高层建筑给排水毕业设计说明书(已完成) 63页

'目录第一部分设计任务书和资料51、设计题目52、设计任务53、设计依据54、设计基础资料55、设计参数66、设计成果7第二部分设计说明书81、建筑给排水的综述81.1建筑给排水工程设计的发展历史81.2建筑给排水工程在水工业中的地位81.3国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容91.3.1高层建筑给水排水工程设计方法91.3.2高层建筑给水排水设计的主要内容101.4、高层建筑给水排水工程的特点111.5、高层建筑给水排水工程存在的问题121.6总结122、室内给水系统132.1、建筑内部给水系统的概念132.2、给水系统的分类132.3给水系统的组成132.4、给水方式142.4.1依靠外网压力的给水方式152.4.2、依靠水泵升压给水方式152.5、系统选择152.5.1、不同方案的列举152.5.2、给水方案比较和确定162.6、给水系统管道布置及附件的要求163、建筑内部排水系统173.1、建筑内部排水系统的分类173.2、建筑排水体制173.3、排水系统的组成183.4、排水管材193.5、排水管道附件203.6、排水管道布置与敷设条件213.7、检查口、清扫口和检查井的设置要求233.8、排水系统的选择243.9、管道布置与敷设要求254 4、消防系统264.1、消防的基本知识274.2、室外消防给水水源274.3、室外消防水压274.5消防系统的选择284.6、高层建筑室内消火栓给水系统的布置要求294.8、消防泵的选择要求315、雨水系统315.1、建筑雨水排水系统315.2、雨水外排水系统315.3、雨水内排水系统325.3、混合式排水系统355.4、雨水排水系统的选择35第三部分设计计算361、给水计算361.1、计算原理依据361.2、给水设计计算361.2.1、给水用水室额及时变化系数361.2.2、最高日生活用水361.2.3、最高日最大时用水量361.2.4、设计秒流量361.2.5、贮水池容积361.2.6、室内所需压力372、消防计算12.1、计算原理依据12.2、消火栓布置12.2.1、水枪喷嘴处所需水压12.2.2、最不利点消火栓流量：12.2.3、水带阻力：22.2.4、最不利点消火栓压力：22.2.5、校核22.2.6、次不利点消火栓压力：22.2.7、次不利点消火栓流量：32.2.8、流速V：32.2.9、水力坡降：32.2.10、沿程水头损失：32.2.11、局部损失（采用当量长度法）：32.2.12、消防水箱：42.2.13消防贮水池：42.2.14消防计算结果：43、排水计算24 3.1、计算原理参照：23.2、基本计算公式：23.3、排水立管计算原理图和计算结果：23.4、一层单独排水立管水力计算23.4.1、一层立管1水计力算23.5、专用通气管计算23.6、附属设备的选择33.6.1、潜污泵的选择34、雨水系统的水力计算44.1雨量计算43.4.2雨水排水系统的计算53.4.3设计计算7结束语20致谢21参考文献224 摘要摘要：本设计为乌鲁木齐高层建筑给水排水工程，内容包括建筑给水系统、热水系统、消防系统、排水系统和雨水排水系统的设计。室内给水系统采用分区给水方式，地下一层至四层为低区，由市政给水管网直接供水；五至十一层为中区，十二到十八层为高区，中区和高区均由变频无负压装置供水。消火栓给水系统采用临时高压给水系统。排水系统采用污水和废水分流制排水系统，生活废污水直接排入市政排水管网，生活污水经化粪池局部处理后再排入市政排水管网。雨水排水采用内排水的排水方式。关键词：给水系统　　　消防系统　　排水系统　　雨水系统ABSTRACTAbstract：Thisprojectisthewater-supplyanddrainageengineeringofUrumqiinXinjiang．ItincludesthedesignofWatersupply-system、firewater-supplysystem、seweragesystemandrainwatersystem．Theinteriorwater-supplysystemadoptthewayofsubregion，the-1~4rdflooristhelowdistrict，thesourceisthemunicipalwater-supplynet-work．The5~11rdflooristhemiddledistrict，The12~18rdflooristhehighdistrict，whichsourceisFrequencyconversionandnonegativepressuredevice．Thefirewater-supplysystemadopttemporaryhigh-pressuresystem．Thehotwater-supplysystemdistrictisconsistentwithcoldwater-supplysystem，Thewaterheatersareestablishedinunderground．Theseweragesystemusesthesewageandthewastewaterseparate-sewagesystem，thewastesewagetodisperseintothemunicipaldrainagepipenetworkdirectly．Thesanitarysewagedispersesintothemunicipaldrainagepipenetworkafterdisposedintheseptictank．Therainwatersystemadopttheuniondrainagesystemofindoorsystem．Keyword：Watersupply-systemfirewater-supplysystemseweragesystemrainwatersystem4 第一部分设计任务书和资料1、设计题目：乌鲁木齐市某高层高层住宅小区给水排水工程设计2、设计任务：1、生活给水系统2、消防系统3、室内排水系统4、雨水排水系统注：由于该建筑面积较小，户型较少，没有公共建筑，消防系统只做消火栓，不做喷淋系统。3、设计依据设计规范：1、《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140—90）2、《建筑给排水设计规范》（GB50015-2009）3、《给水排水设计手册》第二册和第五册中国建筑工业出版社4、《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）5、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）6、《给水排水制图标准》（GBJ106-2001）7、《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》20038、《建筑给水排水工程》（第五版）9、《全国通用给水排水标准图集》4、设计基础资料（一）工程资料：该建筑位于新疆乌鲁木齐市，为一高档住宅小区。该工程是二类民用建筑，建筑面积约5400平方米，地上十九层地下一层，地下室做为消防贮水池和储物室，上面是住宅，总高度为52.3米。室外地面标高为-0.6米，冻土深度为1.5米。（二）建筑设计资料：4 建筑类别属于二类建筑，建筑耐火等级为二级，设计抗震烈度为8度，屋面防水等级为三级，户型有A、B两个户型，A户型一卫一厨，B户型两卫一厨。建筑物建筑总面积约为54006m2，地下室建筑面积275.39m2，第一层建筑面积305.475m2，二至十七层标准层建筑面积300.585m2，十八层建筑面积285.145m2，屋顶建筑面积39.17m2。地下室至一层层建筑层高为3.00m，二到十八层层高为2.90m。卫生设备：厨房：一个双缸洗菜盆卫生间1：一个淋浴器、一个洗脸盆、一个洗衣机、一个水箱式马桶。卫生间2：一个淋浴器、一个洗脸盆、一个水箱式马桶。(三)给排水设计资料1）、给水水源本建筑以城市给水管网作为水源，从位于建筑西侧的DN300的市政管网以及位于南侧道路下DN300的市政管网的取水，干管埋深均为2.0m，供水水压为0.30MPa。2）、排水条件城市排水管网为污、雨分流制排放系统。本建筑污废水排入小区污水处理站（待建），地上一层及以上污水通过管道靠重力分系统全部汇聚到地下一层之后排入检查井中，排至室外，经过外配系统排至小区污水处理站，污废水经小区污水处理站处理排至市政管网。市政排水干管DN400，管底埋深2.5～3.0m。3）、自然条件乌鲁木齐市位于亚欧大陆腹地，地处天山北坡，准噶尔盆地南缘中段,是世界上离海洋最远的内陆城市。辖区东与吐鲁番市接壤；西以头屯河与昌吉市为界；南与托克逊县相邻，北部沿博格达山脊与吉木萨尔县、阜康、米泉市为界；山前平原地带和米泉市接壤。乌鲁木齐地处天山北坡及北麓，常受极地和西伯利亚冷空气侵袭，形成寒潮。寒潮入侵时，日温迅速下降10℃或10℃以上。平原地区年均2—3次，山区年均4—5次。属中温带大陆性干旱气候，春秋两季较短，冬夏两季较长，昼夜温差大。年平均降水量为194毫米，最暖的七、八月平均气温为25.7℃，最冷的一月平均气温为-15.2℃。极端气温最高47.8℃，最低-41.5℃。5、设计参数生活用水定额：qd=250m3/（人·d）；最大小时生活用水量：Qh=3.675m3/h；4 最高日用水量：Qd=31.5m3/d,；小时变化系数：kh=2.5；设计秒流量：2.016l/s；每户人口:m=3.5人；室内消防用水量：10L/s;消防水箱水量为火灾前10min的水量12.0m3；消防贮水池144m3.,贮水池内的消防水量：按火灾延续2h的水量计；雨水重现期：5年；6、设计成果（1）设计计算书各一份；（2）施工图纸一份：1）地下室给排水平面图1张；2）首层给排水平面图1张；3）二至十七层标准层给排水施工图1张；4）十八层给排水施工图1张；5）厨房、卫生间大样图1张；6）消防水箱、水池大样图1张；7）给水系统图1张；8）排水系统图1张；9）雨水系统图1张；10）消防系统图1张；11）设计总说明书及图例1张；4 第二部分设计说明书1、建筑给排水的综述1.1建筑给排水工程设计的发展历史任何一门学科要想对其深入了解就得从其历史发展开始。我国建筑给排水自1949年建国以来,经历了三个发展阶段:1、房屋卫生技术设备阶段即初创阶段，自1949年至1964《室内给水排水和热水供应设计规范》开始试行时为止。其主要标志是我国开始设置给水排水专业,房屋卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程。第一代通过专业培养的建筑给排水专业技术人员走上工作岗位，开始形成自己的专业队伍。2、室内给排水阶段即反思阶段,自1964年至1986年《建筑给水排水设计规范》被审批通过时为止。其主要标志是通过工程实践，对以往机械搬用国外经验并造成失误进行了认真总结和反思,进而形成和确立有我国特色的建筑给排水技术体系。3、建筑给排水阶段即发展阶段，自1986年至今。1986年以来,随着建筑业的发展，建筑给排水专业迅速发展，已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在发展阶段，专业队伍上已具备积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员;技术上积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术，专业技术有了明显的突破和发展,其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出;组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会。近年来，学术活动踊跃,并加强了国际间的技术交流。1.2建筑给排水工程在水工业中的地位建筑给排水工程在水工业中有着其自身特有的地位，它是水工业总循环线路的中环节。建筑给排水发展的快慢直接影响到整个水工业发展。4 在日常生活中，每人每天大约需要2L水才能维持正常的生存;加上饮用和清洁卫生方面的需要，至少需要50-200L水才能维持正常的生活。