某小区建筑给排水初步设计 35页

摘要建筑室内给水排水设计是一项复杂的工作，它不仅要求设计人员经济合理的设计建筑室内给水、排水以及消防等，还要给出工程中所需要的设备以及设计中各个专业的配合、协调，从技术、管理等多个方面考虑。本设计主要任务是设计计算榆中县某小区六层住宅楼室内给水排水系统，主要包括建筑室内生活给水系统、消防系统、生活污水排放系统；该建筑物高17.4m,该住宅楼为一体两户，有四各单元，每单元有12户住户，每户平均四人。本居民楼卫生间内有坐便器、淋浴器、洗脸盆、家用洗衣机用水接口、洗涤盆各一个，本设计只做该建筑物室内生活给水系统设计计算、建筑室内消防系统设计计算、建筑室内生活污水排放系统设计计算，其他数据不做计算。建筑物室内设有完善的给水排水卫生设备系统，安全可靠的消防系统，能够方便居民的日常生活中水的利用与排放，对能够发生的火灾设置灭火系统，覆盖住宅楼内每一块地方。关键字：建筑给水排水工程；给水；排水；消防\nAbstractBuildingindoorwatersupplyanddrainagedesignisacomplexwork,itnotonlyrequiresthedesignereconomicandreasonabledesignofbuildingwatersupplyanddrainageandfirefighting,etc.,butalsoneedinengineeringispresentedinthedesignofequipmentandtheprofessionalcooperation,coordination,consideringfromtechnology,management,andotheraspects.Thisdesignmaintaskistodesignavillagesixresidentialindoorwatersupplyanddrainagesystem,mainlyincludingbuildingthedrinkingwatersystem,firefightingsystem,sewagedischargesystem;Thebuildingis17.4mhigh,withaconstructionareaof2781.15m2.Twofamiliessharetheresidentialbuildingasawhole,therearefourunits,eachunithasa12residents,eachanaverageoffour.Theresidentialbuildingwithsitimplement,shower,washbasin,toilet,homewashingmachinewaterinterface,eachawashbasin,thisdesignonlydolifeinsidethebuildingwatersupplysystemdesign,buildingfiresystemdesigncalculation,constructioninternalsewagedischargesystemdesignandcalculation,otherdatadonotcalculate.Buildingisequippedwithperfectwatersupplyanddrainagesanitationsystem,safeandreliablefireprotectionsystem,theuseofwatercanfacilitatePeople'sDailylifeandemissions,tosetfireextinguishingsystem,coveringeachpiecepartsinsidethebuilding.KeyWord:Buildingwatersupplyanddrainageengineering；Watersupply；Drainage；Firecontrol\n兰州XX大学毕业论文（设计）目录一、绪论1（一）设计概述11.设计目的12.设计任务23、设计依据14.设计要求2（二）设计内容21.计算部分22.设计图纸3（三）设计说明31.给水系统设计32.建筑消防系统设计43.建筑排水系统设计4二、室内建筑给水系统计算6（一）给水系统所需水压6（二）生活用水量计算9（三）室内给水管网计算91.设计秒流量计算102.给水管网的水力计算11三、室内建筑消防系统设计14（一）消火栓给水系统的及布置141.消火栓系统的组成及供水方式142.消火栓给水系统的布置14（二）消火栓给水系统的计算151.消火栓口所需的水压152.消防管网水力计算17四、室内建筑排水系统的计算20（一）排水定额和排水设计秒流量201.排水定额20I\n兰州XX大学毕业论文（设计）1.排水设计秒流量21（二）排水管网水力计算211.横管的水力计算212.立管的水力计算25结论28致谢29参考文献30I\n兰州XX大学毕业论文（设计）一、绪论给水排水工程是现代化城市基础设施建设与工业企业建设的重要组成部分之一，它的建设与发展直接关系到城市居民的生活水平、生活质量的提高与工业企业规模的扩大与发展，但同时也受到当地自然资源状况、经济发展水平、文化背景与发展历史的限制。随着我国城市化步伐的加速和工业经济的发展，城市居民生活用水和工业企业用水需求量日益增加，对用水水质的要求也日益严格。但是，我国是一个人均水资源量十分贫乏的国家，目前严重的水污染使得部分水体丧失原有功能，更加剧了水资源的紧张局面，缺水已成为城市与工业发展最为重要的限制条件之一。作为建筑设备的重要组成部分，给排水系统设计是否合理，对今后的装修、日常使用与维护将产生重要影响。西方发达国家在节水方面仍然走在前列，他们在城市节水的技术与管理上都有很大发展。体现在建筑内生活用水的节约上，就是采用优质管材和连接，供给卫生用水，减少渗漏；使用节水型设备和配件（火气水嘴、夹气淋浴头等），减少用水量；在公共区域使用全自动开关（红外线检测控制开关等）取代传统的易造成水浪费的机械式开关，同时也减少了污染；利用污水处理和回用达到节水目的。