泵房的設(shè)計包括泵房位置的選擇、水池的設(shè)計(包括水池的池底標高、有效水深、水池的進出水管等設(shè)計)、水泵選型、水泵布置、泵房內(nèi)排水溝、集水坑的設(shè)計等。以下就泵房設(shè)計過程中幾點容易忽略的問題作討論。
1、水泵房位置的選擇
水泵房是整棟建筑或整個小區(qū)、廠區(qū)給水、消防管網(wǎng)核心部分,泵房的位置選擇既要有利于給水和消防管網(wǎng)的敷設(shè)又不能對有安靜要求的房間有噪音的影響,還應盡量少占有價值的建筑用房(如商鋪及停車位)。生活給水泵房和消防泵房宜合建,既可以節(jié)省用地,也有利于維修管理。 對于一個住宅小區(qū)來說,泵房往往設(shè)計于地下車庫的設(shè)備用房內(nèi),與發(fā)電機房等電氣、空調(diào)機房合并在同一防火分區(qū)內(nèi)。且泵房應盡量靠近用水大戶或整個小區(qū)的中央位置,可以減少主干管的長度,也可以減少管網(wǎng)水頭損失。泵房出口應直通室外或直通安全出口。如設(shè)在民用建筑物內(nèi)的水泵房不應毗鄰居住用房或在其上層或下層,并且泵房應設(shè)置在通風良好、不結(jié)凍的房間內(nèi)。 泵房的大小由生活水池、消防水池以及水泵組的布置來確定。
2、水池進、出、溢流水管的設(shè)計 《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-20032009年版(以下簡稱“水規(guī)”)中3.2.4B條:生活飲用水水池(箱)的進水管口的最低點高出溢流邊緣的空氣間隙應等于進水管管徑,但不應小于25mm,最大可不大于150mm。另3.2.4C條:從生活飲用水管網(wǎng)向消防、中水和雨水回用水等其他用水的貯水池(箱)補水量,其進水管口最低點高出溢流邊緣的空氣間隙不應小于150mm。因此,往往有設(shè)計中只考慮了3.2.4B條的規(guī)定,將消防水池的進水管設(shè)在溢流水位上一倍管徑處。此條條文考慮到消防、中水和雨水回用水等用途的水池因為池內(nèi)水質(zhì)低于生活飲用水,并且池內(nèi)水往往不能定期清洗或循環(huán)水池內(nèi)的貯水,會形成死水及滋生細菌。因此消防水池的進水管管徑雖為50~100mm,但與溢流邊緣的空氣間隙仍按不少于150mm設(shè)置。 水池的出水管應盡量布置在進水管的最遠點,應運用進、出口的位置來使水池內(nèi)的水能達到最有利的循環(huán),否則應采取防止短路的措施。 溢流管上不得設(shè)置閥門,出口處應設(shè)防蟲網(wǎng)格,并且應采取間接排水。
3、水池吸水槽、通氣管、人孔的設(shè)置
一般鋼筋混凝土水池均設(shè)置吸水槽(井),吸水槽(井)多為埋地式(即吸水槽比水池底板埋深0.8~1.0m)。吸水槽(井)的有效容積應按最大一臺水泵的3min的設(shè)計流量計算。并且吸水槽(井)的尺寸應滿足水泵的吸水管的安裝要求。 通氣管在生活水池和消防水池中也是常常被忽略設(shè)計的部分。通氣管的管徑應由最大進水量或最大出水量求得最大通氣量,按最大通氣量求通氣管的管徑和數(shù)量(一般不少于2根)。通氣管的未端應設(shè)置防蟲網(wǎng)格。 水池頂部應設(shè)置人孔,人孔附近應設(shè)置爬梯,并且人孔設(shè)置的位置應盡量靠近水池進水浮球閥的位置,以便以維修水池進水閥。
