某8#住宅樓給排水畢業(yè)設計說明書（優(yōu)秀給排水畢業(yè)設計）

1、本科畢業(yè)設計說明書題 目：錦秀城 8 號樓建筑給水排水工程設計院 （部）：市政與環(huán)境工程學院專 業(yè)： 給水排水工程班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 完成日期： 2008 年 6 月山東建筑大學畢業(yè)設計說明書i目 錄摘 要ivabstract v1 前 言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 11.2 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 21.2.1 高層建筑給水排水工程設計方法21.2.2 高層建筑給水排水設計的主要內容32 工程概況及設計任務2.1 工程概況42.2 設計資料 42.2.1 建筑設計資料42.2.2 城市給水排水設計資料42.3

2、工程設計任務43 建筑給水系統(tǒng)3.1 給水系統(tǒng)方案的確定 53.2 給水管網(wǎng)水力計算53.2.1 設計秒流量63.2.2 中高區(qū)給水管網(wǎng)水力計算73.2.3 低區(qū)給水管網(wǎng)水力計算103.2.4 水表水頭損失計算113.3 設備的計算與選擇123.4 管材134 建筑消防水系統(tǒng)4.1 消防給水系統(tǒng)方案的確定 14山東建筑大學畢業(yè)設計說明書ii4.2 室內消火栓給水系統(tǒng)144.2.1 消火栓的布置144.2.2 消火栓口所需的水壓154.2.3 校核164.2.4 水力計算174.2.5 其他設施的設計194.3 自動噴水滅火系統(tǒng)194.3.1 自噴系統(tǒng)的布置204.3.2 自噴系統(tǒng)水力計算204

3、.3.3 消防水池容積的計算234.4 室外消防給水系統(tǒng)234.4.1 室外消防給水管網(wǎng)234.4.2 室外消火栓234.5 管材235 建筑排水系統(tǒng)5.1 排水方案255.2 排水管道水力計算255.2.1 排水設計秒流量255.2.2 排水管網(wǎng)的水力計算255.3 管材295.4 消防電梯井底排水 296 建筑雨水排水系統(tǒng)6.1 建筑雨水的排放方式306.2 管道的布置與敷設306.3 雨水系統(tǒng)的水力計算306.3.1 雨水流量306.3.2 溢流口計算317 結 論 33山東建筑大學畢業(yè)設計說明書iii謝 辭 34參考文獻 35 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書iv摘 要在綜合對比分析的基礎上

4、，設計了錦秀城 8 號高層商住樓的建筑給水系統(tǒng)、建筑排水系統(tǒng)、建筑消防系統(tǒng)（消火栓給水系統(tǒng)及自動噴水滅火系統(tǒng)） 、建筑屋面雨水排水系統(tǒng)設計。給水系統(tǒng)采用分區(qū)供水，低區(qū)一到二層，由市政管網(wǎng)直接供水；中區(qū)三到十二層，高區(qū)十三到二十二層，均采用無負壓變頻供水。排水系統(tǒng)采用污、廢水合流制，底層單獨排放，排水立管設伸頂通氣管，污水直接排向市政污水管網(wǎng)。消防系統(tǒng)分消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)，其中消火栓系統(tǒng)采用水泵水箱聯(lián)合供水。屋面雨水排水系統(tǒng)采用檐溝外排水。給水管采用 pp-r 管；排水管采用鑄鐵管；消防系統(tǒng)均采用鋼管。關鍵詞：高層建筑；給水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；消防系統(tǒng)山東建筑大學畢業(yè)設計說明書vthe

5、 design of building water and wastewater engineering for the eighth building of jin xiu chengabstractbased on the synthesis analysis, the water supply system, the drainage system, fire system(fire hydrant system and automatic sprinkler system) and roof drainage system for the eighth high complex bui

6、lding 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 are the central areas and from the 13

