給排水-畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))

1、專專 業(yè)業(yè) 論論 文文 （主論文）題題 目目 某地商務(wù)區(qū)商住樓給水排水工程設(shè)計(jì)某地商務(wù)區(qū)商住樓給水排水工程設(shè)計(jì) 姓姓 名名 唐唐 玲玲 2016 年 6 月 20 日摘要：本設(shè)計(jì)包括室內(nèi)給水工程、室內(nèi)排水工程、室內(nèi)消防工程，按甲方要求，本工程給水管只設(shè)進(jìn)戶總管，排水管只設(shè)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(fù)二到三層，由市政管網(wǎng)直接供水；高區(qū)三到十層，采用無負(fù)壓變頻供水。室內(nèi)排水系統(tǒng)采用污、廢水分流制，底層單獨(dú)排放，排水立管設(shè)伸頂通氣管，污、廢水經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng)，化糞池由小區(qū)總圖設(shè)計(jì)時統(tǒng)一考慮。消防系統(tǒng)分為室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)和室內(nèi)噴淋給水系統(tǒng)，兩者均采用加壓水泵

2、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(nèi)外壁熱浸鍍鋅鋼管。關(guān)鍵詞：高層建筑；給水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；消防系統(tǒng)1、前 言本次設(shè)計(jì)的目的是充分利用所學(xué)的現(xiàn)有的知識，完成高層建筑給水排水工程的設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)基本上實(shí)現(xiàn)了我們從理論知識向?qū)嶋H工程設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，充分的把理論知識應(yīng)用到實(shí)際的工程當(dāng)中，并對設(shè)計(jì)的方案、內(nèi)容加以有針對性地、有說服力地論證，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工程的可行性。本次設(shè)計(jì)在選題的過程中，考慮到地區(qū)性、建筑性質(zhì)，選用高層建筑，建筑類別相對高級，進(jìn)行建筑給水排水工程的設(shè)計(jì)，滿足人們的生活需要，并且使人們得到舒

3、適、便利生活環(huán)境。設(shè)計(jì)的大體內(nèi)容是：建筑給水工程、排水工程、熱水工程和消防工程，設(shè)計(jì)的意義在于滿足人們生活用水的同時，要滿足室內(nèi)的消防用水，保證人們居住的安全性。設(shè)計(jì)的依據(jù)為相關(guān)書籍和設(shè)計(jì)手冊、規(guī)范。在設(shè)計(jì)中，大都按照常規(guī)方法，嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范來進(jìn)行，建筑給水排水系統(tǒng)及衛(wèi)生設(shè)備要相對完善，在技術(shù)上要保持先進(jìn)的水平，在計(jì)算的過程中，盡量使用符合經(jīng)濟(jì)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(nèi)用戶的過程中，水的漏失量最少，節(jié)約水資源。1.1 國內(nèi)外高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)研究的狀況和主要內(nèi)容 高層建筑給水排水工程與一般多層建筑和低層

4、建筑給水排水工程相比，基本理論和計(jì)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(jié)構(gòu)復(fù)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(shù)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(diǎn)高層建筑給水排水設(shè)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(jì)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(hù)管理方便。下面就高層建筑給水排水工程的主要特點(diǎn)介紹如下：高層建筑層數(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(jìn)行合理的豎向分區(qū)

5、，加設(shè)減壓設(shè)備以及中間和屋頂水箱，使系統(tǒng)運(yùn)行完好。高層建筑的功能復(fù)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(shè)置安全可靠的室內(nèi)消防給水系統(tǒng)，滿足各類消防的要求，而且消防給水的設(shè)計(jì)應(yīng)“立足自救” ，方可保證及時撲滅火災(zāi)，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(nèi)管道及設(shè)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(jié)構(gòu)及裝飾，不影響周圍環(huán)境，使系統(tǒng)安全運(yùn)行。1.2 國內(nèi)外高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)研究的狀況和主要內(nèi)容1.2.1 高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)方法近年來，隨

