上海市气象局办公楼给排水设计【毕业设计+开题报告+文献综述】 53页

'本科毕业论文开题报告建筑环境与设备工程上海市某气象局办公楼给排水设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义一、建筑给排水在国内外的发展状况1.1建筑给排水设计发展的历史在新世纪,建筑给排水将担负新的历史重任,面临新的挑战。建筑给排水将更突出以人为本的原则,并将重点调整到民用建筑与工业建筑并重,公共建筑与居住建筑并重,供水的水量、水压与水质并重等方向上来,走上全面、均衡、务实、安全的发展之路。我国建筑给排水自1949年建国以来,经历了三个发展阶段:  1、房屋卫生技术设备阶段即初创阶段,自1949年至1964《室内给水排水和热水供应设计规范》开始试行时为止。其主要标志是我国开始设置给水排水专业,房屋卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程。第一代通过专业培养的建筑给排水专业技术人员走上工作岗位,开始形成自己的专业队伍。  2、室内给排水阶段即反思阶段,自1964年至1986年《建筑给水排水设计规范》被审批通过时为止。其主要标志是通过工程实践,对以往机械搬用国外经验并造成失误进行了认真总结和反思,进而形成和确立有我国特色的建筑给排水技术体系。  3、建筑给排水阶段即发展阶段,自1986年至今。1986年以来,随着建筑业的发展,建筑给排水专业迅速发展,已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在发展阶段,专业队伍上已具备积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员;技术上积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和发展,其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出;组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会。近年来,学术活动踊跃,并加强了国际间的技术交流。1.2建筑给排水工程在水工业中的地位 建筑给排水工程在水工业中有着其自身特有的地位，它是水工业总循环线路的中环节。建筑给排水发展的快慢直接影响到整个水工业发展。在日常生活中，每人每天大约需要2L水才能维持正常的生存，加上饮用和清洁卫生方面的需要，至少需要50-200L水才能维持正常的生活。当前，发达国家的城市居民用量更大，每人每天约需400-500L水，最高的超过800L。所以，没有足够的生活用水，人们不仅难以维持正常的生活，更谈不上提高物质文化生活水平。建筑给水工程的任务，主要是解决建筑内部的生活、生产、消防用水问题，以满足日常生活、生产、保障人身和财产的安全。建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部生活和生产过程中所产生的污水(废水)及时地排到室外排水系统中去，同时解决屋面雨水的排除问题。此外还有建筑配套设施给水排水工程，其任务主要是汽车库、人防的给排水;为改善生活环境，同时考虑室内外的水景给水排水工程设计。总之，建筑给排水工程的中心任务是为建筑提供方便、卫生、舒适和安全的生产、生活环境。1.3建筑给排水设计的主要内容（1）建筑内部给水系统建筑内部的给水系统是将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，经配水管送至生活、生产和消防用水设备，并满足各用水点对水量、水压和水质的要求的冷水供应系统。给水系统按用途可分为三类：1.生活给水系统，供给人们饮用、盥洗、洗涤、沐浴、烹饪等生活用水。其水质必须符合国家规定的饮用水质标准。2.生产给水系统，供给生产设备冷却、原料和产品的洗涤，以及各类产品制造过程中所需的生产用水。生产用水应根据工艺要求，提供所需的水质、水量和水压。3.消防给水系统，供给各类消防灭火用水，消防用水对水质要求不高，但必须按照建筑防水规范保证供给足够的水量和水压。其中生活给水系统由下列各部分组成：引入管、水表节点、给水管道、配水装置和用水设备、击水附件、增压和贮水设备。给水方式即指建筑内部给水系统的供水方案。合理的供水方案，应综合工程涉及的各项因素如技术因素包括：供水可靠性，水质，对城市给水系统的影响，节水节能效果，操作管理，自动化程度等；经济因素包括：基建投资，年经常费用，现值等；社会和环境的因素包括：对建筑里立面和城市观瞻的影响，对结构和基础的影响，占地面积，对环境的影响，建设难度和建设周期，抗寒防冻性能，分期建设的灵活性，对使用带来的影响等，采用综合评判法确定。（2）建筑内部排水系统 建筑内部排水是将人们在日常生活和工业生产中使用过的水收集起来，及时排到室外。作为物业管理主要投诉点的给排水工程，其漏堵、塞等问题直接影响住户的正常生活和房地产商的声誉。排水系统可分为三类：1.生活排水系统，2.工业废水排水系统，3.屋面雨水排水系统。住宅建筑室内排水系统是采用污水、废水分流还是合流方式，应根据所在城市室外排水制度，市政主管部门的要求及是否有利于综合利用与处理要求来确定。当生活污水需经化粪池处理时，其粪便污水宜与生活废水分流。当有污水处理厂时，生活废水与粪便污水宜合流排出。此条款在各地的执行情况也不相同。北京、深圳、广州都有城市污水处理厂，生活污水在排入城市污水管网前按地方主管部门的要求均需设化粪池简单处理。北京和深圳建筑物的排水系统采用的是合流制（建筑物采用中水系统除外），而广州建筑物的排水系统则采用的是分流制，生活污水在化粪池后与粪便污水合并排入城市污水管网。从提高建筑物的卫生标准来讲，广州市的做法是合理的，污、废水分流还可以减小化粪池的容积，有利于厌氧菌腐化发酵分解有机物，提高化粪池的污水处理效果。有城市污水处理厂还要设化粪池的目的是为了减轻污水处理厂的负担。由于城市（尤其是居住小区）的快速发展，污水处理厂的建设不能适应城市建设的要求。考虑到本设计工程属于低层建筑，故所采用的为污水、废水合流排水方式。（3）建筑消防系统建筑消防系统是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足需要时）、输送到用于扑灭建筑物内的火灾的给水系统。消防给水系统给水方式的类型：1.不分区给水方式。2.低区利用外网压力的分区给水方式。3.分区串联给水方式。在选择消防给水方式时，应充分了解建筑物的性质、结构特征、建筑高度、平面布局、防火分区的划分、设备层和避难层的位置等，同时注意以下几个方面：a.消防水泵房的位置：消防水泵房的位置消防水泵房通常设在地下室内。当消防水池同时存有室外消防用水时，消防水池宜设置在地下室，并应保证消防车的消防水泵的吸水高度不大于。当消防水池内只存有室内消防用水时，其位置不受限制，但无论如何都应有直通室外的消防通道。屋顶高位水箱和中间消防水箱的位置。b.屋顶高位水箱和中间消防水箱的位置：在确定屋顶高位水箱和中间消防水箱时，应与生活给水系统协调一致。这两种水箱通常设在设备层、避难层或专用的水箱间内，并且不宜靠近对安静程度要求较高的房间（包括上下层和相邻的房间）。当中间楼层不宜设中间消防水箱和水泵时，可采用并联供水，并用屋顶水箱和减压阀联合工作的方式替代中间消防水箱和水泵。 c.供水分区的划分：在消防水泵房、屋顶高位水箱及各区中间消防水箱的位置确定后，就可以在它们之间进行进一步的分区。对于室内消火栓给水系统，为了便于消防队员操作以及防止消防储水在短时间内被耗尽、达到均衡配水的目的，消火栓栓口处的静水压力不应大于0.8MPa，亦即当消防水箱最高水位与最低消火栓之间的垂直距离大于80m时，应采用分区供水的给水方式。当消火栓栓口处的出水压力大于0.50MPa时，在消火栓处应设减压装置，如减压孔板、减压阀等，也可以直接采用减压式消火栓。（4）建筑消防系统降落在建筑物屋面的雨水和雪水，特别是暴雨，在短时间内会形成积水，需要设置屋面雨水排水系统，有组织、有系统地将屋面雨水及时排除到室外，否则会造成四处溢流或屋面漏水，影响人们的生活和生产活动。建筑屋面雨水排水系统的分类与管道的设置、管内的压力、水流状态和屋面排水条件等有关。1.按建筑物内部是否有雨水管道分为内排水系统和外排水系统两类，建筑物内部设有雨水管道，屋面设雨水斗的雨水排除系统为内排水系统，否则为外排水系统。2.按雨水在管道内的流态分为重力无压流、重力半有压流和压力流三类。3.按屋面的排水条件分为檐沟排水、天沟排水和无沟排水。4.按出户埋地横干管是否有自由水面分为敞开式排水系统和密闭式排水系统两类。5.按一根立管连接的雨水斗数量非为单斗系统和多斗系统。（5）建筑给排水节能途径根据我国现行供水情况及住宅用水情况，住宅建筑给排水节能主要有以下几个途径:1.尽可能利用太阳能用作住宅热水加热。2.合理利用市政管网余压,采用分区给水方式。3.采用节水型卫生器具,减少供水量,同时也减少供水能耗。二、选题的意义我国是一个水资源短缺的国家，水资源总量居世界第六位，按人均水资源量计算，人均占有量为2500立方米，为世界人均水量的四分之一，世界排名第110位，被联合国列为13个贫水国家之一。特别是近20年来随着我国国民经济的飞速发展水污染日益加剧，水资源问题更加突出，节约用水成了重要而紧迫的任务，而建筑给排水在建筑节能中突显的效果不容小觑。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：此次设计研究的主要内容：建筑给水工程设计；建筑排水工程设计；建筑雨水工程设计；建筑消防工程设计。 