4、泵房內(nèi)水泵的選擇及布置 一般生活加壓設(shè)備多采用變頻設(shè)備或疊壓(無負壓)設(shè)備供水。當用變頻設(shè)備時,生活泵組按建筑物(或分區(qū))的最大秒流量和最不利點的揚程選擇主泵,而且現(xiàn)在市場上變頻泵組的設(shè)備都很齊全,變頻技術(shù)也很完善。 但當采用疊壓設(shè)備供水時,往往不清楚設(shè)備組的揚程怎么選擇。因為疊壓供水的優(yōu)點是節(jié)能,商家也會向設(shè)計者介紹選設(shè)備時只需選擇建筑最不利點所需的壓力減去市政常年壓力即可。但根據(jù)無負壓設(shè)備的技術(shù)分析,無負壓設(shè)備分有水箱和無水箱兩種,當采用有水箱的無負壓設(shè)備時,若市政停水時仍要滿足一定時間內(nèi)的供水安全。因此,此時的供水壓力應按建筑最不利供水點所需壓力確定。 消防水泵的選用,設(shè)計人員往往按計算的室內(nèi)消火栓或噴淋的用水量和揚程選擇一用一備的消防泵。在規(guī)范上這樣設(shè)計沒有問題,但是在實際使用和建設(shè)投資上存在難度和投資過大。如果室內(nèi)消火栓和噴淋的用水量和揚程相差不大時,可以共用一臺備用泵,且按最大一臺消防泵的工作能力。還有一種情況,消防泵的功率過大(如110Kw或以上),在電氣配電設(shè)計中,對于水泵的起動電流要比工作電流大5~6倍,這樣無形地加大了發(fā)電機的容量。對于這種情況應將一用一備改為二用一備,用兩臺一半流量同揚程的水泵代替一臺大流量的消防泵。 水泵的布置除了要滿足規(guī)范上規(guī)定的泵組間距離及泵組離墻距離外,還應注意水泵的布置不能防礙泵房內(nèi)通道的使用,吸水管上的閥門的安裝等。 為提高消防水泵取水的可靠性,確保火災時能及時向消防管網(wǎng)供水。消防水泵宜采用獨立的吸水管,并且吸水管盡量減少轉(zhuǎn)彎。
5、泵房內(nèi)排水的設(shè)計
水泵房內(nèi)應設(shè)排水設(shè)施,盡量考慮能直接靠重力排至室外排水管網(wǎng)。若為地下室水泵房或室外排水管網(wǎng)標高低于泵房排出管標高時應設(shè)置污水提升設(shè)備。水泵房內(nèi)常用的排水設(shè)施是排水溝加集水井,經(jīng)潛污泵提升排至室外排水管網(wǎng)。 泵房內(nèi)排水溝應設(shè)于經(jīng)常易溢水、滴水、濺水的地方,且排水溝上應說明鋪設(shè)可過水格柵。集水井中潛污泵的選擇應該根據(jù)水池溢流量、泄流量與排入集水井的其他排水量中現(xiàn)在最大者。潛污泵應該設(shè)置一用一備,并設(shè)置兩臺泵同時啟動的信號水位,以防止水池進水閥損壞時溢流量遠大于設(shè)計的溢流量,以免造成水泵房被淹。 集水井的有效容積應按最大一臺潛污泵的5min的出水量計算,且潛水泵每小時啟動次數(shù)不宜大于6次。
6、其他問題 常見的民用建筑或普通工業(yè)建筑的生活泵房和消防泵房在設(shè)計中還有很多容易被忽視的問題,如:外網(wǎng)水池進水管上設(shè)置的閥門應采用杠桿式浮球閥或液壓式水位控制閥等自動水位控制閥,并不得少于兩個;生活貯水池應設(shè)置獨立結(jié)構(gòu);水泵吸水管穿水池池壁時應采用柔性防水套管等。
在建筑給排水的設(shè)計中,除了嚴格按照國家現(xiàn)行規(guī)范外還應注重聯(lián)系實際工程中或?qū)嶋H使用中遇到的問題,結(jié)合社會的發(fā)展趨勢,充分考慮到建筑設(shè)備的安全可靠、實用、合理、經(jīng)濟、美觀。更應該在實際工程中不斷地完善自己的知識結(jié)構(gòu)面,應該不斷注意本專業(yè)及社會各層面的最新發(fā)展及對設(shè)計工作的影響,不斷改進自己的設(shè)計及設(shè)計思想,使設(shè)計的工程既實用,又有超前意識。
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