淺談建筑物采暖及給排水的設(shè)計(jì)及施工

馮天明

一、選題意義

建筑采暖及給排水是民用建筑設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，人民對(duì)生活環(huán)境的要求越來(lái)越高，對(duì)建筑采暖及給排水設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越苛刻。

當(dāng)前建筑節(jié)能在總能耗中的比例逐漸提高，建筑節(jié)能受到國(guó)家和社會(huì)的重視。城市供熱系統(tǒng)的節(jié)能是建筑節(jié)能中的重要組成部分，八部委在2005年《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)供熱體制改革的意見(jiàn)》中明確指出，城鎮(zhèn)供熱要繼續(xù)以集中供熱為主；同時(shí)，在大力促進(jìn)供熱采暖節(jié)能工作中，要特別關(guān)注居民住宅和公共建筑的節(jié)能改造。

2007年8月，溫家寶總理主持召開(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，研究做好城市飲用水安全保障工作。會(huì)議指出，飲用水安全直接關(guān)系廣大人民群眾身體健康和生命安全，關(guān)系正常的生產(chǎn)生活秩序。飲用水安全保障涉及上上下下、方方面面，需要所有涉水的政府部門、設(shè)計(jì)科研及供排水企業(yè)的共同努力，這是深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的主要體現(xiàn)。

建筑采暖和給排水不僅在人民的生活水平方面起著重要的作用，同時(shí)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各部門的發(fā)展和人民的物質(zhì)文化生活水平的提高也具有重要的意義。隨著對(duì)環(huán)境舒適性和節(jié)能的越來(lái)越重視，我們就更應(yīng)該好好學(xué)習(xí)采暖和給排水技術(shù)。由于我們水平有限，希望在設(shè)計(jì)中能得到老師的更多幫助與指導(dǎo)。

二、調(diào)研綜述

眾所周知，供暖就是用人工方法向室內(nèi)供給熱量，保持一定的室內(nèi)溫度，以創(chuàng)造適宜的生活條件和工作條件的技術(shù)?？v觀供熱工程的發(fā)展概況，供暖技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)工業(yè)水平的提高和集中供熱事業(yè)的發(fā)展，隨各國(guó)具體情況不同，各國(guó)供暖技術(shù)的狀況也有不同的特點(diǎn)。在我國(guó)的北方地區(qū)，冬季采暖供熱的問(wèn)題一直都占有重要的地位。2005 年，北方傳統(tǒng)采暖區(qū)1 5 個(gè)省市單位G D P 能耗比全國(guó)平均水平高66% ，其中的一個(gè)很重要的原因是因?yàn)楸狈蕉旧崞鞑膳牧舜罅磕茉?。同時(shí)， 隨著居民生活水平日益提高，對(duì)采暖舒適性要求越來(lái)越高。我國(guó)的采暖區(qū)域也已經(jīng)由傳統(tǒng)的黃河以北擴(kuò)展到了長(zhǎng)江以南，甚至在廣西、福建冬季都開(kāi)始集中采暖。在全面建設(shè)小康社會(huì)的過(guò)程中，為滿足居民日益提高的冬季采暖需求，我們專業(yè)所能做的就是設(shè)計(jì)合理的采暖系統(tǒng)，選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的散熱設(shè)備，并盡我們所能減少和消除種種采暖故障。

建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)是將城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)或自備水源給水管網(wǎng)的水引入室內(nèi)，經(jīng)配水管送至生活、生產(chǎn)和消防用水設(shè)備，并滿足用水點(diǎn)對(duì)水量、水壓和水質(zhì)要求的冷水供應(yīng)系統(tǒng)；建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的功能是將人們?cè)谌粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)過(guò)程中使用過(guò)的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起來(lái)，及時(shí)排到室外。隨著人們對(duì)用水要求的提高，新的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）也要求我們努力做到好中求優(yōu)。執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)后，許多水廠都要面臨技術(shù)改造，水廠的技術(shù)改造首先要科學(xué)地核定水廠的實(shí)際供水能力。與此同時(shí)，管網(wǎng)的安全保障任務(wù)也變得更為重要，這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)注意消除高峰供水的低壓區(qū)，設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)該從“以人為本”、“節(jié)能減排”、“安全保障”三個(gè)方面提高，在細(xì)節(jié)上比高低。

三、基本內(nèi)容及技術(shù)路線

1.室內(nèi)采暖系統(tǒng)

