给排水毕业设计论文计算书 27页

'第一部分设计总说明第一章概述1.1工程概况本工程为龙口市病房楼给排水设计，建筑性质为一类公共建筑，建筑耐火等级为一级。建筑防火分区详建筑图。建筑性质为一类公共建筑，主要功能：建筑层数19层，全为地上层。总建筑面积89590m2，一到四层每层建筑面积6626.8m2，五层到十九层每层建筑面积4205.5m2。一层层高5.7米，二、三层层高4.5米，其余层层高3.9米，室内外高差0.3米。市政给水管网压力0.35MPa，市政给水管道位于建筑的南侧，市政排水管道位于建筑的北侧。1.2设计依据已批准的初步设计文件；建设单位提供的本工程有关资料和设计任务书；建设和有关工种提供的作业图和有关资料；国家现行有关给水、排水、消防和卫生等设计规范及要求。1.3设计内容本设计包括生活给水系统，排水系统，消火栓系统，自动喷水灭火系统的设计。第二章设计方案说明2.1给水系统2.1.1系统选择建筑内采用独立的生活给水系统。根据设计资料,已知室外给水管网常年水头为35米,不能满足该建筑的用水要求,故室内给水系统采用分区给水方式,分为高、中、低三区。低区1-3层由城市管网直接供水，采用下行上给供水方式；中区4-11层和高区12-19层采用变频泵供水，采用下行上给供水方式。但中、高区下三层（即4、5、6、12、13、14层）静水压力超过了0.45MPa,故在这六层的横支管上设减压阀。2.1.2系统组成整个系统包括引入管，水表节点，给水管网及附件，此外尚包括中、高区所需的变频调速水泵机组等。2.1.3给水管道布置与安装⑴各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用给水塑料管（埋地引入管采用给 水铸铁管），采用承插式接口，用弹性密封套连接。⑵管道外壁距墙面不小于150mm,离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距为20-25mm。(3)给水管与排水管平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管上面，给水管与热水管平行时，给水管设在热水管下面100mm。(4)立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面10—20mm。(5)在立管横支管上设阀门，管径DN>50mm时设闸阀，DN<50mm或DN=50mm时设截止阀。(6)引入管穿地下室外墙设套管。(7)给水横干管设0.003的坡度,坡向泄水装置。(8)生活泵设在泵房中。所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防水泵外其他水泵都设减震基础，并在吸水、出水管上设可曲绕橡胶接头。2.2排水工程2.2.1系统选择室内排水系统采用合流制排水。排水满足伸顶通气的要求，设伸顶通气管。污水排入室外经处理后排入市政管网。经计算一层需单独排水。2.2.2系统组成该系统由卫生洁具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、集水井等组成。2.3消火栓系统2.3.1系统选择该建筑属一类建筑，查规范得,室内消火栓用水量为30L/S，室外消火栓用水量为20L/S。室内每根立管最小流量为15L/S，每支水枪最小流量为5L/S。最低层消火栓所承受的静压不大于0.08MPa,故采用分区方式，在5层分区，在19层、6层、5层与1层分别成环。采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统。栓口动压大于0.5MPa的采用减压稳压消火栓。消火栓布置在比较明显,且经常有人出入使用方便的地方,消火栓箱内均设有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泵。采用单栓口消火栓，栓口口径为65mm,水枪喷嘴口径为19mm，充实水柱为13m。采用麻质水带，水带直径为65mm，长25m。室外消火栓系统共设三套地上式水泵接合器，分设在建筑东、南、西三面，以便消防车向室内消防管网供水。屋顶水箱贮存有10分钟的消防水量(与喷淋给水箱合用)。火灾延续时间以2小时计。 2.3.2系统组成该系统由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及消火栓泵等组成。2.4自动喷淋系统2.4.1系统选择该建筑采用湿式自动喷水灭火系统,各层均设自动喷水灭火系统,喷头动作温度为68℃,一般为长方形布置,距墙不小于0.5米,不大于1.8米。卫生间、配电间、值班室和大厅不布置喷头，但配电间和值班室采用固定灭火设施，大厅用防火卷帘隔开。水箱高度不满足最高层的要求，在高位水箱旁设增压稳压设备。每层大约有540个喷头，每三层设两根立管，共16根立管。湿式报警阀设置于泵房内,水力警铃装在报警阀附近。2.4.2系统组成自动喷水灭火系统由水源、加压储水设备、喷头、管网、报警装置等组成。2.5管道的平面布置及管材室内给水排水管道及自动喷淋管道的平面布置见平面图,所有立管均设于墙角或管井内,水平干管均设于吊顶之中。给水管的室外部分采用铸铁管，室内部分采用钢管。排水管的室外部分用混凝土管,室内部分采用低噪音型白色UPVC排水管。消火栓管道采用铸铁管。自动喷淋管道采用镀锌钢管。第二部分设计计算书第1章室内给水系统的计算1.1生活用水量的计算根据建筑物的性质和室内卫生设备的完善程度,选用用水标准及时变化系数如下表：公式：（2.1）（2.2）式中——最高日用水量，L/d；m——用水单位数，人或床位数等，工业企业建筑为每班人数； ——最高日生活用水定额，L/人·d、L/床·d或L/人·班；——最大小时用水量，L/h；T——建筑的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h；——小时变化系数。表2.1水量计算表用水类型水量标准时间用水单位最高日用水量时变化系数最大时用水量医务人员160L/人.班24h1000人480.001.530.00病床300L/床.天24h1259床377.702.539.34就诊病人10L/人.