地下室空间设计范文

2023-09-12

地下室空间设计范文第1篇

1.1 抗震要求

地下室如果设计不当, 对整体抗震性能会产生较大影响, 一般对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度, 才能不计其层数, 总高度才能从室外地面算起。地下室的墙、柱与上部结构的墙、柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处, 当标高变化超过梁高范围时则形成错层, 未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位, 规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构, 地下室顶板为无梁楼盖时一般情况不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板, 但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算, 并应包括地下层。

存在的常见问题如:半地下室埋深不够时, 即房间结构地面低于室外地面的高度小于该房间净高的一半, 房屋层数应包括半地下室层, 房屋总高度也应从地下一层底板标高起算。地下室抗震等级应不低于上部结构抗震等级。

1.2 荷载取值与组合

地下室外墙受弯及受剪计算时, 土压力引起的效应为永久荷载效应, 可变荷载效应控制的组合时, 土压力的荷载分项系数取1.2;永久荷载效应控制的组合时, 其荷载分项系数取1.35。对于地面活荷载, 同样应乘侧压力系数, 水压力若取最高水平, 则一般按恒载考虑, 分项系数的取值可参考地下水池设计规范。地下室外墙若按压弯构件进行强度计算时, 根据《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001) 第3.2.5条, 墙体竖向力计算时, 恒载分项系数取1.0, 活载分项系数取0。抗浮计算时, 板、覆土的自重等恒载的荷载分项系数应取为0.9。地下室外墙的土压力应为静止土压力, 根据土性的不同分别采用不同的计算方法, 粘性土采用水土合算, 砂性土采用水土分算, 结构设计时一般取值为1/3~1/2。

1.3 外墙计算模型

地下室外墙配筋计算:有的工程外墙配筋计算中, 凡外墙带扶壁柱的, 不区别扶壁柱尺寸大小, 一律按双向板计算配筋, 而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋, 又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理, 其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量, 建设成本增加, 反而存在较大安全隐患。建议:除了垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大 (如高层建筑外框架柱之间) 外墙板块按双向板计算配筋外 (此时附壁柱配筋应考虑外墙传来的水平力的影响) , 其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载 (轴力) 较小的外墙扶壁桩, 其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小, 可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强, 外墙转角处也同此予以适当加强。

地下室外墙计算时底部为固定支座 (即底板作为外墙的嵌固端) , 侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样, 底板的抗弯能力不应小于侧壁, 其厚度和配筋量应匹配, 这方面问题在地下车道中最为典型, 车道侧壁为悬臂构件, 底板的抗弯能力不应小于侧壁底部。地下室底板标高变化处也经常发现类似问题:标高变化处仅设一梁, 梁宽甚至小于底板厚度, 梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置 (如楼梯间) 外墙顶部无楼板支撑, 计算模型和配筋构造均应与实际相符。

1.4 地下水与抗浮

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计重要依据, 实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态, 对施工过程和洪水期重视不足, 因而会造成施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏。另外, 实际中在同一整体大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑, 而地下室面积大, 形状又不规则, 加之局部上方没有建筑, 此类抗浮问题也相对比较难以处理, 须作细致分析处理。

常见设计问题如:地下水位未按勘察报告确定, 或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅, 结构设计人员随便选取;斜坡道未进行抗浮验算, 斜坡道与主体分缝处未作处理;荷载分项系数选取不对导致抗浮验算不满足要求等。

2 民用建筑大型地下室的外墙设计分析

2.1 荷载

竖向荷载包括上部及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重等;水平荷载包括室外地坪活荷载、侧向土压力、地下水压力、人防等效静荷载等。

室外地坪活荷载:一般民用建筑的室外地面, 活荷载可取5kN/m2 (包括可能停放消防车的室外地面) 。有特殊较重荷载时, 按实际情况确定。

水压力:水位高度可按最近3~5年的最高水位确定。

土压力:当地下室施工采用大开挖方式, 无护坡桩或连续墙支护时, 地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力, 土压力系数K0, 对一般固结土可取K0=1-sinφ (φ——土的有效内摩擦角) , 一般情况可取0.5;当地下室施工采用护坡桩或连续墙支护时, 地下室外墙土压力计算中可以考虑基坑支护与地下室外墙的共同作用, 或按静止土压力乘以折减系数0.66近似计算, K a=0.5×0.66=0.33, 相当于主动土压力;地下水位以下土的容重, 可近似取11kn/m2。

2.2 荷载设计值

以前的算法地面活荷载分项系数取1.4, 其他包括水压力分项系数均取1.2。现依据《建筑结构荷载规范》, 当活荷载占总荷载之比值不大于20%时, γG=1.35, γQ=1.40, ΨC=0.7, 综合分析后, 对于一般民用建筑外墙各项荷载分项系数均取1.30, 即综合分项系数取1.30。

2.3 计算简图

地下室无横墙或横墙间距大于层高2倍时, 其底部与刚度很大的基础底板或基础梁相连, 可认为是嵌固端;顶部的支座条件应视主体结构形式而定。当与外墙对应位置的主体结构墙为剪力墙时, 首层墙体与地下一层外墙连续, 可以对外墙形成一定的约束。

