某高层办公楼建筑给排水毕业设计计算说明书 67页

'学士学位论文THESISOFBACHELOR题目安福工商联总商会大厦给排水设计57 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　57 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日57 注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它57 安福工商联总商会大厦给排水设计摘要本工程为一幢主楼为二十四层的一类高层办公综合楼，地下一层为设备层及车库，地面一层为商业网点，二至二十四层为办公室。本设计包括室内生活冷水给水系统、室内生活热水给水系统、室内生活排水系统、室内消火栓系统及室内自动喷水灭火系统。其中，室内冷水给水系统分成四个区，地面一至四层为市政区，由市政管网直接供应，五至十一层为加压一区，十二至十八层为加压二区，十九至二十四层为加压三区。分区方式采用减压分区，加压方式采用无负压加压设备加压；室内生活热水系统采用的是集中式热水供应，仅对地面办公区卫生间的洗手盆供应热水，循环方式采用立管循环；室内排水系统采用污废合流、雨污分流排水体制；根据计算，将室内消火栓系统进行竖向分区，地下一层至地面四层为一区，地面五层至二十四层为一区，减压方式采用减压分区，在消火栓泵出水管后设置减压阀组；根据《高层民用建筑防火规范》，本工程地下一层及地面二十四层均应设置室内自动喷水灭火系统，商业及办公室火灾危险等级为中危Ⅰ级，按吊顶考虑，安装下垂型喷头，地下车库火灾危险等级为中危Ⅱ级，按不吊顶考虑，安装直立型喷头，均采用湿式自动喷水灭火系统；在机房屋面设36T高位消防水池，供消火栓系统和自动喷水灭火系统初期火灾灭火，消火栓系统在屋面增设稳压设施，在地下室设540T消防水池，供室内消火栓系统3小时灭火用水量和室内自动喷水灭火系统1小时灭火用水量，由《建筑给水及消火栓系统技术规范》，本工程消火栓系统和自动喷水灭火系统均应设置稳压设施，本设计在屋面分别设置了消火栓系统稳压泵及自动喷水灭火系统稳压泵。关键词：建筑；给水；排水；消火栓；自动喷水灭火57 WatersupplyanddrainagedesignofAnfuFederationofchamberofCommerceBuildingAbstractThisprojectisatwenty-fourfloorshigh-risecomprehensivestoreyofficebuilding ,theundergroundfloorisequipmentlayer,thefirstfloorforcommercialoutlets,thesecondtotwenty-fourthfloorisstoreyoffice.Thedesignincludesindoorwatersupplysystem,indoorlivinghotwatersupplysystem,drainagesystemofindoorlife,indoorfirehydrantsystemandindoorsprinklerfireextinguishingsystem.Theindoorwatersupplysystemisdividedintofourzones,Thefirsttofourthfloorforthemunicipaldistrict,bythedirectsupplyofmunicipalpipenetwork,theffthtoeleventhlayeristhefirstpressurearea.,thetwelfthtoeighteenthlayersisthesecondpressurearea,thenineteenthtotwenty-fourthlayersisthethirdpressurearea.Partition byvacuum partition, pressure nonnegativepressure pressurizationequipment;the indoorhotwatersystem is centralized hotwatersupply, only ontheground officebathroom washbasin ofhotwatersupply, circulationmode usingriserloop; indoordrainagesystemusingsewagewaste sewage, rainandsewage drainagesystem;accordingtothecalculation, indoor firehydrantsystem of verticalpartition, thebasementtothefourfloorof a district, theground layerfiveto twenty-fourlayersasaregion, by wayofdecompression decompressionpartition, setting thevalvegroup inthe firehydrantpumpoutletpipe; accordingto《the standard fire ofhigh-risebuildings》, theconstructionofunderground layer andground layer shouldbeset twenty-four indoorfiresprinkler system,commercial officeand fire riskratingforthe intermediate grade, accordingtothe ceiling,droopingsprinkler installation, underground garagefire riskgrade is in danger ofgradeII,isconsideredas nottheceiling, installed upright sprinkler, adopt wetsprinklersystem;Intheengineroomroofdesign36thighfirepool,forfirehydrantsystemandautomaticsprinklerfireextinguishingsystemattheinitialstageofafire,firehydrantsysteminroofaddedvoltagefacilities,540Tfirepoolinthebasement,forindoorfirehydrantsystem3hoursoffirewaterandindoorautomaticwatersprayingfireextinguishingsystemofonehourfirewithwater,by《theconstructionofwaterandfirehydrantsystemtechnicalspecifications》,thefirehydrantsystemandautomatic57 sprinklerfireextinguishingsystemshallbesetvoltagefacilities,thedesignontheroofweresetupregulatedpumpoffirehydrantsystemandautomaticsprinklerfireextinguishingsystempumpregulator.Keywords:Building；Supplywater；Drainage；Firehydrant；sprinkler；fireextinguishing57 目录摘要IABSTRACTII目录IV第一章工程概况及设计任务11.1设计原始资料11.1.1工程概况11.1.2给水水源11.1.3排水条件11.2工程设计任务11.3设计成果11.3.1计算部分11.3.2设计图纸2第二章设计说明32.1冷水给水系统32.1.1给水系统竖向分区32.1.2供水方式选择32.1.3加压方式选择42.1.4管材选用42.2热水给水系统42.2.1热水供应系统42.2.2热源选择42.2.3竖向分区52.2.4循环方式选择52.2.5管材选用52.3排水系统52.3.1排水方式52.3.2生活污水52.3.3屋面雨水62.3.4管材选用657 2.4消火栓及自动喷水灭火系统62.4.1消火栓系统62.4.2自动喷水灭火系统72.4.3高位消防水箱设置72.4.4灭火器设置82.4.5管材选用8第三章设计计算书93.1建筑给水系统的设计计算93.1.1给水管网水力计算93.2建筑热水系统设计计算173.2.1热水系统设计173.2.2生活热水用量计算173.2.3低区热水配水及回水管网的计算183.2.4高区热水配水及回水管网的计算233.3.2消火栓系统竖向分区283.3.3消火栓管网水力计算283.3.4高区消火栓系统水力计算293.3.5低区消火栓系统水力计算323.3.6校核最不利消火栓353.4自动喷水灭火系统的设计计算363.4.1自动喷水灭火水力计算的基本数据363.4.2管网水力计算373.4.3水泵的选择423.4.4校核最不利喷头423.4.5减压计算433.4.6水泵结合器的选择453.5消防水池及水箱有效容积计算453.5.1消防水池有效容积计算453.5.2高位消防水箱有效容积计算463.6建筑排水系统的设计计算463.6.1排水系统的水力计算463.7雨水系统的设计与计算5257 3.7.1设计方案523.7.2设计计算53第四章总结54参考文献55致谢5657 第一章工程概况及设计任务1.1设计原始资料1.1.1工程概况本工程为安福工商联总商会大厦工程.大楼主楼24层（不包括地下层），地下一层，地下一层为设备层、车库，地面层一层为商业网点，二至二十四层为办公室，屋顶机房层设电梯机房、高位水箱。主楼建筑高度89.5米，地下室一层层高4.50m。根据大楼的性质用途及建设单位的要求，室内有完善的给排水供应系统及集中热水供应系统，热水供应采用电加热热水机组，该大楼要求消防给水安全可靠，设置独立的消火栓给水系统和自动喷水灭火系统以及灭火器，每个消火栓箱内设电钮，消防时直接报警。生活水泵要求自动启动。空调补水按8m3/h计。1.1.2给水水源该大楼以城市管网为水源，从东侧及西侧城市道路干管中取水，低水压约为0.30MPa。1.1.3排水条件城市排水管网为雨、污分流，污、废合流制排水系统，室内生活污水需经化粪池处理后或经污水处理设备处理后才允许排入城市下水道。城市排水管网在东侧及西侧城市道路下。