不管是优质材料、设备和新技术的应用，还是节水安全、以人为本的宗旨。（一）设计概述1.设计目的训练学生综合应用基础课和专业课所学的知识，掌握建筑给排水工程的设计技术，培养学生理论联系实际的独立工作能力。通过毕业设计，使学生了解和熟悉建筑给排水工程设计的原则、程序、步骤和方法。掌握建筑给水系统、建筑排水系统、建筑消防给水系统的方案的比较与选择、系统布置、设计计算。培养学生收集、整理相关资料的能力。提高学生的设计计算、理解应用相关设计规范、通过图纸准确的表达设计意图和编写设计说明能力。培养和提高学生用CAD制图和用计算机进行辅助设计的能力。3.设计依据（一）《上级主管部门批准的设计任务书》（二）《建筑给水排水设计规范》（三）《高层民用建筑设计防火规范》（四）《榆中县某小区居民楼建筑给排水设计CADffl»（五）《建筑设计资料》1\n兰州XX大学毕业论文（设计）2.设计任务根据上级有关部门批准的设计任务，该楼为六层普通住宅。建筑高度17.40m。要求设计该建筑的给水排水工程，具体项目有：（一）建筑室内给水系统设计计算（二）建筑室内排水系统设计计算（三）建筑室内消防给水系统（四）建筑室内给排水总平面图（五）建筑室内给排水系统图（六）建筑室内卫生间大样图4.设计要求设计结束时，要求提交如下设计成果：1.设计说明书、计算书一份。设计说明书包括概述、设计的依据、建筑给排水各系统的说明（系统构成，管道的布置）。设计计算书包括最高日用水量，最大时用水量、各系统的水力计算、设备及构筑物的参数计算，并附有足够的计算草图。要求设计说明书、计算书内容完整、条理分明、计算参数选择合理、计算正确。（1）设计说明，图纸目录，主要设备及材料表（2）各层给排水平面图（包括消防系统）（3）卫生间给排水大样图（6）各系统给排水系统图（7）给排水总平面图要求图纸内容能完整、正确地表达设计的内容，制图符合给水排水工程制图标准，给水排水管线与建筑线条分明，图面整洁。（二）设计内容本设计不作雨水系统和热水供应系统设计，应达到初步设计要求和完成的主要内容:1.计算部分（1）建筑给水系统设计建筑给水系统设计的主要内容：确定生活给水设计标准与参数进行用水量计算；布置给水管道及设备；进行给水管网水力计算及室内所需水压的计算；确定管材及设备；绘制给水系统的平面图、系统图及卫生间大样图。1兰州XX大学毕业论文(设计)(2)建筑消防系统设计5\n兰州XX大学毕业论文(设计)建筑消防系统设计只做消火栓系统设计。建筑消火栓系统设计的主要内容：消防水量计算；消防给水方式的确定；消防栓、消防管道布置；消防管道水力计算及消防水压计算；确定稳压系统；绘制消火栓系统的平面图及系统图。(3)建筑排水系统设计建筑排水系统设计的主要内容：选择排水体制；确定排水系统的形式和污水处理方法；排水管道水力计算；选择管材及管道安装；绘制排水系统的平面图及系统图。1.设计图纸(1)建筑给水排水工程平面图的绘制①建筑给水排水平面图常用比例宜与建筑专业一致，一般为1:100;②各类管道、用水器具及设备、立管等应按图例以正投影法绘制在平面图上，线形按规范规定执行；③安装在下层空间或埋设在地面下而为本层使用的管道可绘制于本层平面图上。④各类管道标注管径，管径以mW单位。管按管道类别和代号自左至右分别进行编号，各楼层应一致。消火栓可按需要分层按顺序编号；⑤引入管、排出管应注明与建筑轴线的定位尺寸、穿建筑外墙标高。(2)建筑给水排水工程轴测图的绘制①轴测图宜按45度正面斜轴测投影法绘制；②管道布置方向应与平面图一致，并按比例绘制。局部管道按比例绘制不清时，此处可不按比例绘制；③楼地面线、管道上的附件、阀门等应予以表示，管径立管编号应与平面图一致；④管道管径、标高应标注，接出的设备与器具宜表示清楚；⑤重力流管道要表示坡度方向。(三)设计说明1.给水系统设计1.本建筑以城市自来水管网作为给水水源。建筑物可以采用直接市政供水，给水管道的管径为DN300常年水压应该大于等于320Kpa2.普通宅楼六层住宅楼所需水压位320kpa,故而本住宅楼采用城市管网自来水管网直接供水，住宅楼每户单独设置水表，水表设置在管道井内。分户水表采用速度式湿式多流束水表。3.给水管段水力计算，从最不利点开始算，取最大值；4.管道的敷设方法应符合建筑给水排水设计规范，要做到①确保供水有足够的水力5\n兰州XX大学毕业论文(设计)条件，经济原则应该合理；②保护管道不易受到破坏；③不影响生产安全和建筑物使用；④便于安装维修。1.管道的敷设形式有明装、暗装两种形式，一般采用暗装方式；给水管道不易穿过伸缩缝、沉降缝和变形缝。2.管道的防护：①防腐，②防冻、防露，③防漏，④防震。1.建筑消防系统设计1.本设计只做住宅楼消火栓系统，不做自动喷淋灭火系统；2.根据设计任务室内消火栓用水量20L/s,火灾延续时间为2h,采用室外给水管网直接供水。3.结合《建筑设计防火规范》（CB50016-2006）:消火栓栓口的静水压力不大于1.00MPa,因此该系统不分区。4.消防竖管的敷设，应保证消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何高度。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100mm5.消防电梯间前应设消火栓。2.建筑排水系统设计1.卫生间排水系统，采用有独立通气立管的排水系统，厨房采用单立管排水系统。卫生间排水立管和厨房排水立管在2层楼板下排水横干管处汇合。污水经地下室1层楼板下排出室外。污水在室外汇合，经过化粪池处理后排入市政污水管道。2.卫生间排水管设专用通气立管，每层设结合通气管与污水立管相连。3.该居民住宅楼排水系统采用污水废水合流制方式。排水系统划分可分为分污水废水流制方式和污水废水合流制两种。表2-3最低横支管与立管连接处到立管管底的垂直距离立管连接卫生器具的层数垂直距离（m）<40.455〜60.757〜121.213〜193>2064.