十二层营房建筑给排水设计说明书大学论文 70页

通风空调与给排水专业营房建筑给排水工程课程设计计算说明书学号：20131131009姓名：不知道指导教师：左梅梅时间：2016.11.01通风空调与给排水工程20131131I\n前言本设计是十二层的建筑给排水设计，主要包括给水系统、排水系统、消防系统、雨水系统。给水系统采用分区供水，-1到5层为低区，由市政管网直接供水；6层到十二层为高区。由水泵从地下贮水池加压供水，并设变频调速装置。排水系统采用污、废水合流制，直接排入市政污水管网；底层单独排水，排水立管设专用通气管。消防系统主要采用室内消火栓系统，火灾初期10min消防用水量由屋顶消防水箱供给，消防水箱的水源由生活水泵从生活水池抽取；10min后的消防启动消防水泵，从消防水池抽水供消火栓使用。关键词建筑给排水高层建筑I\n目录第1章工程概况及设计任务31.1工程概况31.1.1设计任务书31.1.2主要技术指标31.1.3要求41.2设计资料41.2.1建筑资料41.2.2给水资料41.2.3排水资料4第2章系统方案确定52.1生活给水系统52.1.1相关规范52.1.2竖向分区52.1.3方案确定62.2排水系统92.2.1相关规范92.2.2排水水质分析102.2.2生活排水系统102.2.3雨水排水系统122.3消防给水系统132.3.1消火栓给水系统132.3.2自动喷水灭火系统14第三章管道布置153.1生活给水系统163.1.1给水系统组成163.1.2管道布置16III\n3.1.3管道敷设173.1.4给水管道的布置与敷设具体做法183.1.5给水管材183.2室内排水系统193.2.1系统组成193.2.2排水管道布置及敷设193.2.3排水管材213.3雨水排水系统223.3.1雨水排水系统的组成223.3.2管道布置的做法233.3.3雨水排水系统管材的选用233.4消防给水系统233.4.1系统组成233.4.2室内消火栓的布置233.4.3消火栓管材的选用243.5自动喷淋系统243.5.1系统组成243.5.2管道的布置与敷设253.5.3管材26第四章设计计算274.1生活系统用水量计算274.1.1设计计算依据274.1.2设计计算274.2水池的计算284.2.1设计计算依据284.2.2水池的计算294.3给水管网水力计算294.3.1设计秒流量公式选用29III\n4.3.2低区生活给水管网水力计算表304.3.3低区给水系统压力校核344.3.4高区给水管网水力计算344.4水泵、水池设计384.4.1水泵机组的设置384.4.2贮水池设置394.5排水系统水力计算394.5.1设计秒流量公式的选用394.5.2排水横支管水力计算404.5.3排水立管的水力计算424.6雨水系统水力计算444.6.1雨水量计算444.6.2雨水系统水力计算454.7消火栓系统计算454.7.1室内消火栓系统的布置454.7.2室内消火栓管网布置464.7.3最不利点消火栓所需压力和实际射流量464.7.4消火栓管网水力计算474.7.5消防水池494.7.6高位水箱设置与的校核504.8自动喷水灭火系统计算504.8.13-12层自喷水力计算(作用面积法)504.8.2-1-2层自喷水力计算51总结54III\n第1章工程概况及设计任务1.1工程概况1.1.1设计任务书1.目的和作用培养提高学生综合运用在本学期所学的基础理论、基础知识和基础技能解决工程实际问题的能力，以达到总结、巩固扩大和深化所学的知识；培养和调动学生学习的主动性和积极性；激发学生创新精神；使学生进一步了解我国基本建设方面的政策，提高学员对国家建设的责任感。通过课程设计的综合训练，培养提高学员调查研究、查阅文献、收集运用知识的能力；综合分析、制定设计方案的能力；并进一步培养提高学员的计算。绘图、运用工具书和编写说明书的技能，以及运用计算机计算、绘图和进行外语翻译的能力。2.设计任务本设计为重庆某建筑给排水工程设计。本课程设计要求设计该建筑内给水排水工程，具体设计项目为：1、室内给水系统；2、室内排水系统；3、室内消防系统；4、室内喷淋系统；5、雨水排水系统。1.1.2主要技术指标本次设计主要完成图纸设计和设计计算说明书的编写。3\n1.设计计算说明书,约40～50页,包括目录、前言、正文、小结、参考文献等。　　2.设计施工图以1#图计，不少于10张,要求图纸比例合适、内容设置合理。1.1.3要求1.课程设计在指导教师的指导下独立完成。设计过程中应善于搜集和运用参考资料，发挥创造性，要认真贯彻实用经济、美观的设计方针，要密切联系工程实际，并注意应用本专业最新的科研成果。　　2.在设计前，学员根据设计任务定出个人设计工作计划及进度安排表，根据进展情况进行随时修正，保证按期完成任务。　　3.图纸是设计意图的主要表现形式，因此必须特别注意提高图纸质量，做到图面布局合理、正确清晰、线条清楚、尺寸齐全，符合制图标准及有关规定，用工程字注文，主要图纸应基本达到施工图深度。　　4.设计说明书要求内容完整、阐述清楚、计算正确、文理通顺，计算中不宜采用简化方法。计算中采用的公式、数据来源及设计依据和方案比较等内容，均应加以说明。5．计算准确，所采用公式和公式的符号及单位一般应有注解，要注明数据的来源，计算草图描绘工整，计算成果列表绘出。1.2设计资料1.2.1建筑资料该建筑位于重庆市九龙坡区，属民用建筑建筑，共12层，建筑概况描述如：地下一层为设备层及车库，一层至二层为商业及部分住宅，三层至十二层为住宅，建筑绝对标高为324.000米，相对标高为±0.000；提供各层平面图、洗手间和卫生间大样图、立面图等。1.2.2给水资料　　给水由北碚水厂供水,水质符合生活饮用水卫生标准,年最低月平均水温为9℃。建筑物东侧有一城市给水管道DN400,其水压为0.30MPa，管道埋深1.8m。3\n1.2.3排水资料　　在建筑物西侧有一城市排水管道DN400，接入检查井的位置在东北角处。管道埋深2.5m。3\n第2章系统方案确定2.1生活给水系统根据有关设计相关资料，建筑物的性质、用途、层高及设计要求，结合室外城市管网能够提供的水压，确定给水系统的方式及组成。2.1.1相关规范摘自(《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003))3.3.1居住小区的室外给水系统，其水量应满足居住小区内全部用水的要求。居住小区的加压给水系统，应尽量利用城市市政给水管网的水压直接供水。当市政给水管网的水压、水量不足时，应设置贮水调节和加压装置。3.3.4卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa。3.3.5高层建筑生活给水系统应竖向分区，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静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa；2水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设置；3各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。3.3.6建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式。建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串连供水方式。3.4.17住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外；对设置在户内的水表，宜采用远传水表或IC卡水表等智能化水表。2.1.2竖向分区65\n由《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第1.0.3条知：建筑高度小于24m的公共建筑或小于10层的住宅称为低层建筑；建筑高度高于或等于24m的公共建筑或高于或等于10层的住宅称为高层建筑。对于高层建筑而言，生活给水系统由于其层数多、竖向高度大，为避免建筑低层配水点静水压力过大，需要进行竖向分区。合理的确定高层建筑给水系统的竖向分区，关系到给水系统的运行、使用、维护、管理、投资节能等情况的效果，是高层建筑给水系统的首要环节。目前，国内外在高层建筑给水设计中，普遍都是以给水分区最低层配水点处最大允许静水压力值为依据，进行竖向分区的。我国《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第3.3.5规定：各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa。根据规范要求，并结合该建筑楼层数、功能及室外供水压力，建筑物东侧有一城市给水管道DN400,其水压为0.30MPa，管道埋深1.8m。由经验法估算：第五层：H=120+40×3=24m。24+1.8=25.8m<30m。该建筑竖向分为2个供水区，分区结果如表2-1所示。表2-1给水竖向分区表区名分区范围静压(mH20)静压校核备注低区(-1)～530-[16.5-(-5.10)]×1.2=8.0048.004>3，符合规范要求低区所计算的是该区所需的最小工作压力，沿程水损取20%静压，3m为自由水头高区6～1247.10-16.50=30.630.6<45，符合规范要求2.1.3方案确定对于分区两个以上的高层建筑，给水系统的供水方式应进行方案比较，方案比较可遵循供水技术可靠、经济合理的原则，为该建筑准备了三个供水方案。对三个可行性方案进行比较优缺点。该建筑给水系统竖向分为2区，其中低区由市政管网直接供水，高区给水需进行二次加压，高区给水方案比较如表2-2所示。