發布時間：2023-02-28 15:49:35
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的防水設計論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
1.1引水發電系統
1.1.1取水口攔污柵及啟閉設備
1)優化選型布置設計。發電引水隧洞喇叭口底檻678.50mm處設置1孔攔污柵，單孔孔口尺寸為7.5m×10.0m，檢修平臺高程717.00m，設計水頭4.0m，最大引用流量為42.58m3/s，平均過柵流速為0.811m/s，攔污柵重量為26.0t，柵槽埋件重17.0t，型式為平面滑動式攔污柵。選用1臺QPG2×250kN－38m高揚程卷揚式啟閉機，安裝高程726.20m，操作運行條件為靜水啟閉。2)蓄水安全復核計算。攔污柵主支承是增強四氟NL150CHI型滑塊，最大線荷載為25kN/cm，反向支承是鋼滑塊。柵條間距50mm，柵體主材為Q235B，內力分析計算［2］成果為:主梁最大壓應力為105.35N/mm2，發生在跨中處;最大剪力為21.01N/mm2，發生在支座處;最大撓度為9.5mm，發生在跨中處;柵條彎應力為53.1N/mm2，發生在跨中處。攔污柵重量為247kN，提柵清污時考慮污物重量為100kN，攔污柵啟閉力為450.1kN，啟閉機容量為2×250kN。
1.1.2取水口事故閘門及啟閉設備
1)優化選型布置設計。在攔污柵的下游設置1扇事故閘門，孔口尺寸為4.5m×4.8m，底檻高程680.00m，檢修平臺高程717.00m，設計水頭37.0m，閘門型式為平面定輪鋼閘門。選用1臺安裝高程為726.20m上的QPG2×800kN－38m高揚程卷揚機控制閘門，操作運行條件為動閉靜啟。2)蓄水安全復核計算。閘門由門葉結構、水封裝置、4個簡支輪主支承(同時兼做反向支承)、4個側向限位裝置和充水閥裝置等組成。受力計算采用假設平面體系，按照實際可能發生的最不利荷載組合情況，進行強度、剛度和穩定性驗算。閘門在設計水頭下動水操作會受到不同程度的動力荷載，動力系數取1.1。門體材料為Q235B，內力分析計算結果為:閘門承受的靜水壓力為7713.7kN，動水壓力為8485.1kN;面板折算應力為157.03N/mm2;主梁最大壓應力為128.1N/mm2，位于跨中處。最大剪力為49.2，位于支座處。最大撓度為2.71mm，位于跨中處;主輪與軌道的接觸應力為844.06N/mm2;主軌頸部局部承壓應力為173.36N/mm2;閘門閉門力為－659.1kN，啟門力為479.6kN，持住力為1394.4kN;啟閉機容量為2×800kN。
1.2泄水系統閘門及啟閉設備
1.2.1溢洪道弧形工作閘門
1)優化選型布置設計。該閘門設置在溢洪道上，底檻設置在堰頂下游側704.80m處，堰頂高程為717.00m，共設置3孔閘門，啟閉機安裝高程為719.50m。閘門運行方式為動水啟閉，主要承擔水庫的泄洪任務。閘門的孔口尺寸為12.0m×8.5m(寬×高)，設計水頭為8.2m。型式為露頂式弧形閘門，其面板曲率半徑為10.0m，支鉸高度為5.5m，其結構布置見圖1。2)蓄水安全復核計算。閘門由門葉結構(焊接件)、水封裝置、支臂、支鉸和側輪等所組成，支承為斜支臂。受力計算采用假設平面體系，并按照實際可能發生的最不利荷載組合情況，對閘門的設計條件和校核條件進行強度、剛度和穩定性驗算。閘門在動水操作條件下各部件尚需承受的不同程度的動力荷載，故將設計水頭作用在閘門部件上的靜水壓力乘以動力系數，考慮為最不利的荷載組合，動力系數取1.1。門體材料為Q235B，內力分析計算結果表明:閘門承受的靜水壓力為4218.0kN，動水壓力為4639.8kN;面板折算應力為181.8N/mm2;主梁最大壓應力為106.3N/mm2，位于跨中處。最大剪力為69.2，位于支座處。最大撓度為4.36mm，位于跨中處;支臂平面內應力為76.2N/mm2;主支臂平面外應力為66.3N/mm2;閘門啟門力為441.7kN，閉門力為246.3kN;啟閉機容量為2×250kN。
1.2.2放空底孔進口事故閘門
1)優化選型布置設計。在放空底孔進口設置一道事故閘門，孔口尺寸為2.5m×2.6m(寬×高)，設計水頭52.0m。底檻高程為665.00m，檢修平臺高程為717.00m，啟閉機安裝平臺高程為723.50m。閘門運行方式為動閉靜啟，由1套QPG800kN－53m高揚程卷揚機控制。當水庫需要放空時小開度提門充水平壓，待前后水壓差小于4m時，再開啟事故閘門。2)蓄水安全復核計算。閘門由門葉結構(焊接件)、水封裝置、4個懸臂輪主支承(同時兼做反向支承)、4個側向限位裝置等所組成。受力計算采用假設平面體系，按照實際可能發生的最不利荷載組合情況，進行強度、剛度和穩定性驗算。閘門在設計水頭下動水操作會受到不同程度的動力荷載，動力系數取1.1。門體主材為Q235B，內力分析計算結果表明:閘門承受的靜水壓力為3491.5kN，淤沙壓力為619.6kN，總壓力為4111.1kN;面板折算應力為187.9N/mm2;主梁最大壓應力為101.27N/mm2，位于跨中處。最大剪力為65.4，位于支座處。最大撓度為0.76mm，位于跨中處;主輪與軌道的接觸應力為663.1N/mm2;閘門啟門力為769.1kN，閉門力為－22.0kN，持住力為206.3kN;啟閉機容量為800kN。
1.2.3放空底孔出口弧形工作閘門
1)優化選型布置設計。在放空底孔出口設置一道弧形工作閘門，孔口尺寸為2.5m×2.2m(寬×高)，承壓水頭為52.0m，型式為潛孔式弧形鋼閘門，底檻高程為665.00m，檢修平臺高程為668.70m，啟閉機安裝平臺高程為674.60m。閘門運行方式為動水啟閉，選用1套QH-SY－500/150kN－4.0m弧門潛孔液壓啟閉機控制閘門，閘門長期處于閉門擋水狀態。當水庫需要放空時，動水開啟該閘門鎖定于檢修平臺上，待放空完畢，放下工作閘門封閉孔口蓄水。2)蓄水安全復核計算。閘門由門葉結構(焊接件)、水封裝置、2個支鉸支承和4個側向限位裝置等所組成。受力計算采用假設平面體系，按照實際可能發生的最不利荷載組合情況，進行強度、剛度和穩定性驗算。閘門在實際操作中會受到不同程度的動力荷載，動力系數取1.1。門體主材為Q235B，內力分析計算結果為:閘門承受的靜水壓力為3329.7kN，動水壓力為3662.7kN;面板折算應力為183.9N/mm2;主梁最大壓應力為33.2N/mm2，位于跨中處。最大剪力為24.4，位于支座處。最大撓度為0.12mm，位于跨中處;支臂平面內應力為98.4N/mm2;閘門啟門力為248.8kN，閉門力為122.7kN;啟閉機容量為500/150kN。
1.2.4導流隧洞封堵閘門
