某综合楼给排水工程设计开题报告.docx
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某综合楼给排水工程设计开题报告
毕业设计（论文）
开题报告
课题名称：
某综合楼给排水工程设计
专业：
11给水排水工程
2015年3月28日
1、毕业设计（论文）选题依据（选题意义、国内外发展现状分析、主要参考文献目录）
1.1选题意义
本设计选题依据学校对给排水专业学生的培养方案而定。
作为即将毕业的我们，应该对自己的专业有更深刻的了解，也应该更多的去学习如何将所学知识运用到实践中去。
因此，本设计选择课题为超高压生产办公大楼给水排水设计。
随着近年来我国经济的飞速发展，城市土地资源的日益稀少，高层建筑犹如雨后春笋般冒出来，高层建筑给水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本理论和计算方法在某些方面是相同的，但因高层建筑层数多、建筑高度大、建筑功能广、建筑结构复杂，以及所受外界条件的限制等，高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上，还是广度上，都超过了低层、多层建筑物的给水排水工程的范畴。
对于高层建筑来说，它对供水水量、水压和对供水的安全程度以及对排水的可靠性等方面的要求都很高；同时，高层建筑的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。
为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且也是高层建筑质量审核中的重中之重。
因此，高层建筑室内给排水、消防给水工程在设计方面，都比一般室内给排水工程、消防给水提出了更高的要求。
同时，展望未来，节能减排绿色建筑，这是社会发展的趋势，这也是世界人们共同认可的，大气环境的污染、地球的变暖已越来越受到人类的广泛关注，需要社会各界的共同努力。
作为即将步入社会的大学生，此次毕业设计能够起到很好的引导作用，通过对一栋高层办公楼的给排水设计，将使我们对实际工程设计流程有更进一步的了解，帮助我们形成设计理念。
用老师的话讲，就是通过这次毕业设计使我们毕业后参加工作了能够直接上手。
通过该毕业设计，提高资料检索、文献阅读、设计计算、绘制图纸、编写设计说明的能力；培养自己理论联系实际的独立工作能力，综合分析、判断的思维能力，运用所学知识解决实际问题的能力等。
同时达到对学习成果的综合性总结和检阅，也是以后从事相关工作的最初尝试。
1.2国内外发展现状分析
建筑给排水与人们的生活息息相关。
我们要保证建筑给排水系统的正常运行。
然而目前，我国给排水系统中存在众多漏洞。
我们需要寻求新的建筑给排水技术，以及施工技术，为人们提供更优质的给排水系统，保障生活、工作等社会活动正常进行。
1.2.1建筑给水
在我国城市供水中，一些城市供水能力不足，城市水厂发展滞后于住宅和公共建筑发展，加之管道老化、承压能力下降，不少城市不但高层建筑需升压供水，一半多层建筑也不能满足上层水压的要求，使我国两次加压设备广泛使用，增压设施成为建筑给水中比重最大、发展最快的一种装置。
我国常用的增压设施是水泵、气压给水设备和变频调速给水设备，后二者技术的运用已日趋成熟。
同时设于屋顶的调节贮水水箱是常用的储水装置，但由于其存在二次污染严重等缺点，现在水箱从材料和加工上已有很大改进，开始向多元化发展。
新颖水箱从材质上有镀锌、搪瓷、复合钢板、涂塑、玻璃钢和不锈钢等水箱，其和水接触的内表面不易锈蚀，对水质无污染，并减轻结构重量，解决施工不便等问题。
在营造现代化生活的住宅环境和高质量的生活社区中，人们对饮用水水质提出了更高的要求。
为了改善饮用水水质，我国最初是以小型家用净水器的方式来处理饮用水，其主要方式是用活性炭吸附过滤，但是它在使用时滤料更换不易控制。
近年来，出现了优质饮用水这一概念。
它是指能达到直接生饮水水质标准的水，其中有超纯水、纯水、蒸馏水、矿泉水和深度处理水等。
优质饮用水的水源来自城市自来水或地下矿泉水，其处理工艺有离子交换、超滤、膜滤、蒸馏、消毒杀菌等。
另外，多层建筑和高层建筑的给水一般都采用分区进行的。
不同的建筑给予不同的给水方式。
