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1、 . . . I / 45某商住楼给排水毕业设计说明书题 目：某商住楼建筑给水排水工程设计院 （部）：专 业： 给水排水工程班 级：姓 名：学 号：指导教师：完成日期： . . . I / 45目 录摘要 IVABSTRACTABSTRACTVKEYKEY WORDS:WORDS: HIGH BUILDING；WATER SUPPLY SYSTEM；WASTEWATER SYSTEM；FIRE SYSTEM V1 前言- 1 -1.1 国外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要容- 1 -1.2 国外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要容- 2 -1.2.1 高层建筑给水排水工程设计方法
2、- 2 -1.2.2 高层建筑给水排水设计的主要容- 3 -2 工程概况与设计任务- 4 -2.1 工程概况- 4 -2.2 设计资料- 4 -2.2.1 建筑设计资料- 4 -2.2.2 城市给水排水设计资料- 4 -2.3 工程设计任务- 4 -3 建筑给水系统- 5 -3.1 给水系统方案的确定- 5 -3.2 给水管网水力计算- 5 -3.2.1 设计秒流量- 6 -3.2.2 高区给水管网水力计算- 7 -3.2.3 低区给水管网水力计算- 9 -3.2.4 水表水头损失计算- 12 -3.3 设备的计算与选择- 12 -3.4 管材- 13 - . . . II / 454 建筑消
3、防水系统- 14 -4.1 消防给水系统方案的确定- 14 -4.2 室消火栓给水系统- 14 -4.2.1 消火栓的布置- 14 -4.2.2 消火栓口所需的水压- 15 -4.2.3 校核- 16 -4.2.4 水力计算- 17 -4.2.5 其他设施的设计- 22 -4.3 自动喷水灭火系统- 22 -4.3.1 自喷系统的布置- 23 -4.3.2 自喷系统水力计算- 23 -4.3.3 消防水池容积的计算- 28 -4.4 室外消防给水系统- 28 -4.4.1 室外消防给水管网- 28 -4.4.2 室外消火栓- 28 -4.5 管材- 29 -5 建筑排水系统- 30 -5.1
4、排水方案- 30 -5.2 排水管道水力计算- 30 -5.2.1 排水设计秒流量- 30 -5.2.2 排水管网的水力计算- 30 -5.3 管材- 33 -6 建筑雨水排水系统- 33 -6.1 建筑雨水的排放方式- 33 -6.2 管道的布置与敷设- 33 -6.3 雨水系统的水力计算- 33 -6.3.1 雨水流量- 34 -6.3.2 溢流口计算- 36 - . . . III / 457 结论- 37 -辞- 38 -参考文献- 39 - . . . IV / 45摘 要本设计包括室给水工程、室排水工程、室消防工程，按甲方要求，本工程给水管只设进户总管，排水管只设排水出口，其于部分
5、用户自理。给水系统采用分区供水，低区负二到三层，由市政管网直接供水；高区三到十层，采用无负压变频供水。室排水系统采用污、废水分流制，底层单独排放，排水立管设伸顶通气管，污、废水经化粪池处理后排入市政污水管网，化粪池由小区总图设计时统一考虑。消防系统分为室消火栓给水系统和室喷淋给水系统，两者均采用加压水泵和高位水池（箱）联合供水。屋面雨水排水系统采用天沟外排水。给水管采用聚丙烯 PP-R 管；排水管采用硬聚乙烯塑料排水管；消防系统均采用外壁热浸镀锌钢管。关键词：高层建筑；给水系统；排水系统；消防系统TheThe DesignDesign ofof BuildingBuilding WaterWa
6、ter andand WastewaterWastewater EngineeringEngineering forfor thethe EighthEighth BuildingofBuildingof JinJin XiuXiu ChengChengABSTRACTABSTRACTBased on the synthesis analysis,the water supply system, the drainage system, fire system(fire hydrant system andautomatic sprinkler system) androof drainage
7、 system for the eighth high complex building of Jin Xiu Cheng are designed.The water supply system is applied by vertical division block.The floors from the first to the second are the low areas, water of which is supplied directly by the municipal pipe network. The floors from the third to the 12th
8、 are the Central areas and from the 13th to the 22nd are the high areas, water of which are suppliedwith the frequency conversion pump group. The drainage . . . V / 45system is aninterflow system of sewerage and waste water. Water of the first floor drains separately, the upright draining pipes are