当前，发达国家的城市居民用量更大，每人每天约需400-500L水，最高的超过800L。所以，没有足够的生活用水，人们不仅难以维持正常的生活，更谈不上提高物质文化生活水平。建筑给水工程的任务，主要是解决建筑内部的生活、生产、消防用水问题，以满足日常生活、生产、保障人身和财产的安全。建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部生活和生产过程中所产生的污水(废水)及时地排到室外排水系统中去，同时解决屋面雨水的排除问题。建筑室内热水工程的任务，主要是将冷水在加热设备内集中加热，用管道输送到室内各用水点，以满足生产和生活使用热水的需要。因集中热水供应主要存在于我国北方地区。此外还有建筑配套设施给水排水工程，其任务主要是汽车库、人防的给排水;为改善生活环境，同时考虑室内外的水景给水排水工程设计。总之，高层建筑给排水工程的中心任务是为建筑提供方便、卫生、舒适和安全的生产、生活环境。1.3国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内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相同的，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，以及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范畴，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，以及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：1、高层建筑层数多、高度大。给水系统及热水系统中的静水压力很大，为保证管道及配件免受破坏，必须对给水系统和热水系统进行合理的竖向分区，加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。2、高层建筑的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且消防给水的设计应“立足自救”，方可保证及时扑灭火灾，防止重大事故发生。3、高层建筑对防噪声、防震等要求较高，但室内管道及设备种类繁多、管线长、噪声源和震源多，必须考虑管道的防震、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，不损坏建筑结构及装饰，不影响周围环境，使系统安全运行。1.3.1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。1)、高层建筑生活给水4 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“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。2)、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范》己于2001年7月颁布执行。新的规范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，以及借签了国外工程设计经验的结果。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及水量而设计的稳高压系统，先从上海地区得到应用，然后逐步在各地推广开来，其计算及设计手段逐渐成熟，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范》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。3)、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。排水塑料管的噪声防治问题上，或采用改变水流状态的方法、或采用改变管道结构型式、或兼用两种方式，都有一定效果。1.3.2高层建筑给水排水设计的主要内容建筑业迅猛发展，各项工程设计内容丰富。高层建筑给水排水设计的主要内容有：1)、给水工程设计的主要内容高层建筑给水工程设计的主要内容有:用水量计算，给水方式的确定，管道设备的布置，管道的水力计算及室内所需水压的计算，水池、水箱的容积确定和构造尺寸确定，水泵的流量、扬程及型号的确定，管道设备的材料及型号的选用，施工图的绘制和施工要求。2)、室内消防设计的主要内容4 高层建筑室内消防设计的主要内容有: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及消防水压的计算;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及施工要求。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及施工要求。3)、排水工程设计的主要内容高层建筑排水工程设计内容包括:排水体制的确定，排水方案的确定，排水管道系统的布置，排水管道的水力计算及排水通气系统的计算，卫生设备的选型及布置，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)、热水工程设计的主要内容高层建筑热水工程设计的主要内容包括：热水供应方式的确定，热水供应管道系统的布置，热水系统的管材的选择，热水管道的水力计算，集中热水供应系统要进行设计冷水加热设备（如锅炉）以及阀门和附件的选用，和最后的施工图纸的绘制。1.4、高层建筑给水排水工程的特点由于高层建筑具有层数多、高度大振动源多的特、用水要求高。排水量大等特点。因此对高层建筑给水排水的设计、施工、材料及管理方面都提出了较高的要求。与低层建筑给水排水相比，高层建筑给水排水工程具有以下特点：1)高层建筑给水、热水、消防系统的静水压力大，如果只采用一个区供水，不仅影响使用，而且管道及配件容易被损坏。因此供水必须进行合理的竖向分区，使供水压力降低，保证供水系统的安全运行。2)高层建筑引发火灾的因素多、且火势蔓延速度快、火灾危险性大、而且扑救较困难。因此，高层建筑的消防系统安全可靠度要比低层建筑高。由于目前我国消防系统设备能力有限，扑救高层建筑火灾的难度较大，因此高层建筑的消防系统应立足于自救。3)高层建筑的排水量大、管道长、管道中压力的波动较大。为了提高排水系统的排水能力，稳定管道中的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型的单立管排水系统，另外高层建筑的排水立管应采用机械强度较高的管材，并采用柔性接口。4 4)高层建筑的建筑标准高，给水排水设备使用人数多，瞬时的给水量和排水量大，一旦发生停水或者排水管道堵塞事故，影响范围较大。因此，高层建筑必须采取有效的技术措施，保证供水安全可靠和排水通畅。5)高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪音。因此，高层建筑给水排水系统必须考虑设备和管道的防振动和噪声的技术措施。1.5、高层建筑给水排水工程存在的问题经过上百年的发展，高层建筑的给水排水技术日趋成熟，但也存在着很多亟待解决的问题，具体有以下几个方面：1)节水、节能的给水排水设备及附件的开发与应用。2)新型减压与稳压设备的研制与应用。3)安全可靠、经济使用、运行管理方便的供水技术与方式的研究与推广运用。4)高层建筑消防技术与自动控制技术。5)提高排水系统的过水能力，稳定排水系统压力的技术措施。6)低成本，高效能的新型管道材料的开放与运用。、7)热效率高、体积小的热水加热设备的研制与运用。高速发展的建筑业，必将对建筑给水排水提出更高的技术要求，为了适应和推动高层建筑的发展，必须不断改进和提高高层建筑给水排水技术，使高层建筑给水排水技术达到一个新的水平。1.6总结总之，住宅给排水系统看似简单，但它与我们的日常生活息息相关。作为工程设计人员，应本着技术、安全、经济性原则，在实践中努力创新，寻求最佳的给排水设计方案，适应住宅设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化要求4 2、室内给水系统2.1、建筑内部给水系统的概念建筑内部给水系统是将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，经配水管网送至生活、生产和消防用水设备，并满足用水点对水量、水压和水质要求的冷水供应系统。2.2、给水系统的分类根据用户对水质、水压、水量、水温的要求，并结合外部给水系统情况进行划分，有3种基本给水系统：生活给水系统，生产给水系统，消防给水系统。1)生活给水系统供人们在日常生活中饮用、烹饪、盥洗、沐浴、洗涤衣物、冲厕、清洗地面和其他生活用途的用水。近年随着人们对饮水品质要求不断提高，在某些城市、地区或高档住宅小区、综合楼等实施分质供水，管道直饮水给水系统已进入住宅。2)生产给水系统供生产过程中产品工艺用水，清洗用水、冷饮用水、生产空调用水、稀释用水、除尘用水、锅炉用水、等用途用水。由于工艺过程和生产设备的不同，这类用水的水质要求有较大差异，有的低于生活用水标准，有的远远高于生活饮用水标准。3)消防给水系统消防灭火设施用水，主要包括消火栓、消防卷盘和自动喷水灭火系统喷头等设施用水。消防水用于灭火和控火，及扑灭火灾和控制火势蔓延。消防用水对水质要求不高，但必须按照建筑防火规范要求保证供给足够的水量和水压4)组合给水系统上述3种基本给水系统可根据具体情况予以合并共用。如：生活—生产给水系统、生活—消防给水系统、生产—消防给水系统、生活—生产—消防给水系统。2.3给水系统的组成建筑内部给水系统一般有引入管、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量仪表等组成。1)引入管4 从室外给水管网的接管点引至建筑物内的管段，一般又称进户管。引入管段上一般设有水表、阀门等附件。2)水表节点水表节点是安装在引入管上的水表及其前后设置的阀门和泄水装置的总称。3)给水管道给水管道包括干管、立管、支管、和分支管，用于输送和分配用水。干管：又称总干管，是将水从引入管输送至建筑物各区域的管段。立管：又称竖管，是将水从干管沿垂直方向输送至各楼层、各不同标高处的管段。支管：又称分配管，是将水从立管输送至各房间内的管段。分支管：又称配水支管，是将水从支管输送至各用水设备处的管段。4)给水附件管道系统中调节用水量、水压、控制水流方向、改善水质，以及关断水流，便于管道、仪表和设备检修的各类阀门和设备。给水附件包括各种阀门、水锤消除器、过滤器、减压孔板等管路附件。常用的阀门有：截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀、液位控制阀、液压水位控制阀、安全阀；消防给水系统的附件主要有水泵接合器、报警阀组、水流指示器、信号阀门和末端试水装置等。5)配水设施生活、生产和消防给水系统管网的终端用水点上的装置即为配水设施。生活给水系统主要指卫生器具的给水配件或配水龙头；生产给水系统主要指用水设备；消防给水系统主要指室内消火栓和自动喷水灭火系统中的各种喷头。6)增压和贮水设备增压和贮水设备包括升压设备和贮水设备。如：水泵、水泵—气压罐升压设备；水箱、贮水池和吸水井等贮水设备。2.4、给水方式给水方式即指建筑内部给水系统的供水方案。合理的供水方案，应综合工程涉及到的各种因素，如技术因素：供水可靠性、水质对城市给水系统的影响、节水节能效果、操作管理、自动化程度等；经济因素：基建投资、年经常费用、现值等；社会和环境因素：对建筑立面和城市观瞻的影响、对结构和基础的影响、占地面积、对环境的影响、建设难度和建设周期、抗寒防冻性能、分期建设的灵活性、对使用带来的影响等。4 2.4.1依靠外网压力的给水方式1)直接给水方式由室外给水管网直接供水，最为简单、经济的给水方式，适用于室外给水管网的水量、水压在一天内均能满足用水要求的建筑。2)设水箱的给水方式设水箱的给水方式宜在室外给水管网供水压力周期性不足时采用；低峰用水时，可利用室外给水管网水压直接供水并向水箱进水，水箱贮备水量。高峰用水时，室外管网水压不足，则有水箱向建筑给水系统供水。