高層建筑給排水系統設計非常重要,它涉及到建筑給排水設計規范的各種要求,其要點(diǎn)是將高層建筑進(jìn)行經(jīng)濟合理的分區,每個(gè)分區既相對獨立,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(lèi)(該建筑屬于幾類(lèi)高層建筑?作為消防系統設計依據)。
2)熟悉建筑平面及功能布置,確定用水點(diǎn)(排水點(diǎn))位置。
3)通過(guò)對整體建筑進(jìn)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(diǎn)盡量上下對齊、配電間移位、管道井位置及數量等)
(二)電氣部分
1)根據建筑布置確定電氣系統(主要為總配電室和分層配電間)是否對給排水系統布置有影響。
2)對弱電系統采用同樣方法處理。
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布置有影響應提出合理的修改意見(jiàn)。
(三)給排水部分
1)根據建筑條件選擇相關(guān)建筑給排水設計規范。
2)初步確定設備間布置地點(diǎn)(規格是否合理?)
3)根據建筑布置熟悉各給水點(diǎn)(熱水供應系統、生活冷水系統和消防給水系統等)位置。
4)根據建筑布置熟悉各排水點(diǎn)(生活污水系統、消防后事故排水系統、屋面雨水系統等)位置。
5)初步確定屋面(含各分區)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
1)確定建筑給水引入點(diǎn)(一般為兩點(diǎn)引入)和控制方式[一般為兩閥(止回閥、閘閥各一)一表]。
2)根據市政給水資料確定采用市政給水余壓供水區間(一般為從建筑地下部分至上部三至四層)。
3)根據建筑功能分區和用水點(diǎn)資料確定建筑上部生活給水系統分區(一般分區原則為按建筑高度35-60米分區,建筑要求供水等級越高,分區建筑高度越小。另外要考慮相同建筑功能的空間盡量在相同供水分區內)。
4)確定屋面(含各分區)生活、消防水箱設置位置(水箱容積、形狀規格等根據計算結果確定)。
5)根據給水分區對各用水點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化的給排水平面布置(各分區給水立管,可以設置在一個(gè)管道井內方便檢修維護。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(xiàn)布置應水力條件良好,確定給水管線(xiàn)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給水立干管連接。
7)根據給水管線(xiàn)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(xiàn)進(jìn)行詳細的水力計算,其它可以根據該計算結果,參考確定流量、水頭損失、管徑等參數)。
8)根據水力計算結果確定整個(gè)建筑給水系統的管徑(避免片面根據計算結果頻繁變換管徑,;根據水頭損失計算資料確定建筑給水設備所需要的設計揚程(最上區應考慮屋面消防水箱采用生活水泵供水),根據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要求其系統設計參考以上步驟。
10)圖紙完善及設計和計算資料整理。
(二)建筑排水系統
1)根據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(guò)局部污水處理構筑物-化糞池后排入市政排水管網(wǎng),根據建筑規模化糞池可以多處設置,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)根據市政排水情況和建筑功能確定排水體制(即排水系統是否采用分流制-如建筑設置有中水系統則必須分流)。
3)根據建筑給水系統布置進(jìn)行優(yōu)化的排水系統平面布置(排水系統一般不分區,一般需要設計專(zhuān)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(hù)橫管處應設置專(zhuān)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(jìn)行排水管線(xiàn)平面布置(除正常排水點(diǎn)外設備間等一般應設置集水井排可能出現的積水-采用潛污泵提升排除)。
5)確定排水管線(xiàn)材質(zhì)(一般選擇金屬管材或加厚塑料管,排水出戶(hù)橫管最好選擇金屬管-做加強防腐措施)。
6)繪制排水系統軸測圖,進(jìn)行排水系統水力計算(主要確定排水管徑、敷設坡度、專(zhuān)用通氣管管徑;排水管出戶(hù)標高應根據建筑的基礎結構資料和市政排水資料確定)。
