摘 要
建筑给水、排水和供热工程是建筑施工的重要组成部分。它属于建筑物单个项目的管道部门。它的结构质量如何,尽管不会直接体现在建筑的结构的安全性问题和用户的使用安全问题,但是它引起的最大质量问题直接影响着用户的功能和生活质量。
此次对沈阳泰源中心办公楼的水暖系统设计内容包括:供暖系统的设计以及给水系统和排水系统的设计。其中供暖系统的设计包括了:本次设计是以热水为热媒的室内热水供暖系统,通过调查资料对系统的热负荷进行计算,以及各个房间散热器片数的计算,设计项目所合适的供暖系统,并绘制三维模型,然后对系统进行水力计算,选择合适的管径及流量,本次建筑物给排水系统的设计内容主要为:给水系统的管材及配件的选择、给水管道设计的相关计算、管路水头损失及排水系统的管道设计的相关计算、管材及配件的选择等,并绘制相关图纸及标上管径。
现如今随着社会的发展与进步,节能环保问题渐渐的得到了大多数人们的关注与热议。作为建筑重要组成部分的水暖系统,其能耗也是相当惊人,本次设计中也将对沈阳泰中心办公楼的水暖系统采取相应的节能措施,来降低建筑能耗,为地球的美好尽一份绵薄之力。
关键词:供暖系统; 给水系统;水力计算;负荷;节能
引言
目前,我国建设项目越来越多。建筑工程中的HVAC建设过程可以说是人们更加重视的一个环节,尤其是随着能源医生的短缺加剧,HVAC建设项目越来越受欢迎。因此,采取必要的措施减少施工过程中的能耗已成为人们的共识,采用暖通空调施工技术可以大大减少后期使用中的能源浪费,提高能耗,值得我们关注。在建设项目的建设中。由于经济和技术的限制,中国的现代建设项目已经远远落后于西方发达国家。人类为了追求经济的发展,大力开发资源破坏地球环境,这样使得人类赖以生存的自然环境持续恶化。现在社会致力于大力发展“绿色,环保,节能”的环保产品,所以未来建筑业的发展趋势必然将会是建设绿色生态节能建筑。它不但能降低建设成本,而且还能有效地提高系统的能源利用效率。 HVAC技术可以为此提供良好的平台,为工程和建筑行业注入新鲜血液,并改善人们的生活水平。
在本次建筑物供热系统内,热媒主要是采用水。通过对沈阳当地的数据查阅,及所需要资料收集,设计参数的确定,来进行采暖方式的确定、热负荷的计算、暖气的选择及暖气片的计算,并进行供热管道系统的布置,系统管材的选择,还有水力计算和最后施工图纸的绘制等几大步骤,来较好的实现建筑物的采暖要求,使冬季室内温度保持在18℃,保证用户正常的采暖需求。
该建筑物的给排水工程与城市给水工程相连,并与城市排水工程相连。它处于水循环的承上启下阶段。给排水工程在满足人们用水需求的前提下,将水源分配到各个供水点,以供人们日常生产和生活的需求。之后,将使用过的污水和废水集中收集并处理,或排入市政管网以进行回收,或排入建筑物中水的原水系统以进行回收,通过此类方法来降低不必要的水资源浪费。
1 项目说明
1.1 设计任务
(1)采暖系统的热负荷计算;
(2)采暖系统及配件的选择;
(3)给排水配件及系统的选择;
(4)散热末端的布置及散热器片数计算;
(5)供暖系统与给排水系统的水力计算。
1.2 工程概况
该项目位于沈阳市和平区,是一座商务办公建筑,该建筑地上7层,地下1层,建筑高度为51m,总占地面积560m2,总建筑面积4875m2,地下室占地建筑面积为600m2,标准层面积为545m2。
1.3 设计参数
沈阳:
室内计算温度:18℃
供暖室外的计算平均温度:-19℃
冬季室外的平均风速:3m/s[1]
热水系统供水的温度拟定为55℃,热水系统回水的温度拟定为40℃。
2 热负荷计算
2.1采暖热负荷计算
供暖系统设计热负荷=维护结构的基本耗热量+附加的耗热量(朝向、风力、高度)+冷风渗透耗热量+冷风侵入耗热量[2]。
101室采暖,计算如下:
(1)已知围护结构条件:
内、外墙:内表面抹灰砖墙;K=0.42W/(㎡.℃)
外窗:单层推拉铝合金窗。K=2W/(㎡.℃)
外窗尺寸(长*高)为0.65m*2.9m。
表2-1围护结构与基本耗热量
房间编号 | 类别 | 围护结构 | 传热系数 | 温差修正 | 基本耗热量 | ||
尺寸 | 面积 | ||||||
K | α | Q’ | |||||
长 | 宽(高) | m2 | w/m2.℃ | W | |||
101 | 室外温度: | -11.1 | 房间面积: | 50.85 | 室内温度: | 18 | 相对湿度: |
