医院门诊楼建筑给排水设计说明书docx 37页

'《医院门诊设计说明书》专业:给水排水工程学号:201120190133姓名:郑莹2014年6月22日37 目录一.设计任务31.1课程设计题目31.2设计任务与内容41.3设计条件图及基础数据41.4设计依据41.5设计成果及要求5二.建筑室内给水设计52.1给水方式选择原则52.2给水方式方案比较52.2.1给水方式的基本类型52.2.2供水方案比较62.3管道布置与敷设72.3.1管道布置基本要求72.3.2管道布置基本形式82.3.3管道敷设基本要求92.3.4管道敷设基本形式92.3.5给水管材102.3.6医院门诊的给水管道的布置与敷设102.4用水量的计算102.4.1设计秒流量102.4.2水力计算112.4.3水表选择13三.生活排水系统143.1排水系统的组成143.2排水系统选择原则143.3排水系统方案比较153.4排水管道布置和敷设163.4.1管道布置原则163.4.2管道敷设原则173.4.3排水管材管件选择173.5医院门诊的排水管道的布置与敷设183.6排水立管水力计算193.6.1设计秒流量193.6.2管径计算19四.雨水排水系统244.1排水方式选择原则244.2雨水排水系统方案比较254.2.1建筑雨水排水系统的分类254.2.2雨水排水方式方案比较254.3排水管材264.4医院门诊的雨水排水管道的布置与敷设2637 4.5雨水排水设计计算26五.消防系统275.1室内消火栓系统形式的确定275.2管道的布置与敷设295.2.1消防立管的布置295.2.2室内消火栓的布置305.3消防管材315.4消防系统计算315.4.1消火栓设计计算315.4.2消防水箱设计计算325.4.3最不利点消火栓所需压力和实际射流量335.4.4枪口所需压力335.4.5水枪喷嘴射流量345.4.6水带水头损失345.4.7最不利消火栓口所需压力355.4.8消火栓管网水力计算355.4.9高位水箱位置高度校核355.4.10消防水泵选型36六.参考文献3737 一.设计任务1.1课程设计题目医院门诊楼给水排水工程设计1.2设计任务与内容（1）建筑内部给水系统设计；（2）建筑内部排水系统设计（含污、废水、雨水排除）；（3）建筑内部消防系统设计；1.3设计条件图及基础数据（1）本建筑为医院门诊楼，架空层高—0.60米（2）首层建筑平面图（首层地坪标高为0.00米，首层层高4.2米）（3）二层、三层、四层标准建筑平面图（层高3.6米）（4）屋顶平面图（屋顶坡度已给出）（5）建筑设计资料：建筑所在地区为宜春市该建筑属于医院门诊楼，有四层，为钢筋混凝土结构，浅基础类型城市给水管位于建筑的北面，管径200mm，管顶埋深1.5m，城市可靠供水压力为0.25Mpa,夜间供水最高压力为0.30Mpa。城市排水管位于建筑的北面，管径600mm，管底埋深2.5m。冰冻线深度为50公分地下水埋深4米1.4设计依据（1）《建筑给排水设计规范》GB50015-2003（2）《高层民用建筑设计防火规范》GB500045-2005（3）《全国通用给水排水标准图集》S1S2S3中国建筑标准设计研究所37 （4）《给水排水设计手册》（第1、2、10、11分册）中国建筑工业出版社（5）《给水排水工程专业毕业设计指南》李亚峰编著（6）其它资料1.5设计成果及要求（1）设计说明书与计算书，内容要求见设计指导书；（2）建筑给水排水工程设计图1套1）各层给排水平面图（比例1:100）；2）给水系统图；3）排水系统图；4）消火栓给水系统图；5）卫生间、厨房给排水管道系统大样图（选择一种户型，比例1:50）（3）选择各系统中的任何一幅图进行手绘，绘图严格按照绘图标准绘制。二.建筑室内给水设计建筑概况：本工程整栋建筑为四层医院门诊。一层高4.2米，其余三层均为3.6米，室外市政给水管网水压为0.25Mpa。建筑给水工程设计的主要内容有：给水方式的确定、管道设备的布置、管道的水力计算及室内所需水压的计算、管道设备的材料及型号的选用。2.1给水方式选择原则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影响，采用综合评判法确定。在初步确定给水方案时，对层高不超过3.5m的民用建筑，给水系统所需的压力（自室外地面算起），可用以下经验法估算。但是对于本医院的门诊来说，由于层高超过要求，不适用。37 2.2给水方式方案比较2.2.1给水方式的基本类型（1）直接给水方式直接给水方式是由室外给水管网直接供水，为最简单、最经济的给水方式。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。在本设计中选直接给水方式。（2）设水箱的给水方式设水箱给水方式宜在室外给水管网供水压力周期性不足时采用。当室外给水管网水压偏高或不稳定时，为保证建筑内给水系统的良好工况或满足供水的要求，也可采用设水箱的给水方式。