防水设计论文范文

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篇1

铺设具有一定防水能力的防水材料，并不等于防水层，它只是防水层组成的部分。防水材料就像做衣服的布或钮扣、拉链，而防水层则是成衣，防水设计及施工则是裁缝了。防水层应该根据防水主体（人体）的特点，满足防水主体提出的各种要求。除满足防水基本功能外，还应具备具备能抵抗各种变形的强度和延伸性能、抗抵高温老化和低温冷脆性能，还要有抵抗穿刺、挤压及抵抗介质侵蚀性能，以及与基层紧密粘结的性能，这么多性能要求单一材料（布或钮扣）往往不可能完全具备，因此防水层需要选择（裁缝）多种材料组成（衣服、服装），以适应主体（人体）防水功能要求，如果将来出现单一材料（布料）完全适应主体设防功能时，那么单一材料铺设也可以是防水层，但防水主体性状很多，某一种材料完全都能适应各种主体要求是极不容易的事，因此就目前讲，要选择多种防水材料配合组成适应主体防水需要的层次成为防水层。单一防水材料（布料）与防水层（成衣）是两个不同的概念，不能混同，现在许多人加以混淆是不对的。

2、屋面防水层设计

屋面防水层是间歇性防水，受自然界多变的环境条件直接影响或损害，所以防水层是动态的，条件多变的，有一定的耐用期。

屋面防水层是依附在找平层上的，目前找平层均以水泥砂浆和细石砼为主。为堵塞找平层上的“孔”和“缝”，解决屋面渗水、窜水、脱层现象，根据多年来实践经验，我们提出防水层应设置有基层封闭层、主防水层和提高加强层三个层次，才能组成一个完善的防水层。

（1）封闭层：封闭层的作用：a、封闭堵塞基面的毛细孔、孔洞和微细裂缝，与基面牢固地粘结，不脱层，即使主防水层被穿刺，也不会沿基面窜水而渗到找平层下。b、封闭层还应具有避拉层（应力缓冲层应变层）的作用，尤其在低温时，基层开裂，封闭层将应力吸收，避免了主防水层受拉伸而破坏，同时也在主防水层后期收缩时，由于有避拉层，它不受基面限制，应力得以缓冲。c、封闭层耐水性好，并具有粘结性能，既是防水层又是主防水层的粘结剂，这样可谓一举数得，目前已有数种材料可适用于封闭层，如反应固化型聚氨酯，反应固化聚合物水泥涂料，双面自粘卷材和改性沥青热熔涂料等，选择适宜的低温柔性，它完全可胜任封闭层工作。

（2）主防水层：主防水层的作用应有较高强度和延伸性，较强的抗渗性和耐水性，较大的耐穿刺、耐外力冲击，良好的耐热性和低温柔性，满足屋面使用功能的要求和耐久性设计的要求，它是屋面防水的主要层次，不同防水等级往往可采取调整厚度来进行。

（3）增强提高层：它的作用分局部增强和全面增强，屋面在使用功能有特别要求时，如种植屋面、运动场所、停车、行车、泳池等，屋面的防水层应增强其耐穿刺、耐腐蚀、耐老化等性能，再增设一道增强防水层或局部设增强防水层。

3、地下工程防水层设计

地下防水层是长期受水的浸泡，处于潮湿和水渗透的环境，而且常常有一定水压力，防水层埋置在地下具有永久性、不可置换性，必须长期耐久。

地下工程均有较厚、坚固的钢筋砼结构，利用结构砼，增加有限成本，就可以获得优良的防水砼。防水砼具有很强的防水能力，可以达到抗渗等级，这是其它任何防水材料所不及的。但是它是多组份现场湿作业施工的产品，因施工需要，必须加入多余的水，当水分蒸发，余留许多毛细孔形成渗水通道。再者现场湿作业的条件，很难做到百分之百的完善，存在局部的孔、洞是现实的，目前尚无能力完全克服。另外由于水分蒸发和温差常常使砼在硬化过程中产生收缩变形，从而形成微细裂缝甚至较大通缝。为了防止防水砼的毛细孔、洞和裂缝渗水，应在结构防水砼的迎水面应设置附加防水层，这种防水层应是柔性或韧性的，来弥补防水砼的缺陷，因此地下工程防水层设计应以防水砼为主，再设置附加防水层的封闭层和主防层。

