同济大学建筑给排水优秀毕业设计--高层建筑给排水设计 42页

'同济大学毕业设计（论文）摘要摘要本次设计为某高层建筑建筑给水排水工程设计，设计的主要任务是对2#住宅楼及地下室（平时）进行给水排水设计。设计的主要内容：建筑给水工程设计、建筑排水工程设计、建筑消防工程设计、室外化粪池设计和地下室加压泵房设计。本工程建筑高度为54m，共18层。给水系统采取分区给水方式，1～4层市政管网供水，5～18层变频加压泵供水，均采用下行上给方式。消防系统包括建筑室内的消火栓系统布置、地下室的自动喷淋系统布置、发电机房及储油间的自动水喷雾系统布置。在2#屋顶设置20m2消防水箱，地下室设360㎡消防水池。排水系统包括生活污、废水排放，雨水排放和空调冷凝水排放。室内污水与废水单独排放，室外合流至化粪池。关键词：分区给水；消火栓系统；自动喷淋系统；自动水喷雾系统；排水系统 同济大学毕业设计（论文）ABSTRACTABSTRACTThedesignofaffordablehousingunitsfortheconstructionofawatersupplyanddrainageengineeringdesign,themaintaskistodesign2#residentialfloorandbasement(usually)forwatersupplyanddrainagedesign.Themaindesignelements:buildingwatersupplyengineering,constructiondrainageengineeringdesign,buildingfireprotectionengineeringdesign,outdoorandundergroundseptictankdesignpressurepumpdesign.Theengineeringandconstructionheightof54m,atotalof18layers.Approachtoregionalwatersupplysystem,from1to4layersofmunicipalwatersupplypipenetwork,from5to18layersfrequencypressurepumpwater,areusedtothewaydownon.Firehydrantsystem,includingsystemarchitecturelayoutoftheroom,thebasementsprinklersystemlayout,generatorroomandstorageroomsoftheautomaticwaterspraysystemarrangement.2#20squaremetersroofsetfirewatertank,located360mundergroundfirepool.Sewagedrainagesystem,includinglife,wastewaterdischarge,stormwaterdrainageandairconditioningcondensatedischarge.Dischargeofsewageandwastewaterseparateindoorandoutdoorconvergencetotheseptictank.Keywords:districtwatersupply;firehydrantsystem;automaticsprinklersystem;automaticwaterspraysystem;drainagesystem 同济大学毕业设计（论文）目录目录1.绪论11.1工程概况及设计资料11.1.1建筑设计资料11.1.2给水排水设计资料11.2设计任务及内容11.3设计要求11.4设计说明书和计算书的编写21.5毕业设计成果提交21.6设计依据22.设计方案说明32.1建筑内给水系统32.1.1系统的选择32.1.2分区给水的划分32.1.3给水方式的选择32.1.4系统组成42.1.5给水管道及设备安装42.2建筑内消防系统42.2.1系统的选择42.2.2消防管道及设备安装要求62.3建筑内排水工程72.3.1系统的选择72.3.2系统的组成82.3.3排水管道安装要求83.设计计算书113.1建筑给水系统的设计计算113.1.1设计方案113.1.2给水管网水力计算113.2消火栓系统的设计计算193.2.1消火栓管网水力计算的基本数据193.2.2消火栓管网水力计算193.3自动喷水灭火系统的设计计算24 同济大学毕业设计（论文）目录3.3.1自动喷水灭火水力计算的基本数据243.3.2管网水力计算243.3.3水泵的选择263.3.4水泵结合器的选择273.4水喷雾系统的设计计算273.5建筑排水系统的设计计算283.5.1排水方式的选择283.5.2排水系统组成283.5.3排水系统的管道计算283.5.4化粪池型号的确定303.5.5集水井及排水泵计算323.6雨水系统的设计与计算323.6.1设计方案323.6.2设计计算334泵房设计354.1泵房平面布置354.2水泵型号355结论36致谢37参考文献37 同济大学毕业设计（论文）绪论1.绪论1.1工程概况及设计资料1.1.1建筑设计资料某高层建筑位于我国南方沿海地区，建筑高度54.00米，为高层普通住宅楼。分1#、2#、3#三栋，每栋均为十八层，每层设2户共计36户，每户1厨2卫（卫生间布置详见平面图），南面阳台设家用洗衣机和盥洗槽，层高3.0米。地下一层（1#、2#、3#楼连通共用）为停车场及相关设备用房（其功能分配以及建筑室内外高差详见地下室平面图）。1.1.2给水排水设计资料（1）给水水源该建筑以城市给水管网为水源，城市给水网允许从建筑北面接出一条不大于DN150的管道。常年最低水压为0.24MPa。（2）排水条件室内污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道，城市排水网允许从建筑西北面接入一条不大于DN300的管道，接口检查井管底相对标高-1.80米。（3）室外消防本设计不涉及室外消火栓的设置。（4）卫生设施住宅部分每户卫生间，内设淋浴器或淋浴房，洗脸盆及坐式大便器等。（5）其它未预见水量:按日用水量的10%计算。1.2设计任务及内容根据建筑的性质、用途和建设单位的要求，对该住宅楼进行给水排水设计。根据现在的防火消防的实际情况，再基于高层建筑消防应立足于自救的规范要求，该楼的消防要求较高，地下室设置有独立的消火栓系统和自动喷淋系统；而每个消火栓均设有消防按钮，消防时可直接启动消防泵。生活给水泵要求自动启动。此外，从美观方面考虑，管道均尽量暗敷设。本设计说明仅限于屋顶设有高位水箱的2#楼及平时地下室（1#、3#楼及战时地下室的人防设计略）。7同济大学毕业设计（论文）绪论1.3设计要求（1）根据建筑资料判定建筑的性质、用途，确定所需的系统；（2）拟定生活给水设计、消防给水设计、排水设计等方案；（3）确定管道走向及敷设方式，绘制管道平面图和系统图；（4）对各系统进行设计计算，确定管径、需增设的设备及构筑物；（5）编制设计说明书和计算书。7 同济大学毕业设计（论文）绪论1.4设计说明书和计算书的编写（1）设计说明书要求内容充实，依据充分，设计正确，并富有实用和创新性；（2）计算书要求设计参数选择合理，公式选用正确，计算步骤完整清晰，结果准确符合实际生活、生产情况。1.5毕业设计成果提交（1）设计、计算说明书一份；（2）设计成果图一套，要求8张以上设计图纸，即包括首层给排水平面图、标准层给排水平面图、屋顶层给排水平面图、地下室（平时）给排水平面图、地下室自动喷淋平面图、地下室泵房大样、给排水系统展开图、消防系统展开图、喷淋系统展开图等1.6设计依据（1）提供的有关市政给水、污水、雨水管网资料；（2）《给水排水制图标准》GB/T501006-2001（3）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（4）《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）（5）《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（6）《自动水喷雾灭火系统设计规范》GB50219-95（7）《全国民用建筑工程设计技术措施—给水排水》（2009版）（8）《建筑给排水设计手册》（9）《山东双轮集团—生活、消防产品总汇》（10）《钢筋混泥土化粪池》图集03S7027 同济大学毕业设计（论文）设计方案说明2.