地下室内横墙较多且间距不大于层高2倍时, 地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连续双向板。

地下室无横墙但外墙上有附壁柱时, 除非柱设计时考虑了外墙传来的水平荷载, 否则该柱不应作为外墙的支座。

当地下室层高较高或埋深较大时, 按纯弯构件计算难以满足要求时, 可以考虑外墙轴压力的有利影响, 按压弯构件计算, 此时轴力只能考虑恒载传来, 且分项系数取1.0。

3 结语

基础地下室为高层建筑的发展提供了坚实的物质结构基础, 而其设计过程错综复杂我们应以遵循。我们应以合理的设计为前提, 全面考虑其适用和合理的原则, 把问题减小至最低或消除以使建筑地下室结构设计工作发挥其最大的经济作用和社会效益。

摘要:作者根据自己多年的工作经验列举了地下室结构设计中常遇到的若干问题, 并重点对地下室的外墙设计进行分析, 与同行们共同讨论。

地下室空间设计范文第2篇

【摘要】随着当前社会发展中,人们对房屋建设和施工要求的不断提高。在结构设计过程中底层框架结构逐步成为当前设计的重点,更是保证建筑工程在设计和应用中抗震性能和质量完整的关键。底层框架结构在当前房屋抗震设计中是不可忽视的设计方法。本文就当前底层框架抗震墙砖房的抗震设计进行分析与浅述。

【关键词】框架;砌体;抗震

随着近年来社会不断发展中,人们对房屋质量要求的不断增加,在房屋施工和设计的过程中,对其各个性能要求日益提高和增加。地震作为近年来对房屋危害的主要形式,其在设计的过程中对房屋抗震性能要求不断的提高和增加。未经抗震设防的底层框架抗震墙砖房,由于其在设计的过程中底层的纵横墙的数量与当前建筑施工设计中的不对称,造成其在设计过程中出现极大的转差,在强烈地震作用下,由于底层的抗侧力刚度和极限承载能力相对于来说较为薄弱,因此容易造成其各种不良现象的出现。相对于第二层薄弱,结构将在底层率先屈服、进入弹塑 性状态,井将产生变形集中的现象。底层的率先破坏将危及整个房屋的安全。

1.房屋的平、立面布置应规则、对称

随着当前社会不断发展过程中,人们对各种地震灾害的认识不断加深,通过对历次震害调查说明,其在设计过程中对各种提醒和结构要求的不断复杂化和设置的不完善以及不合理,造成当前房屋抗震性能的不够和设计的不够合理和完善。对于底层框架抗震墙砖房,其在设计的过程中设计模式的不足使得出现了钢筋混凝土房屋抗震性能的不够,因此其在施工和设计的过程中对房屋的平、里面的对称和规格要求日益严格。即房屋体型宜简单、对称,在结构设计和布置的过程中对称的设置方案能够有效的提高房屋的整体性,降低由于地震作用下出现的各种扭转局面。

2.房屋的高度要限制、高宽比要适当

在唐山大地震中,未经抗震设防的底层框架抗震墙砖房的破坏较为严重。其主要原因是 底层没有设置为框架抗震体系。在震害较为严重的底层框架砖房中,底层为半框架沿街一 跨为框架另一跨为砖墙承重体系,底层为内框架体系以及底层大部分为框架体系而山墙与楼梯间墙处不设框架梁柱等。

随着近年来人们对建筑施工质量和设计质量要求的日益增加,各种自然灾害抵抗能力在建筑工程施工中的要求日益增加和提高,通过对底层框架抗震墙砖房的模型试验和一系列分析研究,深入的探讨和了解建筑工程施工中的各种抗震性能和抗震方式,是当前建筑工程施工措施和施工管理方式的前提和关键因素。增强过渡楼层和房屋整体抗震能力的抗震设计方法和构造措施。对当前房屋在建设过程中其规则的制定有着深刻的影响,是对房屋较为规则且沿竖向较为均匀和满足增强过渡搂层及房 屋整体抗震能力要求的;其房屋总层数和总高度可适当放宽。

(1)房屋的总高度指室外地面到檐口高度,半地下室可从地下室内地面算起,全地下室 可从室外地面算起。

(2)上部砖房部分的层高,不宜超过3.6m。上部砖房部分横墙的间距大4.2m的房间面积在一层内大于该层总面积的1/4时为横墙较少,对于上部砖房部分横墙较少者房屋总高度应降低3.0m,总层数应减少一层。底層框架抗震墙砖房总高度与总宽度的最大比值,应符合表2.2-2的要求。

