综合办公楼给水排水设计毕业论文 57页

'综合办公楼给水排水设计作者：赵树森辽宁石油化工大学，化学化工与环境学部，环境科学，1001班摘要本设计的主要任务是某十三层综合办公楼给排水设计，设计的主要内容包括：建筑给水系统、消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、建筑排水系统本建筑地下1层，地上13层，其中第十三层主要用来布置屋顶的必要设施。市政给水管网常年提供的资用水头为0.35MPa，经技术经济比较，室内给水系统拟采用分区给水方式。初步拟定该建筑给水系统分二区：1至6层为低区，由市政管网直接供水；7到12层为高区，由水泵和水箱联合供水。建筑排水系统采用合流制，直接排入下水道。消火栓给水系统和自动喷水灭火系统采用不分区的供水方式，两者均采用设水泵和水箱的临时高压给水方式。消火栓的布置范围包括各楼层、消防电梯前室和屋顶检验用。建筑内喷头数量约980个，设2组湿式报警阀，报警阀后管网为枝状网，每层设水流指示器。关键词：建筑给排水，系统，消火栓，自动喷水灭火系统56 WatersupplyanddrainagedesignofcomprehensiveofficebuildingZhaoShusenLiaoningShihuaUniversityEnvironmentalandbio-engineeringcollegeEnvironmentalScience1001ABSTRACTThemaintaskisdesigningthewatersupplyanddrainagesystemofathirteen-storybuildingwhichisacomprehensiveofficebuilding.Themaindesignelementsincludebuildingwatersupplysystem,firehydrantsystem,automaticsprinklersystem,buildingdrainagesystem,roofdrainagesystem.Thebuildinghasabasement,and13floorswhichareaboveground.amongthem,thethirteenthFloorismainlyusedtolayouttheroofofthenecessaryfacilities.Municipalwatersupplynetworkcanprovideusastablewaterpressureofabout0.35Mpa.Afteratechnicalandeconomiccomparison,a“differentpartswithdifferentwatersupplysystems”isintendedtobeappliedinbuildingwatersupplysystem.Initialplanforthebuildingwatersupplysystemistodivideitintotwoareas.Thefloorsfrom1to6belongtothelowerareathatissupporteddirectlybythemunicipalwatersupplypipenetwork.Ontheotherhand,thefloorsfrom7to12belongtothehigherareawhichissupportedbythethewaterpumpandwatertank.The“commondrainagemanner”isgoingtobeappliedinthebuildingdrainagesystem,andthesewageisdirectlydischargedintothesewer.Roofdrainagesystemutilizestheordinarydrainagesystemwhichdrainstherainwaterontheroofdirectlytotheground.Thewholebuildingusesacommonwatersupplysysteminthefirehydrantsystemandsodoestheautomatic56 sprinklersystems.Bothofthemusethetemporaryhigh-pressurewatersupplymannerinwhichpumpsandwatertanksareessential.Thearrangementoffirehydrantscoverseachfloor,theroominfrontoffireelevatorandtheroofwhereitisusedforinspection.Thenumberofautomaticsprinklersinsidethebuildingisabout980.Apartfromthat,theautomaticsprinklersystemalsoincludetwowetalarmvalves.Abranchednetworkislinkedafterthepipealarmvalves,andthereisaflowindicatorlocatedoneachfloor.Keywords:supply,drainage,building,firehydrant,automaticsprinkler,roof56 目录1引言11.1设计的意义11.2市政给水排水资料21.2.1给排水条件21.2.2卫生设施21.2.3其它21.3设计依据22建筑给水系统设计与计算42.1设计说明42.2设计计算62.2.1生活给水系统所需水量62.2.2室内给水管网水力计算73建筑消防给水系统设计与计算183.1消防给水系统的选择183.2室内消火栓给水系统203.2.1设计说明203.2.2消火栓布置213.2.3水枪喷嘴处所需水压223.2.4管道布置233.2.5水带阻力253.2.6消火栓口所需压力2556 3.2.7水力计算253.3自动喷水灭火系统设计与计算333.3.1系统选择333.3.2喷头选择和布置343.3.3管网布置363.3.4水力计算374建筑排水系统设计与计算444.1排水系统选择444.2通气系统的选择444.3排水管材444.4各层横支管水力计算444.5立管计算494.6排水横干管494.7通气管道495总结50致谢5256 1引言1.1设计的意义随着经济的快速发展和科学水平的不断提高，高层建筑的高度和层数也在不断地增加。从1885年美国在芝加哥建造世界第一座10层的现代高层建筑以来，全世界已建造了成千上万座高层建筑和超高层建筑。进入20世纪90年代，高层建筑建设向着层数更多、标准更高、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展。建筑给水排水是给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。它与城镇给水排水、工业给水排水并列而组成完整的给水排水体系。建筑给水排水工程又是建筑物的有机组成部分，它和建筑学、建筑结构、建筑供暖与通风、建筑电气等工程共同组成可供使用的建筑物整体。建筑给水排水工程主要包括：建筑内部生活给水系统、污水排水系统、建筑雨水排水系统、消防给水系统。建筑给水排水系统的设计水平及其卫生设备的完善程度，是现代化建筑建设标准的重要标志之一。水灭火系统（Systemofwaterextinguishing）是指以水为主要灭火介质的灭火系统，它包括消防给水系统和消防排水系统。水灭火系统的概念首先来源于上海市工程建设标准《民用建筑水灭火系统设计规范》（DGJ08-94-2001）。它是我国对水灭火概念认识的提高。水灭火系统的技术是将消火栓系统、自动喷水灭火系统等以水为主要介质的消防系统统筹考虑。这有利于专业的设计和施工安装，也有利于水灭火系统的发展。56 消防给水系统主要是指消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。消防排水系统对应于消防给水系统，它是对水灭火系统的完善。随着我国对水灭火系统的越来越重视，其技术和应用得到不断的发展，起在消防中的地位得到了确认。水灭火系统技术将在消防领域进一步发挥其作用，拓展其应用，促进其在我国的深入发展。建筑消防设计应综合进行设计，水灭火系统是消防设计种的一部分。故在水灭火系统设计的同时，需要统筹与其他消防措施间的关系。其目的是消防设计更可靠、更优化。通过本设计，主要提高独立解决实际工程设计的实践动手能力，培养科学严谨的学习态度和良好的学习习惯，这对以后走上工作岗位有巨大指导意义。