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苏州永和园商住楼A座给水排水工程设计开题报告

 2020-06-12 20:16:35  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告

1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写

2000字左右的文献综述:

建筑给水系统节水节能

摘 要: 本篇文章为高层建筑供水系统节水节能研究。近年来我国城市生活用水量呈逐年递增趋势,城市生活用水包括居民用水和公共建筑用水等,其用水过程绝大部分是在建筑中完成的。因此节约城市生活用水必须搞好建筑节水节能。合理的建筑给水系统设计,应该既满足用户对水质、水量、水压的要求,确保安全供水,又达到节水节能的要求。所以选择合理的供水方式、进行竖向最优分区、管网优化设计、合理的水泵选型等以节省投资、节约资源。

关键词: 建筑供水系统 节水节能 安全供水 合理供水方式

Water saving and energy saving in building water supply system

Abstract:This article for the high-rise building water supply system water saving and energy saving research. In recent years, China's urban water consumption has been increasing year by year, urban living water, including residential water and public buildings, water, etc., the vast majority of its water use is completed in the building. Therefore, saving water for urban life must do well in building energy saving. Reasonable design of the building water supply system should not only meet the requirements of water quality, water quantity and water pressure, but also ensure the safety of water supply, and achieve the requirements of water saving and energy saving. Therefore, the reasonable choice of water supply mode, the vertical optimal partition, the optimal design of the pipe network, the reasonable selection of pumps and so on in order to save investment and save resources.

Key word:Building water supply system Water-saving Safe water supply

Reasonable water supply mode

随着科学技术的快速发展,节水节能技术也迅速提高,目前高层建筑节水节能工作的重点主要放在高层建筑生活给水节能、高层建筑热水节能和水资源再生利用即中水回用等方面。安全可靠、经济节能、便于操作管理的供水技术与方式的研究与推广应用是建筑给水的重点和难点。从高层建筑生活给水系统的研究资料和实际工程的运行效果来看,生产生活给水系统还出现一些问题,我分析了以下几个方面:

1给水系统的节能需要合理利用市政水压。

2在高层给水系统中不仅要解决给水系统的超压出流问题,而且要考虑到投资的增加。

3节水、节能的给水排水设备及附件的开发与运用,以及新型减压、稳压设备的研制与应用,低成本高效能的新型管道材料开发与应用。

然而下面几点是当前我国在节能、节水中所面临的问题。

(1)超过压力出流浪费水量。超压出流会导致给水系统无法正常运转,影响整体用水工况。超压出流量因未实现任何使用效益而成为被浪费的水量是十分巨大的。

(2)热水系统干管循环浪费水量。具体表现为当用水装置开启后,需放掉数量可观的冷水,这样才能确保热水设备的正常工作。

(3)管道及阀门等因镀锌钢管内部很容易生锈,当闲置一段时间后再次使用时,需要放出大量锈水,从而产生水量浪费现象。随着我国经济的快速发展,建筑给排水专业也取得了一定的成效,在满足社会大众用水需求的同时,我们也应大力提倡节约水资源和能源,不能铺张浪费。

我国6层以下的住宅和3层以下的建筑可直接利用城市自来水的压力,而高层建筑要水泵增加压力供应水源,并由于压力过高而分区供水,因分区管道占用楼层高,并且增加管材,所以从经济性考虑分区不能太多,不然会导致系统供水压力变大,节流节水在高层建筑就更加显著。层间节流节水一般可采用减压阀。层内因不同用水器具导致最佳出流压力不同,从而存在层内节流节水空间,通常采用减压胶圈减压节水来达到效果。

高层建筑给水管路复杂,设备多,如果不加强防护和管理,容易产生第二次污染。如果发生了二次污染 ,会严重影响建筑用水。所以加强高层建筑防护和管理, 避免二次污染发生。

供水设备选择,对并联分区的供水设备应优先采用变频调速供水设备或气压给水设备等节能型供水设备;对串联分区的供水设备应优先采用变频调速泵。除了对水压稳定有特别要求的场所外,不管是采用并联分区或串联分区的供水系统,还是设置屋顶水箱或中间水箱,以保证各分区给水系统充分达到最棒节能效果。

消防系统的节水措施对于高层建筑群或小区类型的建筑群来说,应尽可能地通过共用消防水池和加压水泵来保证建筑的给水能力。区域集中方式实现消防加压贮水系统相比单个消防加压贮水系统更加科学节能。