主要问题：设计方案的选择；系统图绘制的合理性；设备的选型等。三、研究步骤、方法及措施：1、利用网络资源，进行设计资料的收集2、利用图书馆资源查阅资料，对典型工程案例进行分析3、适当的进行一些实际调查，更加切实了解给排水工程的应用现状4、设计计算按给水，排水，雨水，消防分块进行5、绘制平面图，轴测图，大样图等6、整理设计成果四、参考文献[1]范全志.给排水工程中常见问题的处理.西部探矿工程[J]，2006年第12期[2]王继明.屋面雨水系统研究的回顾.给水排水，2003，29（1）：57[3]GB50096-1999住宅设计规范[S][4]GB50015-2003建筑给水排水设计规范[S][5]申永平.UPVC排水管在多层住宅中的应用问题探讨.科技资讯[J]，2006年第5期：105[6]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范[S],2005[7]杨琦．住宅自动喷水灭火系统．给水排水[J],2001[8]盛培基．给排水工程设计中的节能问题应引起重视[J].江西能源,2007,(3).[9]王增长.建筑给水排水工程[M].中国建筑工业出版社[10]李宏燕.谈现代住宅给排水设计理论.内蒙古科技与经济[J],2004年第17期：89[11]周明，徐冰峰等.绿色建筑与中水技术.有色金属设计[J],第33卷第2期:78-82[12]刘中平．住宅给排水设计中几个问题的探讨[J].山西建筑,2007,(27).[13]邱国均,戴陆洲．住宅给排水工程中若干问题的探讨[J].大众科学(科学研究与实践),2007,(11).[14]杨天强．我国建筑给排水实用新技术[J].科技咨询导报,2007,(28).[15]宋明．建筑给排水设计的几点经验[J].科技咨询导报,2007,(23). 毕业设计文献综述建筑环境与设备工程上海市某气象局办公楼给排水设计摘要我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。由于我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展，水环境污染和水资源短缺日趋严重。目前，许多城市由于水资源不足影响了当地的社会经济发展，全国每年因为水资源短缺而造成的经济损失高达2000多亿元。本设计是上海市某四层气象局办公楼的建筑给排水设计，主要包括给水系统、排水系统、消防系统和屋面雨水系统四个部分。给水系统一到四层为低区，故不采用分区供水系统，由市政管网直接供水。排水系统采用的是污、废合流制，排水立管仅设伸顶通气管，污水再经化粪池处理后排向市政污水管网；消防系统设计成消火栓灭火系统，火灾初期10min的水由消防水箱供给，消防水箱的水源由生活水泵从生活水池抽取；10min后的消防启动消防水泵，从消防水池抽水供消火栓使用。雨水直接排向市政污水管网。给水管和排水管分别采用PP—R管和UPVC管，消防系统采用镀锌钢管。设计过程进行了各系统方案的确定、平面布置和计算,以及各种设备的选型,最后用CAD绘制了各个系统的平面施工图和系统轴侧图。关键词：建筑给排水工程；消防给水工程；雨水工程；设计计算；节能 AbstractChinaisarelativepaucityofwaterresources,andthespatialandtemporaldistributionofthecountryisuneven.Becausewearetheacceleratedprocessofurbanizationandtherapiddevelopmentofthenationaleconomy,increasingwaterpollutionandwatershortage.Currently,manycitiesbecauseofwatershortageaffectingthelocalsocio-economicdevelopment,watershortagesthroughoutthecountryeachyearbecauseoftheeconomiclosscausedbymorethan2,000billion.ThedesignoftheShanghaiMeteorologicalBureauofficeinafour-storybuildingdrainagedesign,includingwatersupplysystem,drainagesystems,firesystems,androofdrainagesystemsoffourparts.Onetofourwatersupplysystemforthelowzone,itisnotusedpartitionthewatersupplysystemdirectlyfromthemunicipalwatersupplypipenetwork.Sewagedrainagesystemisused,wasteCombineddrainagelocatedonlystretchthetopoftherisertube,andthenbyseptictanks,sewagetreatmentbacktothemunicipalsewagepipelinenetwork;fireextinguishingsystemdesignintoafirehydrant,firewaterfromtheinitial10minSupplyoffirewatertank,firewatertankwatertankfromthelifeofthepumptakenfromlife;10minafterthefirestartedthefirepumps,firehydrantsfromthefirewaterpumpforuse.Stormwaterdirectlyintothemunicipalsewagepipenetwork.WatersupplyanddrainagepipeswereusedUPVCPP-Rpipesandtubes,galvanizedsteelpipefireprotectionsystem.Designprocesstodeterminethesystemprogram,layoutandcalculation,andavarietyofequipmentselection,andfinallydrawnCADdrawingsofeachsystemandthesystemaxisplanesideofFig.Keywords:buildingwatersupplyanddrainageworks;firewatersupplyworks;waterworks;designcalculations;energy 参考文献[1]范全志.给排水工程中常见问题的处理.西部探矿工程[J]，2006年第12期[2]王继明.屋面雨水系统研究的回顾.给水排水，2003，29（1）：57[3]GB50096-1999住宅设计规范[S][4]GB50015-2003建筑给水排水设计规范[S][5]申永平.UPVC排水管在多层住宅中的应用问题探讨.科技资讯[J]，2006年第5期：105[6]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范[S],2005[7]杨琦．住宅自动喷水灭火系统．给水排水[J],2001[8]盛培基．给排水工程设计中的节能问题应引起重视[J].江西能源,2007,(3).[9]王增长.建筑给水排水工程[M].中国建筑工业出版社[10]李宏燕.谈现代住宅给排水设计理论.内蒙古科技与经济[J],2004年第17期：89[11]周明，徐冰峰等.绿色建筑与中水技术.有色金属设计[J],第33卷第2期:78-82[12]刘中平．住宅给排水设计中几个问题的探讨[J].山西建筑,2007,(27).[13]邱国均,戴陆洲．住宅给排水工程中若干问题的探讨[J].大众科学(科学研究与实践),2007,(11).[14]杨天强．我国建筑给排水实用新技术[J].科技咨询导报,2007,(28).[15]宋明．建筑给排水设计的几点经验[J].科技咨询导报,2007,(23). 本科毕业论文（20届）上海市气象局办公楼给排水设计专业：船舶与海洋工程 目录摘要11.建筑内部给水系统41.1给水系统的分类和组成41.1.1给水系统的分类41.1.2给水系统的组成41.2给水方式51.2.1给水方式的基本形式51.2.2给水方式选择原则61.3给水管道的布置与敷设61.3.1管道布置61.3.2管道敷设62．1设计参数及水量82.2给水设计秒流量82.2.1设计秒流量计算方法概述82.2.2设计秒流量的计算公式92.3给水管网的水力计算122.3.1确定管径122.3.2水头损失计算132.3.3给水干管水力计算142.3增压设备和构筑物计算与选择182.3.1贮水池容积计算183.建筑内部排水系统193.1排水系统的分类和组成193.1.1排水系统的分类193.1.2排水系统的组成193.2排水管道的布置与敷设194.排水系统的计算214.1排水定额和排水设计秒流量214.1.1排水定额214.1.2排水设计秒流量214.2设计规定224.3排水管道的水力计算244.3.1排水管网各横支管的水力计算244.3.2排水管网各立管的水力计算275.建筑雨水排水系统285.1建筑雨水排水系统分类与组成285.1.1建筑雨水排水系统分类285.1.2建筑雨水排水系统的组成295.2雨水排水系统的水力计算305.2.1雨水量计算305.2.2系统计算原理与参数31 5.3天沟水力计算316.