设计方案说明2.1建筑内给水系统2.1.1系统的选择根据室外市政管网所提供的水压和工作状况，建筑性质，建筑高度，室内各用水点的分布情况及卫生器具所需的压力等综合考虑加以选择。本建筑为高层普通住宅楼，根据市政管网常年可资用水头为0.24MPa能满足四层及以下的水压要求。故决定采用分区给水方式。2.1.2分区给水的划分本建筑建筑高度为54.00m，采用竖向分区给水。如果分区过小将增加给水设备、管道及相应的土建投资和维修管理费用，造成经济浪费；如果分区过大将带来以下不良影响：（1）当配水龙头开启时，水压过大，下部用水点造成喷溅。（2）当配水龙头及阀门关闭时容易产生水锤，不但会引起噪音还会损坏管道及附件，造成漏水。（3）由于压力过大，龙头、阀门等给水配件容易损坏，缩短使用年限，同时增加维修费用及工作量。（4）流速过大，会产生噪音，影响室内安静。为了防止和避免上述情况，使其运行正常和稳定，进行合理的竖向分区给水是完全必要的。在外部管网不能满足整个建筑用水需求时，建筑下部应尽量利用外部管网水压直接供水，上部通过设增压和流量调节装置供水。结合我国目前水暖产品的具体使用情况，给水配件的静水压力值应控制在以下范围内：住宅、宾馆、医院等居住性建筑一般为0.30～0.35Mpa；其他建筑一般为0.35～0.40Mpa。2.1.3给水方式的选择根据设计资料及建筑特性可供选择的供水方式如下：（1）方案一：建筑给水系统竖向分两个区，高区为5～18层，其中9～18由高位生活水箱直接供水，5～8由高位生活水箱结合减压阀供水。优点：供水可靠，设备布置集中，便于维护管理，不占用建筑上层使用面积。水池、水箱储备一定的水量，停水停电时上层可延时供水。7同济大学毕业设计（论文）设计方案说明缺点：运行费用高，安装维护麻烦，增加建筑荷载，减压阀有能量损耗，只能用于允许设置高位水箱的建筑，且高位生活需定期清洗，水质在一定程度上有所下降。（2）方案二：分区无水箱供水方式，低区为1～4层，采用外网直接供水；高区为5～18层，采用变频加压水泵供水。优点：供水可靠，设备布置集中，便于维护管理，不占用建筑上层使用面积，能耗少。屋顶不设生活水箱，可减少建筑荷载。7 同济大学毕业设计（论文）设计方案说明缺点：水泵频繁启闭，对水泵的质量及调节控制要求高，维护费用较高。综上所述，结合本建筑特性，选用方案二供水方式。即1～4层为低区，外网直接供水，采用下行上给式；5～18层为高区，由地下室水泵房变频加压供水，给水立管接至水泵房，采用下行上给式。2.1.4系统组成整个系统包括引入管、水表节点、给水管网和附件，此外尚包括地下室下生活水箱、加压水泵等。2.1.5给水管道及设备安装（1）管道布置和敷设的一般原则①给水管道的布置应保证建筑物的使用要求，方便和安全。不得妨碍交通和操作，不得构成对建筑物和设备可能造成损坏的危险。②满足系统的最佳水力条件，保证给水质量。减少阻力损失，节省能源。缩短管道长度，节省材料。③保证管道安全不受损坏。④避免管道受到腐蚀和污染。⑤管道敷设应力求美观和维护检修的方便。充分利用地下室的空间，吊顶空间，管道竖井等位置。（2）管道敷设①本建筑采用水表分户供水，给水管道均采用钢塑复合管，压力等级为1.0MPa。②管道外壁距墙面（或沟壁）的最小净距，应不小于0.1m，距柱、梁可减少至0.05m。③给水横管宜有0.002～0.005的坡度坡向泄水装置。7同济大学毕业设计（论文）设计方案说明④给水管穿过建筑物的墙或楼板时，应采取防护措施，穿过地下室外墙或地下构筑物的外壁时，应加设防水套管，在给水管穿过承重墙或基础处，应预留洞口，管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量且不小于0.1m。⑤给水管与排水管平行,交叉时,其距离分别大于0.5m和0.15m,交叉处给水管在上。⑥管道穿越墙壁时,需预留孔洞,孔洞尺寸采用d+50mm～d+100mm,管道穿过楼板时应预埋金属套管。⑦在立管和横管上应设闸阀,当直径小于等于50mm时,采用截止阀工作压力1.0MPa；当直径大于50mm时,采用优质闸阀，工作压力1.0MPa。2.2建筑内消防系统2.2.1系统的选择（1）消火栓系统7 同济大学毕业设计（论文）设计方案说明该建筑为高层普通住宅楼，按照高层民用建筑防火规范，室内消火栓系统的流量为20L/s，室外消火栓系统的流量为15L/s，每根竖管最小流量10L/s，消火栓每支水枪最小流量为5L/s。根据规范消火栓系统的最低点的静水压力不宜超过1.00MPa，当超过1.00MPa应采用分区给水系统，消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采用减压措施。所以由于该建筑的高度为54.00m，可不分区。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，因而在该建筑的电梯的前室以及地下室中均布有消火栓；整个建筑均同时有2股水柱到达任一点。本建筑的消火栓系统布置方案如下：系统采用DN65×16的水枪，25m长DN65的衬胶水带，水枪充实水柱为13m，单个水枪的流量为5L/s；在建筑的顶层设有试验消火栓；室内消火栓均设有远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓的同时启动消防泵。在顶层的水箱中均贮存有10min的消火栓用水量。（2）自动喷淋系统本建筑地下室属于中危险Ⅱ级建筑，三个基本数据为：设计喷水强度为8L/min·m2、作用面积为160m2、喷头工作压力0.10MPa、本系统采用湿式自动喷水灭火系统。根据本建筑的情况，地下室除配电间、消防水池、生活水泵房、人防滤毒室、扩散室、集气室、排风口部等外布置自动喷淋系统，另外,柴油发电机房及储油间布置水喷雾系统。其他地区无需布置自动喷淋系统。7同济大学毕业设计（论文）设计方案说明由湿式报警装置，水力警铃，水流指示器，闭式喷头和管道等组成。其基本工作原理如下：火灾发生时，火灾处周围温度升高致使喷头玻璃珠破裂，喷头喷水灭火，管道中水流动，水流指示器将信号传至消防值班室，同时报警阀组发出水力警铃报警。值班室值班人员通过监控室的监控录像判断是哪个区发生火灾，并向当地消防控制中心报警（若并未发生火灾，只是喷头损坏等其他因素导致发出报警信号，值班人员关闭水力警铃，停止报警）。中危险Ⅱ级建筑物,配水管每侧的支管上设置的喷头数不多于8个。闭式自动喷水灭火系统喷头的工作压力不小于0.10MPa,最不利点处喷头的工作压力不小于0.10MPa。管道内的流速不超过5m/s,配水管流速在个别情况下不大于10m/s。当管内流速超过规定值时应进行调整。适用温度范围：室温不大于70度。地下室喷头向上安装。根据建筑防火分区划分，系统分为三区，该系统设一个湿式报警装置和水力警铃，设三个水流指示器分别反馈各防火分区火灾情况。本系统采用临时高压给水系统，设消防水池，立式泵，高位水箱，报警阀，水流指示器.出户管在出户附近设置水泵接合器。系统管道的管材在报警阀后应采用无缝镀锌钢管。报警阀安装在明显而易操作的地点,水力警铃宜安装在报警阀附近,该地面有排水措施。管道变径连接时,7 同济大学毕业设计（论文）设计方案说明在直管段上和弯头处采用异径管件连接。系统末端设置检验装置。末端检验装置包括截止阀、压力表、放水阀、放水管等。（3）水喷雾灭火系统本建筑地下室设有柴油发电机房及储油间，需设自动水喷雾系统。由水源、供水设备、管道、雨淋阀组、过滤器和水喷雾等组成，向保护对象喷射水雾灭火或防护冷却的灭火系统。设计喷雾强度20L/min﹒m2，持续喷雾时间0.5h。水雾喷头的工作压力，当用于灭火时不应小于0.35MPa；用于防护冷却时不应小于0.2MPa。根据水喷雾灭火系统设计规范GB50219-95（3.1.6可燃气体和甲、乙、丙类液体的罐装间、装卸台、泵房、压缩机房等的保护面积应按使用面积确定。）可知，本建筑水喷雾灭火系统的保护面积为发电机房和储油间的平面面积之和。2.2.2消防管道及设备安装要求（1）消火栓的安装7同济大学毕业设计（论文）设计方案说明①本工程消火栓给水管接自消防加压泵房的消火栓加压泵，管道的安装与生活给水管基本相同。②采用内外热浸镀锌钢管,管径小于DN100采用丝扣连接，管径大于DN100采用沟槽<卡箍>管接头及配件连接。③消火栓立管采用DN100mm,单栓消火栓栓前消防支管管径为65mm,栓口距地面为1.1m。水枪喷嘴口径为19mm,水龙带为麻质衬胶水带长度25m。④地下室消火栓均为减压稳压消火栓。