十一层商住楼给排水设计 31页

'附件:工程学院课程设计（论文）任务书第一组（学号为单号》I、课程设计（论文）题目：某商住楼给排水设计计算II、课怪设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求：该建筑为十一层，总建筑面枳近5400平米，二至十一层为单元式住宅,一层部分为单元式住宅，部分为商铺。设计技术要求如下：1、给水工程：已知室外给水管网常年可保证的工作水压为300KPa,故应采用上下分区供水方式。2、排水工程：室内排水系统采用雨污分流，污废合流的排水方式。3、消防工程：本建筑属于二类高层建筑，设室内、外消火栓系统及灭火器，商铺设自动喷水系统。加压泵房不在本设计范围之内。III、课fS殳计（论文）工作内容及完成时间：工作内容：1、室内给水系统的水力计算；2、消火栓灭火系统的水力计算；3、自动喷水灭火系统的水力计算；4、室内排水系统的水力计算。完成时间：要求2007-7-6之前完成。建议进度安排： 布置设计任务、准备设计资料。0.5天 平面布置，绘制计算简图。2天水力计算2天绘制图纸3.5天整理设计计算说明书0.5天IV主要参考资料：1、《新编建筑给水排水工程》（课本）2、《建筑给水排水设计规范》GB50015-20033、《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）4、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95（2005年版）5、《高层建筑给水排水设计手册》6、《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-20057、《给水排水标准图集》S1、S2、S3、S48、其他土木与建筑工程学院09级给水排水工程专业1班学号:2009102141姓名：指导教师：十一商住楼给水排水工程摘要：本建筑为H商住楼，二秃高层商住楼，总高度37.5米。二至十一层为单元式住宅，一层部分为单元式住宅，部分为商铺。本论文就该建筑给水排水工程进行了设计，主要内容有：给水系统、消防系统/排水系统。给水系统采用分区供水，低采用市政管网直接供水；高区采用水泵与水箱供水。消防系统包括了消火栓系统和自动喷水灭火系 统，排水系统采用污、废水合流制，雨、污分流制，并设伸顶通气管。雨水采用重力外排水的方式，及时将屋面雨水排除。此外还包括了水表选型，消防水泵、潜污泵的选型，消防水箱的设计等内容。本设计中给水干管和立管管材均采用PPR管；消火栓给水管采用热镀锌钢管，自动喷水灭火系统管道采用内外壁热镀锌钢管；排水管材采用硬聚氯乙烯排水管（UPVC），水力计算按塑料管计目录弓IW二、设计任务及设计资料（一）设计资料1.工程概况及参数2.建筑图纸（二）设计任务1.计算部分2.设计图纸：三、给水说明书（一）给水设计说明书1.给水方式的选择2给水系统组成3管道布置及设备安装要求（二）给水计算说明书1.给水用水定额及是变化系数2.最高日用水量3.最高日最高时用水量4.给水管网水力计算 四、消火栓系统说明书（一）消火栓系统设计说明1.消火栓选择2消防管道及安装 （二）室内消火栓给水系统计算1消火栓的布置2水枪喷嘴处所需的水压3水枪喷嘴的出流量4水带阻力5消火栓U所需水压6水箱的设置高度7碰8消火栓给水管水力计算9水泉结合器选定五、自动喷淋火火系统说明书（一）自动喷淋系统设计说明1自动喷淋系统分类2系统组成3消防给水方式4自动喷淋的安装（二）自动喷淋灭火系统计算1喷头的选用与布置2水力计算六、排水系统说明书（一）排水系统设计说明1排水方式选择2系统组成3排水管道安装要求（二）排水系统设计计算 1设计秒流量2住宅横支管计算3商铺横支管计算4.立管计算5通气管设置要求6.通气立管白勺计算结论#KP付i 一、引言本次设计的目的是充分利用所学的现有的知识，完成高层建筑给水排水工程的设计。此次设计基本上实现了我们从理论知识向实际工程设计的转变，充分的把理论知识应用到实际的工程当屮，并对设计的方案、內容加以有针对性地、有说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。设计的大体A容是：建筑给水工程、排水工程、热水工程和消防工程，设计的意义在于满足人们生活用水的同时，要满足室内的消防用水，保证人们居住的安全性。设计的依据为相关书籍和设计手册、规范。在设计中，大都按照常规方法，严格依据设计规范来进行，建筑给水排水系统及卫生设备要相对完善，在技术上要保持先进的水平，在计算的过程屮，尽量使用符合经济流速的管径，以便降低成本，同时要考虑水的漏失、压力情况来选择管材和一些连接管件，以便在水从市政管网输送到建筑用户的过程屮，水的漏失量最少，节约水资源。