生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、1 生活給水系統(tǒng)1.1方案確定給水方式即建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)的供水方案。高層建筑給水方式是根據(jù)高層建筑的特點(diǎn)，在技術(shù)上保證管中水壓值合理。 在高層建筑給水設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)給水方式的選擇，關(guān)系到整個給水系統(tǒng)的可靠性。工程投資、運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)管理及使用效果，是本設(shè)計(jì)的中心內(nèi)容。因此，本設(shè)計(jì)根據(jù)該高級旅館的性質(zhì)，用水器具的設(shè)置情況、特點(diǎn)、建筑結(jié)構(gòu)及結(jié)合室外市政水源的情況，進(jìn)行多方面技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較。本設(shè)計(jì)結(jié)合建筑具體環(huán)境提供以下方案：方案一：下層市政管網(wǎng)供水，上層水池、水泵、水箱聯(lián)合供水；方案二：由水池、水泵、水箱聯(lián)合供水（上行下給）；方案三：下層由市政管網(wǎng)直接供水，上層由水泵將水池中的水加壓后供給。方案比較

2、方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍一供水可靠；用水壓力穩(wěn)定；充分利用室外管網(wǎng)資用水頭，節(jié)省能源安裝維護(hù)麻煩；投資大；適用于外管網(wǎng)允許直接抽水；允許設(shè)高位水箱；消防與生活允許共用一個給水系統(tǒng)二由于水池、水箱儲備水量，停水停電時可延長供水，供水可靠；供水壓力穩(wěn)定不能利用室外管網(wǎng)自用水頭，電能消耗較大；安裝維護(hù)麻煩，投資較大；適用于外管網(wǎng)水壓較低，且不允許直接抽水；允許設(shè)置高位水箱的高層建筑三供水可靠；允許利用室外管網(wǎng)資用水頭，節(jié)省能源；設(shè)備少、投資小，能源消耗合理，不占上層建筑使用面積；有水泵振動噪聲干擾，安裝維護(hù)麻煩適用于不允許設(shè)高位水箱，適合設(shè)水池；外管網(wǎng)水壓能滿足低層卻不能滿足高層供水要求該建筑的室外供水

3、管網(wǎng)供水壓力能滿足低層供水壓力，但建筑物屬高層建筑，所以分區(qū)供水。即低層選用市政管網(wǎng)水到水池，由水泵加壓供水，高層需加壓供水。比較幾種加壓方式，選用從水池抽水直接接水泵加壓供水的方式比較好，既節(jié)省能源又能滿足供水要求。結(jié)合建筑情況、環(huán)境，綜合比較各方案，選用方案三較好。1.2 分區(qū)方式及系統(tǒng)組成 給水系統(tǒng)豎向分區(qū)的必要性我國設(shè)計(jì)規(guī)范推薦，分區(qū)最大靜壓值為34kg/cm2?？傊?，是否分區(qū)，分區(qū)后的連接方式等都要作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，應(yīng)以“技術(shù)先進(jìn)、供水安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理”為原則，選擇合理的給水方案。合理的供水方案，應(yīng)綜合工程涉及的各項(xiàng)因素采用綜合評判法確定。技術(shù)因素包括：供水可靠性、水質(zhì)、對城市

4、給水系統(tǒng)的影響、節(jié)水節(jié)能效果、操作管理、自動化程度等；經(jīng)濟(jì)因素包括：基建投資、年經(jīng)常費(fèi)用、現(xiàn)值等；社會和環(huán)境因素包括：對建筑立面和城市觀瞻的影響、對結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的影響、占地面積、對環(huán)境的影響、建設(shè)難度和建設(shè)周期、抗寒和防凍性、分期建設(shè)的靈活性、對使用帶來的影響等。當(dāng)建筑物的高度很大時，如果給水只采用一個區(qū)供水，則下層的給水壓力過大，將會產(chǎn)生下列后果：1）水壓過大，水龍頭開啟時，水成射流噴濺，影響使用，水量也浪費(fèi)；2）水壓過大，水嘴放水時，往往產(chǎn)生水錘，由于壓力波動，管道震動，產(chǎn)生噪聲，引起管道松動漏水，甚至損壞；3）水壓過大，水嘴、閥門等五金配件容易磨損，縮短使用期限，同時增加了維修工作量。因此