用于分区给水的减压阀一般都采用比例式减压阀。
其结构简单,减压比例稳定。
工作平稳,使用可靠。
其他减压限流的场合,薄膜式减压阀也有相当广泛的应用,其特点是减压值可以调节。
1.2.2建筑排水
国外很多知名厂家也进入我国生产各类新产品。
排水通气技术的应用。
主要目的是提供排水中气体的散溢，达到透气的作用；防止排水系统中出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象，确保空气的循环；保持排水迅速通畅、安静。
在我国已建立了可适应不同建筑标准、不同要求的五级标准，即伸顶通气管、不伸顶通气管、专业气管、环形通气管和器具通气管等。
在通气系统基础上开发的是通气阀和特制配件单立管排水系统。
通气阀是一种减少伸顶通气，替代专用通气管系的阀件，采用优质塑料和橡胶制作。
单路进气阀可安装在室内立管顶部或横支管上，既可补气又可防止管道内部气体进入室内；双路通气阀可安装在室外立管顶部代替通气帽，使用时以单路进气阀为主。
特制配件单立管排水系统已出台了设计规程，其立管的通水能力增大1/3，减少了立管的数量，但该产品现局限于铸铁制品。
1.2.3建筑消防
消防给水是建筑灭火的主要手段。
我国已逐步采用自动喷水喷头灭火。
自动喷水喷头除了设置在容易起火部位、疏散通道和人员密集场所外,还扩大设置在水灾蔓延通道,不易发现火灾、不易扑救火灾部位和需淋水降温保护等场所,使火灾扑救更及时、更迅速,这也是我国消防给水系统设置标准和发达国家。
此外针对建筑物上部消防水压不足和下部水压过高,消火栓型式中增加增压消火栓和减压消火栓、稳压消火栓等新品种。
1.2.4建筑热水
热水供应技术是建筑给水排水技术的薄弱环节,但在近年来热水供应技术也有极其明显的发展。
热水加热有直接加热和间接加热两种。
采用燃气、燃油热水锅炉基于一次换热从总体上其效率要高于两次换热的观点。
太阳能的直接加热设备优点也很多。
间接加热设备包括容积式水加热器和快速式水加热器。
热水供应是建筑给排水节能的重点,目前在热水供应方面已采用的节能措施主要有：
提高给水温度,合理确定冷水加热温度;降低使用温度;减少热水耗量；减少热损失；利用新热源;采用节能产品等。
在热水管材方面,铜管的应用范围进一步扩大,并形成我国独特的,与船用铜管系列并列的建筑用铜管系列和相应的铜管管件规格。
塑料管在耐压、耐热、噪声、抗老化和抗冲击等方面已能符合使用要求,质量也在不断提高。
高层建筑给水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本理论和计算方法在某些方面是相同的，但因高层建筑层数多、建筑高度大、建筑功能广、建筑结构复杂，以及所受外界条件的限制等，高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上，还是广度上，都超过了低层建筑物的给水排水工程的范畴，并且有以下一些特点高层建筑给水排水设备的使用人数多，瞬时的给水量和排水流量靠的水源，以及经济合理的给水排水系统形式，并妥善处理排水管道的通气问题，以保证供水安全可靠、排水通畅和维护管理方便。
1、高层建筑层数多、高度大。
给水系统及热水系统中的静水压力很大，为保证管道及配件免受破坏，必须对给水系统和热水系统进行合理的竖向分区，加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。
2、高层建筑的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。
为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且消防给水的设计应“立足自救”，方可保证及时扑灭火灾，防止重大事故发生。
3、高层建筑对防噪声、防震等要求较高，但室内管道及设备种类繁多、管线长、噪声源和震源多，必须考虑管道的防震、防沉降、防噪声、防水锤、防管道伸缩变位、防压力过高等措施。
以保证管道不漏水，不损坏建筑结构及装饰，不影响周围环境，使系统安全运行。
所以高层建筑的给排水设计尤为重要。
1.3主要参考文献目录
1.《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003中国计划出版社
