瑞景号楼建筑给水排水设计毕业设计说明计算书 105页

'摘要瑞景4号楼建筑给水排水设计专业：给水排水工程学生姓名：王秋香学号：20100110020203指导教师：管晓涛摘要该建筑为综合楼，位于南方某市中心，建筑高度为70.3米。本建筑物所有给水排水均按高层建筑给排水要求进行设计。结合实际情况，根据建筑物的性质、用途和室内设有完善的给水排水卫生设备，具体的给排水系统设计如下：给水系统：本建筑地下一层至地上五层由室外市政管网直接供水，六至二十层采用水泵、屋顶水箱和减压阀相接合的给水方式；由于消火栓超过十个，需设两条引入管，从不同的方向引入，既保障了供水安全又节约了能耗。排水系统：本设计采用污废水合流排放体制，双立管系统。地下室内消防电梯井旁、泵房地面均设有集水坑和废水提升装置。消防系统：该建筑防火等级属于中危险级Ⅰ级，设计内容包括消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。在屋顶水箱间内设试验用消火栓装置，消火栓给水管网呈环状布置，各消火栓箱内设消防水泵启动电钮，能直接启动消防泵；室外设地上式水泵结合器，保证消防安全可靠。客房、走廊、办公间、电梯前室设湿式自动喷水灭火系统，自动扶梯旁的防火卷帘处设置水幕系统。热水系统：根据设计资料，本设计需对整栋建筑供应热水。为保证同一用水点的冷、热水压力平衡，热水管道沿着给水管道布置且采用相同的分区。各系统中的立管设在管井内或沿墙、柱敷设，水平管根据各系统的特点明敷或暗敷。本设计以经济、环保、节能为原则，通过借鉴以前的设计方法和经验，采用了合理的技术措施，使设计的各个系统达到了很好的使用效果。关键词：给水；排水；热水；消火栓；自动喷水灭火 AbstractRuiJing4BuildingWaterSupplyandDrainageDesignAbstractThisbuildingisthecomprehensivebuilding,islocatedthecenterofasouthcity,theconstructionishighly70.3meters.Thisbuildingpossessesforwaterdrainingwaterpressesthehigh-riseconstructiontorequestfordrainingwatertocarryonthedesign.Unifiestheactualsituation,accordingtothebuildingnature,theuse,isequippedwiththeconsummationwiththeroominforthewaterdrainingwatersanitaryequipment,concretegivesthedrainagesystemdesigntobeasfollows:Watersupplysystem:Thisconstructionundergroundtogroundfivebyoutdoormunicipaladministrationpipenetworkdirectwatersupply,thewatersupplysystemofsixtotwentyisthewaterpump、theroofwatertankandthereducingvaluejoins;Becausethefirehydrantsurpassesten,mustsupposetwolead-intubes.Fromdifferentdirectionintroduction.Bothhassafeguardedthewatersupplysecurity,andsavedtheenergyconsumption.Drainagesystem:Thisdesignusesthesludgewastewateremissionsoftheconfluencesystem,thedoublerisersystem.Inthebasementnearbythefireelectricitystairwell,thepumphousegroundareequippedwiththepumpandthewastewaterliftinggear.Firepreventionsystem:Thebuildingisinfiredangerratingclasslevel,designelements,includingfirehydrantsystemandautomaticsprinklersystem.Insupposestheexperimentalfirehydrantinstallmentintheroofwatertankbetween,thefirehydrantservicepipenetassumesthering-likearrangement;Roomperipheralequationbelowwaterpumpcoupler,guaranteefirepreventionsafereliable.Thehotel,thecorridor,thework,infrontoftheelevatortheroomsupposestheclosedtypetospraythesystemautomatically.Hotwatersystem:Accordingtothedesigndata,thisconstructiondemandustoprovidehotwaterforthewholebuilding.Toensurethebalanceofthecoolwaterpressandthehotwaterpressatthesamepoint,thepipeofhotwatersystemfollowingwiththewatersupplysystem.Thisdesigntaketheeconomy,theenvironmentalprotection,theenergyconservationasaprinciple,throughprofitsfrombeforehanddesignmethodandtheexperience,hasusedthereasonabletechnicalmeasure,enabledthedesigneachsystemtoachievetheverygooduseeffect.Keyword:forwater；Drainingoffwater；Hotwater；Thefirehydrant；Spurtingvoluntarilypours. 目录目录第一部分工程概况及设计资料1工程概况11.1设计题目11.2目的和作用11.3设计任务11.4设计要求11.4.1瑞景4号楼给水排水工程设计要求11.4.2设计文件要求22.1环境条件32.2建筑物功能32.3建筑部面3第二部分设计说明书1生活给水系统41.1相关规范41.2竖向分区41.3方案确定51.4系统组成81.5管道布置与敷设81.5.1管道布置的要求和原则91.5.2管道布置基本形式91.5.3管道敷设基本要求101.5.4管道敷设基本形式101.6给水设备的选择和布置117 目录1.6.1贮水池111.6.2高位水箱121.6.3水泵121.6.4水泵房121.7给水管材132热水系统142.1相关规范142.2竖向分区152.3方案确定152.3.1热水供应系统类型152.3.2热源的选择162.3.3热水供应方式的确定162.4系统组成172.5加热和贮热设备的选用和布置172.5.1设备的选用182.5.2设备的布置182.6水加热间设计172.7热水管道和附件的布置172.7.1附件192.7.2管道敷设202.8热水管材203消防系统223.1相关规范203.2建筑物类别和火灾危险等级的确定233.3室内消火栓给水系统233.3.1室内消火栓系统比较和确定247 目录3.3.2消火栓供水方案的确定253.4自动喷水灭火系统263.4.1自动喷水灭火系统的设置场所263.4.2自动喷水灭火系统类型的确定263.4.3系统组成273.4.4自动喷水灭火系统技术参数283.4.5自动喷水灭火系统设计293.4.6喷头选择293.5室外消防给水系统303.6管道的布置与敷设303.6.1管网总体布置要求303.6.2消防立管的布置313.6.3室内消火栓布置的具体要求313.6.4自动喷水灭火系统管道及阀门等设置313.7消防管材323.7.1室内消火栓系统323.7.2自动喷水灭火系统323.7.3室外消火栓系统324排水系统334.1相关规范334.2排水水质及其特点334.3排水方案的确定334.4污废水排水系统类型的确定344.5系统组成354.6排水管道布置及敷设354.7化粪池的选用和布置367 目录4.8排水管材36第三部分设计计算书1给水系统计算381.1生活用水量计算381.1.1设计计算依据381.1.2设计计算381.2水池、水表的计算391.2.1水池的计算391.2.2引入管设计流量的确定401.2.3水表的选择411.3给水管网水力计算421.3.1设计秒流量公式选用421.3.2低区生活给水管网水力计算421.3.3低区给水系统压力校核441.3.4中区给水管网水力计算451.3.5高区给水管网水力计算461.3.6设备的计算与选择481.4水泵、水池及水箱间设计501.4.1水泵机组的设置501.4.2贮水池设置501.4.3高位水箱设置502热水系统计算512.1耗热量计算512.1.1设计计算依据512.1.2设计计算517 目录2.2热水量计算522.2.1设计计算依据522.2.2设计计算522.3热媒耗量计算522.3.1设计计算依据522.3.2设计计算532.4加热设备的选择与计算532.4.1设计计算依据532.4.2设计计算542.5热水管网水力计算552.5.1热水配水管网水力计算552.5.2热水循环管网计算612.6水加热间设计653消火栓系统设计计算663.1室内消火栓系统的布置663.1.1室内消火栓管网布置663.1.2室内消火栓的布置663.2消防水箱设计计算673.2.1设计计算依据673.2.2设计计算683.3消防水池设计计算683.3.1设计计算依据683.3.2设计计算683.4最不利点消火栓所需压力和实际射流量693.4.1枪口所需压力693.4.2水枪喷嘴射流量707 目录3.4.3水带水头损失703.4.4最不利消火栓口所需压力703.5消火栓管网水力计算713.5.1水泵供水工况713.5.2水箱供水工况723.6高位水箱设置高度的校核733.7消防泵的计算与选择743.8消火栓减压装置的设计与计算754自动喷水灭火系统计764.116～20层自喷水力计算774.1.1设计计算依据774.1.2设计计算774.2-1～5层自喷水力计算824.2.1设计计算方法825室外消防给水系统855.1消防水池855.2室外消防给水管网855.3室外消火栓856排水系统计算866.1设计秒流量公式的选用866.2室内排水管道水力计算866.2.1排水横支管的计算866.2.2排水立管计算886.2.3排水横干管计算896.2.4汇合通气管及总伸顶通气管计算896.2.5结合通气管计算907 目录6.3化粪池的设计和计算906.4室外排水管道水力计算91谢辞92参考文献937目录7目录7 华东交通大学毕业设计第一部分工程概况及设计资料1工程概况1.1设计题目瑞景4号楼建筑给水排水设计1.2目的和作用培养提高学生综合运用在校所学的基础理论、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，提高学生对国家建设的责任感。通过毕业设计的综合训练，培养提高学生调查研究、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生的计算。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。1.3设计任务建筑内部的给水、热水、消防系统的给水方式要有至少两个或两个以上设计方案的对比:1、室内生活给水系统扩大初步设计；2、室内排水系统扩大初步设计（不包括雨水排水系统）；3、室内热水供应系统扩大初步设计：要求全天供应热水，最不利点设计水温60℃，并且可随时得到所需要的水温；4、室内消防给水系统扩大初步设计：包括消火栓给水系统和自动喷水灭火系统；5、设备大样图：包括卫生间、水泵间等。1.4设计要求1.4.1瑞景4号楼给水排水工程设计要求该楼给水排水工程设计要求：（1）不允许间断供水，并需考虑外网短时停水的应急措施；（2）管道均采用暗装，立管设置于管道井中，横管设置在地下室、管道设备层或吊顶内，管道不得敷设在风道内；93 华东交通大学毕业设计（3）给水引入管应设水表井；（4）排水采用建筑合流制，生活污水用管道收集后排入化粪池，再排入城市污水管道；（5）要求采用全天全循环集中热水供应；（6）室外消防管道应布置成环状，室内应设消防水池。1.4.2设计文件要求（1）设计说明书、计算书：说明书和计算书要分别编写，要求文字简练，书写整齐；计算书要求列计算表，并附有计算简图。设计说明书、计算书不少于4万字，其中外文摘要不少于200个词。（2）设计图纸：（3）主要层平面布置图；（4）各系统轴测图（包括生活给水、排水、热水、消防和自喷等系统）；（5）大样图（包括：卫生间、水泵间或水加热间等）。折合1号图纸不少于14张，其中至少有两张采用描图纸手绘。93 华东交通大学毕业设计2设计原始资料2.1环境条件瑞景4号楼位于南方某市中心，交通方便，市区给水排水管道齐全，供水水质符合生活饮水用水标准。该小区水源由城市自来水管网供给，各建筑采用独立加压给水（不允许该建筑水泵直接从自来水管网抽水）。自来水厂常年供水压力为0.35Mpa（但需考虑到由短时停电的可能）。城市给水管网干管管径为500mm，管中心离地面1m。本市区有污水处理厂，室内污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。室外排水管道的直径为900mm，控制井的井深为3.5m。室外雨水管道的管径为1200mm，控制窨井的井深为2.60m。本市区无城市供热管道，热源需自行解决，室内最冷月平均气温为5℃。2.2建筑物功能地下室为水泵房、空调机房、配电间等，一层为大厅、预留办公室、消防控制室，二层为预留办公室，三层至十二层为客房，十三至二十层为办公室。2.3建筑部面一层室内地坪为±0.00m，室外地坪标高为-1.20m，地下室地面标高-5.10m，屋顶标高为70.3m；一层层高为5.10m，二层层高为3.6m、三至十一层层高为3.30m，十二层层高为3.90m，十三至二十层层高为3.5m。瑞景4号楼楼层功能表表1-1序号楼层号主要功能面积(m2)层高(m)备注1地下层水泵房、空调机房等5.1　2一层大厅、预留办公室等5.1　3二层预留办公室3.64三至十一层客房3.3　5十二层客房3.96十三至二十层办公3.5　93 华东交通大学毕业设计第二部分设计说明书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。1.1相关规范摘自(《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003))（2009年版）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。3.3.3建筑物内的给水系统宜按下列要求确定：1应利用室外给水管网的水压直接供水。当室外给水管网的水压和（或）水量不足时，应根据卫生安全、经济节能的原则选用贮水调节和加压供水方案；2给水系统的竖向分区应根据建筑物用途、层数、使用要求、材料设备性能、维护管理、节约供水、能耗等因素综合确定；3不同使用性质或计费的给水系统，应在引入管后分成各自独立的给水管网。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。3.3.5A居住建筑入户管给水压力不应大于0.35MPa。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。1.2竖向分区93 华东交通大学毕业设计由《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。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。高层建筑由于高度较高，为克服其同一给水系统供水，低层管道中静水压力过大的弊病，保证建筑供水的安全可靠性，其给水系统应采取竖向分区供水，分区供水的木得不仅是为了防止损坏给水配件，而且可避免过高供水压力造成不必要的浪费。考虑到外网短时停水及短时停电的可能，采用水泵、水箱联合给水方式。自来水厂常年供水压力为350KPa，可利用外网水压直接向低区供水。根据建筑物层数粗略估计所需最小服务压力值，从地面算起，一般建筑物一层需要100KPa，二层为120KPa，三层及三层以上的建筑，每增加一层增加40KPa。120+（n-2）×40≤350，n≤7。根据规范要求，并结合瑞景4号楼层数、功能及室外供水压力，将该建筑竖向分为3个供水区，分区结果如表1-1所示。