上?？萍际痉缎^(qū)給排水設(shè)計(jì)一例摘要:結(jié)合工程實(shí)例,從給排水系統(tǒng)選擇、節(jié)能,小區(qū)智能化和"四新"技術(shù)應(yīng)用等方面,介紹了"科技示范小區(qū)"設(shè)計(jì)體會(huì)。伴隨中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,人民生活水平提升,購(gòu)置力增加,居住小區(qū)建設(shè)日新月異,中國(guó)《小康型城鎮(zhèn)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程——城市示范小區(qū)計(jì)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》實(shí)施,對(duì)住宅小區(qū)建設(shè)提出了具體要求。就給排水專業(yè)而言,我們應(yīng)堅(jiān)持可連續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn),以科技為先導(dǎo),采取國(guó)家推廣和推薦新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料、認(rèn)真落實(shí)實(shí)施國(guó)家節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材相關(guān)要求,同時(shí)住宅設(shè)計(jì)要和物業(yè)管理及其服務(wù)方法相適應(yīng),要為現(xiàn)代物業(yè)管理提供必需條件。上海市某科技示范小區(qū)設(shè)計(jì)集中表現(xiàn)了節(jié)能性、超前性和先導(dǎo)性。

該小區(qū)在上海市南市區(qū)繁榮舊城區(qū),交通、地理位置十分優(yōu)越,一、二期計(jì)劃用地5.3ha,一期總建筑面積18.5萬(wàn)m2,包含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(wàn)m2,包含住宅、商場(chǎng)、辦公、餐飲、娛樂(lè)及大型地下停車庫(kù)。小區(qū)設(shè)計(jì)重視表現(xiàn)可連續(xù)發(fā)展思想,以人為關(guān)鍵,加大科技含量。合理分配和使用各項(xiàng)資源,努力滿足現(xiàn)代城市人對(duì)精神物質(zhì)質(zhì)量提出更高要求。它將建成一個(gè)配有區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和區(qū)域性集中供冷、供熱、供生活熱水等系統(tǒng),配套設(shè)施齊全跨世紀(jì)生態(tài)型智能化住宅小區(qū)。下面就該小區(qū)給排水設(shè)計(jì)作一介紹。1給水系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

住宅單體采取:蓄水池→水泵→水箱→減壓閥→用水點(diǎn)供水方法。此為高層住宅供水較節(jié)地、節(jié)能、又便于管理方案。它既能滿足市政基礎(chǔ)設(shè)施滯后于住宅建設(shè)快速發(fā)展帶來(lái)弊端,避免對(duì)市政給水管網(wǎng)造成沖擊；又能處理《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對(duì)消防前期貯水量要求；同時(shí)分區(qū)減壓閥替換中間水箱,更是帶來(lái)很多不可替換優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樽≌a(chǎn)業(yè)需要,單棟設(shè)供水系統(tǒng),含有獨(dú)立、靈活、便于管理及利于銷售優(yōu)勢(shì)。水箱供水客觀存在是處理高層建筑給水系統(tǒng)節(jié)能問(wèn)題有效路徑之一。至于水質(zhì)“二次污染”問(wèn)題,筆者認(rèn)為除設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮合理確定水箱容積,合理部署水箱位置,為物業(yè)管理、水箱清洗、維護(hù)發(fā)明必需條件外,建立良好維護(hù)、管理制度是避免水箱水質(zhì)“二次污染”問(wèn)題關(guān)鍵保障。

1.2水泵防振

《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.7.9條要求:“在有防振或有平靜要求房間上下和毗鄰房間內(nèi),不得設(shè)置水泵?！边@在高層住宅建筑,尤其是單體獨(dú)立設(shè)置加壓水泵時(shí)是極難做到。在本小區(qū)設(shè)計(jì)中,每棟高層住宅地下室均設(shè)有加壓泵房,水泵選擇低轉(zhuǎn)速DL型立式泵,優(yōu)點(diǎn)在于占地面積小、噪音低。在處理噪音干擾問(wèn)題上采取了以下方法:水泵基座采取彈簧隔振器；水泵進(jìn)、出水管均設(shè)可曲撓橡膠接頭,出水口設(shè)消音止回閥；管道沿墻、板敷設(shè)時(shí)采取彈性支、吊、托架；管道穿板、墻處洞口采取彈性填料填塞；在泵房處理上建筑采取隔聲、吸聲方法。

