浅谈净水厂土建设计是怎样的?厂址怎么选择?请看鲁班乐标编辑的文章。
净水厂土建设计是在净水厂工艺设计的基础上,进行建筑物的建筑设计与建(构)筑物的结构设计,以满足工艺、电气等设备专业的要求。本文试从净水厂的多个方面来论述土建设计的过程。
1、概述
一般的净水厂工艺如下:原水输送到水厂,经过混合、絮凝、沉淀(大中型水厂这三个功能通常与清水池合建为综合池),然后经过滤池(V型滤池等),再到清水池,最后经送水泵房输送到城镇管网。按照上面的工艺过程,根据功能划分,净水厂厂区一般按水处理、泥处理、深度处理、维修区、生活区五种功能分为五个区域。
对于土建设计而言,在工艺专业确定了净水厂水源、设计规模、厂区位置、水处理技术、工艺流程等设计的基本框架之后,进行下一步的扩展,完成包括总平面布置,高程布置,功能划分,单体设计,基础形式的确定等设计内容。
2.厂址选择
净水厂厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划,综合考虑,通过技术经济指标比较确定。在选择净水厂厂址时,一般应考虑以下几个问题:
(1)厂址应选择在适宜水处理系统合理布局的地方。
(2)厂址应选择在工程地质条件较好的地方
(3)厂址应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。
(4)厂址需要有良好的卫生环境,并便于设立防护地带。
(5)建设水厂要做到少拆迁,不占或少占良田。
(6)厂址应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方,以利于施工管理和降低输电线路的费用。
(7)当水源距离用水区较近时,水厂一般设置在水源附近。当水源距离用水区较远时,厂址选择有三种方案:一是将水厂设置在水源附近;二是将水厂设置在离用水区较近的地方;三是将水厂设置在两者中途。选择厂址除了以上几点原则以外,还要方便以后水厂运行时的管理。
3.总平面布置
水厂总图布置是根据确定的工艺方案,将水处理构筑物和辅助建筑物进行合理组合,以达到水厂整体功能的总体设计。其基本原则是:功能分区明确,流程简短合理,管理方便可靠,节约用地,环境优美,能与今后的发展有机结合,并满足消防要求和节能要求。
水厂总图布置是一项综合性很强的设计工作,不仅需考虑工艺的要求,还需要结合结构、电气、建筑、环境、景观等进行综合考虑。总图布置的影响因素很多,主要包括以下方面:
(1)功能分区明确,构筑物布置紧凑,减少占地面积;
(2)近、远期衔接合理。
(3)流程力求简短、顺畅,避免迂回重复。
(4)配电间靠近用电负荷大的构、建筑物。
(5)建筑物布置应注意朝向、风向,尽可能布置在南北朝向。
(6)交通顺畅,便于施工维修与运行管理。
(7)总图布置满足消防要求。
水处理区主要包括综合池、V型滤池、反冲洗用房、加药间、送水泵房与变配电间。综合池与V型滤池通常需要配置在一个工艺流程上,确保水流简短顺畅。加药间一般布置在靠近综合池的位置,便于加药。送水泵房的出水方向要与城镇配水主干管合理连接,将水厂主要用电负荷集中在变配电间附近,有利于节能。在这个过程中,要确保整个水处理流程由高到低,水流顺畅。
生产环境相对较差的泥处理区集中布置在厂区边缘位置,包括污泥浓缩池、污泥平衡池和污泥脱水机房。且在相应位置开一次入口,便于运泥车出入。预留的深度处理区靠近V型滤池与反冲洗用房,方便滤池出水进入深度处理区。维修区布置在主要工艺用房附近,方便设备维修,包括机修仓库和堆场,如果场地条件允许,也可设置车库。
生活区通常布置在水厂主入口处,一般包括综合楼、食堂、传达室等建筑物,构成厂前区。厂前区较为开阔,建筑物南北朝向,与其他区域由道路和绿化相隔,相对独立。尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留,以确保生产安全。
