某建筑给排水课程设计说明书_secret 42页

1生活给水系统1.1方案确定给水方式即建筑内部给水系统的供水方案。高层建筑给水方式是根据高层建筑的特点，在技术上保证管中水压值合理。在高层建筑给水设计中，系统给水方式的选择，关系到整个给水系统的可靠性。工程投资、运行费用、维护管理及使用效果，是本设计的中心内容。因此，本设计根据该高级旅馆的性质，用水器具的设置情况、特点、建筑结构及结合室外市政水源的情况，进行多方面技术、经济比较。本设计结合建筑具体环境提供以下方案：方案一：下层市政管网供水，上层水池、水泵、水箱联合供水；方案二：由水池、水泵、水箱联合供水（上行下给）；方案三：下层由市政管网直接供水，上层由水泵将水池中的水加压后供给。方案比较方案优点缺点适用范围一供水可靠；用水压力稳定；充分利用室外管网资用水头，节省能源安装维护麻烦；投资大；适用于外管网允许直接抽水；允许设高位水箱；消防与生活允许共用一个给水系统二由于水池、水箱储备水量，停水停电时可延长供水，供水可靠；供水压力稳定不能利用室外管网自用水头，电能消耗较大；安装维护麻烦，投资较大；适用于外管网水压较低，且不允许直接抽水；允许设置高位水箱的高层建筑三供水可靠；允许利用室外管网资用水头，节省能源；设备少、投资小，能源消耗合理，不占上层建筑使用面积；有水泵振动噪声干扰，安装维护麻烦适用于不允许设高位水箱，适合设水池；外管网水压能满足低层却不能满足高层供水要求42\n该建筑的室外供水管网供水压力能满足低层供水压力，但建筑物属高层建筑，所以分区供水。即低层选用市政管网水到水池，由水泵加压供水，高层需加压供水。比较几种加压方式，选用从水池抽水直接接水泵加压供水的方式比较好，既节省能源又能满足供水要求。结合建筑情况、环境，综合比较各方案，选用方案三较好。1.2分区方式及系统组成1.2.1给水系统竖向分区的必要性我国设计规范推荐，分区最大静压值为3～4kg/cm2。总之，是否分区，分区后的连接方式等都要作技术经济比较后确定，应以“技术先进、供水安全可靠、经济合理”为原则，选择合理的给水方案。合理的供水方案，应综合工程涉及的各项因素采用综合评判法确定。技术因素包括：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；经济因素包括：基建投资、年经常费用、现值等；社会和环境因素包括：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、抗寒和防冻性、分期建设的灵活性、对使用带来的影响等。当建筑物的高度很大时，如果给水只采用一个区供水，则下层的给水压力过大，将会产生下列后果：1）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；2）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；3）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。1.2.2给水系统竖向分区的要求根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)规定：高层建筑生活给水竖向分区应符合下列要求：1）各分区最低卫生器具配水点处的净水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不大于0.55MPa。2）各分区最不利配水点的水压应满足用水水压的要求。1.2.3系统组成42\n包括：引入管、水表节点、给水管网和附件，此外，还包括高区所需要的地下生活水池、加压泵、屋顶高位水箱。1.3给水管道的布置与敷设给水方式及给水分区确定之后，可根据建筑物性质及给水管道布置要求进行管线布置。给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。进行管道布置时，不但要处理和协调好各种相关因素的关系，还要满足以下基本要求。1.3.1基本要求1）确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理。引入管至少两条，宜从建筑物不同侧的两条城市管道上接入，在室内将管道连成环状或贯通状双向供水。若条件不能满足，可采取设贮水池（箱）或增设第二水源等安全措施。本设计是采用贮水池，由于市政给水管在建筑东侧，只能同侧接入，两根引入管之间的间距为16.4m，满足引入管之间的间距不得小于10m的要求，水表节点设于引入管上。考虑到当地冰冻深度为－1.43m，为防止引入管受到冰冻的破坏，引入管管顶敷设在当地冰冻线以下20cm，引入管室外部分管中心标高为室外地坪下－1.73m。引入管穿越地下室外墙处，设防水套管。管道尽可能与墙、梁、柱平行，呈直线走向，力求管路简短，以减少工程量，降低造价。干管布置在用水量大或不允许间断供水的配水点附近，既利于供水安全，又可减少流程中不合理的转输流量，节省管材。2）保护管道不受损坏给水埋地管道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，也不宜穿过伸缩缝、沉降缝，如需穿过，应采取保护措施，为防止管道腐蚀，管道不允许布置在烟道、风道、和排水沟内，不允许穿大、小便槽，当立管位于小便槽端部≤0.5m时，在小便槽端部应有建筑隔断措施。3）给水管道一般暗装。给水横干管敷设于技术层内、吊顶中或管沟内，立管设于给排水管道竖井里，支管可敷于吊顶、墙体、地板找平层、管窿内，这样美观、卫生。4）不影响生产安全和建筑物的使用。为避免管道渗漏，造成配电间电气设备故障或短路，管道不从配电间通过。也不能布置在42\n妨碍生产操作和交通运输处或遇水易引起燃烧、爆炸、损坏的设备、产品和原料上。不宜穿过橱窗、壁柜、吊柜等设施和机械设备上通过，以免影响各种设施的功能和设备的维修。5）在技术层、吊顶层中给水管道、排水管道等交叉时，一般是给水管在上面，其次是排水管。6）给水管道穿越墙和楼板时，应预留孔洞。穿水池、水箱处应预埋套管。7）管道应采取防振隔音、防冻、防露等措施。8）便于安装维修。布置管道时其周围要有一定的空间，以满足安装、维修的要求，给水管道与其他管和建筑结构的最小净距见表1-2。需进人检修的管道井，其通道不宜小于0.6m。本建筑的卫生间中均设有吊顶，所以给水管道采用暗敷。低区给水横干管敷设于四层的吊顶中，高区水平干管敷设在十四层顶棚下，给水立管布置在管道井内，部分布置在墙角、柱边的立管，可由土建装饰处理。表1-1给水管道与其他管道和建筑结构之间的最小净距给水管道名称室内墙面/mm地沟壁和其它管/mm梁柱设备/mm排水管备注水平净距/mm垂直净距/mm引入管1000150在排水管上方横干管10010050此处无焊接500150在排水管上方管径立管<3232～5075～100125～1502535506042\n1.3.2布置形式给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式，前者单向供水，供水安全可靠性差，但节省管材，造价低；后者管道相互连通，双向供水，安全可靠，但管线长造价高。一般建筑内给水管网宜采用枝状布置。本设计采用枝状管网布置。按水平干管的敷设位置又可分为上行下给、下行上给和中分式三种形式。由于本设计中采用竖向分区，由于本建筑的结构特点，所有楼层均采用上行下给式。管道布置后，绘出给水管道系统轴测图。1.4给水管材镀锌钢管是我国长期以来在生活给水中采用的主要管材。镀锌钢管质地坚硬，刚度大，适用于易受到撞击的环境，如室内明装管道；同时镀锌钢管及配件市场供应完善，施工经验成熟。但是镀锌钢管也存在着一些问题：管道由于长期工作，镀锌层逐渐磨损脱落，钢体外露，管壁锈蚀，出现黄水，污染水质，污染卫生洁具；长久的锈蚀使管道断面缩小、水流阻力增大；在锈蚀的管壁上易于滋生细菌。