高层建筑给排水工程技术设计-大学毕业论文毕业设计学位论文范文模板参考资料 19页

'目录摘要III1．1建筑给水系统设计说明III1.1.2给水方式选择原则及种类41.1.3给水系统方案的比较选择41．1．4设计参数及水量51．1．5给水管道的敷设，管材及提升泵71．2建筑排水系统设计说明81．2．1室内污水排水系统的分类81.2.2室内污水排水系统方案的选择91.2.3污水排水系统的组成91.2.4主要设备及构筑物91.2.5污水排水管道的布置及管材101.2.6雨水系统111.2.7集水池尺寸及潜污泵选定121．3建筑消火栓系统131.3.1消火栓给水系统的分类131.3.2消火栓给水系统的选择131.3.3消火栓系统的组成141.3.4消火栓系统设计参数141.3.5主要设备141．3．6消火栓系统的布置及管材151．4建筑自动喷淋系统161．4．1自动喷淋系统概述161．4．2自动喷淋系统的选择171．4．3自动喷淋系统的布置及管材181．4．4喷淋泵的选择201．5室外给排水系统20参考文献````````````````````````````````````````````````````````````````````````2019 摘要随着科学技术的发展，生产工艺的不断改进和提高，给水排水系统日趋向大系统、高参数的方向迅猛发展，因此，对给水排水工程的施工和运行管理的要求也就越来越高。要想使管网达到优质、高效和低能耗运行的目的，除要有合理的设计方案外，给水排水系统安装质量的优劣将会对Et后的使用产生极大的影响。为了确保民用给水排水在使用过程中充分发挥其安全稳定和高效的作用，1．1建筑给水系统设计说明1．1．1给水系统的竖向分区1.竖向分区的必要性本工程设计项目商住楼，属于高层民用建筑。高层建筑的供水系统要求的供水压力较大，如果给水只采用一个区供水，则垂直方向管线过长，下层的给水压力过大，将会产生下列后果：⑴水压过大，水龙头开启时，水成射流喷溅，影响使用，水量也浪费；⑵水压过大，水嘴放水时，往往产生水锤，由于压力波动，管道震动，产生噪声，引起管道松动漏水，甚至损坏；⑶水压过大，水嘴、阀门等五金配件容易磨损，缩短使用期限，同时增加了维修工作量。因此，为了消除或减少上述弊端，高层建筑的高度达到某种程度时，对给水系统须作竖向分区。2.竖向分区的依据为了消除或减少上述弊端，应对高层建筑的给水系统作竖向分区，即在建筑物的垂直方向按层分段，各段为一区，分别组成各自的给水系统。确定分区范围时应充分利用室外给水管网的水压，以节省能量，并要结合其他建筑设备工程的情况综合考虑，尽量将给水分区的设备层与其他相关工程所需要的设备层共同设置，以节省土建费用，同时要使各区最低卫生器具或用水设备配水装置处理的静水压力小于其工作压力，以避免配水装置的零件损坏漏水。1.1.2给水方式选择原则及种类给水方式选择原则：（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的用水要求时，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）给水系统中，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0.45MPa，水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施[6]。（3）建筑高度不超过100m的建筑生活给水系统，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。高层建筑给水方式的其本特征是分区减压。当高层建筑竖向分区以后，最重要的问题就是采用何种加压给水方式，从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。高层建筑加压给水方式是高层建筑给水的核心。19 根据当前国际高层建筑给水技术发展现状，高层建筑的给水方式主要有分区串联给水方式；分区并联给水方式；分区水箱减压给水方式；分区减压阀减压给水方式以及分区无水箱减压给水方式。考虑到本工程项目3～19层为住宅，不便在中间层放置接力水箱，因此对于本工程项目，分区串联给水方式和分区水箱减压给水方式并不适用，又由于分区并联给水方式中仍要设置各区的高位水箱，所以也不予采纳，故优先考虑分区无水箱减压给水方式：各区设置变速水泵或多台水泵并联，根据水泵出水量或水压，调节水泵转速或运行台数。另外，随着科学技术的发展，供水设备的研发和生产也得到了提高，无负压供水设备就是其中的一种，其全称为无负压（无吸程）管网增压稳流供水设备，这种不设水池或水箱直接接市政管网的供水设备目前也得到了广泛的应用。1.1.3给水系统方案的比较选择根据以上系统分区分析、该建筑物的高度与性质、市政给水水压、《给水排水设计手册》（1.2.10.11）(第二版)及《建筑给水排水设计规范》GBJ50015-2003（2009局部修订稿）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”的规定，以及前面的系统分区分析，初步确定备选方案主要有两个：方案一:低层部分采用市政水压直接供水，中区和高区采用加压至屋顶水箱，再自流分区减压供水的方式；方案二:低层部分采用市政水压直接供水，中区和高区分别采用一组调速泵和气压罐组成的变频稳压系统进行垂直分区并联供水的方式。现从能源消耗、供水稳定性、水质污染、日常维护、工程造价等方面对两个方案进行分析：能源消耗方面：方案一，需先由水泵将水加压至屋顶水箱，然后再由减压阀减压向中区和高区分别供水，从而造成较大的能源与能量的浪费，这与先进国家提倡的低碳节能相违背；方案二，采用变频稳压供水系统，系统可根据各需水层的水压要求进行泵的启闭，同时气压罐又可根据需要启闭而减少变频泵的启动次数，在设备常年运行条件下可节约大量电费，从而有效地解决了方案一能源浪费较多的问题。