某商业楼建筑给排水工程设计 36页

某商业楼建筑给排水工程设计\n目录1引言12工程概况12.1设计题目12.2设计任务与设计依据13建筑供水系统的设计与计算23.1设计说明23.2设计计算33.3给水管道布置与安装84建筑消防系统设计与计算84.1设计说明84.2设计计算94.3消火栓系统94.4自动喷洒系统设计计算155建筑排水系统设计与计算185.1设计说明185.2设计计算195.3基本要求295.4通气管安装要求305.5检查口与清扫口的设置305.6化粪池的选择与计算305.7集水坑31结论33附图目录图1设计说明图2地下一层给排水平面图图3一层给排水平面图图4二层给排水平面图图5三层给排水平面图图6四至六层给排水平面图图7七至十一层给排水平面图图8十二层给排水平面图\n图9十三层给排水平面图图10屋顶水箱间给排水平面图图11地下一层喷淋平面图图12一层喷淋平面图图13二层喷淋平面图图14三层喷淋平面图图15四至十一层喷淋平面图图16十二层喷淋平面图图17十三层喷淋平面图图18卫生间平面图图19给水系统图图20排水系统图图21消防系统图、屋顶水箱间系统图图22地下一层喷淋系统图图23一层喷淋系统图、二层喷淋系统图图24三层喷淋系统图、四至十一层喷淋系统图图25十二层喷淋系统图、十三层喷淋系统图\n1引言四年大学生活即将结束，在学生生涯最后的这段时间里，我们用积攒四年的养料结出最后的果实，完成我们最后的毕业设计。通过这四年的不断学习，我对本专业有了更深层次的理解，也看到了给排水工程在建筑工程中的重要位置。水是生命之源，人们无论是生活还是生产都离不开水。所以在一个建筑工程中，给排水系统设计的好坏将直接影响到人们的生活质量和生产效率。在通过学校组织的认知实习和毕业实习后，使我们将课本上学习到的知识与实际相结合，知识层面得到了提升，对我顺利完成毕业设计提供了巨大帮助。本设计为建筑给排水工程设计，主要设计内容为建筑供水系统、消防系统和建筑排水系统。在进行设计时，严格遵守设计规范的各项相关规范，力求建筑供水系统建筑排水系统及消防系统设计完备。在节水节能方面，追求绿色环保，最大限度保证节能减排。管材及各种管道连接附件选用符合经济流速的管径来降低运行成本。随着我国经济的飞速发展，生产力大幅度提高，对资源的需求量也与日俱增，而我国资源也在日益匮乏，水资源尤为短缺。因此，我们在节能节水方面要更加重视。绿色设计将会在未来的建筑设计中占主导地位，作为给排水工程的学生，我们要在设计时时刻注重节水节能，这样才能适应未来的设计行业，使自己更具竞争力[1]。2工程概况2.1设计题目银座大厦给排水工程设计。2.2设计任务与设计依据2.2.1设计任务本工程为地下一层，地上十三层，二类高层综合楼，室内外高差0.450m。根据建筑条件、建筑图纸及相关规范，进行了建筑给排水系统设计。本设计的给排水系统包括给水系统、消防系统、排水系统三部分。2.2.2设计依据（1）建筑设计资料\n本设计是银座大厦高层综合楼，地下一层，地上十三层，建筑高度52.5m。地下一层为地下车库，地上一层到三层为餐厅，四层到十三层为办公室。屋顶设有电梯机房、水箱间。每层高度均为3.5米。一至十三层每层均设有男女厕所。（1）设计规范1）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）；2）《建筑设计防火规范》GB50016-2006；3）《住宅建筑规范》GB50368－2005；4）《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)；5）《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005年版)；6）本项目建筑、结构、暖通、电气等专业提供的作业条件图和有关设计资料。7）河北省及华北某市相关职能部门的相关文件。3建筑供水系统的设计与计算3.1设计说明3.1.1生活供水系统给水水源为市政供水，本楼生活给水系统竖向共分为高、低2个区，1至6层为低区，7至13层为高区；供水设备设在地下室加压泵房内，供水设备分低区、高区共二套，分别供应低区和高区生活给水；办公用水量标准：40L/d；本区内分户用水点供水压力不小于0.05MPa，入户管给水压力不大于0.35MPa。低区生活最高日用水量约为：20.5m3/d；工作压力：0.35MPa；高区生活最高日用水量约为：22.5m3/d；工作压力：0.65MPa。水表采用水平旋翼式水表，水头损失不大于0.0245MPa。本楼最高日用水量为43m3/d。3.1.2给水方式选择本设计生活供水系统采用分区供水方式，分为低区供水和高区供水：1—6层为低区供水，由变频调速泵组供水。7—13层为高区供水，由变频调速泵组供水。3.1.3供水系统的构成我国建筑供水系统组成：引入管、供水附件、供水管道、供水设备、计量仪表和配水设备等[2]。\n3.2设计计算3.2.1给水用水定额及时变化系数根据建筑设计资料、建筑性质和卫生设备完善程度，本设计为二类高层综合楼，由设计资料可知，最高日用水量：式中Qd——最高日用水量，L/d；Qp——平均小时用水量，L/h；T——建筑物的用水时间，查表取：8h；Kh——小时变化系数，查表取：1.5；Qh——最大小时用水量，L/h。3.2.2生活水池容积计算本设计采用的供水方式为分区供水，中区和高区用水由生活水池经变频调速泵供应。