7、th to the 22nd are the high areas, water of which are supplied with the frequency conversion pump group. the drainage system is an interflow system of sewerage and waste water. water of the first floor drains separately, the upright draining pipes are equipped with the ventilating pipes, and then th

8、e sewerage is drains to the municipal waste pipe network. the fire system includes the fire hydrant system and automatic sprinkler system. the roof drainage system is an outside drainage system. the water supply pipes and drainage pipes are made of the pp- r pipes and the cast-iron pipes respectivel

9、y, and the material of the fire fighting system is made of steel pipes.key words: high building；water supply system；wastewater system；fire system山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 1 -1 前 言本次設計的目的是充分利用所學的現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)設計工程的可行性。本次設計在選題的過

10、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(jù)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(jù)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(jīng)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(wǎng)輸送到建筑內用戶的過程中，水

11、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(shù)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(shù)多，瞬時的給水量和排水流量靠的水源，以及經(jīng)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

12、建筑層數(shù)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。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、噪山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 2 -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

13、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(jīng)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(xiàn)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(xiàn)的“水質二次污染”和“水箱占用

14、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(shù)、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(jīng)驗，以及借簽了國外工程設計經(jīng)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

15、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)。高層建筑排水排水的輸送已不限于重力流和壓力流，虹吸流出現(xiàn)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。山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 3 -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

16、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(xiàn)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

17、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(shù)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(wǎng)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

18、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。山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 4 -2 工程概況及設計任務2.1 工程概況該樓位于濟南市區(qū)，地上二十二層，地下一層，地下一層為儲藏室。地上一、二層為各家獨立商鋪。三層以上均為住宅。屋頂設有水箱間。各層高度如下：儲藏室4.75m，商鋪一層 4 m，商鋪二層 4.6m，住宅三層 2.9m，住宅標準層 2.9m，建筑總高度 66.6m。2.2 設計資料2.2.1 建筑設計資料 建筑物地下一層平面圖、首層平面圖、二層平面圖、三層平面圖、標準層平面圖、二十二層平

19、面圖、屋頂平面圖、建筑立面圖。2.2.2 城市給水排水設計資料1.該樓位于濟南市區(qū)，該地區(qū)工程地質條件良好，室外地面標高 38.00m。2.市政給水管網(wǎng)提供的最小、最大工作壓力分別是 280kpa、500kpa。3.室外給水管道西、北各一條，管徑均為 300mm，可供流量為 60l/s，管中心距地面 1.0m。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）建筑給水工程設計 （2）建筑消防工程設計 a. 消火栓系統(tǒng)工程設計 b. 自噴系統(tǒng)工程設計（3）建筑排水工程設計（4）雨水排水工程設計山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 5 -3 建筑給水系統(tǒng)3.1 給水系統(tǒng)方案

20、的確定該建筑為高層建筑，市政管網(wǎng)所提供的最小資用水頭為 280kpa, 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(jù)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(shù)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(jù)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 3 個供水區(qū)，低區(qū)為 12層；中區(qū)為 312；高區(qū)為 1322 層。低區(qū)利用市政給水管網(wǎng)供水壓力直接供水；中區(qū)和高區(qū)采用變頻水泵加壓供水。本設計采用

21、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(xiàn)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(wǎng)的壓力，并且不會使市政管

22、網(wǎng)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)豎向分三個供水區(qū)，地上一二層為低區(qū)，利用市政管網(wǎng)供水壓力直接供水。312 層為中區(qū)，1322 層為高區(qū)。中區(qū)和高區(qū)采用變頻調速水泵供水。機組設置在地下室，給水設備間。 3.2 給水管網(wǎng)水力計算進行給水管網(wǎng)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(shù)，進而根據(jù)水力計算表查出各管段的管徑，每米管長沿山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 6 -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(jù)水頭損失算出所需壓力。根據(jù)設計規(guī)范，住宅區(qū)為普通住宅，最高日生活用水定額取 28