随着科学技术的发展，生产工艺的不断改进和提高，给排水工程口趋向大系统、高参数的方向迅猛发展，因此，对给排水工程设计的要求也就越来越高。要想使管网达到优质、高效、低能耗运行的目的，必须要有合理的设计方案。为丫确保给排水在使用过程屮充分发挥其安全稳定、高效的作用，所以建筑给排水系统的设计极其重要［1］。高层建筑给水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，棊本理论和计算方法在某些方面是相同的，但因高层建筑层数多、建筑高度大、建筑功能广、建筑结构复杂，以及所受外界条件的限制等，高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上，还是广度上，都超过了低层建筑物的给水排水工程的范畴，并且高层建筑给水排水设备的使用人数多，瞬时的给水量和排水流量大，以及经济合理的给水排水系统形式，并妥善处理排水管道的通气问题，以保证供水安全可靠、排水通畅和维护管理方便。因此，在高层建筑给排水设计屮，合理的给水系统，排水系统和消防系统的设计和选择关系到整个系统的可靠行、工程投资、运营费用、维护管理及使用效果，在高层建筑给排水设计屮有着重要的意义［2］。二、设计任务及设计资料（一）设计资料1.工程概况及参数本工程为H商住楼，二矣高层商住楼，总高度37.5米。二至H层为单元式住宅，一层部分为单元式住宅，部分为商铺。总建筑面积大约为5400平方米。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定的分类标准，本工程应为二类高层建筑，耐火等级为二级。2.建筑图纸总平面图；一、二层平面图；三一H，一层平面图；机房平面图。 (二)设计任务1.计算部分(1)最高日、最大时用水量，高位水箱容积计算和安装高度的校核。(2)给水管网设计秒流量计算。(3)排水系统水力计算。(4)消防系统给水设计秒流量，消防管网水力计算。(5)雨水斗选择，汇水面积计算、雨水系统各管段管径确定。(6)编写设计计算说明书，工程概况，设计方案，设计依据和施工要求。2.设计图纸：(1)施工设计说明；(2)给排水总平面图；(3)各层的给水、排水、消防、自喷，雨水平面阁布置；(4)给水、排水、消防、自喷及雨水系统图；(5)卫生间大样图；(6)水泵房或屋顶消防水箱详图；(7)主要设备材料表。三、给水说明书(一)给水设计说明书1.给水方式的选择高层建筑竖向分区给水方式有以下几种：①并列给水方式在各分区独立设水箱和水泵，水泵集屮设置在建筑底层或地下室，分别向各区供水。优点：各区是独立的给水系统，互不影响，当某区发生事故时，不影响全局,供水安全可靠；水泵集屮，管理维护方便；运行动力费用低。缺点：水泵台数多，压力高，管线长，设备费用增加；分区水箱占用楼层空间，给建筑房间布置带来不便，使经济效益下降。②串联给水方式即分区申联给水方式，水泵分散设置在各区的楼层或技术层屮，低区的水箱兼作上一区的水池。优点：无高压水泵和高压管道；运行动力费用低。缺点：水泵分散设置，连同水箱所占楼层空间较大；水泵设在楼层，对防振隔音要求高，水泵分散，管理维护不方便；若下区发生事故，则其上部数区供水受影响，供水可靠性降低。③减压水箱给水方式 整个高层建筑的用水量全部由设置在底层的水泵提升至屋顶总水箱，然后再 分送至各区水箱，分区水箱起减压作用。优点：水泵数量最少，设备费用低，管理维护简单；水泵房面积小，各分区减压水箱调节容积小。缺点：水泵运行动力费用高；屋顶总水箱容积大，对建筑的结构和抗震不利;建筑物高度较大、分区较多吋，下区减压水箱中阀门承压过大，导致关不严或经常维修；供水可靠性差。①减压阀给水方式工作原理与减压水箱给水方式相同，其不同之处在于以减压阀来代替减压水箱。减压阀的最大优点是占用楼层空间较小，使建筑面积发挥最大的经济效益，简化了给水系统。其缺点是水泵运行动力费用较高。•由于高层建筑物总高度较大，仅靠室外管网的供水压力，无法满足较高层楼层的用水点的水压要求，工程中一般采用增压设备辅助供水。如果高层中不进行竖向分区，则底层卫生器具将承受较大的静水压力，不能保证供水的安全可靠性。一般分区内最低卫生器具给水配水件处的静水压力宜控制在以下范围：旅馆、饭店、公寓、住宅等为300〜350kPa,其他为350〜450kPa。因城市管网常年可资用水头不能满足用水要求，故考虑二次加压，根据原始资料，本建筑为住宅楼，建筑总高度37.5米，直接采用水泵一水箱给水方式，下面几层供水压力将超过0.35MP,容易造成接口损坏，且未能冇效利用市政管网水压，浪费能量，同时，屋顶水箱容积过大，增加建筑负荷和投资费用。室外常年可资用水头为0.3MPa表压，可考虑直接向较低的几层供水。经比较，室内给水系统宜采用分区供水方式，分为高，低两区。低区即为1〜6层，直接由市政压力供水。