规范中规定，如果没有详细的设计资料或为了设计方便，贮水池的调节容积可按最高日用水量的20％～25％确定[3]，如按最高日用水量的20％计，则生活贮水池调节容积为：考虑到供应消防水箱用水，所需生活水池的有效容积为：3.2.3室内给水管网水力计算（1）设计秒流量计算商业楼生活给水管道设计秒流量计算公式为：式中qg——计算管段上设计秒流量，L/s；\nNg——计算管段卫生器具的给水当量总和；——根据建筑物确定系数，取1.5。（1）给水管网水力计算表3-1设计给水当量用具数量统计楼层大便池小便池洗手盆盥洗槽坐便器洗澡盆11471321021464100341402244140225414022641402274140228414022941402210414022114140221241402213412000①由各管段设计秒流量qg[4]，控制流速在允许范围内，查给水塑料管水力计算表，可得计算管段管径DN和单位长度沿程水头损失。②由式hy=iL计算管道的沿程水头损失和总沿程水头损失∑hy。③各项计算结果见表水力计算表。低区给水管网水力计算：水力计算参照图3-1\n图3-1低区最不利点给水管道计算草图由系统图知，低区供水系统最不利点为6层的0点，计算最不利管线为1—2—3—4—5—6—7—8—9—10—11—12—13—14。水力计算结果如表3-2。表3-2低区管网水力计算表计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg（%）管径DNmm流速v（m/s）每米管长沿程水头损失管段长度（m）管段沿程水头损失（kPa）管段沿程水头损失累计（kPa）0—10.750.26250.560.4421.170.520.521—21.950.42320.470.2210.090.020.542—32.150.44320.470.2210.340.0750.6153—44.10.61320.680.4312.361.021.6354—59.00.9400.720.393.51.36535—613.91.12400.950.6633.52.325.326—718.81.3500.610.2083.50.7286.0487—826.31.54500.750.30423.397.1113.1588—943.31.97500.940.463.51.6114.7689—1063.82.4800.480.07793.50.2715.03810—1174.82.61000.30.02313.50.0815.11811—1274.82.61000.30.023132.120.74215.86\n给水系统所需压力按下式计算：式中H1——克服几何给水高度所需要的供水压力，kPa；H2——管路沿程水头损失和局部水头损失，kPa;H3——水流经过水表的水头损失，kPa；H4——配水最不利点所需的流出水头，kPa。低区最不利点的（6层卫生器具为洗手盆）[5]安装高度标高为17.5m，由此可知：H1=17.5+0.25-(-1.15)=18.9m=189kPa计算局部水流损失为：∑hj=30%∑hi=0.3×15.86=4.758kPa计算管路的水头损失为：H2=∑(hi+hj)=15.86+4.758=20.62kPa水表的水头损失计算，1—12点处设计秒流量qg=2.6L/s=9.36m3/h查附录可知选用LXS-40C型旋翼式水表，其技术参数如表3-3。表3-3水表技术参数型号公称口径（mm）计量等级过载流量（m3/h）常用流量（m3/h）分界流量（m3/h）最小流量（L/h）最小读数m3最大读数m3LXS-40C40A20101.003000.00199999其常用流量为10m3/h＞9.36m3/h，过载流量为203/h。水表的水头损失为：低区最不利配水点为洗手盆，所需流出水头H4=50kPa；选择变频调速泵两台，一备一用，互为备用。水泵型号：IX150-32-160A型离心清水泵，流量为2—4L/s，扬程为27—31m，转速为2900r/min，，功率为2.2kw，效率为60—47％。高区给水管网水力计算：水力计算参照图3-2\n图3-2高区最不利点给水管道计算草图由系统图知，高区供水系统最不利点为13层的0点，计算最不利管线为1—2—3—4—5—6—7—8—9—10—11—12。水力计算结果如表3-4。表3-4高区管网水力计算表计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg（%）管径DNmm流速v（m/s）每米管长沿程水头损失管段长度（m）管段沿程水头损失（kPa）管段沿程水头损失累计（kPa）0—10.750.26250.560.4421.170.520.521—21.950.42320.470.2210.090.020.542—32.150.44320.470.2210.340.0750.6153—44.10.61320.680.4312.361.021.6354—590.9400.720.393.51.36535—613.91.12400.950.6633.52.325.326—718.81.3500.610.2083.50.7286.0487—823.71.46500.710.273.50.9456.9938—928.61.6500.750.3043.51.0648.0579—1033.51.74500.850.3783.51.3239.3810—1138.41.86500.890.41823.39.7419.1211—1271.92.54700.740.2150.6710.6429.76高区最不利点的（13层卫生器具为洗手盆）安装高度标高为17.5m，由此可知：H1=42+0.25-(-1.15)=43.4m=434kPa计算局部水流损失为：\n∑hj=30%∑hi=0.3×29.76=8.93kPa计算管路的水头损失为：H2=∑(hi+hj)=29.76+8.93=38.69kPa水表水头损失和技术参数同低区高区最不利配水点为洗手盆，所需流出水头H4=50kPa；选择变频调速泵两台，一备一用，互为备用。