23、0l/(人d)，小時變化系數(shù)取=2.5，每戶 3.5 人，使用時數(shù) t=24。hk3.2.1 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) ggnuq2 . 0式中 計算管段的設計秒流量，l/s；gq 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(shù)；gn0.2 以一個衛(wèi)生器具給水當量的額定流量的數(shù)值，其單位為 l/s。設計秒流量是根據(jù)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(shù)和其平均出流概率有關。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計結果得衛(wèi)生器具給水當量的同時出流概率計算

24、0u公式為： (3.2) (%) 1(149. 0ggcnnu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(shù) c0u 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) 0(%)0.23600dhgq mkunt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，%；0u 最高日用水定額，l/(人d)；dq m 用水人數(shù)，人； 小時變化系數(shù)；hkt 用水時間。山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 7 -查表知普通住宅型可取=3.00u0u由建筑給水排水設計規(guī)范附錄 d 可以查出（內插法） 。gq一到二層為商場，因此，設計秒流量公式為：0.2 (3.4) gqgn式

25、中 計算管段的生活設計秒流量，l/s；gq 計算管段的衛(wèi)生器具當量總數(shù)；gn 根據(jù)建筑物用途確定的系數(shù)。商場值取 1.5，即設計秒流量為：0.20.21.50.3（l/s）gqgngngn根據(jù)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gngngngn=1.0。gn生活給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 及以上的管徑，v1.8m/s。3.2.2 中高區(qū)給水管網(wǎng)水力計算中區(qū)水力計算用圖見圖 3.1，計算結果見表 3.1山東

26、建筑大學畢業(yè)設計說明書- 8 -圖 3.1 中區(qū)給水水力計算用圖表 3.1 中區(qū)給水系統(tǒng)水力計算表計算管段編號當量總數(shù)gn設計秒流量gq（l/s）管徑dn（mm）流速v(m/s)單阻i（kpa/m）管長l（m）沿程水頭損失yh（kpa）0-11.00.2150.990.9404.94.6061-24.750.45250.720.2569.22.1342-323.751.06321.040.3832.91.111山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 9 -3-447.51.55400.930.2302.90.6674-571.51.95401.170.3452.90.4045-6952.30500.87

27、0.1532.90.4446-7118.752.61500.990.1902.90.5517-8142.52.91501.1060.2452.90.7118-9166.253.19501.210.2742.90.7959-101903.45501.310.3142.90.91110-11213.753.70700.960.1452.90.42111-12237.53.95701.030.16331.95.20012-13427.55.69 80 1.03 0.13110 1.31hy= 19.265 kpa高區(qū)水力計算用圖見圖 3.2，計算結果見表 3.2山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 10 -

28、圖 3.2 中區(qū)給水水力計算用圖表 3.2 中區(qū)給水系統(tǒng)水力計算表計算管段編號當量總數(shù)gn設計秒流量gq（l/s）管徑dn（mm）流速v(m/s)單阻i（kpa/m）管長l（m）沿程水頭損失yh（kpa）0-11.00.2150.990.9404.94.6061-24.750.45250.720.2569.22.1342-323.751.06321.040.3832.91.1113-447.51.55400.930.2302.90.6674-571.51.95401.170.3452.90.4045-6952.30500.870.1532.90.4446-7118.752.61500.990.

29、1902.90.5517-8142.52.91501.1060.2452.90.7118-9166.253.19501.210.2742.90.795 9-101903.45501.310.3142.90.91110-11213.753.70700.960.1452.90.42111-12237.53.95701.030.16360.99.92712-13427.5 5.69 80 1.03 0.13110 1.31山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 11 -hy= 23.992 kpa3.2.3 低區(qū)給水管網(wǎng)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