给水竖向分区表表1-1区名分区范围静压(mH20)静压校核备注低区(-1)～5[18.6-(-2.2)]×1.2＋3=24.9624.96<35，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为自由水头中区6～1243.9-18.6=25.325.3<45，符合规范要求高区13～2072.5-43.9=28.628.6<45，符合规范要求1.3方案确定对于分区三个以上的高层建筑，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，从中选出两个可行性方案进行比较优缺点。瑞景4号楼给水系统竖向分为3区，其中低区由市政管网直接供水，中区和高区给水需进行二次加压，根据规范3.3.6其给水系统宜采用垂直分区并联或者分区减压。1、可行性方案的比较（1）垂直分区并联给水方式各区升压设备集中设在底层或地下设备层，分别向各区供水。各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠，各区升压设备集中设置，便于维修、管理。水泵、水箱并列供水系统中，各区水箱容积小，占地少。缺点为上区供水泵扬程较大，总压水线长，由气压给水设备升压供水时，调节容积小，耗电量较大，分区多时，高压气压罐承受压力大，使用钢材较多，费用高。垂直分区并联给水方式图如图1-1所示。93 华东交通大学毕业设计图1-1垂直分区并联给水方式图1—进水管；2—水表井；3—生活水泵；4—生活贮水池；5—高位水箱（2）分区减压给水方式建筑用水由设在底层的水泵一次提升至屋顶水箱，再通过各区减压装置如减压水箱、减压阀等，依次向下供水。其优点是水泵数量少，占地少，且集中设置便于维修、管理；管线布置简单，投资省，水箱容积大，对建筑结构和抗震不利，同时增加电耗。采用减压水箱供水方式时，由于各区水箱仅起减压作用，容积小，占地少，对结构影响小，但其液位控制阀启闭频繁，容易损坏。采用减压阀时，可省去减压水箱，进一步缩小了占地面积，可使建筑充分发挥经济效益，同时也可避免由于管理不善等原因可能引起的水箱二次污染现象。减压阀分区给水方式图如图1-2所示。93 华东交通大学毕业设计图1-2减压阀分区给水方式图1—进水管；2—水表井；3—生活水泵；4—生活贮水池；5—中低区闸阀；6—减压阀；7—高位水箱2、方案的确定从图中可知，垂直并联分区给水方式中，中区需要设备层需要放置水箱，而瑞景4号楼内没有设备层，水箱只能放置屋顶，再考虑到其经济效益，结合建筑平面图和建筑的作用等，通过比较，分区减压给水方式更适用。各设备可集中放置于地下室，水箱放置屋顶。最终选用分区减压的给水方式，且使用减压阀减压。-1～5层划为低区，由外网直接供水。6～12层为中区，13～20层为高区，中、高区水泵-水箱联合供水。其方案的布置图如图1-3所示。93 华东交通大学毕业设计图1-3给水系统布置图1—进水管；2—水表井；3—生活水泵；4—生活贮水池；5—止回阀；6—闸阀；7—减压阀组；8—高位水箱1.4系统组成建筑内部给水系统有引入管、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量仪表等组成。引入管设有水表、阀门等附件，室内给水管道选用PP-R管。1.5管道布置与敷设引入管设置两条，分别由建筑的不同侧引入，引入管经水表节点后，分别接入生活贮水池和消防贮水池。93 华东交通大学毕业设计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，由于一、二层为预留办公空间，故横干管敷设在二层的吊顶内，中、高区采用上行下给的供水方式，中区的横干管敷设于12层的吊顶层内，高区的横干管敷设于屋顶。1.5.1管道布置的要求和原则（1）给水管道的布置，不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。布置管道时应确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理，保护管道不受损害，不影响生产安全和建筑物的使用及便于安装维修；（2）室内生活给水管道宜布置成枝状管网；（3）室内给水管道不得布置在遇水会引起燃烧、爆炸的原料、产品和设备的上面；（4）塑料给水管道不得布置在灶台上边缘；明设的塑料给水立管距灶台边缘不得小于0.4m，距燃气热水器边缘不宜小于0.2m。达不到此要求时，应有保护措施；塑料给水管道不得与水加热器或热水炉直接连接，应有不小于0.4m的金属管段过渡；（5）给水引入管可从建筑物的浅基础下、穿越承重墙或基础进入建筑内。在地下水位高的地区，引入管穿地下室外墙或基础时，应采取防水措施。室外埋地引入管要防止地面活荷载和冰冻的破坏，其管顶覆土厚度不宜小于0.7m，并应敷设在冰冻线以下0.15m处。建筑内埋地管在无活荷载和冰冻影响时，其管顶离地面高度不宜小于0.3米。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。给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表表1-3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≥601.5.2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93 华东交通大学毕业设计长、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1-4所示。表1-4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本设计中，低区采用下行上给的供水方式，横干管布置在地下室的吊顶层中，给水立管布置在墙角、柱边，并由土建装饰处理；中区、高区采用上行下给的供水方式，中区的水平横干管敷设在12层的吊顶内，高区的水平横干管敷设在屋顶。1.5.3管道敷设基本要求（1）本设计中管道均采用暗装，立管置于管道井中，横管设置在地下室、管道设备层或吊顶内，管道不得敷设于风道内和建筑物建构层中；（2）给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝、变形缝。如必须穿越时，应设置补偿管道伸缩和剪切变形的装置；（3）给水管道不得敷设在烟道、风道、电梯井内、排水沟内。给水管道不宜穿越橱窗、壁柜。给水管道不得穿过大便槽和小便槽，且立管离大、小便槽端部不得小于0.5m（4）室内给水管道不应穿越变配电房、电梯机房、通信机房、大中型计算机房、计算机网络中心、音像库房等遇水会损坏设备和引发事故的房间，并应避免在生产设备、配电柜上方通过。本设计中，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。引入管室外部分管中心标高为-2.2m，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。1.5.4管道敷设基本形式93 华东交通大学毕业设计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。暗装即管道隐蔽，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。本设计中，主立管置于管道井内，横支管在墙体内暗装。1.5.5给水管道防护（1）防腐措施：室外的埋地铸铁管宜在管外壁刷冷弟子油一遍、石油沥青两遍，当管道敷设在有腐蚀性的环境中，管外壁应刷防腐漆或缠绕防腐材料。（2）防漏措施：避免将管道布置在易受外力损坏的位置，或采取必要的保护措施，避免其直接承受外力并加强管材质量和施工质量的检查监督。（3）防振措施：当管道中水流速度过大时，启闭水嘴、阀门易出现水击现象，引起管道附件振动，不但损坏管道附件造成漏水，还会产生噪声。故设计时应控制管道内的水流速度，在系统中尽量少用电磁阀或速启闭水栓。并在管支架、吊架捏衬垫减振材料，以降低噪声的扩散。1.6给水设备的选择和布置给水设备主要有贮水池、高位水箱、水泵和水泵房，下面分别进行说明。1.6.1贮水池贮水池的形状有矩形和圆形，本设计中采用矩形，其型号根据计算出的有效容积进行确定，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，宜按建筑物最高日用水量的20％～25％确定。贮水池的布置原则为：（1）水池进水管2条，每条进水管上设阀门，水池设有液位报警及指示装置，为避免水流短路，水池进、出管设在水池的不同侧；（2）池(箱)外壁与建筑本体结构墙面或其他池壁之间的净距，应满足施工或装配的要求，无管道的侧面，净距不宜小于0.7m；安装有管道的侧面，净距不宜小于1.0m，且管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度不宜小于0.6m；设有人孔的池顶，顶板面与上面建筑本体板底的净空不应小于0.8m；（3）贮水池(箱)不宜毗邻电气用房和居住用房或在其下方，应设置在通风良好、不结冻的房间内；（4）贮水池内宜设有水泵吸水坑，吸水坑的大小和深度，应满足水泵或水泵吸水管的安装要求，且池加盖，设检修口、通气管。93 华东交通大学毕业设计1.6.2高位水箱本设计中采用矩形高位水箱，用于调节生活用水量，为保证水质，高位水箱采用混凝土材质。其布置原则为：（1）池(箱)外壁与建筑本体结构墙面或其他池壁之间的净距，应满足施工或装配的要求，无管道的侧面，净距不宜小于0.7m；安装有管道的侧面，净距不宜小于1.0m，且管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度不宜小于0.6m；设有人孔的池顶，顶板面与上面建筑本体板底的净空不应小于0.8m，当有管道敷设时不宜小于0.8m；（2）水箱的设置高度(以底板面计)应满足最高层用户的用水水压要求，当达不到要求时，宜采取管道增压措施；（3）当利用城镇给水管网压力直接进水时，应设置自动水位控制阀，控制阀直径应与进水管管径相同，当采用直接作用式浮球阀时不宜少于两个，且进水管标高应一致；（4）为防止水流短路，进、出管设在水箱两侧。1.6.3水泵水泵选择时，满足供水量和供水压情况下，应考虑高效、节能等方面，其选择的主要遵循以下几点：（1）建筑物内采用高位水箱调节的生活给水系统时，水泵的最大出水量不应小于最大小时用水量；（2）水泵的Q～H特性曲线，应是随流量的增大，扬程逐渐下降的曲线；（3）应根据水力计算进行选泵，水泵应在其高效区内运行；（4）给水系统的水泵机组应设备用泵，备用泵的供水能力不应小于最大一台运行水泵的供水能力，水泵宜自动切换交替运行。1.6.4水泵房泵房布置时应科学利用空间，根据规范，泵房内宜有机修水泵的场地，检修场地尺寸宜按水泵或电机外形尺寸四周有不小于0.7m的通道确定。泵房内配电柜和控制柜前面通道宽度不宜小于1.5m。泵房内设置手动起重设备。设置水泵的房间，应设排水设施；通风应良好，不得结冻。建筑物内的给水泵房，应采用下列减振防噪措施：（1）应选用低噪声水泵机组；（2）吸水管和出水管上应设置减振装置；（3）水泵机组的基础应设置减振装置；（4）管道支架、吊架和管道穿墙、楼板处，应采取防止固体传声措施；（5）必要时，泵房的墙壁和天花应采取隔音吸音处理。93 华东交通大学毕业设计1.7给水管材自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。瑞景4号楼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。（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。93 华东交通大学毕业设计2热水系统2.1相关规范摘自(《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003))5.2.1热水供应系统的选择，应根据使用要求、耗热量及用水点分布情况，结合热源条件确定。5.2.2集中热水供应系统的热源，宜首先利用工业余热、废热、地热。注：1利用废热锅炉制备热媒时，引入其内的废气、烟气温度不宜低于400℃；2当以地热为热源时，应按地热水的水温、水质和水压，采取相应的技术措施。5.2.10集中热水供应系统应设热水循环管道，其设置应符合下列要求：1热水供应系统应保证干管和立管中的热水循环；2要求随时取得不低于规定温度的热水的建筑物，应保证支管中的热水循环，或有保证支管中热水温度的措施；3循环管道应采用同程布置的方式，循环系统应设循环泵，并应采取机械循环。5.2.13高层建筑热水系统的分区，应遵循如下原则：1与给水系统的分区应一致，各区水加热器、贮水罐的进水均应由同区的给水系统专管供应；当不能满足时，应采取保证系统冷热水压力平衡的措施。2当采用减压阀分区时，除满足本规范3.4.10条的要求外，尚应保证各分区热水的循环。5.2.14当给水管道的水压变化较大且用水点要求水压稳定时，宜采用开式热水供应系统或采取稳压措施。5.2.15当卫生设备有冷热水混合器或混合龙头时，冷、热水供应系统在配水点处应有相近的水压。5.4.20膨胀管上严禁装设阀门。5.4.21在闭式热水供应系统中，应设置压力式膨胀罐、泄压阀。5.4.11在设有高位加热贮热水箱的连续加热的热水供应系统中，应设置冷水补给水箱。注：当有冷水箱可补给热水供应系统冷水时，可不另设冷水补给水箱。5.4.12冷水补给水箱的设置高度（以水箱底计算）应保证最不利处的配水点所需水压。5.4.13冷水补给水管的设置，应符合下列要求：1冷水补给水管的管径，应按热水供应系统的设计秒流量确定。2冷水补给水管除供给加热设备、加热水箱、热水贮水器外，不宜再供其它用水。3有第一循环的热水供应系统，冷水补给水管应接入热水贮水罐，不得接入第一循环的回水管、锅炉或热水机组。5.6.3热水管道系统，应有补偿管道热胀冷缩的措施。5.6.493 华东交通大学毕业设计上行下给式系统配水干管最高点应设排气装置，下行上给配水系统，可利用最高配水点放气；系统最低点应设泄水装置。5.6.5下行上给式系统设有循环管道时，其回水立管可在最高配水点以下（约0.5m）与配水立管连接。上行下给式系统可将循环管道与各立管连接。5.6.11当需计量热水总用水量时，可在水加热设备的冷水供水管上装冷水表，对成组和个别用水点可在专供支管上装设热水水表。有集中供应热水的住宅应装设分户热水水表。水表的选型、计算及设置应符合本规范3.4.17条、3.4.18条、3.4.19条的规定。5.6.12热水横管的敷设坡度不宜小于0.003。5.6.13塑料热水管宜暗设，明设时立管宜布置在不受撞击处，如不能避免时，应在管外加保护措施。2.2竖向分区与冷水系统相同，解决热水管网系统压力过大问题，可采用竖向分区的供水方式，高层建筑热水系统分区的范围，应与冷水给水系统的分区一致，各区的水加热器、贮水器的进水，均应由同区的冷水给水系统设专管供应。故热水系统的分区为-1～5层划为低区，6～12层为中区，13～20层为高区。2.3方案确定2.3.1热水供应系统类型建筑热水供应系统按热水供应范围的大小，可分为集中热水供应系统、局部热水供应系统和区域热水供应系统。各系统的优缺点及适用范围如表2-1所示。热水供应系统类型比较表表2-1系统类型系统说明系统优缺点适用场所局部热水供应系统通常采用各种小型加热器，在用水点附近就地加热，供给一个或几个用水点使用供水范围小，管路短，热损失小，系统简单。但系统热效率低，热水成本高，使用不够方便舒适适用于使用要求高，用水点少且分散的建筑集中热水供应系统通常在锅炉房或换热站集中制备热水，用管道系统将热水送至用水点系统供水范围大，设备热效率高，热水成本低，使用方便舒适。但系统较复杂，管网较长，热损失大适用于使用要求高，用水点多且分布较密集的建筑区域热水供应系统在热电厂、厂区性锅炉房或热交换站将水集中加热后，通过市政热力管网输送至整个建筑群便于集中统一维护管理和热能的综合利用，有利于减少环境污染，热水成本低，设备总容量小，占用总面积小，使用方便舒适，保证率高。但设备系统复杂，建设投资高。适用于建筑布置较集中，热水用量较大的城市和工业企业93 华东交通大学毕业设计热水供应系统类型的选择，应根据使用要求、耗热量、用水点分布、热源种类等因素确定。瑞景4号楼热水用量大，对热水供应要求较高，宾馆要求24h热水供应，并要求热水使用方便舒适，故采用集中热水供应方式。2.3.2热源的选择集中热水供应系统的热源，宜首先利用工业余热、废热、地热和太阳能。当没有条件利用工业余热、废热、地热和太阳能时，宜优先采用保证全年供热的热力管网作为集中热水供应的热源。当区域性锅炉房或附近的锅炉房能充分供给蒸汽或高温水时，宜采用蒸汽或高温水做集中热水供应系统的热媒。当没有上述条件时，可设燃油、燃气热水机组或电蓄热设备等作为供集中热水供应系统的热源或直接供给热水。瑞景4号楼没有条件利用工业余热、废热、地热和太阳能，故采用的热源为锅炉房内的蒸汽。