高区部分可以采用的分区方式有：水泵一水箱给水方式，变频调速水泵给水方式，气压给水方式。现就水泵-水箱速并列供水方式和变频调泵并列供水方式进行比较，见表2.1：表3.1供水方式的比较供水方式水泵-水箱并列供水变频调速泵并列供水优缺点各区供水自成系统，互不影响，供水较各区供水自成系统，互不影响，供水较安全安全可靠；各区升压设备集中设賈，便可靠；各区升压设备集中设賈，便于维修管于维修、管理。理：无需水箱，节省占地面积。缺点水泵台数多，水泵出水加压高，管线长，上区供水水泵扬程较大，总压水线长；设备设备费用增加；各区水箱占楼层面积，费用较髙，维修较复杂。给建筑房间布置带来困难，减少房间使用面积，影响经济效益。 综合考虑，采用水泵一水箱供水方式。2给水系统组成建筑A部给水系统包括引入管、水表节点、给水管道、配水装置、用水设备、给水附件、增压和储水设备等。3管道布置及设备安装要求(1)各层给水管道采用暗装敷设，管材采用PPR塑料管，热熔连接。DN50以上阀门采用不锈钢制闸阀，其余采用不锈钢制截止阀。(2)管道外壁距墙面不小于150mm,离梁、柱及设备之间距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距不小于50mm,支管距墙、梁、柱净距为20〜25mm。(3)给水管与排水管平行、交叉时距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管上面。(4)立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面10〜20mm。(5)在立管、横支管上设阀门，管径DN〉50mm时设闸阀，DN$50mm时设截止阀。(6)引入管穿地下室外墙设套管。给水横干管设0.003的坡度，坡向泄水设置。(7)水箱和管道泵均设在顶层设备间，管道泵设在水泵间［3_61。(二)给水计算说明书1.给水用水定额及是变化系数本设计建筑哟给水主要为住宅部分和商场卫生间。参考《建筑给排水设计规范》(GB50015-2003)的有关规定的用水量标注及时变化系数，木设计中采用的用水量标准见表2-1:表3.2用水量表序号用水类别用水量标准使用单位数使用时间时变化系数1住宅200L/人。d43242.52商场8L/m2.d366.64121.5注：在此住宅用水人数是按每套房3.5人计，每层4户.第一节给水系统设计计算书一、最高日用水量本建筑对于住宅部分假定平均每户人数为3.5人，按建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度，根据《建筑给水排水设计规范》表3.1.9选用生活用水定额cb=200L/人•d，使为24小时，时变化系数K,,=2.5。 由《建筑给水排水工程》第二章第二节公式(2-2)计算得：m•qd=3.5X43X200/1000=30.lm3/d由《建筑给水排水工程》第二章第二节公式(2-3)计算得：Q,=(Qe//T)-K,=(30.1/24)-2.5=3.14m3/h一最高日用水量，m3/dm—用水人数qd—最高日生活用水定额，L/(人*d)对于一层商铺，面积为366.44#,每m2营业面积最高日生活用水定额取8L,时变化系数=1.5,使用小时数为12h。Qd=366.44X8/1000=2.93m7dQ,=(Qe//T)-K,=(2.93/24)-2.5=0.37m3/h二、设计秒流量1、住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量，应按下列步骤计算：(1)根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、给水定额、使用吋数及小时变化系数，按3.6.4-1计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：Uc=q0/(0.2Ng*T*3600)*100(%)式中：U—生活给水管道的最大用水时上生器具给水当量平均出流概率(％)q()一最高用水时的用水定额；m—每户用水人数；Kn—时变化系数；Ng一每户设置的上生器具给水当量数；T一用水时数(h)；0.2—一个上生器具给水当量的额定流量(L/s).(2)根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，按3.6.4-2计算出最大用水时上生器具给水当量的同时出流概率：U=[l+6^.(N-1)°-49]/N/5*100(%)U—计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率(％) Ng—计算管段的卫生器具给水当量数.