9、equipped with the ventilating pipes, and then the sewerageis drains to the municipal waste pipe network. The fire system includes the fire hydrant system andautomatic sprinkler system. The roof drainage system is an outside drainage system.The water supply pipes and drainage pipes are made of the PP
10、- R pipes and the cast-iron pipes respectively, and the material of the fire fighting system is made of steel pipes.KeyKey Words:Words:high building；water supply system；wastewater system；firesystem . . . - 1 - / 451 前 言本次设计的目的是充分利用所学的现有的知识，完成高层建筑给水排水工程的设计。此次设计基本上实现了我们从理论知识向实际工程设计的转变，充分的把理论知识应用到实际的工程
11、当中，并对设计的方案、容加以有针对性地、有说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。本次设计在选题的过程中，考虑到地区性、建筑性质，选用高层建筑，建筑类别相对高级，进行建筑给水排水工程的设计，满足人们的生活需要，并且使人们得到舒适、便利生活环境。设计的大体容是：建筑给水工程、排水工程、热水工程和消防工程，设计的意义在于满足人们生活用水的同时，要满足室的消防用水，保证人们居住的安全性。设计的依据为相关书籍和设计手册、规。在设计中，大都按照常规方法，严格依据设计规来进行，建筑给水排水系统与卫生设备要相对完善，在技术上要保持先进的水平，在计算的过程中，尽量使用符合经济流速的管径,以便降低成本，同时要考
12、虑水的漏失、压力情况来选择管材和一些连接管件，以便在水从市政管网输送到建筑用户的过程中，水的漏失量最少，节约水资源。1.1 国外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要容高层建筑给水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本理论和计算方法在某些方面是一样的，但因高层建筑层数多、建筑高度大、建筑功能广、建筑结构复杂，以与所受外界条件的限制等，高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上，还是广度上，都超过了低层建筑物的给水排水工程的畴，并且有以下一些特点高层建筑给水排水设备的使用人数多，瞬时的给水量和排水流量靠的水源，以与经济合理的给水排水系统形式，并妥善处理排水管道的通气问题，以保证供水
13、安全可靠、排水通畅和维护管理方便。下面就高层建筑给水排水工程的主要特点介绍如下：高层建筑层数多、高度大。给水系统与热水系统中的静水压力很大，为保证管道与配件免受破坏，必须对给水系统和热水系统进行合理的竖向分区，加设减压设备以与中间和屋顶水箱，使系统运行完好。高层建筑的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散与扑救困难。为此，必须设置安全可靠的室消防给水系统，满足各类消防的要求，而且消防给水的设计应“立足自救” ，方可保证与时扑灭火灾，防止重大事故发生。高层建筑对防噪声、防震等要求较高，但室管道与设备种类繁多、管线长、噪声 . . . - 2 - / 45源和震源多，必须考虑管道的防震、
14、防沉降、防噪声、防水锤、防管道伸缩变位、防压力过高等措施。以保证管道不漏水，不损坏建筑结构 与装饰，不影响周围环境，使系统安全运行。1.2 国外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要容1.2.1 高层建筑给水排水工程设计方法近年来，随着高层建筑业的快速发展，建筑给水排水工程设计方法也有了不少的改进和更新。高层建筑生活给水首先，对适用于高层建筑的生活给水设计秒流量计算方法的研究，一直不断地在进行。经验法，概率法，平方根法等计算方法不断地被修正和改进。用科学的概率法取代现在仍在使用的平方根法，研究人员在此方面进行了不少尝试。其次，变频恒压调速供水技术日益成熟，加上减压阀的使用，改善了原来高层建筑
15、“水箱一水泵联合供水”和“水箱减压”方法中出现的“水质二次污染”和“水箱占用大量建筑面积”的状况，同时也达到了节能效果。再次，在贮水方面，合建水箱的设计方式己越来越少的被采用，取而代之的是生活水池与消防水池分建的设计方式，其中，生活水池也大多倾向于采用不锈钢板等组合式水箱。高层建筑消防给水首先，因为高层建筑的消防特点是“立足于自救” ，因而自动喷水灭火系统的设计更加受到重视，新的自动喷水灭火系统设计规己于 2001 年 7 月颁布执行。新的规对设置场所危险等级、设计基本参数、管道水力计算等方面都作出了一些调整。这些调整都是注入了广大设计人员近年来工作研究实践得出的宝贵经验，以与借签了国外工程设
16、计经验的结果。其次，消火栓给水系统也在变频分级供水方面进行的有益的尝试和应用。另外，为保障高层建筑火灾初期消防水压与水量而设计的稳高压系统，先从地区得到应用，然后逐步在各地推广开来，其计算与设计手段逐渐成熟，乃至有人建议将稳高压消防给水系统单独列入高层民用建筑设计防火规以区别原有的常高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。高层建筑排水排水的输送已不限于重力流和压力流，虹吸流出现在压力(虹吸)式屋面雨水排水系统。排水铸铁管在防噪声，抗震，防火等方面有着很好的效果。 . . . - 3 - / 451.2.2 高层建筑给水排水设计的主要容建筑也迅猛发展，各项工程设计容丰富。高层建筑给水排水设计的主