因此，在节能方面，方案二优于方案一；供水稳定性方面：方案一，水泵能及时向水箱供水，可缩小水箱的容积，而且水箱具有调节作用，水压、水量稳定，安全性高；方案二，水压、水量相对稳定，安全性高，水泵出水可保持在高效区运行。因此，从供水稳定性方面，方案一、方案二各自具有自己的优点；水质污染方面：方案一，需设置屋顶水箱，容易造成供水二次污染，水质防护较为困难；而变频泵供水有效避免水与外界的二次接触，进而避免二次污染；因此，在防止水质污染方面，方案二优于方案一；日常维护方面：方案一，需加大屋顶水箱的防污染管理，应设专人管理屋顶水箱，并管理水泵的运行，同时需定期清理水箱；方案二，水泵数量较多、扬程不同，其维护需要专业人员，技术复杂，并且在控制系统中需要大量的传感器，维护难度大。因此，从日常维护方面，方案一与方案二各有优缺点；工程造价方面：方案一，需设置屋顶水箱，增加结构载荷，相应的增加工程造价；方案二，需为高区和中区分别选择一组变频泵和气压罐，粗略估计即可知方案二造价高于方案一；但设备在常年运行条件下可节约大量电费，因此，从工程造价及日后运行方面，方案二优于方案一；根据以上几方面的比较，同时在当今世界大力提倡的低碳节能环保的要求和人们对水质要求进一步提高的条件下，低碳节能与防污染两个因素所占权重较大，故选择方案二,即设置生活水箱、下行上给式的给水方式。19 本设计的给水系统具体为：地下一、地上一到二层由市政管网直接供水，其中一至二层的商场卫生间，由市政给水管线单独引入，三至十一层为中区，十二至十九层为高区。中区、高区均采用变频泵供水方式，设生活水箱，同时加设水箱消毒设备，从而在保证供水安全基础上避免生活用水的二次污染。整个建筑内部的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量仪表等组成。生活给水系统采用调速泵组供水时，按设计秒流量选泵，调速泵在额定转速时的工作点，应位于水泵高效区的末端。设计给水原理图见附图1。1．1．4设计参数及水量住宅的再高日生活用水定额及小时变化系数，根据住宅类别、卫生器具完善程度和区域等因素，见表2-1，表2-2。表2-1卫生器具用水定额及小时变化系数住宅类别卫生器具设置标准用水定额(L/人.d)小时变化系数Kh普通住宅I有大便器、洗涤盆85～1503.0～2.5II有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣盆、热水器和沐浴设备器130～3002.8～2.3III有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、集中热水供应（或家用热水机组）和沐浴设备180～3202.5～2.0别墅有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、洒水栓，家用热水机组和沐浴设备200～3502.3～1.8表2-2不同建筑物内的最高日生活用水定额序号建筑物名称单位最高日生活用水定额（L）使用时数（H）小时变化系数Kh1宿舍I类、II类III类、IV类每人每日每人每日150～200100～15024243.0～2.53.5～3.02招待所、培训中心、普通旅馆设公用盥洗室设公用盥洗室、淋浴室、设公用盥洗室、淋浴室、洗衣室设单独卫生间、公用洗衣室每人每日每人每日每人每日每人每日50～10080～130100～150120～200243.0～2.5序号建筑物名称单位最高日生活用水定额（L）使用时数（H）小时变化系数Kh3酒店式公寓每人每日200～300242.5～2.019 4宾馆客房旅客员工每床位每日每人每日250～40080～100242.5～2.05医院住院部设公用盥洗室设公用盥洗室、淋浴室设单独卫生间医务人员门诊部、诊疗所疗养院、休养所住房部每床位每日每床位每日每床位每日每人每班每病人每次每床位每日100～200150～250250～400150～25010～15200～30024242488～12242.5～2.02.5～2.02.5～2.02.0～1.51.5～1.22.0～1.56养老院、托老所全托日托每人每日每人每日100～15050～8024102.5～2.02.07幼儿园、托儿所有住宿无住宿每儿童每日每儿童每日50～10030～5024103.0～2.52.08公共浴室淋浴浴盆、淋浴桑拿浴（淋浴、按摩池）每顾客每次每顾客每次每顾客每次100120～150150～2001212122.0～1.59理发室、美容院每顾客每次40～100122.0～1.510洗衣房每Kg干衣40～8081.5～1.211餐饮业中餐酒楼快餐店、职工及学生食堂酒吧、咖啡馆、茶座、卡拉OK房每顾客每次每顾客每次每顾客每次40～6020～255～1510～1212～168～181.5～1.212商场员工及顾客每m2营业厅面积每日5～8121.5～1.213图书馆每人每次员工5～10508～108～1015～1.215～1.214书店员工每人每班每㎡营业厅30～503～68～128～121.5～1.21.5～1.215办公楼每人每班30～508～101.5～1.216教学、实验楼中小学校高等院校每学生每日每学生每日20～4040～508～98～91.5～1.21.5～1.217电影院、剧院每观众每场3～531.5～1.218会展中心（博物馆、展览馆）员工每人每班每㎡展厅每日30～503～68～161.5~1.219健身中心每人每次30～508～121.5～1.220体育场（馆）运动员淋浴观众每人每次每人每场30～403—43.0～2.01.221会议厅每座位每次6～841.5～1.222航站楼、客运站旅客，展览中心观众每人次3～68～161.5～1.223菜市场地面冲洗及保鲜用水每m2每日10～208～102.5～2.024停车库地面冲洗水每m2每次2～36～81.0集体宿舍、旅馆等公共建筑的生活用水定额及小时变化系数，根据卫生器具完善程度和区域条件，按上表确定，见表2-2。根据本设计课题的工程概况，住宅层小时变化系数2.80，取设计用水定额19 250L/人·d。商铺小时变化系数1.5生活用水量标准每平方米营业厅面积每日8L。1．1．