3.第二层与底层的侧移刚度比要控制

在地震作用下底层框架抗震墙砖房的弹性层间位移反应均匀和减少在强烈地震作用下的 弹塑性变形集中,能够能够提高房屋的整体抗震能力。对底层框架抗震墙砖房的弹性和弹塑性位移以及层间极限剪力系数进行了分析,在分析研究的基础上提出了底层框架抗震砖房第二层与底层侧移刚度比的合理取值范围为1.2~1.8。根据不同设防烈度的地震作用强弱和既安全又经济的抗震设防原则,底层框架抗震墙砖房第二层与底层的侧移刚度比值在6度时不应大于3.0,在7度时不应大于2.5,在8度时不应大于2.0,在9度时不应大于1.5;且均不应小于1.0。

4.抗震墙的最大间距限值

底层框架抗震墙砖房的抗震墙间距分为底层和上部砖房两部分,上部砖房备层的横墙间距要求应和多层砖房的要求一样;底层框架抗震墙部分,由于上面几层的地震作用要通过底层的楼盖传至底层抗震墙,楼盖产生的水平变形将比一般框架抗震墙房屋分层传递地震作用的楼盖水平变形要大。因此,在相同变形限制条件下,底层框架抗震墙砖房底层抗震墙的间距要比框架--抗震墙的间距要小一些。底层框架抗震墙砖房的底层框架抗震墙具有一定的承载能力和较好的变形、耗能能力,而上部砖房部分的,变形和耗能能力相对比较差。为了避免底层过多强于上部砖房的抗震能力。

5.底层钢筋砼抗震墙的高宽比

在实际工程中,底层框架抗震墙砖房的底层钢筋砼墙的高宽比往往小于1.0, 通常把高宽比小于l的钢筋砼墙称为低矮墙。

高宽比小于1.0的低矮钢筋砼墙是以受剪为主,由剪力引起的斜裂缝控制其受力性能, 其破坏状态为剪切破坏。结合底层框架抗震墙砖房中的底层钢筋砼墙为带边框的钢筋硷低矮墙的特点,文献2进行了带边框开竖缝钢筋砼低矮墙的试验和分折研究,试验结果表明:放入砂浆板和钢筋砼板的带竖缝钢筋砼墙的抗震性能明显优于整体钢筋砼低矮抗震墙,这 种开竖缝的抗震墙具有弹性刚度较大,后期刚度较稳定,达到最大荷载后,其承载力没有明显降低,其变形能力和耗能力有较大提高,达到了改善低矮墙抗震性能的目的。

6.底层框架抗震墙砖房的结构体系

底层框架抗震墙砖房的底层受力比较复杂,而底层的严重破坏将危及整个房屋的安全,加上地震倾覆力矩对框架柱产生的附加轴力使得框架柱的变形能力有所降低等因素,对底层的抗震结构体系的要求应更高一些。

(1)底层框架抗震墙砖房的底层应设置为纵、横向的双框架体系,避免一个方向为框架、 另一个方向为连续梁的体系。这主要是由于地震作用在水平上是两个方向的。一个方向为连 续梁体系则不能发挥框架体系的作用,则该方向的抗震能力要降低比较多。同时,也不应设 置为半框架体系或山墙和楼梯间轴线为构造柱圈梁约束砖抗震墙的状况。这是由于底层的地震剪力按各抗侧力构件的刚度分配,半框架体系或山墙为构造柱、圈梁约束的砖抗震墙体系中,砖墙较框架的抗侧力刚度大得多,在地震作用下,砖墙先开裂和肢坏,加上砖墙的变形能力较框架要差得多,会形成砖墙构件先退出工作,导致加重半框架或部分框架的破坏。

(2)底层框架抗震墙砖房的底层应设置为框架抗震墙体系。在6、7区底层为小型商店时, 其抗震墙可为框架填充墙;当底层的砖填充墙较少时应设置一定数量的钢筋砼抗震墙,在8、9度时,均应设置一定数量的钢筋砼抗震墙,使底层形成具有二道防线的框架抗震墙体系,有利于提高底层的抗震能力。

7.结束语

随着当前社会发展中,房屋抗震性能要求的不断提高,在底层框架抗震墙砖房的设计过程中综合当前社会技术措施进行综合分析与设计是提高和保证设计质量的关键,更是当前房屋质量设计的主要要求。

地下室空间设计范文第3篇

1 工程概况

某工程地下1层,地上12层,建筑高度40.6m,建筑面积12540m2,地下室东西宽54.75m,南北宽44.5m,成L形平面,占地面积1710m2,地下工程底板防水面积1600m2,外墙防水面积1200m2。

2 防水方案的选择

自《地下防水工程技术规范》GB50108-2001颁布以来,按地下防水工程等级标准要求进行分级设防,已被设计、施工单位所接受,普通二级工程一般都二道设防,防水砼加卷材防水或防水砼加防水砂浆。重要的一级工程多道设防,防水砼加卷材防水加防水砂浆,卷材防水一般设在迎水面并做软保护。

