发布时间：2023-02-28 15:49:35
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的防水设计论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
1.1引水发电系统
1.1.1取水口拦污栅及启闭设备
1)优化选型布置设计。发电引水隧洞喇叭口底槛678.50mm处设置1孔拦污栅，单孔孔口尺寸为7.5m×10.0m，检修平台高程717.00m，设计水头4.0m，最大引用流量为42.58m3/s，平均过栅流速为0.811m/s，拦污栅重量为26.0t，栅槽埋件重17.0t，型式为平面滑动式拦污栅。选用1台QPG2×250kN－38m高扬程卷扬式启闭机，安装高程726.20m，操作运行条件为静水启闭。2)蓄水安全复核计算。拦污栅主支承是增强四氟NL150CHI型滑块，最大线荷载为25kN/cm，反向支承是钢滑块。栅条间距50mm，栅体主材为Q235B，内力分析计算［2］成果为:主梁最大压应力为105.35N/mm2，发生在跨中处;最大剪力为21.01N/mm2，发生在支座处;最大挠度为9.5mm，发生在跨中处;栅条弯应力为53.1N/mm2，发生在跨中处。拦污栅重量为247kN，提栅清污时考虑污物重量为100kN，拦污栅启闭力为450.1kN，启闭机容量为2×250kN。
1.1.2取水口事故闸门及启闭设备
1)优化选型布置设计。在拦污栅的下游设置1扇事故闸门，孔口尺寸为4.5m×4.8m，底槛高程680.00m，检修平台高程717.00m，设计水头37.0m，闸门型式为平面定轮钢闸门。选用1台安装高程为726.20m上的QPG2×800kN－38m高扬程卷扬机控制闸门，操作运行条件为动闭静启。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构、水封装置、4个简支轮主支承(同时兼做反向支承)、4个侧向限位装置和充水阀装置等组成。受力计算采用假设平面体系，按照实际可能发生的最不利荷载组合情况，进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在设计水头下动水操作会受到不同程度的动力荷载，动力系数取1.1。门体材料为Q235B，内力分析计算结果为:闸门承受的静水压力为7713.7kN，动水压力为8485.1kN;面板折算应力为157.03N/mm2;主梁最大压应力为128.1N/mm2，位于跨中处。最大剪力为49.2，位于支座处。最大挠度为2.71mm，位于跨中处;主轮与轨道的接触应力为844.06N/mm2;主轨颈部局部承压应力为173.36N/mm2;闸门闭门力为－659.1kN，启门力为479.6kN，持住力为1394.4kN;启闭机容量为2×800kN。
1.2泄水系统闸门及启闭设备
1.2.1溢洪道弧形工作闸门
1)优化选型布置设计。该闸门设置在溢洪道上，底槛设置在堰顶下游侧704.80m处，堰顶高程为717.00m，共设置3孔闸门，启闭机安装高程为719.50m。闸门运行方式为动水启闭，主要承担水库的泄洪任务。闸门的孔口尺寸为12.0m×8.5m(宽×高)，设计水头为8.2m。型式为露顶式弧形闸门，其面板曲率半径为10.0m，支铰高度为5.5m，其结构布置见图1。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、支臂、支铰和侧轮等所组成，支承为斜支臂。受力计算采用假设平面体系，并按照实际可能发生的最不利荷载组合情况，对闸门的设计条件和校核条件进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在动水操作条件下各部件尚需承受的不同程度的动力荷载，故将设计水头作用在闸门部件上的静水压力乘以动力系数，考虑为最不利的荷载组合，动力系数取1.1。门体材料为Q235B，内力分析计算结果表明:闸门承受的静水压力为4218.0kN，动水压力为4639.8kN;面板折算应力为181.8N/mm2;主梁最大压应力为106.3N/mm2，位于跨中处。最大剪力为69.2，位于支座处。最大挠度为4.36mm，位于跨中处;支臂平面内应力为76.2N/mm2;主支臂平面外应力为66.3N/mm2;闸门启门力为441.7kN，闭门力为246.3kN;启闭机容量为2×250kN。
1.2.2放空底孔进口事故闸门
1)优化选型布置设计。在放空底孔进口设置一道事故闸门，孔口尺寸为2.5m×2.6m(宽×高)，设计水头52.0m。底槛高程为665.00m，检修平台高程为717.00m，启闭机安装平台高程为723.50m。闸门运行方式为动闭静启，由1套QPG800kN－53m高扬程卷扬机控制。当水库需要放空时小开度提门充水平压，待前后水压差小于4m时，再开启事故闸门。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、4个悬臂轮主支承(同时兼做反向支承)、4个侧向限位装置等所组成。受力计算采用假设平面体系，按照实际可能发生的最不利荷载组合情况，进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在设计水头下动水操作会受到不同程度的动力荷载，动力系数取1.1。门体主材为Q235B，内力分析计算结果表明:闸门承受的静水压力为3491.5kN，淤沙压力为619.6kN，总压力为4111.1kN;面板折算应力为187.9N/mm2;主梁最大压应力为101.27N/mm2，位于跨中处。最大剪力为65.4，位于支座处。最大挠度为0.76mm，位于跨中处;主轮与轨道的接触应力为663.1N/mm2;闸门启门力为769.1kN，闭门力为－22.0kN，持住力为206.3kN;启闭机容量为800kN。
1.2.3放空底孔出口弧形工作闸门
1)优化选型布置设计。在放空底孔出口设置一道弧形工作闸门，孔口尺寸为2.5m×2.2m(宽×高)，承压水头为52.0m，型式为潜孔式弧形钢闸门，底槛高程为665.00m，检修平台高程为668.70m，启闭机安装平台高程为674.60m。闸门运行方式为动水启闭，选用1套QH-SY－500/150kN－4.0m弧门潜孔液压启闭机控制闸门，闸门长期处于闭门挡水状态。当水库需要放空时，动水开启该闸门锁定于检修平台上，待放空完毕，放下工作闸门封闭孔口蓄水。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、2个支铰支承和4个侧向限位装置等所组成。受力计算采用假设平面体系，按照实际可能发生的最不利荷载组合情况，进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在实际操作中会受到不同程度的动力荷载，动力系数取1.1。门体主材为Q235B，内力分析计算结果为:闸门承受的静水压力为3329.7kN，动水压力为3662.7kN;面板折算应力为183.9N/mm2;主梁最大压应力为33.2N/mm2，位于跨中处。最大剪力为24.4，位于支座处。最大挠度为0.12mm，位于跨中处;支臂平面内应力为98.4N/mm2;闸门启门力为248.8kN，闭门力为122.7kN;启闭机容量为500/150kN。
1.2.4导流隧洞封堵闸门
1)优化选型布置设计。导流隧洞进口设置封堵工作闸门一扇，孔口尺寸为5.0m×6.5m(宽×高)，承压水头为44.3m，闭门水头:20m，型式为潜孔式平面钢闸门，底槛高程为647.70m，检修平台高程为659.00m，启闭机安装平台高程为667.50m。闸门运行方式为动水启闭，选用1套QPQ630kN－13m卷扬式启闭机控制闸门，闸门仅用于导流隧洞封堵时使用，导流隧洞在枯水季节封堵下闸门。因受启闭机平台高程的限制(启闭机平台高程为667.50m)，闭门时最不利水头工况为启闭高程，即水头为20m，因此整个闸门启闭按最不利的情况下水头20m计算。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、12个主滑块和8个反向滑块装置等所组成。受力计算采用假设平面体系，按照实际可能发生的最不利荷载组合情况，进行强度、刚度和稳定性验算。门体主材为Q235B，内力分析计算结果为:闸门承受的静水压力为13501.9kN，发生在设计水头44.3m处;材料容许应力(抗拉、抗压和抗弯)为142.5kN，容许应力(抗剪)为85.5kN;面板折算应力为138N/mm2;主梁最大压应力为84.6N/mm2，位于跨中处。最大剪力为71.92，位于支座处。最大挠度为3.78mm，位于跨中处;闸门闭门力为145kN;水柱压力为898.60kN;启闭机容量为630kN。