(1)根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，计算管段的 设计秒流qpq=0.2*U*NpA本设计中用水上生器具有洗涤盆、洗脸盆、浴盆、坐式大便器、蹲式大便器。2、对于一层的商场部分，其设计秒流量公式为q，0.2*a*N/5商场汉取1.5,则=0.3N/5。三、屋顶水箱容积本工程供水系统水泵自动启动供水，每小时最大启动kb为4至8次，取6次。安全系数C可在1.5至2.0内采用，为保证供水安全，取C=2.0。7至H层之生活用冷水由水箱供水，1至6层生活用冷水虽不由水箱供水，但考虑到市政给水事故停水，水箱仍应短时供应下区用水（上下区设连通管），故水箱应按供1至11层全部用水确定。又应水泵向水箱供水不与配水管网连接,故选水泵出水量与最高日最大时用水量相同，即qb=LQ,=0.37+3.14=3.51m3/ho水泵自动启闭装置如果安全可靠，屋顶水箱的有效容积为：V=C*qb/（4kb）=2.0*3.51/（4*6）=0.29m3如果水泵自动启闭装置不可靠，则根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）3.7.5条，不宜小于最大时用水量的50%。则V=0.5*3.51=1.76m3综合考虑各种因素，本工程按不可靠计算，则屋顶水箱尺寸为1.0*2.0*0.7m3,有效水深为0.5m，有效容积为2.0m3,屋顶水箱玻璃钢制。四、贮水池容积本设计上区为设水泵、水箱的给水方式，因为市政给水管不允许水泵直接从管网抽水，故设贮水池，考虑到本工程没有地下室，故将贮水池设在本单体外。其容积V>=（QrQi）Tb+Vs且Q；rt>=（Q「Qj）Tb.进入水池的进水管管径取DN50,按管中流速力1.lm/s估计进水量，则由给水铸铁管水力计算表知Q.i=2.lL/s=7.56m3/h,此值远大于水泵出水量，从计算上可取（Qh-QjVl^O.又因无生产用水，即七0。也就是说设贮水池。考虑到必须设贮水池，据《建筑给水排水设计规范》GB50015—20033.7.3（2009版），如果没有详细的设计资料或为了方便设计，贮水池的调节容积亦可最高日用水量的20%至25%确定。如按20%计，则V=33.03*20%=6.606m3.故取之 为贮水池容积，贮水池尺寸为2.5*2.5*1.3m3,有效水深为1.lm,有效容积为6.875m3.贮水池玻璃钢制。五、给水系统水力计算本工程分上下两区，采用三根给水立管。（一）、对于下区1至6层，由于第一根水管上生器具多，估计其为最不利水管。现以其为代表进行详细水力计算：1.确定管径由值和各管段的当量总数分别计算出住宅部分各管段卫生器具给水当量的同时出流概率U值和设计秒流量。对于商场部分，直接由其设计秒流量公式求出。无论住宅还是商场部分，有蹲式大便器的给水管段，因采用延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到qg附加1.201/s的流量后，为该管段的设计秒流量。由各管段的设计秒流量qg,控制流速在允许范围内，查附录3—1可得管径DN和单位长度沿程水头损失i。将其列入表1中。2.给水管网水头损失的计算室内给水管网的水头损失包括沿程和局部水头损失两部分。由计算草阁确定配水最不利点为洗衣机，节点编号见给水计算草阁1。管段的沿程水头损失：由公式h尸iL计算各计算管段的沿程水头，并求得Ehv。Lh=iL=31.56Kpa,管段的局部水头损失：Zh.=30%Shy=0.3*31.56=9.468Kpa,所以计算管路的水头损失J为:H2=L（h、+h.）=31.56+9.468=41.028K 给水计算草图1表l.xls1至6层室内给水管网水力计算管段编号洗脸盆0.5浴盆1.0坐便器0.5S器0.5洗衣机1.0洗涤盆0.7量Ng当数O量QL/S管径DNmmSI管长m长损m管水a/米程kp每沿i每段沿程水损kPaO|11AOOOOO50•OO•O15500.33.752•O910.112OOOO50•62•O20670.8參IX52參O93參O2131A1A1AOOO002.30•O20790.6•1i224•O860.3121X1XOO2.500.330.872•1±0450.60•O 