2.《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242－2002
3.中华人民共和国公安部主编.《建筑设计防火规范》GBJ16-87，中国计划出版社，2001年；
4.陈方肃主编.《高层建筑给水排水设计手册》，湖南科学技术出版社，2001年；
5.中华人民共和国公安部主编.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95，中国计划出版社，2001年；
6.中华人民共和国公安部主编.《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001，中国计划出版社，2001年；
7.王增长主编.《建筑给水排水工程》，中国建筑工业出版社，2004年；
8.中华人民共和国建设部主编.《给水排水制图标准》GB/T50106-2001，中国计划出版社，2002年；
9.给水排水设计手册（第二册）
10.给水排水设计手册（第六册）
11.给水排水设计手册（第十一册）
2、毕业设计（论文）内容
某综合楼，地下一层，地上十七层，建筑高度为57.0米，各层平面布置见平面图。
根据所提供的平面图、立面图以及建筑设计意图设计该综合楼给水、排水系统、消火栓消防给水系统、自动喷淋灭火系统和屋面雨水排放系统。
本建筑物南侧有城市给水管可作为该建筑物的水源，其直径200mm，市政自来水管道处水压为0.3Mpa；本地的冻土深度为0.4m。
要求所设计图纸基本达到施工图设计深度，图纸要求采用CAD绘图，计算书和说明书打印并与设计图纸装订成册。
建筑消防系统采用水箱、水池、水泵联合供水方式。
生活给水采用无负压供水设备供水方式。
3.1生活给水系统
1、给水系统的分区及其原则
建筑给水系统应尽量利用外部给水管网水压直接供水。
在外部供水压力不能满足建筑物和居住小区的水压要求时，则下层建筑物应利用外部水压供水，而上层建筑物则采取加压和流量调节装置供水。
根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）,高层建筑生活给水系统竖向分区压力应符合下列要求：
（1）各分区最低卫生器具配水点处的静水压力不宜大于0.45MPa；
（2）静水压大于0.35MPa的配水横管，宜设减压或调压设施；（3）各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。
本设计以城市管网为水源，从城市道路干管中取水，低水压约为0.3MPa。
考虑一定的水头损失，市政管网可供1~5层，6~11层采用水泵加压供水（加压低区），12~17层为加压中区，入户前合理减压。
2、给水方式的选择
合理的供水方案，应综合工程涉及的各项因素如技术因素包括：
供水可靠性，水质，对高层建筑给水系统的影响，节水节能效果，操作管理，自动化程度等；经济因素包括：
基建投资，年经费用，现值等；社会和环境的因素包括：
对建筑里立面和城市观瞻的影响，对结构和基础的影响，占地面积，对环境的影响，建设难度和建设周期，抗寒防冻性能，分期建设的灵活性，对使用带来的影响等，采用综合评判法确定。
几种给水方式的比较如下：
（1）.直接给水方式：
由室外给水管网直接供水，为最简单、经济的给水方式。
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。
设水泵和水箱给水方式：
设水泵和水箱的给水方式适宜在室外给水管网压力低于或者经常不满足建筑物内给水管网的水压，而且室内用水不均匀时采用。
该给方式的优点是水泵能及时向水箱供水，可以缩小水箱的容积，又因有水箱的调节作用，水泵的出水量稳定，能保持在高效区运行。
（2）.无负压供水方式：
无负压供水系统采用微机变频技术和有效的负压处理技术实现叠压供水。
设备通过真空补偿系统及全封闭结构实现了与自来水管网的直接串接，并且克服了对管网的不良影响。
该设备通过管网压力表、真空抑制器及稳流补偿器中的检测装置采集稳流补偿器内的真空度及水位信号，实时反馈，通过微机控制真空抑制器及稳流补偿器中的特殊装置动作，抑制负压产生，保证该设备不对城市管网产生影响
