某商业综合楼给排水工程初步设计分析
关键词：建筑,给排水,系统设计
1 工程概况
本工程位于XX市商业地段中，处于两条主要街道的交汇处，其东面和南面均为一街道。此建筑地理环境较适合建商业楼。该商业--办公楼综合楼此建筑总面积约为5860㎡。该栋综合楼设计8层，(地下一层作车库，地上七层)。该综合楼高度为23.950m，南北长43.000m，东西长22.000m。
2 建筑给水系统设计
2.1 给水系统选择
因城市管网常年可用水头为20m，建筑高度为23.95m，市政管网水压不能满足用水要求，故考虑二次加压，根据设计资料，可选择以下两种方案。
方案一： 变频泵调速供水。 优点：不设置屋顶水箱，减小占地面积和减小建筑荷重。缺点：不能满足消防贮水量，存在小流量和零流量的供水问题;价格较高。
方案二： 水泵—水箱给水方式。 优点：调节水量，水压稳定，管理方便费用低。缺点：可能造成二次污染，增加建筑荷载。
考虑到尽量利用市政管网水压，并且方便管理，节省电耗等因素，将旅馆给水分为两个区，低区为地下1层—地上3 层，由市政管网供水，高区为 4—7层，由高位水箱供水，可以减小水箱容积。其次，如果以20 m H20 的市政压力供到四层，则高位水箱只给五，六、七层供水，水箱容积也不会减小多，并且使得第四层的供水安全得不到保证，不会带来更多的好处，因此，方案一是可取的，同时，由于高低区的建筑高度都小于30 m，所以不需要任何减压设备。
2.2 给水系统组成
本建筑给水系统由引入管、水表节点、给水管道、给水附件、地下贮水池、水泵与水箱等设备组成。
2.3 给水管道布置与安装
(1) 各层给水管道管材均采用PP-R 给水管，采用热熔连接。
(2) 管道外壁距墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距为20—25 mm。
(3) 给水管与排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5 m 和0.15 m ，交叉时给水管在排水管的上面。
(4) 立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面10—20mm。
(5) 在立管横支管上设阀门，管径DN>50 mm 时设闸阀，DN<50 mm 设截止阀。
(6) 引入管穿地下室外墙设套管
(7) 给水横管设0.003 的坡度，坡向泄水装置。
(8) 贮水池采用钢筋混凝土，贮水池上部设人孔，基础底部设水泵吸水坑。为保证水质不被污染，水池底板做防水处理。
(9) 水泵设于地下一层。所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设减震基础，并在吸水管和出水管上设橡胶接头。
3 建筑消火栓系统设计
3.1 设计说明
本建筑属于二类建筑,设计内容包括室内消火栓系统、室外消火栓系统。此建筑为轻危险级，对消防的要求不高，室内消火栓给水系统采用独立的给水系统，按《高层建筑民用设计防火规范》要求，采用两股水柱，每股流 qxh = 5.0L/s，消火栓保护半径为28 米。消火栓系统管网布置成环状，在地下室由一根进水管进水。系统设消防水泵两台(其中一用一备)。消水泵可以由消火栓处的启泵按纽直接启动同时向消防中心报警，水泵现场及消防中心均可以控制启泵。消火栓处设有消防卷盘。主泵停止工作时，备用泵主动投入工作。消火栓的布置范围包括全部各楼层、和屋顶检验用。
3.2 设计参数
(1)室内消防用水量15 L/s。
(2)室外消防用水量20 /s。
3.3 系统设计
(1)消火栓系统组成
由消防水泵、消防立管、消火栓、水泵结合器等组成。
(2)消火栓给水方式：
1. 10 min 前，由屋顶水箱—消防立管—消火栓。
2. 10 min 后，地下贮水池—消防泵—消防立管—消火栓。
(3)室内消火栓系统
室内消火栓系统为临时高压制。
3.4 消火栓给水管道的安装与布置
(1)消火栓给水管道的安装与生活给水管道基本相同。
(2)管材采用热浸镀锌钢管，沟槽式机械接头。
(3)消火栓口离地高度为1.1 m。
4 建筑自动喷水灭火系统。
4.1设计说明
本建筑设自动喷水灭火系统，均采用湿式灭火系统。该系统一般由闭式喷头、管网、报警阀门系统、探测器、加压装置等组成。系统设1 组湿式报警阀，报警阀后管网为枝状网，每层每个防火分区均设水流指示器。自动喷洒喷头均选用闭式玻璃球头，每个喷头的保护面积不超过20 m2。火灾初期10min 消防用水量由屋顶水箱供应，火灾10 min 后消防用水由湿式报警阀延时器后的压力开关自动启动消防水泵供应。
4.2 基本设计数据
该建筑为宾馆，建筑高度小于24米，属于轻危险等级，其设计喷水强度q = 4 L/(min·m2)，作用面积160 m2，喷头工作压力为 0.1 Mpa，系统最不利点的喷头工作压力不应低于0.05 Mpa。
4.3 喷头选择与布置