水泵型号：IS50-32-250B型离心清水泵，流量为1.81—3.61L/s，扬程为58.6—61.2m，转速为2900r/min，，功率为5.5kw，效率为60—47％。3.3给水管道布置与安装1）各层供水管道采用暗装敷设，横向管道在室内装修前敷设在吊顶中，支管以0.021的坡度坡向泄水装置。2）供水管与排水管交叉、平行时，其距离分别大于0.5m和0.15m。交叉处供水管在上排水管在下。3）管道需穿越墙壁时，要预留孔洞，尺寸一般采用d+50mm～d+100mm,管道需穿越楼板时应预埋金属套管。4）在立管和横管截止处应设闸阀，管径不大于DN50mm时，应采用截止阀；管径大于DN50mm时，应采用闸阀。5）供水管均采用塑料供水管，连接方式采用粘接或丝接。6）供水管道和设备（除塑料给水管）须做防腐处理（除锈、刷红丹两道）。7）水泵基础要高出地面0.3m，水泵采取自动启动。8）屋顶水箱的水位由水位指示器控制。9）管道外壁距墙面不小于150mm，及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距不小于50mm，支管距墙、梁、柱净距为20～25mm。10）引入管穿地下室外墙设防水套管。4建筑消防系统设计与计算4.1设计说明室内消防用水量:30L/s；室外防用水量：20L/s\n；室外消防系统采用低压给水系统，供水压力大于0.10MPa。室外新建消防贮水池，贮存一次室内外消防用水540.0m。室内消火栓系统采用临时高压给水系统，入口压力为0.75MPa；其中-1F～4F层采用减压稳压消火栓，本区消火栓为单栓室内消火栓，在本楼屋顶设有一个有效容积18m3消防专用贮水箱，为整个消防、喷淋系统增压稳压。消防加压泵设在地下室加压泵房内。4.2设计计算4.2.1消火栓水箱贮水量计算消防水箱容积Vx：式中qx——室内消防用水总量，L/sTx——火灾初期时间，按10min计。本设计室内消防用水量为20L/s，因此，消防水箱容积为：消防水箱设置在屋顶水箱间，尺寸为：3.0（×2.0（宽）×2.0（高），有效容积12m3。为防止消防水泵运行时消防用水进入水箱而不能保证消防设备的压力，在消防出水管上安装止回阀。4.2.2消防水池贮水量计算消防水池容积Vc：式中Qx——室内外消防用水总量，L/s；Tx——火灾延续时间，h。因为一小时喷淋用水为108m³因此，本号楼所需消防水池容积为：4.3消火栓系统4.3.1消火栓系统设计说明\n室内消火栓系统采用临时高压给水系统，入口压力为0.75MPa；其中-1F～4F层采用减压稳压消火栓，型号为SNJ65。本区消火栓为单栓室内消火栓，口径DN65，铝合金箱体800x650x240，每个消火栓箱内均设有直接启动消防水泵按钮。设计参数：水枪充实水柱≥10米,水枪口径19，麻质衬胶水龙带，规格DN65，水带长25m。室内消防管道均连成环状，从水泵房引两条DN100消防管道进水管与室内环状管网相连；室内消防管网在室外设两套DN100水泵接合器供消防车使用。在本楼屋顶设有一个有效容积18m消防专用贮水箱，为整个消防、喷淋系统增压稳压。消防加压泵设在地下室加压泵房内。4.3.2消火栓布置间距计算(1)消火栓保护半径：式中—消火栓保护半径，m；—水带敷设长度，m。考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘以折减系数0.8；—水枪充实水柱的平面投影长度，m。式中—消防水枪倾角，一般取，最大不应超过—消防水枪充实水柱高度，m。因此，消火栓的保护半径为：R=20＋8.48=28.48m（2）室内消火栓的间距：式中S—消火栓间距，mR—消火栓保护半径，mb—消火栓最大保护半径一半，m；b≥0.5R=14.24m，b取14m因此，消火栓间距为：\nS=(28.482-142)1/2=24.80m；S取24m即各层均布置5个消火栓，每处设2具。具体布置见平面布置图。4.3.3消防管道系统计算（1）消防水枪喷嘴水压Hq：式中αf—水枪实验系数；Hm—消防水枪充实水柱高度，m；—与消防水枪喷嘴直径d有关的系数。选用19mm口径水枪喷口，水枪系数φ取0.0097，水枪充实水柱Hm不小于10m，取12m。水枪实验系数取1.21。水枪喷嘴处所需水压：（2）水枪射流量qxh：式中B—水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，喷口直径19mm的水枪水流特性系数B等于1.577，因此，水枪射流量为：L/s＞5.0L/s，满足要求，故水枪喷嘴射流量为5.16L/s。