建筑消防系统346.1消火栓给水系统及布置346.1.1消火栓给水系统的组成与供水方式346.1.2消火栓给水系统的布置366.2消火栓给水系统的水力计算376.3水泵接合器和室外消火栓的选定416.4消火栓的减压41小结42参考文献43附图44附外文翻译46 摘要我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。由于我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展，水环境污染和水资源短缺日趋严重。目前，许多城市由于水资源不足影响了当地的社会经济发展，全国每年因为水资源短缺而造成的经济损失高达2000多亿元。本设计是上海市某四层气象局办公楼的建筑给排水设计，主要包括给水系统、排水系统、消防系统和屋面雨水系统四个部分。给水系统一到四层为低区，故不采用分区供水系统，由市政管网直接供水。排水系统采用的是污、废合流制，排水立管仅设伸顶通气管，污水再经化粪池处理后排向市政污水管网；消防系统设计成消火栓灭火系统，火灾初期10min的水由消防水箱供给；10min后的消防启动消防水泵，从消防水池抽水供消火栓使用。雨水直接排向市政污水管网。给水管和排水管分别采用PP—R管和UPVC管，消防系统采用镀锌钢管。设计过程进行了各系统方案的确定、平面布置和计算,以及各种设备的选型,最后用CAD绘制了各个系统的平面施工图和系统轴侧图。关键词：建筑给排水工程；消防给水工程；雨水工程；设计计算；节能41 ShanghaiMeteorologicalBureauOfficetoDrainageDesign[Abstract]Chinaisarelativepaucityofwaterresources,andthespatialandtemporaldistributionofthecountryisuneven.Becausewearetheacceleratedprocessofurbanizationandtherapiddevelopmentofthenationaleconomy,increasingwaterpollutionandwatershortage.Currently,manycitiesbecauseofwatershortageaffectingthelocalsocio-economicdevelopment,watershortagesthroughoutthecountryeachyearbecauseoftheeconomiclosscausedbymorethan2,000billion.ThedesignoftheShanghaiMeteorologicalBureauofficeinafour-storybuildingdrainagedesign,includingwatersupplysystem,drainagesystems,firesystems,androofdrainagesystemsoffourparts.Onetofourwatersupplysystemforthelowzone,itisnotusedpartitionthewatersupplysystemdirectlyfromthemunicipalwatersupplypipenetwork.Sewagedrainagesystemisused,wasteCombineddrainagelocatedonlystretchthetopoftherisertube,andthenbyseptictanks,sewagetreatmentbacktothemunicipalsewagepipelinenetwork;fireextinguishingsystemdesignintoafirehydrant,firewaterfromtheinitial10minSupplyoffirewatertank,firewatertankwatertankfromthelifeofthepumptakenfromlife;10minafterthefirestartedthefirepumps,firehydrantsfromthefirewaterpumpforuse.Stormwaterdirectlyintothemunicipalsewagepipenetwork.WatersupplyanddrainagepipeswereusedUPVCPP-Rpipesandtubes,galvanizedsteelpipefireprotectionsystem.Designprocesstodeterminethesystemprogram,layoutandcalculation,andavarietyofequipmentselection,andfinallydrawnCADdrawingsofeachsystemandthesystemaxisplanesideofFig.[KeyWords]buildingwatersupplyanddrainageworks;firewatersupplyworks;waterworks;designcalculations;energy41 东海科学技术学院本科毕业设计正文1.建筑内部给水系统建筑内部给水系统是将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，经配水管送至生活、生产和消防用水设备，并满足用水点对水量、水压和水质要求的冷水供应系统。1.1给水系统的分类和组成1.1.1给水系统的分类根据用户对水质、水压、水量、水温的要求，并结合外部给水系统情况进行划分，有3种基本给水系统：生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统。1.生活给水系统供人们在日常生活中饮用、烹饪、盥洗、沐浴、洗涤衣物、冲厕、清洗地面和其他生活用途的用水。近年随着人们对饮用水品质要求的不断提高，在某些城市、地区或高档住宅小区、综合楼等实施分质供水，管道直饮水给水系统已进入住宅。2.生产给水系统供生产过程中产品工艺用水、清洗用水、冷饮用水、生产空调用水、稀释给水、除尘用水、锅炉用水等用途的水。由于工艺过程和生产设备的不同，这类用水的水质要求有较大的差异，有的低于生活用水标准，有的远远高于生活饮用水标准。3.消防给水系统消防灭火设施用水，主要包括消火栓、消防卷盘和自动喷水灭火系统喷头等设施的用水。消防水用于灭火和控火，即扑灭火灾和控制火势蔓延。消防用水对水质要求不高，但必须按照建筑防火规范要求保证供给足够的水量和水压。4.组合给水系统上述3种基本给水系统可根据具体情况予以合并共用。如：生活-生产给水系统、生活-消防给水系统、生产-消防给水系统、生活-生产-消防给水系统。1.1.2给水系统的组成建筑内给水系统一般由引入管、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量仪表等组成。此外还包括地下贮水池、加压水泵等。1.引入管41 东海科学技术学院本科毕业设计正文从室外给水管网的接管点引致建筑物内的管段，一般又称进户管。引入管段上一般设有水表、阀门等附件。2.水表节点水表节点是安装在引入管上的水表及前后设置的阀门和泄水装置的总称。3.给水管道给水管道包括干管、立管、支管和分支管，用于输送和分配用水。4.给水附件管道系统中调节水量、水压、控制水流方向、改善水质，以及关断水流，便于管道、仪表和设备检修的各类阀门和设备。给水附件包括各种阀门、水锤消除器、过滤器、减压孔板等管路附件。5.配水设施生活、生产和消防给水系统管网的终端用水点上的装置即为配水设施。6.增压和贮水设备增压和贮水设备包括升压设备和贮水设备。如水泵、水泵-气压罐升压设备；水箱、贮水池和吸水井等贮水设备[1]。1.2给水方式给水方式即指建筑内部给水系统的供水方案。合理的供水方案，应综合工程涉及到的各项因素，如技术因素：供水可靠性，水质对城市给水系统的影响，节水节能效果，操作管理，自动化程度等；经济因素：基建投资，年经常费用，现值等；社会和环境因素：对建筑立面和城市观瞻的影响，对结构和基础的影响，占地面积，对环境的影响，建设难度和建设周期，抗寒防冻性能，分期建设的灵活性，对使用带来的影响等。1.2.1给水方式的基本形式1.依靠外网压力的给水方式（1）直接给水方式由室外给水管网直接供水，为最简单、经济的给水方式。适用于室外给水管网的水量、水压在一天内均能满足用水要求的建筑。（2）设水箱的给水方式设水箱的给水方式宜在室外给水管网供水压力周期性不足时采用。2.依靠水泵升压给水方式（1）设水泵的给水方式设水泵的给水方式宜在室外给水管网的水压经常不足时采用。（2）设水泵、水箱联合的给水方式41 东海科学技术学院本科毕业设计正文设水泵和水箱的给水方式宜在室外给水管网压力低于或经常不满足建筑内给水管网所需的水压，且室内用水不均匀时采用。（3）气压给水方式气压给水方式即在给水系统中设置气压给水设备，利用该设备的气压水罐内气体的可压缩性，升压供水。（4）分区给水方式当室外给水管网的压力只能满足建筑下层供水要求时，可采用分区给水方式。1.2.2给水方式选择原则1.尽量利用外部给水管网的水压直接供水。在外部管网水压和流量不能满足整个建筑物用水要求时，则建筑物下层应利用外网水压直接供水，上层可设置加压和流量调节装置供水。2.