（3）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。当建筑内用水量大且较均匀时，可用恒速水泵供水；当建筑内用水不均匀时，宜采用一台或多台水泵变速运行供水，以提高水泵的工作效率。（4）设水泵和水箱的给水方式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能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。该给水方式的优点是水泵能及时向水箱供水，可缩小水箱的容积，又因有水箱的调节作用，水泵出水量稳定，能保持在高效区运行。（5）气压给水方式气压给水方式即在给水设备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。该给水方式宜在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压，室内用水不均匀，且不宜设置高位水箱时采用。（6）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。（7）分质给水方式分质给水方式即根据不同用途所需的不同水质，分别设置独立的给水系统。37 2.2.2供水方案比较门诊给水方案比较表供水方案供水方式说明优缺点使用范围备注设水箱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充分利用室外管网水压，供水较可靠，节约能源，安装和维修简单，但设置高位水箱增加了结构荷载管理不当，水箱水质易受污染适用于室外给水管网供水压力周期性不足时采用由于本处水箱供水为冲厕或洗手所用，故该方案的水箱二次污染可忽略水箱水泵给水方式外网供水至水池，利用水泵提升和水箱调节流量水池，水箱储备一定水量，停水停电时可延时供水，供水可靠，供水压力较稳定。不能利用外网水压，能源消耗较大，安装，维护较麻烦，投资较大。外网水压经常不足，且不允许直接抽水，允许设置高水位水箱的建筑　2.3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。37 2.3.1管道布置基本要求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所示给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表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≥602.3.2管道布置基本形式给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式，前者单向供水，供水安全可靠性差，但节省管材、造价低；后者管道相互连通，双向供水，安全可靠，但管线长、造价高。按水平干管的敷设位置又可分为上行下给、下行上给、和中分式三种形式。同一栋建筑的给水管网也可同时兼有以上两种布置形式。37 给水管道布置形式表布置形式形式说明适用范围上行下给干管设在顶层天花板下、吊顶内或技术夹层中，由上向下供水适用于设置高位水箱的居住与公共建筑和地下管线较多的工业厂房下行上给干管埋地、设在底层或地下室中，由下向上供水适用于利用室外给水管网水压直接供水的工业与民用建筑中分式水平干管设在中间计算夹层内或某层吊顶内，由中间向上、下两个方向供水适用于层顶用作露天茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑2.3.3管道敷设基本要求1）居住小区的室外给水管道，应沿区内道路平行于建筑敷设，宜敷设在人行道、慢车道或草底下；管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于1m，且不得影响建筑物的基础。2）敷设在室外综合管廊（沟）内的给水管道，宜在热水、热力管道下方，冷冻管和排水管的上方。给水管道于各种管道之间的净距，应满足安装操作的要求，且不宜小于0.3m。室内冷、热水管上、下平行敷设时，冷水管应在热水管下方；垂直平行敷设时，冷水管应在热水管右侧。3）需要泄空的给水管道，其横管宜设有0.002～0.005的坡度坡向泄水装置。4）为防止生活饮用水管道被使用过的水回流而造成污染，管道敷设时，应注意配水出口不得被任何杂质所淹没。2.3.4管道敷设基本形式给水管道敷设有明装、暗装两种形式。明装即管道外露，其优点是安装维修方便，造价低，但外露的管道影响美观，表面易结露、灰尘，一般用于对卫生、美观没有特殊要求的建筑。安装即管道隐蔽，如敷设在管道井、技术层、管沟、墙槽或夹壁墙中，直接埋地或埋在楼板的垫层里，其优点是管道不影响室内的美观、整洁，但施工复杂，维修困难，造价高，适用于对卫生、美观要求较高的建37 筑如宾馆、高级公寓和要求无尘、洁净的车间、实验室、无菌室等。