天津颐和阁高层商住楼给排水设计毕业设计说明书 69页

'Southwestuniversityofscienceandtechnology本科毕业设计（论文）天津颐和阁高层商住楼给排水设计学院名称土木工程与建筑学院专业名称建筑环境与能源应用工程学生姓名李金辉学号20094387指导教师邓军讲师二〇一三年六月 西南科技大学本科生毕业论文IV天津颐和阁高层商住楼给排水设计摘要：本次设计为一栋十九层高的商住楼。本建筑物所有给水排水均按二类高层建筑给排水要求进行设计。结合实际情况，根据建筑物的性质，用途，和室内设有完善的给水排水卫生设备，具体的给排水系统设计如下：生活给水系统：本建筑给水系统采用分区给水的形式，低区由室外市政管网直接供水，中区和高区均设变频泵结合气压罐的给水方式。排水系统：本设计采用污废水合流排放的体制。管材部分采用UPVC管，部分设置单独通气管的方式。消防系统：该建筑防火等级属于中危险级Ⅰ级，设计内容包括消火栓系统和自动喷淋系统。本设计以经济、环保、节能为原则，通过借鉴以前的设计方法和经验，采用了合理的技术措施，使设计的各个系统达到了很好的使用效果。关键词：生活给水；排水；消火栓；自动喷淋 西南科技大学本科生毕业论文IVTheDesignofWaterSupplyandDrainageSystemofHighCommercialResidenceinTianjinAbstract:Thisdesignismainlyforahighbuildingwith19floors.Allthewatersupplyanddrainagesystemsofthisbuildingaredesignedaccordingtorequirementsofthesecondlevelhighbuilding.Combinedwiththepracticalsituation,andaccordingtothenatureanduseofthisbuildingaswellastheperfectwatersupplyanddrainageequipmentsindoors,thespecificdesignofthewatersupplyanddrainagesystemareasfollows:Thedomesticwatersupplysystem:thewatersupplysystemofthisbuildingisintheformoforiginalsupply,lowerareasaredirectlysuppliedbythemunicipalwatersupplypipeoutside,andthecentralaswellasthehigherareasadoptsthewaywhichisconnectedwithpressuretank.Thedrainagesystem:thisdesignadoptsthesystemofdischargingtheuncleanandwastewatertogether.ThepipepartadoptsUPVCspiralpipe,whilesomeotherpartsofthedesignuseaseparateventpipe.Thefire-extinguishingsystem:ThefirepreventionlevelofthisbuildingbelongstolevelⅠ.Thecontentofthisdesignincludesboththefirehydrantsystemandtheautomaticsprinklersystem.Thisdesignisintheprincipleofeconomy,environmentalprotectionandenergysaving,byanalyzingthepreviousdesigningmethodsandexperienceaswellasusingreasonabletechnicalmeasures,tomakeeverysystemofthisdesignachieveaverygoodusingeffect.Keyword:Livingwatersupply,thedrainagesystem,thefirehydrant,Automatic sprinklersystem 西南科技大学本科生毕业论文IV目录引言1第1章工程概况21.1建筑概况21.1.1工程概述21.1.2建筑各层高度以及面积21.2设计任务21.2.1设计要求21.2.2设计的具体内容21.3设计依据及原始资料31.3.1依据设计31.3.2原始资料3第2章给水系统的设计与计算52.1设计说明52.1.1给水方式的选择与优缺点52.1.2给水系统的组成52.1.3给水管道布置与安装52.2设计计算62.2.1生活给水设计标准与参数的确定62.2.2设计流量计算62.2.3给水管网水力计算表82.2.4其他212.3节水设施292.4给水安全技术分析292.5管道试压302.5.1技术要求30第3章建筑排水系统设计与计算323.1设计说明323.1.1确定系统排水体制32 西南科技大学本科生毕业论文IV3.1.2系统组成及管材选用353.1.3存水弯、地漏、清扫口的设置353.1.4防火套管的布置与敷设353.2设计计算363.2.1设计秒流量363.2.2管道布置和敷设363.2.3横干管水力计算373.2.4排水立管的设计与计算45第4章建筑雨水排水系统设计与计算474.1设计说明474.1.1确定屋面雨水排出方式474.1.2管材选用474.1.3雨水斗及管道的布置原则与方法474.1.4降雨强度确定474.2设计计算474.2.1外排水系统计算474.3雨水灌水试验49第5章建筑消防系统的设计与计算505.1设计说明505.1.1设计参数505.1.2消防系统设计505.2消防管道安装与布置515.2.1消火栓给水系统515.2.2自动喷淋系统515.3设计与计算515.3.1消火栓系统的设计515.3.2自动喷淋系统的设计与计算59参考文献63致谢64 西南科技大学毕业生论文引言近年来，随着我国经济实力的增强，生活水平的提高，人们对生活质量，特别是生活空间居住环境的要求也在日益提高。节水节能已经提上日程。这就要求我们建筑给水排水专业人员更加努力。在做好合理设计的同时，更应开放思维，提高节水节能意识，为创和谐社会贡献一份力量。本次毕业设计为高层大型商场的给水，排水，雨水，热水，消防系统的设计与计算。在给水设计中，结合相关的设计资料提供的数据，本着以经济合理为原则，精确选择供水方案。在给水方面采用多项给水系统和超强节能的变频调速系统，大大增强了给水保障力度，提高了安全系数。排水方面能结合该建筑的特点、市政条件以及周围建筑环境的特点，在设计中力求保证排水畅通，卫生条件较好。本设计中住宅卫生间采用同层排水，具有良好的减噪功能，在视觉上更加美观。在消防方面主要考虑该建筑的防火等级，涉及方面有消火栓系统、自动喷淋系统。在设计中通过各种方式搜集和整理经验数据以及各种资料，力求使设计更加合理，保证各个系统的正常工作。但在设计中由于个人能力和相关资料匮乏的原因，导致某些设计不够理想。本次设计的主要目的：掌握并能熟练运用计算机绘制给排水施工图。熟悉建筑给水排水设计《规范》、《手册》、《标准图集》。掌握工程图设计程序及要求。掌握按已知条件和设计要求考虑和解决一般高层建筑内给水排水，及消防工程的原则问题和某些具体问题。通过本设计进一步巩固基本知识，并学会运用基本知识，结合设计规范，理论联系实际，设计出满足使用功能，技术先进且经济合理的给水排水工程项目。64 西南科技大学毕业生论文第1章工程概况1.1建筑概况1.1.1工程概述1.该工程为商住楼，位于天津地区。2.该建筑长30m,宽40m,占地面积1500m2，总建筑面积约1.5万m2。其中，地下部分建筑面积为483m2。3.建筑层数与高度（1）地下一层，地上十九层；（2）建筑总高度66.7m。4.建筑功能布局本工程地下一层为部分设备用房，地上一到三层为商场，四至十九层为住宅。1.1.2建筑各层高度以及面积其中：地下一层层高4.5m一层层高5.0m二层层高4.2m三层层高5.0m四至十九层层高3.0m建筑物总占地面积1500m2，高层建筑总面积约1.5万m2。根据规范可知：本建筑为一类高层建筑其耐火极限为中危险级Ⅰ级。1.2设计任务1.2.1设计要求通过阅读整理中外文资料文献,调查研究与收集有关资料,拟定方案,并注意做好同建筑结构、供热、通风、供电等相关专业间的协调与配合,再综合技术经济分析后,选择合理的设计方案。1.2.2设计的具体内容1.建筑内部生活给水,热水供应系统设计。2.建筑内部排水系统设计(含污水,废水排出,雨水排出)。3.建筑内部消防系统设计(含消火栓系统、自喷系统)。64 西南科技大学毕业生论文1.建筑外部给水、排水,消防系统设计。2.泵房泵站的设计（平面布置，系统图，剖面等）。1.2.3具体设计项目1.室内给水工程的施工图设计；2.室内排水工程的施工图设计；3.室内室外消防工程的施工图设计,包括消防栓系统,喷淋系统；4.雨水工程的初步设计；5.热水的初步设计；6.泵房的设计。1.3设计依据及原始资料1.3.1依据设计1.《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）；2.《给排水设计册手》第二册；3.《室外给排水设计规范》（GB50013—2006）；4.《高层民用建筑防火设计规范》（GB50045-95）（2005年版）；5.《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）（2005年版）；6.《高层建筑给排水设计》黑龙江科学技术出版社；7.《给排水设计手册》第三册；8.《建筑给排水工程》中国建筑出版社；9.本工程建设地区天津市的暴雨强度公式：Q5=438L（/s104m2）10.建设单位提供的工程建设地周边市政给排水管网资料，市政给水管网水压拟以为0.3MPa；11.土建专业提供的施工图。1.3.2原始资料1.蓝图（1）建筑地下一层平面图1:100（2）建筑一层平面图1:100（3）建筑二到三层平面图1:10064 西南科技大学毕业生论文（1）建筑四层平面图1:100（2）建筑五到十九层平面图1:100（3）建筑屋面平面图1:100（4）建筑屋顶平面图1:1001.建筑结构主体结构为框架剪力墙结构体系,部分结构为框架结构体系。2.城市给排水管道现状资料（1）在建筑物的东侧和南侧均有市政供水管道。可作为该建筑物的水源。其管径为300mm。常年可提供的水头为0.3MPa。管顶埋地深为-2.0米。（2）城市排水管道在建筑物的北侧城市道路旁,其管径为400mm,管底埋深为-1.1m。（3）冰冻线深度-1.6m。（4）电源:城市可提供二路独立电源。（5）建筑物基础类型:桩基础。64 西南科技大学毕业生论文第2章给水系统的设计与计算2.1设计说明2.1.1给水方式的选择与优缺点1.供水方式根据设计资料市政管网所提供的水头为0.3MPa及建筑物的性质故采用上下分区供水。