1.2市政给水排水资料1.2.1给排水条件室外管网供水压力0.35~0.4MPa，管径200mm。室外排水管网管径600mm；管顶埋深为室外地下4.0m，距建筑物为4.0m；地下水位为地下6m，室内外高差0.8m，冻土深为0.8m。1.2.2卫生设施综合办公楼每层设公共卫生间，内设蹲式大便器、坐式大便器、立式小便器、污水盆、洗手盆、淋浴器。另外，在首层的门诊间里还连有四个洗脸盆。1.2.3其它未预见水量：按日用水量的15%（10%-20%之间）计算。1.3设计依据1.3.1图纸一套及基本资料，包括：各层平面图、两幅剖面图、南立面图56 1.3.2设计规范：（1）《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003（2）《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95（3）《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084--2001（4）《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001—2001（5）《给水排水制图标准》GB/T50106—200156 2建筑给水系统设计与计算2.1设计说明2.1.1给水方式选择市政外网可提供的常年资用水头为0.35MPa,不能满足建筑内部用水要求，故考虑二次加压。经技术经济比较，室内给水系统拟采用分区给水方式。可以充分利用市政管网的水压，减少能耗。同时由水泵抽取的水量较小，可减少水泵、水箱、贮水池、管道等固定设备的投资。将两区的两根立管相连，在分区处设阀门，和减压设施，可备低区进水管发生故障或外网压力不足时，打开阀门由高区水箱向低区供水，提高供水可靠性。2.1.2给水系统分区本建筑有13层，根据规范规定，办公楼、商业楼等晚间无人住宿和停留的建筑，一般最低处卫生器具给水配件的静水压力应控制在以下0.35-0.45MPa范围内。因此分区如下：1-6层为一区。由市政管网直接供水，给水管网采用下行上给式。7-12层为二区。由贮水池、水泵、屋顶水箱等升压贮水设备供水，给水管网采用上行下给式。为保证供水的安全可靠性，该区的供水干管布置成环状。2.1.3管材根据水的用途（主要是卫生间用水，非生活饮用水）和经济技术比较，各层卫生间的给水管道采用暗装敷设，管材均采用给水塑料管（UPVC）。管道系统的连接方式由管道的作用、管径、所连接的设备和附件等决定。2.1.4给水系统组成56 本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、给水附件、地下贮水池、水泵与水箱设备等组成。2.1.5给水管道布置与安装横干管管道外壁距墙面不小于100mm，离梁、柱及设备之间的距离不小于50mm；立管外壁距墙、梁、柱净距不小于60mm；支管距墙、梁、柱净距为20-30mm。给水给水横干管与排水管道平行、交时，其距离分别大于500mm和150mm，交叉给水管道在排水管道上面。给水立管敷设在管道井中，给水横支管和配水支管沿墙敷设在管槽内。在立管横支管上设阀门，管径DN>50mm时设闸阀，DN≤50mm时设截止阀。引入管穿地下室外墙设套管。给水横干管设0.003的坡度，坡向泄水装置。贮水池采用钢筋混凝土结构，上部设人孔，基础底部设水泵吸水坑。生活水泵吸水管在消防水位面上设小孔，保证消防贮备水量不动用。为保证水质不被污染，水池底板做防水处理，水池内设导流墙。生活水泵设于地下一层。所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设减震基础，并在吸水管和出水管上设可曲挠橡胶接头。2.2设计计算2.2.1生活给水系统所需水量根据建筑设计资料、建筑性质、卫生设备的完善程度，依据建筑给水排水设计规范》GB50015—2003查得相应的用水量标准，如表2-1所示：56 表2-1集体宿舍、旅馆等公共建筑的生活用水定额及小时变化系数Table2-1 dormitories, hotels andotherpublicbuildings,livingwater quotaand hours建筑物名称及卫生器具设置标准单位生活用水量标准（最高日）（L）小时变化系数每日使用时间（h）办公楼每人每班30-501.5-1.28-10商场每平方米营业厅面积每天5-81.5-1.212表2-2公共建筑设计单位数m、生活用水定额的估算Table2-2ofpublicbuildingdesignunitnumbermandEstimationofdomesticwaterquota建筑物使用时间/h公共建筑设计单位数m估算办公普通高级8-128-12普通办公以总面积计按7-10m2/人以有效面积计4-5m2/人高级办公以总面积计按10-14m2/人以有效面积计5-7m2/人由图纸上的标注尺寸和说明，地下室和屋顶（13层）均不计入生活给水的用水计算面积，经简单计算可得，办公楼总办公面积为9793.7m2该办公楼属较高级办公区。另一方面，机房、资料室、书库、计量等非办公区域（人不常去）占有较大面积，所以设计单位数m取偏上值13m3/人。最高日生活用水量标准取40L/（每人·每天）。小时变化系数取1.5。每日使用时间取10h。办公楼服务的人数约为9793.7m2÷13（m3/人）=754人办公区最大日用水量：Qd==30.1m3/d办公区最大时用水量：Qh=4.52m3/h未预见水量：30.1×0.15=4.52m3/h56 表2-3生活给水系统所需水量计算表Table2-3life watersupplysystemofthe calculationtable项目用水类别水量标准用水单位(总面积)最大日用水量Qd/(m3/d)时变化系数Kh最大时用水量Qmax/(m3/h)供水时间/h生活用水办公区40L/（每人·每天）9793.7m230.11.54.5210未预见水量4.520.19总计34.624.712.2.2室内给水管网水力计算（1）根据建筑性质，设计秒秒量按如下公式计算。=4.71m3/h对于商场、办公楼，取=1.5。（2）地下室贮水池容积生活贮水池容积取最大日用水量的20%，V≥34.62m3×20%=7.0m3。消防用水量参考消防设计算，室内消火栓取28.24L/s。自动喷水灭火消防用水量取6L/(min·m2)，作用面积为160m2，安全系数取1.30，则流量为6L/(min·m2)×160m2×1.30=20.8L/s。消防贮水池容积取3h的室内消火栓用水量与1h的自动喷水用水量之和。贮水池补水量取3h的进水量，进水管选有DN100的PVC管，管道流速取1.0m/s，则进水流量为28.26m3/h。补水量为28.26m3/h×3h=84.78m3。因此贮水池有效容积为：V=7.0+200.5m356 贮水池钢制，尺寸取20m×4m×2.8m。有效水深2.5m，有效容积200.5m3。在计算生活水泵扬程时，偏安全的忽略池底厚度，贮水池最低水位取地下室地面标高-3.9m。为便于清洗和检修，贮水池分为等容积的两格。（3）屋顶水箱容积本建筑供水系统水泵自动启动供水。据规范，每小时最大启动kb为4-8次，由于用水量较小，为减少不必要的水泵启动次数，可适当增加水箱的调节容积，因此取kb=4。为保证供水安全，取C=2.0(1.5-2.0)。1-6层的生活用水由市政管网直接供水，7-12由屋顶水箱供给。但考虑市政给水事故停水，水箱仍应短时供下区用水（立管上下设连通管），故水箱容积按1-12层全部用水确定。而且水泵直接向水箱供水，不与配水管网直接连接。故水泵出水量取最大日最大时用水量，即qb=4.71m3/h。V=Cqb/(4kb)=2.0×4.71/(4×4)=0.59m3因这样算得的水箱容积太小，可假设水泵自动启动装置不可靠，水箱容积取最大时用水量的50%，即V=4.71m3×0.5=2.36m3。同时，水箱容积还应贮备不少于10min的消防用水量。根据规范规定，一类建筑10min内的消火栓消防贮备水量不小于18m3。自动喷水灭火系统消防贮备水量为18.8×10×60=11.3m3。因此，水箱总容积为V=18m3+11.3m3+2.36m3=31.66m3。屋顶水箱采用钢制，尺寸取4m×3m×2.9m=34.8m3。有效水深2.64m，有效容积31.68m3。偏于安全考虑，同时考虑底部放空、安装泄水管的要求，水箱最低水位按屋面标高再加0.5m。因此，水箱底部标高46.8m+0.5m=47.3m；消防水位47.3m+18m3/12m2=49.7m；生活水位49.7m+2.36m3/12m2=49.9m；水箱顶部47.3m+2.9m=50.2m。