2结语
1、在高层建筑内应控制使用双阀双出口消火栓代替两组单阀消火栓。
《高规》规定“同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱达到被保护范围内的任何部位?！痹谀承┨跣胃卟憬ㄖ?，其端部是否可以采用双阀双出口消火栓，从而省去1组单阀消火栓的设置呢？虽然在中国建筑工业出版社出版的《给水排水设计手册》（第二版）中提出“在每层楼的端部可采用双阀双出口消火栓”，但是《高规》中明确规定“十八层及十八层以下，每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口消火栓。”，且以强制性条文的形式予以规定。因此，在设计中我们应该力求避免出现这种情况。
2、正确计算消火栓充实水柱长度，合理布置消火栓。
《高规》规定“消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m.”对于建筑高度不超过100m的高层建筑，设计中我们可以根据水枪最小流量5L/s，水枪喷嘴口径19mm，查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m；对于建筑高度超过100m的高层建筑，我们可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。而在实际中，高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0m以下，如果根据公式Sk＝（H1-H2）/SINα计算水枪充实水柱，当层高取4m，水枪上倾角取45°时，计算Sk为4.24m，远远达不到规范要求，即层高限制了充实水柱的长度。但是，我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的，因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°，并未规定其下限角度值。笔者通过计算，当层高仍旧取4m，充实水柱取11.3m时，水枪上倾角为14.87°?？銮摇陡吖妗酚泄靥跷乃得鹘馐偷溃诰?9mm水枪的充实水柱小于10m时，由于火场烟雾大，辐射热高，扑救火灾有一定困难，所以水枪的充实水柱长度首先应该计算，同时又要满足《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值。按照水枪充实水柱长度，我们可以确定消火栓?；ぐ刖?，但是在设计中我们不能简单的用保护半径画圆来布置消火栓。因为高层建筑平面中隔墙、内走道、门的布置会影响消火栓的使用，设计中应该用水龙带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓?；ぐ刖蹲钤兜?。
3、高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓。
《高规》规定“高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓”，那么设于前室的消火栓可否保护相邻部位呢？《高规》的条文说明对此并没有具体说明，但是《建筑设计防火规范》中对“消防电梯前室应设室内消火栓”的条文说明中明确指出：消防电梯前室内消火栓是为便于消防队员使用消火栓并开辟通路，不能计入总消火栓数内。因此在设计中我们通常将其视为消防电梯间前室专用，而不?；て溆嗖课?。而目前如上海等部分地方消防设计规定，高层建筑的防烟楼梯间前室也需设消火栓。
4、正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水。
通常在高层建筑中，在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以及池底，以防止生活水质污染。对此，《强制性条文》中已经明令禁止。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱，也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。
5、消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施。
《高规》规定“消防水泵的供水管上应设置DN65的放水阀门”，目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时，可直接排至泵房集水池；排水量大时，可排回消防水池。同时，消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。因为在实际使用中，会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况，此时水泵扬程远大于设计值，在无任何回流措施?；は?，消防管网压力过大，容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全稳压阀，在管网超压时，可以通过回流管泄压，将回流水排至消防水池；在管网压力不稳定时，亦可稳压。
6、消防管网布置成环的问题。
高层建筑中一般要求消火栓系统布置成环状管网，在某些大面积的建筑内，由于各方向均布置了消火栓和消防立管，此时我们可将底层与顶层的消防干管均连成水平环路，立面又形成以立管相连的竖直环路，这种立体管网对消防供水最为安全?？墒嵌杂谀承┨跣谓ㄖ?，设计中我们只要将管网竖向成环即可，不必刻意追求这种立体管网，如果强行将消防干管绕成环路，将人为的使系统复杂化，且无太大意义。
二、高层建筑自动喷水灭火系统设计
1、走道喷头的布置。
在高层建筑中，为了美观往往设有吊顶，隐藏结构梁及各专业管道。而走道通常是各种管道最为集中的地方，特别是设置集中空调的高层建筑，结构梁、空调风管以及分层布置的给排水、电力管线等使设有吊顶的走道净空降低，若其吊顶形式为闷顶，则其闷顶的净空高度极有可能大于800mm.而《自喷规范》规定：“净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置喷头。”这是我们在设计中容易忽视的地方。由于走道内管道众多，设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的错误做法。首先这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量（≤8个）的规定，其次走道内的自喷配水管往往管径较大，它缺少接小管径喷头的管件，在安装上也有弊病。所以，走道内的喷头应该从配水支管上接出为宜，在管线的布置上应与暖通、电力专业密切配合。
2、高层建筑部分层自喷配水管入口应按要求减压。
新《自喷规范》规定：“管道直径应经水力计算确定。配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa.”而老《自喷规范》对此并无具体要求。高层民用建筑火灾危险等级一般为中危险级，自喷水泵是根据最高层最不利喷头工作压力经过计算而选择。笔者在近几次设计中计算的最不利层配水管入口处所需压力均不大于0.3MPa（最不利喷头工作压力按0.05MPa计），由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素，故必使高层建筑的底部几层配水管入口处压力大于0.4MPa.因而在设计时，在自喷水泵扬程的确定上不能一味放大了事，应该在自喷平面布置完毕后通过水力计算校核水泵扬程，并在此基础上校核底部几层配水管入口处压力。
3、正确设置自喷末端试水装置，解决末端试水装置排水问题。