2.3.5给水管材塑料给水管材具有耐化学腐蚀性能强，水流阻力小，重量轻，运输安装方便等优点。适用塑料管还可以节省钢材，节约能源。焊接钢管耐压，抗震性能好，单管长，接头少，重量比铸铁管轻。本工程采用钢塑复合管，兼有钢管和塑料管的优点。2.3.6医院门诊的给水管道的布置与敷设该设计系统按供水可靠程度采用环状网，按水平干管的敷设位置采用下行上给式，管道采用明装。由于医院门诊楼每日的用水不均匀，但考虑到门诊楼楼层较低，且对水质要求不高，综合比较之下采用水箱的供水方式，一楼的暗室洗片机处可用市政管网的水压供水。此供水方式安全可靠、合理且经济。管道设备的布置由于该建筑的每一层卫生器具布置一致，故只需要布置一层的给水管道，其他层与之一致。设计方案为在东南方向布置三根给水立管，暗室给水为市政给水管网直接供水，其他两根给水立管均由市政供水,在水压不足时屋顶水箱供水。市政给水管网于建筑物的北边由引入管引入连接。2.4用水量的计算建筑生活用水量是生活给水系统实际计算的基本参数之一。它的选用是否恰当、合理，对给水系统的建设投资和允许使用都有很大影响。设计参数及公式2.4.1设计秒流量本设计是公用建筑给水系统，设计秒流量的计算方法采用的是概率法。设计秒流量计算过程：根据设计地图，找出该层的卫生器具种类以及数量。并根据配37 置的卫生器具给水当量及根据建筑用途确定的系数计算出设计秒流量。卫生器具给水当量数如下：卫生器具Ng卫生器具Ng延时自闭大便器6污水盆1自动自闭小便器0.5感应水嘴洗手盆0.52.4.2水力计算给水立管一的计算草图如下：水力计算表如下管段编号当量总数Ng设计秒流量q（L/s）管径DN(mm)流速v（m/s）单阻i（kpa）管段长度L（m）沿程水头损失Hy=iL总水头损失∑H37 （kpa）0-10.50.100150.5000.2753.00.8250.8251-21.00.200150.9900.9401.31.2222.0472-31.50.300200.7900.4225.02.1104.1573-42.01.500400.9000.2171.50.3264.4834-52.51.640400.9840.2571.50.3864.8695-63.01.680401.0080.2690.60.1615.0307-61.00.200200.5300.2065.51.1336.1638-64.01.760401.0500.3003.60.9007.0636-98.01.990500.6090.0963.60.3467.4099-1012.02.170500.8250.2543.60.9148.32310-1116.02.320500.8820.3744.21.5549.87711-1216.02.320500.8820.3745.01.87011.747给水立管二的计算草图如下：37 水力计算表如下：管段编号当量总数Ng设计秒流量q（L/s）管径DN(mm)流速v（m/s）单阻i（kpa）管段长度L（m）沿程水头损失Hy=iL（kpa）总水头损失∑H0-11.00.200150.9900.9401.81.6201.6201-21.50.300200.7900.4221.20.5062.1262-32.00.396201.0400.7021.30.9133.0393-72.50.443250.6750.2271.00.2273.2664-51.00.200150.9900.9401.81.6924.9585-61.50.300200.7900.4221.20.5065.4646-72.00.396201.0400.7021.30.9136.37737 7-85.00.626320.6160.1481.50.2226.5998-125.00.626320.6160.1480.80.1186.7179-100.51.200400.7200.1501.60.2409.95710-111.01.480400.8880.2131.60.3417.29811-121.51.540400.9240.2291.60.3667.66412-132.01.596400.6060.0570.60.0347.69813-147.01.940500.7370.1133.60.4078.10514-1514.02.248500.8540.3163.61.1389.24315-1621.02.483500.9440.5033.61.81111.05416-1728.02.682700.6970.0824.20.34411.39417-1828.02.682700.6970.0824.00.32811.722门诊引入管起点至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H2=1.3×∑hy=1.3×23.469＝30.510KPa2.4.3水表选择旋翼式水表的特征系数为：Kb=Qmax2/100水头损失为：hd=qg2/Kb水表选用LXS湿式水表，水表安装在市政给水管网引入口处选用型号LXS-50C,其常用流量为15m3/h,过载流量30m3/h.