小区住宅楼的建筑给水排水设计 40页

'河南城建学院本科毕业设计目录摘要本设计是一栋小区住宅楼的建筑给水排水设计，主要包括给水系统、排水系统、消防系统、自动喷淋系统四个部分。该建筑高度76.500m，建筑总面积约30000m2。生活给水系统采用恒压变频泵给水方式。地下一层至地上六层采用市政管网供水，地上七层至二十五层采用变频泵供水。该方案供水安全可靠，投资及维护费用低。同时，水泵出水量稳定，能保持在高效区运行。排水系统采用雨水和生活排水合流排放。生活污水经室外化粪池处理后排至城市排水管网。室内消火栓系统采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统，并设有消防水箱一个。消防给水系统管道采用独立设置，并且竖向成环。自动喷水灭火系统采用湿式灭火系统，因为此建筑一层为商场，所以需使用自动喷淋。该建筑全楼均设自动喷水灭火系统，采用玻璃球闭式标准喷头。该系统管道采用独立设置，并且竖向成环。消防用水来自高位水箱。关键词：建筑给水，建筑排水，消防系统，自喷系统40 河南城建学院本科毕业设计目录AbstractThedesignisthefloorofthebuildingofaresidentialdistrictwatersupplyanddrainagedesign,includingthewatersupplysystem,drainagesystems,firesystems,automaticsprinklersystemfourparts.Thebuildingheightof76.500m,atotalconstructionareaofabout30,000m2.Domesticwatersupplysystemconstantvoltagevariablefrequencypumpwatersupply.Basementtothegroundsixlayersofthemunicipalwatersupplypipenetwork,onthegroundsevento25storiesandavariablefrequencypumpwater.Theprogram"swatersupplyissafe,reliable,lowinvestmentandmaintenancecosts.Atthesametime,pumpoutthewaterisstableandcankeeprunninginthehighzone.Drainagesystemwithstormwateranddrainageconfluenceoflifeemissions.Sewageprocessingbytheoutdoorseptictankbackrowtotheurbandrainagenetwork.Thefirehydrantsystemtemporaryhighpressurewatersupplysystems,watertanksandpumpswatersupplyandafirewatertankone.Thefirewatersupplysystempipingusinganindependentset,andverticalring.Automaticsprinklersystemtowetfiresuppressionsystem,becausethisbuildingisalayerofshoppingmalls,andsoneedtouseasprinkler.Thebuildingfloorareequippedwithautomaticsprinklersystems,usingclosedglassballstandardnozzle.Thesystempipeusinganindependentset,andverticalring.Thefirewaterfromthehighwatertank.Keywords:buildingwatersupply,constructionofdrainage,firesystems,AutomaticSprinklerSystem40 河南城建学院本科毕业设计目录目录第一章给水系统设计31.1给水方式的确定31.2初步布置设备和管道31.3生活贮水池计算31.4建筑给水引入管计算31.5给水管网的水力计算31.6生活泵选型31.6.1提升泵站的扬程计算31.6.2中区给水系统减压设计31.6.3校核高位消防水箱所需扬程31.6.4变频恒压供水设备选型3第二章生活排水系统设计32.1排水体制及通气方式32.1.1排水体制32.1.2初定通气方式32.2管材的选用及布置32.3管道设计计算32.4化粪池选型3第三章消火栓系统设计33.1消火栓给水方式33.2消火栓系统的布置33.3室内消火栓系统用水量水力计算33.3.1确定室内消火栓系统用水量33.3.2确定最不利情况下出流水枪支数及出流水枪位置33.3.3确定消火栓设备规格33.3.4消防管道流量、管径、压力损失计算33.3.5消防水泵的计算33.3.6水泵接合器的选用33.3.7消火栓压力与减压计算33.3.8校核水箱安装高度33.4高位消防水箱的计算33.4.1有效容积33.4.2设置高度33.5消防水池的设计33.6灭火器的设置33.6.1判断火灾类型340 河南城建学院本科毕业设计目录3.6.2确定建筑危险等级33.6.3选择灭火器的类型33.6.4配置设计计算33.6.5最小需配灭火级别3第四章自动喷水灭火系统设计34.1喷头的布置34.1.1基本设计数据确定34.1.2喷头设置34.1.3作用面积划分34.2喷淋系统水力计算34.3校核34.4喷洒泵的选择3参考文献3结束语340 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计第一章给水系统设计1.1给水方式的确定由于市政管网可提供的资用水头为32m，既320KPa，初步估算足够提供1～6层所需水压。