外墙[西北] | 2.12 | 4.5 | 7.66 | 0.42 | 1 | 214 | |
外窗[西北] | 0.65 | 2.9 | 1.89 | 2 | 1 | 251 | |
外墙[西] | 6 | 4.5 | 23.23 | 0.42 | 1 | 649 | |
外窗[西,2] | 0.65 | 2.9 | 1.89 | 2 | 1 | 501 | |
外墙[西南] | 2.1 | 4.5 | 7.57 | 0.42 | 1 | 211 | |
外窗[西南] | 0.65 | 2.9 | 1.89 | 2 | 1 | 251 | |
外墙[南] | 4.4 | 4.5 | 19.8 | 0.42 | 1 | 553 | |
地面 | 50.85 | 0.44 | 1 | 1183 | |||
外墙[北] | 4.4 | 4.2 | 10.98 | 0.42 | 1 | 307 | |
外窗[北] | 3 | 2.5 | 7.5 | 2 | 1 | 997 | |
*小计[1] | 50.85 | 5115 |
表2-2修正耗热量
房间编号 | 类别 | 修正后耗热量 | 高度修正 | |||||||||||
朝向 | 风向 | 修正后耗热量 | ||||||||||||
Xch | Xf | 1+Xch+XF | Q” | Xh | ||||||||||
W | ||||||||||||||
101 | 室外温度: | 60% | 室内人数: | 5.09 | 新风量(m^3/h): | 152.55 | ||||||||
外墙[西北] | 0.1 | 0 | 1.1 | 235 | 0 | |||||||||
外窗[西北] | 0.1 | 0 | 1.1 | 276 | 0 | |||||||||
外墙[西] | -0.05 | 0 | 0.95 | 616 | 0 | |||||||||
外窗[西,2] | -0.05 | 0 | 0.95 | 476 | 0 | |||||||||
外墙[西南] | -0.1 | 0 | 0.9 | 190 | 0 | |||||||||
外窗[西南] | -0.1 | 0 | 0.9 | 226 | 0 | |||||||||
外墙[南] | -0.25 | 0 | 0.75 | 415 | 0 | |||||||||
地面 | 0 | 1 | 1183 | 0 | ||||||||||
外墙[北] | 0.1 | 0 | 1.1 | 337 | 0 | |||||||||
外窗[北] | 0.1 | 0 | 1.1 | 1097 | 0 | |||||||||
*小计[1] | 5050 | |||||||||||||
表2-3耗热量及总负荷 | ||||||||||||||
房间编号 | 类别 | 围护结构耗热量 | 冷风渗透耗热量 | 外门冷风侵入耗热量 | 采暖热负荷 | 户间传热 | 总热负荷 | |||||||
Q1 | Q2 | Q3 | Qcn=Q1+Q2+Q3 | Qfj | Q=Qcn+Qfj | |||||||||
W | W | W | W | W | W | |||||||||
101 | 外墙[西北] | 237 | 0 | 0 | 283 | 0 | 283 | |||||||
外窗[西北] | 291 | 74 | 0 | 365 | 0 | 365 | ||||||||
外墙[西] | 622 | 0 | 0 | 741 | 0 | 741 | ||||||||
外窗[西,2] | 506 | 331 | 0 | 838 | 0 | 838 | ||||||||
外墙[西南] | 192 | 0 | 0 | 229 | 0 | 229 | ||||||||
外窗[西南] | 240 | 184 | 0 | 800 | 0 | 800 | ||||||||
外墙[南] | 419 | 0 | 0 | 498 | 0 | 498 | ||||||||
地面 | 1195 | 0 | 0 | 280 | 0 | 280 | ||||||||
外墙[北] | 341 | 0 | 0 | 196 | 0 | 196 | ||||||||
外窗[北] | 1158 | 279 | 0 | 141 | 0 | 141 | ||||||||
*小计[1] | 3502 | 869 | 0 | 4371 | 0 | 4371 |