（1）防水砼：防水砼是普通结构砼通过级配的控制和掺加一定外加剂，如减水剂、微膨胀剂、减缩剂、密实剂、纤维或聚合物等，使结构砼达到抗裂和密实的目的，同时通过施工工艺，如使大体积砼降温（或保温）、速凝、防冻和加强养护等手段减少砼的变形。它根据地下工程埋置深度，决定防水砼的抗渗等级，最低应达S6，即0.6Mpa.

（2）附加防水层的封闭层：

封闭层的作用是封堵防水砼表面的毛细孔、孔洞、微细裂缝，形成很强的致密的防水层，而且要渗入砼毛细孔，牢固地与结构砼粘结，阻止水从结构防水砼的毛细孔和细裂缝中渗透。

（3）附加防水层的主防层

主防层的作用是抵御由于砼后期收缩、温差变形等而产生的裂缝，它应与封闭层紧密结合，并具有一定抵抗变形能力和耐穿刺能力，长期浸水不吸水、不透水的能力。在地下工程中主防层和封闭层常常采用一种材料，但该材料应具有这两种功能。

4、室内工程防水设计

室内防水，主要是避免生活生产用水、污水的渗漏，通过墙体和地面渗到其它房间影响正常生产和生活。室内防水分为地面防水和墙体防水，防水设计首先应考虑充分排水坡度，使水迅速排除，不积水。

（1）地面防水层：室内地面防水一般面积较小，受外界自然条件影响小，主要是防止水或侵蚀介质（酸、碱液等）通过基层毛细孔或细裂缝的渗透对砼结构的侵害以及渗漏到下层房间。因此防水层必须封闭基层、封堵毛细孔和微细裂缝，与基层要粘结牢固不脱开，具有一定韧性，当地面面积较大时，防水层应具一定延伸性，它还应与地面的面层材料粘结良好，不脱层，不松动。

（2）墙体防水层：墙面防水层与墙体材料有关，当墙体材料为砼、粘土砖等，待墙面找平后，应设置具有一定强度和韧性、粘结强度大的防水材料，它要封闭找平层毛细孔和裂纹，更要有很强的粘结力，与基层和墙面的面层应粘结牢固，防止面层脱落。当墙体面积较大、墙体材料为轻质隔墙时，在墙面找平层或防水层中应置网格布（纤维）增强，以克服墙体的开裂。

5、外墙防水层设计

外墙出现渗漏是近两年来的新问题，随着建筑物的形体变化和墙体、墙面材料的改革而出现的，尤其在南方沿海多雨、多台风地区。外墙渗漏严重影响了建筑物的寿命和正常的生产、生活，导致物品的霉变，对装修造成损害。

墙体防水是间歇性，垂直面防水，不积水，排水非常迅速通畅，但是在风力作用下，水随着风压力而渗透力会加大，尤其在墙面砖粘结有空隙时，水进入后缓慢地对墙体进行渗透。

（1）外墙面防水层：

墙面防水层是在受较大剪切力下工作的，而且直接受自然界气候、风雨、冰雪、冰冻、阳光紫外线、温差各种自然现象的影响，因此它必须具有较大的抗压、粘结强度、较好的耐老化性和具有一定的韧性或延伸性。无机材料掺入一定量的聚合物是最理想的材料，如果外墙不做饰面层时，耐老化的有机弹性材料既是防水层，又是装饰涂料层是可取的方案