5、，為了消除或減少上述弊端，高層建筑的高度達(dá)到某種程度時，對給水系統(tǒng)須作豎向分區(qū)。 給水系統(tǒng)豎向分區(qū)的要求根據(jù)建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50015-2003)規(guī)定：高層建筑生活給水豎向分區(qū)應(yīng)符合下列要求：1）各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的凈水壓不宜大于0.45MPa，特殊情況下不大于0.55MPa。2）各分區(qū)最不利配水點(diǎn)的水壓應(yīng)滿足用水水壓的要求。1.2.3 系統(tǒng)組成包括：引入管、水表節(jié)點(diǎn)、給水管網(wǎng)和附件，此外，還包括高區(qū)所需要的地下生活水池、加壓泵、屋頂高位水箱。1.3 給水管道的布置與敷設(shè)給水方式及給水分區(qū)確定之后，可根據(jù)建筑物性質(zhì)及給水管道布置要求進(jìn)行管線布置。給水管道的布置受建筑結(jié)構(gòu)、用

6、水要求、配水點(diǎn)和室外給水管道的位置以及供暖、通風(fēng)、空調(diào)和供電等其他建筑設(shè)備工程管線布置等因素的影響。進(jìn)行管道布置時，不但要處理和協(xié)調(diào)好各種相關(guān)因素的關(guān)系，還要滿足以下基本要求。1.3.1 基本要求1）確保供水安全和良好的水力條件，力求經(jīng)濟(jì)合理。引入管至少兩條，宜從建筑物不同側(cè)的兩條城市管道上接入，在室內(nèi)將管道連成環(huán)狀或貫通狀雙向供水。若條件不能滿足，可采取設(shè)貯水池（箱）或增設(shè)第二水源等安全措施。本設(shè)計(jì)是采用貯水池，由于市政給水管在建筑東側(cè)，只能同側(cè)接入，兩根引入管之間的間距為16.4m，滿足引入管之間的間距不得小于10m的要求，水表節(jié)點(diǎn)設(shè)于引入管上。考慮到當(dāng)?shù)乇鶅錾疃葹?.43m，為防止引入管

7、受到冰凍的破壞，引入管管頂敷設(shè)在當(dāng)?shù)乇鶅鼍€以下20cm，引入管室外部分管中心標(biāo)高為室外地坪下1.73m。引入管穿越地下室外墻處，設(shè)防水套管。管道盡可能與墻、梁、柱平行，呈直線走向，力求管路簡短，以減少工程量，降低造價。干管布置在用水量大或不允許間斷供水的配水點(diǎn)附近，既利于供水安全，又可減少流程中不合理的轉(zhuǎn)輸流量，節(jié)省管材。2）保護(hù)管道不受損壞給水埋地管道避免布置在可能受重物壓壞處，管道不得穿越生產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)，也不宜穿過伸縮縫、沉降縫，如需穿過，應(yīng)采取保護(hù)措施，為防止管道腐蝕，管道不允許布置在煙道、風(fēng)道、和排水溝內(nèi)，不允許穿大、小便槽，當(dāng)立管位于小便槽端部0.5m時，在小便槽端部應(yīng)有建筑隔斷措施。

8、3）給水管道一般暗裝。給水橫干管敷設(shè)于技術(shù)層內(nèi)、吊頂中或管溝內(nèi)，立管設(shè)于給排水管道豎井里，支管可敷于吊頂、墻體、地板找平層、管窿內(nèi)，這樣美觀、衛(wèi)生。4）不影響生產(chǎn)安全和建筑物的使用。為避免管道滲漏，造成配電間電氣設(shè)備故障或短路，管道不從配電間通過。也不能布置在妨礙生產(chǎn)操作和交通運(yùn)輸處或遇水易引起燃燒、爆炸、損壞的設(shè)備、產(chǎn)品和原料上。不宜穿過櫥窗、壁柜、吊柜等設(shè)施和機(jī)械設(shè)備上通過，以免影響各種設(shè)施的功能和設(shè)備的維修。5）在技術(shù)層、吊頂層中給水管道、排水管道等交叉時，一般是給水管在上面，其次是排水管。6）給水管道穿越墻和樓板時，應(yīng)預(yù)留孔洞。穿水池、水箱處應(yīng)預(yù)埋套管。7）管道應(yīng)采取防振隔音、防凍、防

9、露等措施。8）便于安裝維修。布置管道時其周圍要有一定的空間，以滿足安裝、維修的要求，給水管道與其他管和建筑結(jié)構(gòu)的最小凈距見表1-2。需進(jìn)人檢修的管道井，其通道不宜小于0.6m。本建筑的衛(wèi)生間中均設(shè)有吊頂，所以給水管道采用暗敷。低區(qū)給水橫干管敷設(shè)于四層的吊頂中，高區(qū)水平干管敷設(shè)在十四層頂棚下，給水立管布置在管道井內(nèi)，部分布置在墻角、柱邊的立管，可由土建裝飾處理。表1-1給水管道與其他管道和建筑結(jié)構(gòu)之間的最小凈距給 水 管道 名 稱室 內(nèi)墻 面/mm地溝壁和其它管/mm梁 柱設(shè) 備/mm排 水 管備 注水平凈距 /mm 垂直凈距 /mm引 入 管 1000150在 排水管上 方橫 干 管10010