1)優化選型布置設計。導流隧洞進口設置封堵工作閘門一扇，孔口尺寸為5.0m×6.5m(寬×高)，承壓水頭為44.3m，閉門水頭:20m，型式為潛孔式平面鋼閘門，底檻高程為647.70m，檢修平臺高程為659.00m，啟閉機安裝平臺高程為667.50m。閘門運行方式為動水啟閉，選用1套QPQ630kN－13m卷揚式啟閉機控制閘門，閘門僅用于導流隧洞封堵時使用，導流隧洞在枯水季節封堵下閘門。因受啟閉機平臺高程的限制(啟閉機平臺高程為667.50m)，閉門時最不利水頭工況為啟閉高程，即水頭為20m，因此整個閘門啟閉按最不利的情況下水頭20m計算。2)蓄水安全復核計算。閘門由門葉結構(焊接件)、水封裝置、12個主滑塊和8個反向滑塊裝置等所組成。受力計算采用假設平面體系，按照實際可能發生的最不利荷載組合情況，進行強度、剛度和穩定性驗算。門體主材為Q235B，內力分析計算結果為:閘門承受的靜水壓力為13501.9kN，發生在設計水頭44.3m處;材料容許應力(抗拉、抗壓和抗彎)為142.5kN，容許應力(抗剪)為85.5kN;面板折算應力為138N/mm2;主梁最大壓應力為84.6N/mm2，位于跨中處。最大剪力為71.92，位于支座處。最大撓度為3.78mm，位于跨中處;閘門閉門力為145kN;水柱壓力為898.60kN;啟閉機容量為630kN。
2結語
1、在高層建筑內應控制使用雙閥雙出口消火栓代替兩組單閥消火栓。
《高規》規定“同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱達到被保護范圍內的任何部位。”在某些條形高層建筑中，其端部是否可以采用雙閥雙出口消火栓，從而省去1組單閥消火栓的設置呢？雖然在中國建筑工業出版社出版的《給水排水設計手冊》（第二版）中提出“在每層樓的端部可采用雙閥雙出口消火栓”，但是《高規》中明確規定“十八層及十八層以下，每層不超過8戶、建筑面積不超過650m2的塔式住宅，當設兩根消防豎管有困難時，可設一根豎管，但必須采用雙閥雙出口消火栓。”，且以強制性條文的形式予以規定。因此，在設計中我們應該力求避免出現這種情況。
2、正確計算消火栓充實水柱長度，合理布置消火栓。
《高規》規定“消火栓的水槍充實水柱應通過水力計算確定，且建筑高度不超過100m的高層建筑不應小于10m；建筑高度超過100m的高層建筑不應小于13m.”對于建筑高度不超過100m的高層建筑，設計中我們可以根據水槍最小流量5L/s，水槍噴嘴口徑19mm，查有關設計手冊得出水槍充實水柱長度為11.3m；對于建筑高度超過100m的高層建筑，我們可以調整水槍流量以達到滿足規范所需要水槍充實水柱長度。而在實際中，高層建筑標準樓層凈高考慮經濟因素一般控制在4.0m以下，如果根據公式Sk＝（H1-H2）/SINα計算水槍充實水柱，當層高取4m，水槍上傾角取45°時，計算Sk為4.24m，遠遠達不到規范要求，即層高限制了充實水柱的長度。但是，我們可以調整水槍上傾角來達到提高充實水柱長度的目的，因為規范及有關手冊提出水槍上傾角不應大于60°，并未規定其下限角度值。筆者通過計算，當層高仍舊取4m，充實水柱取11.3m時，水槍上傾角為14.87°。況且《高規》有關條文說明解釋道，口徑19mm水槍的充實水柱小于10m時，由于火場煙霧大，輻射熱高，撲救火災有一定困難，所以水槍的充實水柱長度首先應該計算，同時又要滿足《高規》規定各種高層建筑水槍的充實水柱下限值。按照水槍充實水柱長度，我們可以確定消火栓保護半徑，但是在設計中我們不能簡單的用保護半徑畫圓來布置消火栓。因為高層建筑平面中隔墻、內走道、門的布置會影響消火栓的使用，設計中應該用水龍帶長度、充實水柱的水平投影去校核消火栓保護半徑最遠點。
3、高層建筑消防電梯間前室必須設消火栓。
《高規》規定“高層建筑消防電梯間前室必須設消火栓”，那么設于前室的消火栓可否保護相鄰部位呢？《高規》的條文說明對此并沒有具體說明，但是《建筑設計防火規范》中對“消防電梯前室應設室內消火栓”的條文說明中明確指出：消防電梯前室內消火栓是為便于消防隊員使用消火栓并開辟通路，不能計入總消火栓數內。因此在設計中我們通常將其視為消防電梯間前室專用，而不保護其余部位。而目前如上海等部分地方消防設計規定，高層建筑的防煙樓梯間前室也需設消火栓。
4、正確設置消防水池及保證高層建筑兩路供水。
通常在高層建筑中，在市政供水不能滿足消防用水量要求或市政為單路進水時，規范都要求設置消防水池。計算消防水池容積時，應將火災延續時間內室內各消防用水量之和減去市政進水管的補水量。補水時間可按最長的火災延續時間計。如果要考慮室外消防用水量或是設置生活、消防共用水池，則還需要補充相應的用水量。當設置生活、消防共用水池時，不能利用建筑物的本體結構做水池池壁以及池底，以防止生活水質污染。對此，《強制性條文》中已經明令禁止。同理，如果高層建筑屋頂設有生活、消防共用水箱，也應滿足該要求。從消防水池接入水泵間的引入管應該保證不少于2根，如果在接入泵房前就將引入管匯合為一，對消防水池而言，僅為單路供水，存在供水的安全隱患。同時，從消防水泵接入各消防管網的供水管也應保證兩路。
5、消防水泵出口處的放水閥和穩壓回流措施。
《高規》規定“消防水泵的供水管上應設置DN65的放水閥門”，目的是便于水泵檢查試驗時排水。排水量小時，可直接排至泵房集水池；排水量大時，可排回消防水池。同時，消防水泵出口還需要考慮一定的穩壓回流措施。因為在實際使用中，會出現消防水量小于水泵選定流量值的情況，此時水泵揚程遠大于設計值，在無任何回流措施保護下，消防管網壓力過大，容易造成事故。簡單的做法是在供水管上裝設安全穩壓閥，在管網超壓時，可以通過回流管泄壓，將回流水排至消防水池；在管網壓力不穩定時，亦可穩壓。
6、消防管網布置成環的問題。
高層建筑中一般要求消火栓系統布置成環狀管網，在某些大面積的建筑內，由于各方向均布置了消火栓和消防立管，此時我們可將底層與頂層的消防干管均連成水平環路，立面又形成以立管相連的豎直環路，這種立體管網對消防供水最為安全。可是對于某些條形建筑，設計中我們只要將管網豎向成環即可，不必刻意追求這種立體管網，如果強行將消防干管繞成環路，將人為的使系統復雜化，且無太大意義。
二、高層建筑自動噴水滅火系統設計
1、走道噴頭的布置。
在高層建筑中，為了美觀往往設有吊頂，隱藏結構梁及各專業管道。而走道通常是各種管道最為集中的地方，特別是設置集中空調的高層建筑，結構梁、空調風管以及分層布置的給排水、電力管線等使設有吊頂的走道凈空降低，若其吊頂形式為悶頂，則其悶頂的凈空高度極有可能大于800mm.而《自噴規范》規定：“凈空高度大于800mm的悶頂和技術夾層內有可燃物時，應設置噴頭。”這是我們在設計中容易忽視的地方。由于走道內管道眾多，設計中往往會出現直接在自噴配水管上、下接噴頭的錯誤做法。首先這種接法不符合配水支管允許設置噴頭數量（≤8個）的規定，其次走道內的自噴配水管往往管徑較大，它缺少接小管徑噴頭的管件，在安裝上也有弊病。所以，走道內的噴頭應該從配水支管上接出為宜，在管線的布置上應與暖通、電力專業密切配合。
2、高層建筑部分層自噴配水管入口應按要求減壓。
新《自噴規范》規定：“管道直徑應經水力計算確定。配水管道的布置，應使配水管入口的壓力均衡。輕危險級、中危險級場所中各配水管入口的壓力均不宜大于0.4MPa.”而老《自噴規范》對此并無具體要求。高層民用建筑火災危險等級一般為中危險級，自噴水泵是根據最高層最不利噴頭工作壓力經過計算而選擇。筆者在近幾次設計中計算的最不利層配水管入口處所需壓力均不大于0.3MPa（最不利噴頭工作壓力按0.05MPa計），由于自噴水泵的揚程還需考慮建筑高度、水力損失等因素，故必使高層建筑的底部幾層配水管入口處壓力大于0.4MPa.因而在設計時，在自噴水泵揚程的確定上不能一味放大了事，應該在自噴平面布置完畢后通過水力計算校核水泵揚程，并在此基礎上校核底部幾層配水管入口處壓力。
3、正確設置自噴末端試水裝置，解決末端試水裝置排水問題。