⑤所有消火栓系统安装完毕后，均应做管道试压试验，室内消火栓系统试压水压值不低于0.90MPa。⑥管道安装完毕后，均应做好防腐处理。即刷红丹漆两遍，埋地镀锌钢管刷沥清两遍防腐。⑦消火栓系统管均应刷成红色，系统阀门均为常开阀门，且有明显的启闭标志。（2）自动喷淋系统布置①喷头的布置喷头的平面布置形式采用正方形、矩形和菱形，喷头之间的水平距离是根据每个标准喷头的保护面积和平均喷水强度确定的。按火灾危险等级的喷头布置,按照规范选定，闭式喷头在吊顶下布置时，喷头向上。喷头溅水盘与吊顶、椽板、屋面板的距离,不应小于75mm，也不应大于150mm。喷头布置在梁侧附近时喷头与梁边的距离应按不影响喷洒面积要求确定。当在梁或其他障碍物底面下方的平面上布置喷头时，溅水盘与顶板的距离不应小于25mm，不应大于100mm。在门窗洞口设置喷头时,喷头距洞口上缘不应大于150mm，距墙面不宜小于75mm并不大于160mm。在仓库中设置的喷头与其下方被保护物的垂直距离,应符合距难燃物品的堆垛,不应小于450mm；距可燃物品的堆垛,不应小于900mm；在难燃物品和可燃物品的堆垛之间应设一排喷头,且堆垛边与喷头垂直线水平距离不应小于300mm。②供水干管宜构成环状,系统的进水管不宜少于两条,7 同济大学毕业设计（论文）设计方案说明每条进水管的管径应系统按设计负荷计算。当一条进水管发生故障时,另一条进水管仍能保证全部用水量和水压。系统管网上应设置水泵接合器。环状供水干管应设分隔阀门,阀门应经常处于开启状态且有明显的启闭标志,一般应采用明杆阀门。报警阀后的配水管道上不宜安装阀门。系统的每个竖向分区都宜单独设置报警控制阀,湿式和预作用喷水灭火系统，每个报警控制阀控制的喷头数不应超过800个。7同济大学毕业设计（论文）设计方案说明③配水管网宜按竖向分区和水平分区并考虑建筑的功能分区,在分区内划分为若干计算单元,每个计算单元的喷头数不宜超过100个喷头数，并不是一个绝对的要求,主要是为了计算时使各计算分区易于平衡。例如对于中危险级建筑设计作用面积为200m2,计算喷头数为16～20个,每根支管有5个喷头时,计算支管只有4根,在最不利作用面积以外的支管的实际喷水强度比设计喷水强度大,每个计算单元内的喷头数越多,这种差别也就越大。④轻危险级和中危险级建筑物,配水管每侧的支管上设置的喷头数不应多于8个,同一配水支管在吊顶上下都布置有喷头时,其上或下侧的喷头各不多于8个;对于严重危险级建筑物,支管上设置的喷头不应多于6个。配水支管宜在配水管的两侧均匀分布,每根支管的管径不应小于25mm。也不宜大于50mm。配水支管和配水管的管径分配：按照喷头数估算管径时,支管管径呈25、32、40、50等沿途逐渐增大,能有效的减小水损，但异径管件较多,安装也不方便。设计及施工实践中可考虑采用支管同一直径的作法（需选好适当的管径）,计算和安装都比较方便。⑤设置吊架和支架位置以不妨碍喷头喷水为原则,吊架距离喷头的距离应大于0.3m,距末端喷头的距离应小于0.7m。设喷头的场所,应注意防止腐蚀气体的侵蚀,不得受外力碰击,定期消除尘土。（3）水喷雾系统布置①保护对象的水雾喷头数量应根据设计喷雾强度、保护面积和水雾喷头特性确定，其布置应使水雾直接喷射和覆盖保护对象，当不能满足要求时应增加水雾喷头数量。②水雾喷头、管道与电气设备带电（裸露）部分的安全净距应复合国家现行有关标准的规定。③水雾喷头与保护对象之间的距离不得大于水雾喷头的有效射程。④水雾喷头的平面布置方式可为矩形或菱形。本设计按矩形布置，水雾喷头之间的距离不应大于1.4倍水雾喷头的水雾锥底园半径。⑤水雾喷头与储罐外壁之间的距离不应大于与0.7m。⑥水雾喷头均向下布置。该系统的管道布置与喷淋系统基本相似，但在雨淋阀组前必须设置过滤器。37同济大学毕业设计（论文）设计方案说明2.3建筑内排水工程2.3.1系统的选择本建筑采用室内分流制室外合流排水系统，即粪便污水、洗涤废水室内37 同济大学毕业设计（论文）设计方案说明采用分别排放的方式；室外污、废水合流至化粪池，处理后排放到市政管网。雨水采用独立的排水系统，设专门的雨水立管排入市政雨水管道。（1）污、废水排水系统该建筑上部住宅部分主要为生活污、废水排放。根据排水立管和横干管内压力变化原理，在底层易形成跳水区，为防止对底层用户造成回流污染及减少上层排水对下层造成的冲击，采取底层单独排放。由于该建筑的地下室为人防地下室排水管不穿地下室顶板，一律从预留的覆土层引出。地下室在消防电梯、发电机房及其他适当位置设集水井（坑），由潜污泵将水排至室外雨水井。（2）雨水排水系统屋面雨水排水系统应迅速、及时地将屋面雨水排至室外雨水管渠或地面。屋面雨水排水管道的排水设计重现期应根据建筑的重要程度、汇水区域性质、地形特点、气象特征等因素确定。雨水汇水面积应按地面、屋面水平投影面积计算。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、贴近高层建筑外面的地下汽车库出入口坡道和高层建筑裙房屋面的雨水汇水面积，应附加其高出部分侧墙面积的二分之一。高层建筑屋面雨水宜按重力流设计，裙房屋面的雨水单独排放。阳台排水系统应单独设置，且立管底部应间接排水。（3）空调冷凝水排水空调冷凝水排水应根据建筑专业设计空调类型设计预留空调孔。当为挂式空调时，KD为80空调孔，中心距地2.20m，空调排水横支管距地1.90m；当为立式空调时空调横支管距地100mm。阳台附近空调冷凝水排入阳台或花槽地漏。2.3.2系统的组成污水、废水排水系统由卫生器具，排水管道，检查口，清扫口，室外排水管道，检查井，集水井，潜污泵,化粪池，雨水斗，雨水立管等组成。雨水排水系统由天沟，雨水斗，雨水立管，悬吊管，室外雨水管道，检查井等组成。空调冷凝水排水系统由空调冷凝铜管，检查口，排水立管等组成。37同济大学毕业设计（论文）设计方案说明2.3.3排水管道安装要求（1）排水管道布置的基本原则①排水路径简捷，水流顺畅；②避免或减小系统管道中气压的剧烈变化；③应尽量避免排水管道对其他用房功能的影响或干扰；④施工安装方便。（2）排水系统①所有高出地面的卫生器具和排水设备的排水，应重力排入室外下水道。②37 同济大学毕业设计（论文）设计方案说明所有低于地面的卫生器具和排水设备的排水，应重力排入集水坑，然后提升排到重力流排水管中。③本建筑的雨水系统和生活污水系统分流排出。④地下车库适当位置设集水坑，以便排除冲洗地面水、洗车水、喷淋装置和其他消防排水。并设置泵房或泵坑，排水泵的排水能力宜≥10L/s。⑤汽车库的排水在接入排水干管之前，应先接至油水分离器或隔油池和沉砂池（井）的单独系统中。⑥在汽车库进出口的坡道底部和坡道二分之一处应设截流排水沟。（3）排水管道布置和连接①布置排水管道时应尽量避免排水横支管过长，并避免支管上连接卫生器具或排水设备过多。当排水器具分散使得横支管过长时，宜采用多立管布置，然后在立管的底部用横管连接。当排水支管上连接的器具较多时，应作好器具通气管和环形通气管。②排水管道应避免通过食堂、餐厅或厨房烹调处的上方。如不可避免时，应对管道采取保温隔热等措施，并设在吊顶内，且管道应采用镀锌管材。③排水管道应尽量避免穿过卧室、病房、会议室、音乐厅等对卫生和安静要求较高的房间。并避免靠近与这些房间相邻的内墙。④排水支管不应接在排出管上。排水支管连接在排水横干管上时，连接点距立管底部的水平距离不宜小于3m，且支管应与主通气管连接。⑤排水横支管与立管、横管与横管的连接，采用450三通、450四通、900斜三通、900斜四通、直角顺水三通或顺水四通。⑥排出管应采取防沉降措施：排出管在穿墙处设置钢筋混凝土套管或简易管沟，其管顶至沟（或套管）内顶的空间不应小于建筑物的沉降量，并不小于0.2m。沟（或套管）内填轻软质材料。37同济大学毕业设计（论文）设计方案说明（4）排水管道的敷设和安装①排水管道的坡度，按规范确定。②排水立管上应设检查口，检查口之间的距离不宜大于15m，且在建筑物的最底层和有卫生器具的坡屋顶，建筑物的最高层应设检查口。当立管上有乙字管偏位时，在乙字管和偏位处的上部应设检查口。立管上检查口的安装高度，一般为距地面1.0m，并应高出卫生器具上边缘0.15m。连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上的卫生器具的污水横支管上,宜设置清扫口。在水流转角小于135°的排水横管上，应设置检查口或清扫口。在排水横管的直线管段上，检查口或清扫口之间的距离不应大于规范中的规定。排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离按规范确定。