10、050此處無焊接500150在 排水管上 方管徑立 管 <32325075100125150 25 35 50 60 1.3.2 布置形式 給水管道的布置按供水可靠程度要求可分為枝狀和環(huán)狀兩種形式，前者單向供水，供水安全可靠性差，但節(jié)省管材，造價低；后者管道相互連通，雙向供水，安全可靠，但管線長造價高。一般建筑內(nèi)給水管網(wǎng)宜采用枝狀布置。本設(shè)計(jì)采用枝狀管網(wǎng)布置。 按水平干管的敷設(shè)位置又可分為上行下給、下行上給和中分式三種形式。由于本設(shè)計(jì)中采用豎向分區(qū)，由于本建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所有樓層均采用上行下給式。管道布置后，繪出給水管道系統(tǒng)軸測圖。1.4 給水管材 鍍鋅鋼管是我國長期以來在生活給水中采用

11、的主要管材。鍍鋅鋼管質(zhì)地堅(jiān)硬，剛度大，適用于易受到撞擊的環(huán)境，如室內(nèi)明裝管道；同時鍍鋅鋼管及配件市場供應(yīng)完善，施工經(jīng)驗(yàn)成熟。但是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，管壁銹蝕，出現(xiàn)黃水，污染水質(zhì)，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；在銹蝕的管壁上易于滋生細(xì)菌。鑒于這些情況，現(xiàn)在已禁止使用冷鍍鋅鋼管用于室內(nèi)給水管道，并根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況逐步限時淘汰熱浸鍍鋅鋼管。 目前我國給水管道主要采用鋼管和鑄鐵管。近年來，給水塑料管的開發(fā)在我國取得很大的進(jìn)展，有硬聚乙烯塑料管（UPVC）、聚乙烯管（PE）、聚丙烯管（PP）和聚丁烯管（PB）等。另外還開發(fā)了兼

12、有鋼管和塑料管優(yōu)點(diǎn)的鋼塑復(fù)合管和以及鋁合金為骨架，管道內(nèi)外均為聚乙烯的鋁塑復(fù)合管。這些管道都具有衛(wèi)生條件好、強(qiáng)度高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，它們是鍍鋅鋼管的替代管材。本設(shè)計(jì)采用硬聚乙烯塑料管。1.5 生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算清水池設(shè)計(jì)有效容積；W1清水池調(diào)節(jié)容積，m3；W2消防貯備水量，m3，按2h室外消防用水量計(jì)算；W3給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量，m3，一般取最高日用水量的5%10%，本計(jì)算不考慮；W4安全貯備水量，m3。1.5.1 用水量計(jì)算由于該大廈的一直三樓屬于商場，四樓屬于辦公區(qū)，五到十五樓屬生活住宅。計(jì)算用水量時，應(yīng)分開計(jì)算后求和。1.5.1.1 超市商場區(qū)經(jīng)計(jì)算得總面積F1=2815m2，高日用

13、水量Q1=Fq1=28158=22524L/d=1877 L/h使用時間12小時1.5.1.2 辦公區(qū) F2=460.2m2，查閱資料，可得該工作區(qū)取設(shè)計(jì)人數(shù)92人，人均用水量取用200L/(人d)，則高日用水量 Q2=kh92200=2.518400lL/d=3833L/h使用時間12小時，設(shè)計(jì)人數(shù)按5m2/人計(jì)1.5.1.3 住宅區(qū) 共有46戶，每戶設(shè)計(jì)人數(shù)取4人，則總設(shè)計(jì)人數(shù)為184人，200L/(人d)則20018436800L/d=1533.33L/h1533.332.53833.33L/h總用水量QQ187738333833.369543.36L/h1.5.2 給水管網(wǎng)水力計(jì)算1.

14、5.2.1設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算由建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：集體宿舍、旅館、賓館、醫(yī)院、療養(yǎng)院、幼兒園、養(yǎng)老院、辦公樓、商場、客運(yùn)站、會展中新、中小學(xué)教學(xué)樓、辦公廁所等建筑的生活給水設(shè)計(jì)秒流量，應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 qg ：計(jì)算管段的給水設(shè)計(jì)秒流量，L/s；Ng ：計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)，查表1-6得； ：根據(jù)建筑用途而定的系數(shù)，查下表知，本設(shè)計(jì)中以住宅為主， 值取1.5。表1-2 根據(jù)建筑物用途確定的系數(shù)值（ 值）建筑物名稱 值建筑物名稱 值門診部，診療所1.4醫(yī)院，休息所2.0托兒所，養(yǎng)老院，幼兒園1.2賓館，招待所，旅館，集體宿舍2.5辦公樓，市場1.5客運(yùn)站，公共廁所，會展中心3.0學(xué)

