给水排水工程各阶段设计的内容如下。
(一)初步设计
初步设计的关键在于确定方案。首先应根据自然条件和工程特点,考虑设计任务书的原则要求,使设计方案在处理近期与远期的关系、挖潜与新建的关系、工业与农业的关系以及工程标准、总体布局、应用新技术、自动化程度等方面,符合国家方针政策的要求。同时,应在总体布局、枢纽工程、工艺流程和主要单项工程,进行多方案技术经济比较,力求做到使用安全、经济合理、技术先进。待设计方案审定后,即可进行设计文件的编制工作。包括各项设计计算,绘制设计图纸,编写设计说明书,编制概算,提出主要设备和材料明细表等。
编制初步设计的主要目的在于解决如下几个问题:①提供审批依据,即把设计任务书内容深化;②投资控制,工程总概算值是控制投资的主要依据,预算和决算都不能超过此概算数;③为施工、运转(管理)部门提供准备工作,如拆迁、征地、三通(水、电、路)一平(场地)及与有关部门签订合同等,管理部门可根据工艺流程的要求安排技术人员的培训等;④主要设备材料订货,设备方面如水泵、电机、起重设备、闸阀、变压器、高低压开关、仪表自动化设备等,以及各种非标准件的订购加工,材料方面如钢材、木材、水泥、各种缆线、管材等的订购。
初步设计包括确定工程规模、建设目的、总体布置、工艺流程、设备选型、主要构筑物、建筑物;三废治理、劳动定员、建设工期、投资效益、主要设备清单和材料用量。设计原则和标准、工程概算、拆迁及征地范围和数量以及施工图设计中可能涉及的问题、建议和注意事项。
提出的设计文件应包括:说明书、图纸、主要工程数量、主要材料设备及工程总概算。整个文件应能满足审批、控制工程投资和作为编制施工图设计、组织施工和生产(或使用)准备的要求。
1.设计说明书
设计说明书应简明扼要,主要有下列内容。
(1)概述。
1)设计依据。说明计划任务书(设计任务书)、委托设计书(设计合同)、水资源报告及选厂报告等有关设计文件的批准机关、文号、日期和批准的主要内容,委托设计范围与主要要求。包括工程项目,服务区域与对象,设计规模与标准,设计期限与分期安排,对水量、水质、水压的要求以及设计任务书提出的必须考虑的问题。
2)主要设计资料。列出资料名称、来源、编制单位及日期(除有关资料外,一般还包括水源利用、用电协议、卫生防疫及环保等部门的同意书等)。
3)城市概况及自然条件。说明城市现状和规划发展情况(包括城市性质,人口分布,工业布局,建筑层次,道路交通及供电条件,发展计划及分期建设的考虑等),概述当地地形、水文、水文地质及工程地质资料(例如设计地区内可作给水排水水源的地面水水文和水质资料、航运及综合利用情况,地质普查结论,水文地质勘探结论,工程地质描述等)以及地震烈度、环境污染情况和主要气象参数(如气候、风向、风速、温度、降雨量、土壤冰冻深度等)。
4)现有给水排水工程概况。说明现有水源(包括工业自备水源)、净水厂、管网等供水设施的利用程度、供水能力、实际供水量、水质、水压、生活用水量标准和供水普及率,工业用水量和重复使用率以及供水设施中存在的主要问题。
(2)设计概要。
1)工程规模及对水质、水压要求。说明设计年限内的近、远期用水量计算(说明生产用水量计算的依据资料;确定生活用水和消防用水定额、变化系数以及未预见水量百分比的考虑原则;编制用水量计算表,包括用水总量,近、远期分区和分质的生产、生活、公共建筑、消防、绿化用水量等),对水质、水压的要求和工程规模、工程分期的确定。