（2）墙面饰面粘结层：

墙面饰面粘结层采用与防水层合一，当墙体材料刚度、强度高，粘结层采用粘结性和抗渗性优良的砂浆是良好方法，施工时粘结要全面、不留空隙，这里施工质量是保证防水质量的关键。

6、水池、泳池防水层设计

水池、泳池有埋在地下的，也有设在地面上、室内或屋面上的，地面以上的只要防止水向外渗漏，防水层设在迎水面（池内），而设在地下的池子，既要防止水向外渗漏，又要防止地下水浸入池内，所以在池内池外均需设置防水层。

一般水池、泳池为了清洁，避免微生物的侵害，池内均有面砖装饰层，方便使用时清理。

（1）池壁防水砼：

目前池壁大部分采用钢筋砼结构，它坚固可靠，因此将结构砼作成防水砼，它与地下工程的结构防水砼相同。

（2）池内防水层：

池内防水层首先要对基层进行封闭，与基层粘结牢固，同时它适应面层材料粘接牢固、不起鼓、不脱落。面积较大时为了加强整体性，在找平层中加入纤维或网格布予以增强，并在每隔3m设置分格缝填密封胶，避免变形或振动导致面层脱落。

（3）池外防水层：

埋没在地下的水池，不但内部要设防水层，外部也应设防水层，作法和用材同地下防水工程。

7、防水材料选用

（1）满足基层适应性

所有防水层的基层都存在着很多可渗水的毛细孔、洞、裂缝，同时在使用过程中还有新裂缝产生和变大。因此选择的防水层首先要解决对基面的封闭，封闭毛细孔、洞和裂缝，这就要求防水层能堵塞毛细孔、洞和细裂缝，与基面粘结要牢固，杜绝水在防水层底面窜流，同时还应适应基层新裂缝产生和动态变化。另外，由于基面的不平整、多变化的形状，防水材料要与之相适应。满足基层适应性的防水材料可采用一种或多种材料复合，适应基层的材料多数为涂料和压敏型、蠕变型自粘卷材，但由于适应基层抗裂性能的不同，它常采用与其它防水材料如卷材类材料复合的方法。

（2）满足温度适应性：

防水层的工作环境温度与建筑物地区有关，但屋面工程中倒置式的防水层温度则是处于正温度，地下工程在冻土层以下则是负温度，冻土层以上如有保温层，也应处于正温度，室内工程与地区关系不大，而外墙防水层则完全处于地区大气温度作用下。

一般防水层温度高于30℃时会加速柔性防水材料老化，增加收缩，低温时超过防水材料的柔性指标则导致柔性防水材料变脆，失去延伸变形的性能，此时结构收缩变形加大，极易将防水层拉断。因此，防水层所处工作环境最低温度对选择防水材料低温柔性相适应起到决定作用，防水材料在低温时还应具有一定的变形能力，一定的延伸率和韧性，否则防水层就会受到破坏。

（3）满足耐久性要求

防水材料耐久性是防水层质量最主要性能，没有耐久性就没有使用价值，在很短时间内就会失效，要修理或返修重作，这应该是非常严重的质量事故。所以在满足耐用年限内防水层的材料经组合要能抵御自然因素的老化和损害，满足人们正常使用功能的要求，否则防水层的质量是不能保证的。

（4）满足施工性要求

防水材料的施工性包括施工工艺的可靠性和对施工环境的适应性。选用的材料应便于施工，工艺简便可行，机具先进可靠，对施工环境条件适应性宽，对施工条件要求不严格，便于保证施工质量。

篇2

一、七一九层单元住宅应设室内消防给水

《建筑设计防火规范》(GBJ16一87)指出:超过七层的单元式住宅、超过六层的塔式住宅、通廊式住宅，底层设有商业网点的单元式住宅应设室内消防给水。根据规范.七层半以上住宅或底层为商店的六层以上单元住宅，室内需设消防给水。近年来，随着人们生活水平的提高.对住宅室内装修要求也愈来愈高。住户搬进新居前一般要重新装修。吊顶、壁橱、组合家具、地毯及室内各种陈设均为易燃品，家用电器品种也不断增加。显然引起火灾的可能性有所增大。从保护人民财产和人身安全来讲，室内确实需配置消防给水设施。