1.2工程设计任务要求设计的该建筑的给水排水工程的各分项工程为：（1）建筑给水工程设计；（2）建筑热水工程设计；（3）建筑消防工程设计；（4）建筑排水工程设计。1.3设计成果1.3.1计算部分1、最高日最高时用水量、储水池容积，高位水箱容积和设置高度。2、57 给水管网设计秒流量计算，管网水力计算，确定水泵流量及扬程，并选定水泵。3、排水系统水力计算，化粪池容积。4、消防给水设计流量，消防系统管网（包括消火栓、自动喷淋）水力计算，消防泵的选择。1.3.2设计图纸室内冷热水给水、排水、消防工程设计图（包括平面布置图和系统图）。57 第二章设计说明2.1冷水给水系统2.1.1给水系统竖向分区本工程为一大楼主楼24层（不包括地下层），主楼建筑高度为89.5米的一类高层综合楼。大楼室外管网供水水量在一天内均能满足用水要求。市政最低水压约为0.30MPa，因此，需分区供水。根据各分区最低卫生器具配水点处静水压不宜大于0.45Mpa的原则，将主楼分成四个供水区，一至四层由市政直接供水，一层单独商铺用水直接从室外给水环网接入，每个商业网点分别单独安装水表，二至四层办公区用水先由室外给水环网接入管接入地下室，经办公区总水表再从地下室顶板伸入地面用水点；五至十一层为加压一区，十二至十八层为加压二区，十九至二十四层为加压三区，由水泵加压送入管网。2.1.2供水方式选择分区供水方式有并联分区、串联分区及减压分区三种。三种分区供水方式比较如下表：表2-1分区供水方式比较表供水方式并联分区串联分区减压分区优点供水可靠，设备布置集中，便于维护、管理供水可靠，避免加压水泵扬程过高设备与管材少，投资省缺点水泵数量多，设备费用高设备布置不集中下区水压损失大，能量消耗多适用范围用水量较大的高层建筑建筑高度大于100m的超高层建筑且建筑设有设备层用水量较小的高层及多层建筑由于本工程为一幢单体建筑，用水点较少。综上比较，采用减压分区供水方式最佳，因此本设计采用减压分区供水方式，加压区用一套加压设备。分别在加压一区及加压二区干管处安装减压阀减压，减压阀安装在地下室，在地下室干管处减压后再送至用水点。并根据节水规范，在供水压力大于0.2Mpa的用水点设置减压阀进行支管减压。57 2.1.3加压方式选择目前最常用的加压方式为叠压供水、气压供水和水泵水箱联合供水方式。三种加压方式的比较如下表：加压方式叠压供水设备气压供水水泵水箱联合供水优点节约能源，节省占地；无二次污染有储备水，保证供水可靠有储备水，保证水压稳定缺点无储备水需要生活水池，占地大；易产生二次污染；浪费市政管网压力需要生活水池，占地大；易产生二次污染；浪费市政管网压力；屋顶水箱增加建筑物荷载适用范围市政供水水量充足且可靠市政供水水量经常性不足，或用水很不均匀外网压力不满足，且室内用水量不均匀表2-2加压方式比较表由于本工程室外管网供水水量在一天内均能满足用水要求，且有两路水源供水，供水安全可靠，同时考虑到叠压供水方式节约能源，无二次污染，因此，本设计加压方式采用叠压加压供水,水泵设置在地下室水泵房，设两组水泵，一用一备。2.1.4管材选用冷水给水系统的干管、立管采用钢衬塑复合管道，DN≤65采用丝扣连接，DN≥65采用卡箍连接。支管采用PPR冷水管，采用热熔连接。2.2热水给水系统本工程热水用水点为办公室卫生间洗手盆，一层商铺不供应热水。2.2.1热水供应系统由于集中热水供应系统加热设备热效率高，热水成本较低，本工程为公共建筑且地下室预留了充足的热水机房的面积，因此本设计选用集中热水供应系统。2.2.2热源选择任务书要求本设计热水供应采用电加热热水机组。57 加热方式：本设计采用直接加热方式，也称一次换热。利用冷水加压水泵的压力，从冷水泵后接冷水管进入电加热热水机组加热至使用温度，再进入储热罐，通过热水管网送至热水用水点。热水管网分为高区和低区。2.2.3竖向分区分区为保证冷热水水压一致，热水系统分区以及减压阀的设置与冷水给水系统一致。不同的是，热水系统没有市政区，即一至四层也为加压区，总共四个加压区，采用减压分区方式。2.2.4循环方式选择表2-3循环方式比较表循环方式全循环半循环无循环立管循环干管循环特点热水立管、干管、支管均设置相应的循环管道热水干管和热水立管均设置循环管道仅热水干管设置循环管道不设任何循环管道适用范围热水供应要求比较高的建筑设有全日供应热水的建筑或定时供应热水的高层建筑且立管数相对较少热水用水量小且立管数多的建筑热水供应较少，使用要求不高的定时热水供应系统，如公共浴室、洗衣房等方式由于本工程热水用水量较少，且立管数较少，因此选择立管循环方式。循环泵设置两组，高区循环泵和低区循环泵。2.2.5管材选用热水立管采用薄壁不锈钢，卡箍连接；支管采用PPR热水管，热熔连接。2.3排水系统2.3.1排水方式根据工程所给条件，城市排水管网为雨、污分流，污、废合流制排水系统。因此本设计室内排水系统采用雨、污分流，污、废合流排水方式。2.3.2生活污水57 室内生活污废水经化粪池处理后排入城市下水道。排水采用重力排水。按规范要求，高层公共建筑的卫生间的生活污水立管应设置通气立管。因此，本设计中卫生间污水立管设置通气立管，采用双立管排水系统，污水立管伸出屋面伸顶通气。但部分卫生间只有市政区设有，可不设通气立管，采用单立管排水系统，排水立管伸出裙房屋面伸顶通气。2.3.3屋面雨水根据建筑屋面坡度，在汇水处设置雨水斗。机房屋面的雨水经雨水斗雨水立管散排至塔楼屋面，塔楼屋面的雨水经雨水斗雨水立管散排至五层裙房屋面，再经裙房屋面的雨水斗和雨水立管散排至室外雨水沟。接入城市雨水管道。屋面雨水采用87型雨水斗。由于该工程为安福工商联总商会大厦，对外观要求较高，因此本设计中雨水立管尽量沿柱边沿布置，部分不能沿柱布置的采用内排水方式。2.3.4管材选用排水及通气立管采用内UPVC内螺纹排水塑料管，雨水立管管和排水支管采用普通UPV排水塑料管，粘接。2.4消火栓及自动喷水灭火系统2.4.1消火栓系统1.室内消火栓1）消火栓系统布置消火栓系统从室外给水环网接入消防水池，消防水池设置在地下一层，消防水池保存室内消火栓系统及自动喷水灭火系统用水量，再经水泵加压送入室内消防管网，同时设置高位消防水箱，水箱内保存10min室内消火栓系统及自动喷水灭火系统用水量，供火灾初期用水。消防管网呈环状布置。消防栓泵设置两组，一用一备，设置在地下室水泵房。按规范要求，高层民用建筑室内消火栓应设置消防软管卷盘。因此，本设计中选用带消防软管卷盘的消火栓，消防软管卷盘的水量不计入消防用水总量。室内消火栓布置应满足同一平面有2支消防水枪的两股水柱同时到达任何部位。室内消火栓应设置在楼梯间及其休息平台和前室、走道等明显易于取用，以及便于火灾扑救的位置。室内消火栓栓口最低工作压力为0.35Mpa，栓口工作压力大于0.5Mpa选用减压稳压消火栓。2)消火栓系统竖向分区57 规范要求，消火栓栓口最大工作压力大于1.20Mpa时需要分区供水。最不利消火栓距离消防水泵静水压H1=87.1+4.5=91.6m，最不利配水点流出水头H2=35m，取总水头损失H3=10m，则栓口处最大工作压力H=H1+H2+H3=91.6+35+10=136.6m>120m，因此，本工程消火栓系统需竖向分区。根据减压要求及建筑结构，从地下室至地面四层为低区，五层至二十四层为高区，每区管网单独布置成环。采用减压分区，在消防水泵出水管上安装减压阀减压，减压阀设两组，一用一备。2.室外消火栓室外消火栓系统为低压消防给水系统，消火栓接在室外给水管网，由室外给水环网直接供水。室外消火栓宜沿建筑周围均匀布置，且不宜集中布置在建筑一侧；建筑消防扑救面一侧的室外消火栓数量不宜少于2个。室外消火栓栓口最低工作压力为0.1Mpa。查得规范，该工程消火栓系统室外消防用水量为40L/s，室内消防用水量为40L/s。火灾延续时间为3h。2.4.2自动喷水灭火系统自动喷淋泵从消防水池取水加压送至喷淋管网。自动喷淋泵设置两组，一用一备。同时在水泵未启动前，用高位消防水池中的水供初期灭火使用。本工程地下一层为车库，地面一层为商业，二层至二十四均为办公室，按规范要求，地下车库，商业及办公室均应设置自动喷水灭火系统（除配电间、发电机房、面积不大于5㎡的卫生间等无火源或不能用水灭火的场所）。地下车库不吊顶，安装直立型喷头；商业及办公室按吊顶考虑，安装下垂型喷头。均采用闭式湿式喷头，选用作用温度68℃喷头。查得规范，高层民用建筑火灾危险等级为中危Ⅰ级；设计喷水强度6[L/(min•m2)]，作用面积为160m2。地下室一层为车库，车库火灾危险等级为中危Ⅱ级，设计喷水强度为8[L/(min•m2)]，作用面积为160m2。喷头布置后，校核每个湿式报警阀工作压力若大于1.20Mpa，需在湿式报警阀前安装减压阀进行减压，减压阀应设置两组，一用一备；或将湿式报警阀安装在一定高度处，以减小压力。2.4.3高位消防水箱设置本工程为一大楼主楼24层（不包括地下层）一类高层综合楼，主楼建筑高度为89.5米，地下室一层层高4.5米，电梯机房屋面标高相对于地面为94.2米。规范要求，一类高层民用公共建筑高位消防水箱最低有效水位应满足最不利消火栓处静水压力不应低于0.10Mpa。最不利消火栓标高相对于地面为87.1米，高位消防水箱设置在电梯机房屋面，则最不利消火栓处静水压力小于0.10Mpa，因此消火栓系统设置稳压泵。57 规范要求，自动喷水灭火系统应保证最不利喷头处静水压不小于0.10Mpa，且喷头处工作压力不小于0.05Mpa。因此自动喷水灭火系统也设置稳压泵。本设计中采用与消火栓系统共用一个稳压泵。2.4.4灭火器设置查得规范，该工程火灾危险等级为中危险级，地面一层至二十四层场所的火灾种类为A类火灾，灭火器最大保护距离为20m；地下室车库的火灾种类为B类火灾，灭火器最大保护距离为12m。本设计中在每个消火栓箱内配备两具灭火器，并校核灭火器保护距离，不满足要求的另设灭火器，每处设置两具。本设计选用手提式磷酸铵盐干粉灭火器。2.4.5管材选用消火栓管道采用热浸锌镀锌钢管，采用焊接或沟槽连接,阀门及需拆卸部位采用法兰连接；自动喷水灭火管道采用内外壁热镀锌钢管，DN≤65采用丝扣连接，DN≥65采用沟槽式连接。57 第三章设计计算书3.1建筑给水系统的设计计算3.1.1给水管网水力计算1.办公楼给水设计秒流量计算公式qg=0.2××式中qg：计算管段设计秒流量（L/s）α：根据建筑物用途确定的系数Ng：计算管段的卫生洁具当量总数对于办公楼α=1.5，则qg=0.3表3-1卫生器具给水额定流量、当量数、最低工作压力和支管管径序号给水配件名称额定流量（L/s）当量支管管径De（mm）最低工作压力（MPa）1洗手盆0.100.5200.052自闭式冲洗阀蹲便器1.206320.153小便器0.100.5200.054拖把池0.201200.052.