（3）水带的水头损失hd式中Az——水带阻力系数；Ld——水带的长度，m；qxh——水枪射流量，L/s。本设计中，19mm的水枪配65mm的水带采用衬胶水龙带，查表可知Az=0.00172因此，水带的水头损失为：hd=0.00172×25×5.22=0.93m（4）消火栓口所需的压力Hxh\n（4）考虑2股水柱作用，消防立管实际流量10.32L/s，选DN100的钢管，v=1.19m3/s；i=0.0285mH2O/m。（5）根据规范，该建筑物的室内消防流量为20L/s，故应考虑该建筑发生火灾时能保证同时供应2股水柱，消火栓用水量Q=2×5.16=10.32L/s。消火栓环状给水管采用DN100钢管。4.3.4消火栓给水管网水力计算根据规范要求，消火栓系统室内消防用水量为20L/s，每根竖管最小流量为10L/s，每支水枪出流量为5L/s，选择最不利消防竖管XL—9。.进行消火栓给水系统水力计算时，按消火栓给水管网水力计算草图，以支状管路计算，管网水力计算分两种工况。图4-1消火栓系统草图（1）水泵供水工况。由消火栓泵向管网供水，水流自下而上流动。计算出消防流量由消火栓泵至最不利点消火栓处得水头损失，为选择消火栓泵提供依据。最不利消防立管的流量为XL-9上的13、12层消火栓流量之和。由前计算知立管XL-9上13层消火栓口得压力为H13=19.83mH2O，消防射流量q13=5.6L/s。\n12层消火栓处的压力为H13+（层高3.5m）+（12～13层消防立管的水头损失）H12=19.83+3.5+0.241=23.6mH2O12层消火栓的消防出水量为：消防立管按2股水柱同时作用，消防立管的流量为5.16+5.6=10.76L/s，采用DN100mm管径，v=1.24m/s，i=0.0305mH2O/m。水泵供水工况计算结果见表4-1。表4-1消火栓系统计算表管段编号流量（L/s）管径DN（mm）流速（m/s）单阻（mH2O/m）管长（m）沿程水头损失（mH2O）13-125.161000.590.007953.500.027912-110.691001.240.030543.951.3411-210.691001.240.03057.850.2402-321.431501.130.015710.580.1673-421.431501.130.015720.120.316∑hy=2.092消火栓管道的沿程水头损失为2.092mH2O，管道的局部水头损失按沿程水头损失的10％计，故管路总水头损失为：Hw=1.1∑hy=1.1×2.092=2.31mH2O=23.1kPa消火栓系统所需的总压力为：按流量Q=21.43L/s，扬程H=68.54m选取消防泵，选同型号的水泵两台，一备一用。水泵型号：110DL-3型消防泵，流量Q为20~35L/s，Hb为69.1~51.0mH2O(691~510kPa)，N为30kW。根据室内消防用水量，应设置2套水泵接合器。（2\n）水箱供水工况。火灾初期由水箱供水，水流自上而下流动，计算出消防流量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。由前计算可知，立管9上13层消火栓口的压力为H13=19.83mH2O，消防射流量为q13=5.6L/s。12层消火栓处的压力为H12=23.6mH2O，消防出水量为qx=5.60L/s。水箱供水工况计算结果见表4-2。表4-2水箱供水计算表管段编号流量（L/s）管径DN（mm）流速（m/s）单阻（mH2O/m）管长（m）沿程水头损失（mH2O）5-321.431501.130.015735.120.5523-221.431501.130.015710.580.1672-110.691001.240.03057.850.2401-1210.691001.240.030543.951.34112-135.161000.590.007953.500.028∑hy=2.328消火栓管道的沿程水头损失为2.328mH2O，管道的局部水头损失按沿程水头损失的10％计，故管路总水头损失为：Hw=1.1∑hy=1.1×2.328=2.561mH2O水箱设置高度校核高位水箱设置高度应满足下式要求：高位水箱的最低液位46.0m，与最不利点消火栓44.0m之间的垂直高差为2.0m。2.0＜23.33，即水箱的设置高度不能满足最不利点消火栓处所需压力要求，应设增压设施。本设计采用稳压泵带小型气压罐的增压方式，稳压泵的流量一般采用5.00L/s。按Q=5.00L/s，扬程H=21.33m选取稳压消防泵，选同型号的水泵两台，一备一用，互为备用。水泵型号：IS56-50-16型离心泵，流量为6.94L/s，扬程为32m，转速为2900r/min，功率为5.5kw，效率为65％。（3）压力验算各层消火栓剩余压力按下式计算：\n式中H0——计算层消火栓处剩余水压，kPa；Hb——消防水泵的压力，kPa；Hz——消防水池最低水位到消火栓口得静压力，kPa。H0=1290-〔37.2+29*17+32.89+200.4〕=526.5kpa＞500kPa，故1层到4层采用减压稳压消火栓。4.3.5水泵接合器的选定室内消火栓消防用水量为30L/s，每套水泵接合器的流量为10～15L/s，故选用2套水泵接合器，型号为SQX100。