地上一到三层为低区由市政管网直接供水，利用外网水压采用下行上给方式；四至十一层为中区利用水泵（变频泵）提升，气压罐调节流量采用下行上给的供水方式；十二至十九层为高区利用水泵（变频泵）提升，气压罐调节流量采用下行上给的供水方式，其中中区和高区采用联合供水方式达到经济节能的目的。由于城市给水管网不允许直接抽水，需设贮水箱。2.各供水方式优缺点（1）由外网直接供水，水质较好，且系统简单，当外网压力过高某些点压力超过允许值时，应采用减压措施。当外网发生事故时，使整个建筑供水能力下降甚至停水。（2）该建筑为商住楼，商场部分客流量较大，导致用水不均，流量变化较大。（3）设置气压罐，其灵活性大，设置位置不受限制，便于隐蔽，安装、拆卸都很方便；实现了自动化操作，便于维护管理。气压罐为密闭罐，不但水质不易污染，同时还有助于消除给水系统中水锤的影响。各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa。2.1.2给水系统的组成本建筑给水系统由引入管，水表节点，给水管道，配水装置和用水设备，给水附件，地下贮水箱，水泵，水箱等组成。2.1.3给水管道布置与安装1.各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用PPR管，热熔连接DN大于75mm的管材采用热熔和法兰连接，与用水器连接时采用丝扣或法兰连接，输水平管均采用法兰连接的衬塑钢管及配件。当直埋、暗敷在墙体及地坪层内的管道应采用热熔连接2.管道外壁距离面不小于150mm；离墙，柱及设备之间的距离为50mm；立管外壁距离墙，柱，梁净距不小于50mm；支管距离墙，梁，柱净距为20~25mm。3.64 西南科技大学毕业生论文给水与排水管道平行或交叉时，其距离分别大于0.5m，0.15m；交叉时给水管在排水管上面。1.立管通过楼板时，应预埋套管且高出地面10～20mm。2.在立管或横支管上设阀门，管径DN≥50mm时设闸阀；DN≤50mm时设截止阀。3.引入管采用衬塑钢管，在穿地下室外墙时应设刚性防水套管。4.给水横干管设计0.003的坡度，坡向泄水管。明设的给水立管穿越楼板时，应采取防水措施。室内给水管道上的各种阀门，宜装设在便于检修和便于操作的位置。塑料给水管道不得与水加热器直接连接，应有不小于0.4m的金属管段过度。5.生活水箱采用成品水箱，上部设检修孔，生活水位吸水管设置在距生活水箱底部上方30mm处，保证生活用水持续供应。6.生活泵设于地下一层泵房内，所有水泵出水管，均设缓闭止回阀，除消防泵外其它水泵均设减震基础。并在吸水管和出水管上设可曲挠橡胶接头。2.2设计计算2.2.1生活给水设计标准与参数的确定根据《高层民用建筑工程设计技术措施给水排水工程》2003P3表2.1.2—1查得：表2—1序号建筑类型单位最高日生活用水量定额（L）小时变化系数每日使用时间1商场每m2营业厅面积每日5—81.5—1.2122住宅每人每日180—3202.5—2.0242.2.2设计流量计算1.最高日用水量：Qd=∑（mqd/1000）（2－1）其中：Qd—最高日生活用水量m3/dm—设计单位数qd—最高日生活用水定额64 西南科技大学毕业生论文（注：综合性建筑应分别按不同建筑的用水定额计算各自的最高日生活用水量，然后将同时用水项目叠加，以用水量最大一组作为整个建筑的最高日用水量。）1.最高时用水量：Qh=kh(Qd/T)（2－2）其中：Qh—最大小时生活用水量，单位m3/hKh—时变化系数Qd—最高日生活用水量，单位m3/hT—每日使用时间，单位h2.流量计算结果如下：表2—2流量计算表项目用水类别水量标准总面积（m2）Qd(m3/d)KhQh(m3/h)T/h生活用水商场每m2营业厅面积每日5—8L/d210016.81.21.6812生活用水住宅每人每日180—320—642.05.424未预见用水———8.08—0.71—总计———88.88—7.79—(注：未预见水量按日用水量的10%计。)3.设计秒流量：根据《建筑给排水工程》查表3-5（1）商业区给水水力计算a=1.5qg=0.2aNg1/2（2－3）qg—计算管段的设计秒流量，L/s；Ng—计算管段的的卫生器具给水当量总数；a—根据建筑用途确定的系数。使用上述公式应注意以下几点：1)如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大卫生器具给水额定流量最为设计秒流量。64 西南科技大学毕业生论文1)如计数值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用。2)有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均已0.5计，计算得到的qg附加1.20L/s的流量后，为该管段的给水设计秒流量。（1）住宅区给水水力计算qg=0.2·U·Ng（2－4）qg—计算管段的设计秒流量，L/sNg—计算管段的的卫生器具给水当量总数U—计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%2.2.3给水管网水力计算表1.一到三层公共卫生间给水管网水力计算草图见下图:64 西南科技大学毕业生论文图2—11F公共卫生间给水管网计算草图64 西南科技大学毕业生论文表2—31F公共卫生间给水管水力计算表顺序编号管段编号卫生器具当量卫生器具名称、数量、当量当量总数　∑N设计秒流量qg(L/s)DN(mm)　　V（m/s）　　单阻i（kPa）管长（m）　沿程水头损失hy=iL(kPa)小便器洗手盆蹲便器坐便器拖布盆自至（n/N）0.50.50.50.50.75123456789101112131415101n/N1/0.5————0.50.21150.991.020.70.714212n/N2/1.0————1.00.30200.790.420.70.294323n/N3/1.5————1.50.37200.970.611.50.915434n/N3/1.5———1/0.752.250.45200.990.8632.58545n/N3/1.5——1/0.51/0.752.750.50201.031.041.11.144656n/N3/1.5—2/1.01/0.51/0.753.750.58400.650.260.70.182767n/N3/1.5—2/1.02/1.01/0.754.250.62400.680.333.51.155878n/N3/1.5—2/1.02/1.02/1.550.67500.710.371.80.666989n/N3/1.51/0.52/1.02/1.02/1.55.50.70500.740.390.70.27310910n/N3/1.52/1.02/1.02/1.02/1.560.73650.790.360.90.32464 西南科技大学毕业生论文图2—21F—3F公共卫生间给水管网计算用图64 西南科技大学毕业生论文表2—41F—3F公共卫生间给水管网水力计算表顺序编号管段编号卫生器具当量卫生器具名称、数量、当量当量总数　∑N设计秒流量qg(L/s)DN(mm)　　V（m/s）　　单阻i（kPa）管长（m）　沿程水头损失hy=iL(kPa)小便器洗手盆蹲便器坐便器拖布盆　自至（n/N）0.50.50.50.50.75123456789101112131415101n/N1/0.5————0.50.21151.051.030.80.824212n/N2/1.0————1.00.30200.790.420.70.294323n/N2/1.0———1/0.751.750.40201.050.71.51.05434n/N2/1.0—6/3.0—1/0.754.750.65401.020.533.82.014545n/N2/1.0—6/3.0—2/1.55.50.70401.080.441.70.748656n/N2/1.01/0.56/3.0—2/1.560.73400.990.670.70.469767n/N2/1.02/1.06/3.0—2/1.56.50.76401.060.480.50.24878n/N2/1.02/1.06/3.0—2/1.56.50.76500.840.514.22.142989n/N4/2.04/2.012/6.0—4/3.0131.08501.120.6453.210910n/N7/3.56/3.014/7.02/1.06/4.5191.31651.180.3662.16合计　　　　　　　　　　　　　　28.14164 西南科技大学毕业生论文1.A、B、C户型的给水管网水力计算用图见下图：图2—3A户型给水管网计算用图64 西南科技大学毕业生论文图2—4B户型给水管网计算草图64 西南科技大学毕业生论文图2—5C户型给水管网计算草图64 西南科技大学毕业生论文户型管段编号卫生器具当量卫生器具名称、数量、当量同时出流概率U(%)当量总数　∑N设计秒流量qg(L/s)DN(mm)　　V（m/s）　　单阻i（kPa）管长（m）　沿程水头损失hy=iL(kPa)浴盆坐便器洗脸盆洗涤盆　自至（n/N）1.00.50.50.75123456789101112131415A01n/N1/1.0———1001.00.20150.890.9432.8212n/N1/1.01/0.51/0.5—73.12.00.29200.760.3951.9523n/N1/1.02/1.02/1.0—59.43.00.36200.940.584.52.6134n/N1/1.02/1.02/1.02/1.548.54.50.44200.990.831814.94　　　　　　　　　　　　　　　　B01n/N—1/0.5——1000.50.10150.580.2910.2912n/N—1/0.51/0.5—86.71.00.17200.570.1930.5723n/N1/1.02/1.02/1.0—59.43.00.36200.940.585.53.1934n/N1/1.02/1.02/1.02/1.548.54.50.44201.020.83129.96　　　　　　　　　　　　　　　　C01n/N1/1.0———1001.00.20150.830.940.80.75212n/N1/1.01/0.5——84.61.50.25200.680.311.30.40323n/N1/1.01/0.51/0.5—73.12.00.29200.760.3951.9534n/N2/2.02/1.02/1.0—52.74.00.42200.960.775.54.23545n/N2/2.02/1.02/1.02/1.543.85.50.48201.070.971312.61表2—5A、B、C户型给水管水力计算表64 西南科技大学毕业生论文1.