创业服务中心办公大楼建筑给排水工程设计—毕业设计 98页

十八层办公大楼毕业设计目录摘要3ABSTRACT5一．文献综述31.1建筑给排水工程设计的发展历史31.2建筑给排水工程在水工业中的地位31.3国内外高层建筑给排水设计研究的状况和主要内容31.3.1高层建筑给水排水工程设计方法31.3.2高层建筑给水排水设计的主要内容31.4高层建筑给水排水工程的特点31.5高层建筑给水排水工程存在的问题31.6总结3二．设计任务书32.1工程概况32.2设计依据32.3设计基础资料32.4设计内容32.5设计成果3三．设计说明书33.1室内给水系统设计说明33.1.1建筑内部给水系统的概念398\n3.1.2给水系统的分类33.1.3给水系统的组成33.1.4给水方式33.1.5系统选择33.1.6给水系统管道布置及附件的要求33.1.7设计参数及水量33.1.8加压设备及构筑物33.2室内污废水排水系统设计说明33.2.1建筑内部排水系统的分类33.2.2建筑排水体制33.2.3排水系统的组成33.2.4排水系统的选择33.2.5排水管材33.2.6排水管道附件33.2.7排水管道布置与敷设条件33.2.7检查口、清扫口和检查井的设置要求33.3室内消火栓系统设计说明33.3.1消防的基本知识33.3.2室外消防给水水源33.3.3室外消防水压33.3.4消防系统的选择33.3.5高层建筑室内消火栓给水系统的布置要求33.3.6消防泵的选择要求33.4自动喷水灭火系统设计说明398\n3.4.1系统选择33.4.2喷头选择和布置33.4.3管网布置33.5雨水系统设计说明33.5.1建筑雨水排水系统33.5.2雨水排水系统的选择33.5.3管道的布置与敷设3四．设计计算书34.1室内给水系统的计算34.1.1生活给水系统所需水量34.1.2生活给水管道设计秒流量34.1.3建筑物内给水管道管径的确定34.1.4生活给水管道水头损失的确定34.1.5贮水池的有效容积34.1.6给水系统计算34.1.6生活水泵的选择34.1.7总水表的选择34.2室内排水系统的计算34.2.1室内排水横管计算注意事项34.2.2支管的水力计算：34.2.3立管计算34.2.4排水横干管计算34.3室内消火栓给水系统34.3.1设计说明398\n4.3.2消火栓布置34.3.3水枪喷嘴处所需水压34.3.4管道布置34.3.5水带阻力34.3.6消火栓口所需压力34.3.7水力计算34.3.8消防水箱34.3.9消防贮水池34.4自动喷水灭火系统设计与计算34.4.1计算说明34.4.2系统的设计流量34.4.3管道水力计算34.4.4喷淋泵的选择34.4.5屋顶局部增压设施选择34.4.6减压措施34.4.7增压措施错误！未定义书签。4.4.8水泵结合器34.5雨水系统的水力计算34.5.1雨量计算34.5.2汇水面积34.5.3．雨水流量计算34.5.4雨水系统的计算3五．结束语3六．致谢398\n参考文献3摘要本设计是武汉市阳逻创业服务中心办公大楼建筑给排水工程设计，该建筑为高层（十八层）综合性建筑。设计内容包括给水系统、排水系统、消火栓系统、自动喷淋系统和雨水系统五个部分。给水系统采用分区供水，地下一层到地上五层为低区，由市政管网直接供水。六层到十一层为中区，十二层到十七层（十八层为屋顶花园）为高区，均采用无负压变频供水。排水系统采用的是污、废合流制，底层单独排放，排水立管部分设伸顶通气管，污水直接排向市政污水管网。消防系统设计成消火栓灭火系统和自动喷淋系统同时使用，火灾初期10min的水由消防水箱供给，火灾延续时由消防水泵从贮水池内抽取（提供两小时灭火用水量）。建筑雨水系统采用内排水的排水方式。给水管和排水管分别采用PP—R管和UPVC管，消防系统，喷淋系统都采用镀锌钢管。设计过程进行了各系统方案的确定、平面布置和计算,以及各种设备的选型。最后用CAD绘制了各个系统的平面施工图和系统轴侧图。关键词：高层建筑；给水系统；排水系统；消火栓灭火系统；自动喷淋系统；雨水系统98\nABSTRACTThisdesignisa18-layersbuildingsnamedYanLuoOfficebuildinginWuHan,completingthedesignofthewatersupplysystemanddrainingthesystem,firefightsystem,thehotwatersystemThewatersupplysystemisappliedbyverticaldivisionblock.Thefloorsfromthefirsttothefivearethelowareas,waterofwhichissupplieddirectlybythemunicipalpipenetwork.Thefloorsfromthesixthtothe11tharethecentralareasandfromthe12thtothe18tharethehighareas,waterofwhicharesuppliedwiththefrequencyconversionpumpgroup.Thedrainagesystemisaninterflowsystemofsewerageandwastewater.Waterofthefirstfloordrainsseparately,theuprightdrainingpipesareequippedwiththeventilatingpipes,andthenthesewerageisdrainstothemunicipalwastepipenetwork.Thefirefightsystemdesignbecomestoeliminatethefiretobolttoextinguishfirethesystem,afirewateroftheearly10minsissupplybythefirefightwatertank,normalthewatersupplybepumpedbythefirefightPumpfromtheSavingpond;Thebuildingstorm-watersystemadoptsinnerdraining.ThewaterpipeanddrainpipesrespectivelyadoptthePP-RtubeandtheUPVCtubes,thefirefightsystemandthehotwatersystemsesalladopttoplatethe98\nzincsteelpipe.Inthedesignationprocess,Icarriedonsettlingeachsystemproject,theflatsurfacearrangesandcomputing,andchoseingthetypeofvariousequipments,anddothegreatengineeringbudgetestimationandestablishmentprocedureoftheExcel.finally,DrewtheflatsurfaceconstructiondiagramandthesystemstalksidediagramsofeachsystemwiththeCAD.KeyWords::highbuilding;watersupplyanddrainageofbuildings;Waterpipematerial一．文献综述1.1建筑给排水工程设计的发展历史任何一门学科要想对其深入了解就得从其历史发展开始。我国建筑给排水自1949年建国以来,经历了三个发展阶段:1．房屋卫生技术设备阶段即初创阶段,自1949年至1964《室内给水排水和热水供应设计规范》开始试行时为止。其主要标志是我国开始设置给水排水专业,房屋卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程。第一代通过专业培养的建筑给排水专业技术人员走上工作岗位,开始形成自己的专业队伍。98\n2．室内给排水阶段即反思阶段,自1964年至1986年《建筑给水排水设计规范》被审批通过时为止。其主要标志是通过工程实践,对以往机械搬用国外经验并造成失误进行了认真总结和反思,进而形成和确立有我国特色的建筑给排水技术体系。3．建筑给排水阶段即发展阶段,自1986年至今。1986年以来,随着建筑业的发展,建筑给排水专业迅速发展,已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在发展阶段,专业队伍上已具备积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员;技术上积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和发展,其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出;组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会。近年来,学术活动踊跃,并加强了国际间的技术交流。1.2建筑给排水工程在水工业中的地位建筑给排水工程在水工业中有着其自身特有的地位，它是水工业总循环线路的中间环节，对水工业总循环起着控制作用。建筑给排水发展的快慢直接影响到整个水工业发展。在日常生活中，每人每天大约需要2L水才能维持正常的生存;加上饮用和清洁卫生方面的需要，至少需要50-200L水才能维持正常的生活。当前，发达国家的城市居民用量更大，每人每天约需400-500L水，最高的超过800L。所以，没有足够的生活用水，人们不仅难以维持正常的生活，更谈不上提高物质文化生活水平。建筑给水工程的任务，主要是解决建筑内部的生活、生产、消防用水问题，以满足日常生活、生产、保障人身和财产的安全的需求。建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部生活和生产过程中所产生的污水(废水)98\n及时地排到室外排水系统中去，同时解决屋面雨水的排除问题。此外还有建筑配套设施给水排水工程，其任务主要是汽车库、人防的给排水;为改善生活环境，同时考虑室内外的水景给水排水工程设计。总之，高层建筑给排水工程的中心任务是为建筑提供方便、卫生、舒适和安全的生产、生活环境。1.3国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容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，基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，并且有以下一些特点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靠的水源，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。下面就高层建筑给水排水工程的主要特点介绍如下：1、高层建筑层数多、高度大。给水系统及热水系统中的静水压力很大，为保证管道及配件免受破坏，必须对给水系统和热水系统进行合理的竖向分区，加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。2、高层建筑的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且消防给水的设计应“立足自救”，方可保证及时扑灭火灾，防止重大事故发生。398\n、高层建筑对防噪声、防震等要求较高，但室内管道及设备种类繁多、管线长、噪声源和震源多，必须考虑管道的防震、防沉降、防噪声、防腐蚀、防水锤、防管道伸缩变位、防压力过高等措施。以保证管道不漏水，不损坏建筑结构及装饰，不影响周围环境，使系统安全运行。1.3.1高层建筑给水排水工程设计方法近年来，随着高层建筑业的快速发展，建筑给水排水工程设计方法也有了不少的改进和更新。1．高层建筑生活给水首先，对适用于高层建筑的生活给水设计秒流量计算方法的研究，一直不断地在进行。经验法，概率法，平方根法等计算方法不断地被修正和改进。用科学的概率法取代现在仍在使用的平方根法，研究人员在此方面进行了不少尝试。其次，变频恒压调速供水技术日益成熟，加上减压阀的使用，改善了原来高层建筑“水箱--水泵联合供水”、“水箱减压”方法中出现的“水质二次污染”和“水箱占用大量建筑面积”的状况，同时也达到了节能效果，而且在现在的设计中优先采用变频泵供水。再次，在贮水方面，合建水箱的设计方式己越来越少的被采用，取而代之的是生活水池与消防水池分建的设计方式，其中，生活水池也大多倾向于采用不锈钢板等组合式水箱。2.高层建筑消防给水首先，因为高层建筑的消防特点是“立足于自救”，因而自动喷水灭火系统的设计更加受到重视，新的《自动喷水灭火系统设计规范》己于2006年颁布执行。新的规范对设置场所危险等级、设计基本参数、管道水力计算等方面都作出了一些调整。这些调整都是注入了广大设计人员近年来工作研究实践得出的宝贵经验，以及借签了国外工程设计经验的结果。98\n其次，消火栓给水系统也在变频分级供水方面进行的有益的尝试和应用。另外，为保障高层建筑火灾初期消防水压及水量而设计的稳高压系统，先从上海地区得到应用，然后逐步在各地推广开来，其计算及设计手段逐渐成熟，乃至有人建议将稳高压消防给水系统单独列入《高层民用建筑设计防火规范》以区别原有的常高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。3.高层消防排水排水的输送已不限于重力流和压力流，虹吸流出现在压力(虹吸)式屋面雨水排水系统。排水塑料管的噪声防治问题上，或采用改变水流状态的方法、或采用改变管道结构型式、或兼用两种方式，都有一定效果。1.3.2高层建筑给水排水设计的主要内容建筑也迅猛发展，各项工程设计内容丰富。高层建筑给水排水设计的主要内容有：1．给水工程设计的主要内容高层建筑给水工程设计的主要内容有:用水量计算，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，水池、水箱的容积确定和构造尺寸确定，水泵的流量、扬程及型号的确定，管道设备的材料及型号的选用，施工图的绘制和施工要求。2．室内消防设计的主要内容高层建筑室内消防设计的主要内容有:消火栓系统，自动喷水灭火系统，二氧化碳灭火系统，干粉灭火系统，卤代烷灭火系统(现已不让采用)，蒸汽灭火系统，烟雾灭火系统等。