4.4自动喷洒系统设计计算4.4.1设置闭式自动喷水灭火设备自动喷水灭火系统工程高层民用建筑中具有良好的灭火效果，火灾控制率很高，因此，我国《高层民用建筑设计防火规范》规定，在下列部位应设置闭式自动喷水灭火设备：（1）超过2000个座位的剧院观众厅、舞台上部、化妆室、道具室、贮藏室、贵宾室等；（2）超过3000个座位的体育馆观众厅上部、贵宾室、器材间、运动员休息室；（3） 每层面积超过3000平方米或建筑面积超过9000平方米的百货市场、展览大厅； （4）设在空气调节系统的旅馆、综合办公楼的走道、餐厅、商店、办公室、库房和每层无服务台的客房； （5） Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地下停车库、多层停车库和底层停车库。4.4.2自动喷水灭火系统的选择按保护对象自动喷水灭火系统可分为四种类型，如图4—2所示[6]：\n图4-2自动喷水灭火系统分析各种系统的优缺点及适用范围，本建筑地下车库为中危I级，其他部分为中危II级，采用的是湿式喷水灭火系统。4.4.3自动喷水灭火系统的组件，配件和设施自动喷水灭火系统组件包括洒水喷头，水流指示器、火灾探测器、水力警铃、延迟器、报警阀组、中央控制装置、压力开关等组件和末端试水装置及管道、供水设施[7]。控制管道静压区段应分区供水，或设置减压阀；控制关道动压的区段应设节流管或者减压孔板。该系统应设泄水阀，排气阀，排污口。4.4.4喷淋系统计算（1）基本设计数据根据火灾设计等级选择设计参数：设计喷水强度为8.0L/min·m³；消防用水量为20L/s；作用面积为160㎡；喷头工作压力为0.1MPa。表4-3自动喷水灭火系统的基本设计数据危险等级设计喷水强度（L/min·㎡）作用面积（㎡）喷头工作压力（MPa）严重危险级I级12.02600.10II级16.0中危险级I级6.0160II级8.0轻危险级4.0管道水力计算采用作用面积法进行计算。选择十三层最不利的作用面积为计算对象。最不利面积喷头布置见图4-3。\n图4-3最不利面积喷头布置作用面积设计为长方形，边长L=1.2√160=15m，短边长则为11m。作用面积内的喷头数为22个。计算每个喷头的流量：Q喷=k（10·p喷）0.5=0.135×10=1.35L/s=80L/min作用面积内的设计秒流量Q：Q=22×1.35=29.7L/s作用面积内的理论秒流量Qi：Qi=15×11×8/60=20.0L/sQ/Qi=29.7/20=1.485，符合要求。作用面积内的平均喷水强度：Q=80×22/160.1=10.99L/（min·m）此值大于规定要求的8L/（min·m）喷头的保护半径按公式：=2.8/sin45°=2m所以，作用面积内任意4个喷头所组成的最小保护面积为34.5㎡，最大保护面积为41.6㎡，他们喷水强度分别是1.35×60×4/34.5=9.39L/（min·m），1.35×60×4/41.6=7.80L/（min·m）。均符合要求。自动喷淋给水管道水力计算如下表4-4：表4-4自动喷淋给水管道水力计算\n管段编号设计秒流量（L/s）管长（m）管径（mm）流速（m/s）水力坡降i(m/m)沿程水头损失a-b1.112.6252.090.5391.83b-12.361.3322.490.5221.781-23.643.35402.900.5903.572-37.843.35503.690.6814.743-415.326.13654.350.6787.074-533.693.17806.791.32510.305-水泵33.6991.61001.791.32567.28∑h=96.57mH2O按公式计算系统所需水压：Hb=H+1.2∑h+Hk+Hz式中Hb——系供水管或消防泵处的计算压力（mH2O）；H——最不利点处喷头的工作压力（mH2O）；∑h——喷水系统的管道沿程水头损失和局部损失的总和（mH2O）；Hk——报警阀的压力损失；Hz——最不利点处喷头与消防水池的最低水位的高程差（mH2O）。根据所给资料，最不利点处喷头工作压力为5mH2O。根据要求，自动喷水灭火系统管阀工作压力不应该超过1.2MPa，所以∑h=96.57×1.2=115.88mH2O因为Hk=Bk·Q2，当湿式报警阀阀门直径为100mm的时候，Bk=0.00302，得：Hk=0.00302×32.42=3.17mH2OHz=49.3-0.1+3.6=52.8mH2O喷淋水泵所需扬程：Hb=H+1.2∑h+Hk+Hz=5+115.88+3.17+52.8=176.85mH2O4.4.5加压设备的选择\n根据上述计算结果，自动喷水灭火系统所选自喷泵的扬程为176.85mH2O；所需供水量为33.69L/s。根据条件选出的自喷泵的型号为XBD18/40-HYW,所选自选泵流量为40L/s，扬程为H=180mH2O，轴功率p=132KW，转速r=2980r/min。设两台，一用一备。5建筑排水系统设计与计算5.1设计说明5.1.1排水方式本工程室内为污废合流，室内污废排水立管采用螺旋降噪排水管排水系统，一层单排，室内±0.000m及以上部分为重力流，污水经化粪池处理后排至市政排水管网，地下室消防、喷淋排水流入地下一层集水坑中由潜污泵提升排至室外，污水在室外汇集，经化粪池处理后排入市政污水管网。