总设计秒流量为3.05L/S,即10.98m3/h水表的水头损失为hd=qg2/Kb=qg2×100／Qmax2=10.982×100／302=13.40KPa.小于水表允许水头损失值,故可取。计算给水系统所需压力:最不利点高度为12.2m,最不利点所需工作压力为50KPa,则系统所需水压=12.2×10+30.510+13.40+50=215.91＜250KPa由此可验证,采用设水箱的供水方式是合理且安全可靠的。37 三.生活排水系统3.1排水系统的组成建筑内部排水系统的基本组成部分为：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。在有些排水系统中，根据需要还设有污废水的提升设备和局部处理构筑物。本设计卫生器具和生产受水设备有大便器、小便器、污水盆、洗手盆。排水管道包括器具排水管（含存水弯），排水横支管、立管、埋地干管和排出管。为疏通建筑内部排水管道，保障排水畅通，需设清通设备。在横支管上设清扫口或带清扫门的90°弯头和三通，在立管上设检查口，室内埋地横干管上设检查口井。检查口井不同于一般的检查井，为防止管内有毒有害气体外逸，在井内上下游管道之间由带检查口的短管连接。建筑内部排水管内是水气两相流，为防止因气压波动造成的水封破坏，使有毒有害气体进入室内，需设通气系统。3.2排水系统选择原则建筑内部给水排水系统的组成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，排水管道系统稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内环境卫生；第三，管线布置合理，简短顺直，工程造价低。3.3排水系统方案比较建筑内部排水体制分为分流制和合流制两种，分别称为建筑分流排水和建筑合流排水。在确定建筑内部排水体制和设置建筑内部排水系统时主要考虑下列因素：1）污废水的性质根据污废水中所含污染物的种类，确定是分流还是合流。如当两种生产污水合流会产生有毒有害气体和其他物质时应分流，与生活污水性质相似的屠宰、食品工厂污水可以和生活污水合流排水。不含有机物只含泥砂矿物质的工业废水可排入雨水排水系统。37 2）污废水的污染程度同类型的污染物，但浓度不同的两种污水宜分流排出，既有利于轻污染废水的回收利用，又有利于重污染废水的处理。3）室外排水体制建筑内部排水最终要排入室外排水系统。室外排水体制是指污水和雨水的分流和合流；室内排水体制是指污水和废水的合流和分流。当室外只有雨水管道时，室内宜分流；当室外有污水管网和污水厂时，室内宜合流。4）污废水综合利用的可能性和处理要求工业废水中含有大量污染物质，其中含有能回收利用的贵重工业原料。为减少环境污染，变废为宝，室内排水系统宜清浊分流，分质分流，否则会影响回收价值和处理效果。另外，建筑内部污废水排水管道系统按排水立管和通气立管的设置情况分为：单立管排水系统、双立管排水系统、三立管排水系统。污废水排水系统类型表系统类型系统说明适用范围单立管排水系统无通气管的单立管排水系统立管顶部不与大气相通适用于立管短，卫生器具少，排水量小，立管顶部不便伸出屋面的情况有通气的普通单立管排水系统排水立管向上延伸，穿出屋顶与大气相通适用于一般多层建筑特制配件在横支管与立管连接处，设置特制配件代替一般的三通；在立管底部与横干管或排出管连接处设置特制配件代替一般的弯头适用于各类多层、高层建筑37 双立管排水系统系统由一根排水立管和一根专用通气立管组成，利用排水立管与另一根立管之间进行气流交换适用于污废水合流的各类多层和高层建筑三立管排水系统系统由三根立管组成，分别为生活污水立管、生活废水立管和通气立管。适用于生活污水和生活废水分流的各类多层、高层建筑由于本医院大便器超过3个，排水管管材采用塑料管，通气管采用环形通气管，且由于医院污废水均细菌超标严重，其回收利用价值不高，有别于生活污废水，故在院内排放后进行消毒处理再排放入市政排水系统。3.4排水管道布置和敷设3.4.1管道布置原则建筑内部排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，为创造一个良好的生活和生产环境，建筑内部排水管道布置和敷设时应遵循以下原则：排水畅通，水力条件好，使用安全可靠，不影响室内环境卫生，总管线短、工程造价低、占地面积小、施工安装、维护管理方便、美观。3.4.2管道敷设原则伸顶通气管高于屋面不小于0.3米，但应大于该地区最大积雪厚度，屋顶有人停留时，应大于2米。