以水作为灭火剂的主要有消火栓系统和自动喷水灭火系统.98\n自动喷水灭火系统又分:闭式系统(有湿式、干式、预作用、重复启闭预作用四种系统)，雨淋系统，水幕系统，自动喷水--泡沫联用系统。其中闭式系统中的湿式自动喷水灭火系统最为常用。消火栓给水系统设计包括消防用水量的确定:消防给水方式确定:消防栓的位置、消防栓的个数和型号确定;消防水池、水箱的容积确定;消防管道的水力计算及消防水压的计算;消防水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;消防控制系统的确定:消火栓给水系统的施工图绘制及施工要求。自动喷水灭火系统设计包括:方案确定;供水方式确定:喷头布置;喷头型号的确定;管网水力计算;报警阀、水流指示器的选型;自喷水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;自动控制系统的确定;自喷系统的施工图绘制及施工要求。3．排水工程设计的主要内容高层建筑排水工程设计内容包括:排水体制的确定，排水方案的确定，排水管道系统的布置，排水管道的水力计算及排水通气系统的计算，卫生设备的选型及布置，局部污水处理，构筑物的选型，屋面雨水排水系统的确定，排水管材的定型，排水系统施工图的绘制和施工要求。1.4高层建筑给水排水工程的特点由于高层建筑具有层数多、高度大振动源多的特、用水要求高。排水量大等特点。因此对高层建筑给水排水的设计、施工、材料及管理方面都提出了较高的要求。与低层建筑给水排水相比，高层建筑给水排水工程具有以下特点：1．高层建筑给水、热水、消防系统的静水压力大，如果只采用一个区供水，不仅影响使用，而且管道及配件容易被损坏。因此供水必须进行合理的竖向分区，使供水压力降低，保证供水系统的安全运行。98\n2．高层建筑引发火灾的因素多、且火势蔓延速度快、火灾危险性大、而且扑救较困难。因此，高层建筑的消防系统安全可靠度要比低层建筑高。由于目前我国消防系统设备能力有限，扑救高层建筑火灾的难度较大，因此高层建筑的消防系统应立足于自救。3．高层建筑的排水量大、管道长、管道中压力的波动较大。为了提高排水系统的排水能力，稳定管道中的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型的单立管排水系统，另外高层建筑的排水立管应采用机械强度较高的管材，并采用柔性接口。4．高层建筑的建筑标准高，给水排水设备使用人数多，瞬时的给水量和排水量大，一旦发生停水或者排水管道堵塞事故，影响范围较大。因此，高层建筑必须采取有效的技术措施，保证供水安全可靠和排水通畅。5．高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪音。因此，高层建筑给水排水系统必须考虑设备和管道的防振动和噪声的技术措施。1.5高层建筑给水排水工程存在的问题经过上百年的发展，高层建筑的给水排水技术日趋成熟，但也存在着很多亟待解决的问题，具体有以下几个方面：1．节水、节能的给水排水设备及附件的开发与应用。2．新型减压与稳压设备的研制与应用。3．安全可靠、经济使用、运行管理方便的供水技术与方式的研究与推广运用。4．高层建筑消防技术与自动控制技术。5．提高排水系统的过水能力，稳定排水系统压力的技术措施。98\n6．低成本，高效能的新型管道材料的开放与运用。、7．热效率高、体积小的热水加热设备的研制与运用。高速发展的建筑业，必将对建筑给水排水提出更高的技术要求，为了适应和推动高层建筑的发展，必须不断改进和提高高层建筑给水排水技术，使高层建筑给水排水技术达到一个新的水平。1.6总结总之，住宅给排水系统与我们的日常生活息息相关。作为工程设计人员，应本着技术、安全、经济性原则，在实践中努力创新，寻求最佳的给排水设计方案，适应住宅设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化要求二．设计任务书2.1工程概况本工程为办公楼建筑给排水设计。建筑设计资料有：建筑物各层平面图、剖面图、立面图以及卫生间大样图等。贮水池与水泵房设于地下层中。一层为大堂和办公区。二至十七层为办公区。十八层为屋顶花园，水箱设在十八层东侧上面的楼顶上。一、二层层高4.5m，其余各层层高3.6m，建筑总高度63.6m。根据建筑物性质、用途及建筑单位要求,室内设有完善的给水排水卫生设备。该大楼要求消防给水安全可靠,设置独立的消火栓系统及自动喷水系统,每个消火栓内设按钮,消防时直接启动消防泵。生活水泵要求自动启动闭。管道要求全部暗敷设。98\n2.2设计依据设计规范：1．《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140—90）2．《建筑给排水设计规范》（GB50015-2009）3．《给水排水设计手册》第二册和第五册中国建筑工业出版社4．《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）5．《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）6．《给水排水制图标准》（GBJ106-2001）7．《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》20038．《建筑给水排水工程》（第五版）9．《全国通用给水排水标准图集》2.3设计基础资料根据建筑所在地的总平面图，建筑物各层平面图图，立面图，剖面图等，建筑物性质、用途及建筑单位的要求，室内设有完善的给排水卫生设备。该大楼要求消防给水安全可靠,设置独立的消火栓系统及自动喷水系统,每个消火栓内设按钮,消防时直接启动消防泵。生活水泵要求自动启动。管道要求全部暗敷设。1．给水水源本建筑以城市给水管网为水源,大楼南面有一条DN500的市政给水干管,接管点比该处地面低0.5m,常年资用水头为0.4Mpa。98\n2．排水条件本地区建有生活污水处理厂,城市排水污(废)水、雨水分流制排水系统。本建筑东，南侧有DN600的市政排水管道（管底标高：－1.60m）。3．卫生设备情况除卫生设备用水外,其它未预见水量按上述用水量之和的15%计。4．自然条件武汉属北亚热带季风性湿润气候区，具有雨量充沛、日照充足、四季分明，夏高温、降水集中，冬季稍凉湿润等特点。一年中，1月平均气温最低，为3.0℃；7月平均气温最高，为29.3℃，夏季长达135天；春秋两季各约60天。初夏梅雨季节雨量较集中，年降水量为1205毫米。武汉活动积温在5000℃～5300℃之间，年无霜期达240天。2.4设计内容要求设计建筑给排水工程，并与土建工程配套，具体包括：1．建筑生活给水系统的设计;2．建筑消防系统的设计;3．建筑排水系统的设计;4．建筑喷淋系统的设计；5．建筑雨水系统的设计；2.5设计成果1．设计计算说明书一份。98\n2．施工图纸一份建筑给排水设计说明书1张；地下室给水排水消防平面图1张；一层给水排水及消防平面图1张；二层给水排水及消防平面施工图1张；三至十七层给水排水及消防平面施工图1张；泵房系统图1张给水系统图1张；污水废水排水系统图1张；消火栓给水系统图1张；喷淋系统图2张；雨水系统图1张屋顶给排水平面图1张卫生间大样图1张；设计总说明书及图例1张；98\n三．设计说明书3.1室内给水系统设计说明3.1.1建筑内部给水系统的概念建筑内部给水系统是将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，经配水管网送至生活、生产和消防用水设备，并满足用水点对水量、水压和水质要求的冷水供应系统。98\n3.1.2给水系统的分类根据用户对水质、水压、水量、水温的要求，并结合外部给水系统情况进行划分，有3种基本给水系统：生活给水系统，生产给水系统，消防给水系统。1．生活给水系统供人们在日常生活中饮用、烹饪、盥洗、沐浴、洗涤衣物、冲厕、清洗地面和其他生活用途的用水。近年随着人们对饮水品质要求不断提高，在某些城市、地区或高档住宅小区、综合楼等实施分质供水，管道直饮水给水系统已进入住宅。2．生产给水系统供生产过程中产品工艺用水，清洗用水、冷饮用水、生产空调用水、稀释用水、除尘用水、锅炉用水、等用途用水。由于工艺过程和生产设备的不同，这类用水的水质要求有较大差异，有的低于生活用水标准，有的远远高于生活饮用水标准。3．消防给水系统消防灭火设施用水，主要包括消火栓、消防卷盘和自动喷水灭火系统喷头等设施用水。消防水用于灭火和控火，及扑灭火灾和控制火势蔓延。消防用水对水质要求不高，但必须按照建筑防火规范要求保证供给足够的水量和水压4．组合给水系统上述3种基本给水系统可根据具体情况予以合并共用。如：生活—生产给水系统、生活—消防给水系统、生产—消防给水系统、生活—生产—消防给水系统。98\n3.1.3给水系统的组成建筑内部给水系统一般有引入管、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量仪表等组成。1．引入管从室外给水管网的接管点引至建筑物内的管段，一般又称进户管。引入管段上一般设有水表、阀门等附件。2．水表节点水表节点是安装在引入管上的水表及其前后设置的阀门和泄水装置的总称。3．给水管道给水管道包括干管、立管、支管、和分支管，用于输送和分配用水。干管：又称总干管，是将水从引入管输送至建筑物各区域的管段。立管：又称竖管，是将水从干管沿垂直方向输送至各楼层、各不同标高处的管段。支管：又称分配管，是将水从立管输送至各房间内的管段。分支管：又称配水支管，是将水从支管输送至各用水设备处的管段。4．给水附件管道系统中调节用水量、水压、控制水流方向、改善水质，以及关断水流，便于管道、仪表和设备检修的各类阀门和设备。给水附件包括各种阀门、水锤消除器、过滤器、减压孔板等管路附件。常用的阀门有：截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀、液位控制阀、液压水位控制阀、安全阀；消防给水系统的附件主要有水泵接合器、报警阀组、水流指示器、信号阀门和末端试水装置等。5．配水设施98\n生活、生产和消防给水系统管网的终端用水点上的装置即为配水设施。生活给水系统主要指卫生器具的给水配件或配水龙头；生产给水系统主要指用水设备；消防给水系统主要指室内消火栓和自动喷水灭火系统中的各种喷头。6．增压和贮水设备增压和贮水设备包括升压设备和贮水设备。如：水泵、水泵—气压罐升压设备；水箱、贮水池和吸水井等贮水设备。3.1.4给水方式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，应综合工程涉及到的各种因素，如技术因素：供水可靠性、水质对城市给水系统的影响、节水节能效果、操作管理、自动化程度等；经济因素：基建投资、年经常费用、现值等；社会和环境因素：对建筑立面和城市观瞻的影响、对结构和基础的影响、占地面积、对环境的影响、建设难度和建设周期、抗寒防冻性能、分期建设的灵活性、对使用带来的影响等。1．依靠外网压力的给水方式a.直接给水方式由室外给水管网直接供水，最为简单、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。b.设水箱的给水方式设水箱的给水方式宜在室外给水管网供水压力周期性不足时采用；低峰用水时，可利用室外给水管网水压直接供水并向水箱进水，水箱贮备水量。高峰用水时，室外管网水压不足，则有水箱向建筑给水系统供水。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稳压供水的要求，也可采用设水箱的给水方式。98\n2．依靠水泵升压给水方式a.设水泵的给水方式b.设水泵、水箱联合的给水方式c.气压给水方式d.分区给水方式e.分质给水方式3.1.5系统选择根据原始资料，本建筑屋顶层标高63.6m，市政提供常年可靠水压为0.40MPa，在外部供水压力不能满足建筑物水压要求时，则建筑物下层或者地势较低的部分建筑物，应尽量利用外部水压供水，而上层或地势较高的部分建筑物则采取加压或流量调节装置供水。不同方案的列举方案一：由于城市的市政管网压力在该处的压力为0.4MPa，一至五层为低区,由市政管网直接供水，五到十一层为中区,由屋顶高位水箱经过减压供水，十二至十八层层为高区，由屋顶高位水箱供水。但由于在此高度下，中区多数卫生器具的静水压力超出了0.45MPa，所以在该区顶层设置减压阀，以减小下面几层的用水水压。方案二：地一层至五层由城市市政管网直接供水，中区六层至十一层、高区十二至十八层由变频泵无负压装置供水。给水方案比较和确定:98\n根据以上列举的各个方案进行技术上和经济上的比较，选出一个相对比较优化的方案作为该住宅小区给水系统的设计方案。综合下述两种方案在技术上和经济上的优点和缺点及本地区的实际情况，现确定方案二为该住宅小区的给水系统的设计方案：一至五层为低区,由市政管网直接供水，六到十一层为中区,由中区变频无负压装置供水，十二至十八为高区，由高区变频无负压装置供水。这种供水方式采用无水箱供水，水质好，管理运行方便；可充分利用外网水压，节省能源；建筑物的安全性更加可靠（无屋顶水池，建筑物的负荷减小）。方案的集体比较见下表3.1所示：表3.1给水系统方案比较比较方案优点缺点方案一1.供水可靠性强、安全，且供水的水质好；2.一~五层由市政管网直接供水，节能；3.泵的台数少，便于管理；4.建设费用和维修费用较小。1.六至十八层由泵一次提升，减压阀减压供水，比较浪费电能；2.水箱如不注意保护，容易引起水源污染。3.屋顶水箱体积较大，导致建筑物的负荷大。方案二1.采用无水箱供水，水质好，管理运行方便；2.布置集中，不占用水箱间的面积3.1.水泵型号数量多，较难控制调节，管材用量大；2.工程初期投资大98\n供水可靠性强、安全，且供水的水质好3.1.6给水系统管道布置及附件的要求1．各层给水管道采用暗装埋地敷设，横向管道在室内装修前敷设在垫层中，支管以0.02的坡度坡向泄水装置。2．在立管、横支管上设阀门，管径小于等于50mm时采用截止阀，管径大于50mm时采用闸阀、蝶阀。3．给水管道不得穿越设备基础、风道、烟道等，遇到上述设施时应自动绕行。不得敷设在污水沟内，不得穿过伸缩缝、沉降缝。必须穿墙时应采取以下措施∶预留钢套管、采用可曲绕附件。4．给水管与污水管平行或交叉埋设的时候，管外壁的最小距离应为0.5m或0.15m。交叉埋设时，一般给水管在上面。5．给水管道穿楼板、墙壁时，需预留孔洞，尺寸一般采用d+50mm~d+100mm,管道穿越楼板时应预埋金属套管。