《自噴規范》要求“每個報警閥組控制的最不利點噴頭處，應設置末端試水裝置，……末端試水裝置的出水，應采取孔口出流的方式排入排水管道。”在設計中，我們通常不會忘記末端試水裝置中試水閥、壓力表的設置，但是往往忽視試水接頭的設置，特別是試水接頭出水口的口徑沒有交代。其實目前市場許多消防設備生產廠家，如上海金盾消防安全設備有限公司，可以生產成套的末端試水裝置（ZSPP末端試水裝置，含試水閥、壓力表、試水接頭），我們只需要根據設計要求，按照試水接頭出水口的流量系數選擇定型產品即可。此外，試水接頭不能與管道或軟管直接連接，影響孔口出流的效果；自噴排水管也應設計成間接排放，以免下水道氣體通過排水漏斗散入室內，影響室內空氣品質。
4、報警閥的進出口均應設置信號閥。
新《自噴規范》要求“連接報警閥進出口的控制閥，宜采用信號閥。”一般在水流指示器及報警閥進口設置信號閥已經是常規設計，很少遺漏。但規范要求在報警閥出口也要設信號閥或帶鎖具的閥門，目的是防止誤操作。
5、消防增壓泵的設置問題。
為保證《高規》或《自噴規范》要求的最高層消火栓或噴頭的靜壓力值，在高位水箱的水位差不夠的情況下，設計中我們一般在高位水箱處設置消防增壓泵。首先，增壓泵的流量要滿足1股水柱或1個噴頭的水量；其次，增壓泵的揚程不宜過大。由于高位水箱消防水位與頂層消火栓或噴頭已有一定的位差，規范要求的靜壓力值減去這個水位差就是增壓泵的最小揚程，所以增壓泵的揚程一般只需要幾米足以滿足要求。如果增壓泵揚程選的過大，將導致下層管網承壓過高，消火栓出口壓力或是各層自噴配水干管入口處壓力增大，均需采取減壓措施，使消防系統復雜化。但是僅靠增壓泵來滿足消防靜壓要求也不合適，因為增壓泵的運行由壓力傳感信號控制向消防系統不斷打水以維持壓力，水泵需要常年頻繁啟停，機件容易損壞。故在條件允許的情況下，與建筑協商適當抬高水箱位置，利用高位水箱穩壓最為穩妥；建筑條件實在不允許時，設計選擇帶氣壓水罐的增壓設施亦可。
由于大中型水電站許多電氣設備狀態的切換都必須由人去執行操作，使得電氣設備的正常運行與切換不僅與設備的運行狀態有關，也與操作人員的業務水平、心理情緒和現場設備熟悉程度有關。一旦發生電氣誤操作事故，既是人員責任事故，也是惡性事故，它將嚴重威脅人身和設備的安全。因此，如何采用可靠的防誤系統是水電站設計必須高度重視的問題之一。現階段，我國關于水電站的防誤措施有如下類型：停電、驗電、掛（合）接地線（接地開關）、懸掛標示牌等技術措施；工作票許可制度、工作間斷轉移變更制度、工作票終結制度等組織措施；“兩票三制”等管理措施。如果合理配置和嚴格實施以上措施，并通過充分利用計算機技術，則可以實現電氣與機械閉鎖相結合的完善的防誤系統。目前，大中型水電站主要使用三大類型的防誤閉鎖裝置：機械閉鎖裝置、電氣閉鎖裝置和獨立微機防誤裝置。機械閉鎖裝置包括普通機械鎖、開關柜機械鎖、電磁鎖等；電氣閉鎖裝置主要針對電動操作機構采用電氣閉鎖，即用輔助接點在設備的控制回路進行程序閉鎖；微機防誤閉鎖裝置是基于微機一次模擬圖的信息采集系統和防誤邏輯程序，配有電腦鑰匙和編碼鎖（包括電編碼和機械編碼）組成的系統來實現設備防誤閉鎖的裝置。此外，微功耗無線網絡防誤系統、藍牙防誤系統在水電站中也得到廣泛應用。這些防誤裝置發揮著不同的作用，并隨著技術的發展，在不斷更新和進步，筆者結合自身經驗主要對微機防誤系統、微功耗無線網絡防誤系統、藍牙防誤系統進行具體分析。
2大中型水電站電氣防誤系統設計
2.1微機防誤系統
2.1.1微機五防技術原理
隨著計算機技術的發展，微機五防技術開始應用于水電站設備防誤中，在水電站的高壓開關設備上應用比較廣泛，主要用來防止發生電氣誤操作的裝置設備。一般由主機、模擬屏、機械編碼鎖、電氣編碼鎖、電腦鑰匙等元器件所組成。現在的微機防誤閉鎖裝置的設備大概可以分為四個大類：開關、閘刀、地刀、攔截網，這些設備都是通過了機械編碼和電氣編碼來實現的閉鎖，這些設備的閉鎖程序需要專業的編程人員來進行編寫。現代微機五防系統是在計算機以及網絡技術上孕育而生的，它通過軟件以五防為原則來管理在現場采集的大量適時數據，并聯動發出相應的電氣設備動作指令，從而實現數字化的防誤閉鎖，也可以實現從前很難實現甚至是無法實現的防誤能力，這種技術的產生應該說是電氣設備防誤閉鎖技術中的一次革命性的改革。
2.1.2微機設計方案
①對于水電站內所有的開關都置于實遙信，并且微機五防同水電站的監控系統共享一個數據庫，并且可以取消設計電氣回路的閉鎖，所有的防誤功能都讓計算機來完成，這樣就有效的防止了走空程。②對于站內的所有開關都置于虛遙信，并且微機五防同水電站的監控系統共享一個數據庫，并且可以取消設計電氣回路的閉鎖，防止錯誤功能全部由微機五防系統同間隔電氣閉鎖回路來共同完成操作，這就要求微機五防系統必須要有防走空程的措施。
2.2微功耗無線網絡防誤系統
2.2.1系統組成
通過以上分析，微機防誤系統還存在的不足，應用微功耗無線網絡技術很好地彌補了這一點。基于微功耗無線網絡的防誤操作系統由站控層、間隔層、過程層3部分構成，包括防誤閉鎖主機、網絡控制器、鎖具及附件、通信接口等部分。整個系統以性能可靠的無線網絡作為通信方式，網絡控制器為防誤閉鎖主機、無線電腦鑰匙、遙控閉鎖裝置在水電站內搭建了一個實時在線網絡系統。
2.2.2基本原理
在微機防誤閉鎖系統的基礎上，引入一種新技術，即微功耗無線傳輸模式，形成一種新的防誤系統，其將無線電腦鑰匙與五防主機實時連接起來，防誤閉鎖主機與無線電腦鑰匙以及現場鎖具之間可以實時通信，實現了操作任務執行狀態的在線傳輸及跟蹤監控，特別是實現了在線方式下的實時閉鎖邏輯判斷功能，即系統跟蹤設備狀態及遙測等信息的變化，實時進行閉鎖邏輯判斷，根據判斷結果，實時控制無線電腦鑰匙的操作過程，有效提高運行人員的工作準確性及效率。離線、在線2種運行模式互為冗余，系統更加安全可靠。整個系統具有定時自檢和手動巡檢功能，隨時發現潛在的故障隱患而發出報警，便于工作人員快速處理，消除隱患。
2.2.3具體設計方案
微機防誤閉鎖系統是一種非常有效的防誤系統，其具體設計方案如下：當操作時，無線電腦鑰匙通過無線網絡接收主機下達的操作指令，按照預演正確的順序顯示當前操作項，運行人員依照無線電腦鑰匙提示的設備號依次解鎖：對于遙控閉鎖繼電器，無線電腦鑰匙通過無線網絡發送解鎖申請給五防主機，五防主機通過系統總線直接解鎖相應的遙控閉鎖繼電器，遙控閉鎖就地解鎖，運行人員可直接進行操作；對于編碼鎖，將無線電腦鑰匙插入相應的編碼鎖內，若實時閉鎖邏輯正確，則開放其閉鎖機構，運行人員可就地操作設備的倒閘操作；若鎖碼錯誤，系統禁止操作，并在主機界面彈出報警窗口，給出禁止操作的原因，同時通知無線電腦鑰匙相關信息。若有控制室和現場交替操作時，運行人員無須返回控制室，在現場用無線電腦鑰匙通過無線局域網回傳給五防主機，五防主機自動將已經操作過的設備狀態進行刷新，然后按原模擬順序解鎖下一步操作。運行人員在主控室操作完成后，五防主機再通過無線網絡傳輸下一步的操作給現場的無線電腦鑰匙，由等在現場的運行人員繼續進行手動設備的操作。如此反復，避免了運行人員的來回跑動，同時控制室對現場手動操作設備的狀態的實時性得到及時掌握。
2.3基于藍牙技術的無線網絡化防誤系統
為了完成防誤系統與監控系統的資源共享，實現網絡化遠程解鎖監控操作，完善防誤系統解鎖監督機制，需設計獨立的防誤系統藍牙無線網絡，并與水電站原有監控系統實現連接，達到資源共享目的。一方面可以防誤系統從保護測控獲得系統，另一方面，保護測控也可由藍牙防誤系統獲得信息量。