5给水管道的敷设，管材及提升泵室内给水管道的敷设、布置应严格按照建筑给排水设计规范（GB-50015-2003）的要求进行，建筑室内管道布置和敷设原则如下：（1）室内生活给水管道宜布置成枝状管网，单向供水。（2）室内给水管道不应穿越变配电房、电梯机房、通信机房、大中型计算机房、计算机网络中心、音像库房等遇水会损坏设备和引发事故的房间，并应避免在生产设备上方通过。室内给水管道的布置，不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。（3）室内给水管道不得布置在遇水会引起燃烧、爆炸的原料、产品和设备的上面。（4）埋地敷设的给水管应避免布置在可能受重物压坏处。管道不得穿越生产设备基础，在特殊情况下必须穿越时，应采取有效的保护措施。（5）给水管道不得敷设在烟道、风道、电梯井内、排水沟内。给水管道不宜穿越橱窗、壁柜、给水管道不得穿过大便槽和小便槽，且立管离大、小便槽端部不得小于0.5m。（6）给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝、变形缝。如必须穿越时，应设置补偿管道伸缩和剪切变形的装置。（7）塑料给水管道在室内宜暗设。明设时立管应布置在不易受撞击处，如不能避免时，应在管外加保护措施。塑料给水管道不得与水加热器或热水炉直接连接，应有不小于0.4m的金属管段过渡。（8）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。（9）建筑物内埋地敷设的生活给水管与排水管之间的最小净距，平行埋设时不应小于0.5m；交叉埋设时不应小于0.15m，且给水管道应在排水管的上面。（10）给水管的伸缩补偿装置，应按直线长度、管材的线膨胀系数、环境温度和管内水温的变化、管道节点的允许位移量等因素经计算确定。应尽量利用管道自身的折角补偿温度变形。（11）当给水管道结露会影响环境，引起装饰、物品等受损害时，给水管道应作防结露保冷层，防结露保冷层的计算和构造，按现行的《设备及管道保冷技术通则》执行。（12）给水管道暗设时，应符合下列要求：不得直接敷设在建筑物结构层内；干管和立管应敷设在吊顶、管井、管窿内，支管宜敷设在楼（地）面的找平层内或沿墙敷设在管槽内；敷设在找平层或管槽内的给水支管的外径不宜大于25mm；敷设在找平层或管槽内的给水管管材宜采用塑料、金属与塑料复合管材或耐腐蚀的金属管材；敷设在找平层或管槽内的管材，如采用卡套式或卡环式接口连接的管材，宜采用分水器向各卫生器具配水，中途不得有连接配件，两端接口应明露。地面宜有管道位置的临时标识。（13）给水管道应避免穿越人防地下室，必须穿越时应按人防工程要求设置防暴阀门。（14）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。（15）给水管道穿越下列部位或接管时，应设置防水套管：穿越地下室或地下构筑物的外墙处；穿越屋面处；注：有可靠的防水措施时，可不设套管。穿越钢筋混凝土水池（箱）的壁板或地板连接管道时。（16）明设的给水立管穿越楼板时，应采用防水措施。（17）19 在室外明设的给水管道，应避免受阳光直接照射，塑料给水管还应有有效保护措施；在冻结地区应作保温层，保温层的外壳，应密封防渗。（18）敷设在有可能冻结的房间、地下室及管径、管沟等地方的给水管道应有防冻措施。本工程项目中的给水管道设计采用住宅内给水配水管找平层内敷设，低于找平层0.03米，其余均为梁板底敷设。给水管选用原则：1．给水系统采用的管材和管件，应符合现行产品标准的要求。管道和管件的工作压力不得大于产品标准标称的允许工作压力。2．埋地给水管道采用的管材，应具有耐腐蚀和能承受相应地面荷载能力。可采用塑料给水管、有衬里的铸铁给水管、经可靠防腐处理的钢管。3．室内的给水管道，应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材，可采用塑料给水管、塑料和金属复合管、铜管、不锈钢管及经可靠防腐处理的钢管。4．给水管道上使用的各类阀门的材质，应耐腐蚀和耐压。根据管径大小和所承受压力的等级及使用温度，可采用全铜、全不锈钢、铁壳铜心和全塑阀门等。考虑到塑料管的水力的优点：水力条件好；耐腐蚀；成本低;质轻；施工方便.本工程项目中的给水管道设计采用住宅内给水配水管找平层内敷设。一层商铺卫生间给水管明装。生活给水中高区立管的管材均选用薄壁不锈钢管，耐压能力强，从立管到各用户给水管采用铝塑复合管。中区给水提升泵为KQDL50-15×3（Q=4.5L/s，H=46.43m）两台，一用一备。高区给水提升泵为KQDL40-10×8（Q=3.96L/s，H=76.9m）两台，一用一备。1．2建筑内排水系统设计说明1．2．1室内污水排水系统的分类1.按污废水在排放过程中的关系：分为合流制和分流制两种分流制：指粪便污水与生活废水，在建筑物内部分开用管道排至室外。合流制：指粪便污水与生活废水在建筑物内部混合用同一根管道排到室外。结合室外排水系统的设置，本设计采用合流制排水系统，卫生间生活污废水经化粪池处理后再排入市政排水管网，厨房的废水经隔油池后排入市政排水管网。2.按系统通气方式：分为单立管排水系统、双立管排水系统和三立管排水系统。单立管排水系统是指只有一根排水立管，没有专门通气立管的系统。双立管排水系统也叫两管制，由一根排水立管和一根专用通气立管组成。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。三立管排水系统也叫三管制，由三根立管组成，分别为生活污水立管、生活废水立管和专用通气立管。适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。1.2.2室内污水排水系统方案的选择建筑内部的污废水排水系统应能满足以下三个基本要求：（1）首先，系统能迅速畅通地将污废水排到室外；（2）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；（3）第三、管线布置合理，简短顺直，工程造价低。