3 地下室防水工程施工技术的质量控制

3.1 高分子聚氨脂涂膜施工的质量控制点

(1)基层清理,将基层表面的尘土、杂物等清理干净。基层找平层含水量过大,易造成空鼓,施工前应控制基层含水率,基层应基本干燥方可施工。(2)打开包装桶拌制均匀,严禁用水或其他材料稀释产品。(3)细部做附加层,阴阳角及变形缝等细部薄弱环节应先做一层附加层。(4)涂膜施工应多遍成活,第二遍涂刷的方向应与第一遍的方向垂直,每遍涂刮不得漏刮、鼓泡,且应待上一道固化后方可施涂。(5)做好产品保护,每遍涂膜未固化前不允许上人行走踩踏。

3.2 结构自防水混凝土施工与技术措施

3.2.1 地下室底板自防水砼施工质量控制点

(1)自防水砼工程的施工,关键在砼自密性的优劣,应尽可能做到一次浇筑完成。对于大体积防水砼工程,可采取分段分层浇筑,使用发热低的水泥或掺缓凝剂、膨胀剂等相应措施,以减少温度裂缝。(2)施工期间,应做好基坑降水排水工作,使地下水面低于施工底面50cm以下,严防地下水及地面水流入基坑造成积水,影响砼正常硬化,导致砼强度及抗渗性降低。(3)自防水砼的配合比应通过试验选定。配料必须按配合比准确计量,不得用体积法计量。合理选择砼的配合比,本工程选用福建水泥厂生产的42.5R水泥,掺入适量的微膨胀剂,使砼得到补偿收缩,减少砼的温度应力,其设计强度C40,抗渗等级P6,机拌机械振捣,坍落度控制在35mm~50mm。石子、砂子的含泥量控制在1%~3%。(4)底板砼应连续浇捣,不应留施工缝,墙体水平施工缝留在高出反梁上表面300mm处的墙身上,水平施工缝采用钢板止水带。(5)自防水砼的养护对其抗渗性能影响极大,因此当砼进入终凝时,即应开始浇水养护,养护时间不应少于14d。

3.2.2 地下室板墙施工质量控制点

(1)外墙砼设计等级为C40,抗渗等级P6其配合比为∶水∶水泥∶砂∶石子∶U E A-E=0.4∶1∶1.427∶2.767∶0.06。外墙砼采用分层浇捣,振捣从浇筑层的底层开始,严防墙脚砼产生漏浆“蜂窝烂脚”现象。第一层浇捣高度≤5 0 0 m m。第二层浇捣高度≤1000mm。浇捣时分二个作业小组,自北向开始分开,至南向结束闭合,不留施工缝。浇捣砼的入模自由倾落高度若超过2.0m时,须用串筒、溜槽下落等办法降低自由倾落高度,以免造成石子滚落离析现象。`(2)在施工缝上浇筑砼前,应将施工缝处的砼表面凿毛,清除浮粒和杂物,用水冲洗干净,保持湿润,再铺上一层20mm~25mm厚与砼配合比相同的水泥砂浆。(3)剪力墙必须配合建筑、水施、暖施、电施、动施要求预留孔洞,所有预埋件、预留孔都应事前预埋准确,严禁砼浇筑后打凿。(4)预埋管道、预埋件穿过砼结构时,应采取加焊止水环等措施,且焊缝应满焊。为了防止外墙砼干缩和温差引起裂缝,在砼初凝后,墙顶盖上草袋,墙面挂麻袋日夜喷水,加强养护。

3.3 SBS改性沥青防水卷材施工质量控制点

(1)待高分子聚氨脂涂膜层验收合格,方可进行卷材施工。(2)细部做附加层,顺构件阴阳角设置附加层,宽度不小于500mm。(3)整体铺贴前应排好尺寸,弹出标准线,每片卷材间搭接宽度不小于150mm,卷材与基层应粘结牢固,不得空鼓,卷材收头及搭接边缘缝应用聚氨脂嵌缝,将收头处封闭严密。(4)防水层施工完成,应及时做好隐蔽工作,尽早进行保护层施工,覆盖防水砂浆保护层,砖砌体保护墙,确保防水层不受破坏。

4 防水效果

由于在地下室防水工程的结构自防水砼、防水涂料及防水卷材的施工中采取了确实有效的技术措施,确保了地下室防水的可靠性。本工程地下室分部分项工程经设计单位、建设单位、工程质量监督站等有关人员中间验收,质保资料齐全,功能检验符合要求,观感评价优良,分部分项质量评定为优良,该地下室经过二个雨季的检验,未发现渗漏现象,取得了理想的防水效果。

5 提高地下室防水工程施工质量的几点建议

5.1 设计方面

对地下水位较高的工程,使用阶段长期处于地下水浸蚀的地下建筑工程的防水设计,应引起设计单位的高度重视,这样的工程由于某个环节出问题很容易造成工程渗漏,且发生渗漏后,很多工程事后很难处理,而且处理的费用很高,效果也不理想,严重影响建筑使用功能,损失很大,所以建议设计单位在地下防水设防上要按国家规定标准设防,且所采用的柔性防水要采用外防、迎水面设置,且应形成封闭防水层,对施工中的防水设计修改采取慎重态度,设计说明中对防水细部构造要求要详细,且提出严格要求,对地下室底板设计除考虑使用荷载作用外,尚应根据工程结构具体情况,考虑地下水浮力对防水结构的作用影响,从防水设计角度当作设计重点,考虑周全,避免因此产生的渗漏。图审工作中也应把地下防水工程设计作为审查重点,把设计中的问题解决在工程施工前。