2.3.1匹克網的應用
①間隔層設備匹克網應用。為了實現藍牙無線網絡建立，為防誤系統提供獨立的可靠的信息通道，先在間隔層利用藍牙技術進行無線通信。各藍牙設備必須先組成匹克網，再由匹克網組成散射網。本系統設計為主變測控保護、母聯測控保護、饋線測控保護、公用測控裝置4個匹克網，以此類推，并補保護測控單元、動力變保護測控單元以及通用測控單元和交直流單元分別各自組成匹克網，然后這幾個匹克網再組成散射網，與藍牙主機控制器接口（HC）I進行通信。②藍牙執行器的匹克網應用。對于現場執行單元，它是防誤系統原始開關量（開關、刀閘位置）的采集端口，是現場實際設備解鎖與閉鎖操作的執行單元，同樣需要有可靠的信息通道，因此，對本系統設計為開關、母線刀閘、線路刀閘、母線刀閘與開關間接地刀閘、線路刀閘與開關間接地刀閘5個匹克網（若設備較多，則還可擴充匹克網），這5個匹克網再組成一個大的散射網。
2.3.2硬件設計
藍牙模塊硬件結構：藍牙技術中，主要有藍牙芯片組和藍牙模塊兩種形式，但最終都能實現藍牙的無線通信和鏈路管理功能；藍牙模塊將射頻、基帶、鏈路管理器和HCI層集成到了一塊芯片上，通過RS232、USB等總線接口實現HCI（主機控制器接口）指令交換。無論是藍牙基帶控制器還是藍牙模塊，都集成了HCI層，作為控制藍牙芯片各種功能的唯一手段，高層應用也需要使用HCI層與藍牙芯片進行通信。另外，水電站一個間隔內的各個防誤鎖具進行實時的控制（解鎖或閉鎖），是要用弱電控制強電，設計可采用（MOC3051M）可控硅來實現弱電對強電的控制，可靠性好、壽命長而且方便實用。
3結束語
水利工程仿真模擬設計設計軟件采用多專業協同設計軟件，在同一數據庫平臺下，能解決三維地址地形建模（DTM）與地質建模(DGM)、大壩選址、水工設計、土建施工、機電安裝等一系列關鍵問題，在很大程度上提高仿真精度和時間的要求，完成覆蓋軟件生命周期的全過程，達到減少設計周期、加深設計深度、提高設計質量、控制成本及提高企業革新等目的。
二.理論分析與設計：
(一)目前水利工程仿真模擬設計軟件發展狀況：
1.自20世紀80年代以來，已經出現了圖形級的標準，如PHIGS,GKS;圖形交換級的標準，CGI,IGES以及近年來正在不斷完善的STEP等。STEP標準覆蓋了整個軟件生命周期的數據交換標準，對協同設計，并行施工，集成制造等具有重要意義。
2.智能化是又一特點，它首先體現在把設計領域的專家知識和工程技術人員的經驗融入到CAD系統中，使之成為可以繼承的知識庫；其次是其本身的智能化，如人機接口，數據采集，自動精模，方案選優，仿真模擬以及多媒體技術應用等等。
3.集成化是一大發展趨勢，一方面CAD技術與CAPP(計算機輔助工藝流程規劃)，CAM(計算機輔助制造)以及MIS(管理信息系統)，PDM(產品數據管理)，MRP(制造資源管理)等系統相集成。另一方面隨著當前全球化發展，使得人們在internet上構造CAD/CAM集成化成為可能。
4.科學計算可視化，虛擬設計，虛擬制造技術是設計人員進行對產品的時間操作，以及進行各種模擬實驗分析，可以及早看見產品外型，從而可以幫助設計多方位地觀察與平審設計成果。
（二）水利工程仿真模擬設計軟件概念：
就是利用計算機強有力的計算功能與高效的圖形處理能力，來直觀，智能的輔助過程設計人員進行過程設計與分析的一種技術。它同時實現過程的可視化與智能化。它包括工程設計條件可視化（地質，水文，地形，樞紐布置及施工條件等可視化），設計建模可視化，計算分析過程可視化與成果設計可視化（三維真實感圖形顯示及空間數據的圖表，文擋輸出）。
（三）水利工程仿真模擬設計軟件目標：
力求把水利工程的設計、管理主要涉及到的水文泥沙、地質、地表（含規劃、環保）、水工、施工、機電等專業的設計工作的過程、相互之間的關系和結果通過先進的計算機平臺及輔助設備以可視化的形式展現出來，達到虛擬設計/虛擬制造的目的。協同設計的基礎是建立一個統一的數據庫，包括地質地形的空間數據、水工建筑物（大壩、廠房等）的三維實體數據、施工計劃組織的實時數據以及真實條件下的計算機仿真和實時渲染數據等。與以前的技術不同，由于建立在統一的數據庫平臺之上，任何修改都將及時地反饋給整個工程的相關部門和人員（權限許可），并及時地通過三維圖形的方式展現出來。虛擬設計/虛擬制造技術的應用和實時仿真完全不同于以前的動畫渲染，它是滿足設計詳細要求的具體施工計劃的真實三維顯示。
（四）.水利工程仿真模擬設計軟件需要解決的問題：
1.地質、地形勘測
2.環境及水庫分析
3.水工建筑物及樞紐設計
4.施工組織設計
5.機電設計
6.工程概預算
7.工程監測
（五）.水利工程仿真模擬設計軟件解決方案：
1．在地質勘探方面：可以利用航拍、鉆探、"3S"技術（即GISGPSRS）得到的地形數據，直接生成地形的三維模型包括地下三維地質情況的分布，便于直接了解復雜的地質構造情況,方便地進行地形模型的建立,作為壩體、地下廠房、導流洞等建筑物設計的原始依據。
2．在三維地形表述的基礎上，建立水利水電工程的全三維模型，包括壩體、導流洞、泄洪洞、地下廠房等建筑以及與此相關聯的設備、管線的布置等仿真模型。這些設備與地形數據完全相關，從而構成一個復雜的水利水電系統，真實反映工程建成以后的面貌。
建立的三維模型還能夠輸出到有限元分析軟件中，進行結構強度的預測。三維模型不僅可以與地形模型很好地關聯，而且工程模型也還是參數化的，一旦設計有新的更改，只需要修改相應部分的三維模型，與此相關的設備、管線布置以及由三維模型自動投影生成的二維工程圖（符合目前圖紙標準）都會得到相應的修改，從而保證了設計的唯一性和相關性，快速地完成多個設計方案的對比和選擇。
3.工程概預算方面：通過建立大壩真實全三維實體數值仿真模型，能夠完全精確模擬大壩形體的各個細節，包括孔口部位、進水口、閘門槽等。水利工程計算機輔助設計能夠精確計算各壩段各截面的面積、各點的坐標以及體積，其精度滿足大壩混凝土工程量計量要求。將壩體內部各種材料的配合比及使用范圍輸入到壩體三維數值仿真模型中，從而使精確計量程序不僅能夠計算壩體的工程量，而且還能夠計算不同材料的用量，并進一步為概預算及施工期業主的材料供應計劃提供科學的依據。
4．施工方案動態仿真結果分析及查詢通過建立的三維實體數字模型，計算出開挖方量及填筑方量，對工程進行預測和模擬，動態展示山體開挖和大壩澆注的全過程，得出詳細的施工強度和施工順序等重要指標。使工程的項目管理和進度分析達到實時控制與動態管理，以便科學指導工程施工，輔助業主和監理工程師進行有效的決策。
計算機模擬系統模擬混凝土施工過程，不僅可全面、周密地反映各種影響混凝土施工的因素，而且改變施工參數、修改方案比較及敏感性分析均比較容易，可完全彌補傳統工程類比法的缺點。采用計算機模擬施工方案成功解決了過去依靠人工手段無法解決的許多難題，能大大提高了設計人員和項目管理人員的效率，取得巨大的技術經濟效益。
根據數字化工程施工過程中的一般規律、施工工藝和流程、合同文件、技術規范以及實體特定的結構形式、施工條件的特定要求，利用本模塊建立系統分析模型和模擬計算數學模型。設計相應的數據庫管理、數據錄入及編輯、大壩模擬施工過程計算、圖形處理、報表自動生成及分析、查詢以及菜單控制等系統,集成在統一界面下完成所有的功能。