连接4个及4个以上卫生器具，且长度大于12m的横支管和连接6个及6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。环形通气管应设在横支管始端的两个卫生器具之间接出，在排水横支管中心线以上，与排水横支管呈垂直或45°连接。器具通气管和环形通气管与通气立管连接处应高于卫生器具上边缘0.15m，按不小于0.01的上升坡度与通气立管连接。通气立管不得接纳器具污水、废水和雨水，不得与风道和烟道连接。37 3.4.3排水管材管件选择常用的建筑排水管材基本可分为两大类：金属管材与非金属管材，其主要优缺点及使用条件如表所示：常用排水管材的优缺点及适用条件类别管材名称主要优缺点使用条件金属管材机械离心铸铁管机械强度好，抗腐蚀、抗震(使用柔性接口)性能好，使用寿命长，造价较高适用于高层排水，特别是有抗震要求的场所钢管机械性能好，强度高，耐高压，易腐蚀可用于φ80一下污水提升、雨水排除(需做好内外防腐)以及其他一些有特殊要求的场合衬塑钢管机械性能好，强度高，耐腐蚀，造价高适用于排除有化学腐蚀性液体的场合非金属管材塑料管材重量轻，管件尺寸小，施工安装方便，耐腐蚀，造价低，但强度低，耐寒耐热差，易老化，使用寿命短可用于一般公共建筑的公厕，多层住宅排水等场所，但用于居住建筑时应采取消声措施混凝土管强度较好，造价低，但管体重适用于室外小区排水，室内很少使用钢筋混凝土管机械强度好，造价低适用于室外、市政干线排水带釉缸瓦管质轻，造价低，但脆、易碎室内外排水均较少使用，可用于室外绿地排水排水管道包括器具排水管（含存水弯），排水横支管、立管、埋地干管和排出管。按管道设置地点、条件及污水的性质和成分，建筑内部管材主要有塑料管、铸铁管、钢管和带釉陶土管。工业废水还可用陶瓷管玻璃钢管、玻璃管等。37 目前在建筑内使用的排水塑料管是硬氯乙烯塑料管。具有重量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、可制成各种颜色、投资省和节能的优点。但塑料管也有强度低、耐温性差、立管产生噪声、暴露于阳光下管道易老化、防火性能差等缺点。铸铁管是目前常用的管材，管径在50-200mm之间。钢管主要用于洗脸盆、小便器、浴盆等卫生器具与横支管间的连接短管，管径一般为32、40、50mm。工厂车间震动较大的地点也可用钢管代替铸铁管。3.5医院门诊的排水管道的布置与敷设本设计为医院门诊部排水，最小管径应大于50mm，洗涤盆和污水盆内往往有一些棉花球、纱布、玻璃渣和竹签等一些杂物落入，为防止管道堵塞，管径不小于75mm，且连接3个及三个以上小便器的支管管径不小于75mm，连接大便器的支管，管径不小于100mm。设置环形通气管，管径与排水立管管径相同，采用H管件将环形通气管与排水立管连接，且立管伸顶通气。排水管道采用明敷，废水与污水最终排入医院消毒池消毒后排入市政排水管网。管材采用PVC管，由于它重量轻，管件尺寸小，施工安装方便，耐腐蚀，造价低。3.6排水立管水力计算3.6.1设计秒流量本设计采用的设计秒流量公式如下：式中：qu——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流量，L/s；——根据建筑物用途而定的系数，医院选用1.5。37 3.6.2管径计算各排水器具排水当量表如下：卫生器具名称卫生器具当量排水流量（L/S）自闭式冲洗阀大便器3.61.20自闭式冲洗阀小便器0.30.10污水盆1.00.33洗手盆0.30.10排水计算草图如下：排水立管一的横支管设计计算草图37 排水立管一的立管设计计算草图立管一水力计算表如下：污水管网水力计算表（一）管段编号当量总数Np设计秒流量q（L/s）管径De(mm)单阻i（kpa/m）备注0-10.30.100750.0151.采用环形通气2.医院最小管径应大于50mm3.大于三个小便37 器的支管管径不小于75mm如管段2-34.连接大便器的排水支管管径不小110mm如管段3-4,4-5,5-65.医院污水盆管径不小于75mm如管段7-61-20.60.200750.0152-30.90.271750.0153-44.51.5001100.0124-58.11.7121100.0125-611.71.8161100.0127-61.00.330750.0156-812.71.8411100.0128-925.42.1071100.0129-1038.12.3111100.01210-1150.82.4831100.01211-1250.82.4831100.012排水立管二的横支管设计计算草图37 排水立管二的立管设计计算草图立管二水力计算表如下：污水管网水力计算表（二）管段编号当量总数Np设计秒流量q（L/s）管径De(mm)单阻i（kpa/m）备注0-11.00.330750.0151.采用环形通气2.医院最小管径大于50mm3.