鉴于这些情况，现在已禁止使用冷镀锌钢管用于室内给水管道，并根据当地实际情况逐步限时淘汰热浸镀锌钢管。目前我国给水管道主要采用钢管和铸铁管。近年来，给水塑料管的开发在我国取得很大的进展，有硬聚乙烯塑料管（UPVC）、聚乙烯管（PE）、聚丙烯管（PP）和聚丁烯管（PB）等。另外还开发了兼有钢管和塑料管优点的钢塑复合管和以及铝合金为骨架，管道内外均为聚乙烯的铝塑复合管。这些管道都具有卫生条件好、强度高、寿命长等优点，它们是镀锌钢管的替代管材。本设计采用硬聚乙烯塑料管。1.5生活给水系统设计计算清水池设计有效容积；W1——清水池调节容积，m3；W2——消防贮备水量，m3，按2h室外消防用水量计算；W3——给水处理系统生产自用水量，m342\n，一般取最高日用水量的5%~10%，本计算不考虑；W4——安全贮备水量，m3。1.5.1用水量计算由于该大厦的一直三楼属于商场，四楼属于办公区，五到十五楼属生活住宅。计算用水量时，应分开计算后求和。1.5.1.1超市商场区经计算得总面积F1=2815m2，高日用水量Qｈ1=Fq1=28158=22524L/d=1877L/h使用时间12小时1.5.1.2办公区F2=460.2m2，查阅资料，可得该工作区取设计人数92人，人均用水量取用200L/(人d)，则高日用水量Qｈ2=kh92200=2.518400lL/d=3833L/h使用时间12小时，设计人数按5m2/人计1.5.1.3住宅区共有46户，每户设计人数取4人，则总设计人数为184人，200L/(人d)则Ｑ３＝200184＝36800L/d=1533.33L/hＱｈ３＝Ｑ３ｋｈ＝1533.332.5＝3833.33L/h总用水量Ｑｈ＝Qｈ１＋Qｈ２＋Ｑｈ３＝1877＋3833＋3833.36＝9543.36L/h1.5.2给水管网水力计算1.5.2.1设计秒流量计算由《建筑给水排水设计规范》规定：集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中新、中小学教学楼、办公厕所等建筑的生活给水设计秒流量，应按下式计算：42\n式中qg：计算管段的给水设计秒流量，L/s；Ng：计算管段的卫生器具给水当量总数，查表1-6得；α：根据建筑用途而定的系数，查下表知，本设计中以住宅为主，α值取1.5。表1-2根据建筑物用途确定的系数值（α值）建筑物名称α值建筑物名称α值门诊部，诊疗所1.4医院，休息所2.0托儿所，养老院，幼儿园1.2宾馆，招待所，旅馆，集体宿舍2.5办公楼，市场1.5客运站，公共厕所，会展中心3.0学校1.8表1-6卫生器具给水额定流量序号给水管配件额定流量/L•s-1当量支管管径/mm配水管前所需流出水头/MPa1污水盆（池）水龙头0.201.0150.0202洗手盆水龙头0.15（0.10）0.075（0.5）150.0203洗脸盆水龙头盥洗槽水龙头0.20（0.16）1.0（0.8）150.0154大便器冲洗水箱浮球阀自闭式大便器0.101.200.56.015250.020按产品要求42\n5小便器手动冲洗阀自闭式冲洗阀0.050.100.100.250.50.51515150.015按产品要求0.0206净身器冲洗水龙头0.10（0.07）0.5（0.35）150.0307淋浴器0.15（0.1）0.5（0.35）150.025——0.0408浴盆水龙头0.30(0.20)0.10(0.20)1.5(1.0)15200.0200.0151.5.2.2管网水力计算1）、高、低区分别选取最不利作用点。选取计算管路，如图。2）、节点编号，根据流量变化对管路进行节点编号，如图。3）、计算各管段的设计秒流量。用上文中的秒流量公式计算各管段的设计秒流量结果如表1-3。4）、根据设计秒流量对各管段进行选管，见表1-3、4。5）、沿程水头损失按下式计算hf=il式中hf：管段的沿程水头损失，mH2O；i：管段单位长度的沿程水头损失，mH2O/m；l：计算管段长度，m。计算结果列于水力计算表1-3、4中6）、局部损失局部水头损失按沿程水头损失的25%～30%估算，本设计中局部水头损失取30%。42\n水力计算时应注意：1.如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。2.如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得的流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得的流量值采用。3.有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到的qg附加1.10L/s的流量后为该管段的设计秒流量。4.综合型建筑的值应按下式计算：式中：——综合型建筑的秒流量系数；——综合性建筑内各类建筑物的卫生器具的给水当量数——分别相当于各给水当量数的设计秒流量系数低区表1-3管段编号设计秒流量qgL/s管径dmm流速vm/s单位管段水头损失/1000i管段长度l沿程水损m沿程水损累加值m总水损1--20.2150.9993.9711.191.051.056.232--31.14321.1343.5821.250.931.983--41.61400.9624.311.20.272.254--51.79401.0829.9450.152.405--62.10401.2639.36100.392.796--72.37500.9116.9426.880.463.257--82.62500.9819.01100.193.448--92.84501.0621.6850.113.559--102.94501.123.071.60.043.5810--114.52701.1720.5013.50.283.8611--1212.221001.4140.1251.04.8642\n高区表1-4管段编号设计秒流量qgL/s管径dmm流速vm/s单位管段水头损失/1000i管段长度l沿程水损m沿程水损累加值m总水损1--21.66401.0227.0530.080.081.542--32.34400.9149.8830.150.233--42.87501.123.0730.070.304--53.31501.2529.0230.090.395--63.70700.9614.4830.040.436--74.06701.0717.3830.050.487--84.38701.1419.730.060.548--94.69701.2222.1430.070.619--104.97701.324.7130.070.6810--115.24701.3527.430.080.7611--125.49701.4329.2611.50.341.1012--139.521001.1412.2170.091.19低区非计算管段管段编号当量总数设计秒流量管径流速管段长度1'--2'13.51.10321.0872'--3'14.51.14321.139.43'--4'522.16401.324.25'--6'89.52.84501.0626'--10134.53.48501.338高区非计算管段，由于高区管路布置属于对称布置，所以只列出单侧管路,以下是各支管路的选管结果管段编号当量总数设计秒流量管径流速管段长度1--21.66401.0227.0532--32.34400.9149.8833--42.87501.123.0734--53.31501.2529.0235--63.70700.9614.4836--74.06701.0717.3837--84.38701.1419.738--94.69701.2222.14342\n9--104.97701.324.71310--115.24701.3527.4311--125.49701.4329.2612.051.5.3水表的选择及水头损失计算1.5.3.1水表选择根据流量选择水表型号：QB≤QC或QB≈QC（1-6）式中QB：通过水表的设计秒流量，L/s或m3/h；QC：水表的公称流量，m3/h。