（六）.水利工程施工模擬界面設計：
主界面由部分組成，分別是溢洪道土石方開挖、溢洪道土石方開挖進度合計、大壩混凝土澆筑進度、大壩混凝土澆筑進度合計。這四部分從數據庫中讀取數據并動態的顯示出來。包括一些重要的施工數據如：層號、厚度、體積、高程、開挖（澆）時間、結束時間等。點擊“顯示設置”來設置需要顯示或者隱藏的對象，達到最好的視覺效果。這些表既可以用于顯示，也可用于查詢。
（七）.水利工程仿真模擬設計軟件開發環境：
1.軟件環境：系統采用Windowsxp/2000/98作為工作平臺，開發應用軟件有VisualC++6.0,AutoCAD2000以上均可，ArcViewGIS,MSExcel,MSAccess，3dMAX，GIS與GPS的系列軟件等等。
2.硬件環境：考慮到系統功能中圖形數據處理量大，與三維圖形處理分析操作需要，推薦配置：PentiumIV1.4G+512MB內存+真彩色顯示卡（3D加速功能）+10G硬盤，或者更高配置為好。
三.實例應用與總結展望：
水利工程仿真模擬設計軟件采用專業協同設計軟件水利工程計算機輔助設計軟件，在同一數據庫平臺下，能解決三維地址地形建模、大壩選址、水工設計、土建施工、機電安裝等一系列關鍵問題，在很大程度上提高仿真精度和時間的要求，完成覆蓋軟件生命周期的全過程，達到減少設計周期、加深設計深度、提高設計質量、控制成本及提高企業革新等目的。
用水利工程仿真模擬設計軟件建立真實三維地形地貌模型（DTM）及三維地質模型(DGM)并行三維水工設計（大壩模型、強度計算等）建立整個水利水電系統模型（包括壩體、導流洞、泄洪洞、地下廠房等建筑以及與此相關聯的設備、管線的布置）工程概預算三維工程施工仿真及工程監控在統一的數據庫平臺上完成以上功能，涵蓋從草圖設計到工程完工全過程，滿足虛擬設計/虛擬制造的要求。
水利工程仿真模擬設計軟件在水電工程設計過程中，從地質--壩工--廠房--樞紐及施工組織設計模擬都能系統準確地反映實際設計中的一般規律和特點。因而，采用本系統進行多專業協同可視化設計與指導施工，使各工種各工序的銜接、資源的分配、材料的供應都是均衡地有節奏地進行,從而使水電工程的勘測、設計與施工管理達到國際一流水平。相信未來的水利建設將是計算機設計的新領域，而不是象傳統的水利設計那樣耗時耗力耗資耗人。未來的水利規劃設計管理完全實現自動化。計算機在水利上的利用有著廣闊的發展前境需要我們一代代水利人的共同努力。
以下是三峽水電站設計應用實例：
參考文獻：
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關鍵詞：民用建筑；消防給排水；問題；探討
伴隨著社會的發展和人民對于生活水平要求的提高，民用建筑迅速發展。民用建筑消防給排水設計是建筑設計消防系統中的重要部分，消防設計的質量直接關系到人民群眾的生命財產安全，如何尋求最佳的建筑消防設計方案來適應民用建筑發展的要求，是每一位給排水設計人員在對待消防設計問題時所面臨的重要課題。民用建筑必須做好消防給排水設計，本文將在對民用建筑消防給排水設計要點做簡要分析的基礎上，結合某些民用建筑消防給排水設計實例，淺析民用建筑的消防給排水設計。
1 民用消防給排水系統的選擇與分類
（1）根據給水壓力來對消防給水系統進行分類，民用消防給排水系統一般可分為以下幾種：
①低壓消防給排水系統。該種設計因為其自身的水壓過低，在進行滅火時需要有消防車的外力來幫助完成給水所以一般是應用于室外消防，主要是針對小型民用建筑而設計的。
②高壓消防給排水系統。因為該系統自身壓力足夠，所以在進行滅火時無需消防泵的相關設備進行施壓，但是由于一般市政給水的水量不夠，這種系統的使用需要附近有充足的水源來滿足該系統的水量要求。
③臨時高壓消防給排水系統。一般這種系統設計比較適用于管網中的水壓與水量無法滿足火情需要以及水壓水量滿足但是需要氣壓給水設備來保證穩定輸出這兩種情況。
（2）根據給水的范圍來對消防給水系統進行分類
這種分類方法就是依據實際民用建筑的各種相關情況來對消防給水系統進行范圍上的劃分，一般分為以下兩種：
①一定區域內高度集中的高壓給水消防系統。即指在民用建筑集中的區域內所使用的消防給水系統，這種系統集中性強，便于使用，對集中在一定區域內的民用建筑都能起到良好的消防作用，更加經濟適用。
②獨立的高壓給水消防系統。這種系統本質上屬于一種應急性的給水消防系統，一般是在發生自然災害、突發性火災以及民用建筑分布比較松散的地區進行使用，雖然能夠良好的發揮其獨立的運作作用，但是它的成本相對于集中的高壓給水系統來說也是要高出很多。
（3）根據滅火方式來對消防給水系統進行分類
①自動噴水滅火系統。這種系統依據它本身所擁有的預警、控火和滅火等特點，一般多適用于人員密集、外部滅火困難和不利于人群疏散的地方。該種方法一般情況下的成功率是比較高的，但是它的成本也相對較高。同時還要注意不能在將其同遇水易燃、易爆和易發生化學反應的物品放置在一處。
②消防栓給水系統。在消防水給水系統中還可以依據建筑物的高度和室外水管網的相關情況，將其分為不設加壓泵及水箱的消防栓給水系統、只設有水箱的消防栓給水系統、水箱和加壓泵都設有的消防栓給水系統這幾種。實際的消防用水量一般都是和建筑的大小、高矮、結構、類型和耐火性能相關的。消防栓給水系統一般來講它的成本是較低的，但是它的滅火效果卻沒有自動噴水滅火系統的好，在使用時可以依據實際的情況進行合理的選擇與配置。
2 民用建筑中消防給排水主要設計的內容簡單的分析
（1）科學、合理設置消防水池和保證高層民用建筑兩路供水，實際市政管網供水系統水壓、水量難以滿足民用建筑消防給排水設計需要。面對單路進水時就需要設置人工建造的消防水池。消防用水宜于生活、生產用水合用一個水池，這樣可以減少造價，節約消防成本。實際消防水池設置過程，要精確測算火情延續時間、民用建筑內消防栓給水系統、自動噴水滅火系統等各類消防設備用水量、考慮補水耗費時間，綜合分析、合理規劃。消防水池建立應充分根據民用建筑實際結構、特點、高度，引入管至少設置兩根，保證將消防水池的水快速、高效引入各個消防設備處。著重強調高層建筑應多采用兩路供水，避免出現供水安全隱患。
（2）分析民用建筑消防水池和消防泵房設計
①市政管網供水滿足消防系統水壓、水量時，消防水池設計應根據民用建筑內各類消防設備所需水量以及火情延續時間進行設計；當市政管網供水不能滿足消防系統水壓、水量需求時，不僅要考慮民用建筑內消防設備所需水量以及火情延續時間，同時要考慮室外不足供水部分。
②消防水泵房是消防栓、自動噴水滅火系統以及其他設備設施的“核心”，在火災延續時間內，要不受火災影響，一般消防水泵房為獨立設置，避免一定時間內受到火災威脅。民用建筑消防水泵房耐火等級一般在二級以上，選擇甲級防火門、非燃燒墻體和樓板與其他部位隔離。消防水泵房需設置兩條及兩條以上吸水管，采取自灌式吸水方式，并設置備用泵以處理特殊火災情況。
（3）消防水泵出口處的放水閥和穩壓回流措施
對于民用建筑內部的消防水泵而言，應該安裝相對應的水資源排放閥門在供水管道上面，并且可以根據所排放水量的實際大小對具體的排水位置進行合理的選擇，如果排放的水量比較小的時候，可以將排放的位置設置在泵房的集水池中，如果排放的水量比較大的時候，可以選擇排放的位置在消防池的內部。為了有效的防止排放的水量較小，而并沒有對相應的回流措施進行有效的完善，而在民用建筑內部的消防水泵的供水管道上面進行相對應的水資源排放閥門的安裝，如果此時出現了水壓超過標準值得情況，可以經由回流管道對水流的壓強進行疏通。并且，還應該對自動噴放裝置末端部分的試水設備進行合理并且科學的選擇，同時對出水口的口徑進行合理的確定，最后，還應該對壓力表以及試水閥門進行設置，在設置的過程中，務必按照實際需求進行。