连接大便器的排水37 支管管径不小于110mm如管段9-10,10-11,11-12，12-134.医院污水盆管径不小于75mm如管段0-1,4-51-21.30.430750.0152-31.60.530750.0153-71.90.578750.0154-51.00.330750.0155-61.30.430750.0156-71.60.530750.0157-83.80.681750.0158-123.80.681750.0159-103.61.2001100.01210-117.21.6831100.01211-1210.81.7921100.01212-1314.41.8831100.01213-1418.21.9681100.01214-1536.42.2861100.01215-1654.62.5301100.01216-1772.82.7361100.01217-18123.63.2021600.007四.雨水排水系统4.1排水方式选择原则（1）屋面雨水排水系统最基本的原则：迅速、及时地将屋面雨水排至室外。（2）尽量减少或避免非正常排水。即尽量避免雨水从屋面溢流口溢流、从室内地面冒水或屋面冒水。（3）应本着安全、经济的原则选择系统。安全的含义：室内地面不冒水、屋面溢水频率低、管道不漏水冒水。经济的含义：在满足安全的前提下，系统造价低、寿命长。37 4.2雨水排水系统方案比较4.2.1建筑雨水排水系统的分类1）按集水方式分类根据屋面雨水的收集方式，建筑雨水排水系统可以分为檐沟外排水系统、天沟外排水系统、屋面雨水斗排水系统。2）按雨水管道的位置分类根据排水管道的安装位置，建筑雨水排水系统可以分为外排水系统、内排水系统和混合雨水排水系统。3）按雨水斗的数量分类内排水系统按雨水斗的连接方式可分为单斗和多斗雨水排水系统两类。4）按排除雨水的安全程度分类根据排除雨水的安全程度，内排水系统分为敞开式和密闭式两种排水系统。5）按设计流态分类根据雨水在管道中的设计流态，建筑雨水排水系统可以分为满管压力流(虹吸式)排水系统、重力流排水系统。4.2.2雨水排水方式方案比较雨水排水方式大致分为普通外排水、天沟外排水、内排水。雨水排水系统类型优点缺点适用条件普通外排水不占用室内空间、不影响室内的美观及生活环境、构造简单一定程度上影响建筑外观、易造成渗漏。适用于普通住宅，一般的公共建筑和小型单跨厂房天沟外排水排水安全可靠，不会影响室内环境，节省管材，施工方便，有利于厂房内屋面垫层厚，结构负荷增大，晴天屋面堆积灰层多，雨天天沟排水不畅，长度不超过100m的多跨工业厂房。37 空间利用，也可减小厂区内雨水管道埋深。寒冷地区排水立管可能冻裂。内排水建筑立面要求高的高层建筑中维修方便、安全；不影响室外美观；寒冷地区不会使水落管冰冻堵塞。占用室内空间、下雨天影响室内生活环境跨度大、特别长的多跨建筑，屋面设天沟有困难的锯齿形、壳形屋面建筑，屋面有天窗的建筑，在墙外设置雨水排水立管有困难时，也可用此形式。4.3排水管材现在常用的排水管材为球墨铸铁管和PVC塑料管。球墨铸铁管结实耐用、价格较贵。PVC塑料管施工方便、美观、价格低廉。4.4医院门诊的雨水排水管道的布置与敷设由设计图纸可知屋顶有一定坡度，根据屋面不同方向的坡度，在屋面设置四根雨水排水立管。根据建筑物的高度及性质，采用普通外排水的排水方式。根据工程需求和实际工程近况采用PVC塑料管排水立管。4.5雨水排水设计计算雨水量计算公式：Q=ψFh5/3600（L/S）Q——屋面雨水设计流量，L/s；F——屋面设计汇水面积，m2；h5——当地降雨历时为5min时的小时降雨深度，mm/h；37 ψ——径流系数，屋面取1.5；雨水立管一的雨水量设计计算：设计重现期为两年，5min降雨深度h5为120mm/LQ1=Ψ1F1h5/3600=0.9×178×120/3600=5.34L/sQ2=Ψ2F2h5/3600=0.9×129×120/3600=3.87L/sQ3=Ψ3F3h5/3600=0.9×171×120/3600=5.13L/sQ4=Ψ43F4h5/3600=0.9×171×120/3600=5.13L/s查表可选择87式雨水斗，立管管径选择75mm。五.消防系统5.1室内消火栓系统形式的确定室内消火栓系统可以分为独立、区域集中的室内消防给水系统，高压、临时高压消防给水系统，分区、不分区室内消防给水系统等，如表所示。室内消火栓系统形式表37 分类依据系统分类系统说明优缺点适用范围按消防给水系统的服务范围分独立的室内消防给水系统每栋高层建筑设置一套室内消防给水系统系统安全性较高，但管理比较分散，投资大适用于地震去人防要求较高的建筑物以及重要的建筑物区域集中的室内消防给水系统数栋或数十栋高层建筑物形成的建筑群，共用一个消防加压泵房系统便于集中管理，在某些情况下可节省投资，但在地震区其安全性较低适用于有合理规划的高层建筑区按消防给水系统压力分高压消防给水系统管网内经常保持灭火所需水量、水压，消防时，直接使用灭火设备灭火系统简单，供水安全。