1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名：吴连春学号：P3401110419
所在学院：环境学院
专业：给排水科学与工程
设计(论文)题目：上菱国际广场给水排水工程设计
指导教师：刘翠云
2015年03月08日
开题报告填写要求
1．开题报告（含文献综述）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．文献综述应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；
4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T740894《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如2004年4月26日或2004-04-26。
毕业设计（论文）开题报告
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述： | |
文献综述 建筑节水新技术 摘要：分析了水资源的现状和存在的问题，针对建筑节水的重要性,探讨了建筑节水应采取的主要措施,指出只有从给水系统上限制超压出流的产生,管网输送途中做好防渗漏措施，对已使用过的废水进行处理回用、合理配置节水器具等才能获得最大的节水效果。 关键词：建筑；节水；技术措施 Abstract:Thispaperanalyzesthecurrentsituationandproblemsofwaterresources,theimportanceofwaterconservationforconstruction,discussesthewater-savingmeasuresofmainbuildingshouldbetaken,notingthatonlyrestrictionsonthewatersupplysystemfromoverpressureflowgeneration,transmissionnetworkonthewaygoodanti-leakagemeasureshavebeenusedforwastewatertreatmentandreuse,therationalallocationofwater-savingappliances,etc.inordertogetthemostwater-savingeffect. 一、中国水资源现状 我国水资源总量令人堪忧，我国干旱缺水现象十分严重。我国的淡水资源要供给着世界上7%左右的土地以及21%以上的人口，对我国的水源也造成了很大的压力。2009年我国淡水资源总量在28000亿立方米左右，但是在众多土地以及人口的压力下，我国成为了全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。事实上我国的淡水资源并不是所有的淡水资源都能够得到有效的开发与利用，如洪水泾流和散布在人类活动较少的区域内的地下水资源，我国能够实现被利用的水资源仅为11000亿立方米左右。到20世纪末，全国600多座城市中存在供水不足的城市已经达到了400多个，其中存在严重缺水问题的城市达到了110个。而随着我国的发展，水资源的供给将会面临更大压力并且开发难度也会继续加大。[1] 二、建筑节水的重要性 近年来我国城市生活用水呈逐年递增趋势。城市生活用水包括居民用水和公共建筑用水等,其用水过程绝大部分是在室内完成的[2]，而民用建筑内传统费水的卫生器具，质量低劣的器具的渗漏、用水点超压出流等现象造成水量的浪费，因此节约城区生活用水必须搞好建筑节水。[3] 三、建筑节水的主要措施 3.1减少泄漏 节水的前提是防止渗漏，漏损的最主要途径是管网，自来水管网漏损率一般都在10%左右，一些第三世界国家城市中有60%的饮用水管道蚀损严重,菲律宾首都马尼拉市供水管网的漏耗水量以近其总供水量的58%,即使在管理措施较好的新加坡,也存在着8%的管网漏耗率。[4]且随着管网的使用时间增加而增加。每年因管道泄漏造成的资源经济损失是相当大的。