天8h600人6.001.51.13合计863.7070.47说明：表中最高日用水量单位为；最大时用水量单位为。1.2设计秒流量的计算（2.3）式中——计算管段的给水设计秒流量，L/s；——根据建筑用途而定的系数；——计算管段的卫生器具给水当量总数。医院2.0，k=0，则1.3管网的水力计算下表说明：⑴坐便器采用低水箱；蹲便器采用脚踏式自闭冲洗阀式的；立式小便器采用自动冲洗水箱。⑵表中括号中的数值系在有热水供应时单独计算冷水或热水管道管径时采用。⑶该建筑洗涤盆和洗手盆均不供热水，部分洗脸盆也不供热水。给水计算用表名称安装高度(mm)额定流量(L/s)当量(n)流出水头(Mp)支管管径(mm) 洗涤盆10000.32(0.24)1.6(1.2)0.02015洗脸盆10000.20(0.16)1.0(0.8)0.01515洗手盆10000.15(0.10)0.75(0.5)0.02015淋浴器22500.15(0.10)0.75(0.5)0.025—0.04015浴盆7000.30(0.20)0.5(1.0)0.02015蹲便器1501.206.00.05—0.1025坐便器2500.100.50.02015小便器24000.100.50.02015污水盆10000.201.00.02015低区1给水管网计算表计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg（L/s）管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿程水头损失i(kpa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=iL(kpa)管段沿程水头损失累计(kpa)1-20.750.15150.882.0801.32.702.702-31.50.30200.931.5301.31.994.693-42.250.45250.850.9321.31.215.904-53.000.69320.740.4951.30.646.545-63.750.77320.810.5891.20.717.256-74.250.82320.860.6580.70.467.717-84.750.87320.920.7278.96.4714.188-98.502.37501.090.59918.511.0825.269-1017.752.88501.360.88426.528.7353.9910-1125.753.23700.920.3141.20.3854.3711-1225.753.23700.920.3144.51.4155.7812-1384.754.88701.350.6544.52.9458.72 13-14105.755.31801.060.335.51.8260.5414-15105.755.31801.060.3314.54.7965.32低区2给水管网计算表计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg（L/s）管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿程水头损失i(kpa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=iL(kpa)管段沿程水头损失累计(kpa)1-20.50.1150.580.9850.70.690.692-31.00.2200.620.7270.30.220.913-42.50.5250.941.1301.151.302.214-53.01.7500.800.3400.90.312.515-63.51.95500.920.4390.90.392.906-74.02.0500.940.4600.90.413.317-86.02.18501.040.5493.92.145.458-96.52.22501.050.5510.90.495.949-107.02.26501.060.5892.21.417.3510-117.52.29501.070.5960.70.457.8011-128.02.33501.130.6455.83.7411.5412-138.02.33501.130.6451.00.6512.1913-148.02.33501.130.6454.52.9015.09（62.36）14-1540.753.75701.090.3994.51.7964.1515-1657.754.24701.200.5275.52.9067.0516-1757.754.24701.200.52714.57.6474.69中区1给水管网计算表计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg（L/s）管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿程水头损失i(kpa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=iL(kpa)管段沿程水头损失累计(kpa)1-20.50.1150.580.9851.81.771.772-31.01.3401.030.7693.82.624.393-41.01.3401.030.7691.00.775.164-52.01.76500.830.3597.82.807.965-62.51.83500.870.3914.21.649.606-73.51.95500.920.43910.64.6514.257-84.52.05500.940.4981.00.5014.758-95.52.14501.020.5386.83.6618.41 