4472111003.001.56400.9410.2240.22650000010.700.14150.7540.5642.26570000111.700.27200.7120.3560.71782111114.701.65400.9940.261.04894222229.403.03501.1430.2450.7491063333314.104.38701.1430.1960.59101384444418.805.70701.4830.3130.9412132111003.001.56400.942.8011130000010.700.14150.755.50.5643.101314105554522.506.99801.2630.1880.5615160001000.501.20251.812.70.150.4116171001001.001.50400.9060.2171.3017182001001.501.57401.323.20.6191.9818192002002.002.82501.072.70.752.03201000000.500.10150.502.70.2750.74 9li123oo3oo003-124-707o•1x74.1x3•o64•1x1|22123oo4oo503.635.7093•1x72.4230.29•o2|42114oo4oo004.405.7040擧1134-6830.66擧11147455945503.3932-1x0061•2656•o31•nil20151551515598.277507•1x59.5520.242.I1市政管网432020141920502-96620.501x19•1xo180.80•1x1.计算水表水头损失：水表水头损失的计算是在选定水表的型号后进行的。本设计水表分户水表选用LXS旋翼湿式水表。总水表选用LXL水平螺纹式水表。分户水表和总水表分别安装在7—8,T一市政给水管段上。住宅建筑用水不均匀，水表口径可按设计秒流量不人于水表最大流量确定。Q?-8=l.65L/s=5.94m7hQT—市政管网=20.66L/s=74.376m3/h(1)查课本附录1—1,选32mm口径的分户水表，其公称流量为6m3/h>q2_3，最大流量为12m7h,所以分户水表水头损失：Hd=qg7Kb=100qg7qMX2=100*(5.94)7l22:24.5Kpa此值为临界水头损失值。故选用口径为32mm的分户水表。(2)查附录1一2,选150mm口径的总水表，其公称流量为150m3/h〉q9H。，最大流量为300m7h,水表水头损失：H’尸qR7Kb=10q//qrJ=l0*(74.376)2/3002二0.62Kpa 此值小于课本表2.4.5中水表水头损失值，故选用口径为150mm的总水表。(1)水表的总水头损失力：H3=Hd+Htl’=24.50+0.62=25.12Kpa1.求定给水系统所需压力引入管与室外给水管网连接点到配水最不利点的高差为18.2m(假设室外管网埋深为-2m,最不利点卫生器具安装高度为1.2m),配水最不利点的流出水头H4=50Kpa,由公式(2-1)计算给水系统所需压力：H=H,+H2+H3+H4=182+41.028+25.12+50=298.128KpaH——建筑内给水系统所需水压，Kpa;H,一一引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的水压，Kpa;H,—一引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和，Kpa;H3——水流通过水表时的水头损失，Kpa；H4——配水最不利点的流出水头，Kpa。室内所需压力与市政给水管网工作压300KPa接近，可认为满足下区供水要求，不再进行调整计算。(二)、对于上区7至11层，思路方法与下区类似，其计算草阁和管网水力计算成果分别见下图和下表： 给水计算草图239.4n1838.9n▽9广J-管段编号O坐便器0.5浴盆hO洗脸盆0.5表2.xls7至11层室内给水管网水力计算蹲流速管径DN醐计流tt/s设秒flqL当量数Ng洗漆盆0.7洗衣机LO式大便器).5/s11122110.0.0500.101550管长m3•31每米管长沿程水损ikPa/m解狀城kPa1.0.000500.262067•00IX2.0.00000.302079002.0.33200.•110.2750.2150.4220.5040.910.390.680.60备注17至18管段采用给 504417615517718819911010115141131311211112121151511616117171181X1114141X1111111211111430o717o-0413883-o-o7941»cl»c9717i.)o!25o548o783o1.56400.14150.27201.65403.03504.38705.70700.14150.27201.56401.65406.99809.208016.4152087•20.9410.2240.7540.5640.7120.3560.9920.261.1430.2451.1430.1961.4830.3130.5參7580.5640.0•7180.3560.94——0.0•9950.260.27210.151.8參6680.3050.3•9480.1170.222.260.710.520.740.590.943.270.282.800.133.152.680.44水铸铁管 21.311.