1、 第 1 章 设计说明 1.1 给水系统的设计 1.1.1 给水系统的组成 该高层建筑给水系统由引入管、水表节点（包括水表、阀门、泄水装置）、给水管道、给水附件（包括蝶阀、减压阀、止回阀等）、配水装置和升压及贮水设备（包括贮水池、高位水箱及增压水泵等）。 1.1.2 给水方式的比较 直接给水方式：适用于室外给水管网的水量、水压在一天内均能满足用水要求的建筑。 设水箱的给水方式：适用于室外给水管网的水压周期性不足，外网水压偏高或不稳定时为保证稳压供水的情况。 设水泵的给水方式：适用于室外给水管网的水压经常不足 时采用。因水泵直接从外网抽水会使外网压力降低，影响附近用户用水甚至造成负压，污染水质。
2、所以给水系统常需增设贮水池，采用水泵与外网间接连接的方式。 设水泵和水箱的给水方式：适用于室外给水管网的水压低于或经常不能满足室内给水管网所需水压，且室内用水不均匀时采用。优点是水泵能及时向水箱供水，可缩小水箱的容积，又因有水箱的调节作用，水泵的出水量稳定，能保证在高效运行。 气压给水方式：适用于室外给水管网的水压低于或经常不能满足室内给水管网所需水压，且室内用水不均匀并不宜设置高位水箱的情况。 分区给水方式：适用于 室外管网的水压只能满足建筑下层供水要求的情况。 对于高层建筑若采用统一给水系统供水，则垂直方向管线过长，下层管道中的静水压力很大，必然带来以下弊端：需要耐高压的管材、附件和配水器
3、材，费用高；启闭龙头、阀门易产生水锤，不但会引起噪声，还可能损坏管道、附件，造成漏水；开启龙头水流喷溅，既浪费水量，又影响使用，同时由于配水龙头前压力过大，水流速度加快，出水量增加，水头损失增加，使设计工况与实际工况不符，不但会产生水流噪声，还将直接影响高层供水的安全可靠性。 为克服高层建筑由统一的给水系统供水，低层管道中静水压力过 大的弊端，保证建筑供水的安全可靠性，采用竖向分区给水方式，即在建筑物的垂直方向按层分段，各段为一区分别组成各自的给水系统。竖向分区的高度一般以各区给水系统中最低卫生器具处最大静水压力值为依据。 卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于 0.6MPa。高层建筑生
4、活给水系统竖向分区应符合下列要求： 各分区最低卫生器具配水点处的静水压力不宜大于 0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa。住宅、旅馆、医院宜为 300 kPa 350kPa；办公楼宜为 350 kPa 450kPa。 水压大于 0.35MPa 的 入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施。 各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。 竖向分区的基本形式有以下几种： 并列式分区给水，即各区升压设备集中设在地下设备层，分别向各区供水，其优点是各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠，各区升压设备集中设置，便于维修、管理；不占用建筑上层使用面积；能源消耗较省；适用于各种类型的高层工业
5、建筑与民用建筑。 串联式分区给水方式优点是无需设置高压水泵和高压管线，水泵可保持在高效区工作，能耗较少；管道布置简单，较省管材。而缺点是供水不够安全；水泵、水箱分散 设置，维修管理不便；且要占用一定的建筑面积；水箱也将增加结构的荷载和造价。 减压式分区给水方式优点是水泵数量少，占地少，且集中设置，便于维护和管理，管线布置简单，投资省。而缺点是顶层水箱容积大，对建筑结构和抗震不利；电耗大；供水不够安全。这种方式可通过水箱和减压阀达到减压的目的。 1.1.3 给水系统方案的确定 建筑内部给水系统的给水方式即建筑内部的供水方案。合理的供水方案应根据建筑物的性质、高度、室外给水管网所能提供的水压和工作