5.1.2排水量标准查表可知：盥洗槽排水流量为0.33L/s，当量数1，排水管管径为50～75mm；洗手盆排水流量为0.10L/s，当量数0.30，排水管管径为32～50mm；浴盆排水流量为1.00L/s，当量数3.00，排水管管径为50mm；坐便器排水流量为1.50L/s，当量数为4.50，排水管管径为100mm；大便器排水流量为1.20L/s，当量数为3.60，排水管管径为100mm小便器排水流量为0.10L/s，当量数,0.30，排水管管径,40～50mm。5.2设计计算5.2.1设计秒流量计算本设计为商业办公楼，用水设备使用不集中，用水时间长，排水百分数随卫生器具数量增加而减少，其设计秒流量计算公式如下[8]：式中——计算管段的排水设计秒流量，L/s——计算管段的卫生器具排水当量总数；——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；——根据建筑用途而定的系数，=2.0。5.2.2排水管网水力计算\n图5-1排水系统图排水立管PL-1的水力计算该管接纳2层洗手盆排水和3-13层厕所排水，2-13层该管段排水量最大的器具是蹲便器，即qmax=2.0L/s。  ①支管计算：图5-2PL-1支管排水系统草图\n表5-1PL-1支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量(L/s)管径Demm坡度i洗手盆0.3a-b10.30.20500.026b-c20.60.24500.026c-d30.90.27500.026d-e41.20.30500.026图5-3PL-1支管排水系统草图表5-2PL-1支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量(L/s)管径Demm坡度i蹲便器洗手盆小便器6.00.300.30a-b16.02.441100.026b-c212.02.621100.026c-d318.02.761100.026d-e3118.32.771100.026e-f4124.32.891100.026a’-b’10.30.2500.026b’-f20.60.24500.026②立管计算：由上表可计算出PL-1接纳的排水当量总数：Np=1.2+24.9×11=275.1则立管最下部管段排水设计秒流量：qp=0.12×1.5×√275.1+2=4.99L/s\n选用塑料的排水立管，管径为110mm，因设计秒流量为4.99L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，所以不需设专用通气立管。立管的底部和排出管，管径均为110mm,坡度均为0.026。5.2.3排水管PL-2水力计算该管接纳3层大便器，洗手盆拖地池排水和4-12层洗手盆，污水盆排水，3-12层该管段排水量最大的器具是坐便器，即qmax=1.5L/s。①支管计算：图5-4PL-2支管排水系统草图表5-3PL-2支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量(L/s)管径Demm坡度i坐便器洗手盆污水盆4.50.31a-b110.51500.026b-c111.30.53500.026c-d1114.91.901100.026d-e1216.11.941100.026e-f22110.62.091100.026f-g22211.62.111100.026\n图5-5PL-2支管排水系统草图表5-4PL-2支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量(L/s)管径Demm坡度i坐便器洗手盆污水盆4.50.31a-b110.51500.026b-c111.30.53500.026c-d1114.91.901100.026①立管计算：由上表可计算出PL-2接纳的排水当量总数：Np=11.6+4.9×9=55.7则立管最下部管段排水设计秒流量：qp=0.12×1.5×√55.7+1.5=2.84L/s排水立管位塑料管，管径为110mm，因设计秒流量为2.84L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，所以不需设专用通气立管。立管的底部和排出管，管径均为110mm,坡度均为0.026。5.2.4排水管PL-3水力计算该管接纳4-12层洗手盆，污水盆，坐便器排水，3-12层该管段排水量最大的器具是坐便器，即qmax=1.5L/s。①支管计算：\n图5-6PL-3支管排水系统草图表5-5PL-3支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量(L/s)管径Demm坡度i坐便器洗手盆污水盆4.50.31a-b110.51500.026b-c111.30.53500.026c-d1114.91.901100.026②立管计算：由上表可计算出PL-3接纳的排水当量总数：Np=11.6+4.9×9=55.7则立管最下部管段排水设计秒流量：qp=0.12×1.5×√55.7+1.5=2.84L/s排水立管位塑料管，管径为110mm，因设计秒流量为2.84L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，所以不需设专用通气立管。立管的底部和排出管，管径均为110mm,坡度均为0.026。