30、表 3.2 低區(qū)給水系統(tǒng)水力計算表計算管段編號當量總數(shù)gn設計秒流量gq（l/s）管徑dn（mm）流速v(m/s)單阻i（kpa/m）管長l（m）沿程水頭損失yh（kpa）0-10.51.2400.950.660.90.5941-21.51.4500.660.2373.20.7582-32.251.55500.730.28711.73.3583-44.51.74500.820.3355.11.7094-56.751.78500.840.3414.11.3985-692.00500.940.46012.15.5666-711.252.10500.990.5050.50.253山東建筑大學畢業(yè)設計

31、說明書- 12 -7-813.52.20501.040.5499.55.216 8-915.752.29501.080.5974.92.9259-10182.37501.1170.6310.80.50510-1120.252.45501.1530.671106.71hy= 28.992kpa3.2.4 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式計算： = （3.5） dhbgkq2式中 水表的水頭損失，kpa；dh 計算管段的給水設計流量，/h；gq3m 水表的特征系數(shù)，一般由生產廠提供，也可按下述計算：bk旋翼式水表：；1002maxqkb螺翼式水表：, 其中為水表的過載流量

32、，/h。102maxqkbmaxq3m水表的水頭損失應滿足表 3.3 的規(guī)定，否則應適當放大水表的口徑。表 3.3 水表的水頭損失允許值（kpa）表型正常用水時消防時旋翼式小于 24.5小于 49.0螺翼式小于 12.8小于 29.4該樓水流量較小，分戶表選用濕式水表 lxs。中高區(qū)的分戶表，即在管段 1-2，設計秒流量 0.45l/s=1.62，選用水表 lxs-hm /320c，常用流量 2.5，過載流量 5，水表損失hm /3hm /3=10.50 kpa1h2max2100qqg22562. 1100一層分戶水表，設計秒流量 1.55l/s=5.58hm /3山東建筑大學畢業(yè)設計說明書

33、- 13 -分戶表選用 lxs-32c，常用流量 6，過載流量 12，水表損失hm /3hm /3=21.62kpa1h2max2100qqg221258. 5100進水總管有兩條，均設水表。進水總設 計秒流量為3.95+3.95+3.45+3.45+2.45=17.25l/s=62.1，為了安全，水表均選用 lxl-150n，常hm /3用流量 150，過載流量 300，每只水表的水表損失hm /3hm /3 kpa43. 0801 .621010 222max2qqhg總3.3 設備的計算與選擇系統(tǒng)所需壓力按下式計算： (3.6) 4321hhhhh式中 h系統(tǒng)所需水壓，kpa；貯水池最低

34、水位至最不利配水點位置高度所需的靜水壓，kpa；1h 管路的總水頭損失，kpa，局部水頭損失取沿程水頭損失的 25%；2h水表的水頭損失，kpa；3h 最不利配水點的流出水頭，kpa。4h校核低區(qū)所需壓力：低區(qū)最不利點為大便器，流出水頭取 20kpa。 h=1.210+1.2528.992+21.629+20=262.82kpa280 kpa 滿足要求。中高區(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，故中高區(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，中區(qū)給水設計秒流量為=5.69l/s。sq高區(qū)最不利點為洗滌盆，流出水頭取 50kpa。所需

35、壓力：h=40.6510+1.2519.265+10.50+50=491.08kpa由表 3.2，高區(qū)給水設計秒流量為=5.69l/s。sq山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 14 -高區(qū)最不利點為洗滌盆，流出水頭取 50kpa。所需壓力：h=69.6510+1.2523.992+10.50+50=786.99kpa該設計中，中高區(qū)根據(jù)流量和揚程各選用一套無負壓變頻機組向中高區(qū)供水。每層水表前均設減壓穩(wěn)壓閥。3.4 管材鍍鋅鋼管是我國長期以來在生活給水中采用的主要管材，鍍鋅鋼管質地堅硬，剛度大，市場供應完善，施工經(jīng)驗成熟。但鍍鋅鋼管也存在著一些問題：管道由于長期工作，鍍鋅層逐漸磨損脫落，鋼體外露，管