为了减少管网漏损，在管道铺设时要采用强度较高、质量符合国家规定的管材，并采用橡胶圈柔性接口，从根源上减少管道破裂的概率；严格控制施工质量；做好防腐措施；还应增强日常的管道检漏工作。[5] 3.2控制超压出流 当给水配件阀前压力大于流出水头时，给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量的现象，称为超压出流现象。[6]超压出流不但会破坏给水系统中水量的正常分配，对用水工况产生不良影响；同时超压出流还会造成水量浪费现象，因其在使用过程中流失，不易被人们察觉和认识，属隐形水量浪费，而这种隐形水量浪费在各类建筑中不同程度的存在，其浪费的水量不容忽视。[7]分区最低卫生器具配水点处的静水压,住宅、宾馆、医院宜为300～350kPa,办公楼宜为350～450kPa。其次,供水方式建议采用水箱供水方式。各配水点的压力波动很小,有利于节水。再次,设置减压装置,除浴盆的流出水头为5～10m外,其他各用水配件的流出水头不超过5m,进户压力10m,最不利点压力为5m即可满足各住户要求,超过10m即形成超压出流。可在进户管处、水表前装设调压孔板或节流塞实施减压,减少超压出流量。[8] 3.3推广节水器具 配水装置和卫生设备是水的最终使用单元，它们节水性能的好坏，直接影响着建筑 节水工作的成效，因而大力推广使用节水器具是实现建筑节水的重要手段和途径。家庭生活中，便器冲洗水量占全天用水量的30%-40%，因而研制推广节水型便器冲洗设备意义重大。以瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。在水压相同的条件下，节水龙头比普通水龙头有着更好的节水效果，节水量为3%~50%，大部分在20%~30%之间。且在静压越高、普通水龙头出水量越大的地方，节水龙头的节水量也越大。[9] 3.4搞好热水供应系统的节水节能 热水供应系统按热水供应范围的大小，可分为集中热水供应系统和局部热水供应系统。无论何种热水供应系统都存在严重的水量浪费现象，主要表现在开启热水配水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，往往要放掉不少冷水（即无效冷水）后才能正常使用。[10]为了尽量减少这部分无效冷水的量，要对现有定时供应热水的无循环系统进行改造，增设回水管；对新建建筑的热水供应系统应根据建筑性质及建筑标准选用支管循环或干管循环。同一幢建筑的热水供应系统，选用不同的循环方式其无效冷水量是不相同的。[11]就节水效果而言，支管循环方式最优，立管循环方式次之，无循环方式浪费水量最大，干管循环方式次之。而对局部热水供应系统在设计住宅厨房和卫生间位置时除考虑建筑功能和建筑布局外，应尽量减少其热水管线的长度，并进行管道保温。除此之外，还应选择适宜的加热和贮热设备，在不同条件下满足用户对热水的水温、水量和水压要求，减少水量浪费。[12] 3.5做好中水回用措施 3.5.1城市生活小区建筑中水回用的意义 建筑中水回用可以减少原水耗水量,缓解城市用水的供需矛盾。建筑中水回用的水处理工艺简单,操作简便,供水成本低,基建投资相对较小。建筑中水回用可减少城市生活污水排放量,保护生态环境。[13] 3.5.2 处理工艺 目前,应用较多的中水处理工艺主要有混凝、沉淀、过滤、生物处理和活性炭吸附等。处理工艺需根据原水水质的不同,而采用某一工艺或某些工艺的组合,常见的中水处理工艺流程如下: 1)对于优质杂排水,其处理工艺流程一般有: a.原水※毛发聚集器※调节池※微絮凝※过滤※消毒※中水; b.原水※毛发聚集器※调节池※混凝沉淀※消毒※出水; c.原水※毛发聚集器※调节池※微絮凝※过滤※微滤※超滤※消毒※出水。 2)对于杂排水,其处理工艺流程一般有: a.原水※筛滤※调节池※微絮凝※过滤※活性炭吸附※微滤※过滤※消毒※出水; b.原水※筛滤※调节池※生物接触氧化或生物转盘※沉淀※过滤※消毒※出水。 3)对于生活污水,其处理工艺流程一般有: a.原水※筛滤※调节池※水解酸化※生物接触氧化※沉淀※过滤※消毒※出水; b.原水※筛滤※调节池※生物接触氧化※沉淀※生物接触氧化※过滤※消毒※出水; c.