加压水泵选型木设计的加压水泵是为7至11层给水管网增压，但考虑市政给水事故停水，水箱仍应短时供下区用水(上下区设连通管)，故水箱容积应按1至11层全部用水确定。水泵向水箱供水不与配水管网连接，故水泵出水量按最大时用水量3.51m3/h(0.975L/S)计。由给水塑料管水力计算表可查得：当水泵出水管侧Q=0.975L/s时,选用DN32的塑料管，V=0.96m/s,i=0.326kPa/m。水泵吸水管侧选用DN40的塑料管，V=0.59m/s,i=0.102kPa/m。压水管长度约为87m，其沿程水损为28.36kPa,吸水管长度为1.5m,其沿程水损为0.15kPa。故水泵的管路总水头损失为28.51kPa。水箱最高水位与贮水池最低水位之差：39.4-(-5)=44.4mH20=444kPa取水箱进水浮球阀的流出水头为20kPa。故水泵扬程HpM44+28.51+20=492.51kPa水泵出水量如前所述为3.51m3/h。据此选得水泵50DL—4(H=532至424kPa)2台，一备一用。第二节消火栓给水系统设计计算书一、室外消火栓系统由于任务书给定的建筑周边市政消火栓情况不详，故木工程设室外消火栓。查《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95(2005版)表7.2.2,室外消火栓用水量为20L/S,所以，木商住楼室外需设置2个室外消火栓。室外环管DN150。二、室内消火栓系统1、消火栓的布置本建筑长42.000m,宽11.000m,高37.500m。按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95(2005版)第7.4.6.1条要求，消火栓间距应保证同层任意部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。水带长度取20m，展开时的弯曲折减系数C取0.8,消火栓的保护半径应为：R=C*Ld+Ls=0.8*20+3=19m消火栓釆用单排布置时，其间距为： St=7R2-b2=719^2-5.5^2=18.19m。布置4个消火栓。2、水枪喷嘴处所需水压 查表知，水枪喷口直径选19mm，水枪系数(1)=0.097;充实水柱Hm要求不小于10m，选Hm=12m,水枪实验系数a,值为1.21水枪喷嘴处所需水压Hq=ar*Hm*(l-(l)*ar*Hm)=169kPa3、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。qxh=(B*Hq)°"5=5.2L/s>5L/s4、水带阻力19mm水枪配65mm水带，因衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶水带，本工程亦选之。查表知65mm水带阻力系数Az值为0.00172。水带阻力损失：hd=Az*Ld*qxh2=0.93m5、消火栓口所需的水压Hxh=Hq+htl+Hk=16.9+0.93+2=19.83mH20=198.3kPa在消火栓系统中，水流速度不宜大于2.5m/s.6、校核设置的消防高位水箱最低水位高程为38.9m,最不利点消火栓口高程32.6m,则最不利点消火栓口的静水压为38.9-32.6=6.3mH2O<7mH20,按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95(2005版)表7.4.7.2条规定，需设增压设施。消防计算草阁 7、水力计算将消火栓管网简化为支状管网计算。如消防计算草阁1所示：最不利消防竖管为XI，出水枪数力2支，相邻消防竖管即X2，出水枪数为2支。HxhO=Hq+htI+Hk=16.9+0.93+2=19.83mH20=198.3kPaHxhl=Hxh0+AH(0和1点的消火栓间距)+h(0至1管段的水头损失)=19.83+3.0+0.241=23.07mH201点水枪射流量qxhl=(B*Hql)0"5Hxhl=qXhi2/B+Az*Ld*qxhi2+2qxhl=((Hxhl-2)/(l/B+A*Ld))"0.5=5.60L/s最不利管流量为5.60L/s<10L/s,取每根立管流量为10L/s.横干管流量为20L/s.消防立管管径为DN100,符合《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95(2005版)第8.4.2第三条所示的室内消防竖管直径不应小于DN100的耍求。