Z北京：中国建筑科学研究院建筑标准设计研究所出版，199212 李亚峰等，给水排水工程专业毕业设计指南北京：化学工业出版社，200313.最新建筑给水排水设计实用手册姜鹤峻主编，吉林电子出版社出版，2005年6月出版14 夏远斌主编建筑给水排水水力学的图算法，中国