6、著高層建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑給水排水工程設(shè)計(jì)方法也有了不少的改進(jìn)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(shè)計(jì)秒流量計(jì)算方法的研究，一直不斷地在進(jìn)行。經(jīng)驗(yàn)法，概率法，平方根法等計(jì)算方法不斷地被修正和改進(jìn)。用科學(xué)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(jìn)行了不少嘗試。其次，變頻恒壓調(diào)速供水技術(shù)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(zhì)二次污染”和“水箱占用大量建筑面積”的狀況，同時也達(dá)到了節(jié)能效果。再次，在貯水方面，合建水箱的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方式，其中，生活水池

7、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?yàn)楦邔咏ㄖ南捞攸c(diǎn)是“立足于自救” ，因而自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加受到重視，新的自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范己于 2001 年 7 月頒布執(zhí)行。新的規(guī)范對設(shè)置場所危險(xiǎn)等級、設(shè)計(jì)基本參數(shù)、管道水力計(jì)算等方面都作出了一些調(diào)整。這些調(diào)整都是注入了廣大設(shè)計(jì)人員近年來工作研究實(shí)踐得出的寶貴經(jīng)驗(yàn)，以及借簽了國外工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果。其次，消火栓給水系統(tǒng)也在變頻分級供水方面進(jìn)行的有益的嘗試和應(yīng)用。另外，為保障高層建筑火災(zāi)初期消防水壓及水量而設(shè)計(jì)的穩(wěn)高壓系統(tǒng)，先從上海地區(qū)得到應(yīng)用，然后逐步在各地推廣開來，其計(jì)算及設(shè)計(jì)手段逐漸成熟，乃至有人建議將穩(wěn)高壓

8、消防給水系統(tǒng)單獨(dú)列入高層民用建筑設(shè)計(jì)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。1.2.2 高層建筑給水排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容建筑也迅猛發(fā)展，各項(xiàng)工程設(shè)計(jì)內(nèi)容豐富。高層建筑給水排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：給水工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容高層建筑給水工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有:用水量計(jì)算，給水方式的確定，管道設(shè)備的布置，管道的水力計(jì)算及室內(nèi)所需水壓的計(jì)算，水池、水箱的容積確定和構(gòu)造尺寸確定，水泵的流量、揚(yáng)程及型號的確定，管道設(shè)備的材料及型號的選用，施工圖的繪制和施

9、工要求。室內(nèi)消防設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容高層建筑室內(nèi)消防設(shè)計(jì)的主要內(nèi)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(yù)作用、重復(fù)啟閉預(yù)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(shè)計(jì)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(jì)算及消防水壓的計(jì)算;消防水泵的流量、揚(yáng)程、型號和穩(wěn)

10、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(shè)計(jì)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(jì)算;報(bào)警閥、水流指示器的選型;自噴水泵的流量、揚(yáng)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(shè)計(jì)的主要內(nèi)容高層建筑排水工程設(shè)計(jì)內(nèi)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(jì)算及排水通氣系統(tǒng)的計(jì)算，衛(wèi)生設(shè)備的選型及布置，局部污水處理，構(gòu)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。2、工程概況及設(shè)計(jì)任務(wù)2.1 工程概況該樓位于廈

11、門市某小區(qū)，地上十層，地下兩層，負(fù)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(shè)計(jì)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(shè)有高位消防水池（箱） 。各層高度如下：負(fù)二層 2.7m，負(fù)一層 3.2 m，一層 4.5m，二、三層 3.9m，住宅四層 3.2m，住宅標(biāo)準(zhǔn)層 3.2m，建筑總高度 34.7m。2.2 設(shè)計(jì)資料2.2.1 建筑設(shè)計(jì)資料 建筑物小區(qū)總平面圖、負(fù)二層平面圖、負(fù)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(shè)計(jì)資料1.該樓位于廈門市某小區(qū)

12、，該地區(qū)工程地質(zhì)條件良好。2.市政給水管網(wǎng)供水壓力為 0.25Mpa，給水管道在總圖北側(cè)道路旁，管頂埋深0.8m。3.市政排水管道在本建筑物的西側(cè)，管徑為 DN300，管頂埋深為地面下 3.8m。2.3 工程設(shè)計(jì)任務(wù)在本次設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)的該建筑的給水排水工程的內(nèi)容如下：（1）室內(nèi)給水工程設(shè)計(jì) （2）室內(nèi)排水工程設(shè)計(jì)（3）室內(nèi)消防工程設(shè)計(jì)1室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)2室內(nèi)噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)（4）雨水排水工程設(shè)計(jì)3、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(wǎng)所提供的資用水頭為 250kpa，壓力不足以供應(yīng)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(diǎn)所受的靜水壓力很大，易產(chǎn)生