因此考虑充分利用室外管网水压，减小贮水量，节约能源及投资费用等。根据住宅竖向分区要求，住宅供水方式见表1-1：表1.1住宅分区供水方式楼层范围分区供水方式1～6低区由城市管网供水（市政压力0.32MPa）7～15中区贮水池、变频恒压供水设备供水—减压阀—用户16～25高区贮水池、变频恒压供水设备供水1.2初步布置设备和管道1）水泵房（包括生活水池、消防水池、变频恒压供水设备及消防水泵等）设置在本单体外。本工程，暂定水池最低水位均为-5.000m，假定泵房内损失为2m，压水管出水泵房后至最近单元的距离为40m。2）消防水箱补给水由生活水泵提供，拟设在楼梯间屋面，水箱底设置标高为77.200m。3）引入管：沿市政管网接入点接引入管，至泵房水池处，分出两支：一支供水池进水，另一支供1～6层用水。总水表设置在市政管网接管处。4）生活泵压水管出泵房后，在单体前分成两支：分别供中、高区用水。中区分支干管上设减压阀组。5）入户水表:入户水表采用普通旋翼式水表，一户一表，分层集中设在户外楼梯间管井中。6）立管：一个单元、一个分区设一根给水立管，布置于楼梯间的管井中。7）入户支管:水表后横支管根据户内各个配水电的安装高度合理设置。40 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计1）室内管材选用PP-R管，管道工作压力1.0MPa。室外给水管道采用PE管，热熔连接，管道工作压力1.0MPa。1.3生活贮水池计算（1）生活贮水池的有效容积V根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）第3.7.3条，建筑物内的生活用水低位贮水池的有效容积应按进水量与用水量变化曲线经计算确定；当资料不足时，生活贮水池宜按照最高日用水量的20%～25%确定。为简化计算，本工程按最高日用水量的25%确定。1）7～25层的最高日用水量Qd7～25。根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）表3.1.9，本住宅属普通住宅Ⅱ类，取最高日生活用水定额为250L/(人·d)，小时变化系数Kh为2.5。每户按3.5人考虑。Qd7～25=（25-6）×4×3.5×250m3/d=66.5m3/d2）V=25%×66.5m3=16.625m3取贮水池的有效容积为20m3。（2）水池进水管管径因本建筑的贮水池单设，水池进水管的设计流量应为水池的设计补水量，其值不宜大于建筑物最高日最大时生活用水量，且不得小于建筑物最高日平均时生活用水量。本工程按最高日最大时用水量Qh设计。7～25层的最大时用水量：Qd7～25=66.5×2.5/24m3/h=6.93m3/h=1.93L/s查塑料给水管水力计算表（参见《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》）附录C、D、E、F、G、H、J),设计流量为1.93L/s时，选用管径DN40。由于目前市场上供应的水力浮球阀最小公称直径为DN50，故水池进水管管径为DN50。40 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计1.4建筑给水引入管计算根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）第3.6.6条，总引入管设计用水量包括两部分：1～6层低区的设计流量和供7～25层用水的水池进水管设计流量。（1）1～6层低区设计水量按设计秒流量计算1)卫生器具的平均出流率U0。每户设置的卫生器具给水当量数为Ng=4.5/户，根据式：按照建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）（2009年版）进行计算计算公式：①:计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：式中：U0--生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）；q--最高用水日的用水定额[L/(人·d)]；m--每户用水人数；Kh--小时变化系数；Ng--每户设置的卫生器具给水当量数；T--用水时数（h）；0.2--一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）；由于本住宅小区为多户型住宅，所以U0不相同。多户型住宅是指每户用水标准，卫生间和厨房数量，或其中所设卫生器具的种类、数量不尽相同的住宅。因此，每户Ng、m、q、Kh、T也不尽相同，则给水各管道U0不尽相同。若连接的各支管的最大用水时发生在同一时段，且给水管网为枝状，则该给水管道的最大用水时卫生器具平均出流概率U0按加权平均法计算：U0=∑U0Ngi/∑Ngi所以=250×3.5×2.5/（0.2×5×24×3600）=0.025240 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计=250×3.5×2.5/（0.2×4.75×24×3600）=0.0265=250×3.5×2.5/（0.2×4.25×24×3600）=0.0296=250×3.5×2.5/（0.2×4.5×24×3600）=0.0315由U0=∑U0Ngi/∑Ngi可知U0=∑U0Ngi/∑Ngi=（5×0.0252+4.75×0.0265+4.25×0.0296+×4×0.0315）/（5+4.75+4.25+4）=0.028由U0=0.028对照参考值见《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）条文说明第3.6.4条表一，U0值可行。