住宅中区加压给水管网水力计算用图见下图图2—6中区加压给水管网计算用图64 西南科技大学毕业生论文节点编号总当量NgU0（%）U0对应的αc同时出流概率U流量（L/s）DN(mm)V（m/s）单阻i（kPa）管长（m）沿程水头损失hy=iL(kPa)自至014.52.060.011848.17%0.43201.030.591810.6212201.880.0100123.31%0.93400.760.3720.742324.51.920.0078120.94%1.03500.660.2830.8434491.920.0078115.03%1.47500.690.3330.994573.51.920.0078112.41%1.82650.620.2330.6956981.920.0078110.84%2.13650.790.7432.2267122.51.920.007819.78%2.40650.820.7932.37781471.920.007818.99%2.64650.860.6932.0789171.51.920.007818.38%2.87650.890.8732.619101961.920.007817.88%3.09650.970.784031.2合计　　　　　　　　　54.35表2—6中区加压给水管网水力计算表64 西南科技大学毕业生论文1.住宅高区加压给水管网水力计算用图见下图图2—7高区加压给水管网计算用图64 西南科技大学毕业生论文表2—7高区加压给水管网水力计算表节点编号总当量NgU0（%）U0对应的αc同时出流概率U流量（L/s）DN(mm)V（m/s）单阻i（kPa）管长（m）沿程水头损失hy=iL(kPa)自至014.52.060.011848.17%0.43201.030.591810.6212201.880.0100123.31%0.93400.760.3720.742324.51.920.0078120.94%1.03500.660.2830.8434491.920.0078115.03%1.47500.690.3330.994573.51.920.0078112.41%1.82650.620.2330.6956981.920.0078110.84%2.13650.790.7432.2267122.51.920.007819.78%2.40650.820.7932.37781471.920.007818.99%2.64650.860.6932.0789171.51.920.007818.38%2.87650.890.8732.619101961.920.007817.88%3.09650.970.786449.9210113921.920.007815.79%4.54800.820.381.50.57合计　　　　　　　　　73.6464 西南科技大学毕业生论文2.2.4其他1.引入管管径及水表选择（1）生活给水设计秒流量：由于该商住楼采用分区给水，既有加压供水也有市政直接供水，给水引入管设计秒流量应为贮水池设计补水量与低区直接给水设计秒流量两者之和。根据建筑物的性质，一到三层是商场，由《建筑给排水设计手册》可知K=0a=1.5四到十一层是中区给水住宅，十二层到十九层是高区给水住宅。1）贮水池设计补水量高区加压供水最高日用水量：Qdi=Σ（qli·Ni/1000）（2－5）=200*4*5*8/1000=32m3/d高区加压供水最高日最大小时设计流量为：Qmax=Qdi·Khi/Ti（2－6）=32*2/24=2.67m3/h=0.74L/s高区加压供水最高日平均时生活用水量为：Qcp=Qdi/Ti（2－7）=32/24=1.33m3/h=0.37L/s中区加压供水最高日用水量：Qdi=Σ（qli·Ni/1000）=200*4*5*8/1000=32m3/d64 西南科技大学毕业生论文中区加压供水最高日最大小时设计流量为：Qmax=Qdi·Khi/Ti=32*2/24=2.67m3/h=0.74L/s中区加压供水最高日平均时生活用水量为：Qcp=Qdi/Ti=32/24=1.33m3/h=0.37L/s设计补水量不宜大于建筑物最高日最大时生活用水量，且不得小于建筑物最高日平均时生活用水量。故贮水池设计补水流量取1.48L/s。2）低区直接给水系统设计秒流量一到三层商场生活用水全部由室外管网直接供水，即低区直接供水设计秒流量为1.31L/s。贮水箱给水引入管设计秒流量，即1.48+1.31=2.79L/s，查水力计算表选用给水引入管管径为DN80，核算流速为0.97m/s，符合要求。（1）消防流量：消防用水Q=30(L/s)延时3小时喷淋用水Q=20(L/s)延时1小时Q=（30×3×3.6+20×3.6×1）/48=8.25(m3/h)（2）未预见流量Q=0.71（m3/h）（按最高日最大时用水量的10％计）（3）建筑总设计流量为生活设计秒流量，生产流量，未预见流量，消防流量组成。Qmax=10.1+0.71+8.25＝19.06(m3/h)该建筑给水引入管拟采用2根，每一根引入管承担的设计流量为Q=2/3Qmax=2×19.06/3=12.8（m3/h)查水力计算表选用衬塑钢管给水引入管管径为DN100，核算流速为1.19m/s，符合要求选用。64 西南科技大学毕业生论文（1）水表按照Q=12.8(m3/h)选择选用LXL-100N水平螺翼式水表公称直径100mm过载流量120(m3/h)常用流量60(m3/h)水表的水头损失：（2－8）其中―水表的水头损失,kPaqg―计算管段的给水流量,m3/h―水表的特性系数Kb=Qmax2/10=1202/10=1440；（2－9）hd=Q2/Kb=12.82/1440=0.12KPa（2－10）根据《建筑给水排水工程》查表3-6螺翼式水表正常用水时水头允许值＜12.80KPa即满足要求。1.一到三层公共卫生间给水水压校核该区所需要的水压为：H=H1+H2+H3+H4（2－11）H—建筑内部给水系统所需要的水压，KPaH1—引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，KPaH2—引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损之和，KPaH3—水流通过水表时的水头损失，KPaH4—最不利配水点所需的最低工作压力，KPaH1＝9.2+0.8+2=12mH2O=120KPa最不利供水管段的沿程水头损失和局部水头损失为：（其中局部水头损失按照水头沿程的30%计）H2=28.141*1.3=36.58KPaH3=0.12KPaH4=120KPaH=120+36.58+0.24+120=276.7KPa276.7KPa＜300KPa满足要求。2.变频调速系统的设计要点与原理：64 西南科技大学毕业生论文1）变频调速水泵应有自动调节水转速泵和软起动的功能，且有过载，短路，过压。缺相，欠压，过热等保护功能。2）水泵工作点应在水泵至高效区范围内。水泵的调整范围宜在75%－100%的范围内。在高效区内可调20%。3）当用水不均时，为减少零流量的能耗，变频调速水泵宜采用并联配有小型加压泵的小型气压罐在夜间工作供水。4）水泵的吸水方式宜为灌入式。5）压力传感器应安装在供水干管震动小，水压比较平稳的管段上。6）变频调速给水设备应放在环境温度5－40℃，相对湿度在90％以下且有良好的通风环境内。7）电控柜顶距建筑物的最低点h≥1000mm，柜底高出地面300mm.变频调速特点：本设备在管网末端设有遥感式压力传感器在水泵出水管附近设有流量传感器。供水压力随着供水量的变化沿管网特性曲线改变。1.水泵变频运行及节能技术分析随着我国工业生产的迅速发展，电力工业虽然有了长足进步，但能源的浪费却是相当惊人的。据有关资料报导，我国、水泵、空气压缩机总量约4200万台，装机容量约1.1亿千瓦。但系统实际运行效率仅为30～40%，其损耗电能占总发电量的38%以上。这是由于许多、水泵的拖动电机处于恒速运转状态，而生产中的水流量要求处于变工况运行；还有许多企业在进行系统设计时，容量选择得较大，系统匹配不合理，往往是“大马拉小车”，造成大量的能源浪费。因此，搞好水泵的节能工作，对国民经济的发展具有重要意义。（1）水泵变频调速运行的节能原理水泵用阀门控制时，当流量要求从Q1减小到Q2，必须关小阀门。这时阀门的磨擦阻力变大，管路曲线从R移到R′，扬程则从Ha上升到Hb，运行工况点从a点移到b点。　调速控制时，当流量要求从Q1减小到Q2，由于阻力曲线R不变，泵的特性取决于转速。如果把速度从n降到n′，性能曲线由（Q-H）变为（Q-H）′,运行工况点则从a点移到c点，扬程从Ha下降到Hc。　　根据离心泵的特性曲线公式：　　N＝RQH／102η（2—12）　　式中：N——水泵使用工况轴功率（kw）64 西南科技大学毕业生论文　　Q——使用工况点的流量（m3/s）；　　H——使用工况点的扬程（m）；　　R——输出介质单位体积重量（kg/m3）；　　η——使用工况点的泵效率（%）。　　可求出运行在b点泵的轴功率和c点泵的轴功率分别为：　　Nb＝R·Q2·Hb/102η（2－13）　　Nc＝R·Q2·Hc/102η　　两者之差为：ΔN＝Nc—Nb=R×Q2×（Hb－Hc）/102η　　也就是说，用阀门控制流量时，有ΔN功率被损耗浪费掉了，且随着阀门不断关小，这个损耗还要增加。而用转速控制时，由于流量Q与转速n的一次方成正比；扬程Ｈ与转速n的平方成正比；轴功率P与转速n的立方成正比，即功率与转速n成3次方的关系下降。如果不是用关小阀门的方法，而是把电机转速降下来，那么在转运同样流量的情况下，原来消耗在阀门的功率就可以全避免，取得良好的节能效果，这就是水泵调速节能原理。（1）变频调速的基本原理　　变频调速的基本原理是根据交流电动机工作原理中的转速关系：　　n＝60·f（1-s）/p（2－14）　　式中：f——水泵电机的电源频率（Hz）；　　p——电机的极对数；　　由上式可知，均匀改变电动机定子绕组的电源频率f，就可以平滑地改变电动机的同步转速。电动机转速变慢，轴功率就相应减少，电动机输入功率也随之减少。这就是水泵变频调速的节能作用。（2）水泵变频调速控制系统的设计　　目前，国内在水泵控制系统中使用变频调速技术，大部分是在开环状态下，即人为地根据工艺或外界条件的变化来改变变频器的频率值，以达到调速目的.系统主要由四部分组成：(a)控制对象(b)变频调速器(c)压力测量变送器（PT）(d)调节器（PID）.　　系统的控制过程为：　　由压力测量变送器将水管出口压力测出，并转换成与之相对应的4～20mA64 西南科技大学毕业生论文标准电信号，送到调节器与工艺所需的控制指标进行比较，得出偏差。其偏差值由调节器按预先规定的调节规律进行运算得出调节信号，该信号直接送到变频调速器，从而使变频器将输入为380V/50Hz的交流电变成输出为0～380V/0～400Hz连续可调电压与频率的交流电，直接供给水泵电机。（1）水泵变频调速应用的注意事项　　水泵调速一般是减速问题。当采用变频调速时，原来按工频状态设计的泵与电机的运行参数均发生了较大的变化，另外如管路特性曲线、与调速泵并列运行的定速泵等因素，都会对调速的范围产生一定影响。超范围调速则难以实现节能的目的。因此，变频调速不可能无限制调速。一般认为，变频调速不宜低于额定转速50％，最好处于75％～100％，并应结合实际经计算确定。