除高层建筑和消防要求较高的大型公共建筑和工业建筑外，一般情况消防给水系统宜与生活或生产给水系统共用一个系统。但应注意生活给水管道水质不能被污染。3.生活供水系统中，卫生器具处静水压力不得大于0.60MPa。各分区最低卫生器具配水点静水压力不宜大于0.45MPa，水压大于0.35MPa的入户管，宜设减压或调压设施。一般最低处卫生器具给水配件的静水压力应控制在以下数值范围：（1）旅馆、招待所、宾馆、住宅、医院等晚间有人住宿和停留的建筑，在0.30~0.35MPa范围；（2）办公楼、教学楼、商业楼等晚间无人住宿和停留的建筑，在0.35~0.45MPa范围。4.消火栓给水系统最低处消火栓，最大静水压力不应大于0.80MPa，且超过0.50MPa时应采取减压措施[2]。1.3给水管道的布置与敷设1.3.1管道布置（1）确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理（2）保护管道不受损坏，为防止管道腐蚀，管道不允许布置在烟道、风道、电梯井和排水沟内，不允许穿大、小便槽，当立管位于大、小便槽端部≤0.5m时，在大、小便槽端部应有建筑隔断措施。1.3.2管道敷设41 东海科学技术学院本科毕业设计正文给水管道的敷设有明装和暗装两种形式。明装即管道外露，其优点是暗装维修方便，造价低，一般用于对卫生、美观没有特殊要求的建筑。暗装即管道隐蔽，其优点是管道不影响室内的美观、整洁，适用于对卫生、美观要求较高的建筑[3]。给水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板时均应预留孔洞，暗装管道在墙中敷设时，也应预留墙槽，以免临时打洞、刨槽影响建筑结构的强度。41 东海科学技术学院本科毕业设计正文2.给水系统的计算2．1设计参数及水量办公楼最高日用水定额120-200L/（人×d），取qd=180L/（人×d）；办公楼人员小时变化系数为3.0-2.5，取Kh=2.8；工作人员工作时间为8h；则m员=25×4=100人则最高日用水量；最高日最大时用水量2.2给水设计秒流量给水管道的设计流量不仅是确定各管段管径，也是计算管道水头损失，进而确定给水系统所需压力的主要依据。因此，设计流量的确定应符合建筑内部的用水规律。建筑内的生活用水量在一昼夜、1h里都不是均匀的，为保证用水，生活给水管道的设计流量应为建筑内卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量，又称设计秒流量[4]。2.2.1设计秒流量计算方法概述建筑内给水管道设计秒流量的确定方法世界各国都作了大量的研究，归纳起来有以下三种。1.经验法这种计算法早期在英国采用于仅有少数卫生器具的私用住宅和公用建筑中，它是根据经验制定出几种卫生器具（浴盆、洗涤盆、洗脸盆、淋浴莲蓬头）的大致出水量，将其相加得到给水管道设计流量。对少数住户的住宅建筑中各种卫生器具，设定同时使用系数确定管中的出水量。经验法具有简洁方便的优点，但不够精确。2.平方根法此法曾在德国、前苏联用于计算确定建筑给水管设计流量。其基本形式为：qg=bN1/2,，但计算结果偏小。3.概率法41 东海科学技术学院本科毕业设计正文1924年美国国家标准局亨特（Hunter）提出运用数学概率理论确定建筑给水管道的设计流量。其基本论点是：影响建筑给水流量的主要参数即任一幢建筑给水系统中的卫生器具总数量（n）和放水使用概率（p），在一定条件下有多少个同时使用，应遵循概率随机事件数量规律性。由于n为正整数，放水使用概率p满足0250.8～1.5薄壁不锈钢管250.8～1.0>251.0～1.5PP-R1.0～1.541 东海科学技术学院本科毕业设计正文续表2.5材质管径/mm流速/（m/s）PVC321.240～751.5902.0钢管15～201.025～401.250～701.5801.8复合管参照其内衬材料的管道流速要求工程设计中也可采用下列数值：本次设计中，根据秒流量的数据查表来确定管径和流速，从而查得每米管长沿程水头损失。2.3.2水头损失计算（1）、给水管道的沿程水头损失（2.10）式中，——沿程水头损失，;——管道计算长度，;——管道单位长度水头损失，。在计算中也可直接使用水力计算表查得，根据由管段的设计秒流量qg，控制流速v在正常范围内，查出管径和单位长度的水头损失i。（2）、给水管道的局部水头损失局部水头损失计算公式为（2.11）式中，——管段局部水头损失之和，;——管段局部阻力系数；——沿水流方向局部管件下游的流速；——重力加速度，。在实际工程中给水管网的局部水损失一般不详细计算，采用管件当量法计算或沿程水头损失的百分率计。建筑水一般按30%计算。41 东海科学技术学院本科毕业设计正文2.3.3给水干管水力计算（1）计算数据结果见表2.6,2.7，2.8图2.1给水干管轴测图41 东海科学技术学院本科毕业设计正文表2.6给水干管1水力计算表管段编号卫生器具名称数量当量总数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）管段沿程水头损失累计∑hy（KPa）洗手盆大便器Np=0.5Np=0.51-210.50.21151.173.540.93.192-321.00.30200.931.530.91.383-431.50.37201.152.280.92.054-542.00.42250.790.650.60.397-610.50.21151.173.540.72.486-521.00.30200.931.530.7351.125-8243.00.52250.981.223.64.398-9486.00.73320.770.533.61.919-106129.00.90320.950.783.62.8114-1310.50.21151.173.540.93.1913-1221.00.30200.931.530.91.3812-1131.50.37201.152.280.92.0511-1042.00.42250.790,650.380.2516-1510.50.21151.173.540.72.4815-1021.00.30200.931.530.7351.1210-1792215.51.18321.251.317.09.17=39.36KPa41 东海科学技术学院本科毕业设计正文表2.7给水干管2水力计算表管段编号卫生器具名称数量当量总数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）管段沿程水头损失累计∑hy（KPa）洗手盆大便器小便器Np=0.5Np=0.5Np=0.51’-2’10.50.21151.173.540.903.192’-3’21.00.30200.931.530.851.303’-4’211.50.37201.152.280.801.824’-5’222.00.42250.790.650.750.497’-6’10.50.21151.173.540.702.486’-5’21.00.30200.931.531.452.225’-8’223.00.52250.981.223.604.398’-9’4426.00.73320.770.533.601.919’-10’6649.00.90320.950.783.602.8114’-13’160.50.21151.173.540.903.1913’-12’21.00.30200.931.530.851.3012’-11’211.50.37201.152.280.801.8211’-10’222.00.42250.790,650.750.4916’-15’10.50.21151.173.540.702.4815’-10’21.00.30200.931.531.452.2224’-23’10.50.21151.173.540.391.3823’-22’21.00.30200.931.530.390.6022’-21’31.50.37201.152.280.601.3741 东海科学技术学院本科毕业设计正文续表2.7管段编号卫生器具名称数量当量总数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）管段沿程水头损失累计∑hy（KPa）洗手盆大便器小便器Np=0.5Np=0.5Np=0.521’-20’42.00.42250.790.650.390.2520’-19’52.50.47250.891.010.390.3919’-18’63.00.52250.981.225.456.6518’-17’73.50.56251.061.400.110.1517’-10’84.00.60251.131.595.078.0610’-17146613.01.08321.141.107.858.64=59.60KPa表2.8总干管17-18水力计算表管段编号卫生器具名称数量当量总数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）管段沿程水头损失累计∑hy（KPa）洗手盆大便器小便器Np=0.5Np=0.5Np=0.517-1823286572.26501.0670.584.52.61由上述3个表可得，计算局部水头损失:计算管路的水头损失为：计算水表的水头损失：此办公楼建筑总水表选用LXS湿式水表，总水表安装在管段17-18上，干管17-18上设计秒流量：，查附录1.1[1]，选口径40mm的总水表，其常用流量为，过载流量为20。41 东海科学技术学院本科毕业设计正文所以总水表的水头损失为：小于表2.4.5[1]中水表水头损失允许值。