《自喷规范》要求“每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设置末端试水装置，……末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道?！痹谏杓浦?，我们通常不会忘记末端试水装置中试水阀、压力表的设置，但是往往忽视试水接头的设置，特别是试水接头出水口的口径没有交代。其实目前市场许多消防设备生产厂家，如上海金盾消防安全设备有限公司，可以生产成套的末端试水装置（ZSPP末端试水装置，含试水阀、压力表、试水接头），我们只需要根据设计要求，按照试水接头出水口的流量系数选择定型产品即可。此外，试水接头不能与管道或软管直接连接，影响孔口出流的效果；自喷排水管也应设计成间接排放，以免下水道气体通过排水漏斗散入室内，影响室内空气品质。
4、报警阀的进出口均应设置信号阀。
新《自喷规范》要求“连接报警阀进出口的控制阀，宜采用信号阀?！币话阍谒髦甘酒骷氨ňЫ谏柚眯藕欧б丫浅９嫔杓?，很少遗漏。但规范要求在报警阀出口也要设信号阀或带锁具的阀门，目的是防止误操作。
5、消防增压泵的设置问题。
为保证《高规》或《自喷规范》要求的最高层消火栓或喷头的静压力值，在高位水箱的水位差不够的情况下，设计中我们一般在高位水箱处设置消防增压泵。首先，增压泵的流量要满足1股水柱或1个喷头的水量；其次，增压泵的扬程不宜过大。由于高位水箱消防水位与顶层消火栓或喷头已有一定的位差，规范要求的静压力值减去这个水位差就是增压泵的最小扬程，所以增压泵的扬程一般只需要几米足以满足要求。如果增压泵扬程选的过大，将导致下层管网承压过高，消火栓出口压力或是各层自喷配水干管入口处压力增大，均需采取减压措施，使消防系统复杂化。但是仅靠增压泵来满足消防静压要求也不合适，因为增压泵的运行由压力传感信号控制向消防系统不断打水以维持压力，水泵需要常年频繁启停，机件容易损坏。故在条件允许的情况下，与建筑协商适当抬高水箱位置，利用高位水箱稳压最为稳妥；建筑条件实在不允许时，设计选择带气压水罐的增压设施亦可。
由于大中型水电站许多电气设备状态的切换都必须由人去执行操作，使得电气设备的正常运行与切换不仅与设备的运行状态有关，也与操作人员的业务水平、心理情绪和现场设备熟悉程度有关。一旦发生电气误操作事故，既是人员责任事故，也是恶性事故，它将严重威胁人身和设备的安全。因此，如何采用可靠的防误系统是水电站设计必须高度重视的问题之一。现阶段，我国关于水电站的防误措施有如下类型：停电、验电、挂（合）接地线（接地开关）、悬挂标示牌等技术措施；工作票许可制度、工作间断转移变更制度、工作票终结制度等组织措施；“两票三制”等管理措施。如果合理配置和严格实施以上措施，并通过充分利用计算机技术，则可以实现电气与机械闭锁相结合的完善的防误系统。目前，大中型水电站主要使用三大类型的防误闭锁装置：机械闭锁装置、电气闭锁装置和独立微机防误装置?；当账爸冒ㄆ胀ɑ邓⒖毓窕邓?、电磁锁等；电气闭锁装置主要针对电动操作机构采用电气闭锁，即用辅助接点在设备的控制回路进行程序闭锁；微机防误闭锁装置是基于微机一次模拟图的信息采集系统和防误逻辑程序，配有电脑钥匙和编码锁（包括电编码和机械编码）组成的系统来实现设备防误闭锁的装置。此外，微功耗无线网络防误系统、蓝牙防误系统在水电站中也得到广泛应用。这些防误装置发挥着不同的作用，并随着技术的发展，在不断更新和进步，笔者结合自身经验主要对微机防误系统、微功耗无线网络防误系统、蓝牙防误系统进行具体分析。
2大中型水电站电气防误系统设计
2.1微机防误系统
2.1.1微机五防技术原理
随着计算机技术的发展，微机五防技术开始应用于水电站设备防误中，在水电站的高压开关设备上应用比较广泛，主要用来防止发生电气误操作的装置设备。一般由主机、模拟屏、机械编码锁、电气编码锁、电脑钥匙等元器件所组成。现在的微机防误闭锁装置的设备大概可以分为四个大类：开关、闸刀、地刀、拦截网，这些设备都是通过了机械编码和电气编码来实现的闭锁，这些设备的闭锁程序需要专业的编程人员来进行编写。现代微机五防系统是在计算机以及网络技术上孕育而生的，它通过软件以五防为原则来管理在现场采集的大量适时数据，并联动发出相应的电气设备动作指令，从而实现数字化的防误闭锁，也可以实现从前很难实现甚至是无法实现的防误能力，这种技术的产生应该说是电气设备防误闭锁技术中的一次革命性的改革。
2.1.2微机设计方案
①对于水电站内所有的开关都置于实遥信，并且微机五防同水电站的监控系统共享一个数据库，并且可以取消设计电气回路的闭锁，所有的防误功能都让计算机来完成，这样就有效的防止了走空程。②对于站内的所有开关都置于虚遥信，并且微机五防同水电站的监控系统共享一个数据库，并且可以取消设计电气回路的闭锁，防止错误功能全部由微机五防系统同间隔电气闭锁回路来共同完成操作，这就要求微机五防系统必须要有防走空程的措施。
2.2微功耗无线网络防误系统
2.2.1系统组成
通过以上分析，微机防误系统还存在的不足，应用微功耗无线网络技术很好地弥补了这一点。基于微功耗无线网络的防误操作系统由站控层、间隔层、过程层3部分构成，包括防误闭锁主机、网络控制器、锁具及附件、通信接口等部分。整个系统以性能可靠的无线网络作为通信方式，网络控制器为防误闭锁主机、无线电脑钥匙、?？乇账爸迷谒缯灸诖罱艘桓鍪凳痹谙咄缦低?。
2.2.2基本原理
在微机防误闭锁系统的基础上，引入一种新技术，即微功耗无线传输模式，形成一种新的防误系统，其将无线电脑钥匙与五防主机实时连接起来，防误闭锁主机与无线电脑钥匙以及现场锁具之间可以实时通信，实现了操作任务执行状态的在线传输及跟踪监控，特别是实现了在线方式下的实时闭锁逻辑判断功能，即系统跟踪设备状态及遥测等信息的变化，实时进行闭锁逻辑判断，根据判断结果，实时控制无线电脑钥匙的操作过程，有效提高运行人员的工作准确性及效率。离线、在线2种运行模式互为冗余，系统更加安全可靠。整个系统具有定时自检和手动巡检功能，随时发现潜在的故障隐患而发出报警，便于工作人员快速处理，消除隐患。
2.2.3具体设计方案
微机防误闭锁系统是一种非常有效的防误系统，其具体设计方案如下：当操作时，无线电脑钥匙通过无线网络接收主机下达的操作指令，按照预演正确的顺序显示当前操作项，运行人员依照无线电脑钥匙提示的设备号依次解锁：对于?？乇账痰缙?，无线电脑钥匙通过无线网络发送解锁申请给五防主机，五防主机通过系统总线直接解锁相应的?？乇账痰缙?，?？乇账偷亟馑诵腥嗽笨芍苯咏胁僮鳎欢杂诒嗦胨?，将无线电脑钥匙插入相应的编码锁内，若实时闭锁逻辑正确，则开放其闭锁机构，运行人员可就地操作设备的倒闸操作；若锁码错误，系统禁止操作，并在主机界面弹出报警窗口，给出禁止操作的原因，同时通知无线电脑钥匙相关信息。若有控制室和现场交替操作时，运行人员无须返回控制室，在现场用无线电脑钥匙通过无线局域网回传给五防主机，五防主机自动将已经操作过的设备状态进行刷新，然后按原模拟顺序解锁下一步操作。运行人员在主控室操作完成后，五防主机再通过无线网络传输下一步的操作给现场的无线电脑钥匙，由等在现场的运行人员继续进行手动设备的操作。如此反复，避免了运行人员的来回跑动，同时控制室对现场手动操作设备的状态的实时性得到及时掌握。
2.3基于蓝牙技术的无线网络化防误系统
为了完成防误系统与监控系统的资源共享，实现网络化远程解锁监控操作，完善防误系统解锁监督机制，需设计独立的防误系统蓝牙无线网络，并与水电站原有监控系统实现连接，达到资源共享目的。一方面可以防误系统从保护测控获得系统，另一方面，?；げ饪匾部捎衫堆婪牢笙低郴竦眯畔⒘?。
2.3.1匹克网的应用
①间隔层设备匹克网应用。为了实现蓝牙无线网络建立，为防误系统提供独立的可靠的信息通道，先在间隔层利用蓝牙技术进行无线通信。各蓝牙设备必须先组成匹克网，再由匹克网组成散射网。本系统设计为主变测控保护、母联测控?；?、馈线测控?；ぁ⒐貌饪刈爸?个匹克网，以此类推，并补保护测控单元、动力变?；げ饪氐ピ约巴ㄓ貌饪氐ピ徒恢绷鞯ピ直鸶髯宰槌善タ送缓笳饧父銎タ送僮槌缮⑸渫?，与蓝牙主机控制器接口（HC）I进行通信。②蓝牙执行器的匹克网应用。对于现场执行单元，它是防误系统原始开关量（开关、刀闸位置）的采集端口，是现场实际设备解锁与闭锁操作的执行单元，同样需要有可靠的信息通道，因此，对本系统设计为开关、母线刀闸、线路刀闸、母线刀闸与开关间接地刀闸、线路刀闸与开关间接地刀闸5个匹克网（若设备较多，则还可扩充匹克网），这5个匹克网再组成一个大的散射网。
2.3.2硬件设计