7)建筑室外排水系統的優(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
參考建筑排水系統和雨水排除系統設計(屋面雨水經(jīng)雨水斗收集后,通過(guò)雨水立管排到建筑戶(hù)外雨水井與室外雨水系統匯集,雨水立管一般設置在建筑室內專(zhuān)門(mén)雨水管道井內,注意暴雨強度公式選擇和重現期確定),部分普通高層建筑室內雨水系統一般由建筑專(zhuān)業(yè)考慮。
(四)建筑熱水系統
參考建筑給水系統和熱水供應系統設計。
注意事項:
1)熱水用水點(diǎn)不同于冷水用水點(diǎn)。
2)高層建筑供應熱水系統必須設計回水管路(循環(huán)泵揚程一般小于2米),熱水系統沿程溫降一般選擇5~10℃(要求越高溫降越小)。
3)熱水系統分區基本同冷水系統分區,熱交換裝置一般設置在各分區或集中設置在設備間內;
4)需要進(jìn)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
1)根據規范及建筑等級和建筑功能確定噴淋給水系統的設計流量(也可以根據規范要求的噴水強度結合作用面積計算確定)。
2)根據計算流量確定設備間消防水箱的噴淋系統貯水容積-設計流量*消防時(shí)間(一般為1個(gè)小時(shí))]和屋面消防水箱容積(≥設計流量*消防時(shí)間10分鐘)。
3)根據建筑平面布置進(jìn)行噴淋系統的平面布置(注意噴頭選型和數量統計),按照每個(gè)噴淋分區的噴頭數量不超過(guò)800個(gè)(實(shí)際工程中一般應考慮安全系數3~5%,即實(shí)際噴頭數量一般應少于800個(gè))或靜水壓力不超過(guò)1.2MPa進(jìn)行噴淋系統分區(注意噴淋系統分區與消火栓系統分區的區別);[平面布置圖主要內容為:噴淋管道井位置、噴淋立管位置及數量;噴淋系統附件配置參數、室外平面布置圖中應繪制水泵結合器(一般每個(gè)分區均需要設置)數量及位置等](噴淋立管一般在各分區建筑室內宜設計成環(huán)狀,但室外應連接成環(huán)狀)。
4)根據噴淋系統分區進(jìn)行設備間噴淋系統平面布置(噴淋泵一般應設置試驗管線(xiàn),排水進(jìn)入集水井)。
5)繪制噴淋系統軸測圖,進(jìn)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(xiàn)管徑等)。
6)根據計算結果選擇噴淋設備(設備選擇及節流孔板計算參考消火栓給水系統)。
7)圖紙完善及設計,計算資料整理等。
(六)建筑消防系統
嚴格執行現行《高層建筑防火設計規范》。
根據建筑等級和功能要求進(jìn)行消防系統設計(主要為建筑消火栓給水系統、消防器材配置、噴淋給水系統等,其它消防系統暫不考慮)。
消火栓給水系統
1)根據規范及建筑等級和建筑功能確定消火栓系統消防噴槍使用支數[一般為4-6支噴槍動(dòng)作,即消火栓系統消防設計流量為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(dòng)作消防流量之內;根據該參數計算設備間消防水箱的消火栓系統貯水容積-設計流量*消防時(shí)間(一般不低于2-3個(gè)小時(shí))]和屋面消防水箱容積(一般二類(lèi)高層消火栓系統為不低于12m3,一類(lèi)高層為不低于18m3)。
2)根據建筑高度進(jìn)行消火栓系統的豎向分區(理論上每個(gè)分區建筑高度應不超過(guò)100米(原規范為80米),實(shí)際工程應用一般根據建筑等級采用60~80米,等級越高分區高度越小)。
3)根據建筑平面布置確定消防立管的設置位置和數量。
4)根據立管布置進(jìn)行消防系統的平面布置[主要內容為:消防管道井位置、消防立管位置及數量;消火栓位置及配置參數、室外平面布置圖中應繪制水泵結合器(一般每個(gè)分區均需要設置)數量及位置、消防器材位置及數量和配置參數、設備間布置-消防泵一般應設置試驗管線(xiàn),排水進(jìn)入集水井](消防立管一般應在各分區建筑室內和室外分別連接成環(huán)狀)。
5)繪制消火栓系統給水軸測圖,進(jìn)行水力計算(確定消防給水流量、管線(xiàn)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(gè)消防分區選擇一套設備);并根據設備(水泵)實(shí)際參數(主要為揚程選定值一般會(huì )大于計算揚程)結合水頭損失計算結果進(jìn)行節流孔板的計算(設置節流孔板的目的是保證每個(gè)消火栓處的實(shí)際出流量為5 L/s。實(shí)際工程中節流孔板設置依據為消火栓栓口處工作壓力應不超過(guò)40~50米水柱)。
6)注意建筑最上一個(gè)分區應在建筑屋面設置屋面試驗消火栓。
7)消防器材選擇及數量應根據《建筑消防器材配置設計規范》計算確定(消防器材每個(gè)配置點(diǎn)應不少于兩具)。
8)圖紙完善及設計、計算資料整理等!