（4）低区所需压力56 图2-1低区给水管网水力计算用Figure 2-1watersupply pipenetworkhydrauliccomputation with lowarea56 A.低区给水管网水力计算成果如表2-4所示。表2-4低区给水管网水力计算表Table 2-4low watersupply network hydraulic calculationtable管段编号卫生器具数量/当量当量总数∑N设计秒流量q(L/s)DNv(m/s)单阻ikPa/m管长(m)水头损失hy=iL(kPa)自至蹲便器坐便器小便器污水盆洗手盆挂式洗脸盆淋浴器连接污水盆0’1’1/0.750.750.15150.750.2751.50.411’2’1/0.751/0.51.250.25200.660.2060.70.152’3’2/0.51/0.751/0.52.250.45250.690.2793.61.003’4’4/0.52/0.752/0.54.50.64320.630.1593.60.574’5’6/0.53/0.753/0.56.750.78320.770.2193.60.795’6’8/0.54/0.754/0.59.00.90320.880.2774.51.256’7’10/0.55/0.755/0.511.251.01400.600.1024.50.467’812/0.56/0.756/0.513.51.10400.660.1069.51.01连接门诊洗脸盆0”1”1/0.750.750.15250.230.033——1”2”2/0.751.500.30250.450.113——2”3”3/0.752.250.45250.690.234——3”74/0.753.000.52250.790.300——最不利管011/0.50.50.10150.500.2751.50.41121/0.51/0.51.00.20200.530.2060.70.1556 续表2-4管段编号卫生器具数量/当量当量总数∑N设计秒流量q(L/s)DNv(m/s)单阻ikPa/m管长(m)水头损失hy=iL(kPa)自至蹲便器坐便器小便器污水盆洗手盆挂式洗脸盆淋浴器最不利管231/0.52/0.51/0.51/0.752.750.50250.760.2793.61.00343/0.54/0.51/0.51/0.754.750.65320.640.1593.60.57455/0.56/0.51/0.51/0.756.750.78320.770.2193.60.79567/0.58/0.51/0.51/0.758.750.89320.870.2774.51.25679/0.510/0.51/0.54/0.751/0.7513.751.11400.670.1314.50.597811/0.512/0.51/0.54/0.751/0.7515.751.19400.720.1489.51.418911/0.512/0.512/0.56/0.757/0.54/0.751/0.7529.251.62400.980.25211.82.97最不利管∑hy=9.0kPa56 六层屋面标高19.8m，配水横支管距室内地坪0.8m，最不利配水点蹲便器高位水箱距室内地坪的计算高度取2.0m，台阶计算高度取0.2m。因此，建筑高度为：H1=2.0m+0.2m-0.8m+1.3m+0.8m+19.3m=23.3m=233kPa总水头损失：H2=1.3×∑h=1.3×9.14kPa=11.9kPaA.选择水表考虑到水表应满足向贮水池供水和向低区同时供水时的过流量要求，水表设计流量计算值取（1.62+1.10+1.10+1.58）×3600/1000=19.5m3/h。并考虑到消防补水时的用水量要求，水表选用LXS-50N螺翼式水表。过载流量Qmax=30m3/h，常用流量15m3/h。水表特性系数：kb=90水表水头损失：H3=hd=4.1kPa满足螺翼式水表正常使用时水头损失小于12.8kPa的要求。B.校核市政管网的压力配水点冲洗水箱浮球阀最低工作压力H4=20kPa。因此室内所需压力H=H1+H2+H3+H4=233+11.9+20+4.1=269kPa市政管网常年可保证的工作压力为350kPa，足够满足1-6层供水要求，不必再进行调整计算。（6）高区所需压力56 图2-2高区给水管网水力计算用图Fig. 2-2 calculation with high watersupplypipenetwork56 A.根据计算用图，高区管网水力计算成果如表2-5所示。表2-5高区给水管网水力计算表Table2-5 high watersupplynetworkhydrauliccalculation table管段编号卫生器具数量/当量当量总数∑N设计秒流量q(L/s)DNv(m/s)单阻ikPa/m管长(m)水头损失hy=iL(kPa)自至蹲便器坐便器小便器洗手盆淋浴器连接污水盆0’1’1/0.750.750.15150.751’2’1/0.751/0.51.250.25200.662’3’2/0.51/0.751/0.52.250.45250.693’4’4/0.52/0.752/0.54.50.64320.634’5’6/0.53/0.753/0.56.750.78320.775’6’8/0.54/0.754/0.59.00.9320.886’7’10/0.55/0.755/0.511.251.01400.607’812/0.56/0.756/0.513.51.10400.66最不利管011/0.50.500.10150.500.2751.50.41121/0.51/0.51.000.20200.530.2060.70.15232/0.51/0.51/0.51/0.752.750.50250.76344/0.53/0.51/0.51/0.754.750.65250.9956 续表2-5管段编号卫生器具数量/当量当量总数∑N设计秒流量q(L/s)DNv(m/s)单阻ikPa/m管长(m)水头损失hy=iL(kPa)自至蹲便器坐便器小便器洗手盆淋浴器最不利管456/0.55/0.51/0.51/0.756.750.78320.77568/0.57/0.51/0.51/0.758.750.89320.87679/0.59/0.52/0.52/0.7511.501.02320.987810/0.511/0.53/0.53/0.7514.251.13400.680.1353.70.508910/0.511/0.512/0.56/0.759/0.53/0.7527.751.58400.950.23311.252.62∑hy=3.68kPa56 A.校核水箱安装高度总水头损失：H2=1.3×∑h=1.3×3.68kPa=4.78kPa。配水点冲洗水箱浮球阀最低工作压力H4=20kPa。水箱出水点至最不利配水点的高差h=46.8+0.5-43.1-1.4=2.8m=28kPa﹥H2+H4=24.78kPa。因此屋顶水箱的安装高度满足要求，不必重新调整。（7）生活水泵的选择图2-3水泵选择计算用图Figure2-3 pumpselection calculation diagram56 水泵出水量为最大日最大时用水量Q=qb=4.71m3/h=1.31L/s。由给水塑料管水力计算表查得：当水泵出水管侧Q=1.31L/s时，选用DN50，v=0.50m/s，i=0.058kPa/m；吸水管侧选用DN70，v=0.34m/s，i=0.023kPa/m。由计算图可知压水管长度为65.5m，吸水管长度为1.038m。沿程水头损失为0.023×1.038+0.058×65.5=3.8m。总水头损失为H2=1.3×∑h=1.3×3.8kPa=4.94kPa=0.5m。水箱进水口浮球阀最低工作压力H4=20kPa=2.0m。水箱最高水位与贮水池最低水位之差为49.0-(-3.7)=52.7m。因此，水泵扬程为Hp=52.7+2+0.2=54.9m。选用40MS×6-4.0多级离心泵两台，其中一台备用；MSL型泵运转噪声较低，特别适用于城镇高层建筑及高级建筑给水。水泵流量Q=5.4m3/h=1.5L/s，扬程58.8m，电动机功率4.0kW。56 3建筑消防给水系统设计与计算3.1消防给水系统的选择3.1.1建筑分类《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95中规定，建筑高度指建筑物室外地面到其檐口或屋面面层的高度，屋顶上的水箱间、电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等不计入建筑高度；建筑高度超过24m的公共建筑属于高层建筑；综合楼是指由二种及二种以上用途的楼层组成的公共建筑；重要的办公楼、科研楼、档案楼，是指性质重要、建筑装修标准高，设备、资料贵重，火灾危险性大、发生火灾后损失大、影响大的办公楼、科研楼、档案楼。