常用的建筑排水管的材料分为两类：一种是金属材料管，另一种是非金属材料管。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。管材选用应符合《建筑给水排水设计规范》5\n兰州XX大学毕业论文(设计)(GB50015-2010)第4-5-1条要求：1.居住小区内排水管道，宜采用埋地排水塑料管、承插式混凝土管或钢筋混凝土管。2.建筑物内排水管道应采用建筑排水塑料管及管件或柔性接口机制排水铸铁管及相应管件。3.当排水温度大于40度时，应采用金属排水管或耐热塑料排水管。尽管排水铸铁管的优点甚多，然而随着经济的迅猛发展，人们的生活水平、环保意识不断提高，传统的铸铁排水管材因为不能满足现代环保要求，已逐渐被淘汰。随着石油化工的飞速发展，石油深加工技术日趋完善，诞生了各种塑料排水管材，UPVC!材经济环保，资源来源丰富，有着诸多优异性能，因而被广泛应用，成为铸铁排水管的首选替代管材。UPVCT材具有重量轻、耐腐蚀、强度较高等优点，因而在管道安装中应用广泛。在正常情况下，其使用寿命一般可达30-50年。UPVCT材内壁光滑，流体摩擦阻力小，克服了铸铁管因生锈、结垢而影响流量的缺陷。故确定该住宅楼的排水管材为UPVCT。5\n兰州XX大学毕业论文（设计）二、室内建筑给水系统计算建筑室内给水系统一般有引入管、给水管网、给水附件、给水设备、配水设施和仪表等组成。1.引入管引入管是指从室外给水管网的接点引至建筑物室内的管段，一般又称进户管，是室外给水管与室内给水管之间的联络管段。引入管段上一般设有水表、闸门等附件。2.水表节点水表节点是指装设在引入管上的水表及其前后的设置的闸门和泄水装置的总称、在引水管段上应该装设水表，计量建设物的总用水量，在其前后装设闸门、旁通管和泄水闸门等管路附件，水表及其前后的附件一般设在水表井中、在建筑室内给水系统中，除了在引入管段上安装水表之外，在需要计量的某些部位和设备的配水管上也要安装水表。3.给水管网给水管网包括干管、立管、支管和分支管，用于输送和分配用水至建筑室内各个用水点。(1)干管：又称总干管，是将水从引入管输送至各区域的管段。(2)立管：又称竖管，是将水从干管沿垂直方向输送至各个楼层、各个同标高处的管段。(3)支管：又称分配管，是将水从立管输送至各房间内的管段。(4)分支管：又称配水支管，是将水从支管输送至各个用水设备处的管段。目前我国给水管道可采用钢管、铸铁管、塑料管和复合管等。焊接钢管耐压、抗振性好，单管长，接头少，且重量比铸铁管轻，有镀锌钢管和非镀锌钢管之分，前者防腐、防锈性能较后者好。(一)给水系统所需水压建筑室内给水系统所需的水压、水量是选择给水系统中增压和水量调节、贮水设备的重要依据。满足卫生器具和用水设备用途要求而规定的，其配水出口在单位时间内流出的水量称为额定流量。各种配水设置为了给水配件内摩阻、冲击及流速变化等阻力，具额定出流量所需的最小静水压力称为最低工作压力。给水系统水压如果某一配水点的所需水压是，则系统中其他用水点的压力均能满足，即最不利配水点。该住宅楼为六层建筑，所需水压由计算公式H=160+（n-2）W0Kpa（n>2）估算得出建筑室内给水系统所需水压为H=320kpa供水由市政管网直接供水。要满足建筑物内给水系统各配水点单位时间内使用时所需的水量，给水系统的水压（自室外引入管起点管中心标高算起）应保证最不利配水点具有足够的流出水头，如图13\n兰州XX大学毕业论文（设计）2.1o）图2.1建筑内部给水系统所需压力图给水系统的实际所需的水压：H=Hi+H2+H3+H4式（2.1）式中H——建筑室内给水系统所需的水压；KPa；H——引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的水压，KPa；H2——引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管段的沿程与局部水头损失之和，KPa；H3——水流通过水表时的水头损失，KPa；H4——最不利配水点所需的的最低工作压力，KPa13\n兰州XX大学毕业论文（设计）表2.1卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力序号给水配件名称额定流量（L/S）业有连接管公称直径（mm）最低工作压力（MPa）1洗涤盆、拖布盆、盥洗槽感应水嘴单阀水嘴混合水嘴0.15〜0.200.30〜0.400.15〜0.20(0.14)0.75〜1.001.5〜2.000.75〜1.00(0.70)1520150.0502洗脸盆单阀水嘴混合水嘴0.150.15(0.10)0.750.75(0.5)15150.0503洗手盆感应水嘴混合水嘴0.100.15(0.10)0.50.75(0.5)15150.0504浴盆单阀水嘴混合水嘴（含带淋浴转换器）0.200.24(0.20)1.01.2(1.0)15150.0500.050〜0.0705淋浴器混合阀0.15(0.10)0.75(0.5)150.050〜0.1006大便器冲洗水箱浮球阀延时自闭式冲洗阀0.101.200.506.0015250.0200.100〜0.1507小便器手动或自动自闭式冲洗阀自动冲洗水箱进水阀0.100.100.500.5015150.0500.0208小便槽穿孔冲洗管（每米长）0.50.2515〜200.0159净身盆冲洗水嘴0.10(0.07)0.50(0.35)150.05010医院倒便器0.201.00150.05011实验室化验水嘴单联双联三联0.070.150.200.350.751.001515150.0200.0200.02012饮水器喷嘴0.050.25150.05013洒水栓0.400.702.003.5020250.05〜0.10014室内地面冲洗水嘴0.201.00150.05015家用洗衣机水嘴0.201.00150.05013\n兰州XX大学毕业论文（设计）（二）生活用水量计算该住宅楼部分共有6层，每层8户，每户4个人，则住宅楼部分的人数为192人,每人的用水定额为200L/d,使用小时数24小时，小时变化系数&=2.5;按照建筑给水排水设计规范（GB50015-2010）进行计算，计算结果如下。