15、校1.8表1-6 衛(wèi)生器具給水額定流量序號給水管配件額定流量/Ls -1 當(dāng)量支管管徑/mm配水管前所需流出水頭/MPa1污水盆（池）水龍頭0.201.0150.0202洗 手 盆 水 龍 頭0.15（0.10）0.075 （0.5）150.0203洗 臉 盆 水 龍 頭盥 洗 槽 水 龍 頭0.20（0.16）1.0（0.8）150.0154大 便 器沖洗水箱浮球閥自 閉 式 大 便 器0.101.200.56.015250.020按產(chǎn)品要求5小 便 器手 動 沖 洗 閥自 閉 式 沖 洗 閥0.050.100.100.250.50.51515150.015按產(chǎn)品要求0.0206凈 身 器

16、沖 洗水 龍 頭0.10（0.07）0.5（0.35）150.0307淋 浴 器0.15（0.1）0.5（0.35）150.0250.0408浴 盆 水 龍 頭0.30(0.20)0.10(0.20)1.5(1.0)15200.0200.0151.5.2.2 管網(wǎng)水力計(jì)算1） 、高、低區(qū)分別選取最不利作用點(diǎn)。選取計(jì)算管路，如圖。2）、節(jié)點(diǎn)編號，根據(jù)流量變化對管路進(jìn)行節(jié)點(diǎn)編號，如圖。3）、計(jì)算各管段的設(shè)計(jì)秒流量。用上文中的秒流量公式計(jì)算各管段的設(shè)計(jì)秒流量結(jié)果如表1-3。4）、根據(jù)設(shè)計(jì)秒流量對各管段進(jìn)行選管，見表1-3、4。5）、沿程水頭損失按下式計(jì)算 hf = il 式中 hf：管段的沿程水頭損

17、失，mH2O； i ：管段單位長度的沿程水頭損失，mH2O/m； l ：計(jì)算管段長度，m。計(jì)算結(jié)果列于水力計(jì)算表1-3、4中6） 、局部損失局部水頭損失按沿程水頭損失的25%30%估算，本設(shè)計(jì)中局部水頭損失取30%。 水力計(jì)算時應(yīng)注意：1.如計(jì)算值小于該管段上一個最大衛(wèi)生器具給水額定流量時，應(yīng)采用一個最大的衛(wèi)生器具給水額定流量作為設(shè)計(jì)秒流量。2.如計(jì)算值大于該管段上按衛(wèi)生器具給水額定流量累加所得的流量值時，應(yīng)按衛(wèi)生器具給水額定流量累加所得的流量值采用。3.有大便器延時自閉沖洗閥的給水管段，大便器延時自閉沖洗閥的給水當(dāng)量均以0.5計(jì)，計(jì)算得到的qg 附加1.10L/s的流量后為該管段的設(shè)計(jì)秒流量

18、。4.綜合型建筑的值應(yīng)按下式計(jì)算：式中：綜合型建筑的秒流量系數(shù)；綜合性建筑內(nèi)各類建筑物的衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量數(shù)分別相當(dāng)于各給水當(dāng)量數(shù)的設(shè)計(jì)秒流量系數(shù)低區(qū)表1-3管段編號設(shè)計(jì)秒流量qgL/s管徑d mm流速v m/s單位管段水頭損失/1000i管段長度l沿程水損m高區(qū)表1-4管段編號設(shè)計(jì)秒流量qgL/s管徑d mm流速v m/s單位管段水頭損失/1000i管段長度l沿程水損m低區(qū)非計(jì)算管段高區(qū)非計(jì)算管段，由于高區(qū)管路布置屬于對稱布置，所以只列出單側(cè)管路,以下是各支管路的選管結(jié)果1.5.3 水表的選擇及水頭損失計(jì)算1.5.3.1水表選擇根據(jù)流量選擇水表型號：QBQC 或QBQC （1-6）式中 QB

19、：通過水表的設(shè)計(jì)秒流量，L/s或m3/h；QC：水表的公稱流量，m3/h。根據(jù)建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算得到引入管的設(shè)計(jì)流量為42.88m3/h,據(jù)建筑給水排水工程附錄5，選用水表為LXL-100N水平螺翼式水表，其技術(shù)參數(shù)如下表：表1-11 LXL-100N水平螺翼式水表技術(shù)參數(shù)型號公稱口 徑/mm計(jì)量等級最大流量/ m3·h-1公稱流量/ m3·h-1分界流量/ m3·h-1最小流量/ m3·h-1最小讀 數(shù)/ m3最大讀 數(shù)/ m3LXL-100N100A12060184.80.01999 9991.5.3.2表的水頭損失hd= q2g / Kb h