1.3分區(qū)減壓閥采取異徑并聯(lián)方法

給水系統(tǒng)分區(qū)減壓閥通常采取并聯(lián)方法,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,減壓閥設(shè)置數(shù)量很多。設(shè)計(jì)時(shí)采取可調(diào)式減壓閥異徑并聯(lián),既保障了系統(tǒng)安全性,節(jié)省了設(shè)備投資,又可避免小流量經(jīng)過(guò)大口徑減壓閥時(shí)產(chǎn)生噪音。小口徑減壓閥口徑通常為大口徑閥1/3,小口徑閥后壓力較大口徑閥后壓力高0.02MPa～0.035MPa。當(dāng)流量很小時(shí)因?yàn)殚y后壓力不一樣,大口徑閥關(guān)閉,小口徑閥打開(kāi)；當(dāng)閥后流量增大,小口徑閥阻力增大,當(dāng)水頭損失相當(dāng)于0.02MPa～0.035MPa時(shí),大口徑閥開(kāi)啟,兩閥同時(shí)工作。

1.4給水系統(tǒng)管材

現(xiàn)在中國(guó)大多數(shù)住宅采取鍍鋅鋼管,其內(nèi)壁易生銹、結(jié)垢、滋生細(xì)菌、微生物等有害雜質(zhì),使自來(lái)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”現(xiàn)象。而新型塑料管材內(nèi)壁光滑、耐腐蝕、不結(jié)垢、無(wú)污染、安裝方便、耐久性、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng),且可避免鍍鋅管道套絲方法連接易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,所以含有很高推廣價(jià)值。上海市建設(shè)委員會(huì)已于去年發(fā)出通知:凡1998年5月1日起設(shè)計(jì)施工圖和1998年10月1日起開(kāi)工多層住宅、多層公共建筑,嚴(yán)禁設(shè)計(jì)使用鍍鋅給水鋼管,而應(yīng)推廣使用塑料給水管材,加緊了民用建筑“以塑代鋼”步伐,這也是肯定趨勢(shì)?？捎糜诮o水系統(tǒng)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(fù)合管等。

1.5給水系統(tǒng)BA設(shè)計(jì)

小區(qū)內(nèi)每棟單體均設(shè)有水池、水箱、水泵,數(shù)量多。如用傳統(tǒng)管理方法務(wù)必造成人力、資源浪費(fèi),給管理帶來(lái)很多不便,所以本小區(qū)設(shè)計(jì)中采取BA系統(tǒng)對(duì)各個(gè)水池、水箱、水泵運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)視、控制。BA系統(tǒng)中自動(dòng)抄表系統(tǒng)處理了人工抄表帶來(lái)很多不便,愈加好地為住戶服務(wù)。給水系統(tǒng)BA設(shè)計(jì)關(guān)鍵是經(jīng)過(guò)液位、壓力、流量等訊號(hào)對(duì)加壓泵、水池、水箱運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、控制。具體控制方法以下:

(1)分戶水表經(jīng)過(guò)BA系統(tǒng)采取遠(yuǎn)傳計(jì)量方法,按月集中計(jì)量、計(jì)費(fèi)、打印收據(jù)通知單和報(bào)表,并為住戶提供適時(shí)咨詢。