排水横管上的清扫口应设置在楼板或地坪上与地面相平。排水管起点的清扫口与垂直于横管的墙面的距离，不得小于0.15m。管径小100mm的排水管上设置的清扫口，口径应与管道同径；管径大于100mm的排水管上的清扫口，其口径可采用100mm。从排水立管或排出管上的清扫口，至室外检查井中心的最大长度，应按规范确定。37 同济大学毕业设计（论文）设计方案说明③排水立管宜采取以下防护措施：每隔2～4层设置承重支座，使管道重量分散至各承重支座；立管最底部弯头处应设支墩或承重支吊架。④生活污水管道不宜在建筑物内部设检查井。当必须设置时，应采取密闭措施。⑤室内生活排水采用UPVC实壁螺旋降噪排水管，室内雨水管采用承压塑料排水管,承插粘接。⑥水立管在垂直方向转弯处,采用两个45度弯头连接。⑦水立管穿越楼板应预留孔洞,安装时应设金属防水套管。⑧管沿墙敷设时,其轴线与墙面距离(L)不得小于下述规定：DN=110mm,L=150mmDN=160mm,L=200mm。⑨水检查井中心线与建筑物外墙距不小于3m，水检查井井径为0.7m。⑩排水立管上设检查口,隔层设一个,离地面1m,此外,各横支管起始端设清扫口,以便清通。37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书3.设计计算书3.1建筑给水系统的设计计算3.1.1设计方案该建筑高度为54.00m，外网最小水压为0.24MPa，1～4层由市政管网直接供水，5～18层需要二次加压供水，由地下室生活水泵房水泵加压供水，水泵自动启闭。供水方式均为下行上给方式，并且水表出户。3.1.2给水管网水力计算（1）用水定额及用水量计算①建筑物最高日用水量(m3/d)（3-1）式中m—设计单位数；qd—单位用水定额（L/人·d），住宅用水量标准取170L/（人·d），该值是根据当地实际用水情况确定。低区用水量计算：1～4层为低区住宅，共4层，每层2户。总人数=住宅用户数×3.5=2×4×3.5=28（人）最高日用水量m3/d高区用水量计算：5～18层为高区住宅，共14层,每层2户。总人数=住宅用户数×3.5=2×14×3.5=98（人）最高日用水量m3/d最大小时生活用水量计算：(m3/h)（3-2）式中Qd—最高日生活用水量（m3/d）；T—每日使用时间（h/d）；Kh—小时变化系数。低区最大小时用水量=0.496m3/h37同济大学毕业设计（论文）设计计算书其中小时变化系数取2.5高区最大小时用水量=1.735m3/h其中小时变化系数取2.5由于地下室生活水箱提供1#、2#、3#高区生活用水，所以设计生活水箱容积时按1#、2#、3#高区总人数计算；最高日最高时用水量按3Qh计算，即5.205m3/h37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书（2）管网水力计算①根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：（﹪）（3-3）式中U0—生活给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（取170L/人·d）；m—每户用水人数（取3.5）；Kh—小时变化系数（取2.5）；Ng—每户设置的卫生器具给水当量数；T—用水时数（取24h）；0.2—一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）。再由此式的出的U0查GB50015-2003中U0～ac值对应表，求出ac②根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：（﹪）(3-4)式中U—计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（﹪）；ac—对应于不同U0的系数；Ng—计算管段的卫生器具给水当量数。③根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，得计算管段的设计秒流量。设计秒流量公式为：（L/s）（3-5）37同济大学毕业设计（论文）设计计算书式中qg—计算管段的生活设计秒流量（L/s）Ng—计算管段的卫生器具当量总数注：a为了计算快速、方便，在计算出U0后，即可根据计算管段的Ng值从附录D的计算表中直接查得给水设计秒流量。该表中可用内插法。b当量计算管段的卫生器具给水当量总数超过表D中的最大时，其流量应取最大用水时平均秒流量，即④2#楼卫生器具及其当量见表3-0:37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书表3-0卫生器具给水额定流量、当量数、流出水头和支管管径序号给水配件名称额定流量（L/s）当量连接管公称管（mm）最低工作压（MPa）1厨房洗涤盆0.150.75150.0502洗脸盆0.150.75150.0503淋浴器0.150.75150.0504大便器冲洗水箱浮球阀0.100.50150.0205家用洗衣机0.201.00150.0506盥洗槽0.150.75150.050⑤户内横支管水力计算图3-0户内横支管水力计算简图表3-1户内横支管水力计算表前编号后编号当量(N)流量(l/s)管径(DN)流速(m/s)管长(m)水损(MPa)前压(MPa)后压(MPa)121.000.20150.997.200.00650.05000.0565237.750.58250.876.800.00240.05650.05893411.500.71251.074.500.00230.05890.06124521.500.98320.970.500.00020.06120.0613AB0.500.10150.501.850.00050.05000.0505BC1.750.27200.701.200.00040.05050.0509C23.750.40250.600.500.00010.05090.0509DE0.750.15150.751.000.00050.05000.0505EF2.250.30200.802.500.00100.05050.0516F44.250.42250.644.000.00080.05160.0524对于最不利点所在的入户横支管段水力计算则按控制水表节点前0.10Mpa（该值包括表后的管道沿程水损、局部水损、卫生器具所对应的工作压力等），入户横支管管径不大于DN25。⑥低区给水立管水力计算37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书37同济大学毕业设计（论文）设计计算书图3-1低区直接给水管网水力计算简图示例1-2管段水力计算步骤如下：已知q0=170L/人·d，m=3.5，Kh=2.5，T=24h，又1-2管段总当量Ng=6.5，根据公式（3-3）计算得出U0=1.3%，查GB50015-2003中U0～ac表得ac=0.51×10-2，代入公式（3-4）得U=0.395，再代入公式（3-5）得出qg=0.516L/s37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书表3-2低区直接给水管道水力计算表管段卫生器具当量Ng流量(L/s)管径DNmm流速(m/s)每米管长水损i管长(m)管段沿程水损iL（Kpa）1-26.50.516250.780.2873.000.8622-313.00.735251.110.5513.001.6543-419.50.904320.890.2823.000.8464-526.00.1.047321.030.3708.002.962=6.324Kpa=0.63mH2O建筑内低区给水系统所需压力值：（3-6）式中H1—建筑内部给水管网沿程和局部水头损失之和（局部损失按沿程损失30%计算）；H2—最不利配水点所需流出水头（本设计按入户水表节点前算，取37同济大学毕业设计（论文）设计计算书0.10MPa）；H3—最不利配水点距引入管的垂直高差。即，H=（1+30%）×0.63mH2O+0.5.00mH2O+12.50mH2O=23.45mH2O⑦低区直接供水水压的校核23.45mH2O=0.2345MPa＜0.24MPa(市政给水压力)满足最不利点水压要求，所以本建筑1～4层采用市政管网直接供水。