毕业设计（论文）西宁市湟水花园小区4楼给排水设计 51页

'设计总说明该设计为西宁市湟水花园小区4#楼建筑给水排水设计，设计内容包括给水系统设计，排水系统设计，消防系统设计，自动喷水系统设计。由于该建筑高度58.4米，市政管网压力0.20MPa,无法满足压力要求，故采用分区供水。给水分区为高、中、低区，10-17层为高区,3-9层为中区，一、二层为低区。中区、高区由高位水箱-减压阀联合供水，低区利用市政管网直接供水。排水采用污废水合流的方式。该建筑物高度低于100米，消防系统不分区，采用减压稳压消火栓。自喷系统采用中危一级标准，正常压力为0.1MPa,作用面积为160平方米。I SpecificationThedesignfortheXiNingCityHuangShuiRiverGardenDistrict4#buildingwaterdrainagedesign,thedesigncontentincludingfortheaqueoussystemgraduationproject,thedrainagesystemdesign,firepreventionsystemdesign,automaticsprinklingsystemdesign，Hotwatersystemdesign.Asaresultofthisbuilding58.4meters,municipaladministrationpipenetworkpressure0.20MPa,isunabletosatisfythepressurerequesthighly,thereforeusesthedistrictwatersupply,.Forthemoisturecontentareaisthehigh,middleandlowarea,11~18arethehighareas,3~10arethecentralareas,1~2isthelowarea.Thecentralandhighareabythehighwatertank-jointwatersupplyvalve,lowareausemunicipaladministrationpipenetworkdirectwatersupply.Drainingwaterusesthedirtwastewaterconfluencetheway.Thefirepreventionsystemdistrict,thisbuildinghighlyisnotlowerthan100meters,thereforethefiredistrict,doesnotusethereducedpressureconstantvoltagefirehydrant.Flushesthesystemtousethedangerlevelstandard.Thefullpressureis0.1MPa,theareaofinfluenceis160squaremeters.Hotwatercirculationsystemwithriser.I 目录1生活给水系统11.1相关规范11.2竖向分区11.3方案确定11.4管道布置与敷设21.4.1本小区商住楼给水管道的敷设32排水系统42.1相关规范42.2排水系统的确定42.3排水管道的布置与敷设53消防系统73.1相关规范73.2建筑物类别和火灾危险等级的确定83.3方案确定83.4自动喷水灭火系统93.4.1自动喷水灭火系统的选择93.4.2自动喷水灭火系统的技术参数93.4.3喷头选择103.5管道的布置与敷设103.6室内消火栓布置的具体要求113.7自动喷水灭火系统管道及阀门等设置114给水系统的计算134.1　生活用水量计算134.2　屋顶水箱容积计算134.3地下室贮水池容积计算144.4给水管网的计算154.4.1设计秒流量的计算154.4.2高层管网压力计算164.5地下室加压水泵的选择265排水系统设计计算285.1各户型横管水力计算285.2室内排水立管计算30 5.3室外排出管计算315.4商场排水管网水力计算325.5地下室排污泵选择346消防计算356.1消火栓给水系统的计算356.1.1消火栓的保护半径应为：356.1.2水枪喷嘴处所需的压力366.2消防泵的选定386.3屋顶水箱安装高度的校核396.4自动喷洒给水系统的计算396.4.1　喷头的布置间距396.4.2　设计计算406.5喷淋系统校核426.6　喷淋系统选泵43参考文献44总结45附录46 1生活给水系统1生活给水系统根据有关设计相关资料，建筑物的性质、用途、层高及设计要求，结合室外城市管网能够提供的水压，确定给水系统的方式及组成。1.1相关规范摘自(《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003))：3.3.4 卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa。3.3.5 高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区应符合下列要求：1 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 水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设置；3 各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。3.3.6 建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式。建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串连供水方式。3.4.7 住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外；对设置在户内的水表，宜采用远传水表或IC卡水表等智能化水表。1.2竖向分区由《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第1.0.3条知：建筑高度高于或等于24m的公共建筑或高于或等于10层的住宅称为高层建筑。对于高层建筑而言，生活给水系统由于其层数多、竖向高度大，为避免建筑低层配水点静水压力过大，需要进行竖向分区。合理的确定高层建筑给水系统的竖向分区，关系到给水系统的运行、使用、维护、管理、投资节能等情况的效果，是高层建筑给水系统的首要环节。目前，国内外在高层建筑给水设计中，普遍都是以给水分区最低层配水点处最大允许静水压力值为依据，进行竖向分区的。我国《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第3.3.5规定：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。根据规范要求，并结合兴隆住宅楼层数、功能及室外供水压力，将该建筑竖向分为3个供水区。本工程已知市政给水管网可保证资用水头为20mH2O，室外给水管网只能满足建筑下部商场的供水要求，故分区如下：建筑下面两层商用楼和地下室为低区，可利用室外给水管网的压力直接供水；3～10层为中区，11～18层为高区。1.3方案确定41土木工程学院 1生活给水系统对于分区三个以上的高层建筑，给水系统的供水方式应进行方案比较，方案比较可遵循供水技术可靠、经济合理的原则，从中选出两个可行性方案进行比较优缺点。兴隆住宅楼给水系统竖向分为3区，其中低区由市政管网直接供水，中区和高区给水需进行二次加压，中区和高区给水方案比较如表1.1所示。中区、高区给水方案比较表表1.1供水方案供水方式说明优缺点使用范围备注变频调速水泵给水方式采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化高效节能，比一般设备节能10%-40%；设备占地面积小，不设高位水箱，减少了建筑负荷，节省水箱占地面积，又可有效的避免水质的二次污染适用于水量随机变化的的用户为避免系统在小流量或微流量用水情况下，水泵工作效率低，宜为该系统配备小型气压罐高位水箱-减压给水方式屋顶设置高位水箱，水泵统一加压，利用减压阀减压，上区供下区用水供水较可靠，设备与管道较简单，投资较节省，设备布置较集中，维护管道较方便，下区供水受上区的限制，能源消耗较大允许设置高位水箱，电力供应比较充足，电价较低的各类高层建筑　变频调速给水方式虽然高效节能、占地面积小，但其设备与管道复杂、维护管理不便、无法克服短时停电时供水的安全可靠性。本商住楼的给水设计要求考虑短时停电的可能性，而且在其最高层设有水箱间，允许设置高位水箱。为保证供水安全可靠、简化设备与管道，本设计确定中、高区选择高位水箱-减压阀供水方式。1.4管道布置与敷设给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置，以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。