用水量计算（1）市政区用水量计算：一层商业面积为3400m2,二至四层办公室建筑面积为3400m2/每层，有效面积=60%建筑面积=2040m2/每层，查计算手册得，办公室办公人数按5~6m2（有效面积）/人，取6m2/人。57 表3-2市政区用水量计算表序号名称单位最高日生活用水定额（L）数量（人或m2）最高日用水量Qd（m3/d）Kh最大时用水量Qh（m3/h）用水时间T（h）1商业每m2营业厅面积每日63400m220.41.21.0122办公室每人每班401020人40.81.22.083小计61.23.14未预见及漏失水量按最大日15%9.20.55合计70.43.6加压区用水量计算：五至二十四层办公室建筑面积为2030m2/每层，有效面积=60%建筑面积=1218m2/每层，查计算手册得，办公室办公人数按5~6m2/人，取6m2/人。空调补充水按8计，空调补水设备设在裙房屋面（五层屋面）57 表3-3加压区用水量计算表序号名称单位最高日生活用水定额（L）数量（人或m2）最高日用水量Qd（m3/d）Kh最大时用水量Qh（m3/h）用水时间T（h）1办公室每人每班404060人162.41.28.182空调补水883小计162.416.14未预见及漏失水量按最大日15%24.43.15合计186.819.23.市政区给水管网水力计算图3-1低区给水管网水力计算简图57 管段卫生器具当量Ng流量管径流速管长沿程水头损失∑沿程水头损失(L/s)mm(m/s)（m)(m)(m)1—20.51.20De500.922.600.070.072—311.30De500.990.360.010.083—411.30DN500.664.800.050.134—521.62DN500.832.500.040.175—631.72DN500.885.100.100.276—741.80DN500.924.100.080.357—841.80DN500.9244.000.901.258—982.05DN650.6717.000.141.399—10122.24DN650.6846.000.401.7910—11202.54DN650.775.300.061.85表3-4低区给水管道水力计算表4.办公区公共卫生间水力计算图3-2办公区公共卫生间给水水力计算简图57 表3-5办公区公共卫生间给水管道水力计算表管段卫生器具当量Ng流量管径流速管长沿程水头损失∑沿程水头损失(L/s)mm(m/s)（m)(m)(m)1—210.20De201.072.800.300.302—31.51.40De631.070.900.030.333—421.62De630.780.900.010.344—52.51.67De630.810.900.010.355—631.72De630.831.200.020.378—70.50.10De200.541.000.03——7—610.20De201.070.500.05——6—1541.80De630.881.400.020.399—100.50.10De200.540.900.03——10—1110.20De201.070.700.08——11—1220.40De320.753.500.11——12—132.51.60De630.770.900.01——13—1431.72De630.830.900.01——14—153.51.76De630.853.400.06——15—167.52.02De630.970.400.010.405.加压区给水管网水力计算57 图3-3加压区给水水力计算简图表3-6加压区给水管道水力计算表管段卫生器具当量Ng流量管径流速管长沿程水头损失∑沿程水头损失(L/s)mm(m/s)（m)(m)(m)1—27.52.02DN501.036.000.150.552—3152.36DN650.713.500.030.583—422.52.62DN650.793.500.040.624—5302.84DN650.861.200.020.645—637.53.04DN650.923.500.050.696—7453.21DN650.973.300.050.747—8453.21DN650.9721.000.351.098—997.54.16DN800.9124.500.301.399—101504.87DN801.0647.000.762.1510—111504.87DN801.0633.000.532.6811—121706.11DN1000.7532.000.192.8757 12—132208.87DN1001.0910.000.072.946.各区所需扬程计算及供水压力校核表3-7各区扬程计算表分区静水压(m)水头损失(m)流出水头（m)扬程（m)市政区16.12.81028.9加压三区91.53.810105.3（1）市政区供水压力校核由上表计算所得市政区所需压力为H=H1+H2+H3=1.3×2.15+16.1+10=28.89mH2O<30mH2O(市政资用水头)，满足最不利点水压要求，所以本建筑1～4层采用市政管网直接供水。（2）加压区水泵所需扬程本设计采用减压分区，三个加压区共用一组加压设备，在加压一区和加压二区干管处安装减压阀减压至所需压力，加压方式采用叠压供水方式。(3)水泵所需扬程H=105.3+2-H0=105.3+2-30=77.322m，其中H0为市政可利用压力。（4）水泵设计流量计算由《叠压（无负压）供水设备选用与安装》图集：对于单栋建筑，无高位水箱时，叠压泵设计流量应按设计秒流量确定。冷水生活给水设计秒流量计算:表3-8各区设计秒流量计算表分区当量总数a设计秒流量（L/s）空调补水（m3/h)供水流量（m3/h)市政区611.53.54012.8加压区304.51.56.43831.2水泵设计流量Q=31.2m³/h(4)水泵选型选择100ZWG3/APV16-70型叠压设备组一组:57 表3-9叠压设备组选型表设备型号设备额定流量（m³/h）设备额定扬程（Mpa）水泵（两用一备）控制柜规格型号单泵流量（m³/h）单泵扬程（Mpa）单泵功率（kW)型号重量（kg)设备功率（kW)100ZWG3/APV16-70320.82APV16-7010~180.95~0.757.5WPK-7.5/39015.07.管段压力校核根据《民用建筑节水设计标准》4.1.3：竖向分区内低层部分应设减压设施保证各用水点处供水压力不大于0.2Mpa。(1)市政区压力校核以地面标高为0.000处市政压力为0.30Mpa计算，三层用水点的压力H3=0.3-0.099-0.02=0.18Mpa<0.20Mpa，因此，市政区中二层应设置减压设施。本设计中采用可调式减压阀减压，阀后压力减至0.20Mpa。(2)加压区压力校核1>加压三区压力校核本设计所选用的无负压设备的额定扬程为0.82Mpa，二十四层用水点处供水压力H24=82+30-91.5-2.94×1.3=16.7m,因此加压三区从二十二至十九楼均需安装可调式减压阀减压至0.20Mpa。2>加压二区压力校核加压二区干管处压力为0.12Mpa，十五层用水点处供水压力为H15=10+3×3.5+1=21.5m=0.215Mpa>0.20Mpa，因此加压二区从十五至十二楼均需安装可调式减压阀减压至0.20Mpa。3>加压一区压力校核加压一区干管处压力为0.12Mpa，八层用水点处供水压力为H15=10+3×3.5+1=21.5m=0.215Mpa>0.20Mpa，因此加压一区从八至五楼均需安装可调式减压阀减压至0.20Mpa。57 3.2建筑热水系统设计计算3.2.1热水系统设计本设计采用直接加热方式，也称一次换热。热水用水分为高区和低区，分别设两组加热机组，低区加热机组利用市政管网供水，高区加热机组利用冷水加压水泵的压力，从冷水泵后接冷水管进入电加热热水机组加热至使用温度，再进入储热罐，通过热水管网送至热水用水点。3.2.2生活热水用量计算1、最大小时热水用量每日供应热水时间为8小时，取计算用的热水供水水温为70，冷水水温为4。　Ｑｈ＝Kh式中　Ｑｈ─最大小时热水用水量（L/h）；　　　　ｍ─用水计算单位数（人或床）；　　　　ｑｒ─热水用水量定额；Ｋｈ─小时变化系数；　　　　Ｔ─热水使用时间（ｈ）。最大小时热水用量为：表3-10最大小时热水用水量计算表序号名称单位最高日生活用水定额（L）数量（人或m2）最高日用水量Qd（m3/d）Kh最大时用水量Qh（m3/h）用水时间T（h）1办公室每人每班85080人40.61.26.0982合计40.66.092.计算小时耗热量设计小时耗热量计算公式如下式所示：57 式中Wh—设计小时耗热量（W）；m—用水计算单位数（或人数）；qr—热水用水定额（L/人·d）；C—水的比热，C=4187（J/kg·）；tr—热水温度，tr=60；tl—冷水温度，查规范取5；—热水密度（kg/L）；Kh—小时变化系数。表3-11设计小时耗热量计算表用水计算人数热水用水定额（每人每班，L）水的比热（kJ/kg•℃）热水温度(℃）冷水温度(℃）热水密度（kg/L)每日使用时间（h)Kh设计小时耗热量（kJ/h)508084.187605181.211700003.2.3低区热水配水及回水管网的计算1.热水给水管网的水力计算本设计热水供应采用集中供应热水系统，循环方式为立管循环。2.低区热水管网的水力计算57 图3-3低区热水水力计算简图表3-12低区热水给水管网水力计算表管段卫生器具当量Ng流量管径流速管长沿程水头损失∑沿程水头损失(L/s)mm(m/s)（m)(m)(m)1—20.50.10De200.730.950.060.062—30.50.10DN150.784.800.350.413—410.20DN200.762.500.120.534—51.50.30DN250.669.200.240.775—61.50.30DN250.662.300.060.836—71.50.30DN250.6670.701.872.707—830.52DN320.6274.401.193.898—94.50.64DN400.56128.401.475.36低区配水管网水头损失计算：总水头损失为:H=1.3×5.36=6.968mH2O57 建筑内低区热水给水系统所需压力值H=H1+H2+H3+H4=1.3×5.36+17.1+5=29.07m市政压力即可满足，因此低区热水管网可直接采用市政用水接入加热机组加热再供应。3.确定回水管管径热水配水管道的管径确定后，相应位置的回水管道管径可按其小一号取定，但最小管径不得小于20㎜。表3-13热水循环管径选择配水供水管径DN/mm20～253240506580100125热水回水管径DN/mm20202532404050654.计算各管段终点水温加热器出水温度与热水管网最不利计算点的温度降，根据热水系统的大小，一般选用10～15℃，此次设计选10℃。