即由公式（2.1.1）[1]计算给水系统所需压力H：因此市政管网满足水压要求。2.3增压设备和构筑物计算与选择2.3.1贮水池容积计算本设计上区为水箱供水，因为市政给水管不允许水泵直接从管网抽水，故地下分别设生活贮水池和消防贮水池，生活贮水池的调节水量按建筑物最高用水量的20%计。并贮存10min消防用水量[7]。生活水池容积为：（2.12）式中——贮水池有效容积（）；——水泵的出水量（/h）；——外部供水能力（/h）；——水泵运行时间（h）;——火灾延续时间内，室内外用水量之和（）；——生产事故备用水量（）；消防贮水Vf单独由消防水池供水，见后面消防计算；生活调节用水量可按不小于建筑日用水量的20%-25%计。取20%，则：生活调节水量为：V=18×20%=3.6≈4无生产用水，所以则贮水池有效容积为：=4，取贮水池容积为4m3，定其尺寸为1.8×1.5×1.5（长×宽×高），有效高度为1.5米。41 东海科学技术学院本科毕业设计正文3.建筑内部排水系统建筑内部排水系统的功能是将人们在日常生活和工业生产过程中使用过的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起来，及时排到室外。建筑内部排水系统分为污废水排水系统和屋面雨水排水系统两大类。按照污废水的来源，污废水排水系统又分为生活排水系统和工业废水排水系统。按污水与废水在排放过程中的关系，生活排水系统和工业废水排水系统又分为合流制和分流制两种体制。3.1排水系统的分类和组成3.1.1排水系统的分类1.生活排水系统生活排水系统排除居住建筑、公共建筑及工业企业生活间的污水与废水，有时，由于污废水处理、卫生条件或杂用水水源的需要，把生活排水系统又进一步分为排除冲洗便器的生活污水排水系统和排除盥洗、洗涤废水的生活废水排水系统。2.工业废水排水系统工业废水排水系统排除工业企业在生产过程中产生的污废水。3.屋面雨水排除系统屋面雨水排除系统收集排除降落到多跨工业厂房、大屋面建筑和高层建筑屋面上的雨雪水。3.1.2排水系统的组成建筑内部污废水排水系统应能满足以下三个基本要求，首先，系统能迅速畅通地将污废水排到室外；其次，排水管道系统内的气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内良好的环境卫生；第三，管线布置合理，简短顺直，工程造价低。为满足上述要求，建筑内部污废水排水系统的基本组成部分有：卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。3.2排水管道的布置与敷设室内排水管道的布置与敷设在保证排水畅通、安全可靠的前提下，还应兼顾经济、施工、管理、美观等因素。（1）排水畅通，水力条件好41 东海科学技术学院本科毕业设计正文为使排水管道系统能够将室内产生的污废水以最短的距离、最短的时间排出室外，应采用水力条件好的管件和连接方法。排水支管不宜太长，尽量少转弯，连接的卫生器具不宜太多；立管宜靠近外墙，靠近排水量大、水中杂质多的卫生器具；排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。（2）保证设有排水管道房间或场所的正常使用在某些房间或场所布置排水管道时，要保证这些房间或场所正常使用，如横支管不得穿过有特殊卫生要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、变电室；不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调场所的上方。（3）保证排水管道不受损坏为使排水系统安全可靠的使用，必须保证排水管道不会受到腐蚀、外力、热烤等破坏。如管道不得穿过沉降缝、烟道、风道；管道穿过承重墙和基础时应有预留孔洞；埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础；湿陷性黄土地区横干管应设在地沟内；排水立管应采用柔性接口；塑料排水管道应远离温度高的设备和装置等。（4）室内环境为使条件好为创造一个安全、卫生、舒适、安静、美观的生活、生产环境，管道不得穿越卧室、病房等对卫生、安静要求较高的房间，并不宜靠近与卧室相邻的内墙；建筑层数较多，低层横支管与立管连接处至立管底部的距离小于表3.1规定的最小距离时，底部支管应单独排出。有条件时宜设专用通气管道[8]。表3.1最低层横支管接入处至立管底部排出管的最小垂直距离立管连接卫生器具的层数≤67~1213~19≥20最小垂直距离（m）0.450.751.203.00（5）施工安装、维护管理方便为便于施工安装，管道距楼板和墙应有一定的距离。为便于日常维护管理，排水立管宜靠近外墙，以减少埋地横干管的长度；对于废水含有大量的悬浮物或沉淀物，管道需要经常冲洗，排水支管较多，排水点的位置不固定的公共餐饮业的厨房、公共浴池、洗衣房、生产车间可以用排水沟代替排水管。应按规范规定设置检查口或清扫口。如铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于10m，塑料排水立管宜每6层设置一个检查口。但在建筑物最底层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口；检查口应在地面以上1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。当排水立管底部或排出管上的清扫口至室外检查井中心的距离大于表3.2的数值时，应在排出管上设清扫口。表3.2排水立管或排出管上的清扫口至室外检查井的最大允许长度管径（mm）5075100＞100最大长度（m）1012152041 东海科学技术学院本科毕业设计正文4.排水系统的计算建筑内部排水系统计算是在布置完排水管线，绘出系统计算草图后进行的。计算的目的是确定排水系统各管段的管径、横向管道的坡度、通气管的管径和各控制点的标高。4.1排水定额和排水设计秒流量4.1.1排水定额建筑内部的排水定额有两个，一个是以每人每日为标准，另一个是以卫生器具为标准。每人每日排放的污水量和时变化系数与气候、建筑物内卫生设备完善程度有关。从用水设备流出的生活给水使用后损失很小，绝大部分被卫生器具收集排放，所以生活排水定额和时变化系数与生活给水相同。卫生器具排水定额是经过实测得来的。主要用来计算建筑内部各个管段的排水流量，进而确定各个管段的管径。由于卫生器具排水具有突然、迅速、流量大的特点，所以，一个排水当量的排水流量是一个给水当量额定流量的1.65倍。各种卫生器具的排水流量和当量值见表4.1表4.1卫生器具的排水流量、当量和排水管的管径卫生器具名称卫生器具类型排水流量(L/s)排水当量数Np排水管管径de（mm）洗手盆（混合水嘴）0.100.3032~50大便器（延时自闭式）1.504.50100小便器（手动冲洗阀）0.100.3040~50厨房洗菜盆单格洗涤盆双格洗涤盆0.671.002.003.0050504.1.2排水设计秒流量建筑内部排水管道的设计流量时确定各管段管径的依据，因此，排水设计流量的确定应符合建筑内部排水规律。建筑内部排水流量与卫生器具的排水特点和同时排水的卫生器具数量有关，具有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长、排水不均匀的特点。为保证最不利时刻的最大排水量能迅速、安全地排放，某管段的排水设计流量应为该管段的瞬时最大排水流量，又称为排水设计秒流量。住宅、集体宿舍、旅馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、会展中心、中小学教学楼等建筑用水设备使用不集中，用水时间长，同时排水百分数随卫生器具数量增加而减少，其设计秒流量计算公式为：41 东海科学技术学院本科毕业设计正文（4.1）式中：——计算管段排水设计秒流量，L/s；——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；——根据建筑物的用途而定的系数，住宅、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院卫生间的值取1.5；集体宿舍、旅馆和其他公共建筑公共盥洗室和厕所间的值取2.0~2.5[9]。用上式计算排水管网起端的管段时，因连接的卫生器具较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生器具排水流量的总和，这时应该按该管段上所有卫生器具排水流量的累加值作为设计秒流量。4.2设计规定为保证管道系统有良好的水力条件，稳定管内气压，防止水封破坏，保证良好的室内环境卫生，在设计计算横支管和横干管时，须满足下列规定：A）最大设计充满度建筑内部排水横管按非满流设计，以便使污废水释放出的有毒有害气体能自由排出；调节排水管道系统内的压力；接纳意外的高峰流量。建筑内部排水横管的最大设计充满度见表4.2。表4.2排水横管最大设计充满度排水管道排水管道管径（mm）最大计算充满度（以管径计）生活排水管道≤125150~2000.50.6生产废水管道50~70100~150≥2000.60.71.0生产污水管道50~70100~150≥2000.60.70.8B）自净流速自净流速的大小与污废水的成分、管径、设计充满度有关，具体情况见下表：表4.3不同管径下的生活污水自净流速污废水类别生活污水在下列管径时（mm）D<150D=150D=200自净流速（m/s）0.60.650.70C）管道坡度41 东海科学技术学院本科毕业设计正文建筑内部生活排水管道的坡度有通用坡度和最小坡度两种，通用坡度为正常条件下应予保证的坡度，最小坡度为必须保证的坡度，一般情况下应采用通用坡度，当横管过长或建筑空间受限制时，可采用最小坡度。