給排水 畢業(yè)論文(設計).doc

成人高等學歷教育 畢畢 業(yè)業(yè) 設設 計 論計 論 文 文 題題 目目 廈門某商住樓給水排水工程設計廈門某商住樓給水排水工程設計 姓姓 名名 學學 號號 年年 級級 20122012 級級 專專 業(yè)業(yè) 給水排水工程給水排水工程 學習形式學習形式 函授函授 層層 次次 專升本專升本 指導教師 簽名 年 月 日 目 錄 1 前 言 2 1 1 國內外高層建筑給水排水工程設計研究的狀況和主要內容 2 1 2 國內外高層建筑給水排水工程設計研究的狀況和主要內容 3 1 2 1 高層建筑給水排水工程設計方法 3 1 2 2 高層建筑給水排水設計的主要內容 4 2 工程概況及設計任務 5 2 1 工程概況 5 2 2 設計資料 5 2 2 1 建筑設計資料 5 2 2 2 城市給水排水設計資料 5 2 3 工程設計任務 5 3 建筑給水系統(tǒng) 6 3 1 給水系統(tǒng)方案的確定 6 3 2 給水管網水力計算 7 3 2 1 設計秒流量 7 3 2 2 高區(qū)給水管網水力計算 9 3 3 設備的計算與選擇 12 3 4 管材 13 4 建筑消防水系統(tǒng) 14 4 1 消防給水系統(tǒng)方案的確定 14 4 2 室內消火栓給水系統(tǒng) 14 4 2 1 消火栓的布置 14 4 2 2 消火栓口所需的水壓 15 4 2 3 校核 17 4 2 4 水力計算 17 4 2 5 其他設施的設計 21 4 3 自動噴水滅火系統(tǒng) 21 4 3 1 自噴系統(tǒng)的布置 21 4 3 2 自噴系統(tǒng)水力計算 22 4 3 3 消防水池容積的計算 26 4 4 室外消防給水系統(tǒng) 26 4 4 1 室外消防給水管網 26 4 4 2 室外消火栓 26 4 5 管材 27 5 建筑排水系統(tǒng) 28 5 1 排水方案 28 5 2 排水管道水力計算 28 5 2 1 排水設計秒流量 28 5 2 2 排水管網的水力計算 28 5 3 管材 30 6 建筑雨水排水系統(tǒng) 31 6 1 建筑雨水的排放方式 31 6 2 管道的布置與敷設 31 6 3 雨水系統(tǒng)的水力計算 31 6 3 1 雨水流量 31 6 3 2 溢流口計算 33 結 論 34 謝 辭 35 參考文獻 36 1 廈門某商住樓給水排水工程設計廈門某商住樓給水排水工程設計 摘要 本設計包括室內給水工程 室內排水工程 室內消防工程 按甲方要求 本工程給水管 只設進戶總管 排水管只設排水出口 其于部分用戶自理 給水系統(tǒng)采用分區(qū)供水 低區(qū)負二到三層 由市政管網直接供水 高區(qū)三到十層 采用無負 壓變頻供水 室內排水系統(tǒng)采用污 廢水分流制 底層單獨排放 排水立管設伸頂通氣管 污 廢水經化糞池處理后排入市政污水管網 化糞池由小區(qū)總圖設計時統(tǒng)一考慮 消防系統(tǒng)分為室內 消火栓給水系統(tǒng)和室內噴淋給水系統(tǒng) 兩者均采用加壓水泵和高位水池 箱 聯(lián)合供水 屋面雨 水排水系統(tǒng)采用天溝外排水 給水管采用聚丙烯 PP R 管 排水管采用硬聚乙烯塑料排水管 消防系統(tǒng)均采用內外壁熱浸 鍍鋅鋼管 關鍵詞 高層建筑 給水系統(tǒng) 排水系統(tǒng) 消防系統(tǒng) 2 1 前 言 本次設計的目的是充分利用所學的現有的知識 完成高層建筑給水排水工程的設 計 此次設計基本上實現了我們從理論知識向實際工程設計的轉變 充分的把理論知 識應用到實際的工程當中 并對設計的方案 內容加以有針對性地 有說服力地論證 從而實現設計工程的可行性 本次設計在選題的過程中 考慮到地區(qū)性 建筑性質 選用高層建筑 建筑類別 相對高級 進行建筑給水排水工程的設計 滿足人們的生活需要 并且使人們得到舒 適 便利生活環(huán)境 設計的大體內容是 建筑給水工程 排水工程 熱水工程和消防 工程 設計的意義在于滿足人們生活用水的同時 要滿足室內的消防用水 保證人們 居住的安全性 設計的依據為相關書籍和設計手冊 規(guī)范 在設計中 大都按照常規(guī) 方法 嚴格依據設計規(guī)范來進行 建筑給水排水系統(tǒng)及衛(wèi)生設備要相對完善 在技術 上要保持先進的水平 在計算的過程中 盡量使用符合經濟流速的管徑 以便降低成 本 同時要考慮水的漏失 壓力情況來選擇管材和一些連接管件 以便在水從市政管 網輸送到建筑內用戶的過程中 水的漏失量最少 節(jié)約水資源 1 1 國內外高層建筑給水排水工程設計研究的狀況和主要內容 高層建筑給水排水工程與一般多層建筑和低層建筑給水排水工程相比 基本理論 和計算方法在某些方面是相同的 但因高層建筑層數多 建筑高度大 建筑功能廣 建筑結構復雜 以及所受外界條件的限制等 高層建筑給水排水工程無論是在技術深 度上 還是廣度上 都超過了低層建筑物的給水排水工程的范疇 并且有以下一些特 點高層建筑給水排水設備的使用人數多 瞬時的給水量和排水流量靠的水源 以及經 濟合理的給水排水系統(tǒng)形式 并妥善處理排水管道的通氣問題 以保證供水安全可靠 排水通暢和維護管理方便 下面就高層建筑給水排水工程的主要特點介紹如下 高層建筑層數多 高度大 給水系統(tǒng)及熱水系統(tǒng)中的靜水壓力很大 為保證管 道及配件免受破壞 必須對給水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)進行合理的豎向分區(qū) 加設減壓設備 以及中間和屋頂水箱 使系統(tǒng)運行完好 