加热器出水温度为70℃，最不利计算点为60℃。各管段终点水温的计算公式为tc=tz+（t）∑f，t=，式中tc—管道cz始点c的温度；tz—管道cz终点z的温度；t—配水管网面积比温降；∑f—管道cz间配水管道面积；T—配水管网的计算温差；F—配水管网管道总面积。热损失计算公式为：式中q5—配水管网中任一计算管段的热损失,kJ/h；K—传热系数，约为41.87—43.96（kJ/m2•h•）；tj—空气平均温度，取20℃；D—管道外径，m；57 L—管道长度,m；η—保温系数，取0.6。计算各管道的循环流量，由公式：式中—计算管段的循环流量L/h；Δt--配水管道的热水温度差（℃），单体建筑5℃~10℃，本设计按10℃计算。CB—水的比热，取CB=4.187KJ/Kg℃。水泵的选择：流量[2]扬程[2]qx—循环流量；qf—附加循环流量，一般易为设计小时用水量的15%；Hp—循环流量通过配水管网的压力损失；Hk—循环流量通过回水管网的压力损失。低区配水管网计算管路的总外表面积为F=0.084×7.3+0.2039×82.2+0.2584×74.4+0.3079×128.4=76.10㎡t=℃/㎡配水管网热损失计算见下表表3-14低区热水给水管网热损耗计算节点号管段管长管径De保温系数节点水温平均水温空气温度温差热损失Qs循环流量（m)mm℃℃℃℃（kJ/h）（L/h)260.002—34.80200.660.032040.03202.704.84360.053—42.50250.660.072040.07132.108.00460.0857 4—59.20320.660.202040.20624.3722.91560.335—62.30320.660.362040.36156.6926.65660.396—770.70320.661.342041.344933.27144.47762.287—874.4400.663.552043.556836.28330.66864.818—9128.4500.667.412047.4116055.05737.02970.00∑=28940.47计算总耗热量由于立管R1L-5和立管R1L-6与R1L-4相对称，因此总耗热量Qs=28940.47+2*（202.70+132.10+624.37）=30858.82（kJ/h）计算总循环流量5.回水管循环流量计算根据各管段分配循环流量，计算结果见下表表3-15低区热水回水管网循环流量计算表管段热损失Qs循环流量循环流量（kJ/h）（L/h)（L/s)2—5959.1722.910.0067—529899.64714.110.1988-723850.51569.630.1585—930858.82737.020.2056.循环管路水头损失计算：表3-16循环管路水头损失计算表管段循环流量管径DN流速管长沿程水头损失∑57 沿程水头损失配水管（L/s)(mm)(m/s)（m)(m)(m)2—30.001DN150.0084.800.0000.0003—40.002DN200.0072.500.0000.0004—50.006DN250.0139.200.0000.0005—60.007DN250.00162.300.0000.0006—70.040DN250.0970.700.0540.0547—80.092DN320.10874.400.0540.1088—90.205DN400.181128.400.2050.313回水管2—50.006DN200.02215.60.0010.0017—50.198DN250.445731.0681.0698-70.158DN250.35574.40.7171.7865—90.205DN250.46195.81.4953.281配水管总水头损失：Hp=0.313×1.3=0.407mH2O回水管总水头损失：Hk=3.281×1.3=4.265mH2O循环流量qx=0.205L/s=0.738m³/hqf—附加循环流量=0.15×0.61=0.09L/s=0.329m³/h7.循环水泵选型：=0.407+4.265=5.117mH2O=0.205+0.329=0.534L/s选择ISG20-110型水泵两台，一用一备。表3-17低区循环泵选型表型号流量Q(L/s)扬程H(m)电动机功率(kW)电动机转速(r/min)效率(%)气蚀余量(m)重量(kg)ISG20-1100.56150.372900342.0257 3.2.4高区热水配水及回水管网的计算1.高区热水管网的水力计算图3-4高区热水给水系统计算简图表3-18高区热水给水管网水力计算表管段卫生器具当量Ng流量管径流速管长沿程水头损失∑沿程水头损失(L/s)mm(m/s)（m)(m)(m)1—20.50.10De200.730.800.050.052—310.20De250.920.100.010.0657 3—410.20DN200.762.900.140.204—510.20DN200.763.500.160.365—620.40DN250.883.500.160.526—730.52DN320.623.500.060.587—840.60DN320.711.300.030.618—950.67DN320.793.501.051.669—1060.73DN320.863.100.091.7510—1160.73DN320.8621.000.632.3811—12131.08DN400.9524.500.743.1212—13201.34DN500.6826.000.313.4313—1424.51.48DN500.7521.000.303.7314—1524.51.48DN500.7570.100.994.7215—1670.52.52DN650.7648.200.515.2316—1780.52.69DN650.8141.800.505.73高区配水管网水头损失计算：总水头损失为:1.3×5.73=7.449mH2O建筑内高区热水给水系统所需压力值H=H1+H2+H3+H4=7.449+93.5+5=105.9m<82+30=112m(加压后冷水给水系统压力)，压力满足要求。2.配水管网热损失计算高区配水管网计算管路的总外表面积为F=0.2584×21+0.3079×24.5+0.3458×117.1+0.3943×90=88.95㎡t=℃/㎡表3-19高区热水给水管网热损耗计算表节点号管段管长管径De保温系数节点水温平均水温空气温度温差热损失Qs循环流量（m)mm℃℃℃℃（kJ/h）（L/h)1060.0010—1121.00400.660.302040.301785.9842.661160.6157 11—1224.50500.661.032041.032651.66105.991261.4612—1326.00630.661.962041.963625.94192.591362.4713—1421.00630.662.882042.882992.39264.051463.2814—1570.10630.664.652044.6510401.34512.471566.0115—1648.2750.667.082047.088977.58990.941668.1516—1741.8750.669.072049.078115.361448.821770.0038550.24计算总耗热量由于立管RL-3a和立管RL-1a与RL-2a相对称，因此总耗热量Qs=38550.24+2*（1785.98+2651.66+3625.94+2992.39）=60662.18（kJ/h）计算总循环流量3.回水管循环流量计算根据各管段分配循环流量，计算结果见下表：表3-20高区回水管网循环流量计算表管段热损失Qs循环流量循环流量（kJ/h）（L/h)（L/s)10—1411055.97264.0550.07315—1628148.91672.2930.18714—1549606.211184.7670.32914—1760662.181448.8220.4024.循环管段水头损失计算：表3-21循环管段水头损失计算表57 管段循环流量管径DN流速管长沿程水头损失∑沿程水头损失（L/s)(mm)(m/s)（m)(m)(m)配水管10—110.012DN320.01421.000.000360.0003611—120.029DN400.02624.500.00010.0004612—130.053DN500.01926.000.000390.0008513—140.073DN500.02721.000.000590.0014414—150.142DN500.05270.100.00670.0081415—160.275DN650.08448.200.010.0181416—170.402DN650.12341.800.0180.03614回水管10—140.073DN320.0851140.5360.53615—160.187DN320.21974.40.20.73614—150.329DN400.29730.281.01614—170.402DN400.35489.80.51.516配水管总水头损失：Hp=0.036×1.3=0.047mH2O回水管总水头损失：Hk=1.516×1.3=1.971mH2O循环流量qx=0.402L/s=1.447m³/hqf—附加循环流量=0.15×1.08=0.162L/s=0.583m³/h5.循环水泵选型：=0.047+1.971=2.06mH2O=0.402+0.583=0.985L/s选择ISG32-125A型水泵两台，一用一备。表3-22高区循环水泵选型表型号流量Q(L/s)扬程H(m)效率(%)气蚀余量(m)重量(kg)57 电动机功率(kW)电动机转速(r/min)ISG32-125A1.1160.552900372.0306.管段压力校核由于必须保证冷热水供水压力平衡，因此热水管网减压与冷水管网一致。3.3消火栓系统的设计计算3.3.1消火栓管网水力计算的基本数据查«给水排水设计手册»第二册得出高层民用建筑消火栓系统消防用水量，见下表表3-23高层民用建筑消火栓系统消防用水量建筑物名称建筑高度（m）消火栓消防用水量/（L/s）每根立管最小流量（L/s）每只水枪最小流量/（L/s）室外室内高层一类公共建筑＞5040401553.3.2消火栓系统竖向分区本工程消火栓系统需竖向分区。根据减压要求及建筑结构，从地下室至地面四层为低区，五层至二十四层为高区，每区管网单独布置成环。采用减压分区，在消防水泵出水管上安装减压阀减压，减压阀设两组，一用一备。3.3.3消火栓管网水力计算每根水枪的最小流量是5，最小充实水柱是13m,水枪喷嘴口径19mm。