(2)屋頂水箱溢流、超高報(bào)警,水位過(guò)低報(bào)警。

(3)生活加壓泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視及故障報(bào)警。

(4)地下水池、屋頂水箱定時(shí)開(kāi)列清洗、保養(yǎng)清單。

(5)生活加壓泵定時(shí)開(kāi)列保養(yǎng)工作清單。2熱水系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為提升住宅居住舒適性,該小區(qū)設(shè)有集中熱水供給系統(tǒng),南市區(qū)熱電廠蒸汽引入提供了充足、穩(wěn)定熱源確保,且含有經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、日常運(yùn)行費(fèi)用低優(yōu)勢(shì),設(shè)計(jì)中充足利用了這一在上海得天獨(dú)厚條件展開(kāi)設(shè)計(jì)。因?yàn)閰^(qū)域性集中熱水供給系統(tǒng)占地面積較大,熱水貯存容積過(guò)大,且易產(chǎn)生軍團(tuán)菌,熱回水較難進(jìn)行等。故設(shè)計(jì)中我們采取每棟單體自成系統(tǒng),分棟設(shè)置熱交換器制備生活熱水方法。另外,因?yàn)樽≌叨容^高,豎向分區(qū)較多,若分區(qū)設(shè)置熱交換器將會(huì)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(hù)管理及住宅銷售帶來(lái)很大困難,這也是和公共建筑熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)最顯著不一樣點(diǎn)。為處理這些問(wèn)題,我們?cè)O(shè)計(jì)中單體內(nèi)熱水系統(tǒng)采取上行下給,豎向以減壓閥減壓分區(qū)。供水主干管采取機(jī)械循環(huán)方法,熱水系統(tǒng)分區(qū)和冷水系統(tǒng)相同。因?yàn)橄到y(tǒng)經(jīng)過(guò)了減壓閥減壓,所以熱水循環(huán)泵選擇,除考慮克服管道阻力等原因外,還需考慮減壓閥所減去水頭,故循環(huán)泵揚(yáng)程要提升。

2.2加熱設(shè)備選擇

加熱設(shè)備是熱水供給系統(tǒng)關(guān)鍵,因?yàn)闊嵩闯渥愎什扇×税爰礋崾狡疅峤粨Q器。它含有體積小、占地小、自控正確、浮動(dòng)盤(pán)管、自動(dòng)除垢、自動(dòng)過(guò)冷、熱水出水快、預(yù)防“軍團(tuán)菌”產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn),尤其是對(duì)于采取剪力墻結(jié)構(gòu)高層住宅更為適宜。

2.3熱水系統(tǒng)管材

熱水管材是熱水系統(tǒng)中僅次于加熱設(shè)備關(guān)鍵組成部分,銅管在中國(guó)熱水管材中應(yīng)用是十分廣泛,但伴隨塑料管材逐步推廣應(yīng)用,使銅管這一昂貴管材有了可替換產(chǎn)品。塑料管材除含有安裝方便、內(nèi)壁光滑、耐腐蝕、不結(jié)垢、無(wú)污染、耐久性、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)外,還有其導(dǎo)熱系數(shù)小(導(dǎo)熱系數(shù)僅為金屬管材百分之一),在熱水輸送過(guò)程中熱量散失慢,保溫性能好等優(yōu)點(diǎn),更有如聚丁烯管還含有熱殺菌功效,可用于熱水系統(tǒng)管材有聚丙烯、聚丁烯、交聯(lián)聚乙烯等。

多個(gè)常見(jiàn)熱水系統(tǒng)管材和鍍鋅鋼管、銅管機(jī)理性能比較見(jiàn)表1。表1多個(gè)管材機(jī)理性能比較項(xiàng)目PP-RPBPEXPP-C鍍鋅鋼管銅管密度/g/cm30.900.930.940.917.858.89導(dǎo)熱系數(shù)/W/(m.K((20℃)0.240.220.350.2242～52407.10彈性模量/N/mm2(20℃）800350800～9008002.1×1051.1×105抗拉強(qiáng)度/N/mm2(20℃)203319～2627310線膨脹系數(shù)/mm/(m.K)0.160.130.140.180.0120.018連接方法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能夠看出塑料管材較金屬管材含有很多優(yōu)越性,但因?yàn)橹袊?guó)塑料管材還未大規(guī)模推廣應(yīng)用,故國(guó)家還沒(méi)有統(tǒng)一設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范。筆者經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用認(rèn)為有兩點(diǎn)應(yīng)引發(fā)廣大設(shè)計(jì)人員注意。

首先,塑料管材線膨脹系數(shù)比金屬管大很多,設(shè)計(jì)施工必需采取必需賠償方法,來(lái)克服塑料管材因溫度引發(fā)變形量大特點(diǎn),同時(shí)應(yīng)正確地確定固定支架、吊架位置。設(shè)計(jì)中采取水平干管和水平支管,立管和每層支管連接盡可能采取自然賠償來(lái)避免立管和干管受伸縮影響。立管在兩個(gè)固定點(diǎn)間設(shè)置伸縮器來(lái)賠償。不過(guò),塑料管材盡管膨脹系數(shù)很大,而其彈性模量卻很小,故隨溫度改變產(chǎn)生膨脹力較小,通常情況下外徑小于32mm柔性塑料管適合嵌墻暗裝,外徑小于20mm塑料管可敷設(shè)在樓板找平層內(nèi)。