17、要容有：给水工程设计的主要容高层建筑给水工程设计的主要容有:用水量计算，给水方式的确定，管道设备的布置，管道的水力计算与室所需水压的计算，水池、水箱的容积确定和构造尺寸确定，水泵的流量、扬程与型号的确定，管道设备的材料与型号的选用，施工图的绘制和施工要求。室消防设计的主要容高层建筑室消防设计的主要容有:消火栓系统，自动喷水灭火系统，二氧化碳灭火系统，干粉灭火系统，卤代烷灭火系统(现已不让采用)，蒸汽灭火系统，烟雾灭火系统等。以水作为灭火剂的主要有消火栓系统和自动喷水灭火系统.自动喷水灭火系统又分:闭式系统(有湿式、干式、预作用、重复启闭预作用四种系统)，雨淋系统，水幕系统，自动喷水一泡沫联用系
18、统。其中闭式系统中的湿式自动喷水灭火系统最为常用。消火栓给水系统设计包括消防用水量的确定:消防给水方式确定:消防栓的位置、消防栓的个数和型号确定;消防水池、水箱的容积确定;消防管道的水力计算与消防水压的计算;消防水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;消防控制系统的确定:消火栓给水系统的施工图绘制与施工要求。自动喷水灭火系统设计包括:方案确定;供水方式确定:喷头布置;喷头型号的确定;管网水力计算;报警阀、水流指示器的选型;自喷水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;自动控制系统的确定;自喷系统的施工图绘制与施工要求. 排水工程设计的主要容高层建筑排水工程设计容包括:排水体制的确定，排水方案的确
19、定，排水管道系统的布置，排水管道的水力计算与排水通气系统的计算，卫生设备的选型与布置，局部污水处理，构筑物的选型，屋面雨水排水系统的确定，排水管材的定型，排水系统施工图的绘制和施工要求。 . . . - 4 - / 452 工程概况与设计任务2.1 工程概况该楼位于北方某市区，地上十层，地下两层，负二层为消防水池和水泵房。四层以上均为住宅。按照高层民用建筑防火设计规GB50045-95(2005 版)可知此建筑为商住楼，属于二类高层公共建筑。屋顶设有高位消防水池（箱） 。各层高度如下：负二层2.7m，负一层 3.2 m，一层 4.5m，二、三层 3.9m，住宅四层 3.2m，住宅标准层 3.2
20、m，建筑总高度 34.7m。2.2 设计资料2.2.1 建筑设计资料建筑物小区总平面图、负二层平面图、负一层平面图、一层平面图、二层平面图、三层平面图、四层平面图、五十层平面图、屋顶层平面图、建筑立面图。2.2.2 城市给水排水设计资料1.该楼位于北方某市区，该地区工程地质条件良好。2.市政给水管网供水压力为 0.25Mpa，给水管道在总图北侧道路旁，管顶埋深0.8m。3.市政排水管道在本建筑物的西侧，管径为 DN300，管顶埋深为地面下 3.8m。2.3 工程设计任务在本次设计中，要求设计的该建筑的给水排水工程的容如下：（1）室给水工程设计 （2）室排水工程设计（3）室消防工程设计 a、室消
21、火栓系统设计 b、室喷淋系统设计（4）雨水排水工程设计 . . . - 5 - / 453 建筑给水系统3.1 给水系统方案的确定该建筑为高层建筑，市政管网所提供的资用水头为 250kpa，压力不足以供应该建筑所有用水。 若只采用一个给水系统供水，建筑低层的配水点所受的静水压力很大，易产生水锤，损坏管道与附件，流速过大产生水流噪音；低层压力过大，开启水龙头时，水流喷溅严重；使用不便，根据建筑给水排水设计规 ，卫生器具的最大静水压力不宜超过 0.45MPa。由于其层数多，竖向高度大，为避免低层配水点静水压力过大，进行竖向分区。据设计资料以与规中的要求并结合该楼的功能分区，将该建筑在竖向上分为2
22、个供水区，低区为-23 层；高区为 410 层。低区利用市政给水管网供水压力直接供水；高区采用无负压设备加压供水。本设计采用高区每层均设减压阀的供水方式，采用Y 型减压稳压阀。阀后压力在 0.2MPa 左右，使供水达到最大舒适度。变频调速水泵给水是目前高层建筑中普遍采用的一种给水方式，可以实现水泵流量供水时保持高效运行，使运行更可靠、更合理、更加节能。变频调速水泵具有以下优点：设备时刻监测供水量，使机组处于高效节能的运行状态。水泵软启动，启动电流小，能耗少。设备占地面积小，不设高位水箱，减少了建筑负荷，节省水箱占地面积，又可有效的避免水质的二次污染，给水系统也随之相应简化。水泵软启动，减少了水
23、泵机组的机械冲击和磨损，因而延长了设备的使用寿命。管理简便、运行可靠。无负压设备可以充分利用市政管网的压力，并且不会使市政管网产生负压。无负压供水设备不需设水池，避免二次污染。前已述与，该建筑给水系统竖向分两个供水区，地上-23 层为低区，利用市政管网供水压力直接供水。410 层为高区。高区采用无负压设备供水。设备机组设置在地下室水泵房。3.2 给水管网水力计算进行给水管网最不利管段的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各管段的 . . . - 6 - / 45长度，计算出每个管段的当量数，进而根据水力计算表查出各管段的管径，每米管长沿程水头损失，计算管段沿程水头损失，最后算出管段水头损失
24、之和，进而根据水头损失算出所需压力。根据设计规，住宅区为普通住宅，最高日生活用水定额取 250L/(人d)，小时变化系数取=2.8，每户 4 人，使用时数 T=24。hK3.2.1 设计秒流量当前我国使用的住宅生活给水管道设计秒流量公式是： (3.1)ggNUq=2 . 0式中 计算管段的设计秒流量，L/s；gq 计算管段的卫生器具给水当量同时出水概率，%；U 计算管段的卫生器具的给水当量总数；gN0.2 以一个卫生器具给水当量的额定流量的数值，其单位为 L/s。设计秒流量是根据建筑物配置的卫生器具给水当量和管段的卫生器具给水当量同时出流概率来确定的，而卫生器具的给水当量同时出流的概率与卫生器
25、具的给水当量数和其平均出流概率有关。根据数理统计结果得卫生器具给水当量的同时出流概率计算0U公式为：(3.2)(%) 1(149. 0ggcNNU+=式中 对于不同的卫生器具的给水当量平均出流概率的系数 c0U 卫生器具的给水当量平均出流而计算管段最大用水时概率计算公式为： (3.3)(%)36002 . 01000=TNmKqUghd式中 生活给水管道最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率，%；0U 最高日用水定额，L/(人d)；dq m 用水人数，人； 小时变化系数；hk . . . - 7 - / 45T 用水时间。查表知普通住宅型可取=3.00U0U由建筑给水排水设计规附录 D 可以