规范中对于高层建筑物的进一步分类如表3-1所示：根据以上规定，本建筑的建筑高度为46.8m，是高层建筑；具有办公、商用、门诊、库房、资料贮存等多种用途，属于综合楼；从建筑平面图中可以看出，本建筑的性质比较重要、建筑装修标准高，设备、资料贵重，发生火灾后损失大、影响大，因此属于重要的办公楼，且属于一类高层建筑。56 表3-1建筑分类Table3-1 BuildingClassification名称一类二类居住建筑高级住宅十九层及十九层以上地普通住宅十层至十八层地普通住宅公共建筑1.医院2.高级旅馆3.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1000m2的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼4.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1500m2的商住楼5.中央级和省级（含计划单列市）广播电视楼6.网局级和省级（含计划单列市）电力调度楼7.省级（含计划单列市）邮政楼、防灾指挥调度楼8.藏书超过100万册的图书馆、书库9.重要的办公楼、科研楼、档案楼10.建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等1.一类建筑以外商业楼、展览楼、电信楼、财贸金融楼、商住楼、图书馆、书库2.省级以下的邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼3.建筑高度不超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等3.1.2消防给水系统的选择我国《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95有如下的规定。高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。建筑高度不超过100m56 的一类高层建筑及其裙房的下列部位，除普通住宅和高层建筑中不宜用水扑救的部位外，应设自动喷水灭火系统：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。高层建筑中经常有人停留或可燃物较多的地下室房间，应设自动喷水灭火系统。高层建筑内的可燃油油浸电力变压器室，充可燃油的高压电容器和多油开关室等，应设气体或水喷雾等自动灭火系统。高层建筑的下列房间，应设气体等自动灭火系统：大、中型电子计算机房；珍藏库房；自备发电机房；贵重设备室。根据以上规定，本建筑需要设置室内（各层，包括裙房、地下室）、室外消火栓给水系统；其内部某些部分还应视情况设置自动喷水灭火系统。一些楼层和特殊的场所，如地下室的配电室，空调机房，通讯机房，校验计量室等，还应设置气体或水喷雾等自动灭火系统。由于缺乏经验、专业知识有限，在本设计中只对室内消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统进行了设计，其它的没有做。3.2室内消火栓给水系统3.2.1设计说明我国《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，高层建筑必须设置独立的消防给水系统；高层建筑中需同时设置消火栓给水系统和自动喷水灭火系统时，应优先采用两类系统独立设置方式；若有困难，可合用消防水泵，但必须在自动喷水灭火系统报警阀前将两类系统分开设置。经过分析后，在本建筑中采用目前高层建筑中广泛采用的临时高压给水系统。同时设置消火栓给水系统和自动喷水灭火系统，并且两类系统独立设置。《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，消火栓栓口静水压力不应大于0.80MPa，当大于0.80MPa时，应采取分区给水系统。由剖面图所示，需要设置室内消火栓的建筑高度没有超过46m56 ，高度较低，恰好处在一个坚向分区的范围内，因此先采用不分区的室内消火栓给水系统进行试算，如不符合要求再进行调整。优点：节省管材，减少水泵数量；不需在楼层内再设水箱间和设备层，有利于充分利用楼内的有效空间，并减少对周围环境的影响；管理方便等。缺点：水泵扬程较高，需用耐高压管材和管件。室外埋地管和消火栓给水管道采用给水铸铁管，价格低，耐腐蚀，经久耐用。3.2.2消火栓布置《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，除无可燃物的设备层外，高层建筑和裙房的各层均应设室内消火栓，并应符合下列规定：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；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100m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；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；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；消火栓栓口的出水压力大于0.50MP时，消火栓处应设减压装置；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；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；消防电梯间前室应设消火栓；高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓，采暖地区可设在顶层出口处或水箱间内。在本建筑的设计中，室内消火栓按单排布置。按规范规定，该办公楼应保证有2支水枪的充实水柱同时达到同层任何部位；水枪充实水柱长度Hm不小于10米，本设计中取12米。消火栓口离室内地坪的安装高度为1.1米。水带长度Ld取25m，水带展开时的弯曲折减系数C取0.8。1-2层建筑物总长度为65.65m，3-12层建筑物总长度为44m。消火栓最大保护宽度b56 按走道宽度加一侧最大房间宽度计算，取15.3m。对一般建筑（层高3～3.5m）由于净高的限制，一般按Ls=3m计算；对于层高大于3.5m的建筑，Ls=Hmsin45；（Hm：水枪充实水柱长度，m）。在本设计中尽管楼层较高（3.6m或4.5m），仍然偏安全地取Ls=3.0m。消火栓最大保护半径：R=C·Ld+Ls=0.8×25+3=23m消火栓间距：S≤==17m1-2层每层应在走道上设5个消火栓，3-12层每层应在走道上设4个消火栓。每层的消防电梯前室也设一个消火栓。另外，1层、2层的房间布置不规则，具体的消火栓布置会有所变化。由于房间布置和空间距离的限制，地下室、12层部分消火栓布置在柱子上。在屋顶水箱间设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓。3.2.3水枪喷嘴处所需水压按照规范的规定，在本建筑内选用同一规格的消火栓、水带和水枪，以方便使用。水枪喷嘴口径取19mm，消火栓口径取65mm。水枪系数Φ=0.0097，水枪实验系数αf=1.21。表3-2水枪系数Φ值Table3-2 water coefficient valuesdf131619Φ0.01650.01240.009756 表3-3水枪实验系数系数f值Table3-3 gun experimental coefficient FvalueHm/mH2O68101216f1.191.191.201.211.243.2.4管道布置《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置；室内消防给水管道应布置成环状；室内消防给水环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引人管不应少于两根，当其中一根发生故障时，其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求；消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位；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100mm。