根据《建筑给水排水设计规范》计算得到引入管的设计流量为42.88m3/h,据《建筑给水排水工程》附录5，选用水表为LXL-100N水平螺翼式水表，其技术参数如下表：表1-11LXL-100N水平螺翼式水表技术参数型号公称口径/mm计量等级最大流量/m3·h-1公称流量/m3·h-1分界流量/m3·h-1最小流量/m3·h-1最小读数/m3最大读数/m3LXL-100N100A12060184.80.019999991.5.3.2表的水头损失hd=q2g/Kbhd：水表的水头损失，kPa；qg：计算管段的给水流量，m3/h；Kb：水表的特征系数,一般由生产厂家提供，也可以按下式计算。旋翼式水表Kb=q2max/100；螺旋翼式水表Kb=q2max/10；qmax为水表的最大流量，m3/h；10—螺翼式水表通过最大流量时的水表水头损失，kPa；100—旋翼式水表通过最大流量时的水表水头损失，kPa；表1-12水表水头损失允许值（kPa）42\n表型正常用水时消防用水时旋翼式<24.5<49.0螺翼式<12.8<29.4计算Kb=q2max/10=1202/10=1440Hd=42.882/1440=0.13kpa所以0.13<12.8满足要求。1.5.4贮水池容积计算贮水池的有效容积与室外供水能力、用户要求和建筑物性质、生活调节水量、消防贮备水量和生产事故用水量有关。本设计的高区设水泵和水箱联合供水，因市政管网不允许水泵直接从管网抽水，故在半地下层设生活和消防公用的贮水池，由于资料不足，生活贮水池的调节水量按最高日用水量的10%计，日用水量为77724L/d。V生活=10%×77724=7772.4L/d=7.78m3/d则贮水池的生活水量为7.78m3。1.6生活水泵选择1.6.1生活水泵流量由于水泵只供给高区用水，择选泵的流量按高区用水量计算，即1.02L/s。水泵的压水管路采用钢管（水煤气管），由水泵的出水量确定管径为80mm。1.6.2生活水泵扬程因为水泵与室外给水管网间接连接，即从贮水池抽水，水泵的扬程为：Hb≥(Z3－Z0)+H2+H4+H5式中Hb：生活水泵的扬程，mH2O；Z3：最不利用水点标高，mH2O；42\nZ0：水泵吸水的最低水位标高，mH2O；H2：水泵吸水管和压水管的总水头损失，mH2O；H4：最不利点用水设备的出水静水压，取3.5mH2O。生活水泵的吸水管路及压水管路采用钢管，查《建筑给水排水工程》附录1，给水钢水煤气管）水力计算表，吸水管应有向水泵不断上升的坡度，其管内流速一般为1.0～1.2m/s；出水管水流速度一般为1.2～2.0m/s。表1-12水泵至水箱管路水力计算表管段流量/Ls-1管径/mm流速/ms-1单阻i/kPam-1管长/m水头损失m吸水管侧1.02321.110.11.50.15压水管侧1.02251.980.48120.96由上表可知，水泵的吸水管路和压水管路的沿程水头水损和为0.15+0.96=1.11。则Hb≥(Z3－Z0)+H2+H4=48.20-Z0+1.11+1.54+3.5=34.35根据流量及扬程，经查表后选用XA32/16A型水泵。1.7校核1）计算低区由市政管网直接供给的水压H=H1+H3+H2+H4（1-10）13.523.5833.6442\n43.7253.8363.9774.1284.3094.51104.58114.66由上表可以得出，各节点水压均小于6mH2O，无需设减压设备，即满足要求。2建筑消防系统根据《高层民用建筑设计防火规范》规定，本建筑为商住楼，其高度大于50m的公共建筑，属于一类高层建筑。设置室内消火栓给水系统，其消防用水总量即为室内消火栓给水量。2.1消火栓系统用水量高层建筑的消防用水量标准与建筑的性质、高度、火灾危险性，疏散，扑救难度，空间大小、可燃物数量、燃烧面积、火灾蔓延的速度、室内人员情况及经济损失等因素有关。本建筑为商住楼，建筑标准高、功能复杂、火灾危险性较大，消防用水量大些。所以按高层民用建筑消火栓给水系统的消防用水量计算，用水量应满足下表的要求：建筑类别建筑高度室内消火栓用水量/L·s-1每根竖管最小流量/L·s-1每支水枪最小流量/L·s-142\n商住楼≧50m40155根据《高层民用建筑设计防火规范》规定：当消火栓的栓口静水压力大于0.8MPa时，应进行竖向分区；栓口出水压力大于0.5MPa时，消火栓应设减压装置。本建筑高度为54.7m,所以本建筑的室内消火栓给水系统不需要进行竖向分区。本建筑设计为临时高压给水系统，需设水池、水泵、高位水箱。火灾时，前十分钟由高位水箱供水,十分钟后由高压消防泵向管网系统供水灭火。为了灭火时便于操作水枪，在主立管下部动水压力超过0.5MPa的消火栓处设置减压装置。室内消火栓系统的组成还包括：水枪、水带、消火栓、消防管道和水源等。2.2消火栓给水系统的布置2.2.1消火栓给水管网布置①高层建筑室内的消防给水系统与生活给水系统必须分开设置，自成一个独立系统。消防给水管道应布置成环状，横向、竖向均成环。在环状管道上需要引伸支管时，则支管上的消火栓数量不应超过一个。消火栓给水系统在半地下层的顶板下布置成环。横管尽量平行梁、墙布置，既美观又便于设置支架。消防立管尽量沿墙、柱布置，并考虑设置消火栓的方便，在管道井安装或建筑内隐蔽处明装。消防水箱的消防出水管与环状管网连接时，考虑到管路较短，且阀门配件较少，采用一条管路。消防水泵的压水管设两条管路与消防环状管网连接，其管径的设即考虑到当其中一根发生故障时，另一根管路应能保证消防用水量和水压的要求。②室内消防给水管网的进水管不应少于两根。当其中一根发生故障时，其余的进水管仍能保证设计要求的消防流量和水压。③《高层民用建筑设计防火规范》要求，室内消防给水管网上应采用阀门分成若干独立段，以备检修。阀门的设置应便于管网维修和使用安全，检修关闭阀门后，停止使用的消防立管不应多于1根，在一层中停止使用的消火栓不应多于4个。④水泵结合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇到大火，室内消防水量不足时，供消防从室外消火栓、消防贮水池或天然水源取水，通过水泵结合器将水送到室内消防给水管网，供紧急灭火时使用。本设计室内消火栓给水管网设地下式消防水泵结合器。水泵结合器的设置数量按室内消防水量计算确定，该建筑室内消防用水量为20L/s42\n，每个水泵结合器的流量按15L/s计，一般不少于2个。故设置2个消火栓水泵结合器。2.2.2消火栓布置按规范要求设消火栓消防给水系统的建筑内，每层均应设置消火栓。室内消火栓的合理布置，直接关系到扑救火灾的效果。因此，高层建筑的各层包括和主体建筑相连的附属建筑均应合理设置消火栓。消火栓间距布置应满足下列要求：①消防立管的布置，应能保证同一层内相邻竖管上两个消火栓的充实水柱同时到达室内任何部位。且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。每根消防竖管的直径，应根据一根立管要求的水柱股数和每股水量，按上下相邻消火栓同时出水计算，但不应小于100m。②设计采用单出口消火栓，消火栓栓口装置距地面1.1m，栓口出水方向与布置消火栓的墙壁垂直。同时建筑内应选用同一规格的消火栓、水带和水枪，以方便使用。为保证及时灭火，每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按扭或报警信号装置，设在消火栓箱内以防止被人误动作。