二、室内消火栓和室内消防箱

单元式住宅，室内消火栓的位置都在楼梯间休息平台处。楼梯间面积狭窄，为了不影响住户搬运物件上下，消防箱应尽吊考虑暗装或半暗装，这得同结构配合。

现行《低规》‘朴定的室内消火栓不利于扑灭初期火灾。因为火灾时，要在短短的儿十秒至数分钟内扣上水龙带、水枪.展开20一25m长的水龙带，打开阀门，举起具有相当压力的水枪进行火火，这对未经过专门消防训练的人有一定困难，对妇女、老人、儿童就更为困难了。所以普通消火栓设备并不适用消防软管卷盘(少「’径灭火‘喉)取用方便·展开容易，·般居民均能使用只是出水鼠较小.但对初期火灾扑火还是很有用的。这总比居民无力或不会使用消火栓而用脸盆、水桶盛水火火有效得多。建议，住宅消防箱内’戊配置一套消防软管卷盘。并预留DN65消火栓l，以供消防队员使用(不宜预留DN50消火栓口，因省内各地消防队均配用DN65水龙带)

三、消防水量和水压

《建筑设计防火规范》指出，消防水箱，卜应储存10分钟消防用水室内消火栓的布置应保证有.两支水枪的允实水栓同时达到室内任何部位。水枪的充实水柱般不应小十7m。《低规》消防给水的设计思想是立足于自救.既要保证水量又要保证水压。由于建筑和结构的要求，水箱不可能抬得很高，所以一般的屋面水箱是难以保证建筑物顶部一、二层消防用水的水压。为达到消防要求，常用的做法有1、设消防水池、水泵、消火栓箱内增设消防水泵启动按钮。2、增设气压消防给水装置。这两种做法理论上是可行的.但在实际中却有困难。1、住宅改造区一般位于城市.黄金地带”，地价昂贵，难以找到适宜设消防水池、水泵地点。2、若采用气压消防给水设施，消防管网中长期承受高压，增加系统渗漏危险。3、与高层建筑和新建住宅区不同，住宅改造区规模不大，无专门管理机构。消防水泵、气压给水装置若长期不用.搁在一边。难以保证在消防时可以Lr:常使用。所以我认为七一九层住宅只要求消防水蛾而不要求其水压值。10分钟消防用水储于屋顶水箱中，初期火灾顶部一、二层消防水压不足，可否采取其它火火器材补救。10分钟后由消防车从室外消火栓取水经消防车水泵加压装置和水泵结合器进入室内消防管道火火。这种做法更适应实际情况。

四、消防水箱

篇3

根据柘溪发电站的4个并联分支的基本情况，本文主要考虑的是12-34、13-24以及14-23这三种分支的组合形式。

1.2横差保护分析

在仿真实验的过程中，我们对各种分支情况下的零序横差、裂相横差以及这两种横差保护相互联合作用时候的保护效果进行了统计整理，在实验的过程中，将零序横差的保护选择为0.04IN，并将其作为动作门槛，裂相横差的保护采用比率的制动特性，，差动的门槛选择为0.2IN，斜率为0.3。根据我们对零序横差以及裂相横差的保护可动作的故障数统计结果分析，我们可以看出柘溪的横差保护具有如下特点：

a.两种横差保护对同相异分支的故障动作的反映灵敏度均不高，个别的分支的动作数目可以达到18种，这主要是由于同相异分支短路的匝差太小，大部分不超过1匝所造成的。

b.同相异分支的短路故障的保护效果显示相隔的分支组合要强于其他的组合情况，而这主要是因为同相异分支的短路现象只能够发生在相邻的分支之间，比如第二分支只能够与第一或者是第三分支发生同相异分支形式的短路故障，所以采用分支相隔的组合方式具有比相邻分支组合更强的保护效果。