设计中严格按照规范进行，但由于该建筑的裙房不规则，因此管道布置不是很整齐。地下室、首层、二层中从横干管直接引出的一个消火栓，其连接管采用70mm管径；若一根竖管上引出两根消火栓，则该竖管采用100mm的管径。配水管道管径具体布置情况见平面布置图。水枪喷嘴处所需水压：Hq=fHm/(1-fHm)=1.21×12/(1-0.0097×1.21×12)=16.9mH2O喷嘴口径19mm的水枪水流特性系数B=1.577。表3-4特性系数BTable3-4 characteristiccoefficientB水枪喷口直径/mm13161922B0.3460.7931.5572.83656 水枪喷嘴的出流量qxh==5.16C＞5.0L/s，符合规范规定的每支水枪的最小出流量规定（也可以查相关计算表直接得到qxh=5.2L/s）表3-5消火栓给水系统的用水量Water table 3-5 firehydrantwatersupplysystem高层建筑类别建筑高度（m）消火栓用水量（L/s）每根竖管最小流量（L/s）每支水枪最小流量（L/s）室外室内普通住宅≤501510105>5015201051.高级住宅2.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1000m2的商业楼、展览楼、综合楼、财贸金融楼、电信楼3.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1500m2的商住楼4.中央和省级（含计划单列市）广播电视楼5.网局级和省级（含计划单列市）电力调度楼6.省级（含计划单列市）邮政楼、防灾指挥调度楼7.藏书超过100万册的图书馆、书库8.重要的办公楼、科研楼、档案楼9.建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等≤503030155>50304015556 注：建筑高度不超过50m，室内消火栓用水量超过20L／s．且设有自动喷水灭火系统的建筑物，其室内、外消防用水量可按本表减少5L／s。3.2.5水带阻力根据水枪和消火栓类别选用直径65mm的水带，本建筑采用室内消火栓经常使用的衬胶水带，阻力小，比阻Az=0.00172。水带水力损失：hd=AzLdqxh2=0.00172×25×5.162=1.14mH2O3.2.6消火栓口所需压力取消火栓出口处的水头损失取Hk=20kPa=2.0mH2O，则消火栓口所需压力为：Hxh=Hq+hd+Hk=16.9+1.14+2=20.04mH2O校核：设置的共用水箱的消防最低水位为47.3m，最不利点消火栓口高程为42.3+1.1=43.4m，则压差为47.3-43.4=3.9m。小于规范规定的最小静水压力0.07MPa，因此需要设置增压措施。3.2.7水力计算（1）设计参数选择和水力计算根据本建筑的性质，按照《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，本建筑的消火栓给水系统的用水量为室内25L/s，室外25L/s，每支水枪最小流量5L/s，每根竖管最小流量15L/s56 。按照最不利点计算流量的分配要求，最不利点消防竖管出水枪支数为3支，相邻竖管出水枪支数2支。具体布置情况见平面布置图和计算计算草图3-1。表3-6最不利点计算流量分配Table3-6 themostunfavorablepoint calculationofflow distribution室内消防计算流量/Ｌ·ｓ最不利点消防竖管出水枪支数/支相邻竖管出水枪支数/支次相邻竖管出水枪支数/支10202530402233322332qxh=Hxh=Hq+hd+Hk=qxh2+AzLdqxh2+2qxh=Hxh0=Hq+hd+Hk=16.9+1.14+2=20.04mH2OHxh1=Hxh0+∆H(0-1的消火栓间距)+h(0-1的管段的水头损失)=20.04+4.5+0.477/10=24.6mH2Oqxh1==5.78L/sHxh2=Hxh1+∆H(1-2的消火栓间距)+h(1-2的管段的水头损失)=24.6+3.6+1.6/10=28.36mH2Oqxh2==6.24L/s56 表3-7室内消火栓给水系统水力计算表Table3-7 indoor firehydrantwatersupplysystem hydrauliccalculationtable计算管段设计秒流量q(L/s)管长L(m)管径DN(mm)流速v(m/s)i(kPa/m)i·L(kPa)0-15.164.51000.670.1060.4771-2113.61001.430.4421.62-317.2436.31002.120.97035.03-417.243.61500.940.1150.4144-528.243.61501.630.3341.2035-628.2417.31501.630.3345.78∑hy=44.5kPa《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，消火栓给水管道中的流速不允许大于2.5m/s，经校核，设计计算中管径取用符合规定。56 图3-1消火栓给水系统水力计算用图Fig. 3-1 iscalculatedbythe firehydrantwatersupply systemhydraulic根据水力计算表可知，室内消火栓给水横干管采用DN150的给水铸铁管，室内消火栓给水竖管采用DN100的给水铸铁管。在进行消火栓给水系统水力计算时，室内环状消防给水管道，以假设的枝状管路计算。管路总水头损失：Hw=1.1∑hy=1.1×44.5kPa=49kPa消火栓给水系统所需总水压力：56 Hx=H1+Hxh+Hw=42.3+1.1-(-3.7)+20.04+49/10=72.04mH2o消火栓给水系统所需总用水量：Qx=28.24L/s。选用消防水泵型号125MSL×4-37，两台，一用一备，Qp=30L/s，Hp=72.4m。电动机机座号225S，功率37kW。（2）消火栓减压《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，消火栓栓口的出水压力（动水压力）大于0.50MPa时，消火栓处应设减压装置。本建筑中采用减压孔板减压，以使消火栓的实际出水量接近设计出水量。消火栓配水管道管径取70mm，流量按5.16L/s计算；经计算，流速为1.34m/s，i=0.518kPa/m。分别取各层的最不利配水点（离消防水泵最远、总水头损失最大的点），竖管流量取17.24L/s，横干管流量取28.24L/s，经计算可得各层最不利配水点至消防水泵的总水头损失值∆h。剩余水头：Hxsh=Hb-Hxh-hz-∆hHxh：消火栓出口所需水压hz：贮水池最低水位到消火栓出口的高差Hb：水泵扬程换算剩余水头值公式为：H`==根据H`，查表选择减压孔板孔径，具体计算如表3-8所示。表3-8消火栓减压孔板计算表56 Table 3-8hydrant decompressionorificeplate calculationtable层数Hxh/mHb/mhz/m∆h/mHxsh/mH`动水压力/m孔板孔径/mm孔板水损/m减压后实际水压/m-120.0472.40.91.2450.2228.070.26194129.26120.0472.44.81.8545.7125.4665.77194124.77220.0472.49.32.0341.0322.8561.07194120.07320.0472.413.82.3736.1920.1556.23222234.23420.0472.417.42.7232.2418.052.28222230.28520.0472.421.03.0728.2915.7648.33222226.33620.0472.424.63.4224.3413.5644.38222222.38720.0472.428.23.7720.3911.3640.43222218.43到第五层时动水压力已小于0.5MPa，为安全起见，减压孔板设到第六层，此时已经符合规范的要求。到第七层以后如果再减压的话就需要继续放大孔板孔径，没有必要再设置了。（3）局部增压设施的选择通过在屋顶水箱间设置增压泵和立式气压水罐的方式增压。《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，增压水泵的出水量，对消火栓给水系统不应大于5L/s；对自动喷水灭火系统不应大于1L/s。56 在设计中，消火栓给水系统气压水罐的调节水容量取300L。消火栓给水系统和自动喷水灭火系统分设两套增压设施。稳压泵的扬程应按气压水罐内消防贮水容积的下限水位仍能保证消火栓栓口处充实水柱的压力计算。