26、查出（插法） 。gq一到二层为商场，因此，设计秒流量公式为：0.2 (3.4)gqgN式中 计算管段的生活设计秒流量，L/s；gq 计算管段的卫生器具当量总数；gN 根据建筑物用途确定的系数。商场值取 1.5，即设计秒流量为：0.20.21.50.3（L/s）gqgNgNgN根据规定，各卫生器具的给水当量如下：淋浴器=0.75，洗脸盆=0.75，坐便=0.5，洗涤盆=1.0，洗衣机水嘴gNgNgNgN=1.0。gN生活给水管道的水流速度如下：DN15DN20，v0.61.0m/s；DN25DN40，v0.81.2m/s；DN50DN70，v1.5m/s；DN80 与以上的管径，v1.8m/s。
27、3.2.2 高区给水管网水力计算高区水力计算用图见图 3.1，计算结果见表 3.1 . . . - 8 - / 45图 3.1 中区给水水力计算用图表 3.1 中区给水系统水力计算表 . . . - 9 - / 45住宅部分各楼层计算结果如下楼层本层当量总当量Ng同时出流概率U流量(l/s)立管管径流速m/s水力坡降mH2O/m沿程损失mH2O4 楼20.0140.00.113.05750.920.0150.0455 楼20.0120.00.122.78631.480.0510.1646 楼20.0100.00.122.49631.330.0420.1347 楼20.080.00.142.18
28、631.170.0330.1058 楼20.060.00.151.84630.990.0240.0779 楼20.040.00.181.46501.240.0480.15210楼20.020.00.250.99500.840.0230.074 . . . - 10 - / 453.2.3 低区给水管网水力计算低区水力计算用图见图 3.3，计算结果见表 3.3图 3.2 低区给水水力计算用图表 3.2 低区给水系统水力计算表采用当量法计算计算原理参照建筑给水排水设计规 GB50015-2003 （2009 年版） ，采用公共建筑采用当量法基本计算公式gN2.0=gq . . . - 11 - /
29、 45式中： qg-计算管段的给水设计秒流量（L/s） Ng-计算管段的卫生器具给水当量总数-根据建筑物用途而定的系数：1.5 建筑类型：办公楼、商场计算结果：管段名称管道流量L/s管长m累计当量标注管径水力坡降mH2O/m流速m/s沿程损失mH2O管材1-20.100.850.50200.0300.540.03PP-R2-30.200.851.00250.0350.680.03PP-R3-40.300.431.50250.0741.010.03PP-R4-50.300.731.50250.0741.010.05PP-R5-60.301.171.50250.0741.010.09PP-R6-7
30、0.583.903.75400.0260.770.10PP-R7-80.828.407.50400.0491.090.41PP-R9-100.152.450.75200.0640.810.16PP-R10-110.200.121.00250.0350.680.00PP-R11-120.350.541.75250.0991.180.05PP-R12-60.450.632.25320.0480.930.03PP-R13-140.100.850.50200.0300.540.03PP-R . . . - 12 - / 4514-150.200.851.00250.0350.680.03PP-R15-
31、160.300.431.50250.0741.010.03PP-R16-170.300.731.50250.0741.010.05PP-R17-70.301.171.50250.0741.010.09PP-R18-190.152.450.75200.0640.810.16PP-R19-200.200.121.00250.0350.680.00PP-R20-210.350.541.75250.0991.180.05PP-R21-70.450.632.25320.0480.930.03PP-R22-230.101.200.50200.0300.540.04PP-R23-100.200.571.00
32、250.0350.680.02PP-R24-110.152.450.75200.0640.810.16PP-R25-260.101.200.50200.0300.540.04PP-R26-190.200.571.00250.0350.680.02PP-R27-200.152.450.75200.0640.810.16PP-R3.2.4 水表水头损失计算计算水表的水头损失，水表的水头损失可按下列原则确定：1 住宅入户管上的水表，宜取0.01M P a 。2 建筑物或小区引入管上的水表，在生活用水工况时，宜取0.03 M P a ；在校核消防工况时，宜取 0.05 M P a3.3 设备的计算与选
33、择系统所需压力按下式计算： (3.6) 4321HHHHH式中 H系统所需水压，kPa；给水引入管至最不利配水点位置高度所需的静水压，kPa；1H . . . - 13 - / 45管路的总水头损失，kPa，局部水头损失取沿程水头损失的 25%；2H水表的水头损失，kPa；3H最不利配水点的流出水头，kPa。4H校核低区所需压力：低区最不利点为小便器，流出水头取 20kPa。 H=（0.8+4.5+3.9+1.3）10+1.2574+30+20=247.5kPa250 kPa 满足要求。高区生活给水泵的计算与选择变频调速供水方式，水泵的出水量要满足系统高峰用水要求，故高区水泵的出水量应按中高区