6．给水管道立管及阀门井中管道采用给水无缝钢管，进入户型后均采用塑料（PPR）给水管。7．给水钢管管采用承插式接口，塑料管用粘接或丝接。8．给水管道和设备（除塑料给水管）必须做防腐处理（除锈、刷红丹两道）。3.1.7设计参数及水量建筑供水公式：各用水器当量：洗脸盆0.75，大便器6.0，小便器0.5，盥洗盆0.7598\n给水管流速限制：管径≤32mm，流速≤1.2m/s；管径40—75mm，流速≤1.5m/s；管径≥90mm，流速≤2.0m/s.3.1.8加压设备及构筑物1．提升水泵选用IS80-50-250型水泵2台，一备一用，(H=75.0m，Q=16.7L/s，N=22KW)2．地下贮水池标准矩形贮水池，水池的尺寸为10000mm×8000mm×4200mm。3.2室内污废水排水系统设计说明3.2.1建筑内部排水系统的分类粪便污水、生活废水、生活污水、生产污水（含酸、碱性污水）、生产废水（冷却废水）、工业废水（生产污水与生产废水合流排除）、屋面雨水（雨水、雪水）等排水系统。生活污水排水系统：用来排除人们日常生活中的盥洗、洗涤的生活废水和粪便污水。生活废水一般直接排入市政排水管道，而粪便污水通常化化粪池处理后排入市政排水管道。工废水排水系统：用来排除工艺生活过程中的污（废水）。由于工业生产门类繁多，污废水性质极其复杂，因此又可按其遭受污染程度分为生产废水和生产污水两种，前者仅受轻度污染，一般直接排入市政排水管道；后者污染较严重，通常需要厂内处理后排入市政排水管道。建筑雨水排水系统：用以排除多层、高层建筑和大型厂房的屋面雨雪水。98\n3.2.2建筑排水体制分流制：即针对各种污水分别设单独的管道系统输送和排放的排水体制；合流制：即在同一排水管道系统中可以输送和排放两种或两种以上污水的排水体制。在下列情况下，建筑物需设单独的排水系统。1．共食堂、肉食品加工车间、餐饮业洗涤废水中含有大量油脂。2．炉、水加热器等设备排水温度超过40℃。3．院污水中含有大量致病菌或含有放射性元素超过排放标准规定的浓度。4．车修理间或洗车废水中含有大量机油。5．业废水中含有有毒、有害物质需要单独处理。6．产污水中含有酸碱，以及行业污水必须处理回收利用。7．筑中水系统中需要回用的生产废水。8．重复利用的生产废水。9．外仅设雨水管道而无生活污水管道时，生活污水可单独排入化粪池处理，而生活废水可直接排入雨水管道。10．筑物雨水管道应单独排出。在下列情况下，建筑物内部可采用合流制排水系统：当生活废水不考虑回收，城市有污水处理厂时，粪便污水与生活废水可以合流排出。3.2.3排水系统的组成1．废水收集器：卫生器具、生产污废水的排水设备（生产设备受水器）及雨水斗。（1）便溺器具98\n便溺器具设置在卫生间和公共厕所，用来收集粪便污水。便溺器具包括便器和冲洗设备。便器有大便器和小便器，前者分为坐式大便器、蹲式大便器和大便槽，后者分为立式小便器、挂式小便器和小便槽。便溺器具的冲洗设备有冲洗阀和冲洗水箱两类，其中冲洗水箱又分为高冲洗水箱和低冲洗水箱。（2）盥洗、淋浴器具盥洗、淋浴器具设置在盥洗室、浴室、卫生间和理发室内，包括盥洗槽、洗脸盆、淋浴器、浴盆和净身器等。（3）洗涤器具洗涤器具包括设在厨房或食堂的洗涤　、设在化验室或实验室的化验盆、设在公共的污水池和用于排出地面水的地漏。为了不让排水管道内的臭气和有害气体进入室内，在卫生器具与排水管之间需要设隔臭装置，最常见的装置是存水弯。存水弯内的存水称为水封，其作用是隔断臭气和有害气体。规定水封深度不得小于50mm。坐式大便器与排水管之间不需设置存水弯。2．排水管道排水横支管、排水立管、排出管。器具排水管：连接卫生器具和排水横支管之间的短管，除座式大便器等自带水封装置的卫生器具外，均应设水封装置。3．通气管通气管是指没有污（废）水通过的管段。通气管有三个作用：向排水管系补给空气，使水流畅通，更重要的是减小排水管道内气压变化幅度，防止卫生器具水封破坏；使建筑物内部排水管道中散发的臭气和有害气体能排到大气中去；管道内经常有新鲜空气流通，可减轻管道内废气锈蚀管道的危害。98\n其作用是把管道内产生的有害气体排至大气中去，以免影响室内的环境卫生，减轻废水、废气对管道的腐蚀；在排水时向管内补给空气，减轻立管内气压变化的幅度，防止卫生器具的水封受到破坏，保证水流畅通。4．清通设备一般有检查口（1m）、清扫口、带有清通口的90°弯头、三通和存水弯以及检查井（3m）等作疏通排水管道之用。5．抽升设备对于污废水难以自流排至室外时，须设水泵、空气扬水器和水射器等抽升设备。民用建筑的地下室、人防建筑、高层建筑的地下技术层等地下建筑物内的污（废）水不能自流排至室外时，必须设置污水抽升设备，常采用潜水排污泵。6．污水局部处理构筑物当建筑内部污水不允许直接排入城市排水系统或水体时，而设置的局部污水处理设施。7．室外排水管道自排出管接出的第一检查井后至市政排水管道或工业企业排水主干管间的排水管段即为室外排水管道，其任务是将建筑物内的污（废）水排送到市政或工厂的排水管道中去。3.2.4排水系统的选择本建筑污废水污水经污水处理站处理后排入市政污水管道，地上一层及以上污水通过管道靠重力分系统排至室外，含粪便污水经化粪池处理排至小型污水处理站简单处理后，再将污废水排至市政管网，最后由市政管道排至附近的污水处理厂。98\n排水立管的中的水流是断续、非均匀的、带有空气，下落时是水气混合的两相不稳定流，流量时大时小，满流与非满流交替。立管中水流的具体变化过程为附壁螺旋流——水膜流——等速水膜流——柱塞流。如立管中的水流状态为柱塞流而其中的气流又不足以破坏水塞时，水塞造成有压冲击流，在其运动的前端为大于大气压的正压，后端为小于大气压的负压，随着水塞大的下落，管中的气压发生剧烈的变化，会形成正压喷溅或负压轴吸，对排水管系中卫生器具水封层的稳定产生严重影响，导致排水管道系统不能形成正常工作。要保证排水管系安全可靠和经济合理，首先要保证排水立管中的水流不形成柱塞流，应维持在等速水膜流，这就需要严格的水力计算，控制立管设计流量的负荷极限为在等速水膜流状态下达到终限流速时的流量，此外在排水立管中采取一些消能措施，减小水流的下降速度，避免由于水流的冲击对管系造成破坏，一般来说立管上隔一定的距离设置乙字弯可以减少约50%的流速，工程中一般自顶层起每隔6层设置一套消能装置；另一保证排水管系安全的重要措施就是设置专用的通气立管与大气相通，从而释放排水管系中的正压及补给空气的负压，使管内的气压保持接近大气压力，保证立管内的空气流通，排除排水管道的中有害气体，保护卫生器具的水封，实验表明设置专用的通气立管可使立管的排水能力提高一倍。以上措施都可以用于排水系统中。综上所述，本建筑的废水立管采用伸顶通气立管并设置乙字弯即可满足排水要求，但卫生间的排水管道需采用专用通气立管与它连接，再加设置乙字弯后即可避免形成上述水流形式，满足良好的排水条件，排水管道的管材统一选用UPVC塑料管道。根据《给排水设计手册-98\n建筑给排水》第二版，排水系统划分为合流制和分流制两种。合流制：指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部分开用管道排至室外。分流制：指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部混合用同一根管道排到室外。排水系统采用分流制或合流制，要根据污水性质、污染程度、结合室外排水制度和有利于综合利用及处理要求等确定。室外为合流制，而生活污水必须经过局部处理（化粪池）后才能排入室外合流制下水道，有条件将生活废水与生活污水分别设置管道采用分流制排出。基于上述条件，结合本设计的具体情况拟定本设计的排水系统排水方式为合流制。因为建筑中用水器大部分为厕所用水，为了保护存水湾水封，使排水系统内的空气压力与大气压取得平衡，使排水管内排水畅通，形成良好的水流条件。把新鲜空气补入排水管内，使管内进行换气，预防因室外管道系统积聚有害气体而损伤养护人员、发生火灾和腐蚀管道等隐患，减少排水系统的噪声。排水系统应设置伸顶通气管。初步拟定排水系统简图为：方案比较：方案（二）设有专门的通气立管，虽然通气能力较好，但造价明显大于方案（一），且不易施工。因此，采用方案（一）。98\n3.2.5排水管材生活污水管道一般采用排水铸铁管或硬聚氯乙烯管；当管径小于50mm时，可采用钢管；生活污水埋地管道可采用带釉的陶土管。1．排水铸铁管管材耐腐蚀性能强，直管长度一般为1.0～1.5m。其连接方式为承插连接，常用的接口材料有普通水泥接口、石棉水泥接口、膨胀水泥接口等。在高层建筑中，有抗震要求地区的建筑物排水管道应采用柔性接口。淘汰砂模铸造铸铁排水管用于室内排水管道，推广UPV-C和符合《排水用柔性接口铸铁管及管件》（GB/T12772-1999）的柔性接口机制铸铁排水管。2．塑料管硬聚氯乙烯管（UPV-C）、聚丙烯管（PP）、聚丁烯管（PB）和工程塑料管（ABS）排水塑料管道连接方法：粘接、橡胶圈连接、螺纹连接。应用排水塑料管时，应注意的问题：1．污水连续排放时，水温不大于40，瞬时排放温度不大于60。2．受环境温度和污水温度变化而引起长度伸缩，为了消除管道受温度影响而产生的胀缩，通常采用设伸缩节的方法。3.2.6排水管道附件1．存水弯（水封管）存水弯是设置在卫生器具排水支管上及生产污（废）水受水器泄水口下方的排水附件。其构造有S型和P型两种。在弯曲段内存有50～100mm98\n高度的水柱，称作水封，其作用是阻隔排水管道内的气体通过卫生器具进入建筑内而污染环境。存水弯的最小水封高度不得小于50mm生器具的构造已有存水弯时，在排水口以下可不设存水弯。2．检查口与清扫口检查口是一个带盖板的开口短管，安装高度从地面至检查口中心为1.0m。清扫口一般设在排水横管上，清扫口顶与地面相平。横管始端的清扫口与管道垂直的墙面距离不得小于0.15m。埋地管道上的检查口应设在检查井内，检查井直径不得小于0.7m。3．通气帽在通气管顶端应设通气帽，以防止杂物进入管内。甲型通气帽采用20号铁丝编绕成螺旋形网罩，可用于气候较暖和的地区；乙型通气帽采用镀锌铁皮制成，适用于冬季室外温度低于－12的地区，它可避免因潮气结冰霜封闭网罩而堵塞通气口的现象发生。4．隔油具通常用于厨房等场所。对排入下水道前的含油脂污水进行初步处理。隔油具装在水池的底板下面，亦可设在几个小水池的排水横管上。5．滤毛器理发室、游泳池、浴池的排水中往往挟带毛发等，易造成堵塞。建筑排水管材：排水铸铁管；焊接钢管；无缝钢管；陶土管；耐酸陶土管；石棉水泥管；硬聚氯乙烯塑料管；特种管道。排水铸铁管件：排水铸铁管件有：45°、90°弯头，45°、90°TY形三通、斜三通、正三通、TY形异径三通、T形异径三通、检查口、S形存水弯、P形存水弯、地漏和扫除口等。98\n3.2.7排水管道布置与敷设条件排水管道布置与敷设要求要满足三个水力要素：管道充满度、流速和坡度。1．管线最短、水力条件好（1）排水立管应设在最脏、杂质最多及排水量大的排水点，以便尽快地接纳横支管的污水而减少管道堵塞机会。（2）排水管应以最短距离通向室外。（3）排水管应尽量直线布置，当受条件限制时，宜采用两处45°弯头或乙字弯。（4）卫生器具排水管与排水横支管宜采用90°斜三通连接。（5）横管与横管及横管与立管的连接宜采用45°三（四）通或90°斜三（四）通。也可采用直角顺水三通或直角顺水四通等配件。（6）排水立管与排水管端部的连接，宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。（7）排出管宜以最短距离通至室外，以免埋设在内部的排水管道太长，产生堵塞、清通维护不便等问题；排水管道过长则坡降大，必须加深室外管道的埋深。排出管与室外排水管道连接时，排出管管顶标高不得低于室外排水管管顶标高，其连接处的水流转角不得小于90°。当有跌落差并大于0.3m时，可不受角度限制。（8）最低排水横支管连接在排出管或排水横干管上时，连接点距立管底部水平距离不宜小于3.0m。（9）当排水立管仅设伸顶通气管（无专用通气管）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不得小于规定。（10）当建筑物超过10层时，底层生活污水应设单独管道排至室外。2．便于安装、维修和清通98\n（1）尽量避免排水管与其他管道或设备交叉。当排出管与给水引入管布置在同一处进出建筑物时，为便于维修和避免或减轻因排水管渗漏造成土壤潮湿腐蚀和污染给水管道的现象，给水引入管与排出管管外壁的水平距离不得小于1.0m。（2）管道一般应在地下埋设或敷设在地面上、楼板下明装，如建筑或工艺有特殊要求时，可在管槽、管道井、管沟或吊顶内暗设，但应便于安装和维修。（3）管道应避免布置在可能受设备振动影响或重物压坏处，因此管道不得穿越生产设备基础。（4）管道应尽量避免穿过伸缩缝、沉降缝，若必须穿越时应采取相应的技术措施，以防止管道因建筑内部物的沉降或伸缩受到破坏。（5）排水立管中心与墙面距离：立管直径（mm）5075100125150200管轴与墙面距离（mm）507080901101303．生产及使用安全（1）排水管道的位置不得妨碍生产操作、交通运输或建筑物的使用。（2）排水管道不得布置在遇水引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品与设备上面。（3）架空管道不得布置在居室、食堂、厨房主副食操作间的上方；也不能布置在食品储藏间、大厅、图书馆和对卫生有特殊要求的厂房。（4）架空管道不得吊设在食品仓库、贵重商品仓库、通风室及配电间内。（5）生活污水立管应尽量避免穿越卧室、病房等对卫生及安装要求较高的房间，并应避免靠近与卧室相邻的内墙。（6）管道不得穿过烟道、风道。98\n（7）当建筑物有防结露要求时，应在管道外壁有可能结露的地方，采取防露措施。（8）管道穿越地下室外墙或地下构筑物的墙壁处，应采取防水措施。4．保护管道不受损坏（1）排水埋地管道，不得布置在可能承受重物施压处或穿越生产设备基础。在特殊情况下，应与有关专业协商处理。（2）排水管道不得穿过沉降缝、烟道和风道，并不得穿过伸缩缝。当受条件限制必须穿过时，应采取相应的技术措施。（3）排水管道穿过承重墙或基础时，应预留孔洞。并且管顶上部净空尺寸不得小于建筑物沉降量，一般不宜小于0.15m。（4）排水立管穿越楼板时，应设套管，对于现浇楼板应预留孔洞或镶入套管，其孔洞尺寸要求比管径大50～100mm。（5）在厂房内排水管道最小埋深应符合规定，在铁轨下应采用钢管或给水铸铁管，并且最小埋深不得小于1.0m（6）铸铁排水管在下列情况下，应设置柔性接口。