高層建筑的功能復雜 失火可能性大 失火后蔓延迅速 人員疏散及撲救困難 為此 必須設置安全可靠的室內消防給水系統(tǒng) 滿足各類消防的要求 而且消防給水 的設計應 立足自救 方可保證及時撲滅火災 防止重大事故發(fā)生 3 高層建筑對防噪聲 防震等要求較高 但室內管道及設備種類繁多 管線長 噪聲源和震源多 必須考慮管道的防震 防沉降 防噪聲 防水錘 防管道伸縮變位 防壓力過高等措施 以保證管道不漏水 不損壞建筑結構及裝飾 不影響周圍環(huán)境 使系統(tǒng)安全運行 1 2 國內外高層建筑給水排水工程設計研究的狀況和主要內容 1 2 1 高層建筑給水排水工程設計方法 近年來 隨著高層建筑業(yè)的快速發(fā)展 建筑給水排水工程設計方法也有了不少的 改進和更新 高層建筑生活給水 首先 對適用于高層建筑的生活給水設計秒流量計算方法的研究 一直不斷地在 進行 經驗法 概率法 平方根法等計算方法不斷地被修正和改進 用科學的概率法 取代現在仍在使用的平方根法 研究人員在此方面進行了不少嘗試 其次 變頻恒壓調速供水技術日益成熟 加上減壓閥的使用 改善了原來高層建 筑 水箱一水泵聯(lián)合供水 和 水箱減壓 方法中出現的 水質二次污染 和 水箱 占用大量建筑面積 的狀況 同時也達到了節(jié)能效果 再次 在貯水方面 合建水箱 的設計方式己越來越少的被采用 取而代之的是生活水池與消防水池分建的設計方式 其中 生活水池也大多傾向于采用不銹鋼板等組合式水箱 高層建筑消防給水 首先 因為高層建筑的消防特點是 立足于自救 因而自動噴水滅火系統(tǒng)的設 計更加受到重視 新的 自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范 己于 2001 年 7 月頒布執(zhí)行 新的規(guī)范對設置場所危險等級 設計基本參數 管道水力計算等方面都作出了一些調 整 這些調整都是注入了廣大設計人員近年來工作研究實踐得出的寶貴經驗 以及借 簽了國外工程設計經驗的結果 其次 消火栓給水系統(tǒng)也在變頻分級供水方面進行的有益的嘗試和應用 另外 為保障高層建筑火災初期消防水壓及水量而設計的穩(wěn)高壓系統(tǒng) 先從上海地區(qū)得到應 用 然后逐步在各地推廣開來 其計算及設計手段逐漸成熟 乃至有人建議將穩(wěn)高壓 消防給水系統(tǒng)單獨列入 高層民用建筑設計防火規(guī)范 以區(qū)別原有的常高壓消防給水 系統(tǒng)和臨時高壓消防給水系統(tǒng) 高層建筑排水 4 排水的輸送已不限于重力流和壓力流 虹吸流出現在壓力 虹吸 式屋面雨水排水 系統(tǒng) 排水鑄鐵管在防噪聲 抗震 防火等方面有著很好的效果 1 2 2 高層建筑給水排水設計的主要內容 建筑也迅猛發(fā)展 各項工程設計內容豐富 高層建筑給水排水設計的主要內容有 給水工程設計的主要內容 高層建筑給水工程設計的主要內容有 用水量計算 給水方式的確定 管道設備 的布置 管道的水力計算及室內所需水壓的計算 水池 水箱的容積確定和構造尺寸 確定 水泵的流量 揚程及型號的確定 管道設備的材料及型號的選用 施工圖的繪 制和施工要求 室內消防設計的主要內容 高層建筑室內消防設計的主要內容有 消火栓系統(tǒng) 自動噴水滅火系統(tǒng) 二氧化 碳滅火系統(tǒng) 干粉滅火系統(tǒng) 鹵代烷滅火系統(tǒng) 現已不讓采用 蒸汽滅火系統(tǒng) 煙霧 滅火系統(tǒng)等 以水作為滅火劑的主要有消火栓系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng) 自動噴水滅 火系統(tǒng)又分 閉式系統(tǒng) 有濕式 干式 預作用 重復啟閉預作用四種系統(tǒng) 雨 淋系統(tǒng) 水幕系統(tǒng) 自動噴水一泡沫聯(lián)用系統(tǒng) 其中閉式系統(tǒng)中的濕式自動噴水滅火 系統(tǒng)最為常用 消火栓給水系統(tǒng)設計包括消防用水量的確定 消防給水方式確定 消防栓的位置 消防栓的個數和型號確定 消防水池 水箱的容積確定 消防管道的水力計算及消防水 壓的計算 消防水泵的流量 揚程 型號和穩(wěn)壓系統(tǒng)的確定 消防控制系統(tǒng)的確定 消 火栓給水系統(tǒng)的施工圖繪制及施工要求 自動噴水滅火系統(tǒng)設計包括 方案確定 供水 方式確定 噴頭布置 噴頭型號的確定 管網水力計算 報警閥 水流指示器的選型 自 噴水泵的流量 揚程 型號和穩(wěn)壓系統(tǒng)的確定 自動控制系統(tǒng)的確定 自噴系統(tǒng)的施工 圖繪制及施工要求 排水工程設計的主要內容 高層建筑排水工程設計內容包括 排水體制的確定 排水方案的確定 排水管道系統(tǒng) 的布置 排水管道的水力計算及排水通氣系統(tǒng)的計算 衛(wèi)生設備的選型及布置 局部 污水處理 構筑物的選型 屋面雨水排水系統(tǒng)的確定 排水管材的定型 排水系統(tǒng)施 工圖的繪制和施工要求 5 2 工程概況及設計任務 2 1 工程概況 該樓位于廈門市某小區(qū) 地上十層 地下兩層 負二層為消防水池和水泵房 四 層以上均為住宅 按照 高層民用建筑防火設計規(guī)范 GB50045 95 2005 版 可知此 建筑為商住樓 屬于二類高層公共建筑 屋頂設有高位消防水池 箱 各層高度如 下 負二層 2 7m 負一層 3 2 m 一層 4 5m 二 三層 3 9m 住宅四層 3 2m 住宅 標準層 3 2m 建筑總高度 34 7m 2 2 設計資料 2 2 1 