管路总水头损失为：Hw=E1.liL=l.1*(0.014*150+0.027*32.6)=3.03mH20=30.3kPa(管径均为DN150,Q=20L/s,i=0.014mH20;DN100,Q=10L/s,i=0.027mH20。L为从水泵吸水管至最不利消火栓的管长，为简化计算，吸水管与出水管管径一致。泵房内考虑50m，室内引入管至泵房为100m,立管为32.6m)消火栓给水系统所需总水压为Hx,则：Hx=Hl+Hxh+Hw=32.6-(-5)*10+198.3+30.3=604.6kPa按消火栓灭火总用水量Qx=20L/s,选用消防泵100DL—3型2台，一备一用。Qb=20至35L/s,Hb=65.1至51.0mH20,N=30Kw.根据室内消防用水量，应设置2套水泵接合器。8、消防水箱消防贮水量按存贮lOmin的室内消防用水量计算。Vf二q、,*Tx*60/1000=0.6*20=12m3选用标准图S3:S151(—)15m3•方形给水箱，尺寸为3.6m*2.4m*2.0m，满足《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95(2001版)第7.4.7.1条要求。消防水箱内的贮水由生活用水提升泵从生活用水贮水池提升充满备用。 9、消防贮水池消防贮水按满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算，用水量应为消火栓系统与自喷系统的加和，由第三节知自喷系统流量为45.68L/S,则总流量为65.68L/s,从而Vf=65.68*2*3600/1000=473m3.第三节自动喷水灭火系统水力计算选用标准喷头，其流量特性系数为80,喷头处压力为0.IMPa,按中危11级标准设计，设计喷水强度为8L/(min*m2),作用面积为160m2,形状为长方形，长边L=1.2F"0.5=15.18m取15.2m,短边10.6m,作用面积内喷头数为20个。每个喷头流量为q=K(10P)"0.5=80*l=80L/min=l.33L/s作用面积内的设计秒流量为Qs=n^q=20^1.33=26.60L/s理论秒流量Ql=F*q/60=15.2*10.6*8/60=21.48L/s设计秒流量为理论秒流量的1.24倍，符合要在1.15至1.30倍内的要求。作用面积内的计算平均喷水强度为qP=20*80/161.12=9.93L/(min*m2)>8L/(min*m2)喷头保护半径R〉=0.5*(A"2+B"2)"2=1.67m,取R=1.67m.作用面积内最不利点处4个喷头所组成的保护面积为：F4=(1.52+3.04+1.52)*(1.35+2.70+1.35)=32.62m2每个喷头保护面积Fl=F4/4=8.15m2其平均喷水强度为q=80/8.15=9.82〉8.0L/(min*m2)管段的总损失为：Lh=l.2*(23.75+20.9+46.55+38+19+10+8+7+8)+20=237.44Kpa。系统所需水压H=237.44+100+(-0.9+2)*10=348.44Kpa给水中心线标高以-2m计，湿式报警阀和水流指示器的局部水头损失取20Kpa.需耍设置自喷系统的商场面积为366.44nA则系统的总流量为45.68L/s,由于其所需耍的压力不高且用水量均匀，从经济学角度考虑设水泵的给水方式，消防贮水池不另设。为方便计算，从室内引入管至泵房的水头损失定为20kP,则水泵扬程为368.44Kpa=36.8mH20。 第四节排水系统水力计算一、排水体制的选择根据任务书耍求，室内排水系统采用雨污分流，污废合流的排水方式。污废合流排放至化粪池，经化粪池处理后排至室外排水管网。二、初定通气方式根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)第4.6.2条第二款所示，本工程排水立管设置专用通气立管。三、管材的选用及布置1)污水管为单立管系统。2)每户上生间、厨房各设一根排水立管排水横管采用楼板下安装。3)根据立管工作高度小于等于2m的要求，确定底部横支管单独排出。4)排水管采用U-PVC槊料管。四、管道设计计算1)根据建筑物性质知排水设计秒流量为：qP=0.12a*Np"0.5+cUx查《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)表4.4.5,a取1.5，则qP=0.18汉物"0.5+cUx2)确定管径及坡度查《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》表4.4.7-2,并保证排水系统在良好的水利条件下工作，排水横管应满足管道：充满度h/D、流速v、坡度i和最小管径四项水力要素的规定。