1)水泵工艺特点对调速范围的影响　　理论上，水泵调速高效区为通过工频高效区左右端点的两条相似工况抛物线的中间区域。实际上，当水泵转速过小时，泵的效率将急剧下降，受此影响，水泵调速高效区萎缩,若运行工况点已超出该区域，则不宜采用调速来节能了。2)定速泵对调速范围的影响　　实践中，供水系统往往是多台水泵并联供水。由于投资昂贵，不可能将所有水泵全部调速，所以一般采用调速泵、定速泵混合供水。在这样的系统中，应注意确保调速泵与定速泵都能在高效段运行，并实现系统最优。此时，定速泵就对与之并列运行的调速泵的调速范围产生了较大的影响。主要分以下两种情况：　同型号水泵一调一定并列运行时，虽然调度灵活，但由于无法兼顾调速泵与定速泵的高效工作段，因此，此种情况下调速运行的范围是很小的。　　不同型号水泵一调一定并列运行时，若能达到调速泵在额定转速时高效段右端点扬程与定速泵高效段左端点扬程相等。则可实现最大范围的调速运行。但此时调速泵与定速泵绝对不允许互换后并列运行。3)电机效率对调速范围的影响　　在工况相似的情况下，一般有N∝n3，因此随着转速的下降，轴功率会急剧下降，但若电机输出功率过度偏移额定功率或者工作频率过度偏移工频，都会使电机效率下降过快，最终都影响到整个水泵机组的效率。而且自冷电机连续低速运转时，也会因风量不足影响散热，威胁电机安全运行。1.生活贮水池有效容积：64 西南科技大学毕业生论文生活贮水池有效容积，应取高区加压给水和低区加压给水的最高日用水量之和的20%～25%，如取25%则生活贮水池的有效容积：（32+32）*25%=16m3选择V=45m3的贮水池，尺寸为3000mm×5000mm×3000mm贮水池池底标高-4.0m水泵吸水管中心标高-3.90m最高生活水位-1.30m报警水位-1.280m1.气压给水设备的选择（1）水泵出流量生活给水系统采用气压给水设备供水时，水泵（或泵组）的流量不应小于加压给水系统最大小时用水量的1.2倍。由以上可知，高区加压供水与中区加压供水的最大小时流量为2.67*2=5.34m3//h,则水泵出流量为5.34*1.2=6.4m3//h（2）气压水罐调节容积及总容积应按下式计算：（2－15）式中—气压水罐的调节容积(m3)；—水泵或泵组出水量（以气压水罐内平均压力对应的水泵扬程的流量计）不应小于给水系统最大小时用水量的1.2倍m3//h；—水泵在1h内的启动次数，宜采用6~8次；—安全系数。宜采用1.0~1.3该建筑的安全系数取1.2；水泵在1h内的启动次数采用7次，带入公式得到Vq2=1.2*6.4/(4*7)=0.28m3气压水罐的总容积，应按下式计算：Vq=（2－16）式中Vq—气压水罐的总容积m3；β—容积系数，其值反映了罐内不起水量调节作用的附加容积的大小。隔膜式取1.05；立式补气式取1.10；卧式补气式取1.25；64 西南科技大学毕业生论文Vq1—气压水罐的水容积（m3），应大于或等于调节容量；αb—气压水罐内最低工作压力与最高工作压力之比（以绝对压力计），宜采用0.65~0.85。改建筑采用单罐变压、隔膜式气压给水设备，取Vq1=Vq2,取αb=0.7，取β=1.05。代入公式得到：Vq=1.05*0.28/(1-0.7)=0.98m3则气压罐的总容积为0.98m3。7.给水系统生活水泵选择：给水生活水泵需满足该建筑高区的最不利配水点的最低工作压力，即高区加压给水管网的最不利管段水力计算见表2—7最不利配水点所需要的最低水压为：H=H1+H2+H3+H4（2－17）H—建筑内部给水系统所需要的水压，KPaH1—引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，KPaH2—引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损之和，KPaH3—水流通过水表时的水头损失，KPaH4—最不利配水点所需的最低工作压力，KPaH1＝66.9+4.0=70.9mH2O=709KPa局部水头损失按照水头沿程的30%计H2=73.64*1.3=95.732KPa选LXS—20C型旋翼式水表，其最大流量qmax=5m3/h，性能系数为Kb=qmax2/100=52/100=0.25。则水表的水头损失hd=qg2/Kb=0.432/0.25=0.74KPa，0.74<24.5，则水表满足要求即H3=0.74KPaH4=120KPaH=709+95.732+0.74+120=925.5KPa水泵扬程Hb>H1+H2+H3+H4Hb>925.5KPa，取水泵的扬程为950KPa（95mH2O）。64 西南科技大学毕业生论文7.水泵出流量生活给水系统采用变频泵组供水时，应按设计秒流量选水泵。则水泵出流量为高区和中区加压供水管段的设计秒流量，即4.54L/s。8.生活给水水泵选型根据《建筑给水排水设计手册》查表13.1-13选用KQDP50-16型卧式单吸多段式多级离心泵2台一用一备。流量Q=（4.5～6.5）L/s扬程Hb=（80～100）mn=1450r/min功率N=7.5kw效率η=52%电机型号Y132M-4（B5）L×B=110mm×700mm2.3节水设施（1）卫生间坐便器采用6L两档冲水量水箱，蹲便器和小便器采用自闭式冲洗阀或自动感应冲洗阀，水龙头采用陶瓷片密封水龙头或自动感应水龙头，其余均采用节水型卫生洁具。（2）高位消防水箱内设自动消毒器，定期对水池除藻消毒，避免了生活用水的二次污染，同时避免整池换水造成浪费。2.4给水安全技术分析当市政供水压力不足，需要建筑给水加压，提升供水压力才能满足使用要求。现代建筑几乎无例外地采用离心泵加压。众所周知，当水泵的额定转速一定，水泵加压所能达到的压力由水泵的外特性曲线(当n一定时的H：fcQ特性曲线)所制约。也就是说，给水加压系统的最高压力受离心泵的外特性曲线限制，加压系统不会超过水泵所能达到的最高压力。　　在使用过程当中，当水泵突然开、停、止回阀突然开、闭，电磁阀快速开、关等等，在管网系统中可能出现水锤冲击。在发生水锤时，在管网系统中可能形成很高的压力，引起管网爆裂。应当指出，发生水锤与多种因素有关，很难在设计阶段确定。在系统调试时如果发生水锤，则应采取针对性的措施进行解决。　　由此可见，对于给水加压系统而言，在通常情况下，系统不会出现超压，在不发生水锺的情况下，其最高压力不会超过水泵的最高压压力。设离心泵的额定压力为P2；按水泵样本，在零流量下的最高压力通常为Pmax≤1.3P2。为确保安全给水管网和设备必须能承受Pmax而不致于损坏；在设计上无必要设置安全阀等防超压措施。　　64 西南科技大学毕业生论文应当指出，用设置安全阀来防水锤超压是不可靠的。水锤通常是通过调试来发现并合理解决；在设计阶段通常不予考虑。我们认为，管网系统为不能承受离心泵在零流量下的最高压力Pmax是不安全的。　　综上所述，经综合考虑认为，对于给水系统无必要设置安全阀，管网和设备应能承受离心泵在零流量出现的最高压力(对于有驼蜂H=f(Q)外特性的离心泵，其最高压力可能在某一小流量下出现)。2.5管道试压2.5.1技术要求（1）验收规范建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范（GB50242－2002）4.2.1室内给水管道的水压试验必须符合设计要求。当设计未注明时，各种材质的给水管道系统试验压力均为工作压力的1.5倍，但不得小于0.6MPa。检验方法:金属及复合管给水管道系统在试验压力下观测10min，压力降不应大于0.02MPa，然后降到工作压力进行检查，应不渗不漏；塑料管给水系统应在试验压力下稳压1h，压力降不得超过0.05MPa，然后在工作压力的1.15倍状态下稳压2h，压力降不得超过0.03MPa，同时检查各连接处不得渗漏。（2）建筑给水聚丙烯管道(PP—R)应用技术规程1）试压1.冷水管试验压力，应为管道系统设计工作压力的1.5倍，但不得小于1.0MPa。2.热水管试验压力，应为管道系统设计工作压力的2．0倍，但不得小于1.5MPa。3.管道水压试验应符合下列规定：a)热(电)熔连接的管道，应在接口完成超过24h以后才能进行水压试验，一次水压试验的管道总长度不宜大于500m；b)水压试验之前，管道应固定牢固，接头须明露，除阀门外，支管端不连接卫生器具配水件；c)加压宜用手压泵，泵和测量压力的压力表应装设在管道系统的底部最低点(不在最低点时应折算几何高差的压力值)，压力表精度为0.01MPa；d)管道注满水后，排出管内空气，封堵各排气出口，进行水密性检查；64 西南科技大学毕业生论文e)缓慢升压，升压时间不应小于10min，升至规定试验压力(在30min内，允许2次补压至试验压力)，稳压1h，检验应无渗漏，压力降不得超过0．06MPa；f)在设计工作压力的1.5倍状态下，稳压2h，压力降不得超过0.03MPa，同时检查无发现渗漏，水压试验为合格。直埋在地坪面层和墙体内的管道，可分支管或分楼层进行水压试验，试压合格后土建即可继续施工(试压工作必须在面层浇捣或封堵前进行，达到试压要求后，土建方能继续施工)。64 西南科技大学毕业生论文第3章建筑排水系统设计与计算3.1设计说明3.1.1确定系统排水体制1.根据污水的性质，污染程度，结合室外排水的特点，市政污水处理设施的完善程度，及综合利用情况以及室内排水位置的综合考虑，由于生活污水有生活废水排列相对稀疏，顾生活污水，生活废水分别排放。A户型内设2根污水立管，1根废水立管；B户型设2根污水立管，1废水立管；C户型设2根污水立管，1根废水立管。根据建筑结构在商业区三楼采用部分污废合流，最终经过埋地横干管汇入化粪池之后排入市政排水管网。2.经计算每根污水立管底部的排水量均超过普通立管的最大排水能力，均设置专用通气立管，每个厨房设置废水管，经计算每根废水立管底部的排水量均超过普通立管的最大排水能力，且厨房面积较小，没有设置专用通气立管的条件。3.单壁螺旋管简介从PPI螺旋消音单立管排水系统安装图可以看出，UPVC螺旋管道排水系统与普通排水系统的基本组成是相同的，也就是排水立管接纳各楼层横支管的污水，最终由底部排出，立管的最上端由伸顶通气管与大气连通。不同的是：其一，排水立管使用了由硬聚氯乙烯材料制成的螺旋管，管内壁有与管壁一起加工成型的六条突出三角形螺旋肋，三角形螺旋肋高３ＭＭ，用于螺旋肋的导流作用，管内水流沿管内壁呈螺旋下落，形成较为稳定并且密实的水膜螺旋流，管中心是一个通畅的空气柱，污水的下降极限流速也有所减少，显著地降低了立管内的压力波动，较大地提高了排水能力，并有效加强了管道强度和刚度。其二，管件与普通管件不同，即横支管与立管连接使用侧向进水专用三通或四通管件，避免横向水流与下降水流的撞击，有利于进水沿立管管壁旋转下落。且由于专用管件采用了螺母挤压密封胶圈接头的滑动连接方法，可以少用或不用伸缩节，且安装方便，可缩短施工工期。但密封胶圈必须由提供管材厂家配套供应。4.同层排水介绍64 西南科技大学毕业生论文（1）设计依据：《住宅设计规范》（GB50096-1999）6.1.6条规定：住宅的污水排水横管宜设在本层套内。