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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)毗鄰居住用房或在其上層或下層,并且泵房應(yīng)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)的進水管口的低點高出溢流邊緣的空氣間隙應(yīng)等于進水管管徑,但不應(yīng)小于25mm,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,其進水管口低點高出溢流邊緣的空氣間隙不應(yīng)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(yīng)盡量布置在進水管的遠點,應(yīng)運用進、出口的位置來使水池內(nèi)的水能達到有利的循環(huán),否則應(yīng)采取防止短路的措施。
溢流管上不得設(shè)置閥門,出口處應(yīng)設(shè)防蟲網(wǎng)格,并且應(yīng)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(yīng)按大一臺水泵的3min的設(shè)計流量計算。并且吸水槽(井)的尺寸應(yīng)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(yīng)由大進水量或大出水量求得大通氣量,按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(yīng)設(shè)置防蟲網(wǎng)格。
水池頂部應(yīng)設(shè)置人孔,人孔附近應(yīng)設(shè)置爬梯,并且人孔設(shè)置的位置應(yīng)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))的大秒流量和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(yīng)按建筑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(yīng)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(yīng)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?;馂?zāi)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(yīng)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(yīng)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(yīng)設(shè)于經(jīng)常易溢水、滴水、濺水的地方,且排水溝上應(yīng)說明鋪設(shè)可過水格柵。集水井中潛污泵的選擇應(yīng)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)在大者。潛污泵應(yīng)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(yīng)按大一臺潛污泵的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(yīng)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(yīng)設(shè)置獨立結(jié)構(gòu);水泵吸水管穿水池池壁時應(yīng)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(yīng)注重實際工程中或?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(yīng)該在實際工程中不斷地完善自己的知識結(jié)構(gòu)面,應(yīng)該不斷注意本專業(yè)及社會各層面的發(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。