9-106.52.22501.050.5511.00.5518.9610-117.52.29501.090.6452.91.8720.8311-1210.52.49501.170.69611.17.7228.5512-1312.52.61501.230.7524.03.0131.5613-1420.53.01501.410.9986.56.4938.05（39.15）14-1536.53.62701.010.3821.10.4239.5715-1636.53.62701.010.3823.91.4941.0616-1773.04.62701.290.5983.92.3343.3917-18109.55.38701.490.7943.93.0946.4818-19146.06.03801.210.4213.91.6448.1219-20182.56.60801.320.4993.91.9550.0220-21219.07.12801.430.5823.92.2752.3421-22256.57.61801.510.6573.92.5654.9022-23264.57.71801.560.70218.913.2768.17中区2给水管网计算表计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg（L/s）管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿程水头损失i(kpa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=iL(kpa)管段沿程水头损失累计(kpa)1-20.50.1150.580.98510.810.6410.642-31.00.2200.620.7277.05.0915.733-42.00.4250.750.74813.8510.3626.094-52.50.5250.941.131.82.0328.12（28.55）5-6132.64501.230.7525.03.7632.226-7213.03501.410.9986.56.4938.71（45.33）7-832.53.48700.990.3651.10.445.738-932.53.48700.990.3653.91.4247.159-10694.52701.300.6023.92.3549.5010-11105.55.31701.490.7943.93.0952.5911-121425.97801.210.4213.91.6454.2312-13178.56.54801.320.4993.91.9556.1813-14208.956.98801.420.5213.91.8257.9014-15225.457.21801.450.6083.92.3759.9615-16233.457.31801.460.62918.911.8971.85 高区1给水管网计算表计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg（L/s）管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿程水头损失i(kpa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=iL(kpa)管段沿程水头损失累计(kpa)1-20.50.1150.580.9853.02.962.962-31.00.2200.620.72711.78.5011.463-42.00.4250.750.7483.02.2413.704-55.02.09500.950.50511.15.6119.31（27.54）5-67.02.26501.060.5894.02.3629.906-715.02.75501.270.8096.55.2635.16（39.15）7-831.03.43700.960.3581.10.3939.548-931.03.43700.960.3583.91.4040.949-1067.54.49701.280.5863.92.2843.2210-111045.28801.060.3293.91.2844.5011-12140.55.94801.210.4213.91.6446.1412-131776.52801.310.4943.91.9348.0713-14213.57.04801.410.5733.92.2350.3014-152507.52801.510.6573.92.5652.8615-16286.57.97801.610.74822.817.0669.92高区2给水管网计算表计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg（L/s）管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿程水头损失i(kpa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=iL(kpa)管段沿程水头损失累计(kpa)1-213.02.64501.230.7522.51.8833.492-314.752.74501.290.8233.02.4735.963-416.502.82501.320.8690.70.6136.594-517.52.87501.360.9282.52.3238.895-638.03.67701.020.4031.10.4439.336-738.03.67701.020.4033.91.5740.907-874.54.65701.310.6223.92.4343.338-9111.05.41801.090.3423.91.3344.669-10147.56.06801.210.4213.91.6446.3010-11184.06.63801.330.5093.91.9848.28 11-12220.57.14801.430.5963.92.3250.6012-132577.61801.530.6983.92.7253.3213-14293.58.05801.610.74822.817.0670.38整个建筑的当量总数Ng=1241.45，设计秒流量为15.29L/s。总水表在贮水池、低区入户管之前，，查《建筑给水排水工程》附表1—1，选LXL-100N,常用流量，过载流量为120，公称口径100mm，则水表的水头损失H3=hd=/（/10）=2.10kpa。此值小于《建筑给水排水工程》表2—16值，符合要求。低区（取两根立管水头损失大者）：假设立管底到水表的沿程水头损失为3m，则局部水头损失：，因此。