③在消火栓平面布置时，结合建筑平面图，建筑防火分区，以27m为消火栓保护半径，将消火栓分散布置在楼层走道、楼梯、大厅出入口附近等明显、经常有人走动，易于取用的地方。消防电梯是消防队员进入高层建筑进行扑救的重要设施，为方便火灾发生时消防队员尽快使用消火栓扑救火灾并开辟通路，在消防电梯前室设置了消火栓。在建筑物屋顶应设1个装有压力显示装置的检验用消火栓，以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。检验用消火栓充实水柱为10m，水带长度为25m。在寒冷地区，屋顶消火栓可设在顶层出口处、水箱间或采取防冻技术措施。室内消火栓采用同一型号规格。消火栓直径采用65mm水枪喷嘴口径19mm水带长25m。2.3消火栓给水系统计算首先选定建筑物的最高、最远的两个或多个消火栓作为计算最不利点，并按照消防规范规定的室内消防用水量确定通过个管段的流量，即进行流量分配。最不利点消防竖管和消火栓的流量分配见下表：42\n表2-2高层建筑最不利点计算流量分配室内消防计算流量/L·s-1最不利消防竖管出水枪数/支相邻消防竖管出水枪数/支次相邻消防竖管出水枪数/支40332对于高层建筑，在确定通过个管段流量时，还要考虑以下几个因素：a火灾期间消防水流的两种不同工况和流向。火灾初期，由高位水箱向管网供水，此时，水流由上向下；消防泵启动之后，由水泵向管网供水，此时水流自下而上。b灭火期间，管网水流运行的不利情况，即管网某段可能发生故障，消防水流需要绕行。c扑救火灾时，消防车通过水泵结合器向管网供水的可能性。水枪充实水柱长度应根据建筑物层高和选定的水枪设计流量通过水力计算确定。《高层民用建筑设计防火规范》要求对建筑高度不超过100m的高层建筑，充实水柱长度不应小于10m。本建筑消火栓充实水柱长度取Hm=10m，选用DN65的消火栓，水枪口径为19mm,衬胶水龙带长度L=25m。2.3.1消火栓保护半径R：R=Lp+Lk（2-1）式中Lp：水带敷设长度，m。在宽阔地带按水带总长的90%计算，当转折多时按水带总长的80%～85%计算，本设计可取配备水带长度85%；Lk：消防水枪充实水柱的水平投影，mLk=HmCOSαα:消防水枪倾角，一般取45°，最大不应超过60°。Hm：消防水枪充实水柱高度，m。∴消火栓保护半径R=Lp+Lk=0.85×25+10×cos45°=28.25m，则在消火栓平面布置时，以28.25m为半径将消火栓分散布置个防火区中。2.3.2消火栓的布置间距S≤(R2-b2)½式中S：消火栓间距（2股水柱达到室内任何部位），m；42\nR：消火栓保护半径；b：消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。本设计取建筑最大宽度的一半，查图得b为26.33m。则S=(R2-b2)½=10.24m2.3.3进行消火栓平面布置合理确定水平干管，立管等位置。2.3.4绘制消火栓给水系统系统图2.4消防管道系统计算在全面分析研究并确定消防管网各管段需要通过的流量后，按流量公式Q=¼πd2v×p选定流速，即可计算处各管段管径，或查水力计算表确定管径。也可在竖管流量确定的基础上，采用消防管道流速范围中的中、低限来选定管径。消火栓管道系统的沿程水头损失计算方法与给水管网计算相同，其局部水头损失按沿程水头损失的10%采用，消火栓管道内流速不应大于2.5m/s。消火栓系统为环状管网，在进行水力计算时，假设环状管网某段断开，并确定最不利消火栓和计算管路，以枝状管路对消火栓进行计算。由图知，XL-3为最不利管，按照最不利点消火栓的流量分配要求，最不利消防立管上出水水枪为3支，相邻消防立管上出水枪为3支。a水枪造成10m充实水柱根据公式：Hq=әf*Hm/（1-әfΦHm）所需的水压Hq及水枪喷嘴的出流量qxh根据其公式制成下表，根据水枪口径和充实水柱长度可查出。表2-3Hm－Hq－qxh技术数据充实水柱/m水枪喷口直径/mm131619Hq/mH2Oqxh/L·s-1Hq/mH2Oqxh/L·s-1Hq/mH2Oqxh/L·s-11014.92.314.13.313.64.5查表知水枪流量为4.5L/s＜5L/s；由规范知一支消火栓流量qxh0应为5L/s。所以需提高工作压力，增大流量。可按下式计算：Hq=q2xh0/B42\n表2-4水枪水流特性系数水枪喷口直径/mm13161922B0.3460.7931.5772.836查表得B=1.577。则实际需要的消火栓口处的压力为Hq=q2xh0/B=52/1.5772=15.85mH2O。其实际的充实水柱长度为：表2-5系数值afaaHm/m68101216aaαf1.191.191.201.211.24表2-6系数值表jdf/mm131619jj0.01650.01240.0097查表得aαf=1.20；j=0.0097，则Hm=Hq/αf(1+jHq)=15.58/1.2(1+0.0097×15.58)=11.45mH2O(2-4)水流通过水龙带的水头损失hd可按下式计算：hd=AzLdq2xh0式中Ld：水带长度，m；Az：水带阻力系数；qxh0：水枪喷嘴的出流量，L/s。表2-7水带阻力系数水带材料水带直径/mm衬胶5065800.0066770.001720.00075由上表知衬胶水龙带，当直径为DN65mm时，Az=0.006677；水枪喷嘴实际的出流量qxh0=5.0L/s。则水流通过水龙带的水头损失hd=0.006677×25×5.02=1.075m消火栓口处所需压力42\nHxh=Hq+Hd+Hk(2-6)式中Hxh：消火栓口处的压力，kPa；Hq：水枪喷嘴处的压力，kPa；hd：水带的水头损失，kPa；Hk：消火栓栓口的水头损失，按20kPa计算，即2mH2O。水枪喷嘴处的压力Hq=15.85m，则Hxh=15.85+1.075+2=18.925mH2O。考虑三股水柱作用，消防立管实际流量为15L/s，选DN125钢管，v=1.13m/s1000i=19.6.考虑该建筑发生火灾时能同时保证供应4股水柱，消火栓用水量Q=8*5=30L/s消火栓环状给水管网采用DN150钢管，v=2.51000i=81.00水池最低水位至管网长度为3.8m，水池至最不利消火栓高度为48.3m沿程水头损失为ΣiL=48.3*0.081+3.8*0.0196=3.98局部水头损失按沿程水头损失10%计算，则总水头损失h=1.1ΣiL=1.1*3.98=4.378mb消防管网的水力计算：⑴水泵供水工况。最不利消火栓到消防泵的高层差为48.3m，消防立管流量为15L/s，选立管管径为d=125mm，1000i=19.6，v=1.13m/s。消防环管流量30L/s，环管管径dg=150mm，1000i=81，v=2.5m/s，环管长度22m最不利消火栓到消防泵的管长为51.8m，沿程水头损失为：ΣiL=（22*81+23.5*51.8）/1000=3.45m=34.5KPa局部水头损失按沿程水头损失10%计算，则总水头损失为h=1.1ΣiL=3.8m消防泵所需扬程为Hb=hg+hz+Hxh=3.8+48.3=52.1m消防泵流量为5*6=30选择消防泵2台，型号DA-150-4，一用一备。水泵接合器按《高层民用建筑设计防火规范》规定，每个水泵接合器按10-15L/s计算，本建筑室内消防设计水量为30L/s，故设置3个水泵接合器，型号为SQB150.42\n⑵水箱高度的校核。由于水箱高度已定，火灾初期由水箱供水，水流自上向下流动，计算出消防水流量由消防水箱至最不利点消火栓处的水头损失，为校核水箱安装高度是否满足消防压力提供依据。最不利消火栓实际流量为5L/s，消防立管流量15L/s，管径125mm，1000i=19.6，v=1.13m/s,L=5.6m：消防立管环流量为30L/s，管径d=150mm，1000i=81.00，v=2.5m/s,L=44.32m。