上海科技示范小區(qū)給排水設計一例(一)

1、上?？萍际痉缎^(qū)給排水設計一例(一)要：結合工程實例， 從給排水系統(tǒng)選擇、節(jié)能，小區(qū)智能化以及 “四新 ” 技術的應用等方面，介紹了 “科技示范小區(qū) ”的設計體會。關鍵詞：科技示范小區(qū)可持續(xù)發(fā)展 BA系統(tǒng)熱水系統(tǒng)點滴式組合冷卻塔蒸汽凝結水隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，人民生活水平的提高，購買力的增加，居住小區(qū)的建設日新月異，我國2000 年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程 城市示范小區(qū)規(guī)劃設計導則 的實施，對住宅小區(qū)的建設提出了具體的要求。 就給排水專業(yè)而言， 我們應堅持可持續(xù)發(fā)展的原則，以科技為先導，采用國家推廣和推薦的新工藝、新技術、新產(chǎn)品、新材料、認真貫徹執(zhí)行國家節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材的有關規(guī)定，同

2、時住宅的設計要與物業(yè)管理及其服務方式相適應，要為現(xiàn)代物業(yè)管理提供必要的條件。上海市某科技示范小區(qū)的設計集中體現(xiàn)了節(jié)能性、超前性和先導性。該小區(qū)位于上海市南市區(qū)繁華舊城區(qū)， 交通、地理位置十分優(yōu)越， 一、二期規(guī)劃用地 5.3ha，一期總建筑面積 18.5 萬 m2，包括 8 棟高層住宅、管理中心和能源中心；二期總建筑面積 6.2 萬 m2，包括住宅、商場、辦公、餐飲、娛樂及大型地下停車庫。小區(qū)設計注重體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展思想，以人為核心，加大科技含量。合理的分配和使用各項資源，努力滿足現(xiàn)代都市人對精神物質(zhì)質(zhì)量提出的更高要求。它將建成一個配有區(qū)域網(wǎng)絡和區(qū)域性集中供冷、供熱、供生活熱水等系統(tǒng)，配套設施齊全

3、的跨世紀生態(tài)型智能化住宅小區(qū)。下面就該小區(qū)的給排水設計作一介紹。1 給水系統(tǒng)1.1 系統(tǒng)設計住宅單體采用： 蓄水池 水泵 水箱 減壓閥 用水點供水方式。 此為高層住宅供水較節(jié)地、節(jié)能、又便于管理的方案。它既能滿足市政基礎設施滯后于住宅建設快速發(fā)展帶來的弊端，避免對市政給水管網(wǎng)造成沖擊；又能解決高層民用建筑設計防火規(guī)范中對消防前期貯水量的要求；同時分區(qū)減壓閥取代中間水箱，更是帶來許多不可替代的優(yōu)點。由于住宅產(chǎn)業(yè)的需要，單棟設供水系統(tǒng)，具有獨立、靈活、便于管理及利于銷售的優(yōu)勢。水箱供水的客觀存在是解決高層建筑給水系統(tǒng)節(jié)能問題的有效途徑之一。 至于水質(zhì) “二次污染 ”問題，筆者認為除設計中應考慮合理

4、確定水箱容積，合理布置水箱位置，為物業(yè)管理、水箱清洗、維護創(chuàng)造必要的條件外，建立良好的維護、管理制度是避免水箱水質(zhì) “二次污染 ”問題的重要保障。1.2 水泵防振建筑給排水設計規(guī)范第條規(guī)定： “在有防振或有安靜要求的房間的上下和毗鄰的房間內(nèi)，不得設置水泵。 ”這在高層住宅建筑，尤其是單體獨立設置加壓水泵時是很難做到的。在本小區(qū)設計中，每棟高層住宅地下室均設有加壓泵房，水泵選用低轉(zhuǎn)速DL 型立式泵，優(yōu)點在于占地面積小、噪音低。在解決噪音干擾問題上采取了以下措施：水泵基座采用彈簧隔振器；水泵進、出水管均設可曲撓橡膠接頭，出水口設消音止回閥；管道沿墻、板敷設時采用彈性支、吊、托架；管道穿板、墻處洞口