⑧高区给水管道水力计算37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书图3-2高区给水水力计算简图37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书表3-3高区给水管道水力计算表管段卫生器具当量Ng流量(L/s)管径DNmm流速(m/s)水头损失i(KPa/m)管长(m)管段沿程水损iLKpa1-26.50.516250.780.2873.00.8622-313.00.735251.110.5513.01.6543-419.50.904320.890.2823.00.8464-526.01.047321.030.3703.01.1115-632.51.174321.150.4583.01.3736-739.01.290400.780.1653.00.4967-845.51.397400.840.1913.00.5748-952.01.497400.900.2173.00.6529-1058.51.592400.960.2443.00.73110-1165.01.682401.010.2703.00.80911-1271.51.767401.060.2963.00.88712-1378.01.849401.110.3213.00.96413-1484.51.928401.160.3473.01.04214-1591.02.005500.760.12112.01.44915-1691.02.005500.760.1218.51.02916-17182.04.201701.090.19032.06.075=20.554Kpa=2.055mH2O附：0-1管段用于2#屋顶消防水箱补水，管径为DN25,流速为0.78m/s，每米管长水头损失i为0.287Kpa，管长4.5m，管段沿程水损1.292Kpa。（3）高区所需的水泵扬程：H=H1+H2+H4（3-7）=(2.055+0.129)×1.3+10.0+66.95=79.79mH2O式中H1—建筑内部给水管网沿程和局部水头损失之和（局部损失按沿程损失30%计算）；H2—最不利配水点所需流出水头（取0.10MPa）；37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书H4—高位水箱出水口至水泵出水管中心的垂直高差（为66.95m详见CAD图05与图06）。水泵设计流量按1#、2#、3#总用水当量设计计算，如下式所示：1#总当量为185.5，2#总当量为182.0，3#总当量为189.0，所以小区总用水当量为556.5。由3-3、3-4、3-5式计算得水泵的设计秒流量为：Q=5.285L/s选择65LG25-15(I)×5型水泵两台，一用一备。根据山东双轮集团股份有限公司的生活、消防产品总汇选取。具体性能参数见表3-4：37同济大学毕业设计（论文）设计计算书表3-4生活水泵性能参数型号流量Q(L/s)扬程H(m)转数n(r/min)轴功率(KW)电动机功率(KW)效率(%)气蚀余量(m)65LG25-15(I)×55.008229506.6311613.0（4）水箱、消防水池的计算①水箱a地下室生活水箱：按高区总的最高时用水量持续供水3小时计算：5.205m3/h×3h=15.615m3用水量标准170L/人·d变化系数2.5经分析由于建筑预留的水泵房空间足够大，综合考虑，生活水箱取20.00m3的玻璃钢水箱。b屋顶消防水箱（主要提供消防前10min的消防用水）：消火栓10min用水量:20L/s×10min×60s=12000L=12m3自动喷淋系统10min用水量:8L·min-1·m-2×10min×160m2=12800L=12.8m3自动水喷雾系统10min用水量：20L·min-1·m-2×10min×35.2m2=7040L=7.04m3消防水箱总容积=12+12.8+7.04=31.84m3本建筑属于中危险Ⅱ级，所以取18m3即可。由于屋顶消防水箱采用混泥土钢筋结构，为便于结构专业配筋，故选用20m3水箱，型号为SS20—3930，图集号为闽97G111—36，底厚140mm，净高2000mm，顶厚90mm。②消防水池：a室内消防用水量20L/s，室外消防用水量15L/s火灾延续时间2h用水量：35L/s×2h×3.6=252m3b地下室自动喷淋：由于是中危险级II级，喷水强度8L·min-1·m-2，作用面积37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书160m2，持续时间1h。用水量：8L·min-1·m-2×160m2×1h×60min=76800L=76.8m3c发电机房及储油间水喷雾：喷水强度20L·min-1·m-2，作用面积35.2m2，持续时间0.5h用水量：20L·min-1·m-2×35.2m2×0.5h×60min=21120L=21.12m3所以消防水池最小有效容积=252+76.8+21.12=349.92m3综合考虑消防水池容积取360立方米,当消防水池的储水量低于350立方米时开始自动补水。3.2消火栓系统的设计计算3.2.1消火栓管网水力计算的基本数据由《高层民用建筑防火规范》得，消火栓系统消防用水量，见表3-5：表3-5高层民用建筑消火栓系统消防用水量建筑物名称建筑高度（m）消火栓消防用水量（L/s）每根立管最小流量（L/s）每只水枪最小流量（L/s）室外室内普通住宅＞5015201053.2.2消火栓管网水力计算（1）每根水枪的最小流量是5L/s，最小充实水柱是13m。水龙带的有效长度为0.8×25=20m。水枪充实水柱在水平面的投影长度为13×sin450=9.91m，由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m消火栓的保护半径为20+3=23m。消火栓布置间距，取25m（应根据建筑具体情况合理调整布置，保证每点有两股水柱同时到达）。（2）由表3-6系数值df（mm）1316190.01650.01240.0097表3-7系数af值Hm（m）68101216af1.191.191.201.211.2437同济大学毕业设计（论文）设计计算书37同济大学毕业设计（论文）设计计算书可知：水枪喷口直径选19mm时，水枪系数值为0.0097；假设充实水柱Hm要求不小于10m，则选Hm=13m。此时水枪试验系数af值为1.21。水枪喷嘴处所需的水压:37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书Hq=·Hm/（1-·af·Hm）（3-8）=1.21×13/（1-0.0097×1.21×13）=18.628mH2O（3）水枪喷嘴的出流量表3-8水枪水流特性系数B水枪喷口直径（mm）13161922B0.3460.7931.5772.836即喷口直径为19mm的水枪水流特性系数B为1.577水枪喷嘴流量==5.42＞5L/s，即选直径为65mm消火栓。（4）水带阻力依据栓箱规格选用直径为65mm衬胶水带。表3-9水带阻力系数Az值水带材料水带直径（mm）506580麻织0.015010.004300.00150衬胶0.006770.001720.00075水带阻力损失=0.00172×25×=1.263m（5）消火栓口所需的水压：Hxh=Hq+hd+Hk（3-9）=18.628+1.263+2=21.891mH2O=218.91Kpa式中Hxh——消防栓口处水压，Kpa；Hq——水枪喷嘴处的压力，Kpa；hd——水带的水头损失，Kpa；Hk——消防栓栓口水头损失，按20Kpa计算。（6）水力计算37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书图3-3消火栓计算简图按最不利点消防立管和消火栓的流量分配要求，视最不利消防立管为，次不利消防立管为。