高位水箱的设置高度应满足下式要求：Hx=Hxh+Hg(2-8)式中Hx：高位水箱最低液位与最不利点消火栓之间的垂直压力差，kPa；Hxh：最不利点消火栓所需水压，kPa；Hg：管路的总水头损失，kPa。H=22.3m水箱对最不利点的消火栓作用压力是5m，不能满足最不利点的消火栓水压要求，应选择气压供水加压设备。3自喷系统3.1收集资料根据《高层民用建筑设计防火规范》规定，本建筑为商住楼，其高度大于50m的公共建筑，属于一类高层建筑，设置室内自动喷淋灭火给水系统。3.2方案确定3.2.1湿式自动喷水灭火系统　　系统组成：闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等。　　工作原理：该系统具有自动探测、报警和喷水的功能，也可以与火灾自动报警装置联合使用。之所以称为湿式自动喷水灭火系统，是由于其供水管路和喷头内始终充满有压水。42\n发生火灾时，火焰或高温气流使闭式喷头的热敏感元件动作，喷头开启，喷水灭火。此时，管网中的水由静止变为流动，使水流指示器动作送出电信号，在报警控制器上指示某一区域已在喷水。由于喷头开启持续喷水泄压造成湿式报警阀上部水压低于下部水压，在压力差的作用下，原来处于关闭状态的湿式报警阀就自动开启，压力水通过报警阀流向灭火管网，同时打开通向水力警铃的通道，水流冲击水力警铃发出声响报警信号。控制中心根据水流指示器或压力开关的报警信号，自动启动消防水泵向系统加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。适用于常年温度不低于40C，且不高于700C的场所。系统结构简单经济，施工管理方便，灭火速度快，使用广泛。3.2.2干式自动喷水灭火系统系统组成：干式报警阀组、空压机、压力维持装置、快速排气装置、气体干燥装置。工作原理：干式自动喷水灭火系统报警阀后的喷淋管网内平时充以有压气体，与报警阀前的供水压力保持平衡，报警阀处于紧闭状态。火灾发生时火源上方喷头开启，管网中的压缩空气借助排气阀或加速排气阀排除，阀后管网压力下降，报警阀开启。消防水进入阀后管网，从而开启喷头灭火。安装在供气管道上的压力开关监视器系统管网的气压情况，平时的轻微漏气由空压机补给。系统特点：因报警阀后的管网平时无水，可避免冻结或水气化的危险，常用于一些湿式自动喷水灭火系统无法使用的场所，且管网容积不宜超过1500L。适用于常年温度不低于40C，且不高于700C的场所。其缺点是系统增加了充气设备，对管网的气密性要求较严格，施工管理复杂，开启灭火喷水后要排除管道中的气体才能喷水，有迟滞性。3.2.3预作用自动喷水灭火系统　　系统组成：火灾探测报警系统、闭式喷头、预作用阀、充气设备、管道系统及控制组件等。　　系统的特点是：具有干式自动喷水灭火系统平时无水的优点，在预作用阀以后的管网中平时不充水，而充加压空气或氮气，或是干管，只有在发生火灾时，火灾探测系统自动打开预作用阀，才使管道充水变成湿式系统，可避免因系统破损而造成的水渍损失；同时它又没有干式自动喷水灭火系统必须待喷头动作后排完气才能喷水灭火，延迟喷头喷水时间的缺点；另外，系统有早期报警装置，能在喷头动作之前及时报警，以便及早组织扑救。系统将湿式喷水灭火系统与电子报警技术和自动化技术紧密结合，使系统更完善和安全可靠，从而扩大了系统的应用范围。通过对比分析，此次设计选择湿式自动喷水灭火系统。表3-1湿式自动喷水灭火系统主要部件编号名称用途123闭式喷头火灾探测器水流指示器感知火灾，出水灭火感知火灾，自动报警输出电信号，指示火灾区域42\n45678910111213水力警铃压力开关延迟器过滤器压力表湿式报警阀闸阀截止阀放水阀火灾报警控制箱发出音响报警信号自动报警或自动控制克服水压波动引起的误报警过滤水中杂质指示系统压力系统控制阀，输出报警水流总控制阀门试警铃阀和末端试验装置检修系统时放空用接收电信号并发出指令注：1其中闭式喷头采用玻璃球洒水喷头，地下采用玻璃球洒水喷头中的直立型洒水喷头，地上采用玻璃球洒水喷头中的吊顶型洒水喷头。2压力开关、延迟器、压力表、湿式报警阀统称为湿式报警阀组。3.3自喷灭火系统中喷头布置形式喷头布置形式在《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《喷规》)中只提到正方形布置，至于别的布置形式是在设计手册中出现的，究其原因：正方形布置喷水均匀、布置方便、应用较多。设计中除正方形布置外常用的还有长方形、菱形布置等。究竟采用哪种形式，笔者认为宜按喷头实际工作压力并结合结构柱网布置形式确定，其优点是：既能满足规范要求的喷水强度，又能灵活适应建筑分隔的变化。对地下车库及一些不设吊顶的房间又可将喷头布置在主梁分格中，从而提到高建筑的使用空间。自喷灭火系统中喷头布置间距及间距范围《喷规》第4．1．1条规定，中危险级建筑喷头布置的最大水平间距为3．6m，条文中没有注明这是在最不利点喷头的工作压力为9．8KPa、作用面积内平均喷水强度为6L／min·m2的条件下定出的间距，因而造成民用建筑中出现不少喷头靠柱布置，使该处喷头喷水受阻，并在柱周围形成不被喷水覆盖的空白，对灭火十分不利。产生这种现象的原因就是设计(或施工)忽视了规范规定3．6m间距的特定条件，没有考虑到结构柱距对喷头布置的影响，这种布置应用在仅布一排喷头的走道就更值得研究，其结果是：对宽走道可能大于实际需要的间距，造成喷水覆盖的空白，留下火灾隐患；对于窄走道则可能小于实际所需要的间距，出现覆盖面重叠过多，造成浪费。并且管网的布置及安装应满足以下要求：1、一般情况每根支管上设置的喷头不能多于8只，严重危险级及仓库级系统不应超过6只。本设计中不能多于8只。42\n2、一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。该设计中分两个区：地下室至第八层为一个区，喷头数为764只；第八层至第十六层为一个区，喷头数为744只，故应设两个报警阀（均设在地下室泵房中）。3、自动喷水灭火系统报警阀后的管道应采用镀锌钢管或无缝钢管。本设计采用热镀锌钢管。4、管道连接方式：管道可用丝扣连接或焊接。5、在管道一定距离上设置支、吊装支架，其间距要求见下表3.2。表3-2支架或吊架的最大间距公称直径/mm1520253240507080100125150间距/m2.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.53.4水力计算——作用面积法3.4.1根据被保护对象的性质来确定危险等级，并选择系统类型，布置管网，喷头选型。3.4.2初选管径及安装尺寸，并确定系统最不利点和最不利作用面积的部位玻璃球喷头（下垂型），工程动作温度680C,色标为红色，接管直径DN15ｍｍ，最高环境温度380C，连接方式：螺纹连接，火灾发生时闭式自动喷水灭火系统在失火区上方的喷头开始喷水，因此，可以采用作用面积法进行消防系统的水力计算。作用面积一般为正方形或矩形，仅在此面积内的喷头才计算喷水量，各喷头的喷水量均按最不利点喷头的工作压力和流量来考虑。3.4.3喷头出水量式中：Q喷：喷头出流量，L／minq强：由危险等级而定的设计m2喷水强度，L／min·m2S喷：喷头的保护面积，3.4.4设计流量42\n计算见下表3-13.4.5系统水头损失沿程水头损失、局部水头损失的计算与消防栓给水系统相同，根据计算值确定系统供水压力。3.4.6减压设施计算减压孔板、减压阀的水头损失计算同消防给水系统节流管的直径宜取上游管段直径的1/2，节流管长度不宜小于1m，管内平均流速不应大于20m/s。