进行管道布置时，不但要处理和协调好各种相关因素的关系，还要满足以下基本要求：（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（3）不影响生产安全和建筑物的使用（4）便于安装维修给水管道与其他管道和建筑结构的最小净距如表1.3所示。41土木工程学院 1生活给水系统给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表表1.2给水管道名称室内地面(mm)地沟壁和其它管道(mm)梁、柱、设备(mm)排水管备注水平净距(mm)垂直净距(mm)引入管　　　≥1000≥150在排水管上方横干管≥100≥100≥50且此处无接头≥500≥150在排水管上方立管管径≥25　　　　<3232～50≥3575～100≥50125～150≥601.4.1本小区商住楼给水管道的敷设低区给水系统利用市政管网压力直接供水，采用下行上给的供水方式，枝状管网、横干管敷设于地下一层的天花板下，给水立管布置在墙角、柱边，并由土建装饰处理。中区、高区采用上行下给的供水方式，中区的水平干管敷设在10层上的技术层内，高区的水平横干管敷设在18层的吊顶内。主立管置于管道井内，横支管在地下敷设。给水管道与其他管道之间留有一定的距离，以防止给水管水质被污染，同时便于安装检修。引入管穿越地下室外墙处，设防水套管。1～2层商场总水表设在市政管网与室外环网的连接管上，并设置水表井。入户水表分散设置在每户的入户管上，一户一表。给水管道穿过承重墙基础时，均进行预留洞口，预留洞尺寸，考虑到管顶上部净空不能小于建筑物沉降量的要求，其值不小于0.1m。管道在空中敷设时采用支架或托架固定，立管设管卡固定。41土木工程学院 2排水系统2排水系统2.1相关规范摘自(《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003))：4.1.2建筑物内下列情况下宜采用生活污水与生活废水分流的排水系统：1建筑物使用性质对卫生标准要求较高时；2生活污水需经化粪池处理后才能排入市政排水管道时；3生活废水需回收利用时。4.1.3下列建筑物排水应单独排水至水处理或回收构筑物；1公共饮食业厨房含有大量油脂的洗涤废水；2洗车台冲洗水；3含有大量致病菌，放射性元素超过排放标准的医院污水；4水温超过40℃的锅炉、水加热器等加热设备排水；5用作中水水源的生活排水。2.2排水系统的确定建筑内部排水体制有分流须独立设置，所谓分流与合流通常是指粪便污水与生活废水是分流设置管道收集排放还是用一套管道收集排放。分流制和合流制两种。对城市排水系统而言，粪便污水和生活废水统生活污水。所谓分流制是指雨水和粪便污水、生活废水分流，所谓合流是指雨水和粪便污水、生活废水合流。根据规范要求，建筑排水系统的选择有以下几个要点：（1）分流或合流排水系统的选择，应根据污水性质、污染程度、结合室外排水体制和有利于综合利用与处理的要求确定。（2）生活污水一般须经化粪池处理，此时粪便污水宜与生活废水分流；当排往污水处理厂时，宜合流排出。（3）当建筑物内设置中水系统时，生活废水与生活污水应分流排出。（4）含有毒和有害物质的生产污水，含有大量油脂的生活废水，以及经技术经济比较认为需要回收利用的生产废水、生活废水等均应分流排出。（5）建筑物雨水应单独排出。工业废水如不含有机物，而带大量泥沙、矿物质时，应经机械处理后方可排入室内密闭系统雨水管道。41土木工程学院 2排水系统在确定建筑内部排水体制和设置建筑内部排水系统时，应根据污、废水性质、污染程度、室外排水体制和城市污水处理设施完善程度以及污水有无回用要求等因素，通过经济技术比较确定。综合以上因素，本住宅楼室内污水采用合流制排放，排水立管采用双立管排水系统，这种系统是有一根排水立管和一根专用通气立管组成。双立管排水系统是利用排水立管和另一根立管之间进行气流交换，也郊外通气。这种系统具有良好的排水性能和通气性能，适用于污废水合流的各类高层和高层建筑。住宅排水立管在设备层汇合后沿墙柱排出室外，商场污水单独排出。泵房内设污水坑，安装潜水泵，由水坑内水位自动控制水泵的运行。2.3排水管道的布置与敷设高层建筑的排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。（1）排水顺畅、水力条件好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，如横支管不得穿越有特殊要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室；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是应有预留孔洞；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；排水立管采用柔性接口；塑料排水管道应远离温度高的设备和装置，在汇合配件处设置伸缩节等。（4）室内环境卫生条件好41土木工程学院 2排水系统为创造一个安全、卫生、舒适、安静、美观的生活生产环境，管道不得穿越卧式、病房等对卫生、安静要求较高的房间，并不宜靠近与卧式相邻的内墙；商品住宅卫生间的卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户；排水立管仅设置伸顶通气管时，最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底垂直距离小于表4-2规定的最小距离时，底部支管应单独排出。最低横支管与立管连接处到立管管底的垂直距离表3.1立管连接卫生器具的层数垂直距离（m）≦40.455～60.757～121.213～193≧206（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。但在建筑物的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(楼)面以上1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。在连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上卫生器具的铸铁排水横管上，宜设置清扫口。在连接4个及4个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口。清扫口宜设置在楼板或地坪上，且与地面相平。在水流偏转角大于45°的排水横管上，应设置检查口或清扫口。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4-3的数值时，应在排出管上设置清扫口。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表3.2管径(mm)5075100>100最大长度(m)10121520（6）占地面积小，总管线短，工程造价低。41土木工程学院 3消防系统3消防系统3.1相关规范摘自(《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版))：3.0.1高层建筑应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等进行分类。并应符合表3.0.1的规定。7.1.1高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。7.2.2高层建筑室内、外消火栓给水系统的用水量，不应小于表7.2.2的规定。7.3.3商业楼、展览楼、综合楼、一类建筑的财贸金融楼、图书馆、书库，重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的火灾延续时间应按3.00h计算，其它高层建筑可按2.00h计算。自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1.00h计算。7.4.5消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa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，应采取减压措施。7.4.6消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm，水带长度不应超过25m，水枪喷嘴口径不应小于19mm。7.4.8消防电梯间前室应设消火栓。7.4.2高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。7.4.5除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入高位消防水箱。7.6.2建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、普通住宅、设集中空调的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。