65\n表2-2高区给水方案比较表供水方案供水方式说明优点缺点使用范围备注水泵并联给水方式采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化。高效节能，比一般设备节能10%-40%；设备集中，便于管理。不设高位水箱，减少了建筑负荷，节省水箱占地面积，又可有效的避免水质的二次污染。水泵数量多，扬程各不相同。适用于水量随机变化的的用户为避免系统在小流量或微流量用水情况下，水泵工作效率低，宜为该系统配备小型气压罐65\n水泵串联给水方式采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化。水泵串联，流量不变，扬程增加。高效节能，不设高位水箱，减少了建筑负荷，节省水箱占地面积，又可有效的避免水质的二次污染。水泵数量多，设备布置不集中，维护管理不便。适用于水量随机变化的的用户为避免系统在小流量或微流量用水情况下，水泵工作效率低，宜为该系统配备小型气压罐高位水箱-水泵给水方式外网供水至水池，利用水泵提升和水箱调节流量水池，水箱储备一定水量，停水停电时可延时供水，供水可靠，供水压力较稳定。不能利用外网水压，能源消耗较大，安装，维护较麻烦，投资较大。外网水压经常不足，且不允许直接抽水，允许设置高水位水箱的建筑　各方案图如图2-1、2-2、2-3所示。65\n图2-1高位水箱-水泵给水方式65\n图2-2水泵串联给水方式65\n图2-3水泵并联给水方式综上所诉，考虑经济合理与供水可靠性。采用方案1-水泵并联给水方式，也就是常说的叠压供水。2.2排水系统2.2.1相关规范摘自(《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003))2.1.1新建居住小区应采用生活排水与雨水分流排水系统。2.1.2建筑物内下列情况下宜采用生活污水与生活废水分流的排水系统：1建筑物使用性质对卫生标准要求较高时；2生活污水需经化粪池处理后才能排入市政排水管道时；65\n3生活废水需回收利用时。2.1.3下列建筑物排水应单独排水至水处理或回收构筑物；1公共饮食业厨房含有大量油脂的洗涤废水；2洗车台冲洗水；3含有大量致病菌，放射性元素超过排放标准的医院污水；4水温超过40℃的锅炉、水加热器等加热设备排水；5用作中水水源的生活排水。2.1.4建筑物雨水管道应单独设置，在缺水或严重缺水地区，宜设置雨水贮存池。2.2.2排水水质分析建筑排水根据其排水的来源及水质污染程度可分为生活污水、工业废水和降水。生活污水又可划分为粪便污水个洗涤废水，而工业废水可分为生产污水和生产废水，降水是指雨水和雪融化水。通过对建筑性质及使用功能与特点的分析，该建筑排水种类及水质情况如下：（1）粪便污水：从大、小便器排出的污水，含有大量粪便、纸屑、病原虫等杂质。（2）生活废水：来自住宅盥洗、沐浴、洗涤以及洗衣房的排水。水中含有细小的悬浮物及洗涤剂，水质的污染程度较粪便污水轻。（3）屋面雨水：来自屋面的雨水及融化的雪水，水质比较干净。（4）含油废水：来自厨房、餐厅排出的废水，含有动植物油。本建筑的排水系统包括室内污废水排水系统和屋面雨水两套系统。2.2.2生活排水系统1.排水方案的确定65\n建筑内部排水体制有分流制和合流制两种。对城市排水系统而言，粪便污水和生活废水统生活污水。所谓分流制是指雨水和粪便污水、生活废水分流，所谓合流是指雨水和粪便污水、生活废水合流。而在建筑内部排水系统中，雨水系统必须独立设置，所谓分流与合流通常是指粪便污水与生活废水是分流设置管道收集排放还是用一套管道收集排放。根据规范要求，建筑排水系统的选择有以下几个要点：（1）分流或合流排水系统的选择，应根据污水性质、污染程度、结合室外排水体制和有利于综合利用与处理的要求确定。（2）生活污水一般须经化粪池处理，此时粪便污水宜与生活废水分流；当排往污水处理厂时，宜合流排出。（3）当建筑物内设置中水系统时，生活废水与生活污水应分流排出。（4）含有毒和有害物质的生产污水，含有大量油脂的生活废水，以及经技术经济比较认为需要回收利用的生产废水、生活废水等均应分流排出。（5）建筑物雨水应单独排出。工业废水如不含有机物，而带大量泥沙、矿物质时，应经机械处理后方可排入室内密闭系统雨水管道。在确定建筑内部排水体制和设置建筑内部排水系统时，应根据污、废水性质、污染程度、室外排水体制和城市污水处理设施完善程度以及污水有无回用要求等因素，通过经济技术比较确定。通过对该建筑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，综合确定建筑排水方案如下：（1）由建筑工程条件可知，3～12层为普通住宅，生活排水主要来自客房的洗浴和便器，其中洗浴废水量较大，为减少化粪池容积，住宅生活污、废水采用分流制排水系统，即粪便污水需经化粪池处理后排入城市污水管网，洗浴废水直接排入城市污水管网。（2）厨房废水需经隔油池隔油处理后排至城市污水管网。（3）裙房生活污废水采用分流制排水，生活污水经化粪池处理后排入城市污水管网。生活废水经废水管道直接排至城市污水管网。（4）建筑高层主体屋面雨水采用内排，裙房屋面雨水采用外排，屋面雨水排入城市雨水管网。（5）地下设备间排水采用污水泵提升至室外城市污水管网。2.通气方式的确定65\n污水排水系统通气的好坏直接影响着排水系统的正常使用，按系统通气方式，建筑内部污废水排水系统分为单立管排水系统、双立管排水系统和三立管排水系统。如表2-3所示。表2-3污废水排水系统类型表系统类型系统说明适用范围单立管排水系统无通气管的单立管排水系统立管顶部不与大气相通适用于立管短，卫生器具少，排水量小，立管顶部不便伸出屋面的情况有通气的普通单立管排水系统排水立管向上延伸，穿出屋顶与大气相通适用于一般多层建筑特制配件在横支管与立管连接处，设置特制配件代替一般的三通；在立管底部与横干管或排出管连接处设置特制配件代替一般的弯头适用于各类多层、高层建筑双立管排水系统系统由一根排水立管和一根专用通气立管组成，利用排水立管与另一根立管之间进行气流交换适用于污废水合流的各类多层和高层建筑三立管排水系统系统由三根立管组成，分别为生活污水立管、生活废水立管和通气立管。适用于生活污水和生活废水分流的各类多层、高层建筑建筑属于高层建筑，而且采用的排水体制为分流制。对3～12层而言，由于各层连接排水立管的卫生器具不多且连接管段较短，故设专用通气立管。对-1～2层而言，由于立管连接的排水层数少，且卫生间顶部有屋面，可用来设置通气管。考虑到系统的安全性、统一性和施工的方便与美观要求，确定本设计的排水系统类型为：单立管排水系统，即可满足实际需要。65\n2.2.3雨水排水系统1.屋面雨水排水系统的概念降落在建筑物屋面的雨水和雪水，特别是暴雨，在短时间内会形成积水，需要设置屋面雨水排水系统，有组织、有系统地将屋面雨水及时排除到室外。2.屋面雨水排水系统的分类（1）按雨水管道布置位置分类1)外排水系统：是指屋面不设雨水斗，建筑内部没有雨水管道的雨水排放形式。按屋面有无天沟，又可分为檐沟外排水系统和天沟外排水系统。2)内排水系统：是指屋面设有雨水斗，建筑物内部设有雨水管道的雨水排水系统。内排水系统可分为单斗排水系统和多斗排水系统，敞开式内排水系统和密闭式内排水系统。3)混合排水系统：同一建筑物采用几种不同形式的雨水排除系统，分别设置在屋面的不同部位，组合成屋面雨水混合排水系统。（2）按管内水流情况分类1)重力流雨水排水系统。2)压力流雨水排水系统。由于本设计已经在屋面设置了排水坡度，屋面面积较小，本着安全又经济的原则，故采用外排水的方式，降落到屋面的雨水沿屋面集流到檐沟，在通过立管排水到建筑物室外的明沟，汇集后排至雨水检查井。2.3消防给水系统2.3.1消火栓给水系统1.设置要求有以下几点：一、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。二、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100mm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。三、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。四、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。五、消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa，当大于0.80MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，消火栓处应设减压装置。65\n六、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。七、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。八、消防电梯间前室应设消火栓。1.消火栓给水系统的分类室内消火栓系统可以分为独立、区域集中的室内消防给水系统，高压、临时高压消防给水系统，分区、不分区室内消防给水系统等，如表2-4所示。表2-4室内消火栓系统形式表分类依据系统分类系统说明优缺点适用范围按消防给水系统的服务范围分独立的室内消防给水系统每栋高层建筑设置一套室内消防给水系统系统安全性较高，但管理比较分散，投资大适用于地震去人防要求较高的建筑物以及重要的建筑物区域集中的室内消防给水系统数栋或数十栋高层建筑物形成的建筑群，共用一个消防加压泵房系统便于集中管理，在某些情况下可节省投资，但在地震区其安全性较低适用于有合理规划的高层建筑区按消防给水系统压力分高压消防给水系统管网内经常保持灭火所需水量、水压，消防时，直接使用灭火设备灭火系统简单，供水安全。