工厂和民用建筑给排水设计体会与总结

笔者从事工厂和民用建筑给排水工程设计十多年，完成的设计项目达一百多项，项目客户包括欧欧美、日本、韩韩国、台资、国国内等企业及及研究所，绝绝大部分为工工厂项目，少数有高层民用用建筑。不同同国籍客户会会有不同的设设计要求、不不同的喜爱偏偏好、不同的的工程习惯，不同同行业客户又又有不同的行行业特点与要要求，民用建建筑又有不同同于工厂建筑筑的要求与特点，每每参与一个项项目就是一次次学习与增长长见识的机会会，每完成一一个项目都会有不同的体会会和提高。以以下是笔者对十十多年给排水水设计工作的的体会与总结结，希望能与业中同仁一起起交流探讨、共共同提高，其其中有的观点点不一定成熟熟，甚至可能能是不正确的，欢迎多予批批评指正。（一）室内消火火栓保护半径径的数值是可可变的室内消火栓保护护半径的确定定，是室内消消火栓系统设设计最基本最最常用的技术术和工作程序。大家都知知道，消火栓栓保护半径计计算公式为：：R=Ldd+LsLd——水水带敷设长度度(m)，配用25m水带时，dL=25××0.8=220mLs——水水枪充实水柱柱在平面上的的投影长度(m)Ls=coos.Sk=coss.(H11-H2)/siin=ctgg.(H1-H2)Sk——水水枪充实水柱柱长度(m)——水枪上倾角角H1——室室内最高着火火点离地面高高度(m)H2——水水枪喷嘴离地地面高度(m)，一般取1m因绝大多数情况况，消火栓流流量需满足55L/s，对应19mm直流水枪的的充实水柱为11.4mm，水枪上倾倾角45°时其充实水水柱垂直投影影长度为8.066m，可满足9..0m层高建筑的灭火要求求，这种情况况，最大Ls=[Sk-(H1-H2)]=[111.4-((H-1))]。建筑层高大于99.0m时，出于尽尽量降低水枪枪处操作压力力的考虑，一一般水枪上倾倾角采用45°到60°，层层高超过13.00m的厂房水枪枪上倾角最好好采用60°，这时Ls=ctg.((H1-H22)。221/2221/21工厂和民用建筑筑给排水设计计体会与总结结室内消火栓保护护半径参考值值水枪上倾角建筑层充实水柱柱Sk高H14.0m5.0m6.0m7.0m8.0m9.0m10.0m11.0m12.0m13.0m14.0m15.0m(m)11.4011.4011.4011.4011.4011.40//////最大保护SSk值半径R(m))30.9930.6730.2429.6929.0028.12//////(m)//////12.7314.1415.5516.97//45°保护半Skk径R(m)(mm)//////29.0030.0031.0032.00//50°保护半Skk径R(m)(mm)//////11.7513.0514.3615.6616.97///////27.5528.3929.2330.0630.90///////11.4011.5412.7013.8515.0116.1660°保护半径R(m)//////25.7025.7726.3526.9227.5028.08水枪充实水柱长长度度、压力、流流流量对应数数据据19mm直流水水枪枪的充实水水柱柱长度、压压力力、流量对对应应数据11.415.7充实水柱S(m)水枪喷嘴处压力(m)流量（L/s）55.012.017.05.212.518.55.413.020.55.713.522.56.014.024.56.215.027.06.515.529.56.816.032.57.117.033.57.5从上表中可见，太太大的充实水水柱长度是不不可取的，充充实水柱长度度17m时，水枪喷喷嘴压力高达3333.5m，消防队员员操作时已已比比较困难，所所所以层高超超过过12.00m厂房，水枪枪上倾角宜采用6600°，这样可降降低要求的的充充实水柱长长度度，减小消消防防队员操作作难难度。（二）冷却塔系系统统设计中应应注注意的一些些问问题.不设集水池的的多台台冷却塔并并联联使用时，各各各塔集水盘盘应应设连通管管。虽虽然规范有有有有㌀相应规定，但由由于于设计理念念惯惯性与惰性性的的原因，未未设设连通管的的设设计项目仍仍时时有出现。