标准的塑料排水管件（三通、弯头）的夹角为91.5°，所以，塑料排水横管的标准坡度均为0.026。表4.4生活污水排水横管的标准坡度和最小坡度管材管径（mm）坡度通用坡度最小坡度塑料管500.0260.012750.0260.007900.0260.0051100.0260.0041250.0260.0035D）最小管径为了排水通畅，防止管道堵塞，保障室内环境卫生，建筑内部排水管的最小管径为50mm，因医院、厨房、浴室以及大便器排放的污水水质特殊，故其最小管径应大于50mm。大便器是惟一没有十字栏栅的卫生器具，瞬时排水量大，污水中的固体杂质多，所以，凡连接大便器的支管，即使仅有1个大便器，其最小管径也为100mm。若小便器和小便槽冲洗不及时，尿垢容易聚积，堵塞管道，因此，小便槽和连接3个及3个以上小便器的排水支管管径不小于75mm。E）排水管材本设计采用排水塑料管。F)通气管管径单立管排水系统的伸顶通气管管径可与污水管相同，但在最冷月平均气温低于—13℃的地区，为防止伸顶通气管口结霜，减小通气管断面，应在室内平顶或吊顶以下0.3m处将管径放大一级。通气管的管径应根据排水能力、管道长度来确定，一般不宜小于排水管管径的1/2[10]。41 东海科学技术学院本科毕业设计正文4.3排水管道的水力计算4.3.1排水管网各横支管的水力计算图4.1排水管1轴测图表4.5排水管1四层横支管水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗手盆大便器1-214.501.501100.0262-329.002.401100.0263-4313.502.601100.0264-7418.002.781100.0265-610.300.10500.0266-720.600.20500.02641 东海科学技术学院本科毕业设计正文图4.2PL-2四层横支管排水简图表4.6排水管2四层横支管水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗手盆大便器小便器1’-2’14.501.501100.0262’-3’29.002.401100.0263’-4’219.302.411100.0264’-7’229.602.431100.0265’-6’10.300.10500.0266’-7’20.600.20500.026图4.3PL-2一层横支管排水简图41 东海科学技术学院本科毕业设计正文表4.7排水管2一层横支管水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗手盆大便器小便器洗菜盆8’-9’12.001.091100.0269’-10’24.001.271100.02610’-11’36.001.401100.02611’-12’48.001.521100.02612’-13’510.001.621100.02613’-14’612.001.711100.02614’-15’714.001.791100.02615’-22’816.001.871100.02616’-17’10.300.10500.02617’-22’20.600.20500.02618’-19’14.501.501100.02619’-20’29.002.401100.02620’-21’10.300.10500.02621’-22’20.600.20500.02641 东海科学技术学院本科毕业设计正文4.3.2排水管网各立管的水力计算图4.4排水立管1轴测图图4.5排水立管2轴测图41 东海科学技术学院本科毕业设计正文排水立管的通水能力与管径、系统是否通气、通气方式和管材有关，本设计采用排水塑料管（UPVC管），采用专用通气管的排水方式[11]；（1）排水立管1排水立管1接纳的当量总数，由图纸可得，立管1中一到四层都是相同类型的排水器具，故当量总数：立管最下部管段排水设计秒流量为：查“排水塑料管水力计算表”,选用立管管径为de=110mm；（2）排水立管2排水立管2接纳的当量总数，由图纸可得，立管2中一层与四层都有相同类型的排水器具，但一层增加了厨房排水器具，故当量总数：立管最下部管段排水设计秒流量为：查“排水塑料管水力计算表”,选用立管管径为de=110mm。5.建筑雨水排水系统5.1建筑雨水排水系统分类与组成降落在建筑物屋面的雨水和雪水，特别是暴雨，在短时间内会形成积水，需要设置屋面雨水排水系统，有组织、有系统地将屋面雨水及时排除到室外，否则会造成四处溢流或屋面漏水，影响人们的生活和生产活动。5.1.1建筑雨水排水系统分类建筑屋面雨水排水系统的分类与管道的设置、管内的压力、水流状态和屋面排水条件等有关。41 东海科学技术学院本科毕业设计正文（1）按建筑物内部是否有雨水管道分为内排水系统和外排水系统两类，建筑物内部设有雨水管道，屋面设雨水斗的雨水排除系统为内排水系统，否则为外排水系统。按照雨水排至室外的方法内排水系统又分为架空管排水系统和埋地管排水系统。雨水通过室内架空管道直接排至室外的排水管，室内不设埋地管的内排水系统称为架空管内排水系统；架空管内排水系统排水安全，避免室内冒水，但需用金属管材多，易产生凝结水，管系内不能排入生产废水，雨水通过室内麦迪管道排至室外，室内不设架空管道的内排水系统称为埋地管内排水系统。（2）按雨水在管道内的流态分为重力无压流、重力半有压流和压力流三类。重力无压流是指雨水通过自由堰流入管道，在重力作用下附壁流动，管内压力正常，这种系统也称为堰流斗系统。重力半有压流是指管内气水混合，在重力和负压抽吸双重作用下流动，这种系统也称为87雨水系统。压力流是指管内充满雨水，主要在负压抽吸作用下流动，这种系统也称为虹吸式系统。（3）按屋面的拍摄条件分为檐沟排水、天沟排水和无沟排水。当建筑屋面面积较小时，在屋檐下设置汇集屋面雨水的沟槽，称为檐沟排水。在面积大且曲折的建筑物屋面设置汇集屋面雨水的沟槽，将雨水排至建筑物的两侧，称为天沟排水。降落到屋面的雨水沿屋面径流，直接流入雨水管道，称为无沟排水。（4）按出户埋地横干管是否有自由水面分为敞开式排水系统和密闭式排水系统两类。敞开式排水系统是非满流的重力排水，管内有自由水面，连接埋地干管的检查井是普通检查井。该系统可接纳生产废水，省去生产废水埋地管，但是暴雨时会出现检查井冒水现象，雨水漫流室内地面，造成危害。密闭式排水系统是满流压力排水，连接埋地干管的检查井内用密闭的三通连接，室内不会发生冒水现象。但不能接纳生产废水，需另设生产废水排水系统。（5）按一根立管连接的雨水斗数量分为单斗系统和多斗系统。在重力无压流和重力半有压流状态下，由于互相干扰，多斗系统中每个雨水斗的泄流量小于单斗系统的泄流量。5.1.2建筑雨水排水系统的组成建筑雨水排水系统分为普通外排水、天沟外排水、内排水。本设计中采用天沟外排水。天沟外排水由天沟、雨水斗和排水立管组成。天沟设置在里两跨中间并坡向端墙，雨水斗设在伸出山墙的天沟末端，也可设在紧靠山墙的屋面。立管连接雨水斗并沿外墙布置。降落到屋面上的雨水沿坡向天沟的屋面汇集到天沟，再沿天沟流至建筑物两端（山墙、女儿墙），流入雨水斗，经立管排至地面或雨水井。天沟外排水系统适用于长度不超过100m的多跨工业厂房。天沟的排水断面形式应根据屋面情况而定，一般多为矩形和梯形。天沟坡度不宜太大，以免天沟起端屋顶垫层过厚而增加结构的荷重，但也不宜太小，以免天沟抹面时局部出现倒坡，使雨水在天沟中积存，造成屋顶漏水，所以天沟坡度一般在0.003~0.006之间。41 东海科学技术学院本科毕业设计正文应以建筑物伸缩缝、沉降缝和变形缝为屋面分水线，在分水线两侧分别设置天沟。天沟的长度应根据本地区的暴雨强度、建筑物跨度、天沟断面形式等进行水力计算确定，天沟长度一般不不要超过50m。为了排水安全，防止天沟末端积水太深，在天沟末端宜设置溢流口，溢流口比天沟上檐低50~100mm[12]。天沟外排水方式在屋面不设雨水斗，管道不穿过屋面，排水安全可靠，不会因施工不善造成屋面漏水或检查井冒水。且节省管材，施工简便，有利于厂房内空间利用，也可减小厂区雨水管道的埋深。但因天沟有一定的坡度，而且较长，排水立管在山墙外，也存在着屋面垫层厚，结构负荷增大；晴天屋面堆积灰尘多，雨水天沟排水不畅；寒冷地区排水立管可能冻裂的缺点。5.2雨水排水系统的水力计算5.2.1雨水量计算屋面雨水排水系统雨水量的大小是设计计算雨水排水系统的依据，其值与该地暴雨强度、汇水面积以及径流系数有关，屋面径流系数一般取。1.设计暴雨强度设计暴雨强度公式中有设计重现期和屋面集水时间两个参数。设计重现期应根据建筑物的重要程度、气象特征确定，一般性建筑物取2~5年，重要公共建筑物不小于10年。由于屋面面积较小，屋面集水时间应较短，因为我国推导暴雨强度公式所需实测降雨资料的最小时段为5min，所以屋面集水时间按5min计算。2.汇水面积屋面雨水汇水面积较小，一般按计。对于有一定坡度的屋面，汇水面积不按实际面积而是按水平投影面积计算。考虑到大风作用下雨水倾斜降落的影响，高出屋面的侧墙，应附加其最大受雨面正投影的一半作为有效汇水面积计算。窗井、贴近高层建筑外墙的地下汽车库出入口坡道和应附加其高出部分侧墙面积的。同一汇水区内高出的侧墙多于一面时，按有效受水侧墙面积的折算汇水面积。3.