36、壁腐蝕，出現(xiàn)黃水，污染水質，污染衛(wèi)生潔具；長久的銹蝕使管道斷面縮小，水流阻力增大。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，最短使用壽命 50a。（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。山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 15 -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(jù)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 （gb500

37、84-2001） （2005 年版） ，確定該建筑為一類建筑，火災危險等級為中危險級一級。根據(jù)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(shù)按一次計。根據(jù)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(jù)高規(guī)第 7.2.2 規(guī)定，室內消火栓用水量為 40l/s，室外消火栓用水量為30l/s。根據(jù)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 6l/min，作用面積為 160，經(jīng)計算自動噴水滅火系統(tǒng)消防2m2m用水量=16l/s.6

38、08160消防用水總量40+30+16=86l/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 66.6m，屬于中危險級，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 dn6519 的直流水槍，25m 長 dn65 的麻織水帶。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(shù)dl0.8； 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=250.812 sin4528.49mlsld山東建筑

39、大學畢業(yè)設計說明書- 16 -消火栓布置間距采用下式計算：s （4.2） )(22br 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 11.5m，因此，消火栓間距為：s=26.07m)(22br )5 .1149.28(224.2.2 消火栓口所需的水壓水槍噴嘴處水壓：10(1) （4.3） qhfmhfmh式中 水槍噴嘴處水壓，m；qhoh2 水槍實驗系數(shù)；f 水槍充實水柱，m；mh 水槍系數(shù)。經(jīng)過查表，水槍噴口直徑選 19mm，水槍系數(shù)值為 0.0097，充實水柱取=12m，單個水槍的設計流量 5

40、l/s。水槍實驗系數(shù)值為 1.21。因此，水槍噴嘴處mhf所需水壓為：10(1)qhfmhfmh1.2112（10.00971.2112）16.9mh2o169kpa水帶阻力水帶阻力損失： （4.4） dhzadl2xhq式中 水帶阻力損失，m；dh 水帶阻力系數(shù)；za山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 17 - 水帶有效長度，m；dl 水槍噴嘴出流量，l/s。xhq本設計中，19mm 的水槍配 65mm 的麻織水帶。查表可知 65mm 的水帶阻力系數(shù)值為 0.00430,b=1.577。水槍噴嘴實際出流量：za=5.16 l/s5.0l/sxhqbhq9 .16577. 1因此，水帶阻力損失為：0

41、.00430255.1622.86mdhzadl2xhq因此，消火栓口所需水壓： (4.5) kdqxhhhhh式中消火栓口的水壓，mh2o ；zhh 水槍噴嘴處的壓力，mh2o；qh 水帶的水頭損失, mh2o；dh 消火栓栓口水頭損失，按 2mh2o 計算。kh16.92.86+221.76mkdqxhhhhhoh24.2.3 校核設置的消防儲水高位水箱最低水位 67.4m，最不利點消火栓栓口高程 64.8m，則最不利點消火栓口的靜水壓力為 67.4-64.8=2.6m，按照高規(guī) ，第 7.4.7.2 條規(guī)定，oh2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

42、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(jù)系統(tǒng)壓力而確定，穩(wěn)壓泵的壓力可根據(jù)系統(tǒng)壓力而確定，一般穩(wěn)壓泵的壓力比主泵高 0.1mpa0.2mpa，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(shù)值相當于消防山東

43、建筑大學畢業(yè)設計說明書- 18 -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(shù)值小于穩(wěn)壓下限點 1015 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：21.76(67.4-64.8)=19.16 mh2o所以選用 gdr3220 型管道泵。流量為 1.0 l/s 時，揚程 21m，功率 0.75kw。氣壓罐的容量理論上應為兩只水槍和五個噴頭 30s 的用水量，但因為自動噴灑系統(tǒng)只在商