供水由市政管网直接供水。建筑最高日用水量计算，根据下列计算公式：Qd=mqd式（2.2）cQdQ二斤K=Qh式（2.3）QpQ=Qp?Kh式（2.4）式中Qd——为最高日用水量L/dm——为用水单位数，用水面积数qd——为最高日生活用水定额L/（人•d）Q——为平均小时用水量L/hT——为建筑物的用水时间Ki为小时变化系数Q为最大小时用水量L/h各用水部位统计结果如下：表2.2住宅最高日生活用水定额及小时变化系数用水部位用水标准单位数量用水时间变化系数用水量（m3）反日取大时平均时普通住宅楼n200L/人•d19224h2.5038.404.001.60合计38.404.001.60给水立管及干管采用钢塑复合管，给水入户支管采用PPRt（三）室内给水管网计算1、室内给水管道的敷设根据建筑物性质和卫生标准要求不同，室内给水管道敷设分为明装和暗装两种方式（1）明装：即管道在建筑物内沿墙、梁、柱、地板暴露敷设。这种敷设方式造价低，安装维修方便。一般的民用建筑和大部分生产车间内的给水管道均采用明装。具缺13\n兰州XX大学毕业论文（设计）点有管道表面积灰；产生凝结水而影响环境卫生；也有碍室内美观等。13\n兰州XX大学毕业论文（设计）（2）暗装：是指管道敷设在地下室、楼层等处的吊顶中、以及管沟、管道井、管槽和管廊内。这种敷设方式的优点是：室内整洁、美观。但施工复杂，维护管理不便，工程造价高。常用于标准较高的民用建筑、宾馆及工艺要求较高的生产车间内的给水管道。管道暗装时，必须考虑便于安装和检修。给水水平干管宜敷设在地下室、技术夹层、吊顶或管沟内，立管和支管可设在管道井或管槽内。管道井的尺寸，应根据管道的数量、管径大小、排列方式、维修条件，结合建筑平面的结构形式等合理确定，当需进人检修时，其通道宽度不宜小于0.6m。管道井应按照规范的要求设置检修门，暗装在顶棚或管槽内的管道在阀门处应留有检修门，检修门应开向走廊。1.设计秒流量计算住宅生活给水管道设计秒流量计算公式qg?U?Ng式（2.5）13兰州XX大学毕业论文（设计）Qg——计算管段设计秒流量（L/s）;U——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%Ng——计算管段的卫生器具给水当量数；0.2——1个卫生器具给水当量的额定流量，L/s计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均当量出流概率计算公式：式（2.6）U0=q°xmxKh-x100（%）00.2x%xTX3600'）U0——生活给水配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，L/（人•d）,见表2.2m——用水人数，人；（——时变化系数，见表2.2T——用水小时数，h0因住宅的用水特点是用水时间长用水设备使用情况比较分散，卫生器具的同时出流概率随着卫生器具的增加而减少，故住宅生活给水设计的秒流量计算应采用概率法。计算卫生器具给水当量的同时出流概率:1+oc(Ng-1)0.49X100(%)本设计服务于每层8户的六层普通住宅，每户一厨一卫，每户的卫生器具及当量由表2.1确定为：洗涤盆1只（N=1.0）,家用洗衣机水嘴1只（N=1.0）冲洗水箱浮球阀13\n兰州XX大学毕业论文（设计）大便器1具（N=0.50）,洗脸盆1只（N=0.75）,淋浴器1具（N=0.75）。用水定额为200L/（人•d）,每户平均人数4人。每户设置的卫生器具给水当量总数：Ng=0.75+1.00+0.50+0.75+0.75=3.75最大用水时卫生器具的给水当量平均当量出流概率为：Uo=q0xmxKh0.2XNgXTX3600200X4X2.5X100(%)=―—―———TTTTX100%0.2X3.75X24X360013兰州XX大学毕业论文（设计）13兰州XX大学毕业论文（设计）=3.08%根据Uo查表2.3表2.3??月Uo的对应关系Uo?3?X10-2Uo???X10-21.00.2324.02.8161.50.6974.53.2632.01.0975.03.7152.51.5126.04.6293.01.9397.05.5553.52.3748.06.489得出%值为0.019391.给水管网的水力计算在本次设计每户采用1根给水入户管，即一个单元2根给水入户管；共有四根给水立管，且给水立管1、2、3、4布置方式均相同。而每单元的两户用水设备布置对称，故计算的时候均按给水立管1计算，其计算草图如图2.2;（1）Db1/Db1'户型给水系统水力计算则每层给2.50前面确定每户给水当量总数为3.75,由于给水立管1和6各位连接两户，水当量总数为Ng=3.75+3.75=7.5。由公式（2.7）和式（2.8）计算同时出流概率以及给水设计秒流量值见表据表2.4和附表2.3确定给水管管径、流速、每米管道沿程水头损失，其值见表计算卫生器具给水当量的同时出流概率：U=1+ac(Ng-1)0.49VNgX100(%)式（2.7）13兰州XX大学毕业论文（设计）13兰州XX大学毕业论文（设计）式（2.8）计算管段设计秒流量:qg=0.2?U?Ng13\n兰州XX大学毕业论文（设计）表2.4生活给水管道的水流速度公称直径（mm）15〜2025〜4050〜70>80S水流速度（m/s）工1.0工1.2工1.5工1.8图2.2Db1/Db1'户型给水系统轴侧图13\n兰州XX大学毕业论文（设计）表2.5Db1/Dbl'给水管网水力计算表计算管段编P当二总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流里qg(L/s)管径DN(mm)流速u(m/s)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