本设计采用吊顶型玻璃球喷头，公称动作温度79°C;接管直径DN =15 mm;连接形式为螺纹。考虑到建筑美观，喷头的布置为长方形，水平间距一般采用3.1m，不大于3.6 m。个别喷头受建筑结构的影响，其间距会适当增减，但距墙不小于0.5 m，不大于2.2 m 。每个喷头保护面积为20 m2。
5 建筑排水系统设计
5.1 排水系统的选择：
该旅馆地处XX市，根据污水排放要求及经济效益可选择以下两种方案：
方案一：客房生活污、废水合流，经室外化粪池处理后再排入城市下水道;污废水与雨水分流;餐厅、厨房：所有废水经隔油器处理后排入市政排水管道;地下室排水经潜污泵提升后再排除。
优点：节省管材，减少施工费用，经济实用;
缺点：排入化粪池的水量较大，导致化粪池容积加大，增加占地面积;
方案二：客房：生活污、废水分流;污废水与雨水分流;餐厅、厨房：所有废水经隔油器处理后排入市政排水管道;地下室排水经潜污泵提升后再排除。
优点：排入化粪池的水量相对较小，减小化粪池容积，占地面积小;
缺点：多用管材，增加材料费用和施工费用，不经济;
根据旅馆等级要求，并同时考虑节省管材，减少施工费用等因素，该旅馆排水系统选择方案一比较合适。
5.2 排水管管径的确定
(1)室内排水管管径不小于50 mm;
(2)对于单个洗脸盆、浴盆等最小管径为40mm;
(3)公共食堂、厨房干管管径不小于100 mm，支管管径不小于75 mm;
(4)连接两个以上手动冲洗小便器的排水管管径不小于75 mm;
(5) 凡连接有大便器的管段，管径不小于100 mm;
5.3 排水系统的组成
本建筑的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。
5.4 排水管道及设备安装要求
(1) 排水管材采用硬聚氯乙烯管(UPVC)，采用粘接。
(2) 排水管与室外排水管连接处设置检查井，检查井距离建筑物的距离不小于3 m，并与给水管引入管外壁的水平距离不得小于1.0 m。
(3) 当排水管在中间竖向拐弯时，排水支管与排水立管、排水横管相连接时排水支管与横管连接点至立管底部的水平距离不小于1.5 m;排水竖支管与立管拐弯处的垂直距离不得小于0.6 m。
(4) 立管宜每2层设1 个检查口。在水流转角小于135°的横干管上应设检查口或清扫口。
(5) 立管管径大于或等于110 mm时，在楼板贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于500 mm的防火套管。管径大于或等于110 mm的横支管与暗设立管相连接时，墙体贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于300 mm 的防火套管，且防火套管的明露部分张度不宜小于200 mm;防火套管、防火圈的耐火极限不宜小于贯穿部位的建筑结构的耐火等级。
(6) 集水井、化粪池参照《给排水标准图集》，化粪池与建筑物的距离不得小于5 m。
6 建筑热水系统设计
6.1 设计说明
该宾馆采用集中热水供应方式，加热间设在地下一层，4-7层客房供水方式为上行下给全循环式，一层厨房用热水为单独供水，下行上给式，考虑到厨房用热水比较集中，且用水量较大，故设循环管。加热系统为容积式水加热器，热媒为高压水蒸汽，由锅炉提供热蒸汽。
6.2 热水系统的组成
热媒系统包括热源，容积式水加热器，热媒管网等，称为第一循环。热水供应系统由配水管网和回水管网，循环水泵，排气装置，止回阀，安全阀，疏水器等组成，称第二循环。
6.3 热水管道及设备安装要求
(1)热水管材为PP-R热水管，导热系数小，保温效果明显;内外壁光滑，流体阻力小，色泽柔和，造型美;安装方便可靠：采用热熔连接，无需套丝，数秒钟即可完成一个接头连接，与金属管及分水器连接采用铜嵌件，安全可靠。耐腐蚀、不结垢;可免除管道结垢后堵塞和水盆、浴缸黄斑锈迹之忧。
(2)热水横干管可敷设在室内地沟，地下室顶部，或吊顶层内。
(3)热水管可沿塔柱平行敷设，在管井内或沟槽内。
(4)热水管网中，立管始端，回水管末端应设阀门，支管上水嘴多于5个时，应设阀门，以便维修。加热器，自动温度调节器，和疏水器等的进出水管上。
(5)水平安装的热水管应有3‰的坡度，供水管以抬头走为宜，利于管道排气，回水管以低头走为宜，以便宜维修。
(6)水加热器上的热水配水管一般从设备顶部接出，机械循环的回水管从设备下部接出。
(7)在水加热器冷水进水管上，第二循环回水管循环水泵的出水管上，应安装止回阀。
(8)热水管应做保温，材料采用橡胶发泡管壳，保温厚度为20mm。
参考文献
[6] 民用建筑水灭火系统设计规范[M] .DGJ08-94-2001;
[7] 钱维生主编.高层建筑给水排水[M].同济大学出版社，1993 年;
[8] 建筑给水排水设计规范[M].GB 50015-20032;
[9] 高层民用建筑设计防火规范[M].GB 50045-95 (2001年版);