不需设置水箱　临时高压消防给水系统设有消防泵房，平时水压不满足消防要求，火灾时需启动消防泵才能满足水压要求　需设置水箱　按建筑高度分不分区室内消防给水系统不需设置水箱，消防用水由室外高压管网直接供给系统简单，设备少。但对管材管件及用水设备等的耐压要求高建筑高度不超过50m的工业与民用建筑分区室内消防给水系统通常设置高位水箱，用来贮存火灾初期消防　建筑高度超过50m的工业与民用建筑37 用水根据院区门诊实际情况，结合规范可知可采取不分区室内消防给水系统，确定门诊的室内消防系统给水系统形式为水箱供水，临时高压消防给水系统。5.2管道的布置与敷设每个消火栓的用水量应为10L/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。室外消防给水系统建筑室外给水水源，一般可以有三种：市政给水管网、天然水源和消防水池。天然水源包括河流、湖泊、泉水等，由于不具备天然水源作为供给消防用水的条件，故排除以天然水源作为新业综合楼的消防给水水源。由设计条件知，市给水管网管径为200mm，供水压力为0.25MPa，市政管网供水压力已经可以满足安全供水的要求。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。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。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。5.2.1消防立管的布置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37 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。5.2.2室内消火栓的布置室内消火栓布置的具体要求如下：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）消火栓给水管道的安装要求与其它给水管道基本不同，管材采用钢管。5）为了使每层消火栓流出水量接近于设计量，各区底下消火栓应设减压措施。室内消火栓管道布置成环状，横向竖向均成环。消防水箱出来两条出水管，其管径的设计考虑到当其中一根发生故障时，另一根管路应能保证消防用水量和水压的要求。室内消火栓给水管网设地上式消防水泵结合器。水泵结合器的设置数量按室内消防用水量确定，该建筑室内消火栓用水量为10L/s，每个水泵结合器的流量按5L/s计，故设置2个消火栓水泵结合器，型号为SQS100。37 5.3消防管材室内消火栓给水系统采用普通碳素无缝钢管。此类钢管具有强度高、承受压力大、抗震性能好、长度大、重量比铸铁管轻、接头少、加工安装方便的优点。除在需要拆解的地方采用法兰连接外、其余为焊接。无缝钢管同一外径下有多种壁厚，按管道承压情况选择壁厚。钢管防腐采用刷油防腐，刷防锈漆2道，面漆2道。室外消火栓管道埋地敷设，管材采用给水铸铁管，承插口，铅接口，沥青防腐。管道配件采用该类管材相应的专用配件，以避免电化学作用使配件过早腐蚀，影响系统的使用寿命。5.4消防系统计算5.4.1消火栓设计计算门诊室内采用给水管给水。根据相关规定，其室内消火栓用水量为20L/s，同时使用水枪数为2只，每支水枪最小流量为5L/s，最不利情况下，同一立管上同时出水2只水枪，立管最小流量为10L/s。消火栓的栓口直径为65mm，水带长度25m，水枪喷嘴口径19mm，消火栓的充实水柱为10mH2O。消火栓的间距，应保证同层相邻两个消火栓的充实水柱同时到达室内任何部位，可按式(3-1)确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。(3-1)式中S——消火栓间距，m；R——消火栓保护半径，m，R=L1+L2；L——水龙带敷设长度，m，可取配备水龙带长度的90%；L2——水枪充实水柱在平面上的投影长度，m，水枪射流上倾角按45o计；b——消火栓最大保护宽度，m。消火栓保护半径按下式计算：(3-2)式中37 R——消火栓保护半径，m；C——水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8~0.9；h——水枪充实水柱倾斜45o时的水平投影，m；h=0.71Hm，对一般建筑(层高为3~3.5m0由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m；Hm——水枪充实水柱长度，m。根据公式和数据可做如下计算：消火栓充实水柱Hm=10m，C=0.9，Ld=25m=0.9·25＋4.2=26.7mR可取26.7m，b取10.8m计算可得S≤24.4m设计采用单出口消火栓，消火栓栓口装置距地面0.7m，栓出口方向与布置消火栓的墙壁垂直。