工廠和民用建筑給排水設計體會與總結(jié)

筆者從事工廠和民用建筑給排水工程設計十多年，完成的設計項目達一百多項，項目客戶包括歐歐美、日本、韓韓國、臺資、國國內(nèi)等企業(yè)及及研究所，絕絕大部分為工工廠項目，少數(shù)有高層民用用建筑。不同同國籍客戶會會有不同的設設計要求、不不同的喜愛偏偏好、不同的的工程習慣，不同同行業(yè)客戶又又有不同的行行業(yè)特點與要要求，民用建建筑又有不同同于工廠建筑筑的要求與特點，每每參與一個項項目就是一次次學習與增長長見識的機會會，每完成一一個項目都會有不同的體會會和提高。以以下是筆者對十十多年給排水水設計工作的的體會與總結(jié)結(jié)，希望能與業(yè)中同仁一起起交流探討、共共同提高，其其中有的觀點點不一定成熟熟，甚至可能能是不正確的，歡迎多予批批評指正。（一）室內(nèi)消火火栓保護半徑徑的數(shù)值是可可變的室內(nèi)消火栓保護護半徑的確定定，是室內(nèi)消消火栓系統(tǒng)設設計最基本最最常用的技術術和工作程序。大家都知知道，消火栓栓保護半徑計計算公式為：：R=Ldd+LsLd——水水帶敷設長度度(m)，配用25m水帶時，dL=25××0.8=220mLs——水水槍充實水柱柱在平面上的的投影長度(m)Ls=coos.Sk=coss.(H11-H2)/siin=ctgg.(H1-H2)Sk——水水槍充實水柱柱長度(m)——水槍上傾角角H1——室室內(nèi)最高著火火點離地面高高度(m)H2——水水槍噴嘴離地地面高度(m)，一般取1m因絕大多數(shù)情況況，消火栓流流量需滿足55L/s，對應19mm直流水槍的的充實水柱為11.4mm，水槍上傾傾角45°時其充實水水柱垂直投影影長度為8.066m，可滿足9..0m層高建筑的滅火要求求，這種情況況，最大Ls=[Sk-(H1-H2)]=[111.4-((H-1))]。建筑層高大于99.0m時，出于盡盡量降低水槍槍處操作壓力力的考慮，一一般水槍上傾傾角采用45°到60°，層層高超過13.00m的廠房水槍槍上傾角最好好采用60°，這時Ls=ctg.((H1-H22)。221/2221/21工廠和民用建筑筑給排水設計計體會與總結(jié)結(jié)室內(nèi)消火栓保護護半徑參考值值水槍上傾角建筑層充實水柱柱Sk高H14.0m5.0m6.0m7.0m8.0m9.0m10.0m11.0m12.0m13.0m14.0m15.0m(m)11.4011.4011.4011.4011.4011.40//////最大保護SSk值半徑R(m))30.9930.6730.2429.6929.0028.12//////(m)//////12.7314.1415.5516.97//45°保護半Skk徑R(m)(mm)//////29.0030.0031.0032.00//50°保護半Skk徑R(m)(mm)//////11.7513.0514.3615.6616.97///////27.5528.3929.2330.0630.90///////11.4011.5412.7013.8515.0116.1660°保護半徑R(m)//////25.7025.7726.3526.9227.5028.08水槍充實水柱長長度度、壓力、流流流量對應數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)19mm直流水水槍槍的充實水水柱柱長度、壓壓力力、流量對對應應數(shù)據(jù)11.415.7充實水柱S(m)水槍噴嘴處壓力(m)流量（L/s）55.012.017.05.212.518.55.413.020.55.713.522.56.014.024.56.215.027.06.515.529.56.816.032.57.117.033.57.5從上表中可見，太太大的充實水水柱長度是不不可取的，充充實水柱長度度17m時，水槍噴噴嘴壓力高達3333.5m，消防隊員員操作時已已比比較困難，所所所以層高超超過過12.00m廠房，水槍槍上傾角宜采用6600°，這樣可降降低要求的的充充實水柱長長度度，減小消消防防隊員操作作難難度。