排水系统不分区，结合室外排水系统的设置，本设计采用污废合流制排水系统，厨房、卫生间等的生活污废水经化粪池处理后再排入市政排水管网。19 由于建筑高度及每根污水、废水立管所承担的排水当量数较大，为使排水管道中气压波动尽量稳定，防止管道水封破坏，在建筑屋顶设有伸顶通气管，排水立管向上延伸，穿出屋顶与大气连通，且每根立管均设有专用通气立管，因此建筑主要功能为高层住宅，为保持排水通畅，专用通气立管每层均设结合通气管与立管相连。初步拟定排水系统简图为：1.2.3污水排水系统的组成该系统由卫生器具和生产设备受水器、排水管道（排水管、横支管、立管、埋地干管和排出管）、清通设备（清扫口、检查口）、提升设备、污水局部处理设备（化粪池、隔油池）、通气系统等。1.2.4主要设备及构筑物室内排水系统主要由卫生器具和排水立管、通气立管组成，室外排水系统由检查井、化粪池和排水管组成。设计排水原理图见附图2。1.2.5污水排水管道的布置及管材查建筑给水排水设计规范（GB50015-2003），排水管道的布置应遵循以下原则：1．自卫生器具至排出管的距离应最短，管道转管应最少。2．排水立管宜靠近排水量最大的排水点。3．架空管道不得敷设在对生产工艺或卫生有特殊要求的生产厂房内，以及仪器和贵重商品仓库、通风小室、变配电间和电梯机房内。4．排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道。5．排水埋地管道，不得布置在可能受重物压坏或穿越生产设置基础。6．排水立管不得穿越卧室、病房等对卫生、安静有较高要求的房间，并不宜靠近与卧室相邻的内墙。7．排水管道不宜穿越橱窗、壁柜。8．塑料排水立管应避免布置在易受机械撞击处，如不能避免时，应采取保护措施。919 ．排水管道外表面如可能结露，应根据建筑物性质和使用要求，采了以防结露措施。10．排水管道不得穿越生活饮用水池部位的上方。11．排水管道宜地下埋设或在地面上，楼板下明设，如建筑有要求时，可在管槽、管道井、管窿、管沟或吊顶内暗设，但应便于安装和检修。在气温较高、全年不结冻的地区，可沿建筑物外墙敷设。12．室内管道的连接应符合下列规定：卫生器具排水管与排水横管垂直连接，应采用90℃斜三通。排水管道的横管与立管连接，宜采用45°斜三通或45°斜四通和顺水三通或顺水四通。排水立管与排出管端部的连接，宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。排水管应避免在轴线偏置，当受条件限制时，宜用乙字管或两个45°弯头连接。支管接入横干管、立管接入横干管时，宜在横干管管顶或其两侧45°范围内接入。13．塑料排水管道应根据其管道的伸缩量设置伸缩节，伸缩节宜设置在汇合配件处。排水横管应设置专用伸缩节。注：室内、外埋地管道可不设伸缩节。14．建筑塑料排水管穿越楼层、防火墙、管道井井壁时，应根据建筑物性质、管径和设置条件，以及穿越部件防火等级等要求设置阻火装置。15.靠近排水立管底部的排水支管连接，应符合下列要求：1）排水立管最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底垂直距离不得小于表4.3.12的规定；2）排水支管连接在排出管或排水横干管上时，连接点距立管底部下游水平距离不得小于1.5m；3）横支管接入横干管竖直转向管段时，连接点应距转向处以下不得小于0.6m；4）下列情况下底层排水支管应单独排至室外检查井或采取有效的防反压措施：a)当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足本条第1、2款的要求时；b)在距排水立管底部1.5m距离之内的排出管、排水横管有90°水平转弯管段时。为保证排水立管的牢固、排水安全，最低横支管与立管连接处至立管管底的最小垂直距离，可据《规范》查知，见表2-3。表2-3最低横支管与立管连接处至立管管底的最小垂直距离垂直距离（m）19 立管连接卫生器具的层数仅设伸顶通气设通气立管≤40.45按配件最小安装尺寸确定5～60.757～121.2013～193.000.75≥203.001.20注:1,单根排水立管的排出管宜与排水立管相同管径。2,当与排出管连接的立管底部放大一号管径或横干管比与之连接的立管大一号管径时，可将表中垂直距离缩小一档。3,排水支管连接在排出管或排水横管上时，连接点距立管底部下游水平距离不宜小于3.0m，且不得小于1.5m。4,横支管接入横干管竖直转向管段时，连接点应距连向处以下不得小于0．6m。5,当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足本条1、2款的要求时，排水支管应单独排至室外检查井或采取有效的防反压措施。本设计中，排水管的管材均选用排水PVC-U厚璧螺旋消音排水塑料管材。1.2.6雨水系统裙房与上层住宅分开排，均采用重力排水，房顶屋面采用天沟内排水系统，裙房屋面平台采用外排水系统。雨水排水管材选用应符合下列规定：1、重力流排水系统多层建筑宜采用建筑排水塑料管，高层建筑宜采用承压塑料管、金属管。2、压力流排水系统多层建筑宜采用内壁较光滑的带内衬的承压排水铸铁管、承压塑料管和钢塑料复合管等，其管材工作压力应大于建筑物净高度产生的净水压。用于压力流排水的塑料管，其管材抗环变形外压力应大于0.15MPa。3、小区雨水排水系统可选用埋地塑料管、混凝土管或钢筋混凝土管、铸铁管等。1.2.7集水池的尺寸及潜污泵的选定查建筑给水排水设计规范（GB50015-2003），集水池的设置应遵循以下原则：1建筑物地下室生活排水，应设置污水集水池和污水泵提升排至室外检查井。地下室地坪排水应设集水坑和提升装置。219 污水泵单独设置排水管排于室外，排出管的横管段应有坡度坡向出口。当2台或2台以上水泵共用一条出水管时，应在每台水泵出水管上装设阀门和止回阀;单台水泵排水有可能产生倒灌时，应设置止回阀。3公共建筑内应以每个生活污水集水集水池为单元设置一台备用泵。注：地下室、设备机房、车库冲洗地面的排水，如有2台及2台以上排水泵时可不设备用泵。