44、場設置，用水有市政管網(wǎng)單獨提供。故氣壓罐的容量為兩只水槍 30s 的用水量。即 2530=300 l。隔膜式氣壓水罐選為 sql100*0.60，0.450m3，詳參圖集75. 0l03s004，191 頁。在屋頂設置一個試驗消火栓，實驗時只需一股水柱工作，流量減少，水泵揚程提高，完全能滿足屋頂試驗消火栓有 10m 水柱的要求，不再進行核算。4.2.4 水力計算根據(jù)規(guī)范，按照最不利點消防豎管和消火栓的流量分配要求，最不利消防豎管為，1x出水槍數(shù)為 3 支，相鄰消防豎管為，出水槍數(shù)為 3 支。次相鄰豎管出水槍數(shù)為 2 支。2x16.92.86+221.76mkdqxhhhhh0oh2=h21.7

45、62.90.21724.877m1xhh0 xhhhoh2（為 1 點和 2 點的消火栓間距，為 12 管段的水頭損失）hh1 點的水槍射流量：11qxhbhq21221212111dzxhxhdzxhdqxhlabqqlabqhhh5.44l/s250043. 0577. 112877.241211dzxhxhlabhq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，配管水力計算成果見山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 19 -表 4.1。圖 4.1 消火栓給水管網(wǎng)計算用圖表 4.1 消火栓給水系統(tǒng)配管水力計算表計算管段設計秒流量 q(l/s)管長l(m)管徑dn(mm)流速 v(m/

46、s)i(kpa/m)i*l(kpa)0-152.91000.580.07490.2171-210.552.91001.220.2980.8642-316.5466.11001.910.73348.4513-433.0824.81001.060.235.7044-543.6315.21001.40.3935.974山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 20 -hy= 61.21kpa管路水頭總損失為61.211.1=67.33kpawh消火栓給水系統(tǒng)所需總水壓為hx=h1+hxh+hw695.5+217.6+67.33=980.43kpa消火栓總用水量43.63l/s，故選用消防泵型號為：100dl10

47、0-20*4 型 2 臺，一xq用一備。 （q55.6033.30l/s，h9680m，n75kw） 。oh24.2.5 其他設施的設計水泵接合器水泵接合器的設置數(shù)量按室內消防水量計算確定，該建筑室內消火栓用水量為43.38l/s，每個水泵接合器的流量按 15l/s 計，故設置 3 個水泵接合器，型號為sqs150-a（標準圖集 l03s004，69-70 頁） 。消防水泵接合器安裝與建筑外墻上，以滿足明顯、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。十二層以下采用 snjs65 型穩(wěn)壓減壓消火栓

48、，十二層以上采用 sn65 普通型消火栓（圖集 l03s004，36 頁） 。消防水箱消防貯水量按存貯 10min 的室內消防水量計算：60/1000=561060/1000=33.6xvxxftq3m為避免水箱容積過大，按建筑設計防火規(guī)范 ，選用消防水箱貯水量 18。3m選用標準圖 l03s001-002:2017 號方形給水箱，尺寸為 4000mm2800mm3m2000mm（圖集第 19 頁） 。滿足高規(guī)第 7.4.7.1 條規(guī)定。消防水箱內的貯水由生活提升泵從生活水池提升充滿備用。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)。山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 21 -4.3 自

49、動噴水滅火系統(tǒng) 根據(jù)規(guī)范,該建筑的商場首層、二層為中危一級，設計噴水強度為 6l/min，作2m用面積為 160，噴頭距墻不小于 0.1m，不大于 1.8m。噴頭按矩形布置，間距設置為2m4.0m3.5m。4.3.1 自噴系統(tǒng)的布置采用濕式閉式標準噴頭，采用下噴。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 1015l/s 計算。自噴系統(tǒng)的設計流量取為理論流量的 1.3 倍，即 1.316=20.8l/s，取 21l/s，自噴系統(tǒng)設置 2 個水泵接合器，型號同消火栓系統(tǒng)。4.3.2 自噴系統(tǒng)水力計算自噴系統(tǒng)水力計算的目的在于確定管網(wǎng)