建筑設計資料 建筑物小區(qū)總平面圖 負二層平面圖 負一層平面圖 一層平面圖 二層平面圖 三層平面圖 四層平面圖 五 十層平面圖 屋頂層平面圖 建筑立面圖 2 2 2 城市給水排水設計資料 1 該樓位于廈門市某小區(qū) 該地區(qū)工程地質條件良好 2 市政給水管網供水壓力為 0 25Mpa 給水管道在總圖北側道路旁 管頂埋深 0 8m 3 市政排水管道在本建筑物的西側 管徑為 DN300 管頂埋深為地面下 3 8m 2 3 工程設計任務 在本次設計中 要求設計的該建筑的給水排水工程的內容如下 1 室內給水工程設計 2 室內排水工程設計 3 室內消防工程設計 1 室內消火栓系統(tǒng)設計 2 室內噴淋系統(tǒng)設計 4 雨水排水工程設計 6 3 建筑給水系統(tǒng) 3 1 給水系統(tǒng)方案的確定 該建筑為高層建筑 市政管網所提供的資用水頭為 250kpa 壓力不足以供應該 建筑所有用水 若只采用一個給水系統(tǒng)供水 建筑低層的配水點所受的靜水壓力很 大 易產生水錘 損壞管道及附件 流速過大產生水流噪音 低層壓力過大 開啟水 龍頭時 水流噴濺嚴重 使用不便 根據 建筑給水排水設計規(guī)范 衛(wèi)生器具的最 大靜水壓力不宜超過 0 45MPa 由于其層數多 豎向高度大 為避免低層配水點靜水 壓力過大 進行豎向分區(qū) 據設計資料以及規(guī)范中的要求并結合該樓的功能分區(qū) 將 該建筑在豎向上分為 2 個供水區(qū) 低區(qū)為 2 3 層 高區(qū)為 4 10 層 低區(qū)利用市政 給水管網供水壓力直接供水 高區(qū)采用無負壓設備加壓供水 本設計采用高區(qū)每層均 設減壓閥的供水方式 采用 Y 型減壓穩(wěn)壓閥 閥后壓力在 0 2MPa 左右 使供水達到 最大舒適度 變頻調速水泵給水是目前高層建筑中普遍采用的一種給水方式 可以實現水泵流 量供水時保持高效運行 使運行更可靠 更合理 更加節(jié)能 變頻調速水泵具有以下 優(yōu)點 設備時刻監(jiān)測供水量 使機組處于高效節(jié)能的運行狀態(tài) 水泵軟啟動 啟動電 流小 能耗少 設備占地面積小 不設高位水箱 減少了建筑負荷 節(jié)省水箱占地面積 又可 有效的避免水質的二次污染 給水系統(tǒng)也隨之相應簡化 水泵軟啟動 減少了水泵機組的機械沖擊和磨損 因而延長了設備的使用壽命 管理簡便 運行可靠 無負壓設備可以充分利用市政管網的壓力 并且不會使市政管網產生負壓 無負壓供水設備不需設水池 避免二次污染 前已述及 該建筑給水系統(tǒng)豎向分兩個供水區(qū) 地上 2 3 層為低區(qū) 利用市政 管網供水壓力直接供水 4 10 層為高區(qū) 高區(qū)采用無負壓設備供水 設備機組設置 在地下室水泵房 7 3 2 給水管網水力計算 進行給水管網最不利管段的水力計算 目的是算出各管段的設計秒流量 各管段 的長度 計算出每個管段的當量數 進而根據水力計算表查出各管段的管徑 每米管 長沿程水頭損失 計算管段沿程水頭損失 最后算出管段水頭損失之和 進而根據水 頭損失算出所需壓力 根據設計規(guī)范 住宅區(qū)為普通住宅 最高日生活用水定額取 250L 人 d 小 時變化系數取 2 8 每戶 4 人 使用時數 T 24 h K 3 2 1 設計秒流量 當前我國使用的住宅生活給水管道設計秒流量公式是 3 1 gg NUq 2 0 式中 計算管段的設計秒流量 L s g q 計算管段的衛(wèi)生器具給水當量同時出水概率 U 計算管段的衛(wèi)生器具的給水當量總數 g N 0 2 以一個衛(wèi)生器具給水當量的額定流量的數值 其單位為 L s 設計秒流量是根據建筑物配置的衛(wèi)生器具給水當量和管段的衛(wèi)生器具給水當量同 時出流概率來確定的 而衛(wèi)生器具的給水當量同時出流的概率與衛(wèi)生器具的給水當量 數和其平均出流概率有關 根據數理統(tǒng)計結果得衛(wèi)生器具給水當量的同時出流概 0 U 率計算公式為 3 2 1 1 49 0 g gc N N U 式中 對于不同的衛(wèi)生器具的給水當量平均出流概率的系數 c 0 U 衛(wèi)生器具的給水當量平均出流而計算管段最大用水時概率計算公式為 3 3 36002 0 100 0 TN mKq U g hd 式中 生活給水管道最大用水時衛(wèi)生器具的給水當量平均出流概率 0 U 8 最高日用水定額 L 人 d d q m 用水人數 人 小時變化系數 h k T 用水時間 查表知普通住宅 型可取 3 0 0 U 0 U 由 建筑給水排水設計規(guī)范 附錄 D 可以查出 內插法 g q 一到二層為商場 因此 設計秒流量公式為 0 2 3 4 g q g N 式中 計算管段的生活設計秒流量 L s g q 計算管段的衛(wèi)生器具當量總數 g N 根據建筑物用途確定的系數 商場值取 1 5 即設計秒流量為 0 2 0 2 1 5 0 3 L s g q g N g N g N 根據規(guī)定 各衛(wèi)生器具的給水當量如下 淋浴器 0 75 洗臉盆 0 75 坐便 0 5 洗滌盆 1 0 洗衣機水嘴 g N g N g N g N 1 0 g N 生活給水管道的水流速度如下 DN15 DN20 v 0 6 1 0m s DN25 DN40 v 0 8 1 2m s DN50 DN70 v 1 5m s DN80 及以上的管徑 v 1 8m s 9 3 2 2 高區(qū)給水管網水力計算 高區(qū)水力計算用圖見圖 3 1 計算結果見表 3 1 圖 3 1 中區(qū)給水水力計算用圖 