5、采用彈性填料填塞；在泵房處理上建筑采取隔聲、吸聲措施。1.3 分區(qū)減壓閥采用異徑并聯(lián)方式給水系統(tǒng)分區(qū)減壓閥一般采用并聯(lián)方式，1 用 1 備。本小區(qū)中住宅數(shù)量多，高度大，豎向分區(qū)較多，減壓閥的設置數(shù)量很多。設計時采用可調(diào)式減壓閥異徑并聯(lián)，既保障了系統(tǒng)的安全性，節(jié)約了設備投資，又可避免小流量通過大口徑減壓閥時產(chǎn)生的噪音。小口徑減壓閥的口徑一般為大口徑閥的1/3，小口徑閥后壓力較大口徑閥后壓力高0.02MPa0.035MPa。當流量很小時由于閥后壓力的不同，大口徑閥關閉，小口徑閥打開；當閥后流量增大，小口徑閥阻力增大，當水頭損失相當于 0.02MPa0.035MPa 時，大口徑閥開啟，兩閥同時工作。

6、1.4 給水系統(tǒng)管材目前我國大多數(shù)住宅采用鍍鋅鋼管， 其內(nèi)壁易生銹、結垢、滋生細菌、微生物等有害雜質(zhì)， 使自來水在管道輸送途中造成 “二次污染 ”，甚至出現(xiàn)水龍頭流 “黃水 ”的現(xiàn)象。 而新型的塑料管材內(nèi)壁光滑、 耐腐蝕、不結垢、無污染、安裝方便、耐久性、經(jīng)濟性強，且可避免鍍鋅管道套絲方法連接易出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象，因此具有很高的推廣價值。上海市建設委員會已于去年發(fā)出通知： 凡 1998 年 5 月 1 日起設計的施工圖和 1998 年 10 月 1 日起開工的多層住宅、多層公共建筑，禁止設計使用鍍鋅給水鋼管，而應推廣使用塑料給水管材，加快了民用建筑 “以塑代鋼 ”的步伐，這也是必然趨勢。可用于給水

7、系統(tǒng)的管材很多，如：低塑聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、交聯(lián)聚乙烯、聚丁烯、ABS、鋁塑復合管等。1.5 給水系統(tǒng)的 BA 設計小區(qū)內(nèi)每棟單體均設有水池、水箱、水泵，數(shù)量多。如用傳統(tǒng)的管理方式務必造成人力、資源的浪費，給管理帶來很多不便，所以本小區(qū)設計中采用 BA 系統(tǒng)對各個水池、水箱、水泵的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)等進行監(jiān)視、控制。 BA 系統(tǒng)中的自動抄表系統(tǒng)解決了人工抄表帶來的諸多不便，更好地為住戶服務。給水系統(tǒng)的BA 設計主要是通過液位、壓力、流量等訊號對加壓泵、水池、水箱運行狀態(tài)進行監(jiān)視、控制。具體控制方式如下：(1)分戶水表通過BA系統(tǒng)采用遠傳計量方式，按月集中計量、計費、打印收據(jù)通知單和報表，

8、并為住戶提供適時咨詢。(2)屋頂水箱溢流、超高報警，水位過低報警。(3)生活加壓泵運行狀態(tài)監(jiān)視及故障報警。(4)地下水池、屋頂水箱定期開列清洗、保養(yǎng)清單。(5)生活加壓泵定期開列保養(yǎng)工作清單。2 熱水系統(tǒng)2.1 系統(tǒng)設計為提高住宅的居住舒適性，該小區(qū)設有集中熱水供應系統(tǒng)，南市區(qū)熱電廠蒸汽的引入提供了充足、穩(wěn)定的熱源保證，且具有經(jīng)濟性強、日常運行費用低的優(yōu)勢，設計中充分利用了這一在上海得天獨厚的條件展開設計。由于區(qū)域性集中熱水供應系統(tǒng)占地面積較大，熱水貯存容積過大，且易產(chǎn)生軍團菌，熱回水較難進行等。故設計中我們采用每棟單體自成系統(tǒng)，分棟設置熱交換器制備生活熱水的方式。另外，由于住宅高度較高，豎向