蓝牙?？橛布峁梗豪堆兰际踔?，主要有蓝牙芯片组和蓝牙?？榱街中问?，但最终都能实现蓝牙的无线通信和链路管理功能；蓝牙?？榻淦?、基带、链路管理器和HCI层集成到了一块芯片上，通过RS232、USB等总线接口实现HCI（主机控制器接口）指令交换。无论是蓝牙基带控制器还是蓝牙?？?，都集成了HCI层，作为控制蓝牙芯片各种功能的唯一手段，高层应用也需要使用HCI层与蓝牙芯片进行通信。另外，水电站一个间隔内的各个防误锁具进行实时的控制（解锁或闭锁），是要用弱电控制强电，设计可采用（MOC3051M）可控硅来实现弱电对强电的控制，可靠性好、寿命长而且方便实用。
3结束语
水利工程仿真模拟设计设计软件采用多专业协同设计软件，在同一数据库平台下，能解决三维地址地形建模（DTM）与地质建模(DGM)、大坝选址、水工设计、土建施工、机电安装等一系列关键问题，在很大程度上提高仿真精度和时间的要求，完成覆盖软件生命周期的全过程，达到减少设计周期、加深设计深度、提高设计质量、控制成本及提高企业革新等目的。
二.理论分析与设计：
(一)目前水利工程仿真模拟设计软件发展状况：
1.自20世纪80年代以来，已经出现了图形级的标准，如PHIGS,GKS;图形交换级的标准，CGI,IGES以及近年来正在不断完善的STEP等。STEP标准覆盖了整个软件生命周期的数据交换标准，对协同设计，并行施工，集成制造等具有重要意义。
2.智能化是又一特点，它首先体现在把设计领域的专家知识和工程技术人员的经验融入到CAD系统中，使之成为可以继承的知识库；其次是其本身的智能化，如人机接口，数据采集，自动精模，方案选优，仿真模拟以及多媒体技术应用等等。
3.集成化是一大发展趋势，一方面CAD技术与CAPP(计算机辅助工艺流程规划)，CAM(计算机辅助制造)以及MIS(管理信息系统)，PDM(产品数据管理)，MRP(制造资源管理)等系统相集成。另一方面随着当前全球化发展，使得人们在internet上构造CAD/CAM集成化成为可能。
4.科学计算可视化，虚拟设计，虚拟制造技术是设计人员进行对产品的时间操作，以及进行各种模拟实验分析，可以及早看见产品外型，从而可以帮助设计多方位地观察与平审设计成果。
（二）水利工程仿真模拟设计软件概念：
就是利用计算机强有力的计算功能与高效的图形处理能力，来直观，智能的辅助过程设计人员进行过程设计与分析的一种技术。它同时实现过程的可视化与智能化。它包括工程设计条件可视化（地质，水文，地形，枢纽布置及施工条件等可视化），设计建?？墒踊?，计算分析过程可视化与成果设计可视化（三维真实感图形显示及空间数据的图表，文挡输出）。
（三）水利工程仿真模拟设计软件目标：
力求把水利工程的设计、管理主要涉及到的水文泥沙、地质、地表（含规划、环保）、水工、施工、机电等专业的设计工作的过程、相互之间的关系和结果通过先进的计算机平台及辅助设备以可视化的形式展现出来，达到虚拟设计/虚拟制造的目的。协同设计的基础是建立一个统一的数据库，包括地质地形的空间数据、水工建筑物（大坝、厂房等）的三维实体数据、施工计划组织的实时数据以及真实条件下的计算机仿真和实时渲染数据等。与以前的技术不同，由于建立在统一的数据库平台之上，任何修改都将及时地反馈给整个工程的相关部门和人员（权限许可），并及时地通过三维图形的方式展现出来。虚拟设计/虚拟制造技术的应用和实时仿真完全不同于以前的动画渲染，它是满足设计详细要求的具体施工计划的真实三维显示。
（四）.水利工程仿真模拟设计软件需要解决的问题：
1.地质、地形勘测
2.环境及水库分析
3.水工建筑物及枢纽设计
4.施工组织设计
5.机电设计
6.工程概预算
7.工程监测
（五）.水利工程仿真模拟设计软件解决方案：
1．在地质勘探方面：可以利用航拍、钻探、"3S"技术（即GISGPSRS）得到的地形数据，直接生成地形的三维模型包括地下三维地质情况的分布，便于直接了解复杂的地质构造情况,方便地进行地形模型的建立,作为坝体、地下厂房、导流洞等建筑物设计的原始依据。
2．在三维地形表述的基础上，建立水利水电工程的全三维模型，包括坝体、导流洞、泄洪洞、地下厂房等建筑以及与此相关联的设备、管线的布置等仿真模型。这些设备与地形数据完全相关，从而构成一个复杂的水利水电系统，真实反映工程建成以后的面貌。
建立的三维模型还能够输出到有限元分析软件中，进行结构强度的预测。三维模型不仅可以与地形模型很好地关联，而且工程模型也还是参数化的，一旦设计有新的更改，只需要修改相应部分的三维模型，与此相关的设备、管线布置以及由三维模型自动投影生成的二维工程图（符合目前图纸标准）都会得到相应的修改，从而保证了设计的唯一性和相关性，快速地完成多个设计方案的对比和选择。
3.工程概预算方面：通过建立大坝真实全三维实体数值仿真模型，能够完全精确模拟大坝形体的各个细节，包括孔口部位、进水口、闸门槽等。水利工程计算机辅助设计能够精确计算各坝段各截面的面积、各点的坐标以及体积，其精度满足大坝混凝土工程量计量要求。将坝体内部各种材料的配合比及使用范围输入到坝体三维数值仿真模型中，从而使精确计量程序不仅能够计算坝体的工程量，而且还能够计算不同材料的用量，并进一步为概预算及施工期业主的材料供应计划提供科学的依据。
4．施工方案动态仿真结果分析及查询通过建立的三维实体数字模型，计算出开挖方量及填筑方量，对工程进行预测和模拟，动态展示山体开挖和大坝浇注的全过程，得出详细的施工强度和施工顺序等重要指标。使工程的项目管理和进度分析达到实时控制与动态管理，以便科学指导工程施工，辅助业主和监理工程师进行有效的决策。
计算机模拟系统模拟混凝土施工过程，不仅可全面、周密地反映各种影响混凝土施工的因素，而且改变施工参数、修改方案比较及敏感性分析均比较容易，可完全弥补传统工程类比法的缺点。采用计算机模拟施工方案成功解决了过去依靠人工手段无法解决的许多难题，能大大提高了设计人员和项目管理人员的效率，取得巨大的技术经济效益。
根据数字化工程施工过程中的一般规律、施工工艺和流程、合同文件、技术规范以及实体特定的结构形式、施工条件的特定要求，利用本?？榻⑾低撤治瞿Ｐ秃湍Ｄ饧扑闶Ｐ?。设计相应的数据库管理、数据录入及编辑、大坝模拟施工过程计算、图形处理、报表自动生成及分析、查询以及菜单控制等系统,集成在统一界面下完成所有的功能。
（六）.水利工程施工模拟界面设计：
主界面由部分组成，分别是溢洪道土石方开挖、溢洪道土石方开挖进度合计、大坝混凝土浇筑进度、大坝混凝土浇筑进度合计。这四部分从数据库中读取数据并动态的显示出来。包括一些重要的施工数据如：层号、厚度、体积、高程、开挖（浇）时间、结束时间等。点击“显示设置”来设置需要显示或者隐藏的对象，达到最好的视觉效果。这些表既可以用于显示，也可用于查询。
（七）.水利工程仿真模拟设计软件开发环境：
1.软件环境：系统采用Windowsxp/2000/98作为工作平台，开发应用软件有VisualC++6.0,AutoCAD2000以上均可，ArcViewGIS,MSExcel,MSAccess，3dMAX，GIS与GPS的系列软件等等。
2.硬件环境：考虑到系统功能中图形数据处理量大，与三维图形处理分析操作需要，推荐配置：PentiumIV1.4G+512MB内存+真彩色显示卡（3D加速功能）+10G硬盘，或者更高配置为好。
三.实例应用与总结展望：
水利工程仿真模拟设计软件采用专业协同设计软件水利工程计算机辅助设计软件，在同一数据库平台下，能解决三维地址地形建模、大坝选址、水工设计、土建施工、机电安装等一系列关键问题，在很大程度上提高仿真精度和时间的要求，完成覆盖软件生命周期的全过程，达到减少设计周期、加深设计深度、提高设计质量、控制成本及提高企业革新等目的。
用水利工程仿真模拟设计软件建立真实三维地形地貌模型（DTM）及三维地质模型(DGM)并行三维水工设计（大坝模型、强度计算等）建立整个水利水电系统模型（包括坝体、导流洞、泄洪洞、地下厂房等建筑以及与此相关联的设备、管线的布置）工程概预算三维工程施工仿真及工程监控在统一的数据库平台上完成以上功能，涵盖从草图设计到工程完工全过程，满足虚拟设计/虚拟制造的要求。
水利工程仿真模拟设计软件在水电工程设计过程中，从地质--坝工--厂房--枢纽及施工组织设计模拟都能系统准确地反映实际设计中的一般规律和特点。因而，采用本系统进行多专业协同可视化设计与指导施工，使各工种各工序的衔接、资源的分配、材料的供应都是均衡地有节奏地进行,从而使水电工程的勘测、设计与施工管理达到国际一流水平。相信未来的水利建设将是计算机设计的新领域，而不是象传统的水利设计那样耗时耗力耗资耗人。未来的水利规划设计管理完全实现自动化。计算机在水利上的利用有着广阔的发展前境需要我们一代代水利人的共同努力。