根据简图计算如下：计算原理参照《全国民用建筑工程设计技术措施2009》，《建筑给水排水工程》（中国建筑工业出版社）基本计算公式①最不利点消火栓流量：（3-10）式中——水枪喷嘴射出流量(L/s)（依据规范需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值）B——水枪水流特性系数Hq——枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压②最不利点消火栓压力Hxh=Hd+Hq+Hsk（3-11）=Ad·Ld·Qxh·Qxh+Qxh·Qxh/B+2式中37同济大学毕业设计（论文）设计计算书Hxh——消火栓栓口的最低水压(0.010MPa)Hd——消防水带的水头损失(0.01MPa)Hq——水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压(0.01MPa)Hd——消防水带的水头损失(0.01MPa)37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书Ad——水带的比阻Ld——水带的长度(m)——水枪喷嘴射出流量(L/s)B——水枪水流特性系数Hsk——消火栓栓口水头损失，宜取0.02Mpa③次不利点消火栓压力Hxh次=Hxh最+H层高+Hfj（3-12）式中H层高——消火栓间隔的楼层高(m)Hfj——两个消火栓之间的沿程、局部水头损失(m)④次不利点消火栓流量:（3-13）（依据规范需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值）⑤流速：V=4·Q/(π·Dj2)（3-14）式中Q——管段流量L/sDj——管道的计算内径（m）⑥水力坡降：i=0.00107·V2/Dj1.3（3-15）式中i——每米管道的水头损失（mH2O/m）V——管道内水的平均流速（m/s）Dj——管道的计算内径（m）⑦沿程水头损失：h=i·L（3-16）式中L——管段长度m⑧计算参数：水龙带材料：衬胶水龙带长度：25m水龙带直径：65mm水枪喷嘴口径：19mm37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书充实水柱长度：13m⑨补充说明管段19-22在小区公用地下室，所以管段上的流量按一栋楼房的消防用水量计算，根据《高层民用建筑防火规范》可知，普通住宅＞50m，室内消防用水量为20L/s⑩计算结果表3-10消火栓水力计算表管段名称起点压力mH2O管道流量L/s管长m管径mm水力坡降mH2O/m流速m/s总损失mH2O终点压力mH2O01-121.8915.420.80650.0671.4100.053621.9451-221.9455.423.001000.0080.6303.02424.96802-224.9685.820.80650.0781.5100.06225.0312-325.03111.243.001000.0341.30049.6374.6633-474.66311.244.101000.0341.3004.23978.9024-578.90220.006.501500.0061.1470.03979.0065-679.00620.0030.001500.0161.1470.48079.4866-779.48620.003.51500.0161.1470.05679.542计算结果：入口压力79.542mH2O37同济大学毕业设计（论文）设计计算书（7）水泵的选择综上所诉，水泵扬程取80mH2O，水泵流量:Hb=20L/s。选择XBD8/20-100D/4-L型水泵两台，一用一备。表3-11消防水泵性能参数型号流量Q(L/s)扬程H(m)转数n(r/min)轴功率(kW)电动机功率(kW)效率(%)气蚀余量(m)重量(kg)XBD8/20-100D/4-L20.080145043.03071.53.0740表3-12水泵结合器选用表室内消防流量Q/(L/s)水泵接合器单个流量q/L/s直径DN/mm个数/个20101502所以选2个水泵接合器分别为DN=150mm消火栓竖向为一个分区，一至九层采用减压稳压消火栓。37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书3.3自动喷水灭火系统的设计计算3.3.1自动喷水灭火水力计算的基本数据（1）喷头的选择《自动喷洒灭火系统设计规范》，闭式湿式自动喷水灭火系统适用范围：因管网及喷头中充水，故适用于环境温度为4～700℃之间的建筑物内，所以选用闭式湿式喷头。（2）系统本两个报警阀，每个报阀组控制的最不利喷头处，都设末端试水装置，每层最不利喷头处均设直径为25mm的试水阀。每个报警阀部位都设有排水装置，其排水管管径为试水阀直径的2倍，取50mm。（3）查高规，自动喷水灭火系统的基本设计数据见表3-13：表3-13自动喷水灭火系统的基本设计数据火灾危险等级设计喷水强度[L/(min·m2)]作用面积m2喷头工作压力（Mpa）喷头最大间距（m）每支喷头最大保护面积（m2）喷头与墙柱最大间距（m）中危险Ⅱ级81600.103.612.51.8（4）管径确定见表3-14：表3-14自动喷洒管径确定表喷头数12345-78-1011-1313以上公称直经(mm)DN25DN32DN40DN50DN70DN80DN100DN125或DN1503.3.2管网水力计算首先选择计算管段，选择结果如图3-6所示，具体的计算步骤如下：（1）管段沿程水头损失计算公式如下：h=ALQ2(3-17)式中A——比阻值（S2/L2）；L——计算管段长度（m）；Q——管段中的流量（L/s）；H——计算管段沿程水头损失（MPa）。表3-15管道比阻值A(焊接钢管)公称直径DN（mm）253240507080100A/(s2/m6)Q（L/s）0.0043670.00093860.00044530.00011082.893E-051.168E-050.000267437 同济大学毕业设计（论文）设计计算书（2）喷头的流量喷头的流量取决于喷头处的水压与喷头本身与结构有关的水力特性，按下式计算：(3-18)式中q—喷头出水量，L/min；H—喷头处水压力，mH2O；K—与喷头结构有关的流量系数。37同济大学毕业设计（论文）设计计算书图3-4自动喷淋系统计算简图（3）计算结果37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书系统名称:自动喷淋系统危险等级:中危险级(Ⅱ级)设计强度:8(L·min-1·m-2)作用面积:160(m2)末端压力:0.10(MPa)控制流速:3.5(m/s)管道材质:普通镀锌钢管流量系数K:80表3-16自动喷淋水力计算结果前编号后编号流量(L/s)调整q(L/s)管径(DN)流速(m/s)坡度(MPa/m)管长(m)管件当量(m)计算管长(m)水损(MPa)前压(MPa)后压(MPa)121.33252.510.007761.800.602.400.01860.10000.1186232.733.06322.880.007003.102.005.100.03570.11860.1543349.029.35652.560.002351.504.305.800.01360.19370.20744515.74803.170.002892.405.207.600.02200.22300.24505622.431251.690.000431.308.8010.100.00440.24500.24946724.531251.850.000524.507.6012.100.00630.24940.25577826.661252.010.000610.707.608.300.00510.25570.26078935.351252.660.0010871.357.6078.950.08520.26070.34592A21.331.40252.510.007760.400.601.000.00780.10000.10783A31.331.49252.510.007760.600.601.200.00930.10000.10933AA3BB1.33252.510.007762.400.603.000.02330.10000.12333BB3CC2.81322.970.007432.002.004.000.02970.12330.15303CC34.46403.550.008861.902.704.600.04080.15300.19374A4B1.33252.510.007762.000.602.600.02020.10000.12024B4C2.79322.950.007333.202.005.200.03810.12020.15834C4D4.47403.560.008902.602.705.300.04720.15830.20544D46.38503.010.004510.503.403.900.01760.20540.22305A5B1.33252.510.007762.000.602.600.02020.10000.12025B5C2.79322.950.007333