雨水量计算公式雨水量可按以下两个公式计算(5.1)(5.2)式中——径流系数，屋面取0.9；——屋面雨水设计流量，；——屋面设计汇水面积，；41 东海科学技术学院本科毕业设计正文——当地降雨历时为时的暴雨强度，；——当地降雨历时为时的小时降雨厚度，。5.2.2系统计算原理与参数天沟流量屋面天沟为明渠排水，天沟水流流速可按明渠均匀流公式计算(5.3)(5.4)式中——天沟排水流量，；——流速，；——天沟粗糙度系数，与天沟材料及施工情况有关，见表5.2；——天沟坡度，不小于0.003；——天沟过水断面积，[13]。表5.1各种抹面天沟粗糙度系数天沟壁面材料粗糙度系数天沟壁面材料粗糙度系数水泥砂浆光滑抹面0.011喷浆护面0.016~0.021普通水泥砂浆抹面0.012~0,013不整齐表面0.020无抹面0.014~0.017豆砂沥青玛碲脂表面0.0255.3天沟水力计算本设计中，根据图纸中测量数据所得，本建筑全长63.7米，宽31.9米。屋面因面积不等，设计6条天沟，每条天沟宽，积水深度，天沟坡度，粗糙度系数，屋面径流系数。根据该地的气象特征和建筑物的重要程度，查得5min暴雨强度为，由公式验证天沟设计是否合理，选用雨水斗，确定立管管径和溢流口泄流量[14]。（1）天沟过水断面积（2）天沟的水力半径41 东海科学技术学院本科毕业设计正文（3）天沟的水流速度（4）天沟允许泄流量（5）各天沟的汇水面积（6）各天沟的雨水设计流量天沟允许泄流量大于各天沟雨水设计流量，故满足要求。（7）雨水斗的选用按重力半有压流设计，查表5.1选用150mm87式雨水斗，最大允许泄流量26L/s，满足要求。41 东海科学技术学院本科毕业设计正文（8）立管选用按上述立管的雨水设计流量查表5.3立管可选75mm和100mm两种。但雨落水管管径不得小于雨水斗口径，所以，雨落水管选用150mm。（9）溢流口计算在天沟末端山墙上设溢流口，溢流口宽取0.35m，堰上水头取0.15m，溢流口排水量溢流口排水量大于雨水设计流量，即使雨水斗和雨落管被全部堵塞，也能满足溢流要求，不会造成屋面水淹现象[15]。41 东海科学技术学院本科毕业设计正文6.建筑消防系统6.1消火栓给水系统及布置建筑消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足需要时），输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备，是建筑物中最基本的灭火设施。6.1.1消火栓给水系统的组成与供水方式1.消火栓给水系统的组成建筑消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵等组成。（1）消火栓设备是由水枪、水带和消火栓组成，均安装于消火栓箱内。水枪一般为直流式，喷嘴口径有13、16、19mm3种。口径13mm水枪配备直径50mm水带，16mm水枪可配50或65mm水带，19mm水枪配备65mm水带。低层建筑的消火栓可选用13或16mm口径水枪。水带口径有50、65mm两种，水带长度一般为15、20、25、30m4种；水带材质有麻织和化纤两种，有衬胶与不衬胶之分，衬胶水带阻力较小。水带长度应根据水力计算选定。消火栓均为内扣式接口的球形阀式龙头，有单出口和双出口之分。双出口消火栓直径为65mm，单出口消火栓直径有50和65mm两种。当每支水枪最小流量小于5L/s时选用直径50mm消火栓；最小流量≥5L/s时选用65mm消火栓[16]。（2）水泵接合器在建筑消防给水系统中均应设置水泵接合器。水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置，一端由消防给水管网水平干管引出，另一端设于消防车易于接近的地方。其设计参数和尺寸见表6.1和表6.2。41 东海科学技术学院本科毕业设计正文表6.1水泵接合器型号及其基本参数型号规格形式公称直径（mm）公称压力（MPa）进水口形式口径（mm）SQ100SQX100SQB100地上地下墙壁1001.6内扣式65×65SQ150SQXSQB150地上地下墙壁15080×80表6.2水泵接合器的基本尺寸公称管径（mm）结构尺寸法兰消防接口B1B2B3H1H2H3H4LDD1D2dN10015030035035048022031070070080080021032531846513016022028518024015821217.52288KWS65KWS80（3）消防管道建筑物内消防管道是否与其他给水系统合并或独立设置，应根据建筑物的性质和使用要求经技术经济比较后确定。（4）消防水池消防水池用于无室外消防水源情况下，贮存火灾持续时间呢的室内消防用水量。消防水池可设于室外地下或地面上，也可设在室内地下室，或与室内游泳池、水景水池兼用。消防水池应设有水位控制阀的进水管和溢水管、通气管、泄水管、出水管及水位指示器等附属装置。根据各种用水系统的供水水质要求是否一致，可将消防水池与生活或生产贮水池合用，也可单独设置。（5）消防水箱消防水箱对扑救初期火灾起着重要作用，为确保其自动供水的可靠性，应在建筑物的最高部位设置重力自流的消防水箱；消防用水与其他用水合并的水箱，应有消防用水不作他用的技术设施；水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求，且应储存10min的室内消防用水量。当室内消防用水量不超过25L/s，经过计算水箱消防储水量超过12m3时，仍可采用12m3；当室内消防用水量超过25L/s，经计算水箱消防储水量超过18m3时，仍可采用18m3。2.消火栓给水系统的给水方式室内消火栓给水系统有下列几种给水方式：（1）由室外给水管网直接供水的消防给水方式41 东海科学技术学院本科毕业设计正文宜在室外给水管网提供的水量和水压，在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。该方式中消防管道有两种布置形式：一种是消防管道与生活（或生产）管网共用，此时在水表处应设旁通管，水表选择应考虑能承受短历时通过的消防水量。这种形式可以节省一根给水干管、简化管道系统；另一种是消防管道单独设置，可以避免消防管道中由于滞留过久而腐化的水，对生活（或生产）管网供水产生污染。（2）设水箱的消火栓给水方式宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量、水压时（或是由生活泵向水箱补水）采用。（3）设水泵、水箱的消火栓给水方式宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用。水箱由生活泵补水，贮存10min的消防用水量，火灾发生时先由水箱供水灭火，消防水泵启动后由消防水泵供水灭火。6.1.2消火栓给水系统的布置1.水枪充实水柱长度消火栓设备的水枪射流灭火，需要有一定强度的密实水流才能有效地扑灭火灾。水枪射流在26mm~38mm直径圆断面内、包含全部水量75%~90%的密实水柱长度称为充实水柱长度，以Hm表示。根据实验数据统计，当水枪充实水柱长度小于7m时，火场的辐射热使消防人员无法接近着火点，达到有效灭火的目的；当水枪的充实水柱长度大于15m时，因射流的反作用力而使消防人员无法把握水枪灭火。表6.3为各类建筑要求水枪充实水柱长度，设计时可参照选用。表6.3各类建筑要求水枪充实水柱长度建筑物类别充实水柱长度低层建筑一般建筑甲、乙类厂房、＞6层民用建筑、＞4层厂、车库高架库房≮7≮10≮13高层建筑民用建筑高度≥100mm民用建筑高度≤100mm高层工业建筑≮13≮10≮13人防工程内≮10停车库、修车库内≮102.消火栓布置41 东海科学技术学院本科毕业设计正文根据规范要求设消火栓消防给水系统的建筑内，每层均应设置消火栓。消火栓的间距布置应满足下列要求：S≤（6.1）R=CLd＋h（6.2）其中：S——消火栓间距，m；R——消火栓保护半径，m；C——水带展开时的弯曲折减系数，取0.9；Ld——消火栓水龙带长度，取15.0m；h——水枪充实长度倾斜45゜时的水平投影距离，m；h=0.71Hm，对一般建筑（层高为3~3.5m）由于两楼板间的限制，一般取其值为3.0m。Hm——水枪充实水柱长：7~10m取8mb——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，m。6.2消火栓给水系统的水力计算1.消火栓保护半径和间距确定本设计中，消防卷盘与消火栓合用消火栓箱，消火栓箱下设灭火器箱；1~4层走廊各设5根消防立管。消火栓系统管网压力远大于生活管网，故室内消火栓系统为独立系统，使用承压力高的不锈钢管。该建筑采用水泵——水箱联合供水的准高压消防给水系统，火灾初期10min的消防用水量贮存在高位水箱里，火灾延续2h时间内的消防用水贮存在地下水池内。本建筑的消火栓系统不分区。本建筑属于低层建筑，按照消防规范规定，二类建筑顶层消火栓处的静压力不应低于7m（试验消火栓除外），屋顶的水箱间设增压泵和气压罐，以保证高层最不利点消火栓的静压力达到70kPa。根据本建筑的性质，按规范消火栓每股水量q=1.7L/s，故选择栓口直径为50mm的消火栓，水枪喷嘴直径d=13mm,衬胶水龙带长度Ld=15m。最小充实水柱长度Hm=8m。保证至少有2支消火栓的充实水柱能同时达到室内任何部位。本设计中采用的消火栓口径为50mm单栓口，水枪喷嘴口径13mm，充实水柱为8mH2O，采用衬胶水带直径50mm，长度15m。