上海科技示范小区给排水设计一例

上海科技示范小区给排水设计一例摘要：结合工程实例，从给排水系统选择、节能，小区智能化以及〝四新〞技术的应用等方面，介绍了〝科技示范小区〞的设计体会。随着我国国民经济连续稳固进展，人民生活水平的提高，购买力的增加，居住小区的建设日新月异，我国«2000年小康型城乡住宅科技产业工程——都市示范小区规划设计导那么»的实施，对住宅小区的建设提出了具体的要求。就给排水专业而言，我们应坚持可连续进展的原那么，以科技为先导，采纳国家推广和举荐的新工艺、新技术、新产品、新材料、认真贯彻执行国家节能、节地、节材的有关规定，同时住宅的设计要与物业治理及其服务方式相适应，要为现代物业治理提供必要的条件。上海市某科技示范小区的设计集中表达了节能性、超前性和先导性。

该小区位于上海市南市区繁华旧城区，交通、地理位置十分优越，一、二期规划用地5.3ha，一期总建筑面积18.5万m2，包括8栋高层住宅、治理中心和能源中心；二期总建筑面积6.2万m2，包括住宅、商场、办公、餐饮、娱乐及大型地下停车库。小区设计注重表达可连续进展思想，以人为核心，加大科技含量。合理的分配和使用各项资源，努力满足现代都市人对精神物质质量提出的更高要求。它将建成一个配有区域网络和区域性集中供冷、供热、供生活热水等系统，配套设施齐全的跨世纪生态型智能化住宅小区。下面就该小区的给排水设计作一介绍。1给水系统

1.1系统设计

住宅单体采纳：蓄水池→水泵→水箱→减压阀→用水点供水方式。此为高层住宅供水较节地、节能、又便于治理的方案。它既能满足市政基础设施滞后于住宅建设快速进展带来的弊端，幸免对市政给水管网造成冲击；又能解决«高层民用建筑设计防火规范»中对消防前期贮水量的要求；同时分区减压阀取代中间水箱，更是带来许多不可替代的优点。由于住宅产业的需要，单栋设供水系统，具有独立、灵活、便于治理及利于销售的优势。水箱供水的客观存在是解决高层建筑给水系统节能问题的有效途径之一。至于水质〝二次污染〞问题，笔者认为除设计中应考虑合理确定水箱容积，合理布置水箱位置，为物业治理、水箱清洗、爱护制造必要的条件外，建立良好的爱护、治理制度是幸免水箱水质〝二次污染〞问题的重要保证。

1.2水泵防振

«建筑给排水设计规范»第2.7.9条规定：〝在有防振或有安静要求的房间的上下和毗邻的房间内，不得设置水泵。〞这在高层住宅建筑，专门是单体独立设置加压水泵时是专门难做到的。在本小区设计中，每栋高层住宅地下室均设有加压泵房，水泵选用低转速DL型立式泵，优点在于占地面积小、噪音低。在解决噪音干扰问题上采取了以下措施：水泵基座采纳弹簧隔振器；水泵进、出水管均设可曲挠橡胶接头，出水口设消音止回阀；管道沿墙、板敷设时采纳弹性支、吊、托架；管道穿板、墙处洞口采纳弹性填料填塞；在泵房处理上建筑采取隔声、吸声措施。

1.3分区减压阀采纳异径并联方式

给水系统分区减压阀一样采纳并联方式，1用1备。本小区中住宅数量多，高度大，竖向分区较多，减压阀的设置数量专门多。设计时采纳可调式减压阀异径并联，既保证了系统的安全性，节约了设备投资，又可幸免小流量通过大口径减压阀时产生的噪音。小口径减压阀的口径一样为大口径阀的1/3，小口径阀后压力较大口径阀后压力高0.02MPa～0.035MPa。当流量专门小时由于阀后压力的不同，大口径阀关闭，小口径阀打开；当阀后流量增大，小口径阀阻力增大，当水头缺失相当于0.02MPa～0.035MPa时，大口径阀开启，两阀同时工作。

1.4给水系统管材

目前我国大多数住宅采纳镀锌钢管，其内壁易生锈、结垢、滋生细菌、微生物等有害杂质，使自来水在管道输送途中造成〝二次污染〞，甚至显现水龙头流〝黄水〞的现象。而新型的塑料管材内壁光滑、耐腐蚀、不结垢、无污染、安装方便、耐久性、经济性强，且可幸免镀锌管道套丝方法连接易显现渗漏的现象，因此具有专门高的推广价值。上海市建设委员会已于去年发出通知：凡1998年5月1日起设计的施工图和1998年10月1日起开工的多层住宅、多层公共建筑，禁止设计使用镀锌给水钢管，而应推广使用塑料给水管材，加快了民用建筑〝以塑代钢〞的步伐，这也是必定趋势。可用于给水系统的管材专门多，如：低塑聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、交联聚乙烯、聚丁烯、ABS、铝塑复合管等。