为简化计算，取U0=0.03=3.0%。可查出α=0.019392）1～6层的设计秒流量和管径。1～6层总当量数为Ng1～6=4.5/户×5×4户/层=90。由U0=3%及总当量数90，查根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）附录D,得：Qg1～6=2.23L/s。经水力计算确定采用DN50给水管。（2）供中区、高区用水的贮水池进水量按7～25层的最大时用水量计算Qh7～25=6.93m3/h=1.93L/s（3）总引入管的设计流量和管径设计流量：Q引入管=Qg1～6+Qh7～25=2.23+1.93=4.16L/s管径：已知设计流量为4.16L/s，设计流速按1.0～1.5m/s取值，查给水塑料管水力计算表（参见《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》）附录C、D、E、F、G、H、J),取DN60。40 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计1.5给水管网的水力计算（1）低区给水管网的水力计算根据系统图选择出最不利配水点，确定计算管路。表1.21-6层给水管道水力计算计算管段编号卫生器具类型当量总数NgU%设计秒流量qgL/S管径DNmm流速vm/s水力坡度iKPa/m管段长度L/m管段沿程压力损失iLKPan/N=数量/当量座便器低水箱浴盆洗脸盆厨房洗涤盆洗衣机拖布盆0-11.011000.20150.990.948.58.01-20.51.01.5820.25200.650.311.80.562-30.50.750.751.03.0590.35200.930.571.81.033-41.00.751.51.01.01.56.75390.53250.800.31154.654-52.52.253.754.04.03.019.5240.92320.900.3230.9640 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计5-654.57.58.08.06.039.0171.32400.800.1630.486-77.56.7511.2512129.058.5141.63401.010.2830.847-8109.015.016161278121.90500.720.1130.338-912.511.2518.7520201597.5112.14500.810.2571.75由以上表可得∑Py=18.60KPa=1.86mH2O40 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计（1）中区给水管网的水力计算见下表：表1.37-15层给水管道水力计算管段编号当量Ng管段流量/（L/S）管径/mm流速/（m/s）1000i/mmH2O管长/m沿程压力损失hy/mH2O4-519.50.92320.903230.105-6391.32400.8016.0230.056-758.51.63401.0128.1330.0840 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计7-8781.9500.7211.1230.038-997.52.14500.8125.2230.089-101172.36500.8732.1330.1010-11136.52.57500.9948.3630.1411-121562.76501.053630.1112-减压阀175.52.95501.1226391.01合计——————1.7040 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计（1）高区给水管网的水力计算管道水力计算结果见下表：表1.4顶层给水管道水力计算计算管段编号卫生器具类型当量总数NgU%设计秒流量qg管径DNmm流速vm/s水力坡度i管段长度L/m40 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计L/SKPa/m管段沿程压力损失iLKPan/N=数量/当量浴盆洗脸盆洗衣机拖布盆座便器低水箱厨房洗涤盆0-11.011000.20150.990.948.58.01-20.51.01.5820.25200.650.311.80.562-30.50.750.751.03.0590.35200.930.571.81.033-41.00.751.51.01.01.56.75390.53250.800.31154.654-52.52.253.751.01.03.013.5280.76320.750.203.00.60表1.516-25层给水管道水力计算管段编号当量Ng管段流量/（L/S）管径/mm流速/（m/s）1000i/mmH2O管长/m沿程压力损失hy/mH2O5-633.01.20400.711530.056-752.51.54400.932330.077-872.01.82401.123130.098-991.52.07500.781330.049-101112.30500.873630.1110-11130.52.51500.965030.1511-121502.70501.033730.1140 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计12-13169.52.89501.102930.0913-14189.03.07501.1626661.72———————2.43泵房364.54.43601.132070.14最不利计算管路的总水头损失：H2=1.3∑hy=1.3×（2.43+0.14）=3.34mH2O40 