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公共建筑改造工程中给排水设计思路分析

作者

冯俊博

中国建筑科学研究院有限公司 北京市 100013

1 公共建筑改造工程中的给排水设计的价值

在公共建筑改造工程中,给排水设计是一个至关重要的环节。随着城市化进程的加快,公共建筑的需求日益增长,改造工程成为提升建筑功能和品质的重要手段。在这个过程中,给排水设计的价值不容忽视。首先,给排水设计关系到公共建筑的舒适性和安全性。在改造工程中,通过对给排水系统的优化,可以提高建筑的用水效率,降低能源消耗。例如,通过增加雨水收集和利用系统,可以减少雨水对城市排水系统的压力,降低城市内涝的风险。其次,给排水设计对于提升公共建筑的环保性能具有重要意义。在改造工程中,通过采用节水设备和环保材料,可以减少水资源浪费,降低对环境的影响。最后,给排水设计对于提高公共建筑的经济性也具有重要作用。在改造工程中,通过对给排水系统的优化,可以降低建筑的运营成本,提高经济效益。例如,通过采用高效的水泵和节水设备,可以降低能源消耗,减少运营成本。

2.公共建筑改造工程中的给排水设计要点

2.1 给水管道的布置与选择

公共建筑改造工程中的给水设计,是建筑水系统设计的重要组成部分,其设计要符合建筑物使用功能的需求,并确保水质、水量、水压等能够满足使用要求。给水管道的布置是整个给水设计中关键的部分。在设计给水系统时,首先要进行用水量的估算。公共建筑的用水量一般根据建筑物的用途、使用人数、设备数量等因素进行估算。假设一个办公楼的用水量为300m3/d ,按 8h 工作时间计算,用水量为 37.5m3/hc 。根据建筑给水排水设计规范,需确保高峰时段的供水需求,一般采取 1.5~2 倍的峰值系数,即需要考虑时最大瞬时用水量为 75m3/h 。

由于给水管道要承受一定的压力,且要求有良好的耐腐蚀性能,常用的管道材料包括镀锌钢管、不锈钢管、铜管及PPR 管等。根据建筑需求与使用环境选择合适的管道材料。例如,室外场地条件较好的办公楼的给水系统,选用PPR 管材。因为PPR 管具有良好的耐腐蚀性、承压能力及经济性,同时安装便捷,寿命长。在确定管道材料之后,进行管道布置设计。管道布置设计包括给水立管、横管及分支管的布置。首先,立管(主干管)通常布置在建筑物的角落内或者专门设置的管道井中,以便于检修和维护。假设某办公楼为5 层,该楼的给水设计秒流量为4.42L/s,则要求设计能够承受这个流量的主干管道。假设给水干管的管材选用S5 系列(公称压力为1.25MPa)的 PPR 管,结合给水管的流速要求以及 PPR 管的水力计算表,选择 De75(管道外壁直径为 75mm )的管道以满足该办公楼内的给水正常使用需求。

2.2 增压供水系统设计

增压供水系统设计前需对现有给排水系统进行全面评估。包括水源的质量、供水量、原始水压和建筑物内部给水系统的布局。这一阶段,要收集和分析数据,如建筑物的高度、用水点的分布、用水高峰时段的流量需求等。例如,对于一栋公共建筑,如果原始供水压力为 0.2MPa ,而为了确保最高层的供水压力不低于 0.25MPa,要计算增压系统需要提供的额外压力。增压供水系统的核心部件是水泵和压力罐。水泵的选型应基于最大流量需求和所需增压值的计算。例如,如果建筑物在用水高峰时段的流量需求为 5m3/h ,且根据建筑物的高度和原始水压计算需要额外提供 0.3MPa 的压力,那么所选水泵应能在这一工作点提供足够的流量和压力。水泵的能效比和可靠性是选择时需要考虑的重要因素。

2.3 排水管道的布置与坡度设计

公共建筑改造工程中给排水设计中,排水管道的布置与坡度设计措施是确保建筑物正常运作的重要环节。在进行排水管道的布置时,首先,要考虑到建筑物的整体布局以及各个功能区的用水需求。合理的管道布置不仅能提高排水效率,还能减少占用空间和施工难度。在坡度设计方面,通常建议排水管道设置一定的坡度,以便重力作用下能够有效地将污水或雨水引导至指定的排放口。一般来说,水平管道的最小坡度应根据管径大小而定,对于直径在 50mm 以下的小型管道,建议坡度不低于 2% ;对于直径在 100mm 及以上的大型管道,则可适当降低至 1% 或更低,但仍需保证流速不低于 0.7m/s ,以避免沉淀物的积累。其次,在改造过程中,需要充分考虑现有建筑结构对新设排水系统的承载能力,以及防止漏水和渗透等问题。为了确保长期稳定运行,应选用耐腐蚀、抗老化性能良好的材料,例如 PVC 或 PE 管材。同时,在接头处应采用密封技术,避免因接口松动导致泄漏现象。最后,为了提高维护便利性,在设计时应合理设置检查井、清扫口等设施,以便日后进行清理和检修工作。这些细节都将直接影响到公共建筑给排水系统的安全性与可靠性。因此,在具体实施时,设计团队应充分与施工单位沟通协调,根据现场实际情况及时调整方案,从而达到最佳效果。通过科学合理的排水系统设计,可以显著提升公共建筑使用寿命及用户体验,为社会发展提供更加坚实的基础设施保障。

2.4 废水处理系统设计

公共建筑改造工程中给排水设计中,废水处理系统的设计措施是确保建筑物正常运转、维护环境卫生和节约资源的重要环节。为了有效地处理废水,以下几个方面的设计措施尤为关键。首先,废水分类收集是设计的基础。应根据不同来源的废水特性,将生活污水、工业废水和雨水等进行分类,设置专门的收集管道。这种分类不仅有助于后续处理过程中的效率提升,也能减少污染物混合带来的处理难度。例如,生活污水可以通过生化处理技术进行净化,而工业废水则可能需要更复杂的物理或化学处理工艺。其次,应合理选择废水处理设备。在选型过程中,应综合考虑建筑物的使用性质、人口密度以及日常产生的废水量。常见的设备包括沉淀池、生化反应器和过滤装置等。在实际应用中,可以结合膜技术和人工湿地等新兴技术,以提高处理效果和降低运行成本。再次,实现资源回收利用也是现代废水处理系统的重要目标。通过对经过处理后的污水进行再利用,如冲厕用水、景观用水等,不仅能缓解城市用水压力,还能提升建筑物整体可持续性。因此,在设计时应设立相应的回用设施,并保证其与原有给排水系统相兼容。最后,加强对操作人员及用户的培训也不可忽视。定期开展关于环保知识及设备操作技能培训,提高相关人员对废水处理重要性的认识,从而在日常使用中自觉维护系统正常运行。

结语

总之,在公共建筑改造过程中,给排水设计不仅要满足现行标准,还应具备前瞻性与可持续性。通过科学合理的设计方案,可以有效提升建筑物的使用效率及舒适度,为公众提供更优质的生活环境。在未来的发展中,我们应继续探索创新,以推动公共建筑领域向更高水平迈进。

参考文献

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