13、水錘，損壞管道及附件，流速過大產(chǎn)生水流噪音；低層壓力過大，開啟水龍頭時，水流噴濺嚴(yán)重；使用不便，根據(jù)建筑給水排水設(shè)計(jì)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(diǎn)靜水壓力過大，進(jìn)行豎向分區(qū)。據(jù)設(shè)計(jì)資料以及規(guī)范中的要求并結(jié)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-23 層；高區(qū)為 410 層。低區(qū)利用市政給水管網(wǎng)供水壓力直接供水；高區(qū)采用無負(fù)壓設(shè)備加壓供水。本設(shè)計(jì)采用高區(qū)每層均設(shè)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(dá)到最大舒適度。變頻調(diào)速水泵給水是目前高層建筑中普遍采用的一種給水方

14、式，可以實(shí)現(xiàn)水泵流量供水時保持高效運(yùn)行，使運(yùn)行更可靠、更合理、更加節(jié)能。變頻調(diào)速水泵具有以下優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備時刻監(jiān)測供水量，使機(jī)組處于高效節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)。水泵軟啟動，啟動電流小，能耗少。設(shè)備占地面積小，不設(shè)高位水箱，減少了建筑負(fù)荷，節(jié)省水箱占地面積，又可有效的避免水質(zhì)的二次污染，給水系統(tǒng)也隨之相應(yīng)簡化。水泵軟啟動，減少了水泵機(jī)組的機(jī)械沖擊和磨損，因而延長了設(shè)備的使用壽命。管理簡便、運(yùn)行可靠。無負(fù)壓設(shè)備可以充分利用市政管網(wǎng)的壓力，并且不會使市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓。無負(fù)壓供水設(shè)備不需設(shè)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-23 層為低區(qū)，利用市政管網(wǎng)供水壓力直接供水。410 層為

15、高區(qū)。高區(qū)采用無負(fù)壓設(shè)備供水。設(shè)備機(jī)組設(shè)置在地下室水泵房。 3.2 給水管網(wǎng)水力計(jì)算進(jìn)行給水管網(wǎng)最不利管段的水力計(jì)算，目的是算出各管段的設(shè)計(jì)秒流量，各管段的長度，計(jì)算出每個管段的當(dāng)量數(shù)，進(jìn)而根據(jù)水力計(jì)算表查出各管段的管徑，每米管長沿程水頭損失，計(jì)算管段沿程水頭損失，最后算出管段水頭損失之和，進(jìn)而根據(jù)水頭損失算出所需壓力。根據(jù)設(shè)計(jì)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(shù)取=2.8，每戶 4 人，使用時數(shù) T=24。hK3.2.1 設(shè)計(jì)秒流量當(dāng)前我國使用的住宅生活給水管道設(shè)計(jì)秒流量公式是： (3.1) ggNUq=2 . 0式中 計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量，L/s；

16、gq 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時出水概率，%；U 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量總數(shù)；gN0.2 以一個衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的額定流量的數(shù)值，其單位為 L/s。設(shè)計(jì)秒流量是根據(jù)建筑物配置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量和管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時出流概率來確定的，而衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量同時出流的概率與衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量數(shù)和其平均出流概率有關(guān)。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果得衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時出流概0U率計(jì)算公式為： (3.2) (%) 1(149. 0ggcNNU+=式中 對于不同的衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流概率的系數(shù) c0U 衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流而計(jì)算管段最大用水時概率計(jì)算公式為： (3.3) (%)36002

17、. 01000=TNmKqUghd式中 生活給水管道最大用水時衛(wèi)生器具的給水當(dāng)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。查表知普通住宅型可取=3.00U0U由建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范附錄 D 可以查出（內(nèi)插法） 。gq一到二層為商場，因此，設(shè)計(jì)秒流量公式為：0.2 (3.4) gqgN式中 計(jì)算管段的生活設(shè)計(jì)秒流量，L/s；gq 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具當(dāng)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(shè)計(jì)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(dāng)量如下：淋浴器=0.75，洗

18、臉盆=0.75，坐便=0.5，洗滌盆=1.0，洗衣機(jī)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 高區(qū)給水管網(wǎng)水力計(jì)算高區(qū)水力計(jì)算用圖見圖 3.1，計(jì)算結(jié)果見表 3.1圖 3.1 中區(qū)給水水力計(jì)算用圖住宅部分各樓層計(jì)算結(jié)果如下 樓層本層當(dāng)量總當(dāng)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mH2O4 樓20.0140.00.113.05750.920.0150.0455 樓20.