5.2 防水材料

目前新型防水材料市场上供货单位和种类较多,由于不正当竞争,客观上防水材料质量本身存在较多问题,建议对防水材料除以前的认证准入及发布制度外,组织有关单位和人员,每年定期对防水材料厂家进行质量抽检,并公布抽检情况。

5.3 加强过程控制

强调施工前订好施工方案、操作工艺,对原材料的进场进行验收和检查;施工过程中加强检查,不符合程序和不符合质量要求的要随时发现,随时纠正,加强工序质量的检查验收。原材料不经监理工程师认可签证,不得用于工程;上道工序不经监理工程师认可签证验收,不得进行下道工序施工。地下防水工程在工程质量验收上应按地基与主体工程同等重要程度来控制。对地下防水工程的不合格品应及时返工,认真做好功能检验与质量评定,杜绝不合格品蒙混过关,保证建筑物的使用功能。

摘要:本文结合工程实例阐述地下室防水工程技术设计与质量控制。

地下室空间设计范文第4篇

1 生活水箱

作为高层建筑人防地下室生活给水泵房, 需要考虑满足园区居民生活、绿化、浇洒道路等用水要求, 生活水箱则必须有足够的容量保障上述用水的可靠, 安全。水箱有效容积的计算可参考当地行业标准, 一般考虑最高日用水量的20%~30%。

1.1 生活水箱的设计

设计生活水箱应注意以下几个问题。

(1) 水箱的尺寸基本以0.5m的倍数量取; (2) 水箱需设置水箱基础, 防止水箱被腐蚀; (3) 水箱上方需有足够的空间以保证检修人员可以正常检修操作; (4) 水箱中需设置液位计, 及时测量高、低水位; (5) 水箱中需设置浮球阀, 控制进水水位; (6) 水箱中需设置溢流管, 防止浮球阀出现问题时, 可以及时排除水箱中多余的进水; (7) 水箱中需设置放空管, 检修或者清洗水箱时用来放空水箱; (8) 水箱顶设置检修孔, 尺寸以方便检修人员进出即可; (9) 水箱内、外设置爬梯。

1.2 水泵的引水方式

根据规范要求启动快的大型水泵, 宜采用自灌充水, 而非自灌充水离心泵, 引水时间不超过5min。非自灌式即为吸入式, 当水泵处于吸入式工作时, 在启动前必须引水, 引水方法分为2类[1]如下。

(1) 吸水管带有底阀。

(1) 人工引水:水从引水孔灌入泵内, 同时开启排气阀; (2) 压水管引水:现行泵房设计中压水管路上均安装止回阀且水压较大, 此时不可从压水管直接引水, 则需在止回阀后的压水总管上安装引水管, 引水管上加设一个闸阀, 引水时开启闸阀, 充满吸水管路及泵壳后可关闭阀门。

(2) 吸水管不带有底阀。

(1) 真空引水:该方法利用真空泵将吸水管路吸真空, 大气压力将水箱中水送入吸水管路, 在大、中型泵站中应用较普遍, 对于地下人防给水泵房应用较少。

(2) 水射器引水:该方法利用压力水通过水射器喷嘴处产生高速水流, 在水射器进口处形成真空, 将吸水管内空气排走。水射器引水效率低, 需供给大量高压水, 因此, 泵房中使用较少。

1.3 水泵的取水方式

(1) 每台生活水泵均有独立的吸水管、出水管, 吸水管直接从水箱内吸水, 此种方式缺点是一旦吸水管上的某个管段出现故障, 直接影响水泵的正常运行。

(2) 水箱间设置吸水干管。每个水箱至少有一根吸水支管与吸水干管相连, 每根支管上设置阀门。吸水干管的流速可以适当偏低, 以减少水流水头损失。

2 水泵的选择[2]

水泵的正确选择不仅需要考虑水泵特性曲线, 还要考虑管道系统特性曲线, 这样, 所选水泵才不致于太大, 选泵时要注意以下几点。

(1) 不能片面考虑单台泵高效率运行, 要兼顾到水泵机组运行的整体效果。尽量选用大功率水泵, 减少工作泵台数。大功率水泵的效率高, 有助于节能。

(2) 为保证并联水泵常年在高效区运行, 并联工作水泵台数不宜超过3台。如果要使某台水泵既要单独运行又要并联运行, 则在选泵应注意使每台水泵并联时的工况点尽量接近高效段的左边界。这样, 当单泵运行时, 工况点右移, 仍可以处在高效段内, 使整个工况变化范围内运行效率较高。

(3) 管路特性曲线与并联水泵Q—H曲线交点的效率不得超出高效区, 以保证水泵工作的平稳过滤。

(4) 水泵组合为调速水泵与定速水泵时, 通常设调速水泵为常开泵, 定速水泵为梯级调速泵。调速水泵最大范围不应超过75%~100%, 以免水泵运行效率大幅度下降, 调速水泵机组安装高度应按全速运行状态来考虑。