20、d：水表的水頭損失，kPa；qg：計(jì)算管段的給水流量，m3/h；Kb：水表的特征系數(shù),一般由生產(chǎn)廠家提供，也可以按下式計(jì)算。旋翼式水表 Kb= q2max/100 ；螺旋翼式水表 Kb= q2max/10；qmax為水表的最大流量，m3/h；10 螺翼式水表通過最大流量時的水表水頭損失，kPa；100旋翼式水表通過最大流量時的水表水頭損失，kPa；表1-12 水表水頭損失允許值（kPa）表 型正常用水時消防用水時旋翼式<24.5<49.0螺翼式<12.8<29.4計(jì)算 Kb= q2max/10=1202/10=1440Hd=42.882/1440=0.13kpa所以0.

21、13<12.8滿足要求。1.5.4 貯水池容積計(jì)算 貯水池的有效容積與室外供水能力、用戶要求和建筑物性質(zhì)、生活調(diào)節(jié)水量、消防貯備水量和生產(chǎn)事故用水量有關(guān)。本設(shè)計(jì)的高區(qū)設(shè)水泵和水箱聯(lián)合供水，因市政管網(wǎng)不允許水泵直接從管網(wǎng)抽水，故在半地下層設(shè)生活和消防公用的貯水池，由于資料不足，生活貯水池的調(diào)節(jié)水量按最高日用水量的 10%計(jì)，日用水量為 77724 L/d。 V 生活=10%×77724=7772.4L/d=7.78 m3/d 則貯水池的生活水量為 7.78m3。1.6 生活水泵選擇1.6.1生活水泵流量由于水泵只供給高區(qū)用水，擇選泵的流量按高區(qū)用水量計(jì)算，即1.02L/s。水泵的

22、壓水管路采用鋼管（水煤氣管），由水泵的出水量確定管徑為80mm。1.6.2 生活水泵揚(yáng)程因?yàn)樗门c室外給水管網(wǎng)間接連接，即從貯水池抽水，水泵的揚(yáng)程為： Hb(Z3Z0)+H2+H4+H5式中 Hb：生活水泵的揚(yáng)程，mH2O； Z3：最不利用水點(diǎn)標(biāo)高，mH2O； Z0：水泵吸水的最低水位標(biāo)高，mH2O； H2：水泵吸水管和壓水管的總水頭損失，mH2O； H4：最不利點(diǎn)用水設(shè)備的出水靜水壓，取3.5mH2O。生活水泵的吸水管路及壓水管路采用鋼管，查建筑給水排水工程附錄 1，給水鋼水煤氣管）水力計(jì)算表，吸水管應(yīng)有向水泵不斷上升的坡度，其管內(nèi)流速一般為 1.01.2m/s；出水管水流速度一般為 1.2

23、2.0 m/s。 表 1-12 水泵至水箱管路水力計(jì)算表管段 流 量 /Ls-1 管徑/mm 流 速/ms-1 單 阻 i /kPam-1 管 長/m水頭損失m吸水管側(cè) 1.02321.11 0.11.5 0.15壓水管側(cè)1.02251.980.48120.96 由上表可知，水泵的吸水管路和壓水管路的沿程水頭水損和為0.15+0.96=1.11。則Hb(Z3Z0)+H2+H4=48.20-Z0+1.11+1.54+3.5=34.35根據(jù)流量及揚(yáng)程，經(jīng)查表后選用XA32/16A型水泵。1.7 校核1）計(jì)算低區(qū)由市政管網(wǎng)直接供給的水壓H = H1+H3+ H2+H4 （1-10）13.523456

24、7891011由上表可以得出，各節(jié)點(diǎn)水壓均小于6mH2O，無需設(shè)減壓設(shè)備，即滿足要求。2 建筑消防系統(tǒng) 根據(jù)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定，本建筑為商住樓，其高度大于50m的公共建筑，屬于一類高層建筑。設(shè)置室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)，其消防用水總量即為室內(nèi)消火栓給水量。2.1 消火栓系統(tǒng)用水量高層建筑的消防用水量標(biāo)準(zhǔn)與建筑的性質(zhì)、高度、火災(zāi)危險性，疏散，撲救難度，空間大小、可燃物數(shù)量、燃燒面積、火災(zāi)蔓延的速度、室內(nèi)人員情況及經(jīng)濟(jì)損失等因素有關(guān)。本建筑為商住樓，建筑標(biāo)準(zhǔn)高、功能復(fù)雜、火災(zāi)危險性較大，消防用水量大些。所以按高層民用建筑消火栓給水系統(tǒng)的消防用水量計(jì)算，用水量應(yīng)滿足下表的要求：建筑類別建筑高度商