表2-4一层二层热负荷计算书:
办公室 | 一层 | |||||
负荷 | 流量 | 管径 | 流速 | 动压 | 比摩阻 | |
W | kg/h | DN | m/s | Pa | Pa/m | |
14 | 4371 | 251 | DN25 | 0.15 | 10.51 | 41.4 |
13 | 3130 | 179 | DN25 | 0.10 | 5.39 | 36.1 |
12 | 3130 | 179 | DN25 | 0.10 | 5.39 | 36.1 |
11 | 3130 | 179 | DN25 | 0.10 | 5.39 | 36.1 |
10 | 4382 | 251 | DN25 | 0.15 | 10.56 | 41.4 |
9 | 2840 | 163 | DN25 | 0.09 | 4.44 | 35.1 |
8 | 2933 | 168 | DN25 | 0.10 | 4.73 | 35.4 |
7 | 2933 | 168 | DN25 | 0.10 | 4.73 | 35.4 |
6 | 2880 | 165 | DN25 | 0.10 | 4.56 | 35.3 |
5 | 2666 | 153 | DN25 | 0.09 | 3.91 | 34.6 |
4 | 4201 | 241 | DN25 | 0.14 | 9.71 | 40.6 |
3 | 3188 | 183 | DN25 | 0.11 | 5.59 | 36.3 |
2 | 3153 | 181 | DN25 | 0.11 | 5.47 | 36.2 |
1 | 4371 | 251 | DN25 | 0.15 | 10.51 | 41.4 |
办公室 | 二层 | |||||
负荷 | 流量 | 管径 | 流速 | 动压 | 比摩阻 | |
W | kg/h | DN | m/s | Pa | Pa/m | |
14 | 4371 | 251 | DN25 | 0.15 | 10.51 | 41.4 |
13 | 3200 | 183 | DN25 | 0.11 | 5.63 | 36.4 |
12 | ||||||
11 | 6320 | 362 | DN25 | 0.21 | 21.97 | 52.8 |
10 | 4332 | 248 | DN25 | 0.14 | 10.32 | 41.2 |
9 | 6052 | 347 | DN25 | 0.20 | 20.15 | 51.0 |
8 | ||||||
7 | 3003 | 172 | DN25 | 0.10 | 4.96 | 35.7 |
6 | 5792 | 332 | DN25 | 0.19 | 18.45 | 49.3 |
5 | ||||||
4 | 4201 | 241 | DN25 | 0.14 | 9.71 | 40.6 |
3 | 6320 | 362 | DN25 | 0.21 | 21.97 | 52.8 |
2 | ||||||
1 | 4370 | 251 | DN25 | 0.15 | 10.51 | 41.4 |
办公室 | 合计 | |||||
负荷 | 流量 | 管径 | 流速 | 动压 | 比摩阻 | |
W | kg/h | DN | m/s | Pa | Pa/m | |
14 | 30597 | 1754 | DN40 | 0.36 | 64.09 | 55.4 |
13 | 22748 | 1304 | DN32 | 0.36 | 64.09 | 93.2 |
12 | 3130 | 179 | DN25 | 0.10 | 22.38 | 36.1 |
11 | 41033 | 2353 | DN40 | 0.56 | 22.38 | 98.0 |
10 | 30575 | 1753 | DN40 | 0.36 | 64.09 | 55.3 |
9 | 39327 | 2255 | DN40 | 0.36 | 64.09 | 90.2 |
8 | 2933 | 168 | DN25 | 0.36 | 64.09 | 35.4 |
7 | 20963 | 1202 | DN32 | 0.45 | 22.38 | 83.9 |
6 | 37713 | 2162 | DN40 | 0.51 | 22.38 | 83.1 |
5 | 2666 | 153 | DN25 | 0.36 | 64.09 | 34.6 |
