高層建筑給排水系統(tǒng)設計非常重要,它涉及到建筑給排水設計規(guī)范的各種要求,其要點是將高層建筑進行經(jīng)濟合理的分區(qū),每個分區(qū)既相對獨立,又存在有機聯(lián)系。那么,高層建筑設計中給排水設計的具體步驟是怎樣的呢?
一、設計條件
(一)建筑部分
1)熟悉建筑資料,了解建筑性質(zhì)和分類(該建筑屬于幾類高層建筑?作為消防系統(tǒng)設計依據(jù))。
2)熟悉建筑平面及功能布置,確定用水點(排水點)位置。
3)通過對整體建筑進行給排水(含屋面雨水)初步布置確定建筑布局是否合理?如不合理在那些部分需要修改(主要為設備間尺寸、用水點盡量上下對齊、配電間移位、管道井位置及數(shù)量等)
(二)電氣部分
1)根據(jù)建筑布置確定電氣系統(tǒng)(主要為總配電室和分層配電間)是否對給排水系統(tǒng)布置有影響。
2)對弱電系統(tǒng)采用同樣方法處理。
3)對建筑布置中特殊功能房間采用同樣方法處理。
4)如上述布置對給排水系統(tǒng)布置有影響應提出合理的修改意見。
(三)給排水部分
1)根據(jù)建筑條件選擇相關建筑給排水設計規(guī)范。
2)初步確定設備間布置地點(規(guī)格是否合理?)
3)根據(jù)建筑布置熟悉各給水點(熱水供應系統(tǒng)、生活冷水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)等)位置。
4)根據(jù)建筑布置熟悉各排水點(生活污水系統(tǒng)、消防后事故排水系統(tǒng)、屋面雨水系統(tǒng)等)位置。
5)初步確定屋面(含各分區(qū))生活或消防水箱設置位置。
6)熟悉或初步確定各管道井(盡量相對分散布置)位置。
二、設計步驟
(一)建筑給水系統(tǒng)
1)確定建筑給水引入點(一般為兩點引入)和控制方式[一般為兩閥(止回閥、閘閥各一)一表]。
2)根據(jù)市政給水資料確定采用市政給水余壓供水區(qū)間(一般為從建筑地下部分至上部三至四層)。
3)根據(jù)建筑功能分區(qū)和用水點資料確定建筑上部生活給水系統(tǒng)分區(qū)(一般分區(qū)原則為按建筑高度35-60米分區(qū),建筑要求供水等級越高,分區(qū)建筑高度越小。另外要考慮相同建筑功能的空間盡量在相同供水分區(qū)內(nèi))。
4)確定屋面(含各分區(qū))生活、消防水箱設置位置(水箱容積、形狀規(guī)格等根據(jù)計算結(jié)果確定)。
5)根據(jù)給水分區(qū)對各用水點進行優(yōu)化的給排水平面布置(各分區(qū)給水立管,可以設置在一個管道井內(nèi)方便檢修維護。除特殊要求外一般應考慮分層給水控制,除特殊要求外一般不考慮分層給水計量,給水管線布置應水力條件良好,確定給水管線材質(zhì)-方便水力計算查相應水力計算表)。
6)標注給水立管編號,繪制管道井大樣圖,注意分層給水支干管應與相應分區(qū)給水立干管連接。
7)根據(jù)給水管線平面布置繪制給水軸測圖,編制給水水力計算表(注意是否有集中熱水供應,一般只需要對有代表性的給水管線進行詳細的水力計算,其它可以根據(jù)該計算結(jié)果,參考確定流量、水頭損失、管徑等參數(shù))。
8)根據(jù)水力計算結(jié)果確定整個建筑給水系統(tǒng)的管徑(避免片面根據(jù)計算結(jié)果頻繁變換管徑,;根據(jù)水頭損失計算資料確定建筑給水設備所需要的設計揚程(最上區(qū)應考慮屋面消防水箱采用生活水泵供水),根據(jù)流量計算資料確定建筑給水設備所需要的設計流量。