3 水泵的防噪减震[2]

(1) 选择低转速、低噪音水泵, 从源头减少噪音。

(2) 水泵机组采用变频调速控制, 使水泵的瞬间启停变为缓慢的加速和减速, 以减少水泵的猛然启停而减少水泵的瞬间启停泵噪声。

(3) 水泵出水管上的止回阀应采用缓闭消音止回阀, 以减少水泵止回阀可能引起的水锤噪声。

(4) 水泵基座上应按计算做橡胶隔振器或橡胶隔振垫, 以减少水泵振动向混凝土基础的传播。

(5) 水泵的出口和吸水管上应装橡胶软接头, 以减少水泵运转噪音和振动通过钢管固体传声。

(6) 泵房中管道的吊架应做弹性减振吊架, 管道吊架和托架上的金属管卡与管道的接触部位加橡胶隔音减振。

(7) 合理布置管道。水泵进出水管, 立式水泵有0℃、90℃、180℃、270℃四种布置方式。在进出水管是180℃时, 位于水泵基座下的四个支承点的隔振元件受力基本均等, 压缩量相同, 对隔振最有利。合理的做法是立式水管必须强调管道一侧进一侧出的180℃布置方式。卧式水泵有水平进, 竖向出的管道布置方式。尽量缩短吸水管长度, 减少管道重量, 减少管道荷载对隔振的影响, 吸水管上可曲挠橡胶接头应尽可能靠近水泵设置。

4 泵房内排水

集水坑内污水主要来自水泵漏失水、水箱溢流管流出水, 放空管放空水及在意外情况下流到地面及集水沟内的水。污水泵在启动状态下, 可及时将坑内污水排到泵房外, 以保证饮用水免受污染及泵房内的环境卫生。污水泵需要保证设置两台, 一用一备, 避免在发生意外时泵房被淹。

5 结语

人防地下室给水泵房是建筑给水设计中核心部分, 是一个典型工程理论和工程实践相结合的过程, 在遵守设计规范要求的同时, 也要结合工程实际情况, 因地制宜, 达到工程技术可行和经济合理的要求。

摘要:论述了人防地下室生活给水泵房设计中重点考虑的几个方面:生活水箱的设计、水泵的选择、泵房的防噪减震等, 指出人防地下室生活给水泵房设计需从技术可行、经济合理以及工程实际综合考虑设计。

关键词:生活水泵房设计,技术可行,工程实际

参考文献

[1] 蒋乃昌.水泵及水泵站[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998.

地下室空间设计范文第5篇

目前我国许多城市大量兴建高层建筑及住宅小区,设计中都设有地下车库。从平战结合考虑,这些地下室平时一般用作高低压配电室、泵房、水池、制冷机房等设备用房和地下汽车库,而战时兼作二等人员掩蔽所的五~六级人防工程使用。根据现行《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)及《人民防空工程设计防火规范》GB50098-98(2001版)的相关规定,对住宅小区及高层民用建筑所属的汽车库及人防地下车库,均应按现行《汽车库、停车库、修车场设计防火规范》(GB50067-97)的要求进行平时的通风排烟设计。

随着国家建筑节能标准的全面和强制推行,地下车库的通风设计还必须满足《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)、《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇(暖通空调·动力)》的有关规定。

车库的通风量计算

由于缺乏准确的计算资料,工程实际中对车库通风量多采用估算的方法。根据《全国民用建筑工程设计技术措施(暖通空调·动力)》第4.4.2条规定:

一般地下停车库汽车为单层停放,采用机械通风系统时,机械排风量可按换气次数计算:“

1)当层高小于3m时,按实际高度计算换气体积;当层高大于或等于3m,按3m高度计算换气体积。

2)商业建筑停车库汽车出入频率较大时,换气次数按6次/h;汽车出入频一般时,换气次数按5次/h;住宅建筑停车库汽车出入频率较小时,换气次数按4次/h。”

车库的通风系统的布置

1、车库通风机一般风量较大,风压较小,故都采用离心风机。由于风机运行时间长,全年不停,从节能考虑应选择运行效率高的风机,在工程中常采用双速混流风机代替离心风机。

2、车库通风要求有全面均匀的机械排风装置,并尽量利用车库出入口车道及外窗自然进风;为保证此进风方式气流组织的合理性,在设计排风、排烟系统时,应将排风口、排烟口布置在远离车库出入口处,以防止气流短路。

车库自然补风量可按车道出入口断面风速0.5~1.0m/s进风速度计算。车库内无直接通向室外的车道出入口的防火分区,应设置机械进风系统。总进风量按不小于总排风量的50%(宜按80-85%)计算。车库排风量应大于进风量,以便场内有一定的负压,防止场内空气流入与之相邻的房间。