（3）.分区给水方式：
当室外给水管网的压力只能满足建筑下层供水要求时，可采用分区给水方式。
该给水方式在高层建筑物中常采用。
此建筑地下一层，地上十七层，建筑高度为57.0米，市政自来水管道处水压为0.3Mpa，综合考虑可以采用无负压压供水的方式。
3.2建筑消防系统
1、室外消防系统
为确保消防给水安全，高层建筑室外消防管网的进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量。
室外消防给水管道应布置成环状，环状管网进水管不应少于两条，环状管网应采用阀门分成若干独立段。
消火栓至高层建筑外墙的距离为5~40m，距路边距离不宜大于2m。
根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB-50045-2005），消火栓给水系统的用水量如下表所示：
高层建筑类别
建筑高度
（m）
消火栓用水量
（
）
每根竖管
最小流量
（
）
每支水枪
最小流量
（
）
室内
室外
重要办公楼
（一类建筑）
40
30
15
5
室外每个消火栓用水量取10
，则该综合楼需设3个室外消火栓。
2、室内消火栓系统
（1）是否分区根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB-50045-2005）第7章第7.4.6.5所示：
室内消火栓栓口处的静水压力不应大于1.0MPa，当大于1.0MPa时，应采取分区给水系统；消火栓栓口的出水压力大于0.5MPa时，应采取减压措施。
根据本建筑的高度，室内消火栓栓口处静水压力没有达到1.0MPa，故消防系统不分区。
（2）消火栓给水系统的给水方式本建筑是高层建筑，屋顶有高位水箱，故本设计采用设水泵、水箱的消火栓给水方式。
（3）确定室内消火栓系统用水量由上表中规范规定可知，本建筑室内消火栓用水量为30L/s。
（4）对于高层建筑中的综合楼，其楼内还应设消防卷盘。
消防卷盘一般设置在走道、楼梯口附近等显眼便于取用的地点，其栓口直径宜为25mm，胶管内经不小于19mm，胶管长度不应超过40m，一般可取25、30m，水枪喷嘴直径不应小于6mm，一般取8mm。
3、自动喷淋系统
（1）本建筑属于高层建筑，根据高层建筑设计防火规范，本建筑为综合楼，为一类建筑，消防等级为中危二级。
本设计中设置独立的自动喷淋灭火系统。
根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50048-2005），民用建筑系统设计参数如下表所示：
火灾危险等级
净空高度
（m）
喷水强度
（
）
作用面积
（
）
轻危险级
4
160
中危险级
I级
6
II级
8
严重危险级
I级
12
260
II级
16
（2）自动喷水灭火设施设置在易起火部位、疏散通道、人员密集场所、不易发现火灾部位、人员不易疏散部位以及需喷水降温的地点。
系统采用湿式自动喷水灭火系统，由湿式报警阀装置、闭式喷头和管道等组成。
自动控制报警阀安装在地下室。
喷头采用闭式下垂型喷头，由于本建筑防火面积较大，喷头总数超过800个，因而系统作竖向分区，系统的每个竖向分区都单独设置自动控制报警阀，每组报警阀喷头数按不大于800个计。
（3）供水方案根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50048-2005），本设计喷淋系统的工作压力小于等于1.2MPa，不进行分区，给水方式为水池、水泵及水箱的联合供水方式。
屋顶水箱最低水位标高为58.00m，在水箱旁边设稳压泵。
4、消防水池的容积的确定
（1）消防水池布置在地下室水泵房旁。
根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB-50045-2005）第7章第7.3.3条，本建筑的室外消防用水量由室外给水管网来满足，室外消防用水量为：
30
3
3600=324000L=324
。
消防水池的有效容积仅满足在火灾延续时间内消防用水量即可，火灾延续时间按3h计，自动喷水灭火系统按1h计算。
则：
消火栓用水量：
40
3
3600=432000L=432
自动喷淋用水量：
8
160