其水头损失按下式计算Δp节=0.01ξv节2/(2g)+0.0000107L/d节1.3式中：Δp节：节流管的水头损失，MPaξ：节流管渐缩管与扩张管的局部阻力系数之和，取0.7v节:节流管内平均流速，m/sd节：节流管计算内经，取节流管内径减0.001m，mL：节流管长度，m3.4.7沿程水损h=ALQ2计算见下表3-13.4.8局部水损按沿程水损的20%计报警阀压力损失Hk=SkQ2式中：Hk：报警阀的压力损失，KPa；Sk：报警阀的阻力系数；湿式报警阀DN=100，Sk=0.00302DN=150，Sk=0.00086942\nQ：为通过报警阀的流量，L/s计算见下表3-1表3-1水力计算节点管段特性系数K节点水压H/mH2O流量公称直径D/mm管道比阻值A管段长度L/m沿程水头损失mH2O节点q/L/s管段Q/L/sQ2/L2/s210.427.003×1.111-23.3311.09400.044533.31.6320.428.633×1.232-37.0349.42500.011081.50.8260.427.003×1.116-53.3311.09400.044533.21.5850.428.583×1.235-47.0349.42500.011083.21.7540.4210.333×1.354-311.08122.76700.0028931.50.5330.4220.311.893-920.00400.001000.00026747.50.8070.427.003×1.117-83.3311.09400.044533.31.6380.428.633×1.238-97.0349.42500.011081.50.82120.427.003×1.1112-113.3311.09400.044533.21.58110.428.583×1.2311-107.0349.42500.011083.21.75100.4210.333×1.3510-911.08122.76700.0028931.50.5390.4241.442.79-1322.161000.000267425.53.3542\n491.223.5水力警铃其设在经常有人的地点或值班室附近，与报警阀连接管管径为DN20,总长度小于20m，且工作压力不应小于0.05MPa.3.6水流指示器当报警阀仅保护同一层的一个区域时，系统可不设水流指示器；否则，需在不同的保护楼层，不同的保护区分别设水流指示器，一起到指示、区别着火区域的作用。同理，仓库内顶板下喷头与货架内的喷头也应分别设水流指示器。总之，不同的功能区域采用同一个报警阀保护时，宜用水流指示器分别指示不同的功能区。水流指示器应安装在便于检修的地点，前后应有相当于管径3倍的直管段，水流指示器前应设信号控制阀。4排水系统设计4.1建筑排水系统分类和组成4.1.1排水系统分类建筑内部排水系统是将建筑内部人们日常生活和工业生产中使用过的水收集起来，及时排到室外。按系统接纳的污废水类型不同，建筑内部排水系统可分为三类：生活污水系统、生活废水系统、雨水排水系统。4.1.2排水系统组成建筑内部排水系统的组成应能满足以下三个基本要求：首先，系统能迅速畅通地将污废水排到室外；其次，排水管道系统气压稳定，有害有毒气体不进入室内，保持室内环境卫生；42\n第三，管线布置合理，简短顺直，工程造价低。为满足上述要求，建筑内部排水系统的基本组成部分为：卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。在有些排水系统中，根据需要还设有污废水的提升设备和局部处理构筑物。4.1.3排水管道组合类型建筑内部污废水排水管道系统安排水立管和通气立管的设置情况分为：1、单立管排水系统2、双立管排水系统3、三立管排水系统4.2排水方式的选择本建筑为高层建筑，排水方式的选择应遵循：1）当城市有完善的污水处理厂时，宜采用生活污水排水系统，用一个排水系统接纳生活污水和生活废水，出户后排入市政污水管道系统或合流制排水系统。2）当城市无污水处理厂或污水处理厂处理能力有限，生活污水需要经局部处理时，宜分别设置生活污水排水系统和生活废水排水系统。少数污、废水负荷较小的建筑和污、废水不便分流的建筑，如办公楼、标准较低的住宅等，也可采用生活污水排水系统。3）对含有害物质、含大量油脂的污、废水以及需要回收利用的污、废水，应采用单独的排水系统收集、输送，经适当处理后排除或回收利用。采用什么方式排除污水和废水，应根据污、废水的性质、污染程度以及回收利用价值，结合市政排水系统体制，城市污水处理情况，通过技术经济比较，综合考虑。通过对本建筑工程当地自然条件的分析和设计任务书的要求，参照规范的相关规定，综合确定本建筑排水方案。本方案选用不单设排气立管，在排水管道上设置伸顶通气管道，保证排水安全。42\n4.3排水管道布置与敷设4.3.1布置与敷设的原则建筑内部排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，为创造一个良好的生活和生产环境，建筑内部排水管道布置和敷设时应遵循以下原则：1）排水畅通，水力条件好；2）使用安全可靠，不影响环境卫生；3）总管线短，工程造价低；4）占地面积小；5）施工安装、维护管理方便；6）美观。在设计过程中，应首先保证排水畅通和室内良好的生活环境。然后再根据建筑类型、标准、投资等因素进行管道的布置和敷设。4.3.2卫生器具的布置与敷设1）根据卫生间和公共厕所的平面尺寸、所选用的卫生器具类型和尺寸布置卫生器具。既要考虑使用方便，又要考虑管线短，排水顺畅，便于维护管理。2）为使卫生间使用方便，使其功能正常发挥，卫生器具的安装高度应满足《建筑给水排水工程》附录7的要求。3）地漏设在地面最低处，且易于溅水的卫生器具附近。地漏不设在排水支管顶端，以防止卫生器具排放的杂物在卫生器具和地漏之间横支管内沉淀。地漏直径取DN50即可，水封深度不得小于50mm。4.3.3排水横支管的布置与敷设1）排水横支管不宜太长，尽量少转弯，1根支管连接的卫生器具不宜太多。2）横支管不得穿过沉降缝、烟道、风道。3）横支管不得穿过有特殊卫生要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室。42\n4）横支管不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。5）横支管距楼板和墙应有一定的距离，便于安装和维修。6）当横支管悬吊在楼板下，接有2个及2个以上大便器，或3个及3个以上卫生器具时，横支管顶端应升至上层地面设清扫口。4.3.4排水立管的布置与敷设1）立管应靠近排水量大，水中杂质多，最脏的排水处。2）立管不得穿过卧室、病房，也不宜靠近与卧室相邻的内墙。3）立管尽量靠近外墙，以减少埋地管长度，便于清通和维修。4）立管检查口的设置，其间距不大于10m，所以每隔两层设置一个检查口。但底层和最高层必须设。检查口中心至地面距离为1m，并高于该层溢流水位最低的卫生器具上边缘0.15m。4.3.5横干管及排出管的布置与敷设1）排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。2）建筑层数较多时，应按下表确定底部横管是否单独排出。3）埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础。4）埋地管穿越承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不宜小于0.15m，设计中取0.25m5）湿陷性黄土地区的排出管应设在地沟内，并应设检漏井。6）距离较长的直线管段上应设检查口或清扫口，其最大间距见下表。