其次需引發(fā)注意是:管材許可壓力和使用溫度、使用壽命關(guān)系。管道所能承受負(fù)荷壓力是隨介質(zhì)使用溫度和使用壽命而改變,通?？蓮膶?duì)應(yīng)管材"環(huán)應(yīng)力～使用溫度～使用壽命"曲線圖上查得。如對(duì)PB管在20℃時(shí),當(dāng)使用壽命為50年,通用安全系數(shù)為1.5時(shí),許可壓力為1.6MPa;而工作溫度70℃,和通用安全系數(shù)為1.5條件,使用50年許可壓力為1.0MPa,所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依據(jù)熱水系統(tǒng)工作壓力、使用溫度、使用年限來(lái)確定管材公稱壓力。

2.4熱水系統(tǒng)BA設(shè)計(jì)

熱水系統(tǒng)BA設(shè)計(jì)關(guān)鍵是經(jīng)過(guò)壓力、溫度訊號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱交換器、熱水循環(huán)泵啟停、故障、熱水溫度監(jiān)視控制,具體實(shí)施以下:

(1)分戶熱水表遠(yuǎn)程計(jì)量,按月集中計(jì)度、計(jì)費(fèi)、打印收據(jù)通知單和報(bào)表,并為住戶提供適時(shí)咨詢。

(2)熱交換器出口溫度顯示及超溫報(bào)警。

(3)熱水循環(huán)泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視及故障報(bào)警。

(4)熱交換器定時(shí)開(kāi)列保養(yǎng)工作清單。

(5)熱水循環(huán)泵定時(shí)開(kāi)列保養(yǎng)工作清單。

(6)蒸汽管道壓力顯示。3消火栓和自動(dòng)噴淋系統(tǒng)

消防系統(tǒng)安全、可靠是居民安居樂(lè)業(yè)關(guān)鍵保障。在本小區(qū)消防設(shè)計(jì)中經(jīng)多方案比較,并會(huì)同消防主管部門(mén)意見(jiàn),消火栓、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采取區(qū)域集中臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng),選擇較適中位置集中設(shè)置消防水泵房,每棟分設(shè)消防水箱,并采取方法,以避免因?yàn)樗涓叨炔灰粯佣l(fā)"串壓"問(wèn)題。水箱高度均能滿足《高層民用建筑防火規(guī)范》中對(duì)靜水壓力要求,每棟單體內(nèi)消火栓均設(shè)按鈕,火災(zāi)時(shí)立即開(kāi)啟消火栓泵,噴淋系統(tǒng)設(shè)監(jiān)控閥、水流指示器及濕式報(bào)警閥,采取區(qū)域集中臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn):(1)節(jié)省住宅地下室占地面積;(2)避免反復(fù)購(gòu)置消火栓泵、噴淋泵、電控柜等消防設(shè)備,降低投資;(3)避免消防加壓設(shè)備分散設(shè)置帶來(lái)維護(hù)、管理不便,有利于消防設(shè)備自檢。

因?yàn)樗x水泵流量和揚(yáng)程是依據(jù)小區(qū)內(nèi)同一時(shí)間失火次數(shù)為一次而考慮,故水泵流量和揚(yáng)程應(yīng)依據(jù)最不利一幢建筑消防用水量和最不利建筑最不利點(diǎn)所需壓力來(lái)確定。為預(yù)防因?yàn)榻ㄖ叨炔灰粯佣斐奢^低、較近建筑消防供水時(shí)壓力過(guò)高或減壓孔板設(shè)置過(guò)多,在消火栓及噴淋系統(tǒng)總干管入口處設(shè)可調(diào)式減壓閥。此閥閥后壓力不隨閥前壓力、流量改變而改變,供水時(shí)閥后壓力穩(wěn)定,同時(shí)在減壓閥后管段上設(shè)DN32泄水閥,定時(shí)泄水,試運(yùn)行。