A.稳压泵的选择在计算管管水头损失时，消火栓配水管道管径取70mm，流量按5.16L/s计算，竖管流量取17.24L/s，横干管流量取28.24L/s，水箱出水管管径的计算值取DN100mm，局部水头损失按沿程水头损失的10%估计。经计算可得屋顶水箱至最不利配水点的总水头损失∆h=23.0kPa。设计扬程H=20.04+2.3-(4.5+0.5-1.1)=18.44mH20据调查国内外稳压泵的流量多选为0.5L/S—2.0L/S之间，当系统无气压罐时停泵有水锤现象。鉴于稳压泵对系统有着监护和自动控制功能的要求。我们建议稳压泵的流量为1.0L/S—2.0L/S，压力为比主泵高0.1Mpa—2.0Mpa或者为主泵的1.1倍—1.2倍。稳压泵最好设有气压罐，若不设气压罐，应在稳压泵的控制器上作文章，使之在停泵时不至于因水锤作用而频繁启动[12]。因此，设计扬程H取20.3-22.13m选用ISG40-125消防增压泵两台，一用一备，Qp=1.75L/s，Hp=20m。电动机功率1.1kW，效率η=46%。B.立式气压水罐选择增压系统最低工作压力（下限水位时）P1=18.44mH2o=0.185MPa(相对压力)=0.285MPa(绝对压力)取Vx=0.30m3，Vs=0.05m3，αb=0.7，立式气压水罐β=1.10。假定缓冲水容积V∆p=0.054m3。Vxf=0.30+0.054+0.05=0.404m356 V==1.481m3V1=1.347m3V2=V1-Vx=1.347-0.3=1.047m3增压系统最高工作压力：P2=0.347MPaPs1=P2+0.02=0.347+0.02=0.367MPaVs1=0.991m3V∆p=V2-Vs1=1.047-0.991=0.056m3与假设比较接近，采用该设计值。Ps2=Ps1+0.05=0.367+0.05=0.417MPaVs2=0.872m3校核稳压水容积Vs=Vs1-Vs2=0.991-0.872=0.119m3>50L，符合计算的规定，因此设计取值合理。根据V=1.481m3，Vx=0.30m3，选择罐体直径为1000m3，罐体总容积1700L，有效贮水容积300L。此时，最不利消火栓充实水柱不小于13m，大于设计值12m，满足设计要求。（4）水泵结合器《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定，室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统应设水泵接合器，并应符合下列规定：水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定，每个水泵接合器的流量应按10－15L/S56 计算；消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器；水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15－40m；水泵接合器宜采用地上式，当采用地下式水泵接合器时，应有明显标志。本建筑室内消火栓给水系统设计用水量为28.24L/s，28.24/10=2.8≈3，28.24/15≈1.9，因此应设置3个水泵结合器才能满足室内消火栓用水量的要求。3.3自动喷水灭火系统设计与计算3.3.1系统选择《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005版）规定，环境温度不低于4℃，且不高于70℃的场所应采用湿式系统。具有下列要求之一的场所应采用预作用系统：系统处于准工作状态时，严禁管道漏水；严禁系统误喷；替代干式系统。灭火后必须及时停止喷水的场所，应采用重复启闭预作用系统。采用闭式系统场所的最大净空高度不应大于表3-9的规定，仅用于保护室内钢屋架等建筑构件和设置货架内喷头的闭式系统，不受此表现定的限制。表3-9采用闭式系统场所的最大净空高度（m）Table3-9 withclosed system places themaximum clearanceheight (m)设置场所采用闭式系统场所的最大净空高度民用建筑和工业厂房8仓库9采用快速响应早期抑制喷头的仓库1256 前面已经分析到本建筑的性质比较重要、建筑装修标准高，设备、资料贵重，属于重要的办公楼。当自动喷水灭系统处于准工作状态时，严禁管道漏水，严禁系统误喷，否则会造成较为严重的损失。基于以上要求，在设计中本建筑采用预作用喷水灭火系统，它可以有效地避免上述情况的发生。本建筑的第八层主要是资料室和书库，灭火后必须及时停止喷水，否则会对其中的文件继续造成破坏，应采用重复启闭预作用系统。另外，在首层有一个门厅，该门厅与二层屋面的高差为9m，安装时加上吊顶后有可能净空高度稍微超过8m。但由于门厅面积不是很大，在该区域里除了两根柱子外没有其它构筑物和物品，而且在其四周的区域里都用了喷头进行保护，因此在门厅上空的二层屋面下仍然采用与主体建筑相同的闭式系统和喷头。3.3.2喷头选择和布置（1）选择考虑到建筑美观，采用吊顶型玻璃球喷头。工程设计时，应根据喷头安装的具体场所，以该场所的最高环境温度加30oC来选择喷头的动作温度。本建筑的超市、大厅、办公室、书库、资料室、会议室、仓库等，其最高环境温度为36-380oC，故选择的喷头动作温度为38+30=680oC。根据闭式喷头中玻璃球喷头和易熔合金喷头的公称动作温度、温度等级选用普通温级玻璃球吊顶型喷头。喷头采用DN15mm的标准喷头。表3-10玻璃球喷头Table3-10 glassball sprinkler公称动作温度（oC）温度等级识别颜色57.68普通温级橙色、红色79.93中温级黄色、绿色141高温级蓝色182物高温级紫红色227，260，343超高温级黑色（2）喷头的布置原则56 《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005版）规定，喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置；当喷头附近有障碍物时，应符合本规范7.2节的规定或增设补偿喷水强度的喷头；直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定，且不应大于表3-11的规定，且不宜小于2.4m。表3-11同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距Distanceof Table3-11 with a waterdistribution pipe nozzle spacingand adjacentwaterdistribution pipes喷水强度（L/min·m2）正方形布置的边长（m）矩形或平行四边形布置的长边边长（m）一只喷头的最大保护面积（m2）喷头与端墙的最大距离（m）44.44.520.02.263.64.012.51.883.43.611.51.712~203.03.69.01.5注：1仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其喷头间距应按走道地面不留漏喷空白点确定；2货架内喷头的间距不应小于2m，并不应大于3m。一般，喷头的布置根据天花板、吊顶的装修要求一般可布置成正方形、长方形或菱形三种形式。从建筑平面图中可以看到大部分房间呈正方形，为美观和布置方便，在设计中采用正方形形式进行布置。（3）喷头的间距根据《自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001（2005版）》第5.0.1条，本建筑净空高度＜8m，喷头的设置场所火灾危险等级属于中危级Ⅰ级。喷水强度：6L/（min﹒m2），作用面积为160m2。据第7.1.2条规定当喷水强度为6L/min﹒m256 时，正方形布置的边长为3.6m，一只喷头的最大保护面积为12.5m2，喷头与端墙的最大距离为1.8m。表3-12民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数Thebasic parametersforthesystemdesign ofcivil buildingsandindustrialbuildings 3-12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）轻危险等级41600.10中危险等级I级6II级8严重危险级I级12260II级16注：系统最不利点处喷头的工作压力，不应低于0.05MPa在设计中，出于增强安全性的目的，正方形布置的边长一般取3.3m，有可能根据建筑物的形式适当变小。