2.3.3热水供应方式的确定热水供应系统按热水加热方式不同可分为直接加热和间接加热两种基本形式；按热水管网压力工况不同可分为开式和闭式两种系统；按热水管网设置循环管网的方式不同可分为全循环、半循环和无循环三种热水供应方式。各种热水供应方式的比较表如表2-2所示。表2-2热水供应方式比较表分类依据类型方式说明优缺点适用范围按热水加热方式不同分直接加热以燃气、燃油、燃煤为燃料的热水锅炉，把冷水直接加热到所需热水温度，或者是将蒸汽或高温水通过穿孔管或喷射器直接通入冷水混合制备热水热水锅炉直接加热具有热效率高、节能的特点；蒸汽直接加热具有设备简单、热效率高、无需冷凝水管的优点。但存在噪声大，对蒸汽质量要求高，冷凝水不能回收，运行费用高等缺点适用于具有合格的蒸汽热媒、且对噪声无严格要求的公共浴室、洗衣房、工业企业等用户间接加热将热媒通过水加热器把热量传递给冷水达到加热冷水的目的，在加热过程中热媒与被加热水不直接接触回收的冷凝水可重复利用，只需对少量补充水进行软化处理，运行费用低，且加热时不产生噪声，蒸汽不会对热水产生污染，供水安全稳定适用于要求供水稳定、安全、噪声要求高的旅馆、住宅、医院、办公楼等建筑按热水管网压力工况分开式所有配水点关闭后，系统内的水仍与大气相通。一般在管网顶部设有高位水箱和膨胀管或高位开式加热水箱系统内的水压仅取决于水箱的设置高度，而不受室外给水管网水压波动的影响，可保证系统水压稳定和供水安全可靠。但高位水箱占用建筑空间和开式水箱易受外界污染适用于用户要求水压稳定，且允许设高位水箱的热水系统闭式所有配水点关闭后，整个系统与大气隔绝，形成密闭系统，为保证系统安全运转，该方式中常考虑设置承压水加热器和压力膨胀罐管路简单、水质不易受外界污染，但供水水压稳定性差，安全可靠性较差适用于不设置高位水箱的热水供应系统93 华东交通大学毕业设计按热水管网设置循环管网的方式分全循环热水干管、热水立管和热水支管都设置相应循环管道，保持热水循环各配水龙头随时打开均能提供符合设计水温要求的热水适用于对热水供应要求比较高的建筑中，如高级宾馆、饭店、住宅等半循环立管循环热水干管和热水立管均设置循环管道，保持热水循环打开配水龙头时只需放掉热水支管中少量的存水，就能获得规定水温的热水适用于设有全日供应热水的建筑和设有定时供应热水的高层建筑干管循环仅热水干管设置循环管道，保持热水循环在热水供应前，先用循环泵把干管中已冷却的存水循环加热，当打开配水龙头时只需放掉立管和支管内的冷水就可流出符合要求的热水多用于采用定时供应热水的建筑无循环在热水管网中不设任何循环管道　适用于热水供应系统较小、使用要求不高的定时热水供应系统根据瑞景4号楼的建筑性质，并结合给水系统，通过比较后确定其热水供应方式为：采用集中热水供应系统、间接加热方式、开式、全天立管循环循环系统。方式确定理由如下：（1）间接加热：瑞景4号楼1、2层为预留办公室，3～12层为客房，13～20层办公室，要求供水稳定、安全，且噪声要求低；（2）开式：瑞景4号楼的供水方式为高位水箱-减压阀供水方式，该给水方式具备高位水箱，且宾馆要求供水水压稳定，此方式符合设计要求；（3）瑞景4号楼中宾馆对热水供应要求高，用水点多且相对较密集。2.4系统组成热水供应系统的组成因建筑类型和规模、热源情况、用水要求、加热和储存设备的供应情况、建筑对美观和安静的要求等不同情况而异。典型的集中热水供应系统主要由热媒系统、热水供应系统、附件三部分组成。（1）热媒系统(第一循环系统)由热源、水加热器和热媒管网组成；（2）热水供应系统(第二循环系统)由热水配水管网和回水管网组成；（3）附件包括蒸汽、热水的控制附件及管道的连接附件，如温度自动调节器、疏水器、减压阀、安全阀、自动排气阀、膨胀罐、管道伸缩器、闸阀、水嘴等。2.5加热和贮热设备的选用和布置93 华东交通大学毕业设计2.5.1设备的选用1、选用原则（1）热效率高，换热效果好、节能、节省设备用房；（2）生活热水侧阻力损失小，有利于整个系统冷、热水压力的平衡；（3）安全可靠、构造简单、操作维修方便。（4）当采用自备热源时，宜采用直接供应热水的燃油(气)热水机组，亦可采用间接供应热水的自带换热器的燃油(气)热水机组或外配容积式、半容积式水加热器的燃油(气)热水机组；（5）燃油(气)热水机组除应满足本规范第5.4.1条的要求之外，还应具备燃料燃烧完全、消烟除尘、机组水套通大气、自动控制水温、火焰传感、自动报警等功能；（6）当采用蒸气、高温水为热媒时，应结合用水的均匀性、给水水质硬度、热媒的供应能力、系统对冷热水压力平衡稳定的要求及设备所带温控安全装置的灵敏度、可靠性等经综合技术经济比较后选择间接水加热设备；（7）在电源供应充沛的地方可采用电热水器。2、加热和贮热器的选用由于本设计中是自备热源并且间接加热，根据选用原则，宜选择自带换热器的燃油(气)热水机组或外配容积式、半容积式水加热器的燃油(气)热水机组。容积式水加热器具有较大的贮存和调节能力，热媒符合均匀，用水点处压力变化平稳，出水温度较稳定，对温度自动控制的要求较低，管理比较方便。半容积式加热器由英国引进，体型小（贮热容积比同样加热能力的容积式水加热器减少2/3）、加热快、换热充分、供水温度稳定、节水节能的优点，但由于内循环不间断的运行，需要有极高的质量保证，考虑到设备的维修、成本，以及实际建筑的使用情况，故选用容积式加热器。2.5.2设备的布置方案一：加热设备集中下置(管道上行下给)这种供水方式是把高层建筑内各区热水系统的加热设备集中布置在设备间，并置于整个管网系统的下部，水被加热后分别送至各区热水用水点。分区供水系统加热设备集中设置，便于维护、管理，热媒管道短；可利用最高配水龙头排气，不设排气阀。但是这种方式高区配水立管和回水立管较长，管材用量多，热水立管形成双立管，管线布置安装复杂。且高区加热器将承受较大的压力，高区的用水点存在冷、热水压差。这种方式适用于建筑高度不是很大的高层建筑，而不适用于超高层建筑。方案二：加热设备分散设置(管道上行下给)93 华东交通大学毕业设计这种供水方式是把各区热水系统的加热设备和循环泵等设备分别设置在本区或临区的设备层内，加热后的水由本区的管网系统送至用水点。这种供水方式由于加热设备设置在本区的设备层，因而用水点处冷、热水压差小，同时设备承压小，热水供水、回水主立管短；但是加热器分散设置维护管理不便，热媒管线长。就建筑整体而言，分区加热设备占用建筑面积比集中加热设备占用建筑面积要大。该种供水方式适用于供水系统分区较多(三分区以上)的高层建筑。由于本设计采用三个分区，建筑内没有设备层，故采用方案一。2.6水加热间设计水加热间设置在建筑地下室，其位置选择时尽量靠近热水的负荷中心，以避免热水供水管路过长、阻力损失大而造成冷、热水压力不平衡的现象。加热间要求良好的通风条件，并设有安装检修用的运输孔和通道。加热间高度5.1米，可满足设备、管道的安装和运行要求，并保证在检修时能吊起搬运设备。加热间设有排水坑以排除地面积水和设备及管道的泄水。加热间布置时应考虑到以下要求：（1）容积式加热器、半容积式加热器的前端应有满足检修时抽出加热盘管所需的空地或条件；（2）加热器侧面离墙、柱之净距及加热器之间净距一般不小于0.7m，后端离墙、柱净距不小于0.5m；（3）各类阀门和仪表的安装高度应便于操作；（4）加热器上部的附件（一般指安全阀）的最高点至建筑结构最低点的垂直净距应满足安装检修的要求，并不得小于0.2m；（5）热力管道应尽量利用自然补偿；（6）加热设备应采取保温措施。2.7热水管道和附件的布置热水管道的布置与敷设除了应满足给(冷)水管布置敷设的要求外，还应注意由于水温高带来的体积膨胀、管道伸缩补偿、保温、排气等问题。2.7.1附件热水系统附件有自动温度调节装置、疏水器、减压阀、自动排气阀、膨胀管、安全阀自然补偿管道和伸缩器等，根据设计要求选择合适的附件。其部分附件的安装原则为：93 华东交通大学毕业设计（1）水加热设备的上部、热媒进出口管上、贮热水罐和冷热水混合器上应装温度计、压力表；热水循环的进水管上应装温度计及控制循环泵开停的温度传感器；热水箱应装温度计、水位计；压力容器设备应装安全阀，安全阀的接管直径应经计算确定，并应符合锅炉及压力容器的有关规定，安全阀的泄水管应引至安全处且在泄水管上不得装设阀门；（2）热水管网应在下列管段上装设阀门：与配水、回水干管连接的分干管；配水立管和回水立管；从立管接出的支管；室内热水管道向住户、公用卫生间等接出的配水管的起端；与水加热设备、水处理设备及温度、压力等控制阀件连接处的管段上按其安装要求配置阀门；（3）用蒸汽作热媒间接加热的水加热器、开水器的凝结水回水管上应每台设备设疏水器，当水加热器的换热能确保凝结水回水温度小于等于80℃时，可不装疏水器。蒸汽立管最低处、蒸汽管下凹处的下部宜设疏水器。疏水器口径应经计算确定，其前应装过滤器，其旁不宜附设旁通阀；（4）上行下给式系统配水干管最高点应设排气装置，下行上给式配水系统，可利用最高配水点放气，系统最低点应设泄水装置。2.7.2管道敷设热水管道的布置按热水流向分为上行下给和下行上给两种形式。热水管道的布置按循环管路水流路径可分为异程和等程两种。规范要求循环管道应采用同程布置方式，并设循环泵机械循环。故瑞景4号楼热水管道的管路循环路径为等程。热水管道的敷设，与给水管道一样，应遵循一定的原则，主要有：（1）热水管道系统，应有补偿管道热胀冷缩的措施；（2）热水横管的敷设坡度不宜小于0.003。（3）塑料热水管宜暗设，明设时立管宜布置在不受撞击处，当不能避免时，应在管外加保护措施。（4）热水锅炉、燃油(气)热水机组、水加热设备、贮水器、分(集)水器、热水输(配)水、循环回水干(立)管应做保温，保温层的厚度应经计算确定。（5）热水管穿越建筑物墙壁、楼板和基础处应加套管，穿越屋面及地下室外墙时应加防水套管。（6）热水管道系统，应有补偿管道热胀冷缩的措施。2.8热水管材根据规范的相关要求，瑞景4号楼热水系统采用薄壁铜管，管件与管道的材质相同，水加热间内采用不锈钢管。薄壁铜管具有以下优点：1、具有较好的机械性和良好的延伸性。2、其管材坚硬、强度高，抗拉强度不小于205～305Mpa。3、小管径生产由拉制而成，壁厚远大于管道工作压力的要求。93 华东交通大学毕业设计4、由于延伸出的管材管壁较薄，所用的材料也较少，重量较轻。5、管壁光滑，流动阻力小，有利于节约管材和减低能耗。6、铜管性能稳定，不易腐蚀。据有关资料介绍，铜能抑制细菌生长，保持饮用水的清洁卫生。93 华东交通大学毕业设计3消防系统3.1相关规范摘自(《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版))3.0.1高层建筑应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等进行分类。并应符合表3.0.1的规定。3.0.4一类高层建筑的耐火等级应为一级，二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。裙房的耐火等级不应低于二级。高层建筑地下室的耐火等级应为一级。7.1.1高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。7.2.2高层建筑室内、外消火栓给水系统的用水量，不应小于表7.2.2的规定。7.3.3商业楼、展览楼、综合楼、一类建筑的财贸金融楼、图书馆、书库，重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的火灾延续时间应按3.00h计算，其它高层建筑可按2.00h计算。自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1.00h计算。7.4.5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：7.4.5.1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/s计算。7.4.5.2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。7.4.5.3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。7.4.5.4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。7.4.6.5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。7.4.6.6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。7.4.6.8消防电梯间前室应设消火栓。7.4.7.2高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。7.4.7.5除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入高位消防水箱。7.6.2建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m293 华东交通大学毕业设计的卫生间、普通住宅、设集中空调的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。摘自《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)8.0.1配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，并不应设置其他用水设施。8.0.5管道的直径应经水力计算确定。配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。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。8.0.6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8只，同时在吊顶上下安装喷头的配水支管，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。6.2.3一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定：1湿式系统、预作用系统不宜超过800只；干式系统不宜超过500只。2当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时，应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。6.2.4每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。10.1.4当自动喷水灭火系统中没有2个及以上报警阀组时，报警阀组前宜设环状供水管道。9.3.5减压阀应符合下列规定：1应设在报警阀组入口前；2入口前应设过滤器；3当连接两个及以上报警阀组时，应设置备用减压阀；4垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。3.2建筑物类别和火灾危险等级的确定根据《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第1.0.3，知瑞景4号楼属于高层建筑。根据设计资料，参照《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第3.0.1及《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)附录A，确定瑞景4号楼的建筑物类别为一类，火灾危险等级为中危险级Ⅰ级。根据《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)，瑞景4号楼需要设置室内消火栓给水系统、室外消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。由于建筑内的人口数不超过25000人，所以瑞景4号楼同一时间的灭火次数按1次计。根据《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第7.3.3规定，瑞景4号楼的火灾延续时间按3.00h计算，自动喷水灭火系统延续时间按1.00h计算。根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)第7.2.2规定，瑞景4号楼室内消火栓用水量为40L/s，室外消火栓用水量为30L/s。根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)第5.0.1规定，瑞景4号楼自动喷水系统喷水强度为6L/min.m2，作用面积为160m2。93 华东交通大学毕业设计3.3室内消火栓给水系统3.3.1室内消火栓系统比较和确定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3-1所示。