摘自《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)：8.0.1配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，并不应设置其他用水设施。8.0.5管道的直径应经水力计算确定。配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。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。41土木工程学院 3消防系统8.0.6配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数，轻危险级、中危险级场所不应超过8只，同时在吊顶上下安装喷头的配水支管，上下侧均不应超过8只。严重危险级及仓库危险级场所均不应超过6只。6.2.3一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定：1湿式系统、预作用系统不宜超过800只；干式系统不宜超过500只。2当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时，应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。6.2.4每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。10.1.4当自动喷水灭火系统中没有2个及以上报警阀组时，报警阀组前宜设环状供水管道。3.2建筑物类别和火灾危险等级的确定根据《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第1.0.3，知兴隆住宅楼属于高层建筑。根据设计资料，参照《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第3.0.1及《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)附录A，确定兴隆住宅楼的建筑物类别为二类，火灾危险等级为中危险级Ⅰ级。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《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)，兴隆住宅楼需要设置室内消火栓给水系统、室外消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。本住宅楼火灾延续时间可2.00h计算。自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1.00h计算。根据《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第7.3.3规定，本住宅楼室内消火栓用水量20L/s,室外为15L/s，自动喷洒系统喷水量为20L/s。根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)第5.0.1规定，兴隆住宅楼自动喷水系统喷水强度为6L/min.m2，作用面积为160m2。3.3方案确定（1）室外消火栓给水系统41土木工程学院 3消防系统室外消防给水与市政生活给水由DN200mm的环状管网供水，在管网上设4个室外地上式消火栓。室外消防给水管道可采用低压管道，管道内平时压力较低，保证管网内最不利点消火栓的压力大于或等于0.1MPa即可，当发生火灾时，由消防车或移动式消防水泵进行加压。室外消火栓的消防水源由市政给水管网直接供给。（2）室内消防给水系统本工程的消防对象为住宅，商场，按照我国《建筑设计防火规范》，超过6层的塔式住宅，通廊式建筑，底层设用商业网点的单元式住宅和超过7层以上的单元式住宅都应设置室内消火栓。我国《高层建筑设计防火规范》规定，高层建筑中二类建筑中的商业营业厅，展览厅等公共活动用房均应设置自动喷水灭火系统。故本建筑室内每层都设消火栓灭火系统，商场加设自动喷水灭火系统。1）消火栓给水系统形式本工程使用准高压消防给水系统，此系统消防给水管网内经常保持足够的压力，压力由稳压泵或气压给水设备等增压设施保证。这也是在高层建筑中广泛采用的消防给水系统。消防系统不分区，与生活给水系统独立设置。将稳压泵和小型气压罐联合使用，将其设置在高层建筑的顶部水箱间内。这种增压设施占用面积小，能耗低，投资少，运行可靠等优点。结合本商住楼的结构特点，消火栓给水系统采用减压分区的给水方式。2）水泵接合器消防水泵接合器是消防队使用消防车从室外水源或市政给水管取水，向室内管网供水的接口。水泵接合器有地上式、地下式和墙壁式三种安装方式，在该工程中选择地上式。设置在建筑物的两个侧面。3.4自动喷水灭火系统3.4.1自动喷水灭火系统的选择本小区商住楼采用湿式自动喷水灭火系统，保证管道始终充满有压水，当火灾发生时闭式喷头感温元件开启，喷头即能及时喷水灭火，同时发出火警信号。该系统具有灭火速度快，控火效率高的特点，也适用于常温环境下的建筑物。3.4.2自动喷水灭火系统的技术参数　按照建筑危险等级分类，本建筑属于中危险级，基本数据如下：1）消防用水量为20L/S2）设计喷水强度为W=6.0L/min•m23）计算作用面积F=160m24）最不利喷头工作压力P=98000Pa5）自动喷式灭火系统持续喷水时间1h41土木工程学院 3消防系统6）一只喷头的保护面积f=12.5m23.4.3喷头选择根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)第6.1.3条规定，闭式喷头选型应符合下列规定：①、不做吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头；②、吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；③、顶板为水平面的轻危险级、中危险级I级居室和办公室，可采用边墙型喷头；④、自动喷水一泡沫联用系统应采用洒水喷头；⑤、易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。根据上述要求，本商住楼采用标准型玻璃球喷头，喷头公称直径12.5mm，流量特性系数K=80。地下一层不吊顶，配水支管布置梁下，故采用直立型喷头，裙房及公寓走道部分设有吊顶，采用吊顶型喷头。喷头的动作温度采用普通温级68oC红色喷头。3.5管道的布置与敷设摘自《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)：7.3.1室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量。7.3.6室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量应为10～15L/s。室外消火栓应沿高层建筑均匀布置，消火栓距高层建筑外墙的距离不宜小于5.00m，并不宜大于40m；距路边的距离不宜大于2.00m。在该范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量。7.4.1室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管道应布置成环状。室内消防给水环状管网的进水管和区域高压或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能保证消防用水量和水压的要求。7.4.3室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前（沿水流方向）必须分开设置。7.4.4室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。阀门的布置，应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过一根。当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。7.5.441土木工程学院 3消防系统一组消防水泵，吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应仍能通过全部水量。消防水泵房应设不少于两条的供水管与环状管网连接。消防水泵应采用自灌式吸水，其吸水管应设阀门。供水管上应装设试验和检查用压力表和65mm的放水阀门。消防立管的设置（1）当相邻消防立管中一条检修时，另一条立管仍应保证有扑灭初期火灾的用水量。因此，消防立管的布置，应保证同层相邻立管上的水枪的充实水柱同时至室内任何部位。（2）在建筑物走廊端头，宜设立消防立管，走廊的立管数量，应保证单口消防栓在同层相邻立管上的水枪的充实水柱同时到达室内任何部位的要求，其间距由计算决定。但消防立管的最大间距不宜大于30米。（3）消防立管的直径应按室内消防用水量由计算决定。