因此，低区所需要的总水压为，因此市政管网可以供水。同理，中区总流量为10.12L/s。所需要的总水压为=64.79m。高区总流量为10.8L/s。所需要的总水压为=95.8m。1.4水泵房加压水泵的选择及减压阀的计算本设计的加压水泵是为4～19层的给水管网增压。根据计算得到的供水小时最大流量的扬程，选择合适的供水泵，配置相应的变频器。在保持设定的工作压力情况下，由用户用水量的变化通过变频器控制水泵电机的转数，由水泵电机转数的变化，改变供水量，满足用户要求。每个分区设定个水泵交替使用，延长设备的使用寿命。中区变频水泵机组选择型号为FLG.FLGR80-250A型号（流量9-16.9L/s，扬程63-76m，功率18.5kw）的水泵2台，一用一备，并配置相应的变频器；高区变频水泵机组选择型号为80DL50-20×5型号（流量9-18L/s，扬程90-105m，功率30kw）的水泵2台，一用一备，并配置相应的变频器。该建筑给水立管中水压过大，因而需设减压阀，即设置比例式减压阀，减压阀分别设在4-6层、12-14层配水横管处，阀后压力为0.35Mpa。1.5泵房贮水池设计与计算1.5.1贮水池的计算本设计中高区为设水泵的给水方式,因为市政给水管不允许水泵从管网抽水,故设生活水池其容积为：V=(Q-Q)T+V+V 其中Q——水泵出水量，；Q——水池进水量，m/h；T——水泵最长连续运行时间，h；V——生产事故备用水量；V——消防贮备水量，m。资料不足，V、忽略不计；生活调节水量(Q-Q)T以最高日用水量的20%计，则(Q-Q)T=20%×505.7=101.14m，取100m。尺寸取为15×5×4=300m1.5.2贮水池的设计要点⑴池底设置排空管。⑵为防止池内水质受到污染，贮水池从位置选择到构造形式均应采取相应措施。⑶为防止池内水质腐化，池底设透气管，贮水池的连接管和水泵吸水管分别设于水泵两侧。⑷贮水池应有防水措施，防止渗漏和地下水渗入。⑸贮水池一般宜分成容积基本相等的两格，以便清洗检修时不中断供水。第2章建筑内部排水系统6.1排水系统选择⑴根据要求将采用合流，每根立管都单独出户。⑵通气系统的设置，都采用伸顶通气。⑶排水立管、支管、横干管均采用排水塑料管，出户管采用排水铸铁管。6.2排水系统水力计算公式的确定：q=0.12式中：q——计算管段排水设计秒流量，L/S；N——计算管段卫生器具排水当量总数；——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/S； ——根据建筑物用途而定的系数，本设计中取=1.5。以排水立管1为例进行计算，计算见下表：管段编号卫生器具名称数量排水总当量Np设计秒流量qg(L/s)管径de（mm）坡度i蹲便器小便器沐浴器污水盆坐便器洗手盆Np=3.6Np=0.3Np=0.45Np=1.0Np=4.5Np=0.31-210.30.20750.0152-320.60.24750.0153-4121.60.56750.0154-51125.21.611100.0125-62128.81.731100.0126-731212.41.831100.0127-8541421.42.031100.0129-1010.30.20750.01510-1120.60.24750.01511-1230.90.27750.01512-1741.20.30750.01517-72429.01.741100.01213-1410.30.20750.01514-1520.60.24750.01515-16124.21.571100.01216-17124.21.571100.012其余各管以此类推。与洗脸盆、洗手盆、淋浴器、小便器、洗涤盆、污水盆连接的横支管管径均为75mm，地漏连接的横支管管径为50mm，与大便器连接的横支管管径均为110mm，75mm的管径坡度采用i=0.015，110mm的管径坡度采用i=0.012。 6.3通气管安装要求⑴伸顶通气管须伸出屋面300mm以上，并大于积雪厚度。屋顶作为活动场所时，通气关伸出屋顶2m以上，通气管口必须设耐腐防罩。⑵通气管的顶端附近有门、窗、换气口时，通气管必须伸出高于这些门、窗、换气口上端至少600mm以上，否则必须离开门、窗、换气口水平距离至少3m以上。⑶伸顶通气管的顶端有冻结闭锁可能时，可放大管径解决，管径变化点应设在建筑物内部，离屋顶不小于300mm处6.4检查口与清扫口的设置⑴立管检查口宜每6层设置一个，但在最低层和最高层必须设置检查口，可用通气管代替检查口。⑵检查口设置高度，从地面到检查口中心一般为1.0m，并高于该层卫生器具上边缘0.15m。⑶连接两个及以上的大便器或3个及3个以上的卫生器具的污水横管上，应设置清扫口。⑷在转弯度小于135的污水横管上应设检查口或清扫口。⑸污水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离如下表所示：管径（mm）距离（m）清扫设备种类50—7512检查口50—758清扫口100—15015清扫口100—15010清扫口⑹污水横管上清扫口设置在楼板上与地面想平。污水管起点的清扫口与管道想垂直的墙面的距离，不小于0.15m。污水管起点设置墙头代替清扫口时，与墙面距离应有不小于0.4m的距离。⑺小于100mm的排水管道上设置清扫口，其尺寸与管道同径，等于或大于100的排水管道上设置清扫口，其尺寸应采用100mm。第3章室内消火栓系统的计算3.1消火栓给水系统布置原则⑴管网布置成环状⑵消防泵出水管直接与室内消防管网连接 ⑵消防立管①相临消防立管的同层水枪充实水柱能同时到达室内任何位置.②建筑物走廊的端头,宜设置消防立管,立管最大间距不宜大于30米.③立管管径依照消防用水量计算确定,但最小管径不宜小于30mm.④消火栓系统与自动喷淋系统管网分开设置⑷消防管网上必需设置一定数量的控制阀,阀门的布置应保证在管道检修时,关闭的立管不超过一根,阀门应处于常开状态,并有明显的标志.⑸室内消火栓应设在明显易于取用的地点,严禁伪装消火栓.消防电梯前应设消火栓。⑹消火栓的静水压不宜大于80m水柱,如超过80m水柱,应采取分区给水系统,消火栓口处的压力超过50m水柱时,应在消火栓处设减压设施。