当室外给水管网水压偏高或不稳定时，为保证建筑内给水系统的良好工况或满足稳压供水的要求，也可采用设水箱的给水方式。2.4.2、依靠水泵升压给水方式1)设水泵的给水方式2)设水泵、水箱联合的给水方式3)气压给水方式4)分区给水方式5)分制给水方式2.5、系统选择根据原始资料，本建筑屋顶层标高52.3m，市政提供常年可靠水压为0.30MPa，在外部供水压力不能满足建筑物水压要求时，则建筑物下层或者地势较低的部分建筑物，应尽量利用外部水压供水，而上层或地势较高的部分建筑物则采取加压或流量调节装置供水。2.5.1、不同方案的列举方案一：由于城市的市政管网压力在该处的压力为0.30MPa，一至五层为低区,由市政管网直接供水，五到十二层为中区,由屋顶高位水箱经过减压供水，十三至十八层层为高区，由屋顶高位水箱供水。但由于在此高度下，中区多数卫生器具的静水压力超出了0.45MPa，所以在该区顶层设置减压阀，以减小下面几层的用水水压。方案二：地一层至四层由城市市政管网直接供水，中区五层至十一层、高区十二至4 十八层由变频泵无负压装置供水。2.5.2、给水方案比较和确定根据以上列举的各个方案进行技术上和经济上的比较，选出一个相对比较优化的方案作为该住宅小区给水系统的设计方案。综合下述两种方案在技术上和经济上的优点和缺点及本地区的实际情况，现确定方案二为该住宅小区的给水系统的设计方案：一至五层为低区,由市政管网直接供水，六到十二层为中区,由中区变频无负压装置供水，十三至十八为高区，由高区变频无负压装置供水。这种供水方式采用无水箱供水，水质好，管理运行方便；可充分利用外网水压，节省能源；建筑物的安全性更加可靠（无屋顶水池，建筑物的负荷减小）。方案的集体比较见下表2.5.1所示：表2.5.1给水系统方案比较比较方案优点缺点方案一1供水可靠性强、安全，且供水的水质好；2一~五层由市政管网直接供水，节能；3泵的台数少，便于管理；4建设费用和维修费用较小。1六至十八层由泵一次提升，减压阀减压供水，比较浪费电能；2水箱如不注意保护，容易引起水源污染。2屋顶水箱体积较大，导致建筑物的负荷大。方案二1采用无水箱供水，水质好，管理运行方便；2布置集中，不占用水箱间的面积3供水可靠性强、安全，且供水的水质好1水泵型号数量多，较难控制调节，管材用量大；2工程初期投资大2.6、给水系统管道布置及附件的要求1)各层给水管道采用暗装埋地敷设，横向管道在室内装修前敷设在垫层中，支管以0.02的坡度坡向泄水装置。2)在立管、横支管上设阀门，管径小于等于50mm时采用截止阀，管径大于50mm时采用闸阀、蝶阀。3)给水管道不得穿越设备基础、风道、烟道等，遇到上述设施时应自动绕行4 。不得敷设在污水沟内，不得穿过伸缩缝、沉降缝。必须穿墙时应采取以下措施∶预留钢套管、采用可曲绕附件。4)给水管与污水管平行或交叉埋设的时候，管外壁的最小距离应为0.5m或0.15m。交叉埋设时，一般给水管在上面。5)给水管道穿楼板、墙壁时，需预留孔洞，尺寸一般采用d+50mm~d+100mm,管道穿越楼板时应预埋金属套管。6)给水管道立管及阀门井中管道采用给水无缝钢管，进入户型后均采用塑料（PPR）给水管。7)给水钢管管采用承插式接口，塑料管用粘接或丝接。8)给水管道和设备（除塑料给水管）必须做防腐处理（除锈、刷红丹两道）。3、建筑内部排水系统3.1、建筑内部排水系统的分类粪便污水、生活废水、生活污水、生产污水（含酸、碱性污水）、生产废水（冷却废水）、工业废水（生产污水与生产废水合流排除）、屋面雨水（雨水、雪水）等排水系统。生活污水排水系统：用来排除人们日常生活中的盥洗、洗涤的生活废水和粪便污水。生活废水一般直接排入市政排水管道，而粪便污水通常化化粪池处理后排入市政排水管道。工废水排水系统：用来排除工艺生活过程中的污（废水）。由于工业生产门类繁多，污废水性质极其复杂，因此又可按其遭受污染程度分为生产废水和生产污水两种，前者仅受轻度污染，一般直接排入市政排水管道；后者污染较严重，通常需要厂内处理后排入市政排水管道。建筑雨水排水系统：用以排除多层、高层建筑和大型厂房的屋面雨雪水。3.2、建筑排水体制分流制：即针对各种污水分别设单独的管道系统输送和排放的排水体制；合流制：即在同一排水管道系统中可以输送和排放两种或两种以上污水的排水体制。在下列情况下，建筑物需设单独的排水系统。1)共食堂、肉食品加工车间、餐饮业洗涤废水中含有大量油脂。2)炉、水加热器等设备排水温度超过40。3)院污水中含有大量致病菌或含有放射性元素超过排放标准规定的浓度。4 4)车修理间或洗车废水中含有大量机油。5)业废水中含有有毒、有害物质需要单独处理。6)产污水中含有酸碱，以及行业污水必须处理回收利用。7)筑中水系统中需要回用的生产废水。8)重复利用的生产废水。9)外仅设雨水管道而无生活污水管道时，生活污水可单独排入化粪池处理，而生活废水可直接排入雨水管道。10)筑物雨水管道应单独排出。在下列情况下，建筑物内部可采用合流制排水系统：1、当生活废水不考虑回收，城市有污水处理厂时，粪便污水与生活废水可以合流排出。3.3、排水系统的组成1)废水收集器：卫生器具、生产污废水的排水设备（生产设备受水器）及雨水斗。（1）便溺器具便溺器具设置在卫生间和公共厕所，用来收集粪便污水。便溺器具包括便器和冲洗设备。便器有大便器和小便器，前者分为坐式大便器、蹲式大便器和大便槽，后者分为立式小便器、挂式小便器和小便槽。便溺器具的冲洗设备有冲洗阀和冲洗水箱两类，其中冲洗水箱又分为高冲洗水箱和低冲洗水箱。（2）盥洗、淋浴器具盥洗、淋浴器具设置在盥洗室、浴室、卫生间和理发室内，包括盥洗槽、洗脸盆、淋浴器、浴盆和净身器等。（3）洗涤器具洗涤器具包括设在厨房或食堂的洗涤　、设在化验室或实验室的化验盆、设在公共的污水池和用于排出地面水的地漏。为了不让排水管道内的臭气和有害气体进入室内，在卫生器具与排水管之间需要设隔臭装置，最常见的装置是存水弯。存水弯内的存水称为水封，其作用是隔断臭气和有害气体。规定水封深度不得小于50mm。坐式大便器与排水管之间不需设置存水弯。2)排水管道排水横支管、排水立管、排出管。器具排水管：连接卫生器具和排水横支管之间的短管，除座式大便器等自带水封装置的卫生器具外，均应设水封装置。4 3)通气管通气管是指没有污（废）水通过的管段。通气管有三个作用：向排水管系补给空气，使水流畅通，更重要的是减小排水管道内气压变化幅度，防止卫生器具水封破坏；使建筑物内部排水管道中散发的臭气和有害气体能排到大气中去；管道内经常有新鲜空气流通，可减轻管道内废气锈蚀管道的危害。其作用是把管道内产生的有害气体排至大气中去，以免影响室内的环境卫生，减轻废水、废气对管道的腐蚀；在排水时向管内补给空气，减轻立管内气压变化的幅度，防止卫生器具的水封受到破坏，保证水流畅通。4)清通设备一般有检查口（1m）、清扫口、带有清通口的90°弯头、三通和存水弯以及检查井（3m）等作疏通排水管道之用。5)抽升设备对于污废水难以自流排至室外时，须设水泵、空气扬水器和水射器等抽升设备。民用建筑的地下室、人防建筑、高层建筑的地下技术层等地下建筑物内的污（废）水不能自流排至室外时，必须设置污水抽升设备，常采用潜水排污泵。6)污水局部处理构筑物当建筑内部污水不允许直接排入城市排水系统或水体时，而设置的局部污水处理设施。7)室外排水管道自排出管接出的第一检查井后至市政排水管道或工业企业排水主干管间的排水管段即为室外排水管道，其任务是将建筑物内的污（废）水排送到市政或工厂的排水管道中去。3.4、排水管材生活污水管道一般采用排水铸铁管或硬聚氯乙烯管；当管径小于50mm时，可采用钢管；生活污水埋地管道可采用带釉的陶土管。1)排水铸铁管管材耐腐蚀性能强，直管长度一般为1.0～1.5m。其连接方式为承插连接，常用的接口材料有普通水泥接口、石棉水泥接口、膨胀水泥接口等。在高层建筑中，有抗震要求地区的建筑物排水管道应采用柔性接口。淘汰砂模铸造铸铁排水管用于室内排水管道，推广UPV-C和符合《排水用柔性接口铸铁管及管件》（GB/T12772-1999）的柔性接口机制铸铁排水管。2)塑料管硬聚氯乙烯管（UPV-4 C）、聚丙烯管（PP）、聚丁烯管（PB）和工程塑料管（ABS）排水塑料管道连接方法：粘接、橡胶圈连接、螺纹连接。应用排水塑料管时，应注意的问题：1、污水连续排放时，水温不大于40，瞬时排放温度不大于60。2、受环境温度和污水温度变化而引起长度伸缩，为了消除管道受温度影响而产生的胀缩，通常采用设伸缩节的方法。3.5、排水管道附件1)存水弯（水封管）存水弯是设置在卫生器具排水支管上及生产污（废）水受水器泄水口下方的排水附件。其构造有S型和P型两种。在弯曲段内存有50～100mm高度的水柱，称作水封，其作用是阻隔排水管道内的气体通过卫生器具进入建筑内而污染环境。存水弯的最小水封高度不得小于50mm生器具的构造已有存水弯时，在排水口以下可不设存水弯。2)检查口与清扫口检查口是一个带盖板的开口短管，安装高度从地面至检查口中心为1.0m。清扫口一般设在排水横管上，清扫口顶与地面相平。横管始端的清扫口与管道垂直的墙面距离不得小于0.15m。埋地管道上的检查口应设在检查井内，检查井直径不得小于0.7m。3)通气帽在通气管顶端应设通气帽，以防止杂物进入管内。甲型通气帽采用20号铁丝编绕成螺旋形网罩，可用于气候较暖和的地区；乙型通气帽采用镀锌铁皮制成，适用于冬季室外温度低于－12的地区，它可避免因潮气结冰霜封闭网罩而堵塞通气口的现象发生。4)隔油具通常用于厨房等场所。对排入下水道前的含油脂污水进行初步处理。隔油具装在水池的底板下面，亦可设在几个小水池的排水横管上。5)滤毛器理发室、游泳池、浴池的排水中往往挟带毛发等，易造成堵塞。建筑排水管材：排水铸铁管；焊接钢管；无缝钢管；陶土管；耐酸陶土管；石棉水泥管；硬聚氯乙烯塑料管；特种管道。排水铸铁管件：排水铸铁管件有：45°、90°弯头，45°、90°TY形三通、斜三通、正三通、TY形异径三通、T形异径三通、检查口、S形存水弯、P形存水弯、地漏和扫除口等。4 3.6、排水管道布置与敷设条件排水管道布置与敷设要求要满足三个水力要素：管道充满度、流速和坡度。1)管线最短、水力条件好⑴排水立管应设在最脏、杂质最多及排水量大的排水点，以便尽快地接纳横支管的污水而减少管道堵塞机会。⑵排水管应以最短距离通向室外。⑶排水管应尽量直线布置，当受条件限制时，宜采用两处45°弯头或乙字弯。⑷卫生器具排水管与排水横支管宜采用90°斜三通连接。⑸横管与横管及横管与立管的连接宜采用45°三（四）通或90°斜三（四）通。也可采用直角顺水三通或直角顺水四通等配件。⑹排水立管与排水管端部的连接，宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。⑺排出管宜以最短距离通至室外，以免埋设在内部的排水管道太长，产生堵塞、清通维护不便等问题；排水管道过长则坡降大，必须加深室外管道的埋深。排出管与室外排水管道连接时，排出管管顶标高不得低于室外排水管管顶标高，其连接处的水流转角不得小于90°。当有跌落差并大于0.3m时，可不受角度限制。⑻最低排水横支管连接在排出管或排水横干管上时，连接点距立管底部水平距离不宜小于3.0m。⑼当排水立管仅设伸顶通气管（无专用通气管）时，最低排水横支管与立管连接处，距排水立管管底垂直距离不得小于规定。⑽当建筑物超过10层时，底层生活污水应设单独管道排至室外。2)便于安装、维修和清通⑴尽量避免排水管与其他管道或设备交叉。当排出管与给水引入管布置在同一处进出建筑物时，为便于维修和避免或减轻因排水管渗漏造成土壤潮湿腐蚀和污染给水管道的现象，给水引入管与排出管管外壁的水平距离不得小于1.0m。⑵管道一般应在地下埋设或敷设在地面上、楼板下明装，如建筑或工艺有特殊要求时，可在管槽、管道井、管沟或吊顶内暗设，但应便于安装和维修。⑶管道应避免布置在可能受设备振动影响或重物压坏处，因此管道不得穿越生产设备基础。⑷管道应尽量避免穿过伸缩缝、沉降缝，若必须穿越时应采取相应的技术措施，以防止管道因建筑内部物的沉降或伸缩受到破坏。⑸排水立管中心与墙面距离：4 立管直径（㎜）5075100125150200管轴与墙面距离（㎜）507080901101303)生产及使用安全⑴排水管道的位置不得妨碍生产操作、交通运输或建筑物的使用。⑵排水管道不得布置在遇水引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品与设备上面。