4 | 29407 | 1686 | DN40 | 0.36 | 64.09 | 51.3 |
3 | 41108 | 2357 | DN40 | 0.56 | 22.38 | 98.3 |
2 | 3153 | 181 | DN25 | 0.11 | 22.38 | 36.2 |
1 | 30591 | 1754 | DN40 | 0.36 | 64.09 | 55.3 |
2.2散热器的分类
散热器是温水加热系统的一个基本组成部分。为了取暖给房间供热,暖气里会冷却热水(或者暖气在暖气里凝结)。加热系统中占据相当大的比例是散热器的金属消耗和成本。所以正确的暖气选择应该考虑到系统的经济指标和运行效果。
根据热交换的方法,散热器分为放射线散热器和对流散热器。对流散热器的对流热素几乎占100%,有时也称为”对流”。与对流散热器相比,其他散热器使用对流和辐射散热器,有时也称为”散热器”[3]。
散热器按照不同制造材质划分,可分为铸铁散热器、钢制散热器及不同材料可分为用不同材料制成的散热器。其他材料的散热器包括铝、铜、钢-铝复合材料、铜-铝复合材料、不锈钢铝合金材料以及漆皮散热器。
2.3散热器的相关计算
热水供暖系统的进水温度为55℃,热水供暖系统的出水温度为40℃,进出口温度算数平均值为(55+40)/2=47.5℃设计散热器型号二柱(M132)型,上进下出。
计算方法:
综上所述,通过计算得房间至少需要24片二柱(M132)型散热器。
3 供热系统的选择
3.1 室内热水供暖系统的分类
重力循环热水系统和机械循环热水系统是两种不同的热水系统,其二者之间的区别主要在于系统的压力存在很大的差异。机械循环热水供热系统是将制造热水的锅炉,为热水提供动力的水泵以及最终受益方用户端的散热器通过供热管道将三者连接起来,最终形成供热系统。
蒸汽加热系统根据供气压力的大小,可分为两类:当供汽表压(高于大气压的压力)小于等于70kPa,属于低压蒸汽加热系统,而高压蒸汽加热系统的供汽表压则(压力)大于70kPa[4]。当系统的供应压力减少时,会导致蒸汽的饱和温度也会随之降低,这样操作不但可以保证冷凝水的二次气化量降低,而且使供热人员的操作安全性得到了有效地改善,供汽系统的卫生条件也得到明显改善。蒸汽加热系统在民用建筑的应用中,系统的压力应该是越低越好,当压力低时蒸汽供热系统在其稳定性得到保证的同时,增加了用户的舒适度,降低了系统的总能耗,节约了能源。
在常见供暖系统中,各个散热器与系统管道的连接方法可以称为散热系统的布置形式。热水供暖系统中散热系统的形式,按照排布的方式不同,可分为垂直式和水平式两大类。
3.2 选择合适的供暖系统
本项目为办公楼的供暖系统设计,室内人员流动大,采暖需求量高,故选择散热器型号二柱(M132)型,上进下出的单管顺流式系统。
3.3 供暖系统的节能处理
将供热管道铺设在地下时,应首先使用直接埋入式铺设技术。直接埋入的加热管通常使用一件式预制保温管铺设,分为有或无补偿两种方式。加热管的直接埋入技术已在国外,特别是在北欧国家已经得到广泛使用,并且具有较为成熟的经验[5]。近年来,中国加热管的直接埋藏技术在民用建筑中的应用也在逐年增加,并且积累了一些较为成熟的实践经验。
供热系统中的水力平衡问题仍然存在非常严重的失衡,造成能源不必要的严重浪费的主要原因就是系统的水力不平衡。节能措施能够可靠实施的前提就是确保系统的水力平衡。为了能够有效的节省系统能量,首先应当实现供暖系统的液压平衡,并且要求供暖系统达到液压平衡。普通的室外供热管除了要计算出小型供暖系统满足水力平衡外,而且管道的长度较长的话,系统计算也很难达到水力平衡。如果难以通过计算实现回路压力损失的差异,应当尽可能的避免液压不平衡,应设置静态液压平衡阀,否则将无法进行调节。静态平衡阀也可以用作测量仪器。
4 水力计算
4.1 水力计算原理
首先应当计算供水管网系统中各条不同的管道路径的管长d,计算各条不同的管道路径通过设计第二流量时所造成的扬程损失h,并根据各条不同的管道路径的扬程损失h,求出整个管网系统所需的总水压H,并查看城市政治供水网络的水压是否可以满足系统最不利的配水点所需的水压,请根据计算出的系统水压选择合适的加压设备,例如循环水泵,变频水箱或气压罐,并确定所需的系统扬程安装高度和安装位置[6]。供水管道的计算基于管道的布局和管道系统的轴向图,而且取决于供水系统的配件(例如水龙头)的布局,管道在轴向侧的位置以及管道轴线的高程。