50、各管段管徑、計算系統(tǒng)所需的供水壓力、確定高位水箱的安裝高度和選擇消防泵。本設計采用作用面積法進行管道水力計算。噴頭出水量計算：qk （4.6） p10式中 q 噴頭出水量，l/min； k 噴頭流量系數(shù)，標準噴頭 k=80；p 噴頭工作壓力，mpa。管段的設計流量計算管段的設計流量是從最不利點的噴頭開始，逐個算出各噴頭節(jié)點的出流量和各管道中流量，直至噴頭的出流量達到公式 4.6 所示最大允許值為止。管道中的最終設計流量應滿足公式q（1.151.30）q (4.7) 式中 q 管道設計流量，l/s；q 理論流量，l/s，為噴水強度與作用面積的乘積。自噴系統(tǒng)水力計算本設計計算最不利用水點位于二層商

51、鋪。使用作用面積法獨自盆系統(tǒng)進行水力計算。山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 22 -每個噴頭的噴水量為 q=80l/min= 1.33l/s18010pk作用面積內的設計秒流量為=181.33=23.94l/ssqnq理論秒流量為l/s62.1860624.5)6 . 7(60fqqi比較與，設計秒流量為理論秒流量的 1.28 倍，符合要求。sqiq作用面積內的計算平均噴水強度為7.73l/，此值大于5 .246 . 78018pq)(min2m規(guī)定要求 6l/。)(min2m按公式推求出噴頭的保護半徑rba222=2.66m，取 r=2.66m。25 . 3422r作用面積內最不利點處 4 個噴

52、頭的所組成的保護面積為=（=244f)8 . 028. 245. 1 ()3 . 165. 235. 12m每個噴頭保護面積=/4=24/4=61f4f2m其噴水強度 q=80/6=13.33 l/6.0 l/)(min2m)(min2m管段總損失管道沿程水頭損失計算：hal (4.8) 2q式中 h 計算管段沿程水頭損失，m；a 比阻值，；22lsl 計算管段長度，m；q 計算管段流量，l/s。計算用圖如下：山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 23 -圖 4.2 自噴系統(tǒng)計算圖根據(jù)圖 4.2 進行自噴系統(tǒng)水力計算，計算結果見表 4.2。表 4.2 自噴系統(tǒng)最不利管段水力計算表管段編號管段流量（l/

53、s）管徑dn（mm）管道比阻 a（）22/ ls管道長度l（m）管道沿程水頭損失（kpa）0-11.33250.43671.914.671-22.67320.093862.315.392-36.65700.011083.416.663-47.98700.011082.215.524-510.67700.0028932.58.235-613.3800.001272.20.376-723.941000.0002740.2562.28hy= 133.12kpa局部損失取沿程損失的 20%，濕式報警閥的損失取 20kpa，故管段內的總損失為h=1.2133.12+20=179.74kpa系統(tǒng)所需水壓，

54、按下式計算：h=h+z (4.9)0p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；最不利點出噴頭的工作壓力，kpa，取 60kpa；0p山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 24 - z 最不利點出噴頭與消防水池的最低水位的高程差，kpa。h=179.74+60+（2.9+2.9+4.75）10=344.24kpa加壓設備的選擇根據(jù)上述計算結果，自動噴水滅火系統(tǒng)所需壓力為 34.42m，所需供水量為oh223.94l/s，因此由市政管網(wǎng)直接供水即可滿足要求。4.3.3 消防水池容積的計算水池容積3600/1000=(43.63+30)23600/1000+23.941360