=iL(kPa)管段沿程水头损失累计汇hy(kPa)0〜10.751000.15150.750.5640.850.4790.4791〜21.7576.90.27200.7120.3571.400.5000.9792〜32.7568.10.31200.8160.4500.850.3831.3613〜43.2559.30.36250.5460.1588.131.2852.6464〜54.0053.30.40250.610.1889.661.8794.5255〜65.0038.30.57250.8650.3542.901.0275.5526〜710.0027.60.83320.8170.2452.900.7106.2627〜815.0022.91.03321.010.3622.901.0507.3128〜920.0020.11.21321.1860.4902.901.4218.7339〜1025.0018.21.37400.8220.1882.900.5459.27810〜1130.0016.81.51400.9060.22010.7372.36211.64计算局部水头损失三加：Ehj=30%己hi=0.3x11.64=3.492kPa「•计算管路的水头损失为：H2=2(h+hj)=11.64+3.492=15.132kPa住宅楼用水量较小，分户水表及总水表选用LXS湿式水表，分户水表和总水表安装在q4-5和q10-11上，q4-5=0.40L/S=1.44m3/h,qm1=1.51L/s=5.436m3/h。查附表1.1,选15mnR径的分户水表，其常用流量1.5m3/h>q4〜5,过载流量为3n3/h,所以其水头损失为：q21442hd=-=-72-=23.04KPadKb"100选口彳全为32的总水表其常用流量为6m/h>q10-11,过载流量为12m/h,所以其水头损失为：..q25.4362Hd=—=-72-=20.52KPaH=23.04+20.52=43.56KPaKb巴100最不利配水点所需水压H=148KPa由表2.1确定最不利配水点所需的的最低工作压力H=70KPa则给水立管1给水系统的实际所需的总水压：H=H1+H2+H3+H4=148+15.132+43.56+70满足要求=276.692KPa<320kpa17\n兰州XX大学毕业论文（设计）三、室内建筑消防系统设计（一）消火栓给水系统的及布置建筑消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足需要时），输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备，是建筑物中最基础的灭火设施。1.消火栓系统的组成及供水方式（1）消火栓系统的组成建筑消火栓系统一般由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器以及增压水泵等组成。（2）消火栓给水系统的给水方式①由室外给水管网直接供水的消防给水方式；②设水箱的消火栓给水方式；③设水泵、水箱的消火栓给水方式。2.消火栓给水系统的布置（1）水枪的充实水柱长度消火栓设备的水枪射流灭火，需要有一定强度的密实水流才能有效地扑灭火灾。表3.1各类建筑无要求水枪充实水柱长度建筑物类别充实水柱长度一般建筑甲乙类厂房、＞六层公共建筑物、＞四层厂房（仓库）<7高层厂房（库房）、高架仓库、体积大于25000m3的商店、体育馆、影剧院、<10会堂、展览建筑、车站、码头、机场建筑物等<13民用建筑高度＞100m<13民用建筑高度＜100m<10高层工业建筑<13人防工程内<10停车库、修车库内<10（2）消火栓布置根据规范要求设消火栓给水系统的建筑屋内，每层均应设置消火栓。消火栓的间距布置应满足下列要求：①建筑高度024m且体积05000m的多层库房，应保证1支水枪的充实水柱达到同层内任何部位;17\n兰州XX大学毕业论文（设计）②其他民用建筑应保证每一个防火分区同层有2支水枪的充实水柱同时达到任何部③消火栓口距地面安装高度为1.1m,栓口宜向下或与墙面垂直安装，同一建筑物内应选同一规格的消火栓、水带和水枪，为方便使用，每条水带的长度不应大于25m（3）消防给水管道的布置①室内消防竖管管径不应小于DN100②高层厂房（仓库）应设置独立的消防给水系统，室内消防立管应连成环状；③消火栓给水管网应与自动喷淋灭火管网分开设置；④闸门的设置应便于安装和维修使用安全。（二）消火栓给水系统的计算1.消火栓口所需的水压消火栓口所需的水压按下列公式计算Hxh=Hq+hd+HkHxh——消火栓口白所需水压,kPa；Hq——水枪喷嘴处的压力，kPa；hd——水带的水头损失，kPa；Hk——消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。理想的射流高度（即不考虑空气对射流的阻力）为：v2Hq=—q2gV——水流在喷嘴口处的流速，m/s;G重力加速度，m/s2;Hq——水枪喷嘴处的压力，kPa。实际射流对空气的阻力为：?H=Hq-丛=浮?修把式（3.2）代入（3.3）得Ki-一Hq-Hf=/?Hq?HfH一H—qH1f式（3.1）式（3.2）式（3.3）式（3.4）式（3.5）设K1=耙贝df17\n兰州XX大学毕业论文（设计）qH=10?Hf1-小Hf式（3.6）K1——有实验确定的阻力系数;df——水枪喷嘴口径，m；Hf——垂直射流高度，m；一与水椅喷嘴口径有关的阻力系数，可按经验公式0.25、上的df+(0.1df)3计17兰州XX大学毕业论文（设计）17兰州XX大学毕业论文（设计）其值看下表;Hq--水枪喷嘴处的压力，KPa表3.1系数。的值df(mm)1316190.01650.01240.0097式（3.7）水枪充实水柱高度年与垂直射流高度H的关系为:Hf=0fHm由式（3.6）和式（3.7）可得Hq=kpa式（3.8）????