减少调温造成的水量浪费,公共浴室应采取单管热水系统,温控装置是控制其水温的重要部件。据反映,现有温控装置不够灵敏,洗浴水忽冷忽热。因此应积极开发性能优良、灵敏的单管水温控制设备。

对现有无循环定时热水供应系统应限期改造目前我国绝大部分公共浴室采用的是无循环定时热水供应系统,每天洗澡前要排出大量没有用的冷水。由于无循环系统管线较简单,故改造工程投资少,效率快,容易实施。

因此对现有无循环定时热水供应系统,应限期进行改造,增加热水回流管。常见节水节能措施①通过增设热水回水管,改进热水循环的方式减少无效冷水的产生。②开源节流,利用太阳能,地热能等可再生能源,并积极采用热泵热水器,有效利用大型商业建筑或工业生产产生的废热。

由此可见,建筑生活给水系统的节水节能,积少成多,通过给水冷水系统减少不必要的水浪费重点节水、热水系统使用可再生能源重点节能的方式,在一定程度上缓解国家在淡水和能源方面的压力和危机。

节水可以从二个方面考虑:减少用水量、杜绝用水浪费、提高水资源利用率。具体来说,建筑小区的节水应从以下几方面进行:加强节水型用水器具的应用与宣传;非传统水源的分区利用包括:中水回用和雨水利用;做好建筑给水系统的节水设计及优化;加强建筑小区节水的设施保障及管理等。

在高层建筑中,建筑供水节水系统、中水处理与回用,雨水收集与利用、非传统水源的景观水体水质保障、非传统水源回用系统等方面均增加了工程量,由此产生了一系列的正增量成本

建筑给排水主要耗能设备为水泵,因此,是否合理选择水泵,决定了建筑给排水节能效果的好坏。水泵选择主要有如下几个方面:1选用高效率的水泵。2注意水泵的大小搭配。3尽可能采用变频调速水泵供水。

建筑节水设施设计方案评估是针对项目设计中的用水工艺、用水设施进行分析和评估,开展项目用水及水平衡评估分析、生活用水系统节水措施评估与节水潜力分析,并提出相应的建议,要求达到各省市的节约用水”三同时、四到位”相关管理规定。

绿色建筑给水系统设计既要注意规避水箱的二次污染问题,又不能完全丢弃水泵水箱这种供水方式。如果建筑内的饮水采用直饮水,采用水泵水箱供水方式还可以保证运行稳定性。

在分析低层、多层、高层、超高层建筑给水方式及其能耗的基础上,从技术指标、经济指标以及运行管理指标三个方面重点对高层住宅小区给水方式进行优化选择,并进行实例分析,得出叠压工频+高位水箱供水方式为相对较优给水方案。

小结:

建筑给水系统的节水、节能工作虽然看起来很容易,但是由于建筑设计时间不同,用水状况的变化,以及在设计选取水泵时安全系数过大等,都有可能造成低区底层用水户的超压出流现象。建筑给水系统的节水节能仍然有很大的节水空间。如今,高层建筑越来越多,高层建筑给水系统的节水节能就占有重要的地位。充分考虑投资成本,减压节水效果,以及投资回报期等多方面因素,在建筑中合理设置减压设备。给水系统设计中,应将何种压力下需设减压装置纳入规范,在设计上避免超压现象的出现。

参考文献:

[1] 曹杨 高层建筑给水系统的节能及优化设计研究 西华大学 2010年5月1日 ;12.

[2] 关跃华 高层建筑供水系统节水节能技术研究 天津大学 2007年8月1 日;60.

[3] 李刚建 筑给排水节能节水技术及应用研究 建筑节能 2013年1月25 日 第41卷 第263期 ;2.

[4] 黄晓家 建筑给水排水_四节_理念与技术研究 给水排水 2007年7月10日 ; 2.

[5] 张继忠, 罗 凯 ,朱易春 建筑给水排水工程中的节水技术措施 科技信息学术研究 2008年9月15 日;1.

[6] 朱锡林 建筑给水系统节水节能设计探讨 给水排水 2011年8月10日; 2.

[7] 田林莉 建筑给水系统节水设计的探讨 四川建筑 2014年4月28日 ; 2.