10 住宅部分各樓層計算結果如下 樓層 本層 當量 總當量 Ng 同時出 流概率 U 流量 l s 立管 管徑 流速 m s 水力坡降 mH2O m 沿程損失 mH2O 4 樓 20 0140 00 113 05750 920 0150 045 5 樓 20 0120 00 122 78631 480 0510 164 6 樓 20 0100 00 122 49631 330 0420 134 7 樓 20 080 00 142 18631 170 0330 105 8 樓 20 060 00 151 84630 990 0240 077 9 樓 20 040 00 181 46501 240 0480 152 10 樓 20 020 00 250 99500 840 0230 074 3 2 3 低區(qū)給水管網水力計算 低區(qū)水力計算用圖見圖 3 3 計算結果見表 3 3 圖 3 2 低區(qū)給水水力計算用圖 11 采用當量法計算 計算原理參照 建筑給水排水設計規(guī)范 GB50015 2003 2009 年版 采用公共 建筑采用當量法 基本計算公式 g N 2 0 g q 式中 qg 計算管段的給水設計秒流量 L s Ng 計算管段的衛(wèi)生器具給水當量總數 根據建筑物用途而定的系數 1 5 建筑類型 辦公樓 商場 計算結果 管段名 稱 管道 流量 L s 管長 m 累計當 量 標注 管徑 水力坡降 mH2O m 流速 m s 沿程損 失 mH2O 管材 1 20 100 850 50200 0300 540 03PP R 2 30 200 851 00250 0350 680 03PP R 3 40 300 431 50250 0741 010 03PP R 4 50 300 731 50250 0741 010 05PP R 5 60 301 171 50250 0741 010 09PP R 6 70 583 903 75400 0260 770 10PP R 7 80 828 407 50400 0491 090 41PP R 9 100 152 450 75200 0640 810 16PP R 10 110 200 121 00250 0350 680 00PP R 11 120 350 541 75250 0991 180 05PP R 12 60 450 632 25320 0480 930 03PP R 13 140 100 850 50200 0300 540 03PP R 14 150 200 851 00250 0350 680 03PP R 15 160 300 431 50250 0741 010 03PP R 12 16 170 300 731 50250 0741 010 05PP R 17 70 301 171 50250 0741 010 09PP R 18 190 152 450 75200 0640 810 16PP R 19 200 200 121 00250 0350 680 00PP R 20 210 350 541 75250 0991 180 05PP R 21 70 450 632 25320 0480 930 03PP R 22 230 101 200 50200 0300 540 04PP R 23 100 200 571 00250 0350 680 02PP R 24 110 152 450 75200 0640 810 16PP R 25 260 101 200 50200 0300 540 04PP R 26 190 200 571 00250 0350 680 02PP R 27 200 152 450 75200 0640 810 16PP R 3 2 4 水表水頭損失計算 計算水表的水頭損失 水表的水頭損失可按下列原則確定 1 住宅入戶管上的水表 宜取0 01M P a 2 建筑物或小區(qū)引入管上的水表 在生活用水工況時 宜取0 03 M P a 在 校核消防工況時 宜取0 05 M P a 3 3 設備的計算與選擇 系統(tǒng)所需壓力按下式計算 3 6 4321 HHHHH 式中 H 系統(tǒng)所需水壓 kPa 給水引入管至最不利配水點位置高度所需的靜水壓 kPa 1 H 管路的總水頭損失 kPa 局部水頭損失取沿程水頭損失的 25 2 H 水表的水頭損失 kPa 3 H 最不利配水點的流出水頭 kPa 4 H 13 校核低區(qū)所需壓力 低區(qū)最不利點為小便器 流出水頭取 20kPa H 0 8 4 5 3 9 1 3 10 1 25 74 30 20 247 5kPa 250 kPa 滿足要求 高區(qū)生活給水泵的計算與選擇 變頻調速供水方式 水泵的出水量要滿足系統(tǒng)高峰用水要求 故高區(qū)水泵的出水 量應按中高區(qū)給水系統(tǒng)的設計秒流量確定 由表 3 1 高區(qū)給水設計秒流量為 3 05L s s Q 高區(qū)最不利點為高位水箱 流出水頭取 50kPa 所需壓力 H 36 7 4 9 10 1 25 75 1 30 50 590kPa 該設計中 高區(qū)根據流量和揚程選用一套無負壓變頻機組向高區(qū)供水 每層水表 前均設減壓穩(wěn)壓閥 閥后壓力為 0 2MPa 3 4 管材 本設計選用 S5 系列的 PP R 聚丙烯管 本設計中給水系統(tǒng)采用給水 PP R 聚丙烯管 具有以下優(yōu)點 1 耐高溫 高壓 2 熱熔連接 方便快捷 安全牢固 3 噪聲水平低 4 抗老化性能優(yōu)異 5 施工簡單 操作時間短 用專門工具連接 管件連接瞬間完成 6 