①高耸建筑物和建筑高度超过100m的建筑物内。②排水立管高度在50m以上或在抗震设防的9度地区。③其他建筑在条件许可时，也可采用柔性接口。（7）排水埋地管道应进行防腐处理。（8）排水立管应采用管卡固定，管卡间距不得超过3.0m，管卡宜设在立管接头处；悬空管道采支、吊架固定，间距不大于1.0m。5．防止水质污染（1）下列设备和容器不得与污（废）水管道系统直接连接，应采取间接排水的方式。98\n①生活饮用水贮水箱（池）的泄水管和溢流管。②厨房内食品设备及洗涤设备的排水。③医疗灭菌消毒设备的排水。④蒸发式冷却器、空气冷却塔等空调设备的排水。⑤贮存食品或饮料的冷藏间、冷藏库房的地面排水和冷风机溶霜水盘的排水。间接排水是指卫生器具或用水设备排出管（口）与排不管道直接相连，中间应有空气间隔断，使排水管出口直接与大气相通，以防水质受到污染。间接排水口最小空气间隙见下表所示间接排水管管径（mm）排水口最小空气间隙（mm）≤255032~50100＞50150注：饮料用贮水箱的间接排水口最小空气间隙，不得小于150mm。（2）设备间的排水宜排入邻近的洗涤盆，如不可能时，可设置排水明沟、排水漏斗或容器。（3）间接排水的漏斗或容器不得产生溅水、溢流，并应布置在容易检查、清洁的位置。（4）排不管与其他管道共同埋设时，最小水平净距为1.0~3.0m，垂直净距为0.15~0.2m左右。如果排水管平行设在给水管之上，并高出净距1.5m以上时，其水平净距不得小于5.0m。交叉埋设时，垂直净距不得小于0.4m，并且给水管应设有保护套管。98\n3.2.8检查口、清扫口和检查井的设置要求1．排水立管上应设检查口，其间距不宜大于10m，当采用机械清通时不宜大于15m，但在建筑物的底层和顶层必须设置。2．立管上检查口的中心距地面的高度一般为1.0m，与墙面成15°夹角。检查口中心应高出该层卫生器具上边缘0.15m。3．立管上如果装有乙字管，则应在乙字管上装设检查口。4．在排水横管的直线管段上的一定距离处，应设清扫口，其最大间距符合规定。5．当排水横管连接卫生器具数量较多时，在横管起端应设置清扫口。①连接2个及2个以上大便器的排水横管。②连接3个及3个以上卫生器具的排水横管。6．在水流转角小于135°的污水横管上，应设清扫口。7．管径小于100mm的排水管道上，设置清扫口的尺寸应与管道同径；管径等于或大于100mm的排水管道上设置的清扫口，其尺寸应采用100mm。8．污水立管上的检查口或排出管上的清扫口至室外排水检查井中心的最大长度，按规定确定。9．清扫口不能高出地面，必须与地面相平。污水横管起端的清扫口与墙面的距离不得小于0.15m。10．不散发有害气体和大量蒸汽的工业废水排水管道在下列情况下，可在室内设检查井。①在管道转弯或连接支管处。②在管道管径及坡度改变处。③在直线管段上每隔一定距离处（生产废水不宜大于30m；生产污水不宜大于20m）。98\n3.3室内消火栓系统设计说明在建筑物内部设置消防给水系统，用于扑灭建筑物中一般物质的火灾，是最经济有效的方法。建筑消防给水系统按功能和作用原理不同可分为室内消火栓给水系统、自动喷水灭火系统等。3.3.1消防的基本知识灭火剂：水、卤代烷、二氧化碳、干粉、水蒸汽、泡沫等。室外消防给水系统的任务是供给消防水池和消防车用水。室内消防给水系统分低层建筑和高层建筑室内消防给水系统，其划分主要是根据消防车的供水能力及消防登高器材的性能来确定的。规定其划分界限为10层及其以上的住宅建筑（包括底层设有服务网点的住宅）和建筑高度24m以上的其他民用和工业建筑。设置室内消防给水系统的目的是为了有效地控制和扑救室内的初期火灾，对于较大的火灾主要求助于城市消防车赶赴现场，由室外消防给水系统取水加压进行扑救灭火。对于高层建筑，原则上立足于自救。3.3.2室外消防给水水源建筑室外消防给水系统是指多幢建筑所组成的小区及建筑群的室外消防给水系统。消防用水可由市政给水管网（城镇、居住区、企业单位的室外消防给水，一般均采用低压给水系统，即消防时市政管网中最不利点的供水压力为大于或等于0.1MPa）、天然水源（枯水期最低水位及寒冷地区冰冻）或消防水池供给，为了确保供水安全可靠，高层建筑室外消防给水系统的水源不宜少于两个。98\n3.3.3室外消防水压高压消防给水系统要求管网内经常保持足够的压力，火场上不再使用消防车或水泵加压，在保证用水总量达到最大时，在任何建筑物最高处，水枪的充实水柱仍不小于10m。室外临时高压给水系统要求管道内平时水压不高，当接到火警时，开启高压消防水泵，使管道内的压力迅速达到高压给水管道系统的要求。在室外低压消防给水系统中，管道内平时水压较低，保证最不利点消火栓的压力不小于0.1MPa即可，当发生火灾时，由消防车或移动式消防泵进行加压，提供水枪所需要的压力。目前，我国市政给水管实行低压消防制。通常多采用几幢建筑合用一座消防泵房或每幢建筑物设独立的消防泵房的临时高压给水系统。3.3.4消防系统的选择本工程为建筑高度低于100m的一类高层公共建筑，同一时间按一个着火点进行消防设防。系统由蓄水池-消防水泵-屋顶水箱联合供水，管网竖向呈环状，底层和顶层的消防横管也呈环状，室内每层均设消火栓。保证每一部位均有两股充实水柱同时到达，水枪充实水柱为12m，消火栓箱内设Ф65mm消火栓一个Ф19mm水枪一只，Ф65mm、L=25m麻质衬胶水龙带一条，消防按钮一个，指示灯一只，Ф25自救卷盘一个。由于低层消火栓承受的静压过大，故七层及七层以下消火栓采用减压稳压消火栓。《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版，以下简称高规）7.4.5.298\n条规定，消防给水竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。其条文明确提出：只有采用串联给水方式时，上区用水由下区水箱抽水供给，可仅在下区设水泵接合器，供全楼使用。消防给水系统选择按使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度划分，本建筑为一类建筑，耐火等级为一级。本建筑的室内消火栓给水系统由消防水源、室内消防给水管网、供水设施、室内消火栓组件构成。消防水源∶本建筑的消防水源采用设置消防水池的方式，设在地下室，在消防最高水位处留出气孔；屋顶设置消防水箱，采用气压给水方式，详细情况见施工图。室内消防给水管网∶引入管自消防水池引水至室内消防给水系统，共两条。室内消火栓给水管网与生活给水系统分开独立设置，并布置成环状，保证供水干管和每个竖管都能做到双向供水。管网上设置阀门，将管网分成若干个独立的管段。供水设施∶供水设施分为临时供水设施和主要供水设施。本建筑临时供水设施采用高位消防水箱，由于本建筑的防火等级为一级，则高位水箱的容积不小于18m3，用以贮存10min的消防用水量。主要的供水设施为消防水泵，消防水泵设在地下一层，两用一备，用以保证火灾发生时消防水泵能够不间断供水。水泵采用自灌式吸水，吸水管上设置闸阀，出水管上设止回阀及启闭阀门，出水管与消防环状管网连接。室内消火栓组件∶室内消火栓组件包括有消火栓水枪、消火栓水带、室内消火栓、室内消火栓箱、水泵接合器、减压装置。消火栓水枪产生灭火所需的充实水柱，为直流式，铝制。充实水柱的长度为12m，喷嘴口径为19mm。消火栓水带为65mm的，长度为25m98\n，材质为衬胶。室内消防给水系统各层均设消火栓，为内扣式接口的球形阀龙头。消火栓栓口离地高度为1.1m，栓口出水方向与设置消火栓的墙面相垂直。屋顶设置试验消火栓，以供本单位和消防部门定期检查室内消火栓供水能力时使用。水泵接合器为地上式，在连接水泵接合器的管段上设止回阀、安全阀、闸阀和泄水阀。为保证供水的安全性，在管网内超压部分应进行减压，本建筑使用减压稳压消火栓。消火栓布置在明显、经常有人出入，而且使用方便的地方，其间距不大于25m。为了定期检查室内消火栓给水的能力，在屋顶设有试验消火栓。室内消火栓箱内设远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓灭火的同时启动消防水泵。屋顶水箱贮有21m3的消防用水量，置在屋顶的基础上。3.3.5高层建筑室内消火栓给水系统的布置要求1．消火栓的布置及要求高层建筑（除无可燃物的设备层外）和裙房的各层均应设置消火栓。（1）室内消火栓应设在过道、楼板附近等明显易于取用的地点，严禁伪装消火栓。消防电梯前室应设消火栓。（2）消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的充实水柱同时到达。间距不应超过30m，裙房不应超过50m。（3）消火栓的充实水柱应通过水力计算确定，当建筑高度不超过100m，充实水柱应不小于10m；当建筑高度超过100m时，充实水柱应不小于13m。（4）消火栓采用同一规格型号，消火栓栓口直径应为65㎜，水带长度不应超过25m，水枪喷嘴口径不应小于19㎜。（5）当消火栓栓口的静压力大于1.0MPa时，应采用分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.5MPa时，消火栓处应设减压装置。98\n（6）临时高压给水系统的每个消火栓处应设置直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施。（7）高层建筑的屋顶应设有检查用消火栓，采暖地区可设在顶层出口处或水箱间内。检查用消火栓的充实水柱长度不应小于10m，水带长采用25m。（8）高级宾馆、重要办公楼、一类建筑的商业楼、展览馆、综合楼及建筑高度超过100m的其他高层建筑应增设消防卷盘，以便于一般工作人员扑灭初期火灾。2．室内消防给水管道的布置及要求（1）高层建筑室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。（2）室内消防给水管道应布置成环状，以保证供水干管和每个消防竖管道都能双向供水。（3）室内管道的进水管不应少于两条，宜从建筑物的不同侧引入，当一条引入管发生故障时，其余进水管仍能保证消防水量和水压的要求。（4）消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时达到防护区的任何部位，每根竖管的直径应按通过的流量计算确定，但不应小于100㎜。（5）室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，如分开设置有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前必须分开设置。（6）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。管道上的阀门一般在节点处按n－1的原则设置，n为每个节点所连接的管段数。阀门应有明显的启闭标志，同时应处于常开状态。98\n3．水泵结合器的要求（1）水泵结合器的数量按室内消防流量计算确定。每个水泵结合器的流量按10~15L/s计。水泵结合器不应少于2个。（2）当室内消防采用竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵结合器。（3）水泵结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）水泵结合器在温暖地区宜采用地上式，寒冷地区采用地下式，应有明显的标志。墙壁式安装在建筑物的墙角或外墙处，不占地面位置，且使用方便。安装见图集《消防水泵结合器安装》86S164。4.消防水箱设置要求（1）采用高压给水系统时可不设水箱。当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱。其消防贮水量为：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6m3。（2）高位水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑物高度不超过100m，要求高层建筑最不得利点消火栓静水压力不低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，不应低于0.15MPa。否则，应设增压设施。（3）并联分区消防给水系统的分区消防水箱容量应与高位消防水箱相同。（4）消防用水与其他用水合用水箱时，应有确保消防用水不作它用的技术措施。（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水箱。（6）设有高位消防水箱的消防给水系统，其增压设施应符合以下规定。98\n①增压水泵的出水量，对消火栓给水系统应不大于5L/s；对自动喷水灭火系统应不大于1L/s。②气压水罐的调节水量宜为450L。3.3.6消防泵的选择要求1．室内消防水泵应按消防时所需的水枪实际出流量进行设计，其扬程应满足消火栓给水系统所需的总压力的需要。室外消防水泵按室内、室外消防用水量之和设计。2．水泵选择时，宜选择Q-H性能曲线较平缓的泵型，以免水泵发生喘振。3．消防给水系统设置一台备用水泵，其工作能力不小于消防工作泵中最大一台工作泵的工作能力。4．一组消防水泵的吸水管不宜少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应能通过全部流量。消防水泵房应不小于两条供水管与环状管网连接。5．消防水泵应采用自灌式吸水，其吸水管上应设阀门。供水管上应设试验和检查用的压力表和DN65的放水阀门，以方便水泵的检查与试验。6．当市政给水环形干管允许直接吸水时，消防水泵应直接从室外给水管网吸水。如采用直接吸水时，水泵扬程计算应考虑室外给水管网的最低压力，并以室外管网的最高水压校核水泵的工作情况。7．消防水泵房与消防控制中心之间，应设直接通讯的设备。3.4自动喷水灭火系统设计说明3.4.1系统选择《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005版）规定，环境温度不低于4℃，且不高于70℃98\n的场所应采用湿式系统。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。采用闭式系统场所的最大净空高度不应大于表3.2的规定，仅用于保护室内钢屋架等建筑构件和设置货架内喷头的闭式系统，不受此表现定的限制。