（二）冷卻塔系系統(tǒng)統(tǒng)設計中應應注注意的一些些問問題.不設集水池的的多臺臺冷卻塔并并聯(lián)聯(lián)使用時，各各各塔集水盤盤應應設連通管管。雖雖然規(guī)范有有有有?相應規(guī)定，但由由于于設計理念念慣慣性與惰性性的的原因，未未設設連通管的的設設計項目仍仍時時有出現(xiàn)。設置連通管的好好處處是，可以以平平衡由冷卻卻塔塔出水管水水頭頭損失差異異引引起的各塔塔集集水盤液位位差，有利于整個個管管路系統(tǒng)的的水水力平衡。2.容量大小不不同（同同一規(guī)格模模塊塊的除外）的的的冷卻塔盡盡量量避免并聯(lián)聯(lián)使使用，不可可避避免要并聯(lián)設置時時，應應注意各塔塔集集水盤上口口標標高必須相相同同，否則高高的的集水盤會會不不停地補水，而低的集水水盤盤會從集水水盤盤上口不斷斷溢溢流，成水水資資源浪費，增增增加業(yè)主運運行行費用。大多數(shù)冷卻塔廠廠商商樣本上不不會會提供集水水盤盤高度數(shù)據(jù)據(jù)，需需要設計人人向向廠商咨詢詢了了解。3.冷卻塔循環(huán)環(huán)泵多臺臺（3臺以上）并并聯(lián)設置，且且且低負荷時時可可能兩臺甚甚至至一臺運行行時，泵的揚程計計算算應力求準準確確，富余水水頭頭取0.5mm~1.00mm即可。因為為多泵并聯(lián)聯(lián)設設置減泵運行時，管路的的水水頭損失減減小小，單泵的的工工況點會偏偏移移（流量增增大大、揚程降降低低），水泵泵軸功率變大，嚴嚴重重時甚至會會過過載成電機機燒燒毀。解決決的的辦法，首首先先要管路壓壓損損計算準確，盡量使泵的的工工況點偏移移量量最??；其其次次，管路最最好好設計為水水泵泵與冷凍機機一一一對應，在冷凍機冷卻水水出出口設置動動態(tài)態(tài)定流量閥閥，這這樣就可以以保保證水泵的的流流量在各種種工工作情況均保持穩(wěn)定；第第三三，若考慮慮經(jīng)經(jīng)濟性不設設置置動態(tài)定流流量量閥，多泵泵并并聯(lián)設置減減泵泵運行時，應關小水泵出口口閥閥開度，對對應應指標是相相應應電氣控制制柜柜電流值不不高高于額定電電流流，水泵出出口指示流量不大大于于設計工況況點點流量（水水泵泵出口裝流流量量計時）。4.冷卻塔系統(tǒng)統(tǒng)作為生生產(chǎn)設備冷冷卻卻水系統(tǒng)，如如如生產(chǎn)設備備臺臺數(shù)很多且且可可能分期設設置置或低負荷運行時時，應應設與生產(chǎn)產(chǎn)設設備并聯(lián)設設置置的旁通閥閥管管路系統(tǒng)（手手手動或自動動），旁旁通系統(tǒng)可設在供、回回水總管之間間，也可設在在系統(tǒng)的末端端，這樣系統(tǒng)統(tǒng)在使用時適適應性較好。5.冷卻塔系統(tǒng)統(tǒng)設集水水池時應注注意意兩個問題題，一一是補水應應補補充至集水水池池而不是習習慣的冷卻塔集水水盤盤，二是注注意意冷卻塔出出水水管管徑選選擇擇時，應滿滿足足出水管管管路路總水損加加流出水頭之和小小于于集水盤液液位位至管路末末端端的高差，一一一般情況出出水水管口徑應應比比廠商樣本本中口徑大一號，必必要時設計中中可要求廠商商按設計要求求口徑提供產(chǎn)產(chǎn)品。