《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）4.3.8条规定：住宅卫生间的卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户。《健康住宅建设技术要点》（2004年版）2.7.4条规定：排水支管应以本户为界。以上条文用语中有的用“宜”，有的是用“应”。但都表达了同一个概念，住宅卫生间排水设计要采用同层排水。中南标卫生设备同层排水安装《08ZS05》。卫生间降板高度：座式卫生间降板最大高度为200mm、蹲式卫生间降板最大高度为300mm。（2）同层排水系统完全按国家标准实施，具体实施标准见中南建筑标准设计《08ZS05》；建筑同层排水系统技术规程(附条文说明)CECS247-2008；卫生洁具便器用重力式冲水装置及洁具机架GB26730-2011。（3）各洁具接口靠墙距离及尺寸：1)蹲便器靠墙距离350/400/650mm；接口尺寸Ф100；2)座便器靠墙距离300/400mm；接口尺寸Ф100；3)洗手盆靠墙距离120mm；接口尺寸Ф50。5.UPVC螺旋排水特点：（1）排水噪音低据上海市建材所和福建省建研所现场实测，内壁光滑的UPVC管（即光滑管）在排水时的噪音约比传统的铸铁排水管大2～4bB。同济大学声研所于1996年10月将螺旋管和光壁管对比测试，其结果为螺旋管比光壁管的噪音小5～7bB；也就是说螺旋管比铸铁管噪音低了3bB，排水噪音功率为铸铁管的50%，大量工程实例也充分证实了这一点，即螺旋管排水时只会听到沙沙声响，远低于卫生器具的冲水噪音，真正起到了消音作用。（2）防止地漏水封的破坏由于排水立管中央形成畅通的空气柱，降低管内压力波动量。真正避免了像普通铸铁管和光壁管系统出现上层用户由于负压超值和底层用户由于正压超值，均造成水封破坏，恶化了居住环境。目前我国规定地漏的最小水封高度为50MM，完全可以满足螺旋排水管的要求。（3）排水能力大，不易堵塞。（4）工程的综合造价比传统的铸铁管低20%-30%，且色泽柔和，克服了铸铁管单调的冷灰色。64 西南科技大学毕业生论文6.螺旋排水管应用需要注意的问题（1）设计螺旋单立管排水系统，选择的产品生产厂家，应提出产品的性能测试报告。设计人员特别要了解允许流量的测试方法，流量负荷的施加是定流量法，还是器具流量法。两者的实验报告有所差异，设计应用定流量负荷法测得的允许流量值，器具的流量负荷会受器具型号不同，排水性能不同的影响。（2）注意允许流量适用的建筑物高度。UPVC螺旋排水系统中负荷的施加层越高，造成的管内的负压值越大。规程中给出的允许流量值是以16层试验塔上的试验结果为依据，大体可用于30层以下的住宅建筑。对于层数较多的高层建筑，在设计流量的取值上有一些余量更为安全。（3）.排水出户管的布置对系统的设计流量有很大影响。立管与排出管连接要用异径弯头，出户管最好比立管大一号管径，出户管应尽可能通畅地将污水排出室外，中间不设弯头或乙字管。许多工程已证实，较细的排水出户管及出户管上增加的管件会使管内的压力分布发生不利的变化，减少允许流量值并且在以后使用过程中易发生坐便器排水不畅现象。（4）UPVC螺旋管排水系统为了保证螺旋管水流螺旋状下落，立管不能与其它立管连通，因此必须采取独立的单立管排水系统，这也是采用UPVC螺旋管的特点之一。切忌画蛇添足，照搬铸铁管的排水系统，在高层楼增加排气管，若是增加了排气管，既浪费了材料，又破坏了螺旋管的排水特性。（5）与螺旋管配套使用的侧面进水专用三通或四通管件，属于螺母挤压胶圈密封滑动接头，一般允许伸缩滑动的距离均在常规施工和使用阶段的温差范围以内，根据UPVC管线膨胀系统，允许管长为4M，也就是说无论是立管还是横支管，只要管段在4M以内，均不要再另设伸缩节。7.UPVC螺旋排水管施工需要注意的问题（1）管材的订货长度一般在用户不指定管长的情况下，厂家往往按习惯生产的管材长度供货。出厂的管道长度一般为4m或6m，而在工程实际安装中每一根管子都截去很长一段，造成浪费。所以施工单位最好在订货前，画出大样配管图，按大样图依据楼层的高度进行配管放大样，得出需要的管长，按此管长订货，既不浪费材料又减少了工作量。（2）管材的连接64 西南科技大学毕业生论文UPVC螺旋管采用螺母挤压胶圈密封接头。这种接头是一种滑动接头，可以起伸缩的作用，因此应按规程考虑管子插入后适当的预留间隙。避免施工中由于个别操作人员图省事，造成预留间隙过大或过小，日后随季节温度变化，管道变形引起渗漏。防止办法是先按照当时施工温度，确定预留间隙值。在每个接头施工时，先在插入管上做好插入标记，操作时达到插入标记即可。（1）.在某些高层建筑设计中，为了加强螺旋管排水系统立管底部的抗水流冲击能力，转向弯头和排出管使用了柔性排水铸铁管。施工应将插入铸铁管承口的塑料管的外壁打毛，增加与嵌缝的填料的磨擦力和紧固力。（2）伸出屋面的通气管，因受室内外温差影响及暴风雨袭击，经常出现通气管管周与屋面防水层或隔热层的结合部产生伸缩裂缝，导致屋面渗漏。其防止方法是可在屋面通气管周围做高出顶层150mm～200mm的阻水圈。（3）.在埋地的排出管施工中常出现的两个问题：一个是室内地坪以下管道铺设未在回填土夯实以后进行。造成回填土夯实以后虽在夯实前灌水实验合格，但使用后管道接口开裂变形渗漏：另一个是隐蔽管道时左右侧及上部未用砂子覆盖，造成尖硬物体或石块等直接碰触管外壁，导致管壁损伤变形或渗漏，以上两个埋地排出管问题在施工中一定要引起重视。（4）.室内明设UPVC螺旋管道安装宜在土建墙面粉饰完成后连续进行。事实上由于工期原因，多数都是在主体结构完成后与装修同步进行。这样就会引起光滑美观的表面被污染，最好的解决办法是随着UPVC螺旋管的安装及时用塑料布缠绕保护，待完工后去掉即可。再有，需要加强施工过程中的UPVC螺旋管道的成品保护，严禁在管道上攀登、系安全绳、搭脚手板、用作支撑或借作它用。3.1.2系统组成及管材选用本建筑排水系统的组成包括卫生器具，排水管道，检查口，清扫口，室外排水管道，检查井，潜水泵，集水井。排水立管采用单壁UPVC螺旋管材，底部排出管为铸铁管。3.1.3存水弯、地漏、清扫口的设置蹲式大便器的存水弯设为P型，地漏的存水弯为抗吸式存水弯其余均为S型。洗手盆附近，小便器附近各设一个地漏，DN=50mm。依《建筑给排水设计规范》知，地面以0.01的坡度坡向地漏，地漏篦子面低于地面标高5mm,清扫口与室内地面相平。3.1.4防火套管的布置与敷设64 西南科技大学毕业生论文排水管材采用U－PVC时必须采取防火措施。立管管径≥110mm时，在楼板贯穿部位应采用阻火圈或张度≥500mm的防火管套。横支管管径≥110mm与暗设在楼板贯穿部位应采用阻火圈或张度≥500mm的防活管套管相连，且防火套管的明露部分张度≥200mm。防火套管，阻火圈等的耐火极限不宜小于管道贯穿部位的耐火极限。3.2设计计算3.2.1设计秒流量住宅商场的排水设计秒流量计算：(3—1)式中qp—计算管段排水设计秒流量，L/s；Np—计算管段卫生器具排水当量总数；qmax—计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水当量，L/s；α—根据建筑物用途而定的系数，查表可知住宅类建筑α取1.5商场等公共建筑α取2.0～2.5根据《建筑给水排水工程》查表6-1表3－1用水设备排水当量表卫生器具排水流量L/s当量NP管径DN（mm）最小坡度i浴盆1.03500.012洗脸盆0.250.7532～500.012　洗手盆0.10.332～500.012自闭式冲洗阀1.54.51000.004自闭式小便器0.10.340～500.0123.2.2管道布置和敷设1.生活污水接户管道埋设深度不得高于土壤冰冻线以上0.15m，且覆土深度不宜小于0.5m。2.排水立管宜靠近排水量最大的排水点，宜靠外墙设置，减少埋地管长，便于清通和维修。3.卫生器具排水管与排水横管垂直连接，采用90°斜三通。4.排水横管与立管连接，宜采用45°斜三通和顺水三通。5.排水立管与排出管端部的连接，宜采用两个45°弯头。6.立管应设检查口，其间距不大于10m（通常每隔三层设置一个检查口），但底层和顶层必须设置。64 西南科技大学毕业生论文3.2.3横干管水力计算（1）一楼公共卫生间排水计算用图如下：图3—11F公共卫生间排水计算用图64 西南科技大学毕业生论文一楼公共卫生间排水计算如下表：表3—21F公共卫生间排水计算用表管段编号卫生器具名称数量排水当量Np设计秒流量qp（L/s）管径DN(mm)坡度i备注大便器洗涤盆洗脸盆小便器Np=4.5Np=1.0Np=0.75Np=0.30—1———10.30.10750.015①管段0—3连接3个小便器，最小管径为75mm；②管段8—4、12—13、9—10、10—11、11—13、8—4、15—11按式计算结果大于卫生器具排水流量累加值，所以设计秒流量按卫生器具排水流量累加值计算③管段8—4与管段15—11相同；管段12—16与管段5—9相同1—2———20.60.20750.0152—3———30.90.30750.0153—4———30.90.301000.0128—4—1——1.00.33500.0254—6—1—31.90.631000.0125—61———4.51.501000.0126—711—36.42.111000.0127—821—310.92.291000.0129—10——1—0.750.25500.02510—11——2—1.50.50750.02511—13—12—2.50.71750.02515—11—1——10.33500.02512—131———4.51.501000.01213—14112—72.131000.01214—1621211.52.311000.01264 西南科技大学毕业生论文（2）二、三楼公共卫生间排水计算用图如下：图3—22F—3F公共卫生间排水计算用图64 西南科技大学毕业生论文二、三楼公共卫生间排水计算如下表：表3—32F—3F公共卫生间排水计算用表管段编号卫生器具名称数量排水当量Np设计秒流量qp（L/s）管径DN(mm)坡度i备注大便器洗涤盆洗脸盆小便器Np=4.5Np=1.0Np=0.75Np=0.30—1———10.30.10750.015①管段0—3连接3个小便器，最小管径为75mm②管段3—4、4—5、7—4、8—9、11—12、12—13、13—14、17—14、18—19按式计算结果大于卫生器具排水流量累加值，所以设计秒流量按卫生器具排水流量累加值计算③管段7—4与管段17—14相同1—2———20.60.20750.0152—3———30.90.30750.0153—4———30.90.301000.0124—5—1—31.90.631000.0125—631—315.42.441000.0127—4—1——10.33500.0258—91———4.51.501000.0129—102———92.221000.01210—53———13.52.381000.01211—12——1—0.750.25500.02512—13——2—1.50.50500.02513—14——2—1.50.501000.01214—15—12—2.50.711000.01215—16312—162.461000.01217—14—1——10.33500.02518—191———4.51.501000.01219—202———92.221000.01220—153———13.52.381000.01264 