武汉理工学孵化楼建筑给排水工程设计毕业论文
2021-10-24 15:38:05
摘 要
建筑提供的条件图(6张):拟在罗田县修建一栋7层的综合医院,占地面积为7125.42平方米,总面积为32507.7平方米,建筑高度34.200米。地下一层为地下室。地上7层,1层是门诊大厅,高4.8米,2层是各个科室,高4.8米,3层是妇产科和儿科及病房,高4.2米,4~6层与3层布置一样,均高3.9米,顶层有电梯机房。
根据规范要求,设计完整的给水系统、排水系统。另外根据建筑的消防要求,设计安全可靠的消防系统和自动喷水灭火系统。
本说明书含任务书、设计说明书和设计计算书三个部分。
关键词:建筑给排水;给水系统;排水系统;消防系统;自动喷水灭火系统
第 1 章 绪论
在发展日益迅速的今天,医院对于现代生活愈发重要,而作为一名给排水专业的学生,我应当要利用所学的知识,在充分理解医院建筑给排水系统的基础上,设计出能够满足医院各方面所需求的一套方案。考虑到如今医院的各个特征,如医院各个科室用水较大,而且水质标准较高等等,这更加苛求了我们给排水专业对于医院建筑给排水系统的设计要求与标准。
此次设计我应当达到以下几点目标:
(1)通过毕业设计,巩固自己所学的基础理论和专业知识,加强自己的基础技能,完善自己的知识体系,查漏补缺,以达到学以致用,能独立完成建筑给排水设计的目的。
(2)提升资料获得、处理数据和计算机应用等方面的能力,培养自己的实践能力、创新能力和独立思考的能力。
(3)了解实际生活生产中的一些问题,设计来源于生活,也用于生活生产,为以后的工作打下扎实的基础。
1.1 设计题目
罗田县综合医院建筑给排水设计
1.2 工程概况
建筑提供的条件图(6张):拟在罗田县修建一栋7层的综合医院,占地面积为7125.42平方米,建筑高度34.200米。地下一层为地下室。地上7层,1层是门诊大厅,高4.8米,2层是各个科室,高4.8米,3层是妇产科和儿科及病房,高4.2米,4~7层与3层布置一样,均高3.9米,顶层有电梯机房。
1.3 市政基础资料
DN400 的市政给水管道位于该建筑物北侧道路下,常年可提供 0.35MPa 的水头,可以接建筑物内 DN200 的给水管;DN600 的污水管埋深 2.4 米;DN1200 的雨水管埋深 1.6 米。室外消火栓位于大楼范围 40 米内。
1.4 设计主要内容
根据《建筑给排水工程》毕业设计导则要求,要求设计室内给排水工程与土建
工程配套,以下为本设计主要内容:
- 室内给水系统;
- 室内排水系统;
- 室内消防系统;
1.5 设计依据
- 《建筑给水排水设计规范》(2009年版)GB_50015-2003;
- 《建筑给水排水设计标准》GB 50015-2019;
- 《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014;
- 《建筑设计防火规范》GB50016-2014;
- 《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017;
- 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版);
- 《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-2008;
- 《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
第 2 章 设计说明书
2.1生活给水系统
- 给水系统设计方案确定
给水系统竖向分区
在一栋高层建筑中,若采用同一种给水系统有以下弊端:
1)如果给水系统不分区的话,则同一给水立管就会需要从最底层向最高层供水,那么这样位于下层管道的静水压力会过大,在开启水嘴的时候会有水流喷溅;
2)配水器、附件和管材必须要能够承受较高压力;