(m)678910111213141516???1.191.191.191.201.201.201.211.211.221.231.24af?HmX101-小?f?Hm表3.2系数？?糊值水枪射出流量与喷嘴压力之间的关系可用下列公式计算=K???M(3.9)Qxh--水枪的射流量，L/S;B——水枪的水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，如下表3.3表3.3水枪的水流特性系数B水枪喷口直径（mm）13161922B0.3460.7931.5772.83417\n兰州XX大学毕业论文（设计）表3.4Hm——H,——qxh技术数据充实水柱（m）水枪喷口直径（mm）131619Hq(mH20)qxh(L/s)Hq(mH20)qxh(L/s)Hq(mH20)qxh(L/s)68.11.77.82.57.73.579.71.89.32.79.13.8811.32.010.82.910.54.1913.12.112.53.112.14.41015.02.314.13.313.64.61116.92.415.83.515.14.91219.12.617.13.716.95.21321.22.719.53.918.65.41423.82.921.74.120.55.71526.53.023.94.422.56.01629.53.226.34.624.66.2水带水头损失应按下列公式计算:???=???????2??X10式（3.10）Hd水带水头损失，kpa；Ld——水带长度，m；Az——水带阻力系数，如下表：表3.5水带阻力系数A的值水带材料水带直径506580麻织0.015.10.004300.00150衬胶0.006770.007120.000751.消防管网水力计算该住宅楼为四个单元，每单元楼梯间设置消火栓，每层设置四个，消火栓距离楼层平面1.2m,水带长度取20m展开时的弯曲折减系数C取0.8,水枪喷口直径选19mm水枪系数4=0.0097,充实水柱高度H=12m水枪实验系数俏=1.21。（1）水枪喷嘴处所需水压???????X101.21X12X10?2?=-==169?????1-???????????1-0.0097X1.21X1217\n兰州XX大学毕业论文（设计）(2)水枪喷嘴的出流量由水枪喷嘴直径为19mm可得水枪水流特性系数B为1.577。qxh=vBHq=V1.577X16.9=5.16L/s>5.0L/s(3)水带阻力19mm水枪配65mmK带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶水带，查表的65mmK带阻力系数Az=0.00172。水带阻力损失：hd=Az?LdqXhX10=0.00172X20X5.162=0.92m(4)消火栓口所需水压Hxh=Hq+hd+Hk=16.9+0.92+2=19.82mH20=198.2KPa(5)水力计算管段0-1Hxh0=Hq+hd+Hk=16.9+0.92+2=19.82mH20=198.2KPaHxh1=Hxh0+?H(0-1的消火栓间距)+h(0-1管段的水头损失)=19.82+3.0+0.241=23.06mH2O1点的水枪射流量？???1=V????12qxh12Hxh1=+Az?Ld?qxh1+2B????1-223.06-2????1=,/r???——==5.61L/S??+????1577+0.00172X203.6消火栓给水系统配管水力计算表计算管段设计秒流量q(L/s)管长(m)DNV(m/s)i(KPa/m)i-KKPa)0〜15.162.91000.6780.1080.31321〜25.16+5.61=10.7715.51001.400.436.6652〜310.7814.051001.400.436.04153〜410.78*2=21.5611.151002.491.2513.93754〜521.56*2=43.1251002.491.256.25Ehy=33.2072管路总水头损失H=33.2072X1.1=36.53KPa消火栓给水系统所需的总水压H应为:Hx=Hi+Hxh+Hw=17.7+19.82+3.653=41.17mH2O=411.7KPa#\n兰州XX大学毕业论文（设计）EFH.5皿_g口可**ik/5F183*仟区加口”gAA开aKsr2_9DDA3AAIF上D,OCO»s片-iA-iTTOCG234图3.1消火栓给水管网计算用图表#\n兰州XX大学毕业论文（设计）四、室内建筑排水系统的计算（一）排水定额和排水设计秒流量1.排水定额生活排水平均时排水量和最大时排水量的计算方法与建筑室内给水量计算方式相同。一个排水当量排水流量是一个给水当量额定流量的1.65倍，各种卫生器具的排水流量和当量见表4.1o表4.1卫生器具排水流量、当量和排水管的管径序号卫生器具名称卫生器具类型排水流量（L/s）排水业有T里排水管管径（mm）1洗涤盆、污水盆（池）0.331.00502餐厅、厨房洗菜盆（池）单格洗涤盆（池）双格洗涤盆（池）0.671.002.003.0050503盥洗槽（每个水嘴）0.331.0050〜754洗手盆0.100.3032〜505洗脸盆0.250.7532〜506浴盆1.003.00507淋浴器0.150.45508大便器冲洗水箱自闭式冲洗阀1.501.204.503.601001009医用倒便器1.504.5010010小便器自闭式冲洗阀感应式冲洗阀0.100.100.300.3040〜5040〜5011大便槽W4个蹲位>4个蹲位2.503.007.509.0010015012小便槽（每米）自动冲洗水箱0.170.50一13化验盆（无塞）0.200.6040〜5014净身器0.100.3040〜5015饮水器0.050.1525〜5016家用洗衣机0.501.505021\n兰州XX大学毕业论文（设计）1.排水设计秒流量建筑室内排水管道的设计秒流量是确定各管段管径的依据，因此，排水设计流量的确定应符合建筑室内排水规律。