表3-2污水横管的直线管段上检查口或清扫口间的最大距离管道管径/mm清扫设备种类最大距离/m生活废水生活污水50～75检查口清扫口1510128100～150检查口201542\n清扫口1510200检查口清扫口252520207）排出管与室外排水管连接处应设检查井，检查井中心到建筑外墙距离不宜小于3m。检查井至污水立管或排出管上清扫口的距离不大于下表中的数值。表3-3室外检查井中心至污水立管或排出管上清扫口的最大长度管径/mm5075100≥100最大长度/m101215204.3.6通气系统的布置与敷设高层建筑层数多、高度大，卫生器具多，排水量大，且排水立管联接的横支管多，多跟横管同时排水，由于水舌的影响和横干管起端产生的强烈冲击流是水跃高度增加，会引起管道中较大的压力波动，导致水封破坏，室内环境污染。为防止水封破坏，保证室内的环境质量，高层建筑必须对排水系统中气压变化幅度予以控制，通气管系排水能力的充分发挥和保护系统的水封不被破坏起着即为重要的作用。1）生活污水管道和散发有毒有害气体的生产污水管道应设伸顶通气管。伸顶通气管高出屋面不小于0.3m，但应大于该地区最大积雪厚度，屋顶有人停留时，应大于2m。本设计中污水立管设伸顶通气，因抚顺低区的最大积雪厚度为0.26m，则伸顶通气管高出屋面0.3m。2）连接4个及4个以上卫生器具，且长度大于12m的横支管和连接6个或6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。环形通气管应在横支管始端的两个卫生器具之间接出，在排水管横支管中心线以上，与排水横支管垂直或45°连接。本设计中采用垂直连接，3）对卫生、安静要求高的建筑物内，生活污水管道宜设器具通气管。器具通气管应设在存水弯出口端。4）专用通气立管每隔2层，设结合通气管与污水立管连接。结合通气管下端在污水横支管以下与污水立管以斜三通连接，上端在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。42\n5）专用通气立管的上端在九层卫生器具上边缘或检查口以上不小于0.15m处与污水立管以斜三通连接，下端在最低污水横支管以下与污水立管以斜三通连接。6）通气立管不得接纳污水、废水、雨水，通气管不得与通气管或烟道连接。7）半地下层的公共卫生间，通气管穿墙伸出，管顶口向下，穿墙处考虑防水措施。另外，公共卫生间男厕里面的小便斗与洗手盆侧设一立管，坐便与污水池厕另设以立管。这样分设既有利迅速排除污水，又可节省管材（该卫生间的跨度超过了层高），同理女厕单独设置立管；排水横支管尽量沿梁、墙布置，既考虑美观，又便于设置支架，管路转弯处或衔接处用45°弯头或斜三通连接，其坡度按排水通用坡度敷设，以保证最佳水力工况；洗浴废水通过毛发聚集器后与本层的排水管汇合，排入立管并出户；一层地面排水横支管与排水横干管连接点要考虑与立管根部水平距离保持不小于3m的要求，以避开管道中的正压力区；横干管起端埋深不大于－0.45m，敷设坡度不小于通用坡度，排出管连接外网条件，可适当加大坡度；排出管在穿越地下是外墙时，均采用柔性防水套管，且在出户后用套管保护排水管（套管管径=排水管径+沉降量+排水坡降），也可用挠曲柔性接头与室外管路连接，以防因高层沉降造成管路损坏。4.4排水管网设计计算4.4.1秒流量的确定排水设计秒流量表达计算管段的最大瞬时排水量，是高峰排水时段内的排水量。排水管道的设计秒流量是确定各管段管径的依据。考虑到该综合楼的排水情况，排水管道设计秒流量按下式计算：qp=0.12α√Np+qmax(3-1)式中qp：计算管段排水设计秒流量，L/s；NP：计算管段的卫生器具排水当量总数；α：根据建筑物性质用途而定的系数；本建筑取2.0。qmax：计算管段上最大一个卫生器具的排水流量，L/s。表3-4根据建筑物用途而定的系数α值建筑物名称集体宿舍、旅馆和其他公共建筑住宅、旅馆、医院、疗养院、休养所42\n的公共盥洗间和厕所间的卫生间α值1.52.0～2.5由上表得本设计α=2.0，即qp=0.18√Np+qmax注：如果计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时，应按卫生器具排水流量累加值计。4.4.2排水管的最小管径1）室内排水管最小管径不小于50mm。2）对于单个洗脸盆、浴盆等最小管径为40mm；3）公共食堂、厨房干管管径不小于100mm、支管管径不小于75mm；4）医院洗涤盆或污水池的排水管径不小于75mm；5）小便槽或连接两个或两个以上手动冲洗小便器的排水管管径不小于75mm；6）凡连接有大便器的管段不小于100mm；7）接大便槽的排水管管径不小于150mm。8）高层建筑的通气管管径应根据排水管道负荷，管道长度确定，一般不小于排水管管径的1/2，，其最小管径按下表确定。表3-5通气管最小管径（mm）通气管名称污水管径32405075100125150器具通气管323232——5050——环行通气管————32405050——通气立管————4050751009）通气立管长度在50m以上时，其管径应与排水立管管径相同。10）结合通气管管径不小于通气管管径。11）伸定通气管管径一般与污水立管相同，但在最冷月平均气温低于－13℃42\n的地区，应在室内平屋顶或吊顶以下0.3m处将管径放大一号。按临界流量确定管径生活排水立管的最大排水能力按下面两个表确定，但立管不小于所连接的横支管的管径。通气情况管材通水能力/(L/s)管径mm5075100125150仅设伸顶通气管铸铁管1.02.54.57.010.04.4.4管道流速由于污水中含有固体杂质，为避免流速过小，污水中的杂质在管道中沉淀，减小过水断面积，造成水流不畅或堵塞管道，排水横管中水流流速应不小于管道的自净流速。自净流速的大小与污废水的成分、管径、设计充满度有关，建筑内部排水横管自净流速应满足下表规定。表3-7各种排水管道（渠）的自净流速排水管道（渠）类别生活污水管道管径/mmDN＜150DN150DN200明渠（沟）雨水及合流制排水管自净流速/m·s-10.60.650.700.400.75充满度和管道坡度42\n建筑内部排水排水横管按非满流设计，以便使污废水中有毒有害气体能自由排出、调节排水管道系统内的压力、接纳意外高峰流量。排水管道的最大设计充满度应满足下表规定。排水管道的设计坡度与污废水性质、管材和管径有关。铸铁排水管材坡按下表选用，设计中采用通用坡度。管径/mm通用坡度最小坡度最大设计充满度500.0350.0250.5750.0250.0150.51000.0200.0120.51250.0150.0100.51500.0100.0070.62000.0080.0050.6管材常用的建筑排水管材基本可分为两大类：金属管材与非金属管材。建筑生活排水管道管材的选择，应综合考虑建筑物的使用性质、建筑高度、抗震要求、防火要求及当地的管材供应条件，因地制宜选用。本设计中选用柔性接口铸铁管。柔性接口铸铁管具有强度高，抗震性能好，噪音低，防火性能好，寿命长，膨胀系数小，安装施工方便，美观，耐磨，，耐高温性能好等优点，所以选用柔性接口铸铁管。4.4.7水力计算生活污水管道按标准坡度；合流制排水管的最小流速为0.75m/s；立管底部和排出管放大一号管径，充满度为0.5；排水管最小管径不宜小于50mm。