⑶架空管道不得布置在居室、食堂、厨房主副食操作间的上方；也不能布置在食品储藏间、大厅、图书馆和对卫生有特殊要求的厂房。⑷架空管道不得吊设在食品仓库、贵重商品仓库、通风室及配电间内。⑸生活污水立管应尽量避免穿越卧室、病房等对卫生及安装要求较高的房间，并应避免靠近与卧室相邻的内墙。⑹管道不得穿过烟道、风道。⑺当建筑物有防结露要求时，应在管道外壁有可能结露的地方，采取防露措施。⑻管道穿越地下室外墙或地下构筑物的墙壁处，应采取防水措施。4)保护管道不受损坏⑴排水埋地管道，不得布置在可能承受重物施压处或穿越生产设备基础。在特殊情况下，应与有关专业协商处理。⑵排水管道不得穿过沉降缝、烟道和风道，并不得穿过伸缩缝。当受条件限制必须穿过时，应采取相应的技术措施。⑶排水管道穿过承重墙或基础时，应预留孔洞。并且管顶上部净空尺寸不得小于建筑物沉降量，一般不宜小于0.15m。⑷排水立管穿越楼板时，应设套管，对于现浇楼板应预留孔洞或镶入套管，其孔洞尺寸要求比管径大50～100mm。⑸在厂房内排水管道最小埋深应符合规定，在铁轨下应采用钢管或给水铸铁管，并且最小埋深不得小于1.0m⑹铸铁排水管在下列情况下，应设置柔性接口。①高耸建筑物和建筑高度超过100m的建筑物内。②排水立管高度在50m以上或在抗震设防的9度地区。③其他建筑在条件许可时，也可采用柔性接口。⑺排水埋地管道应进行防腐处理。⑻排水立管应采用管卡固定，管卡间距不得超过3.0m，管卡宜设在立管接头处；悬空管道采支、吊架固定，间距不大于1.0m。5)防止水质污染4 ⑴下列设备和容器不得与污（废）水管道系统直接连接，应采取间接排水的方式。①生活饮用水贮水箱（池）的泄水管和溢流管。②厨房内食品设备及洗涤设备的排水。③医疗灭菌消毒设备的排水。④蒸发式冷却器、空气冷却塔等空调设备的排水。⑤贮存食品或饮料的冷藏间、冷藏库房的地面排水和冷风机溶霜水盘的排水。间接排水是指卫生器具或用水设备排出管（口）与排不管道直接相连，中间应有空气间隔断，使排水管出口直接与大气相通，以防水质受到污染。间接排水口最小空气间隙见下表所示间接排水管管径（mm）排水口最小空气间隙（mm）≤255032~50100＞50150注：饮料用贮水箱的间接排水口最小空气间隙，不得小于150mm。⑵设备间的排水宜排入邻近的洗涤盆，如不可能时，可设置排水明沟、排水漏斗或容器。⑶间接排水的漏斗或容器不得产生溅水、溢流，并应布置在容易检查、清洁的位置。⑷排不管与其他管道共同埋设时，最小水平净距为1.0~3.0m，垂直净距为0.15~0.2m左右。如果排水管平行设在给水管之上，并高出净距1.5m以上时，其水平净距不得小于5.0m。交叉埋设时，垂直净距不得小于0.4m，并且给水管应设有保护套管。3.7、检查口、清扫口和检查井的设置要求1)排水立管上应设检查口，其间距不宜大于10m，当采用机械清通时不宜大于15m，但在建筑物的底层和顶层必须设置。2)立管上检查口的中心距地面的高度一般为1.0m，与墙面成15°夹角。检查口中心应高出该层卫生器具上边缘0.15m。3)立管上如果装有乙字管，则应在乙字管上装设检查口。4)在排水横管的直线管段上的一定距离处，应设清扫口，其最大间距符合规定。5)当排水横管连接卫生器具数量较多时，在横管起端应设置清扫口。4 ①连接2个及2个以上大便器的排水横管。②连接3个及3个以上卫生器具的排水横管。6)在水流转角小于135°的污水横管上，应设清扫口。7)管径小于100mm的排水管道上，设置清扫口的尺寸应与管道同径；管径等于或大于100mm的排水管道上设置的清扫口，其尺寸应采用100mm。8)污水立管上的检查口或排出管上的清扫口至室外排水检查井中心的最大长度，按规定确定。9)清扫口不能高出地面，必须与地面相平。污水横管起端的清扫口与墙面的距离不得小于0.15m。10)不散发有害气体和大量蒸汽的工业废水排水管道在下列情况下，可在室内设检查井。①在管道转弯或连接支管处。②在管道管径及坡度改变处。③在直线管段上每隔一定距离处（生产废水不宜大于30m；生产污水不宜大于20m）。3.8、排水系统的选择本建筑污废水污水经小区污水处理站处理后排入市政污水管道，乌鲁木齐市有污水处理厂，地上一层及以上污水通过管道靠重力分系统排至室外，含粪便污水经化粪池处理排至小区小型污水处理站简单处理后，再将污废水排至市政管网，最后由市政管道排至附近的污水处理厂。排水立管的中的水流是断续、非均匀的、带有空气，下落时是水气混合的两相不稳定流，流量时大时小，满流与非满流交替。立管中水流的具体变化过程为附壁螺旋流——水膜流——等速水膜流——柱塞流。如立管中的水流状态为柱塞流而其中的气流又不足以破坏水塞时，水塞造成有压冲击流，在其运动的前端为大于大气压的正压，后端为小于大气压的负压，随着水塞大的下落，管中的气压发生剧烈的变化，会形成正压喷溅或负压轴吸，对排水管系中卫生器具水封层的稳定产生严重影响，导致排水管道系统不能形成正常工作。4 要保证排水管系安全可靠和经济合理，首先要保证排水立管中的水流不形成柱塞流，应维持在等速水膜流，这就需要严格的水力计算，控制立管设计流量的负荷极限为在等速水膜流状态下达到终限流速时的流量，此外在排水立管中采取一些消能措施，减小水流的下降速度，避免由于水流的冲击对管系造成破坏，一般来说立管上隔一定的距离设置乙字弯可以减少约50%的流速，工程中一般自顶层起每隔6层设置一套消能装置；另一保证排水管系安全的重要措施就是设置专用的通气立管与大气相通，从而释放排水管系中的正压及补给空气的负压，使管内的气压保持接近大气压力，保证立管内的空气流通，排除排水管道的中有害气体，保护卫生器具的水封，实验表明设置专用的通气立管可使立管的排水能力提高一倍。以上措施都可以用于排水系统中。综上所述，本建筑的废水立管采用伸顶通气立管并设置乙字弯即可满足排水要求，但卫生间的排水管道需采用专用通气立管与它连接，再加设置乙字弯后即可避免形成上述水流形式，满足良好的排水条件，排水管道的管材统一选用UPVC塑料管道。3.9、管道布置与敷设要求除符合前面所述的基本要求外，还应符合《建筑排水UPVC管道工程技术规程》GJ/T29-88的规定。1)管道不宜布置在热源附件，当不能避免并导致管道表面温度大于60℃时，应采取隔热措施。立管与家用灶具边缘净距不得小于0.4m。2)横干管不宜穿越防火分区分隔墙和防火墙；当不可避免时，应在管道穿越墙体处的两侧，采取防火灾贯穿的措施。3)管道穿越地下室外墙时应采取防渗漏措施。4)高层建筑中室内排水管道布置应符合下列规定。⑴立管宜暗设在管道井或管窿内。⑵立管明设且管径大于或等于110mm时，在立管穿越楼板层处采取防止火灾贯穿的措施。如设阻火圈、防火套管。⑶管径大于或等于110mm的明敷排水横支管，当接入管道井、管窿内的立管时，在穿越管道井、管窿壁处应采取防止火灾贯穿的措施。5)排水立管仅设伸顶通气管时，最低横支管与立管连接处至排出管管底的垂直距离应符合规定。6)当排水立管在中间层竖向拐弯时，排水支管与横管连接点至立管底部水平距离不得小于1.5m，排水竖支管与立管拐弯处的垂直距离不得小于0.6m。7)伸顶通气管应高出屋面（含隔热层）0.3m，且应大于最大积雪厚度。在经常有人活动的屋面，通气管伸出屋面不得小于2.0m。伸顶通气管管径不宜小于立管管径，并且最小管径不宜小于110m。8)排水立管应设伸顶通气管，顶端应设通气帽。当无条件设置伸顶通气管时，宜设置补气阀。9)管道受环境温度变化而引起的伸缩量ΔL=L·α·Δt。α为线胀系数，采用（6～8）×10－5，m/（m·℃）4 10、伸缩节设置位置应靠近水流汇合管件，并应符合下列规定。⑴立管穿越楼层处为固定支承且排水支管在楼板之下接入时，伸缩节应设置于水流汇合管件之下。⑵立管穿越楼板处为固定支承且排水支管在楼板之上接入时，伸缩节应设于水流汇合管件之上。⑶立管穿越楼层处如不固定支承时，伸缩节可设置于水流汇合管件之上或之下均可。⑷立管上无排水支管接入时，可按伸缩节设计间距，置于楼层任何部位均可。⑸横管上设置伸缩节应设于水流汇合管件上游端。⑹立管穿越楼层处为固定支承时，伸缩节不得固定；伸缩节固定支承时，立管穿越楼层处不得固定。⑺伸缩节插口应顺水流方向。⑻埋地或埋设于墙体、砼柱体内的管道不应设伸缩节。11、清扫口或检查口设置应符合下列规定。⑴立管在底层或楼层转弯处应设置检查口，在最冷月平均气温低于－13℃的地区，立管应在最高层距层内顶棚0.5m处设置检查口。⑵立管宜每六层设一个检查口。⑶在水流转角小于135°的横干管上应设检查口或清扫口。⑷公共建筑内，在连接4个及4个以上大便器的污水横管上宜设置清扫口。12、当排水管道在地下室、半地下室或室外架空布置时，立管底部设支墩或采取固定措施。13、排水立管每层设检修门，检修门宜开向走廊。14、进入管道井检修时，管道之间要留有不小于0.5米的通道。15、排水管材采用硬聚氯乙烯管，既UPVC管。16、通气管高出屋面不得小于700mm，但必须大于最大积雪厚度。通气管顶端应装设风帽或网罩。17、排水立管在垂直方向转弯处设45度弯头连接。18、立管沿墙敷设时，其轴线与墙距离L不得小于下列规定：DN50mm，L=100mm，DN75mm，L=150mm。19、排水管与室外排水管连接处设置检查井，检查井距离建筑物的距离不小于3m，并与给水管引入管外壁的水平距离不得小于1.0m4、消防系统4 在建筑物内部设置消防给水系统，用于扑灭建筑物中一般物质的火灾，是最经济有效的方法。建筑消防给水系统按功能和作用原理不同可分为室内消火栓给水系统、自动喷水灭火系统等。4.1、消防的基本知识灭火剂：水、卤代烷、二氧化碳、干粉、水蒸汽、泡沫等。室外消防给水系统的任务是供给消防水池和消防车用水。室内消防给水系统分低层建筑和高层建筑室内消防给水系统，其划分主要是根据消防车的供水能力及消防登高器材的性能来确定的。规定其划分界限为10层及其以上的住宅建筑（包括底层设有服务网点的住宅）和建筑高度24m以上的其他民用和工业建筑。设置室内消防给水系统的目的是为了有效地控制和扑救室内的初期火灾，对于较大的火灾主要求助于城市消防车赶赴现场，由室外消防给水系统取水加压进行扑救灭火。对于高层建筑，原则上立足于自救。4.2、室外消防给水水源建筑室外消防给水系统是指多幢建筑所组成的小区及建筑群的室外消防给水系统。消防用水可由市政给水管网（城镇、居住区、企业单位的室外消防给水，一般均采用低压给水系统，即消防时市政管网中最不利点的供水压力为大于或等于0.1MPa。）、天然水源（枯水期最低水位及寒冷地区冰冻）或消防水池供给，为了确保供水安全可靠，高层建筑室外消防给水系统的水源不宜少于两个。4.3、室外消防水压高压消防给水系统要求管网内经常保持足够的压力，火场上不再使用消防车或水泵加压，在保证用水总量达到最大时，在任何建筑物最高处，水枪的充实水柱仍不小于10m。室外临时高压给水系统要求管道内平时水压不高，当接到火警时，开启高压消防水泵，使管道内的压力迅速达到高压给水管道系统的要求。在室外低压消防给水系统中，管道内平时水压较低，保证最不利点消火栓的压力不小于0.1MPa即可，当发生火灾时，由消防车或移动式消防泵进行加压，提供水枪所需要的压力。目前，我国市政给水管实行低压消防制。通常多采用几幢建筑合用一座消防泵房或每幢建筑物设独立的消防泵房的临时高压给水系统。4 4.5消防系统的选择本工程为建筑高度低于100的一类高层公共建筑，同一时间按一个着火点进行消防设防。系统由蓄水池-消防水泵-屋顶水箱联合供水，管网竖向呈环状，底层和顶层的消防横管也呈环状，室内每层均设消火栓。保证每一部位均有两股充实水柱同时到达，水枪充实水柱为10m，消火栓箱内设Ф65mm消火栓一个Ф19mm水枪一只，Ф65mm、L=25m麻质衬胶水龙带一条，消防按钮一个，指示灯一只，Ф25自救卷盘一个。由于低层消火栓承受的静压过大，故七层及七层以下消火栓采用减压稳压消火栓。《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版，以下简称高规）7.4.5.2条规定，消防给水竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。其条文明确提出：只有采用串联给水方式时，上区用水由下区水箱抽水供给，可仅在下区设水泵接合器，供全楼使用。消防给水系统选择按使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度划分，本建筑为二类建筑，耐火等级为二级。