不需设置水箱　临时高压消防给水系统设有消防泵房，平时水压不满足消防要求，火灾时需启动消防泵才能满足水压要求　需设置水箱　按建筑高度分不分区室内消防给水系统建筑高度不超过50m的工业与民用建筑65\n不需设置水箱，消防用水由室外高压管网直接供给系统简单，设备少。但对管材管件及用水设备等的耐压要求高分区室内消防给水系统通常设置高位水箱，用来贮存火灾初期消防用水　建筑高度超过50m的工业与民用建筑根据建筑的实际情况，结合《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第7.4.6.5规定：消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施。确定酒店建筑的室内消防给水系统形式为：独立、临时高压室内消防给水系统。2.3.2自动喷水灭火系统1.自动喷水灭火系统的设置场所我国《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第7.6条规定，高层建筑下列部位均应设置自动喷水灭火系统：①、建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房的下列部位(普通住宅和高层建筑中不宜用水扑救的部位除外)：公共活动用房；走道、办公室和旅馆的客房；可燃物品库房；高级住宅的居住用房；自动扶梯底部和垃圾道顶部。②、建筑高度超过100m的高层建筑，除面积小于5.00m2的卫生间、厕所和不宜用水扑救的部位外，均应设置自动喷水灭火系统。③、二类高层建筑中的商业营业厅，展览厅等公共活动用房和建筑面积超过200m2的可燃物品库房。④、高层建筑中经常有人停留或可燃物较多的地下室房间、歌舞娱乐、放映游艺场所等。本建筑符合第三条规定故需设自动喷火灭火系统。65\n2.自动喷水灭火系统类型的确定自动喷水灭火系统是一种在火灾发生时，能自动打开喷头喷水并同时发出火警信号的消防灭火设施。自动喷水灭火系统具有安全可靠、经济实用、成功灭火率高的优点。根据我国国民经济发展情况，目前要求安装自动喷水灭火系统的建筑均为性质重要、火灾危险性大；人员集中、不易疏散、外部增援较困难的建筑或场所。其系统分类如表2-5所示。表2-5自动喷水灭火系统类型表系统类型系统特点适用范围湿式自动喷水灭火系统系统管道内始终充满有压水，灭火速度快、控火效率高适用于环境温度大于4度且小于70度的场所干式喷水灭火系统在干式报警阀前的管道内充有压力水，报警阀后的管道内充以压力气体适用于环境温度小于4度或大于70度的场所预作用喷水灭火系统系统的管道中平时无水，呈干式，充以低压压缩空气适用于建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑物雨淋自动喷水灭火系统系统在雨淋阀后的管道内平时为空管，火灾发生时，所有喷头一起喷水，出水量大，灭火及时适用于火灾蔓延速度快、危险性大的建筑或部位水幕系统喷出的水形成水帘状，与防火卷帘、防火幕配合使用适用于防火隔断、防火分区及局部降温喷雾系统使用范围广，不仅可提高扑灭固体火灾的灭火效率，而且不会造成液体火飞溅，电器绝缘性好适用于扑灭可燃液体火灾、电器火灾由建筑地处重庆，冬季室内温度t>4度，故采用湿式自动喷淋灭火系统。65\n第三章管道布置3.1生活给水系统3.1.1给水系统组成根据给水方案，建筑内部给水系统由引入管、水表节点、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量仪表等组成。3.1.2管道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.管道布置基本要求（1）确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理（2）保护管道不受损坏（3）不影响生产安全和建筑物的使用（4）便于安装维修给水管道与其他管道和建筑结构的最小净距如表1-3所示。表3-1给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表给水管道名称室内地面(mm)地沟壁和其它管道(mm)梁、柱、设备(mm)排水管备注水平净距(mm)垂直净距(mm)引入管　　　≥1000≥150在排水管上方65\n横干管≥100≥100≥50且此处无接头≥500≥150在排水管上方立管管径≥25　　　　<3232～50≥3575～100≥50125～150≥602.管道布置基本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。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。同一栋建筑的给水管网也可同时兼有以上两种布置形式。如表3-2所示。表3-2给水管道布置形式表布置形式形式说明适用范围上行下给干管设在顶层天花板下、吊顶内或技术夹层中，由上向下供水适用于设置高位水箱的居住与公共建筑和地下管线较多的工业厂房下行上给干管埋地、设在底层或地下室中，由下向上供水适用于利用室外给水管网水压直接供水的工业与民用建筑中分式水平干管设在中间计算夹层内或某层吊顶内，由中间向上、下两个方向供水适用于层顶用作露天茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑65\n根据给水方案，本建筑采用下行上给的布置形式。3.1.3管道敷设2.管道敷设基本要求（1）居住小区的室外给水管道，应沿区内道路平行于建筑敷设，宜敷设在人行道、慢车道或草底下；管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于1m，且不得影响建筑物的基础。（2）敷设在室外综合管廊（沟）内的给水管道，宜在热水、热力管道下方，冷冻管和排水管的上方。给水管道于各种管道之间的净距，应满足安装操作的要求，且不宜小于0.3m。室内冷、热水管上、下平行敷设时，冷水管应在热水管下方；垂直平行敷设时，冷水管应在热水管右侧。（3）需要泄空的给水管道，其横管宜设有0.002～0.005的坡度坡向泄水装置。（4）为防止生活饮用水管道被使用过的水回流而造成污染，管道敷设时，应注意配水出口不得被任何杂质所淹没。2.基本形式给水管道敷设有明装、暗装两种形式。明装即管道外露，其优点是安装维修方便，造价低，但外露的管道影响美观，表面易结露、灰尘，一般用于对卫生、美观没有特殊要求的建筑。安装即管道隐蔽，如敷设在管道井、技术层、管沟、墙槽或夹壁墙中，直接埋地或埋在楼板的垫层里，其优点是管道不影响室内的美观、整洁，但施工复杂，维修困难，造价高，适用于对卫生、美观要求较高的建筑如宾馆、高级公寓和要求无尘、洁净的车间、实验室、无菌室等。根据以上及建筑特点，本建筑给水管道采用暗装敷设。3.1.4给水管道的布置与敷设具体做法引入管设置两条，分别由建筑的不同侧引入，引入管经水表节点后和室外给水环网连接，再从室外环网引出两条管道分别接入生活贮水池和消防贮水池。65\n低区给水系统利用市政管网压力直接供水，采用下行上给的供水方式，枝状管网、横干管敷设于地下一层的天花板下，给水立管布置在墙角、柱边，并由土建装饰处理。高区采用下行上给的供水方式，水平横干管敷设在6层天花板的吊顶内。主立管置于管道井内，横支管在墙体内暗装。给水管道与其他管道之间留有一定的距离，以防止给水管水质被污染，同时便于安装检修。引入管室外部分管中心标高为-1.4m，引入管穿越地下室外墙处，设防水套管。总水表设在市政管网与室外环网的连接管上，并设置水表井。入户水表分散设置在每户的入户管上，一户一表，采用远传水表或IC卡水表等智能化水表。给水管道穿过承重墙基础时，均进行预留洞口，预留洞尺寸，考虑到管顶上部净空不能小于建筑物沉降量的要求，其值不小于0.1m管道在空中敷设时采用支架或托架固定，立管设管卡固定。3.1.5给水管材建设部、国家经贸委、国家质量技术监督局和国家化学建材局于1999年12月联合颁布了“建住房[1999]295号”文《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》，文中规定：自2000年6月1日起，禁止使用冷镀锌钢管于室内给水管道，并根据当地实际情况逐步限时淘汰热镀锌钢管，推广应用铝塑复合管、交联聚乙烯(PE-X)管、三型无规共聚丙烯(PP-R)管等新型管材。建筑生活给水系统管材采用PP-R管。PP-R管材具有以下优点：（1）卫生、无毒:本产品属绿色建材，可用于纯净水、饮用水管道系统。（2）耐腐蚀、不结垢:可避免因管道锈蚀引起的水盆、浴缸黄斑锈迹之忧，可免除管道腐蚀结垢所引起的堵塞。（3）质量轻:比重仅为金属管的七分之一。（4）外形美观:产品内外壁光滑，流体阻力小，色泽柔和，造型美观。（5）安装方便可靠:采用热熔连接，数秒钟完成，安全可靠。65\n（6）使用寿命长:在规定的长期连续工作压力下，使用下寿命可达50年以上。3.2室内排水系统3.2.1系统组成建筑内部污废水排水系统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，排水管道系统内的气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内良好的环境卫生；第三，管线布置合理，间断顺直，工程造价低。为满足上述要求，建筑内部污废水排水系统的基本组成部分有：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。在有些建筑物的污废水排水系统中，根据需要还设有污废水提升设备和局部处理构筑物。3.2.2排水管道布置及敷设高层建筑的排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。