4.2 水力计算表
表4-1 立管的水力计算表
管段编号 | 管长 | 立管负荷 | 立管流量 | 立管管径 | 流速 | 动压 | 比摩阻 | 局部阻力系数 | 沿程阻力 | 局部阻力 | 管段阻力和 | ||
L | G | Q | DN | v | △Pd=ρv2/2 | R | ∑ζ | △Py=RL | △Pj=△Pd·∑ζ | △P=△Py+△Pj | |||
M | W | kg/h | mm | m/s | Pa | Pa/m | 直流三通 | 变径 | 合计 | Pa | Pa | Pa | |
S-1 | 7.6 | 30591 | 1754 | DN50 | 0.22 | 25 | 15 | 2 | 0.5 | 2.5 | 113 | 62 | 174 |
S-2 | 3.1 | 3153 | 181 | DN25 | 0.09 | 4 | 36 | 2 | 0.5 | 2.5 | 112 | 10 | 122 |
S-3 | 7.6 | 41108 | 2357 | DN50 | 0.30 | 45 | 26 | 2 | 0.5 | 2.5 | 199 | 111 | 310 |
S-4 | 7.6 | 29407 | 1686 | DN40 | 0.36 | 64 | 51 | 2 | 0.5 | 2.5 | 390 | 159 | 549 |
S-5 | 3.1 | 2666 | 153 | DN25 | 0.08 | 3 | 35 | 2 | 0.5 | 2.5 | 107 | 7 | 114 |
S-6 | 7.6 | 37713 | 2162 | DN50 | 0.28 | 38 | 22 | 2 | 0.5 | 2.5 | 168 | 94 | 262 |
S-7 | 7.6 | 20963 | 1202 | DN32 | 0.34 | 56 | 84 | 2 | 0.5 | 2.5 | 638 | 140 | 778 |
S-8 | 3.1 | 2933 | 168 | DN25 | 0.08 | 3 | 35 | 2 | 0.5 | 2.5 | 110 | 8 | 118 |
S-9 | 7.6 | 39327 | 2255 | DN50 | 0.29 | 41 | 24 | 2 | 0.5 | 2.5 | 183 | 102 | 284 |
S-10 | 7.6 | 30575 | 1753 | DN50 | 0.22 | 25 | 15 | 2 | 0.5 | 2.5 | 113 | 62 | 174 |
S-11 | 7.6 | 41033 | 2353 | DN50 | 0.30 | 44 | 26 | 2 | 0.5 | 2.5 | 198 | 111 | 309 |
S-12 | 3.1 | 3130 | 179 | DN25 | 0.09 | 4 | 36 | 2 | 0.5 | 2.5 | 112 | 10 | 122 |
S-13 | 7.6 | 22748 | 1304 | DN32 | 0.37 | 66 | 93 | 2 | 0.5 | 2.5 | 708 | 165 | 873 |
S-14 | 7.6 | 30597 | 1754 | DN50 | 0.22 | 25 | 15 | 2 | 0.5 | 2.5 | 113 | 62 | 174 |
管段编号 | 管长 | 立管负荷 | 立管流量 | 立管管径 | 流速 | 动压 | 比摩阻 | 局部阻力系数 | 沿程阻力 | 局部阻力 | 管段阻力和 | ||
L | G | Q | DN | v | △Pd=ρv2/2 | R | ∑ζ | △Py=RL | △Pj=△Pd·∑ζ | △P=△Py+△Pj | |||
M | W | kg/h | mm | m/s | Pa | Pa/m | 直流三通 | 变径 | 合计 | Pa | Pa | Pa | |
S-1 | 7.6 | 30591 | 1754 | DN50 | 0.22 | 25 | 15 | 2 | 0.5 | 2.5 | 113 | 62 | 174 |
S-2 | 3.1 | 3153 | 181 | DN25 | 0.09 | 4 | 36 | 2 | 0.5 | 2.5 | 112 | 10 | 122 |