3.2消火栓基本数据的确定3.2.1消火栓间距的确定该建筑为一类高层建筑，按规范要求，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。该建筑1~4构造一样，5~19层构造一样且建筑高度为85.7米，故可选择减压阀减压分区消火栓系统。.消火栓保护半径应为：式中R——消火栓保护半径，m;C——水带展开时的弯曲系数，一般取0.8—0.9；——水带长度，m；h——水枪充实水柱倾斜时的水平投影距离，对一般建筑（层高为3—3.5m）由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m；对于公业厂房和层高大于3.5m的民用建筑应该按计算；——水枪充实水柱长度，m取13m；3.2.2消火栓间距的确定式中：S——消火栓间距，m；R——消火栓保护半径，m;b——消火栓最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。据此低区每个防火分区应在走道上布置2个消火栓，高区每个防火分区应在走道上布置4个消火栓（间距<26m）才能满足要求。另外，消防电梯的前室也要设消火栓。3.2.3消火栓口所需的压力计算 消火栓口所需的压力计算式中——消火栓口的压力，；——水枪喷嘴处的压力，；——水带的水头损失，；——消火栓栓口水头损失，按20计算。水枪喷嘴处所需水压计算式中——水枪喷嘴处的压力，；——试验系数，与有关，此处为13，查表得为1.21；——与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，该处水枪喷嘴口径为19mm，对应的为0.0097；——水枪充实水柱长度，m；水枪喷嘴的出流量计算式中B——水枪水流特性系数，与水枪嘴口径有关，该处水枪喷嘴口径为19mm，查表得B为1.577；——水枪喷嘴处的压力，；水带阻力损失计算式中——水带的水头损失，；——水带长度，m；——水带阻力系数，所选的水带为麻织的直径为65mm，查表得为0.00430。——水枪的射流量，L/s；所以得：3.2.4最不利消火栓静水压力校核最不利消火栓静水压力为水箱底标高减去最不利消火栓标高：＜70kPa按《高层建筑设计防火规范》要求需设增压装置，为保证供水安全，决定在顶层采用气压罐，其与水泵房增压泵相比可减少稳压泵扬程。《 高层建筑设计防火规范》规定：对消火栓与自动喷水灭火系统共用的稳压方式，气压罐给水设备的调节容量为2支水枪和5个喷头30s的用水量，即气压罐的设计调节容积：气压罐的总容积:其中V——气压罐的总容积，；——气压罐低压与高压的比值，宜采用0.65~0.85，此处取0.75；——容积系数，取1.05；VS——设计调节容积，；3.3消火栓系统水力算根据规范，该建筑物的室内消防流量为20L/s，故应考虑六股水柱同时作用。以高区为例，按照最不利点消火栓竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管即A，出水枪数为3支，次不利消防竖管为其相邻消防竖管即B，出水枪数为3支。1点的水枪射流量：＝5.4L/s1点的消火栓栓口压力：1点与2点的消火栓间距：1～2管段的水头损失：2点的水枪射流量：2点的消火栓栓口压力：＝27.46m5.86L/s2点与3点的消火栓间距： 2～3管段的水头损失：3点的水枪射流量：3点的消火栓栓口压力:=31.39m6.29L/s进行消火栓水力计算时，按下图以枝状管路计算，配管水力计算成果见下表。消火栓给水系统配水管水力计算表计算管段设计秒流量管长L(m)管径DN(mm)流速v(m/s)坡降i(/m)水头损失iL()1—25.403.901000.600.08040.312—35.4+5.88=11.283.901001.280.32821.283—411.28+6.33=17.6146.801002.020.615328.794—517.6116.001502.020.815313.045—617.612=35.2230.001501.850.416012.486—735.2240.001501.850.416016.64合计35.2272.54 管路点总水头损失为：H=72.54×1.1=79.79KP。消火栓给水系统所需总水压（H）应为：H=H+H=74.30－(-4.00)+2.37+7.98=88.65mHO按消火栓灭火总用水量：Q=35.22L/S选消防泵DA1-150-40型2台水泵，（流量35-50L/S，扬程98.4-121.2M，N=62.88KW）一用一备。同理，低区消火栓给水系统所需总水压应为：15.90-（-4.00）+2.37+5.31=27.58mHO因此减压阀需减压61.07mHO每个区低层动压大于50KP 时采用减压稳压消火栓。根据室内消防用水量，应设置三套水泵接合器（流量10—15L/S）。第4章自动喷淋灭火系统计算4.1简介自动喷淋灭火系统是一种发生火灾时，能自动喷水并发出火灾信号的控火，灭火消防系统。它具有安全可靠，控火灭火成功率高，经济实用，适用范围广，使用期长等优点。该系统的类型有：湿式喷水灭火系统，干式喷水灭火系统，预作用喷水灭火系统，雨淋喷水灭火系统和水幕系统五种类型。本设计采用湿式自动喷水灭火系统，保证被保护建筑物的最不利点喷头有足够的喷水强度。该建筑属中危险Ⅰ等级，设计喷水强度为：6.0L/min.cm，作用面积为160m，喷头工作压力为0.10Mpa，设计喷水量为30.0L/S。4.2湿式喷水灭火系统的主要组件及要求4.2.1闭式喷头闭式喷头是采用热敏释放机构的动作而自动喷水。4.2.2报警阀门采用湿式报警阀，当发生火灾时，随着闭式喷头的开启喷水，报警阀门也自动开启发出流水信号报警。其报警装置为水力警铃。报警阀门安装于水泵房内，便于操作，距地面高度宜为1.2m。报警阀地面设有排水措施。4.2.3水流报警装置⑴水流报警器，即（水力警铃）。安装在湿式报警阀附近。当报警阀打开水源，水流将冲动叶轮，旋转铃锤。打铃报警。⑵水流指示器用于湿式喷水灭火系统，其作用在于当失火时喷头开启喷水或者管道发生泄漏或意外损坏时，有水流过装有水流指示器的管道，则水流指示器即发出区域水流信号，起辅助电动报警作用。⑶延迟器安装在报警阀与水力警铃之间的信号管道上，用以防止水源发生水锤时引起水力警铃的误动作。