室内消火栓系统形式表表3-1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建筑高度不超过50m的工业与民用建筑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瑞景4号楼的实际情况，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。消火栓给水方式有分区、不分区两种给水方式，当消火栓口处压力超过1.0MPa时，则需分区供水，否则消防给水系统的压力过高，必然带来一些弊病，比如灭火时，水枪出水量过大，高位水箱中的消防贮水量会很快用完，不利于扑救初期火灾，消防设备、附件容易损坏等。瑞景4号楼建筑高度为70.3m，最低处消火栓口标高为-5.10m，再加上屋顶水箱的压力，显然，该点的静水压力没有超过1.0MPa，故室内消火栓给水系统不进行竖向分区。确定瑞景4号楼的室内消防给水系统形式为：独立、临时高压、不分区室内消防给水系统。93 华东交通大学毕业设计3.3.2消火栓供水方案的确定瑞景4号楼的建筑高度小于100m，故其室内消防给水系统有并联分区消防给水系统和减压分区消防给水系统可供选择，如表3-2所示。消火栓给水方式比较表表3-2供水方案方案说明优缺点适用范围并联分区消火栓给水系统各分区分别设置消防水泵、消防水箱，水泵集中布置，各自竖向成区设备集中布置，便于管理；各系统独立，互不影响，安全供水性能好；噪声影响小。但建筑高度若较大，高区消防泵及管线需耐高压；水泵种类多，设备多，占地面积大适用于建筑高度小于100m、分区数在3个以下，且各区允许设置高位水箱的建筑中减压分区消火栓给水系统系统设置消防水泵、消防水箱，消防泵一次提升，竖向设置减压阀减压水泵类型少，数量少；维护简单；水泵集中，便于管理；噪声影响小；供水可靠，设备与管材较少，投资省，设备占地面积少适用于建筑高度小于100m，且各区不允许设置高位水箱的建筑中根据表3-2，结合瑞景4号楼的结构特点，因为瑞景4号楼没有中间设备层及转换层，所以各区不允许设置高位水箱，所以确定本设计的消防给水方式为减压不分区消火栓给水方式。消火栓给水系统示意图如图3-1所示。图3-1减压消火栓系统示意图1—进水管；2—水池；3—消防水泵；4—水泵结合器；5—补压罐；6—高位水箱93 华东交通大学毕业设计3.3.3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、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增加水泵等组成。水枪、水带和消火栓为消火栓设备，均安装于消火栓内。水泵接合器按照规范要求设置。消防水池应设有水位控制阀的进水管和溢水管、通气管、泄水管、出水管及水位指示器等附属装置。消防水箱对扑救初期火灾起着重要的作用，水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求，且应贮存10min的室内消防用水量。3.4自动喷水灭火系统3.4.1自动喷水灭火系统的设置场所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。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。3.4.2自动喷水灭火系统类型的确定消火栓给水方式有分区、不分区两种给水方式，当自动喷水灭火系统中管网压力超过1.2MPa时，则需分区供水，由于自动喷水灭火系统中管网压力没有超过1.2MPa，故不进行分区。该建筑位于市区，包括宾馆和办公楼，为对装饰要求较高的综合楼。本建筑可采用湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统和预作用喷水灭火系统，下面进行方案的比较。93 华东交通大学毕业设计1、方案比较（1）湿式自动喷水灭火系统为喷头常闭的灭火系统，管网中充满有压水，当建筑物发生火灾，火电温度达到开启闭式喷头时，喷头出水灭火。该系统具有灭火及时扑救效率高的特点。但由于管网中充有有压水，当渗漏时会损坏建筑装饰和影响建筑的使用。适用于环境温度4℃＜t＜70℃的建筑物。（2）干式自动喷水灭火系统为喷头常闭的灭火系统，管网中平时不充水，充有有压空气，当建筑物发生火灾火点温度达到开启闭式喷头时，喷头开启，排气、充水、灭火。该系统灭火时，需先排气故喷头出水灭火不如湿式系统及时。但管网中平时不充水，对建筑装饰无影响，对环境温度也无要求，适用于采暖期长而建筑内无采暖的场所。（3）预作用喷水灭火系统为喷头常闭的灭火系统，管网中平时不充水，发生火灾时，火灾探测器报警后，自动控制系统控制阀门排气、充水，由干式变成湿式系统。只有当着火点温度达到开启闭式喷头时，才开始喷水灭火。该系统弥补了上述两种系统的缺点，适用于对建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑物。2、方案确定考虑到建筑物的性质对装饰要求较高，可采用预作用喷水灭火系统和湿式自动喷水灭火系统，由于当前高层建筑的自动喷水灭火系统多采用湿式自动喷水灭火系统，其系统较为成熟和普遍，故最终采用湿式自动喷水灭火系统，其系统示意图如图3-2所示。3.4.3系统组成自动喷水灭火系统由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等组成。（1）喷头：根据各类喷头的使用场所，宾馆楼层的喷头采用玻璃球洒水喷头，其具有外形美观、体积小、重量轻、耐腐蚀。办公楼层采用吊顶型喷头。（2）报警阀：因为采用了湿式喷水灭火系统，故使用雨淋阀，阀门规格根据计算后确定的消防给水管道确定。（3）水流报警装置：主要有水力警铃、水流指示器和压力开关。（4）延时器：安装于报警阀和水力警铃之间，用来防止由于水压波动原因引起报警阀开启而导致的误报。（5）火灾探测器：其系统配套组成部分，目前常用的有感烟、感温探测器。93 华东交通大学毕业设计图3-2自动喷水系统简图1—消防水池；2—自喷泵；3—水泵结合器；4—减压阀；5—报警阀；6—压力表；7—截止阀；8—水流指示器；9----喷头；10----末端试水装置；11—高位水箱；12—气压罐.3.4.4自动喷水灭火系统技术参数（1）设置场所火灾危险等级根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)附录A，确定瑞景4号楼的火灾危险等级为中危险级Ⅰ级。（2）自动喷水灭火系统设计的基本数据根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)第5.0.1条规定，结合瑞景4号楼的火灾危险等级，确定该建筑自动喷水灭火系统设计的基本数据如表3-3所示。瑞景4号楼自动喷水灭火系统设计基本数据表表3-3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Ⅰ61600.1093 华东交通大学毕业设计3.4.5自动喷水灭火系统设计瑞景4号楼的建筑高度为75.4m，属一类建筑。《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第7.6条规定，应该在该建筑的公共活动用房、走道、办公室以及可燃物品库房内设置自动喷水灭火系统，且采用独立的给水系统。根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)第6.2.4条规定：每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m；第8.0.1条规定：配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，并不应设置其他用水设施。新规范规定：自动喷水灭火系统管网的工作压力不应大于1.20MPa，最低喷头处的最大静水压力不应大于1.0MPa，其竖向分区按最低喷头处最大静水压力不大于0.80MPa进行控制，若超过0.80MPa，应采取减压措施。经初步计算，瑞景4号楼最低喷头处的静水压力为75.4+2.00+1.10=78.5m，小于1.0MPa(其中75.4为建筑高度，2.00为消防水箱安装高度和1.10为地下层消火栓距地下层楼板的高差)。因此竖向不分区。但最高与最低位喷头高程差已经超过50m，所以应该采用报警阀组进行分区。考虑到防火和建筑使用性质的要求，本设计采用4组报警阀组，用来控制地下室、预留办公室、客房3～12层和办公室13～20层的自动喷水灭火系统。如图3-2所示。瑞景4号楼自动喷水灭火系统采用临时高压给水系统，系统持续喷水时间按火灾延续时间不小于1h计。火灾初期10min喷水系统用水与消火栓系统10min用水一并贮存在屋顶消防水箱内。系统设有自动喷水泵，自动喷水泵组设在地下1层消防水泵间，火灾延续时间1h的喷水系统用水与消火栓系统用水共同贮存在地下消防水池。3.4.6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：②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易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。根据上述要求，瑞景4号楼采用标准型玻璃球喷头，流量特性系数K=80。瑞景4号楼地下室采用直立型喷头，客房和办公室都设有吊顶，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。93 华东交通大学毕业设计3.5室外消防给水系统高层建筑室外消防给水系统是指以一栋高层建筑为主体的包括其附属的低层或多层辅助建筑所组成的小区，或数栋楼附近的、独立所属的高层建筑所组成的建筑群中的室外消防给水系统。目前我国登高消防车的工作高度约为24m，消防云梯一般为30～48m，普通消防车通过水泵结合器向室内供水的高度约为50m。所以建筑高度在24～50m以下的部位仍然可以得到室外消防设施的救助。在火灾发生时，为了尽快灭火，减少损失，提高灭火效率，充分利用和发挥室外消防设施的救火能力是必要的。高层建筑室外给水水源，一般可以有三种：市政给水管网、天然水源和消防水池。天然水源包括河流、湖泊、泉水等，由于不具备天然水源作为供给消防用水的条件，故排除以天然水源作为瑞景4号楼的消防给水水源。由设计条件知，市政给水管网管径为500mm，供水压力为0.35MPa，市政管网供水压力已经可以满足安全供水的要求，同时为了减小消防水池的容积，瑞景4号楼采用市政给水管网作为室外消防给水水源。3.6管道的布置与敷设3.6.1管网总体布置要求摘自《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)7.3.1室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量。7.3.6室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量应为10～15L/s。室外消火栓应沿高层建筑均匀布置，消火栓距高层建筑外墙的距离不宜小于5.00m，并不宜大于40m；距路边的距离不宜大于2.00m。在该范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量。7.4.1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入管不应少于两根，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。7.4.3室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前（沿水流方向）必须分开设置。7.4.4室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。阀门的布置，应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过一根。当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。7.5.493 华东交通大学毕业设计一组消防水泵，吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应仍能通过全部水量。消防水泵房应设不少于两条的供水管与环状管网连接。消防水泵应采用自灌式吸水，其吸水管应设阀门。供水管上应装设试验和检查用压力表和65mm的放水阀门。3.6.2消防立管的布置（1）当相邻消防立管中一条检修时，另一条立管仍应保证有扑灭初期火灾的用水量。因此，消防立管的布置，应保证同层相邻立管上的水枪的充实水柱同时至室内任何部位（2）在建筑物走廊端头，宜设立消防立管，走廊的立管数量，应保证单口消防栓在同层相邻立管上的水枪的充实水柱同时到达室内任何部位的要求，其间距由计算决定。但消防立管的最大间距不宜大于30米。（3）消防立管的直径应按室内消防用水量由计算决定。计算出来的消防立管直径小于100mm时，应考虑消防车通过水泵接合器往室内管网送水的可能性，仍应采用100m。（4）当建筑物内同时设有消防栓给水系统和自动喷水消防系统时，应将自动喷水设备管网与消防栓分开设置；如有困难，可合用消防泵，但应在自动喷水系统的报警阀前（沿水流方向）将管道分开设置。3.6.3室内消火栓布置的具体要求（1）每个消火栓处设启动消防水泵按钮，并应设置保护按钮措施。（2）高层建筑室内消火栓直径采用65mm，配水的水龙头长度不应超过25米，水枪喷嘴口径不应小于19mm。（3）按照消防栓的机械强度，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。（4）消火栓给水管道的安装要求与其它给水管道基本不同，管材采用钢管。（5）为了使每层消火栓流出水量接近于设计量，各区底下消火栓应设减压措施。3.6.4自动喷水灭火系统管道及阀门等设置（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。93 华东交通大学毕业设计（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。3.7消防管材3.7.1室内消火栓系统室内消火栓给水系统采用普通碳素无缝钢管。此类钢管具有强度高、承受压力大、抗震性能好、长度大、重量比铸铁管轻、接头少、加工安装方便的优点。除在需要拆解的地方采用法兰连接外、其余为焊接。无缝钢管同一外径下有多种壁厚，按管道承压情况选择壁厚。钢管防腐采用刷油防腐，刷防锈漆2道，面漆2道。3.7.2自动喷水灭火系统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。3.7.3室外消火栓系统室外消火栓管道埋地敷设，管材采用给水铸铁管，承插口，铅接口，沥青防腐。管道配件采用该类管材相应的专用配件，以避免电化学作用使配件过早腐蚀，影响系统的使用寿命。93 华东交通大学毕业设计4排水系统4.1相关规范摘自(《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)4.1.1新建居住小区应采用生活排水与雨水分流排水系统。4.1.2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；3生活废水需回收利用时。4.1.3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。4.1.4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。4.6.2下列情况下应设置通气立管或特殊配件单立管排水系统：1生活排水立管所承担的卫生器具排水设计流量，当超过本规范表4.4.11中仅设伸顶通气管的排水立管最大设计排水能力时；2建筑标准要求较高的多层住宅、公共建筑、10层及10层以上高层建筑卫生间的生活污水立管应设置通气立管。4.2排水水质及其特点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和洗涤废水，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。瑞景4号楼是集办公、客房为一体的综合性建筑，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）屋面雨水：来自屋面的雨水及融化的雪水，水质比较干净。4.3排水方案的确定93 华东交通大学毕业设计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称生活污水。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。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。