建筑室内排水流量与卫生器具的排水特点和同时排水的卫生器具数量有关，具有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长、排水不均匀的特点。为保证最不利时刻地最大排水量能够迅速、安全的排放，某管段的排水设计流量应为该管段的瞬时最大排水流量称为排水设计秒流量，建筑室内排水设计秒流量有三种计算方法：经验法、平方根法和概率法，按建筑物类型，住宅楼设计秒流量计算公式：？??=0.12?”??+?????威（4.1）qp——计算管段排水设计秒流量，L/S;Np-―计算管段卫生器具排水当量总数；Qma——计算管段个上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/S；根据建筑物用途而定的系数，由表4.2确定=1.5表4.2根据建筑物用途而定的系数a值建筑物名称宿舍（In类）、住宅、宾馆、酒店式公寓、医院、疗养院、幼儿园、养老院的卫生间旅馆和其他公共建筑的盥洗室和厕所间?馆1.52.0—2.5（二）排水管网水力计算1.横管的水力计算（1）最大设计充满度建筑室内排水横管按非满流计算，以便使污废水释放的气体能自由流动排入大气,调节排水管道系统内的压力，接纳意外的高峰流量，建筑室内的最大设计充满度见表4.3,查表得排水横管最大设计充满度为0.5。表4.3排水横管最大设计充满度排水管道类型管径（mm）最大设计充满度生活排水管道<125150〜2000.50.650〜750.6生活废水管道100〜1500.7>2001.050〜750.6生产污水管道100〜1500.7>2000.8（2）管道坡度23\n兰州XX大学毕业论文（设计）污水中含有固体杂质，如果管道坡度过小污水流速慢，固体杂质会在管道内沉淀淤积，减小过水断面积，造成排水不畅或者堵塞管道，为此对管道坡度作了规定。建筑室内生活排水系统管道坡度由通用坡度和最小坡度。见表4.4。表4.4生活污水排水横管的标准坡度和最小坡度管材管径（mm）坡度通用坡度最小坡度塑料管500.0250.012750.0150.0071100.0120.0041250.0100.00351600.0070.0032000.0050.003铸铁管500.0350.025750.0250.0151000.0200.0121250.0550.0101500.0100.0072000.0080.005（3）最小管径根据《建筑给水排水设计规范》GB201啾定，建筑物室内排水管最小管径为50mm住宅楼厨房排水立管管径最小为75mm大便器连接的支管，最小管径为100mm（塑料管为110mm。（4）排水横支管计算由于该住宅楼分为两种户型，每一单元户型内卫生器具布置方式对称，故在计算的时候取其中一户计算，其中污水管WLb制WLb1布置方式一样，污水立管每户两根，下面就横支管进行计算，计算草图如下图4.1,计算数据填入以下表内，为表4.5。图4.1b2户型排水管横管计算图23\n兰州XX大学毕业论文(设计)表4.5/DblDbl'排水横支管水力计算表管段编R排水当量总数Np排水流量q(L/s)设计秒流量qp(L/s)管径(mm)坡度i0〜11.500.500.720500.0251〜21.950.150.751500.0252〜31.9500.751500.0253〜46.451.501.9751100.0124〜57.20.251.9831100.012图4.2b1/b1'户型排水横管水力计算图表4.6b1/b1'户型排水水力计算表管段编p排水当量总数Np排水流量q(L/s)设计秒流量qp(L/s)管径(mm)坡度i0〜10.750.250.406500.0251〜45.251.51.9121100.0252〜30.450.150.271500.0253〜41.950.500.751500.0124〜57.20.251.9831100.012此户型横管排水当量总数为：Np=5.25+1.95=7.2(5)底层污水单独排出27\n兰州XX大学毕业论文(设计)1.排水流量是确定各级排水沟道和其上建筑物的规模以及分析现有排水设施排水能力的主要依据。2.设计排水流量分地面水设计排水流量和地下水设计排水流量两种。前者用以确定排水沟道的断面尺寸，后者作为满足控制地下水位要求的依据，用以确定排水沟的沟底高程和排渍水位。1.当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足本条第1、2款的要求时；2.在距排水立管底部1.5m距离之内的排出管、排水横管有90。水平转弯管段时。故底层楼选择设置单独排出。建筑物底层排水管道与其他楼层管道分开单独排出时，其排水横支管管径可按表4.6。表4.7无通气的底层单独排出的横支管最大排水设计能力排水横支管管径(mm)5075100125150最大排水能力(L/s)1.01.72.53.54.8图4.3底层排水水力计算图27\n兰州XX大学毕业论文(设计)表4.8底层排水水力计算表管段编号排水当量总数Np排水流量q(L/s)设计秒流量qp(L/s)管径(mm)坡度i备注0〜10.450.150.270500.025下点4为厨房洗涤盆排水1〜21.950.500.751500.0252〜36.451.501.957500.0253〜47.20.251.9831100.0124〜510.21.002.0751100.0122.立管的水力计算建筑给水排水设计规范(GB500154.3.6A规定厨房间和卫生间的排水立管应分别设置。11650厨房排水立管的水力计算，因所有厨房立管的水力情况相同，如图4.4,因厨房排放的污水中含有大量的油脂和泥渣容易在管道内壁附着聚集，减小管道的过水断面积，厨房立管最小管径为75mm计算结果如表4.9。4.92-6层厨房立管水力计算表图4.4厨房图立管管段编号卫生器具数量排水当量总数Np设计秒流量(L/s)管径(mm)双格洗涤盆0〜1131.0751〜2261.44752〜3391.54753〜44121.62754〜55151.7075由于楼层一层单独设置排水管道，由以上计算可得，两种户型最后卫生器具放置数量和排水当量相同，故计算的时候只计算一种户型，本次计算为b2户型2至6层排水立管以及排水管水力计算，计算结果填入表4.10,其计算草图为图4.6。