净水厂厂区通常设置两个出入口,厂区主入口处设置传达室,通过主入口使厂区主干道与厂外道路相接,供主要车辆和人流进出。设置厂区次入口,便于运药车和运泥车出入。两个出入口功能分工明确,可避免相互干扰,厂内道路需要形成环路,便于消防和运输。一般大中型水厂厂区内主干道6~8m,次干道4m,人行道1~2m。车行道转弯半径一般不宜小于6米。
在建筑总平面设计中,除满足工艺、机电要求外,注重功能分区、建筑空间效果及环境设计。厂前区布置硬地广场、花草绿化、喷泉、叠水池等,并将其作为进入厂区大门的视觉中心,由综合楼前的软(花池)、硬(硬地、铺砌)质景观造型与喷泉叠水池形成呼应的对景。从而使整个厂区空间通透融合、变化丰富,符合现代园林之特点。
在设计中, 把对象有机地组织起来使功能同环境互相作用,共同形成一个美观的统一整体。同时,还注重继承中国传统造园的设计理想,强调“人的参与性”、“人与自然的完整性”以及那里的“空间四维性”。通过这些综合手法的运用共同设计出环境优美的现代化新型水厂。
4.高程布置
水厂厂区的地面高程布置原则:
(1)充分满足防洪、排水及工艺流程要求。
(2)充分利用原水进厂水头,抬高清水池水位,以利于节能。
(3)厂区与周边道路衔接方便,便于厂内外交通组织。
(4)构筑物埋深与场地设计标高合适,减少厂区挖填土方量。
(5)做好土方平衡,即厂区挖方量与填方量基本达到平衡。
水厂厂区高程的设置需要因地制宜,高程布置应充分利用原有地形坡度,比如在山地建设的水厂可以做成坡地水厂,坡地水厂最大坡度不宜大于6%。平地水厂的总平面设计一般是工艺专业布置完各个建(构)筑物后, 土建专业与工艺专业协商来完成最终的厂区总平面方案。然而, 对于坡地水厂土建专业必须尽早参与总平面方案的讨论与制定中, 只有这样才能使坡地水厂的总平面设计更加合理。
5、水厂单体设计
综合楼作为自来水厂的标志性建筑,在立面的处理上力求简洁、实用。综合楼一般包括办公室、化验室、会议室、食堂、中心控制室以及职工宿舍。通过厂前区小广场,中间配以小品及铺地,强化了总平面中综合楼的重要位置,同时使建筑为南北朝向,采光通风条件良好;其次,注重建筑与外部空间的关系,室内外空间过渡自然;整组建筑构图完整,建筑错落有致,与环境结合自然。
生产辅助建筑物包括有取水泵房、送水泵房、配电间、鼓风机房、反冲洗泵房、加药间、脱水机房、机修仓库车库等建筑。各建筑物内部平面布置以及在总平面内的位置,充分考虑生产流程及有关的建构筑物之间的关系,方便生产管理人员活动以及设备、材料的运输。建筑物高度设计满足工艺要求及材料设备的运输、安装及检修要求。
水处理构筑物包括有综合池、V型滤池、排泥排水池、污泥浓缩池等,均须按照工艺要求的尺寸与埋深设计。
结合水厂建筑整洁、清新的特点,建筑采用现代化园林式风格,形式简洁活泼。努力做到虚实结合、质感对比协调。整个建筑层次分明,建筑风格清新简洁。建筑立面门窗布置,除满足建筑物采光通风要求外,还考虑到建筑噪声控制、危险品防护及建筑防火等保护问题。
各生产性单体建筑风格上保持与整个厂区协调一致,采用现代建筑形式,辅以适当的细部处理,使之脱颖于一般工业建筑的简单平淡。增添水厂建筑特有的宁静、庄重、清爽的魅力。净水构筑物外墙亦可贴磁砖,各建筑风格上互相协调,注重立面造型布置,有虚有实,富于变化。这样,既丰富了建筑造型,又满足了水厂建筑功能、工艺的要求,水厂中所有建筑物均采取相近的处理手法,使得整个水厂具有统一的建筑风格。
6、结语
在水厂设计中,土建专业需要与工艺、电气等专业密切配合,在设计过程当中,要互相提供设计条件,以达到实现功能的同时,也满足安全、经济、美观的设计要求。
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