1.5给水系统的BA设计

小区内每栋单体均设有水池、水箱、水泵，数量多。如用传统的治理方式务必造成人力、资源的白费，给治理带来专门多不便，因此本小区设计中采纳BA系统对各个水池、水箱、水泵的运行状态、故障状态等进行监视、操纵。BA系统中的自动抄表系统解决了人工抄表带来的诸多不便，更好地为住户服务。给水系统的BA设计要紧是通过液位、压力、流量等讯号对加压泵、水池、水箱运行状态进行监视、操纵。具体操纵方式如下：

(1)分户水表通过BA系统采纳远传计量方式，按月集中计量、计费、打印收据通知单和报表，并为住户提供适时咨询。

(2)屋顶水箱溢流、超高报警，水位过低报警。

(3)生活加压泵运行状态监视及故障报警。

(4)地下水池、屋顶水箱定期开列清洗、保养清单。

(5)生活加压泵定期开列保养工作清单。2热水系统

2.1系统设计

为提高住宅的居住舒服性，该小区设有集中热水供应系统，南市区热电厂蒸汽的引入提供了充足、稳固的热源保证，且具有经济性强、日常运行费用低的优势，设计中充分利用了这一在上海得天独厚的条件展开设计。由于区域性集中热水供应系统占地面积较大，热水贮存容积过大，且易产生军团菌，热回水较难进行等。故设计中我们采纳每栋单体自成系统，分栋设置热交换器制备生活热水的方式。另外，由于住宅高度较高，竖向分区较多，假设分区设置热交换器将会造成：分区横干管较多，且在户内穿行，阻碍居住质量，并给爱护治理及住宅的销售带来专门大的困难，这也是与公共建筑热水系统的设计最显著的不同点。为解决这些问题，我们设计中单体内热水系统采纳上行下给，竖向以减压阀减压分区。供水主干管采纳机械循环方式，热水系统分区与冷水系统相同。由于系统通过了减压阀减压，因此热水循环泵的选取，除考虑克服管道阻力等因素外，还需考虑减压阀所减去的水头，故循环泵扬程要提高。

2.2加热设备的选择

加热设备是热水供应系统的核心，由于热源充足故采纳了半即热式汽水热交换器。它具有体积小、占地小、自控精确、浮动盘管、自动除垢、自动过冷、热水出水快、防止〝军团菌〞产生等优点，专门是关于采纳剪力墙结构的高层住宅更为适宜。

2.3热水系统的管材

热水管材是热水系统中仅次于加热设备的重要组成部分，铜管在我国热水管材中的应用是十分广泛的，但随着塑料管材的逐步推广应用，使铜管这一昂贵的管材有了可替代产品。塑料管材除具备安装方便、内壁光滑、耐腐蚀、不结垢、无污染、耐久性、经济性强等优点外，尚有其导热系数小(导热系数仅为金属管材的百分之一)，在热水输送过程中热量散失慢，保温性能好等优点，更有如聚丁烯管还具有热杀菌的功能，可用于热水系统的管材有聚丙烯、聚丁烯、交联聚乙烯等。

几种常用的热水系统管材与镀锌钢管、铜管的机理性能比较见表1。表1几种管材的机理性能比较项目PP-RPBPEXPP-C镀锌钢管铜管密度/g/cm30.900.930.940.917.858.89导热系数/W/(m.K((20℃)0.240.220.350.2242～52407.10弹性模量/N/mm2〔20℃〕800350800～9008002.1×1051.1×105抗拉强度/N/mm2(20℃)203319～2627310线膨胀系数/mm/(m.K)0.160.130.140.180.0120.018连接方式热熔夹紧热熔电熔夹紧卡环螺栓热熔螺纹法兰卡箍焊接螺纹法兰以上能够看出塑料管材较金属管材具有专门多优越性，但由于我国塑料管材还未大规模推广应用，故国家还没有统一的设计、施工及验收规范。笔者通过实际应用认为有两点应引起宽敞设计人员的注意。

一方面，塑料管材线膨胀系数比金属管大专门多，设计施工必须采取必要的补偿措施，来克服塑料管材因温度引起的变形量大的特点，同时应正确地确定固定支架、吊架的位置。设计中采纳水平干管与水平支管，立管与每层支管的连接尽量采纳自然补偿来幸免立管和干管受伸缩的阻碍。立管在两个固定点间设置伸缩器来补偿。然而，塑料管材尽管膨胀系数专门大，而其弹性模量却专门小，故随温度变化产生的膨胀力较小，一样情形下外径小于32mm的柔性塑料管适合嵌墙暗装，外径小于20mm的塑料管可敷设在楼板找平层内。

另一方面需引起注意的是：管材的承诺压力与使用温度、使用寿命的关系。管道所能承担的负荷压力是随介质使用温度和使用寿命而变化的，一样可从相应的管材的〝环应力～使用温度～使用寿命〞曲线图上查得。如对PB管在20℃时，当使用寿命为50年，通用安全系数为1.5时，承诺压力为1.6MPa；而工作温度70℃，和通用安全系数为1.5的条件，使用50年的承诺压力为1.0MPa，因此设计时应依照热水系统的工作压力、使用温度、使用年限来确定管材的公称压力。