接頭內壁通暢 接口同水管等徑 阻水性小 14 4 建筑消防水系統(tǒng) 4 1 消防給水系統(tǒng)方案的確定 根據設計條件 參照 高層民用建筑設計防火規(guī)范 GB50045 95 2005 年版 以下簡稱 高規(guī) 及 自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范 GB50084 2001 2005 年版 確定該建筑為二類公共建筑 火災危險 1 負一層即車庫層為中 級 2 一至三 層即商業(yè)部分為中 級 根據 高規(guī) 該建筑需要設置室內消火栓給水系統(tǒng) 室外消火栓給水系統(tǒng)及自 動噴水滅火系統(tǒng) 同一時間的火災次數按一次計 根據 高規(guī) 第 7 3 3 規(guī)定 火災持續(xù)時間按 2 小時計算 自動噴水滅火系統(tǒng)火 災持續(xù)時間按 1 小時計算 根據 高規(guī) 第 7 2 2 規(guī)定 室內消火栓用水量為 20L s 室外消火栓用水量為 20L s 根據 自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范 GB50084 2001 第 5 0 1 規(guī)定 自動噴水 滅火系統(tǒng)的噴水強度為 8L min 作用面積為 160 經計算自動噴水滅火系統(tǒng) 2 m 2 m 消防用水量 21 3L s 取 25L s 60 8160 消防用水總量20 20 25 65L s 4 2 室內消火栓給水系統(tǒng) 4 2 1 消火栓的布置 本設計建筑總高度 32 9m 按要求 消火栓的間距應保證同層任何部位有 2 個消 火栓的水槍充實水柱同時到達 本設計中消火栓系統(tǒng)采用 DN65 19 的直流水槍 25m 長 DN65 的襯膠水帶 消火栓保護半徑可按下列計算公式計算 R 4 1 LsLd 式中 R 消火栓保護半徑 m 水帶敷設長度 m 考慮水帶的轉彎曲折應為水帶長度乘以折減系數 d L 0 8 15 水槍充實水柱長度的平面投影長度 m Ls 因此 消火栓的保護半徑為 R LsLd 又 LS SK sin H1 H2 sin sin H1 H2 H1室內最高著火點離地面高度 H2水槍噴點離地高度 一般為 1m 故 LS H1 H2 3 2 1 2 2m 又根據 高規(guī) 7 4 6 2 知 LS 10m 故 LS 10m R 25 0 8 10 30mLsLd 即消火栓的保護半徑為 30m 消火栓布置間距采用下式計算 S 4 2 22 bR 式中 S 消火栓間距 m R 消火栓保護半徑 m b 消火栓最大保護寬度 m 本設計中 消火栓采用單排布置 消火栓最大保護寬度 b 取 8 4m 因此 消火 栓間距為 S 28 8m 22 bR 4 830 22 4 2 2 消火栓口所需的水壓 水槍噴嘴處水壓 10 1 4 3 q H f m H f m H 式中 水槍噴嘴處水壓 m q HOH2 水槍實驗系數 f 水槍充實水柱 m m H 水槍系數 經過查表 水槍噴口直徑選 19mm 水槍系數值為 0 0097 充實水柱取 16 10m 單個水槍的設計流量 5L s 水槍實驗系數值為 1 21 因此 水槍噴嘴 m H f 處所需水壓為 10 1 q H f m H f m H 1 21 10 1 0 0097 1 21 12 16 9mH2O 169kPa 水帶阻力 水帶阻力損失 4 4 d h z A d L 2 xh q 式中 水帶阻力損失 m d h 水帶阻力系數 z A 水帶有效長度 m d L 水槍噴嘴出流量 L s xh q 本設計中 19mm 的水槍配 65mm 的襯膠水帶 查表可知 65mm 的水帶阻力系數 值為 0 00172 b 1 577 水槍噴嘴實際出流量 z A 5 16 L s 5 0L s xh qBHq 9 16577 1 因此 水帶阻力損失為 0 00172 25 5 162 1 14m d h z A d L 2 xh q 因此 消火栓口所需水壓 4 5 kdqxh HHHH 式中 消火栓口的水壓 mH2O zh H 水槍噴嘴處的壓力 mH2O q H 水帶的水頭損失 mH2O d H 消火栓栓口水頭損失 按 2mH2O 計算 k H 16 9 1 14 2 20 03mH2O kdqxh HHHH 17 4 2 3 校核 設置的消防儲水高位水箱最低水位 36 7m 最不利點消火栓栓口高程 35 8m 則 最不利點消火栓口的靜水壓力為 36 7 34 7 2mH2O 按照 高規(guī) 第 7 4 7 2 條規(guī)定 需要設增壓設施 增壓設施選用帶小型氣壓罐的補壓裝置 使用穩(wěn)壓泵增壓的缺點在 于啟動頻繁 用氣壓罐增壓調節(jié)容積又很小 綜合考慮兩方面的因素 增壓設施采用 穩(wěn)壓泵和小型氣壓罐聯(lián)合使用 將其設置在屋頂氣壓罐給水間里 消防給水系統(tǒng)穩(wěn)壓泵是系統(tǒng)平時維持壓力的水泵 對系統(tǒng)起著監(jiān)護作用和使系統(tǒng) 具有自動控制的功能 穩(wěn)壓泵的壓力可根據系統(tǒng)壓力而確定 一般穩(wěn)壓泵的壓力比主 泵高 0 1Mpa 0 2MPa 或者穩(wěn)壓泵壓力為主泵的 1 1 倍 1 2 倍 對于穩(wěn)壓泵的流量 我國 高規(guī) 第 7 4 8 條增壓設施應符合下列規(guī)定 對消火栓給水系統(tǒng)不應大于 5L S 對自動噴水系統(tǒng)不應大于 1L s 穩(wěn)壓泵的運行有三個壓力控制點 穩(wěn)壓上限點為穩(wěn)壓泵停止運行其數值相當于消 