水龙带的有效长度为0.85×25=21.3m。水枪充实水柱在水平面的投影长度为13×sin45=9.2m，消火栓的保护半径为21.3+9.2=30.5m本设计消火栓布置间距取28m.水枪造成13m的充实水柱所需的水压H===18.4mHO=184kP[4]（3-18）水枪喷嘴射流量q===5.42>5[4]（3-19）水龙带采用帆布、麻织水带，=0.0043h=0.0043×25×5.39=3.12mHO=31.2kPa57 消火栓出口压力H=h+H=18.4+3.12=21.88mHO[4]（3-20）考虑每根立管3股水柱作用，消防立管实际流量为15考虑该建筑发生火灾时能够保证同时供应8股水柱，消火栓用水量为40作用消火栓取最不利立管上三个消火栓和次不利立管上三个消火栓及与最不利消火栓相邻立管上的两个消火栓。3.3.4高区消火栓系统水力计算1.高区消火栓水力计算下图为高区消火栓水力计算简图，其中1点为最不利点。图3-5高区消火栓计算简图表3-24高区消火栓管道水力计算表管段名称起点压力mH2O管道流量L/s管长m当量长度管径mm水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O57 1-221.885.420.250.00650.0851.540.2722.152-322.155.420.651.80650.0851.540.2122.363-422.365.420.442.60650.0851.540.2622.624-522.625.423.500.001000.0080.633.5326.1535-3625.335.870.250.00650.1001.660.2725.6036-3725.605.870.651.80650.1001.660.2425.8437-525.845.870.442.60650.1001.660.3026.155-626.1511.293.506.101000.0341.303.8329.9738-3929.066.320.250.00650.1161.790.2829.3439-4029.346.320.651.80650.1161.790.2829.6340-629.636.320.442.60650.1161.790.3529.986-729.9817.613.506.101000.0832.034.3034.277-834.2717.613.500.001000.0832.033.7938.068-938.0617.613.500.001000.0832.033.7941.859-1041.8517.613.500.001000.0832.033.7945.6410-1145.6417.613.500.001000.0832.033.7949.4311-1249.4317.613.500.001000.0832.033.7953.2212-1353.2217.613.500.001000.0832.033.7957.0113-1457.0117.613.500.001000.0832.033.7960.8057 14-1560.8017.613.500.001000.0832.033.7964.5915-1664.5917.613.500.001000.0832.033.7968.3816-1768.3817.613.500.001000.0832.033.7972.1717-1872.1717.613.500.001000.0832.033.7975.9618-1975.9617.613.500.001000.0832.033.7979.7519-2079.7517.613.500.001000.0832.033.7983.5520-2183.5517.613.500.001000.0832.033.7987.3421-2287.3417.613.500.001000.0832.033.7991.1322-2391.1317.613.500.001000.0832.033.7994.9223-2494.9217.611.600.001000.0832.031.7396.6524-2596.6517.611.273.101000.0832.030.3697.0141-4221.885.42————65————————42-43——5.87————100————————43-44——11.29————100————————44-45——17.61————100————————46-4721.885.42————65————————47-48——5.87————100————————48-49——11.29————100————————57 25-2697.0146.511.320.001500.0830.930.1197.1226-2797.1246.5130.095.601500.0110.930.3897.5027-2897.5046.512.220.001500.0830.930.1897.6828-2997.6846.5110.904.301500.0110.930.1697.8429-3097.8446.5116.360.001500.0110.930.1798.0130-3198.0146.512.511.301500.0110.930.0498.0531-3298.0546.512.390.001500.0830.930.2098.1532-3398.2546.511.133.101500.0830.930.3598.3033-3498.6046.5119.623.101500.0830.9321.50119.50计算结果：入口压力为119.50米水柱水泵扬程:Hb=119.50mH2O水泵流量Qb=46.51L/s2.消防水泵选型选择XBD12/50-SLH型水泵两台，一用一备表3-25消防水泵选型表型号流量扬程转数配带电机重量QHn型号功率(L/s)(m)(r/min)（KW）(kg)XBD12/50-SLH501202980Y315S-211014053.高区减压计算由《消防给水及消火栓系统技术规范》，消火栓栓口处出口压力大于0.70MPa时，应设减压设施，设计中当栓口压力大于0.50Mpa便设置减压设施。由表3-24，高区消火栓系统5—17层所受压力大于50m水柱，故安装减压稳压消火栓。57 3.3.5低区消火栓系统水力计算1.低区消火栓水力计算下图为低区消火栓水力计算简图，其中1点为最不利点。图3-5低区消火栓计算简图表3-26低区消火栓管道水力计算表管段名称起点压力mH2O管道流量L/s管长m当量长度管径mm水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O1-221.885.420.250.00650.0851.540.2722.152-322.155.420.641.80650.0851.540.2122.363-422.365.420.261.80650.0851.540.1722.534-522.535.422.172.90650.0851.542.6025.135-625.135.422.631.30650.0011.542.6327.7737-3826.936.070.250.00650.1061.720.2827.2038-3927.206.070.641.80650.1061.720.2627.4639-627.466.070.262.60650.1061.720.3027.776-727.7711.494.806.101000.0351.335.1832.9540-4131.996.660.250.00650.1281.890.2832.2741-4232.276.660.641.80650.1281.890.3132.5942-732.596.660.262.60650.1281.890.3732.957-832.9518.141.606.101000.0882.102.2835.238-935.2318.145.780.001000.0882.100.5135.7457 9-1035.7418.141.403.101000.0882.100.4036.1310-1136.1318.149.803.101000.0882.101.1337.2743-4421.885.42————65————————44-45——5.42————65————————45-46——5.42————100————————46-47——11.49————100————————47-13——18.14————100————————48-4921.885.42————65————————49-50——5.42————65————————50-51——11.49————100————————51-11——47.77————150————————11-1237.2747.770.560.001500.0110.960.0137.2712-1337.2747.778.580.001500.0110.960.1037.3713-1437.3747.7716.200.001500.0110.960.1837.5514-1537.5547.775.880.001500.0110.960.0737.6215-1637.6247.772.220.001500.0110.960.0237.6416-1737.6447.776.210.001500.0110.960.0737.7117-1837.7147.7712.860.001500.0110.960.1437.8518-1937.8547.7715.884.301500.0110.960.2338.0819-2038.0847.773.080.001500.0110.960.0338.1120-2138.1147.7716.490.001500.0110.960.1838.3021-2238.3047.7715.260.001500.0110.960.1738.4722-2338.4747.775.220.001500.0110.960.0638.5323-2438.5347.779.890.001500.0110.960.1138.6424-2538.6447.775.864.301500.0110.960.1138.7525-2638.7547.774.840.001500.0110.960.0538.8026-2738.8047.771.654.301500.0110.960.0738.8727-2838.8747.772.300.001500.0110.960.0338.9028-2938.9047.771.894.301500.0110.960.0738.9729-3038.9747.778.110.001500.0110.960.0939.0630-3139.0647.779.384.301500.0110.960.1539.2131-3239.2147.776.104.301500.0110.960.1239.3357 32-3339.3347.778.234.301500.0110.960.1439.4733-3439.4747.777.910.001500.0110.960.0939.5534-3539.5547.771.360.001500.0110.960.0239.5735-3639.5747.771.150.001500.0110.960.0139.58计算结果:入口压力:39.58米水柱则低区消火栓系统所需扬程为42米（39.58+2）2.