通过对瑞景4号楼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，综合确定其排水方案如下：（1）由瑞景4号楼工程条件可知，生活排水主要来自客房的洗浴和坐便器，故洗浴水和粪便污水需经化粪池处理后排入城市污水管网。（2）地下设备间排水采用污水泵提升至室外城市污水管网。4.4污废水排水系统类型的确定本市有污水处理厂，室内污水需经化粪池处理后方可排入市政排水管网。根据规范对于超过七层的住宅多采用底层污水单独排放，以避免因排水管堵塞造成的一层泛水倒灌，故建筑一层污废水单独排放。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。1、方案的比较（1）单立管排水系统单立管排水系统是指只有一根排水立管，没有专门通气立管的系统。其利用排水立管本身及其连接的横支管和附件进行气流交换，一般只适用于9层以内的楼房，排水能力小，气水同管直流，水封保护容易破环，占用空间小，噪音大，成本小，后期维护容易。（2）双立管排水系统93 华东交通大学毕业设计双立管排水系统也叫两管制，由一根排水立管和一根通气立管组成。其利用排水立管与另一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。排水能力较大，气水分管直流，水封保护稳定，占用空间大，噪音小，成本大，后期维护难。（3）新型单立管排水系统新型单立管排水系统排水立管分别采用特殊管件、特殊管材或同时采用特殊管材、特殊管件的单立管排水系统，其建筑管网排水由一根管道实现，采用了特殊管件在一根管道中实现了既排水又通气，主要用于大于等于10层的多层、高层建筑，排水能力大，水封保护稳定，占用空间小，噪音小，成本小，后期维护容易。2、方案确定通过对比，新型单立管排水系统和双立管排水系统较佳，但由于新型单立管系统的特殊管件、特殊管材要特别定制，市场上还未得到广泛推广，故最终采用双立管排水系统。4.5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，系统能迅速畅通的将污废水排到室外；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；最后，管线布置合理，剪短顺直，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，在有些建筑的污废水排水系统中，根据需要还设有污废水的提升设备和局部处理构筑物。清通设备包括在横支管顶端的清扫口，设在立管和较长横干管上的检查口。在本建筑中，不需要提升设备，但设有局部处理构筑物化粪池。4.6排水管道布置及敷设由于排水系统采用的是双单立管排水系统，管道选用塑料管。排水立管顶端应设伸顶通气，其顶端应设置风帽或网罩，避免杂物落入排水立管，根据规范，伸顶通气管高出屋面不小于0.3米。室内排水（通气）管道的布置与敷设在保证排水畅通，安全可靠的前提下，还应兼顾经济、施工、管理、美观的因素。（1）排水畅通，水力条件好；（2）保证设有排水管道的房间或场所的正常使用；（3）保证排水管道不受损坏；（4）室内环境条件卫生好；（5）施工安装、维修管理方便。排水管道布置时应注意：（1）自卫生器具至排出管的距离应最短，管道转弯应最少，93 华东交通大学毕业设计排水立管宜靠近排水量最大的排水点；（2）排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道，当排水管道必须穿过沉降缝、伸缩缝和变形缝时，应采取相应技术措施；（3）塑料排水立管应避免布置在易受机械撞击处，当不能避免时，应采取保护措施；（4）塑料排水管应避免布置在热源附近，当不能避免，并导致管道表面受热温度大于60℃时，应采取隔热措施；（5）塑料排水立管与家用灶具边净距不得小于0.4m。当排水管道外表面可能结露时，应根据建筑物性质和使用要求，采取防结露措施等；（6）如排水管道不得穿越住宅客厅、餐厅，并不宜靠近与卧室相邻的内墙，排水管道不宜穿越橱窗、壁柜，排水管道不得穿越生活饮用水池部位的上方。4.7化粪池的选用和布置1、化粪池的选用化粪池有圆形和矩形，本次设计采用矩形，其长宽根据计算出来的有效容积进行确定。化粪池构造应符合下列要求：（1）化粪池与连接井之间应设通气孔洞；（2）化粪池进水口、出水口应设置连接井与进水管、出水管相接；（3）化粪池进水管口应设导流装置，出水口处应设拦截污泥浮渣的设施；（4）化粪池顶板上应设有人孔和盖板。2、化粪池的布置原则（1）化粪池距离地下取水构筑物不得小于30m；（2）化粪池宜设置在接户管的下游端，便于机动车清掏的位置；（3）化粪池池外壁距建筑物外墙不宜小于5m，并不得影响建筑物基础。注：当受条件限制化粪池设置于建筑物内时，应采取通气、防臭和防爆措施。4.8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4-1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。93 华东交通大学毕业设计瑞景4号楼为高层综合办公楼，通过对比，最终选用塑料管材，造价低，安装方便等。常用排水管材的优缺点及适用条件表4-1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93 华东交通大学毕业设计第三部分设计计算书1给水系统计算1.1生活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。1.1.1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。(1-1)(1-2)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。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。1.1.2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)，瑞景4号楼用水量标准及用水量见表1-1、表1-2、表1-3。用水人数(用水单位数)计算如下：（1）一层为预留办公室和大厅，二层采用同样格局，两层建筑的预计用同样的格局，同样按最大面积预留办公室，大约为600m2；（2）客房的标准间和套间均按两个床位计算，每层按平均两个员工计算；（3）办公室办公人数按有效面积内5m2/人计算，计算机中心按两个人计算。根据图纸资料，各层人口数为：一、二层的每层人口数：个；93 华东交通大学毕业设计三～十二层的每层人口数为：个；十三～二十层的每层人口数为：个；故各区人口数为：低区的人口数为个；中区的人口数为个，高区的人口数为个；低区用水量计算表表1-1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预留办公室240人/班40L/(人.班)96001.41344102客房旅客132床位350L/床位462002.34427.524　合计　　55800　5771.5　中区用水量计算表表1-2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客房308人350L/(人.天)1078002.31033124高区用水量计算表表1-3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办公楼912人/班40L/(人.班)364801.4510710综上，建筑生活用水量统计如下：1.2水池、水表的计算1.2.1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。（1）设计计算依据贮水池的生活调节容积可按下式计算：93 华东交通大学毕业设计(1-3)(1-4)式中Vy----贮水池有效容积，m3；Qb----水泵的出水量，m3/h；Qg----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。工程中，常常会由于资料不足，较难按照理论公式(1-3)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。（2）水池的计算为保证生活用水水质，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中、高区日用水量的25%，则生活贮水池的有效容积为：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：，有效容积为：，总容积为：。1.2.2引入管设计流量的确定（1）设计计算依据摘自《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)3.6.3建筑物的给水引入管的设计流量，符合下列要求：1当建筑物内的生活用水全部由室外管网直接供水时，取建筑物内的生活用水设计秒流量。2当建筑物内的生活用水全部自行加压供给时，引入管的设计流量应为贮水调节池的设计补水量。设计补水量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。3当建筑物内的生活用水既有室外管网直接供水，又有自行加压供水时，应按本条第1、2款计算设计流量后，将两者叠加作为引入管的设计流量。（2）引入管设计流量的确定本设计符合上述第3条所述的情况，引入管的设计流量应为低区生活用水设计秒流量和中、高区贮水池设计补水量的叠加。低区设计秒流量按式计算，其中一、二层的取1.5，三～五层取2.593 华东交通大学毕业设计。因一二层为预留办公室，无法确定其当量数，故其秒流量按最大面积计算出的流量计算，则，三～五层的当量数Ng=6，则，故总的设计秒流量为。为保证安全供水，中、高区的贮水池设计补水量取建筑物最高日最大时生活用水量的90%，即。则生活引入管道的设计流量为本设计采用室外生活管道和消防管道共用系统，引入管管径设计按建筑生活用水量达到最大时流量时，应仍能保证室内、外消防用水量确定。瑞景4号楼的最大时生活流量=22.21m3/h=6.169L/s，室内、外消防用水量=40+30+6×160/60=86L/s，则室外生活消防共用管道通过的流量为6.169+86=92.169L/s。1.2.3水表的选择（1）设计计算依据水表的选择包括确定水表的类型及口径，水表的类型应根据水表的特性和通过水表的水质、水量、水温、水压等情况选定。水表的口径，在通过的水量较均匀时，应使水表的设计流量不大于水表的公称流量，而在通过水量不均匀时，可按设计流量不大于水表的最大流量确定水表的口径。并应校核水表通过设计流量时，其水头损失应满足表1-4规定。水表水头损失允许值(kPa)表1-4表型正常用水时消防时旋翼式<24.5<49.0螺翼式<12.8<29.4（2）设计计算本设计中，由两根DN350mm的连接管将市政给水引入室内管网，平时按每条引入管内流速1.0m/s计，估算每根引入管的流量为：消防时按每条引入管内流速2.0m/s计，估算每根引入管的流量为：选用LXL-250N水平螺翼式水表，公称直径为250mm，过载流量为800m3/h，常用流量为400m3/h。水流经过水表的水头损失为：平时：，符合设计要求。消防时：93 华东交通大学毕业设计每条引入管分别设置一组LXL-250N水平螺翼式水表，水表组包括水表、表前表后阀门、旁通管路、泄空阀。每条引入管水表前均应装设倒流防止器，以防压力不足时回流污染。1.3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。对瑞景4号楼方案来讲，低区给水系统需要符合室外管网提供的水压是否满足低区给水系统所需压力；中、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。1.3.1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，本建筑为客房和办公室，设计秒流量采用下式计算：(1-5)----根据建筑物用途确定的系数，办公室取值为1.5，客房取值2.5；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。使用公式（1-5）时应注意下列几点：1）如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。2）如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用。3）有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到附加1.2L/s的流量后，为该管段的给水设计秒流量。4）综合性建筑的值应按下式计算：（1-6）式中---综合性建筑总的秒流量系数；---综合性建筑内各类建筑物的卫生器具的给水当量数；---相当于给水当量数对应的设计秒流量数。1.3.2低区生活给水管网水力计算93 华东交通大学毕业设计本设计中，低区有办公室和客房，属于综合楼。一层和二层是预留办公室，按其最大面积计算出的流量。每间客房的卫生器具类型和数目都一样，利用公式(1-6)计算出。低区卫生器具的给水额定流量、当量、连管公称管径和最低工作压力如表1-5所示。卫生器具的给水额定流量、当量、连管公称管径和最低工作压力表表1-5给水配件名称卫生器具当量Ng额定流量（L/s）支管管径（mm）流出水头(Mpa)洗脸盆（混合水嘴)0.50.1150.05浴盆(混合水嘴)10.2150.05～0.07坐式大便器（自闭延时）61.2250.01～0.15低区地下-1～5层计算用图如图1-1，水力计算表如表1-6所示。图1-1低区计算用图93 华东交通大学毕业设计低区水力计算表表1-6计算管段编号当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN（mm）流速v（m/s）单阻i（m/m）管长L（m）水头损失h（m）管段沿程水头损失累计∑h（m）0～310.5250.760.02790.80.0220.0221～20.50.35250.760.02791.390.0390.0392～311.7401.20.03610.150.0050.044卫生器具管段中1～3水头损失比0～3段大，故最不利点为1点。3～421.91401.20.03611.730.0620.1064～542.2500.950.05173.30.1710.2775～682.61501.140.02453.30.0810.3586～7122.93501.140.024511.30.2770.6357～8364.2701.170.020580.1640.7998～9484.66701.30.024780.1980.9779～10605.07701.430.029380.2341.21110～11725.44701.430.029380.2341.44511～12966.10801.170.016580.1321.57712～131206.68801.260.018880.1511.72813～141326.94801.260.01883.60.0681.79614～151327.13801.350.02135.10.1091.90515～161327.31801.350.02133.20.0681.973注：14～16同属立管JL-a，置于管井中，其相关参数取最大流量通过时的各个数值，故JL-a的管径取80mm，流速为1.35m/s，单阻为0.0213m/m。1.3.3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：(1-7)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。已知市政给水管网标高为-2.20m，低区最不利点安装高度标高为16.30m，则可知H1=22+163=185kPa(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1-6可知管路沿程水头损失为19.73kPa，则有H2=1.25*19.73=24.66kPa；93 华东交通大学毕业设计由第二节水池、水表的计算可知，水流经过水表的水头损失为H3=1.87kPa；低区最不利配水点为离JL-1最远的洗脸盆，所需流出水头为H4=50kPa；则低区给水系统所需的水压为H=185+24.66+1.87+50=261.53kPa；市政管网供水压力为350kPa大于室内所需供水压力261.53kPa，故可以满足地下-1～5层的供水要求。1.3.4中区给水管网水力计算本设计中，中区卫生器具与低区相同，其当量取值参照低区。中区6～12层计算用图如图1-2所示。水力计算表如表1-7。图1-2中区计算用图93 华东交通大学毕业设计中区水力计算表表1-7计算管段编号当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN（mm）流速v（m/s）单阻i（m/m）管长L（m）水头损失h（m）管段累计水头损失∑h（m）0～110.5250.760.02791.010.0280.0281～21.51.812401.20.03610.170.0060.0342～30.50.354250.760.02791.560.0440.044卫生器具管段中2～3水头损失比0～2段大，故最不利点为3点。