表3-9卫生器具排水流量、当量、排水管径序号卫生器具名称排水流量/L·s-1排水当量排水管管径／mm42\n1洗涤盆0.331.00502洗手盆0.120.332-503浴盆1.03.0504大便器1.54.51005小便器0.10.340-501)、横支管水力计算管段编号各用水设备数量（累计）当量排水总数设计秒流量L/s管径mm坡度备注洗手盆洗涤盆浴盆大便器小便器横干管a1--2229.60.841000.02按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算2--34419.21.151000.023--45528.81.391000.024--17236110.44.011500.01横干管bb1--b261.81.491000.02按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算b2--41218686.42.331250.015横干管c（横管l与之相同）c221122173.44.651000.02按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算横干管d（横管m与之相同）d771250.015按公式42\n0.96qp=0.12αNp1/2+qmax计算横干管e（横管n与之相同）e12120.951250.015按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算横管g（横管p与之相同）D12--A12111187.63.731000.02按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算A12--221122173.44.651250.015横管f（横管o与之相同）f242485.83.711250.015按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算横管h（横管q与之相同）h770.961000.02按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算横管i（横管r与之相同）i12120.951000.02按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算横管j（横管s与之相同）j242485.83.711250.015按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算横管k1--2229.60.841000.02按公式qp=0.12αNp1/242\n+qmax计算2--34419.21.151000.023--45528.81.391000.024--581151.93.211250.0152）排水立管水力计算管段编号各用水设备数量当量排水总数设计秒流量L/s管径mm坡度备注洗手盆洗涤盆浴盆大便器小便器立管A（立管J与之相同）1--21117.82.161000.02按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算2--311115.62.431000.023--411123.42.651000.024--511131.22.831000.025--6111392.981000.026--711146.83.131000.027--811154.63.261000.028--911162.43.381000.029--1011170.23.501000.0210--11111783.601000.0211--1211185.83.711000.02立管B（立管H与之相同）1--2229.62.231000.02按公式qp=0.12αNp1/242\n+qmax计算2--3221000.0219.22.543--42228.82.771000.024--52238.42.971000.025--622483.151000.026--72257.63.311000.027--82297.23.851000.028--92276.83.591000.029--102286.43.721000.0210--1122963.841000.0211--1222105.63.951000.0212--1322115.24.061000.02立管C（立管G与之相同）1--2110.331000.02管道排水总量小于计算设计秒流量，取流量和2--3120.581000.02按公式qp=0.12αNp1/2+按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算qmax计算3--4130.641000.024--5140.691000.025--6150.731000.026--7160.771000.027--8170.811000.028--9180.841000.029--10190.871000.0242\n10--111100.901000.0211--121110.931000.0212--13’1120.951000.02立管D（立管i与之相同）1--2114.81.581000.02管道排水总量小于计算设计秒流量，取流量和2--3119.62.231000.02按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算3--41114.42.401000.024--51119.22.541000.025--611242.661000.026--71128.82.771000.027--81133.62.881000.028--91138.42.971000.029--101143.23.061000.0210--1111483.151000.0211--12152.83.231000.02立管E（立管F与之相同）1--2110.331000.02管道排水总量小于计算设计秒流量，取流量和2--3120.661000.023--4130.751000.02按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算4--5140.811000.025--6150.871000.0242\n6--7160.921000.027--8170.961000.02立管K1--43627.92.751000.02按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算立管M1--246228.22.761000.02按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算2--346256.43.291000.023--b246284.63.691000.02立管N1--220.60.20500.035管道排水总量小于计算设计秒流量，取流量和2--321.20.36500.035按公式qp=0.12αNp1/2+qmax计算3--b121.80.42500.035其他立管A’（D‘）、I’（J’）173.44.651500.01B'、G’85.83.711500.01C’、H’120.951250.015E’、F'70.961250.0151)伸顶通气管42\n需设伸顶通气管的立管管径mmA100（顶层吊顶下0.3米处放大一级管径，取125）B100（顶层吊顶下0.3米处放大一级管径，取125）C100（顶层吊顶下0.3米处放大一级管径，取125）D100（顶层吊顶下0.3米处放大一级管径，取125）M100（顶层吊顶下0.3米处放大一级管径，取125）H100（顶层吊顶下0.3米处放大一级管径，取125）I100（顶层吊顶下0.3米处放大一级管径，取125）J100（顶层吊顶下0.3米处放大一级管径，取125）M100（顶层吊顶下0.3米处放大一级管径，取125）3）户外排水管设计计算因为生活污水量与生活给水量相同为2.65L/s，但本设计中出户管有两条，则排水铸铁管水力计算表得，户外排水管选用DN150，坡度一律采用0.01，地面标高为－0.1m，覆土厚度为0.9m，下陷深度为0.25m。则废水起始检查井井底标高为－0.1－0.9－0.15－0.25=－1.442