（1）排水顺畅、水力条件好为使排水管道系统能够将室内产生的污废水以最短的距离、最短的时间排出室外，应采用水力条件好的管件和连接方法。排水支管不宜太长，尽量少转弯，连接的卫生器具不宜太多；立管宜靠近外墙，靠近排水量大、水中杂质多的卫生器具；排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。（2）保证设有排水管道房间或场所的正常使用在某些房间或场所布置排水管道时，要保证这些房间或场所正常使用，如横支管不得穿越有特殊要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室；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场所的上方。（3）保证排水管道不受损坏65\n为使排水系统安全可靠的使用，必须保证排水管道不会受到腐蚀、外力、热烤等破坏。如管道不得穿过沉降缝、烟道、风道；管道穿过承重墙和基础是应有预留孔洞；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；湿陷性黄土地区横干管应设在地沟内；排水立管采用柔性接口；塑料排水管道应远离温度高的设备和装置，在汇合配件处设置伸缩节等。（4）室内环境卫生条件好为创造一个安全、卫生、舒适、安静、美观的生活生产环境，管道不得穿越卧式、病房等对卫生、安静要求较高的房间，并不宜靠近与卧式相邻的内墙；商品住宅卫生间的卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户；排水立管仅设置伸顶通气管时，最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底垂直距离小于表3-3规定的最小距离时，底部支管应单独排出。表3-3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≧206（5）施工安装、维护管理方便为便于施工安装，管道距楼板和墙应有一定的距离。为便于日常维护管理，排水立管宜靠近外墙，以减少埋地横干管的长度；对于废水含有大量的悬浮物或沉淀物，管道需要经常冲洗，排水支管较多，排水点的位置不固定的公共餐饮的厨房、公共浴池、洗衣房、生产车间可以用排水沟代替排水管。应按规范规定设置检查口或清扫口。如铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于10m，塑料排水立管宜每6层设置一个检查口。但在建筑物的最底层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口；检查口应在地(楼)面以上1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。65\n在连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上卫生器具的铸铁排水横管上，宜设置清扫口。在连接4个及4个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口。清扫口宜设置在楼板或地坪上，且与地面相平。在水流偏转角大于45°的排水横管上，应设置检查口或清扫口。当排水立管底部或排出管上的清扫口至室外检查井中心的距离大于表34的数值时，应在排出管上设置清扫口。表3-4排水立管或排出管上的清扫口至室外检查井的最大允许长度管径(mm)5075100>100最大长度(m)10121520（6）占地面积小，总管线短，工程造价低。3.2.3排水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，其主要优缺点及使用条件如表3-5所示。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》(GB50015-2003)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。酒店建筑为高层商住楼，若选用塑料管材，则必须选用消声管材，如夹心塑料管或带内螺旋线管；且管径≥100mm穿越楼层时，须加设阻火圈以防止火灾蔓延，这样就相应提高了造价，而且管线出屋面及埋地、出户部分都不宜再用塑料管材(防冻脆破裂)，带来了施工的不便。65\n若选用机械离心排水铸铁管，虽造价略显高些，但其强度、防腐、耐热、隔声、抗震性能等都比较理想，并且有使用年限长，施工方便等优点，是高层建筑比较理想的换代产品。因此，本工程首选此类产品，接口采用柔性接口。由于酒店建筑高度大，受风力作用和地震影响均会造成较大的摆动，据有关资料介绍由此引起的屋间变位约为层高的1/200～1/100。因此酒店建筑排水系统的管道接口形式及连接方式为柔性接口，即与管材配套的橡胶圈、卡箍接口，以避免建筑竖向的变位大时，接口开裂漏水。表3-5常用排水管材的优缺点及适用条件类别管材名称主要优缺点使用条件金属管材机械离心铸铁管机械强度好，抗腐蚀、抗震(使用柔性接口)性能好，使用寿命长，造价较高适用于高层排水，特别是有抗震要求的场所钢管机械性能好，强度高，耐高压，易腐蚀可用于φ80一下污水提升、雨水排除(需做好内外防腐)以及其他一些有特殊要求的场合衬塑钢管机械性能好，强度高，耐腐蚀，造价高适用于排除有化学腐蚀性液体的场合非金属管材塑料管材重量轻，管件尺寸小，施工安装方便，耐腐蚀，造价低，但强度低，耐寒耐热差，易老化，使用寿命短可用于一般公共建筑的公厕，多层住宅排水等场所，但用于居住建筑时应采取消声措施混凝土管强度较好，造价低，但管体重适用于室外小区排水，室内很少使用钢筋混凝土管机械强度好，造价低适用于室外、市政干线排水带釉缸瓦管质轻，造价低，但脆、易碎室内外排水均较少使用，可用于室外绿地排水本建筑低区为为公共建筑，高区为住宅，塑料管材重量轻，管件尺寸小，施工安装方便，耐腐蚀，造价低等优点，适合于本建筑，故本建筑排水立管和横支管采用塑料管，粘接；排出管采用柔性排水铸铁管，承插连接。65\n3.3雨水排水系统3.3.1雨水排水系统的组成（1）外排水系统的组成1）檐沟外排水系统（重力流）。2）长天沟外排水系统（单斗压力流）。（2）内排水系统的组成内排水系统由天沟、雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、埋地干管和检查井组成。内排水的单斗或多斗系统可按重力流或压力流设计，大屋面工业厂房和公共建筑宜按多斗压力流设计，雨水斗的选型与外排水系统相同，需分清重力流或压力流。无论何种屋面雨水的排除都必须按重力流或压力流进行设计。一般情况下，檐沟外排水系统应按重力流设计，长天沟外排水系统应按单斗压力流设计，内排水系统可按重力流或压力流设计，大屋面工业厂房和公共建筑宜按多斗压力流设计。3.3.2管道布置的做法顶楼的雨水有屋顶坡度汇流至立管1、2、3、4、5、6管中，至室外散排。3.3.3雨水排水系统管材的选用外、内排水系统采用的管材有UPVC塑料管和铸铁管，其最小管径可用DN75mm，但注意下游管段管径不得小于上游管段管径，且在距地面以上1m处。设置检查口，并牢靠地固定在建筑物的外墙上。对于工业厂房屋面雨水排水管道，也可采用焊接钢管，但其内外壁应作防腐处理。3.4消防给水系统3.4.1系统组成建筑消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防管道、高位水箱、水泵结合器及增压泵等组成。65\n3.4.2室内消火栓的布置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。消火栓的间距，应保证同层相邻两个消火栓的充实水柱同时到达室内任何部位，可按式(3-1)确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。(3-1)式中S----消火栓间距，m；R----消火栓保护半径，m，R=L1+L2；L1----水龙带敷设长度，m，可取配备水龙带长度的90%；L2----水枪充实水柱在平面上的投影长度，m，水枪射流上倾角按45o计；b----消火栓最大保护宽度，m。消火栓保护半径按下式计算：(3-2)式中R----消火栓保护半径，m；C----水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8~0.9；h---水枪充实水柱倾斜45o时的水平投影，m；h=0.71Hm，对一般建筑(层高为3~3.5m0由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m；Hm----水枪充实水柱长度，m。水枪充实水柱长度应根据建筑物的层高和选定水枪的设计流量通过水力计算确定。《高规》第7.4.6.2条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；建筑高度超过100m的高层建筑，其充实水柱长度不应小于13m。建筑消火栓充实水柱Hm=10m，C=0.8，Ld=25m，则消火栓的保护半径为R=0.8×25+3=23m。在消火栓平面布置时，结合建筑平面图，建筑防火分区，以2365\nm为消火栓保护半径，将消火栓分散布置在楼层走到、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。消火栓间距：；取间距为S=21m。设计采用单出口消火栓，消火栓栓口装置距地面1.1m，栓出口方向与布置消火栓的墙壁垂直。建筑内采用同一规格的消火栓，消火栓口径DN65mm ，配备水龙带长度25m，水枪喷嘴口径19mm。3.4.3消火栓管材的选用当室外消防为生活、消防合用管道系统或低压消防给水系统时，可选用允许压力较低的承插直管的球墨给水铸铁管（滑入式、机械式），焊接钢管，内外壁热镀锌焊接钢管等。