消火栓、噴淋系統(tǒng)管材在本工程設(shè)計(jì)中采取鍍鋅鋼管,管徑小于100mm時(shí)采取絲扣連接,管徑大于100mm時(shí)采使用方法蘭連接,鍍鋅二次安裝。因?yàn)橄到y(tǒng)工作壓力較高,所以對(duì)絲扣連接管件要求很高,對(duì)施工隊(duì)伍技術(shù)素質(zhì)要求愈加嚴(yán)格。這種安裝方法也會(huì)帶來(lái)很多弊端:鍍鋅二次安裝工程量大,工期長(zhǎng),絲扣連接若在試壓過(guò)程或使用過(guò)程中出現(xiàn)滲漏,需大面積拆除管道,更換管件,管道系統(tǒng)安裝質(zhì)量將會(huì)受到一定影響。消防給水管道卡箍式連接工藝在部分實(shí)際工程中應(yīng)用,尤其是噴淋系統(tǒng),國(guó)外已經(jīng)有較多應(yīng)用,對(duì)管道安裝質(zhì)量是很好保障。這種安裝工藝采取快速機(jī)械接頭替換傳統(tǒng)絲扣、法蘭連接方法,含有快速可靠、工藝簡(jiǎn)單、免電焊優(yōu)點(diǎn),還可吸收管道噪音振動(dòng)傳輸和熱脹冷縮引發(fā)變形,便于管道維修,保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn),但在實(shí)際工程中達(dá)成廣泛應(yīng)用還有待于大家設(shè)計(jì)意識(shí)提升、技術(shù)規(guī)范、施工技術(shù)、施工機(jī)械等方面改善和完善。4冷卻循環(huán)水系統(tǒng)

小區(qū)設(shè)有集中空調(diào)系統(tǒng),冷水機(jī)組集中設(shè)于能源中心內(nèi),采取5臺(tái)蒸汽雙效溴化鋰機(jī)組,和之對(duì)應(yīng)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中采取5組高效節(jié)能點(diǎn)滴式組合冷卻塔。該冷卻塔填料由單元填料片、中心繩或不銹鋼中心桿、隔頂管和塔扣組成。每單元填料以2個(gè)或4個(gè)連續(xù)耳環(huán)作為迎接支管加以吊聯(lián)固定,組成交錯(cuò)型立體塊狀體,整齊劃一,橫向空隙均等,形成多層次等空隙網(wǎng)絡(luò)狀。每當(dāng)上層水滴向下層填料滴落時(shí),每單元填料片全部能夠?qū)λ巫饕淮沃匦虑懈罘植?并在填料孔洞中短時(shí)間預(yù)留凝滯形成空間水膜；同時(shí)水滴在填料表面靠液體本身表面張力作橫向延流和倒角做圓周運(yùn)動(dòng),延長(zhǎng)了水滴在填料區(qū)停留時(shí)間,強(qiáng)化了水氣接觸,提升了熱交換性能。當(dāng)單元填料片上積聚一定水量后,再向下滴落,水滴經(jīng)過(guò)填料區(qū)多層次重新切割分布,使通風(fēng)阻力大大減小,氣流分布均勻,使水氣得到充足交換,冷卻效果很好。

BA系統(tǒng)設(shè)計(jì):小區(qū)中集中空調(diào)系統(tǒng)耗能是十分巨大。節(jié)能是首先要考慮問(wèn)題,所以采取BA系統(tǒng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制,合理調(diào)整機(jī)組及冷卻設(shè)備運(yùn)行工況意義是相當(dāng)巨大。冷卻循環(huán)水系統(tǒng)作為空調(diào)系統(tǒng)一部分,其BA設(shè)計(jì)關(guān)鍵是冷卻塔風(fēng)機(jī)啟停臺(tái)數(shù)控制,冷卻循環(huán)水泵和冷水機(jī)組聯(lián)動(dòng)控制,冷卻循環(huán)水系統(tǒng)閥門(mén)聯(lián)動(dòng)和旁濾設(shè)備運(yùn)行控制等,具體控制方法以下:

(1)冷卻塔風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)由冷卻水出水溫度自動(dòng)控制啟停。

(2)冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、故障報(bào)警。

(3)冷卻循環(huán)水泵和冷水機(jī)組聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制啟停。

(4)冷卻循環(huán)水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、故障報(bào)警。

(5)冷水機(jī)組進(jìn)出口溫度、壓力監(jiān)視。

(6