6、情况，各卫生器具所能承受的水压以及用水点的分布情况加以选择。生活、消防系统的 管道、配件和附件所承受的水压均不得大于产品标准规定的允许工作压力。 经方案比较，该建筑采用竖向分区供水方式分为低、中和高三个区。因城市给水管网常年可靠供水压力为 0.3MPa ，故地下 1 层至地上 5 层为低区，由市政给水管网直接供水，选择下行上给式布置；地上 6 17 层为中区，由中区变频调速泵供水，采用下行上给式布置；18 29 层由高区变频调速泵供水，采用上行下给式布置。 1.1.4 管道的布置 供水 管网的布置原则： 确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理； 保护管道不受损坏； 不影响安全生产和建筑物的
7、 使用； 便于安装维修。 给水管道的布置与敷设 : 室内给水管网宜采用枝状布置，单向供水 ; 给水管道不得敷设在风道、烟道内，生活给水管道不得敷设在排水沟内 ; 室内给水管道不应穿越变配电房、电梯机房、通信机房、大中型计算机房、计算机网络中心、音像库房等遇水会损坏设备和引发事故的房间，并避免在生产设备上方通过 ; 给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝、变形缝； 给水管应在排水管的上面，当给水管与排水管平行及交叉时，其距离分别大于 0.5m和 0.15m； 管道布置力求长度最短，沿墙、梁、柱平行敷设，干管应尽量靠 近用水量最大处； 给水横管宜有 2 5的坡度引向泄水装置； 生活给水管道宜明设，且应便于
8、安装和检修； 管道穿越承重墙时应预留孔洞，孔洞尺寸采用 d+50mm d+100mm，管道穿越楼板时应预埋金属套管； 管道应采取防振、隔音、防冻、防露等措施。 1.1.5 管材和附件 管材：根据水质要求和建筑使用要求等因素生活给水管可采用铜管、聚丁烯管、铝塑复合管、涂塑钢管或钢塑复合管等管材。本工程采用 PP-R管，当采购有困难时可换用其他。 附件：在引入管、水表前、立管上应设阀门，当 D 不大于 50mm 时采用截止 阀，当 D大于 50mm 时采用闸阀。阀门应设于便于检修和易于安装的位置。 1.1.6 增压及贮水设备 增压设备 中、高区水泵均为一用一备，自设在地下室的生活贮水池进水。中区水
9、泵采用 2 台50DL12-12.5*4 型离心泵，变速运行。高区水泵采用 2 台 50DL12-12.5*7 型离心泵，恒速运行。 贮水池 贮水池的有效容积按最高日用水量的 20% 25%确定。池（箱）外壁与建筑本体结构墙面或其他池壁之间的净距为无管道的侧面，净距不宜小于 0.7m；安装有管道的侧面，不宜小于 1.0m，且管道外壁与建筑本体墙面之间的通道 宽度不宜小于 0.6m；设有人孔的池顶，顶板面与上面建筑本体板底的净空不应小于 0.8m。生活饮用水池（箱）应与其他用水的水池（箱）分开设置。建筑物内的生活饮用水水池（箱）宜设在专用房间内，其上方的房间不应有厕所、浴室、盥洗房、厨房、污水处
10、理间等。人孔、通气管、溢流管应有防止昆虫爬入水池（箱）的措施。进水管应在水池（箱）的溢流水位以上接入，当溢流管水位确定有困难时，进水管的最低水位高出溢流管边缘的高度等于进水管管径，但不能小于 25mm，最大可不大于250mm。泄空管和溢流管的出口，不得直接与排水构筑物或排水管道 相连接。 本工程生活、消防水池分开设置，生活贮水池的有效容积为 18.2m3。 1.2 排水系统的设计 1.2.1 排水系统的组成 卫生器具和生产设备受水器； 排水管道； 清通设备； 提升设备； 污水局部处理构筑物； 通气管道系统。 1.2.2 排水系统的分类 生活排水系统； 1.2.3 排水管道组合类型 单立管排水系
11、统：只有 1 根排水立管，没有专门的通气管系。 无通气管的单立管排水系统 有伸顶通气的普通单立管排水系统 特制配件的单立管排水系统 双立管排水系统：由 1 根排水立管和 1 根通气立管组成的 系统。 三立管排水系统：由 1 根生活污水立管、 1 根生活废水立管和 1 根通气立管组成的系统。 2.2.4 排水系统的方案确定 建筑物内下列情况宜采用生活污水与生活废水分流的排水系统：建筑物使用性质对卫生标准要求较高时；生活污水须经化粪池处理后才能排入市政管道时；生活废水需回收利用时。 本设计为综合楼，所以主要为生活排水系统，即生活污水和生活废水。综合考虑污、废水的性质、污废水污染程度、室外排水体制、