报警阀开启后，水流需经过30S左右充满延迟器后方可冲打水力警铃。4.2.4检测装置自动喷水灭火系统的下列部位应予检测：⑴系统控制阀的开启状态。 ⑵消防水泵电源供应和工作情况。⑶水池，水箱的消防水位。⑷报警阀和水流指示器的工作情况。4.3喷头的选用与布置喷头选用中温级喷头，喷头动作温度为68℃，本设计采用玻璃球闭式喷头（考虑建筑美观）。通用型，喷头朝下安装。喷头采用长方形布置，距墙不小于0.5m,不大于1.8m。喷头最大间距为3.6m。注：在装置喷头的场所，应注意防止腐蚀性气体的侵蚀。不得受外力的撞击，经常清除喷头上的尘土。4.4管道与阀门布置4.4.1供水管道与报警阀门⑴供水干管布置成环行，进水管为两条，在管网上设置水泵结合器。⑵报警阀设置在距地面高0.8--1.5m。⑶报警阀控制的喷头数不超过800个。⑷自动喷水灭火系统报警阀后的管网与室内消火栓给水系统，应分开独立设置。⑸自动喷水灭火系统报警阀后的管道上不应设置其他用水设施。4.4.2喷水管网⑴配水支管：在配水管两侧均匀分布。⑵配水管：在配水干管两侧均匀分布。⑶考虑管件施工与维护方便。4.4.3管道负荷⑴每根配水支管或配水管的直径均不小于25mm。⑵本建筑为中危险Ⅰ等级建筑，每根配水支管设置的喷头数不超过8个。4.4.4系统的泻水措施管道敷设有0.003的坡度，坡向报警排水管，以便系统泻空并在管网末端有充水时的排水措施。4.5管材及其安装⑴报警阀以后的管道，应采用镀锌钢管或无缝钢管。⑵管道连接：用丝扣连接或焊接，不同管径管道的连接采用异形管。⑶管道支架与防晃支架 ①吊架与支架的位置以不妨碍喷头喷水效果为原则。一般吊架距喷头的距离应大于0.3m，距末端喷头的距离应不小于0.75m，对圆钢制的吊架，其间距可小至0.075m。②管道支架或吊架的间距公称直径（mm）1520253240507080100间距（m）2.53.03.54.04.55.05.56.07.0③一般在喷头之间的每段配水支管上至少应装一个吊架，但其间距小于1.8m时，允许每隔一段配置一个吊架；若相邻配水管上设吊架时，配水支管上第一个喷头前的管段长度不小于1.8m时，可以不设吊架。吊架的间距应不大于3.6m。④配水支管的末梢管段和邻近配水管段上没有吊架的配水支管，其第一个管段，不论其长度如何，均应设置吊架。⑤为防止喷头喷水时，管道产生大幅度的晃动，配水立管，配水干管与配水支管上应再加防晃支架。⑥除了管线过长或管子改变方向外，一般每条配水干管或配水管，只需设置一个防止沿管线方向晃动的支架。4.6系统的水力计算（采用作用面积法）4.6.1作用面积的划分（以立管1为例，其他类似）作用面积选用为矩形，作用面积的平方根等于12.6m，作用面积长边的长度不应小于1.2×12.6m=15.1m，根据喷头布置情况，实际取23.5m，短边长6.85m。在此作用面积内，考虑柱网和梁的遮挡因素，采用2.55m×3.0m和2.7m×3.0m矩形布置喷头，计算系统设计流量。最不利作用面积在最高层（四层、七层、十层、十三层、十六层和十九层处）最远点。矩形长边平行最不利喷头配水支管，短边垂直于该配水支管。每根支管最大动作喷头数n=23.52.55=9.2个，取9个；作用面积内配水支管N=6.853.0=2.3根，取2根。动作喷头数2×9=18个，实际作用面积为23.5×6.85=160.97m2>160m2。见下图： 四层作用面积的喷头布置平面图七、十、十三、十六层左半部分作用面积的喷头布置平面图十九层左半部分作用面积的喷头布置平面图 七、十、十三、十六、十九层右半部分作用面积的喷头布置平面图4.6.2水力计算从系统最不利点开始进行编号，直至水泵处，从节点1开始，至水池吸水管为止，进行水力计算。管段流量仅计算在作用面积范围的喷头，作用面积外的喷头不计。计算结果见下表，所用公式如下：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2、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m5、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：HL-1、HL-2最不利管路水力计算管段名称起点压力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mH2O1-210.001.332.550.8025800.7702.502.5812.582-312.582.822.552.1032800.7452.973.4616.043-416.044.502.702.7040800.9013.584.8720.914-520.916.422.553.6050800.4573.022.8123.715-623.718.470.504.3065800.2072.400.9924.716-724.7115.033.005.4080800.2643.032.2226.937-826.9330.713.006.10100800.2523.552.2929.228-929.2230.713.000.00100800.2523.550.7629.989-1029.9830.713.000.00100800.2523.550.7630.7310-1130.7330.713.000.00100800.2523.550.7631.4911-1231.4930.713.000.00100800.2523.550.7632.2412-1332.2430.713.000.00100800.2523.550.7633.0013-1433.0030.711.640.00100800.2523.550.4133.4114-1533.4130.717.770.00100800.2523.551.9635.3715-1635.3730.717.890.00100800.2523.551.9937.3616-1737.3630.712.520.00100800.2523.550.6438.0017-1838.0030.710.910.00100800.2523.550.2338.2318-1938.2330.715.550.00100800.2523.551.4039.6219-2039.6230.712.700.00150800.0321.630.0939.7120-2139.7130.711.820.00150800.0321.630.0639.7721-2239.7730.712.790.00150800.0321.630.0939.8622-2339.8630.710.690.00150800.0321.630.0239.88计算结果:最不利点的出水压力为 10mH2O，总的水头损失为39.88-10=29.88mH2O。