计算出来的消防立管直径小于100mm时，应考虑消防车通过水泵接合器往室内管网送水的可能性，仍应采用100mm。（4）当建筑物内同时设有消防栓给水系统和自动喷水消防系统时，应将自动喷水设备管网与消防栓分开设置；如有困难，可合用消防泵，但应在自动喷水系统的报警阀前（沿水流方向）将管道分开设置。3.6室内消火栓布置的具体要求（1）每个消火栓处设启动消防水泵按钮，并应设置保护按钮措施。（2）高层建筑室内消火栓直径采用65mm，配水的水龙头长度不应超过25米，水枪喷嘴口径不应小于19mm。（3）按照消防栓的机械强度，消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa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，应采取减压措施。（4）为了使每层消火栓流出水量接近于设计量，消火栓选择减压稳压型。3.7自动喷水灭火系统管道及阀门等设置（1）屋内的供水干管一般宜布置成环状，进水管不宜少于两条。当一条进水管发生故障时，另一条进水管仍能保证全部进水量的70%和足够的水压。（2）阀应设在距地面高度0.8～1.5米范围内的没有冰冻危险、易于排水、管理维护方便而明显的地点。（3）设在便于维修的地方。分隔阀门应经常处在开户状态，一般用锁链锁住，分隔阀门最好采用明悬阀门。41土木工程学院 3消防系统（4）水力警铃宜装在报警阀附近，与报警的连接管应采用镀锌钢管。其长度不大于6米时，管径为15mm，大于6米时，管径为20mm，但最大长度不应大于20米。（5）自动喷水灭火系统报警阀后的管网与室内消火栓给水管网应分开独立设置。（6）湿式报警阀后的管道上不应设置其它用水设施。（7）喷水灭火系统应设消防水泵接合器，一般不宜少于2个。（8）喷水灭火系统应设泄水装置（9）每根配水支管的喷头数：轻、中危险极建筑材料均不应多于8个。在同一配水支管吊顶上下布置喷头时，共上下侧的喷头数个不多于8个。严重危险极建筑材料均不应多于6个。（10）喷水灭火系统应设有报警阀、控制阀、水力警铃、系统检验装置、压力表，控制阀上应设有启闭指示装置。（11）喷水灭火系统应设水流指示器，压力开关等辅助电动报警装置。41土木工程学院 4给水系统的计算4给水系统的计算该建筑用独立的生活给水系统，建筑内采用分区供水的方式。生活给水系统分成高、中、低三个供水区域。地下室至一，二层为低区，由室外给水管网直接供水，管网布置成下行上给式；3～10层为中区，11～18层为高区，管网布置成上行下给式，由高位水箱和水泵联合供水。由于市政给水管网不允许生活水泵直接抽水，在地下室内设贮水池，泵房设在地下室。屋顶水箱设水位继电器自动起闭水泵。为使消防水箱中的水常处于流动更新状态以保证水质，采用生活和消防合用水箱，同时也要采取措施使消防用水不被动用，因此生活给水管从水箱上部吸水，消防给水管从水箱下部吸水。贮水池也是用生活消防合用水池，在池中设置溢流墙，以保证消防贮水不被动用。4.1　生活用水量计算查阅《给水排水设计手册（第2册）建筑给水排水》(第二版)，有大便器、洗涤盆、沐浴设备的居民住宅楼用水定额在170L/（人·d）~300L/（人·d）之间，在本设计中取用250L/（人·d），时变化系数Kh=2.5，用水时间T=24h。每户人口定为3人，用水人数为3×6×15+3×4=282人高区最高日用水量Qd=282×250／1000=70.5m3/d高区最高日最高时用水量Qh=Kh*Qd／T=2.5×70.5／24=7.34m3/h低区用水全部由市政给水管网直接供给，对高位水箱容积的计算无贡献。4.2　屋顶水箱容积计算该建筑屋顶水箱采用生活，消防合用，为了使水箱中的水经常保持流动更新，又要保证消防用水不被动用，水箱示意图如下：给水管生活用水消防用水41土木工程学院 4给水系统的计算水箱的进水出水管分设在两侧也是为了避免水流短路。消防出水管口距水箱底≥50mm,以防止沉淀物进入配水管网,出水管上用阻力较小的旋启式止回阀，以保证止回阀开启所需的压力。采用水箱水位与水泵连锁，在水箱侧壁安装浮球式液位指示器，可以根据水箱水位自动控制水泵的开闭。消防贮水量的计算公式为：式中Vx----消防水箱容积，m3；qx----室内消防用水总量，L/s；Tx----火灾初期时间，按10min计。查阅《给水排水设计手册（第2册）建筑给水排水》(第二版)，本住宅楼室内消火栓用水量20L/s,室外为15L/s，自动喷洒系统喷水量为20L/s，故室内消防总用水量为qx=40L/s。水箱的消防贮水量Vx=60×40×10/1000=24m3生活贮水量的计算公式为：式中──水箱的有效容积，m3；──水泵出水量,m3/h；──水泵1h内最大启动次数，一般选用4~8次/h；──安全系数，可在1.5~2.0内采用。选＝1.2Qh＝1.2×7.34m3/h=8.81m3/h取为2.0，为6，水箱生活贮水量为=2×8.81／4×6＝0.73m3，取为1.0m3则高位水箱的容积为V=Vx+=24+1.0=25m3选用3.2m×3.2m×2.7m=27.6m3(包括0.2m超高)的水箱。4.3地下室贮水池容积计算41土木工程学院 4给水系统的计算贮水池为生活和消防合用水池，应考虑消防用水不被动用的措施。在这里采用在水池中设置溢留墙的形式。水池的进水口不能被淹没，进出水管布置在水池壁的不同侧面，以避免水流短路。方法见下图：C进水消防水位给水管消防管其有效容积为生活调节容积，消防贮水容积和安全用水容积之和。生活调节容积取最大日用水量的25%，安全容积取最大日用水量的10%。即V=Vs+Vx+Vb生活贮水量为Vs=25%Qd=0.25×70.5=17.63m3消防贮水量为消火栓2小时，自动喷洒1小时，Vx=60×20×120/1000+60×20×60/1000=144+72=216m3安全贮水量为Vb=10%Qd=0.1×70.5=7.05m3则V=Vs+Vx+Vb=17.63+216+7.05=240.68m3选用10m×8m×3.3m=264m3(包括0.25m超高)的贮水池4.4给水管网的计算4.4.1设计秒流量的计算依据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第3.6.4和3.6.5条要求：高区、中区为住宅，设计秒流量采用下式计算：式中qg----计算管段的设计秒流量，L/s；U----计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；41土木工程学院 4给水系统的计算Ng----计算管段的卫生器具给水当量总数；0.2----一个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。式中ac----对应不同卫生器具的给水当量平均出流概率(U0)的系数，见《建筑给水排水工程》(第五版)表2.3.1；式中U0----生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率；q0----最高用水日的用水定额，L/(人.d)；m----用水人数，人；Kh----变化系数；T----用水小时数，h。低区商场，设计秒流量采用下式计算：----根据建筑物用途确定的系数，商场取值为1.5，其余同式(1-5)。4.4.2高层管网压力计算本住宅楼卫生器具的给水额定流量、当量、连管公称管径和最低工作压力表1.1给水配件名称卫生器具当量Ng额定流量（L/s）支管管径（mm）流出水头(Mpa)洗手盆（感应水嘴）0.50.1150.05大便器（延时自闭冲洗阀）0.61.2250.15洗脸盆（混合水嘴)0.50.1150.05浴盆(混合水嘴)1.00.2150.05坐式大便器（冲洗水箱浮球阀）0.50.1150.02沐浴器(混合阀)0.50.1150.05家用洗衣机水嘴1.00.2150.05厨洗盆（双格)1.00.2150.05（1）低区给水管网水力计算：根据计算用图1.1，下区1-2层管网水力计算成果见表1.241土木工程学院 4给水系统的计算低区PP-R给水管水力计算表表1.2管段编号卫生器具的当量及数量当量总数Ng设计秒流量(L/s)管径DN(mm)流速V(m/s)单位管长水损(kPa/m)管长(m)沿程水头损失(kPa)大便器Ng=0.5洗手盆Ng=0.51-210.50.10150.500.274.71.292-3111.01.30321.270.554.62.533-4222.01.52400.910.2220.04.404-5444.01.70401.020.271.50.405-6666.01.83401.100.317.52.326-7101010.02.04501.080.655.03.25∑hy=14.19kPa注：6-7管段选用铸铁管则低区给水所需压力为：H=H1+H2+H3+H4H1=3.0+0.8－（－2.0）=5.8mH2O=58kPaH2=1.3∑hy=1.3×14.19=18.44kPH4=50kPa（即最不利点水龙头的最低工作压力）41土木工程学院 4给水系统的计算选用LXS-32C旋翼湿式水表，其公称直径为32mm，过载流量为12m3/h，常用流量为6m3/h。