9、分區(qū)較多，若分區(qū)設置熱交換器將會造成：分區(qū)橫干管較多，且在戶內(nèi)穿行，影響居住質(zhì)量，并給維護管理及住宅的銷售帶來很大的困難，這也是與公共建筑熱水系統(tǒng)的設計最顯著的不同點。為解決這些問題，我們設計中單體內(nèi)熱水系統(tǒng)采用上行下給，豎向以減壓閥減壓分區(qū)。供水主干管采用機械循環(huán)方式，熱水系統(tǒng)分區(qū)與冷水系統(tǒng)相同。由于系統(tǒng)經(jīng)過了減壓閥減壓，因此熱水循環(huán)泵的選取，除考慮克服管道阻力等因素外， 還需考慮減壓閥所減去的水頭，故循環(huán)泵揚程要提高。2.2 加熱設備的選擇加熱設備是熱水供應系統(tǒng)的核心，由于熱源充足故采用了半即熱式汽水熱交換器。它具有體積小、占地小、自控精確、浮動盤管、自動除垢、自動過冷、熱水出水快、防止

10、“軍團菌 ”產(chǎn)生等優(yōu)點，尤其是對于采用剪力墻結構的高層住宅更為適宜。2.3 熱水系統(tǒng)的管材熱水管材是熱水系統(tǒng)中僅次于加熱設備的重要組成部分，銅管在我國熱水管材中的應用是十分廣泛的，但隨著塑料管材的逐步推廣應用，使銅管這一昂貴的管材有了可替代產(chǎn)品。塑料管材除具備安裝方便、內(nèi)壁光滑、耐腐蝕、不結垢、無污染、耐久性、經(jīng)濟性強等優(yōu)點外，尚有其導熱系數(shù)小 (導熱系數(shù)僅為金屬管材的百分之一)，在熱水輸送過程中熱量散失慢，保溫性能好等優(yōu)點，更有如聚丁烯管還具有熱殺菌的功能，可用于熱水系統(tǒng)的管材有聚丙烯、聚丁烯、交聯(lián)聚乙烯等。幾種常用的熱水系統(tǒng)管材與鍍鋅鋼管、銅管的機理性能比較見表1。表 1 幾種管材的機理性

11、能比較項目 PP-RPBPEXPP鍍-C鋅鋼管銅管密度導 熱 系 數(shù) /W/(m.K(20 52407.10 彈 性 模 量/N/mm2 （ 20 ） 800350800 9008002.1 × 1051.1 × 105抗拉 強 度/N/mm2(20 )2033192627310線膨脹系數(shù)連接方式熱熔夾緊熱熔電熔夾緊卡環(huán)螺栓熱熔螺紋法蘭卡箍焊接螺紋法蘭以上可以看出塑料管材較金屬管材具有很多優(yōu)越性，但由于我國塑料管材還未大規(guī)模推廣應用，故國家還沒有統(tǒng)一的設計、施工及驗收規(guī)范。筆者通過實際應用認為有兩點應引起廣大設計人員的注意。一方面，塑料管材線膨脹系數(shù)比金屬管大很多，設計施工

12、必須采取必要的補償措施，來克服塑料管材因溫度引起的變形量大的特點，同時應正確地確定固定支架、吊架的位置。設計中采用水平干管與水平支管，立管與每層支管的連接盡量采用自然補償來避免立管和干管受伸縮的影響。立管在兩個固定點間設置伸縮器來補償。但是，塑料管材盡管膨脹系數(shù)很大，而其彈性模量卻很小，故隨溫度變化產(chǎn)生的膨脹力較小，一般情況下外徑小于 32mm 的柔性塑料管適合嵌墻暗裝，外徑小于 20mm 的塑料管可敷設在樓板找平層內(nèi)。另一方面需引起注意的是：管材的允許壓力與使用溫度、使用壽命的關系。管道所能承受的負荷壓力是隨介質(zhì)使用溫度和使用壽命而變化的，一般可從相應的管材的 “環(huán)應力使用溫度使用壽命 ”曲線圖上查得。如對 PB 管在 20時，當使用壽命為 50 年，通用安全系數(shù)為 1.5 時，允許壓力為 1.6MPa；而工作溫度 70，和通用安全系數(shù)為 1.5 的條件，使用 50 年的允許壓力為 1.0MPa，所以設計時應根據(jù)熱水系統(tǒng)的工作壓力、使用溫度、使用年限來確定管材的公稱壓力。2.4 熱水系統(tǒng)的 BA