设计充满度h/D、设计坡度i查《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)表4.4.10。表3.xls卫生间及厨房内卫生器具的排水流量和当量序号卫生器具名称排水流量/(L/s)当量排水管管径/mm最小坡度1洗涤盆0.331500.0252洗脸盆0.250.75500.0253浴盆13500.0254坐便器1.54.51000.0125蹲式大便器1.23.61000.012 6洗衣机0.51.5500.0251)、确定立管和排出管管径1、排水立管流量计算：PL-1qp=0.18*166.9^05+1.5=3.8L/sPL-2qp=0.18*233.5^05+1.5=4.3L/sPL-3qp=0.18*166.l"05+l.5=3.8L/s2、排水立管采用U-PVC塑料管，设专用通气立管，查《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)表4.4.11-2，得各立管管径及出户管管径，结果如下表：表4.xls各立管管径及出户管管径立管编号污废立管管径专用通气立管管径出户管管径PL-1110110160PI-2110110160PL-31101101603)专用通气立管长度在50m以上时，管径选取与相应排水立管相同的管径，结果见表4。五、化粪池的选型根据最大允许使用人数：每户以3.5人计，总户数43户，共150.5人。选用化粪池型号:矩形9号化粪池，有效容积为30m3八、结论本次设计是我首次对建筑给水排水工程进行的系统，完整的设计。通过这次设计的锻炼，深化了我对建筑给水排水工程的认识和理解，也因此使我学到了一些书本上没有的知识和许多实际问题的解决方法，让我掌握了建筑给水排水工程的设计思路、方法，熟悉了许多新规范屮的新的要求，更让我熟练掌握了一些计算机知识和软件的应用。从论文的编写过程和排版过程屮，我也学到了很多知识。通过本次设计，我发现并克服了一些自身的缺点和不足，在论文和图纸的不断改进屮，更深刻的理解到：做任何事情之前，都要有系统的思路和计划，做事情时，还要有严谨的科学态度不要忽略任何一点一滴的小问题，养成端正的做事态度。虽然完成了本设计，单还是有很多问题不是很懂，还需要进一步的学习，在工作屮实践。在设计屮，我翻阅过很多规范和资料，渐渐的我发现，虽然我国的经济和科学水平都已经有了很大的提高，但是，在高层建筑林立的今天，我国的建筑给水排水技术跟发达国家相比，还是很落后。我们要期待着我国建筑给水排水技术的提高和更新，要通过我们这代人的努力，让我国的建筑给水排水技术更加完善, 更加先进，想节能，环保的方向发展参考文献[1]建筑给水排水工程(第五版)[M].北京：中国建筑工业出版社,2004.5-183[2]建筑给水排水设计规范[S].北京：中国计划出版社,2003.5-58[3]GB50084-2001《自动喷水火火系统设计防火规范》[S].北京：中国计划出版社，2005.10-80[4]张健.建筑给水排水工程[M].重庆：重庆大学出版社，2002.186-189[5]GBJ16-87中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2000.11-48[6]陈耀宗.建筑给排水设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1992.12-67[7]GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》[S].北京：中国计划出版社，2003.20-100[8]蒋白懿，李亚峰.高层建筑给水排水工程[M].北京：化学工业出版社，2004.12-45[9]高层建筑给水排水工程[M].上海：同济大学出版社，1989.56-59[10]给排水工程专业毕业设计指南[M].北京：化学工业出版社，2003.214-267[11]邹玲珍.浅议高层建筑室内给水排水设计[•!].武汉城市建设学院学报，1995,(1)：23-26[12]张志刚.给水排水工程专业课程设计[M].北京：化学工业出版社，2004.28-135[13]张爱民，李玉华.高层建筑给水排水设计[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2002.56-78[14]给水排水工程专业毕业设计指南[M].北京：中国水利水电出版社，2000.10-89[15]E.W.Steel,T.J.McGnee.[J]WaterSupplyandSewerage，USA1979,(2)：150-186[16]杜新宇.变频调速供水方式的优势[J].山西建筑，2005，(08):74-107'