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计1.6生活泵选型1.6.1提升泵站的扬程计算提升泵站的扬程HbHb≥H1+H2+H3+H4+2试中H1——最不利点与贮水池的标高差，最不利计算管路上高区水力计算草图，25层最不利给水点的楼层标高为73.5m，（73.5+1+4.50）m=79.00m（贮水池的最低水位为-4.50m）；H2——最不利计算管路的全部水头损失，H2=1.3∑hy=1.3×（2.43+0.14）=3.34mH2O；H3——入户水表水头损失，H3=HBH4=最不利点所需的最低工作压力，考虑水表后用水压需要，按10m水头取值；2——为泵房内损失2mH2O。入户表选型由水力计算知，分支支管管径d=25mm，通过水表的设计流量为：1.908q=0.53L/s=m3/h，查产品样本选用：DN20的旋翼湿式水表，其常用流量（也叫公称流量）为2.5m3/h＞q=1.908m3/h，过载流量QT为5m3/h；根据HB=QB2/Qt2/100=1.9082×100/25KPa=14.56KPa＜24.5KPa，满足要求；故水表的型号为LXS-20。所以Hb≥H1+H2+H3+H4+2=79+3.34+1.456+10+2=95.8m。1.6.2中区给水系统减压设计中区配水干管12-14上可设减压阀，阀后压力H=44.5+1.2+1.3×1.70+10+1.456=59.37mH2O采用400R-0.065型可调式减压阀，则7层入户压力为380KPa（管路损失忽略不计），不满足入户水压不得大于350KPa40 河南城建学院本科毕业设计给水系统设计规范要求。所以，要在七层的入户处再设减压阀。这里要注意的是，生活系统中的减压阀多采用可调式减压阀，可调式减压阀的阀后压力指的是有水流流动情况下的动压值，当无水流通过，即静压状态时，压力值会升高0.05-0.08MPa。1.6.3校核高位消防水箱所需扬程表1.6水头损失计算管段编号当量Ng管段流量/（L/s）管径/mm流速/（m/s）1000i/mmH2O管长/m沿程压力损失hy/mH2O14-进水箱管—2.6500.9819.0199.81.9014-泵房—2.6700.687.7570.05—-—————1.95水箱进水管所需水压：H≥H1+H2+H4式中H1——水箱进水管与贮水池的标高差，H1=80.3-（-4.5）=84.8(m)（贮水池的最低水位为-4.50m）；H2——最不利计算管路的全部水头损失，H2=1.3∑hy=1.3×（2.43+0.14）=3.34mH2O；泵房内损失按2mH2O考虑；H4=水箱进水管的流出水头按2m水头取值。H≥H1+H2+H4=（84.8+3.34+2+2）m=92.14m＜95.8m。满足水箱进水的水压要求。1.6.4变频恒压供水设备选型流量Q=4.4L/s，扬程H＞95.8×1.1=105.4m。系统工作压力设定为960KPa。所以选择泵型号为KQL65/250,扬程为80-82m。流量范围为4.86-6.94-8.33。40 河南城建学院本科毕业设计生活排水系统设计第二章生活排水系统设计2.1排水体制及通气方式2.1.1排水体制本工程采用生活污水和生活废水合流排放至化粪池，经化粪池处理后排入室外排水管网。2.1.2初定通气方式根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第4.6.2条第二款所示，本工程排水立管设置专用通气管。2.2管材的选用及布置1）污水立管为双立管排水系统。2）根据立管工作高度小于等于2m的要求，确定底部横支管单独排出。3）每户卫生间、厨房各设一根排水立管、一根专用通气立管，排水横支管采用隔层排水设计安装。4）排水管采用UPVC塑料管。承插连接。2.3管道设计计算（1）根据建筑物的性质按以下公式计算排水设计秒流量式中——设计管段的排水设计秒流量，L/S；——40 河南城建学院本科毕业设计生活排水系统设计计算管段的卫生器具排水当量总数；查《建筑给水排水设计规范》（GB50015——2003）表4..4.4卫生间及厨房卫生间等卫生器具的排水流量和当量统计见表1——根据建筑物性质而定的系数；本建筑设计中值取1.5。——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/S表2.1卫生间及厨房内卫生器具的排水流量和当量序号卫生器具名称排水流量/(L/s)当量排水管管径/mm最小坡度1洗涤盆0.331.00500.0252洗脸盆0.250.75500.0253洗衣机0.501.50500.0254座便器2.006.001000.0125浴盆1.003.00500.0256拖布盆0.331.00500.025查《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》表4.4.7-2，并保证排水系统在良好的水力条件下工作，排水横管应满足管道：充满度h/D、流速v、坡度i和最小管径四项水力要素的规定。