5.2.5排水管PL-4水力计算该管接纳1-2层蹲便器排水，1-2层该管段排水量最大的器具是蹲便器，即qmax=2.0L/s。①支管计算：\n图5-7PL-4支管排水系统草图表5-6PL-4支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量(L/s)管径Demm坡度i蹲便器6a-b162.441100.026b-c2122.621100.026c-d3182.761100.026图5-8PL-4支管排水系统草图表5-7PL-4支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量(L/s)管径Demm坡度i蹲便器6a-b162.441100.026b-c2122.621100.026c-d3182.761100.026d-e4242.881100.026①立管计算：\n由上表可计算出PL-4接纳的排水当量总数：Np=18+24=42则立管最下部管段排水设计秒流量：qp=0.12×1.5×√42+2=3.17L/s排水立管位塑料管，管径为110mm，因设计秒流量为3.17L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，所以不需设专用通气立管。立管的底部和排出管，管径均为110mm,坡度均为0.026。5.2.6排水管PL-5水力计算该管接纳1-2层蹲便器排水，1-2层该管段排水量最大的器具是蹲便器，即qmax=2.0L/s。①支管计算：图5-9PL-5支管排水系统草图表5-8PL-5支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量(L/s)管径Demm坡度i蹲便器6a-b162.441100.026b-c2122.621100.026c-d3182.761100.026d-e4242.881100.026②立管计算：由上表可计算出PL-5接纳的排水当量总数：Np=24×2=48则立管最下部管段排水设计秒流量：qp=0.12×1.5×√48+2=3.25L/s排水立管位塑料管，管径为110mm，因设计秒流量为3.25L/s\n，小于排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，所以不需设专用通气立管。立管的底部和排出管，管径均为110mm,坡度均为0.026。5.2.7排水管PL-6水力计算该管接纳1-2层的蹲便器，1-2层该管段排水量最大的器具是蹲便器，即qmax=2L/s。①支管计算：图5-10PL-6支管排水系统草图表5-9PL-6支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量(L/s)管径Demm坡度i蹲便器6a-b162.441100.026b-c2122.621100.026c-d3182.761100.026d-e4242.881100.026e-f5302.991100.026②立管计算：由上表可计算出PL-6接纳的排水当量总数：Np=30×2=60则立管最下部管段排水设计秒流量：qp=0.12×1.5×√60+2=3.40L/s排水立管位塑料管，管径为110mm，因设计秒流量为3.40L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，所以不需设专用通气立管。立管的底部和排出管，管径均为110mm,坡度均为0.026。5.2.8排水管PL-7水力计算\n该管接纳1-2蹲便器，小便器，污水池的排水。1-2层该管段排水量最大的器具是蹲便器，即qmax=2L/s。（1）支管计算：图5-11PL-7支管排水系统草图表5-10PL-7支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量(L/s)管径Demm坡度i小便器蹲便器污水盆0.3061a-b110.51750.026b-c111.30.53750.026c-d211.60.56750.026d-e311.90.58750.026e-f312.20.60750.026f-g512.50.63750.026g-h612.80.65750.026a’-h162.441100.026（2）立管计算：由上表可计算出PL-7接纳的排水当量总数：Np=2.8×2+6×2=17.6则立管最下部管段排水设计秒流量：qp=0.12×1.5×√17.6+2=2.76L/s\n排水立管位塑料管，管径为110mm，因设计秒流量为2.76L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，所以不需设专用通气立管。立管的底部和排出管，管径均为110mm,坡度均为0.026。5.3基本要求5.3.1生活污水管充满度要求表5-11生活污水管的相应最大充满度排水管段名称排水管段管径/mm最大设计充满度（以管径计）生活污水排水管1250.5150-2000.65.3.2横管坡度表5-12UPVC横管最大与最小坡度外径／mm最小坡度标准坡度500.0120.026750.0070.026900.0050.0261100.0040.0261250.00350.0261600.0030.0262000.0030.0265.3.3最小管径因大便器的排水口不设十字栏栅，所以，连接大便器的支管，其最小管径为100mm。