4当集水池不能设事故排出管时，污水泵应有不间断的动力供应。注：如能关闭污水进水管时，可不设不间断动力供应。5污水水泵的启闭，应设置自动控制装置。多台水泵可并联交替或分段投入运行。6污水水泵流量、扬程的选择，应符合下列规定：1）居住小区污水水泵的流量应按小区最大小时生活排水流量选定。2）建筑物内的污水水泵的流量应按生活排水设计秒流量选定。当有排水量调节时，可按生活排水最大小时流量选定。3）水泵扬程应按提升高度、管路系统水头损失、另附加2～3m流出水头计算。同时，集水池设计应符合下列规定：1）集水池有效容积不宜小于最大一台污水泵5min的出水量，且污水泵每小时启动次数不宜超过6次。2）集水池除满足有效容积外，还应满足水泵设置、水位控制器、格栅等安装、检查要求。3）集水池设计最低水位，应满足水泵吸水要求。4）集水池如设置在室内地下室时，池盖应密封，并设通气管系;室内有敞开的集水池时，应设强制通风装置。5）集水池底应有不小于0.05坡度坡向泵位。集水坑的深度及其平面尺寸，应按水泵类型而定。6）集水池底宜设置自冲管。7）集水池应设置水位指示装置，必要时应设置超警戒水位报警装置，将信号引至物业管理中心。集水坑有效容积不宜小于2立方米，排污泵的额定流量不小于10L/S。本设计根据建筑条件图，在地下一层分设五个集水坑，其中，集水坑1尺寸2400*1200*2500,集水坑2尺寸1200*1200*1600，集水坑3尺寸1200*1200*1650集水坑4尺寸1000*1500*1600，集水坑5尺寸1200*2400*2250，各集水坑均选用50WQ15-8-0.75型号的泵两台，一用一备。1．3建筑消火栓系统1.3.1消火栓给水系统的分类消火栓给水系统的分类，可按下列方式划分19 1、按系统供水范围划分分为独立的室内消火栓给水系统和区域集中的消火栓给水系统两种。（1）独立的室内消防给水系统即每栋高层建筑设置一个室内消防给水系统。这种系统安全性较高，但管理比较分散，投资也大。在地震区以及重要的建筑物内宜采用独立的室内消防给水系统。（2）区域集中的室内消防给水系统近年来各城市高层建筑发展较快，有些城市出现高层建筑群，因此采用了区域集中的室内高压（或临时高压)消防给水系统，即数栋或数十栋高层建筑物共用一个泵房的消防给水系统。这种系统便于集中管理，在某些情况下，可节省投资；但在地震区，安全性较差。2、按建筑高度分类分为不分区室内消防给水系统和分区给水室内消火栓给水系统。根据《高层民用建筑设计防火规范2005》：7.4.6.5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。本设计楼层总高低于100m，故不用分区。同时，考虑到供水方便、节能等原因，设计采用分区方式给消火栓系统供水，即地下一层至地上二层为低区，三层至十九层为高区。3、按消防给水的压力分类分为高压消防给水系统和临时高压消防给水系统；本设计采用临时高压消防给水系统。消防给水管网内平时水压不高，在水泵房内设有高压消防水泵，火灾时启动高压消防水泵，满足管网消防水压、水量要求。4、按消防给水系统灭火方式分类可分为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。本设计楼层总高低于100m。目前，在我国100m以下的高层建筑中，自动喷水灭火系统主要用于消防要求高、火灾危险大的场所。本设计选用消火栓给水系统，并在地下室及地上一二层的商场内设置自动喷水灭火系统。1.3.2消火栓给水系统的选择本设计的对象是20层的高层，高度不超过100米，因此，选用设置消防水泵和水箱的室内消防给水系统。此系统适用于室外管网的水量和水压经常不能满足室内消火栓给水系统的初期火灾所需水量和水压的情况。消防给水系统在火灾发生初期10min用水直接取之于生活给水系统，并设置止回阀，这样既消除了消防水箱带来的楼层负荷加大和要专门管理消防水箱的现象，又节省了工程投资。后期由消防泵加压供水消防。初步方案：方案（一）为分区给水设计，高层与低层单独设消防泵，供水可靠，而且低层不需设减压装置。方案（二）不分区供水，在低层消火栓口设置减压孔板以降低栓口压力。本设计是20层高层，总楼高不超100米，又根据建筑给排水设计手册规定消防栓的最大静水压力不超过1.0MPa,本设计无须分区消防供水，但考虑到消火栓系统很少使用，仅在发生火灾时启用消防泵，因此采用减压供水方式不存在浪费能源问题，从而减少对能源的浪费，所以最终采用方案（一）。方案（一）：将消火栓系统分为高、低两个区，两区采用同一个消防泵机组供水，高、低区之间用减压阀连接。消防泵扬程按照高区最不利消火栓所需压力确定。根据本建筑物特点，把地下一层至地上二层做为低区，把三至十九层做为高区，高低区之间采用减压阀组连接，低区采用SNJ65减压稳压消火栓，高区采用SN65型消火栓。19 1.3.3消火栓系统的组成消火栓系统由消防水源，室内消防给水管网，供水设施，室内消火栓，减压阀，自动稳压消火栓和水泵结合器等组成。消火栓系统设计原理图详见附图3。1.3.4消火栓系统设计参数室内消防用水量：30L/s；室外消防用水量：20L/s；贮水池内的消防水量按火灾延续2h的水量计,同时考虑1小时喷淋用水量，又因室外设有市政消火栓，故需减去15L/s，所以消防水池容积大小为144+216+108−15*2*3600÷1000=360立方米，同时，为日后扩建考虑，消防水池有效容积取为480立方米，即尺寸选用18.0m×5.0m×5.40m。高位消防水箱水量需满足火灾前10min的水量，又根据高层防火规范7.4.7.1高位消防水箱的消防储水量，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。因此，消防水箱采用尺寸为3600mm*2400mm*2200mm，有效容积18.14立方米。1.3.5主要设备1．消防水箱箱体尺寸3600mm*2400mm*2200mm。配置消防水泵型号：KQDL50-10×2，Q=5.0L/S，扬程H=20米。2．