2)水源选择。提出当地水源情况,包括地面水、地下水的地理位置、走向及其水文、水文地质条件和水质资料;卫生防护条件、水资源开发利用情况等。对可能选用的水源进行方案论证和技术经济比较,确定给水排水水源。同时,应对确定的水源中存在的问题(如城市、工业、农业间水源分配的矛盾等)提出妥善的解决措施。
3)给水排水系统选择。根据总体规划、分期建设、自然条件,结合现有给水排水设施,提出方案进行比较,从技术、经济和耗用能源、主要材料及允许的投资限额等全面衡量,论证方案的合理性和先进性,择优确定并列出方案的系统示意图。
4)取水构筑物设计。阐述地面水取水枢纽、进水构筑物或地下水水源地、取水井的设计原则及方案比较,并说明各个构筑物的主要设计数据、结构类型、基本尺寸、设备选型、台数与性能、施工及运行要求、起重设施以及坡岸保护、防洪标准和卫生防护设施等。
5)输水管(渠)设计。说明输水管(渠)布置原则及其走向、长度、管径(断面)、条数、管(渠)材料等的技术经济比较,并阐述采用的管径(断面)、管(渠)材料、埋设深度、基础处理、防腐措施、接头形式,闸阀布置、输水隧洞、穿越铁路、公路及过河形式,加压泵站级数、布置和机组设备选型,防止水锤、防冻、防震等技术措施以及对施工和维护管理方面的要求。
6)净水厂设计。说明净水厂(配水厂)位置、占地面积、净水方式选择、工艺流程、总平面布置原则。
按流程顺序说明各构筑物的方案比较或选型,主要设计数据、尺寸、构造材料及其所需设备类型、台数和技术性能,采用新技术的工艺原理和计算。
说明净水药剂的选择及其用量、制备和投加方式、计量设备、加药间的尺寸、布置及其所需设备类型、台数和技术性能,卫生安全措施。
说明采用的消毒方法,消毒剂用量及投加点、接触时间、投加和计量设备,消毒间的尺寸和布置,安全措施。
简要说明厂内主要辅助生产建筑物(如化验室、药剂仓库、办公室、值班室、辅助车间及福利设施)的建筑面积及其使用功能,厂内给水、排水、道路、绿化等设计。
根据情况说明排泥水及冲洗水的回收、污泥处置及对环境的影响。
7)管网设计。说明输配水管网水力计算的平差结果(即各种工况下管道流量和压力情况,必要时附管网平差计算示意图,标注各节点地面标高、自由水压等),输配水干管的直径、走向,沿线主要附件、闸阀等的布置原则,管道穿越铁路、公路及过河方式,加压泵站布置和机组设备选型,调节水库和水塔的位置、容量、高程和形式。
8)建筑结构设计。说明工程地质条件、地下水位、土壤允许承载力及冰冻深度等。着重说明主要构筑物和大型管渠的结构形式、基础处理、建筑材料及保温、防火、抗浮等措施。并简要说明辅助建筑的结构形式、建筑标准,职工宿舍的建筑面积和标准、建筑物立面造型、装修标准及其与周围环境的关系等。必要时应概述取水构筑物、跨越河道管渠或主要构筑物的施工方法。
9)采暖通风设计。说明室外主要气象参数,各建筑物的计算温度、总耗热量、采暖系统选择,锅炉设备选型(或其他热源)、水质软化及消烟除尘措施。通风系统及其设备选型,防止噪音措施。
10)供电及仪表自动化控制。说明设计范围及电源资料概况。电源及电压方面,应说明电源电压及由何处供电,工作和备用电源的运行方式,内部电压选择。①负荷计算:说明用电设备种类和设备容量,计算负荷数值和功率因数,功率因素补偿方法,补偿设备的数量以及补偿后的功率因数。②供电系统:说明负荷性质及其对供电电源可靠程度的要求,内部配电方式,变电所位置、变压器容量和数量的选定及其安装方式(室内和室外),工作电源、备用电源及其切换方式以及对照明的要求。③保护和控制:说明采用继电保护方式,控制的工艺过程,各种遥测仪表的方法、信号反映、操作电源等的简要动作原理和联锁装置,确定防雷保护措施、接地装置。大、中型电动机的启动方式,泵房操作以及变配电建筑物的布置。④计量及其他:说明安装作商业计量及生产管理用的各类仪表。仪表自动化控制方面,应说明采用的仪表自动化控制设计原则和标准,计、检、测和控制项目的内容和方式,仪表和控制系统的选型。