c.无论是零序的横差还是裂相的横差对于异相的短路故障均具有较高的反映灵敏度，这也是因为同相同分支之间的短路匝差比较小的缘故。所以柘溪水力发电站在今后的发展过程中需要不断的加强对同相同分支以及同相异分支的短路故障的保护力度。

d.同时，仿真的结果表明，零序横差以及裂相横差保护的故障动作效果之间具有较强的互补性，所以为了提高保护的效果，可以考虑将二者同时装设在同一个系统中。

1.3纵差保护分析

我们对发电机组中的各种不同分支的组合方式条件下的纵差保护的动作效果进行了效果的统计与分析，差动的门槛以及斜率的数值均与以上仿真工作中的条件相同。仿真的结果表明，纵差保护具有如下特点：a.完全的纵差保护不能够实现对于同相同分支以及同相异分支的短路故障的保护作用，但是可以实现对于2832中异相短路故障的完全保护动作；b.不完全的纵差保护对于各种的短路故障形式均具有较高的反映灵敏度，但是对同相同分支或者是同相异分支的故障的动作不够灵敏；c.对相间故障具有较高的灵敏度的保护是单套的不完全的纵差保护，但是能够实现对于异相短路故障100%动作率的只有双不完全纵差保护。

1.4联合保护方案分析

上述的各种保护方案在单独作用的情况下均有着一定的局限性，不能够收到令人满意的效果，所以需要研究横差保护与纵差保护协同作用的保护方案。通过对组合方案条件下可动作故障数的统计分析，我们得出了结论包括：

a.如果选用的是3种中性点侧的分支组合方式，那么最好选择12-34式的分支组合，以便达到最高的故障动作效率；

b.如果裂相横差与零序横差均不对这种匝间的短路进行反映，则不完全的纵差保护方案也不能够起到很好的保护作用或者是具有较高的动作率；

c.这种联合保护的方案对于异相的短路故障具有较高的动作率，几乎可以实现全部类型故障的动作，但是提高零序横差或者是裂相横差的保护门槛的时候，组合的保护方案并不能够显著的提高动作的效率，所以在现场值不确定的条件下为了提高保护的动作率，可以增加一套纵差保护，进而为异相故障提供双重化的保护效果。

篇4

多级水泵房自动化排水控制系统结构如图I所不。该系统采用三层网络结构，即信息层、控制层、设备层川。信息层由监控计算机、Web服务器、防火墙、客户端等组成。控制层由每个水泵房的PLC控制系统、触摸屏、环网交换机等设备组成，通过光纤工业环网进行通信。设备层由水泵开关柜、电动闸阀、电动球阀、压力传感器、水位传感器、温度传感器、电量变送器等组成。

1.2系统主要功能

多级水泵房自动化排水控制系统用于对8个水泵房的水泵及27台多级离心泵进行自动化控制，系统主要包括以下功能。

(1)采集数据。系统口1一采集水仓水位，出日压力，电动机电压、电流、功率，水泵温度，电动机运行状态，故障状态，闸阀位置信号，管道液位等数据。

(2)提高水泵效能。系统自动记录并累计水泵运行时间等参数，按一定规律自动启停水泵，使各水泵及其管路的使用率均匀分布。当水泵在启动或运行过程中出现故障时，系统自动停止故障水泵并投人备用水泵排水，实现水泵自动轮值工作，防止备用水泵长期不用造成损耗。系统还口1根据管路效率、水泵效率、电动机效率、排水系统效率等参数，实现排水系统在效率最高状态下排水。