25、住樓50m40155根據(jù)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定：當(dāng)消火栓的栓口靜水壓力大于0.8MPa時，應(yīng)進(jìn)行豎向分區(qū)；栓口出水壓力大于0.5MPa時，消火栓應(yīng)設(shè)減壓裝置。本建筑高度為54.7m, 所以本建筑的室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)不需要進(jìn)行豎向分區(qū)。2.2消火栓給水系統(tǒng)的布置 2.3消火栓給水系統(tǒng)計(jì)算 消火栓保護(hù)半徑R=L+L=0.85×25+10×cos45°= 28.25m，則在消火栓平面布置時，以28.25m為半徑將消火栓分散布置個防火區(qū)中。 本設(shè)計(jì)取建筑最大寬度的一半，查圖得b為26.33m。則S=10.24m2.3.3進(jìn)行消火栓平面布置 合理確定水平干管，立管等位

26、置。2.3.4繪制消火栓給水系統(tǒng)系統(tǒng)圖2.4消防管道系統(tǒng)計(jì)算 Hq=f*Hm/（1-fHm）表2-3 HmHqqxh技術(shù)數(shù)據(jù)表2-4 水槍水流特性系數(shù)表2-5 系數(shù)值a f a aaf表2-6 系數(shù)值表 jdf/mmjj查表得a =1.20；j =0.0097，則H=Hq/f (1+j Hq)=15.58/1.2(1+0.0097×15.58) =11.45 mHO (2-4)水流通過水龍帶的水頭損失hd可按下式計(jì)算：h= ALd2表2-7 水帶阻力系數(shù)H=22.3m水箱對最不利點(diǎn)的消火栓作用壓力是5m，不能滿足最不利點(diǎn)的消火栓水壓要求，應(yīng)選擇氣壓供水加壓設(shè)備。3自噴系統(tǒng)3.1 收集

27、資料 根據(jù)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定，本建筑為商住樓，其高度大于50m的公共建筑，屬于一類高層建筑，設(shè)置室內(nèi)自動噴淋滅火給水系統(tǒng)。3.2 方案確定3.2.1 濕式自動噴水滅火系統(tǒng) 系統(tǒng)組成：閉式噴頭、管道系統(tǒng)、濕式報警閥、報警裝置和供水設(shè)施等。 工作原理：該系統(tǒng)具有自動探測、報警和噴水的功能，也可以與火災(zāi)自動報警裝置聯(lián)合使用。之所以稱為濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，是由于其供水管路和噴頭內(nèi)始終充滿有壓水。發(fā)生火災(zāi)時，火焰或高溫氣流使閉式噴頭的熱敏感元件動作，噴頭開啟，噴水滅火。此時，管網(wǎng)中的水由靜止變?yōu)榱鲃?，使水流指示器動作送出電信號，在報警控制器上指示某一區(qū)域已在噴水。由于噴頭開啟持續(xù)噴水泄壓造成

28、濕式報警閥上部水壓低于下部水壓，在壓力差的作用下，原來處于關(guān)閉狀態(tài)的濕式報警閥就自動開啟，壓力水通過報警閥流向滅火管網(wǎng)，同時打開通向水力警鈴的通道，水流沖擊水力警鈴發(fā)出聲響報警信號。控制中心根據(jù)水流指示器或壓力開關(guān)的報警信號，自動啟動消防水泵向系統(tǒng)加壓供水，達(dá)到持續(xù)自動噴水滅火的目的。適用于常年溫度不低于40C，且不高于700C的場所。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟(jì)，施工管理方便，滅火速度快，使用廣泛。3.2.2干式自動噴水滅火系統(tǒng) 系統(tǒng)組成：干式報警閥組、空壓機(jī)、壓力維持裝置、快速排氣裝置、氣體干燥裝置。工作原理：干式自動噴水滅火系統(tǒng)報警閥后的噴淋管網(wǎng)內(nèi)平時充以有壓氣體，與報警閥前的供水壓力保持平衡，報警

29、閥處于緊閉狀態(tài)。火災(zāi)發(fā)生時火源上方噴頭開啟，管網(wǎng)中的壓縮空氣借助排氣閥或加速排氣閥排除，閥后管網(wǎng)壓力下降，報警閥開啟。消防水進(jìn)入閥后管網(wǎng)，從而開啟噴頭滅火。安裝在供氣管道上的壓力開關(guān)監(jiān)視器系統(tǒng)管網(wǎng)的氣壓情況，平時的輕微漏氣由空壓機(jī)補(bǔ)給。系統(tǒng)特點(diǎn)：因報警閥后的管網(wǎng)平時無水，可避免凍結(jié)或水氣化的危險，常用于一些濕式自動噴水滅火系統(tǒng)無法使用的場所，且管網(wǎng)容積不宜超過1500L。適用于常年溫度不低于40C，且不高于700C的場所。其缺點(diǎn)是系統(tǒng)增加了充氣設(shè)備，對管網(wǎng)的氣密性要求較嚴(yán)格，施工管理復(fù)雜，開啟滅火噴水后要排除管道中的氣體才能噴水，有遲滯性。3.2.3預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng) 系統(tǒng)組成：火災(zāi)探測報