2～421.91401.20.03611.730.0620.1064～542.2500.955～682.61501.146～7122.92501.147～8163.2501.338～9203.44501.339～10243.65701.0410～11283.85701.040.01666.050.1000.20611～12283.85701.040.016680.1330.33912～13845.78801.080.043180.3450.81113～141407.12801.350.021380.171.24514～151687.68801.440.023880.191.43515～161968.2801.530.026580.2121.64716～172248.68801.620.029480.2351.88217～182809.571001.20.013480.1071.98918～193089.971001.20.013480.1072.096JL-c44010.491001.360.0403注：图中立管JL-a与低区相连，用闸阀连接；以防管网停水，立管JL-c应能通过中、低区的水量，故其当量总数和水量均为中、低区之和。故中区的流量为=0.2×2.5×+1.2=9.97L/s最不利管路的的水头损失之和为∑h=2.096m。1.3.5高区给水管网水力计算高区为办公室，其卫生器具与低区和中区的卫生器具一样，其各卫生器具的给水当量见表1-5。高区给水管网水力计算用图如图1-3所示，水力计算表如表1-8。93 华东交通大学毕业设计图1-3高区计算用图高区水力计算表表1-8计算管段编号当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN（mm）流速v（m/s）单阻i（m/m）管长L（m）水头损失h（m）管段沿程水头损失累计∑h（m）0～110.3200.790.04221.010.0430.0431～21.51.57401.20.03610.170.0060.0492～30.50.21200.790.04221.560.0660.0660～2管段的水头损失比2～3管段大，故最不利点为3点2～421.62401.20.03611.730.0620.1284～541.8401.25～682.05500.956～7122.24500.957～8162.4500.958～9202.54501.149～10242.67501.1410～11282.79501.1411～12322.9501.1412～13322.9501.140.024511.90.2920.486考虑到管网短时停水，确定水箱容量时，应满足整栋建筑用水量。故13～14管段的当量为低、中、高当量之和。13～1450411.081001.460.046211.00.5080.99493 华东交通大学毕业设计故高区的流量=0.2×1.5×=2.4L/s1.3.6设备的计算与选择（1）高位水箱的计算有效容积：生活用水的调节水量按水箱服务区内最高日用水量Qd的百分数估算，水泵自动启闭时不小于50%Qh，人工操作时不小于12%Qd。本设计采用水泵自动启闭，为了供水安全，高位水箱的有效容积按整栋楼的最高日最高时用水量的100%计算，即：。取水箱尺寸为4.2m(长)×4.0m(宽)×1.6m(高)，总容积为26.08m3，有效容积为4.2m×4.0m×1.3m=21.84m3。高位水箱设置在屋顶的水箱间内，高位水箱的竖向布置图如右图所示。高度校核：水箱的设置高度应满足以下条件：，式中h----水箱最低水位至最不利配水点位置高度所需的静水压力，kPa；H2----水箱出口至最不利配水点计算管路的总水头损失，kPa；H4----最不利配水点的流出水头，kPa。由高位水箱的计算可知，屋顶高位水箱生活用水最低水位标高为74.4m，而高区最不利配水点(位于JL-4’’计算管路上20层洗脸盆)的位置标高为67.8m，因此有Hz=74.4-67.8=6.6m=66kPa；高区管网最不利管段沿程水头损失由表1-8可知为9.94kPa，局部水头损失按沿程水头损失的25%计，则有H2=1.25×9.94=12.425kpa；高区最不利配水点为所需流出水头按H4=50kPa；则，高位水箱安装高度满足水压要求。（2）减压阀计算已知屋顶高位水箱生活用水最低液位标高为74.5m。减压阀设在12~13层之间的立管上，其减压阀的安装高度=12层楼板标高+1.20m=38.4+1.20=39.6m。高位水箱生活用水最低液位与减压阀之间高差为74.4-39.6=34.8m。减压阀阀前压力(即屋顶水箱生活用水最低液位与12层减压阀处标高差-屋顶水箱至减压阀的水头损失)P1=34.8-(0.0462×7+0.0403×19.9)=33.76m。阀后压力P2≥93 华东交通大学毕业设计减压阀至中区最不利配水点管道水头损失+最不利配水点流出水头-减压阀至最不利点的垂直压力差。减压阀至中区最不利配水点管道水头损失，由表1-8知，其沿程水头损失为1.872m，取局部损失为沿程损失的25%，则减压阀至中区最不利配水点管道总水头损失为1.872×1.25=2.34m，P2≥2.34+5.0-3.7=3.64m。取减压阀比值=3，则阀后压力P2=33.76/3=11.26m≥3.64m。据此，查《给水排水设计手册》(第02册)表13-29选用定比例式减压阀Y43X-16T，定比值3:1，其在管道上的安装如下图所示。（3）给水加压泵的计算与选择加压泵需将中、高区的生活用水提升至屋顶高位水箱，故其加压泵的出水量按中、高区最大时流量的2倍计。即水泵的设计流量=2×(中、高区最大时流量)=2×(2.4+9.97)×3.6=89.04m3/h查给水钢管(水煤气)管水力计算表，水泵至水箱管路水力计算如表1-9所示。水泵至水箱管路水力计算表表1-9管段流量(m3/h)管径(mm)流速(m/s)单阻(m/m)管长(m)水头损失(m)吸水管侧89.041501.470.02811.920.054压水管侧89.041501.470.02811163.26合计∑h3.314水泵扬程应满足下式要求：(1-8)式中Hb----水泵所需要的扬程，kPa；H1----贮水池最低水位至水箱进水口所需要静水压，kPa；H2----水泵吸水管路和压水管路总水头损失，局部水头损失为沿程水头损失的20%，kPa；H4----水箱进水流出水头，20kPa。由前面计算已知，高位水箱最高液位标高为74.5m，贮水池最低液位标高为-4.9m，因此有H1=74.5+4.9=79.4m=794kPa；由水力计算表1-9可知，H2=1.2×3.314=3.98m=39.8kPa(局部水头损失为沿程水头损失的20%)。水箱进水流出水头按H4=20kPa；93 华东交通大学毕业设计则根据流量Qb=89.04m3/h=24.7L/s，扬程Hb=85.4mH2O，查《给水排水常用数据手册》(第二版)选得由山东双轮集团生产的100DL100-20*4型给水泵两台，一用一备。水泵性能：流量Qb=16.67~27.78L/s，扬程Hb=80~96m，电机功率N=37kW。1.4水泵、水池及水箱间设计1.4.1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。1.4.2贮水池设置水池进水管2条，管径DN80，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，排水地坑内设有潜水泵，潜水泵型号为50QW18-15-1.5(Q=18m3/h，H=15m，N=1.6kW)1.4.3高位水箱设置高位水箱用于调节生活用水量，高位水箱采用混凝土材质，水箱与墙壁留有不小于700mm的检修通道。水箱进水管设两条，管径DN100，用以保证一条进水管检修时，另一条通过设计流量。每条进水管上设阀门、浮球阀。进水管中心距水箱顶有200mm的距离。出水管管径DN100，从水箱另一侧接出，其管顶距箱底100mm，以防止沉淀物进入配水管网，出水管上设阀门以利于检修。为防止水流短路，进、出水管分设在水箱两侧。溢流管管径DN150，管口设在设在水箱最高设计液位以上50mm，管径比进水管大一号，溢流管上不设阀门。泄水管从箱底接出，管径DN100。为使水箱内空气流通，水箱设通气管，以使水箱空气流通，管径DN80，管口朝下。93 华东交通大学毕业设计2热水系统计算2.1耗热量计算2.1.1设计计算依据集中热水供应系统的设计小时耗热量，应根据用水情况和冷、热水温差计算。根据建筑物性质、用水情况及用水单位数，按照《建筑给水排水设计规范》确定用水定额及小时变化系数，计算出建筑最大日耗热量及设计小时耗热量。(2-1)式中----设计小时耗热量，kJ/h；m----用水计算单位数，人数或床位数；qr----热水用水定额，L/人d或L/床d等；C----水的比热，C=4.187kJ/(kg℃)；----热水温度，℃；----冷水计算温度，℃；----热水密度，kg/L；kh----热水小时变化系数；T----每日使用时间，h。式2-1适用于全日供应热水的住宅、宿舍（Ⅰ、Ⅱ类）、别墅酒店式公寓、办公楼、招待所、培训中心、旅馆、宾馆客房（不含员工）、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所（有住宿）等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量计算。qr取值可根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)表5.1.1-1采用，kh可根据该规范表5.3.1采用，T按本规范表5.1.1采用。2.1.2设计计算根据规范，宾馆每日供应热水时间采用24h，旅客每床位每日最高日用水定额为140L//d，员工每人每日为50L/d。办公室使用时间为8h，每人每班用水定额取10L/d。计算用的热水供应水温为70℃，冷水温度为5℃。宾馆取为2.96，办公室取1.3。低区(即-1~5层)的设计小时耗热量为：=612603kJ/h中区(即6~12层)的设计小时耗热量为：高区（即13～20层）的设计小时耗热量为：93 华东交通大学毕业设计2.2热水量计算2.2.1设计计算依据集中热水系统的设计小时热水量，应根据小时热水量和冷、热水温差计算确定，可按下式计算：(2-2)式中----设计小时耗热量，kJ/h；Qr----设计小时热水量，L/h，按式(2-2)确定；C----水的比热，kJ/kg℃，一般取C=4.187kJ/kg℃；tr----热水温度，℃；----冷水计算温度，℃。2.2.2设计计算根据设计原始资料，瑞景4号楼冷水温度为5℃，热水温度取70℃，则设计小时热水量计算如下：（60℃热水）（60℃热水）（60℃热水）折合成70℃设计小时热水量：2.3热媒耗量计算2.3.1设计计算依据设计采用蒸汽作为热媒，间接加热，蒸汽表压为2.94×pa，蒸汽耗量按下式计算：(2-3)式中G----蒸汽耗量，kg/h；----设计小时耗热量，kJ/h；----蒸汽的汽化热，kJ/kg，按《建筑给水排水工程》（第五版）表8-7确定；93 华东交通大学毕业设计2.3.2设计计算低区蒸汽耗量：中区蒸汽耗量：高区蒸汽耗量：蒸汽总耗量为G=329.7+658.4+180.5=1168.6kg/h2.4加热设备的选择与计算在建筑热水供应系统中，加热设备是热水供应的核心。加热设备的选择，应根据使用特点、耗热量、热源情况和燃料种类、维护管理等因素确定。除热水机组外，目前高层建筑常用的间接加热设备有容积式加热器、半容积式加热器、半即热式加热器、快速加热器、加热水箱等。上述设备的计算内容是确定加热设备的加热面积和贮热设备的贮存容积。本设计拟采用容积式水加热器。2.4.1设计计算依据（1）加热设备供热量的计算容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、热水机组的供热量按设计小时耗热量计算。（2）传热面积计算(2-4)式中Fp----水加热器的传热面积，m2；Q----制备热水所需的热量，可按设计小时耗热量计算，kJ/h；----由于传热表面结垢影响传热效率的修正系数，一般采用0.6~0.8；----热水系统的热损失附加系数；K----传热材料的传热系数，kJ/(m2h℃)；----热媒和被加热水的计算温差，℃。容积式水加热器的热媒和被加热水的计算温差采用算术平均温差，可按下式计算：(2-5)式中tmc、tmz----热媒的初温和终温，℃；tc、tz----被加热水的初温和终温，℃。（3）贮水容积计算93 华东交通大学毕业设计集中热水供应系统中的贮水器容积，应根据日用水量小时变化曲线、锅炉和水加热器的工作制度、供热量以及自动温度调节装置等因素经计算确定。由于没有上述资料，根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第5.4.10条规定，按该规范表5.4.10计算。2.4.2设计计算（1）高区容积式水加热器计算高区容积式水加热器为高区提供热水，故其热水用量和耗热量均以高区来计算。高区热水用量：高区耗热量：热媒和被加热水的计算温差=105.4度，的计算过程如下：瑞景4号楼热水供应系统以蒸汽为热媒，绝对压力为0.4MPa，查《给水排水设计手册》(第02册)表3-13知其饱和温度为142.9度，对普通容积式水加热器而言，，则：℃，根据容积式水加热器的有关设备资料，传热系数取K=3140W/m2.℃，取，ɑ=1.15。高区水加热器传热面积为：高区容积式水加热器贮水容积按不小于45min设计小时耗热量确定。高区容积式水加热器最小贮水容积为：根据计算所得的高区加热器所需的传热面积及贮水池容积，查《建筑给水排水工程》(第五版)附录7.1，选择3#水加热器一台，DN800，换热管，5根，换热面积2.15m2，贮水容积1.0m3。（2）中区容积式水加热器计算中区水加热器为中区提供热水用水，故其热水用量和耗热量均以中区计算。中区热水用量：中区耗热量：容积式水加热器的盘管传热面积按式(2-4)计算，热媒和被加热水的计算温差=105.4度，根据《建筑给水排水工程》（第六版）容积式水加热器的有关设备资料，即表8-9，传热系数取K=3140W/m2.℃，取；中区水加热器的传热面积为：93 华东交通大学毕业设计根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)表5.4.10，中区容积式水加热器最小贮水容积，按不小于45min设计小时耗热量确定，取45min。中区容积式水加热器最小贮水容积为：根据计算所得的中区加热器所需的传热面积及贮水池容积，查《建筑给水排水工程》(第六版)附录7.1，选择7#水加热器一台，DN1400，换热管，8根，换热面积6.3m2，贮水容积5.0m3。（3）低区容积式水加热器计算低区容积式水加热器为低区提供热水，故其热水用量和耗热量均以低区来计算。低区热水用量：低区耗热量：热媒和被加热水的计算温差=105.4度，根据容积式水加热器的有关设备资料，传热系数取K=3140W/m2.℃，取。低区水加热器传热面积为：低区容积式水加热器贮水容积按不小于45min设计小时耗热量确定。低区容积式水加热器最小贮水容积为：根据计算所得的低区加热器所需的传热面积及贮水池容积，查《建筑给水排水工程》(第五版)附录7.1，选择5#水加热器一台，DN1000，换热管，6根，换热面积3.8m2，贮水容积2.0m3。2.5热水管网水力计算热水管网的水力计算的内容是计算配水管网和回水管网的流量、循环流量、确定管径和水头损失，从而选择加压设备，复核生活冷水或热水高位水箱高度。2.5.1热水配水管网水力计算配水管网水力计算的目的主要是根据各配水管段的设计秒流量和允许流速来确定配水管网的管径，并计算其水头损失值。93 华东交通大学毕业设计1、设计计算依据热水配水管网水力计算中，设计秒流量公式与给水管网计算相同，设计采用下式计算：热水管道流速宜按表2-1选用。热水管径不宜小于20mm。热水管网的局部水头损失一般可按沿程水头损失的25%~30%估算。热水管道流速表2-1公称直径(mm)15～2025～40≥50流速(m/s)≤0.8≤1.0≤1.2回水管网不配水，仅通过用以补偿配水管热损失的循环流量，故其水头损失的计算是在循环流量求解后进行。2、配水管网水力计算（1）低区配水管网水力计算低区热水配水管网水力计算图如图2-1所示，计算水力表如表2-2所示。