本建筑的室内消火栓给水系统由消防水源、室内消防给水管网、供水设施、室内消火栓组件构成。消防水源∶本建筑的消防水源采用设置消防水池的方式，设在地下室，在消防最高水位处留出气孔；屋顶设置消防水箱，采用气压给水方式，详细情况见施工图。室内消防给水管网∶引入管自消防水池引水至室内消防给水系统，共两条。室内消火栓给水管网与生活给水系统分开独立设置，并布置成环状，保证供水干管和每个竖管都能做到双向供水。管网上设置阀门，将管网分成若干个独立的管段。供水设施∶供水设施分为临时供水设施和主要供水设施。本建筑临时供水设施采用高位消防水箱，由于本建筑的防火等级为二级，则高位水箱的容积不小于18m3，用以贮存10min的消防用水量。主要的供水设施为消防水泵，消防水泵设在地下一层，两用一备，用以保证火灾发生时消防水泵能够不间断供水。水泵采用自灌式吸水，吸水管上设置闸阀，出水管上设止回阀及启闭阀门，出水管与消防环状管网连接。室内消火栓组件∶4 室内消火栓组件包括有消火栓水枪、消火栓水带、室内消火栓、室内消火栓箱、水泵接合器、减压装置。消火栓水枪产生灭火所需的充实水柱，为直流式，铝制。充实水柱的长度为10m，喷嘴口径为19mm。消火栓水带为65mm的，长度为25m，材质为衬胶。室内消防给水系统各层均设消火栓，为内扣式接口的球形阀龙头。消火栓栓口离地高度为1.1m，栓口出水方向与设置消火栓的墙面相垂直。屋顶设置试验消火栓，以供本单位和消防部门定期检查室内消火栓供水能力时使用。水泵接合器为地上式，在连接水泵接合器的管段上设止回阀、安全阀、闸阀和泄水阀。为保证供水的安全性，在管网内超压部分应进行减压，本建筑使用减压稳压消火栓。消火栓布置在明显、经常有人出入，而且使用方便的地方，其间距不大于25m。为了定期检查室内消火栓给水的能力，在屋顶设有试验消火栓。室内消火栓箱内设远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓灭火的同时启动消防水泵。屋顶水箱贮有18m3的消防用水量，置在屋顶的基础上。本建筑消防设计由于建筑面积较小、户型单一、人员聚集程度较低，故未设置喷淋系统，喷淋系统的设计详见《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）。4.6、高层建筑室内消火栓给水系统的布置要求1、消火栓的布置及要求高层建筑（除无可燃物的设备层外）和裙房的各层均应设置消火栓。⑴室内消火栓应设在过道、楼板附近等明显易于取用的地点，严禁伪装消火栓。消防电梯前室应设消火栓。⑵消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的充实水柱同时到达。间距不应超过30m，裙房不应超过50m。⑶消火栓的充实水柱应通过水力计算确定，当建筑高度不超过100m，充实水柱应不小于10m；当建筑高度超过100m时，充实水柱应不小于13m。⑷消火栓采用同一规格型号，消火栓栓口直径应为65㎜，水带长度不应超过25m，水枪喷嘴口径不应小于19㎜。⑸当消火栓栓口的静压力大于0.8MPa时，应采用分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.5MPa时，消火栓处应设减压装置。⑹临时高压给水系统的每个消火栓处应设置直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施。⑺高层建筑的屋顶应设有检查用消火栓，采暖地区可设在顶层出口处或水箱间内。检查用消火栓的充实水柱长度不应小于10m，水带长采用25m。⑻高级宾馆、重要办公楼、一类建筑的商业楼、展览馆、综合楼及建筑高度超过100m的其他高层建筑应增设消防卷盘，以便于一般工作人员扑灭初期火灾。2、室内消防给水管道的布置及要求4 ⑴高层建筑室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。⑵室内消防给水管道应布置成环状，以保证供水干管和每个消防竖管道都能双向供水。⑶室内管道的进水管不应少于两条，宜从建筑物的不同侧引入，当一条引入管发生故障时，其余进水管仍能保证消防水量和水压的要求。⑷消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时达到防护区的任何部位，每根竖管的直径应按通过的流量计算确定，但不应小于100㎜。18层及其以下，每层不超过8户，建筑面积不超过650m2的塔式住宅，在布置两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口消火栓。⑸室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，如分开设置有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前必须分开设置。⑹室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。阀门的布置应保证检修管道时，关闭停用的竖管不超过一根，当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。管道上的阀门一般在节点处按n－1的原则设置，n为每个节点所连接的管段数。阀门应有明显的启闭标志，同时应处于常开状态。3、水泵结合器的要求⑴水泵结合器的数量按室内消防流量计算确定。每个水泵结合器的流量按10~15L/s计。水泵结合器不应少于2个。⑵当室内消防采用竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵结合器。⑶水泵结合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15~40m。⑷水泵结合器在温暖地区宜采用地上式，寒冷地区采用地下式，应有明显的标志。墙壁式安装在建筑物的墙角或外墙处，不占地面位置，且使用方便。安装见图集《消防水泵结合器安装》86S164。4、消防水箱设置要求⑴采用高压给水系统时可不设水箱。当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱。其消防贮水量为：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6m3。⑵高位水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑物高度不超过100m，要求高层建筑最不得利点消火栓静水压力不低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，不应低于0.15MPa。否则，应设增压设施。⑶并联分区消防给水系统的分区消防水箱容量应与高位消防水箱相同。⑷消防用水与其他用水合用水箱时，应有确保消防用水不作它用的技术措施。4 ⑸除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入高位水箱。⑹设有高位消防水箱的消防给水系统，其增压设施应符合以下规定。①增压水泵的出水量，对消火栓给水系统应不大于5L/s；对自动喷水灭火系统应不大于1L/s。②气压水罐的调节水量宜为450L。4.8、消防泵的选择要求1、室内消防水泵应按消防时所需的水枪实际出流量进行设计，其扬程应满足消火栓给水系统所需的总压力的需要。室外消防水泵按室内、室外消防用水量之和设计。2、水泵选择时，宜选择Q-H性能曲线较平缓的泵型，以免水泵发生喘振。3、消防给水系统设置一台备用水泵，其工作能力不小于消防工作泵中最大一台工作泵的工作能力。4、一组消防水泵的吸水管不宜少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应能通过全部流量。消防水泵房应不小于两条供水管与环状管网连接。5、消防水泵应采用自灌式吸水，其吸水管上应设阀门。供水管上应设试验和检查用的压力表和DN65的放水阀门，以方便水泵的检查与试验。6、当市政给水环形干管允许直接吸水时，消防水泵应直接从室外给水管网吸水。如采用直接吸水时，水泵扬程计算应考虑室外给水管网的最低压力，并以室外管网的最高水压校核水泵的工作情况。7、消防水泵房与消防控制中心之间，应设直接通讯的设备。5、雨水系统5.1、建筑雨水排水系统屋面雨水排水系统分为外排水系统、内排水系统和混合排水系统。5.2、雨水外排水系统1、檐沟外排水系统4 又称水落管排水系统或普通外排水系统，由檐沟、雨水斗及水落管（立管）组成。雨水多采用屋面檐沟汇集，然后流入隔一定间距沿外墙设置的水落管排泄至地下沟管或地面。适用于一般居住建筑、屋面面积较小的公共建筑和小型单跨厂房等建筑屋面雨不的排除。水落管的布置间距应根据当地暴雨强度、屋面汇水面积和水落管的通水能力来确定。据经验，一般为15~20m设一根DN100的水落管，其汇水面积不超过250m2。阳台上的水落管可采用DN50。2、天沟外排水系统天沟外排水即利用屋面构造上所形成的天沟本身容量和坡度，使雨雪水向建筑物两端（山墙、女儿墙方向）泄放，并经墙外立管排至地面或雨水管道。由天沟、雨水斗、排水立管和排出管组成。适用于长度不超过100m的多跨工业厂房，以及厂房内不允许布置雨水管道的建筑。在工程实践中常采用天沟外排水的方式排除大型屋面的雨雪水，采用天沟外排水不仅能消除厨房内部检查井冒水的问题，而且具有节约投资、节省金属材料、施工简便，利于合理地使用厂房空间和地面以及为厂区雨水系统提供明沟排水或减少管道埋深等优点；但若设计不善或施工质量不良，会出现天沟翻水、漏水等问题。天沟外排水，应以建筑的伸缩缝或沉降缝作为屋面分水线。天沟的流水长度，应结合天沟的伸缩缝布置，一般不宜大于50m，其坡度不宜小于0.003。为防止天沟末端处积水，应在女儿墙、山墙上或天沟末端设置溢流口，溢流口比天沟上檐低50~100㎜。立管直接排水至地面时，需采取防冲刷措施，在湿陷性土壤地区，不准直接排水，冰冻地区立管需采取防冻措施。5.3、雨水内排水系统大屋面面积的工业在，尤其是屋面有天窗、多跨度、锯齿形屋面或壳形屋面等工业厂房，其屋面面积大或曲折，内跨屋面雨水用水落管排除有较大困难，因此必须在建筑物内部设置雨水管系统。对建筑立面要求较高的建筑物，也应设置建筑雨水管系统；此外，高层大面积平屋顶民用建筑，特别是处于寒冷地带的此类建筑物，均应采用内排水方式。由厂房或高层建筑设有的天沟、雨水斗、连接管、悬吊管、立管和排出管等组成。1、雨水内排水系统分类按每根立管接纳雨水斗的个数，分单斗和多斗雨水排水系统。单斗排水系统一般不设悬吊管，在多斗排水系统中，悬吊管将几个雨水斗和排水立管连接起来。单斗系统较多斗系统排水的安全性好，所以应优先采用单斗雨水排水系统。4 按排除雨水的安全程度，内排水系统分为敞开式和密闭式。前者是重力排水，由架空的管道将雨水引入建筑内埋地管道和检查井或明渠内，然后由埋地管渠排出建筑。易引起冒水现象，但可接纳生产废水排入。后者为压力排水，在建筑物内设有密闭的埋地管和检查口，当雨水排泄不畅时，室内也不会发生冒水现象，该系统不能接纳生产废水排入。为安全起见，当屋面雨水为内排水系统时，宜采用密封式系统。2、屋面雨水排水系统的布置与安装⑴雨水斗：雨水斗应满足最大限度地迅速排除屋面雨雪水的要求，排泄雨水时最小限度的掺气，并能拦截粗大杂质。分铸铁浇铸的65型和钢板焊制的79型两种晒台、屋顶花园等供人们活动的屋面上，宜采用平篦式雨水斗。布置雨水斗时，应以伸缩缝或沉降缝为排水分水线，否则应在该缝两侧各设一个雨水斗。当两个雨水斗连接在同一根立管或悬吊管上时，应采用伸缩接头，并保护密封。在防火墙外设置雨水斗时，应在防火墙的两侧各设一个雨水斗。在寒冷地区，雨水斗应尽量布置在受室内温度影响的屋面及雪水易融化的天沟范围内，雨水立管应布置在室内。雨水斗的间距一般采用12~24m。天沟的坡度可采用0.003~0.006。接入同一根立管的雨水斗，其安装高度应相同，当雨水立管的设计流量小于最大设计泄流量时，可将不同高度的雨水斗接入同一立管或悬吊管内。多斗雨水排水系统宜对立管作对称布置，并不得在立管顶端设置雨水斗。雨水斗与屋面连接处必须做好防水处理。雨水斗的出水管管径一般不小于100㎜。设在阳台、窗井很小汇水面积处的雨水斗可采用50㎜。⑵连接管连接管的管径不得小于雨水斗短管的管径，连接管应牢固地固定在建筑承重结构上。