原水※筛滤※调节池※生物接触氧化※沉淀※微絮凝※过滤※活性炭吸附※消毒※出水。[14] 3.5.3中水回用用途 3.5.3结语 总的来说，中水回用技术是建筑节水的重要举措，一方面它能够将一部分污水回收利用，减小了排污量，从而减小了污水对环境的影响和污水处理的负荷，间接起到了节能的作用，另一方面，处理后的水又回用于建筑中，减少对水资源的开采和使用，同样节约了资源与能源。只要我们按照合理的方式设计和布置中水回用系统，让其能够用最小的成本发挥出最大的环境效益，中水技术将具有非常广阔的前景。[15] [1］赵洪武；浅析我国水资源现状与问题［J］ [2］伏永凯；浅谈建筑节水的措施［J］山西建筑，2008,34（34）:168-170 [3］马军花；浅谈民用建筑节水的迫切性和措施［J］，建筑经济，2009年6月增刊 [4］刘杰；建筑给排水节水措施剖析［J］黑龙江水利科技，2004,9（4）:24-25 [5］王芳芳；建筑节水措施分析［J］中国资源综合利用，2014,32（9） [6］王庆永；城市建筑节水措施探讨［J］经济/产业，2009，（374）:20-21 [7］高鹏；浅谈建筑给排水节水问题［J］甘肃高师学报，2011,16（5）：5859 [8］杨德菊；浅析节水措施［J］广西轻工业，2007，（6）：83-84 [9］肖敏；浅谈民用建筑节水的几点技术措施［J］今日科苑2008，（119） [10］解静静；建筑节水措施探讨［J］西南给排水2011,33（6）:38-40 [11］谢浩；民用建筑节能节水型系统探究［J］住宅科技2012,34-36 [12］时燕；绿色建筑节水措施［J］中国高新技术企业2011,92-93 [13］白洪涛；小区建筑中水回用的途径［J］河南水利与南水北调2007，（10） [14］沈希光；建筑中水回用及其工艺系统［J］山西建筑2007,33（25）：218-219 [15］吉倩倩；中水回用技术在建筑节能节水中的应用［J］科技信息2012， |
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
2.1给水系统
本建筑工程为商办楼，以城市给水管网为水源。酒店高度为49.50m，属于高层建筑，市政管网的资用水头为0.25MPa，不能满足高区用水要求，考虑二次加压，根据设计资料，可供选择的供水方式如下：
(1)方案1：高位水箱并联给水
供水系统主要由贮水池、加压水泵、高位水箱和配水管网组成。高位水箱在给水系统中的作用，主要是贮水、调节水量和稳定水压。高位水箱并联给水方式是各分区独立设置水箱和水泵，水泵集中布置在建筑底层和地下室，分别向各区供水。
优点：由于各区是独立的供水系统，供水安全可靠；水箱分散设置，各区水箱容积小，有利于结构设计，运行动力费用经济；水泵集中布置，便于维护管理。
缺点：水泵台数多，供水高压管路长，投资费用高，水箱占用上层建筑的面积较多，安装维护较麻烦，有水泵振动、噪声干扰较大等。
(2)方案2：水泵变频调速供水
此系统通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化，调节水泵的转速，可以改变水泵的流量、扬程和功率，使出水量适应用水量的变化，并使水泵变流量供水时保持高效运行。变频调速水泵的运行通常是控制水泵出水管处压力恒定。因变频调速水泵的变速、变流量只有在一定的范围内才能保持高效运行，故选用调速水泵与恒速水泵组合供水方式可取得更好的节能效果。为避免给水系统在小流量用水时，水泵的工作效率低，可选用配有小型水泵和小型气压罐的变频调速供水装置，在系统用水量小时变频调速水泵停止运行，利用小型气压罐供水。
变频调速供水的优点是：
①高效节能，当系统用水量减少时，水泵降低转速运行，根据相似定律，水泵的轴功率与转速的三次方成正比，转速下降时轴功率下降大，所以变速调节流量在提高机械效率和减少能耗方面是显著的，该设备比一般设备节能10%～40%。
②设备占地面积小，不设高位水箱，减少了建筑负荷，节省水箱占地面积，避免了水质的二次污染。