防給水系統(tǒng)正常壓力值 穩(wěn)壓下限點穩(wěn)壓泵啟動 系統(tǒng)壓力小于穩(wěn)壓上限點 5mH2O 主泵啟動點 消防主要工作泵啟動 其數值小于穩(wěn)壓下限點 10 15 mH2O 在該工程中穩(wěn)壓泵的流量按 1 0 L s 設計 這是因為系統(tǒng)的滲透量小 穩(wěn)壓泵的 流量設計過大 將延遲消防主泵的啟動 以至于不能啟動 穩(wěn)壓泵 流量為 Q 1 0 L s 揚程為 20 03 36 7 34 7 18 03mH2O 所以選用 GDR32 20 型管道泵 流量為 1 0 L s 時 揚程 21m 功率 0 75kW 隔膜式氣壓水罐選為 SQL1000 0 60 0 450m3 詳參圖集 98S205 第 6 頁 67 0 4 2 4 水力計算 計算原理參照 全國民用建筑工程設計技術措施 2009 建筑給水排水工程 中國建筑工業(yè)出版社 基本計算公式 1 最不利點消火栓流量 qxh BHq 式中 qxh 水槍噴嘴射出流量 L s 依據規(guī)范需要與水槍的額定流量進行比 較 取較大值 B 水槍水流特性系數 18 Hq 水槍噴嘴造成一定長度的充實水柱所需水壓 mH2 O 2 最不利點消火栓壓力 2 2 2 B q qLAHHhH xh xhddskqdxh 式中 Hxh 消火栓栓口的最低水壓 0 010MPa hd 消防水帶的水頭損失 0 01MPa hq 水槍噴嘴造成一定長度的充實水柱所需水壓 0 01MPa Ad 水帶的比阻 Ld 水帶的長度 m qxh 水槍噴嘴射出流量 L s B 水槍水流特性系數 Hsk 消火栓栓口水頭損失 宜取 0 02Mpa 3 次不利點消火栓壓力 jfxhxh hhHH 層高最次 式中 H層高 消火栓間隔的樓層高 m Hf j 兩個消火栓之間的沿程 局部水頭損失 m 4 次不利點消火栓流量 B LA H q dd xh xh 1 2 次 次 依據規(guī)范需要與水槍的額定流量進行比較 取較大值 5 流速 V 2 4 j xh D q v 式中 qxh 管段流量 L s Dj 管道的計算內徑 m 6 水力坡降 3 1 2 00107 0 j d v i 式中 i 每米管道的水頭損失 mH20 m 19 V 管道內水的平均流速 m s Dj 管道的計算內徑 m 7 沿程水頭損失 Lih 沿程 式中 L 管段長度 m 8 局部損失 采用當量長度法 當量 Lih 局部 式中 L 當量 管段當量長度 單位 m 自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范 附錄 C 計算參數 水龍帶材料 襯膠 水龍帶長度 25m 水龍帶直徑 65mm 水槍噴嘴口徑 19mm 充實水柱長度 10 m 管段名 稱 起點 壓力 mH2O 管道流 量 L s 管長 m 當量 長度 管徑 mm 水力坡降 mH2O m 流速 m s 損失 mH2O 終點壓 力 mH2O 1 216 474 620 630 00700 0491 200 0316 50 2 316 504 623 200 001000 0060 533 2219 72 3 419 724 623 200 001000 0060 533 2222 94 4 522 944 623 200 001000 0060 533 2226 16 5 626 164 623 200 001000 0060 533 2229 37 6 729 374 623 200 001000 0060 533 2232 59 7 832 594 623 200 001000 0060 533 2235 81 8 935 814 623 200 001000 0060 533 2239 03 9 1039 034 623 900 001000 0060 533 9242 95 10 1142 954 623 900 001000 0060 533 9246 87 11 1246 874 624 500 001000 0060 534 5351 40 20 12 1351 404 621 550 001000 0060 531 5652 96 計算結果 入口壓力 52 96 米水柱 進行消火栓給水系統(tǒng)水力計算時 按圖 4 1 以枝狀管路計算 21 圖 4 1 消火栓給水管網計算用圖 消火栓總用水量 20L s 故選用消防泵型號為 XBD6 20 SLH 型 2 臺 一用 x Q 一備 Q 55 60 33 30L s H 60mH2O N 22kW 4 2 5 其他設施的設計 水泵接合器 水泵接合器的設置數量按室內消防水量計算確定 該建筑室內消火栓用水量為 20L s 每個水泵接合器的流量按 15L s 計 故設置 2 個水泵接合器 型號為 SQS100 B F 圖集 99S203 24 頁 消防水泵接合器安裝在室外地坪上 以滿足使用 方便的要求 消火栓的減壓 當消防水泵工作時 消火栓處的壓力不能超過 1 0MPa 當消火栓處的壓力超過 0 5MPa 時就應該采取減壓措施 三層以下采用 SNJS65 型穩(wěn)壓減壓消火栓 三層以上 采用 SN65 普通型消火栓 圖集 01S201 消防水箱 消防貯水量按 高規(guī) 7 4 7 1 高位消防水箱的消防儲水量 一類公共建筑不應 小于 18m3 二類公共建筑和一類居住建筑不應小于 12m3 二類居住建筑不應小于 6 00m3 本建筑屬于二類公共建筑 故選用消防水箱貯水量不小于 12即可 3 m 選用標準圖 02S101 第 7 頁 18m3裝配式給水箱 尺寸為 3000mm 3000mm 2000mm 滿足 