西南科技大学毕业生论文（3）住宅区横支管排水计算用图如下：图3—3A户型卫生间、厨房排水计算用图64 西南科技大学毕业生论文图3—4B户型卫生间、厨房排水计算用图64 西南科技大学毕业生论文图3—5C户型卫生间、厨房排水计算用图64 西南科技大学毕业生论文住宅区排水横支管计算如下表：表3—4A户型卫生间、厨房排水横支管计算用表管段编号卫生器具名称数量排水当量Np设计秒流量qp（L/s）管径DN(mm)坡度i备注大便器洗涤盆洗脸盆浴盆洗衣机Np=4.5Np=1.0Np=0.75Np=3.0Np=1.50—1—1———1.00.33500.025管段0—1、2—3、6—7、9—7、10—11按设计秒流量按卫生器具排水流量累加值计算2—3——1——0.750.25500.0253—41—1——5.251.751000.0125—6——1——0.750.25500.0256—71—1——5.251.751000.0127—81—11—8.252.021000.0129—7———1—3.01.00500.02510—11————11.50.50500.025表3—5B户型卫生间、厨房排水横支管计算用表管段编号卫生器具名称数量排水当量Np设计秒流量qp（L/s）管径DN(mm)坡度i备注大便器洗涤盆洗脸盆浴盆洗衣机Np=4.5Np=1.0Np=0.75Np=3.0Np=1.50—1—1———1.00.33500.025管段0—1、2—3、8—4按卫生器具排水流量累加值计算2—3——1——0.750.25500.0253—41—1—16.751.971000.0125—6——1——0.750.25500.0256—71—1——5.251.751000.0128—4————11.50.50500.025表3—6C户型卫生间、厨房排水横支管计算用表管段编号卫生器具名称数量排水当量Np设计秒流量qp（L/s）管径DN(mm)坡度i备注大便器洗涤盆洗脸盆浴盆洗衣机Np=4.5Np=1.0Np=0.75Np=3.0Np=1.50—1———1—3.01.00500.025管段0—1、2—1、8—9、5—6、7—6、4—5按卫生器具排水流量累加值计算1—21——1—7.51.991000.0122—31—11—8.252.021000.0124—5——1——0.750.25500.0255—61—1——5.251.751000.0127—6————11.50.50500.0258—9—1———10.33500.02564 西南科技大学毕业生论文3.2.4排水立管的设计与计算1.厨房排水立管的设计与计算：A户型厨房接纳的排水当量总数为Np=（1+1.5）*16=40该立管最下部管段排水设计秒流量qp=0.12α*Np^0.5+qmax=0.12*1.5*40^0.5+0.5=1.7L/s根据《建筑给水排水工程》查表5-8，选用立管管径DN100，因为设计秒流量1.7L/s小于表5-8中DN100排水塑料管最大允许排水流量4.0L/s，所以不需要设专用通立管，直接设置升顶通气管。B户型厨房接纳的排水当量总数为Np=1*16=16该立管最下部管段排水设计秒流量qp=0.12α*Np^0.5+qmax=0.12*1.5*16^0.5+0.33=1.05L/s根据《建筑给水排水工程》查表5-8，选用立管管径DN100，因为设计秒流量1.05L/s小于表5-8中DN100排水塑料管最大允许排水流量4.0L/s，所以不需要设专用通立管，直接设置升顶通气管。因为C户型的厨房内布置的卫生器具和B户型厨房内布置的卫生器具都一样，仅一个洗涤盆和一个地漏，所以C户型的厨房排水立管与B户型的厨房排水立管选型都一样，选用DN100的排水立管，直接设置升顶通气管。2.主卫生间排水立管的设计与计算A户型主卫接纳的排水当量总数为Np=（3+4.5+0.75）*16=132该立管最下部管段排水设计秒流量qp=0.12α*Np^0.5+qmax=0.12*1.5*132^0.5+1.5=3.6L/s根据《建筑给水排水工程》查表5-8，选用排水立管管径DN100带专用通气立管管径DN100，结合通气管隔层连接切结合通气管管径不宜小于通气立管管径取DN100，设计秒流量3.6L/s小于表5-8中所选定的4.8L/s，则满足排水要求。其中，C户型的主卫与A户型的主卫所布置的排水卫生器具型号数量都一样，因此，C户型的主卫排水立管选型与A户型主卫排水立管选型一样，即选用管径DN100带专用通气立管管径DN10064 西南科技大学毕业生论文的排水立管，结合通气管隔层连接切结合通气管管径不宜小于通气立管管径取DN100。B户型主卫接纳的排水当量总数为Np=（4.5+0.75）*16=84该立管最下部管段排水设计秒流量qp=0.12α*Np^0.5+qmax=0.12*1.5*84^0.5+1.5=3.2L/s根据《建筑给水排水工程》查表5-8，选用排水立管管径DN100带专用通气立管管径DN100，结合通气管隔层连接切结合通气管管径不宜小于通气立管管径取DN100，设计秒流量3.2L/s小于表5-8中所选定的4.8L/s，则满足排水要求。1.次卫生间排水立管的设计与计算A户型次卫接纳的排水当量总数为Np=（4.5+0.75）*16=84该立管最下部管段排水设计秒流量qp=0.12α*Np^0.5+qmax=0.12*1.5*84^0.5+1.5=3.2L/s根据《建筑给水排水工程》查表5-8，选用排水立管管径DN100带专用通气立管管径DN100，结合通气管隔层连接切结合通气管管径不宜小于通气立管管径取DN100，设计秒流量3.2L/s小于表5-8中所选定的4.8L/s，则满足排水要求。B户型次卫接纳的排水当量总数为Np=（3+4.5+0.75+1.5）*16=156该立管最下部管段排水设计秒流量qp=0.12α*Np^0.5+qmax=0.12*1.5*156^0.5+1.5=3.8L/s根据《建筑给水排水工程》查表5-8，选用排水立管管径DN100带专用通气立管管径DN75，结合通气管隔层连接切结合通气管管径不宜小于通气立管管径取DN75，设计秒流量3.8L/s小于表5-8中所选定的4.8L/s，则满足排水要求。其中，C户型的次卫与B户型的次卫所布置的排水卫生器具型号数量都一样，因此，C户型的次卫排水立管选型与A户型次卫排水立管选型一样，即选用管径DN100带专用通气立管管径DN100的排水立管，结合通气管隔层连接切结合通气管管径不宜小于通气立管管径取DN100。因阳台上布置有地漏，为避免与阳台地漏连接的排水立管被污垢堵塞，，故对此种类型的立管选型时应比计算数据大一级，所以选用DN100管径。64 西南科技大学毕业生论文第4章建筑雨水排水系统设计与计算4.1设计说明4.1.1确定屋面雨水排出方式该建筑为商住楼，一至三层为商场，对建筑立面要求较高。筑建的屋面高低落差较大为此在设置雨水立管时结合建筑性质，故顶层屋面采用外排水方式。4.1.2管材选用雨水管道采用硬质U-PVC塑料雨水管。4.1.3雨水斗及管道的布置原则与方法1.外排水系统布置雨水斗时应以伸缩缝，沉降缝和防火墙作为天沟分水线，各自成排水系统。2.布置雨水斗时应按水力计算确定雨水斗的个数。3.立管的布置应靠近沿墙柱布置，在距地面外设检查口。4.埋地管最小管径为200mm，最大不超过600mm，采用混凝土管或陶土管。本设计依据该建筑的实际情况，因为建筑屋面面积不大，则不需分区，直接设置雨水斗。建筑物19层屋面共布置13个雨水斗，雨水立管为YL1-YL13，YL25-YL26；其中YL6和YL10是与住宅区走廊上的地漏相连的排水立管，电梯机房屋顶，楼梯间屋顶为天沟外排水。共设置13个外排水立管，雨水立管为－YL13‘，雨水采用外排形式最后排出。4.1.4降雨强度确定根据规范要求设计重现期采用p=5年。降雨历时t=5min时根据《建筑给水排设计手册》查表4.2-2天津降雨量q5=438L（/s104m2）小时降雨厚度h5=158mm/h4.2设计计算4.2.1外排水系统计算1.雨水排水系统的水力计算：雨水量的计算：(4—1)64 西南科技大学毕业生论文式中：Q―屋面雨水设计流量，L/s；F―屋面设计汇水面积，m2；―当地降雨历时为5分钟的暴雨强度，L/（s·104m2）；―当地降雨历时为5分钟的小时降雨深度，mm/h；ψ―径流系数，屋面取0.9。设计重现期为5年，屋面坡度小于2.5%，ψ取0.9。1.降雨强度计算：采用P=5a，t=5min，则q5=438L（/s104m2）汇水面积F=985㎡Q=0.9*985*438/10000=38.9L/s2.雨水斗选择：查《建筑给排水设计手册》表4.3-3得：知87型雨水斗DN为100mm最大汇水面积为270m2,则该建筑至少设置4个DN100的87型雨水斗，根据建筑性质以及屋顶造型所需，该建筑屋顶设置11个87式雨水斗。3.连接管：连接管采用与雨水斗同径即DN100mm，即可满足雨水泄流量。4.雨水立管：查《建筑给排水设计手册》表4.3-6当DN为100mm时，最大允许泄流量为25L/s，5.排出管：依规范要求排出管的管径不小于立管的管径，因此排出管管径采用DN150mm。6.电梯机房屋顶雨水计算：雨水立管YL-25—YL-26外排水立管由于汇水面积较小，依据经验立管管径选用DN100mm则会达到实际的需要，符合要求。此汇水面积内的雨水均排至下端顶层屋面。7.三楼商场的屋顶雨水排泄雨水斗和立管根据需要布置，依据经验选用DN100的87式雨水斗和DN100的雨水立管都能满足其雨水排泄。64 西南科技大学毕业生论文4.3雨水灌水试验中国国家标准（GB50242－2002）第5.3.1条规定：雨水管道安装后，应做灌水试验，灌水高度必须到每根立管最上部雨水漏斗。主要是为了保证工程质量，因为雨水管有时是满管流，要具备一定的承压能力。事实上，雨水管道灌水试验项目常被人们忽视，规范5.3.1条并未得到很好贯彻。原因是：多数工业与民用建筑的雨水管是装在室外（外墙）的，人们对雨水管是否渗漏并不关心，也不大可能冒雨去检查渗漏点。可是，室内雨水管多设计在高层建筑和多跨度大面积建筑物中，一般暗装在管道井或柱内，或沿墙沿柱明装。如果出现雨水管渗漏，将会对建筑物的装修、物资、设备等造成污染损坏，严重的会损害结构甚至影响生产和生活，因此不能与室外雨水管同等对待。进一步分析，雨水流经雨水管的情况是：在正常情况下为重力流，在特大暴雨时可能出现局部压力流，当雨水管出口端被杂物堵塞时，会出现全管满灌水，在后二种情况下，雨水管出现渗漏的可能性增加，因此，应当在交付使用前检查有无渗漏，这是室内雨水管必需做灌水试验的原因。对雨水管作灌水试验，应分情况采用不同的方法，对于单层或多层建筑，雨水管灌水所形成的压力不高，仍可用胶囊注气法，对于高层建筑的雨水管，灌水的水柱压力较高，一般胶囊承受不了，可采用在雨水管出水口处加闷板临时封堵，若采用柔性接口铸铁排水管作雨水管则只需采用特制堵头用螺栓拉紧法兰压盖即可。