[8] 付婉霞 建筑节水的技术对策分析 给水排水 2003年2月20日 ;3.

[9] 张西漾 建筑生活给水系统节水节能的研究 重庆大学2010年4月1日; 15.

[10] 张旭 建筑小区节水关键技术及给水系统优化研究 山东建筑大学 2013年4月1日; 14.

[11] 柴宏祥 曲凯 赵芳 绿色建筑节水项目增量成本的构成与算法 中国给水排水 2011年11月17 日; 2.

[12] 苏凯兵 浅谈建筑给水排水节能节水技术措施 给水排水 2010年12月8日; 2.

[13] 张海迎 上海市商务楼宇用水定额制定及建筑节水适用标准比较研究 华东师范大学 2013年5月1日 ;53.

[14] 赵福增 我国绿色建筑节水及水资源利用技术措施和指标研究 重庆大学 2007年5月1日 ;76.

[15] 蒋龙 住宅小区生活给水系统的节水节能优化研究 重庆大学 2012年4月1日; 89.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

题目:苏州永和园商住楼A座给水排水工程设计

1.工程概况:

苏州永和园商住楼A座主体建筑为地上二十一层,地下一层。地下一层为车库、地上一层至二层为商场,三至二十一层为住宅,其中二十一层为跃层,总建筑面积19800m2,建筑总高度73.70m。市政自来水压力约为0.25MPa。

(1) 给水水源

本建筑以城市给水管网作为水源,从位于建筑西侧的DN100的市政管网取水,干管埋深3 m,供水水压为0.30MPa。地区最大冰冻深度0.45m。市政管网不允许直接抽水。

(2) 排水条件

城市排水管网为污、雨分流制排放系统。污水可直接排入城市排水管网集中送至污水处理厂,市政排水干管DN 400,管底埋深2.5~3.0 m。

2.设计任务:

(1) 设计该建筑给水系统;

(2) 设计该建筑室内排水系统

(3)设计该建筑消防系统

(4)设计该建筑室外雨水排放系统

3.设计成果要求:

(1) 设计图纸一套:图纸目录一张;给排水平面图、系统图、详图及泵房工艺图

(2) 计算说明书一本

4.系统方案:

4.1 给水系统:

拟设定两种方案:

1)设水泵、水箱给水:下层直接供水、上层设水泵、水箱的给水方式

2)变频给水:下层直接供水、上层采用变频水泵加压供水的方式

两种方式的优缺点比较如下:

名称

优点

缺点

水池-水泵-水箱

1)水池、水箱储存一定的水量,停水、停电时上层可延时供水,供水可靠性提高

1)安装维护较麻烦,投资较大,有水泵振动、噪声干扰较大

2)设有水箱,增加了水质的二次污染机会

变频

给水

1)不需要设水箱,减少了结构负担,减少了二次污染

2)供水水压趋于稳定,水泵选择好的话将大大地节省能源

1)一次性投资很大, 变频调速器价格昂贵、技术复杂

结论:实际设计中,越来越多的工程都逐渐地放弃了设水箱的这种给水方式,其中的一大原因就是水箱的二次污染问题。现在的科技水平发展很快,变频技术的发展也日渐成熟起来,一些变频技术的缺点也在逐渐被克服。所以针对本建筑,采用变频给水。具体阐述如下:

设-1至3层为低区,由市政给水管网直接供水;4层及以上采用地下室变频水泵机组联合分区供水:4至10层为1区,11至16层为2区,16至21为3区。

4.2 排水系统:

拟设定两种方案:

1)传统的排水:卫生器具排水管穿越楼板进入下层再接入立管

2)同层排水:卫生器具不穿楼板,在同层内接入立管

两种方式的优缺点比较如下:

名称

优点

缺点

传统

排水

1)卫生器具选择性较大且造价较低

2)安装技术简单,一般的安装人员就可以应付

1)卫生器具穿越楼板进入他户,产权模糊

2)噪音干扰,上层用水下层的噪声很大

3)漏水问题,一旦上层发生漏水问题,维修就比较困难

同层

排水

1)房屋产权明晰,管道检修可在本户内进行

2)卫生器具的布置不受限制,用户可自由布置卫生器具

3)排水噪音小,对下层住户基本上没有干扰

4)渗漏水机率小

1)卫生器具的选择性较小,一般都会采用某专业品牌的卫生器具

2)造价较高

3)安装技术要求高,需要专业的安装技术人员

结论:实际生活中,人们对生活质量的要求正在逐步提高,传统的排水方式的缺点越来越地暴露在用户面前,在这种情况下,同层排水技术的发展受到了人们的广泛关注。但同层排水技术也存在明显的不够完善之处:首先同层排水系统中地漏设计成为一个大难点。其次,墙内排水将排水横支管全部支管隐藏在假墙内,一旦发生漏水,唯一的解决办法是将假墙拆掉进行检修。沿地面排水同样将横管埋藏在地面内,维修时必须揭开垫层,这使得施工难度大大增大。最大的难题是目前的同层排水系统中最关键的支架安装只能依赖国外的技术,是同层排水技术在国内的推广受到阻碍。针对本建筑,采用传统排水的方案。生活污水经室外化粪池处理,餐饮污水经隔油池处理后,排入市政污水管网。

4.3雨水系统:

拟设定两种方案:

1)内排水:屋面设有雨水斗,建筑物内部设有雨水管道

2)外排水:屋面设有雨水斗,沿着建筑外立面设立雨水立管

两种方式的优缺点比较如下:

名称

优点

缺点

内排水

1)适用于跨度大、特别长的多跨建筑及屋面设天沟有困难的壳形、锯齿型屋面建筑

2)在建筑立面要求高的高层建筑中维修方便、安全且不影响室外美观

3)寒冷地区水落管不会因设在建筑外部而冰冻堵塞

1)占用室内空间、下雨天影响室内生活环境

外排水

1)不占室内空间、不影响室内的生活环境和美观

2)构造简单

2)一定程度上影响建筑外观、易发生渗漏

结论:综合设计,本建筑为一高层商务办公楼,对建筑立面要求较高,且该建筑跨度大,故采用内排水设计,并采用重力半有压流排水系统。雨水由管道收集后,接入市政雨水管网,屋面雨水设计重现期采用P=5年。

4.4 消防系统:

高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。室内消火栓采用分区供水,-1至3层为低区,消防用水由设于地下一层内的消火栓增压泵出水经减压阀减压后供给,4至16层为高区,消防用水由设于地下室内的消防泵增压泵直接供水。室内消火栓消防给水管道布置成环状,设两根进水管与消防水泵连接,且从建筑的不同方向引入。消防立管设置在楼梯间、管道井内,消火栓应该尽量靠近立管。保证同层有两股充实水柱同时到达室内任何部位。室外消防给水管道也为环状,设两条进水管,且从市政给水管道不同方向引入,当其中一条进水管发生故障时,其余进水管应仍能保证全部用水量。

室外消火栓用水量为30L/s,室内消火栓用水量为40 L/s,每根竖管的最小流量是15 L/s,每只水枪的最小流量是5 L/s,火灾延续时间为3h。

4.5自动喷淋系统:

拟设定两种方案:

1)湿式自动喷水灭火系统

2)预作用喷水灭火系统

两种方式的优缺点比较如下:

名称

优点

缺点

湿式自喷系统

1)灭火及时,效率高

2)系统简单,施工、管理方便

3)建设投资低,管理费用少,节约能源

1)管网中充满了有压水,渗漏时会影响建筑的使用和损坏建筑装饰

2)仅适用于环境温度的建筑物

预作用

喷水灭火系统

1)管网中平时不充水,发生火灾时,自动排气充水,减小了管网的压力负荷

2)系统更先进更可靠,适用于干式和湿式系统所能使用的任何场所 ,适用范围广

1)比干式和湿式系统多了一套自动探测报警装置和自动控制系统

2)系统比较复杂、投资较大,一般用于建筑装饰要求高,灭火要求及时的建筑物。

结论:经综合考虑两方案的优缺点,本工程采用第一种方案湿式自动喷水灭火系统。地下车层车库部分火灾等级为中危Ⅱ级,喷水强度为8,其他部分按中危Ⅰ级,喷水强度为6。整个系统设计流量40L/s,火灾延续时间为1h,设两组湿式报警阀,各楼层及个防火分区分别设置水流指示剂,自动喷水灭火系统消防泵设于地下一层。初期火灾由屋顶水箱供水,消防泵启动后,由消防泵增压供水。

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