性能系数为=/100=144/100=1.44。则水表的水头损失H3=（0.95×3.6）2/1.44=8.12kPa则室内所需压力为：H=58+18.44+8.12+50=134.12kPa1～2层商场所需的压力小于室外管网供水压力200kpa，故不再进行调整计算。（2）中高区给水管网水力计算：1）标准层各户水力计算计算出两类户型的，见表1.3户型户当量用水定额L/cap.d户均人数用水时数h时变化系数Kh一卫一厨3.52503242.53.00.01939两卫一厨5.52503242.52.00.01097根据各户型管网布置图（如下），其水力计算结果见下各表：41土木工程学院 4给水系统的计算A户水力计算表1.4管段编号卫生器具数量及其当量当量总数∑N同时出流概率U%设计秒流量L/s管径DNmm流速m/s单阻管长M水头损失m洗脸盆坐便器沐浴器洗衣机水嘴厨洗盆0.50.50.51.01.01-22-33-44-55-610.51000.10150.500.272.00.54111.01000.20150.990.942.01.881111.582.780.25200.660.311.20.3711112.564.550.32200.840.472.41.13111113.555.080.38200.990.645.501.66B户水力计算表1.5管段编号卫生器具数量及其当量当量总数∑N同时出流概率U%设计秒流量L/s管径DNmm流速m/s单阻管长M水头损失m洗脸盆坐便器浴盆洗衣机水嘴沐浴器厨洗盆0.50.51.01.00.51.01-22-33-44-55-66-77-88-910.51000.10150.500.271.650.44111.01000.20150.990.940.750.701112.071.690.28200.730.370.720.2611113.058.670.35200.920.560.20.11111113.554.380.38200.990.641.300.19121114.050.900.40250.610.191.800.34221114.548.110.43250.680.216.801.432211115.543.490.48250.730.263.000.78C户水力计算表1.6管段编号卫生器具数量及其当量当量总数∑N同时出流概率U%设计秒流量L/s管径DNmm流速m/s单阻管长M水头损失m洗衣机水嘴洗脸盆坐便器沐浴器厨洗盆1.00.50.50.51.01-22-33-44-55-611.01000.20150.990.941.901.78111.582.780.25200.660.311.900.591112.072.340.29200.770.401.100.4411112.564.550.32200.840.471.250.58111113.555.080.38200.990.643.502.5641土木工程学院 4给水系统的计算C—1户水力计算表1.7管段编号卫生器具数量及其当量当量总数∑N同时出流概率U%设计秒流量L/s管径DNmm流速m/s单阻管长M水头损失m洗衣机水嘴洗脸盆坐便器沐浴器厨洗盆1.00.50.50.51.01-22-33-44-55-611.01000.20150.990.941.901.78111.582.780.25200.660.311.900.591112.072.340.29200.770.400.900.3611112.564.550.32200.840.471.250.58111113.555.080.38200.990.644.703.01B—1户水力计算表1.8管段编号卫生器具数量及其当量当量总数∑N同时出流概率U%设计秒流量L/s管径DNmm流速m/s单阻管长M水头损失m洗脸盆坐便器浴盆洗衣机水嘴沐浴器厨洗盆0.50.51.01.00.51.01-22-33-44-55-66-77-88-910.51000.10150.500.270.770.20111.01000.20150.990.941.801.691112.071.690.28200.730.370.800.2911113.058.670.35200.920.560.200.11111113.554.380.38200.990.641.200.77121114.050.900.40250.610.191.900.36221114.548.110.43250.680.217.301.532211115.543.490.48250.730.264.201.09D户水力计算表1.9管段编号卫生器具数量及其当量当量总数∑N同时出流概率U%设计秒流量L/s管径DNmm流速m/s单阻管长m水头损失m坐便器浴盆洗脸盆沐浴器洗衣机水嘴厨洗盆0.51.00.50.51.01.01-22-33-44-55-66-77-88-99-1011.01000.20150.990.941.000.94111.582.780.25200.660.310.400.121112.071.690.28200.730.3710.63.9210.51000.10150.500.271.800.48111.01000.20150.990.941.751.641111.589.830.27200.710.351.200.4211112.564.240.32200.840.473.201.50212114.548.110.43250.680.212.500.521221115.543.490.48250.730.262.50.6541土木工程学院 4给水系统的计算分户水表水头损失：一卫一厨型：选用LXSL-20C旋翼湿式水表，其公称直径为20mm，过载流量为5m3/h，常用流量为2.5m3/h。性能系数为=/100=25/100=0.25。则水表的水头损失H3=（0.38×3.6）2/0.25=7.48kPa两卫一厨型：选用LXS-25C旋翼立式水表，其公称直径为25mm，过载流量为7m3/h，常用流量为3.5m3/h。性能系数为=/100=49/100=0.49。则水表的水头损失H3=（0.48×3.6）2/0.49=6.09kPa2）高区供水管网水力计算a.高区各立管水力计算用图见图1.3，水力计算结果见下各表：41土木工程学院 4给水系统的计算高区立管1水力计算表表2.0计算管段编号当量总数N同时出流概率U%设秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(m/m)管长L(m)水头损失h(m)1-27.039.620.55250.840.333.00.992-314.028.610.80251.210.643.01.923-421.023.580.99320.970.343.01.024-528.020.741.16321.130.453.01.255-635.018.761.31400.780.173.00.516-742.017.281.45400.870.203.00.607-849.016.131.58400.960.243.00.728-952.515.611.64400.980.263.00.78高区立管2水力计算表表2.1计算管段编号当量总数N同时出流概率U%设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(m/m)管长L(m)水头损失h(m)1-25.543.590.48250.730.263.00.782-311.031.050.68251.030.483.01.443-416.525.610.84320.830.253.00.754-522.022.390.98320.960.323.00.965-627.520.041.10321.080.413.01.236-733.018.461.22321.180.483.01.447-838.517.091.31400.780.173.00.518-944.016.141.41400.840.193.00.57高区立管3水力计算表表2.2计算管段编号当量总数N同时出流概率U%设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(m/m)管长L(m)水头损失h(m)1-29.034.330.62250.940.413.01.232-318.024.520.88320.870.273.00.813-427.020.231.09321.070.413.01.234-536.017.671.27321.230.533.01.595-645.015.941.43400.860.203.00.606-754.014.641.58400.960.243.00.727-863.013.611.71401.020.273.00.818-972.012.831.84401.090.313.00.9341土木工程学院 4给水系统的计算高区立管4水力计算表表2.3计算管段编号当量总数N同时出流概率U%设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(m/m)管长L(m)水头损失h(m)1-25.543.590.48250.730.263.00.782-311.031.050.68251.030.483.01.443-416.525.610.84320.830.253.00.754-522.022.390.98320.960.323.00.965-627.520.041.10321.080.413.01.236-733.018.461.22321.180.483.01.447-838.517.091.31400.780.176.01.02b.