3)十分容易产生水锤,开启阀门或者水嘴时会产生噪音,严重时还会损坏管道;
由于本建筑物高度为34.2m,所以,为了克服上述可能具有的缺点,保证整个综合医院建筑的供水安全性,对本医院的生活给水系统进行竖向分区。
高层建筑生活给水系统应竖向分区,竖向分区压力应符合下列要求:
1)各个分区最不利卫生器具配水点处的静水压力不宜大于0. 45MPa ;
2)当静水压大于0.35MPa时候的入户管(或配水横管),应该设减压调压设施;
3)各个分区的最不利配水点,它的水压要满足卫生器具用水水压要求。
- 竖向分区情况
对于本工程,已知市政给水管网可保证常年资用水头为35mH2O,而且室外给水管网只能满足建筑下部供水要求,所以建筑低区可利用室外给水管网的压力直接供水,竖向分区如下:
1~4层为1区,由市政直接供水,
5~7层为2区。
- 给水方案的选择
根据规范《建筑给排水设计规范》3.3.6 条,当高层建筑在建筑高度不超过 100m 时,生活给水系统宜采用并联供水或者分区减压供水。
分区供水有串联供水,并联供水和减压供水三种,本设计选取并联供水与减压供水两种方案,进行比选。
(1)并联式供水方式
各分区的加压设备集中设置在底层和地下室,分别向各分区管网供水。包含水泵水箱联合并联供水方式、变频调速泵并联供水方式和气压给水设备并联供水方式。并联供水的优点是各分区供水系统相互独立,供水可靠高;各分区加压设备设置集中,维护管理方便;运行动力费节省。但分区水箱要占较大面积,影响医院经济效益,并且该医院用水主要集中在高层的2区,并联供水的水泵出水高压管线会非常长,增加投资费用。
(2)减压供水方式。
设置屋项水箱,建筑用水由设在底层的水泵一次性送入屋顶水箱,然后通过减压阀、减压水箱等减压装置,依次向下层各分区供水。优点是:水泵数量较少且集中设置,维护管理方便;管路系统简单,投资较小,而且该医院屋顶面积大,可容纳高位水箱,并且对医院结构和抗震影响不大。
综上,本设计应选用减压供水的方式,1~4层为1区,由市政直接供水,5~7层为2区,由地下室工频泵和水箱联合供水。
- 地下室生活水箱
本设计高区采用工频泵给水方式,由于水泵直接从市政给水管网抽水会造成周围建筑物供水压力不稳定,所以需要设置地下室生活水箱,即水源先从市政管网进入生活水箱,再由水泵供水。根据规范《建筑给水排水设计规范》3.7.3 条,生活水箱的有效容积应该按最高日用水量的 20-25%确定。取 20%,可以得到地下室生活水箱的有效容积为62m3,水箱为钢制装配式给水箱,尺寸为 4.5m×4.0m×4.0m,有效水深 3.5m。
- 给水管道布置与敷设
管道布置
根据规范,给水管道的布置要满足以下基本要求:
1)应当尽量保证管道不会遭到损坏;
2)要保证供水安全可靠,保证管线经济适用,
3)应当确保生产安全而且对建筑物的日常使用不会产生影响;
4)要方便安装,检查和维修
另外,给水管道与其他管道、建筑物结构也要有一定距离,见表 2.1。表 2.1 给水管道与其他管道和建筑物结构的最小净距离
给水管道名称 | 室内墙面 mm | 地沟壁和其他 管道mm | 梁、柱、设备 mm | 排水管 | 备注 | ||
水平净 距 mm | 垂直净 距 mm | ||||||
引入管 | ≥1000 | ≥150 | 在排水 管上方 | ||||
横干管 | ≥100 | ≥100 | ≥50 且此处无接头 | ≥500 | ≥150 | 在排水 管上方 | |
立管 | 管径 mm | ≥25 | |||||
lt;32 | |||||||
32-50 | ≥35 | ||||||
75-100 | ≥50 | ||||||
125-150 | ≥60 |
- 管道敷设
给水管道的敷设方式有明装、暗装两种形式。本项目工程为医院,管道敷设需要虑美观性,因此建筑物内的给水管道采用暗装的方式安装。在管网方面,低区管网为下行上给式,水平给水管道敷设于底层楼板下方;高区管网为上行下给式,水平给水管道敷设于屋顶楼板上方并做好保护措施,立管敷设于管道井内。