關于第第二點，筆者有切身經(jīng)歷，某某個項目冷卻卻水系統(tǒng)設集集水池，冷卻卻塔設在集水水池上，出水水管直引入集水池，系統(tǒng)統(tǒng)啟啟動運行后后冷冷卻塔集水水盤盤上口四周周不不停溢水而而集集水池中浮浮球球閥在不停停補水，經(jīng)分析發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)原因就是是冷冷卻塔出水水管管口徑偏小小，成成集水盤出出水水量小于進進水水量而引起溢水，而集集水水池是出水水量量大于進水水量量成不停補補水水，后將該該冷冷卻塔出水水管管改大后系統(tǒng)即正常運行行。（三）地漏選用用及及設置十多年的工程實實際際經(jīng)驗，雖雖然然設計師在在設設計圖紙中中一一再強調(diào)地地漏漏要采用有有效效水封高度50mm的的高高水封地漏漏，但但市場上極極少少能采購到到符符合要求的的高高水封防臭臭地地漏，況且且這類帶水封地漏漏水水流通道狹狹窄窄、彎曲、容容容易堵塞，因因因此筆者建建議議衛(wèi)生間地地漏漏采用無水水封直通地漏，其其設設存水彎并并要要求有效水水封封高度50mmm（對存水彎彎比較容易易做做到）?，F(xiàn)在人們對美觀觀的的要求越來來越越高以及方方便便施工時地地磚磚切割，建建議議衛(wèi)生間選選用用不銹鋼方形地漏，因因為為筆者發(fā)現(xiàn)現(xiàn)發(fā)發(fā)達國家和和地地區(qū)（歐美美、日日本、韓國國、臺臺灣等）的的設設計圖紙中衛(wèi)生間地漏漏幾幾乎全都采采用用不銹鋼材材質(zhì)質(zhì)，并大多多采采用方形。根據(jù)十多年的工工程程經(jīng)驗，衛(wèi)衛(wèi)生生間小便器器處處地面是否否要要設地漏與與使使用頻率有有關關。對于一般工廠和辦辦公公樓，衛(wèi)生生間間小便器處處地地面不宜設設地地漏，原因因是是此處地面面濺濺水很少，如設地漏則不容容易易形成水封封，成成有害異味味氣氣體竄入室室內(nèi)內(nèi)，污染了了室室內(nèi)環(huán)境。而而而對于公共建筑如醫(yī)院院、商商場、加油油站站等小便器器使使用頻率高高的的場所，則則應應該設置地地漏漏以排除地面濺水和方便便地地面沖洗。（四）屋面雨水水系系統(tǒng)設計1．屋面雨水排排放系系統(tǒng)設計中中重重現(xiàn)期選擇擇和和溢流設施施建筑給水排水設設計計規(guī)范規(guī)定定，建建筑屋面雨雨水水排水工程程應應設置溢流流口口等溢流設設施施，同時規(guī)定了屋面面雨雨水排水系系統(tǒng)統(tǒng)與溢流設設施施總排水能能力力，一般建建筑筑不小于10年重現(xiàn)期的雨水量，重要要公公共建筑、高高高層建筑不不應應小于50年重現(xiàn)期的的雨水量。實實實際工程設設計計中，考慮到溢流流口口設置與建建筑筑立面整體體效效果難以統(tǒng)統(tǒng)一一協(xié)調(diào)，在在經(jīng)經(jīng)濟性允許許的的條件，給排水專業(yè)可以以直直將屋面雨雨水水排水系統(tǒng)統(tǒng)的的能力提高高至至雨水重現(xiàn)現(xiàn)期期10年或以上，而而而不設置溢流設施施，這這樣既達到到了了規(guī)范的要要求求，又免除除了了與建筑專專業(yè)業(yè)的協(xié)作。（注注：因雨水排水系統(tǒng)價價一一般在整個個項項目投資中中所所占額很小小，所所以提高雨雨水水排水系統(tǒng)統(tǒng)的的能力對整個工程價價增增加的影響響極極小。）2．鋼結(jié)構廠房房屋面面雨水排放放系系統(tǒng)設計應應注注意的一些些問問題鋼結(jié)構廠房的屋屋面面與其天溝溝在在連處設有有搭搭縫，故天天溝溝中水位高高度度超過搭縫時，不可避免免地地雨水就會會從從搭縫處翻翻入入室內(nèi)成漏漏雨雨損失。還還有有鋼結(jié)構廠廠房房屋面天溝深度經(jīng)常受受屋屋面檁條高高度度的限制而而不不可能設計計得得很深，高高度度一般在200mmm左右，而有效深度僅1150mm左右。