本设计采用热镀锌焊接钢管。3.5自动喷淋系统3.5.1系统组成该系统由闭式喷头、报警装置(水力警铃、压力开关)、湿式报警阀、管网及供水设施等组成。3.5.2管道的布置与敷设1.喷头选择根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)第6.1.3条规定，闭式喷头选型应符合下列规定：1、不做吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头；2、吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；3、顶板为水平面的轻危险级、中危险级I级居室和办公室，可采用边墙型喷头；4、自动喷水一泡沫联用系统应采用洒水喷头；5、易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。65\n根据上述要求，建筑采用标准型玻璃球喷头，喷头公称直径12.5mm，流量特性系数K=80。地下一层不吊顶，配水支管布置梁下，故采用直立型喷头，裙房及公寓走道部分设有吊顶，采用吊顶型喷头。喷头的动作温度采用普通温级68oC红色喷头。2.管道及阀门等设置（1）屋内的供水干管一般宜布置成环状，进水管不宜少于两条。当一进水管发生故障时，另一条进水管仍能保证全部进水量的70%和足够的水压。（2）阀应设在距地面高度0.8~1.5米范围内的没有冰冻危险、易于排水、管理维护方便而明显的地点。（3）设在便于维修的地方。分隔阀门应经常处在开户状态，一般用锁链锁住，分隔阀门最好采用明悬阀门。（4）水力警铃宜装在报警阀附近，与报警的连接管应采用镀锌钢管。其长度不大于6米时，管径为15mm，大于6米时，管径为20mm，但最大长度不应大于20米。（5）自动喷水灭火系统报警阀后的管网与室内消火栓给水管网应分开独立设置。（6）湿式报警阀后的管道上不应设置其它用水设施。（7）喷水灭火系统应设消防水泵接合器，一般不宜少于2个。（8）喷水灭火系统应设泄水装置（9）每根配水支管的喷头数：轻、中危险极建筑材料均不应多于8个。在同一配水支管吊顶上下布置喷头时，共上下侧的喷头数个不多于8个。严重危险极建筑材料均不应多于6个。（10）喷水灭火系统应设有报警阀、控制阀、水力警铃、系统检验装置、压力表，控制阀上应设有启闭指示装置。（11）喷水灭火系统应设水流指示器，压力开关等辅助电动报警装置。3.5.3管材65\n自动喷水灭火系统采用内外壁热镀锌钢管，以防止管道锈蚀而堵塞喷嘴喷口。管道系统的连接，管径<100mm时采用丝扣连接，管道直径≥100mm时，管道采用法兰盘或沟槽式卡箍连接，水平管道上法兰盘间管道长度不宜大于20m，立管上法兰盘间距不超过3个楼层。65\n第四章设计计算4.1生活系统用水量计算建筑生活用水量是生活给水系统设计计算的基本参数之一。它的选用是否恰当、合理，对给水系统的建设投资和运行使用都有很大影响。4.1.1设计计算依据高层建筑的生活用水量应根据国家现行《建筑给水排水设计规范》中规定的生活用水定额、时变化系数，并结合设计条件中给出的用水单位数，按下式通过计算确定。(4-1)(4-2)式中Qd----最高日用水量，L/d；m----用水单位数，人或床位数等，工业企业建筑为每班人数；qd----最高日生活用水定额，L/(人.d)、L/(床.d)或L/(人.班)；Qh----最大小时用水量，L/h；Kh----小时变化系数；T----建筑物的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h。65\n住宅类建筑生活用水定额及小时变化系数见《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)表3.1.9。集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水定额及小时变化系数见《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)表3.1.10。4.1.2设计计算根据设计原始资料、建筑性质和卫生器具设置完善程度，依据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)，该建筑用水量标准及用水量见表4-1、表4-2。表4-1低区用水量计算表序号名称用水单位数用水定额最大日用水量Qd(L/d)Kh最大时用水量Qh(L/h)用水时间T(h)1停车场470m22L/(.d)940113472商场顾客：72人员工：107人顾客15L/d员工：150L/d171301.21713123住宅96人200L/(人.d)192002160024合计372701905表4-2高区用水量计算表序号名称用水单位数用水定额最大日用水量Qd(L/d)Kh最大时用水量Qh(L/h)用水时间T(h)1住宅224人200L/(人.d)448002373324综上，建筑生活用水量统计如下：Qd=37.27+44.8=82.07m3/dQh=1.905+3.733=5.638m3/h65\n4.2水池的计算高层建筑的生活给水系统，应能充分、安全、可靠地保证生活用水。为此，在市政供水管网不能满足建筑用水要求，而又不允许直接从室外管网抽水时，应设置贮水池。贮水池的容积应根据用水对象的要求，结合市政供水的可靠程度确定。可以设置生活及消防共用水池，也可以将生活与消防贮水池分别独立设置。4.2.1设计计算依据贮水池的生活调节容积可按下式计算：(4-3)(4-4)式中：Vy----贮水池有效容积，m3；Qb----水泵的出水量，m3/h；Qj----水池的进水量，m3/h；Tb----水泵运行时间，h；Tt----水泵运行时间间隔，h；Vf----消防贮备水量，m3；Vs----生产事故用水量m3。工程中，常常会由于资料不足，较难按照理论公式(4-3)确定贮水池生活贮水容积。此时，可以采用建筑日用水量的百分数估算生活贮水量，通常可取日用水量的20%～25%，最大不得大于48h的用水量。4.2.2水池的计算为保证生活用水水质，建筑的生活贮水池独立设置，由于资料不足，且低区由市政供水，故生活贮水池的容积取高区日用水量的25%，则生活贮水池的有效容积为：65\n=25%×44.8=11.2将生活贮水池设置在地下一层的设备间内，采用不锈钢材料，几何尺寸为：3m（长）×2m（宽）×3m（高），有效容积为：3×2×2.8=16.8，总容积为：3×2×3=18。4.3给水管网水力计算给水管网水力计算的目的在于确定管段的管径和给水系统所需压力。对建筑采用变频调速并联给水方案来讲，低区给水系统需要复合室外管网提供的水压是否满足低区给水系统所需压力；高区给水系统需要确定水泵的流量和扬程，为选择水泵提供依据。4.3.1设计秒流量公式选用依据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第3.6.4和3.6.5条要求该建筑低区、高区的设计秒流量采用下式计算：(4-5)式中：qg----计算管段的设计秒流量，L/s；α----根据建筑物用途确定的系数；Ng----计算管段的卫生器具给水当量总数；0.2----一个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。4.3.2低区生活给水管网水力计算表低区地下-1～5层计算用图如图4-1、图1-2所示。65\n图4-1低区供水计算用图165\n图4-2低区供水计算用图2水力计算表如表4-4所示。表4-4-1—5层给水管网水力计算表计算管段编号卫生器具名称、数量当量总数N平均出流概率U0平均出流概率系数a同时出流概率U设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(KPa/m)管长L(m)水头损失h(KPa)小便器洗脸盆/洗手盆大便器淋浴喷头洗涤盆浴盆JL-1'65\n1-251215.42.1%1.101%44%0.48250.750.27416.14.412-410.5100%0.10150.500.2751.10.302-311100%0.20150.990.9402.22.072-51224413.81.0%0.323%27%0.75251.150.5773.01.735-61836620.71.0%0.323%22%0.92320.900.2923.00.888-10274.52.6%1.610%49%0.44250.690.2325.61.308-9322.54.6%3.353%66%0.33200.850.5129.24.717-836781.4%0.615%36%0.57250.880.3492.10.737-11324106628.71.0%0.323%19%1.09321.080.4109.94.06∑h20.19续表1：JL-2'18-1911125.8%4.529%74%0.30200.790.4226.02.5519-20211.76.8%5.450%80%0.27200.630.3014.41.3219-2162227.41.6%0.700%37%0.55250.840.3243.00.9721-22933311.11.0%0.323%30%0.67251.010.4843.01.4514-22933311.11.0%0.323%30%0.67251.010.48417.28.3265\n∑h14.62JL-3'23-2511125.8%4.429%74%0.30200.790.4225.32.2424-25211.76.8%5.355%80%0.27200.720.3584.61.6525-26422227.41.6%0.657