9)如建筑有設置中水系統(tǒng)要求其系統(tǒng)設計參考以上步驟。
10)圖紙完善及設計和計算資料整理。
(二)建筑排水系統(tǒng)
1)根據(jù)市政排水資料確定建筑排水的總體走向(建筑污水匯集后一般通過局部污水處理構筑物-化糞池后排入市政排水管網(wǎng),根據(jù)建筑規(guī)?;S池可以多處設置,注意室外排水檢查井設置間距要求和污水流經(jīng)化糞池等構筑物存在局部水頭損失)。
2)根據(jù)市政排水情況和建筑功能確定排水體制(即排水系統(tǒng)是否采用分流制-如建筑設置有中水系統(tǒng)則必須分流)。
3)根據(jù)建筑給水系統(tǒng)布置進行優(yōu)化的排水系統(tǒng)平面布置(排水系統(tǒng)一般不分區(qū),一般需要設計專用或共用輔助通氣立管;排水立管應盡量上下取直貫通;排水立管中部、下部及出戶橫管處應設置專用消能管件;建筑中下部排水水封應安全可靠-一般選擇S型水封;排水管件一般選擇自帶檢查口型)。
4)對建筑地下部分進行排水管線平面布置(除正常排水點外設備間等一般應設置集水井排可能出現(xiàn)的積水-采用潛污泵提升排除)。
5)確定排水管線材質(zhì)(一般選擇金屬管材或加厚塑料管,排水出戶橫管最好選擇金屬管-做加強防腐措施)。
6)繪制排水系統(tǒng)軸測圖,進行排水系統(tǒng)水力計算(主要確定排水管徑、敷設坡度、專用通氣管管徑;排水管出戶標高應根據(jù)建筑的基礎結(jié)構資料和市政排水資料確定)。
7)建筑室外排水系統(tǒng)的優(yōu)化平面布置及水力計算(主要確定排水管徑、敷設坡度、埋設深度)。
8)圖紙完善及設計和計算資料整理。
(三)建筑雨水系統(tǒng)
參考建筑排水系統(tǒng)和雨水排除系統(tǒng)設計(屋面雨水經(jīng)雨水斗收集后,通過雨水立管排到建筑戶外雨水井與室外雨水系統(tǒng)匯集,雨水立管一般設置在建筑室內(nèi)專門雨水管道井內(nèi),注意暴雨強度公式選擇和重現(xiàn)期確定),部分普通高層建筑室內(nèi)雨水系統(tǒng)一般由建筑專業(yè)考慮。
(四)建筑熱水系統(tǒng)
參考建筑給水系統(tǒng)和熱水供應系統(tǒng)設計。
注意事項:
1)熱水用水點不同于冷水用水點。
2)高層建筑供應熱水系統(tǒng)必須設計回水管路(循環(huán)泵揚程一般小于2米),熱水系統(tǒng)沿程溫降一般選擇5~10℃(要求越高溫降越小)。
3)熱水系統(tǒng)分區(qū)基本同冷水系統(tǒng)分區(qū),熱交換裝置一般設置在各分區(qū)或集中設置在設備間內(nèi);
4)需要進行主要部分(熱媒選擇,熱媒耗量、熱水部分耗熱量計算、熱交換裝置選擇等)的熱工計算(熱水量計算應注意熱水計算溫度和用水當量查表方法)。
(五)噴淋給水系統(tǒng)
1)根據(jù)規(guī)范及建筑等級和建筑功能確定噴淋給水系統(tǒng)的設計流量(也可以根據(jù)規(guī)范要求的噴水強度結(jié)合作用面積計算確定)。
2)根據(jù)計算流量確定設備間消防水箱的噴淋系統(tǒng)貯水容積-設計流量*消防時間(一般為1個小時)]和屋面消防水箱容積(≥設計流量*消防時間10分鐘)。