建筑内采用同一规格的消火栓，消火栓口径DN65mm ，配备水龙带长度25m，水枪喷嘴口径19mm。布置三根消防立管。水枪嘴出流量5.4.2消防水箱设计计算水箱消防贮水量应按建筑物的室内消防用水总量的10分钟用水量进行计算。消防水箱容积按下式计算：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。为避免水箱容积过大，消防水箱的最小贮水量应符合下列要求：一类公共建筑不应小于18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3；二类居住建筑不应小于6.00m3。37 =20×10×60/1000=12m35.4.3最不利点消火栓所需压力和实际射流量酒店建筑选用65mm口径的消火栓，水枪喷嘴口径为19mm，直径为65mm，长度为25m的衬胶水龙带。根据规范要求，该建筑发生火灾时，室内需2支水枪同时工作。立管1上的第4层消火栓离泵房最远，处于系统最不利位置，因此1为最不利管段，发生火灾时立管1上的2支水枪同时工作。立管2为相邻立管，2支水枪同时工作。立管3为次相邻管，两支水枪同时工作。5.4.4枪口所需压力枪口所需压力按下式计算：(3-5)式中----枪口所需压力，kPa；----与水枪喷嘴口径有关的阻力系数；----实验系数，见《建筑给水排水工程》(第五版)表3.2.4；37 ----水枪充实水柱长度，m。查表得=0.0097，=1.2175，则Ⅰ号消防立管27层消火栓的水枪造成10m充实水柱所需的压力为：169KPa。5.4.5水枪喷嘴射流量水枪喷嘴射流量按下式计算：(3-6)式中----水枪的射流量，L/s；B----水枪水流特性系数，建《建筑给水排水工程》(第五版)表3.2.5；Hq----水枪喷嘴处压力，kPa。查表得，B=1.577，枪口压力Hq=16.90mH2O，则水枪射流量为：5.1624＞5L/S符合要求5.4.6水带水头损失水带水头损失按下式计算：hd=AZ·Ld·qxh2(3-7)式中hd----水带水头损失，mH2O；Ld----水带长度，m；Az----水带阻力系数，建《建筑给水排水工程》(第五版)表3.2.6。查表得Az=0.00172，水带长度为25m，射流量为5.43L/s，则水带水头损失为：hd=AZ·Ld·qxh2=0.00172·25·5.22=1.163mH2O37 5.4.7最不利消火栓口所需压力Hxho=Hq+hd+HK=16.9+1.163+2=20.063mH2O=200.63KPa5.4.8消火栓管网水力计算消火栓管网为环状管网，在进行水力计算时，加设环状管网某段断开，并确定最不利计算管路，按枝状管路进行水力计算。立管1为最不利消防立管，Hxho为200.63KPa，Hxh1=Hxho+△H+h损计算可得Hxh1=25.167KPa消防水力计算表如下：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(m)DNV(m/s)i(kpa/m)iL(kpa)0-15.231000.6000.0800.3381-25.2+5.75=9.7413.11001.2640.3212.5042-310.952.41001.2640.3216.1633-410.95×2=21.910.71002.9501.55031.000∑hy=40.005总水头损失为：HW=40.001×1.1=44.001KPa消火栓所需总水压为12.1×10+2×10+169+44.001=354KPa5.4.9高位水箱位置高度校核高位水箱的设置高度应满足下式要求式中Hx——高位水箱最低液位与最不利消火栓之间的垂直压力差，kPa；Hxh——最不利点消火栓所需水压，kPa；37 Hg——管路的总水头损失，kPa。经计算设置的高位水箱符合要求。5.4.10消防水泵选型消防水泵选择XBD（HL）5/20，转速2940（r/min）Q=20L/SH=45m，电机功率22kw。设置两台同型号水泵，一用一备。消防水箱设置为12m3，消防贮水池设置为144m3。37 六.参考文献[1]王增长．建筑给水排水工程（第五版）．北京：中国建筑工业出版社，2005．[2]李玉华，苏德俭．建筑给水排水工程设计计算．北京：中国建筑工业出版社，2005．[3]王全金．给水排水管道工程．北京：中国铁道出版社，2001．[4]建筑工程常用数据系列手册编写组．给水排水常用数据手册（第二版）．北京：中国建筑工业出版社，2001．[5]高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版）．北京：中国计划出版社，2001．[6]给水排水设计手册（第02册）建筑给水排水．北京：中国建筑工业出版社，1997．37'