%37%0.55250.820.3303.00.9915-266333311.11.0%0.323%30%0.67250.990.48626.712.98∑h19.50JL-4'27-3031113.73.1%1.940%54%0.40250.610.1889.01.6928-3031113.73.1%1.940%54%0.40250.610.1889.01.6929-3031113.73.1%1.940%54%0.40250.610.18812.82.4130-311866622.20.5%0.255%21%0.95320.930.3123.00.9416-312799933.30.3%0.231%18%1.17321.180.51221.611.06∑h17.79续表2JL-5'32-34111.57.7%6.139%85%0.26200.680.3144.21.3265\n33-34312.25.3%4.011%70%0.31200.810.4654.82.2334-3562227.41.6%0.707%37%0.55250.830.3263.00.9817-351233312.60.9%0.303%28%0.72251.090.53722.211.92∑h16.45干管0-13水力计算11-13121.57.7%6.139%85%0.26200.680.3104.11.2711-1210.5100%0.10150.500.2751.80.5011-143251216630.70.4%0.323%18%1.13321.120.50113.76.8614-153341519941.80.3%0.323%16%1.32400.780.1942.90.5615-16340184121252.90.2%0.323%14%1.49400.900.2178.91.9316-17367274212186.20.1%0.323%11%1.91401.140.33114.04.630-17379304242498.80.1%0.323%10%2.05500.770.1215.30.64∑h16.404.3.3低区给水系统压力校核低区生活给水系统所需压力按下式计算：(4-6)式中H----给水系统所需要的水压，kPa；65\nH1----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----水流经过水表时的水头损失，kPa；H4----配水最不利点所需的流出水头，kPa。已知市政给水管网标高为-1.80m，低区最不利点安装高度标高为17.10m，则可知=18+171=189kPa(最不利管段为JL-1)；局部水头损失按沿程水头损失的25%计，沿程水头损失由水力计算表1-4可知为20.19kPa，则有H2=1.25×20.19=25.24kpa；水流经过水表的水头损失为=3kPa；低区最不利配水点为离JL-1最远的浴盆，所需流出水头按=50kPa；则低区给水系统所需的水压为H=189+25.24+3+50=267.24kPa；市政管网供水压力为300kPa>室内所需供水压力267.24kPa，故可以满足地下-1～5层的供水要求。4.3.4高区给水管网水力计算高区给水管网水力计算用图如图4-5。65\n图4-5高区供水计算用图水力计算表如表4-5、表4-6、表4-7所示。表4-5高区11-12立管水力计算表计算管段编号卫生器具名称、数量当量总数N平均出流概率U0平均出流概率系数a同时出流概率U设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(KPa/m)管长L(m)水头损失h(KPa)小便器洗脸盆/洗手盆大便器淋浴喷头洗涤盆浴盆JL-12'36-3811125.8%4.329%74%0.30200.790.4229.54.0165\n37-3841214.92.4%1.412%46%0.45201.190.8509.68.1638-398244413.80.8%0.323%27%0.75251.140.5773.92.2541-4011125.8%4.329%74%0.30200.790.4229.54.0142-4041214.92.4%1.412%46%0.45201.190.8509.68.1639-4024612121241.40.3%0.323%16%1.31400.790.16616.82.79∑h29.38JL-11'49-5031113.73.1%1.959%54%0.40201.050.7039.36.5450-5162227.41.6%0.797%37%0.55250.840.4413.91.7251-431866622.20.5%0.323%22%0.96320.940.31316.85.26∑h13.52表4-6高区9-10立管水力计算表计算管段编号卫生器具名称、数量当量总数N平均出流概率U0平均出流概率系数a同时出流概率U设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(KPa/m)管长L(m)水头损失h(KPa)小便器洗脸盆/洗手盆大便器淋浴喷头洗涤盆浴盆JL-10'65\n52-53211113.73.1%1.959%54%0.40201.050.70311.37.9453-54422227.41.6%0.797%37%0.55250.840.4413.91.7254-4412666622.20.5%0.323%22%0.96320.940.31316.85.26∑h14.92JL-9'55-563113.23.6%2.474%58%0.37200.950.61310.46.3856-57124412.80.9%0.323%28%0.72251.090.5353.92.0957-4536121238.40.3%0.323%16%1.26400.750.16916.82.84∑h11.30表4-7高区7-8立管水力计算表计算管段编号卫生器具名称、数量当量总数N平均出流概率U0平均出流概率系数a同时出流概率U设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(KPa/m)管长L(m)水头损失h(KPa)小便器洗脸盆/洗手盆大便器淋浴喷头洗涤盆浴盆JL-8'58-5931113.73.1%1.959%54%0.40201.050.70317.812.5159-6062227.41.6%0.797%37%0.55250.840.4413.91.7265\n60-461866622.20.5%0.323%22%0.96320.940.31316.85.26∑h19.49JL-7'61-6311125.8%4.329%74%0.30200.790.4224.82.0362-63211.76.8%5.355%80%0.27200.640.3864.51.7463-6462227.41.6%0.797%37%0.55250.840.4413.91.7264-471866622.20.5%0.323%22%0.96320.940.31316.85.26∑h10.74表4-8高区干管水力计算表计算管段编号卫生器具名称、数量当量总数N平均出流概率U0平均出流概率系数a同时出流概率U设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(KPa/m)管长L(m)水头损失h(KPa)小便器洗脸盆/洗手盆大便器淋浴喷头洗涤盆浴盆干管40-48水力计算40-4328714141448.30.2%2.017%16%1.58401.190.8504.13.4943-44491614232176.60.2%0.323%12%1.80401.080.3804.01.5244-456723172524950.1%0.323%11%2.01500.900.2178.91.9365\n45-4611823174441150.80.1%0.323%8%2.55501.200.3614.31.5546-4714732175350185.10.1%0.323%8%2.83500.880.3219.83.1547-48168411760572120.1%0.323%7%3.04700.950.5171.60.83∑h12.46高区生活给水系统所需压力按下式计算：(4-7)式中H----给水系统所需要的水压，kPa；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----水流经过水表时的水头损失，kPa；H4----配水最不利点所需的流出水头，kPa。已知-1层标高为-3.90m，高区最不利点安装高度标高为40.70m，则可知=39+407=446kPa(最不利管段为JL-12)；局部水头损失按沿程水头损失的20%计，沿程水头损失由水力计算表1-4可知为29.38kPa，则有H2=1.2×29.38=35.3kpa；水流经过水表的水头损失为=3kPa；高区最不利配水点为离JL-12最远的浴盆，所需流出水头按=50kPa；则高区给水系统所需的水压为H=446+35.3+3+50=534.3kPa；65\n4.4水泵、水池设计4.4.1水泵机组的设置水泵机组设在地下室给水泵房内。水泵为自罐式充水，每台水泵采用独立的吸水管，吸水管口设置喇叭口，喇叭口口径一般为吸水管直径的1.3-1.5倍。喇叭口低于水池最低水位0.50m，以避免空气吸入。吸水喇叭口距池底的净距，不应小于0.8倍吸水管管径。吸水管与吸水管间净距不宜小于3.5倍吸水管直径。水泵的参数为H=535kPa；Q=3.8m3/h4.4.2贮水池设置水池进水管2条，管径DN100，每条进水管上设阀门、液压阀。水池设有液位报警及指示装置。