另外外鋼結(jié)構廠廠房房屋面坡度度較較混凝土屋屋面面大（常見見為為5%），屋面急流而的雨雨水水在天溝處處產(chǎn)產(chǎn)生沖擊涌涌流流，極易成成天天溝翻水進進入入室內(nèi)?；谟谝陨系脑?，鋼結(jié)構構廠廠房屋面雨雨水水系統(tǒng)設計計時時應慎重考考慮慮，準確計計算算。首先建建議議設計取較較大的暴雨強度重重現(xiàn)現(xiàn)期，有溢溢流流設施時重重現(xiàn)現(xiàn)期不小于10a，不設設溢流設施施時時重現(xiàn)期至至少少取20a，要要求高高的外資項項目目重現(xiàn)期可可取取50a，最近有個個項目業(yè)主主的的保險商甚甚至至要求重現(xiàn)期采用10000a。其次，雨雨水斗具有有整整流作用，可可可以避免水水流流形成過大大旋旋渦，可以以穩(wěn)穩(wěn)定斗前水位，減少少進進水攙氣并并能能攔截樹葉葉等等雜物。而而實實際工程中中往往往很多承承包包商直在鋼天溝板上開孔孔，并并在天溝焊焊鋼鋼短管與雨雨水水立管相連連。這這種做法大大大大降低了雨雨水系統(tǒng)的排水能能力力，樹葉等等雜雜物極易進進入入雨水管成成系系統(tǒng)堵塞。因因因此設計文文件件中必須明確雨水斗的制制作作、安裝、設設設置要求，選選選用國標時時應應注明選用用的的國標圖集集號號和具體型型號（鋼天溝雨水水斗斗與混凝土土天天溝雨水斗斗的的制安裝均均不不同），并并且且在項目設設計計交底時提請承包商注意意。3．壓力流（虹虹吸式式）屋面雨雨水水排放系統(tǒng)統(tǒng)的的應用壓力流（虹吸式式）屋屋面雨水排排放放系統(tǒng)在國國外外已有幾十十年年使用歷史史，其其工作原理理是是利用雨水斗與排排出出管之間的的幾幾何高差，降降降雨強度達達到到設計值時時，管管道內(nèi)呈滿滿流流狀態(tài)，雨水從水平管流流入入立管跌落落時時管道內(nèi)形形成成負壓產(chǎn)生生虹虹吸作用，可可可以快速排排出出雨水。壓力流雨水排放放系系統(tǒng)的核心心組組件是壓力力流流雨水斗，核核核心技術是是壓壓力流雨水水斗斗的水力模型，但并不不是是采用了壓壓力力流雨水斗斗就就可實現(xiàn)壓壓力力流排水，它它它是一套完完整整的系統(tǒng)，每一個組件都必必須須經(jīng)專業(yè)設設計計計算軟件件計計算確定，才才才能使系統(tǒng)統(tǒng)在在設計工況況形形成單相滿管流，迅速排排除除屋面雨水水?，F(xiàn)現(xiàn)場需局部部修修改管路系系統(tǒng)統(tǒng)時，還得得用用計算軟件件重重新校核新管路，必要要時時需要修改改一一些管件的的尺尺寸。壓力力流流雨水排放放系系統(tǒng)應用于于大大型或型復雜的屋面時比比重重力流系統(tǒng)統(tǒng)有有更多優(yōu)越越性性，相同設設計計要求條件件，設設計出的系系統(tǒng)統(tǒng)會更簡單方便，能夠夠更更好地滿足足建建筑型要求求。但但壓力流雨雨水水排放系統(tǒng)統(tǒng)的的價是傳統(tǒng)統(tǒng)重重力流雨水系統(tǒng)的11.5~22..5倍，且缺少少相關的設設計計規(guī)范和資資料料，設計計計算算需由專業(yè)業(yè)供供應商的專用軟件完成成，再再加上習慣慣因因素的影響響，該該系統(tǒng)在國國內(nèi)內(nèi)的應用還還不不是很多。目目目前這種系統(tǒng)的應用呈呈上上升趨勢，相相相信隨著經(jīng)經(jīng)濟濟的發(fā)展，建建建筑使用要要求求的不斷提提高高，壓力流流屋面雨水排放系系統(tǒng)統(tǒng)的應用會會越越來越多。4．雨水斗與雨雨水立立管應密連連工程實際中還經(jīng)經(jīng)常常發(fā)現(xiàn)，由由