3600
1.3=99840L=99.84
则消防水池的容积为：
432+99.84=531.84
，设计取540
。
3.3生活排水系统
（1）高层建筑排水系统的主要技术要求
高层建筑排水系统主要包括卫生器具、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、通气系统等。
高层建筑为满足生产生活需要，充分发挥其作用，给排水设计中应满足以下三点要求：
1、系统能迅速畅通的将污废水排到室外；
2、排水管道系统内的气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内良好的环境卫生；
3、管线布置合理，尖端顺直。
（2）高层建筑排水系统的分类和选择
高层建筑排水系统包括单立管排水系统、双立管排水系统和三立管排水系统。
单立管排水系统又有三个类型，分别为无通气管的单立管排水系统（适用于非常简单、底层建筑的排水系统）、有通气的普通单立管排水系统（适用于一般多层建筑）、特制配件单立管排水系统（适用于多层、高层建筑）。
双立管排水系统适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。
三立管排水系统适用于生活污水和生活废水分开排出室外的各类多层、高层建筑。
另外还有新型排水系统，像压力流排水系统和真空排水系统。
根据本建筑的现有条件，设计用污水，废水合排的方式。
2~6层采用同一立管排水，7~17层采用同一立管排水，为了防止一楼的卫生器具可能产生喷溅,设计将一楼的污、废水单独排出。
采用UPVC螺旋排水立管，可以起到消能的作用。
3.4雨水系统
建筑雨水排水系统是建筑物给排水系统的重要组成部分，它的任务是及时排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋顶积水对屋顶造成威胁，或造成雨水溢流、屋顶漏水等水患事故，以保证人们正常生活和生产活动。
该建筑采用外排水设计，由立管连接至市政雨水管道。
3.5热水系统
建筑内部热水供应系统按热水供应范围，可以分为局部热水供应系统、集中热水供应系统和区域热水供应系统。
局部热水供应：
适用于热水用量较小且较分散的建筑，如一般单元式居住建筑，小型饮食店、理发店、医院、诊所等公共建筑和布置较分散的车间卫生间等工业建筑。
集中热水供应：
适用于热水用量较大，用水点较集中的建筑，如标准较高的居住建筑、旅馆、公共浴室、医院、疗养院、体院馆、游泳馆、大型饭店等公共建筑。
区域热水供应：
适用于建筑布置较集中、热水用量较大的城市和工业企业。
本设计是17层的综合楼，有地下室，热水用量较大、集中。
因小区内没有热水供应须单独设置热媒系统，为了便于集中维护管理，减少占用建筑面积，把水加热设备设置在地下室，用热水管道输送到各个用水点，故本设计采用集中供热的热水供应方式。
4、毕业论文（论文）进行计划
序号
设计（论文）各阶段名称
日期
1
资料收集，阅读文献，撰写并完成开题报告。
2
毕业实习，完成实习报告和英文资料翻译
3
完成初步设计方案；编写设计计算书和说明书
4
“五·一”长假
5
中期检查
6
绘制设计图纸
7
完成全部的毕业设计任务，包括编制一套完整的设计说明书、计算书；
8
整理毕业设计成果并提交设计小样和打印论文、图纸
9
提交成果
10
毕业答辩，成绩评定
5、预期成果
1．根据设计要求，认真查阅有关资料，弄懂设计意图及设计要求，准备设计所用资料，作出方案比较，选择工程设计方案，制定工艺流程，编写开题报告。
2．制图要求包括：
建筑给水系统、热水系统、消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、排水系统及屋面雨水排除系统的平面布置图和系统图；地下室泵房及屋顶水箱布置图、卫生间大样图等。
3．设计说明书、计算书要求：
设计说明书：
工程项目和设计要求概述，设计依据，设计参考资料，设计方案及方案比较情况等；
设计计算书：
各系统设计计算草图及水力计算表，管道和设备的选型及布置。
4．专业外文资料翻译（3000~5000字）。
指导教师意见
指导教师签名：
日期：
系意见
系主任签名：
日期：
学院意见
分管院长签名：
日期：
升级会员 