以下是三峡水电站设计应用实例：
参考文献：
1.黄健全，罗明高，胡雪涛.实用计算机地质在制图.北京：地质出版社，1998
2.张菊明.三维地质模型的设计与显示.中国数学地质进展，1995，7
3.康凤举.现代仿真技术及其应用.北京：国防工业出版社，2001
4.水利概论河海大学出版社
5.李青元.曹代勇.三维矢量结构GIS拓补关系及其动态建立.测绘学报
关键词：民用建筑；消防给排水；问题；探讨
伴随着社会的发展和人民对于生活水平要求的提高，民用建筑迅速发展。民用建筑消防给排水设计是建筑设计消防系统中的重要部分，消防设计的质量直接关系到人民群众的生命财产安全，如何寻求最佳的建筑消防设计方案来适应民用建筑发展的要求，是每一位给排水设计人员在对待消防设计问题时所面临的重要课题。民用建筑必须做好消防给排水设计，本文将在对民用建筑消防给排水设计要点做简要分析的基础上，结合某些民用建筑消防给排水设计实例，浅析民用建筑的消防给排水设计。
1 民用消防给排水系统的选择与分类
（1）根据给水压力来对消防给水系统进行分类，民用消防给排水系统一般可分为以下几种：
①低压消防给排水系统。该种设计因为其自身的水压过低，在进行灭火时需要有消防车的外力来帮助完成给水所以一般是应用于室外消防，主要是针对小型民用建筑而设计的。
②高压消防给排水系统。因为该系统自身压力足够，所以在进行灭火时无需消防泵的相关设备进行施压，但是由于一般市政给水的水量不够，这种系统的使用需要附近有充足的水源来满足该系统的水量要求。
③临时高压消防给排水系统。一般这种系统设计比较适用于管网中的水压与水量无法满足火情需要以及水压水量满足但是需要气压给水设备来保证稳定输出这两种情况。
（2）根据给水的范围来对消防给水系统进行分类
这种分类方法就是依据实际民用建筑的各种相关情况来对消防给水系统进行范围上的划分，一般分为以下两种：
①一定区域内高度集中的高压给水消防系统。即指在民用建筑集中的区域内所使用的消防给水系统，这种系统集中性强，便于使用，对集中在一定区域内的民用建筑都能起到良好的消防作用，更加经济适用。
②独立的高压给水消防系统。这种系统本质上属于一种应急性的给水消防系统，一般是在发生自然灾害、突发性火灾以及民用建筑分布比较松散的地区进行使用，虽然能够良好的发挥其独立的运作作用，但是它的成本相对于集中的高压给水系统来说也是要高出很多。
（3）根据灭火方式来对消防给水系统进行分类
①自动喷水灭火系统。这种系统依据它本身所拥有的预警、控火和灭火等特点，一般多适用于人员密集、外部灭火困难和不利于人群疏散的地方。该种方法一般情况下的成功率是比较高的，但是它的成本也相对较高。同时还要注意不能在将其同遇水易燃、易爆和易发生化学反应的物品放置在一处。
②消防栓给水系统。在消防水给水系统中还可以依据建筑物的高度和室外水管网的相关情况，将其分为不设加压泵及水箱的消防栓给水系统、只设有水箱的消防栓给水系统、水箱和加压泵都设有的消防栓给水系统这几种。实际的消防用水量一般都是和建筑的大小、高矮、结构、类型和耐火性能相关的。消防栓给水系统一般来讲它的成本是较低的，但是它的灭火效果却没有自动喷水灭火系统的好，在使用时可以依据实际的情况进行合理的选择与配置。
2 民用建筑中消防给排水主要设计的内容简单的分析
（1）科学、合理设置消防水池和保证高层民用建筑两路供水，实际市政管网供水系统水压、水量难以满足民用建筑消防给排水设计需要。面对单路进水时就需要设置人工建造的消防水池。消防用水宜于生活、生产用水合用一个水池，这样可以减少造价，节约消防成本。实际消防水池设置过程，要精确测算火情延续时间、民用建筑内消防栓给水系统、自动喷水灭火系统等各类消防设备用水量、考虑补水耗费时间，综合分析、合理规划。消防水池建立应充分根据民用建筑实际结构、特点、高度，引入管至少设置两根，保证将消防水池的水快速、高效引入各个消防设备处。着重强调高层建筑应多采用两路供水，避免出现供水安全隐患。
（2）分析民用建筑消防水池和消防泵房设计
①市政管网供水满足消防系统水压、水量时，消防水池设计应根据民用建筑内各类消防设备所需水量以及火情延续时间进行设计；当市政管网供水不能满足消防系统水压、水量需求时，不仅要考虑民用建筑内消防设备所需水量以及火情延续时间，同时要考虑室外不足供水部分。
②消防水泵房是消防栓、自动喷水灭火系统以及其他设备设施的“核心”，在火灾延续时间内，要不受火灾影响，一般消防水泵房为独立设置，避免一定时间内受到火灾威胁。民用建筑消防水泵房耐火等级一般在二级以上，选择甲级防火门、非燃烧墙体和楼板与其他部位隔离。消防水泵房需设置两条及两条以上吸水管，采取自灌式吸水方式，并设置备用泵以处理特殊火灾情况。
（3）消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施
对于民用建筑内部的消防水泵而言，应该安装相对应的水资源排放阀门在供水管道上面，并且可以根据所排放水量的实际大小对具体的排水位置进行合理的选择，如果排放的水量比较小的时候，可以将排放的位置设置在泵房的集水池中，如果排放的水量比较大的时候，可以选择排放的位置在消防池的内部。为了有效的防止排放的水量较小，而并没有对相应的回流措施进行有效的完善，而在民用建筑内部的消防水泵的供水管道上面进行相对应的水资源排放阀门的安装，如果此时出现了水压超过标准值得情况，可以经由回流管道对水流的压强进行疏通。并且，还应该对自动喷放装置末端部分的试水设备进行合理并且科学的选择，同时对出水口的口径进行合理的确定，最后，还应该对压力表以及试水阀门进行设置，在设置的过程中，务必按照实际需求进行。
3 在民用商住楼的住宅部分是否合适安装自动喷水灭火系统的问题
在相关规定当中，在民用商住楼的住宅部分的走廊、门厅等处应当安装自动喷水灭火系统。在建筑楼层较高的及其裙房等，处于空间较小的卫生间、普通住宅以及设置集中空调的住宅等不宜使用喷水系统进行扑救的，其他部位尽量使用自动喷水灭火系统。根据相关规定，对于火灾抢救的用水量规格，得出民用的高层住宅的室内消火栓的用水量为20L/s左右，民用商住楼的消火栓用水量为前者的两倍。在大多数的民用商住楼的住宅区，每层的消防喷头设立在电梯厅以及公共走道上。结合楼道的实际情况，消防喷头通?？刂圃?～8个不等，其用水量大约等于一支正常的消防水枪的用水量，外加20L/s的消火栓的水量。民用商住楼的住宅区，总用水量通常不超过40L/s。但在住宅层应将喷淋立管进行独立的安装，在住宅的首层应设立湿式报警阀门，在门卫值班室附近应设立水力警铃，以防火灾快速的肆虐。
若按民用建筑每层设立5个喷头计算，那么整栋建筑的喷头数量也并不多，显然这个消防系统较小。为了进一步降低建筑工程的造价，可以适当的将建筑每层的水量指示器及其控制阀门省去，并在立管的底部安装一个总的水量指示器及控制阀门。若建筑中不幸失火，楼层的喷头立即爆破喷水，抑制火势的蔓延，之后湿式报警阀上的水力警铃将发出火警信号。每层中安置的烟雾感测器根据烟雾的浓度发出火警信号，使实际失火地点的位置得到正确的定位。若喷头应其他原因误爆，则水力警铃也会发出警报信号，相关的值班人员便可及时的去误爆现场进行处理。因此，在民用商住建筑中进行消防设计时，在住宅层可利用消火栓系统的消防泵控制楼层的喷淋灭火系统，省去单独设置喷淋泵的成本，进而有效节省建筑投资以及减小的泵房在楼盘的占地面积。此外，若为了保持住宅层的走廊及电梯厅的整体美观性，在不设立吊顶的情况下，可使用边墙式的喷头。其喷洒管道埋在墙体当中，这类消防系统应在其最高层的末端科学的设立水压表及试水阀。
4 民用住宅的前室是否合适安装自动喷水灭火系统的问题
根据相关规定，建筑物总高度不大于100m，且未设置集中空调的普通住宅。其室内用房及户外公共走廊，楼梯间等均不宜安装自动喷水灭火系统。若执意安装不仅浪费了建筑的投资，也使建筑的使用面积遭到一定的侵占，其消防效果也未能满足人们的实际需要，属于华而不实的做法。其中的普通住宅是泛指整体民用建筑的概念，并非指住宅中的某层或某部位。
5 结 语
综上所述，民用建筑消防给排水的设计是否科学、合理关系到民用建筑的安全以及人民群众的利益，为此，必须得到设计单位的重视，设计时着重考虑消火栓喷头布置、消防排水、消防水池设置、消防水泵房设计等问题。在实际工程设计时，应依据工程实际，结合经验，通过科学、合理的设计来达到民用建筑消防给排水的安全、可靠。
参考文献
[1]宋娜.浅谈高层民用建筑的消防给排水设计[J].科技风，2011（10）.