3 在民用商住樓的住宅部分是否合適安裝自動噴水滅火系統的問題
在相關規定當中，在民用商住樓的住宅部分的走廊、門廳等處應當安裝自動噴水滅火系統。在建筑樓層較高的及其裙房等，處于空間較小的衛生間、普通住宅以及設置集中空調的住宅等不宜使用噴水系統進行撲救的，其他部位盡量使用自動噴水滅火系統。根據相關規定，對于火災搶救的用水量規格，得出民用的高層住宅的室內消火栓的用水量為20L/s左右，民用商住樓的消火栓用水量為前者的兩倍。在大多數的民用商住樓的住宅區，每層的消防噴頭設立在電梯廳以及公共走道上。結合樓道的實際情況，消防噴頭通常控制在5～8個不等，其用水量大約等于一支正常的消防水槍的用水量，外加20L/s的消火栓的水量。民用商住樓的住宅區，總用水量通常不超過40L/s。但在住宅層應將噴淋立管進行獨立的安裝，在住宅的首層應設立濕式報警閥門，在門衛值班室附近應設立水力警鈴，以防火災快速的肆虐。
若按民用建筑每層設立5個噴頭計算，那么整棟建筑的噴頭數量也并不多，顯然這個消防系統較小。為了進一步降低建筑工程的造價，可以適當的將建筑每層的水量指示器及其控制閥門省去，并在立管的底部安裝一個總的水量指示器及控制閥門。若建筑中不幸失火，樓層的噴頭立即爆破噴水，抑制火勢的蔓延，之后濕式報警閥上的水力警鈴將發出火警信號。每層中安置的煙霧感測器根據煙霧的濃度發出火警信號，使實際失火地點的位置得到正確的定位。若噴頭應其他原因誤爆，則水力警鈴也會發出警報信號，相關的值班人員便可及時的去誤爆現場進行處理。因此，在民用商住建筑中進行消防設計時，在住宅層可利用消火栓系統的消防泵控制樓層的噴淋滅火系統，省去單獨設置噴淋泵的成本，進而有效節省建筑投資以及減小的泵房在樓盤的占地面積。此外，若為了保持住宅層的走廊及電梯廳的整體美觀性，在不設立吊頂的情況下，可使用邊墻式的噴頭。其噴灑管道埋在墻體當中，這類消防系統應在其最高層的末端科學的設立水壓表及試水閥。
4 民用住宅的前室是否合適安裝自動噴水滅火系統的問題
根據相關規定，建筑物總高度不大于100m，且未設置集中空調的普通住宅。其室內用房及戶外公共走廊，樓梯間等均不宜安裝自動噴水滅火系統。若執意安裝不僅浪費了建筑的投資，也使建筑的使用面積遭到一定的侵占，其消防效果也未能滿足人們的實際需要，屬于華而不實的做法。其中的普通住宅是泛指整體民用建筑的概念，并非指住宅中的某層或某部位。
5 結 語
綜上所述，民用建筑消防給排水的設計是否科學、合理關系到民用建筑的安全以及人民群眾的利益，為此，必須得到設計單位的重視，設計時著重考慮消火栓噴頭布置、消防排水、消防水池設置、消防水泵房設計等問題。在實際工程設計時，應依據工程實際，結合經驗，通過科學、合理的設計來達到民用建筑消防給排水的安全、可靠。
參考文獻
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[2]李雄華.淺談民用建筑消防給排水設計[J].企業導報，2011（08）.
關鍵詞:自動噴水滅火系統;消防給水;設計施工;注意的問題
自動噴水滅火系統是目前最有效的滅火手段,自動噴水滅火系統將逐漸成為建筑防火體系中的主體。在自動噴水滅火系統不能成功滅火的案例中,供水中斷占35.4 %,供水量不足占9.9%,兩者合計占45.3 %。由此可見,供水不可靠是自動噴水滅火系統不能成功滅火的主要因素。因此,提高自動噴水滅火系統供水的可靠性就顯得十分重要。筆者結合工作實際,主要就自動噴水滅火系統的消防給水設計與施工中需要注意的有關問題進行了探究。
1.設計
1.1 要有可靠的供水源
自動噴水滅火系統的用水與消火栓給水系統用水一樣,其供水來源:一是室外給水管網;二是消防水池;三是江、河、湖、海、水庫等天然水源。當采用天然水源作為消防用水時,因其水位和水量變化較大,必須確保枯水期最低水位的消防用水量,當采用河、塘等地表水作為水源時,應在吸水管上加裝濾水器等設施,以阻止河、塘水中的雜物吸入系統,保證系統內水流的暢通。
1.2 設計施工中需要注意的幾個問題
1.2.1 合理選擇噴水滅火系統的類型。目前,國內外采用濕式噴水滅火系統最為廣泛。為了防止出現因凍結等原因而中斷供水的情況,在室內溫度不低于4℃且不高于70℃的建、構筑物,均可采用這種噴水滅火系統。在室內溫度低于4℃或高于70℃的建、構筑物,應采用干式噴水滅火系統。
1.2.2 設置有嚴密的監測裝置。對系統的控制開啟狀態、消防水泵供應和工作情況、水池、水箱水位情況、干式噴水滅火系統的最高和最低氣溫、預作用噴水滅火系統的最低氣壓以及報警閥、水流指示器的動作情況等,均能較準確地進行監測。發現問題,及時處理,確保系統設備齊全、性能完好。
1.2.3 設置水泵接合器。為了防止自動噴水滅火系統和室內消火栓給水系統的用水相互影響,兩個系統的管網及其水泵接合器應分別設置。若分開設置有困難,應將自動噴水滅火系統報警閥后的管網與消火栓給水系統管網分開設置,兩個系統的水泵接合器則可合用。每個水泵接合器的流量宜按10～15升/秒計算,并應設在便于消防車連接的地點,其周圍15～40m內應設室外消火栓或消防水池。
1.3 按要求設置消防水池或消防水箱
1.3.1 為了保障自動噴水滅火系統的正常供水,提高撲救火災的成功率,具有下列情況之一的建筑物應設消防水池:一是室外給水管道包括(進水管)或天然水源不能滿足消防用水量;二是室外管道為枝狀或只有一條進水管。
1.3.2 消防水池容量原則上應能滿足火災延續時間內消防用水量的要求。從自動噴水滅火實際效果看,在一小時內滅火效果為最佳,一小時以后滅火效果顯著下降,而且還可能影響消火栓給水系統滅火效率。因此,僅供自動噴水用水的消防水池容量按一小時火災延續時間計算即可,如與其它消防用水合用水池時,應按不同火災連續時間內消防用水量之和計算。為了既保證在火災延續時間內的消防用水,又能貫徹節約基建投資的目的,如在發生火災時能保證連續送水,則水池的容量可減去火災延續時間內的補充水量。如某建筑物水池容量需要消防水量400噸,而在火災延續時間內能補充200噸,則僅需建200噸儲量的消防水池即可。
1.3.3 凡自動噴水滅火系統采用獨立的臨時高壓給水系統供水時,應設消防水箱。為了既保障安全,又能達到節約投資的目的,水箱容量原則上按10分鐘消防用水量考慮,可不超過18m3。
除此之外,還應指出的是,具備下列條件之一者,可不設水箱:(1)水源能保證系統的水量和水壓要求;(2)輕危險級和中危險級建筑物的自動噴水滅火系統,如設有穩壓泵(小流量、高揚程的水泵)或氣壓給水裝置,可不設。但嚴重危險級建筑,因發生火災時可燃物多,燃燒迅速,發熱量大,蔓延快,必須設置消防水箱。
1.4 合理設置消防水泵。
消防水泵是保證自動噴水滅火系統有足夠的水量和水壓的關鍵設備,在設計中必須注意滿足以下要求:
1.4.1 非高壓給水系統的一組消防水泵的吸水管不應少于兩條,當其中一條檢修或損壞時,另一條吸水管應仍能通過全部用水量。生產、生活和消防用水合用的泵房,當生活、生產用水量達到最大時,仍應能保證的消防用水量。
1.4.2 宜采用自灌式引水方式。因為這種引水方式能保證及時啟動,及時供水。