19、0120.00.122.78631.480.0510.1646 樓20.0100.00.122.49631.330.0420.1347 樓20.080.00.142.18631.170.0330.1058 樓20.060.00.151.84630.990.0240.0779 樓20.040.00.181.46501.240.0480.15210 樓20.020.00.250.99500.840.0230.0743.2.3 低區(qū)給水管網(wǎng)水力計(jì)算低區(qū)水力計(jì)算用圖見圖 3.3，計(jì)算結(jié)果見表 3.3圖 3.2 低區(qū)給水水力計(jì)算用圖 采用當(dāng)量法計(jì)算 計(jì)算原理參照建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50015-20

20、03 （2009 年版） ，采用公共建筑采用當(dāng)量法 基本計(jì)算公式 gN2.0=gq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) -根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)：1.5 建筑類型：辦公樓、商場計(jì)算結(jié)果：管段名稱管道流量L/s管長m累計(jì)當(dāng)量標(biāo)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-R2-30.200.851.00250.0350.680.03PP-R3-40.300.431.50250.0741.010.03PP-R4-50.300.731.50250.0741.010.05P

21、P-R5-60.301.171.50250.0741.010.09PP-R6-70.583.903.75400.0260.770.10PP-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-R14-150.200.851.00

22、250.0350.680.03PP-R15-160.300.431.50250.0741.010.03PP-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-R22-230.101.200.50200.0300.540.0

23、4PP-R23-100.200.571.00250.0350.680.02PP-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 水表水頭損失計(jì)算計(jì)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

24、況時， 宜取0.05 M P a 3.3 設(shè)備的計(jì)算與選擇系統(tǒng)所需壓力按下式計(jì)算： (3.6) 4321HHHHH式中 H系統(tǒng)所需水壓，kPa；給水引入管至最不利配水點(diǎn)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(diǎn)的流出水頭，kPa。4H校核低區(qū)所需壓力：低區(qū)最不利點(diǎn)為小便器，流出水頭取 20kPa。 H=（0.8+4.5+3.9+1.3）10+1.2574+30+20=247.5kPa250 kPa 滿足要求。高區(qū)生活給水泵的計(jì)算與選擇變頻調(diào)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

25、區(qū)水泵的出水量應(yīng)按中高區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)秒流量確定。由表 3.1，高區(qū)給水設(shè)計(jì)秒流量為=3.05L/s。sQ高區(qū)最不利點(diǎn)為高位水箱，流出水頭取 50kPa。所需壓力：H=（36.7+4.9）10+1.2575.1+30+50=590kPa 該設(shè)計(jì)中，高區(qū)根據(jù)流量和揚(yáng)程選用一套無負(fù)壓變頻機(jī)組向高區(qū)供水。每層水表前均設(shè)減壓穩(wěn)壓閥，閥后壓力為 0.2MPa。3.4 管材本設(shè)計(jì)選用 S5 系列的 PP-R 聚丙烯管。本設(shè)計(jì)中給水系統(tǒng)采用給水 PP-R 聚丙烯管。具有以下優(yōu)點(diǎn)：（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

26、工具連接，管件連接瞬間完成。（6）接頭內(nèi)壁通暢：接口同水管等徑，阻水性小。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(shè)計(jì)條件，參照高層民用建筑設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50084-2001） （2005 年版），確定該建筑為二類公共建筑，火災(zāi)危險(xiǎn)：1、負(fù)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(jù)高規(guī) ，該建筑需要設(shè)置室內(nèi)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(zāi)次數(shù)按一次計(jì)。根據(jù)高規(guī)第 7.3.3 規(guī)定，火災(zāi)持續(xù)時間按 2 小時計(jì)算，自動噴水滅火系統(tǒng)火災(zāi)持續(xù)時間