[2]李雄华.浅谈民用建筑消防给排水设计[J].企业导报，2011（08）.
关键词:自动喷水灭火系统;消防给水;设计施工;注意的问题
自动喷水灭火系统是目前最有效的灭火手段,自动喷水灭火系统将逐渐成为建筑防火体系中的主体。在自动喷水灭火系统不能成功灭火的案例中,供水中断占35.4 %,供水量不足占9.9%,两者合计占45.3 %。由此可见,供水不可靠是自动喷水灭火系统不能成功灭火的主要因素。因此,提高自动喷水灭火系统供水的可靠性就显得十分重要。笔者结合工作实际,主要就自动喷水灭火系统的消防给水设计与施工中需要注意的有关问题进行了探究。
1.设计
1.1 要有可靠的供水源
自动喷水灭火系统的用水与消火栓给水系统用水一样,其供水来源:一是室外给水管网;二是消防水池;三是江、河、湖、海、水库等天然水源。当采用天然水源作为消防用水时,因其水位和水量变化较大,必须确保枯水期最低水位的消防用水量,当采用河、塘等地表水作为水源时,应在吸水管上加装滤水器等设施,以阻止河、塘水中的杂物吸入系统,保证系统内水流的畅通。
1.2 设计施工中需要注意的几个问题
1.2.1 合理选择喷水灭火系统的类型。目前,国内外采用湿式喷水灭火系统最为广泛。为了防止出现因冻结等原因而中断供水的情况,在室内温度不低于4℃且不高于70℃的建、构筑物,均可采用这种喷水灭火系统。在室内温度低于4℃或高于70℃的建、构筑物,应采用干式喷水灭火系统。
1.2.2 设置有严密的监测装置。对系统的控制开启状态、消防水泵供应和工作情况、水池、水箱水位情况、干式喷水灭火系统的最高和最低气温、预作用喷水灭火系统的最低气压以及报警阀、水流指示器的动作情况等,均能较准确地进行监测。发现问题,及时处理,确保系统设备齐全、性能完好。
1.2.3 设置水泵接合器。为了防止自动喷水灭火系统和室内消火栓给水系统的用水相互影响,两个系统的管网及其水泵接合器应分别设置。若分开设置有困难,应将自动喷水灭火系统报警阀后的管网与消火栓给水系统管网分开设置,两个系统的水泵接合器则可合用。每个水泵接合器的流量宜按10～15升/秒计算,并应设在便于消防车连接的地点,其周围15～40m内应设室外消火栓或消防水池。
1.3 按要求设置消防水池或消防水箱
1.3.1 为了保障自动喷水灭火系统的正常供水,提高扑救火灾的成功率,具有下列情况之一的建筑物应设消防水池:一是室外给水管道包括(进水管)或天然水源不能满足消防用水量;二是室外管道为枝状或只有一条进水管。
1.3.2 消防水池容量原则上应能满足火灾延续时间内消防用水量的要求。从自动喷水灭火实际效果看,在一小时内灭火效果为最佳,一小时以后灭火效果显著下降,而且还可能影响消火栓给水系统灭火效率。因此,仅供自动喷水用水的消防水池容量按一小时火灾延续时间计算即可,如与其它消防用水合用水池时,应按不同火灾连续时间内消防用水量之和计算。为了既保证在火灾延续时间内的消防用水,又能贯彻节约基建投资的目的,如在发生火灾时能保证连续送水,则水池的容量可减去火灾延续时间内的补充水量。如某建筑物水池容量需要消防水量400吨,而在火灾延续时间内能补充200吨,则仅需建200吨储量的消防水池即可。
1.3.3 凡自动喷水灭火系统采用独立的临时高压给水系统供水时,应设消防水箱。为了既保障安全,又能达到节约投资的目的,水箱容量原则上按10分钟消防用水量考虑,可不超过18m3。
除此之外,还应指出的是,具备下列条件之一者,可不设水箱:(1)水源能保证系统的水量和水压要求;(2)轻危险级和中危险级建筑物的自动喷水灭火系统,如设有稳压泵(小流量、高扬程的水泵)或气压给水装置,可不设。但严重危险级建筑,因发生火灾时可燃物多,燃烧迅速,发热量大,蔓延快,必须设置消防水箱。
1.4 合理设置消防水泵。
消防水泵是保证自动喷水灭火系统有足够的水量和水压的关键设备,在设计中必须注意满足以下要求:
1.4.1 非高压给水系统的一组消防水泵的吸水管不应少于两条,当其中一条检修或损坏时,另一条吸水管应仍能通过全部用水量。生产、生活和消防用水合用的泵房,当生活、生产用水量达到最大时,仍应能保证的消防用水量。
1.4.2 宜采用自灌式引水方式。因为这种引水方式能保证及时启动,及时供水。
1.4.3 自动喷水灭火系统的临时高压给水系统的消防水泵,每台应有独立的吸水管从消防水池或室外给水管网直接取水,以保证系统灭火用水。
1.4.4 消防水泵一般应设有备用泵,备用泵的工作能力不应小于工作消防泵的最大泵。例如,某建筑物需设两台工作消防水泵,其中一台流量为30升/秒,另一台流量为20升/秒,则备用消防泵应选用30升/秒的消防水泵。
2.施工
自动喷水灭火系统的供水管网分支较多,施工安装要求严格。同时管网安装也是整个系统安装工程中工作量最大,也较容易出问题的重要环节。因此,在安装时应采用行之有效的技术措施,确保安装质量。
2.1 管网材质
根据国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》要求,自动喷水灭火系统报警阀后的管道,应采用热镀锌钢管或镀锌无缝钢管。这是为了防止因管网锈蚀堵塞喷头的现象发生。禁止使用非镀锌碳素钢管、无缝钢管或只有外镀锌层的冷镀钢管。
2.2 管道连接
严格按照《自动喷水灭火系统施工及验收规范》进行管网安装。当管径小于100mm时,应采用螺纹连接;当管径大于100mm时,可采用焊接或法兰连接。无论采用何种连接方式,连接后,均不可减少管道的通水横断面。施工中应坚决避免以下错误做法:一是不论大小管道一律采用焊接。这样可能会使管内焊渣、焊瘤影响过水断面,严重破坏内外镀锌层,加速管网的锈蚀,使其抗腐蚀能力比普通钢管还差。二是施工人员严重不负责任,插入管内焊制三通、四通,大大缩小了过水断面。
2.3 管网冲洗
严格按照《自动喷水灭火系统施工及验收规范》的要求进行管网冲洗。冲洗应在试压合格后分段进行,冲洗管道的水流速度不宜小于3m/s。应注意在管网的地上管道与地下管道连接前,在配水干管底部加设堵头后,对地下管道进行冲洗。冲洗时,消防人员应在场观察,直至出口处水的颜色、透明度与入口水一致时,方可判为合格,终止冲洗。
通常,冲洗采用水压气动冲洗法,用压缩空气驱动一定量的水,使水从配水支管末端反向流动,经配水管将管道内的杂物从配水干管下端开口处冲洗出去的方法冲洗应在系统调试之前,且冲洗前应拆除止回阀、报警阀和水流指示器,以避免损伤机件,影响功能,冲洗结束后方可复位。冲洗是自动喷水灭火系统施工中的重要程序,是防止系统投入使用后,发生堵塞的重要技术措施之一,是保证系统调试成功的关键。