图2-1低区热水配水管网水力计算草图93 华东交通大学毕业设计低区热水配水管网水力计算表表2-2计算管段编号卫生器具名称和数量当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(m/m)管长L(m)水头损失（mm）∑h洗脸盆q=0.1N=0.5浴盆q=0.2N=1.00--2/110.2200.720.09520.10.011--21/0.50.1200.360.02452.170.0532--3111.50.3250.640.05191.650.0860--2水损比1--2小，故最不利点为1点，不利管段为1--2--33--42230.6320.690.04113.30.1364--54461.2500.610.01893.30.0625--66691.5500.760.029611.40.3376--71818272.6700.780.022180.1777--82424363700.90.028580.2288--93030453.35701.020.037880.3029--103636543.67701.120.044880.35810--114848724.24800.910.023880.1911--126060904.74801.020.029780.23812--136666994.97801.060.032251.91.67113--146666994.97801.060.03223.60.11614--156666995.16801.100.03495.10.17815--166666995.35801.140.037625.090.943注：加热器热水管出口至低区横干管的管径为DN80，流量为5.35L/s，其沿程水头损失已计入管段15--16的沿程水头损失中。由低区配水管网水力计算表2-2知，低区配水计算管路沿程水头损失为5.075m，局部水头损失按沿程损失的25％计，则有总水头损失为=1.25×5.075=6.344m；已知市政管网给水管标高为-2.20m，最不利点（五层洗脸盆）安装标高为16.3m，则=2.2+16.3=18.5m；低区最不利配水点为洗脸盆，所需流出水头为=5.0m；则低区给水系统所需的水压H=6.344+5.0+18.5=29.844m；市政管网供水压力为35m>29.844m，故可以满足低区的供水要求。（2）中区配水管网水力计算1）中区热水配水管网水力计算用图如图2-2所示，水力计算表如表2-3所示。93 华东交通大学毕业设计图2-1中区热水配水管网水力计算草图中区热水配水管网水力计算表表2-3计算管段编号卫生器具名称和数量当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(m/m)管长L(m)水头损失（mm）∑h洗脸盆q=0.1N=0.5浴盆q=0.2N=1.00--2/110.2200.720.09520.10.011--21/0.50.1200.360.02452.170.0532--3111.50.3250.640.05191.650.0860--2水损比1--2小，故最不利点为1点，不利管段为1--2--33--42230.6320.694--54461.2500.615--66691.5500.766--788121.73500.897--81010151.94500.998--91212182.12501.1293 华东交通大学毕业设计计算管段编号卫生器具名称和数量当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(m/m)管长L(m)水头损失（mm）∑h洗脸盆q=0.1N=0.5浴盆q=0.2N=1.09--101414212.29501.170.069612.620.87810--114242633.97800.850.020680.16511--1270701055.12801.10.034980.17912--1384841265.611000.680.009380.07413--1498981476.061000.730.010680.08514--151121121686.481000.780.012180.09715--161401402107.251000.880.015280.12216--171541542317.61000.910.016513.450.22217--181541542317.61000.910.016569.271.143注：加热器热水管出口至中区横干管的管径为DN100，流量为7.6L/s，其沿程水头损失已计入管段17--18的沿程水头损失中。2）减压阀的设计计算由于本设计中区的冷水来自屋顶水箱间的生活水箱，中区热水配水管网的压力必然超过其所需压力，为保证管网配水的安全可靠，需加减压阀对其进行减压处理。已知屋顶高位水箱生活用水最低液位标高为74.4m。减压阀安装在加热间内的冷水立管上，距离地面高度为1.2m。其减压阀的安装高度=地下层地面标高+1.20m=-5.10+1.20=-3.90m。高位水箱生活用水最低液位与减压阀之间高差为74.4+3.90=78.3m。水箱出口至减压阀的冷水供水管，其流量为7.6L/s，取管径为DN100，管长为141.5m，查水力计算表可得该段管网的沿程水头损失为2.33m。减压阀阀前压力(即屋顶水箱生活用水最低液位与加热间减压阀处标高差-屋顶水箱至减压阀的水头损失)P1=74.4-1.25×2.33=71.49m。阀后压力P2≥减压阀至最不利点的垂直压力差+减压阀至中区最不利配水点管道水头损失+最不利配水点流出水头。减压阀至中区最不利配水点管道水头损失，由表2-2知，其沿程水头损失为3.104m，取局部损失为沿程损失的25%，则减压阀至中区最不利配水点管道总水头损失为3.104×1.25=3.88m，P2≥3.88+5.0+43.3=52.18m。据此，查《给水排水设计手册》(续册1)表13-29选用减压稳压减压阀Y410，阀后压力调节范围0.2～0.8MPa。（3）高区配水管网水力计算1）高区热水配水管网水力计算用图如图2-3所示，水力计算表如表2-4所示。93 华东交通大学毕业设计图2-3高区热水配水管网水力计算草图高区热水配水管网水力计算表表2-4计算管段编号卫生器具名称和数量当量总数N设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)单阻i(m/m)管长L(m)水头损失（mm）∑h洗脸盆q=0.1N=0.5浴盆q=0.2N=1.00--2/110.2200.720.09520.10.011--21/0.50.1200.360.02452.170.0532--3111.50.3250.640.05191.650.0860--2水损比1--2小，故最不利点为1点，不利管段为1--2--33--42230.6320.694--54461.2500.615--66691.5500.766--788121.73500.897--81010151.94500.998--91212182.12501.129--101414212.29501.1710--111616242.45800.530.008118.020.14611--123232483.46800.740.015815.620.247注：加热器热水管出口至高区横干管的管径为DN100，流速为0.42m/s，流量为3.46L/s，单阻为0.0035m/m，其管长为100.73，其沿程水头损失为0.353m。93 华东交通大学毕业设计故高区总沿程水头损失为∑h=0.353+0.146+0.247+0.053+0.086=0.885m2）水箱安装高度校核由前面计算可知，屋顶生活水箱最低液位标高为74.4m，而高区最不利配水点(20层卫生器具)的位置标高为67.8m，因此有：HZ=74.4-67.8=6.6m；高区配水管网局部水头损失按沿程水头损失的25%计，则高区配水管路水头损失之和为。高区水箱出口至高区水加热器的冷水供水管，其流量为3.46L/s，取管径为DN100，管道长度为106.25m，查水力计算表得知：V=0.42m/s，i=0.0035mH2O/m，故该段管路上水头损失之和为。则H2=0.372+1.106=1.478m。高区最不利配水点为洗脸盆，所需流出水头为H4=5.0m，则H2+H4=1.478+5.0=6.478m；，水箱安装高度满足最高层用水点水压的要求。2.5.2热水循环管网计算1.高区热水循环管网计算（1）计算配水管网总热损失(QS)在实际工作中，根据规范，QS可按照设计小时耗热量的3%~5%来估算，其上下限视系统的大小而定：系统服务范围大，配水管线长，可取上限，反之取下限。本设计中取上限即5%，则QS=5%×335481kJ/h=16774kJ/h=4659.4w。（2）计算总循环流量()将QS代入下式求解高区热水系统的总循环流量(2-6)式中----配水管网总热损失，kJ/h；----水的比热，；----配水管网起点和终点的温差，根据规范，单体建筑可按5℃～10℃，取℃；----全日热水供应系统的总循环流量，L/s。则（3）计算循环管网的总水头损失计算循环管网的总水头损失是计算循环流量在配水、回水管网中的水头损失。取回水管管径比相配水管径小1~2级，应注意回水管的管径不小于20mm。计算公式如下：93 华东交通大学毕业设计(2-7)式中H----循环管网的总水头损失，kPa；Hp----循环流量通过配水计算管路的沿程和局部水头损失，kPa；Hx----循环流量通过回水计算管路的沿程和局部水头损失，kPa；hj----循环流量通过水加热器的水头损失，kPa。容积式水加热器，因容积内被加热水的流速一般较缓慢(V<0.1m/s)，且流程短，故其水头损失小，在热水系统中可忽略不计。水力计算简图如图2-4所示，水力计算表如表2-5所示。图2-4高区热水管网水力计算简图高区回水管径计算表表2-5管段编号当量总数热水流量q(L/s)热水管管径mm对应回水管管径mm1"--2"242.4580702"--3"483.468070（4）选择循环泵热水循环水泵采用管道泵，通常安装在回水干管的末端，循环流量按下式计算：(2-8)93 华东交通大学毕业设计式中----循环流量，L/s；----循环附加流量，一般取设计小时用水量的15%，L/s。实际工程中，循环水泵的扬程一般采用15m左右，此设计中取15m。根据循环泵所需的流量和扬程，选择型号为SG25-4-15的管道离心泵两台，一用一备，其参数为：流量1.11L/s，扬程为15m，功率为0.75kw。2.中区热水循环管网计算（1）计算配水管网总热损失(QS)在实际工作中，QS可按照设计小时耗热量的3%~5%来估算，其上下限视系统的大小而定：系统服务范围大，配水管线长，可取上限，反之取下限。本设计中取上限即5%，则QS=5%×1223410kJ/h=61171kJ/h。（2）计算总循环流量(qx)将QS代入下式(2-6)求解中区热水系统的总循环流量（3）计算循环管网的总水头损失计算方法同高区，计算用图如图2-5计算结果如表2-6所示。图2-5中区热水管网水力计算简图93 华东交通大学毕业设计中区回水管径计算表表2-6管段编号当量总数热水流量q(L/s)热水管管径mm对应回水管管径mm管段编号当量总数热水流量q(L/s)热水管管径mm对应回水管管径mm1"--2"212.2950405"--6"1265.61100802"--3"633.9780706"--7"1686.48100803"--4"844.5880707"--8"2107.25100804"--5"1055.1280708"--9"2317.610080（4）选择循环泵方法同中区，根据循环泵所需的流量(1.46L/s)和扬程(15mH2O)，选择管道离心泵两台，一用一备，型号为SG40-8-15,其参数为：流量2.22L/s，扬程为15m，功率为0.75kw。3.低区热水循环管网计算（1）计算配水管网总热损失(QS)在实际工作中，QS可按照设计小时耗热量的3%~5%来估算，其上下限视系统的大小而定：系统服务范围大，配水管线长，可取上限，反之取下限。本设计中取上限即5%，则QS=5%×612603kJ/h=30630kJ/h。（2）计算总循环流量(qx)将QS代入下式(2-6)求解中区热水系统的总循环流量（3）计算循环管网的总水头损失计算方法同高区，计算用图如图2-6计算结果如表2-7所示。图2-6低区热水管网水力计算简图93 华东交通大学毕业设计低区回水管径计算表表2-7管段编号当量总数热水流量q(L/s)热水管管径mm对应回水管管径mm管段编号当量总数热水流量q(L/s)热水管管径mm对应回水管管径mm1"--2"91.550405"--6"633.9770502"--3"272.6050406"--7"724.2480703"--4"453.3570507"--8"904.7480704"--5"543.6770508"--9"905.128070（4）选择循环泵方法同中区，根据循环泵所需的流量(0.73L/s)和扬程(15mH2O)，选择管道离心泵两台，一用一备，型号为SG25-4-15,其参数为：流量1.11L/s，扬程为15m，功率为0.75kw。2.6水加热间设计瑞景4号楼的水加热间设在建筑地下一层，加热间高度5.10m，可满足设备、管道的安装和运行要求。其加热间共三个加热器，六台循环泵。水加热设备的上部、热媒进出口管上、贮热水罐和冷热水混合器上应装温度计、压力表；热水循环的进水管上应装温度计及控制循环泵开停的温度传感器；热水箱应装温度计、水位计；压力容器设备应装安全阀，安全阀的接管直径应经计算确定，并应符合锅炉及压力容器的有关规定，安全阀的泄水管应引至安全处且在泄水管上不得装设阀门。93 华东交通大学毕业设计3消火栓系统设计计算3.1室内消火栓系统的布置瑞景4号楼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。根据规定，当每支水枪最小流量小于5L/s时选用直径50mm消火栓；最小流量≧5L/s时选用65mm消火栓。3.1.1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，瑞景4号楼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。室内消火栓管道布置成环状，横向竖向均成环。横干管分别设置于屋顶和地下室的吊顶层中。消防泵的压水管设两条管路与消防环状管网连接，其管径的设计考虑到当其中一根发生故障时，另一根管路应能保证消防用水量和水压的要求。瑞景4号楼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。3.1.2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2支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位，可按式(3-1)确定。(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，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。消火栓保护半径按下式计算：93 华东交通大学毕业设计(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。《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。瑞景4号楼C=0.9，Ld=25m，则消火栓的保护半径为：R=0.9×25+3=25.5m。消火栓采用单排布置，其间距为：=m据此应布置3个消火栓（间距＜23.4m）才能满足要求，另外，消防电梯前室也须设置消火栓。其系统图如图3-1所示。在消火栓平面布置时，结合建筑平面图，建筑防火分区，以25.5m为消火栓保护半径，将消火栓分散布置在楼层走道、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。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，查《建筑给水排水工程》表3-9水枪喷嘴口径选19mm，根据消火栓设备配备原则，19mm水枪配备65mm水带。故消火栓口径DN65mm，配备水龙带长度25m，水枪喷嘴口径19mm。3.2消防水箱设计计算3.2.1设计计算依据水箱消防贮水量应按建筑物的室内消防用水总量的10分钟用水量进行计算。消防水箱容积按下式计算：(3-3)式中Vx----消防水箱容积，m3；qx----室内消防用水总量，L/s；Tx----火灾初期时间，按10min计。为避免水箱容积过大，《高规》第7.4.7.1规定，消防水箱的最小贮水量应符合下列要求：一类公共建筑不应小于18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m393 华东交通大学毕业设计；二类居住建筑不应小于6.00m3。3.2.2设计计算瑞景4号楼室内消火栓用水量为40L/s，自动喷水灭火系统用水量为21L/s，室内消防用水总量为61L/s，按式(3-3)计算消防水箱贮水量为：根据计算和规范要求，瑞景4号楼消防水箱容积按39.6m3设计。消防水箱设在屋顶水箱间内，尺寸为5.0m(长)×3.6m(宽)×2.2m(高)，有效容积为4.5×4.0×1.9=34.2m3。3.3消防水池设计计算根据《高规》第7.3.2条规定，瑞景4号楼应设置消防水池。