12、污废水综合利用的可能性和处理要求，经经济技术分析比较采用生活污水和生活废水分流排放。 采用三立管排水系统，污水管、 废水管共用一根专用通气立管，该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。为了防止底层卫生洁具因受立管底部出现过大正压等原因而造成污水外溢现象，地下室、 1 3 层污水管道采取单独排出室外的布置方式， 1 3 层采用污废合流，污水立管与通气立管相连伸顶通气。 4 层以上通气管与污水管、废水管每隔 1 层设结合通气管。伸顶通气管超出屋面的长度大于当地最大积雪厚度，通气管顶端设风帽或网罩。因为通气立管长度在 50m 以上，所以其管径与排水立管管径相同。结合通气管的
13、管径与通气管相同。接受排水当量较小的采用直接伸顶 通气。排水系统原理图见图2-2（ P23）。 2.2.5 管道的布置和敷设 布置与敷设的原则 : 满足最佳水力条件，使排水通畅； 施工安装及维修管理方便； 保证生产及使用安全，不影响室内环境卫生； 保护管道不受破坏； 占地面积小且美观； 总管线短工程造价低。 建筑物内排水管道布置应符合下列要求： 自卫生器具至排出管的距离应最短，管道转弯应最少 ; 排水立管宜靠近排水量最大的排水点 ; 架空管道不得敷设在对生产工艺或卫生有特殊要求的生产厂房内，以及食品和贵重商品仓库、通风小室、变电室间和电梯房内 ; 排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和
14、风道 ; 排水埋地管道，不得布置在可能承受重物压坏处或穿越生产设备基础 ; 排水立管不得穿越卧室、病房等对卫生、安静有较高要求的房间，并不宜靠近与卧室相邻的内墙 ; 排水管道不宜穿越橱窗、壁柜 ; 塑料排水立管应避免布置在易受机械撞击处，如不能避免时，应采取保护措施 ; 塑料排水管应避免布置在热源附近，如不能避免，并导致管道表面受热温度大于 60C时，应采取隔热措施 ; 排水管道不得穿越生活饮用水池部位的上方。 2.2.6 管材及附件 建筑内部排水管材主 要采用硬聚氯乙烯管 (UPVC)，连接方式采用粘接。硬聚氯乙烯管 (UPVC)具有质量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、价廉
15、和节能等优点。其规格见表 2-1： 表 2-1 排水硬聚氯乙烯塑料管规格 公称直径 (mm) 40 50 75 100 150 外径 (mm) 4 50 75 110 160 壁厚 (mm) 2.0 2.0 2.3 3.2 4.0 参考质量 (g/m) 341 413 751 1535 2803 本工程排水系统采用硬聚氯乙烯管 (UPVC)。 该建筑每个卫生间内均设置一个 管径为 50mm 的直通式地漏，地漏应设置在易溅水的卫生器具附近地面的最低处。 在生活排水管道上，应按下列规定设置检查口和清扫口： 塑料排水立管宜每六层设置一个检查口，但在建筑物最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，
16、应设置检查口，当立管水平拐弯或有乙字管时，在该层立管拐弯处和乙字管的上部应设检查口； 在连接 4 个及 4 个以上的大便器的塑料排水横管上宜设清扫口； 在水流偏转角大于 45的排水横管上，应设检查口或清扫口。 2.2.7 管道的安装 排水管道的坡度未注明时，宜采用标准坡度； 排水管在转弯 处、三通连接处，存水弯均需带有清扫口的管件，支管向干管连接时排水管在转弯处均采用 45三通，立管与出户管或排水横管连接时必须用 2 个 45弯头，且出户管或排水横管应放大 1-2 级管径，排水横管与立管相接不得使用 T 型三通； 立管上除底层和顶层设检查口外，每隔一层均设检查口，检查口中心至地面的距离为1m;