由于车辆尾气(主要是CO)比空气轻,再加上汽车发动机的发热,废气易滞留在上部;而汽车引擎空转时在下部排气,同时汽油蒸汽比空气重,因此,在废气未及扩散就能从下部直接排除则为上策。所以原来的设计规范及技术措施均要求排气口宜上、下分散布置,下部排除2/3,上部排除1/3。由于受车库建筑结构的限制,工程实际中,车库排风口均集中布置在停车位上部,下部排风口已取消。

《公共建筑节能设计标准》(DBJ50-052-2006)第5.3.39条规定:

“地下停车库的通风系统的排风系统,宜与机械排烟系统相结合,自车库外部至排风的气流流场应设计合理。排风系统风管宜在车库上部布置,排风风管按干管方式布置,不宜设计大量排风支管;采用双速风机时,应视风机低速运行的噪声值,决定是否配置消声装置。”

这条规定,为简化车库通风系统布置设计,合理节省造价,提供了依据,可作为其它地区工程设计参考。

车库通风系统的设计

民用建筑及住宅小区人防地下室汽车库通风系统

包括:战时人防通风系统,汽车库平时送风、排风系统,消防排烟、排烟补风系统。

战时人防通风系统及消防排烟、排烟补风系统是专用系统,只有在战时或火灾发生的非常时期才投入运行,平时仅需实行定期检修、保养。为节约投资,节省建筑空间,便于维护、管理,提高系统的安全性和可靠性,在通常情况下,宜采用部分系统兼用的设计方案。

根据《人民防空地下室设计规范》、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等规范规定,各通风系统设备、管道配件等技术要求不同,风量计算依据各异,相差悬殊(见表1),这些差别给系统的兼用设计和运行管理带来了一些困难。

由于各系统所要求的风量、风压不等,改变系统的风量、风压可采用以下三种方式:

① 单风机双速驱动;

② 增减风机运行台数;

③ 转换不同型号风机运行。

地下车库(兼人防地下室)平时机械排风系统与排烟系统合用设计

根据《汽车库、停车库、修车场设计防火规范》(GB50067-97)第8.2.2条规定,设有机械排烟系统的汽车库,其每个防烟分区的建筑面积最大可达到2000m2。排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算确定。因此,为了系统控制方便,一般送风机、排风机均不宜(也无需)负担2个以上防烟分区的通风。

汽车库平时排风系统主要用于排除汽车废气,改善车库环境。由表1可以看出,地下车库最小排风量与最小排烟量取得了统一,机械排风系统可与排烟系统合用,工程实践中使用较多的布置方式为:

排风、排烟干管合用,支管功能共用(排风口与排烟口兼用)的系统。这种系统只在车库上部设排风口(兼作排烟口),排风口采用普通百叶风口。采用一台双速高温排烟风机,排风机入口设置常开型280℃排烟防火阀。双速高温排烟风机在平时停车少时可手动低速运行;火灾时再自动切换至高速排烟状态。

这种系统优点是排风均匀,排烟到位、及时,并且系统控制简单,造价低廉。

另外,人防地下室战时无消防排烟系统,战时排风系统一般采取自动排气阀超压排风方式,因此无需与车库机械排风(烟)系统合用。

战时人防通风系统、汽车库平时送风系统与消防排烟补风系统的兼用设计

战时人防通风系统按防护单元设置,汽车库平时送风系统与消防排烟补风系统按防火分区设置,当防护单元与防火分区一致时,这些系统可共用一条风道。

人防清洁通风与滤毒通风风量较小,要保证人防通风要求,风机必须可以采取手动兼电动驱动方式,因此用增减风机运行台数方式转换更易满足使用要求。

由表1知,车库平时送风量比排烟补风量和人防通风量较大,因此,若按平时送风风量和规定的管道和风口风速来确定系统管径和风口尺寸,就能保证人防通风和消防排烟补风的要求。同时,平时送风机外形尺寸较大,风机台数多时占用的建筑空间亦较大,当通风机房面积较小时,用单风机双速驱动更合适:平时高速运行,排烟补风时低速运行。

图1是战时人防通风系统、汽车库平时送风系统、消防排烟补风系统兼用的系统示意图。战时,关闭密闭门13和密闭阀门8,打开插板阀11,平时送风机9停止运行。需要滤毒式通风时,关闭密闭阀门4,开启密闭阀门5.7,启动人防通风机6其中一台;需要清洁式通风时,关闭密闭阀门5.7,开启密闭阀门4,人防通风机6两台同时运行。在平时,关闭插板阀11,开启密闭门12和密闭阀门8,平时通风机9以高速运行;当接到火灾信号,系统需作排烟补风运行时,平时通风机9自动切换成低速档运行,减少送风量。插板阀12只在隔绝通风时开启。面积较小的单层地下车库,其平时送风和消防排烟补风可采用车道自然进风方式。此时,兼用系统仅为人防通风,防护通风设备和风管均可暂不安装。

l消波设施 2粗过滤器 3过滤吸收器 4.5.7.8手动密闭蝶阀

6人防通风机 9平时送风机 10止回阀 11.12插板阀 13密闭门

车库的诱导通风

诱导通风的使用依据

根据《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.5.11条规定:“地下停车库的通风系统,宜根据使用情况对通风机设置定时启停(台数)控制,或根据车库内CO浓度进行自动运行控制。” 重庆市《公共建筑节能设计标准》(DBJ50-052-2006)第5.3.36条也规定:“停车库的通风应尽量利用自然通风,或采用无风管诱导通风系统。”这条规定,为采用无风管诱导通风系统提供了设计依据。