30、警系統(tǒng)、閉式噴頭、預(yù)作用閥、充氣設(shè)備、管道系統(tǒng)及控制組件等。系統(tǒng)的特點(diǎn)是：具有干式自動噴水滅火系統(tǒng)平時無水的優(yōu)點(diǎn)，在預(yù)作用閥以后的管網(wǎng)中平時不充水，而充加壓空氣或氮?dú)?，或是干管，只有在發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)探測系統(tǒng)自動打開預(yù)作用閥，才使管道充水變成濕式系統(tǒng)，可避免因系統(tǒng)破損而造成的水漬損失；同時它又沒有干式自動噴水滅火系統(tǒng)必須待噴頭動作后排完氣才能噴水滅火，延遲噴頭噴水時間的缺點(diǎn)；另外，系統(tǒng)有早期報警裝置，能在噴頭動作之前及時報警，以便及早組織撲救。系統(tǒng)將濕式噴水滅火系統(tǒng)與電子報警技術(shù)和自動化技術(shù)緊密結(jié)合，使系統(tǒng)更完善和安全可靠，從而擴(kuò)大了系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。 通過對比分析，此次設(shè)計(jì)選擇濕式自動噴水滅火

31、系統(tǒng)。表3-1 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)主要部件編號名稱 用途12345678910111213閉式噴頭火災(zāi)探測器水流指示器水力警鈴壓力開關(guān)延遲器過濾器壓力表濕式報警閥閘閥截止閥放水閥火災(zāi)報警控制箱感知火災(zāi)，出水滅火感知火災(zāi)，自動報警輸出電信號，指示火災(zāi)區(qū)域發(fā)出音響報警信號自動報警或自動控制克服水壓波動引起的誤報警過濾水中雜質(zhì)指示系統(tǒng)壓力系統(tǒng)控制閥，輸出報警水流總控制閥門試警鈴閥和末端試驗(yàn)裝置檢修系統(tǒng)時放空用接收電信號并發(fā)出指令注：1其中閉式噴頭采用玻璃球?yàn)⑺畤婎^，地下采用玻璃球?yàn)⑺畤婎^中的直立型灑水噴頭，地上采用玻璃球?yàn)⑺畤婎^中的吊頂型灑水噴頭。2 壓力開關(guān)、延遲器、壓力表、濕式報警閥統(tǒng)稱為濕式

32、報警閥組。3.3自噴滅火系統(tǒng)中噴頭布置形式 噴頭布置形式在自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(以下簡稱噴規(guī))中只提到正方形布置，至于別的布置形式是在設(shè)計(jì)手冊中出現(xiàn)的，究其原因：正方形布置噴水均勻、布置方便、應(yīng)用較多。設(shè)計(jì)中除正方形布置外常用的還有長方形、菱形布置等。究竟采用哪種形式，筆者認(rèn)為宜按噴頭實(shí)際工作壓力并結(jié)合結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置形式確定，其優(yōu)點(diǎn)是：既能滿足規(guī)范要求的噴水強(qiáng)度，又能靈活適應(yīng)建筑分隔的變化。對地下車庫及一些不設(shè)吊頂?shù)姆块g又可將噴頭布置在主梁分格中，從而提到高建筑的使用空間。 自噴滅火系統(tǒng)中噴頭布置間距及間距范圍噴規(guī)第411條規(guī)定，中危險級建筑噴頭布置的最大水平間距為36 m，條文中沒有注明這

33、是在最不利點(diǎn)噴頭的工作壓力為98KPa、作用面積內(nèi)平均噴水強(qiáng)度為6 Lmin·m2 的條件下定出的間距，因而造成民用建筑中出現(xiàn)不少噴頭靠柱布置，使該處噴頭噴水受阻，并在柱周圍形成不被噴水覆蓋的空白，對滅火十分不利。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因就是設(shè)計(jì)(或施工)忽視了規(guī)范規(guī)定36 m間距的特定條件，沒有考慮到結(jié)構(gòu)柱距對噴頭布置的影響，這種布置應(yīng)用在僅布一排噴頭的走道就更值得研究，其結(jié)果是：對寬走道可能大于實(shí)際需要的間距，造成噴水覆蓋的空白，留下火災(zāi)隱患；對于窄走道則可能小于實(shí)際所需要的間距，出現(xiàn)覆蓋面重疊過多，造成浪費(fèi)。并且管網(wǎng)的布置及安裝應(yīng)滿足以下要求：1、一般情況每根支管上設(shè)置的噴頭不能多于