为避免水流短路，水池进、出水管设在水池的不同侧。水池的溢流管管径DN100，泄空管DN80，溢流管和泄空管连接后排至室内地坑。4.5排水系统水力计算高层建筑排水管道的设计基本参数、设计公式、计算方法与多层建筑的设计计算基本上是相同的。计算是在进行排水管线布置，绘出管道轴测图后进行的。计算的目的是确定排水管网各管段的直径、横向坡道的坡度、通气管的管径，确定各控制点的标高。4.5.1设计秒流量公式的选用依据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第4.4.5条要求，建筑高区为住宅，低区为商场，设计秒流量均采用下式计算：(4-8)式中qp----计算管段排水设计秒流量，L/s；65\nNp----计算管段卫生器具排水当量总数；qmax----计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；----根据建筑物用途而定的系数，住宅、宾馆、疗养院、幼儿园、养老院卫生间的值取1.5；集体宿舍、旅馆和其他公共建筑公共盥洗室和厕所的值取2.0~2.5。注：如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。4.5.2排水横支管水力计算（1）高区(3-12层)排水管道水力计算以WL-1为例。计算图如图4-6图4-6排水系统卫生间水力计算图计算结果见表4-9表4-9卫生间WL-1横支管水利计算表计算管段编号卫生器具名称数量及当量当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)坡度i洗脸盆=0.75大便器=4.5淋浴喷头=0.45洗涤盆=1浴盆=31-310.750.25320.0252-314.51.501000.0123-4115.251.911000.0125-4131.00500.0254-61118.252.021000.01265\nWL-2，WL-3后面到WL-15横支管计算如上。（2）低区(-1-2层)排水管道水力计算污水系统管道计算图如图4-7所示。图4-7低区排水水力计算图计算结果见表4-10。4-10低区污水系统水力计算表管路编号当量总数Np设计秒流量(L/s)管径DN(mm)坡度备注1-20.750.25500.02511-12为立管，无坡度2-31.500.47500.0253-42.250.52500.0255-60.750.25500.0257-84.501.501100.02565\n8-614.402.181100.0126-415.152.201100.0129-1018.002.261100.0124-1017.402.251100.01210-1135.402.571250.01011-1235.402.57125/13-1210.502.081100.01212-1445.902.721250.0104.5.3排水立管的水力计算（1）计算得12层各污水立管的排水当量及设计流量见表4-11。表4-11WL-2-WL-15各立管当量数立管编号卫生器具名称数量及当量当量总数N设计秒流量q(L/s)洗脸盆=0.75大便器=4.5淋浴喷头=0.45洗涤盆=1浴盆=321118.252.02311.000.3341118.252.0251118.252.02611.000.33711.000.3381118.252.02911.000.33101115.701.931122.000.5865\n121118.252.021311.000.33141118.252.021511.000.33（2）各立管水力计算表见4-12、4-13、4-14、4-15。表4-12WL-1水力计算表管路编号排水当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)备注1-28.252.02110WL-2、WL-4、WL－5、WL-8、WL-12、WL-14与WL-1相同2-316.52.231103-424.752.401104-5332.531105-641.252.661106-749.52.771107-857.752.871108-9662.961109-1074.253.0511010-1182.53.13110表4-13WL-3水力计算表管路编号排水当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)备注1-210.3350WL-6、WL-7、WL－9、WL-13、WL-15与WL-65\n3相同2-320.58503-430.64504-540.69505-650.73506-760.77507-870.81508-980.84509-1090.875010-11100.9050表4-14WL-10水力计算表管路编号排水当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)备注1-25.71.931102-311.42.111103-417.12.241104-522.82.361105-628.52.461106-734.22.551107-839.92.641108-945.62.721109-1051.32.7911010-11572.86110表4-15WL-11水力计算表管路编号排水当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)备注65\n1-220.58502-340.69503-460.77504-580.84505-6100.90506-7120.95507-8141.00508-9161.05509-10181.095010-11201.1350(3)转换层汇合横干管计算表4-16汇合横管水力计算表管路编号当量总数Np设计秒流量(L/s)管径DN(mm)坡度备注1-282.503.131100.012坡度变化不宜过于频繁，以利施工2-310.000.90500.0252-492.503.231100.0129-882.503.131100.0127-810.000.90500.0258-592.503.231100.0126-510.000.90500.0255-4112.503.411100.0124-10195.004.011100.01210-11277.504.501250.01013-1410.000.90500.02565\n14-1192.503.231100.01211-12370.004.961250.01015-1210.000.90500.02512-16380.005.011250.01016-17388.255.051250.01020-1957.002.861100.01219-1777.003.081100.01217-18465.255.381250.01021-1882.503.131100.01218-22547.755.711250.0104.6雨水系统水力计算4.6.1雨水量计算屋面雨水排水系统雨水量的大小是设计计算雨水系统的依据，其值与该地的暴雨强度q、汇水面积F及径流系数Ψ有关。《建筑给水排水设计规范》(50015-2003)第4.9节设计雨水流量公式:Q=q5ΨF/10000(L/s)式中:Q-设计雨水流量(L/s)；q5-当地降雨历时为5min时的暴雨强度(L/s•10000m2)；Ψ-径流系数；F-汇水面积(m2)。经查规范，本建筑重现期取5年，降雨历时为5min时的暴雨强度为4.42(L/s•100m2)。65\n4.6.2雨水系统水力计算由于本建筑的屋面有设置排水坡度，坡度为2%，所以汇水面积应进行折算。表4-17雨水各立管汇水面积立管编号123456汇水面积（m2）128.2017.2053.4089.4063.90122.10雨水设计流量（L/s)5.100.682.123.562.544.86查87式雨水斗，得到DN=100mm雨水斗泄流量为12L/s，满足本设计要求。表4-1887雨水斗泄流量雨水斗类型87型雨水斗规格DN（mm)80100150200泄流量（L/s)8122640查重力流屋面雨水排水立管的泄流量表可知，外径为110mm×3.2mm的塑料排水立管最大泄流量为12.8L/s，满足本设计要求。4.7消火栓系统计算4.7.1室内消火栓系统的布置建筑室内消火栓给水系统采用独立的消防给水系统。根据《高规》规定，其室内消火栓用水量为40L/s，同时使用水枪数为8只，每支水枪最小流量为5L/s，最不利情况下，同一立管上同时出水3只水枪，立管最小流量为15L/s。消火栓的栓口直径为65mm，水带长度25m，水枪喷嘴口径19mm，消火栓的充实水柱为13mH2O。65\n4.7.2室内消火栓管网布置根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95)(2005年版)第7.4.1条规定，建筑室内消防给水系统设置成与生活给水系统分开的独立给水系统。建筑室内消火栓给水管网设地上式消防水泵结合器。水泵结合器的设置数量按室内消防用水量确定，该建筑室内消火栓用水量为40L/s，每个水泵结合器的流量按10L/s计，故设置4个消火栓水泵结合器，型号为SQ100。4.7.3最不利点消火栓所需压力和实际射流量建筑选用65mm口径的消火栓，水枪喷嘴口径为19mm，直径为65mm，长度为25m的衬胶水龙带。根据规范要求，该建筑发生火灾时，室内需8支水枪同时工作。立管1上的12、11、10层消火栓离泵房最远，处于系统最不利位置，因此1为最不利管段，发生火灾时立管1上的2支水枪同时工作。2为相邻立管，2支水枪同时工作。3为次相邻管，2支水枪同时工作。1.