11)机械设计。说明设计内容、设计原则及所选用标准机械设备的规格、性能,安装位置及操作方式,非标准机械的构造型式、原理、特点以及有关设计参数,机修车间的布置及设备选型。
12)人防和抗震措施。说明地区地震基本烈度、设防烈度及抗震措施,人防要求和具体措施。
(3)人员编制及经营管理。提出需要的管理机构和职工定员编制;提出年总成本费用,并计算每一立方米水的制水成本费用;提出安全措施。例如给水排水系统的工作,水源和水厂的人防设施和卫生防护、各生产车间和贮存有毒易爆、易燃物质仓库的防毒防火、防爆以及安全供电等保证措施。
(4)工程建设周期。提出工程建设周期的建议及对工程勘测、设计、施工、试运行、投产等各阶段的进度要求。
(5)对下阶段设计要求。提出设计中存在的问题和解决办法的建议;提出施工图设计阶段需要的资料和勘测要求。
2.工程概算表
编制工程概算表提出工程概算价值和单位水量的造价指标并说明编制概算所采用定额、取费标准、工资标准、材料价格以及确定施工方法和施工费用的依据。
3.主要材料设备表
提出需要的三材、管材及其他主要材料的规格、数量和主要机电仪表等设备的型号、数量清单。
4.设计图纸
初步设计图纸组成,一般应包括下列图纸,必要时可酌情增减。
(1)总体布置图。采用比例1∶5000~1∶25000,图上表示出风玫瑰(指北针),地形(等高线、坐标线),地物(森林、果园、坟地、农田、测量标塔标桩、现有及规划建设的工业企业、住宅街坊、道路、火车站、港口码头、变电站、高压线路、铁路、公路桥梁、公共建筑、农田排灌渠道、涵闸和泵站),河流、湖泊、水库、沼泽地,现有和设计的给水排水系统(水源地取水泵站、净(配)水厂、管道、加压泵站、高地水池、水塔、卫生防护地带等),管道上注明管径、长度。列出设计主要工程项目表。
(2)枢纽工程平面图。水源地、净水厂、配水厂、加压泵站等枢纽工程,平面图采用比例1∶200~1∶500,图上标出坐标轴线、等高线、风玫瑰,厂区平面尺寸,现有和设计的厂区平面布置,包括主要生产构筑物和辅助、附属建筑物及管(渠)、围墙、道路等主要尺寸及相关位置。列出生产构筑物和辅助、附属建筑物一览表和工程量表。较大的厂(站)应有建筑总平面图。
(3)工艺流程图。表示工艺流程中各构筑物间高程关系和主要规模指标。
(4)主要管(渠)平面及纵断面图。管渠平面图采用比例尺1∶100~1∶2000(当管道很长时可采用1∶5000~1∶10000),图上表示出地形、地物、道路、现有及设计管(渠)平面位置,注明管径、管材长度、主要附件闸阀、排气、放风口等的位置。管道纵断面图采用比例尺:一般横向1∶1000~1∶2000(当管道很长时可采用1∶5000~1∶10000),纵向1∶100~1∶200,图上表示原地面标高,设计地面标高,管(渠)底高程、埋深、距离、坡度、接口形式,并注明管径(渠道断面)、管(渠)材料,穿越铁路、河流、交叉管(渠)的高程、管径(断面),泄水、排水,连通管(渠)的位置,末页列出工程量表。