64 西南科技大学毕业生论文第5章建筑消防系统的设计与计算5.1设计说明根据本建筑的性质，按规范规定本建筑为I类高层建筑。该建筑按消防等级属于中危险级I级，设计内容包括消火栓和自动喷淋。消水栓系统的最小供水量为：室外20L/s，室内30L/s，火灾延续时间为3h，设计充实水柱取0.12MPa。5.1.1设计参数1.消防用水量标准：室外消火栓系统用水量20L/s，室内消火栓系统用水量30L/s自动喷淋系统用水量20L/s2.消防水池贮水量：按2小时延续时间的室外消火栓用水量、1小时的自动喷淋。用水之和计算。室内高位水箱消防贮水量按一类建筑18m3设计。满足10分钟内消防用水量的要求。5.1.2消防系统设计1.室外消火栓给水系统室外消火栓给水系统为低压制，消防用水由街道上的消火栓提供。消防水池与生活水箱分开使用，建于地下一层泵房（详见地下室平面图）。2.室内消火栓系统室内消火栓给水方式及设施：（1）火灾初期10min前，屋顶消防水箱——消防立管——消火栓；10min—3h，地下消防水池——消防泵——消防立管——消火栓。（2）室内消火栓系统为临时高压制，系统由消防蓄水池，消防水泵，屋顶消防水箱联合供水。管网布置成环状，设4组消防水泵结合器。（3）消防水箱，储存18m3的消防用水量。系统设消火栓泵2台，互为备用。消火栓泵可由消火栓泵起泵按钮直接启动同时向消防控制中心报警。水泵现场和消防控制中心均可控制停启泵。（4）消火栓每股流量不小于5L/s。火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱提供，火灾10min后消防用水量由地下室消防水池提供。64 西南科技大学毕业生论文（1）考虑消火栓减压设施。1.自动喷淋系统（1）系统由消防水池——自动喷淋泵——屋顶消防水箱联合供水。（2）该建筑内共设一套自动喷淋系统，该系统设自动喷洒泵2台，一备一用；设水泵结合器3组。（3）自动喷淋系统的喷头均采用闭式玻璃球喷头。68度级喷头，吊式。设置喷水强度为6L/（min·m2），采用3.6m×3.2m的长方形布置，喷头布置范围包括商场大厅、地下室走道、住宅公共区。（4）火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱供应，火灾10min后消防用水由湿式报警阀延时器后的压力开关自动启动消防水泵供应。5.2消防管道安装与布置5.2.1消火栓给水系统1.消火栓给水管道的安装与生活给水管道基本相同。2.管材采用镀锌钢管，沟槽式机械接头。消火栓立管管径DN100mm，消火栓口径为65mm;水枪喷口直径为19mm；水龙带为麻织衬胶，直径65mm，长20m。3.为了使每层消火栓出水流量接近设计值，在栓口静压超过0.5Mpa时应在消火栓前设置减压孔板或采用减压稳压消火栓。4.栓口离地面高度为1.1m，其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面成90˚角。5.2.2自动喷淋系统1.管材采用内外壁镀锌钢管，采用沟槽式连接件或丝扣连接。2.设置支架或吊架的位置以不妨喷头喷水为原则，吊架距离喷头应大于0.3m，距离末端喷头的距离小于0.7m。3.报警阀设距离地面1.5m。4.供水干管在便于维修的地方设分隔阀门，阀门经常处于开启状态。5.装置喷头的现场，注意防止腐蚀气体的侵蚀，不受外力的撞击，要定期清除喷头上的尘土。5.3设计与计算5.3.1消火栓系统的设计1.建筑物室内消火栓用水量及标准：64 西南科技大学毕业生论文消火栓用水量30L/s，同时使用水枪数量3支，每只水枪最小流量5L/S。每根竖管最小流量10L/s根据本建筑的性质，按规范规定本建筑按一类高层建筑公共建筑：消防给水要求设计，消火栓系统的最小供水量为：室外20L/s，室内30L/s。建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1000m²商住楼，火灾延续时间为3h，设计充实水柱取0.12Mpa。1.消火栓的选用和布置：（1）室外消火栓的布置原则与位置：1)室外消火栓宜采用地上式，当采用地下式消火栓时，应有明显标志，室外地上式消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个直径为65mm的柱口。室外地下式柱应有直径为100mm和65mm的柱口各一个。2)室外消火栓的保护半径不应超过150m，间距不应超过120m。3)室外消火栓距路边不应超过2m，距房屋外墙不宜小于5m（2）室内消火栓及附件的规格：室内消火栓有SN65和SN50两种规格，同一建筑物内采用统一规格的消火栓，水柱和水带，每根水带长度不应超过25m。1)SN65的消火栓配ф19mm,或ф16mm的水枪，ф65的衬胶水龙带2)SN50的消火栓配ф16mm或ф13mm的水枪，ф50的衬胶水龙带3)消防软管卷盘胶管的内径宜采用ф19或ф25，长度为20m，并配有ф65的水枪。（3）室内消火栓的布置原则：1)室内消火栓应设在楼梯附近，走道等明显和易于取用的地点。2)大空间消火栓首先考虑设置在疏散门的附近，不应设置在死角。3)设有室内消火栓的建筑，应在屋顶设一个装有压力显示装置和试验和检查用消火栓，采暖地区设在顶层出口处或水箱间内。4)高级旅馆重要的办公楼，一类建筑的商业楼、综合楼等和建筑高度超过100m的其他高层建筑，应设消防卷盘，其用水量可计入消防用水总量。（消防卷盘：选用由25mm的小口径室内消火栓，内径为20mm，输水胶管，胶管长度为30m，将合消火栓同时布置在消火栓箱内，喷嘴口径为19mm的小口径开关。5)室内消火栓的布置，应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。6)64 西南科技大学毕业生论文室内消火栓的布置间距根据两支水枪同时到达室内任何部位为原则，经计算确定。1)选卷盘的间距应保证有一股水流到达室内面任何部位，消防卷盘的安装高度应便于取用。2)水枪的充实水柱长度应由计算确定，一般不小于7m，但超过6层的层用建筑、库房，人防工程，车库和建筑高度不超过100m的高层建筑，不应小于10m且大于15m。3)临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应设有保防按钮的设施。（1）消火栓给水管网的确定：1)高层民用和工业建筑物内,当建筑室内消火栓超过10个，且室内消防用水量大于15L/s，室内消火栓给水环状管网的进水管和区域临时高压给水系统的引入管不应少于两根，当其中一根发生故障时，其余的进水管或引入管应保证全部用水量和水压的要求。2)高层建筑消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消防栓的水枪的充实水栓同时到达被保护范围内的任何部位。每根消防立管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于DN100mm。3)室内消防给水管道为环状管网时，应采用阀门将其分为若干个独立段。高层建筑应保证检修管道时，关闭应用的立管不超过一根，当立管超过4根时，可关闭相邻的两根，阀门常开，并应有明显的启闭标志。4)在每根立管上下两端与供水干管相连外设置阀门；水平环状管网干管宜按防火分区设置阀门，且阀门间同层消火栓的数量不超过5个，任何情况下关闭阀门应使每个防火分区至少有一个消火栓能正常使用。5)消火栓立管最高点外设置自动排气阀。1.水力计算方法：（1）消火栓水枪充实水柱的计算：Hm=（5－1）Hm—水枪的充实水柱长度（m）H1—室内最高着火点离地面高度H2—水枪喷嘴离地面高度（一般为1m）a――水枪上倾角（一般为45˚，最大不应超过60˚）64 西南科技大学毕业生论文（1）消火栓栓口水压计算，室内消火栓栓口的水压按下式计算：Hxh=Hq+hd+Hk（5－2）式中：Hxh—消火栓栓口的水压，kPa：hd—消防水带的水头损失，kPa：Hq—水枪喷嘴的压力，kPa：Hk—消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。（2）消火栓栓口动压及减压要求按“高规”第7.4.6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa，当大于0.80MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，消火栓前设减压装置”。通常所设的减压装置是减压孔板。设置孔板，一是安装方便，二是便于调整。孔板的大小可通过计算得到。消火栓栓口处的出水压力超过0.50MPa时,可在消防栓口处加设不锈钢减压孔板可采用减压稳压消火栓,消除消火栓栓口处的剩于水头.（3）室内消火柱管网室内消火柱管网给水系统横干管的流量为消火栓用水量。应根据其枝状或环状管网进行的计算。（4）消火栓管网水头损失见第二章内容,局部水头损失可按的程水头损失的20%计.1.消火栓系统水力计算：该建筑总长30m,宽度为40m，高度62.4m,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.（1）消火栓的保护半径：R=C·Ld+h(5－3)式中C—为水带展开时的弯曲折减系数,一般取0.8—0.9；Ld—水带长度，每条睡袋的长度不应大于25m；h—水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影长度，m；当水枪为45˚时,h=0.71Hm;Hm—水枪充实水柱长度,由于本建筑超过6层和建筑高度不超过100m的高层建筑,则R=0.8*20+12*0.71=24.5264 西南科技大学毕业生论文取R=24m（1）消火栓采用双排放置时,其间距为Sz≤(5－4）式中:Sz—消防栓间距,（2股水流到达同层任何部位）,mR—消火栓的保护半径,mb—消火栓的最大保护宽度,应为一个房间的长度加走廊的宽度。（2）消火栓口所需的水压按下式计算Hxh=Hq+hd+Hk（5－5）式中:Hxh—消火栓口的水压,KpaHq—水枪喷嘴处的压力Kpahd—水带的水头损失,KpaHk—消火栓口的水头损失,按20Kpa计.（3）水柱高度查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数φ值为0.0097；水枪充实水柱Hm要求不小于10m，选Hm=12m，水枪实验系数af值为1.21。=1.21×12/(1-1.21×0.0097×12)=169KPa（4）水枪喷嘴的出流量按下式确定喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577（5－6）==5.2L/s>5.0L/s式中:qxh—水枪的射流量L/sB――水枪水流特性系数,与水枪喷嘴口径有关（5）水带阻力损失按下式计算：hd=Az.