高規(guī) 第 7 4 7 1 條規(guī)定 消防水箱內的貯水由無負壓給水設備供水 消防貯水池 消防貯水池的設計詳見 4 3 自動噴水滅火系統(tǒng) 4 3 自動噴水滅火系統(tǒng) 根據規(guī)范 該建筑的負一層為中危險 級設計噴水強度為 8L min m2 作用面積為 160m2 噴頭距墻不小于 0 1m 不大于 1 7m 一層 二層 三層為中危 級 設計噴 水強度為 6L min m2 作用面積為 160m2 噴頭距墻不小于 0 1m 不大于 1 8m 噴頭 按矩形布置 間距見平面圖 22 4 3 1 自噴系統(tǒng)的布置 采用濕式閉式標準噴頭 采用上噴 報警閥進出口的控制采用信號閥 報警閥設在地面高度 1 2m 自噴系統(tǒng)設置水泵接合器 每個水泵接合器的流量按 10 15L s 計算 自噴系統(tǒng)的設計流量取為理論流量的 1 3 倍 即 1 3 21 25L s 取 25L s 自 噴系統(tǒng)設置 2 個水泵接合器 型號 SQS150 B F 圖集 99S203 24 頁 4 3 2 自噴系統(tǒng)水力計算 計算原理參照 自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范 GB 50084 2001 2005 年版 基本計算公式 1 噴頭流量 PKq10 式中 q 噴頭處節(jié)點流量 L min P 噴頭處水壓 噴頭工作壓力 MPa K 噴頭流量系數 2 流速 V 2 4 j xh D q v 式中 Q 管段流量 L s Dj 管道的計算內徑 m 3 水力坡降 3 1 2 00107 0 j d v i 式中 i 每米管道的水頭損失 mH20 m V 管道內水的平均流速 m s dj 管道的計算內徑 m 取值應按管道的內徑減 mm 確定 4 沿程水頭損失 23 Lih 沿程 式中 L 管段長度 m 5 局部損失 采用當量長度法 當量 Lih 局部 式中 L 當量 管段當量長度 單位 m 自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范 附錄 C 6 總損失 沿程局部 hhh 7 終點壓力 hhh nn 1 管段名 稱 起點 壓力 mH2O 管道 流量 L s 管長 m 當量 長度 管徑 mm K 水力坡 降 mH2O m 流速 m s 損失 mH2O 終點壓 力 mH2O 1 27 001 110 250 6025800 5392 090 467 46 2 37 461 112 950 8025800 5392 092 029 48 3 49 482 352 951 8032800 5202 482 4711 95 4 511 953 750 612 1032801 3193 953 5715 52 5 615 526 452 703 6050800 4623 042 9118 43 6 718 4313 442 704 3065800 5223 813 6622 08 7 822 0821 092 704 6080800 5194 253 7925 87 8 925 8721 092 700 0080800 5194 251 4027 27 9 1027 2721 090 820 0080800 5194 250 4227 70 10 1127 7021 093 612 1080800 5194 252 9730 66 11 1230 6621 092 032 1080800 5194 252 1532 81 12 1332 8121 092 900 0080800 5194 251 5134 31 13 1434 3121 092 900 8080800 5194 251 9236 23 24 14 1536 2321 090 500 00100800 1192 440 0636 29 15 1636 2921 092 400 00100800 1192 440 2936 58 16 1736 5821 091 520 00100800 1192 440 1836 76 17 1836 7621 093 193 10100800 1192 440 7537 51 18 1937 5121 091 333 10100800 1192 440 5338 03 19 2038 0321 092 700 00100800 1192 440 3238 35 20 2138 3521 092 700 00100800 1192 440 3238 67 21 2238 6721 092 700 00100800 1192 440 3239 00 22 2339 0021 092 950 00100800 1192 440 3539 35 23 2439 3521 093 051 10100800 1192 440 4939 84 24 2539 8421 090 800 00125800 0381 590 0339 87 25 2639 8721 092 110 00125800 0381 590 0839 95 計算結果 所選作用面積 160 平方米 總流量 21 09 L s 平均噴水強度 7 54 L min 平方米 入口壓力 39 95 米水柱 計算用圖如下 25 圖 4 2 自噴系統(tǒng)計算圖 26 局部損失取沿程損失的 20 故管段內的總損失為 h 1 2 329 7 395kPa 系統(tǒng)所需水壓 按下式計算 H h Z 4 9 式中 H 系統(tǒng)所需水壓 kPa h 管道沿程和局部損失的累計值 kPa Z 