27、按 1 小時計(jì)算。根據(jù)高規(guī)第 7.2.2 規(guī)定，室內(nèi)消火栓用水量為 20L/s，室外消火栓用水量為20L/s。根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(qiáng)度為 8L/min，作用面積為 160，經(jīng)計(jì)算自動噴水滅火系統(tǒng)2m2m消防用水量=21.3L/s，取 25L/s。608160消防用水總量20+20+25=65L/s。4.2 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng) 4.2.1 消火栓的布置本設(shè)計(jì)建筑總高度 32.9m，按要求，消火栓的間距應(yīng)保證同層任何部位有 2 個消火栓的水槍充實(shí)水柱同時到達(dá)。本設(shè)計(jì)中消火栓系統(tǒng)采用 DN6519 的直流水槍，25m

28、長 DN65 的襯膠水帶。消火栓保護(hù)半徑可按下列計(jì)算公式計(jì)算：R （4.1） LsLd式中 R 消火栓保護(hù)半徑，m；水帶敷設(shè)長度，m?？紤]水帶的轉(zhuǎn)彎曲折應(yīng)為水帶長度乘以折減系數(shù)dL0.8； 水槍充實(shí)水柱長度的平面投影長度，m。Ls因此，消火栓的保護(hù)半徑為：RLsLd又 LS=SKsin=（H1- H2）/ sinsin= H1- H2H1室內(nèi)最高著火點(diǎn)離地面高度，H2水槍噴點(diǎn)離地高度，一般為 1m。故 LS= H1- H2=3.2-1=2.2m又根據(jù)高規(guī)7.4.6.2 知 LS10m。故 LS= 10mR=25*0.8+10=30mLsLd即消火栓的保護(hù)半徑為 30m。消火栓布置間距采用下式計(jì)

29、算：S （4.2） )(22bR 式中 S 消火栓間距，m； R 消火栓保護(hù)半徑，m； b 消火栓最大保護(hù)寬度，m。本設(shè)計(jì)中，消火栓采用單排布置，消火栓最大保護(hù)寬度 b 取 8.4m，因此，消火栓間距為：S=28.8m)(22bR )4 . 830(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(shí)驗(yàn)系數(shù)；f 水槍充實(shí)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(shí)水柱取=10m，單個水槍的設(shè)計(jì)流量 5L/s。水槍實(shí)驗(yàn)系數(shù)值為 1.21。因此，水槍噴嘴mHf處所需水

30、壓為：10(1)qHfmHfmH1.2110（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 水帶有效長度，m；dL 水槍噴嘴出流量，L/s。xhq本設(shè)計(jì)中，19mm 的水槍配 65mm 的襯膠水帶。查表可知 65mm 的水帶阻力系數(shù)值為 0.00172,b=1.577。水槍噴嘴實(shí)際出流量：zA=5.16 L/s5.0L/sxhqBHq9 .16577. 1因此，水帶阻力損失為：0.00172255.1621.14mdhzAdL2xhq因此，消火栓口所需水壓： (4.5) kdqx

31、hHHHH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(jì)算。kH16.91.14+220.03mH2OkdqxhHHHH4.2.3 校核設(shè)置的消防儲水高位水箱最低水位 36.7m，最不利點(diǎn)消火栓栓口高程 35.8m，則最不利點(diǎn)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(shè)增壓設(shè)施。增壓設(shè)施選用帶小型氣壓罐的補(bǔ)壓裝置。使用穩(wěn)壓泵增壓的缺點(diǎn)在于啟動頻繁,用氣壓罐增壓調(diào)節(jié)容積又很小，綜合考慮兩方面的因素，增壓設(shè)施采用穩(wěn)壓泵和小型氣壓罐聯(lián)合使用,將其

32、設(shè)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(hù)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，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(shè)施應(yīng)符合下列規(guī)定：對消火栓給水系統(tǒng)不應(yīng)大于5L/S；對自動噴水系統(tǒng)不應(yīng)大于 1L/s。穩(wěn)壓泵的運(yùn)行有三個壓力控制點(diǎn)，穩(wěn)壓上限點(diǎn)為穩(wěn)壓泵停止運(yùn)行其數(shù)值相當(dāng)于消防給水系統(tǒng)正常壓力值；穩(wěn)壓下限點(diǎn)穩(wěn)壓泵啟動，系統(tǒng)壓力小于穩(wěn)壓上限點(diǎn) 5mH2O；主泵啟動點(diǎn)，消防主要工作泵啟動，其數(shù)值小于穩(wěn)壓下限點(diǎn) 1015 m