由于建筑为商办楼，用水不均匀，为了节能，综合考虑选择方案二的水泵变频调速供水方式。采用分区供水，一到三层为低区，由市政管网直接供水。四层到十二层为高区，采用一组调速泵供水。此系统无生活高位水箱，少了一个水质可能受污染的环节，水压稳定，是目前建筑高度小于100m的高层建筑供水方式的主流。而在屋顶设生活水箱的方式是将水一次加压至屋顶水箱，再自流分区减压供水。由于存在不节能和减压阀减压值（或减压比）大，一旦减压阀失灵对阀后用水存在隐患，以及屋顶水箱存在水质污染的威胁，且固定的屋顶水箱在地震时存在鞭稍效应，对建筑物安全不利等原因考虑，所以不提倡作为主要的供水方式。
2.2排水系统
本设计室内排水系统的任务是接纳建筑物内各类污（废）水并将其排到室外。室内排水系统设计的质量不仅体现在能否迅速安全地将污（废）水排出到室外，而且还在于能否减小管道内的气压波动，使其尽量稳定，从而防止系统中存水弯的水封被破坏。否则将使室外排水管道中有毒或有害气体进入室内。
根据建筑特点，排水系统分为两个区，高区（4～15层）的办公楼生活污水较多，立管较多，所以在一层地板下合并排到室外。低区共设两根立管，直接排到室外。
由于建筑高度及每根污水立管所承担的排水当量数较大，为使排水管道中气压波动尽量平衡，防止管道水封破坏，办公楼部分均设专用通气立管。（裙房商场部分采用侧墙通气立）。
消防电梯井底设排水管收集至地下室集水井，设潜水排污泵排至室外排水管。地下室各用水点的排水，汇合后进入集水井，再由潜水泵提升排至室外排水管。
2.3消火栓给水系统
消防给水系统按消防给水系统的给水方式不同可分为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。目前，在我国100米以下的高层建筑中自动喷水灭火系统主要应用于消防要求高、火灾危险性大的场所；100米以上的高层由于火灾隐患多，火灾蔓延快，人员疏散、火灾扑救难度大，需要设置自动喷水灭火系统；100米以下的建筑主要以消火栓给水系统为主。
本设计的建筑是15层的高层商办楼。对于建筑消防要求较高。故本设计可选用消火栓给水系统和自动喷水系统相结合的方式。采用临时高压给水系统时，设高位消防水箱，本建筑为一类建筑，则高位消防水箱的消防储水量不应小于18m3。消防立管管径DN100，最低层消火栓所承受静压力不大于1.00MPa。故无需分区，在地下室、3层、12层吊顶分别成环。采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统，每个消火栓处设直接启动消防水泵时按钮。水箱贮存10min消防用水，消防泵及管道均单独设置。
2.4自动喷淋系统
拟定两种方案：
①湿式自动喷水灭火系统
②预作用自动喷水灭火系统
两种方式的优缺点比较如下：
名称 | 优点 | 缺点 |
第一种 方案 | ①灭火速度快，及时扑救效率高 ②系统简单，施工、管理方便 ③建设投资低，管理费用少，节约能源 | ①管网中充满了有压水，渗漏时会损坏建筑装饰和影响建筑的使用 ②适用于环境温度4℃〈t〈70℃的建筑物 |
第二种 方案 | ①管网中平时不充水，发生火灾时，自动排气充水，减小了管网的压力负荷 ②系统更先进更可靠，适用于干式和湿式系统所能使用的任何场所，适用范围广 | ①比干式和湿式系统多了一套自动探测报警和自动控制系统 ②系统比较复杂、投资较大，一般用于建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑 |
结论：该建筑采用湿式自动喷水灭火系统，报警阀设于地下室，且各层均设水流指示器和信号阀，其信号均送入消防控制中心进行处理。自动喷水灭火系统喷头动作温度按：厨房为93℃，设有中央空调的场所为57℃，其他场所为68℃。地下负一层为直立式喷头，地上部分为下垂式喷头。喷头布置满足距墙柱距离小于1.80m。各层均设末端试水装置，废水就近排入卫生间。本建筑火灾危险等级为中危险Ⅰ级（地下车库为中危险Ⅱ级），其基本设计数据为：设计喷水强度为6.0L/（minm2），作用面积A=160m2，喷头工作压力为0.10MPa。最不利点喷头出口压力P=50kpa。
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