高区给水管网所需压力根据计算用图1.4，高区给水管网水力计算成果如表1.4所示41土木工程学院 4给水系统的计算高区给水管网水力计算表表2.4管段编号卫生器具数量及其当量当量总数∑N同时出流概率U%设计秒流量L/s管径DNmm流速m/s单阻管长m水头损失m洗脸盆坐便器浴盆洗衣机水嘴沐浴器厨洗盆0.50.51.01.00.51.01-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-1616-1710.51000.10150.500.270.770.20111.01000.20150.990.941.801.691112.071.690.28200.730.370.800.2911113.058.670.35200.920.560.200.11111113.554.380.38200.990.641.200.77121114.050.900.40250.610.191.900.36221114.548.110.43250.680.217.301.532211115.543.490.48250.730.264.301.1244222211.031.050.68251.0366333316.525.610.84320.8388444422.022.390.98320.961010555527.520.041.10321.081212666633.018.461.22321.181414777738.517.091.31400.780.1711.701.99383815232323110.510.562.33500.880.3811.754.46696923464646207.07.993.30501.250.29102.90∑hy=14.55kPac.校核水箱安装高度：水箱最低液位至最不利配水点的位置高差为h=64.8-56.2=8.6mH2O=86kPa高区给水管路水头损失为：H2=1.3∑hy=1.3×14.55=18.92kPa分户水表损失H3=6.09kPa最不利卫生器具最低工作压力H4=50kPa则H2+H3+H4=75.01kPah＞H2+H3+H4水箱安装高度符合要求3）中区供水管网水力计算:a.中区各立管计算管径同高区。b.中区给水管网所需压力根据计算用图1.5，中区给水管网水力计算成果如表1.5所示：41土木工程学院 4给水系统的计算中区给水管网水力计算表表2.5管段编号卫生器具数量及其当量当量总数∑N同时出流概率U%设计秒流量L/s管径DNmm流速m/s单阻管长m水头损失m洗脸盆坐便器浴盆洗衣机水嘴沐浴器厨洗盆0.50.51.01.00.51.01-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-1616-1717-1810.51000.10150.500.270.770.20111.01000.20150.990.941.801.691112.071.690.28200.730.370.800.2911113.058.670.35200.920.560.200.11111113.554.380.38200.990.641.200.77121114.050.900.40250.610.191.900.36221114.548.110.43250.680.217.301.532211115.543.490.48250.730.264.301.1244222211.031.050.68251.0366333316.525.6184320.8388444422.022.390.98320.961010555527.520.041.10321.081212666633.018.461.22321.181414777738.517.091.31400.78161688884416.141.41400.840.198.701.6640401624242411610.302.39500.900.435.02.157272244848482167.823.38501.280.307.02.10c.减压阀计算已知屋顶高位水箱生活用水最低液位标高为64.80m。减压阀设在技术层的立管上，其减压阀的安装高度=技术层楼板标高+1.20m=32.20+1.20=33.40m。41土木工程学院 4给水系统的计算高位水箱生活用水最低液位与减压阀之间高差为64.8-33.4=31.4m。减压阀阀前压力(即屋顶水箱生活用水最低液位与17层减压阀处标高差-屋顶水箱至减压阀的水头损失)P1=31.4-0.30×31.4=21.98m。阀后压力P2≥减压阀至中区最不利配水点管道水头损失+分户水表水头损失+最不利配水点流出水头-减压阀至最不利点的垂直压力差。减压阀至中区最不利配水点管道水头损失，由表1.5知，其沿程水头损失为1.20m，取局部损失为沿程损失的25%，则减压阀至中区最不利配水点管道总水头损失为1.×1.25=1.50m，P2≥1.50+1.19+5-3.4=4.29m。取减压阀比值=3，则阀后压力P2=21.98/4=5.49m≥4.29m。据此，查《给水排水设计手册》(第02册)表13-29选用定比例式减压阀Y43X-16T，定比值4:1，其在管道上的安装如下图所示。4.5地下室加压水泵的选择水池和泵房设于地下室内，水泵直接将水抽到顶层水箱内。水泵出水量按最大时用水量的1.1倍来确定。即Qb=1.1×7.34=8.07m3/h查给水钢管水利计算表得：当水泵出水量为8.07m3/h（2.24L/s）时，水泵的几个水力参数如下表：管径(mm)流速(m/s)i(kPa/m)管长(m)水头损失(kPa)吸水管DN=70mm0.600.0613.000.183压水管DN=50mm0.860.31773.923.42641土木工程学院 4给水系统的计算计算水泵扬程：Hb≥H1+H2+HhH1—贮水池最高水位至水箱进水口所需的静压力kPa。H1=64.90－(－3.0)=67.90m=679.0kPaH2—水泵吸水管和出水管至水箱进水口的总水头损失，其中给水管网局部水头损失为沿程水头损失的30%，故H2=1.3×(0.183+23.426)=1.3×23.609=30.69kPaHh—水箱进水口的流出水头，取为20kPa∴水泵的扬程为：Hb=H1+H2+Hh=679.0+30.69+20=729.69kPa=73mH20水泵的出水量为Q=8.07m3/h据此查《给水排水手册.第11册.常用设备》选得水泵50GDL12-15（Q=12m3/h，H=90m，R=2900r/min，N=5.25kw）2台，其中一台备用。配备电机型号为Y132S1－2（N=5.5kw,R=2900r/min，功率因数为0.89）。41土木工程学院 5排水系统设计计算5排水系统设计计算建筑室内废水，污水采用合流制排放。每户的厨房卫生间各有1根立管，既保证了厨房的卫生，又避免了排水管线过长和需要穿墙而过带来的经济费用增长和工程量的增加。整个建筑一共有15根排水立管，每根立管都设伸顶通气管，且高出屋顶0.5m。3~18层的生活污废水排水立管在2楼上的设备层汇总为5根，沿墙排入地下室顶部，然后5根汇总立管再排到室外污水管网的检查井中。为了降低立管底部由于水流转向引起的气压波动，保护3层水封不被破坏，在立管底部设跑气装置。1~2层商用楼卫生间的污水管也需在地下室上部汇总为1根后再排出室外。因为每根排出管穿过地下室时都需要做防水处理会增加工程量。地下层的污水汇集到地下污水坑，经污水泵加压提升后排出。设计秒流量的计算公式采用：查表多层住宅采用=1.5，商场采用=2.0。