最不利點出噴頭與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 加壓設備的選擇 根據上述計算結果 自動噴水滅火系統(tǒng)所需壓力為 60mH2O 所需供水量為 25L s 故選擇加壓泵為 XBD6 30 SLH 參 04S204 流量為 25L S 壓力為 0 6MPa 功率為 37KW 4 3 3 消防水池容積的計算 水池容積 3600 1000 20 2 3600 1000 25 1 3600 1000 234 c V xx TQ 3 m 取 240m 4 4 室外消防給水系統(tǒng) 4 4 1 室外消防給水管網 室外消防管網布置成環(huán)狀 室外消防管網從兩條市政給水管引入 從消防管網引 入室內消防水池的引入管為兩條 管徑 DN100 當其中一條進水管發(fā)生故障時 另一 條能保證進水量 市政管網最低壓力 0 25MPa 滿足要求 4 4 2 室外消火栓 室外消火栓的數量經計算確定 室外消防流量 20L s 故采用 2 個室外消火栓 沿建筑周邊均勻布置 距建筑物外墻不小于 5m 27 4 5 管材 室內消火栓給水系統(tǒng)管材采用內外壁熱鍍鋅鋼管 具有強度高 承受壓力大 抗 震性能好 長度大 加工安裝方便的優(yōu)點 卡箍或絲扣連接 自動噴水滅火系統(tǒng)采用內外壁熱浸鍍鋅鋼管 以防止管道銹蝕爾阻塞噴嘴噴口 管道系統(tǒng)的連接 管徑 100mm 是采用絲扣連接 100mm 時采用溝槽式卡箍連接 管道的配件采用該類管材相應的專用配件 28 5 建筑排水系統(tǒng) 5 1 排水方案 根據實際情況 建筑性質 規(guī)模 污水性質 污染程度 結合市政排水制度與處 理要求綜合考慮 本設計室內排水系統(tǒng)采用污廢水分流制 污廢水經化糞池處理后排 至市政排水管網 在本設計中 由于建筑較高 排水立管長 水量大的緣故 常常會引起管道內的 氣壓極大波動 并極有可能形成水塞 造成衛(wèi)生器具溢水或水封被破壞 從而使下水 道中的臭氣侵入室內 污染環(huán)境 因而本建筑排水系統(tǒng)首層單獨排放 并就近排至戶 外 高區(qū)污水立管設有專用通氣管 廢水不設 5 2 排水管道水力計算 5 2 1 排水設計秒流量 根據 建筑給水排水工程設計規(guī)范 本建筑排水設計秒流量可按下公式計算 5 1 max 0 12 pp qNq 式中 計算管段排水設計秒流量 L s 計算管段衛(wèi)生器具排 p q p N 水當量總數 計算管段上排水量最大的一個衛(wèi)生器具的排水流量 L s max q 根據建筑物用途而定的系數 本建筑設計中值取 1 5 5 2 2 排水管網的水力計算 采用當量法計算 計算原理參照 建筑給水排水設計規(guī)范 GB50015 2003 2009 年版 采用公共建筑 采用當量法 基本計算公式 max 12 0qNq pp 式中 qp 計算管段的排水設計秒流量 L s 29 Np 計算管段的衛(wèi)生器具排水當量總數 qmax 計算管段上最大一個衛(wèi)生器具的排水流量 L s 根據建筑物用途而定的系數 1 5 計算結果 管段名 稱 管道 流量 L s 管道 類型 累計 當量 公稱 直徑 水力 坡降 mH2O m 流速 m s 充滿度管材 1 20 00 橫管 0 50500 0260 960 00 排水 PVC U 2 30 25 橫管 1 25500 0260 960 24 排水 PVC U 3 40 25 橫管 1 25500 0260 960 24 排水 PVC U 4 50 50 橫管 2 00500 0260 960 35 排水 PVC U 5 62 11 橫管 11 501100 0261 530 28 排水 PVC U 6 72 22 橫管 16 001100 0261 530 29 排水 PVC U 7 82 23 橫管 16 501100 0261 530 29 排水 PVC U 8 92 23 橫管 16 501100 0261 530 29 排水 PVC U 9 102 24 橫管 16 801100 0261 530 29 排水 PVC U 10 112 24 橫管 17 101100 0261 530 29 排水 PVC U 11 122 25 橫管 17 401100 0261 530 29 排水 PVC U 12 132 26 橫管 17 901100 0261 530 29 排水 PVC U 13 142 26 立管 17 901100 0000 000 00 排水 PVC U 15 20 25 橫管 0 75500 0260 960 24 排水 PVC U 16 20 00 橫管 0 00500 0260 960 00 排水 PVC U 17 30 00 橫管 0 00500 0260 960 00 排水 PVC U 18 40 25 橫管 0 75500 0260 960 24 排水 PVC U 19 201 50 橫管 4 501100 0261 530 24 排水 PVC U 30 20 211 50 橫管 4 501100 0261 530 24 排水 PVC U 21 221 50 橫管 5 001100 0261 530 24 排水 PVC U 22 52 05 橫管 9 501100 0261 530 28 排水 PVC U 23 61 50 橫管 4 501100 0261 530 24 排水 PVC U 24 221 50 橫管 4 501100 0261 530 24 排水 PVC U 根據圖 5 1 進行排水橫支管水力計算 計算結果見表 5 1 圖 5 1 5 3 管材 本設計中的排水管材采用硬