总流量为30.71L/s。平均喷水强度为11.50L/（min.m2）。HL-3、HL-5、HL-7、HL-9最不利管路水力计算管段名称起点压力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mH2O1-210.001.333.000.8025800.7702.502.9312.932-312.932.843.002.1032800.7552.993.8516.783-416.784.561.672.7040800.9253.634.0420.824-520.827.851.123.1050800.6823.702.8823.705-623.707.854.200.0050800.6823.702.8726.576-726.577.854.370.0050800.6823.702.9829.557-829.557.854.090.0050800.6823.702.7932.348-932.347.852.160.5050800.6823.701.8134.159-1034.157.854.810.0065800.1782.230.8635.0110-1135.017.854.840.0065800.1782.230.8635.8711-1235.877.853.750.6065800.1782.230.7836.6412-1336.647.853.940.0080800.0721.580.2836.9313-1436.937.853.890.0080800.0721.580.2837.2114-1537.217.851.330.8080800.0721.580.1537.3615-1637.367.851.120.00100800.0160.910.0237.3816-1737.387.8510.050.00100800.0160.910.1737.5517-1837.557.852.420.00100800.0160.910.0437.5918-1937.597.850.920.00100800.0160.910.0237.6019-2037.607.852.900.00100800.0160.910.0537.6520-2137.657.854.430.00150800.0020.420.0137.6621-2237.667.851.830.00150800.0020.420.0037.66计算结果:最不利点的出水压力为10mH2O，总的水头损失为37.66-10=27.66mH2O。总流量为27.85L/s。平均喷水强度为10.04L/（min.m2）。HL-11最不利管路水力计算管段名称起点压力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mH2O1-210.001.332.950.8025800.7702.502.8912.892-312.892.841.782.1032800.7542.992.9315.813-415.815.722.552.9040801.4544.557.9223.744-523.7412.682.554.3065800.4653.603.1826.925-626.9220.101.535.4080800.4724.053.2730.196-730.1928.8513.596.10100800.2233.334.3834.57 7-834.5734.881.236.10100800.3254.032.3836.958-936.9538.869.199.20150800.0512.060.9437.899-1037.8938.863.950.00150800.0512.060.2038.1010-1138.1038.865.110.00150800.0512.060.2638.3611-1238.3638.864.310.00150800.0512.060.2238.5812-1338.5838.861.120.00150800.0512.060.0638.6413-1438.6438.8610.050.00150800.0512.060.5139.1514-1539.1538.863.340.00150800.0512.060.1739.3215-1639.3238.862.900.00150800.0512.060.1539.4716-1739.4738.863.530.00150800.0512.060.1839.6517-1839.6538.861.830.00150800.0512.060.0939.74计算结果:最不利点的出水压力为10mH2O，总的水头损失为39.74-10=29.74mH2O。总流量为38.86L/s。平均喷水强度为13.39L/（min.m2）。