2.4热水系统的BA设计

热水系统的BA设计要紧是通过压力、温度讯号实现对热交换器、热水循环泵的启停、故障、热水温度的监视操纵，具体实施如下：

(1)分户热水表远程计量，按月集中计度、计费、打印收据通知单和报表，并为住户提供适时咨询。

(2)热交换器出口温度显示及超温报警。

(3)热水循环泵运行状态监视及故障报警。

(4)热交换器定期开列保养工作清单。

(5)热水循环泵定期开列保养工作清单。

(6)蒸汽管道压力显示。3消火栓和自动喷淋系统

消防系统的安全、可靠是居民安居乐业的重要保证。在本小区的消防设计中经多方案比较，并会同消防主管部门的意见，消火栓、自动喷水灭火系统采纳区域集中临时高压消防给水系统，选择较适中的位置集中设置消防水泵房，每栋分设消防水箱，并采取措施，以幸免由于水箱高度不同而引起的〝串压〞问题。水箱高度均能满足«高层民用建筑防火规范»中对静水压力的要求，每栋单体内消火栓均设按钮，火灾时及时启动消火栓泵，喷淋系统设监控阀、水流指示器及湿式报警阀，采纳区域集中临时高压消防给水系统有如下优点：(1)节约住宅地下室占地面积；(2)幸免重复购置消火栓泵、喷淋泵、电控柜等消防设备，减少投资；(3)幸免消防加压设备分散设置带来的爱护、治理不便，有利于消防设备自检。

由于所选水泵流量和扬程是依照小区内同一时刻失火次数为一次而考虑的，故水泵流量和扬程应依照最不利一幢建筑的消防用水量和最不利建筑最不利点所需压力来确定。为防止由于建筑高度不同而造成的较低、较近建筑消防供水时压力过高或减压孔板设置过多，在消火栓及喷淋系统总干管入口处设可调式减压阀。此阀阀后压力不随阀前压力、流量的变化而改变，供水时阀后压力稳固，同时在减压阀后管段上设DN32泄水阀，定期泄水，试运行。

消火栓、喷淋系统管材在本工程设计中采纳镀锌钢管，管径小于100mm时采纳丝扣连接，管径大于100mm时采纳法兰连接，镀锌二次安装。由于系统工作压力较高，因此对丝扣连接的管件要求专门高，对施工队伍的技术素养要求更加严格。这种安装方式也会带来诸多弊端：镀锌二次安装工程量大，工期长，丝扣连接假设在试压过程或使用过程中显现渗漏，需大面积拆除管道，更换管件，管道系统的安装质量将会受到一定阻碍。消防给水管道的卡箍式连接工艺在一些实际工程中的应用，专门是喷淋系统，国外已有较多应用，对管道的安装质量是专门好的保证。这种安装工艺采纳快速机械接头代替传统的丝扣、法兰连接方式，具有快速可靠、工艺简单、免电焊的优点，还可吸取管道噪音振动的传播以及热胀冷缩引起的变形，便于管道的修理，保养等优点，但在实际工程中达到广泛应用还有待于人们设计意识的提高、技术规范、施工技术、施工机械等方面的改进和完善。4冷却循环水系统

小区设有集中空调系统，冷水机组集中设于能源中心内，采纳5台蒸汽双效溴化锂机组，与之相应冷却循环水系统中采纳5组高效节能点滴式组合冷却塔。该冷却塔填料由单元填料片、中心绳或不锈钢中心杆、隔顶管和塔扣组成。每单元填料以2个或4个连续耳环作为迎接支管加以吊联固定，组成交错型立体块状体，整齐划一，横向间隙均等，形成多层次的等间隙网络状。每当上层水滴向下层填料滴落时，每单元的填料片都能够对水滴作一次重新切割分布，并在填料的孔洞中短时刻预留凝滞形成空间水膜；同时水滴在填料表面靠液体本身的表面张力作横向延流和倒角做圆周运动，延长了水滴在填料区的停留时刻，强化了水气接触，提高了热交换性能。当单元填料片上积聚一定的水量后，再向下滴落，水滴通过填料区多层次的重新切割分布，使通风阻力大大减小，气流分布平均，使水气得到充分交换，冷却成效专门好。

BA系统的设计：小区中集中空调系统的耗能是十分庞大的。节能是第一要考虑的问题，因此采纳BA系统对空调系统的设备进行监测、操纵，合理调整机组及冷却设备的运行工况意义是相当庞大的。冷却循环水系统作为空调系统的一部分，其BA的设计要紧是冷却塔风机启停台数的操纵，冷却循环水泵与冷水机组的联动操纵，冷却循环水系统阀门的联动以及旁滤设备的运行操纵等，具体操纵方式如下：

(1)冷却塔风机台数由冷却水出水温度自动操纵启停。

(2)冷却塔风机运行状态监视、故障报警。

(3)冷却循环水泵与冷水机组联动自动操纵启停。

(4)冷却循环水泵运行状态监视、故障报警。

(5)冷水机组进出口温度、压力监视。

(6)旁滤设备进出口压差