34、给水系统的设计秒流量确定。由表 3.1，高区给水设计秒流量为=3.05L/s。sQ高区最不利点为高位水箱，流出水头取 50kPa。所需压力：H=（36.7+4.9）10+1.2575.1+30+50=590kPa该设计中，高区根据流量和扬程选用一套无负压变频机组向高区供水。每层水表前均设减压稳压阀，阀后压力为 0.2MPa。3.4 管材本设计选用 S5 系列的 PP-R 聚丙烯管。本设计中给水系统采用给水 PP-R 聚丙烯管。具有以下优点：（1）耐高温、高压。（2）热熔连接，方便快捷、安全牢固。（3）噪声水平低。（4）抗老化性能优异。（5）施工简单，操作时间短：用专门工具连接，管件连接瞬间完成
35、。（6）接头壁通畅：接口同水管等径，阻水性小。4 建筑消防水系统4.1 消防给水系统方案的确定根据设计条件，参照高层民用建筑设计防火规 （GB50045-95） （2005 年版） （以下简称高规 ）与自动喷水灭火系统设计规 （GB50084-2001） （2005 年版） ，确定该建筑为二类公共建筑，火灾危险：1、负一层即车库层为中级；2、一至三层即商业 . . . - 14 - / 45部分为中级。根据高规 ，该建筑需要设置室消火栓给水系统，室外消火栓给水系统与自动喷水灭火系统。同一时间的火灾次数按一次计。根据高规第 7.3.3 规定，火灾持续时间按 2 小时计算，自动喷水灭火系统火灾持续
36、时间按 1 小时计算。根据高规第 7.2.2 规定，室消火栓用水量为 20L/s，室外消火栓用水量为20L/s。根据自动喷水灭火系统设计规 （GB50084-2001）第 5.0.1 规定，自动喷水灭火系统的喷水强度为 8L/min，作用面积为 160，经计算自动喷水灭火系统消防用2m2m水量=21.3L/s，取 25L/s。608160消防用水总量20+20+25=65L/s。4.2 室消火栓给水系统4.2.1 消火栓的布置本设计建筑总高度 32.9m，按要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有 2 个消火栓的水枪充实水柱同时到达。本设计中消火栓系统采用 DN6519 的直流水枪，25m 长
37、DN65 的衬胶水带。消火栓保护半径可按下列计算公式计算：R （4.1）LsLd式中 R 消火栓保护半径，m； 水带敷设长度，m。考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘以折减系数dL0.8； 水枪充实水柱长度的平面投影长度，m。Ls因此，消火栓的保护半径为：RLsLd又 LS=SKsin=（H1- H2）/ sinsin= H1- H2H1室最高着火点离地面高度，H2水枪喷点离地高度，一般为 1m。故 LS= H1- H2=3.2-1=2.2m . . . - 15 - / 45又根据高规7.4.6.2 知 LS10m。故 LS= 10mR=25*0.8+10=30mLsLd即消火栓的保护半径为 3
38、0m。消火栓布置间距采用下式计算：S （4.2）)(22bR 式中 S 消火栓间距，m； R 消火栓保护半径，m； b 消火栓最大保护宽度，m。本设计中，消火栓采用单排布置，消火栓最大保护宽度 b 取 8.4m，因此，消火栓间距为：S=28.8m)(22bR )4 . 830(224.2.2 消火栓口所需的水压水枪喷嘴处水压：10(1) （4.3）qHfmHfmH式中 水枪喷嘴处水压，m；qHOH2 水枪实验系数；f 水枪充实水柱，m；mH 水枪系数。经过查表，水枪喷口直径选 19mm，水枪系数值为 0.0097，充实水柱取=10m，单个水枪的设计流量 5L/s。水枪实验系数值为 1.21。因
39、此，水枪喷嘴处mHf所需水压为：10(1)qHfmHfmH1.2110（10.00971.2112）16.9mH2O169kPa水带阻力水带阻力损失： . . . - 16 - / 45 （4.4）dhzAdL2xhq式中 水带阻力损失，m；dh 水带阻力系数；zA 水带有效长度，m；dL 水枪喷嘴出流量，L/s。xhq本设计中，19mm 的水枪配 65mm 的衬胶水带。查表可知 65mm 的水带阻力系数值zA为 0.00172,b=1.577。水枪喷嘴实际出流量：=5.16 L/s5.0L/sxhqBHq9 .16577. 1因此，水带阻力损失为：0.00172255.1621.14mdhz
40、AdL2xhq因此，消火栓口所需水压： (4.5)kdqxhHHHH式中消火栓口的水压，mH2O；zhH水枪喷嘴处的压力，mH2O；qH水带的水头损失, mH2O；dH消火栓栓口水头损失，按 2mH2O 计算。kH16.91.14+220.03mkdqxhHHHHOH24.2.3 校核设置的消防储水高位水箱最低水位 36.7m，最不利点消火栓栓口高程 35.8m，则最不利点消火栓口的静水压力为 36.7-34.7=2m，按照高规 ，第 7.4.7.2 条规定，OH2需要设增压设施。增压设施选用带小型气压罐的补压装置。使用稳压泵增压的缺点在于启动频繁,用气压罐增压调节容积又很小，综合考虑两方面的
41、因素，增压设施采用稳压泵和小型气压罐联合使用,将其设置在屋顶气压罐给水间里。消防给水系统稳压泵是系统平时维持压力的水泵，对系统起着监护作用和使系统具有自动控制的功能。稳压泵的压力可根据系统压力而确定，一般稳压泵的压力比主泵高 . . . - 17 - / 450.1Mpa0.2MPa，或者稳压泵压力为主泵的 1.1 倍1.2 倍。对于稳压泵的流量，我国高规第 7.4.8 条增压设施应符合下列规定：对消火栓给水系统不应大于 5L/S；对自动喷水系统不应大于 1L/s。稳压泵的运行有三个压力控制点，稳压上限点为稳压泵停止运行其数值相当于消防给水系统正常压力值；稳压下限点稳压泵启动，系统压力小于稳压
42、上限点 5mH2O；主泵启动点，消防主要工作泵启动，其数值小于稳压下限点 1015 mH2O。在该工程中稳压泵的流量按 1.0 L/s 设计，这是因为系统的渗透量小，稳压泵的流量设计过大，将延迟消防主泵的启动，以至于不能启动。稳压泵 流量为:：Q=1.0 L/s；扬程为：20.03(36.7-34.7)=18.03mH2O所以选用 GDR3220 型管道泵。流量为 1.0 L/s 时，扬程 21m，功率 0.75kW。隔膜式气压水罐选为 SQL1000*0.60，0.450m3，详参图集 98S205 第 6 页。67. 04.2.4 水力计算计算原理参照全国民用建筑工程设计技术措施 2009