设置连通管的好好处处是，可以以平平衡由冷却却塔塔出水管水水头头损失差异异引引起的各塔塔集集水盘液位位差，有利于整个个管管路系统的的水水力平衡。2.容量大小不不同（同同一规格模模块块的除外）的的的冷却塔尽尽量量避免并联联使使用，不可可避避免要并联设置时时，应应注意各塔塔集集水盘上口口标标高必须相相同同，否则高高的的集水盘会会不不停地补水，而低的集水水盘盘会从集水水盘盘上口不断断溢溢流，成水水资资源浪费，增增增加业主运运行行费用。大多数冷却塔厂厂商商样本上不不会会提供集水水盘盘高度数据据，需需要设计人人向向厂商咨询询了了解。3.冷却塔循环环泵多台台（3台以上）并并联设置，且且且低负荷时时可可能两台甚甚至至一台运行行时，泵的扬程计计算算应力求准准确确，富余水水头头取0.5mm~1.00mm即可。因为为多泵并联联设设置减泵运行时，管路的的水水头损失减减小小，单泵的的工工况点会偏偏移移（流量增增大大、扬程降降低低），水泵泵轴功率变大，严严重重时甚至会会过过载成电机机烧烧毁。解决决的的办法，首首先先要管路压压损损计算准确，尽量使泵的的工工况点偏移移量量最小；其其次次，管路最最好好设计为水水泵泵与冷冻机机一一一对应，在冷冻机冷却水水出出口设置动动态态定流量阀阀，这这样就可以以保保证水泵的的流流量在各种种工工作情况均保持稳定；第第三三，若考虑虑经经济性不设设置置动态定流流量量阀，多泵泵并并联设置减减泵泵运行时，应关小水泵出口口阀阀开度，对对应应指标是相相应应电气控制制柜柜电流值不不高高于额定电电流流，水泵出出口指示流量不大大于于设计工况况点点流量（水水泵泵出口装流流量量计时）。4.冷却塔系统统作为生生产设备冷冷却却水系统，如如如生产设备备台台数很多且且可可能分期设设置置或低负荷运行时时，应应设与生产产设设备并联设设置置的旁通阀阀管管路系统（手手手动或自动动），旁旁通系统可设在供、回回水总管之间间，也可设在在系统的末端端，这样系统统在使用时适适应性较好。5.冷却塔系统统设集水水池时应注注意意两个问题题，一一是补水应应补补充至集水水池池而不是习习惯的冷却塔集水水盘盘，二是注注意意冷却塔出出水水管管径选选择择时，应满满足足出水管管管路路总水损加加流出水头之和小小于于集水盘液液位位至管路末末端端的高差，一一一般情况出出水水管口径应应比比厂商样本本中口径大一号，必必要时设计中中可要求厂商商按设计要求求口径提供产产品。关于第第二点，笔者有切身经历，某某个项目冷却却水系统设集集水池，冷却却塔设在集水水池上，出水水管直引入集水池，系统统启启动运行后后冷冷却塔集水水盘盘上口四周周不不停溢水而而集集水池中浮浮球球阀在不停停补水，经分析发发现现原因就是是冷冷却塔出水水管管口径偏小小，成成集水盘出出水水量小于进进水水量而引起溢水，而集集水水池是出水水量量大于进水水量量成不停补补水水，后将该该冷冷却塔出水水管管改大后系统即正常运行行。（三）地漏选用用及及设置十多年的工程实实际际经验，虽虽然然设计师在在设设计图纸中中一一再强调地地漏漏要采用有有效效水封高度50mm的的高高水封地漏漏，但但市场上极极少少能采购到到符符合要求的的高高水封防臭臭地地漏，况且且这类带水封地漏漏水水流通道狭狭窄窄、弯曲、容容容易堵塞，因因因此笔者建建议议卫生间地地漏漏采用无水水封直通地漏，其其设设存水弯并并要要求有效水水封封高度50mmm（对存水弯弯比较容易易做做到）。现在人们对美观观的的要求越来来越越高以及方方便便施工时地地砖砖切割，建建议议卫生间选选用用不锈钢方形地漏，因因为为笔者发现现发发达国家和和地地区（欧美美、日日本、韩国国、台台湾等）的的设设计图纸中卫生间地漏漏几几乎全都采采用用不锈钢材材质质，并大多多采采用方形。根据十多年的工工程程经验，卫卫生生间小便器器处处地面是否否要要设地漏与与使使用频率有有关关。对于一般工厂和办办公公楼，卫生生间间小便器处处地地面不宜设设地地漏，原因因是是此处地面面溅溅水很少，如设地漏则不容容易易形成水封封，成成有害异味味气气体窜入室室内内，污染了了室室内环境。而而而对于公共建筑如医院院、商商场、加油油站站等小便器器使使用频率高高的的场所，则则应应该设置地地漏漏以排除地面溅水和方便便地地面冲洗。（四）屋面雨水水系系统设计1．