裙房内的超市、会议室带有公共活活动用房的性质；门诊、卫生所属于医生的办公区，与之相关的库房、药房里的物品也带有可燃性；在这些区域里都设置了喷头进行保护。各层的具体布置情况和尺寸见平面布置图。地下室里主要布置了贮水池及与之相关的管道、水泵、电机，没有单独设供水泵房，可燃物较少，在经常有人停留的走道、自行车库、报警阀室、管道上方，也设了喷头。3.3.3管网布置《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005版）规定，配水管道应采用内外壁热镀锌钢管。当报警阀入口前管道采用内壁不防腐的钢管时，应在该段管道的末端设过滤器。配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数，轻危险级、中危险级场所不应超过856 只，同时在吊顶上下安奖喷头的配水支管，上下侧均不应超过8只。严重危险级及仓库危险级场所均不应超过6只。每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；干式系统不宜超过5OO只。每个报警阀组喷水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。本建筑喷头总数共计980个，建筑高度46.8m。设计采用预作用系统，所以消防应按照干式系统进行分区，即每个报警阀组连接喷头不超过500个。基于上述要求本建筑采用两个分区：地下室到四层为低区，喷头数为491个；五层到十二层为高区，喷头数为489个。每个分区喷头数均＜500个，且每个报警阀组喷水的最高与最低位置喷头的高程差小于50m，符合要求。管材采用内外壁热镀锌钢管。配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数均小于8只。各管径控制喷头数根据表3-13进行布置：表3-13轻危险级、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数Table3-13 light dangerous, dangerous places in waterdistributionpipes, pipecontrol standard sprinklernumbers公称直径（mm）控制的标准喷头数（只）轻危险级中危险级25113233405450108651812804832100—643.3.4水力计算（1）计算说明56 自动喷水灭火系统的水力计算目前有两种方法，一是估算法，按规范给定流量和压力，基本无需计算；二是水力计算法，通过逐点计算的流量和管道水头损失，来确定系统设计流量和压力。水力计算法又有两种，一种是最不利作用面积内第一个喷头的计算压力取大家认同值0.10MPa，另一种是最不利作用面积内第一个喷头的压力应经过计算确定。第二种方法计算的压力和流量比较准确，而第一种方法计算有一定的误差。但第一种方法计算比较简单，因此，在实际工程中常被采用。根据毕业设计的设计深度要求，又由于时间的限制，在本设计中采用估算法。（2）系统的设计流量《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005版）规定，“水力计算选定的最不利点处作用面积宜为矩形，其长边应平行于配水支管，其长度不宜小于作用面积平方根的l.2倍。系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定。系统设计流量的计算，应保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度，轻危险级、中危险级不应低于本规范表5.0.1规定值的85％；严重危险级和仓库危险级不应低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。”喷头的流量应按下式计算：q=K=80=56.56L/min=0.94L/s式中q——喷头流量；P——喷头工作压力（MPa），在满足规范要求的条件下，为防止下区的动水压力过大（此时还要增设减压措施）造成水量和水压损失过快，在本设计中取0.05MPa；56 K——喷头流量系数，因采用标准喷头，K=80。本建筑中，最不利点在高区的第十二层，但是该点处所设置的喷头的保护面积不是矩形，无法按照规范推存的方式划分作用面积。具体划分时从最不利点开始，按照喷头设置场所的要求，沿配水支管、配水管取160m2的面积，系统设计流量按该面积内的喷头同时喷水的总流量确定。具体布置情况见计算草图。在该面积内共布置了20个喷头。系统设计流量：式中QS——系统设计流量(L/s）；qi——最不利点处作用面积内各喷头节点的流量(L/min)；n——最不利点处作用面积内的喷头数。理论计算流量：Q=160×6/60=16L/s较核：18.6/16=1.175，符合实际设计秒流量为理论流量的1.15-1.3倍的要求。该处作用面积内的平均喷水强度为18.8/160×60=7.05L/(min.m2)大于规范的规定值，满足要求。最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度：56.56/(3.3×3.3)=5.18L＞6×0.85=5.1L/(min.m2)，满足要求（3）管道水力计算《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005版）规定，管道内的水流速度宜采用经济流速，必要时可超过5m／s，但不应大于10m／s。水力计算中以高区管网的最不利配水点作为选择管径、水泵、局部增压设施、减压设施等的计算依据。56 图3-2高区管网计算草图Figure3-2 high calculation sketch56 表3-14高区管网水力计算表Table3-14 high hydrauliccalculation table管段号喷头个数qi流量Q管径DN/mm流速系数流速比阻A/（S2/L2）节点间距/m水头损失hy/mH2O1-210.94251.8831.770.43673.31.282-321.88321.051.980.093862.70.93-432.82400.82.260.044530.750.274-532.82400.82.260.044534.01.425-676.58500.473.090.011082.81.356-71110.34700.2832.930.002890.70.227-81312.22700.2833.460.001171.90.338-91715.98800.2043.260.001172.60.789-102018.81000.12732.40.00026771.456.74∑hy=13.29mH2O总水头损失：1.2×∑hy=1.2×13.29=15.95mH2O（4）喷淋泵的选择A.设计流量Q＝18.8L/sB.设计扬程H：从地下室地面（贮水池最低水位）到十二层屋面的高程差为Z＝50.7mH2O。最不利管路总水头损失∑h＝1.2×∑hy=1.2×13.29=15.95mH2O（局部水头损失按沿程水头损失的20％估计）。最不利点处喷头最低工作压力P0=0.05MPa=5.0mH2O。按规范规定，水流指示器的水头损失取0.02MPa=2.0mH2O，湿式报警阀的水头损失取0.02MPa=2.0mH2O。水泵扬程按下式计算：H=∑h+P0+Z=5.0+2.0+2.0+50.7+15.95=75.65mH2O选用两台IL125-80-250型立式单级单吸离心清水泵。一用一备，水泵流量Q=26.7L/s，H＝87m。电动机型号Y250M-2，功率N＝55KW。56 （5）屋顶局部增压设施选择消防水箱最低水位标高为47.3m，最不利点处喷头的标高为46.8m，高差小于最不利点消火栓所要求的5mH20，因此需要设增压设施。本设计中采用单设增压水泵的方式。不设气压罐时，增压泵要求有质量好和可靠性高的增压水泵、阀门、控制系统。并且宜两套装置并联安装，其中一套运行，另一套备用。按最不利点着火时有5支喷头同时开启喷水的水量是5L/s，计算水箱接入报警阀前的管段的流量和水头损失，采用DN70mm的管径，总水头损失按沿程水头损失的20%计算。报警阀后至最不利点的水头损失按自喷系统的水力计算结果采用。增压泵的扬程H＝5+(47.3+3.7)×0.00289×25×1.2+2+2-（47.3-46.8）+15.95＝28.87m选用两台ISG25-160单级单吸管道离心泵，一用一备。水泵性能参数：Q=0.83L/s；扬程：32m。电动机，功率：1.1KW；效率32%。