33、H2O。在該工程中穩(wěn)壓泵的流量按 1.0 L/s 設(shè)計(jì)，這是因?yàn)橄到y(tǒng)的滲透量小，穩(wěn)壓泵的流量設(shè)計(jì)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(yáng)程為：20.03(36.7-34.7)=18.03mH2O所以選用 GDR3220 型管道泵。流量為 1.0 L/s 時，揚(yáng)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. 04.2.4 水力計(jì)算 計(jì)算原理參照全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 2009 ， 建筑給水排水工程（中國建筑工業(yè)出版社） 基本計(jì)算公式 1、最不利點(diǎn)消火栓流量：

34、 qxhBHq= 式中：qxh - 水槍噴嘴射出流量(L/s) （依據(jù)規(guī)范需要與水槍的額定流量進(jìn)行比較，取較大值） B - 水槍水流特性系數(shù) Hq - 水槍噴嘴造成一定長度的充實(shí)水柱所需水壓（mH2 O）2、最不利點(diǎn)消火栓壓力： 222+=+=BqqLAHHhHxhxhddskqdxh 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(shí)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(shù) Hsk - 消火栓栓口水頭

35、損失，宜取 0.02Mpa3、次不利點(diǎn)消火栓壓力： jfxhxhhhHH+=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(diǎn)消火栓流量： BLAHqddxhxh12次次+= （依據(jù)規(guī)范需要與水槍的額定流量進(jìn)行比較，取較大值）5、流速 V： 24jxhDqv= 式中：qxh - 管段流量 L/s Dj - 管道的計(jì)算內(nèi)徑（m）6、水力坡降： 3.1200107.0jdvi= 式中：i - 每米管道的水頭損失（mH20/m） V - 管道內(nèi)水的平均流速（m/s） Dj - 管道的計(jì)算內(nèi)徑（m）7、沿程水頭損失： Lih=沿程

36、式中：L - 管段長度 m8、局部損失（采用當(dāng)量長度法）： (當(dāng)量) Lih=局部 式中：L(當(dāng)量) - 管段當(dāng)量長度，單位 m(自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄 C)計(jì)算參數(shù)： 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(shí)水柱長度：10 m管段名稱起點(diǎn)壓力mH2O管道流量 L/s管長m當(dāng)量長度管徑mm水力坡降mH2O/m流速m/s損失mH2O終點(diǎn)壓力 mH2O1-216.474.620.630.00700.0491.200.0316.502-316.504.623.200.001000.0060.533.2219.723-419.724.623.200.001

37、000.0060.533.2222.944-522.944.623.200.001000.0060.533.2226.165-626.164.623.200.001000.0060.533.2229.376-729.374.623.200.001000.0060.533.2232.597-832.594.623.200.001000.0060.533.2235.818-935.814.623.200.001000.0060.533.2239.039-1039.034.623.900.001000.0060.533.9242.9510-1142.954.623.900.001000.0060.5

38、33.9246.8711-1246.874.624.500.001000.0060.534.5351.4012-1351.404.621.550.001000.0060.531.5652.96計(jì)算結(jié)果:入口壓力:52.96 米水柱進(jìn)行消火栓給水系統(tǒng)水力計(jì)算時，按圖 4.1 以枝狀管路計(jì)算。圖 4.1 消火栓給水管網(wǎng)計(jì)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xQ一備。 （Q55.6033.30L/s，H60mH2O，N22kW） 。4.2.5 其他設(shè)施的設(shè)計(jì) 水泵接合器水泵接合器的設(shè)置數(shù)量按室內(nèi)消防水量計(jì)算確定，該建筑室內(nèi)消火栓用水量為20L/

39、s，每個水泵接合器的流量按 15L/s 計(jì)，故設(shè)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(dāng)消防水泵工作時，消火栓處的壓力不能超過 1.0MPa, 當(dāng)消火栓處的壓力超過0.5MPa 時就應(yīng)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(yīng)小于 18m3；二類公共建筑和一類居住建筑不應(yīng)小于 12m3；二類居住建筑不應(yīng)小于6.00m3。本