.202.005.200.03810.12020.15835C5D4.47403.560.008902.602.705.300.04720.15830.20545D56.386.69503.010.004510.503.403.900.01760.20540.22308A8B1.33252.510.007762.400.603.000.02330.10000.12338B8C2.81322.970.007432.602.004.600.03420.12330.15748C8D4.49403.570.008962.202.704.900.04390.15740.20138D8E6.38503.000.004513.203.406.600.02970.20130.23118E88.418.68652.380.002042.304.206.500.01330.23110.2443由表3-16可知，最不利管路的水流指示器阀后压力为0.3459MPa37同济大学毕业设计（论文）设计计算书3.3.3水泵的选择（1）水泵扬程（或系统入口的供水压力）、流量计算：37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书水泵扬程：（3-19）=0.3459+0.04+0.02+0.0585=0.4644（MPa），取47mH2O式中H0—水流指示器阀后压力；h1—湿式报警阀的水头损失（取0.04MPa）；h2—水流指示器的水头损失（取0.02MPa）；Z—最不利点至水泵出水管中心的垂直高差。水泵流量：由上表知，该防火分区的配水主干管管段流量Q=35.35L/s，，所以取35L/s选择水泵XBD5/30-125D/2’-L型水泵2台，一用一备。(注：“’”表示配高扬程叶轮)表3-17自动喷淋加压泵性能参数型号流量Q(L/s)扬程H(m)转数n(r/min)轴功率(kW)电动机功率(kW)效率(%)气蚀余量(m)重量(kg)XBD5/30-125D/2’-L3549145023.3730723.0672（2）校核=0.49-0.04-0.02-0.0585=0.3715MPa＜0.40MPa满足《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005版）8.0.5中轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.40MPa。3.3.4水泵结合器的选择根据自动喷水灭火系统设计防火规范GB50084-200110.4.1：每个水泵接合器的流量应按10-15L/S计算，本建筑地下室自动喷淋设计秒流量为35L/s,故设置3套水泵接和器。3.4水喷雾系统的设计计算地下室发电机房及储油间需设水喷雾系统，喷雾强度20L/min.，持续喷雾时间0.5h，水喷雾喷头采用ZSTG10/114型，K值＝43.8（1）水雾喷的流量计算：（3-20）=1.37L/s=81.9L/min式中q—水雾的喷头流量，L/min；P—水雾喷头的工作压力，取0.35MPa；K—水雾喷头的流量系数，取值由生产厂家提供，这里按43.8计算。37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书（2）保护对象的水雾喷头的计算数量：（3-21）式中N—保护对象的水雾喷头的计算数量，个；S—保护对象的保护面积，；W—保护对象的设计喷雾强度，L/min.。储油间：,取1；发电机房：，取9根据建筑实际情况，在走道处加设一个水雾喷头，所以总共喷头数为11个。（3）喷雾给水流量Qj＝1.1×(1.37×11)=16.577L/s,取17L/s。根据水雾喷头正常工作压力为0.28-0.5MPa，所以与喷淋系统共用加压系统和水泵接合器，另外系统在发电机房门旁设一组ZSY150型雨淋阀。前10min由2#屋顶水箱供水。3.5建筑排水系统的设计计算3.5.1排水方式的选择根据福州市市政管理部门要求，该建筑生活污水与生活废水室内采用分流制的排放系统，但生活废水、生活污水到室外后汇集合流排至室外化粪池，经室外化粪池处理后再排入市政排水管网，地下室排水经潜水泵抽升后再排除。3.5.2排水系统组成本建筑排水系统的组成包括卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、潜水泵、集水井、化粪池等。管道及设备安装要求如下：（1）排水管材采用硬聚氯乙烯管（UPVC），采用粘接。（2）排出管与室外排水管连接处设置检查井，检查井至建筑物距离不得小3m，并与给水引入管外壁的水平距离不得小于1.0m。（3）当排水管在中间层竖向拐弯时，排水支管与排水立管、排水横管相连接时排水支管与横管连接点至立管低部水平距离L不得小于1.5m；排水竖支立管拐弯处的垂直距离h2不得小于0.6m。（4）当立管的当量总数大于70时，则需要设通气立管。本系统采用的是分流制，立管数较多，经计算不需设专用通气管。37同济大学毕业设计（论文）设计计算书3.5.3排水系统的管道计算表3-18卫生器具的排水流量、当量、排水管管径37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书序号卫生器具名称排水流量(L/s)当量管径（mm）1厨房洗涤盆0.672.00502洗脸盆0.250.75323盥洗槽0.331.00504淋浴器0.150.45505大便器1.504.51006家用洗衣机0.501.5050图3-42#WL-1、2、3、4系统简图表3-192#WL-1、2、3、4横支管水力计算表37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书管段编号卫生器具种类和数量当量总数∑Ng管径（mm）设计秒流量q(L/S`)洗脸盆Ng=0.75淋浴器Ng=0.45大便器Ng=4.51-21000.75500.252-31000.75500.253-41101.20500.404-51115.701001.90排水横支管坡度均取0.026立管计算：立管上承担的最大当量为：5.7017=102.6按公式计算：(3-22)=0.121.5+1.5=3.82L/s表3-20仅设伸顶通气管的塑料排水立管最大排水能力排水立管管径（mm）最大排水能力（L/s）501.2753.0903.81005.4由表可知，取DN100的管径。底层单独排放的污水横支管计算同十八层。废水横支管、立管计算方式同污水，由于考虑到厨房洗菜盆所在立管存在易堵现象，故2#PL-1、2立管管径取DN100；2#PL-3、4七至十八层立管管径取DN75，二至六层立管管径取DN100；底层单独排放管经取DN75（详污废水系统展开图）,室外部分污、废水就近排入室外污水管，且交汇或转弯处设置检查井，室外污水管管径取DN200。3.5.4化粪池型号的确定（1）化粪池容积计算化粪池的有效容积:（3-23）式中V——化粪池有效容积，m3；37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书Vw——化粪池内污水部分容积，m3；VN——化粪池内污泥部分容积，m3。37同济大学毕业设计（论文）设计计算书①污水容积：（3-24）式中m——化粪池设计总人数，人；qw——每人每日污水定额，L/人·d；tw——污水在化粪池内停留时间，按12h计算。bf——实际使用卫生器具的人数与设计总数的百分比，采用下列数值：A.医院、疗养院、幼儿园（有住宿），取100%；B.住宅、集体宿舍、旅馆、宾馆，取70%；C.办公楼、教学楼、工业企业生活间，取40%；D．食堂、影剧院、体育馆（场）、其他类似公共场所（按座位），取10%。表3-21化粪池每人每日计算污水量分类生活污水与生活废水合流排入生活污水单独排入每人每日污水量（L）0.85-0.95用水量15-20m3②污泥容积：（3-25）式中qN——合流系统，a=0.7L/人·d；分流系统，a=0.4L/人·d；bx——污泥含水率，b=95%；bN——浓缩后污泥含水率，c=90%MS——腐化后污泥缩减系数，K=0.8；tN——化粪池清掏周期，按90d；1.2——清掏后考虑留20%熟污泥的容积系数。代入化简后：合流系统：当a=0.7L/人·d时，VN=8.00m3分流系统：当a=0.4L/人·d时，VN=4.57m3由于采用室外合流系统，所以取VN=8.00m3，故选取30m3（2）化粪的型号选择根据中国建筑标准设计研究院出版的《钢筋混泥土化粪池》图集03S702选取化粪池型号G9-30QF,G表示钢筋混泥土，9表示9号化粪池，30表示有效容积30m3，Q37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书表示可过汽车，F表示有覆土。