27\n兰州XX大学毕业论文(设计)表4.102-6层排水立管管水力计算表管段编P排水当量总数Np设计秒流量qp(L/S)管径(mm)备注0〜11.500.720501〜21.950.751502〜31.950.751503〜46.451.9751109〜10管段的排水当量4〜57.21.983110总数为2〜6层厨房排水5〜614.42.18110当量与其他卫生器具排6〜721.62.34110水当量的总和7〜828.82.471108〜9362.581109〜10512.78160W-217+UC乙2AJU上二口*图4.52-6层排水水力计算图174J30由表可以确定，立管底部排水当量总数为:Nt=51立管最下端管段排水设计秒流量27兰州XX大学毕业论文（设计）???=0.12??^??+???????=0.12x1.5v5T+1.5=2.78L/S31\n兰州XX大学毕业论文（设计）查表得立管管径160mrB水塑料管最大允许排水流量为7.4L/S，其值远大于最低端设计秒流量，故不用设置专用通气管。排出管取管径为160mm坡度取0.007。31\n兰州XX大学毕业论文（设计）结论本次设计为某小区6层居民住宅小区建筑给水排水工程的设计计算。该住宅小区为一梯两户，共有四个单元，每层住户8户，每户平均按4人计算，总共有住户48户，总用水人数为192人，用水标准为200LL/人•d,用水时间为24h。该住宅楼分为一种户型，分别为Db1/Db1',住宅室内用水设备数量一致，分别有洗涤盆、家用洗衣机水嘴、冲洗水箱浮球阀大便器、洗脸盆、淋浴器。本次设计中计算结果有以下几点：1.建筑生活给水系统主要有给水入户管、给水立管、水表、阀门等，该住宅楼有4根给水管从室外给水管网给水，4根给水立管，生活给水系统所需水压经计算得到b1/b1'户型为276.692KPa、b2户型为264.019KPa,给水方式为室外给水管网直接供水常年供水水压不小于320KPa,给水管材料为PPRS!料管。2.建筑消防给水系统的布置：该住宅楼为4个单元，每单元布置一个消火栓，消火栓距离楼层平面1.2m,水带长度取20m水枪碰嘴口直径为19mm配有65mmK带，充实水柱高位12m经计算得水枪喷嘴处水压为169KPa,消火栓口水压为198.2KPa则消火栓给水系统所需总水压为411.7KPa。3.建筑排水系统管材采用UPVC排水方式为单立管排水，住宅楼有8根排水管，管径为160mm每户两根排水立管，卫生间一根，厨房一根，厨房排水管管径为75mm卫生间根据卫生器具以及排水秒流量不同管径不同，单管径不小于规定的最小管径，因为水压以及相关规定问题，底层选择单独排水，经过计算得到立管嘴下端排水设计秒流量为2.78L/S,查表得160mnB水塑料管的最大允许排水流量为7.4L/s,其值远大于最低端设计秒流量，故不用设专业的通气管。31\n兰州XX大学毕业论文（设计）致谢四年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。四年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意！本设计是在丁红老师的悉心指导和严格要求下顺利完成的，严肃的教学态度，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。从课题的选择到项目的最终完成，丁老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。丁老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，从建筑图纸选择、各系统方案的确定到具体的设计和计算，无不凝聚着丁老师的心血和耐心。在此向丁老师表示深深的谢意和崇高的敬意。31\n兰州XX大学毕业论文（设计）[1]中华人民共和国国家标准出版社.[2]中华人民共和国国家标准[3]中华人民共和国国家标准[4]中华人民共和国国家标准[5]中华人民共和国国家标准出版社.[6]中华人民共和国国家标准[7]中华人民共和国国家标准社.[8]中华人民共和国国家标准计划出版社.[9]中华人民共和国国家标准参考文献.建筑给水排水设计规范.GB50015.2010（2010年版）.北京：中国计划.建筑规范.GB50368.2005.北京：中国计划出版社..建筑设计防火规范.GB50016.2006.北京：中国计划出版社..建筑灭火器配置设计规范.GB50140.2005.北京：中国计划出版社..建筑给水聚丙烯管道工程技术规范.GB/T50349.2005.北京：中国计划.民用建筑节水设计标准.GB50555.2010.北京：中国计划出版社..建筑排水塑料管道工程技术规程.CJJ/T29.2010.北京：中国计划出版.建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范.GB50242.2002.北京：中国.住宅设at规范.GB50096.2011.北京：中国计划出版社[10]王增长主编.建筑给水排水工程（第六版）.北京：中国建筑工业出版社.2010.8.[11]中国建筑设计研究院主编.建筑给水排水设计手册（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2008.[12]李天荣主编.建筑消防设备工程重庆：重庆大学出版社，2002.[13]姜文源等主编.水工业工程设计手册一建筑和小区给水排水.北京：中国工业出版社，2000.[14]建设部工程质量安全监督与行业发展司.中国建筑标准设计研究所编.2003全国民用建筑工程计措施一给水排水.北京：中国计划出版社，2003.[15]永琨主编.中国消防工程手册.北京：中国建筑工业出版社，1998.31