1.4.3 自動噴水滅火系統的臨時高壓給水系統的消防水泵,每臺應有獨立的吸水管從消防水池或室外給水管網直接取水,以保證系統滅火用水。
1.4.4 消防水泵一般應設有備用泵,備用泵的工作能力不應小于工作消防泵的最大泵。例如,某建筑物需設兩臺工作消防水泵,其中一臺流量為30升/秒,另一臺流量為20升/秒,則備用消防泵應選用30升/秒的消防水泵。
2.施工
自動噴水滅火系統的供水管網分支較多,施工安裝要求嚴格。同時管網安裝也是整個系統安裝工程中工作量最大,也較容易出問題的重要環節。因此,在安裝時應采用行之有效的技術措施,確保安裝質量。
2.1 管網材質
根據國家標準《自動噴水滅火系統設計規范》要求,自動噴水滅火系統報警閥后的管道,應采用熱鍍鋅鋼管或鍍鋅無縫鋼管。這是為了防止因管網銹蝕堵塞噴頭的現象發生。禁止使用非鍍鋅碳素鋼管、無縫鋼管或只有外鍍鋅層的冷鍍鋼管。
2.2 管道連接
嚴格按照《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》進行管網安裝。當管徑小于100mm時,應采用螺紋連接;當管徑大于100mm時,可采用焊接或法蘭連接。無論采用何種連接方式,連接后,均不可減少管道的通水橫斷面。施工中應堅決避免以下錯誤做法:一是不論大小管道一律采用焊接。這樣可能會使管內焊渣、焊瘤影響過水斷面,嚴重破壞內外鍍鋅層,加速管網的銹蝕,使其抗腐蝕能力比普通鋼管還差。二是施工人員嚴重不負責任,插入管內焊制三通、四通,大大縮小了過水斷面。
2.3 管網沖洗
嚴格按照《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》的要求進行管網沖洗。沖洗應在試壓合格后分段進行,沖洗管道的水流速度不宜小于3m/s。應注意在管網的地上管道與地下管道連接前,在配水干管底部加設堵頭后,對地下管道進行沖洗。沖洗時,消防人員應在場觀察,直至出口處水的顏色、透明度與入口水一致時,方可判為合格,終止沖洗。
通常,沖洗采用水壓氣動沖洗法,用壓縮空氣驅動一定量的水,使水從配水支管末端反向流動,經配水管將管道內的雜物從配水干管下端開口處沖洗出去的方法沖洗應在系統調試之前,且沖洗前應拆除止回閥、報警閥和水流指示器,以避免損傷機件,影響功能,沖洗結束后方可復位。沖洗是自動噴水滅火系統施工中的重要程序,是防止系統投入使用后,發生堵塞的重要技術措施之一,是保證系統調試成功的關鍵。
【關鍵詞】結構自防水，滲漏，地下室，補償收縮，裂縫，干縮和冷縮
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
隨著入類社會的進步和發展，人們生活水平不斷提高，高樓大廈日益增多，地下空間的開發、利用意突飛猛進，入們在改善生存環境方面進行了不懈的努力并取得了喜人的進步。然而縱觀已建和在建的工程，滲漏問題一直困擾著人們的生活和工作，部分工程建成后幾乎年年進行堵漏，耗資巨大并且影響使用。防水是個系統工程，涉及設計、施工、管理翻維護等諸多方面。總的來說，防水分建筑防水和結構防水，建筑防水是指附加在結構的外防水層，結構防水是指鋼筋混凝土結構的本體防水。建筑防水以柔性材料為主，雖具有較好的彈塑性，但施工復雜，材料易老化，耐久性差；結構防水是以混凝土為主，施工簡單，成本低，防水耐久性好，但密實性難控制，易收縮開裂。
結構防水是治本防水，建筑防水是治標防水，而目前流行一種傾向，防水設計和施工往往把希望寄托在卷材或涂料上而忽視治本方式。事實也是如此，澆筑混凝土馬馬虎虎，沒有技術改進措施，一旦卷材或涂料老化破裂，就出現滲漏。要改變這種狀況，必須建立防水技術的新概念：把結構自防水搞好，做到不裂不漏，這才是最重要的永久防線。對于特別重要的建筑，要搞“雙保險”，在迎水面再做一層外防水，但從根本上說，還是應該把結構自防水放在首要位置，因為這才是治本的。
二．結構自防水的基本機理
所謂結構自防水，其核心就是要最終澆筑成的結構混凝土達到設計強度，滿足抗滲、抗侵蝕，結構致密且無有害裂縫。混凝土是多孔材料，僅僅通過石子的連續級配、提高水泥用量和砂率、加入有機硅或減水劑等來減小混凝土的空隙和毛細孔隙，以提高混凝土的抗滲性往往得不到令人滿意的效果，這是由于忽視了混凝土的致命弱點―――收縮。盡管混凝土很致密但干縮和冷縮（溫差收縮）會使結構產生裂縫，從而破壞結構的整體防水功能。，當冷縮值大于混凝土的極限拉伸時，則引起結構開裂。如果施工不周，澆筑工藝及泌水未處理好，出現蜂窩狗洞，結構自防水也無從談起。因此，結構自防水必須從混凝土補償收縮、澆筑工藝、泌水處理、溫度監測及混凝土保濕養護等多方面來控制。
三．混凝土結構自防水技術的特點
1、防水可靠，建筑結構與防水功能合一，可取消外防水，建筑結構簡單。
2、施工簡便、減少工序、大大縮短工期。大面積連續澆注，可不留后澆縫，也可用于普通混凝土后澆縫的處理。
3、節省材料節約投資、價格低廉，每立方米比普通混凝土增加14元左右UEA的材料費，防水綜合費用約為卷材等外防水作法的1/5左右。
4、 永久性防水效果，便于維護保養，節省維修費用。
5、誠輕建筑自重。
6、適宜于任何復雜體形的防水部位，僻決了一般防水難以或無法處理的困難，亦能確保防水質量。
7、可適當加大建筑物的伸縮間距，給設計和施工提供了有利條件，加快整個建筑工程施工的進度。
8、萬一有損壞漏水，容易修補，因而也可用于補漏工程。
9、可提高混凝土表面的耐磨性能，對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時對環境的污染。
11、可提高混凝土的的抗硫酸鹽鹽和抗海水侵蝕能力，可用于港口，水工建筑。
四．結構自防水的具體施工技術
某高層建筑，地上20層，地下一層，總建筑高度75．55米，建筑面積24000 平方米，地下室混凝土量2800立方米，混凝土強度等級為C40，抗滲等級S8，結構自防水。結合該工程的施工實例，從5個方面論述結構自防水的施工技術。
1、選擇好混凝土的外加劑
JM一111外加劑，遇水膨脹析出凝膠，堵塞毛細孔滲入的水份，與水泥中的鋁酸鹽礦物在水化工程中形成大量的鈣礬石為膨脹源，這種膨脹源的結晶是穩定的水化物，填充于毛細孔隙中，使大孔變小孔，總孔隙率減小，從而增加混凝土的密實性，即補償混凝土的收縮。其補償收縮原理見圖1。
圖1 補償收縮混凝土的抗裂原理
2、設計好混凝土的澆筑工藝
根據混凝土泵送時自然形成的流淌坡度，每條澆筑帶前、中、后各布置3道振動器，第1道設置在混凝土卸料點，振搗手負責出管混凝土的振搗，使之順利通過面筋流人底層；第2道設置在混凝土的中間部位，振搗手負責斜面混凝土的密實；第3道設置在坡腳及底層鋼筋處，因底層鋼筋間距較密，振搗手負責混凝土流人下層鋼筋底部，確保下層鋼筋混凝土的振搗密實(見圖2)。振搗手振搗方向為：下層垂至于澆筑方向自下而上，上層振搗自上而下，嚴格控制振動棒的距離、插入深度、振搗時間，避免各澆筑帶交接處的漏振。
3、處理好混凝土的泌水
大面積混凝土在澆筑、振搗過程中，上涌的泌水和浮漿順混凝土的坡面下流到坑底。由于混凝土墊層在施工時，已預先在橫向上做出2 cm的坡度，使大部分泌水順墊層坡度通過兩側橫板底部預留孔排出坑外，少量來不及排除的泌水隨著混凝土澆筑向前推進被趕至基坑頂端，由頂端模板下部的預留孔排至坑外，當混凝土大坡面的坡腳接近頂端模板時，改變混凝土澆筑方向，即從頂端往回澆筑，與原斜坡相交成一個集水坑，另外有意識地加強兩側模板處地混凝土澆筑強度，這樣集水坑逐步在中間縮小成水潭，用軟抽泵及時排除。采用這種方法排除最后階段地所有泌水(見圖3)。