多斗雨水排水系统中排水连接管应接至悬吊管上，连接管宜采用斜三通与悬吊管相连。变形缝两侧雨水斗的连接管，如合并接入一根立管或悬吊管上时，应采用柔性接头。⑶悬吊管当厂房内地下有大量机器设备基础和各种管线或其他生产工艺要求不允许雨水检查井冒水时，不能设置埋地横管，必须采用悬吊在屋架下的雨水管，悬吊管可直接将雨水经立管输送至室外的检查井及排水管道。当采有多斗悬吊管时，一根悬吊管上设置的雨水斗不得多于4个。其管径不得小于其雨水斗连接管管径，与雨水立管连接的悬吊管，不宜多于两根。4 为满足水力条件及便于经常的维修清通，需有不小于0.003的坡度；在悬吊管的端头及长度超过15m的悬吊管上，应设置检查口或带法兰盘的三通，检查口间距不得大于20m，其位置应靠近墙柱。悬吊管一般采用铸铁管，石棉水泥接口。在可能受到振动和生产工艺有特殊要求时，可采用钢管，焊接接口，外刷防腐漆。⑷立管立管接纳悬吊管或雨水斗的水流。埋设于地下的一段排出管将立管引来的雨水送到地下管道中去。管材一般采用给水铸铁管，石棉水泥接口，在管道可能受到振动或生产工艺有特殊要求时，应采用钢管，接口要焊接。沿墙、柱明装或暗装于墙槽或管井内，但要设检查口，并在其处设检修门。检查口中心至地面的距离宜为1.0m。立管的下端宜采用两个45或大曲率半径的90弯头接入排出管。当管连接两根或两根以上悬吊管时，其管径不得小于最大一个悬吊管的管径。⑸排出管排出管管径不得小于立管的管径。排出管管材宜采用铸铁管，石棉水泥接口。当排出管穿越地下室墙壁时，应采取防水措施。⑹埋地管埋地横管与雨水立管或排出管的连接可用检查井，也可用管道配件。检查井的进出管道的连接应尽量使进出管之轴线成一直线，至少其交角不得小于135度；为改善水流状态，在检查井内还应设置高流槽。埋地横管可采用混凝土或钢筋混凝土管，或带釉的陶土管。对于建筑内部地面不允许设置检查井的建筑物，可采用悬吊管直接排出室外。埋地管不得穿越设备基础及可能受水而发生危害的地下构筑物。其坡度按工业废水管道坡度的规定执行，并且不应小于0.003。封闭系统的埋地管道，应保证严密、不漏水。敞开系统的埋地管道起点检查井内，不宜接入生产废水排水管。埋地雨水管道可采用非金属管，但立管至检查井的管段宜采用铸铁管。雨水封闭系统埋地管在靠近立管处，应设水平检查口。⑺检查井（口）封闭系统埋地管道交叉处或长度超过30m时，应设水平检查口，并应设检查口井。敞开系统埋地管道交叉、转弯、坡度及管径改变，以及长度超过30m处，均应设置检查井。井内接管应采用管顶平接、水平转角不得小于135°。敞开式系统的检查井内，应做高流槽，槽应高出管顶200㎜。敞开式系统的排出管应先接入放气井，然后再接入检查井，以便稳定水流。4 5.3、混合式排水系统当大型工业厂房的屋面比较复杂时，可在屋面的不同部位，采用内外排水系统结合；压力、重力排水结合；暗管、明沟结合等系统。5.4、雨水排水系统的选择本建筑所属区域为北方寒冷地区，故选择内排水系统比较适合当地的实际情况，屋顶上屋面雨水，由敷设在柱内的立管引到地下室再排到建筑物外，本建筑的回水面积较小，直接采用单斗雨水系统，排水安全性较高。由于降水不可人为控制，雨水系统设计不安全对建筑尤其是对高层建筑的损害非常大，因此高层建筑屋面雨水设计重现期的取值应慎重。《建筑给水排水设计规范》4.9.5条规定，重要公共建筑屋面雨水设计重现期不宜小于10年，4.9.9条规定，重要的公共建筑的屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于50年重现期的雨水量。本建筑取其重现期为10年。出了设计重现期的取值问题外，还有一个问题需要考虑，由于建筑高度较高，目前常用的65型、87型雨水斗设计流态为重力流但需要考虑由于建筑高度引起的静压力，建议雨水管材在普通钢管压力范围内选用普通钢管，承压比较高的部分采用无缝钢管。本建筑采用87型雨水斗，雨水管材采用新型钢塑管材，这种管材完全能够满足设计要求并且施工难度降低。4 第三部分设计计算1、给水计算1.1、计算原理依据《全国民用建筑工程设计技术措施2009》《建筑给水排水工程》（第五版）《给水排水设计手册》（第二版，第二册，建筑给水排水）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）（2009年版）进行计算1.2、给水设计计算1.2.1、给水用水室额及时变化系数查《建筑给水排水设计规范》（GB-50015-2003）2009年版表3.1.9住宅最高日生活用水定额及小时变化系数，最高日生活用水定额为130-300（L/人.d），本设计取250（L/人.d）；小时变化系数Kh取2.8-2.3，本设计取2.5；1.2.2、最高日生活用水1.2.3、最高日最大时用水量1.2.4、设计秒流量住宅楼分为三区（低、中、高），低区为1-4层，中区为5-11层，高区为12-18层；低区采用市政压力供水，中区和高区采用地下变频无负压装置调水泵供水。1.2.5、贮水池容积式中：V—贮水池有效容积（m3）；4 Qb—水泵进水量（m3/h)；Qj—水泵出水量（m3/h)；Tb—水泵最长连续运行时间（h）；Tt—水泵运行的间隔时间（h）；Vf—消防贮备水量（m3）；Vs—生产事故备用水量（m3）；由于资料不足：故的调节水量按建筑给水排水规范取不小于建筑最高日用水量的15%—20%，本设计取20%。取180m31.2.6、室内所需压力（1）计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：式中：U0--生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）；qL--最高用水日的用水定额；本设计取（人。D）；m--每户用水人数；本设计取m=3.5；Kh--小时变化系数；本设计取Kh=2.8；Ng--每户设置的卫生器具给水当量数；T--用水时数（h）；本设计取T=24h；0.2--一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）；（2）计算卫生器具给水当量的同时出流概率：式中：U--计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；αc--对应于不同U0的系数；Ng--计算管段的卫生器具给水当量总数；（3）计算管段的设计秒流量：式中：qg--计算管段的设计秒流量（L/s）；U--计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；Ng--计算管段的卫生器具给水当量总数；4 查《建筑给水排水设计规范》（GB-50015-2003）2009年版表3.1.14得：坐便器N=0.5，洗脸盆N=0.75，淋浴器N=0.75，洗衣机N=1.0，双格洗菜盆N=1.0。根据公式1.6.1先求出平均出流概率U0，查《建筑给水排水工程》（第五版）表2.3.1找出对应的αc值带入代入公式1.6.2求出同时出流概率U，再代入公式1.6.3就可求得该段的设计秒流量qg重复上述步骤求出所有管段的设计秒流量。流速应控制在允许的范围内。（低、中、高区水力计算表分别见表一、表二、表三，计算草图见附图1）（4）水表的选择总水表采用LXS—50C，旋翼湿式水表，直径40mm，过载流量是20m3/h，常用流量是10m3/h>q=6.192m3/h，分户水表采用LXS—20C湿式水表，直径20mm，过载流量2.5m3/h>q=1.521m3/h。水表水头损失hd和h"d均小于表《建筑给水排水工程》（第五版）表2.4.5中的允许值。水表的总水头损失为：住宅建筑用水不均匀，因此水表口径可按设计秒流量不大于水表过载流量确定，故分户水表选择口径20mm，总水表选口径40mm的水表即可。（5）给水系统所需压力H低H中H高4 2、消防计算2.1、计算原理依据《全国民用建筑工程设计技术措施2009》《建筑给水排水工程》（中国建筑工业出版社）《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版)2.2、消火栓布置该建筑总长20.2米，宽14.3米，高度52.3米，按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版)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。水带长度Ld取20米，衬胶，展开的弯曲折减系数C取0.8，消火栓的保护半径：R=C×Ld+Ls=20×0.8+3=19m消火栓采用单排布置，其间距为：S=取17m据此应在楼梯间布置2个消火栓，两个单阀单出口，计算系统图见附图二所示。2.2.1、水枪喷嘴处所需水压查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数φ值为0.0097；充实水柱按规范要求不小于10m，取Hm=13m，水枪实验系数af=1.21。水枪喷嘴处所遇压力：2.2.2、最不利点消火栓流量：4 式中：qxh--水枪喷嘴射出流量(L/s)（依据规范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，本设计取B=1.577;Hq--水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压（mH2O）取16.3m；2.2.3、水带阻力：19mm水枪陪65mm水带，Az值为0.00172，水带阻力损失：2.2.4、最不利点消火栓压力：式中：Hxh--消火栓栓口的最低水压(0.010MPa)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)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0.02Mpa2.2.5、校核设置的消防贮水高位水箱最低水位高程56.88m，最不利点小伙栓口高程56.08m，则最不利点消火栓口的静水压力为56.88-56.08=0.8m<7mH2O,按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版)要求需要设置增压设备。2.2.6、次不利点消火栓压力：4 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)2.2.7、次不利点消火栓流量：（依据规范需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值）2.2.8、流速V：式中：qxh--管段流量L/sDj--管道的计算内径（m）2.2.9、水力坡降：式中：i--每米管道的水头损失（mH20/m）V--管道内水的平均流速（m/s）Dj--管道的计算内径（m）2.2.10、沿程水头损失：式中：L--管段长度m2.2.11、局部损失（采用当量长度法）：(当量)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范》4 2.2.12、消防水箱：消防贮水量按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版)要求贮10min的室内消防水量计算：2.2.13消防贮水池：消防贮水池按满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算，2.2.14消防计算结果：水龙带材料：麻织水龙带长度：20m水龙带直径：65mm水枪喷嘴口径：19mm充实水柱长度：13m4 4 3、排水计算3.1、计算原理参照：《建筑给水排水设计规范GB50015-2003》（2009年版）；《给水排水设计手册.第02册.建筑给水排水》；《建筑给水排水工程》（第五版）；3.2、基本计算公式：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）α-根据建筑物用途而定的系数：2.53.3、排水立管计算原理图和计算结果：3.4、一层单独排水立管水力计算3.4.1、一层立管1水计力算（1）计算原理参照：《建筑给水排水设计规范GB50015-2003》（2009年版）；《给水排水设计手册.第02册.