17、 系统图方向可不反映实际方向，实际方向由平面图确定； 阀门位置以平面图为准，但立管上的阀门由系统图确定； 管道支架的位置首先选择在柱混凝土墙、砖墙、梁上，然后才是楼板上； 各卫生设备安装详图参照最新国标图 集安装部分。 2.2.8 通气管 本综合楼为 20 层高层建筑，根据建筑给水排水设计规范规定，其生活污废水立管宜设置专用伸顶通气立管。 伸顶通气管应遵守下列规定： 生活污水立管所承担的卫生器具排水设计流量不应超过下表 2-2 中无专用通气立管的排水立管最大排水能力。 表 2-2 设有通气的生活排水立管最大排水能力 生活排水立管管径 （） 排水能力（ L/s） 无专用通气立管 有专用通气立管或
18、主通气立管 50 1.0 75 2.5 5 100 4.5 9 125 7.0 14 150 10.0 25 污水立管上部的伸顶通气管管径可与污水管相同，但在最冷月平均气温低于 -13的地区，应在室内平顶或吊顶以下 0.3m 处管径放大一级。 通气管高出屋面不得小于 0.3m，且必须大于最大积雪厚度。通气立管顶端应装设风帽或网罩。 通气管不得与建筑物的通风管道或烟道连接。 该建筑通气管的管材采用塑料管。 2.2.9 污水泵和集水池 建筑物地下室生活排水，应设置污水集水池和污水泵提升排至室外检查井。 污水水泵流量、扬程的选择，应符合下列规定： 建筑物内的污水水泵的流量应按生活排水设计秒流量选定。
19、 当有排水量调节时，可按生活排水最大小时流量选定； 水泵扬程应按提升高度、管路系统水头损失、另附加 2-3m 流出水头计算。 本工程潜污泵采用 WQ2120-201-R-50 型水泵，每个集水池设 2 台，一备一用。 集水池设计应符合下列规定： 集水池有效容积不宜小于最大一台污水泵 15min 的出水量，且污水泵每小时启动次数不宜超过 6 次； 集水池除满足有效容积外，还应满足水泵设置、水位控制器、格栅等安装、检查要求； 集水池设计最低水位，应满足水泵吸水要求； 集水池如设置在室内地下室时，池盖应密封，并设通气管系； 室内有敞开的集水池时，应设强制通风装置； 集水池底应有不小于 0.05 坡度
20、坡向泵位。集水坑的深度及平面尺寸，应按水泵类型而定； 集水池底宜设置自冲管； 集水池应设置水位指示装置，必要时应设置超警戒水位报警装 置， 将信号引至物业管理中心。 2.3 热水给水系统的设计 2.3.1 热水给水系统的分类和组成 建筑内的热水供应系统按热水供水范围的大小，可分为集中热水供应系统和局部热水供应系统。集中热水供应系统供水范围大，热水集中制备，用管道输送到各配水点。一般在建筑内设专用锅炉房或热交换间，由加热设备将水加热后， 供一幢或几幢建筑物使用。适用于使用要求高、耗热量大，用水点多且分布较密集的建筑。其热源在条件允许时应首先利用工业余热、废热、地热和太阳能，若无上述热源时，则应优
21、先采用保证全年供热的城市热力管网或区域性锅炉房供热，选用以上热源建筑内可不设专用锅炉房，既可节约能源，又可减少环境污染。局部热水供应系统供水范围小，热水分散制备。一般靠近用水点设置小型加热设备供一个或几个配水点使用，热水管路短，热损失小。适用于使用要求不高，用水点少而分散的建筑，其热源宜采用蒸汽、煤气、炉灶余热或太阳能等。 各种系统的选用主要依据建筑 物所在地区热力系统完善程度和建筑物使用性质、使用热水点的数量、水温和水量等因素确定。 室内热水系统主要有下列各部分组成： 热媒系统 热媒系统由热源、水加热器和热媒管网组成。由锅炉生产的蒸汽通过热媒管网送到水加热器加热冷水，经过热交换器变成冷凝水，
22、靠余压送到冷凝水池，冷凝水和新补充的软化水经冷凝循环泵再送回锅炉加热为蒸汽。 热水供应系统 热水供应系统由热水配水管网和回水管网组成。被加热到一定温度的热水，从水加热器出来经配水管网送至各个热水配水点，而水加热器的冷水由屋顶水箱或给水管网补给。为保证各用水点随时 都有规定水温的热水，在立管和水平干管甚至横支管设置回水管，使一定水量的热水经过循环泵流回水加热器以补充管网所散失的热量。考虑管网内因温度变化而引起水的膨胀，应采取措施消除热水体积膨胀和由于膨胀引起的超压问题。 附件 附件包括蒸汽、热水的控制附件及管道的连接附件。如：自动温度调节器、疏水器、减压阀、安全阀、膨胀罐、管道补偿器、闸阀、水嘴