S-3 | 7.6 | 41108 | 2357 | DN50 | 0.30 | 45 | 26 | 2 | 0.5 | 2.5 | 199 | 111 | 310 |
S-4 | 7.6 | 29407 | 1686 | DN40 | 0.36 | 64 | 51 | 2 | 0.5 | 2.5 | 390 | 159 | 549 |
S-5 | 3.1 | 2666 | 153 | DN25 | 0.08 | 3 | 35 | 2 | 0.5 | 2.5 | 107 | 7 | 114 |
S-6 | 7.6 | 37713 | 2162 | DN50 | 0.28 | 38 | 22 | 2 | 0.5 | 2.5 | 168 | 94 | 262 |
S-7 | 7.6 | 20963 | 1202 | DN32 | 0.34 | 56 | 84 | 2 | 0.5 | 2.5 | 638 | 140 | 778 |
S-8 | 3.1 | 2933 | 168 | DN25 | 0.08 | 3 | 35 | 2 | 0.5 | 2.5 | 110 | 8 | 118 |
S-9 | 7.6 | 39327 | 2255 | DN50 | 0.29 | 41 | 24 | 2 | 0.5 | 2.5 | 183 | 102 | 284 |
S-10 | 7.6 | 30575 | 1753 | DN50 | 0.22 | 25 | 15 | 2 | 0.5 | 2.5 | 113 | 62 | 174 |
S-11 | 7.6 | 41033 | 2353 | DN50 | 0.30 | 44 | 26 | 2 | 0.5 | 2.5 | 198 | 111 | 309 |
S-12 | 3.1 | 3130 | 179 | DN25 | 0.09 | 4 | 36 | 2 | 0.5 | 2.5 | 112 | 10 | 122 |
S-13 | 7.6 | 22748 | 1304 | DN32 | 0.37 | 66 | 93 | 2 | 0.5 | 2.5 | 708 | 165 | 873 |
S-14 | 7.6 | 30597 | 1754 | DN50 | 0.22 | 25 | 15 | 2 | 0.5 | 2.5 | 113 | 62 | 174 |
表4-2各户间不平衡率
办公室 | 经过各办公室并联环路总阻力损失Kpa | 各并联环路之间不平衡率 |
14 | 31.37 | 5.93% |
13 | 31.25 | 5.53% |
12 | 30.10 | 3.58% |
11 | 30.81 | 1.32% |
10 | 31.63 | 6.80% |
9 | 30.40 | 2.64% |
8 | 29.57 | 5.30% |
7 | 30.40 | 2.63% |
6 | 30.19 | 3.30% |
5 | 29.62 | 5.14% |
4 | 30.64 | 1.87% |
3 | 31.22 | 5.42% |
2 | 30.36 | 2.52% |
1 | 30.75 | 1.52% |
5 给水系统的选择
5.1 给水系统的分类
给水系统分类方式根据系统的性质,可分为:
(1)按水源种类分为:包括江河湖海,以及蓄水库等表面裸露在地表上的地表水和包括在地下岩石缝中的浅层或者深层地下水,以及各种埋藏于地底之下的地下水给水系统;
(2)按供水方式分为:自流系统(重力供水),水泵供水系统(压力供水)和混合供水系统;
(3)按使用目的分为:供给城市居民日常生活的生活用水,给工厂车间日常生产工作的生产用水和为防范火灾等灾难所以需要的消防给水系统;
(4)按服务对象分为:供给城市居民日常生活的城市给水系统和供给工厂车间日常生产工作的工业给水系统,其中在工业给水系统中,又分为循环系统和复用系统[7]。
5.2 给水系统的选择
建筑给排水系统与市政给排水系统相比规模较小,但效果未必比市政给水系统小。优化市政供水系统的设计具有一定的独特性,建筑给水系统设计过程更加灵活,可以自由规划和调节生活用水方案,使给水资源的利用更加具有针对性[8]。
在本次设计中,将沈阳泰源中心办公楼的1至2层设为给水系统的低区,3至4层设为给水系统的中区,5至7层设为给水系统的高区,其中沈阳泰源中心办公楼的低区给水系统采用与市政管网直接连接的直接供水方式,剩余两区采用水箱供水和变频供水设备提供的方式。
5.3 给水系统的布置和敷设要求