43、 ， 建筑给水排水工程 （）基本计算公式1、最不利点消火栓流量：qxhBHq=式中：qxh - 水枪喷嘴射出流量(L/s) （依据规需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值） B - 水枪水流特性系数 Hq - 水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压（mH2 O）2、最不利点消火栓压力：222+=+=BqqLAHHhHxhxhddskqdxh式中：Hxh - 消火栓栓口的最低水压(0.010MPa) . . . - 18 - / 45 hd -消防水带的水头损失(0.01MPa) hq - 水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压(0.01MPa) Ad - 水带的比阻 Ld - 水带的长度(m)
44、 qxh - 水枪喷嘴射出流量(L/s) B-水枪水流特性系数 Hsk - 消火栓栓口水头损失，宜取 0.02Mpa3、次不利点消火栓压力：jfxhxhhhHH+=层高最次式中：H层高 - 消火栓间隔的楼层高(m) Hf+j - 两个消火栓之间的沿程、局部水头损失(m)4、次不利点消火栓流量：BLAHqddxhxh12次次+=（依据规需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值）5、流速 V：24jxhDqv=式中：qxh - 管段流量 L/s Dj - 管道的计算径（m）6、水力坡降：3.1200107.0jdvi= . . . - 19 - / 45式中：i - 每米管道的水头损失（mH20/m
45、） V - 管道水的平均流速（m/s） Dj - 管道的计算径（m）7、沿程水头损失：Lih=沿程式中：L - 管段长度 m8、局部损失（采用当量长度法）：(当量) Lih=局部式中：L(当量) - 管段当量长度，单位 m(自动喷水灭火系统设计规附录 C)计算参数：水龙带材料：衬胶水龙带长度：25m水龙带直径：65mm水枪喷嘴口径：19mm充实水柱长度：10 m管段名称起点压力mH2O管道流量L/s管长m当量长度管径mm水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O . . . - 20 - / 451-216.474.620.630.00700.0491.200.0316.502
46、-316.504.623.200.001000.0060.533.2219.723-419.724.623.200.001000.0060.533.2222.944-522.944.623.200.001000.0060.533.2226.165-626.164.623.200.001000.0060.533.2229.376-729.374.623.200.001000.0060.533.2232.597-832.594.623.200.001000.0060.533.2235.818-935.814.623.200.001000.0060.533.2239.039-1039.034.623
47、.900.001000.0060.533.9242.9510-1142.954.623.900.001000.0060.533.9246.8711-1246.874.624.500.001000.0060.534.5351.40 . . . - 21 - / 4512-1351.404.621.550.001000.0060.531.5652.96计算结果:入口压力:52.96 米水柱进行消火栓给水系统水力计算时，按图 4.1 以枝状管路计算，配管水力计算成果见表 4.1。 . . . - 22 - / 45 . . . - 23 - / 45图 4.1 消火栓给水管网计算用图消火栓总用水量2
48、0L/s，故选用消防泵型号为：XBD6/20-SLH 型 2 台，一用一xQ备。 （Q55.6033.30L/s，H60m，N22kW） 。OH24.2.5 其他设施的设计水泵接合器水泵接合器的设置数量按室消防水量计算确定，该建筑室消火栓用水量为 20L/s，每个水泵接合器的流量按 15L/s 计，故设置 2 个水泵接合器，型号为 SQS100-B-F（图集 99S203 24 页） 。消防水泵接合器安装在室外地坪上，以满足使用方便的要求。消火栓的减压当消防水泵工作时，消火栓处的压力不能超过 1.0MPa, 当消火栓处的压力超过0.5MPa 时就应该采取减压措施。三层以下采用 SNJS65 型
49、稳压减压消火栓，三层以上采用 SN65 普通型消火栓（图集 01S201） 。消防水箱消防贮水量按高规7.4.7.1 高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于 18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于 12m3；二类居住建筑不应小于6.00m3。本建筑属于二类公共建筑，故选用消防水箱贮水量不小于 12即可。3m选用标准图 02S101 第 7 页 18装配式给水箱，尺寸为 3000mm3000mm3m2000mm。满足高规第 7.4.7.1 条规定。消防水箱的贮水由无负压给水设备供水。消防贮水池消防贮水池的设计详见 4.3 自动喷水灭火系统。4.3 自动喷水灭火系统根据规,该建筑的负