表3.2采用闭式系统场所的最大净空高度设置场所采用闭式系统场所的最大净空高度民用建筑和工业厂房8m仓库9m采用快速响应早期抑制喷头的仓库12m3.4.2喷头选择和布置1．喷头的选择考虑到建筑美观，采用吊顶型玻璃球喷头。工程设计时，应根据喷头安装的具体场所，以该场所的最高环境温度加30oC来选择喷头的动作温度。本建筑最高环境温度为36-380oC，故选择的喷头动作温度为38+30=68oC。根据闭式喷头中玻璃球喷头和易熔合金喷头的公称动作温度、温度等级选用普通温级玻璃球吊顶型喷头。喷头采用DN15mm的标准喷头。公称动作温度（oC）温度等级识别颜色57.68普通温级橙色、红色79.93中温级黄色、绿色141高温级蓝色182物高温级紫红色98\n227，260，343超高温级黑色表3.3玻璃球喷头2．喷头的布置原则《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005版）规定，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；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，且不应大于表3.4.2.2的规定，且不宜小于2.4m。表3.4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。98\n一般，喷头的布置根据天花板、吊顶的装修要求一般可布置成正方形、长方形或菱形三种形式。从建筑平面图中可以看到大部分房间呈正方形，为美观和布置方便，在设计中采用正方形形式进行布置。3．喷头的间距根据《自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001（2005版）》第5.0.1条，本建筑净空高度小于8m，喷头的设置场所火灾危险等级属于中危级Ⅰ级。喷水强度：6L/（min﹒m2），作用面积为160m2。据第7.1.2条规定当喷水强度为6L/min﹒m2时，正方形布置的边长为3.6m，一只喷头的最大保护面积为12.5m2，喷头与端墙的最大距离为1.8m。表3.5民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数火灾危险等级喷水强度（L/min.m2）作用面积（m2）喷头工作压力（MPa）轻危险等级41600.10中危险等级I级6II级8严重危险级I级12260II级16注：系统最不利点处喷头的工作压力，不应低于0.05MPa在设计中，出于增强安全性的目的，正方形布置的边长一般取3.3m，有可能根据建筑物的形式适当变小。98\n各层的具体布置情况和尺寸见平面布置图。地下室里主要布置了水泵、电机，没有单独设供水泵房，可燃物较少，在经常有人停留的走道、自行车库、报警阀室、管道上方，也设了喷头。3.4.3管网布置《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005版）规定，配水管道应采用内外壁热镀锌钢管。当报警阀入口前管道采用内壁不防腐的钢管时，应在该段管道的末端设过滤器。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，同时在吊顶上下安奖喷头的配水支管，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。每个报警阀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5OO只。每个报警阀组喷水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。表3.6轻危险级、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数公称直径（mm）控制的标准喷头数（只）轻危险级中危险级25113233405450108651812804832100—6498\n3.5雨水系统设计说明3.5.1建筑雨水排水系统屋面雨水排水系统分为外排水系统、内排水系统和混合排水系统。3.5.1.1雨水外排水系统1．檐沟外排水系统又称水落管排水系统或普通外排水系统，由檐沟、雨水斗及水落管（立管）组成。雨水多采用屋面檐沟汇集，然后流入隔一定间距沿外墙设置的水落管排泄至地下沟管或地面。适用于一般居住建筑、屋面面积较小的公共建筑和小型单跨厂房等建筑屋面雨不的排除。水落管的布置间距应根据当地暴雨强度、屋面汇水面积和水落管的通水能力来确定。据经验，一般为15~20m设一根DN100的水落管，其汇水面积不超过250m2。阳台上的水落管可采用DN50。2．天沟外排水系统天沟外排水即利用屋面构造上所形成的天沟本身容量和坡度，使雨雪水向建筑物两端（山墙、女儿墙方向）泄放，并经墙外立管排至地面或雨水管道。由天沟、雨水斗、排水立管和排出管组成。适用于长度不超过100m的多跨工业厂房，以及厂房内不允许布置雨水管道的建筑。在工程实践中常采用天沟外排水的方式排除大型屋面的雨雪水，采用天沟外排水不仅能消除厨房内部检查井冒水的问题，而且具有节约投资、节省金属材料、施工简便，利于合理地使用厂房空间和地面以及为厂区雨水系统提供明沟排水或减少管道埋深等优点；但若设计不善或施工质量不良，会出现天沟翻水、漏水等问题。98\n天沟外排水，应以建筑的伸缩缝或沉降缝作为屋面分水线。天沟的流水长度，应结合天沟的伸缩缝布置，一般不宜大于50m，其坡度不宜小于0.003。为防止天沟末端处积水，应在女儿墙、山墙上或天沟末端设置溢流口，溢流口比天沟上檐低50~100㎜。立管直接排水至地面时，需采取防冲刷措施，在湿陷性土壤地区，不准直接排水，冰冻地区立管需采取防冻措施。3.5.1.2雨水内排水系统大屋面面积的工业在，尤其是屋面有天窗、多跨度、锯齿形屋面或壳形屋面等工业厂房，其屋面面积大或曲折，内跨屋面雨水用水落管排除有较大困难，因此必须在建筑物内部设置雨水管系统。对建筑立面要求较高的建筑物，也应设置建筑雨水管系统；此外，高层大面积平屋顶民用建筑，特别是处于寒冷地带的此类建筑物，均应采用内排水方式。由厂房或高层建筑设有的天沟、雨水斗、连接管、悬吊管、立管和排出管等组成。1．雨水内排水系统分类按每根立管接纳雨水斗的个数，分单斗和多斗雨水排水系统。单斗排水系统一般不设悬吊管，在多斗排水系统中，悬吊管将几个雨水斗和排水立管连接起来。单斗系统较多斗系统排水的安全性好，所以应优先采用单斗雨水排水系统。按排除雨水的安全程度，内排水系统分为敞开式和密闭式。前者是重力排水，由架空的管道将雨水引入建筑内埋地管道和检查井或明渠内，然后由埋地管渠排出建筑。易引起冒水现象，但可接纳生产废水排入。后者为压力排水，在建筑物内设有密闭的埋地管和检查口，当雨水排泄不畅时，室内也不会发生冒水现象，该系统不能接纳生产废水排入。为安全起见，当屋面雨水为内排水系统时，宜采用密封式系统。98\n2．屋面雨水排水系统的布置与安装（1）雨水斗：雨水斗应满足最大限度地迅速排除屋面雨雪水的要求，排泄雨水时最小限度的掺气，并能拦截粗大杂质。分铸铁浇铸的65型和钢板焊制的79型两种晒台、屋顶花园等供人们活动的屋面上，宜采用平篦式雨水斗。布置雨水斗时，应以伸缩缝或沉降缝为排水分水线，否则应在该缝两侧各设一个雨水斗。当两个雨水斗连接在同一根立管或悬吊管上时，应采用伸缩接头，并保护密封。在防火墙外设置雨水斗时，应在防火墙的两侧各设一个雨水斗。在寒冷地区，雨水斗应尽量布置在受室内温度影响的屋面及雪水易融化的天沟范围内，雨水立管应布置在室内。雨水斗的间距一般采用12~24m。天沟的坡度可采用0.003~0.006。接入同一根立管的雨水斗，其安装高度应相同，当雨水立管的设计流量小于最大设计泄流量时，可将不同高度的雨水斗接入同一立管或悬吊管内。多斗雨水排水系统宜对立管作对称布置，并不得在立管顶端设置雨水斗。雨水斗与屋面连接处必须做好防水处理。雨水斗的出水管管径一般不小于100㎜。设在阳台、窗井很小汇水面积处的雨水斗可采用50㎜。（2）连接管连接管的管径不得小于雨水斗短管的管径，连接管应牢固地固定在建筑承重结构上。多斗雨水排水系统中排水连接管应接至悬吊管上，连接管宜采用斜三通与悬吊管相连。变形缝两侧雨水斗的连接管，如合并接入一根立管或悬吊管上时，应采用柔性接头。98\n（3）悬吊管当厂房内地下有大量机器设备基础和各种管线或其他生产工艺要求不允许雨水检查井冒水时，不能设置埋地横管，必须采用悬吊在屋架下的雨水管，悬吊管可直接将雨水经立管输送至室外的检查井及排水管道。当采有多斗悬吊管时，一根悬吊管上设置的雨水斗不得多于4个。其管径不得小于其雨水斗连接管管径，与雨水立管连接的悬吊管，不宜多于两根。为满足水力条件及便于经常的维修清通，需有不小于0.003的坡度；在悬吊管的端头及长度超过15m的悬吊管上，应设置检查口或带法兰盘的三通，检查口间距不得大于20m，其位置应靠近墙柱。悬吊管一般采用铸铁管，石棉水泥接口。在可能受到振动和生产工艺有特殊要求时，可采用钢管，焊接接口，外刷防腐漆。（4）立管立管接纳悬吊管或雨水斗的水流。埋设于地下的一段排出管将立管引来的雨水送到地下管道中去。管材一般采用给水铸铁管，石棉水泥接口，在管道可能受到振动或生产工艺有特殊要求时，应采用钢管，接口要焊接。沿墙、柱明装或暗装于墙槽或管井内，但要设检查口，并在其处设检修门。检查口中心至地面的距离宜为1.0m。立管的下端宜采用两个45或大曲率半径的90弯头接入排出管。当管连接两根或两根以上悬吊管时，其管径不得小于最大一个悬吊管的管径。（5）排出管排出管管径不得小于立管的管径。排出管管材宜采用铸铁管，石棉水泥接口。当排出管穿越地下室墙壁时，应采取防水措施。（6）埋地管98\n埋地横管与雨水立管或排出管的连接可用检查井，也可用管道配件。检查井的进出管道的连接应尽量使进出管之轴线成一直线，至少其交角不得小于135度；为改善水流状态，在检查井内还应设置高流槽。埋地横管可采用混凝土或钢筋混凝土管，或带釉的陶土管。对于建筑内部地面不允许设置检查井的建筑物，可采用悬吊管直接排出室外。埋地管不得穿越设备基础及可能受水而发生危害的地下构筑物。其坡度按工业废水管道坡度的规定执行，并且不应小于0.003。封闭系统的埋地管道，应保证严密、不漏水。敞开系统的埋地管道起点检查井内，不宜接入生产废水排水管。埋地雨水管道可采用非金属管，但立管至检查井的管段宜采用铸铁管。雨水封闭系统埋地管在靠近立管处，应设水平检查口。（7）检查井（口）封闭系统埋地管道交叉处或长度超过30m时，应设水平检查口，并应设检查口井。敞开系统埋地管道交叉、转弯、坡度及管径改变，以及长度超过30m处，均应设置检查井。井内接管应采用管顶平接、水平转角不得小于135°。敞开式系统的检查井内，应做高流槽，槽应高出管顶200㎜。敞开式系统的排出管应先接入放气井，然后再接入检查井，以便稳定水流。3.5.1.3混合式排水系统当大型工业厂房的屋面比较复杂时，可在屋面的不同部位，采用内外排水系统结合；压力、重力排水结合；暗管、明沟结合等系统。3.5.2雨水排水系统的选择本建筑选择内排水系统。98\n屋顶上屋面雨水，由敷设在柱内的立管引到地下室再排到建筑物外，本建筑的汇水面积较小，直接采用多斗雨水系统，排水安全性较高。由于降水不可人为控制，雨水系统设计不安全对建筑尤其是对高层建筑的损害非常大，因此高层建筑屋面雨水设计重现期的取值应慎重。除了设计重现期的取值问题外，还有一个问题需要考虑，由于建筑高度较高，目前常用的65型、87型雨水斗设计流态为重力流但需要考虑由于建筑高度引起的静压力，建议雨水管材在普通钢管压力范围内选用普通钢管，承压比较高的部分采用无缝钢管。本建筑采用87型雨水斗，雨水管材采用新型钢塑管材，这种管材完全能够满足设计要求并且施工难度降低。3.5.3管道的布置与敷设1．排水管的转向处做顺水连接。2．雨水管应牢固的固定在建筑物的承重结构上。3．管材采用承压塑料管98\n98\n四．设计计算书4.1室内给水系统的计算4.1.1生活给水系统所需水量根据建筑设计资料、建筑性质、卫生设备的完善程度，依据建筑给水排水设计规范》GB50015—2003查得相应的用水量标准，如表4-1所示：表4.1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建筑物名称及卫生器具设置标准单位生活用水量标准（最高日）（L）小时变化系数每日使用时间（h）办公楼每人每班30-501.5-1.28-10商场每平方米营业厅面积每天5-81.5-1.212表4.2公共建筑设计单位数、生活用水定额的估算建筑物使用时间/h公共建筑设计单位数m估算办公普通高级8-128-12普通办公以总面积计按7-10m2/人以有效面积计4-5m2/人高级办公以总面积计按10-14m2/人以有效面积计5-7m2/人由图纸上的标注尺寸和说明，地下室和屋顶（18层）均不计入生活给水的用水计算面积，经简单计算可得，办公楼总办公面积为21018m298\n该办公楼属较高级办公区。另一方面，设备间、资料室、等非办公区域（人不常去）占有较大面积，所以设计单位数m取偏上值13m2/人。最高日生活用水量标准取40L/（每人·每天）。小时变化系数取1.5。每日使用时间取10h。办公楼服务的人数约为21018÷13=1617人办公区最大日用水量：Qd==64.68m3/d办公区最大时用水量：Qh=9.702m3/h未预见水量：64.68×0.15=9.702m3/h表4.3生活给水系统所需水量计算表项目用水类别水量标准用水单位(总面积)最大日用水量Qd/(m3/d)时变化系数Kh最大时用水量max/(m3/h)供水时间/h生活用水办公区40L/（每人·每天）21018m264.681.59.70210未预见水量9.7020.404总计74.38210.1064.1.2生活给水管道设计秒流量取k=098\n———计算管段的设计秒流量，L/sα———根据建筑物用途确定的系数———计算管段的卫生器具的给水当量总数；0.2———以一个卫生器具给水当量的额定流量的数值，其单位为L/s。根据建筑物用途确定的系数见下表：表4.3建筑物名称α建筑物名称α幼儿园、托儿所、养老院1.2医院、疗养院2门诊部、诊疗所1.4集体宿舍、旅馆、宾馆招待所2.5办公楼、市场1.5客运站、会展中心、公共厕所3.0学校1.84.1.3建筑物内给水管道管径的确定在求得管段的设计秒流量后，根据流量公式即可求得管径：式中的——设计管段的管径,mm；——设计管段的流速,m/s；——设计管段的设计秒流量,L/s。