40、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。3m選用標(biāo)準(zhǔn)圖 02S101 第 7 頁 18m3裝配式給水箱，尺寸為 3000mm3000mm2000mm。滿足高規(guī)第 7.4.7.1 條規(guī)定。消防水箱內(nèi)的貯水由無負(fù)壓給水設(shè)備供水。消防貯水池消防貯水池的設(shè)計(jì)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(jù)規(guī)范,該建筑的負(fù)一層為中危險(xiǎn)級設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為 8L/minm2，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(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為 6L/minm2，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

41、布置，間距見平面圖。4.3.1 自噴系統(tǒng)的布置采用濕式閉式標(biāo)準(zhǔn)噴頭，采用上噴。報(bào)警閥進(jìn)出口的控制采用信號閥，報(bào)警閥設(shè)在地面高度 1.2m。自噴系統(tǒng)設(shè)置水泵接合器，每個水泵接合器的流量按 1015L/s 計(jì)算。自噴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量取為理論流量的 1.3 倍，即 1.321=25L/s，取 25L/s，自噴系統(tǒng)設(shè)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(jì)算 計(jì)算原理參照自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50084-2001(2005 年版) 基本計(jì)算公式： 1、噴頭流量： PKq10= 式中：q - 噴頭處節(jié)點(diǎn)流量，L/min P -

42、 噴頭處水壓（噴頭工作壓力）MPa K - 噴頭流量系數(shù)2、流速 V： 24jxhDqv= 式中：Q - 管段流量 L/s Dj -管道的計(jì)算內(nèi)徑（m）3、水力坡降： 3.1200107.0jdvi= 式中：i - 每米管道的水頭損失（mH20/m） V - 管道內(nèi)水的平均流速（m/s） dj - 管道的計(jì)算內(nèi)徑（m） ，取值應(yīng)按管道的內(nèi)徑減mm 確定4、沿程水頭損失： Lih=沿程 式中：L - 管段長度 m5、局部損失（采用當(dāng)量長度法）： (當(dāng)量)Lih=局部 式中：L(當(dāng)量) - 管段當(dāng)量長度，單位 m(自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄 C)6、總損失： 沿程局部hhh+=7、終點(diǎn)壓力： h

43、hhnn+=+1管段名稱起點(diǎn)壓力mH2O管道流量L/s管長m當(dāng)量長度管徑mmK水力坡降mH2O/m流速m/s損失mH2O終點(diǎn)壓力 mH2O1-27.001.110.250.6025800.5392.090.467.462-37.461.112.950.8025800.5392.092.029.483-49.482.352.951.8032800.5202.482.4711.954-511.953.750.612.1032801.3193.953.5715.525-615.526.452.703.6050800.4623.042.9118.436-718.4313.442.704.3065800

44、.5223.813.6622.087-822.0821.092.704.6080800.5194.253.7925.878-925.8721.092.700.0080800.5194.251.4027.279-1027.2721.090.820.0080800.5194.250.4227.7010-1127.7021.093.612.1080800.5194.252.9730.6611-1230.6621.092.032.1080800.5194.252.1532.8112-1332.8121.092.900.0080800.5194.251.5134.3113-1434.3121.092.9

45、00.8080800.5194.251.9236.2314-1536.2321.090.500.00100800.1192.440.0636.2915-1636.2921.092.400.00100800.1192.440.2936.5816-1736.5821.091.520.00100800.1192.440.1836.7617-1836.7621.093.193.10100800.1192.440.7537.5118-1937.5121.091.333.10100800.1192.440.5338.0319-2038.0321.092.700.00100800.1192.440.3238

46、.3520-2138.3521.092.700.00100800.1192.440.3238.6721-2238.6721.092.700.00100800.1192.440.3239.0022-2339.0021.092.950.00100800.1192.440.3539.3523-2439.3521.093.051.10100800.1192.440.4939.8424-2539.8421.090.800.00125800.0381.590.0339.8725-2639.8721.092.110.00125800.0381.590.0839.95計(jì)算結(jié)果:所選作用面積:160 平方米總流