本住宅楼卫生器具的当量、排水流量、连管管径和坡度表表3.1给水配件名称卫生器具当量Ng卫生器具排水流量(l/s)支管管径de（mm）坡度I洗手盆（感应水嘴）0.300.10500.026大便器（延时自闭冲洗阀）4.501.501100.026洗脸盆（混合水嘴)0.750.25500.026浴盆(混合水嘴)3.001.00750.026坐式大便器（冲洗水箱浮球阀）4.501.501100.026沐浴器(混合阀)0.450.15500.026家用洗衣机水嘴1.500.50500.026厨洗盆（双格)3.001.00750.0265.1各户型横管水力计算根据各户计算用图3.1，起计算结果见表3.241土木工程学院 5排水系统设计计算卫生间排水横支管水力计算表表3.2管段编号卫生器具的当量及数量排水当量总数设计秒流量qu(L/s)管径de(mm)坡度I洗衣机=1.50淋浴器=0.45洗脸盆=0.75坐便器=4.50浴盆=3.0卫生间A1211　　1.950.65750.0262─3111　2.700.79750.0263─411117.201.981100.026卫生间B1、B-1-11─2111.950.65750.0262─31116.451.951100.0263─41117.201.981100.026卫生间B2、B-1-21─213.001.00750.0262─3117.501.991100.02641土木工程学院 5排水系统设计计算卫生间排水横支管水力计算表续表3.2管段编号卫生器具的当量及数量排水当量总数设计秒流量qu(L/s)管径de(mm)坡度I洗衣机=1.50淋浴器=0.45洗脸盆=0.75坐便器=4.50浴盆=3.0卫生间C、C-11─211　　1.950.65750.0262─31116.451.951100.0263─411117.201.981100.026卫生间D11─210.750.25500.0262─3115.251.751100.0263─41118.252.011100.026卫生间D21─2111.950.65750.0262─31116.451.951100.0263─411117.201.981100.026厨房污水横支管采用75mm，坡度0.0265.2室内排水立管计算厨房每根立管接纳的排水当量总数为：厨房污水系统每根立管的排水设计秒流量为：则立管管径为de=75mm；卫生间A、B1、B-1-1、C、C-1、D2每根立管接纳的排水当量总数为：其污水系统每根立管的排水设计秒流量为：因为有大便器，则立管管径为de=110mm；卫生间B2、D1、B-1-2每根立管接纳的排水当量总数为：41土木工程学院 5排水系统设计计算其污水系统每根立管的排水设计秒流量为：因为有大便器，则立管管径为de=110mm；通气立管管径：为保证排水支管内气压稳定，本设计中通气立管管径与排水立管相同；5.3室外排出管计算考虑到管道承压问题排出管采用铸铁管，计算用图见图3.2，计算结果见表3.341土木工程学院 5排水系统设计计算排出管计算表表3.3管段编号排水当量总数设计秒流量qu(L/s)管径(mm)坡度充满度最大允许流量(L/s)流速(m/s)1～2268.24.441250.0090.54.540.713～2962.761100.0050.52.900.702～4364.24.931250.0100.55.020.785～42644.421250.0090.54.540.704～6628.26.011500.0050.67.230.657～8230.44.231250.0080.54.280.669～6278.44.501250.0090.54.540.716～10906.86.921500.0050.67.230.6511～10932.731100.0050.52.900.7110～12999.87.191500.0050.67.230.6613～12231.754.241250.0080.54.280.6612～141231.557.821500.0060.67.920.695.4商场排水管网水力计算41土木工程学院 5排水系统设计计算（1）根据商场卫生间排水管道计算图，起计算结果见表3.4商用楼卫生间排水横支管水力计算表表3.4管段编号卫生器具的当量及数量排水当量总数设计秒流量qu(L/s)管径(mm)坡度I洗手盆=0.3坐便器=4.51─21　0.30.10500.0262─311　4.81.601100.026（2）各立管计算见表3.5商用楼卫生间排水立管水力计算表表3.5管段编号卫生器具的当量及数量排水当量总数设计秒流量qu(L/s)管径(mm)坡度I洗手盆=0.3坐便器=4.51─211　4.801.601100.0262─322　9.602.241100.026（3）考虑到管道承压问题排出管采用铸铁管，计算用图见图3.4，计算结果见表3.6商场排出管计算表表3.6管段编号排水当量总数设计秒流量qu(L/s)管径(mm)坡度充满度最大允许流量(L/s)流速(m/s)1～29.62.241100.0050.52.590.612～319.22.551100.0050.52.590.623～428.82.781100.0060.52.900.674～538.42.981100.0070.53.180.705～648.03.161100.0070.53.180.7341土木工程学院 5排水系统设计计算5.5地下室排污泵选择考虑到地下室净高5.5m，选择排污泵型号为IS50-32-160B（Q=5.4m3/h，H=6.0m，R=1450r/min，N=0.55kw）。41土木工程学院 6消防计算6消防计算6.1消火栓给水系统的计算本建筑楼消火栓立管挨柱子设置，消防卷盘与消火栓合用消火栓箱，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。消防前室单独设消火栓，本设计采用减压稳压型单出口消火栓。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室水池内。本建筑属于二类该层建筑，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=5L/s，故选择栓口直径为65mm的消火栓，水枪喷嘴直径d=19mm,衬胶水龙带长度Ld=25m。最小充实水柱长度Hm=12m。商场内消火栓采用单排布置,但要保证至少有2支消火栓的充实水柱能同时达到室内任何部位。查高层建筑设计手册，根据建筑物的类型和高度本建筑的消防用水量如表4.1：本建筑的消防用水量表4.1建筑名称消火栓系统普通住宅建筑高度(m)消防用水量(L/s)每根竖管最小流量(L/s)每支水枪最小流量(L/s)火灾延续时间(h)室内室外>50201510526.1.1消火栓的保护半径应为：R=Ld+Ls=21.3+3=24.3mLd───水带铺设长度Ld=25*0.85=21.3m（0.85为所取的水带展开时的弯曲折减系数）Ls───水枪充实长度倾斜45゜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，一般取其值为3.0m。其单排布置间距为m41土木工程学院 6消防计算───消火栓的最大保护宽度根据住宅楼的实际情况,布置2组消火栓,最大间距小于21.13m,满足要求。消防电梯前室也须设消火栓，系统图如图4.1所示6.1.2水枪喷嘴处所需的压力查表，水枪喷口直径选d=19mm，水枪系数值为0.0097；充实水柱Hm=12m，水枪实验系数值为1.21。水枪喷嘴处所需水压=/（1-）=1.21×12/（1-0.0097×1.21×12）=16.9mH20=169kPa水枪喷嘴的出流量喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577=水带阻力19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水袋多为衬胶的。本建筑选用衬胶水带，查表知65mm水带阻力系数值为0.00172。水带阻力损失为mH20消火栓口所需压力=16.9+1.16+2.0=20.06mH20=200.6kPa根据规范，按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利竖管为XL1,出水水枪数为2支，相邻消防竖管为XL2,出水水枪数为2支。最不利出水点1处所需压力为：=16.9+1.16+2.0=20.06mH20最不利出水点2处所需压力为：=20.06+3.0+0.241=23.30mH20（为1点和2点的消火栓间距，为1~2管段的水头损失）41土木工程学院 6消防计算2点的水枪射流量为：L/s进行消火栓给水系统水力计算时，按计算用图4.1计算，配管水力计算成果见表4.2。41土木工程学院 6消防计算消火栓给水系统水力计算表表4.2计算管段设计秒流量(L/s)管长L(m)DN(mm)v(m/s)i(kpa/m)il(kpa)1-25.203.01000.600.08040.2412-311.0655.01001.280.32717.9853-411.062.701001.280.3270.8834-522.1223.51002.491.2529.375∑hy=48.484kPa6.2消防泵的选定管路总水头损失为Hw=1.1×48.484=53.33kPa消火栓系统所需总压力为：Hx=H1+Hxh+Hw=56.50×10－(－4.8)×10+20.06×10+53.33=866.90kPa消防水泵流量为Qx=21.38L/s据此选得型号为125D－25型消防泵2台，互为备用．该泵的性能见下表：125D－25型消防泵性能表4.3型号流量Q(L/s))扬程H(m)转速n(r/min)电机功率(kw)总重(Kg)125D－2520～33102.4295037335配备电机型号为Y180L－2，该电机性能见下表：Y180L－2型电机表4.4型号转速n(r/min)功率因数电流（A）电机功率(kw)总重(Kg)Y180L－229390.8969.23722041土木工程学院 6消防计算在屋顶设置一个试验消火栓，实验时只需一股水柱工作，流量减少，水泵扬程提高，完全能满足屋顶试验消火栓有10m水柱的要求，不再进行核算。