5.3.1给水立管的敷设
在本设计中,沈阳泰源中心办公楼的排水系统管道布置前预留了400mmx550mm的空间,敷设办公楼所需的给水立管和排水立管,穿过3~5根水管,水管分别为公称直径110mm和150mm两种水管,在地下室的水房之中还设置了计算用水量的水表及提供动力的水泵。从地下室的水房敷设出来的给水立管,在管井内合理利用空间敷设,并且用卡箍将管道固定住。设计初考虑的未来工作人员必定需要维修与检查管道,管井内的管道排布必须要具有一定的维修和检查空间。
5.3.2给水横管的敷设
供水水平管有多种铺设方法。根据不同的材料和不同的空间位置,确定铺设方法。首先,可以将供水平管放置在供水管道层的结构板下方的吊顶中。在施工过程中,需要注意是否预留管道的检查口,如果未预留孔洞,将造成不必要施工压力及经济损失。并且需要将管道隐蔽敷设,现在的民用建筑中要求美观整洁,所以安装辐射可以给以后的装修带来便利。这种方法不但不会损坏墙板,也方便装修,更便于后期对管道维修。其次,对于室内管道,可将水管铺设在结构找平层上,并应按一定规格开槽,或在工程浇筑时预留管道槽,另一半管道应预埋并且应该固定埋入。 最后它也可以敷设在非承重墙中,在施工过程中,按照一定的规格切开管槽并用管夹固定住,不但合理的利用了空间,而且保证了管道的正确安装。为了防止水管泄漏,还应进行防水工作,并在墙壁上做标记以方便维护。
5.3.3注意事项
(1)施工前应先开凿管道的槽道,确定支座的高程以及管道的坡度,来验证工程技术是否规范,以确保施工质量。
(2)在设计管线的路由时,应当考虑管线的配件或管线的检修口应布置在便于检查的地方,并应远离壁面。
(3)在施工过程中,您应精通施工方法和措施。出现问题时,您应立即提出解决方案,以确保每个项目都通过了审核。如果需要进行暗装,则必须按照工程规范进行操作,并记录施工管线路由以及管径管件,以方便日后检查。
(4)在管道的施工过程中,应当将管道保护起来,避免造成剐蹭,且应根据防火区域的防火等级,进行防火保护处理,并采用柔性管道代替经常震动的部位,以进一步保证管道的使用寿命。
(5)在未安装管道或施工未进行到水管安装步骤时,施工人员需要密封未安装的接口,减少施工环境的粉尘垃圾等对管道的污染,并保护管道的内部的洁净。
5.4 给水系统的节能措施
家用供水系统的节水和节能本质上是相同的问题。科学节能应在不影响水质和水量的基础上进行。在大多数情况下,由于生活给水系统的排水压力高,导致生活给水系统建设中出现的各种问题,造成了严重的水资源浪费。由于供水系统的建设是一项隐蔽工程,即使有渗漏,也不容易被发现。在建筑物的整体能耗中,尽管家用供水系统所占的比例不高,但如果能有效降低该系统的能耗并提高系统的能源利用效率,则可以起到保护水资源的作用。
5.4.1应用节水措施
在给排水工程建设中,建筑公司应将节水作为重要目标,合理选择新型的环保防渗材料。特别是在卫浴产品的选择上,我们不仅要考虑材料和设备的价格和质量,还要考虑其节水功能是否满足要求,以确保所选择的设备和材料满足节能需求。在施工过程中,企业还应注意使用小容量,节水能力强的厕所。目前,在中国的建筑工程中已广泛使用6m³小便池。设计时,技术人员应在确保系统正常供水的同时使用小容量水箱的马桶。他们还可以借鉴国外经验,使用两级冲洗水箱来达到节能效果。
5.4.2引入中水设备
在给排水工程建设中,建筑公司应将节水作为重要目标,合理选择新型的环保防渗材料。特别是在选择卫生器具时,不仅要考虑材料和设备的价格,而且在给排水工程中实现节能减排也很重要。使用再生水设备可以净化系统中的部分污水,使其符合生活用水标准,从而达到水资源二次利用的效果。再生水设备的优点是实现水资源的循环利用,可以最大程度地提高供水和排水系统中的水资源种类,将生活用水,城市用水和建筑用水整合在一起,不仅可以起到平衡水的作用资源,还具有替代水资源的作用。目前,再生水设备已广泛用于中国的工程建设中,特别是在废水和污水处理领域。建筑企业在给排水工程中使用再生水设备,可以处理和利用污水和废水,实现水的循环利用,有助于保护环境和节约水资源。
5.4.3提升系统的水压控制力度