50、一层为中危险级设计喷水强度为 8L/min，作用面积为2m160，喷头距墙不小于 0.1m，不大于 1.7m。一层、二层、三层为中危级，设计喷2m水强度为 6L/min，作用面积为 160，喷头距墙不小于 0.1m，不大于 1.8m。喷头2m2m按矩形布置，间距见平面图。 . . . - 24 - / 454.3.1 自喷系统的布置采用湿式闭式标准喷头，采用上喷。报警阀进出口的控制采用信号阀，报警阀设在地面高度 1.2m。自喷系统设置水泵接合器，每个水泵接合器的流量按 1015L/s 计算。自喷系统的设计流量取为理论流量的 1.3 倍，即 1.321=25L/s，取 25L/s，自喷系统设置
51、2 个水泵接合器，型号 SQS150-B-F（图集 99S203 24 页） 。4.3.2 自喷系统水力计算计算原理参照自动喷水灭火系统设计规 GB 50084-2001(2005 年版) 基本计算公式：1、喷头流量：PKq10= 式中：q - 喷头处节点流量，L/min P - 喷头处水压（喷头工作压力）MPa K - 喷头流量系数2、流速 V：24jxhDqv=式中：Q - 管段流量 L/s Dj -管道的计算径（m）3、水力坡降：3.1200107.0jdvi=式中：i - 每米管道的水头损失（mH20/m） V - 管道水的平均流速（m/s） dj - 管道的计算径（m） ，取值应按管
52、道的径减mm 确定 . . . - 25 - / 454、沿程水头损失：Lih=沿程式中：L - 管段长度 m5、局部损失（采用当量长度法）：(当量)Lih=局部式中：L(当量) - 管段当量长度，单位 m(自动喷水灭火系统设计规附录 C)6、总损失：沿程局部hhh+=7、终点压力：hhhnn+=+1管段名称起点压力mH2O管道流量L/s管长 m当量长度管径mmK水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O1-27.001.110.250.6025800.5392.090.467.462-37.461.112.950.8025800.5392.092.029.483-49.482
53、.352.951.8032800.5202.482.4711.95 . . . - 26 - / 454-511.953.750.612.1032801.3193.953.5715.525-615.526.452.703.6050800.4623.042.9118.436-718.4313.442.704.3065800.5223.813.6622.087-822.0821.092.704.6080800.5194.253.7925.878-925.8721.092.700.0080800.5194.251.4027.279-1027.2721.090.820.0080800.5194.250
54、.4227.7010-1127.7021.093.612.1080800.5194.252.9730.6611-1230.6621.092.032.1080800.5194.252.1532.8112-1332.8121.092.900.0080800.5194.251.5134.3113-1434.3121.092.900.8080800.5194.251.9236.2314-1536.2321.090.500.00100800.1192.440.0636.29 . . . - 27 - / 4515-1636.2921.092.400.00100800.1192.440.2936.5816
55、-1736.5821.091.520.00100800.1192.440.1836.7617-1836.7621.093.193.10100800.1192.440.7537.5118-1937.5121.091.333.10100800.1192.440.5338.0319-2038.0321.092.700.00100800.1192.440.3238.3520-2138.3521.092.700.00100800.1192.440.3238.6721-2238.6721.092.700.00100800.1192.440.3239.0022-2339.0021.092.950.00100
56、800.1192.440.3539.3523-2439.3521.093.051.10100800.1192.440.4939.8424-2539.8421.090.800.00125800.0381.590.0339.8725-2639.8721.092.110.00125800.0381.590.0839.95 . . . - 28 - / 45计算结果:所选作用面积:160 平方米总流量:21.09 L/s平均喷水强度:7.54 L/min.平方米入口压力:39.95 米水柱计算用图如下： . . . - 29 - / 45 . . . - 30 - / 45图 4.2 自喷系统计算图局
57、部损失取沿程损失的 20%， ，故管段的总损失为h=1.2329.7=395kPa系统所需水压，按下式计算：H=h+Z(4.9)式中 H 系统所需水压，kPa； h管道沿程和局部损失的累计值，kPa； Z 最不利点出喷头与消防水池的最低水位的高程差，kPa。H=395+（5.2+4.5+3.9+3.9）10=600kPa加压设备的选择根据上述计算结果，自动喷水灭火系统所需压力为 60m，所需供水量为OH225L/s，故选择加压泵为 XBD6/30-SLH（参 04S204） ，流量为 25L/S，压力为 0.6MPa，功率为 37KW。4.3.3 消防水池容积的计算水池容积3600/1000=
58、2023600/1000+2513600/1000=234cVxxTQ 3m取 240m。4.4 室外消防给水系统4.4.1 室外消防给水管网室外消防管网布置成环状，室外消防管网从两条市政给水管引入。从消防管网引入室消防水池的引入管为两条，管径 DN100。当其中一条进水管发生故障时，另一条能保证进水量。市政管网最低压力 0.25MPa，满足要求。4.4.2 室外消火栓室外消火栓的数量经计算确定，室外消防流量 20L/s，故采用 2 个室外消火栓。沿建筑周边均匀布置，距建筑物外墙不小于 5m。由于地处北方，考虑到防冻要求，采用地下式消火栓。安装在消火栓井，井采用保温井盖。 . . . - 31