98\n当计算管段的流量确定后，流速的大小将直接影响管道系统的技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪音，损坏管道或附件，并增加管道的水头损失，使建筑内部给水系统的给水压力增加，而流速过小又造成管材浪费。考虑到以上因素，建筑内部给水管道流速因在一个比较经济的范围内才好，一般可按表4.1.3选取，但最大不能超过2.0m/s。表4.4材质管径/mm流速（m/s）铜管DN≤250.6～0.8DN＞250.8～1.5薄壁不锈钢≤250.8～1.0＞251.0～1.5PP-R管1.0～1.5PVC≤32≤1.240～75≤1.5＞90≤2.0钢管15～25≤1.025～40≤1.2工程中常采用接卫生器具的配水支管在0.6~1.0m/s，横向配水管，管径超过25mm,宜采用0.8~1.2m/s，环行管、干管和立管采用1.0~1.8m/s。PP-R管1.0~1.5m/s。消火栓灭火系统给水管道，流速＜2.5m/s。生活给水管道的水流速度如下：98\nDN15～DN20，v＝0.6～1.0m/s；DN25～DN40，v＝0.8～1.2m/s；DN50～DN70，v≤1.5m/s；DN80及以上的管径，v≤1.8m/s。4.1.4生活给水管道水头损失的确定给水管网的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失两部分内容。1.沿程水头损失hi=i×L式中hi——沿程水头损失，KPa；L——管道计算长度，m；i——管道单位长度的水头损失，KPa/m。在计算中也可直接使用水力计算表查得，根据由管段的设计秒流量qg，控制流速在经济流速范围内，查出管径和单位长度的水头损失i。2.局部水头损失局部水头损失计算公式为式中hj——管段局部水头损失之和，KPa;V——沿水流方向局部管件下游的流速，m/s;g——重力加速度，m/s2§——管段局部阻力系数；在实际工程中给水管网的局部水损失一般不详细计算，采用管件当量法计算或沿程水头损失的百分数计。建筑水一般按30%计算。98\n表4.5卫生器具给水当量表卫生器具名称当量数盥洗盆0.75小便器0.50坐便器0.50蹲便器（延时自闭）6.00洗脸盆0.754.1.5贮水池的有效容积贮水池的有效容积与室外供水能力、用户要求和建筑物的性质、生活调节水量、消防储备水量和生产事故用水量有关。由于生活用水量较小，所以生活水池和消防水池分别设置。水池的容积一般可按下式计算，式中Vy——贮水池有效容积，m3Qb——水泵出水量，m3/hQg——水池进水量，m3/hTb——水泵运行时间，hVy——火灾延续时间内，室内外消防用水量之和，m3Vs——生产事故备用水量，在资料不足时，贮水池的调节容积(Qb–Qg)Tb，一般可按建筑物最高日用水量的20%--25%计算,本设计取25%98\n，由于中、高区采用无负压变频设备供水，它是一种能直接与自来水管网连接，对自来水管网不会产生任何副作用的二次给水设备，在市政管网压力的基础上直接叠压供水，节约能源，并且还具有全封闭、无污染、占地量小、安装快捷、运行可靠、维护方便等诸多优点。故只设计消防水池消防用水量参考《消火栓给水系统的用水量》表，室内消火栓取40.00L/s（设计秒流量为33.88L/s）。自动喷水灭火消防用水量取6L/(min·m2)，作用面积为160m2，安全系数取1.30，则流量为6×160×1.30÷60=20.8L/s。商业楼、展览楼、综合楼、一类建筑的财政金融楼、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2.00h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。本设计消防贮水池容积取2.00h的室内消火栓用水量与1.00h的自动喷水用水量之和。贮水池补水量取2.00h的进水量，进水管选有DN100的PVC管，管道流速取1.0m/s，则进水流量为28.26m3/h。补水量为：28.26×2=56.52m3。用于提供消防水箱的消防贮水量：因此贮水池有效容积为：V=18.60+345.96m3选标准矩形贮水池，水池的尺寸为10000mm×8000mm×4200mm。标高为-4.00m,水泵吸水管中心标高为-3.80m,生活水位为-3.8m.。4.1.6给水系统计算计算用图（下图），计算成果见表，采用PP—R塑料管。低区水力计算图中区水力计算图高区水力计算图98\n低区水力计算表（JDL-1）管段名称管道流量L/s管长m累计当量标注管径水力坡降kPa/m流速m/s沿程损失kPa1-20.2120.7670.5200.5920.6580.4542-30.32.2171250.3330.5650.7383-40.3970.7511.75320.1360.4190.1024-51.650.9202.25400.9581.3130.8815-61.6970.4502.75401.0091.350.4546-71.9643.4526.5500.3680.9251.2707-82.07512.1108.5500.4080.9774.9418-92.4373.60017500.5491.1481.9769-102.7154.50025.5500.6711.2783.02010-112.9174.50032.75650.2230.8271.00411-123.0971.40040650.2490.8780.349沿程水头损失总和Σhy15.189五层屋面标高16.2m，配水横支管距室内地坪0.3m，因此：H1=16.2+0.3+1.0=17.5m=175kPa总水头损失：H2=1.3×∑h=1.3×15.189kPa=19.746kPaH4=50kPa水表选用LXS-50N螺翼式水表。过载流量Qmax=30m3/h，常用流量15m3/h。水表特性系数：98\nkb=90水表水头损失：H3=hd=1.38kPa满足螺翼式水表正常使用时水头损失小于12.8kPa的要求。因此室内所需压力：H=H1+H2+H3+H4=175+19.746+50+1.38=246.126kPa市政管网常年可保证的工作压力为350kPa，足够满足1-5层供水要求，不必再进行调整计算。中区水力计算表（JZL-1）管段名称管道流量L/s管长m累计当量标注管径水力坡降kPa/m流速m/s沿程损失kPa1-20.2120.7670.5200.5920.6580.4542-30.32.2171250.3330.5650.7383-40.3970.7511.75320.1360.4190.1024-51.650.9202.25400.9581.3130.8815-61.6970.4502.75401.0091.350.4546-71.9643.4526.5500.3680.9251.2707-82.07512.1108.5500.4080.9774.9418-92.4373.60017500.5491.1481.9769-102.7153.60025.5500.6711.2782.41610-112.9493.60034650.2270.8360.81711-123.1563.60042.5650.2570.8950.92512-133.34220.60051800.1240.6732.544沿程水头损失总和Σhy17.51898\n高区水力计算表（JGL-1）管段名称管道流量L/s管长m累计当量标注管径水力坡降kPa/m流速m/s沿程损失kPa1-20.2120.7670.5200.5920.6580.4542-30.32.2171250.3330.5650.7383-40.3970.7511.75320.1360.4190.1024-51.650.9202.25400.9581.3130.8815-61.6970.4502.75401.0091.350.4546-71.9643.4526.5500.3680.9251.2707-82.07512.1108.5500.4080.9774.9418-92.4373.60017500.5491.1481.9769-102.7153.60025.5500.6711.2782.41610-112.9493.60034650.2270.8360.81711-123.1563.60042.5650.2570.8950.92512-133.34242.2005180.1240.6735.233沿程水头损失总和Σhy20.207裙楼最不利管路水力计算草图：裙楼水力计算图98\n市政管网常年可保证的工作压力为400kPa，足够满足1-5层供水要求，不必再进行调整计算。裙楼水力计算表管段名称管道流量L/s管长m累计当量标注管径水力坡降kPa/m流速m/s沿程损失kPa1-20.260.3770.75200.8640.8070.3262-30.3561.5841.5250.4571.1050.7243-40.4240.7672250.6320.7990.4854-50.4741.1652.5320.1890.50.2205-61.721.0003401.0341.3691.0346-71.7610.7503.5401.081.4010.8197-81.8713.6605500.3360.8811.2308-92.14965.00010650.1360.618.840沿程水头损失总和Σhy13.0184.1.6生活水泵的选择变频泵的供水方式，水泵的出水量应满足系统高峰期用水的要求，故用于中区供水的生活水泵的出水量应按中区给水的设计秒流量确定，Qs=3.342L/s，流出水头取50kPa。所需压力：H=378+3+10+1.320.207+50+1.38=468.65kPa高区给水设计秒流量为=3.342L/s。流出水头取50kPa。所需压力：H=594+3+10+1.320.207+50+1.38=684.65kPa98\n该设计中，中高区根据流量和扬程各选用一套无负压变频机组向中高区供水。每层水表前均设减压稳压阀。选用IS80-50-250型水泵2台，一备一用。流量Q=16.7, 扬程=75.0m,功率N=22KW，电机型号Y132S1-2。泵房设在建筑外侧的生活泵房内，为避免给水系统在小流量用水时水泵的工作效率低，配有小型气压罐。在系统用水量少时利用气压罐供水，水泵灌入式启动，水池设液位报警。直联无负压设备用于高区供水。（1）设计流量取高区最高时用水量15.48（2）选用设备设备型号：KDGW（1）24-77（流量24，扬程77m）水泵：CR15-6台数：2台，一用一备功率：5.5KW无负压缓冲罐：SQW800×1950总容积：770L稳压补偿器：BCQ380×450总容积：50L智能控制系统：KDC-WPJ-2-5.598\n4.1.7总水表的选择在总引入管上设置水表，引入管内流速为1.0m/s，估算得引入管的流量为32m3/h，选用LXS—80N水平螺翼式水表，水流经过水表的水头损失为：，小于水表表头的损失允许值12.8Kpa，符合要求。所以，在引入管设置一组LXS—80N水平螺翼式水表，水表组包括表前、表后阀门，旁通泻空阀，并在水表前设倒流防止阀，以防止压力不足时回流污染。4.2室内排水系统的计算4.2.1室内排水横管计算注意事项规范规定为保证管道系统有良好的水利条件，稳定管内气压，防止水封破坏，在设计计算横枝管和横干管时要满足下列规定：(1)最大设计充满度表表4.6排水管道类型管径/mm最大设计充满度生活污水管道≤1250.5150--2000.6生产废水管道50--750.6100--1500.7≥2001.0生产污水管道50--750.6100--1500.798\n≥2000.8⑵管道坡度，本设计选用塑料管材，管径≤200时，通用坡度0.026。⑶最小管径，建筑物内部排水最小管径50mm，大便器排水最小管径100mm，三个及连接三个以上的小便器排水枝管管径不应小于75mm。表4.7排水塑料管最大允许排水流量通气情况管道材料立管高度m通水能力(L/s)管径/mm255080100110125150160仅设伸顶通气管铸铁—1.02.5—4.5—7.010.0—塑料—1.23.03.8—5.47.5—12.0螺旋———3.0—6.0——13.0—设有通气立管铸铁———5.0—9.0—1425.0—塑料——————10.016—28.0特制配件立管混合—————6.0—9.013.0—旋流—————7.0—10.015.0—表4.8卫生器具流量当量表卫生器具排水当量Np排水流量qoL/s污水池1.00.33洗脸盆0.750.2598\n洗手盆0.30.1大便器4.51.5小便器0.30.1淋浴器0.450.15浴盆3.01.04.2.2支管的水力计算：主楼西侧女卫生间PL-1、2管道编号卫生器具名称数量当量总数设计秒流量（L/s）管径De(mm)坡度i蹲便器盥洗盆洗脸盆3.61.00.751-2110.630500.0352-3111.750.727750.0253-4112.50.804750.0255-613.61.7691000.026-727.22.0051000.024-8310.82.1861000.02主楼西侧男卫生间PL-3、4管道编号卫生器具名称数量当量总数设计秒流量管径De坡度i98\n（L/s）(mm)大便器盥洗盆洗脸盆小便器3.61.00.750.31-2110.630750.0252-3114.61.8431000.023-4218.22.0591000.025-610.30.264500.0356-720.60.332500.0354-8121.350.598750.025主楼西侧休息室卫生间PL-5管道编号卫生器具名称数量当量总数设计秒流量（L/s）管径De(mm)坡度i坐便器洗脸盆4.50.751-210.750.510500.0352-3115.252.1871000.02裙楼卫生间（支管Ⅰ与支管B水力计算相同）管道编号卫生器具名称数量当量总数设计秒流量（L/s）管径De(mm)坡度i蹲便器洗脸盆小便器3.60.750.398\n5-610.30.264500.0356-720.60.332500.0357-8124.21.8151000.028-9227.82.0381000.0210-1110.750.510500.03511-1221.50.617500.0254.2.3立管计算1.主楼立管PL-1:立管接纳的排水当量总数为：Np=（0.75×2＋1）×16＝40立管最下部管段排水设计秒流量：L/s查表，选用立管管径DN100mm（排水能力：3.2×0.9=2.88L/s）。