消防水泵型号：KQDL150-20×5，Q=35.96L/S，扬程H=95.57米，二台，一用一备。3．消火栓口径为65mm，水枪喷射口径为19mm，龙头水带为衬胶，直径65mm，长25米；具体型号尺寸见图纸目录。4．水泵接合器室内消火栓消防用水量为30L/s，每个水泵接合器的流量为10～15L/s，同时，考虑到分区设置，故高低区分设3个水泵接合器，采用地下式，型号为SQX150，DN150。5．消防水池标准矩形贮水池，尺寸选用18.0m×5.0m×5.40m。1．3．6消火栓系统的布置及管材室内消火栓的设置要求：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。2消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm。另外，若有以下情况，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口型消火栓。1）十八层及十八层以下的单元式住宅；2）十八层及十八层以下、每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅。19 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。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。.裙房内消防给水管道的阀门布置可按现行的国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定执行。阀门应有明显的启闭标志。5）室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统应设水泵接合器，并应符合下列规定：（1）水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定。每个水泵接合器的流量应按10～15L/s计算。（2）消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。（3）水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15～40m。（4）水泵接合器宜采用地上式；当采用地下式水泵接合器时，应有明显标志。6）除无可燃物的设备层外，高层建筑和裙房的各层均应设室内消火栓，并应符合下列规定：（1）消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。（2）消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。（3）消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。（4）消火栓栓口离地面高度宜为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。（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。（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）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，并应设有保护按钮的设施。（8）消防电梯间前室应设消火栓。（9）高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓，采暖地区可设在顶层出口处或水箱间内。7）采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱，并应符合下列规定：（1）高位消防水箱的消防储水量，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。（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。（3）并联给水方式的分区消防水箱容量应与高位消防水箱相同。（4）消防用水与其它用水合用的水箱，应采取确保消防用水不作他用的技术措施。（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。8）设有高位消防水箱的消防给水系统，其增压设施应符合下列规定：（1）增压水泵的出水量，对消火栓给水系统不应大于5L/s；对自动喷水灭火系统不应大于1L/s。（2）气压水罐的调节水容量宜为450L。19 按照规范，消火栓宜布置在明显、经常有人出入且使用方便的地方，其间距不大于30m，因而在该建筑的走廊中、商场入口，电梯的前室以及地下室中均布有消火栓，室内消火栓箱的设置：对于单元式住宅来说，由于平面位置限制，消火栓一般只能明设于楼梯休息平台，安装于此处的弊病显而易见：休息平台变小，住户通行不便，特别是搬运大件家具时：消火栓箱棱角突出，对住户特别是小孩的人身安全构成极大的隐患。为解决以上问题，可考虑采取栓箱暗设，即消火栓设置在非剪力墙的墙体内，以腾出休息平台空间。同时，消防给水管道一般明装，而且水质与卫生要求不及生活水高，故选择镀锌钢管。另外，（1）镀锌钢管质地坚硬，刚度大，适用于易撞击的环境，例如常用的室内明装管道。（2）．镀锌钢管及配件市场供应完善。（3）．施工经验成熟，易于配套成龙，水管敷设过程完成快速。（4）．总体价格便宜。本设计消火栓系统均采用热镀锌钢管(P=1.6MPa)及配件，DN≤100采用丝扣或卡箍连接，DN>100采用法兰连接。水箱进出水管均采用热镀钢管，丝接。1．4建筑自动喷淋系统1．4．1自动喷淋系统概述自动喷水灭火系统是一种发生火灾时，能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施。自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。