建筑给水排水》；《建筑给水排水工程》（第五版）；（2）基本计算公式：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）α-根据建筑物用途而定的系数：2.53.5、专用通气管计算高区设专用通气立管与生活污水立管连合伸顶，通气立管管径为DN100mm下区的通气管，采用直接伸顶，而WL-7由于伸顶受到限制使用侧墙式通气帽。 3.6、附属设备的选择3.6.1、潜污泵的选择地下室排水由地面所设的地漏，排水地沟，集水井汇水，在每个集水井中设置两台潜污泵，将地下室的汇水由潜污泵排到室外。潜污泵排出管管径选用DN80的排水管，管材选用镀锌钢管。地下室共设11个集水井，集水井的尺寸为1.2×1.2×1.0m根据实际需要，按最大一台泵5分钟的流量计，查《建筑给排水设计手册》第十一册，常用设备P297。集水井选用潜污泵型号为80QW50—10—5.5.，泵的具体参数见下表4.1.5：表4.1.5潜污泵型号泵型号流量m3/h扬程m转速r/min电机功率kw效率%出口直径mm重量kg80QW50—10—5.5501028405.558.45070 4、雨水系统的水力计算4.1雨量计算1、小时降雨厚度（1）降雨强度根据当地雨量公式，计算降雨强度式中——降雨强度（）；——重现期（a）；——降雨历时（min）；、b、C、n为当地降雨参数。式中——降雨历时五分钟的暴雨强度（）。乌鲁木齐市暴雨强度公式为（2）降雨历时t室内计算降雨量常采用的降雨历时为5min。（3）重现期根据生产及土建情况等因素确定重现期，在一般性建筑取2~5年。本设计取5年。（4）计算小时降雨厚度H或式中——小时降雨厚度。2、汇水面积屋面雨水汇水面积较小，一般按计。对于有一定坡度的屋面，汇水面积不按实际面积而是按水平投影面积计算。考虑到大风作用下雨水倾斜降落的影响，高出屋面的侧墙，应附加其最大受雨面正投影的一半作为有效汇水面积计算。窗井、贴近高层建筑外墙的地下汽车库出口坡道和应附加其高出部分侧墙面积的。同一汇水区内高出的侧墙多于一面时，按有效受水侧墙面积的折算汇水面积。 3、雨水流量计算雨水量可按以下两个公式计算式中——径流系数，屋面取0.9；——屋面雨水设计流量，；——屋面设计汇水面积，；——当地降雨历时为5min时的暴雨强度，；——当地降雨历时为5min时的小时降雨厚度，。3.4.2雨水排水系统的计算1、雨水斗泄流量雨水斗的泄流量与流动状态有关，重力流状态下，雨水斗得排水状况是自由堰流，通过雨水斗的泄流量与雨水斗进口直径和斗前水深有关，可按环形溢流堰公式计算式中——通过雨水斗的泄流量，；——雨水斗进水口的流量系数，取0.45；——雨水斗进口直径，m；——雨水斗进口前水深，m。在半有压流和压力流状态下，排水管道产生负压抽吸，所以通过雨水斗的泄流量与雨水斗出水口直径、雨水斗前水面至雨水斗出水口处的高度及雨水斗排水管中的负压有关：式中——通过雨水斗出水口的泄流量，；——雨水斗出水口的流量系数，取0.95；——雨水斗出水口内径，m；——雨水斗前水面至雨水斗出水口处的高度，m；——雨水斗排水管中的负压，m。各种类型雨水斗得最大泄流量可按表3.4.2.1选取。表3.4.2.1雨水斗最大泄流量（）雨水斗形式管径（mm）5075100150200虹吸式6122587式（单斗）8163252 87式（多斗）6122640堰流斗式按生产厂家的资料选取87式多斗排水系统中，一根悬吊管连接的87式雨水斗最多不超过4个，离立管最远端雨水斗的设计流量不得超过表中数值，其他各斗得设计流量依次比上游斗递增10%。按重力流状态下计算2、天沟流量屋面天沟为明渠排水，天沟水流流速可按明渠均匀流公式计算式中——天沟排水流量，；——流速，；——天沟粗糙度系数，与天沟材料及施工情况有关，见表3.4.2.2。——天沟坡度，不小于0.003；——天沟过水断面积，。3、横管横管包括悬吊管、管道层的回合管、埋地横干管和出户管，横管可以近似地按圆管均匀流计算：式中——排水流量，；——管内流速，，不小于0.7，埋地横干管出建筑外墙进入室外雨水检查井时，为避免冲刷，流速应小于1.8。——管内过水流断面积，；——粗糙系数；塑料管取0.010，铸铁管取0.014，混凝土管取0.013；——水力半径（m），悬吊管按充满度计算，横干管按满流计算；——水力坡度；重力流的水流坡度按管道敷设坡度计算，金属管不小于0.01，塑料管不小于0.005；重力半有压流的水力坡度与横管两端管内的压力差有关，按下式计算：式中——横管两端管内的压力差，，悬吊管按其末端（立管与悬吊管连接处）的最大负压值计算，取0.5m，埋地横干管按其起端（立管与埋地横干管连接处）的最大正压值计算，取1.0m；——位置水头,mH2O，悬吊管是指雨水斗顶面至悬吊管末端的几何高差（m），埋地横干管是指其两端的几何高差，m； ——横管的长度，m。4、立管重力流状态下雨水排水立管按水满流计算式中——立管排水流量，；——粗糙高度，m，塑料管取，铸铁管取；——冲水率，塑料管取0.3，铸铁管取0.35；——管道计算内径，m。重力半有压流系统状态下雨水排水立管按水塞流计算，铸铁管冲水率，小管径取大值，大管径取小值。重力半有压流系统除了重力作用外，还有负压抽吸作用，所以，重力半有压流系统立管的排水能力大于重力流，其中，单斗流系统立管的管径与雨水斗口径、悬吊管管径相同。3.4.3设计计算1、小时降雨厚度根据当地雨量公式，计算降雨强度：式中i——降雨强度（mm/min）P——重现期（a）A1、b、C、n为当地降雨参数。q5=1.67i式中q5——降雨历时5min的暴雨强度（L/s100m2）。降雨历时t：室内计算降雨量常采用的降雨历时为5min。重现期P：根据生产及土建情况等因素确定重现期，一般情形下多采用一年。小时降雨厚度HH=60i本设计重现期P取5年，查表知乌鲁木齐参数为：H=22mm/h2、汇水面积表3.4.3.1各汇水面积所对应的雨水斗及立管如下表所示：面积编号面积（m2）雨水斗编号立管编号93.20R1YL—1 81.80R2YL—288.86R3YL—275.37R4YL—33、雨水系统的计算根据小时降雨厚度和汇水面积，查表知，可选用87式单斗系统，具体计算见下表：表3.4.3.2雨水系统计算立管编号汇水面积（）暴雨强度降雨量Q(L/s)雨水斗流量(L/s)雨水斗管径DN(mm)立管流量q(L/s)立管管径DN(mm)193.200.620.520.47750.4775281.800.620.460.41750.4175388.860.620.490.44750.4475475.370.620.420.46750.46754、排出管排出管管径应不小于立管管径因此排出管管径均采用DN100mm，取标准坡度，查水力计算表，满足要求。5、埋地管埋地管按规范设计，管径为200mm，坡度取0.0030。查表知，其最大允许汇水面积为300m2，可以满足排水要求。 表一给水管网水力计算（A户型）管段编号卫生器具名称、数量及当量数当量总数∑Ng　　　设计秒流量q（L/s）管径DN（mm）流速v（m/s）比摩阻i(kpa/m）管长L（m）沿程阻力hy=iL（KPa）备注洗涤盆(Ng=1.0)洗衣机(Ng=1.0)淋浴器(Ng=0.75)大便器(Ng=0.5)洗脸盆(Ng=0.75)U0(%)αc×102同时出流概率U（%）0-11　　　　113.176.491000.20200.5300.2063.240.67　1-211　　　26.586.04750.30200.7380.3791.640.622-3111　　2.754.794.49640.35200.8420.4780.840.403-41111　3.254.053.16580.38200.9460.5910.500.304-51111143.292.19520.42250.6400.20610.812.23∑hy4.22计算局部水头损失：∑hi=30%∑hy=0.3*4.22=1.266(Kpa)计算管路水头损失：H2=∑（hi+hy)=4.22+1.266=5.486(Kpa)计算分户水表水头损失：选用LXS湿式水表，选20mm口径，过载流量为5m3/h,其常用流量是2.5m3/h>q4-5=1.512m3/hhd=qg2/kb=9.145(Kpa) 表二给水管网水力计算（B户型）管段编号卫生器具名称、数量及当量数当量总数∑Ng　　　设计秒流量q（L/s）管径DN（mm）流速v（m/s）比摩阻i(kpa/m）管长L（m）沿程阻力hy=iL（KPa）备注洗涤盆(Ng=1.0)洗衣机(Ng=1.0)淋浴器(Ng=0.75)大便器(Ng=0.5)洗脸盆(Ng=0.75)U0(%)αc×102同时出流概率U（%）0-11　　　　113.176.491000.20200.5300.2063.240.67　1-211　　　26.586.04750.30200.7380.3791.640.622-3111　　2.754.794.49640.35200.8420.4780.840.403-41111　3.254.053.16580.38200.9460.5910.500.304-51111143.292.19520.42250.6400.20610.812.23∑hy4.22计算局部水头损失：∑hi=30%∑hy=0.3*4.22=1.266(Kpa)计算管路水头损失：H2=∑（hi+hy)=4.22+1.266=5.486(Kpa)计算分户水表水头损失：选用LXS湿式水表，选20mm口径，过载流量为5m3/h,其常用流量是2.5m3/h>q4-5=1.512m3/hhd=qg2/kb=9.145(Kpa) 表三给水管网水力计算（低区）管段编号最高日用水定额q0（L/人·d）用水人数m（人）当量总数∑Ng概率计算设计秒流量q（L/s）管径DN（mm）流速v（m/s）比摩阻i(kpa/m）管长L（m）沿程阻力hy=iL（KPa）备注U0(%)αc×102同时出流概率U（%）0-12503.5113.176.4891000.20200.5300.2063.240.67采用PPR塑料管1-22503.526.586.04750.30200.7900.4221.640.692-32503.534.794.49640.35200.8420.4780.840.403-42503.534.053.16580.38250.5300.1510.500.084-52503.543.292.19520.42250.6400.20610.812.235-62503.543.292.19520.42250.7900.8220.500.41采用钢管6-72507102.630.82320.65320.6800.4302.401.037-825010.5142.820.40270.76320.8000.5740.500.298-925014202.630.32230.91320.9100.7202.401.739-1025017.5242.740.32210.99321.0400.9300.500.4710-1125021302.630.32191.11400.8800.5702.401.3711-1225024.5342.710.32171.19400.9400.6500.500.3312-1325028402.630.32161.29401.0200.75012.989.74∑hy19.42 