4、加強混凝土的保溫、保濕和養護
在混凝土初凝表面能上人后，對其表面及時進行覆蓋。由于氣溫較高和水泥水化熱開始的共同作用，表面水分散發速度很快，為防止表面的干縮裂縫，對其表面在保溫的同時進行保濕。混凝土已澆筑范圍內鋪設帶有小孔的塑料循環水管，利用體內循環水對其進行表面噴水養護、保濕。在其上覆蓋一層塑料布，2―3層麻袋，一層泡沫板，再覆蓋一層塑料面進行保溫。溫差控制在25℃以內，形成外蓄內散綜合養護方法。
5、實施溫度監測
為了正確了解混凝土內部溫度變化狀況，可采用簡易測溫法，即在混凝土中預埋鋼管，用便攜式電子溫度計測溫，鋼管用ᵩ48腳手架管，底口焊鐵板封死，上口高出混凝土面10 cm，底口比測溫點深5～10 cm管用灌水深度為10～15 cm。根據監測結果，混凝土在第3天達到升溫值，中心最高溫度為72℃，內表最大溫差為22℃，滿足溫控要求。
五．結束語
該工程地下室結構自防水的施工技術措施經過關方審批論證是可行的，施工質量經驗收為優良。該工程交工3年，地下室出現有害裂縫及滲漏現象。通過實踐，對結構自防水可得出下列結論：
1、選擇好混凝主的外加劑，以補償混凝土的收縮
2、設計好混凝士的澆筑正藝，增強混凝土的密實性；
3、加強對混凝土的保濕、保溫和養護，減小混凝土干縮裂縫；
4、實時溫度盜滾，減少淺凝土溫差裂縫；
5、健全質量保證體系，強化施工管理，明確分工，責任到人，執行好崗位責任制。
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關鍵詞：屋面 結構構造 防水 施工技術
引言：隨著國家經濟發展，近幾年來，建筑施工工作量越來越大，建筑行業從業門檻相對不高，加至建筑施工企業改制基本完成，解決了大量農村勞動力的就業，但建筑工程質量并沒有得到大幅度的提高，一些大型的房地產公司包括一些上市公司開發的樓盤質量不盡人意，網絡媒體上常有報道所謂樓水水現象，一些建筑施工企業原先的具備豐富經驗的管理人員陸續走上了領導崗位，新生代的現場管理人員普遍的現場經驗不足，造成部分建筑物屋面滲漏，影響到業主與物業的關系，影響到和諧社會的創建，
一、工程概況及防水做法要求
我省某商業小區工程，建筑總面積約120000平方米，本工程由五幢十三至二十四層的高層住宅及多幢小型商業建筑及大型地下車庫組成。本工程屋面防水面積較大，工期緊，質量要求高。屋面防水的施工要求：坡屋面采用1.5厚聚氨酯防水涂料，保溫層采用35厚擠塑聚苯泡沫塑料板；平屋面采用35厚SBS瀝青防水卷材，保溫層采用35厚擠塑聚苯泡沫塑料板。
二、施工技術要點
（一）施工準備
1.施工之前，首先熟悉圖紙理解設計意圖，對屋面結構所有出屋面的預留管井及洞口以及高出屋面的機房、構架全面梳理，對可能出現的構造薄弱點進行分類分項。
2.對出屋面的煙道洞口位置進行優化，以確保相關的構造防水處理方便可靠。
3.召集木工、鋼筋工、砼工、水電以及防水施工專業班組進行相關的詳細的技術交底，現場施工員、質量員等管理人員均參加，要求大家形成共識。
（二）施工順序及方法
1.模板制作與安裝
在模板制作與安裝過程中，要求各木工班組在安裝屋面層結構時，對所有臨邊女兒墻出屋面處要高400，外側梁側模板一次性安裝到位，豎向木方背方一次達成，在鋼筋工綁扎屋面梁板時，在木工制作間準備400寬的模板，用于屋面處女兒墻內側吊模。同時在外面定位軸線確定后，取消屋面平面模板放線用吊線孔，除輸送泵管孔外，盡可能減少屋面結構二次吊模澆筑的點數。
2.鋼筋工綁扎屋面梁板鋼筋
在綁扎板底筋后，對屋面順排水坡度方向的梁上方加設反U形構造鋼筋，設置不小于￠10的二級鋼筋，并沿梁長方向設置兩根￠10的通長構造筋，并將此部分構造鋼筋點焊到梁箍筋側面（用于確保板上層架立鋼筋遇梁處的有效高度，防止梁高沿排水坡向上口未墊到位，板筋上部保護層偏大，造成雖采取砼板面找坡，反而造成砼板上表面保護層過大而形成裂縫）在板面管線予埋后，綁扎相應的板上層架立鋼筋，板筋采用的雙層雙向拉通設置，順排水坡方向用不同高度的馬凳墊設上層板筋；對于高出屋面的機房層，均在相應處一次鋼筋扎高400，或設置400高200寬的鋼筋混凝土擋水坎，有剪力墻處按圖紙施工，無剪力墻處設置反U形的構造筋，鋼筋選材￠6的@200，寬度亦為200，出屋面的煙道同樣綁扎超出屋面面層400高的構造鋼筋。
3.安裝專業出屋面透氣管套管高度按屋面建筑做法厚度加250高設置
在鋼筋綁扎成型后即進行安置并點焊于相鄰板筋上，便于將來屋面防水施工時收口高度處理，女兒墻側排落水口在安裝側面模板在澆筑砼之前一次性予留到位；側排落水口底部高度盡可能與屋面結構面持平。
4.出屋面部分400高構件吊模安裝
對所有出屋面的女兒墻以及煙道、機房相鄰處止水梁墻均安裝400高等同于墻厚或200寬，所有出屋面吊模均按屋面排水坡向0.5%安裝，安裝吊模下方不允許用木條支撐吊模，支立時可先用木條臨時支立模板有效高度，在屋面鋼筋綁扎成型墊設相應的坡度的馬凳鋼筋后，去除木條，在原木條處墊設相應高度的鋼筋馬凳；所有模板安裝均采用鋼管及相關的步步緊進行固定，以便有效控制模板的剛度及尺寸。
5.屋面結構砼澆筑
本項目均采用布料機進行外面混凝土澆筑，為確保安全澆筑砼，在澆筑混凝土過程中，采取盡可能坍落度適中的混凝土，并組織責任心較強的管理人員跟班作業監控，同時主動邀請監理公司旁站監督配合控制，組織雙倍鋼筋工配合并及時調整在混凝土澆筑過程中有可能變形鋼筋，以確保鋼筋位置的準確，在混凝土澆筑時要避開高溫時段，確保溫度適宜，避開雨天施工，砼面層采用原漿壓光，磨光機磨平，邊角處人工三次壓光，確保屋面結構面層無裂縫。
6.屋面砼結構養護
在正常氣溫下混凝土施工，項目部采取砼澆筑完后24內覆蓋淋水養護，養護7天，在養護期間養護工人要對400高吊模處混凝土的澆水養護，吊模拆除要在充分養護4天方可實施， 確保混凝土的施工質量。
三、屋面防水施工過程注意事項
屋面防水施工的注意事項： 1.嚴禁在雨天進行卷材和保溫施工。 2.卷材防水層的找平層要符合質量要求，達到規定的干燥程度。 3.在屋面拐角、天溝、水落口、屋脊、卷材搭接、收頭等節點部位，要仔細鋪平貼緊、壓實、收頭牢靠、符合設計要求和屋面工程技術規范等有關規定.在屋面拐角、天溝、水落口、屋脊等部位要加鋪卷材附加層。 4.卷材鋪貼時要避免過度拉緊和皺折，基層與卷材間排氣要充分，向橫向兩側排氣后用輥子壓平粘實。 5.卷材搭接寬度和鋪貼要順直，同時要嚴格按照基層所彈標線施工。 6.鋪設保溫層時要保護好防水層。
四、結語
本工程屋面結構構造防水的施工，經實際施工淋水檢驗及后續拆模后再次淋水檢驗以及歷經五年的考驗，無一滲漏，屋面施工質量的可靠。事實證明，一個工程的屋面防水的效果，最初的結構構造防水十分重要。但后續的施工管理以及施工方法、施工技術、質量控制也是至關重要，作為施工單位不要一味地遷就房地產開發公司或業主，為降低成本，隨意地降低設計要求，減少防水的道數以及降低保溫層的厚度的標準，作為施工管理認真做到以上幾點，嚴格落實施工規范要求，定能確保屋面工程的防水施工及屋面施工質量的可靠。
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