3)根據(jù)建筑平面布置進行噴淋系統(tǒng)的平面布置(注意噴頭選型和數(shù)量統(tǒng)計),按照每個噴淋分區(qū)的噴頭數(shù)量不超過800個(實際工程中一般應考慮安全系數(shù)3~5%,即實際噴頭數(shù)量一般應少于800個)或靜水壓力不超過1.2MPa進行噴淋系統(tǒng)分區(qū)(注意噴淋系統(tǒng)分區(qū)與消火栓系統(tǒng)分區(qū)的區(qū)別);[平面布置圖主要內(nèi)容為:噴淋管道井位置、噴淋立管位置及數(shù)量;噴淋系統(tǒng)附件配置參數(shù)、室外平面布置圖中應繪制水泵結(jié)合器(一般每個分區(qū)均需要設置)數(shù)量及位置等](噴淋立管一般在各分區(qū)建筑室內(nèi)宜設計成環(huán)狀,但室外應連接成環(huán)狀)。
4)根據(jù)噴淋系統(tǒng)分區(qū)進行設備間噴淋系統(tǒng)平面布置(噴淋泵一般應設置試驗管線,排水進入集水井)。
5)繪制噴淋系統(tǒng)軸測圖,進行水力計算(一般采用流量迭加的作用面積法計算,計算目的為確定流量、水頭損失和管線管徑等)。
6)根據(jù)計算結(jié)果選擇噴淋設備(設備選擇及節(jié)流孔板計算參考消火栓給水系統(tǒng))。
7)圖紙完善及設計,計算資料整理等。
(六)建筑消防系統(tǒng)
嚴格執(zhí)行現(xiàn)行《高層建筑防火設計規(guī)范》。
根據(jù)建筑等級和功能要求進行消防系統(tǒng)設計(主要為建筑消火栓給水系統(tǒng)、消防器材配置、噴淋給水系統(tǒng)等,其它消防系統(tǒng)暫不考慮)。
消火栓給水系統(tǒng)
1)根據(jù)規(guī)范及建筑等級和建筑功能確定消火栓系統(tǒng)消防噴槍使用支數(shù)[一般為4-6支噴槍動作,即消火栓系統(tǒng)消防設計流量為20~30L/s!注意消防電梯前室必需布置消火栓(含消防立管)并且該消火栓不計算在動作消防流量之內(nèi);根據(jù)該參數(shù)計算設備間消防水箱的消火栓系統(tǒng)貯水容積-設計流量*消防時間(一般不低于2-3個小時)]和屋面消防水箱容積(一般二類高層消火栓系統(tǒng)為不低于12m3,一類高層為不低于18m3)。
2)根據(jù)建筑高度進行消火栓系統(tǒng)的豎向分區(qū)(理論上每個分區(qū)建筑高度應不超過100米(原規(guī)范為80米),實際工程應用一般根據(jù)建筑等級采用60~80米,等級越高分區(qū)高度越小)。
3)根據(jù)建筑平面布置確定消防立管的設置位置和數(shù)量。
4)根據(jù)立管布置進行消防系統(tǒng)的平面布置[主要內(nèi)容為:消防管道井位置、消防立管位置及數(shù)量;消火栓位置及配置參數(shù)、室外平面布置圖中應繪制水泵結(jié)合器(一般每個分區(qū)均需要設置)數(shù)量及位置、消防器材位置及數(shù)量和配置參數(shù)、設備間布置-消防泵一般應設置試驗管線,排水進入集水井](消防立管一般應在各分區(qū)建筑室內(nèi)和室外分別連接成環(huán)狀)。
5)繪制消火栓系統(tǒng)給水軸測圖,進行水力計算(確定消防給水流量、管線管徑、各設計管路水頭損失等),選擇消防給水設備(一般選擇成套設備,一般每個消防分區(qū)選擇一套設備);并根據(jù)設備(水泵)實際參數(shù)(主要為揚程選定值一般會大于計算揚程)結(jié)合水頭損失計算結(jié)果進行節(jié)流孔板的計算(設置節(jié)流孔板的目的是保證每個消火栓處的實際出流量為5 L/s。實際工程中節(jié)流孔板設置依據(jù)為消火栓栓口處工作壓力應不超過40~50米水柱)。
6)注意建筑最上一個分區(qū)應在建筑屋面設置屋面試驗消火栓。
7)消防器材選擇及數(shù)量應根據(jù)《建筑消防器材配置設計規(guī)范》計算確定(消防器材每個配置點應不少于兩具)。
8)圖紙完善及設計、計算資料整理等!