屋面雨水排排放系系统设计中中重重现期选择择和和溢流设施施建筑给水排水设设计计规范规定定，建建筑屋面雨雨水水排水工程程应应设置溢流流口口等溢流设设施施，同时规定了屋面面雨雨水排水系系统统与溢流设设施施总排水能能力力，一般建建筑筑不小于10年重现期的雨水量，重要要公公共建筑、高高高层建筑不不应应小于50年重现期的的雨水量。实实实际工程设设计计中，考虑到溢流流口口设置与建建筑筑立面整体体效效果难以统统一一协调，在在经经济性允许许的的条件，给排水专业可以以直直将屋面雨雨水水排水系统统的的能力提高高至至雨水重现现期期10年或以上，而而而不设置溢流设施施，这这样既达到到了了规范的要要求求，又免除除了了与建筑专专业业的协作。（注注：因雨水排水系统价价一一般在整个个项项目投资中中所所占额很小小，所所以提高雨雨水水排水系统统的的能力对整个工程价价增增加的影响响极极小。）2．钢结构厂房房屋面面雨水排放放系系统设计应应注注意的一些些问问题钢结构厂房的屋屋面面与其天沟沟在在连处设有有搭搭缝，故天天沟沟中水位高高度度超过搭缝时，不可避免免地地雨水就会会从从搭缝处翻翻入入室内成漏漏雨雨损失。还还有有钢结构厂厂房房屋面天沟深度经常受受屋屋面檩条高高度度的限制而而不不可能设计计得得很深，高高度度一般在200mmm左右，而有效深度仅1150mm左右。另外外钢结构厂厂房房屋面坡度度较较混凝土屋屋面面大（常见见为为5%），屋面急流而的雨雨水水在天沟处处产产生冲击涌涌流流，极易成成天天沟翻水进进入入室内。基基于于以上的原因，钢结构构厂厂房屋面雨雨水水系统设计计时时应慎重考考虑虑，准确计计算算。首先建建议议设计取较较大的暴雨强度重重现现期，有溢溢流流设施时重重现现期不小于10a，不设设溢流设施施时时重现期至至少少取20a，要要求高高的外资项项目目重现期可可取取50a，最近有个个项目业主主的的保险商甚甚至至要求重现期采用10000a。其次，雨雨水斗具有有整整流作用，可可可以避免水水流流形成过大大旋旋涡，可以以稳稳定斗前水位，减少少进进水搀气并并能能拦截树叶叶等等杂物。而而实实际工程中中往往往很多承承包包商直在钢天沟板上开孔孔，并并在天沟焊焊钢钢短管与雨雨水水立管相连连。这这种做法大大大大降低了雨雨水系统的排水能能力力，树叶等等杂杂物极易进进入入雨水管成成系系统堵塞。因因因此设计文文件件中必须明确雨水斗的制制作作、安装、设设设置要求，选选选用国标时时应应注明选用用的的国标图集集号号和具体型型号（钢天沟雨水水斗斗与混凝土土天天沟雨水斗斗的的制安装均均不不同），并并且且在项目设设计计交底时提请承包商注意意。3．压力流（虹虹吸式式）屋面雨雨水水排放系统统的的应用压力流（虹吸式式）屋屋面雨水排排放放系统在国国外外已有几十十年年使用历史史，其其工作原理理是是利用雨水斗与排排出出管之间的的几几何高差，降降降雨强度达达到到设计值时时，管管道内呈满满流流状态，雨水从水平管流流入入立管跌落落时时管道内形形成成负压产生生虹虹吸作用，可可可以快速排排出出雨水。压力流雨水排放放系系统的核心心组组件是压力力流流雨水斗，核核核心技术是是压压力流雨水水斗斗的水力模型，但并不不是是采用了压压力力流雨水斗斗就就可实现压压力力流排水，它它它是一套完完整整的系统，每一个组件都必必须须经专业设设计计计算软件件计计算确定，才才才能使系统统在在设计工况况形形成单相满管流，迅速排排除除屋面雨水水。现现场需局部部修修改管路系系统统时，还得得用用计算软件件重重新校核新管路，必要要时时需要修改改一一些管件的的尺尺寸。压力力流流雨水排放放系系统应用于于大大型或型复杂的屋面时比比重重力流系统统有有更多优越越性性，相同设设计计要求条件件，设设计出的系系统统会更简单方便，能够够更更好地满足足建建筑型要求求。但但压力流雨雨水水排放系统统的的价是传统统重重力流雨水系统的11.5~22..5倍，且缺少少相关的设设计计规范和资资料料，设计计计算算需由专业业供供应商的专用软件完成成，再再加上习惯惯因因素的影响响，该该系统在国国内内的应用还还不不是很多。目目目前这种系统的应用呈呈上上升趋势，相相相信随着经经济济的发展，建建建筑使用要要求求的不断提提高高，压力流流屋面雨水排放系系统统的应用会会越越来越多。4．雨水斗与雨雨水立立管应密连连工程实际中还经经常常发现，由由