∙Ld·qxh2（5—7）式中:hd—水带水头损失,kpaLd—水带长度,mAz—水带阻力系数hd=Az.∙Ld·qxh2=0.00172*20*5.22=0.93mHxh=16.9+0.93+2.0=19.83mH2O=198.3kPa（6）最不利点消火栓静水压力为：64 西南科技大学毕业生论文设置的消防水箱的最低水位高程62.8m，最不利点消火栓栓口高程60.5m，则最不利点消火栓口的静水压力为62.8-60.5=2.3mH2O=23kpa，按<<高层民用建筑设计防火规范>>规定须设增压设施，故在屋顶设置增压稳压设备。（1）消火栓给水系统水力计算按照最不利点消防竖管和次不利消火栓的流量分配要求，最不利点消防竖管Ⅰ出水枪数为2支（采用双阀双出口消火栓），相邻次不利消防竖管Ⅱ出水枪数为1支。Hxh0=Hq+hd+Hk=16.9+0.93+2.0=19.83mH2O=198.3kPaHxh1=Hxh0+H(0和1点的消火栓间距)+h（0-1管段的水头损失）=19.83+3.0+0.241=23.07mH2O1点的水枪射流量（5—8）代入数据可得qxh1=5.60L/s进行消火栓给水系统水里计算时，按图5-1以枝状管路计算，配管水力计算成果见表5-1。64 西南科技大学毕业生论文图5—1消火栓给水系统计算用图64 西南科技大学毕业生论文表5—1消火栓给水系统配管水力计算表计算管段设计秒流量q(L/s)管长L（mm）DN（mm）V(m/s)i(kpa/m)i·L(kpa)0~15.231000.60.08040.24121~210.860.91001.30.33820.58423~410.431000.960.8192.4574~521.660.91001.520.86452.61765~621.612.61001.520.95211.99526~73211.81502.391.2514.75Σhy=102.6管路总水头损失为Hw=102.6*1.1=112.9KPa则消火栓给水系统所需总水压（Hx）应为：Hx=H1+Hxh+Hw=60.5*10+2.84*10+198.3+112.9=944.3KPa（1）消防水泵选型按消火栓灭火总用量Qx=32L/s，选消防泵XBD1.0/40-100型离心泵2台（一用一备，互为备用）；Qb=30～40L/s，Hb=85～100mH2O，N=75KW，转速n=1450n/m³mη=65%（2）水泵接合器按《高层用建筑设计防火规范》（GB50045-1995）规定，每个水泵接合器的流量应按Q=10L/s计算，本建筑室内消防设计水量为32L/s，故选设置4个水泵接合器，型号SQ×100。（3）消火栓选型当建筑物层数数多时，高低层消火栓所受水压不一样，实际出水量相差很大，根据丰富的消防设计经验，故该建筑14层以下的室内消火栓选择减压稳压消火栓，以确保消火栓的安全使用，使消火栓的实际出水量和压力达到设计要求。（4）水箱安装高度校核由于水箱高度已确定，则需校核水箱高度是否满足最不利消火栓所需的水压。水箱到最不利点所需压力62.8-60.5=2.3mH2O<7.0mH20不满足最不利点水压要求，须设置增压稳压设备。（5）消防水箱消防贮水量按存贮10min的室内消防水量计算。64 西南科技大学毕业生论文Vf=30*10*60/1000=18m3消防水箱内的贮水由生活用水提升泵从生活用水水箱提升充满备用。（1）消防贮水池消防贮水池满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算Vf=30*3*3600/1000=324m35.3.2自动喷淋系统的设计与计算1.喷头选型依规范要求本设计选用68度级喷头，吊式。呈长方形布置，喷头的水平间距最大为3.6m。个别喷头受建筑物结构影响，其间距会适当增减，但距离墙不小于0.50m，不大于1.8m。2.系统设计流量自动喷淋系统的设计秒流量为Qs=20L/s3.水力计算：根据设计绘制系统与最不利管段布置图，按特性系数法进行管道水利计算。从最不利喷头1开始，以开放喷水的喷头处，管道分支连接处依次进行编号计算，直至喷淋水泵。管段累计流量增加到22.45L/s。达到中危险Ⅰ级设计流量喷水强度为6L/（min·㎡）其作用为160㎡，最不利点的工作压力不低于0.05MPa。该建筑的喷头最低压力取0.1MPa。1）喷头的出流量和管段水头损失应按下式计算：（5—9）h=10AL（5—10）式中q—喷头处借点流量，L/s；H—喷头处水压，KPa；K—喷头流量系数，玻璃球喷头K=0.133或水压H用mH2O时K=0.42；h—计算管段沿程水头损失，KPa；L—管段中流量,L/s；A—比阻值，s2/l2,可查《建筑给水排水工程》附表3-102）管段的总损失为：Σh=196.712*1.2=236KPa64 西南科技大学毕业生论文1）系统所需的水压H=Σh+P0+Z（5—11）式中H—系统所需水压或水泵扬程，MPa；Σh—管道的沿程和局部水头损失的累计值，MPa；湿式报警阀取值0.02MPa；P0—最不利点处喷头的工作压力，MPa；Z—最不利点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度差，MPa。则H=100+236+615=951KPa自喷系统枝状管网水力计算草图见图：图5—2自喷系统枝状管网水力计算用图64 西南科技大学毕业生论文表5—2自喷系统枝状管网水力计算表节点与管段起点压力H（kPa）管段流量Q（l/s）流速（m/s）管径（mm）水力坡度（mH2O/m）管段长度L（m）水头损失（kPa）1—21001.332.7250.7723.627.82—3127.82.833.16320.7513.627.03—4154.84.492.2500.2234.39.64—5164.44.492.2500.22336.75—6171.18.981.061000.02230.666—7171.7613.471.591000.04831.447—8173.217.962.111000.08632.588—9175.7822.452.641000.13534.059—10179.8322.451.341500.02373.416.882Σh=96.712注：假定消防用水量为20L/s，所以计算到22.45L/s时流量既可满足要求，不必再增大。1.喷淋泵的选择设计流量Qb=22.45L/s喷淋泵扬程Hqb=Hp+Hp1+∑Hp（5－12）Hpb—喷淋泵扬程，mH2O；Hp—最不利喷头压力，mH2O；Hpl—最不利喷头与贮水池之间的垂直高度，mH2O；∑Hp—管网中计算管路总水头损失，mH2O。最不利喷头压力Hp=10mH2OHpb=61.5mH2O沿程损失9.67m，局部损失按沿程的20%计算∑Hp=9.67×1.2=11.6mH2O喷淋泵扬程Hpb=61.5+11.6+10=83.1mH2O根据《建筑给水排水设计手册》选泵选择XBD0.6/30-100分段式多级离心泵2台，一备一用参数：流量Q=20～30L/s，扬程Hp=80～100m效率η=76％，转速n=295064 西南科技大学毕业生论文电机型号Y225M-2/45，电机功率p=75kw1.水泵结合器根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，每个泵结合器按10～15L/s计算，本建筑室内喷淋用水量为22.45L/s设置3套水泵结合器，型号SQB100。2.减压阀的设置为防止低层喷头的流量大于高层喷头的流量设计采用减压阀的技术措施以均衡各层管道流量和防止喷头备破损。减压阀的工作压力范围是0.6～1.5MPa带自动调解功能。在低区内设置减压孔板能达到减压的目的。64 西南科技大学毕业生论文参考文献[1]陈耀宗.《建筑给水排水设计手册》.建筑工业出版社1992：256-287[2]方汝清.《建筑给水排水工程设计实例》.建筑工业出版社2000[3]游浩.《市政工程设计施工系列图集(效仿,防灾工程)》.2002[4]李亚峰.尹士君.《给水排水工程专业毕业设计指南》.化学工业出版社，1988：123-198[5]刑丽贞.《给水排水管道设计与施工》.化学工业出版社2003:12-67[6]李亚峰.《高层建筑给水排水工程》.化学工业出版社2002：122-235[7]中华人民共和国国家标准《建筑给水排水工程规范》；GBJ15-88[8]中华人民共和国国家标准《高层民用建筑设计防火规范》；GBJ45-95[9]中华人民共和国国家标准《自动喷洒灭火系统设计规范》；GB50084-2001[10]《工程设计防火规范》中国建筑工业出版社2002：[11]蒋永琨.《高层建筑消防设计手册》.同济大学出版社．2004.12.4[12]《高层建筑给水排水设计手册》.湖南科学技术出版社2002.02.03[13]《全国民用建筑工程设计技术措施2003》中国计划出版社出版发行.[14]符锡理.《变频调速泵供水原理及实践》，《变频器世界》，1999，N010.[15]符锡理．《多泵并联变频调速恒压变量供水水泵的配置与控制》，《给水排水技术与产品信息》，2000，N03。[16]王锡仲．蒋志坚．高景峰．《变频优化调压节能供水装置的研制[J]》．给水排水，1998，24(10)：64～67．[17]谷晋龙．《水泵调定混合给水系统运行工况分析[J]》．给水排水，1997，23(12)：1～4．[18]中华人民共和国国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工验收规范》GB50242-2002[19]USFA.USFAFirePreventionObjectives.Availableat:[20]USFAandNFDC.FireintheU.S.,1992–2001.Availableat:[21]WardaL,TenenbeinM,MoffattME.(1999).Housefireinjurypreventionupdate.PartII.Areviewoftheeffectivenessofpreventiveinterventions.InjPrev5:217–22564 西南科技大学毕业生论文致谢通过三个月来的努力，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。通过本次毕业设计使我掌握了建筑工程设计的基本操作规程和方法。并且能熟练运用高层建筑给排水工程设计所需的《规范》、《手册》、《标准图集》等一系列的设计资料。在整个设计过程中，经历了迷茫、探索、清晰三个阶段，尽管遇到了很多问题，但得到了邓军老师的悉心指导和同学们的热心帮助，使问题都得到了很好的解决。在此，我要由衷心地感谢我的毕业设计指导老师邓军老师，以及我们建筑环境与设备工程教研室的全体老师，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。当然，由于缺乏实践经验，不足之处在所难免，这些都需要在以后的工作中逐渐得到完善。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！64'