低区减压计算由《消防给水及消火栓系统技术规范》，消火栓栓口处出口压力大于0.70MPa时，应设减压设施，设计中当栓口压力大于0.50Mpa便设置减压设施。由表3-22，低区消火栓系统所受压力均小于50m水柱，因此无需设减压设施。3.3.6校核最不利消火栓1.设计要求由《消防给水及消火栓系统技术规范》5.2.2高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施，且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力，并应符合：一类高层民用公共建筑不应低于0.10Mpa。本设计最不利消火栓标高相对于地面为87.1米，高位消防水箱设置在电梯机房屋面，相对地面标高为94.2米，则最不利消火栓处静水压力为7.1（94.2-87.1）米<10米，不能满足本条规范，因此本设计消火栓系统需设置稳压泵。2.选稳压泵：稳压泵扬程取值由《消防给水及消火栓系统技术规范》5.3.3稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于系统设置的自动启泵压力值，且增加值宜为0.07~0.10Mpa，且满足最不利处灭火设施在准工作状态时的静水压力应大于0.15Mpa。稳压泵流量（取3%消防给水流量）选择ZW(L)-I-X-10型增压稳压设备一组57 表3-27消火栓稳压泵选型表型号消防压力P1立式隔膜式气压罐配用水泵运行压力Mpa型号规格工作压力比消防储水容积型号Mpa标定容积实际容积ZW(L)-I-X-100.16SOL800×0.60.630031925LGW3—10×5N=1.5KwP1=0.16Ps1=0.36P2=0.33Ps2=0.423.4自动喷水灭火系统的设计计算3.4.1自动喷水灭火水力计算的基本数据（1）本工程地下车库火灾危险等级为中危Ⅱ级，不吊顶，安装直立型喷头；商业及办公室火灾危险等级为中危Ⅰ级按吊顶考虑，安装下垂型喷头。均采用闭式湿式喷头，选用作用温度68℃喷头。（2）系统设有8个报警阀，每个报阀组控制的最不利喷头处，都设末端试水装置，每层最不利喷头处均设直径为25mm的试水阀。每个报警阀部位都设有排水装置，其排水管径为试水阀直径的2倍，取50mm。(3)查《自动喷水灭火系统设计规范》，自动喷水灭火系统的基本设计数据见下表：表3-28自动喷水灭火系统的基本设计数据火灾危险等级设计喷水强度[L/(min·m2)]作用面积/m2喷头工作压力/MPa设计喷量/(L/s)喷头间距/m每支喷头最大保护面积/m2喷头与墙柱最大间距/m中危险Ⅰ级61600.1025.03.612.51.857 中危险Ⅱ级81600.1030.03.411.51.7(4)管径确定如下表表3-29自动喷淋管径确定表喷头数1234671020公称直径(mm)DN25DN32DN40DN50DN70DN80DN100DN1503.4.2管网水力计算最不利点为最高层（二十四）自动喷淋平面最不利喷头，该处的火灾危险等级为中危一级，作用面积160㎡，设计喷水强度为6L/min•㎡。基本计算公式：1、喷头流量：式中：q--喷头处节点流量，L/minP--喷头处水压（喷头工作压力）MPaK--喷头流量系数，取K=802、流速V：式中：Q--管段流量L/sDj--管道的计算内径（m）3、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），取值应按管道的内径减１mm确定4、沿程水头损失：式中：L--管段长度m57 5、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》附录C)6、总损失：7、终点压力：最不利喷头工作压力取0.05Mpa图3-6自动喷水系统计算简图表3-30二十四层自动喷水系统水力计算表管段名称起点压力mH2O管道流量L/s管长m当量长度管径mmK水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O1-25.000.942.750.8025800.3851.771.376.372-36.372.001.332.1032800.3752.111.287.6521-36.621.081.430.6025800.5102.041.037.653-47.653.082.752.9040800.4222.452.3810.0357 22-236.431.062.850.8025800.4952.011.818.2323-48.232.271.432.3032800.4832.391.8010.0324-48.681.241.420.6025800.6682.331.3510.034-510.036.592.854.5065800.1251.870.9210.9625-267.021.112.850.8025800.5402.101.978.9926-58.992.371.432.3032800.5282.501.9710.9627-59.471.291.420.6025800.7292.431.4810.955-610.9610.253.006.10100800.0281.180.2611.2128-296.991.113.000.8025800.5382.092.059.0429-69.042.371.822.3032800.5282.502.1811.2230-317.211.133.000.8025800.5552.122.119.3231-69.322.411.182.3032800.5442.541.8911.216-711.2115.031.389.20150800.0080.800.0811.2932-336.081.043.000.8025800.4681.951.787.8633-347.862.211.822.1032800.4592.331.809.6636-376.271.053.000.8025800.4831.981.838.1037-348.102.251.182.1032800.4742.371.559.6534-359.664.462.753.9050800.2202.101.4611.1238-396.931.113.000.8025800.5342.082.038.9639-358.962.361.822.3032800.5242.492.1611.1240-417.151.123.000.8025800.5502.122.099.2441-359.242.401.182.3032800.5402.531.8811.1235-711.129.221.386.10100800.0231.070.1711.297-811.2924.267.589.20150800.0201.290.3311.638-911.6324.266.620.00150800.0201.290.1311.769-1011.7624.262.650.00150800.0201.290.0511.8110-1111.8124.261.770.00150800.0201.290.0411.8511-1211.8524.260.880.00150800.0201.290.0211.8712-1311.8724.263.300.00150800.0201.290.0711.9313-1411.9324.263.450.00150800.0201.290.0712.0014-1512.0024.260.560.00150800.0201.290.0112.0115-1612.0124.262.000.00150800.0201.290.0412.0557 16-1712.0524.265.154.30150800.0201.290.1912.2417-1812.2424.264.080.00150800.0201.290.0812.3218-1912.3224.260.490.00150800.0201.290.0112.3319-2012.3324.262.264.30150800.0201.290.1312.4620-2112.4624.263.50.00150800.0281.523.616.0621-2216.0624.263.50.00150800.0281.523.619.6622-2319.6624.263.50.00150800.0281.523.623.2623-2423.2624.263.50.00150800.0281.523.626.8624-2526.8624.263.50.00150800.0281.523.630.4625-2630.4624.2676.50.00150800.0281.5276.6107.06计算结果:所选作用面积:161.5平方米总流量:24.26L/s入口压力为107.06米水柱平均喷水强度:9.01L/min.㎡＞8.0L/min.㎡,满足中危险Ⅱ级建筑物防火要求。设计流量校核：地下车库火灾危险等级为中危二级，作用面积160㎡，设计喷水强度为8L/min•㎡。