34、8只，嚴(yán)重危險級及倉庫級系統(tǒng)不應(yīng)超過6只。本設(shè)計(jì)中不能多于8只。2、一個報警閥控制的噴頭數(shù)，濕式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)不宜超過800只。該設(shè)計(jì)中分兩個區(qū)：地下室至第八層為一個區(qū)，噴頭數(shù)為764只；第八層至第十六層為一個區(qū)，噴頭數(shù)為744只，故應(yīng)設(shè)兩個報警閥（均設(shè)在地下室泵房中）。3、自動噴水滅火系統(tǒng)報警閥后的管道應(yīng)采用鍍鋅鋼管或無縫鋼管。本設(shè)計(jì)采用熱鍍鋅鋼管。4、管道連接方式：管道可用絲扣連接或焊接。5、在管道一定距離上設(shè)置支、吊裝支架，其間距要求見下表3.2。表3-2 支架或吊架的最大間距公稱直徑/mm1520253240507080100125150間距/m2.53.03.54.04.55.05

35、.56.06.57.07.53.4水力計(jì)算作用面積法3.4.1根據(jù)被保護(hù)對象的性質(zhì)來確定危險等級，并選擇系統(tǒng)類型，布置管網(wǎng)，噴頭選型。3.4.2 初選管徑及安裝尺寸，并確定系統(tǒng)最不利點(diǎn)和最不利作用面積的部位 玻璃球噴頭（下垂型），工程動作溫度680C ,色標(biāo)為紅色，接管直徑DN15，最高環(huán)境溫度380C，連接方式：螺紋連接，火災(zāi)發(fā)生時閉式自動噴水滅火系統(tǒng)在失火區(qū)上方的噴頭開始噴水，因此，可以采用作用面積法進(jìn)行消防系統(tǒng)的水力計(jì)算。作用面積一般為正方形或矩形，僅在此面積內(nèi)的噴頭才計(jì)算噴水量，各噴頭的噴水量均按最不利點(diǎn)噴頭的工作壓力和流量來考慮。3.4.3噴頭出水量式中：Q噴：噴頭出流量，Lmin

36、q強(qiáng)：由危險等級而定的設(shè)計(jì)m2噴水強(qiáng)度，Lmin·m2 S噴：噴頭的保護(hù)面積，3.4.4設(shè)計(jì)流量計(jì)算見下表3-13.4.5系統(tǒng)水頭損失沿程水頭損失、局部水頭損失的計(jì)算與消防栓給水系統(tǒng)相同，根據(jù)計(jì)算值確定系統(tǒng)供水壓力。3.4.6減壓設(shè)施計(jì)算減壓孔板、減壓閥的水頭損失計(jì)算同消防給水系統(tǒng) 節(jié)流管的直徑宜取上游管段直徑的1/2，節(jié)流管長度不宜小于1m，管內(nèi)平均流速不應(yīng)大于20m/s。其水頭損失按下式計(jì)算 p節(jié)=0.01v節(jié)2/(2g)+0.000 010 7L/d節(jié)1.3式中： p節(jié)：節(jié)流管的水頭損失，MPa ：節(jié)流管漸縮管與擴(kuò)張管的局部阻力系數(shù)之和，取0.7 v節(jié):節(jié)流管內(nèi)平均流速，m/s

37、 d節(jié)：節(jié)流管計(jì)算內(nèi)經(jīng)，取節(jié)流管內(nèi)徑減0.001m，mL：節(jié)流管長度，m3.4.7沿程水損h=ALQ2計(jì)算見下表3-13.4.8局部水損按沿程水損的20%計(jì)報警閥壓力損失Hk=SkQ2式中：Hk：報警閥的壓力損失，KPa； Sk：報警閥的阻力系數(shù)；濕式報警閥DN=100，Sk=0.00302 DN=150，Sk=0.000869 Q：為通過報警閥的流量，L/s計(jì)算見下表3-1表3-1 水力計(jì)算節(jié)點(diǎn)管段特性系數(shù)K節(jié)點(diǎn)水壓H/m H2O流量公稱直徑D/mm管道比阻值A(chǔ)管段長度L/m沿程水頭損失m H2O節(jié)點(diǎn)q/L/s管段Q/L/sQ2/L2/s210.427.003×1.111-23.3

38、311.09400.044533.31.6320.428.633×1.232-37.0349.42500.011081.50.8260.427.003×1.116-53.3311.09400.044533.21.5850.428.583×1.235-47.0349.42500.011083.21.7540.4210.333×1.354-311.08122.76700.0028931.50.5330.4220.311.893-920.00400.001000.00026747.50.8070.427.003×1.117-83.3311.09400.044533.31.6380.428.633×1.238-9