设计充满度h/D、设计坡度i查《建筑给水排水设计规范》（GB50015——2003）表4.4.1040 河南城建学院本科毕业设计生活排水系统设计表2.2WL-1排水横管水力计算表管段卫生器具数量排水总当量数设计秒流量管径/mm坡度脸盆N=0.75坐便器N=6.0浴盆N=3.00-113.01.00750.0261-2119.02.541100.0262-31119.752.561100.026…………………………………………出户管2424242344.761600.00740 河南城建学院本科毕业设计生活排水系统设计WL-6、WL-12排水横管计算同WL-1表2.3WL-2排水横管计算表管段卫生器具数量排水总当量数设计秒流量管径/mm坡度脸盆N=0.75坐便器N=6.0洗涤盆N=1.00-111.01.18500.026…………………………………………出户管2323.01.1975WL-8、WL-11排水横管计算同WL-2表2.4WL-3排水横管计算表管段卫生器具数量排水总当量数设计秒流量管径/mm坡度脸盆N=0.75坐便器N=6.0洗衣机N=1.50-111.50.72500.026…………………………………………出户管23232334.51.55750.026WL-10、WL-13排水横管计算同WL-3表2.5WL-4排水横管计算表管段卫生器具数量排水总当量数设计秒流量管径/mm坡度脸盆N=0.75坐便器N=6.0洗涤盆N=1.00-111.01.18500.026…………………………………………出户管2424.01.21750.026表2.6WL-5排水横管计算表管段卫生器具数量管径40 河南城建学院本科毕业设计生活排水系统设计排水总当量数设计秒流量/mm坡度拖布盆N=1.0坐便器N=6.0洗脸盆N=0.750-111.00.33500.0261-2117.02.481100.0262-31117.752.501100.026…………………………………………出户管2424241864.451600.026WL-9排水横管计算同WL-5表2.7WL-7排水横管计算表管段卫生器具数量排水总当量数设计秒流量管径/mm坡度脸盆N=0.75坐便器N=6.0洗衣机N=1.50-111.50.72500.026…………………………………………出户管242424361.58750.026（1）确定横支管的管径和坡度横支管的管径及坡度、底层单排管管径见表1-7结果。排水系统底层单排，排水横支管管径可按《建筑给水排水设计规范》（GB50015——2003）表4..4.11-4中立管工作高度≤2m的数值确定。（2）确定立管和排出管管径1）排水立管流量计算：WL-1qp=（0.18×=4.70L/SWL-2qp=（0.18×=1.17L/SWL-3qp=（0.18×=1.53L/SWL-4qp=（0.18×=1.19L/SWL-5qp=（0.18×=4.40L/S40 河南城建学院本科毕业设计生活排水系统设计WL-7qp=（0.18×=1.56L/S1）排水立管采用UPVC塑料管，设专用通气立管，查《建筑给水排水设计规范》（GB50015——2003）表4.4.11-2，得各立管管径及出户管管径，结果见表8。表2.8各立管管径及出户管管径立管编号污水立管管径专用通气立管管径出户管管径WL-1、WL-6、WL-12110110160WL-2、WL-8、WL-1175—75WL-3、WL-10、WL-1375—75WL-475—75WL-5、WL-9110110160WL-775—75（1）专用通气立管长度在50m以上时，管径选取与相应排水立管相同的管径，结果上表。2.4化粪池选型根据最大允许使用人数：每户按3.5人考虑，一个单元四户，总户数为96户。选取化粪池型号：选用矩形12号化粪池，有效容积为75m3。详细尺寸及说明见《给水排水标准图集》S213和S214。40 河南城建学院本科毕业设计消火栓系统设计第三章消火栓系统设计3.1消火栓给水方式根据《高层没用建筑设计防火规范》（GB50045—2005）第七章第7.4.6.5条所示：室内消火栓栓口处的静水压力不应大于1.0MPa，当大于1.0MPa时，应采用分区给水系统。根据本工程建筑的高度，可初步判断本住宅室内消火栓栓口静水压力没有达到1.0MPa，故消防系统不分区。估计室内消防给水所需水压力P=280+40（25-2）=[280+40×(25-2)]KPa=1200KPa室外给水管网所提供水压力为320KPa，显然不能满足室内消防给水水压要求，所以系统采用设消防水池、消防水泵供水方式；屋顶设高位消防水箱，水箱进水管补给水生活水泵来补给。3.2消火栓系统的布置（1）消火栓平面布置每层梯间内设置3个消火栓箱，以保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。按规范要求采用但出口消火栓布置，按两股水柱可达室内平面任何部位计算，水袋长度为25m。R=0.8Ld+Ls=（0.8×25+3）m=23mS≤√R2-b2=（√232-8.02）m=21.6n=L/S=36/21.6=1.67根据室内消火栓的布置要求，应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。所以取3个由于本建筑长为36m，宽为30m。则消火栓的最大保护半径和布置间距为：每层楼布置一排2个消火栓，需布置三个，消火栓的间距为13m。（2）屋顶消火栓：屋顶应设置一个装有压力显示装置的检查用的消火栓。40 河南城建学院本科毕业设计消火栓系统设计（3）排气阀：在系统最高处应设排气阀。3.3室内消火栓系统用水量水力计算3.3.1确定室内消火栓系统用水量室内消火栓用水量不应小于《高层没用建筑设计防火规范》（GB50045—2005）表7.2.2的规定。差该表可知，该建筑室内消火栓用水量为30L/S。3.3.2确定最不利情况下出流水枪支数及出流水枪位置查表3-5可知，该住宅楼室内消火栓最小用水量为15L/S,3支水枪同时出流，每根竖管最小流量为10L/S，每支水枪最小流量为5L/S。选最不利立管上3支水枪出流。3.3.3确定消火栓设备规格查表3-4，大于六层的民用建筑的水枪充实水柱长度不得小于10m。根据水枪充实水柱长度不得小于10m和每支水枪最小流量5L/S的要求，查表3-10，则设计充实水柱长度Hm=10m，每支水枪流量qx=5L/S，设计栓口所需压力px=222KPa。