某建筑室内给排水工程设计的探讨

罗满华（广西百色右江水务有限责任公司，广西 百色 533000）



某建筑室内给排水工程设计的探讨

罗满华（广西百色右江水务有限责任公司，广西 百色 533000）

本文对建筑给排水工程不同设计系统的不同设计过程相关内容进行分析，分别对生活给水系统设计、室内热水系统结构设计、消防系统结构设计分析以及室内排水系统结构设计几大重要的设计部分进行设计分析，从而总结相关的实践经验，进一步优化设计过程。

建筑结构；给排水；工程；设计分析

1　生活给水系统设计分析

1.1室内给水工程设计

1.1.1设计方案选择

该建筑具有可靠的水源是由于市政给水管道从大楼的西面通过，从该高层建筑的实际情况分析，高区部分生活用水的要求与当地市政给水管网的水压情况不相符合。该地区的城市管网常年可资用水头为25m，只能满足地区的用水要求，因此不得不考虑进行二次加压设计，结合设计资料可供选择的供水方式两种方案如下：

方案一：水泵-水箱给水方式，设计优点：利用水泵加压及水箱调节水量，由于水箱和水池储有水量，停电和停水时可延长供水时间，水压稳定，供水可靠，管理方便费用低。设计缺点：运行费用高，安装维护麻烦，投资大，有水泵振动干扰，可能造成二次污染，增加建筑荷载。

方案二：变频泵调速供水，设计优点：屋顶不设置水箱，不破坏建筑美观，减小占地面和减小建筑荷重。与设置高位水箱相比节能。设计缺点：不能满足消防贮水量，存在小流量和零流量的供水问题；变频泵价格较高。一次性投资高，维护费用也高。

设计方根据上述两种不同设计方案的优缺点分析，经过评估论证，最终采用方案一进行供水系统设计。该建筑给水系统竖向分为高、低两区，4～16层为高区，-1～3层为低区，主要通过市政管网直接进行供水，而该工程的9～16层则通过高位水箱进行直接供水，另外的4～8层则通过高位水箱结合减压阀系统进行供水。

1.1.2室内给水系统主要设计结构

整个系统是由室内给水系统所组成，主要包括水表节点、引如管、给水管网和附件等，此外，还包括高区所需的地下贮水池、屋顶水箱以及加压泵相配套的设备等。

1.1.3增压设备及其构筑物设计

方案中设计将贮水池和泵房设计在建筑的负一层，主要位于该工程宾馆南侧的市政管网引入部位。生活加压泵选2 台IS65-40-250型号的立式单级单吸悬臂式离心泵，一备一用，采用15kW的配套电机功率。因为该工程的市政给水可以得到充足的供应，因此对消防系统设计时可省去市政补水设计的环节。

1.2室外给水工程设计

为了确保设计结构符合施工标准要求，采用DN100型号管径、13.84L/s总流量的室外管网。

2　室内热水系统结构设计

2.1系统设计选择

基于该工程对热水供应的要求较高，所以需要充分发挥该建筑的功能，采用的供应系统为全天热水供应系统，为保证任何时段最不利点的温度达到55℃、出水温度达到70℃的标准设计水温，采用机械全循环系统进行设计，这种循环系统的主要优点是可以随时随地获得热水供应，因此水供应十分便捷。这种设计方式主要应用于一些对热水供应要求比较高的建筑物设计。当前国内大部分的结构设计形式采用立管循环系统，不但经济而且实惠。再者，考虑到该地区通过了城市热力管网结构，因此设计时应该选取容积式水加热器进行加热设计。蒸汽作为主要的供热热媒。另外为了确保冷、热供水系统的水压力达到良好的平衡状态，采用冷水分区与热水分区设计的结构，由屋顶水箱下给冷水，地下一层设置加热设备。

2.2热水供应方式

图1

2.3系统设计结构组成

由配水管网、加热器、循环水泵、回水管网及附件等组成。

2.4系统主要设备选择

表1

2.5热水供应系统附件构成

膨胀管结构设计优化：冷水加热后，水的体积要膨胀，如果热水系统是密闭的，在卫生器具不用水时，膨胀水量，必然会增加系统的压力，有胀裂管道的危险，因此需要设置膨胀管。对于本设计采用的开式上行下给热水系统，膨胀管和系统排气管结合使用，称为膨胀排气管。膨胀管高出屋顶冷水箱最高水面的的高度见设计计算书。

疏水器结构设计优化：用蒸汽为热媒的间接加热设备，当热媒通过热交换器后在加热器末端应设疏水器，其作用是自动阻止蒸汽逸漏而且迅速的排出凝结水，同时能排出系统中积聚的空气和其他不凝性气体。

通过上述分析，经过设计计算书对疏水器的实际排水量进行分析计算，最终决定选择钟型浮子式疏水器，此种疏水器的高区阀孔直径标准为11mm，低区阀孔直径标准为11mm。

3　消防系统结构设计分析

该建筑采用喷洒与消火栓两种不同的消防保护系统，消防设计并不分区，选择2台6SA-6型号的消火栓泵，一备一用。经科学计算得到的栓口压力值为（Hxh=21.23mH2O），为了使消火栓每一层设计压力都与计算结果相符以及确保消火栓能够正常使用，当消火栓栓口处的压力值超过0.49MPa时需要设计减压孔板。高位水箱为了负责火灾的初期灭火供水，需要提前储存10min的消防流量。该结构中采用临时性的高压给水系统进行消防给水设计。