(5)主要构筑物工艺图。采用1∶100~1∶200比例,图上表示出工艺布置,水泵机组、机电设备及管渠安装尺寸、高程,相关位置,列出主要设备一览表,并注明主要设计技术数据。
(6)主要构筑物建筑图。一般采用1∶100~1∶200比例,图上表示出结构型式、基础作法、建筑材料、室内外主要装修、门窗等建筑轮廓尺寸及高程,并附技术经济指标。
(7)主要辅助建筑物建筑图(如综合楼、车间、仓库等)。
(8)供电系统和主要变、配电设备布置图。表示变电、配电、用电起动保护设备的位置、名称、型号规格,附主要设备材料表。
(9)仪表自动化控制系统布置图。仪表的数量较多时,应绘系统控制图及原理图。当采用微机控制时,须绘制微机系统框图。
(10)采暖系统及锅炉房布置图。
(二)施工图设计(www.daowen.com)
施工图设计是根据建筑施工、设备安装和组件加工所需要的程度,将初步设计确定的设计原则和方案进一步具体化。施工图的设计深度,应能满足施工、安装、加工及施工预算编制的要求。设计文件应包括说明书、图纸、材料设备表、施工图预算。
1.设计说明书
(1)设计依据。摘要说明初步设计批准的机关、文号、日期及主要内容。列述施工图设计的资料依据。
(2)设计变更部分。对照初步设计批准阐明变更部分的内容、原因、依据等。
(3)施工安装注意事项及质量、验收要求。必要时另编主要工程施工方法设计。
(4)运转管理注意事项。
2.必要时编制修正概算或工程预算书
编制工程修正概算表或工程预算书等内容。
3.材料设备表
材料设备统计表等内容。
4.设计图纸
施工图设计以图为主,应由总体设计、工艺设计、建筑结构设计、电气控制设计、机械设备设计、采暖通风设计以及其他专业设计等施工详图组成。
施工图设计深度,必须满足施工、安装及加工要求。绘制前,必须根据前阶段设计确定的原则、技术数据和审批意见,进行详细设计、计算(或核算)、审核后,再绘制图纸。
(1)总体布置图。
采用比例尺1∶2000~1∶10000,内容基本同初步设计,但要求更为详尽。
(2)枢纽工程。
1)水源地、净水厂、配水厂、加压泵站等枢纽工程平面图。比例尺1∶100~1∶500,包括风玫瑰图、等高线、坐标轴线、构筑物(建筑物)、围墙、绿地、道路等的平面布置,注明厂界四角坐标及构筑物四角坐标或相对距离和构筑物(建筑物)的主要尺寸,各种管渠及室外地沟尺寸、长度、地质钻孔位置等,并附构筑物(建筑物)一览表、工程量表及有关图例。
2)工艺流程示意图。采用比例尺1∶100~1∶200,表示出工艺流程中各构筑物间高程关系及主要规模指标。工程规模较大,构筑物较多者,应绘制建筑总平面图,并附厂区主要技术经济指标。
3)竖向布置图。地形复杂的净水厂等应进行竖向设计,内容包括厂区原地形、设计地面、设计路面、构筑物高程及土方平衡量表。
4)厂内管线平面布置图。表示出各种管线的平面位置、长度及相互关系尺寸、管线节点、管件布置、断面、材料、闸阀及附属构筑物(闸阀井、检查井等)、节点的管件、支墩。并附工程量及管件一览表。
5)厂内排水管(渠)纵断面图。表示各种排水管渠的埋深、管底高程、管径(断面)、坡度、管材、基础类型,接口方式、排水井、检查井,交叉管道的位置、高程,管径(断面)等。
6)厂内各构筑物和管(渠)附属设备的建筑安装详图。采用比例尺1∶10~1∶50。
(3)给水排水管(渠)。
1)给水排水管(渠)平面图。一般采用比例尺寸1∶500~1∶2000,图上应表示出地形、地物、指北针、道路、设计管(渠)位置及其起终点、管渠尺寸及材料,管线桩号及主要控制点坐标,管中心线与路中心线的水平距离。与其他交叉管线的垂直间距、各种闸阀井位、井号、管线转角、交叉点等。