59、 - / 454.5 管材 室消火栓给水系统管材采用外壁热镀锌钢管，具有强度高、承受压力大、抗震性能好、长度大、加工安装方便的优点。卡箍或丝扣连接。 自动喷水灭火系统采用外壁热浸镀锌钢管，以防止管道锈蚀尔阻塞喷嘴喷口。管道系统的连接，管径100mm 是采用丝扣连接，100mm 时采用沟槽式卡箍连接。管道的配件采用该类管材相应的专用配件。5 建筑排水系统5.1 排水方案根据实际情况、建筑性质、规模、污水性质、污染程度, 结合市政排水制度与处理要求综合考虑，本设计室排水系统采用污废水分流制，污废水经化粪池处理后排至市政排水管网。在本设计中，由于建筑较高、排水立管长、水量大的缘故，常常会引起管道的气
60、压极大波动，并极有可能形成水塞，造成卫生器具溢水或水封被破坏，从而使下水道中的臭气侵入室，污染环境。因而本建筑排水系统首层单独排放，并就近排至户外。高区污水立管设有专用通气管，废水不设。5.2 排水管道水力计算5.2.1 排水设计秒流量根据建筑给水排水工程设计规 ，本建筑排水设计秒流量可按下公式计算：(5.1)max0.12ppqNq式中 计算管段排水设计秒流量， L/s； pq 计算管段卫生器具排水当量总数；pN 计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；maxq 根据建筑物用途而定的系数，本建筑设计中值取 1.5。5.2.2 排水管网的水力计算采用当量法计算计算原理参照建筑给水
61、排水设计规 GB50015-2003 （2009 年版） ，采用公共建筑采用当量法 . . . - 32 - / 45基本计算公式max12.0qNqpp+=式中：qp-计算管段的排水设计秒流量（L/s） Np-计算管段的卫生器具排水当量总数qmax-计算管段上最大一个卫生器具的排水流量（L/s）-根据建筑物用途而定的系数：1.5 计算结果：管段名称管道流量L/s管道类型累计当量公称直径水力坡降mH2O/m流速m/s充满度管材1-20.00横管0.50500.0260.960.00排水 PVC-U2-30.25横管1.25500.0260.960.24排水 PVC-U3-40.25横管1.25
62、500.020.960.24排水 PVC-U . . . - 33 - / 4564-50.50横管2.00500.0260.960.35排水 PVC-U5-62.11横管11.501100.0261.530.28排水 PVC-U6-72.22横管16.001100.0261.530.29排水 PVC-U7-82.23横管16.501100.0261.530.29排水 PVC-U8-92.23横管16.501100.0261.530.29排水 PVC-U9-102.24横管16.801100.0261.530.29排水 PVC-U10-112.24横管17.101100.0261.530.29
63、排水 PVC-U11-122.25横管17.401100.0261.530.29排水 PVC-U12-132.26横管17.901100.0261.530.29排水 PVC-U13-142.26立管17.901100.0000.000.00排水 PVC-U15-20.25横管0.75500.020.960.24排水 PVC-U . . . - 34 - / 45616-20.00横管0.00500.0260.960.00排水 PVC-U17-30.00横管0.00500.0260.960.00排水 PVC-U18-40.25横管0.75500.0260.960.24排水 PVC-U19-201
64、.50横管4.501100.0261.530.24排水 PVC-U20-211.50横管4.501100.0261.530.24排水 PVC-U21-221.50横管5.001100.0261.530.24排水 PVC-U22-52.05横管9.501100.0261.530.28排水 PVC-U23-61.50横管4.501100.0261.530.24排水 PVC-U24-221.50横管4.501100.0261.530.24排水 PVC-U根据图 5.1 进行排水横支管水力计算，计算结果见表 5.1。 . . . - 35 - / 45图 5.1 5.3 管材本设计中的排水管材采用硬聚
65、乙烯塑料排水管。6 建筑雨水排水系统6.1 建筑雨水的排放方式根据规，高层建筑的屋面雨水排水宜按重力流设计。该设计采用雨水外排的排放方式，女儿墙天沟排水。6.2 管道的布置与敷设1.排水管的转向处做顺水连接。2 雨水管应牢固的固定在建筑物的承重结构上。3.管材采用承压塑料管。6.3 雨水系统的水力计算根据规要求，设计重现期采用 3 年，降雨历时为 5min,查给水排水设计手册 . . . - 36 - / 45（二）得,因具体城市不明，故假设该地区 ，降雨厚度)100/(90. 325msLqH=140mm/h6.3.1 雨水流量雨水流量按下式计算：(6.1)100005wyFqq式中 汇水面
66、积，；wF2m径流系数，屋面=0.9； 设计降雨强度，。5q)/(hasL屋顶平面计算用图如下页所示：坡度 I=2%=1.84L/s1000048.529 . 03901yq=2.12L/s1000048.609 . 03902yq=1.71L/s1000084.489 . 03903yq=3.45L/s1000036.989 . 03904yq=2.69L/s1000070.769 . 03905yq=1.56L/s1000043.449 . 03906yq=2.14L/s1000005.619 . 03907yq=1.23L/s1000018.359 . 03908yq . . . - 37 - / 45 . . . - 38 - / 45图 5-1 雨水系统计算用图选取 87 型雨水斗 DN100（最大泄水流量 12L/s） 。所以立管全部使用 DN75。6.3.2 溢流口计算溢流口的功能主要是雨水系统事故时排水和超量雨水排除。按最不利情况考虑，溢流口排水能力应不小于 50 年重现期的雨水量。在天沟末端山墙上设溢流口，口宽 b 取0.30m，堰上水头 h 取 0.15m，流量系数