小便槽和连接3个及3个以上小便器的排水支管的管径不小于75mm,建筑物内排出管最小管径不得小于50mm。5.3.4通气立管专用通气立管与排水立管相连接，排水立管管径为110mm，通气立管长度超过50m，为保证排水支管内气压稳定，通气立管管径与排水管管径相同。\n5.4通气管安装要求（1）伸顶通气管须高出层顶300mm以上，并大于该地区积雪厚度。对经常有人停留的屋顶，通气管应伸出屋顶2m以上，若通气管周围4m内有门窗时，通气管口应高出窗顶0.6m或引向无门窗一侧，通气管口必须设耐腐蚀防罩[9]。（2）伸顶通气管的顶端有冻结闭锁可能时，可放大管径，管径变化点应设在建筑物内部，离屋顶不小于300mm处。5.5检查口与清扫口的设置（1）塑料排水立管每六层设置一个。（2）检查口设置高度，从地面到检查口中心一般为1.0m，并高于该层卫生器具上边缘0.15m。（3）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铸铁排水管上，应设置清扫口。在连接4个及4个以上的大便器的塑料排水管上，应设置清扫口（4）在转弯度小于135°的污水横管上应设检查口或清扫口[10]。（5）污水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离如表5-10所示：表5-13污水横管检查口或清扫口设置距离管径（mm）距离（m）清扫设备种类50—7512检查口50—758清扫口100—15015检查口100—15010清扫口（6）污水横管上清扫口设置在楼板上与地面相平。污水管起点的清扫口与管道相垂直的墙面的距离，不小于0.15m。污水管起点设置堵头代替清扫口时，与墙面距离应有不小于0.4m的距离。（7）小于100mm的排水管道上设置清扫口，其尺寸与管道同径，等于或大于100的排水管道上设置清扫口，其尺寸应采用100mm。5.6化粪池的选择与计算化粪池的有效容积根据以下公式：\nV=V+V=+式中V——为化粪池有效容积，m3；N——为设计总人数；取603——使用卫生器具人数占总人数的百分比，本建筑为综合楼，取40%；q——每人每日污水量L/人•d；当生活污水与生活废水合流时，同生活用水量标准；取20L/人•da——每人每日污泥量，取0.4L/(人·d)；t——污水在化粪池内的停留时间，h，取20h；T——污泥清掏周期，d，取150天；b——新鲜污泥含水率，取95％；c——化粪池内发酵浓缩后污泥含水率，取90％；K——污泥发酵后体积缩减系数，取0.8；m——清掏污泥后遗留的熟污泥容积系数，取1.2。化粪池计算总容积大于25m³，设置2个容积相同化粪池。则单个化粪池容积为20.22立方米。5.7集水坑地下室消防、喷淋排水流入地下一层集水坑中由潜污泵提升排出室外，污水在室外汇集，经化粪池处理后排入市政污水管网。水泵扬程：式中H1——集水池最低水位至排出口的压力，kPa；H2——水泵吸水管路水头损失，kPa；H3——压水管路水头损失，kPa；H4——流出水头，一般为2.0m。消防集水坑内的污水泵选择本设计地面标高为﹣0.00m，室内地下室标高为﹣3.30m，排出口标高为﹣1.00\nm，集水坑最低水位为﹣2.50m（相对于地下室标高），排出管长约30m，初选100WQ型潜污泵，排出管管径初选用De110，查排水铸铁管水力计算表，管道的单位水力坡降为0.041，局部阻力按沿程的30％计。水泵扬程为：Hb=﹣1.00－（﹣3.30－2.50）+0.075×30×1.3+2.0=9.73m选用100WQ型潜污泵两台，一备一用，流量为18.06-33.33L/s，扬程为10-15m，功率为5.5kw，效率为71.4-77.2％。\n结论本建筑为二类高层综合楼，建筑高度为52.5m，地下一层，地上十三层。设计内容包括了给水系统设计、消防系统设计和排水系统设计。（1）给水系统：本设计生活给水系统竖向共分为高、低2个区，1至6层为低区，7至13层为高区。给水水源为市政供水，供水设备设在地下室加压泵房内，供水设备低区、高区共二套，分别供应低区和高区生活给水，各区选择变频调速泵两台，一备一用，互为备用。低区水泵型号；IX150-32-160A型离心清水泵，流量为2—4L/s，扬程为27—31m。高区水泵型号；IS50-32-250B型离心清水泵，流量为1.81—3.61L/s，扬程为58.6—61.2m。（2）排水系统：本设计室内排水为污废合流，一层单排，采用重力流，污水经化粪池处理后排至市政排水管网。地下室消火栓、喷淋排水流入地下一层集水坑中由潜污泵提升排至室外，污水在室外汇集排入市政污水管网。（3）消防系统：消防系统分消火栓系统和喷淋系统。消火栓系统采用临时高压给水系统，入口压力为0.75MPa，其中-1F～4F层采用减压稳压消火栓，水枪充实水柱≥10米,水枪口径为19，麻质衬胶水龙带，规格DN65，水带长25m。各层均布置5个消火栓，地面放置，每处设2具。具体布置见平面布置图。地下车库、走道、办公场所均设有自动喷水灭火系统。日常由本楼屋顶消防水箱及稳压设备维持管网压力，消防时通过泵房内的喷淋加压泵自消防蓄水池吸水，加压供水灭火。消防水箱容积18m³，消防水池容积396m³。整个室内消防水管网布置成环状，提高了消防给水的安全性。