- 给水管材的选择
根据规范《建筑给水排水设计规范》3.4.3 条:室内给水管道可以采用不锈钢管塑料,铜管、给水管等。
在本次设计中,给水立管和给水水平橫干管采用不锈钢管;进入卫生间和其他用水科室内的支管选用塑料管,以方便埋设于墙内。
- 给水系统加压泵的选择
根据给水管网的水力计算, 高区最大设计流量为 8.13L/s,所需水压为 51.70 mH2O。所以选择水泵型号为 65DL30-16×3,其供水流量为5-8.33-9.72L/s ,供水扬程为55.5-48-43.5mH2O。
- 排水系统
建筑物内部排水系统就是要收集该建筑住户们日常使用过的、受污染的水,还有一些情况下的废水,并将其集中通过管道将其及时排到室外进行处理和排放。排水系统应该满足以下三点基本要求:
整个系统对于污水和废水的收集和排放要保证可以做到迅速顺畅;
整个排水管道系统的内部不应该发生气压波动,是为了阻止管道内产生有毒有害气体,要保证使室内干净卫生;
管线尽量短、不宜拐弯、而且顺直合理,这样可以减少管材费用。
排水系统设计方案的选择
排水系统按排水立管和通气立管的设置情况分为:单立管、双立管、三立管排水系统。
(1)单立管排水系统
分为三类,无通气(仅适用于立管短排水少,不予考虑),有通气(适用于多层建筑),特制配件(在横支管与立管连接处,设置特制配件代替一般的三通;在立管底部与横干管或排出管连接处设置特制配件代替一般弯头。适用于各类多层、高层建筑)。
(2)双立管排水系统
由一根排水立管和一根通气立管组成,具有良好的排水和通气性能,适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。双立管排水系统是利用排水立管和另一根立管之间进行气流交换。
(3)三立管排水系统
由一根生活污水立管,一根生活废水立管共用一根通气立管组成,属外通气系统,适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。
根据规范6.3.2条,下列场所应采用独立的排水系统或间接排放,并应符合下列要求:
1 传染病门的急诊和病房产生的污水应当单独收集和处理;
2 含有放射性的废水应当单独进行收集和处理;
3 牙科产生的废水应当进行单独收集和处理;
4 锅炉的排出的污水、中心(消毒)供应室产生的消毒凝结水等,应当单独去收集并且要设置降温井或降温池;
5 在进行分析化验而采用的具有一些腐蚀性的化学试剂应该要进行单独收集,并且应该进行综合处理后再排放进入入院区的污水管道或可以回收利用;
6 其他的医疗设备和设施的排水管道应当保证可以间接排水;
7 对于太平间和解剖室,应在室内采用独立排水系统,且主通气管到屋顶没有不良处。
综上所述,由于医院各个科室污水水质复杂,病房区与各个科室污水需单独排放,污水废水需分开排放处理,室内污水采用污废合流制排放,排水立管采用单立管排水系统,各个科室污水,应根据规范,单独进行收集和处理,并且排入院区的污水处理站,地下室的地坪排水设集水坑和提升装置(潜污泵),而且地下室的污水和废水应该经污水泵提升后排至室外化粪池进行处理后,排入到院区的污水处理站。立管均采用伸顶通气管。
排水管道的布置与敷设
根据规范《建筑给水排水设计规范》4.3.3-4.3.7 条,排水管道应该要满足以下的要求:
- 排水的立管应该要设置在排水量相对来说最大的排水点周围附近;
- 管线从卫生器具开始,到排出管应当保证尽量做到距离要短,管线要顺直,拐弯要少;
- 整个排水系统的管道应当要设置在整个的建筑给排水系统中所有的管道的最底下;
- 整个的排水管道不能敷设在电梯机房内,电气机房通,风室。
排水系统管材的选择
根据规范《建筑给水排水设计规范》4.5.1 条,室内排水管道应该要使用用建筑排水专用的塑料管还有柔性接口的机制的排水的铸铁管。