【关键词】结构自防水，渗漏，地下室，补偿收缩，裂缝，干缩和冷缩
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
前言
随着入类社会的进步和发展，人们生活水平不断提高，高楼大厦日益增多，地下空间的开发、利用意突飞猛进，入们在改善生存环境方面进行了不懈的努力并取得了喜人的进步。然而纵观已建和在建的工程，渗漏问题一直困扰着人们的生活和工作，部分工程建成后几乎年年进行堵漏，耗资巨大并且影响使用。防水是个系统工程，涉及设计、施工、管理翻维护等诸多方面。总的来说，防水分建筑防水和结构防水，建筑防水是指附加在结构的外防水层，结构防水是指钢筋混凝土结构的本体防水。建筑防水以柔性材料为主，虽具有较好的弹塑性，但施工复杂，材料易老化，耐久性差；结构防水是以混凝土为主，施工简单，成本低，防水耐久性好，但密实性难控制，易收缩开裂。
结构防水是治本防水，建筑防水是治标防水，而目前流行一种倾向，防水设计和施工往往把希望寄托在卷材或涂料上而忽视治本方式。事实也是如此，浇筑混凝土马马虎虎，没有技术改进措施，一旦卷材或涂料老化破裂，就出现渗漏。要改变这种状况，必须建立防水技术的新概念：把结构自防水搞好，做到不裂不漏，这才是最重要的永久防线。对于特别重要的建筑，要搞“双保险”，在迎水面再做一层外防水，但从根本上说，还是应该把结构自防水放在首要位置，因为这才是治本的。
二．结构自防水的基本机理
所谓结构自防水，其核心就是要最终浇筑成的结构混凝土达到设计强度，满足抗渗、抗侵蚀，结构致密且无有害裂缝?；炷潦嵌嗫撞牧希鼋鐾ü拥牧杜?、提高水泥用量和砂率、加入有机硅或减水剂等来减小混凝土的空隙和毛细孔隙，以提高混凝土的抗渗性往往得不到令人满意的效果，这是由于忽视了混凝土的致命弱点―――收缩。尽管混凝土很致密但干缩和冷缩（温差收缩）会使结构产生裂缝，从而破坏结构的整体防水功能。，当冷缩值大于混凝土的极限拉伸时，则引起结构开裂。如果施工不周，浇筑工艺及泌水未处理好，出现蜂窝狗洞，结构自防水也无从谈起。因此，结构自防水必须从混凝土补偿收缩、浇筑工艺、泌水处理、温度监测及混凝土保湿养护等多方面来控制。
三．混凝土结构自防水技术的特点
1、防水可靠，建筑结构与防水功能合一，可取消外防水，建筑结构简单。
2、施工简便、减少工序、大大缩短工期。大面积连续浇注，可不留后浇缝，也可用于普通混凝土后浇缝的处理。
3、节省材料节约投资、价格低廉，每立方米比普通混凝土增加14元左右UEA的材料费，防水综合费用约为卷材等外防水作法的1/5左右。
4、 永久性防水效果，便于维护保养，节省维修费用。
5、诚轻建筑自重。
6、适宜于任何复杂体形的防水部位，僻决了一般防水难以或无法处理的困难，亦能确保防水质量。
7、可适当加大建筑物的伸缩间距，给设计和施工提供了有利条件，加快整个建筑工程施工的进度。
8、万一有损坏漏水，容易修补，因而也可用于补漏工程。
9、可提高混凝土表面的耐磨性能，对于上面有行人的平屋面及跑道、路面等有利。
10、可避免有些外防水材料施工时对环境的污染。
11、可提高混凝土的的抗硫酸盐盐和抗海水侵蚀能力，可用于港口，水工建筑。
四．结构自防水的具体施工技术
某高层建筑，地上20层，地下一层，总建筑高度75．55米，建筑面积24000 平方米，地下室混凝土量2800立方米，混凝土强度等级为C40，抗渗等级S8，结构自防水。结合该工程的施工实例，从5个方面论述结构自防水的施工技术。
1、选择好混凝土的外加剂
JM一111外加剂，遇水膨胀析出凝胶，堵塞毛细孔渗入的水份，与水泥中的铝酸盐矿物在水化工程中形成大量的钙矾石为膨胀源，这种膨胀源的结晶是稳定的水化物，填充于毛细孔隙中，使大孔变小孔，总孔隙率减小，从而增加混凝土的密实性，即补偿混凝土的收缩。其补偿收缩原理见图1。
图1 补偿收缩混凝土的抗裂原理
2、设计好混凝土的浇筑工艺
根据混凝土泵送时自然形成的流淌坡度，每条浇筑带前、中、后各布置3道振动器，第1道设置在混凝土卸料点，振捣手负责出管混凝土的振捣，使之顺利通过面筋流人底层；第2道设置在混凝土的中间部位，振捣手负责斜面混凝土的密实；第3道设置在坡脚及底层钢筋处，因底层钢筋间距较密，振捣手负责混凝土流人下层钢筋底部，确保下层钢筋混凝土的振捣密实(见图2)。振捣手振捣方向为：下层垂至于浇筑方向自下而上，上层振捣自上而下，严格控制振动棒的距离、插入深度、振捣时间，避免各浇筑带交接处的漏振。
3、处理好混凝土的泌水
大面积混凝土在浇筑、振捣过程中，上涌的泌水和浮浆顺混凝土的坡面下流到坑底。由于混凝土垫层在施工时，已预先在横向上做出2 cm的坡度，使大部分泌水顺垫层坡度通过两侧横板底部预留孔排出坑外，少量来不及排除的泌水随着混凝土浇筑向前推进被赶至基坑顶端，由顶端模板下部的预留孔排至坑外，当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时，改变混凝土浇筑方向，即从顶端往回浇筑，与原斜坡相交成一个集水坑，另外有意识地加强两侧模板处地混凝土浇筑强度，这样集水坑逐步在中间缩小成水潭，用软抽泵及时排除。采用这种方法排除最后阶段地所有泌水(见图3)。
4、加强混凝土的保温、保湿和养护
在混凝土初凝表面能上人后，对其表面及时进行覆盖。由于气温较高和水泥水化热开始的共同作用，表面水分散发速度很快，为防止表面的干缩裂缝，对其表面在保温的同时进行保湿。混凝土已浇筑范围内铺设带有小孔的塑料循环水管，利用体内循环水对其进行表面喷水养护、保湿。在其上覆盖一层塑料布，2―3层麻袋，一层泡沫板，再覆盖一层塑料面进行保温。温差控制在25℃以内，形成外蓄内散综合养护方法。
5、实施温度监测
为了正确了解混凝土内部温度变化状况，可采用简易测温法，即在混凝土中预埋钢管，用便携式电子温度计测温，钢管用ᵩ48脚手架管，底口焊铁板封死，上口高出混凝土面10 cm，底口比测温点深5～10 cm管用灌水深度为10～15 cm。根据监测结果，混凝土在第3天达到升温值，中心最高温度为72℃，内表最大温差为22℃，满足温控要求。
五．结束语
该工程地下室结构自防水的施工技术措施经过关方审批论证是可行的，施工质量经验收为优良。该工程交工3年，地下室出现有害裂缝及渗漏现象。通过实践，对结构自防水可得出下列结论：
1、选择好混凝主的外加剂，以补偿混凝土的收缩