2)给水排水管(渠)纵断面图。一般采用比例尺横向1∶500~1∶2000,纵向1∶100~1∶200,图上应表示出原地面、规划地面、桩号、管中心(或管底)设计标高,各种交叉管线断面及其底部标高,管渠长度、口径或断面尺寸、坡度、管材、接口形式,基础形式,检查井井底标高、井距。当地质条件复杂时应绘出地质柱状图。管(渠)平面及纵断面图亦可绘于一张图上,一般把平面图绘在纵断面图下方。
3)给水排水管(渠)、附件布置示意图。包括各节点的管件布置及各种附属构筑物(如闸阀井、消火栓、排气阀、泄水阀及穿越铁路、公路、隧洞、河道等)的位置编号,各管段的管径(断面)、长度、材料等。并绘出附件一览表及工程量表。
4)管渠附属构筑物建筑安装图。包括穿越铁路、公路、桥梁、堤坝、河流的设计图,比例尺1∶100~1∶500。
5)各种附件图及建筑安装图。可按单体构筑物施工图要求绘制。
(4)单体构筑物设计图。
1)工艺图。总图比例尺一般采用1∶50~1∶100,绘制平面、剖面及详图,表示出工艺布置,细部构造以及设备、管道的安装位置。详细标注各部分尺寸和高程(绝对高程)、材料设备,管件一览表以及必要的说明和主要技术数据等。
2)建筑图。总图比例尺一般采用1∶50~1∶100,表示出平面、立面、剖面,尺寸、相对高程,标明内外装修建筑材料,并有各部构造详图、节点大样、门窗表及必要的设计说明。
3)结构图。总图比例尺一般采用1∶50~1∶100,表示出结构整体及构件详图,地基处理,基础尺寸以及节点构造等,结构单元汇总工程量表、主要材料表、钢筋表(根据需要)及必要的设计说明。
4)采暖通风、照明、卫生设备安装图。表示各种设备管道布置与建筑物的相对位置和尺寸,并列出设备材料一览表和安装说明。必要时增绘轴侧安装示意图。
5)各专业有关大样图。
6)设备安装比较复杂的构筑物,要有综合预埋件及留孔图。
(5)辅助及附属建筑。
这包括办公楼、维修车间、值班室、车库、仓库、宿舍、食堂、锅炉房等,设计深度参照单体构筑物。
(6)电气控制设计图。
1)厂站高、低压变配电系统图和一、二次回路接线原理图。包括变电、配电、用电、起动和保护等设备型号、规格和编号。附材料设备表,说明工作原理,主要技术数据和要求。
2)各种保护和控制原理图、接线图。包括系统布置原理图。引出或列入的接线端子板编号、符号和设备一览表以及动作原理说明。
3)各构筑物平、剖面图。包括变电所、配电间、操作控制间电气设备位置、供电控制线路敷设、接地装置、设备材料明细表和施工说明及注意事项。
4)电气设备安装图。包括材料明细表,制作或安装说明。
5)厂区室外线路照明平面图。包括各构筑物的布置、架空和电缆配电线路、控制线路及照明布置。
6)仪表自动化控制安装图。包括系统布置图、安装位置及尺寸、控制电缆线路和设备材料明细表以及安装测试说明。
7)非标准配件加工详图。
(7)非标准机械设备设计图。
1)总装图。表明机械构造部件组装位置、技术要求、设备性能、使用须知及其他注意事项,附主要部件一览表。
2)部件图(组装图)。标明装配精度和必要的技术措施(如防潮、防腐蚀及润滑措施等)。
3)零件图。标明加工详细尺寸、精度、等级、技术指标、材料和措施。
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