消火栓设备规格：水枪DN=19mm，水带DN=65mm，Ld=25m，麻质水带；水栓DN=65mm。3.3.4消防管道流量、管径、压力损失计算采用镀锌钢管，查表3-10，DN=60mm，计算原理参照《全国民用建筑工程设计技术措施2009》，《建筑给水排水工程》（中国建筑工业出版社）基本计算公式1）最不利点消火栓流量：（1）式中：qxh--水枪喷嘴射出流量(L/s)40 河南城建学院本科毕业设计消火栓系统设计（依据规范需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值）B--水枪水流特性系数Hq--水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压（mH2O）2）最不利点消火栓压力：（2）式中：Hxh--消火栓栓口的最低水压(0.010MPa)hd--消防水带的水头损失(0.01MPa)hq--水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压(0.01MPa)Ad--水带的比阻Ld--水带的长度(m)qxh--水枪喷嘴射出流量(L/s)B-水枪水流特性系数Hsk--消火栓栓口水头损失，宜取0.02Mpa计算参数：水龙带材料：麻织水龙带长度：25m水龙带直径：65mm水枪喷嘴口径：19mm充实水柱长度：12m最不利点消火栓水枪造成12m充实水柱所需的压力为：a水枪造成12m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3.1Hm－Hq－qxh技术数据充实水柱水枪喷口直径/mm40 河南城建学院本科毕业设计消火栓系统设计/m131619Hq/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5.2L/s。所以需提高工作压力，增大流量。可按下式计算：Hq=q2xh0/B表3.2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=5.22/1.577=15.7mH2O。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。hd=0.0043×25×5.2×5.2=2.69mH2O所以，消火栓口处所需压力Hxh=（2.69+15.7+2）mH2O=20.39mH2O在消火栓系统中，水流速度不宜大于2.5m/s。1）计算消防给水管道管径室内消火栓用水量30L/S，查表可知此建筑发生火灾时，最不利消防立管同时作水枪数为3枝，相邻消防立管水枪数为3支。从理论上讲25、24、23层消火栓处压力不同，如24层消火栓处压力为：25层消火栓处压力+层高+25-24层消防竖管的水头损失，计算出24层消火栓水枪射流量比5.2L/S大，另外，每根消防立管消防射流量不可能相同，但变化不大，可忽略这些增大因数，6支水枪都射流量都按5.2L/S取值，则最不利消防立管与相邻消防立管实际流量分别为15.6L/S40 河南城建学院本科毕业设计消火栓系统设计，消火栓系统实际总流量为31.2L/S。立管选用DN100钢管，考虑该建筑发生火灾时消火栓环状给会管能保证同时考虑6股水柱作用，采用DN150钢管。1）计算供水管网水头损失供水系统枝状管网计算，最不利计算管路如图所示，按海澄-威廉公式计算管道系统水头损失，计算结果见下表：其中计算管径公式为Hb=Hg+0.01Hz+Hxh表3.3消火栓给水系统配水管水力计算计算管段管段设计秒流量（L/S）管长m管径mm计算管径mm流速m/s阻力损失Kpa/m沿程水头损失kpa1-25.231001050.60.0730.222-310.431001051.150.2630.793-415.672.61001051.80.55740.444-531.2451501551.650.30213.59总计55.0440 河南城建学院本科毕业设计消火栓系统设计局部水头损失按沿程水头损失10%计，总水头损失：Hg=55.04×1.1=60.54kpa=0.061MPa40 河南城建学院本科毕业设计消火栓系统设计3.3.5消防水泵的计算Hb=H1+H2+Hxh式中H1—消防水池水面与最不利消火栓之高差，79.1m（贮水池的最低水位为-4.5m）H2—管网的水头损失（m），H2=1.2∑iL(管径均为DN150，Q=31.2L/S,i=0.014mH2O;DN100，Q=20L/S,i=0.027mH2O);L为从水泵吸水管至最不利消火栓的管长（为简化计算，吸水管与出水管管径一致），泵房内考虑50m，室内引入管至泵房为80m，立管为80m。Hb=Hg+0.01Hz+HxhHb≥（0.061+0.01×79.1+0.204）=105.6m扬程Hb=105.6×1.1=116.16m，流量Qb=31.2L/S,室内消防立管DN100。管材采用内外壁热镀锌钢管消防泵的选型：采用IS100-65-315型离心泵两台，其设计参数：流量Q=16.7-33.3L/S,扬程Hp=118-133m，电机功率N=75W。3.3.6水泵接合器的选用按《高层没用建筑设计防火规范》（GB50045—2005）规定：每个水泵接合器的流量应按10-15L/S计算，本建筑室内消防设计水量为31.2L/S,设置2个水泵接合器，型号为SQB100。3.3.7消火栓压力与减压计算1）根据《高层没用建筑设计防火规范》（GB50045—2005）第7.4.6.5条所示：室内消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa，应采取减压措施。2）本建筑-1—9层消火栓出口压力大于0.5MPa，应采用减压措施。3）采用减压稳压消火栓。消火栓入口处所需压头为20.39m。