2、设计好混凝士的浇筑正艺，增强混凝土的密实性；
3、加强对混凝土的保湿、保温和养护，减小混凝土干缩裂缝；
4、实时温度盗滚，减少浅凝土温差裂缝；
5、健全质量保证体系，强化施工管理，明确分工，责任到人，执行好岗位责任制。
参考文献：
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[2]高明权 地下室混凝土结构防水止漏施工技术分析探讨 [期刊论文] 《广东建材 -2009年8期
[3]孙宇 UEA补偿收缩混凝土在地下防水中的应用 (被引用 5 次) [期刊论文]金华职业技术学院学报 -2010年3期
[4]许建荣 结构自防水在高层地下室施工中的技术应用 (被引用 1 次) [期刊论文] 《山东建材》 -2007年6期
关键词：屋面 结构构造 防水 施工技术
引言：随着国家经济发展，近几年来，建筑施工工作量越来越大，建筑行业从业门槛相对不高，加至建筑施工企业改制基本完成，解决了大量农村劳动力的就业，但建筑工程质量并没有得到大幅度的提高，一些大型的房地产公司包括一些上市公司开发的楼盘质量不尽人意，网络媒体上常有报道所谓楼水水现象，一些建筑施工企业原先的具备丰富经验的管理人员陆续走上了领导岗位，新生代的现场管理人员普遍的现场经验不足，造成部分建筑物屋面渗漏，影响到业主与物业的关系，影响到和谐社会的创建，
一、工程概况及防水做法要求
我省某商业小区工程，建筑总面积约120000平方米，本工程由五幢十三至二十四层的高层住宅及多幢小型商业建筑及大型地下车库组成。本工程屋面防水面积较大，工期紧，质量要求高。屋面防水的施工要求：坡屋面采用1.5厚聚氨酯防水涂料，保温层采用35厚挤塑聚苯泡沫塑料板；平屋面采用35厚SBS沥青防水卷材，保温层采用35厚挤塑聚苯泡沫塑料板。
二、施工技术要点
（一）施工准备
1.施工之前，首先熟悉图纸理解设计意图，对屋面结构所有出屋面的预留管井及洞口以及高出屋面的机房、构架全面梳理，对可能出现的构造薄弱点进行分类分项。
2.对出屋面的烟道洞口位置进行优化，以确保相关的构造防水处理方便可靠。
3.召集木工、钢筋工、砼工、水电以及防水施工专业班组进行相关的详细的技术交底，现场施工员、质量员等管理人员均参加，要求大家形成共识。
（二）施工顺序及方法
1.模板制作与安装
在模板制作与安装过程中，要求各木工班组在安装屋面层结构时，对所有临边女儿墙出屋面处要高400，外侧梁侧模板一次性安装到位，竖向木方背方一次达成，在钢筋工绑扎屋面梁板时，在木工制作间准备400宽的模板，用于屋面处女儿墙内侧吊模。同时在外面定位轴线确定后，取消屋面平面模板放线用吊线孔，除输送泵管孔外，尽可能减少屋面结构二次吊模浇筑的点数。
2.钢筋工绑扎屋面梁板钢筋
在绑扎板底筋后，对屋面顺排水坡度方向的梁上方加设反U形构造钢筋，设置不小于￠10的二级钢筋，并沿梁长方向设置两根￠10的通长构造筋，并将此部分构造钢筋点焊到梁箍筋侧面（用于确保板上层架立钢筋遇梁处的有效高度，防止梁高沿排水坡向上口未垫到位，板筋上部保护层偏大，造成虽采取砼板面找坡，反而造成砼板上表面保护层过大而形成裂缝）在板面管线予埋后，绑扎相应的板上层架立钢筋，板筋采用的双层双向拉通设置，顺排水坡方向用不同高度的马凳垫设上层板筋；对于高出屋面的机房层，均在相应处一次钢筋扎高400，或设置400高200宽的钢筋混凝土挡水坎，有剪力墙处按图纸施工，无剪力墙处设置反U形的构造筋，钢筋选材￠6的@200，宽度亦为200，出屋面的烟道同样绑扎超出屋面面层400高的构造钢筋。
3.安装专业出屋面透气管套管高度按屋面建筑做法厚度加250高设置
在钢筋绑扎成型后即进行安置并点焊于相邻板筋上，便于将来屋面防水施工时收口高度处理，女儿墙侧排落水口在安装侧面模板在浇筑砼之前一次性予留到位；侧排落水口底部高度尽可能与屋面结构面持平。
4.出屋面部分400高构件吊模安装
对所有出屋面的女儿墙以及烟道、机房相邻处止水梁墙均安装400高等同于墙厚或200宽，所有出屋面吊模均按屋面排水坡向0.5%安装，安装吊模下方不允许用木条支撑吊模，支立时可先用木条临时支立模板有效高度，在屋面钢筋绑扎成型垫设相应的坡度的马凳钢筋后，去除木条，在原木条处垫设相应高度的钢筋马凳；所有模板安装均采用钢管及相关的步步紧进行固定，以便有效控制模板的刚度及尺寸。
5.屋面结构砼浇筑
本项目均采用布料机进行外面混凝土浇筑，为确保安全浇筑砼，在浇筑混凝土过程中，采取尽可能坍落度适中的混凝土，并组织责任心较强的管理人员跟班作业监控，同时主动邀请监理公司旁站监督配合控制，组织双倍钢筋工配合并及时调整在混凝土浇筑过程中有可能变形钢筋，以确保钢筋位置的准确，在混凝土浇筑时要避开高温时段，确保温度适宜，避开雨天施工，砼面层采用原浆压光，磨光机磨平，边角处人工三次压光，确保屋面结构面层无裂缝。
6.屋面砼结构养护
在正常气温下混凝土施工，项目部采取砼浇筑完后24内覆盖淋水养护，养护7天，在养护期间养护工人要对400高吊模处混凝土的浇水养护，吊模拆除要在充分养护4天方可实施， 确?；炷恋氖┕ぶ柿?。
三、屋面防水施工过程注意事项
屋面防水施工的注意事项： 1.严禁在雨天进行卷材和保温施工。 2.卷材防水层的找平层要符合质量要求，达到规定的干燥程度。 3.在屋面拐角、天沟、水落口、屋脊、卷材搭接、收头等节点部位，要仔细铺平贴紧、压实、收头牢靠、符合设计要求和屋面工程技术规范等有关规定.在屋面拐角、天沟、水落口、屋脊等部位要加铺卷材附加层。 4.卷材铺贴时要避免过度拉紧和皱折，基层与卷材间排气要充分，向横向两侧排气后用辊子压平粘实。 5.卷材搭接宽度和铺贴要顺直，同时要严格按照基层所弹标线施工。 6.铺设保温层时要?；ず梅浪?。
四、结语
本工程屋面结构构造防水的施工，经实际施工淋水检验及后续拆模后再次淋水检验以及历经五年的考验，无一渗漏，屋面施工质量的可靠。事实证明，一个工程的屋面防水的效果，最初的结构构造防水十分重要。但后续的施工管理以及施工方法、施工技术、质量控制也是至关重要，作为施工单位不要一味地迁就房地产开发公司或业主，为降低成本，随意地降低设计要求，减少防水的道数以及降低保温层的厚度的标准，作为施工管理认真做到以上几点，严格落实施工规范要求，定能确保屋面工程的防水施工及屋面施工质量的可靠。
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