表四给水管网水力计算（中区）管段编号最高日用水定额q0（L/人·d）用水人数m（人）当量总数∑Ng概率计算设计秒流量q（L/s）管径DN（mm）流速v（m/s）比摩阻i(kpa/m）管长L（m）沿程阻力hy=iL（KPa）备注U0(%)αc×102同时出流概率U（%）0-12503.5113.176.491000.20200.5300.2063.240.67采用塑料PPR管1-22503.526.586.04750.30200.7380.3791.640.622-32503.52.754.794.49640.35200.8420.4780.840.403-42503.53.254.053.16580.38200.9460.5910.500.304-52503.543.292.19520.42250.6400.20610.812.235-142503.543.292.19520.42250.7900.8220.500.41采用钢管14-152507102.630.82320.65320.6800.4302.401.0315-1625010.5142.820.40270.76320.8000.5740.500.2916-1725014202.630.32230.91320.9100.7202.401.7317-1825017.5242.740.32210.99321.0400.9300.500.4718-1925021302.630.32191.11400.8800.5702.401.3719-2025024.5342.710.32171.19400.9400.6500.500.3320-2125028402.630.32161.29401.0200.7502.401.8021-2225031.5442.690.32151.35401.0700.8200.500.4122-2325035502.630.32141.44401.1500.9322.402.2423-2425038.5542.680.32141.50400.7100.2700.500.1424-2525042602.630.32131.59500.7500.3012.400.7225-2625045.5642.670.32131.64500.7700.3180.500.1626-2725049702.630.32121.72500.8100.35524.668.75∑hy24.05 表五给水管网水力计算（高区）管段编号最高日用水定额q0（L/人·d）用水人数m（人）当量总数∑Ng概率计算设计秒流量q（L/s）管径DN（mm）流速v（m/s）比摩阻i(kpa/m）管长L（m）沿程阻力hy=iL（KPa）备注U0(%)αc×102同时出流概率U（%）0-12503.5113.176.491000.20200.5300.2063.240.67采用塑料PPR管1-22503.526.586.04750.30200.7380.3791.640.622-32503.52.84.794.49640.35200.8420.4780.840.403-42503.53.34.053.16580.38200.9460.5910.500.304-52503.543.292.19520.42250.6400.20610.812.235-282503.543.292.19520.42250.7900.8220.500.41采用钢管28-292507102.630.82320.65320.6800.4302.401.0329-3025010.5142.820.40270.76320.8000.5740.500.2930-3125014202.630.32230.91320.9100.7202.401.7331-3225017.5242.740.32210.99321.0400.9300.500.4732-3325021302.630.32191.11400.8800.5702.401.3733-3425024.5342.710.32171.19400.9400.6500.500.3334-3525028402.630.32161.29401.0200.7502.401.8035-3625031.5442.690.32151.35401.0700.8200.500.4136-3725035502.630.32141.44401.1500.9322.402.2437-3825038.5542.680.32141.50400.7100.2700.500.1438-3925042602.630.32131.59500.7500.3012.400.7239-4025045.5642.670.32131.64500.7700.3180.500.1640-4125049702.630.32121.72500.8100.35548.5917.25∑hy32.54 表六排水横支管水力计算表工程项目:乌鲁木齐秦郡二期4#高层住宅给排水设计　　qp=0.12*1.5*√Np+qmax立管号计算管段编号卫生器具名称、流量、当量及数量当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de（mm）坡度i管材名称洗脸盆Np=0.75洗衣机Np=1.5淋浴器Np=0.45坐便器（低水箱虹吸式）Np=6洗涤盆Np=3　　流量（L/s）0.250.50.152.01.00Npqude卫生间1内横支管1-2　1　　　　0.750.25500.026排水pvc-u2-31　　1　6.752.251100.0263-411　1　8.252.521100.0264-51111　8.702.531100.0266-4　1　　　1.500.50500.026厨房横支管　　　　　　13.001.00750.026卫生间2内横支管1"-2"1　　　　0.750.25500.026排水pvc-u2"-3"1　　1　6.752.251100.0263"-4"1　11　7.202.481100.026 表七排水立管流量计算表（厨房PL-1和PL-4）工程项目:工程项目:乌鲁木齐秦郡二期4#高层住宅给排水设计　　qp=0.12*1.5*√Np+qmax立管号计算管段编号卫生器具名称、流量、当量及数量当量总数设计秒流量管径管材立管的排水能力L/s名称洗脸盆洗衣机淋浴器坐便器（低水箱冲落式）洗涤盆流量（L/s）0.250.50.152.01.00NpqpDN排水当量0.751.50.456.03.00　L/smm厨房内立管1-2　000000.000125排水PVC-U伸顶通气2-3000013.001.00755.4>2.29不用设置专通气立管3-4000026.001.441104-5000039.001.541105-60000412.001.621106-70000515.001.701107-80000618.001.761108-90000721.001.821109-100000824.001.8811010-110000927.001.9411011-1200001030.001.9911012-1300001133.002.0311013-1400001236.002.0811014-1500001339.002.1211015-1600001442.002.1711016-1700001545.002.2111017-1800001648.002.2511018-1900001751.002.29110 表八排水立管流量计算表（卫生间1）工程项目:乌鲁木齐秦郡二期4#高层住宅给排水设计　　qp=0.12*1.5*√Np+qmax立管号计算管段编号卫生器具名称、流量、当量及数量当量总数设计秒流量管径管材立管的排水能力L/s名称洗脸盆洗衣机淋浴器坐便器（低水箱冲落式）洗涤盆涤涤盆盆流量（L/s）0.250.50.152.01.00NpqpDN排水当量0.751.50.456.03.00　L/smmPL-2和PL-51-2　000000.000.00125排水PVC-U10（有专用通气立管）2-31111　8.702.531103-42222　17.402.751104-53333　26.102.921105-64444　34.803.061106-75555　43.503.191107-86666　52.203.301108-97777　60.903.401109-108888　69.603.5011010-119999　78.303.5911011-1210101010　87.003.6811012-1311111111　95.703.7611013-1412121212　104.403.8411014-1513131313　113.103.9111015-1614141414　121.803.9911016-1715151515　130.504.0611017-1816161616　139.204.1211018-1917171717　147.904.19110 表九排水立管流量计算表（卫生间2）工程项目:乌鲁木齐秦郡二期4#高层住宅给排水设计　qp=0.12*1.5*√Np+qmax立管号计算管段编号卫生器具名称、流量、当量及数量当量总数设计秒流量管径管材立管的排水能力L/s名称洗脸盆淋浴器坐便器（低水箱冲落式）流量（L/s）0.250.152.0NpqpDN排水当量0.750.456.0　L/smmPL-31-20000.000.00125排水PVC-U10（有专用通气立管）2-31117.202.481103-422214.402.681104-533321.602.841105-644428.802.971106-755536.003.081107-866643.203.181108-977750.403.281109-1088857.603.3711010-1199964.803.4511011-1210101072.003.5311012-1311111179.203.6011013-1412121286.403.6711014-1513131393.603.7411015-16141414100.803.8111016-17151515108.003.8711017-18161616115.203.9311018-19171717122.403.99110 结束语通过这段时间的毕业设计，结合运用所学的理论知识，以及对规范的进一步了解，使我的独立分析和解决实际问题的能力得到了提高。我觉得这份毕业设计的难点在于给水系统、自动喷水灭火系统及水泵房的设计与计算，喷淋系统设计量相当大，总的计算量也比较大。在毕业设计中让我知道了做一件事情就必须踏踏实实的去做，并且去做好。这次毕业设计是对大学四年学习的总结，也是对以前所学知识欠缺处的弥补，更是提醒了我们在今后的工作过程中，只有不断的学习，拥有扎实的理论基础，才能独立地解决问题。我对这次设计投入了很多精力，但因水平有限，设计中错误在所难免，也有一些方面欠考虑，恳请老师批评指正，也希望自己在以后的工作中能够逐渐的理解。 致谢通过两个月来的努力，我终于顺利地完成了大学阶段的毕业设计，为我的大学生活画上了一个圆满的句号。在此，我要由衷心地感谢我的毕业设计指导老师老师，以及我们给排水教研室的全体老师，是您们的耐心指导和无私帮助才使我学到了许多在课本上学不到东西，使我能够取得今天的成绩，也正是您们的谆谆教诲，才使我具备了大学生应该具备的综合素质。在这次毕业设计过程中，我感到自己受益非浅。通过毕业设计，我不仅巩固了基础，增长了知识，增强了解决实际问题的能力及动手操作能力，而且养成了严谨踏实的工作作风，实事求是的工作态度，减短了我从学校到社会的磨合期。使我能够较快的适应工作的节奏。在此我特向所有老师以及同学表示衷心的感谢，感谢您们对我的帮助和支持。谢谢您们！ 参考文献【1】．核工业第二研究设计院《给水排水设计手册》第二册，中国建筑工业出版社；【2】．上海市建设和管理委员会《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003，中国计划出版社；【3】．中华人民共和国公安部《建筑设计防火规范》GB50016-2003，中国计划出版社；【4】．中华人民共和国公安部《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95，中国计划出版社；【5】．中华人民共和国公安部《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001，中国计划出版社；【6】．王增长主编《建筑给水排水工程》高等教育出版社；【7】．李亚峰、蒋白懿、姜湘山、尹士君等编著《高层建筑给水排水工程》化学工业出版社【8】．李亚峰尹士君主编《给水排水工程专业毕业设计指南》化学工业出版社；【9】．龚延风、陈卫主编《建筑消防技术》科学出版社；【10】．中国建筑工业出版社编《建筑给水排水工程规范》中国建筑工业出版社；【11】．太原工业大学等编《建筑给水排水工程》中国建筑工业出版社；【12】．王继明主编《给水排水管道工程》清华大学出版社；【13】．姜文源主编，《建筑给排水常用设计规范详解手册》中国建筑工业出版社；【14】．刘慧、孙勇、米海蓉、王春丽编著《给水排水管材实用手册》化学工业出版社；【15】．邢丽贞主编《给排水管道设计与施工》化学工业出版社；【16】．建设部建筑设计院《建筑给水排水工程设计实例1》中国建筑工业出版社；'