在给排水工程建设中,建筑公司应将节水作为重要目标,合理选择新型的环保防渗材料。特别是在选择卫生器具时,不仅要考虑材料和设备的价格,而且在给排水工程中实现节能减排也很重要。使用再生水设备可以净化系统中的部分污水,使其符合生活用水标准,从而达到水资源二次利用的效果。再生水设备的优点是实现水资源的循环利用,可以最大程度地提高给排水量。在给排水工程建设中,水压会影响给水管道的质量,合理。水压可以确保管道配件的性能。以减少过压的可能性。因此,在我国目前的建筑排水工程过程中,应根据系统的实际需求进行控制,以有效解决出水超压问题。在设计时,系统供水压力应保持在合理范围内。此外,有必要制定有效的减压方案,在施工过程中安装一定的减压设施,并确保适当控制水压以达到整体节能效果。
6 排水系统的选择
6.1 排水系统的分类
收集建筑物中水设备,卫生设备和车间生产设备产生的污水及废水,甚至屋顶上的雨雪水都是建筑物排水系统的首要任务,排水系统将诸多废水收集集中处理,然后将它们分开有秩序的排放到室外,通过室内排水管最终到室外排水管。
根据污水和废水的性质,室内排水系统可分为以下三类:
(1)生活污水排水系统(洗涤,沐浴,洗涤及其他生活污水和粪便污水)
(2)工业污水(废物)排水系统(生产中的工矿企业产生的污水和废水的排放)
(3)雨、雪水排水系统(不包括建筑物屋顶上的雨水和积雪)。
6.2 排水系统的选择
本设计中,沈阳泰源中心办公楼的生活污水及雨水将分流排放到市政管网中,生活污水将经化粪池处理排入市政污水系统;雨水将单独设置,排放到市政管网中。
6.3 排水系统的布置和敷设要求
6.3.1排水立管的敷设
在此设计中,沈阳泰源中心办公大楼的排水管设置在大楼的外墙上。由于提升板上的检查设置在室外,因此没有设置室内检修端口,将检修口设置于墙外,这么做随但对后期维修和清理造成麻烦,但提高了室内装修的整洁的美观。在施工过程中,可以在方便的维护的场所(如屋顶和窗台)附近设置检查口。如果存在需要检修,则可以发挥检修口的作用。
6.3.2排水横管的敷设
设计放置在建筑物的背面和外立面上,浴室采用后出水口类型,地漏采用侧壁式。这样将排水管被放置在室外,房间装修就会显得干净而又整洁。
6.3.3注意事项
(1)排水管必须严格按照要求和位置设置伸缩缝。若设计并没有做任何要求,伸缩缝的间距应小于等于4m。
(2)主排水管和水平主管应使用球进行测试。球的直径不应小于喷嘴的2/3。测球的成功率必须为100%。
(3)由于生活污水管道基本都没有水泵提供动力,所以管道必须要具有一定的,来保证管道的顺畅排水。
(4)在立管的每隔一层上应设有检修口,检修口的布置位置应当方便后期的检查与维修,在某些特定的位置也应当提供检修口。
(5)安装过程应符合规范,必须严格按照规范施工,并且排水管不应连接至烟道。
结论
在此次的毕业设计中,主要完成了以下几方面内容:
选择整理图纸,建立Revit模型。计算项目的热负荷,利用软件导出Excel表格清晰的呈现数据。计算项目的水力计算,同样利用软件导出Excel,确定系统管径。计算各个房间的散热器数量,通过查找教材的附录,经过计算得出各个办公室所需的散热器片数。进行给排水设计,布置给排水管线,并给出相对应的节能措施,符合设计任务。
参考文献
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[15] Eiji Hihara.Fumio Matsuoka,etc.State of the Art of Capacity Control Techniques. Refrigration,2016.5:74-863
致谢
在这次毕业设计中,首先感谢城市学院四年来对我的辛苦栽培,让我在大学的四年里学到了很多东西。也特别感谢学院的老师,对我无微不至的关怀和指导。本次的毕业设计,在我的指导教师段少陪老师的悉心指导下顺利的完成,特别感谢老师从百忙之中抽出时间为我答疑解惑。老师的治学态度严谨,工作认真负责,给了我极大的帮助。在毕业设计整个过程中,遇到困难、不解与疑惑的时候,都是老师给我鼓励和指引,并且把问题引申到更深的层次,启发、拓展我们的思路,使我从中受益匪浅。
同时也非常感谢一起做毕业设计的同学们,大家一起互帮互助,都能够耐心的去讲解自己熟悉的方式方法,在失落的时候给予鼓励,从而形成了一个团结向上的氛围,使我在这种氛围中不断的积极进取,共同完成目标,在此感谢你们对我的帮助与支持 。
最后再次感谢给予我帮助的老师,也祝各位老师工作顺利、身体健康!同时也祝愿陪我度过四年大学生活的同学们,在以后的工作道路上一路顺风、前程似锦!
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