消火栓保护半径按公式（6.2）计算：h=HSin45=8×0.71=5.68mR=CLd＋h=0.9×15＋3=16.5m消火栓布置间距按公式（6.1计算）S≤==14.9m41 东海科学技术学院本科毕业设计正文消火栓间最大间距6<14.9m，满足要求。消火栓口离地面高度为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。消火栓均应布置在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点。2.水枪喷嘴处所需水压及水枪出流量消火栓口处所需的水压按以下公式计算：（6.3）其中：——消火栓口的水压，；——水枪喷嘴处的压力，；——水带的水头损失，；——消火栓栓口的水头损失，按20计算；其中水枪喷嘴处所需水压由所选的水枪口径和充实水柱条件查表按以下公式算：（6.4）其中：——充实水柱，m；本设计中取Hm=8；——实验系数，=1.19见表3.5；——水枪喷嘴口径，m；——与水枪喷嘴口径有关的系数，可按经验公式计算，本设计中查得=0.0165。故：=水枪喷嘴的出流量按以下公式计算：=（6.5）其中：——水枪的射流量，L/s；——水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关；其取值见表6.4；表6.4水枪水流热特性系数B水枪喷嘴直径13161922B0.3460.7931.5772.836得：水枪喷口直径13mm，B=0.346。由式（6.5）计算如下：===1.97L/s>1.7L/s41 东海科学技术学院本科毕业设计正文水带阻力及消火栓口水压计算水带阻力损失按以下公式计算：（6.6）其中：hd——水带水头损失，m；Ld——水带长度，m；Az——水带阻力系数，见表6.5；qxh——水枪的射流量，L/s；表6.5水带阻力系数Az水带材料水带直径（mm）506580麻织0.015010.004300.00150衬胶0.006770.001720.00075本设计中水带采用衬胶材料，查表6.5得Az=0.00677由式（6.6）得：=0.00677×15×1.972=0.39mH2O由式（6.3）得：=11.3＋0.39＋2.0=13.6mH2O=130.6kPa消火栓系统水力计算消防给水管径确定，按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管XL-1。（0和1点的消火栓间距）+（0~1管段的水头损失）1点的水枪射流量==同理得41 东海科学技术学院本科毕业设计正文其他管段同理，计算列入如下表格：表6.6消火栓给水系统的水力计算表计算管段设计秒流量q（L/s）管长（L）DN（mm）v（m/s）i（kPa/m）i·L（kPa）0~11.93.0800.380.0510.1531~21.9+2.03=3.933.01000.4480.04780.1432~33.93+2.11=6.046.141000.6950.1060.6513~46.0415.91000.6950.1061.6854~56.04+3.93=9.9715.91501.1470.2682.6725~69.97+1.9=11.8719.41501.3740.3777.3146~711.8720.11501.3740.3777.578Σhy=20.196kPa图6.1消火栓轴测图管路的总水头损失为41 东海科学技术学院本科毕业设计正文消火栓给水系统所需总水压（Hx）应为根据以上数据，选取型号为XBD15/20-DL（Q=15~20L/s，H=50m，功率为15kw）型消防泵1个。该泵外形尺寸小，泵采用立式结构，占地面积小，使用单机叶轮，整机高度低，稳定性好。在较低矮的地下泵房照样可方便安装，从而提高了建筑面积的商业利用率，而且给泵的安装，调试，维护，检修带来极大的方便。该泵的流量扬程曲线平坦，流量变化较大时，扬程变化很小，不用变频调速可同样达到恒压效果，有效地解决了消防供水过程中的小流量超压问题，确保消防系统安全运行。6.3水泵接合器和室外消火栓的选定水泵接合器选定是作为应急备用，弥补消防水量不足，本建筑室内消防水量为30L/s，而一个100mm管径的水泵接合器的负荷流量为10~15L/s，所以选用100mm管径的地面式水泵接合器两个。本建筑室外消防用水量为40L/s，每个室外消火栓用水量为10L/s，故每个区设置两个地面式消火栓，有四个100mm的栓口[17]。6.4消火栓的减压当消防水泵工作时，消火栓处的压力不能超过0.8Mpa,当消火栓处的压力超过0.5Mpa时就应该采取减压措施。当消防系统水泵由下向上供水时，消火栓减压阀的减压值应等于该消火栓距最高消火栓的垂直高度及该消火栓和最高消火栓间管道内的水头损失之差。41 东海科学技术学院本科毕业设计正文小结一份耕耘，一份收获。这便是我完成毕业设计后的感想。毕业设计是我们每个大学生必须经历的一段过程，也是我们毕业前的一段宝贵的回忆。当我们看到自己的努力有收获的时候，总是会有那么一点点小激动。任何事情都是这样子，需要我们脚踏实地的去做，一步一个脚印的完成，认真严谨，有了好的态度才能做好一件事情，一开始都觉得毕业设计是一个很困难的任务，大家都难免会有一点畏惧之情，但是经过长时间的努力和积累，经过不断地查找资料后总结，设计，计算，其实，我们都能很好的完成，这种收获的喜悦相信每个人都能够体会到。最初完成初稿之时，很兴奋，我拿着自认为无懈可击的论文给指导老师看。在导师细心的检查下，一个个小毛病和错误都浮现出来，比如：错别字，格式不对等等，论文中的好多东西都被否定了。在修改的过程中，我一遍遍的重新整理，一遍遍的校对格式和文本，一遍遍的往老师办公室跑。现在，我的论文已经差不多完成了。在整个毕业论文设计的过程中我学到了做任何事情所要有的态度和心态，首先我明白了做学问要一丝不苟，对于出现的任何问题和偏差都不要轻视，要通过正确的途径去解决，在做事情的过程中要有耐心和毅力，不要一遇到困难就打退堂鼓，只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的。在工作中要学会与人合作的态度，认真听取别人的意见，这样做起事情来就可以事倍功半。论文的顺利完成，首先我要感谢我的指导老师以及周围同学朋友的帮助，感谢他们提出宝贵的意见和建议。另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。我的指导老师，在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血。老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。老师对于学生总是默默的付出，尽管很多时候我们自己并没有特别重视论文的写作，没有按时完成老师的任务，但是老师还是会告诉我们应该怎样修改论文，怎样按要求完成论文相关的工作。老师的检查总是很仔细的，可以认真的看论文的每一个细小的格式要求，认真的读每一个同学的论文，然后提出中肯的意见，这是很难得的。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。41 东海科学技术学院本科毕业设计参考文献参考文献[1]王增长等主编.建筑给水排水工程（第五版）.北京：中国建筑工业出版社，2004[2]高明远等主编.建筑给水排水工程学.北京：中国建筑工业出版社，2002[3]王增长主编.建筑给水排水工程（第四版）.北京：中国建筑工业出版社，1998[4]李德英、吴俊奇、周秋华主编.简明实用水暖工手册.北京：机械工业出版社，2003[5]建设部工程质量安全监督与行业发展司、中国建筑标准设计研究所编.2003全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水.北京：中国计划出版社，2003[6]张健主编.建筑给水排水工程.重庆：重庆大学出版社，2002[7]陈方肃主编.高层建筑给水排水设计手册.长沙：湖南科学技术出版社，1998[8]姜文源等主编.水工业工程设计手册-建筑和小区给水排水.北京：中国建筑工业出版社，2000[9]张英，吕监主编.新编建筑给水排水工程.北京：中国建筑工业出版社，2004,9[10]马金主编.建筑给水排水工程.北京：清华大学出版社，2004,4[11]李天荣主编.建筑消防设备工程.重庆：重庆大学出版社，2002,11[12]姜湘山著.建筑小区中水工程.北京：机械工业出版社，2003,9[13]核工业部第二设计研究院主编.给水排水设计手册.北京：中国建筑工业出版社，2001[14]中华人民共和国国家标准.建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）.北京：中国计划出版社，2003[15]Thewatersupply(waterfittings)regulations;1999.StatutoryInstrumentNo.1148.[16]McDougallJA,SwaffieldJA.Theinfluenceofwaterconservationondrainsizingforbuildingdrainagesystems.BuildingServicesEngineeringResearchandTechnology2003;24(4):229–44.[17]SwaffieldJA,CampbellDP.Thesimulationofairpressurepropagationinbuildingdrainageandventsystems.BuildingandEnvironment1995;30:115–27.41'