图3-3增压水泵选型计算草图Sketch thecalculationdiagramof3-3 booster pumpselection（6）减压措施56 规范规定，轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.40Mpa。在本设计中喷洒泵扬程为87m，因此要设减压措施。设计中采用减压阀进行减压。减压阀应设在报警阀组入口前，入口前应设过滤器，当连接两个及以上报警阀组时，应设置备用减压阀，垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。（7）增压措施采用临时高压给水系统的自动喷水系统，应设置高位消防水箱。高位消防水箱的消防储水量应按10min室内消防用水量计算，但不可超过18m3（严重危险级除外）。采用与生活水箱合用的方式设置，具体布置见生活给水系统中水箱的计算。（8）水泵结合器本建筑自自动喷水灭的系统设计用水量为18.8L/s，18.8/10≈2，因此应设置2个水泵结合器才能满足室内消火栓用水量的要求。56 4建筑排水系统设计与计算4.1排水系统选择因只是排除卫生间的污水，故不涉及“合流”或“分流”的问题，全部生活污水共同排除。生活污水直接排入市政排水管网。4.2通气系统的选择规范规定，建筑标准要求高的多层住宅和公共建筑、10层及10层以上高层建筑的生活污水宜设置专门的通气管道系统。本建筑共有12层，设一根专用通气管道。4.3排水管材采用目前在建筑内广泛采用的排水塑料管（UPVC）。具有重量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、可制成各种颜色、投资省和节能的优点。但强度低、耐温性能差、立管噪声大、防火性能差、暴露于阳光下容易老化。4.4各层横支管水力计算生活排水设计秒流量计算公式：qp=0.12α+qmax式中，α:根据建筑物不同而定的系数，该建筑是办公楼，取2.5。各层横支管均采用标准坡56 图4-1卫生间①计算草图Figure4-1 toilet calculation sketch图4-2卫生间②计算草图Figure4-2 toilet calculation sketch56 图4-3门诊排水计算草图Figure4-3 outpatient drainagecalculation sketch56 表4-1各层横支管水力计算表Table4-1 the horizontalbranch hydrauliccalculationtable管段污水盆NP=1.00洗手盆NP=0.30小便器NP=0.30蹲便器NP=4.5坐便器NP=6.0淋浴器NP=0.45洗脸盆NP=0.75当量总数qp(L/s)管径(mm)坡度卫生间①1-211.00.33500.0262-3111.300.43500.0263-41111.600.53500.0264-91121.900.63500.0265-616.02.001100.0266-71110.53.001100.0267-81216.53.21100.0268-922213.381100.026卫生间②1’-2’11.00.33500.0262’-3’111.300.58500.0263’-4’1111.600.68500.0264’-11’1121.900.78750.0265’-7’16.02.001100.0266’-7’10.750.25500.0267’-8’116.752.251100.0268’-9’1117.202.401100.0269’-10’12113.203.091100.02656 续表4-1管段污水盆NP=1.00洗手盆NP=0.30小便器NP=0.30蹲便器NP=4.5坐便器NP=6.0淋浴器NP=0.45洗脸盆NP=0.75当量总数qp(L/s)管径(mm)坡度10’-1’112117.703.261100.026门诊管道0”-1”10.750.25500.0261”-2”21.500.50500.0262”-3”32.250.70750.0263”-4”43.000.77750.02656 4.5立管计算立管管底部接纳的排水总当量数为：NP=4×17.7+8×21+0.75×4=241.8设计秒流量：qp=0.12×2.5+2.0=6.67L/s立管管径取de=110mm表4-2排水立管最大排水能力Table4-2 drainagetube drainagecapacityofthelargest通气情况管材立管工作高度（m）通水能力（L/s）管径(mm)90100110125150160设有通气立管塑料管———10.016.0—28.04.6排水横干管为排水通畅，立管底部和排出管放大一号管径，取de=125mm，取标准坡度，经校核，符合设计要求。4.7通气管道规范规定，当通气立管长度大于50m时，通气立管管径应与排水立管管径相同。在该建筑中因通气立管长度大于50m，故其管径与排水立管相同，为de=110mm。规范规定，结合通气管管径不宜小于通气立管管径，因此取de=110mm。56 5总结论文主要以相关的国家规范为设计依据，通过平面布置、系统布置、水力计算和计算结果分析，完成了对设计建筑的给水、排水、消火栓和自动喷水灭火系统的相关设计。在设计过程中，首先对建筑物的建筑情况进行分析。比如，在生活给水系统中该建筑内部有哪些用水点、有哪些用水设施、用水量、建筑内部需要供水的高度、市政外网能够提供的常用水头等；在消防设计中要确定本建筑的建筑高度、建筑等级、设置场所火灾危险等级，哪些场所需要布置消火栓、哪些场所需要布置喷头等；在排水系统设计中主要考虑如何选择合理的卫生间布置形式；在雨水排水系统中主要考虑哪些面积需要排除雨水，以及上层屋顶与下层裙房屋顶的雨水转输关系等。然后参考国内常用的设计方法，并结合技术经济比较，确定生活给水系统的给水方式、消防系统的给水方式、污水排放方式和通气方式。之后绘制各个系统的平面布置图和轴测计算草图。最后依照平面布置图和轴测计算草图进行各个系统的水力计算和各个设备的选型。以上工作完成后，再整理计算说明书、平面图，并补画其它相关的图纸。56 参考文献[1]薛亚琼．民用住宅建筑给排水设计常见问题分析及建议[J]．山西建筑2013,38（11）：110～125[2]王榕钊．节能技术在建筑给排水设计中的应用[J]．中华民居，2012年,3：72～73[3]刘双喜，田宵杰．节水节能理念在建筑给排水设计中的应用[J]．河南科技，2013年：8：157[4]李殷．住宅给排水设计中常见问题的处置[J]．福建建材，2012年,6：37～38[5]李亚峰，尹士君．给水排水工程专业毕业设计指南[M]．北京：化学工业出版社，2003年10月．214～324[6]周黎明，李凤宇．关于建筑给排水节能节水技术[J]．民营科技，2012年，7：276[7]范国瑞．现代住宅建筑给水排水设计的探讨[J]．民营科技，2012年,1：278[8]方良松．某酒店建筑给排水设计要点分析及应用[J]．中国新技术新产品，2013年，2：210～211[9]刘亚军．建筑给排水施工图审查要点[J]．中华民居，2013年，9：122～123[10]陆艳平．建筑给排水设计中常见问题及对策探讨[J]．科技资讯，2001年，31：80[11]付桂情．如何提高建筑给排水施工技术[J]．中华民居，2013年，3：104～105[12]王建华，刘金玲，舒丹，张书．消防泵房设计及其设备选型探讨[J]．天然气与石油，2004年，1(3)：10～13[13]李玉华，张爱民，封莉．某大厦给水排水毕业设计[J]．给水排水，2003年，2(6)：21～24[14]郭亚伟．建筑给排水常见问题的处理策略[J]．民营科技，2013年，8：:148[15]陈雄．某办公大楼给排水施工探析[J]．中国高新技术企业，2010年，31：40～14156 致谢随着毕业设计的结束，大学生活已经告一段落，经过三个多月的毕业设计，我对建筑给排水设计有了比较深刻的认识。在老师孜孜不倦的教诲下，我们把四年所学的知识汇集了起来；第一次用理论来解决实际问题，碰到问题不断尝试解决的办法，锻炼了自己分析问题、解决问题的能力。论文是在我的导师邓慧老师的亲切关怀和悉心指导下完成的，她严肃认真的态度，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，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。同时，周围的许多同学也给予了我很多帮助。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，在这里我要感谢他们对我孜孜不倦的帮助，谢谢！！56'