6.3屋顶水箱安装高度的校核最不利点消火栓的静压力为：62.50－56.50=6.0m<7.0m按《高层民用建筑设计防火规范》规定水箱的设置高度应满足建筑高度不超过100m，最不利点消火栓静水压不低于0.07Mpa的要求，本建筑消防给水系统需设增压设施。使用稳压泵增压的缺点在于启动频繁,用气压罐增压调节容积又很小，综合考虑两方面的因素，增压设施采用稳压泵和小型气压罐联合使用,将其设置在屋顶气压罐给水间里。在该工程中稳压泵的流量按1.0L/s设计，这是因为系统的渗透量小，稳压泵的流量设计过大，将延迟消防主泵的启动，以至于不能启动。稳压泵的流量为:：Q=1.0L/s；扬程为：19.83－（62.50－56.50）=14.83mH20所以选用GDR32—20型管道泵。流量为1.0L/s时，扬程21m，功率0.75kw。气压罐的容量理论上应为两只水枪和五个喷头30s的用水量，但因为自动喷洒系统只在商场设置，水箱的静水压力就能满足。故气压罐的容量为两只水枪30s的用水量。即2×5×30=300L。6.4自动喷洒给水系统的计算本建筑需在一二楼的商场加设自动喷洒灭火系统。采用标准型玻璃球喷头，喷头安装成下垂型，使用湿式报警阀。　基本设计参数按照建筑危险等级分类，本建筑属于中危险级，基本数据如下：1）消防用水量为20L/S2）设计喷水强度为W=6.0L/min•m23）计算作用面积F=160m24）最不利喷头工作压力P=98000Pa5）自动喷式灭火系统持续喷水时间1h6）一只喷头的保护面积f=12.5m241土木工程学院 6消防计算6.4.1　喷头的布置间距喷头的布置间距要求在所保护的区域内任何部位发生火灾都能得到一定强度的水量。喷头的布置形成应根据天花板、吊顶的装修要求布置成不同的形式。根据上表要求，结合建筑内的结构，喷头按矩形布置，配水支管上喷头间距为2.6m，配水管网中配水支管间距根据建筑结构而定，最边缘支管距墙1.2m~1.7m之间。6.4.2　设计计算根据建筑物内部结构，如果采用作用面积法来作水力计算，面积不好划分，所以在这里采用特性系数法计算。特性系数法是从系统设计最不利点喷头开始，沿程计算各喷头的压力、喷水量和管段的累积流量、水头损失，直至某管段累计流量达到设计流量为止。此后的管段中流量不再累计，仅计算沿程水头损失。喷头的出流量和管段水头损失应按下式计算：式中　──喷头处节点流量，L/s；──喷头处水压，kPa；──喷头流量系数，玻璃球喷头=0.133或水压用mH20时=0.42；──计算管段沿程水头损失，kPa；──计算管段长度，m；──管段中流量，L/s；──比阻值，；设计最不利点喷头以及端点喷头处工作压力均为100kPa，每个端点喷头的喷水量为：L/s(80L/min)，选定管网中的最不利计算管路如下图所示，其计算面积为160，最不利水力计算成果见表4.5：41土木工程学院 6消防计算最不利管路(节点1─56)水力计算表表4.5管段编号喷头处水压(kPa)喷头出流量(L/s)管段流量(L/s)管径（mm）比阻值管长(m)水损(kPa)1─21001.331.33250.43670002.6020.082─3120.081.452.78320.09386002.6018.863─4138.941.564.34400.04453001.3010.905─61001.331.33256─4120.081.452.78324─7无出流量7.12500.01108002.5014.048─91001.331.33259─7120.081.452.78327─10无出流量9.90500.01108001.1011.9411─121001.331.332512─13124.721.482.813213─14143.991.594.404014─10166.401.716.115010─15无出流量16.01700.00289301.4010.3816─171001.331.332541土木工程学院 6消防计算17─15120.081.452.783215─18无出流量18.79800.00116804.6519.1719─201001.331.332520─18126.261.492.823218─21无出流量21.61800.00116800.150.8222─231001.331.332523─24123.171.472.803224─21145.241.604.404021─25无出流量26.011000.00026743.105.6025─26无出流量26.011000.000267421.7039.2526─27无出流量26.011000.00026741018.08沿程水头损失为169.12kPa6.5喷淋系统校核（1）任意四个喷头平均喷水强度校核：在作用面积内取最不利4个喷头围合范围内的平均喷水强度与规范规定的喷水强度作比较，看能否满足规范要求。本工程取5、6、8、9共四个喷头作平均喷水强度校核。经计算四个喷头流量分别为、、、。平均喷水强度计算如下：本系统按中危险等级一级计算，设计喷水强度为，其小于校核强度，比较结果合格。（2）最不利点喷头的工作压力=100kpa=10mH20管段沿程水头损失169.12kPa=16.92mH20管段局部水头损失以沿程水头损失的20%计，41土木工程学院 6消防计算故总水头损失为mH20报警阀选用公称直径100mm的湿式报警阀，报警阀阻耗S=0.00302，则：报警阀水头损失==0.00302×26.01=0.78mH20最不利点喷头与最低水位之间高差的静水压=6.0－(－4.85)=10.85mH20要求水泵扬程=+++=10+20.30+0.78+10.85=41.93mH206.6　喷淋系统选泵据此选得型号为100D－16型消防泵2台，互为备用。该泵的性能和安装尺寸见下表所示：100D－16型消防泵性能表4.6型号流量Q(L/s))扬程H(m)转速n(r/min)电机功率(kw)总重(Kg)100D－1620-3335-51.2290018.5261配备电机型号为Y160L－2，该电机性能见下表：Y160L－2型电机表4.4型号转速n(r/min)功率因数电流（A）电机功率(kw)总重(Kg)Y160L－229300.8935.518.516041土木工程学院 参考文献参考文献1.《建筑给水排水设计规范》GB500l5—20032.《建筑设计防火规范》GB500l6—2006（2001年版）3.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95（2005年版）4.《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084—2001（2005年版）5.《卤代烷121l灭火系统设计规范》GB50193—936.《卤代烷130l灭火系统设计规范》GB50163—927.《室外给水设计规范》GB500l3—20068.《室外排水设计规范》GB50014—20069.《给水排水标准图集》l、2、310.《给水排水设计手册》1、2、9、10、11分册1l.《建筑给水排水工程》（第四版）中国建筑工业出版社12.《建筑灭火器配置设计规范》GB50l40—200513.《建筑制图标准》GB/T50104—200114.《给水排水制图标准》GB/T50106—200115.《安装工程预算定额》或《单位估价表》(给水排水分册)16.《材料手册》17.《安装工程预算与施工组织》吉林人民出版社45土木工程学院 附录总结很感慨，历时一个多月的毕业设计终于完成了。毕业设计的这一个月里，在我做设计的每个阶段，从早期查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中我的指导老师邢艳红老师都给予了我细心的指导。邢老师始终以认真负责的态度指导着设计。在设计结束的时候，我衷心的感谢所有教给我专业知识的老师们，除了敬您们的专业水平外，治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。同时，要感谢我班主任丁锐老师。大学四年里丁老师一直是我们的坚强后盾，无论何时何地都有亲切的鼓励与温暖的关心，让我在任何时候都不放弃希望坚强前行！最后，对审阅设计并提出意见和建议的老师，对评阅设计的其他导师表示深深的谢意。大学生活即将结束，似水流年的日子里我开始期待明天。45土木工程学院 附录附录1、01设计说明（A1）2、02十八层给水平面图（A1）3、03三至十七层给水平面图（A1）4、04二层给水及自喷平面图（A1）5、05一层给水及自喷平面图（A1）6、06十八层排水平面图（A1）7、07三至十七层排水平面图A1）8、08二层排水平面图（A1）9、09二层排水平面图（A1）10、10地下室平面图（A1）11、11屋顶平面图（A1）12、12技术层平面图（A1）13、13自喷系统图（A1）14、14商场给排水系统图（A1）15、15给水系统图（A1）16、16排水系统图（A1）17、17消防系统图（A1）18、18厨卫大样图（A3）19、19贮水池及水箱系统图（A3）45土木工程学院'