对于自动喷水系统的设置场所的规定有：（1）建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门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。（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。（3）二类高层公共建筑的下列部位应设自动喷水灭火系统：a公共活动用房；b走道、办公室和旅馆的客房；c自动扶梯底部；d可燃物品库房。（4）高层建筑中的歌舞娱乐放映游艺场所、空调机房、公共餐厅、公共厨房以及经常有人停留或可燃千赫多的地下室、半地下室房间等，应设自动喷水灭火系统。1．系统组成：水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置、水流指标器、压力开关、未端试水装置。2．系统分类：（1）湿式系统　准工作状态时管道内充满用于启动系统的有压水的闭式系（2）干式系统　准工作状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统。（3）预作用系统　准工作状态时配水管道内不充水，由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后，转换为湿式系统的闭式系统。（4）重复启闭预作用系统　能在扑灭火灾后自动关阀、复燃时再次开阀喷水的预作用系统。19 3．防火分区：同消火栓系统。1．4．2自动喷淋系统的选择1．设置场所火灾危险等级举例见表2-4。表2-4设置场所火灾危险等级举例火灾危险等   级设置场所举例轻危险级建筑高度为24m及以下的旅馆、办公楼；仅在走道设置闭式系统的建筑等中 危 险 级1级1）高层民用建筑：旅馆、办公楼、综合楼、邮政楼、金融电信楼、指挥调度楼、广播电视楼（塔等）2）公共建筑（含单、多高层）：医院、疗养院；图书馆（书库除外）、档案馆、展览馆（厅）；影剧院、音乐厅和礼堂（舞台除外）及其他娱乐场所；火车站和飞机场及码头的建筑；总建筑面积小于5000m2的商场、总建筑面积小于1000m2的地下商场等3）文化遗产建筑：木结构古建筑、国家文物保护单位等4）工业建筑：食品、家用电器、玻璃制品等工厂的备料与生产车间等；冷藏库、钢屋架等建筑构件2级1）民用建筑：书库、舞台（葡萄架除外）、汽车停车场、总建筑面积5000m2及以上的商场、总建筑面积1000m2及以上的地下商场等2）工业建筑：棉毛麻丝及化纤的纺织、织物及制品、木材木器及胶合板、谷物加工、烟草及制品、饮用酒（啤酒除外）、皮革及制品、造纸及纸制品、制药等工厂的备料与生产车间严重危险级1级印刷厂、酒精制品、可燃液体制品等工厂的备料与车间等2级易燃液体喷雾操作区域、固体易燃物品、可燃的气溶胶制品、溶剂、油漆、沥青制品等工厂的备料及生产车间、摄影棚、舞台“葡萄架”下部仓库危险级 1级食品、烟酒；木箱、纸箱包装的不燃难燃物品、仓储式商场的货架区等2级木材、纸、皮革、谷物及制品、棉毛麻丝化纤及制品、家用电器、电缆、B组塑料与橡胶及其制品、钢塑混合材料制品、各种塑料瓶盒包装的不燃物品及各类物品混杂储存的仓库等3级A组塑料与橡胶及其制品；沥青制品等由上述可知，本工程项目除变配电室为带电火灾外，其它为A类火灾，商场按照中危险级Ⅱ设计，加设磷酸铵盐干粉灭火器；住宅层内不设喷淋系统。自动喷淋系统设计原理图详见附图4。2．自动喷水灭火系统的设计规定：自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所：a遇水发生爆炸或加速燃烧的物品；b水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品；c水将导致喷溅或沸溢的液体。自动喷水灭火系统的系统选型，应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定，露天场所不宜采用闭式系统。19 （1）闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；（2）湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动，预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警系统报警后自动启动；（3）作用面积内开放的喷头，应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水；D喷头洒水时，应均匀分布，且不应受阻挡。3．系统选择原则：（1）环境温度不低于4℃，且不高于70℃的场所应采用湿式系统。（2）具有下列要求之一的场所应采用预作用系统:系统处于准工作状态时，严禁管道漏水；严禁系统误喷；替代干式系统。灭火后必须及时停止喷水的场所，应采用重复启闭预作用系统。本工程项目选择湿式系统。并和消火栓系统一样采用临时高压的第二种供水系统且两系统共用屋顶消防水箱。根据自动喷淋系统配水横管工作压力不能超过1.20MPa的要求，设计自动喷淋系统不分区，仅设置一组自动喷淋泵供水，一备一用。另外，由于一个湿式报警阀组控制的喷头数：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，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50米。本设计在地下层至地上二层设置喷淋系统，喷头数不超过800个，湿式报警阀连接管管径20mm，且水力警铃设在水泵房外。在每层最不利喷头处设置试水阀，在二层最不利点设置末端试水装置。立管顶端设置自动排气阀，各层配水管起始端均设信号阀和水流指示器。在建筑周围设置三个自喷水泵接合器接入底层，以便消防车及时向系统供水。