不设专用通气立管。PL-2:立管接纳的排水当量总数为：NP=3.6×3×16＝172.8立管最下部管段排水设计秒流量：98\n查表，因有大便器，立管管径放大一号,选用立管管径DN150mm（排水能力：5.7×0.9=5.13L/s）。设专用通气立管，通气立管超过50m，所以通气立管管径与生活污水立管管径相同，为DN150mm。PL-3:立管接纳的排水当量总数为：NP=（3.6×2+1）×16＝131.2立管最下部管段排水设计秒流量：L/s查表，因有大便器，立管管径放大一号,选用立管管径DN150mm（排水能力：5.7×0.9=5.13L/s）。可不设专用通气立管，但为安全起见设与生活污水立管管径相同的通气立管，为DN150mm。PL-4:立管接纳的排水当量总数为：NP=（0.3×2+0.75）×16＝21.6立管最下部管段排水设计秒流量：L/s查表，选用立管管径DN100mm（排水能力：3.2×0.9=2.88L/s）。不设专用通气立管。PL-5:立管接纳的排水当量总数为：NP=（4.5＋0.75）×15＝78.75立管最下部管段排水设计秒流量：L/s98\n查表，因有大便器，立管管径放大一号,选用立管管径DN150mm（排水能力：5.7×0.9=5.13L/s）。可不设专用通气立管，但为安全起见设与生活污水立管管径相同的通气立管，为DN150mm。2.裙楼立管PL-11:立管接纳的排水当量总数为：NP=3.6×3×2＝21.6立管最下部管段排水设计秒流量：L/s查表，因有大便器，立管管径不得小于100mm,选用立管管径DN100mm（排水能力：3.2L/s）。不设专用通气立管。PL-12:立管接纳的排水当量总数为：立管最下部管段排水设计秒流量：L/s查表，因有大便器，立管管径不得小于100mm,选用立管管径DN100mm（排水能力：3.2L/s）。不设专用通气立管。PL-13:立管接纳的排水当量总数为：NP=0.75×2×2＝3立管最下部管段排水设计秒流量：L/s查表，选用立管管径DN75mm（排水能力：1.3L/s）。不设专用通气立管。98\n4.2.4排水横干管计算1.主楼西侧横干管管道编号当量总数Np设计秒流量qp（L/s）管径De(mm)坡度i1-2（4.5＋0.75）×15=78.754.1621500.0102-378.75+（0.3×2＋0.75）×16=100.354.5051500.0103-4100.35+0.3×2+0.75=101.74.5251500.0104-5101.7+（3.6×2＋1）×16=232.96.0781500.0105-6232.9+3.6×2＋116=241.16.1581500.0106-7241.1+3.6×3×16=413.97.6031500.0107-8413.9+3.6×3=424.77.6821500.0108-9424.7+（0.75×2＋1）×16=464.77.9671500.0109-10464.7+0.75×2＋1=467.27.9841500.0102.裙楼横干管98\n管道编号当量总数设计秒流量（L/s）管径De(mm)坡度i1-20.75×2×2=30.780750.0252-30.75+（3.6×2＋0.3×2）×2=16.352.4131000.0203-416.35+3.6×3×2=37.953.0481000.0204.3室内消火栓给水系统4.3.1设计说明我国《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，高层建筑必须设置独立的消防给水系统；高层建筑中需同时设置消火栓给水系统和自动喷水灭火系统时，应优先采用两类系统独立设置方式；若有困难，可合用消防水泵，但必须在自动喷水灭火系统报警阀前将两类系统分开设置。经过分析后，在本建筑中采用目前高层建筑中广泛采用的临时高压给水系统。同时设置消火栓给水系统和自动喷水灭火系统，并且两类系统独立设置。98\n《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，消火栓栓口静水压力不应大于1.0MPa，当大于1.0MPa时，应采取分区给水系统。由剖面图所示，需要设置室内消火栓的建筑高度没有超过60m，高度较低，恰好处在一个坚向分区的范围内，因此先采用不分区的室内消火栓给水系统进行试算，如不符合要求再进行调整。优点：节省管材，减少水泵数量；不需在楼层内再设水箱间和设备层，有利于充分利用楼内的有效空间，并减少对周围环境的影响；管理方便等。缺点：水泵扬程较高，需用耐高压管材和管件。室外埋地管和消火栓给水管道采用给水铸铁管，价格低，耐腐蚀，经久耐用。4.3.2消火栓布置《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，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：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；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；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；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；消火栓栓口的出水压力大于0.50MP时，消火栓处应设减压装置；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；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；消防电梯间前室应设消火栓；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。98\n在本建筑的设计中，室内消火栓按单排布置。按规范规定，该办公楼应保证有2支水枪的充实水柱同时达到同层任何部位；水枪充实水柱长度Hm不小于10米，本设计中取12米。消火栓口离室内地坪的安装高度为1.1米。水带长度Ld取25m，水带展开时的弯曲折减系数C取0.8。1-2层建筑物总长度为65.65m，3-12层建筑物总长度为44m。消火栓最大保护宽度b按走道宽度加一侧最大房间宽度计算，取15.3m。对一般建筑（层高3～3.5m）由于净高的限制，一般按Ls=3m计算；对于层高大于3.5m的建筑，Ls=Hmsin45；（Hm：水枪充实水柱长度，m）。在本设计中尽管楼层较高（3.6m或4.5m），仍然偏安全地取Ls=3.0m。消火栓最大保护半径：R=C·Ld+Ls=0.8×25+3=23m消火栓间距：S≤==17m同一层布置的消火栓的最多个数为4个。4.3.3水枪喷嘴处所需水压按照规范的规定，在本建筑内选用同一规格的消火栓、水带和水枪，以方便使用。水枪喷嘴口径取19mm，消火栓口径取65mm。水枪系数Φ=0.0097，水枪实验系数αf=1.21。表4.9水枪系数Φ值df131619Φ0.01650.01240.009798\n表4.10水枪实验系数系数f值Hm/mH2O68101216f1.191.191.201.211.244.3.4管道布置《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，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人管不应少于两根，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；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。设计中严格按照规范进行，但由于该建筑的裙房不规则，因此管道布置不是很整齐。地下室、裙楼从横干管直接引出的一个消火栓，其连接管采用70mm管径；若一根竖管上引出两根消火栓，则该竖管采用100mm的管径。配水管道管径具体布置情况见平面布置图。水枪喷嘴处所需水压：Hq=fHm/(1-fHm)=1.21×12/(1-0.0097×1.21×12)=16.9mH2O喷嘴口径19mm的水枪水流特性系数B=1.577。表4.11特性系数B水枪喷口直径/mm13161922B0.3460.7931.5572.836水枪喷嘴的出流量qxh==5.16C＞5.0L/s，符合规范规定的每支水枪的最小出流量规定（也可以查相关计算表直接得到qxh=5.2L/s）。98\n表4.12消火栓给水系统的用水量高层建筑类别建筑高度（m）消火栓用水量（L/s）每根竖管最小流量（L/s）每支水枪最小流量（L/s）室外室内普通住宅≤501510105>5015201051.高级住宅2.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1000m2的商业楼、展览楼、综合楼、财贸金融楼、电信楼3.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1500m2的商住楼4.中央和省级（含计划单列市）广播电视楼5.网局级和省级（含计划单列市）电力调度楼6.省级（含计划单列市）邮政楼、防灾指挥调度楼7.藏书超过100万册的图书馆、书库8.重要的办公楼、科研楼、档案楼9.建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等≤503030155>503040155注：建筑高度不超过50m，室内消火栓用水量超过20L／s．且设有自动喷水灭火系统的建筑物，其室内、外消防用水量可按本表减少5L／s。98\n4.3.5水带阻力根据水枪和消火栓类别选用直径65mm的水带，本建筑采用室内消火栓经常使用的衬胶水带，阻力小，比阻Az=0.00172。水带水力损失：hd=AzLdqxh2=0.00172×25×5.162=1.14mH2O4.3.6消火栓口所需压力取消火栓出口处的水头损失取Hk=20kPa=2.0mH2O，则消火栓口所需压力为：Hxh=Hq+hd+Hk=16.9+1.14+2=20.04mH2O校核：设置的共用水箱的消防最低水位为63.5m，最不利点消火栓口高程为59.4+1.1=60.5m，则压差为63.5-60.5=3.0m。小于规范规定的最小静水压力0.07MPa，因此需要设置增压措施。4.3.7水力计算（1）设计参数选择和水力计算根据本建筑的性质，按照《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，本建筑的消火栓给水系统的用水量为室内25L/s，室外25L/s，每支水枪最小流量5L/s，每根竖管最小流量15L/s。按照最不利点计算流量的分配要求，最不利点消防竖管出水枪支数为3支，相邻竖管出水枪支数2支。具体布置情况见平面布置图和计算计算草图。表4.13最不利点计算流量分配室内消防计算流量/Ｌ·ｓ最不利点消防竖管出水枪支数/支相邻竖管出水枪支数/支次相邻竖管出水枪支数/支98\n10202530402233322332qxh=Hxh=Hq+hd+Hk=qxh2+AzLdqxh2+2qxh=Hxh0=Hq+hd+Hk=16.9+1.14+2=20.04mH2OHxh1=Hxh0+∆H(0-1的消火栓间距)+h(0-1的管段的水头失)=20.04+3.6+0.0259=23.67mH2Oqxh1==5.66L/sHxh2=Hxh1+∆H(1-2的消火栓间距)+h(1-2的管段的水头损失)=23.67+3.6+0.102=27.372mH2O表4.14内消火栓给水系统水力计算表98\n计算管段设计秒流量q(L/s)管长L(m)管径DN(mm)流速v(m/s)i(kPa/m)i·L(kPa)0-15.163.61000.5960.0710.2591-25.16+5.66＝10.823.61001.2500.2821.0182-310.82+6.12＝16.9453.31001.9560.64734.5313-416.946.61500.9990.1250.8314-52×16.94＝33.889.01501.9960.4534.0835-633.887.21501.9960.4533.266∑hy=43.988kPa《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，消火栓给水管道中的流速不允许大于2.5m/s，经校核，设计计算中管径取用符合规定。消火栓给水系统水力计算用图根据水力计算表可知，室内消火栓给水横干管采用DN150的给水铸铁管，室内消火栓给水竖管采用DN100的给水铸铁管。在进行消火栓给水系统水力计算时，室内环状消防给水管道，以假设的枝状管路计算。管路总水头损失：Hw=1.1∑hy=1.1×43.988kPa=48.387kPa消火栓给水系统所需总水压力：98\nHx=H1+Hxh+Hw=59.4+1.1-(-3.7)+20.04+48.387/10=89.08mH2O选用2台XBD11/45-150DL×5多级立式消防泵，一用一备，水泵性能参数：Q=126～200（35～55.6L/s），H＝98～125m，n＝1450r/min，N＝90KW。4.3.8消防水箱消防贮水量按存贮10min的室内消防水量计算。Vf=60qxf`*Tx/1000=(33.88+20.8)×60×10/1000=32.808m3容积偏大，故以“一类公共建筑不应小于18”的规范规定取值。由于液位信号仪的液位信号转换为水泵的启、闭有一定的时间差，平时因管路渗漏、消防给水系统测试等因素而导致水箱内液位降低时，为确保平时消防水箱内18的贮水容积不被动用，将消防水箱的贮水容积定为21，即：消防水箱进水泵的低液位启动、高液位关闭的自动运行控制，以最小贮水量为18所对应的液位为低液位，以最大贮水量21所对应的液位为高液位。消防水箱规格：（有效水深为1.75m）4.3.9消防贮水池见4.1.5贮水池的有效容积贮水池有效容积为：V=18.60+345.96m3选标准矩形贮水池，水池的尺寸为10000mm×8000mm×4200mm。98\n4.4自动喷水灭火系统设计与计算4.4.1计算说明自动喷水灭火系统的水力计算目前有两种方法，一是估算法，按规范给定流量和压力，基本无需计算；二是水力计算法，通过逐点计算的流量和管道水头损失，来确定系统设计流量和压力。