其结构尺寸（m）为：表3-22化粪池型号尺寸参数型号hLL1L2L3BB1B2B3B4HH1H2H3h1G6-16QF1.2-2.56315.83.12.50.52.90.452.752.41.73.30.53.5.5集水井及排水泵计算本建筑设有地下室，地下室集水坑主要汇集甭房内的集水、消防电梯集水井排水、发电机房集水坑排水及消火栓、喷淋系统的放空排水。地下室地面低，污废水不能以重力流形式排入室外的排水管网，为保护高层建筑室内环境卫生，必须通过潜污泵排除。（1）潜污泵选择发生火灾1小时内按0.5Q栓流入地下一层，则Q=20/2=10L/s=36m3/h火灾后1小时按2Q栓/3计，Q’=2×20/3=13.3L/s=48m3/h在每个消防集水井处设2台潜污泵，一用一备，共8台。查《山东双轮集团—生活、消防产品总汇》选65QW40-15-3型潜污泵，其参数为：Q=40m3/h，H=15m，电动机功率N=3Kw，,转速n=1440r/min。低水位时启动一台，高水位时两台同时工作。出水管采用DN80的PVC压水管。另外，地下室停车场地面冲洗水就近排入附近集水坑。由于其水量较小，故选50WQ15-15-1.5型潜污泵，一用一备，共16台。其参数为：Q=15m3/h，H=15m，电动机功率N=1.5Kw，,转速n=1440r/min。水泵房及发电机房排水同样选用50WQ15-15-1.5型潜污泵，一用一备，共16台。其参数为：Q=15m3/h，H=15m，电动机功率N=1.5Kw，,转速n=1440r/min。集水坑尺寸均为：1000×1000×1200（2）集水井的容积消防电梯集水井用于贮存5min的一台消防泵流量。集水井容积V=20L/s×5min×60s=6m3。每个消防电梯下设一个集水井，根据消防电梯井长×宽：2100×2000可知，集水井高度h=6÷2.1÷2=1.43m，取1.5m，即集水井的尺寸为：2100×2000×15003.6雨水系统的设计与计算3.6.1设计方案雨水通过雨水斗、立管、地漏等排到室外雨水边沟，汇集后排入市政雨水管道系统。37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书3.6.2设计计算（1）降雨强度根据规范要求一般性建筑屋面雨水排水工程设计重现期一般为2~5年。由于本建筑在福建福州，设计重现期采用T=2年，根据规范要求：在建筑屋面雨水量计算时，降雨历时t按5min计算。（2）雨水立管的布置该建筑屋面根据分水线划分为6个区，共布置6个闭水式地漏；门厅屋顶采用侧地漏（不锈钢篦子）；阳台雨水、空调板雨水独立排放。各立管一直通至一层室外雨水沟，由排出管分别就近汇入建筑周围的雨水检查井。（3）雨水管道系统计算简图37同济大学毕业设计（论文）设计计算书图3-5雨水汇水面积简图实际汇水面积见下表：表3-23汇水面积表立管编号YL1YL2YL3YL4YL5YL6YL8汇水面积m244.53644.53653.01853.01877.70777.70722.500（4）雨水斗的选型根据单个系统中1个雨水斗最大允许的汇水面积表，对87型雨水斗，当37 同济大学毕业设计（论文）设计计算书H=88mm/h，管径为75mm时，其最大汇水面积为360m2，大于各立管的实际汇水面积，满足要求。（5）立管管径的确定查立管最大允许汇水面积和排水量表得：当立管管径d=75mm时，最大允许汇水面积为360m2，大于各立管实际汇水面积，但该建筑屋面雨水排水不设溢流口、溢流堰、溢流关系等溢流设施，故立管径取DN100。门厅屋顶雨水排水，立管管径为DN75；对于阳台雨水、空调板雨水，由于汇水面积较小，采用（PVC-U）DN50排水立管即可。37同济大学毕业设计（论文）泵房设计4泵房设计4.1泵房平面布置37 同济大学毕业设计（论文）泵房设计泵房机组的布置原则：（1）水管与水管之间的净距应大于0.7m，保证工作人员较为方便的通过。（2）水管外壁与变频控制设备及用电设施应保持一定距离，以便保证设备的正常运行和安全操作。距离一般保证不小于1.5～2m。（3）水泵及电机与墙壁的净距应控制得当，必须满足管道配件安装的要求及电机的拆卸检修。实际安装过程中应因地制宜，保证不影响正常使用和维修等的同时，尽量不占用空间。（4）水管外壁与相邻机组的净距不应小于0.8m，如电机容量较大，还应做相应调整。本建筑泵房设在地下室，设有两台生活给水变频加压泵（一用一备），两台消防加压泵（一用一备），两台自动喷淋加压泵（一用一备），根据泵房的结构把水泵布置在右侧成一排，因地制宜，充分有效利用泵房空间。4.2水泵型号（1）生活加压泵：65LG25-15（l）×5变频供水加压泵两台，一用一备，其参数为Q=5L/S，H=82m，N=11Kw×2，其中气压泵由厂家配备，稳压泵型号为40SFL6-90，N=4Kw。（2）消防加压泵：XBD8/20-100D/4-L立式消火栓泵两台，一用一备（已配止回阀），其参数为Q=20L/S，H=80m，N=30Kw。（3）喷淋加压泵：XBD5/30-125D/2’-L立式自动喷淋水泵两台，一用一备（已配止回阀），其参数为Q=35L/S，H=49m，N=30Kw。37同济大学毕业设计（论文）结论5结论经过近两个月的设计，基本完成某高层建筑37 同济大学毕业设计（论文）结论给水排水工程的初步设计。设计对象为某高层建筑2#住宅部分及地下室，主要设计内容包括建筑给水、排水、消火栓、自动喷淋、自动水喷雾等。本次设计时间较短，有些地方考虑欠妥，设计有不完善之处；另外在设计计算方面有些地方做了简化处理，所以其计算结果不一定很到位，但不影响其使用。毕业设计是对四年以来所学知识的一次综合检验。通过设计，巩固了以往所学的知识，也学到了一些建筑给水排水的设计方法，同时对相关的设计规范有了进一步了解和新的认识。基本掌握了高层建筑给水排水设计的一般步骤、原则和方法及独立完成设计的能力。此外，还提高了利用CAD及天正给排水软件绘图的水平，积累了一定的设计经验，对知识的运用能力也有了显著的提高。然而，在设计的过程中，也暴露了一些不足之处，在今后的学习和工作工程中要引以为鉴，不断弥补自己的不足。最后，在此感谢郑志宏老师对我的指导。37同济大学毕业设计（论文）致谢致谢37 同济大学毕业设计（论文）致谢近两个月的毕业设计工作即将落幕。通过这次对某高层建筑的给排水设计，我进一步了解并掌握了建筑给排水工程设计的主要步骤及方法，培养了综合运用知识、解读相关设计规范、初步的独立分析和解决实际工程的能力。将所学理论知识应用到工程实际中，加深了对本专业的认识。同时也得到了启发：在实际工程设计过程中，规范是设计前提和理论依据，符合实际使用要求才是设计最终目标，而美观和经济则是设计过程中的亮点。在本次毕业设计中，XXX老师以及本专业其他老师给了我很大的帮助，在此表示十分的感谢。由于自身水平有限，加之没有多少实际工程设计经验，所以缺点和错误在所难免，衷心希望各位老师、同学批评和指正。此次设计是在一个愉快、充实和团结的气氛中完成的。设计过程中，感受到了浓厚的师生情谊和同学友谊，我会永远记住这段美好的生活。再次感谢给予我帮助的老师和同学们，祝各位老师工作顺利、身体健康！同时也祝愿陪我度过四年大学生活的同学们一路顺风、前程似锦！37同济大学毕业设计（论文）参考文献37同济大学毕业设计（论文）参考文献参考文献38 同济大学毕业设计（论文）参考文献[1]《给水排水制图标准》GB/T501006-2001[2]《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003[3]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）[4]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001[5]《自动水喷雾灭火系统设计规范》GB50219-95[6]《全国民用建筑工程设计技术措施—给水排水》（2009版）[7]《建筑给排水设计手册》[8]《山东双轮集团—生活、消防产品总汇》[9]《钢筋混泥土化粪池》图集03S702[10]《给排水设计手册》（第1、2、3、10、11分册）中国建筑工业出版社[11]谷峡边喜龙等主编.《新编建筑给水排水工程师手册》38'