3.1室内消防系统

3.1.1消火栓系统设计

根据该宾馆的相关规范和性质，可知室内充实水柱为12m，40L/s的消防流量，5.2L/s的喷嘴流量。消防竖管的直径按室内消防用水量计算确定。

该设计选用DN65消火栓，水枪喷嘴口径19mm，麻质水龙带长度L=20m，水枪充实水柱长度Hm=12m。经计算得出消火栓的保护半径为26.5m，消火栓布置间距为25m。依据建筑物结构在裙楼部分布置10根立管，主楼部分布置5根立管，其间距小于30m，符合要求。由于该建筑消防给水系统采用临时高压给水系统。所以在每个消火栓处设直接启动消防水泵的按钮。

3.1.2自动喷洒系统结构设计

该建筑采用自动喷洒系统结构的灭火系统，地下一层设报警阀，喷洒系统的喷洒原则为一个报警阀服务喷头数要小于800，而且系统不分区，水流指示器设于各层，消防控制中心负责信号处理。该系统结构设计采用温度为68℃的闭式玻璃球喷头，为了使建筑结构起到美观的效果，采用型号为下垂型ZSTX15/68的吊顶型玻璃球喷头、ZG1/2的连接螺纹、最高环境温度为38℃的喷头进行设计，并采用3.6m×3.6m的正方形布置，距墙不小于0.5m，不大于1.8m；喷头最大间距3.6m。

3.1.3灭火器的设置设计

灭火器的设置设计应该根据《全国民用建筑技术措施-给水排水》中的要求以及结合灭火器的实际特性进行设计，为了保证该建筑采用统一型号的灭火器，因此设计采用干粉型磷酸铵盐灭火器。

3.2室外消防系统结构设计

应将水泵接合器设于室内消防给水管网中，当室内消防水泵因停电、检修、或发生故障以及室内消防用水量供应不足时，需要采用消防车由室外的消防蓄水池以及消火栓或天然水源进行取水，然后经过水泵接合器输送至室内管网，从而供灭火使用。

3.3消防系统结构组成

消火栓系统由消防管网、消防泵、消火栓、减压孔板和水泵接合器组成；自动喷淋系统由配水管网、洒水泵、水流指示器、报警阀装置、水泵接合器等以及喷头组成。气体消防通过高压全淹没灭火系统进行，选用磷酸铵盐干粉灭火器进行灭火。

3.4主要设备

与生活共用消防贮水池，2台6SA-6型号、75kw电动机功率的消防泵，一用一备；2台125MSLX5-45型、45kw电动机功率的喷淋泵立式多级离心泵，一用一备。

4　室内排水系统结构设计

4.1室内排水系统设计选择分析

结合室外排水系统的设置以及根据环保设计的标准要求，该建筑系统设计采用分流制的排水系统进行设计。洗涤废水直接排入城市中的下水管道，生活污水经室外化粪池设计处理之后再排入市政排水管网道中，地下室排水则经过潜水泵设计提升之后再进行有效排除。

4.2排水系统分区设计分析

排水系统的分区如给水系统分为高低两区，4～16层为高区，废水以及客房污水主要在转换层进行收集，采用两根专用排水立管将污水排入化粪池中，采用两根专用排水立管直接将废水排入市政排水管网中。

低区公共卫生间废水以及污水要进行分别排放。采用排水管将厨房排水排至室外然后再经过隔油池进行设计处理后，最终直接排入市政排水管网中。公共浴室中的废水则直接进行向外排放。开水间的立管因为排水量较小，因此不计其排水量并选择DN75的排水立管对开水间的排水进行排放。由于该建筑高度及每根污、废水立管所承担的排水量较大，为使排水管道中气压波动尽量平稳，防止管道水封破坏，高区设专用通气管，低区裙楼管道设伸顶通气管。

4.3最小管径设计满足条件分析

由于在该工程的公共食堂厨房排水系统中含有大量的泥沙与油脂，为了避免系统管道阻塞，计算管径应该比实际选用管径小一号，且支管管径应该超过75mm，干管管径应该超过100mm。由于在便器中没有十字栏栅结构设计，再加上系统排水量过猛。因此所有与大便器相连接的支管最小管径应该设计为100mm。小便槽以及小便斗如果冲洗不及时，管道就会被尿垢堵塞，因此需要连接3个以上以及3个管径不小于75mm的小便器排水支管。设计时为了确保系统具有良好的排水能力，要保证系统管内压力变化值不会对卫生器具水封带来任何影响。为了保证排水系统具有合理的管径，通气管系的低区应设置管径为75mm的伸顶通气管。

4.4系统主要设计结构组成

该系统由排水管道、卫生洁具、清扫口、检查口、检查井、室外排水管道、隔油器、集水井以及潜污泵等组成。通气系统包括专用通气管、伸顶通气管、汇合通气管与结合通气管。

4.5屋面雨水系统设计选择分析

该建筑由于主楼层数较多，因此该建筑雨水采用内排系统以及天沟外排系统的混合雨水排水系统。天沟外排系统通过连接管与雨水斗入排水立管，再由排出管进入裙楼。内排系统通过连接管、雨水斗、悬吊管以及立管、埋地横管于地下一层排出，水箱间顶以及电梯机房的雨水散排进入16层，采用U-PVC管雨水管道以及79型号的雨水斗进行排水。

5　结束语

综上所述，建筑给排水系统结构的设计是一项十分复杂的操作流程，不仅包括设计方案的优化选择，更涉及到整个设计优化过程中的参数设置，本研究通过不同的方案优劣势分析，最终采用科学的方式进行方案设计，从而保证了整个系统结构设计的耐久性与安全性。

［1］高 宇，范金丽.建筑给排水工程施工技术的改进和发展［J］.四川水泥，2015（09）.

罗满华（1978-），男，化工工程师、给排水工程师，在职研究生，主要从事水质监测、给排水工程设计工作。

TU821

A

2095-2066（2016）09-0063-02

2016-2-23