(3)避峰填谷。系统根据水仓水位以及谷段、峰段供电电价时间段等因索，建立数学模型，根据水位和用电负荷，在用电低峰和电价在谷段时开启水泵，用电高峰和电价在峰段时停止水泵运行，以达到避峰填谷及节能的目的。水仓水位在超高水位时，自动开启水泵，防止水仓溢水。

(4)保护及故障报警。当系统发生故障或传感器监测点报警时，系统自动作出相应的停机处理。监控计算机上发出相应的文字及语音报警信号，并在启停水泵的水位段发出预警信号，在低段、高段水位分段报警。系统还口1一自动显不、记录或打印故障性质、故障地点及故障发生时间。

(5)曲线报表及动态图形显不。系统口1一自动生成电量统计、故障记录、操作记录、运行记录报表及水位曲线、温度曲线、压力曲线，并口1一通过图形动态显不水泵运行状态，显不水仓水位、水泵温度及电动机电流、电压、功率等参数。

(6)系统有无人值守、远程自动、手动检修、井下自动(一键启停))2种工作模式。

(7)每台水泵口1设置运行、备用、检修3种工作方式Al一直接通过监控计算机进行设定。

(8)系统为八级泵房接力式排水，相邻上下级水泵房之间存在联动关系。系统在无人值守模式下口1根据上下级水泵房水仓水位及开泵台数自动决定本水泵房开停水泵台数。

(9)系统通过Web服务器将监控imp面到局域网，用户在客户端登录后口1一对系统进行远程监控。

2系统关键问题及解决方案

2.1水泵引水方式

煤矿水泵房大多采用多级离心泵进行排水，大多数情况下水仓水位低于离心泵轴，因此不能采用自灌方式引水。该情况下一般采用2种引水方式:①在吸人管末端加装底阀，采用排水管路IA!水或地面引人水管直接向水泵注水，该方式需要克服底阀的阻力，水泵工作效率低。②采用抽真空方式。抽真空方式可通过射流泵将泵体的空气排出，该方式要求非常高的水流喷射速度，但多级水泵房进行接力式排水，上下级水泵房之间的落差较小，无法提供快速的喷射水流，如果从地面引高压水进行射流，则实施难度大，投资成本高;也可通过真空泵抽真空，该方式首先需要运行真空泵，将泵体内的空气排出，待负压满足要求后再开启水泵，另外需要安装检测设备，投资较大，控制节点多，加大了系统维护量，同时易导致系统不稳定。本系统采用引水罐的水泵引水方式，如图2所不。引水罐底部与水泵连通，引水罐顶部与吸水管相连，引水罐和水泵提前灌满水。当水泵启动时，泵壳内的水被甩出，引水罐内的水及时补充到泵壳内，使引水罐内出现负压状态。水仓内的水在大气压力作用下，通过吸水管流进引水罐及泵壳内，在离心力作用下完成排水。引水罐在某些情况下会出现水位降低情况，无法满足开泵引水的要求。鉴此，设计了引水罐自动补水功能，在电动闸阀和引水罐罐体之间安装补水电动球阀，在引水罐侧面安装管道液位计，实时检测罐体内的液位高度。开泵前，系统首先检测罐体内水位是否达到开泵水位要求，如果末达到则自动开启补水电动球阀，罐体内的水充满后，自动关闭补水电动球阀，进人自动开泵流程。实践证明，采用引水罐的水泵引水方式较传统的注水和抽真空方式具有更高的稳定性和口1靠性。

2.2多级联动功能

上下级水泵房之间每台水泵的开停具有复杂的联动关系。在无人值守模式下，系统需要根据每个水仓的水位变化及开泵数量实现水泵联动开停。在西门子S"I}FP7编程软件硬件组态NetPr沙几’中配置本地PLC与上下级PLC的通信协议及地址，在()1335中调用FC5,FC6模块实现相邻2个水泵房PLC之间数据(包括水泵运行状态、水位高低标志、水仓水位等)的发送及接收。多级联动程序流程如图3所不，无人值守模式程序流程如图生所不。