HL-4、HL-6、HL-8、HL-10、HL-12最不利管路水力计算管段名称起点压力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mH2O1-210.001.332.950.8025800.7702.502.8912.892-312.892.841.622.1032800.7542.992.8115.693-415.694.393.202.7040800.8593.505.0720.764-520.769.453.203.7050800.9894.456.8227.585-627.5815.253.204.6080800.2723.072.1229.706-729.7021.283.205.4080800.5284.294.5434.257-834.2527.733.206.10100800.2063.201.9136.168-936.1627.730.550.00100800.2063.200.1136.279-1036.2727.735.260.00100800.2063.201.0837.3510-1137.3527.733.850.00150800.0261.470.1037.4511-1237.4527.733.670.00150800.0261.470.1037.5512-1337.5527.734.100.00150800.0261.470.1137.6613-1437.6627.734.400.00150800.0261.470.1137.7714-1537.7727.734.120.00150800.0261.470.1137.8815-1637.8827.732.740.00150800.0261.470.0737.9516-1737.9527.731.390.00150800.0261.470.0437.9917-1837.9927.732.100.00150800.0261.470.0538.0418-1938.0427.731.740.00150800.0261.470.0538.0919-2038.0927.733.660.00150800.0261.470.1038.1820-2138.1827.730.540.00150800.0261.470.0138.2021-2238.2027.733.260.00150800.0261.470.0938.2822-2338.2827.731.570.00150800.0261.470.0438.3223-2438.3227.732.470.00150800.0261.470.0638.39 24-2538.3927.731.870.00150800.0261.470.0538.4425-2638.4427.732.130.00150800.0261.470.0638.4926-2738.4927.730.590.00150800.0261.470.0238.5127-2838.5127.733.220.00150800.0261.470.0838.5928-2938.5927.730.780.00150800.0261.470.0238.6129-3038.6127.732.890.00150800.0261.470.0838.6930-3138.6927.734.440.00150800.0261.470.1238.8031-3238.8027.731.730.00150800.0261.470.0538.85计算结果:最不利点的出水压力为10mH2O，总的水头损失为38.85-10=28.85mH2O。总流量为27.73L/s。平均喷水强度为10.38L/（min.m2）。4.6.2校核1、设计流量校核：作用面积内的喷头的计算流量为：Qs=30.71L/s（27.85L/s、38.86L/s、27.73L/s）。理论流量为:QL=L/s=21.33L/s，因此=30.71/21.33=1.44，满足要求。2、设计流速校核：上述几个表中的设计流速均满足V5m/s的要求。3、设计喷水强度校核：由表计算得的喷水强度11.50L/（min.m2）>6L/（min.m2），满足中危险级Ⅰ级建筑物防火要求。最不利作用面积内任意4只喷头范围内的平均喷水强度的最小值为5.6432.4=10.44（min.m2）>6L/（min.m2），即满足最不利点处4个喷头的平均喷水强度不小于规范规定数值的0.85倍的规定。4.7喷淋水泵的选择1、喷淋泵的流量：Qb≥Qs=38.86L/s2、喷淋泵的扬程:Hb≥H，其中H=∑h+P0+Z式中：H--水泵扬程或系统入口的供水压力，mH2O；∑h--管道沿程和局部水头损失的累积值，mH2O；Z--最不利处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差，当系统入口管或消防水池最低水位高于最不利点处喷头时，Z应取负值，mH2O；P0--最不利点处喷头的工作压力，mH2O；湿式报警阀水头损失值取4m，水流指示器取2m。立管选用DN150钢管，最不利喷头出水压力为0.1Mpa。管道立管的水头损失取1.5m，泵房水损以2m计，因此总水头损失∑h=29.74+1.5+4+2+2=39.24m。最不利喷头与消防水池最低水位高程差：Z=76.3-（-4）=80.3m。所以，所需水泵扬场为H≥39.24+10+80.3=129.54m,即水泵的流量为38.86 L/s，扬程为1.1×129.54=142.5m。选用150DL150—20×7型水泵两台（一用一备）H=157.5—140—119mHOQ=30—41.6—50L/S4.8减压阀的计算减压阀计算：减压阀应设置在报警阀组入口前，减压阀前应设置过滤器；垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。HL-1、HL-2处的减压阀所减压为58.5×1.1=64.35m；HL-3、HL-4处的减压阀所减压为46.8×1.1=51.48m；HL-5、HL-6处的减压阀所减压为35.1×1.1=38.61m；HL-7、HL-8处的减压阀所减压为23.4×1.1=25.74m；HL-9、HL-10处的减压阀所减压为11.7×1.1=12.87m。4.9消防水池、水箱的计算本建筑室内消火栓用水量为30L/S，室外消火栓用水量为20L/S，火灾延续时间为2h；喷淋用水量为38.86L/S，火灾延续时间为1h。消防水池的有效容积:V=（QX-QP）×T×3.6式中V--消防水池有效容积，；QX--室内、外消防用水总量，L/S；QP--在火灾延续时间内可连续补充的水量，L/S；T--火灾延续时间，h。若在消防时不考虑市政管网补充的水量，则消防水池的有效容积为：V=（30+20）×2×3.6+38.86×1×3.6=500水箱的容积：本建筑为一类高层建筑，故水箱的有效容积取36m3。4.10消火栓及自动喷淋系统增压稳压装置的选择因为消火栓最不利点所需要的压力大于自动喷淋系统最不利点所需要的压力，故只要满足消火栓系统的压力即可。＜70kPa故应设增压稳压设备，所需流量为1.0L/S，扬程35m。'