47、量:21.09 L/s平均噴水強(qiáng)度:7.54 L/min.平方米入口壓力:39.95 米水柱計(jì)算用圖如下：圖 4.2 自噴系統(tǒng)計(jì)算圖局部損失取沿程損失的 20%， ，故管段內(nèi)的總損失為h=1.2329.7=395kPa系統(tǒng)所需水壓，按下式計(jì)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(jì)值，kPa； Z 最不利點(diǎn)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(shè)備的選擇根據(jù)上述計(jì)算結(jié)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

48、 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(jì)算水池容積3600/1000=2023600/1000+2513600/1000=234cVxxTQ 3m取 240m。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(nèi)消防水池的引入管為兩條，管徑 DN100。當(dāng)其中一條進(jìn)水管發(fā)生故障時，另一條能保證進(jìn)水量。市政管網(wǎng)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(shù)量經(jīng)計(jì)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

49、邊均勻布置，距建筑物外墻不小于 5m。4.5 管材 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)管材采用內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼管，具有強(qiáng)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(diǎn)?？ü炕蚪z扣連接。 自動噴水滅火系統(tǒng)采用內(nèi)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(yīng)的專用配件。5 、建筑排水系統(tǒng)5.1 排水方案根據(jù)實(shí)際情況、建筑性質(zhì)、規(guī)模、污水性質(zhì)、污染程度, 結(jié)合市政排水制度與處理要求綜合考慮，本設(shè)計(jì)室內(nèi)排水系統(tǒng)采用污廢水分流制，污廢水經(jīng)化糞池處理后排至市政排水管網(wǎng)。在本設(shè)計(jì)中，由于建筑較高、排水立管長

50、、水量大的緣故，常常會引起管道內(nèi)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(nèi)，污染環(huán)境。因而本建筑排水系統(tǒng)首層單獨(dú)排放，并就近排至戶外。高區(qū)污水立管設(shè)有專用通氣管，廢水不設(shè)。5.2 排水管道水力計(jì)算5.2.1 排水設(shè)計(jì)秒流量根據(jù)建筑給水排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范 ，本建筑排水設(shè)計(jì)秒流量可按下公式計(jì)算： (5.1) max0.12ppqNq式中 計(jì)算管段排水設(shè)計(jì)秒流量， L/s； 計(jì)算管段衛(wèi)生器具排pqpN水當(dāng)量總數(shù)； 計(jì)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(shè)計(jì)中值取 1.5。5.2.2 排水管網(wǎng)的

51、水力計(jì)算采用當(dāng)量法計(jì)算計(jì)算原理參照建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50015-2003 （2009 年版） ，采用公共建筑采用當(dāng)量法 基本計(jì)算公式 max12.0qNqpp+=式中：qp-計(jì)算管段的排水設(shè)計(jì)秒流量（L/s） Np-計(jì)算管段的衛(wèi)生器具排水當(dāng)量總數(shù) qmax-計(jì)算管段上最大一個衛(wèi)生器具的排水流量（L/s） -根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)：1.5 計(jì)算結(jié)果：管段名稱管道流量L/s管道類型累計(jì)當(dāng)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-U2-30.25橫管1.25500.0260.960.24排水 PVC-U3-40.

52、25橫管1.25500.0260.960.24排水 PVC-U4-50.50橫管2.00500.0260.960.35排水 PVC-U5-62.11橫管11.501100.0261.530.28排水 PVC-U6-72.22橫管16.001100.0261.530.29排水 PVC-U7-82.23橫管16.501100.0261.530.29排水 PVC-U8-92.23橫管16.501100.0261.530.29排水 PVC-U9-102.24橫管16.801100.0261.530.29排水 PVC-U10-112.24橫管17.101100.0261.530.29排水 PVC-U11

53、-122.25橫管17.401100.0261.530.29排水 PVC-U12-132.26橫管17.901100.0261.530.29排水 PVC-U13-142.26立管17.901100.0000.000.00排水 PVC-U15-20.25橫管0.75500.0260.960.24排水 PVC-U16-20.00橫管0.00500.0260.960.00排水 PVC-U17-30.00橫管0.00500.0260.960.00排水 PVC-U18-40.25橫管0.75500.0260.960.24排水 PVC-U19-201.50橫管4.501100.0261.530.24排水 PVC-U20-211.50橫管4.50