55、0/1000=616.32cvxxtq 3m由于在火災延續(xù)時間內市政管網(wǎng)能保證連續(xù)補水，市政進水管為兩根 dn300mm，為安全計，按一根補水，其補水量為 q=60l/s，則補水量 v=60=432000l=432360023m消防水池的有效容積616.32-432=184.32。cv3m選用標準圖集 96s828：200水池，尺寸為 7800mm7800mm3500mm（圖集第3m35-46 頁） 。4.4 室外消防給水系統(tǒng)4.4.1 室外消防給水管網(wǎng)室外消防管網(wǎng)布置成環(huán)狀，室外消防管網(wǎng)從兩條市政給水管引入。從消防管網(wǎng)引入室內消防水池的引入管為兩條，管徑 dn300。當其中一條進水管發(fā)生故障

56、時，另一條能保證進水量。市政管網(wǎng)最低壓力 0.28mpa，滿足要求。4.4.2 室外消火栓室外消火栓的數(shù)量經(jīng)計算確定，室外消防流量 30l/s，故采用 3 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。由于地處北方，考慮到防凍要求，采用地下式消火栓。安裝在消火栓井內，井采用保溫井蓋。4.5 管材 室內消火栓給水系統(tǒng)管材采用普通碳素無縫鋼管，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。焊接。山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 25 - 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

57、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。山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 26 -5 建筑排水系統(tǒng)5.1 排水方案根據(jù)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)采用合流制，衛(wèi)生間污廢水直接排至市政排水管網(wǎng)。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)排水立管設有伸頂通氣管，低區(qū)不設。地下室消防電梯井底排水通過污水提升泵排至室外城市污水管網(wǎng)。5.

58、2 排水管道水力計算5.2.1 排水設計秒流量根據(jù)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) max0.12ppqnq式中 計算管段排水設計秒流量， l/s； pq 計算管段衛(wèi)生器具排水當量總數(shù)；pn 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；maxq 根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)，本建筑設計中值取 1.5。5.2.2 排水管網(wǎng)的水力計算當用上述設計秒流量計算公式計算排水管網(wǎng)起端的管段時，因連接的衛(wèi)生器具較少，計算結果有時會大于該管段上所有衛(wèi)生器具排水流量的總和，這時應按該管段所有衛(wèi)生器具排水流量的累加值作為排水設計秒流量。根據(jù)建筑給水排水設計規(guī)范可查

59、得各衛(wèi)生器具的排水流量、排水當量和排水管的管徑如下：雙格洗滌盆 3.00，排水流量為 1.0l/s，排水管管徑為 50mm；pn洗臉盆 0.75，排水流量為 0.25l/s，排水管管徑為 3250mm；pn拖布池 1.00，排水流量為 0.33l/s，排水管管徑為 50mm；pn山東建筑大學畢業(yè)設計說明書- 27 -淋浴器 =0.45，排水流量為 0.15l/s，排水管管徑為 50mm；pn大便器（虹吸式低位水箱） 6.0，排水流量為 2.00l/s，排水管管徑為pn100mm。自閉沖洗閥大便器 =4.5，排水流量為 1.5l/s，排水管管徑為 100mm；pn家用洗衣機 =1.50，排水流量

60、為 0.50l/s，排水管管徑為 50mm；pn排水橫管最大設計充滿度規(guī)定如下：生活排水管道：管徑125mm，最大設計充滿度為 0.5；管徑150200mm，最大設計充滿度為 0.6。根據(jù)規(guī)定，建筑內部排水管的最小管徑為 50mm，廚房洗滌盆的排水立管的管徑最小為 75mm，凡是連有大便器的支管，其最小管徑為 100mm。坡度按規(guī)范表 4.4.9 設計。由于本建筑中衛(wèi)生間類型、廚房類型、衛(wèi)生器具類型大部分相同，因此，僅以其中一層的某個衛(wèi)生間、廚房為例計算即可，不同的可以單獨計算。立管 1、6、7、12、13、18、21、22、26 水力計算根據(jù)圖 5.1 進行排水橫支管水力計算，計算結果見表