40 河南城建学院本科毕业设计消火栓系统设计如负一层消火栓栓口距贮水池的最低水位的高度所产生的距离损失忽略不计，则负一层消火栓栓口处所承受的动压压头为104.29-1.2×0.014×130=102.16﹥50（m）,该建筑除了一层为4.5m，其余层高均为3m，假定16层以下都需减压，则16层消火栓栓口处所承受的压力相应的水头为：H=[104.29-1.2×(0.014×130+0.027×49.0)-53.5]m=47.02m﹤50m故我们可以认为16层以下消火栓需采用减压措施。为稳妥起见，1-16层消火栓均采用减压稳压消火栓，栓后压力为0.3MPa。3.3.8校核水箱安装高度水箱最低消防水位标高83.3m，最不利消火栓几何高度为74.6m，最不利消火栓静水压力为83.3-74.6=0.087MPa，根据《高层没用建筑设计防火规范》（GB50045—2005）规定高位水箱的设置高度应保证最不利点最不利消火栓净水压力不应低于0.07MPa，则水箱安装高度满足要求，可不设增压设施。3.4高位消防水箱的计算3.4.1有效容积消防水箱注水量应满足10min消防流量的要求，所以有效容积为：30×10×60/1000=18（m3）水箱材料：不锈钢拼装式，尺寸L×B×H=3m×2m×4m。3.4.2设置高度根据《高层没用建筑设计防火规范》（GB50045—2005）第7.4.7.2条要求，高位消防水箱距最不利消火栓的高差为7m。本工程高位消防水箱箱底标高为83.3m，距最不利消火栓的高差为8.7m大于7m，满足规范要求，不需设置增压设施。40 河南城建学院本科毕业设计消火栓系统设计3.5消防水池的设计根据《高层没用建筑设计防火规范》（GB50045—2005）第7.3.3条。本建筑室外消防用水量由室外给水管网来满足。消防水池的有效容积仅满足在火灾延续时间内的室内消防用水量即可。火灾延续时间按2h计算。消防水池的有效容积V:V=30×2×3.6=216(m3)3.6灭火器的设置3.6.1判断火灾类型根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140—2005）第3.1.2条规定：该住宅火灾类型为A类。3.6.2确定建筑危险等级根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140—2005）附录D所示，该住宅为中危险级。3.6.3选择灭火器的类型按《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140—2005）第4.2.1规定，选择磷酸铵盐干粉灭火器。3.6.4配置设计计算Q=K*(S/U)=0.9×360/100=3.24(A)式中Q-计算单元的最小需配灭火级别(A或B)S-计算单元的保护面积(m2)U-A类或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积(m2/A或m2/B)40 河南城建学院本科毕业设计消火栓系统设计K-修正系数3.6.5最小需配灭火级别Qe=Q/N=3.24/2Qe—计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别（A或B）;N—计算单元中的灭火器设置点数（个）根据规范中危险级的单具灭火器最小配置灭火级别为1A。故在每个消火栓箱下部设置2具MF/ABC1磷酸盐干粉灭火器。一个计算单元中的灭火器设置点不必与消火栓箱一致。本例中，也可设一个灭火器配置点，即设2A(MF/ABC3)灭火器两具，这样可减少灭火器的数量。40 河南城建学院本科毕业设计自动喷水灭火系统设计第四章自动喷水灭火系统设计4.1喷头的布置4.1.1基本设计数据确定由《自动喷水灭火系统设计规范》表4.1.1查得中危险级Ⅰ级建筑物的基本设计数据为：最不利点喷头工作压力0.1MPa，设计喷水强度为6L/(min·m2)，作用面积为160m2。4.1.2喷头设置根据建筑结构与性质，本设计采用作用温度为68°C闭式喷头吊顶型玻璃球喷头，喷头采用3.6m×3.5m和3.2m×3.1m矩形布置，是保护范围无空白点。4.1.3作用面积划分作用面积选定为矩形，矩形面积长边长度根据图形为21.0m，短边长度为7.6m。最不利作用面积在最高层（一层）最远点。矩形长边平行最不利喷头的配水支管，短边垂直于该排水支管。每根支管最大动作喷头数n=24.2÷3.5≈6.9（只）取7只作用面积内配水管N=6.6÷3.6≈1.83（只）取2只动作喷头数：7×2=14只实际作用面积：24.2×7.2=174.24m2＞160m2故应从较有利的配水支管上减去1个喷头的保护面积，见图，则最后实际作用面积24.2×7.2-1×3.6×3.5=160（m2）40 河南城建学院本科毕业设计自动喷水灭火系统设计4.2喷淋系统水力计算计算结果见表，其计算公式如下。（1）作用面积内每个喷头出流量：1、喷头流量：=1.33×L/s=1.33L/s式中：q--喷头处节点流量，L/sP--喷头处水压（喷头工作压力）MPaK--喷头流量系数（2）管段流量：Q=nq（3管道流速：v=KCQ,KC见《建筑给水排水工程》教材表3-24；（1）管道压力损失：py=ALQ2γ,A值见表3-22；表4.1喷头水力计算表管段喷头数/只设计流量/（L/s）管径/mm管段长度/m流速系数设计流速/（m/s）管道比阻、/（s2/L2）压力损失/kPa1-211.33253.51.8332.440.436727.02-322.66323.51.052.790.0938623.23-433.99323.51.054.190.0938652.34-545.32401.750.84.260.0445322.15-679.31703.60.2832.630.0028939.06-71317.2910031.30.1151.990.000267425.0〗hy158.7由表可知，第1层的最末端点7的节点水H7=25.87mH2O管段流量H6-7=管段流量达到并略超过中危险级设计秒流量，所以从节点7开始一直到喷淋泵的主干管流量都按照17.29L/s来算，不再增加。