湿式系统的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因此，对于车库这种不设置吊顶的场所采用上喷喷头，商场均采用下喷喷头，喷头距楼板底部0.5米，满足喷头距吊顶75～150mm的要求。1.4．3自动喷淋系统的布置及管材1．管道布置：（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。（2）配水管道应采用内外壁热镀锌钢管或符合现行国家或行业标准、并同时符合本规范1.0.4规定的涂覆其他防腐材料的钢管，以及铜管、不锈钢管。当报警阀入口前管道采用不防腐的钢管时，应在该段管道的末端设过滤器。（3）镀锌钢管应采用沟槽式连接件（卡箍）、丝扣或法兰连接。报警阀前采用内壁不防腐钢管时，可焊接连接。铜管、不锈钢管应采用配套的支架、吊架。除镀锌钢管外，其他管道的水头损失取值应按检测或生产厂提供的数据确定。（4）系统中直径等于或大于100mm的管道，应分段采用法兰或沟槽式连接件(卡箍)连接。水平管道上法兰间的管道长度不宜大于20m；立管上法兰间的距离，不应跨越3个及以上楼层。净空高度大于8m的场所内，立管上应有法兰。（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。（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。（7）短立管及末端试水装置的连接管，其管径不应小于25mm。19 （8）水平安装的管道宜有坡度，并应坡向泄水阀。充水管道的坡度不宜小于2‰，准工作状态不充水管道的坡度不宜小于4‰。2.喷头布置1)喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置。当喷头附近有障碍物时，应符合本规范7.2节的规定或增设补偿喷水强度的喷头。2)直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定，并不应大于表中的规定，且不宜小于2.4m。同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距详见表2-5。表2-5同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距喷水强度（L/min·m2）正方形布置的边   长（m）矩形或平行四边形布置的长边边长（m）一只喷头的最大保护面积（m2）喷头与端墙的最大距离（m）44.44.520.02.263.64.012.51.883.43.611.51.712～203.03.69.01.5注：1仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其喷头间距应按走道地面不留漏喷空白点确定。   2货架内喷头的间距不应小于2m，并不应大于3m。3．除吊顶型喷头及吊顶下安装的喷头外，直立型、下垂型标准喷头，其溅水盘与顶板的距离，不应小于75mm，且不应大于150mm。4．喷头与柱子、排风道、管道井等障碍物平面上的最小距离为600㎜。5．一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定：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。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。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。6.边墙型扩展覆盖喷头的最大保护跨度、配水支管上的喷头间距、喷头与两侧端墙的距离，应按喷头工作压力下能够喷湿对面墙和邻近端墙距溅水盘1.2m高度以下的墙面确定，且保护面积内的喷水强度应符合本规范表5．0．1的规定。7.直立式边墙型喷头，其溅水盘与顶板的距离不应小于100mm，且不宜大于150mm，与背墙的距离不应小于50mm，并不应大于100mm。水平式边墙型喷头溅水盘与顶板的距离不应小于150mm，且不应大于300mm。根据以上规定，在自动喷淋系统的设计中，一层车库和一、二层商场均设置自喷喷头，车库采用上喷喷头，商场采用下喷喷头。本设计工程项目中，自动喷淋系统均采用镀锌钢管。自喷喷头一律采用闭式玻璃球喷头，喷头公称动作温度为68度，应有库存喷头，数量不小于安装总数的1%，地下室安装直立型喷头，喷头距楼板100mm，一二层采用吊顶型喷头，贴吊顶安装。配水管变径采用异径管，不得使用补芯。装设于吊顶内的阀门、水流指示器等均应在吊顶处留有检修孔。1．4．4喷淋泵的选择本设计喷淋系统由水泵房内的自喷供水泵机组进水，且喷淋泵采用KQDL100-20×3，两台，一用一备。19 1．5室外给排水系统室外给排水系统设计应根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003，本设计考虑建筑物内给排水、市政给排水、地形条件图等情况，分别设置室外给水、排水、雨水、消防等系统。其中，给水管道及雨水提升泵管道采用给水球墨铸铁管，排水管采用PVC-U双壁波纹管，室外水表采用国标S145/17-12，检查井采用Ф1000mm砖砌，消火栓安装采用国标01S201/16。19山东职业学院参考文献[1]《建筑给排水设计规范》GBJ50015-2003[2]陈耀宗，姜文源等.建筑给排水设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1992[3]《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版)[4]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)[5]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2005[6]《给水排水设计手册》（1.2.10.11）(第二版)[7]《室外给水设计规范》GBJ13-86(2006年版)19'