23、等。 2.3.2 热水供水方式的分类 热水供水方式按管网压力工况的特点可分为开式和闭式两类。 开式热水供应方式中一般是在管网顶部设有水箱，管网与大气连通，系统内的水压仅取决 于水箱的设置高度，而不受室外给水管网水压波动的影响。所以，当给水管道的水压变化较大，且用户要求水压稳定时，宜采用开式热水供应方式，该方式中必须设置高位冷水箱和膨胀管或开式加热水箱；闭式热水供水方式中管网不与大气相通，冷水直接进入水加热器，需设安全阀，有条件时还可以考虑设隔膜式压力膨胀罐或膨胀管，以确保系统的安全运转。闭式热水供水方式具有管路简单，水质不易受外界污染的优点，但供水水压稳定性较差、安全可靠性较差，适用于不设屋顶
24、水箱的热水供应系统。 根据热水加热方式的不同有直接加热和间接加热之分。 直接加热也称 一次换热，是利用以燃气、燃油、燃煤为燃料的热水锅炉，把冷水直接加热到所需的温度，或是将蒸汽直接通入冷水混合器制备热水。热水锅炉直接加热具有热效率高、节能的特点；蒸汽直接加热方式具有设备简单、热效率高、无需冷凝水管的优点，但噪声大，对蒸汽质量要求高，由于冷凝水不能回收致使锅炉供水量大，且需对大量的补充水进行水质处理，故运行费用高。该方式仅适用于具有合格的蒸汽热媒、且对噪声无严格要求的公共浴室、洗衣房、工矿企业等用户。 间接加热也称二次换热，是将热媒通过水加热器把热量传递给冷水达到加热冷水的目的，在加热过程中热
25、媒不与被加热水直接接触。该方式的优点是回收的冷凝水可重复利用，只需对少量补充水进行软化处理，运行费用低，且加热是不产生噪声，蒸汽不会对热水产生污染，供水安全稳定。适用于要求供水稳定、安全，噪声要求低的旅馆、住宅等建筑。 根据热水管网设置循环管网的方式不同，有全循环、半循环、无循环热水供应方式之分。全循环热水供应方式是指热水干管、热水立管及热水支管均能保持热水的循环，各配水龙头随时打开均能提供符合设计水温要求的热水，该方式用于有特殊要求的高标准建筑中，如：高级宾馆、饭店、高级住宅等。半循环方式又分为立管循环 和干管循环热水供水方式。立管循环热水供水方式是指热水干管和热水立管内均保持有热水的循环，
26、打开配水龙头时只需放掉热水支管中少量的存水，就能获得规定水温的热水。该方式多用于设有全日供应热水的建筑和设有定时供应热水的高层建筑中；干管循环热水供水方式是指仅保持热水干管内的热水循环，多用于采用定时供应热水的建筑中。在热水供应前，选用循环泵把干管中已冷却的存水循环加热，当打开配水龙头时只需放掉立管和支管内的冷水就可流出符合要求的热水；无循环热水供水方式是指在热水管网中不设任何循环管道，对于热水供应系统较小、使用要求不高 的定时供应系统，如：公共浴室、洗衣房等可采用此方式。 根据热水循环系统中采用的循环动力不同有设循环水泵的机械强制循环方式和不设循环泵靠热动力差循环的自然循环方式。 根据热水配
27、水管网水平干管的位置不同，还有下行上给供水方式和上行下给供水方式。 2.3.3 水的加热和贮存 热水的加热、贮存设备主要有容积式水加热器、快速式水加热器、半容积式水加热器、半即热式水加热器及热水箱（罐）等。 加热设备应根据使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫生防菌等因素选择，并符合下列要求： 热效率高，换热效果好、节能、节省设备 用房； 生活热水侧阻力损失小，有利于整个系统冷、热水压力的平衡； 安全可靠、构造简单、操作维修方便。 选用水加热设备应遵循下列原则： 当采用自备热源时，宜采用直接供应热水的燃气、燃油等燃料的热水机组，亦可采用间接供应热水的自带换热器的热水机组或外配容积式、半容积式水加热器的热水机组。 热水机组除满足建筑给水排水设计规范 5.4.1 条的要求之外，还要具备燃料燃烧安全、消烟除尘、自动控制水温、火焰传感、自动报警等功能。 当采用蒸汽、高温水为热媒时，应结合用水的均匀性、给水水质硬度、热媒的供应能力、 系统对冷热水压力平衡稳定的要求及设备所带温控安全装置的灵敏度、可靠性等经综合技术经济比较后选择间接水加热设备。 选用局部热水供应设备时，应符合下列要求： 选用设备应综合考虑热源条件、建筑物性质、安装位置、安全要求及设备性能特点等因素。