室內(nèi)采暖系統(tǒng)從整棟大樓的供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷開(kāi)始計(jì)算。供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷是供暖設(shè)計(jì)中最基本的數(shù)據(jù)，它直接影響供暖系統(tǒng)方案的選擇、供暖管道管徑和散熱器等設(shè)備的確定、關(guān)系到供暖系統(tǒng)的使用和經(jīng)濟(jì)效果。冬季供暖通風(fēng)系統(tǒng)的熱負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)建筑物或房間的得、失熱量確定。本設(shè)計(jì)中該建筑的主要功能是供人們辦公使用，由于沒(méi)有生產(chǎn)工藝帶來(lái)得失熱而無(wú)需設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，所有建筑物或房間的熱平衡就簡(jiǎn)單多了。建筑物為高層辦公樓，由于高層建筑熱水供暖系統(tǒng)的水靜壓力較大，因此它與室外連接時(shí)應(yīng)根據(jù)散熱器的承壓能力、外網(wǎng)的壓力狀況等因素，確定系統(tǒng)的型式及其連接方式。此外，在確定系統(tǒng)型式時(shí)考慮到由于樓層數(shù)多而極易加重系統(tǒng)垂直失調(diào)等問(wèn)題，本設(shè)計(jì)擬采用分層式供暖系統(tǒng)，連接方式為單管跨越式。在布置管路系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)建筑物平面的外形、結(jié)構(gòu)尺寸等具體條件，與外網(wǎng)的連接型式以及運(yùn)行情況等因素來(lái)選擇合理的布置方案，盡使構(gòu)造簡(jiǎn)單、節(jié)省管材、便于調(diào)節(jié)和排除系統(tǒng)內(nèi)空氣，而且各并聯(lián)環(huán)路的阻力損失易于平衡。在此基礎(chǔ)上根據(jù)散熱器的選型要求選擇熱工性能良好、承壓能力高的散熱器，并進(jìn)行合理的布置以使房間的溫度分布均勻。需注意的是，多層中高層建筑供暖應(yīng)取消選用長(zhǎng)翼大60型散熱器。按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行水力計(jì)算，充分考慮水力失調(diào)，比較各個(gè)系統(tǒng)選擇合適的系統(tǒng)。根據(jù)各系統(tǒng)的具體情況合理的選擇系統(tǒng)附件。同時(shí)，應(yīng)考慮到管道保溫、噪聲控制和防腐等問(wèn)題。

2.室內(nèi)采暖給排水系統(tǒng)

室內(nèi)給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)首先根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料和有關(guān)的規(guī)范，并綜合工程所涉及到的各項(xiàng)因素（如技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境等），考慮給水、排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行比較，并繪出圖式，確定最佳方案。同樣的，高層建筑的給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)也必須解決低層管道中靜水壓力過(guò)大的問(wèn)題，應(yīng)采取豎向分區(qū)供水來(lái)保證建筑供水的安全可靠性。根據(jù)采用的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行各個(gè)系統(tǒng)管網(wǎng)布置，并繪制平面圖和系統(tǒng)圖，依此進(jìn)行各系統(tǒng)負(fù)荷和水力的計(jì)算，從而進(jìn)一步確定各系統(tǒng)各管段管徑、管材和選擇給水系統(tǒng)中增壓和水量調(diào)節(jié)、貯水等設(shè)備及排水系統(tǒng)中衛(wèi)生器具與附件等設(shè)備。同樣地，在布置管道和設(shè)備時(shí)要考慮減少和消除噪音、減振、防腐等問(wèn)題。

本設(shè)計(jì)充分貫徹智能節(jié)能建筑和“以人為本”的先進(jìn)技術(shù)理念，從而實(shí)現(xiàn)采暖和給排水節(jié)能的根本目的，巧妙地利用室內(nèi)外條件、維護(hù)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)設(shè)備的相互作用關(guān)系，選擇滿足建筑節(jié)能要求的方案，既建造出舒適、高效的室內(nèi)環(huán)境，而同時(shí)又實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能的目的！

四、設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）提綱

1.室內(nèi)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）確定采暖系統(tǒng)方案

（2）采暖系統(tǒng)熱負(fù)荷的計(jì)算

（3）散熱器的選擇計(jì)算

（4）根據(jù)供熱方案確定系統(tǒng)具體形式并布置采暖管道

（5）管道的水力計(jì)算

（6）附屬設(shè)備和檢測(cè)儀表的選擇

2.室內(nèi)給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）了解設(shè)計(jì)的任務(wù)、內(nèi)容、要求，了解工程概況及原始資料

（2）確定設(shè)計(jì)方案及方案比較

（3）系統(tǒng)布置及繪制草圖

（4）設(shè)計(jì)計(jì)算