称诱导通风系统能根据车库内CO浓度进行自动运行控制,确保车库良好通风换气,无需通风管道、可有效降低车库层高,节能、节约投资等已经得到广泛的应用。

诱导通风系统概述

诱导通风系统的组成

诱导通风的原理在许多资料上均可找到,在此不再繁述。

诱导通风系统包括送风风机、诱导风机(多台)和排风风机,其中诱导风机由超薄箱体、低噪音前向多翼离心风机、可任意调节方向的喷嘴三部分组成。系统的流程是由主送风机提供清洁空气源,诱导风机将其与室内污染空气进行混合,并沿预定的方向流向排风口,由主排风机排出车库。

诱导通风系统工作流程如下图2:

诱导通风系统的特点

1) 节省空间,减少工程投资

一般诱导风机箱体仅250mm高,可在梁间布置,直接吊挂于楼板下,有效降低设计层高约400mm以上,减少地下工程开挖和浇筑混凝土等施工费用,降低投资;避免了风管与其他管线(电缆桥架、消防喷淋管道等)的交叉问题,也使车库内空间开阔,布局简洁美观。

由于诱导系统的排烟风管不再兼作排风管,故排烟管内风速可加大至15~20m/s,每个排烟口的覆盖半径可达30米,最终使排烟管的尺寸和布管密度较常规做法大幅减少,可相应的把排烟管布置在室内四周沿墙或其它不占用通行的位置。

2) 施工简单,安装灵活

诱导风机体积小,重量轻,无需接管;安装形式灵活多样,纵吊、横吊、壁挂均可;单相220V电源,配线简单。

3) 管理方便,节省运行费用

由于无通风管路,送、排风风机所需风压降低,电机功率随之下降,有效解决运行费用高的问题,避免采用传统通风系统形式,业主或物业分时段运行、甚至不运行带来的车库内部空气质量差的矛盾。同时,诱导通风系统运行噪音低,维修量小。

当车库具备良好的自然进风条件时,如有直接通向室外的车道、疏散出口或设有百叶外窗,可以不设机械送风系统。使节能不仅仅表现在数量的节约,更加节省高品位能源。

4) 通风效果好

诱导通风系统能够有效扰动周围空气,增加车库上、下部气流紊动,使沉积于车库下部的有害气体随气流向排风口流动,解决了下部排风口设置困难的问题。同时,有利于排除车道两侧的有害气体,不易产生死角,空气品质好;喷嘴方向可以随时调整,以适应不同的建筑形式;室内空气分布均匀,有害物经稀释后平均浓度降低。

智能型诱导风机自带CO感测探头,可以对风机附近空气的CO浓度进行采样,由反馈信息自动控制诱导风机的启停。因此,诱导通风系统仅靠诱导风机单独运行(送、排风风机停止运行)也能使室内空气流动,避免出现局部空气质量恶劣的情况。这种方式较好地满足了《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.5.11条要求。

诱导通风系统布置的原则

1) 合理设置主干线

为设置出稳定的活塞式空间,要因地制宜,根据工程实际形状及进、排风口的部位,先设置主干线,再设置辅助喷嘴对空气进行搅拌,避免污染物在近地面处积聚、产生死角。综合考虑车位的分布和车尾(污染物排放处)的方向来布置喷嘴,尽可能使清洁空气主流场位于主车道上,而将辅流场布置在停车位上,与主流场风机形成一定夹角,及时稀释汽车入库过程中尾气排放的有害物。

2) 防止气流短路

由于地下车库中送、回风竖井的布置受地面建筑等许多因素制约,有时送、排风口相距很近,这时就需要利用喷嘴来虚拟分隔,设置好流程,防止短路。

3) 选择相应的喷射角度

在布置喷嘴时应考虑因层高不同而调整喷嘴的安装倾角(与水平面夹角),如层高h≤4m则取15°;4

4) 诱导风机的间距设置

“以允许的射流最小边界速度来确定作用宽度,以允许的最小核心速度(即末端控制风速不小于0.5m/s)来确定射流接力长度”来确定布置间距,这两个控制参数即可确定单个射流的作用面积。不同的产品、不同的应用场所有不同的布置参数,要避免以往纯粹按单个诱导风机的作用面积来布置的现象,应结合具体情况分析确定。

5) 对电梯间保护

电梯间及其前室、梯间入口等处为车库中人员停留时间较长的区域,应对电梯间或其它的入口进行负压保护。如将此处作为清洁空气的起始端,布置诱导风机时不要让气流射向此区域。

6) 与机械排烟系统的合用

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