选取地下室最不利喷头在内的约为160㎡的作用面积进行计算校核，计算结果见下表：表3-31地下室自动喷水系统水力计算表管段名称起点压力mH2O管道流量L/s管长m当量长度管径mmK水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O1-27.001.113.400.8025800.5392.092.269.262-39.262.393.402.1032800.5352.522.9512.213-412.213.863.402.7040800.6623.074.0416.254-516.255.552.343.6050800.3412.612.0318.275-618.275.553.101.1065800.0891.570.3718.6526-277.111.123.400.8025800.5472.112.309.4127-289.412.413.402.1032800.5442.542.9912.4028-2912.403.893.402.7040800.6723.094.1016.5057 29-616.505.592.343.9050800.3462.632.1618.666-718.6511.143.1010.50150800.0040.590.0618.7030-317.111.123.400.8025800.5472.112.309.4131-329.412.413.402.1032800.5442.542.9912.4032-3312.403.893.402.7040800.6723.094.1016.5033-716.505.592.343.9050800.3462.632.1618.667-818.7016.742.186.10100800.0751.930.6219.3234-3516.411.701.150.6025801.2633.202.2118.6235-3618.621.702.250.0065800.0080.480.0218.6436-3718.643.513.404.3065800.0361.000.2718.9137-3818.915.343.405.4080800.0331.080.2919.2038-3919.207.182.346.10100800.0140.830.1219.3239-819.327.180.920.00100800.0140.830.0119.338-919.3223.9224.009.20150800.0191.270.6419.979-1019.9723.920.920.00150800.0191.270.0219.9810-1119.9823.923.100.00150800.0191.270.0620.0411-1220.0423.922.950.00150800.0191.270.0620.1012-1320.1023.922.750.00150800.0191.270.0520.1513-1420.1523.922.650.00150800.0191.270.0520.2114-1520.2123.921.330.00150800.0191.270.0320.2315-1620.2323.9230.440.00150800.0191.270.5920.8216-1720.8223.921.320.00150800.0191.270.0320.8517-1820.8523.922.650.00150800.0191.270.0520.9018-1920.9023.922.750.00150800.0191.270.0520.9519-2020.9523.922.130.00150800.0191.270.0420.9920-2120.9923.920.620.00150800.0191.270.0121.0121-2221.0123.921.780.00150800.0191.270.0321.0422-2321.0423.925.050.00150800.0191.270.1021.1423-2421.1423.920.374.30150800.0191.270.0921.2324-2521.2323.923.564.30150800.0191.270.1521.38计算结果:所选作用面积:160.1平方米57 总流量:23.92L/s平均喷水强度:8.96L/min.平方米入口压力:21.38米水柱3.4.3水泵的选择报警阀压力式中Hk—报警阀压力损失，MPa；Bk—报警阀的阻力系数，DN150湿式报警阀，Bk=0.00869水泵扬程:Hb=107.06+7.2=114.26mH2O水泵流量Qb=24.26L/s自动喷淋水泵选型选择XBD12/30-SLH型水泵两台，一用一备表3-32自动喷淋水泵选型表型号流量扬程转数配带电机重量QHn型号功率(L/s)(m)(r/min)（KW）(kg)XBD12/30-SLH301202970Y200L1-2757963.4.4校核最不利喷头1.设计要求规范要求，自动喷水灭火系统应保证最不利喷头处静水压不小于0.10Mpa，且喷头处工作压力不小于0.05Mpa。本设计最不利消火栓标高相对于地面为87.1米，高位消防水箱设置在电梯机房屋面，相对地面标高为94.2米，则最不利消火栓处静水压力为7.1（94.2-87.1）米<10米，不能满足本条规范，因此本设计自动喷淋系统也需设置稳压泵。2.选稳压泵：稳压泵扬程取值由《消防给水及消火栓系统技术规范》5.3.357 稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于系统设置的自动启泵压力值，且增加值宜为0.07~0.10Mpa，且满足最不利处灭火设施在准工作状态时的静水压力应大于0.15Mpa。稳压泵流量（最小值不宜小于1.0L/s)选择ZW(L)-I-Z-10型增压稳压设备一组表3-33自动喷淋稳压泵选型表型号消防压力P1立式隔膜式气压罐配用水泵运行压力Mpa型号规格工作压力比消防储水容积型号Mpa标定容积实际容积ZW(L)-I-Z-100.16SOL800×0.60.8015015925LGW3—10×4N=1.5KwP1=0.16Ps1=0.26P2=0.23Ps2=0.313.4.5减压计算1.湿式报警阀压力校核由规范，湿式报警阀工作压力不大于1.20Mpa，本设计中，自动喷淋泵扬程为120m，则湿式报警阀处工作压力=120-水头损失<120m，符合规范要求，不需减压。2.压力校核由《自动喷水灭火系统设计规范》8.0.5轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.40Mpa。本设计中，各配水管入口的压力大于0.40Mpa均设置减压孔板减压，减至0.35Mpa。由《自动喷水灭火系统设计规范》9.3.1减压孔板孔口直径不应小于设置管段直径的30%，且不应小于20mm。计算结果见下表：表3-34配水管入口压力校核计算表立管编号楼层数配水管入口压力(Mpa)减压孔板孔径（mm)备注立管编号楼层数配水管入口压力(Mpa)减压孔板孔径（mm)备注ZPL-124层0.19——ZPL-224层0.19——57 23层0.23——23层0.23——22层0.26——22层0.26——21层0.3——21层0.3——20层0.34——20层0.34——19层0.37——19层0.37——ZPL-318层0.4——18层0.4——17层0.4459.2617层0.4459.2616层0.4755.5416层0.4755.5415层0.5152.0215层0.5152.0214层0.545014层0.545013层0.5847.8313层0.5847.83ZPL-512层0.30——在湿式报警阀前用减压阀将压力减至0.89MPaZPL-412层0.25——在湿式报警阀前用减压阀将压力减至0.89MPa11层0.34——11层0.29——10层0.37——10层0.33——9层0.41——9层0.36——8层0.4459.268层0.4067.417层0.4854.547层0.4360.83ZPL-66层0.30——在湿式报警阀前用减压阀将压力减至0.68MPa6层0.4755.545层0.34——5层0.5152.024层0.38——4层0.5549.413层0.4360.833层0.6046.912层0.4854.54ZPL-72层0.30——57 在湿式报警阀前用减压阀将压力减至0.52MPaZPL-81层0.30——1层0.35——在湿式报警阀前用减压阀将压力减至0.47MPa-1层0.35——-1层0.41——3.4.6水泵结合器的选择表3-35水泵结合器选用表系统室内消防流量Q/(L/s)水泵接合器单个流量q/(L/s)直径个数/个DN/mm高区消火栓系统40101504低区消火栓系统40101504自动喷淋系统30101503因此分别设置4个高区消火栓系统水泵接合器，4个低区消火栓系统水泵接合器，3个自动喷水灭火系统水泵接合器，均设置地上式。3.5消防水池及水箱有效容积计算3.5.1消防水池有效容积计算由于该工程室外有两路水源供水，因此消防水池内不计入室外消防用水量。并且不考虑灭火时市政管网连续补水量。自动喷淋灭火时间按1h考虑。表3-36消防水池有效容积计算表消火栓系统水池贮水量计算室内消防用水量（L/s)火灾延续时间(h)消火栓贮水量Q1（m3）40343257 自动喷水灭火系统水池贮水量计算设计喷水强度[L/(min•m2)]作用面积（m2）理论计算流量QL（L/s)实际喷水量Qs(取1.2QL）（L/s)火灾延续时间(h)喷淋贮水量Q2（m3）816021.325.6（取30）1108总贮水量Q=Q1+Q2=540m3本工程地下室预留了两格面积为90m2的消防水池用地，则消防水池设置两格，中间用连通管连接，每格水池有效尺寸为90m2×3m。3.5.2高位消防水箱有效容积计算表3-37消防水箱有效容积计算表消火栓系统水箱贮水量计算室内消防用水量（L/s)用水时间(min)消火栓贮水量Q3（m3）401024自动喷水灭火系统水箱贮水量计算设计喷水强度[L/(min•m2)]作用面积（m2）理论计算流量QL（L/s)实际喷水量Qs(取1.2QL）（L/s)用水时间(min)喷淋贮水量Q4（m3）816021.325.6（取30）1018总贮水量Q=Q3+Q4=42m3查得规范，一类高层公共建筑的高位消防水池有效容积不小于36m3，本设计中取高位消防水池有效容积为36m3。3.6建筑排水系统的设计计算本建筑一层为单独商业网点，每个商业网点均设有单独卫生间，直接一层单排至室外污水井，二至二十四层为办公区，每层设有两个公共卫生间和部分单独卫生间，分别设置污水立管，立管到一层后排至室外污水井，对于高区卫生间采用双立管排水方式。3.6.1排水系统的水力计算计算公式采用qu=0.12α+qmax，对于办公楼α=2.5∴qu=0.3+qmax57 qmax为最大排水量的卫生器具的排水设计秒流量。1.横支管计算表3-38器具的排水流量、当量、排水管管径和管道的最小坡度序号卫生器具名称排水流量(L/s)当量管径De（mm）1洗手盆0.10.3502延时自闭阀蹲便器1.23.61103小便器0.10.3504拖把池0.33150本设计中，卫生间排水横支管坡度均取0.026。