枪口所需压力枪口所需压力按下式计算：(4-9)式中----枪口所需压力，kPa；----与水枪喷嘴口径有关的阻力系数；----实验系数，见《建筑给水排水工程》(第五版)表3.2.4；----水枪充实水柱长度，m。查表得=0.0097，=1.2175，则1号消防立管12层消火栓的水枪造成10m充实水柱所需的压力为：65\n2.水枪喷嘴射流量水枪喷嘴射流量按下式计算：(4-10)式中----水枪的射流量，L/s；B----水枪水流特性系数，建《建筑给水排水工程》(第五版)表3.2.5；Hq----水枪喷嘴处压力，kPa。查表得，B=1.577，枪口压力Hq=18.7mH2O，则水枪射流量为：3.水带水头损失水带水头损失按下式计算：(4-11)式中hd----水带水头损失，mH2O；Ld----水带长度，m；Az----水带阻力系数，建《建筑给水排水工程》(第五版)表3.2.6。查表得Az=0.00172，水带长度为25m，射流量为5.43L/s，则水带水头损失为：4.最不利消火栓口所需压力最不利点为12层消火栓处，在满足消防流量5.43L/s时，该消火栓口所需的压力为：65\n4.7.4消火栓管网水力计算1.消火栓计算用图消火栓管网为环状管网，在进行水力计算时，加设环状管网某段断开，并确定最不利计算管路，按枝状管路进行水力计算。图4-8消火栓计算用图2.水力计算根据最不利点消防立管和消火栓的流量分配要求，假设最不利立管为，同时使用消防水枪数为2支。由消火栓泵向管网供水，水流自下向上流动。计算出消防流量由消火栓泵至最不利消火栓处的水头损失，为选择消火栓泵提供依据。最不利消防管的消防流量为1号立管上的12、11、10层消火栓流量之和。65\n由前面计算知，立管1上12层消火栓口的压力为H12=19.97mH2O，消防流量为q12=5.43L/s。11层消火栓处的压力为H12+(层高3.9m)+(11~12层消防立管的水头损失)，11~12层消防立管的水头损失太小，可忽略。即H11=19.97+3.9=23.88mH2O=238.8kPa。11层消火栓的消防出水量为消防立管按2股水柱同时作用，1号消防立管的流量为5.43+5.93=11.36L/s。为了简化计算，2号消防竖管采用与1号消防竖管相同的流量。同理，3号消防竖管采上两支消火栓出水，其流量近似计为同1号竖管上11、10层消火栓流量之和。水泵供水工况计算结果如表3-1所示，由表3-1知，管路沿程水头损失为：∑h=23.526kpa，管路总水头损失为：Hg1=1.1∑h=25.878kpa。表4-19消火栓系统水力计算计算管段设计秒流量q(L/s)管长L(m)DNV(m/s)i(kPa/m)h(kPa)0-15.433.91000.580.07490.2921-25.43+5.93=11.3638.41001.330.35413.5942-311.3612.81001.390.3854.9283-422.728.31501.360.2041.6934-522.7214.81501.360.2043.019Σh23.5263.消防泵的计算与选择消防水泵的流量，应按满足火灾发生时建筑内消火栓使用总数的每个消火栓的设计流量之和计算。65\n消防泵的扬程按下式计算：(4-12)式中Hb----消防水泵的压力，kPa；Hxh----最不利消火栓所需水压，kPa；Hg----管网的水头损失，kPa；Hz----消防水池最低水位与最不利消火栓的压力差，kPa。由前面计算已知，建筑消火栓系统消防水量为Qx=22.72L/s，最不利点消火栓所需的压力为19.97mH2O，消防水池的最低水位为-2.40m，最不利消火栓的标高为41.40m，两者之间的高差为43.80m。由消火栓口至最不利消火栓的管道水头损失为Hg1=2.59mH2O。则消火栓泵的扬程为：Hb=Hxh+Hg+Hz=19.97+2.59+43.8=66.36mH2O。根据Qx=22.72L/s，Hb=66.36mH2O，选择消防泵三台，两用一备。4.7.5消防水池根据本设计需要，消防水池只需要满足火灾延续时间内的室内消防用水量即可。消火栓系统流量为22.72L/s，火灾延续时间为2h；因为设计流量应大于实际流量，取25L/s。Vf=25×3.6=90m3。4.7.6高位水箱设置与的校核消防水箱按存10min水计算。Vx=0.6×25=15m3。高位水箱的设置高度应满足下式要求(3-8)式中Hx----高位水箱最低液位与最不利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。65\n已知Hxh=H14=19.97mH2O，Hg=Hg2=2.59mH2O，Hxh+Hg=22.56mH2O。高位水箱最低液位49.00m，与最不利点消火栓41.4m之间的垂直高差为Hx==7.6mH2O>7mH2O，即水箱的设置高度能满足最不利消火栓处所需的水压要求。4.8自动喷水灭火系统计算自动喷水灭火系统水力计算的目的在于确定管网各管段的管径，计算系统所需供水压力，确定高位水箱的安装高度和选择消防泵。目前我国关于自动喷水灭火系统管道水力计算的方法有两种，即作用面积法和特性系数法。根据实际情况，本设计中全部按作用面积法进行计算。4.8.13-12层自喷水力计算(作用面积法)（1）确定自动喷水系统的设计参数查相关规范，建筑自动喷水系统设计参数如表4-5所示。表4-5建筑自动喷水系统设计参数表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)中危险级II8540.1（2）绘制喷头作用面积平面图。图4-9高区喷淋计算图65\n（3）最不利作用面积位于12层，面积为54m2，作用面积内共设11个喷头。（4）从系统最不利点开始进行编号，直至立管处。（5）中危险级假定作用面积内各喷头处的水压和喷水量相等。即按节点0的水压0.1Mpa，喷水量q=。（6）作用面积内的设计秒流量为：Qs=nq=14.63L/s。喷头保护半径R=2.12m。表4-612层自喷水力计算表(作用面积法)管段编号管段流量q(L/s)管长L(m)DNi(kPa/m)h(kPa)0-11.333.3250.4381.4441-22.663.3320.3231.0662-33.993.3320.3781.2473-45.323.3400.3541.1684-510.640.7700.4430.3105-614.630.4800.3120.125Σh5.360（7）从节点0开始进行水力计算，直到作用面积内离立管最末一个喷头为止。计算结果如表4-6所示。（8）官网的总损失及系统最大工作压力官网的总损失为：∑h=1.2×5.36=6.43kpa。H=∑h+P0+Z=6.43+100+477=583.43kpa。湿式报警器和水流指示器的局部水头损失取20kpa。4.8.2-1-2层自喷水力计算（1）最不利作用面积位于2层，作用面积为80m2，作用面积内共设965\n个喷头。（2）作用面积内设计秒流量为：Q=9×1.33=11.97L/s。（3）理论秒理论为Q1=（80×8）÷60=10.7L/s<11.97L/s。满足要求。（4）作用面积内平均喷水强度为：qp=（9×80）÷80=9L/s。大于规定要求8L/s。（5）作用面积内最不利点处4个喷头组成的保护面积为F3=20.4m2每个喷头的保护面积为：F1=F4/4=5.1m2;平均喷水强度为q=80÷5.1=15.6(L/min.m2)>6(L/min.m2)。（6）从节点0开始进行水力计算直到最不利作用面积内最末一个喷头为止。管段累计流量为9×1.33=11.97L/s，以后管段流量不再增加，仅按11.97L/s计算管路沿程、局部水头损失，计算图如图4-10所示，计算结果如表4-7所示。图4-10低区喷淋系统计算图表4-712层自喷水力计算表(作用面积法)管段编号管段流量q(L/s)管长L(m)DNi(kPa/m)h(kPa)0-11.333.3250.4381.4441-22.663.3320.3231.0662-33.993.1320.3781.17265\n3-47.982.6650.2310.6014-511.97201000.2424.840Σh9.122（7）官网的总损失及系统最大工作压力官网的总损失为：∑h=1.2×9.1=11.92kpa。H=∑h+P0+Z=11.92+100+144=255.92kpa。湿式报警器和水流指示器的局部水头损失取20kpa。参考文献《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《居住小区给水排水设计规范》CECS57-94《建筑设计防火规范》GB50016-2006）《高层建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）《给水排水标准图集》1、2、3《给水排水设计手册》1、2、3、10、11分册《给水排水工程快速设计手册》1、4、5分册《给水排水制图标准》GBJ106-87《给水工程》中国建筑工业出版社《排水工程》中国建筑工业出版社《建筑给水排水工程》中国建筑工业出版社《水泵与水泵站》中国建筑工业出版社《中国消防工程手册》蒋永琨主编65\n《高层建筑给水排水设计》中国建筑工业出版社《建筑给水排水工程》中国建筑工业出版社《建筑消防设备工程》重庆大学出版社总结65\n本门课程的学习马上就要结束了，通过本门课程的设计，使我们更好的掌握专业知识。课程设计的过程是一个自我提高和自我检验的过程，设计的完成离不开老师的细心指导和耐心讲解。通过这个设计让我为以后的工作和学习打下了坚实的基础，在我课程设计期间，还和同学们相互学习、讨论，使我的设计工作得以顺利完成，在课程设计中提升了自身的知识能力，无论是CAD绘图技术还是全面思考问题的能力，都得到了大大的提升，感谢课程设计给我这锻炼的机会，以后我会更加努力学习专业知识为以后的路程打下坚实的基础！65