水力计算法又有两种，一种是最不利作用面积内第一个喷头的计算压力取大家认同值0.10MPa，另一种是最不利作用面积内第一个喷头的压力应经过计算确定。第二种方法计算的压力和流量比较准确，而第一种方法计算有一定的误差。4.4.2系统的设计流量《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005版）规定，“水力计算选定的最不利点处作用面积宜为矩形，其长边应平行于配水支管，其长度不宜小于作用面积平方根的l.2倍。系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定。系统设计流量的计算，应保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度，轻危险级、中危险级不应低于本规范表5.0.1规定值的85％；严重危险级和仓库危险级不应低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。”喷头的流量应按下式计算：q=K=80=80L/min=1.33L/s式中q——喷头流量；P——喷头工作压力（MPa），在满足规范要求的条件下，为防止下区的动水压力过大（此时还要增设减压措施）造成水量和水压损失过快，在本设计中取0.1MPa；98\nK——喷头流量系数，因采用标准喷头，K=80。本建筑中，最不利点在高区的第十七层，但是该点处所设置的喷头的保护面积不是矩形，为安全起见，将扇形房间放大为矩形房间。具体划分时从最不利点开始，按照喷头设置场所的要求，沿配水支管、配水管取160m2的面积，系统设计流量按该面积内的喷头同时喷水的总流量确定。具体布置情况见计算草图。在该面积内共布置了15个喷头。系统设计流量：式中：QS——系统设计流量(L/s）；qi——最不利点处作用面积内各喷头节点的流量(L/min)；n——最不利点处作用面积内的喷头数。理论计算流量：Q=162.04×6/60=16.20L/s较核：19.95/16.20=1.23，符合实际设计秒流量为理论流量的1.15-1.3倍的要求。该处作用面积内的平均喷水强度为15×80/160=7.40L/(min.m2)大于规范的规定值6L/(min.m2)，满足要求。喷头的保护半径:/2=2.31m，取R=2.31m作用面积内最不利点处4个喷头所组成的保护面积为：F4=(3.6+1.8+1.8)×(2.9+1.45+1.601)=42.847m2每个喷头的保护面积为F1=F4/4=42.847/4=10.712m2最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度：q=80/10.712=7.468L/(min.m2)＞6L/(min.m2)，满足要求98\n4.4.3管道水力计算《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005版）规定，管道内的水流速度宜采用经济流速，必要时可超过5m／s，但不应大于10m／s。水力计算中以高区管网的最不利配水点作为选择管径、水泵、局部增压设施、减压设施等的计算依据。管网计算草图管网水力计算表管段号喷头个数qi流量Q管径DN/mm流速系数流速比阻A/（S2/L2）节点间距/m水头损失hy/mH2O1-211.33251.8832.50430.43673.62.7812-322.66321.052.7930.093863.62.3913-433.99321.054.18950.093863.65.3794-545.32400.84.2560.044533.64.5375-656.65500.473.12550.011082.41.1766-71013.3650.2833.76390.002892.41.2277-81519.95800.2044.06980.00129.64.5858-91519.951000.1152.29420.0002712.771.3729-101519.951500.0531.05730.00003650.776∑hy=24.22mH2O总水头损失：1.2×∑hy=1.2×24.22=29.064mH2O98\n4.4.4喷淋泵的选择A.设计流量Q＝19.95L/sB.设计扬程H：高程差为Z＝59.4+4.5+2.8=66.7mH2O。最不利管路总水头损失∑h＝1.2×∑hy=1.2×24.22=29.064mH2O（局部水头损失按沿程水头损失的20％估计）。最不利点处喷头最低工作压力P0=0.1MPa=10.0mH2O。按规范规定，水流指示器的水头损失取0.02MPa=2.0mH2O，湿式报警阀的水头损失取0.04MPa=4.0mH2O。水泵扬程按下式计算：H=∑h+P0+Z++=29.064+10.0+66.7+2.0+4.0=111.764mH2O选台IS125-65-315A型两台，一用一备，水泵性能参数：Q=26.8L/s，H＝114m，n＝1450r/min，N＝75KW。4.4.5屋顶局部增压设施选择消防水箱最低水位标高为66.6m，最不利点处喷头的标高为62.2m，高差小于最不利点消火栓所要求的5mH20，因此需要设增压设施。本设计中采用单设增压水泵的方式。不设气压罐时，增压泵要求有质量好和可靠性高的增压水泵、阀门、控制系统。并且宜两套装置并联安装，其中一套运行，另一套备用。按最不利点着火时有5支喷头同时开启喷水的水量是5L/s，计算水箱接入报警阀前的管段的流量和水头损失，采用DN70mm的管径，总水头损失按沿程水头损失的20%计算。报警阀后至最不利点的水头损失按自喷系统的水力计算结果采用。98\n增压泵的扬程H＝5+(47.3+3.7)×0.00289×25×1.2+2+2-（47.3-46.8）+15.95＝28.87m选用两台ISG25-160单级单吸管道离心泵，一用一备。水泵性能参数：Q=0.83L/s；扬程：32m。电动机，功率：1.1KW；效率32%。4.4.6减压措施规范规定，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。在本设计中喷洒泵扬程为111.764m，因此要设减压措施。设计中采用减压阀进行减压。减压阀应设在报警阀组入口前，入口前应设过滤器，当连接两个及以上报警阀组时，应设置备用减压阀，垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。4.4.7水泵结合器喷淋系统的设计流量为19.95L/s。选用2个SQ150地上式水泵接合器，每个接合器的流量为10～15L/s。4.5雨水系统的水力计算4.5.1雨量计算1.小时降雨厚度（1）降雨强度根据当地雨量公式，计算降雨强:98\n式中:——降雨强度（）；——重现期（a）；——降雨历时（min）；、b、C、n为当地降雨参数。式中——降雨历时五分钟的暴雨强度（）。武汉市市暴雨强度公式为（2）降雨历时t室内计算降雨量常采用的降雨历时为5min。（3）重现期根据生产及土建情况等因素确定重现期，在一般性建筑取2~5年。本设计取2年。（4）计算小时降雨厚度H或式中——小时降雨厚度。98\n4.5.2汇水面积屋面雨水汇水面积较小，一般按计。对于有一定坡度的屋面，汇水面积不按实际面积而是按水平投影面积计算。考虑到大风作用下雨水倾斜降落的影响，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、贴近高层建筑外墙的地下汽车库出口坡道和应附加其高出部分侧墙面积的。同一汇水区内高出的侧墙多于一面时，按有效受水侧墙面积的折算汇水面积。表4.15各汇水面积所对应的雨水斗及立管面积编号面积（m2）雨水斗编号立管编号175.00R1YL—1275.00R2YL—13183.00R3YL—24183.00R4YL—24.5.3．雨水流量计算雨水量可按以下两个公式计算：式中——径流系数，屋面取0.9；98\n——屋面雨水设计流量，；——屋面设计汇水面积，；——当地降雨历时为5min时的暴雨强度，；——当地降雨历时为5min时的小时降雨厚度，。每个雨水斗的泄流量：各种类型雨水斗得最大泄流量可按表4-16选取。表4.16雨水斗最大泄流量（）雨水斗形式管径（mm）5075100150200虹吸式6122587式（单斗）816325287式（多斗）6122640堰流斗式按生产厂家的资料选取87式多斗排水系统中，一根悬吊管连接的87式雨水斗最多不超过4个，离立管最远端雨水斗的设计流量不得超过表中数值，其他各斗得设计流量依次比上游斗递增10%。选用口径D1=D2=75mm，D3=D4=100mm的87式雨水斗4.5.4雨水系统的计算1．横管98\n横管包括悬吊管、管道层的回合管、埋地横干管和出户管，横管可以近似地按圆管均匀流计算：式中：——排水流量，；——管内流速，，不小于0.7，埋地横干管出建筑外墙进入室外雨水检查井时，为避免冲刷，流速应小于1.8。——管内过水流断面积，；——粗糙系数；塑料管取0.010，铸铁管取0.014，混凝土管取0.013；——水力半径（m），悬吊管按充满度计算，横干管按满流计算；——水力坡度；重力流的水流坡度按管道敷设坡度计算，金属管不小于0.01，塑料管不小于0.005；重力半有压流的水力坡度与横管两端管内的压力差有关，按下式计算：式中：——横管两端管内的压力差，，悬吊管按其末端（立管与悬吊管连接处）的最大负压值计算，取0.5m，埋地横干管按其起端（立管与埋地横干管连接处）的最大正压值计算，取1.0m；——位置水头,mH2O，悬吊管是指雨水斗顶面至悬吊管末端的几何高差（m），埋地横干管是指其两端的几何高差，m；98\n——横管的长度，m。因悬吊管较短，取水力坡度0.003。埋地干管与立管管径相同。2．立管重力流状态下雨水排水立管按水满流计算式中——立管排水流量，；——粗糙高度，m，塑料管取，铸铁管取；——冲水率，塑料管取0.3，铸铁管取0.35；——管道计算内径，mm。重力半有压流系统状态下雨水排水立管按水塞流计算，铸铁管冲水率，小管径取大值，大管径取小值。重力半有压流系统除了重力作用外，还有负压抽吸作用，所以，重力半有压流系统立管的排水能力大于重力流，其中，单斗流系统立管的管径与雨水斗口径、悬吊管管径相同。表4.17重力半有压流立管的最大允许泄流量管径（mm）75100150200250300排水流量（L/s）多层建筑10194275135220高层建筑12255590155240立管选用D=100mm，3．雨水系统的计算根据小时降雨厚度和汇水面积，查表知，可选用87式单斗系统，具体计算见下表：98\n表4.18雨水系统计算立管编号汇水面积（）暴雨强度降雨量Q(L/s)雨水斗流量(L/s)雨水斗管径DN(mm)立管流量q(L/s)立管管径DN(mm)175.00343.42.322.32754.64100275.00343.42.322.32754.641003183.00343.45.655.6510011.301004183.00343.45.655.6510011.301004．排出管排出管管径应不小于立管管径因此排出管管径均采用DN100mm，取标准坡度，查水力计算表，满足要求。5．埋地管埋地管按规范设计，管径为100mm，坡度取0.0030。查表知，其最大允许汇水面积为400m2，可以满足排水要求。98\n五．结束语我基本能够充分利用所学的现有的知识，完成了本次该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中，并对设计的方案、内容加以有针对性地、有说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。通过本次设计，自己各方面的能力得到了很大的提高。本次毕业设计的内容主要是建筑给水工程、建筑消防工程、建筑排水工程、建筑雨水排水工程。⑴建筑给水设计采用分区供水，低区一到五层，由市政管网直接供水；中区六到十一层，高区十二到十八层，均采用无负压变频供水，而且中高区采用了目前国外较流行的每层均设减压阀的供水方式，使供水达到更高的舒适度；给水管采用PP-R塑料管。⑵消防系统分消火栓给水系统和自动喷水灭火系统，消火栓给水系统采用水泵水箱联合供水。消火栓系统做到了平面成环、空间成环，采用无缝钢管；自喷系统采用下喷型喷头；采用内外壁热浸镀锌钢管。消防水池设在地下一层储藏室，设两根给水引入管。⑶排水系统采用污、废水合流制，底层单独排放，排水立管设伸顶通气管，污水直接排向市政污水管网。98\n⑷屋面雨水排水系统采用天沟内排水。本次设计中，没有进行消防系统设计工作的经验，在以后的工作学习中需要逐步提高。六．致谢本设计是在导师···老师的悉心指导下完成的，·老师严肃认真的态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。在老师的严格要求和悉心指导下，我才能顺利地完成毕业设计工作。在此，我对···老师在毕业设计期间给予我的辛勤指导和关心表示衷心的感谢！在我毕业设计期间，还和同学们相互学习、讨论，给了我很多帮助,使我的设计工作得以顺利完成，在毕业设计中不仅提升了自身的知识能力，而且还锻炼了团结合作的能力,在这里再次向帮助我的老师和同学们致以深深的谢意！98\n参考文献【1】．核工业第二研究设计院《给水排水设计手册》第二册，中国建筑工业出版社；【2】．上海市建设和管理委员会《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003，中国计划出版社；【3】．中华人民共和国公安部《建筑设计防火规范》GB50016-2003，中国计划出版社；【4】．中华人民共和国公安部《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95，中国计划出版社；【5】．中华人民共和国公安部《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001，中国计划出版社；【6】．王增长主编《建筑给水排水工程》高等教育出版社；【7】．李亚峰、蒋白懿、姜湘山、尹士君等编著《高层建筑给水排水工程》化学工业出版社【8】．李亚峰尹士君主编《给水排水工程专业毕业设计指南》化学工业出版社；【9】．龚延风、陈卫主编《建筑消防技术》科学出版社；【10】．中国建筑工业出版社编《建筑给水排水工程规范》中国建筑工业出版社；【11】．GB/T50106—2001，给水排水制图标准【12】．GB/T50001—2001，房屋建筑制图统一标准98