图3-51号卫生间排水计算简图表3-39卫生间排水横管水力计算管段卫生器具当量Ng流量qb管径De坡度i(L/s)mm2—30.30.10500.0263—40.60.20500.0264—54.21.401100.0265—67.82.041100.0266—711.42.211100.02657 8—90.30.10500.0269—100.60.20500.02610—110.60.20500.02611—71.60.53750.0267—12132.281100.02613—140.30.10500.02614—150.60.20500.02615—164.21.401100.02616—177.82.041100.02617—1811.42.211100.02618—21152.361100.02619—2010.33500.02620—2110.33500.02621—2212.42.261100.0262.立管计算57 图3-5排水立管计算简图表3-40生活排水立管最大设计排水能力排水立管系统类型最大设计排水能力（L/s)排水立管管径（mm)5075100(110)125150(160)伸顶通气立管与横支管连接配件90°顺水三通0.81.33.245.745°斜三通11.745.27.4专用通气专用通气管75mm结合通气管每层连接————5.5————结合通气管隔层连接——34.4————专用通气管100mm结合通气管每层连接————8.8————————4.8————57 结合通气管隔层连接WL-1立管计算：立管上承担的当量为：1323=299按公式计算：=0.122.5+1.20=6.39L/s本设计中该立管设有专用通气立管，且结合通气管每层连接，根据上表，排水立管选用De110的管径，专用通气立管选用De75。WL-2立管计算：立管上承担的当量为：12.423=285.2按公式计算：=0.122.5+1.20=6.27L/s本设计中该立管设有专用通气立管，且结合通气管每层连接，根据上表，排水立管选用De110的管径，专用通气立管选用De110。WL-3立管计算：立管上承担的当量为：8.123=186.3按公式计算：=0.122.5+1.20=5.29L/s本设计中该立管设有专用通气立管，且结合通气管每层连接，根据上表，排水立管选用De110的管径，专用通气立管选用De110。WL-4立管计算：立管上承担的当量为：8.523=195.5按公式计算：=0.122.5+1.20=5.39L/s本设计中该立管设有专用通气立管，且结合通气管每层连接，根据上表，排水立管选用De110的管径，专用通气立管选用De110。WL-5立管计算：立管上承担的当量为：3.920=78按公式计算：=0.122.5+1.20=3.85L/s本设计中该立管设有专用通气立管，且结合通气管隔层连接，根据上表，排水立管选用De110的管径，由《建筑给水排水设计规范》4.6.12通气立管长度在50m以上时，其管径应与排水立管管径相同，因此通气管TL-5管径选用De110。WL-6立管计算（WL-7，WL-8同)：立管上承担的当量为：3.93=11.757 按公式计算：=0.122.5+1.20=2.23L/s本设计中该立管设伸顶通气，根据上表，排水立管选用De110的管径。WL-9立管计算：立管上承担的当量为：3.93=11.7按公式计算：=0.122.5+1.20=2.23L/s本设计中该立管通气接入WL-2立管通气立管中，且结合通气管每层连接，根据上表，排水立管选用De110的管径。3.排水横管计算(1)一层商铺卫生间排水横管计算表3-41无通气的底层单独排出的排水横支管最大设计排水能力排水横支管管径（mm)5075100125150最大设计排水能力（L/s)11.72.53.54.8横管上承担的当量为：3.9按公式计算：=0.122.5+1.20=1.79>1.2+0.3(卫生器具流量叠加），因此，流量取1.5L/s由《建筑给水排水设计规范》4.4.12大便器排水管最小管径不得小于100mm。因此一层商铺卫生间排水横管均选用De110的管径，选用通用坡度i=0.012，充满度为0.5。排水立管底层排出管计算由《建筑给水排水设计规范》4.3.12A当排水立管采用内螺旋管时，排水立管宜采用长弯变径接头，且排出管管径宜放大一号。由于本设计排水立管采用的是内UPVC内螺纹排水塑料管，因此本设计立管底层排出管管径取De160，坡度取通用坡度i=0.007，充满度为0.5。4.室外检查井井底标高计算以汇入第一个检查井的污水横管为起点计算，横管管底起点相对地面标高为-0.900m，贴地下室粱底敷设。57 表3-42室外检查井井底标高计算表检查井编号井底标高（m)管径De(mm)管长(m)坡度坡降(m)备注W1-1.2320013.920.0060.08W2-1.3120016.160.0060.10W3-1.4120013.090.0060.08W4-1.4920018.740.0060.11W5-1.6020030.740.0060.18W6-1.792006.150.0060.04W7-1.822001.710.0060.01W8-1.8320024.850.0060.15W9-1.122001.590.0060.01W10-1.1320014.690.0060.09W11-1.222006.520.0060.04W12-1.0620024.340.0060.15W13-1.2120015.130.0060.09W14-1.3020021.20.0060.13取-1.30-1.260.006W15-1.0520011.590.0060.07W16-1.1220017.960.0060.11W17-1.232000.006取-1.42-1.4220023.590.0060.14W18-1.572000.006取-1.98-1.980.01化粪池57 起点标高-2.055.化粪池容积计算化粪池有效容积计算公式为：N——化粪池服务总人数，本设计取6000人；α——使用卫生器具人数占总人数的百分比，办公楼取40%；q——每人每日污水量，取用水量的0.85~0.95；a——每人每日污泥量，取0.3L/(人•d）；t——污泥再化粪池内的停留时间，取12h；T——污泥清掏周期，取90d；代入数值，求得化粪池有效容积。本设计化粪池按有地下水，有车过，有覆土考虑，查得图集，选择G12α—75SQF型钢筋混凝土化粪池，尺寸长=8.86m，宽=5.80m，深H=3.15m。3.7雨水系统的设计与计算3.7.1设计方案由于该工程为安福工商联总商会大厦，对外观要求较高，因此本设计中雨水立管尽量沿柱边沿布置，部分不能沿柱布置的采用内排水方式，雨水排水采用重力流排水。3.7.2设计计算1.雨水立管的布置根据屋面建筑坡度，在每一个汇水点设置一根雨水立管。机房屋面的雨水经雨水斗雨水立管散排至塔楼屋面，塔楼屋面的雨水经雨水斗雨水立管散排至五层裙房屋面，再经裙房屋面的雨水斗和雨水立管散排至室外雨水沟。2.降雨强度根据规范要求由于本建筑在江西吉安，设计重现期采用T=2年，根据规范要求：在建筑屋面雨水量计算时，降雨历时t按5min计算，取最大汇水面积40㎡，计算得总流量为1.4L/s。3.雨水斗的选型由《建筑给水排水设计规范》表4.9.16，87型雨水斗最大泄流量为8.0L/s，因此，本设计选用87型雨水斗。57 4.立管管径的确定查立管最大允许汇水面积和排水量表得：当立管管径取75mm时，最大泄洪量为4.5L/s，大于各立管实际泄流量，但规范《建筑给水排水设计规范》规定雨水排水立管管径最小管径为100mm，所以雨水立管管径均为De110。5.埋地横管计算根据规范查得埋地横管的最小管径为De110，最小设计坡度i=0.005。6.重现期校核由《建筑给水排水设计规范》4.9.9一般建筑的重力流屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于10年重现期的雨水量。取重现期T=10年，计算得总流量为2.04L/s<7.4L/s（立管管径为De110的最大泄流量），因此，雨水排水立管管径取De110,满足排水要求。第四章总结在这两个多月的毕业设计中，我独立完成了一个建筑给水排水工程的设计。通过这整个过程，我学习到了很多给排水设计的专业知识，熟悉了每一个给排水系统的设计方法及要点，这都是以前基本没有什么接触的。同时，经过毕业设计这个过程，我对给排水设计的规范、手册更加的熟悉，收获了很多。但同时，在我的毕业设计中还存在一些问题，这在我之后的生活、工作中我会不断改进，更加努力地学习专业知识。57 参考文献1.建筑给水排水工程教材2.《建筑给水排水设计规范》【2009版GB50015-2003】3.《高层民用建筑设计防火规范》【2005版GB50045-95】4.《建筑设计防火规范》【GB50016-2006】5.《自动喷水灭火设计规范》【2005版GB50084-2001】6.《建筑灭火器配置设计规范》【GB50140－2005】7.《汽车库、修车库、停车厂设计防火规范》【GBJ50067-97】8.《全国通用给水排水标准图集》【合订本S1、S2、S3、S4、S5】9.《给水排水设计手册》【第1、2、10、11、12册】10.《建筑给水排水设计手册》11.全国民用建筑工程设计技术措施（给水排水）2009版57 12.《消防给水及消火栓系统技术规范》【GB50974－2014】13.樊户江.高层建筑叠压供水方式分析及动态模拟[D][D].合肥工业大学,2007.14.谢宏波.析建筑给排水节能设计的研究现状与未来发展趋势[J].东方企业文化,2011,22:093.15.姜文源.建筑给排水技术现状及发展趋向[J].给水排水,2007,33(z2).16.郑爱芬.浅谈建筑给排水和热水供应技术的发展现状[J].太原科技,2006(6):28-29.17.赵乱成.高层建筑节水,节能途径[J][J].中国给水排水,1997,1.18.许文峰.建筑中水回用及其发展趋势[J].广东化工,2010,37(8):275-276.19.范懋功.日本建筑中水回用新技术[J].给水排水,1994,7:009.致谢这次毕业设计总共进行了两个多月，在这两个多月中，我学会了很多东西，第一次自己完成了一个独立工程的给排水设计，学习到了很多建筑给排水设计的知识，并且对各种规范、图集、手册更熟悉了，同时对各种绘图软件的操作也更加熟练了。在这里，我要感谢我的专业老师们：黄小华老师、李鹏程老师、詹健老师、欧阳二明老师、韩瑛老师、陈战利老师、杨长河老师。是他们几乎每天都抽空去教室，及时监督检查我的进度，并给我指出错误，耐心教我解决办法。这才使得我的毕业设计有量有质的完成。同时，我还要感谢我的同学们，是我们相互陪伴一起在教室做毕业设计，一起讨论解决毕业设计中碰到的问题，使我的毕业设计完成的更加顺利。同时，在今后的生活工作中，我也会不断地学习，让自己更加优秀！57 57'