40 河南城建学院本科毕业设计自动喷水灭火系统设计喷淋立管选择管径DN=150mm的焊接钢管。从节点7至喷淋泵的高度差为4.0+3.0+6.0=13.0m。4.2喷淋立管水力计算节点编号特性系数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h1(mH2O)节点q(L/s)管段Q(L/s)Q2(L2/s2)7-80.4225.8717.29298.941500.000033954.50.468-90.4225.8717.29298.941500.000033958.50.8740 河南城建学院本科毕业设计自动喷水灭火系统设计4.3校核（1）设计流量校核作用面积内喷头的计算流量为：Qs=（13×1.33）L/s=17.29L/s。理论流量：QL=160×6/60=16(L/s)Qs/QL=17.29/16=1.08，满足要求（2）设计流速校核：下表中设计流速均满足v≤5m/s的要求（3）设计喷水强度校核从表中可以看出，系统计算流量Q=17.29L/S=1037.4L/min，系统作用面积为160m2，所以系统平均喷水强度为：1037.4/160=6.5L/min＞6L/min，满足中危险级Ⅰ级建筑物防火要求。最不利点处作用面积内4只喷头围合范围内的平均喷水强度：（1.33×60）/（3.6×3.5）=6.33L/min＞6.0L/min，满足中危险级Ⅰ级建筑物防火要求。4.4喷洒泵的选择根据公式p=p1+p2+pf+p0式中p—系统所需水压，KPa；P1——给水引入管与最不利喷头之间的高程压力差，KPa；P2—计算管路压力损失，KPa；pf—报警阀的局部压力损失，KPa；p0——最不利喷头的工作压力，KPaP2=(1+β）〗Py=[(1+20%)×159.7]kpa=191.6kpaPf=βfQ2=(0.0296×17.292)kpa=8.8kpa喷淋泵的扬程：p=p1+p2+pf+p0+50=10×10+191.6+8.8+100+50=450.4kpa根据Q=17.29L/s；，H=45m,选择XA50/20A喷淋泵240 河南城建学院本科毕业设计自动喷水灭火系统设计台，一用一备。水泵特性参数如下：流量Q=9.6—19.2L/s,扬程H=45—56m,对应的电动机功率为15。根据《给水排水设计手册》，本系统选用湿式阀，型号：ZSS150，直径规格：15040 河南城建学院本科毕业设计参考文献参考文献1．现行的《全国通用给排水标准图》或相应的工程所在地的省标准图集。2.《建筑工程设计文件编制深度规定》3.《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）4.《建筑给水排水工程》教材。5.《建筑给水排水工程设计实例》6.《民用建筑工程给水排水施工图设计深度图样》（04S901）7.《给水排水制图标准》20018.《建筑防火设计规范》GB50016-20069．使用管材的施工技术规程10、《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95（2005年版）11、《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）12、《自动喷水灭火系统施工与验收规范》GB50261-200513、《半即热式水加热器热水供应设计规程》CECS60：9414、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-200215、《二氧化碳灭火系统设计规范》GB50193-9316、《气体灭火系统设计规范》GB50370-200517、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-9718、河南省一户一表，计量出户设计安装图集40 河南城建学院本科毕业设计结束语结束语近四个月的毕业设计即将结束，在这段时间里，通过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利的完成了本次毕业设计。在设计过程中，我本着设计从优的原则，严格要求自己，按时出勤，遵守纪律，认真执行老师的进度要求。通过这次设计，使我得到了一次综合训练，我们把以前学到的分散、凌乱的知识，进一步加强与巩固，并使之系统化，理论和实际相结合，加深了我们对建筑给排水的整体性理解和认识，使我在查阅文献、编写计算书和说明书、计算机绘图等各方面的技能也得到了相应的提高。这次设计让我认识到房屋建筑工程中的给水排水工程，事关人们的生产、生活和生命财产安全，其设计的好坏将影响建筑的功能及其安全性，千万不能大意马虎。特别重要的是通过此次设计，锻炼了我发现问题、分析问题、解决问题的能力，尤其是独立处理问题的能力，使我获得了宝贵的设计经验。当然，由于水平有限，在设计中难免出现差错，敬请各位老师和同学们的谅解。我在收获同时也认识到自身的很多不足，还深刻感受到了理论与实践之间存在的差距。在今后的学习和工作中，我会加强学习，弥补自己的不足，使设计更加完善、科学、合理。此次设计是在老师及同学的帮助下才得以完成的，设计中凝聚了老师及同学辛勤的汗水，特别是谭老师，无论时间多紧、课程多忙，无论刮风下雨他都会坚持来给我们辅导，他严谨的教学态度和认真的工作作风是我们学习的榜样，在此我向谭老师道一声：“老师，您辛苦了！”同时也要感谢学校给予了我们这次设计的机会，感谢各位领导、专家和老师的教导。40'