3.3.1设计计算依据消防水池的消防贮水量应按下式确定：(3-4)式中Vf----消防水池贮存消防水量，m3；Qf----室内消防用水量与室外消防用水量之和，L/s；QL----市政管网可连续补充的水量，L/s；Tx----火灾延续时间，h，详见《建筑给水排水工程》(第五版)附录3.1。3.3.2设计计算瑞景4号楼室内消防用水量为40L/s，室外消火栓用水量为30L/s，自动喷水灭火系统用水量为21L/s，其中消火栓灭火延续时间为3h，自喷灭火时间为1h。市政给水管网管径为500mm，水压为0.35MPa，室外环状给水管网与市政给水管网之间通过两根连接管连接，连接管的管径为250mm。室外消火栓用水量全部有室外管网提供，水池进水管管径为DN80，则补水量为：室内所需的消防用水量为：则消防水池的有效容积为：，取460m3。消防水池设在地下室预留位置，根据其预留的长宽，故其尺寸定为21m（长）×5.5m（宽）×4.3m（高）93 华东交通大学毕业设计，有效容积为21m×5.5m×4.0m=460m3。图3-1消火栓系统水力计算用图3.4最不利点消火栓所需压力和实际射流量瑞景4号楼选用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，如图3-1所示。图中立管XL-1上的20、19、18层消火栓离泵房最远，处于系统最不利位置，因此XL-1为最不利管段，发生火灾时立管XL-1上的三支水枪同时工作。XL-2为相邻立管，三支水枪同时工作。XL-3为次相邻管，两支水枪同时工作。3.4.1枪口所需压力枪口所需压力按下式计算：(3-5)93 华东交通大学毕业设计式中----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3-7；----水枪充实水柱长度，m。查表得水枪系数=0.0097，充实水柱要求不小于10m，选=12m，水枪实验系数值为1.21。水枪喷嘴处所需水压：3.4.2水枪喷嘴射流量水枪喷嘴射流量按下式计算：(3-6)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3-8；Hq----水枪喷嘴处压力，kPa。查表得，B=1.577，枪口压力Hq=16.9mH2O，则水枪射流量为：3.4.3水带水头损失水带水头损失按下式计算：(3-7)式中hd----水带水头损失，m；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5.2L/s，则水带水头损失为：3.4.4最不利消火栓口所需压力最不利点为20层消火栓处，在满足消防流量5.2L/s时，该消火栓口所需的压力为：93 华东交通大学毕业设计3.5消火栓管网水力计算3.5.1水泵供水工况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XL-1立管上的20、19、18层消火栓流量之和。由前面计算知，立管XL-1上20层消火栓口的压力为=19.83mH2O，消防流量为=5.2L/s。故：=+△H(0和1点的消火栓间距)+h（0～1管段的水头损失）=19.83+3.5+0.0804×3.5=23.61mH2O=236.1kPa=+△H(1和2点的消火栓间距)+h（1～2管段的水头损失）=23.61+3.5+0.324×3.5=28.24mH2O=282.4kPa1点的水枪出流量为2点水枪出流量为消防立管按3股水柱同时作用，XL-1消防立管的流量为5.2+5.65+6.22=17.07L/s，采用DN100mm管径，v=2.02m/s，i=81.9mm/m。从理论上来说，立管XL-2的20、19、18层消火栓离消防水泵近，其消防出水量应比XL-1消防竖管上的稍大，但相差很少，为了简化计算，XL-2消防竖管采用与XL-1消防竖管相同的流量。同理，XL-3消防竖管采上两支消火栓出水，其流量近似计为同XL-1竖管上20、19层消火栓流量之和。水泵供水工况计算结果如表3-1所示，管路沿程水头损失为∑h=8.034mH2O，其局部水头损失取沿程水头损失的10％，故管路总水头损失为：Hg1=1.1∑h=8.84mH2O。93 华东交通大学毕业设计水泵供水工况计算表表3-1管段流量(L/s)管径(mm)流速(m/s)单阻(mH2O/m)管长(m)水头损失(mH2O)0--15.21000.600.008043.50.0281--25.2+5.65=10.851001.270.03243.50.1132--310.85+6.23=17.081002.020.081960.94.9883--417.081002.020.081925.712.1064--517.08×2=34.161751.470.022616.080.3635--617.08×3=51.242001.690.025117.390.436　　　　　　∑h=8.0343.5.2水箱供水工况火灾初期由水箱供水，水流自上向下流动，计算出消防流量由消防水箱至最不利点消火栓处的水头损失，为校核水箱安装高度是否满足消防压力提供依据。由前面计算知，计算水泵工况时，立管XL-1上20层消火栓口的压力为=19.83mH2O，消防流量为=5.2L/s。19层消火栓处的压力为+(层高3.5m)-(19~20层消防立管的水头损失)，即=19.83+3.5-0.00804×3.5=23.3mH2O=233kPa。19层消火栓的消防出水量为18层消火栓处的压力为+(层高3.5m)-(18~19层消防立管的水头损失)，即=23.3+3.5-0.0324×3.5=26.69mH2O=266.9kPa。18层消火栓的消防出水量为计算水箱时，最不利管段为XL-4，计算用图如图3-2。93 华东交通大学毕业设计图3-2消火栓系统水箱工况计算用图水箱供水工况计算结果如表3-2所示，管路沿程水头损失∑h=2.867mH2O，管路总水头损失为：Hg2=1.1∑h=3.15mH2O。水箱供水工况计算表表3-2管段流量(L/s)管径(mm)流速(m/s)单阻(mH2O/m)管长(m)水头损失(mH2O)a--b16.851001.960.073325.431.864b--c33.71501.800.039216.080.630c--d50.552001.660.024115.480.3732.8673.6高位水箱设置高度的校核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；93 华东交通大学毕业设计Hg----管路的总水头损失，kPa。已知Hxh==19.83mH2O，Hg=Hg2=3.15mH2O，Hxh+Hg=22.98mH2O。由上图知高位水箱最低液位72.40m，与最不利点消火栓67.90m之间的垂直高差为Hx=72.40-67.90=4.50mH2O。Hx1，故取q值为1.0L/s；1--3管段：q=0.12×2.5×+1.5=2.32<2.5，故取q值为2.32L/s；2--3管段：q=0.12×2.5×+0.25=0.51>0.25，故q值取为0.25L/s；3--4管段：q=0.12×2.5×+1.5=2.36<2.75，故取q值为2.36L/s。根据以上计算流量结果，整理出各层横支管水力计算表，结果如表6-1所示。93 华东交通大学毕业设计各层横支管水力计算表表6-2管段编号卫生器具名称数量排水当量总数设计秒流量L/s管径mm坡度i洗脸盆坐便器浴盆N=0.75N=4.5N=30--10013.01.0500.0251--30117.52.321100.0042--31000.750.25500.0253--41118.252.361100.0046.2.2排水立管计算排水系统计算简图如图6-2所示。图6-2排水管道系统计算简图建筑排水合流制，采用双立管排水系统，设有专用通气立管。排水立管的通水能力与管径、系统是否通气，通气方式和管材有关，不同通气方式、不同管材排水立管的最大允许排水流量参照93 华东交通大学毕业设计《建筑给水排水工程》（第六版）表5-8。通气管的管径应根据排水能力、管道长度来确定，一般不宜小于排水管管径的1/2，通气管最小管径可按表5-9确定。当通气立管长度小于等于50m时，通气管最小管径可按表5-9确定。当通气立管长度大于50m时，空气在管内流动时阻力损失增加，为保证排水支管内气压稳定，通气立管管径应与排水立管相同。（1）计算简图中没有通至屋顶的排水管每根立管的排水设计秒流量为查《建筑给水排水工程》（第六版）附表5-1，选用管径为110mm，流速1.38m/s，坡度为0.02。其大于塑料排水立管最大排水能力，故设专用通气立管，因其长度小于50m，通气管管径采用75mm。（2）如图6-2，通至屋顶的排水管每根立管的排水设计秒流量为查附表5-1，选用管径为125mm，流速1.30m/s，坡度为0.015。设专用通气立管，因其长度大于50m，故通气立管管径采用管径125mm。6.2.3排水横干管计算计算各管段设计秒流量，查附表5-2，选用通用坡度，计算结果见表6-3。各层横支管水力计算表表6-3管段标号卫生器具数量当量总数N设计秒流量（L/s）管径DNmm坡度i坐便器浴盆洗脸盆N=4.5N=3N=0.751--23636362976.671250.0152--35656564627.951250.023--49292927599.761250.034--5132132132108911.41600.0066--72020201655.351250.0097--86060604958.171250.028--910010010082510.121250.039--1012012012099010.941600.00610--1112012012099013.661600.0086.2.4汇合通气管及总伸顶通气管计算如图6-2中，2、4、5点对应的通气立管上的汇合通气立管均只负担一根通气立管，其管径与通气立管相同，取DN75mm。汇合通气管和总伸顶通气管的断面积应不小于最大一根通气立管断面积与0.2593 华东交通大学毕业设计倍的其余通气立管断面积之和，可按下式计算(6-2)式中--汇合通气管和总伸顶通气管管径，mm；--最大一根通气立管管径，mm；--其余通气立管管径，mm。（1）a--b段：其负担4根通气立管，按式（6-2）计算得：伸顶通气管ab段管径取160mm。（2）c--d、g--h段：其担负一根通气立管，其管径与通气立管相同，取75mm。（3）d--e、h--i段：其担负2根通气立管，，故d--e、h--i段汇合通气管管径取90mm。（4）e--f、i--j段：其担负3根通气立管，，故e--f、i--j段汇合通气管管径取110mm。（5）f--j段：其负担4根通气立管，，取值160mm。（6）j--k段：其负担7根通气立管，，故总伸顶通气管jk段管径取160mm。6.2.5结合通气管计算结合通气管每层分别与排水立管连接，根据规范，结合通气管管径不宜小于通气立管管径，故没有通向屋顶的通气立管的结合管管径取75mm。a--b段的结合管管径为160mm，j--k段的结合管管径为160mm,以下部分结合管管径为125mm。6.3化粪池的设计和计算建筑排放的污水在进入城市排水管网前一般采用化粪池进行简单的处理。瑞景4号楼排水体制为合流制，生活污废水经化粪池处理后排放。化粪池的设计主要是计算化粪池容积，进而选择化粪池。化粪池容积可按下式计算：(6-3)式中　V----化粪池有效容积，m3；V1----化粪池污水部分容积，m3；V2----化粪池污泥部分容积，m3；-----每人每日计算污水量，合流制时取（0.85～0.95）用水量；93 华东交通大学毕业设计----污水在化粪池内停留时间，应根据污水量确定，h，一般取12~24h；----每人每日污泥量，生活污废水合流排放时取0.3L/(人.d)----污泥清掏周期，宜采用（3～12）个月；----新鲜污泥含水率可按95％计算；----发酵浓缩后的污泥含水率可按90％计算；----污泥发酵后体积浓缩系统宜取0.8；1.2----清掏后遗留20％的容积系数；m----化粪池服务总人数；----化粪池实际用人数占总人数百分数，办公室按40％计算，旅馆按70％计算。本设计中，总人数为1512人，故：。取24h；取180天；m为1512人；旅馆层人数为600人，办公区人数为912人。则化粪池有效容积为：其超过化粪池最大规格有效容积，故设置两个化粪池，查《给水排水设计手册》（第二册）表10-28，选用一个12#化粪池和一个11#化粪池。11#化粪池的尺寸为5m×5m×2m，12#化粪池的尺寸为6m×5m×2.5m。6.4室外排水管道水力计算室内排水在转换层汇合后由相应的立管引至一层，然后排入室外污水管网，经过室外污水管网后的污水先进入化粪池进行处理，再排至市政排水管网。市政管网的直径为DN900，控制井标高为-3.50m。室外小区排水管采用塑料排水管。室外排水管网的计算是为了确定检查井标高和排水管管径，根据规范，在管道转弯和连接处、在管道的管径、坡度改变处应设置检查井。计算结果如表6-4所示。室外排水管道水力计算表表6-4检查井号管段检查井标高管段流量（L/s)管径mm管长L(m)单阻im/m充满度V(m/s)水损m下游上游3#-2.051-1.9513#--2#13.6620029.30.00320.700.610.0942#-1.857-1.7572#--1#13.6620017.90.00320.700.610.0571#-1.7-1.66#-2.051-1.9516#--5#11.420029.30.00320.600.590.0945#-1.857-1.7575#--4#11.420017.90.00320.600.590.0574#-1.7-1.693 华东交通大学毕业设计谢辞毕业设计就要结束了，意味着即将为大学四年的生活画上一个圆满的句号。此时此刻我感慨万千，首先感谢指导教师管晓涛在这半年的毕业设计中对我的帮助和鼓励。本设计的完成，得益于华东交通大学老师传授的知识，使本人有了完成设计所要求的知识积累，更得益于导师管晓涛从选题的确定、设计资料的收集、设计框架的确定、开题报告准备及论文和图纸修改中倾注的大量心血，在此对导师管晓涛再次表示感谢！在这里，还要特别感谢大学四年学习期间给我诸多教诲和帮助的土木建筑学院学院的各位老师，感谢王全金老师、刘占孟老师、兰蔚老师、李丽老师等所有老师，你们给予我的指导和教诲我将永远记在心里！感谢和我一起生活四年的室友，是你们让我们的寝室充满快乐与温馨，“君子和而不同”，我们正是如此！愿我们以后的人生都可以充实、多彩与快乐！回首本人的求学生涯，父母的支持是本人最大的动力。父母不仅在经济上承受了巨大的负担，在心里上更有思子之情的煎熬与望子成龙的期待。忆往昔，每次回到家时父母的欣喜之情，每次离家时父母的依依不舍之眼神，电话和信件中的殷殷期待和思念之语，皆使本人刻苦铭心，目前除了学习成绩尚可外无以为报，希望以后的学习、工作和生活能使父母宽慰。感谢我的朋友和同学们在我四年生活和学习中对我的帮助，就要分别了，衷心祝福各位一路走好。再次感谢各位老师和同学，希望大家以后工作顺利。谢谢！！93 华东交通大学毕业设计参考文献[1]王增长．建筑给水排水工程（第六版）[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．[2]李玉华，苏德俭．建筑给水排水工程设计计算[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．[3]王全金．给水排水管道工程[M]．北京：中国铁道出版社，2001．[4]建筑工程常用数据系列手册编写组[M]．给水排水常用数据手册（第二版）．北京：中国建筑工业出版社，2001．[5]高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版）[M]．北京：中国计划出版社，2001．[6]自动喷洒灭火系统设计规范GB50084-2001（2005年版）[M]．北京：中国计划出版社，2001．[7]给水排水设计手册（第02册）建筑给水排水[M]．北京：中国建筑工业出版社，1997．[8]住宅设计规范GB50096-1999（2003年版）[M]．北京：中国建筑工业出版社，1999．[9]陈耀宗．建筑给水排水设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，1995．[10]给水排水设计手册（第11册）常用设备[M]．北京：中国建筑工业出版社，1997．[11]给水排水制图标准．GB/T50106-2001[M].北京：中国计划出版社，2001．[12]建筑给水排水设计规范GB50015-2003(2009年版)[M]．北京：中国计划出版社，2001．[13]陈方肃．高层建筑给水排水设计手册[M]．长沙：湖南科学技术出版社，2001．[14]给水排水设计手册（第02册续册）建筑给水排水[M]．北京：中国建筑工业出版社，1997．[14]Ray.Linsleetal,Water-ResourcesEngineering[M]NewYork:McGraw-HillInc.[14]LiTian,WaterandWastewater&EnvironmentalEngineering[M]Shanghai:TongjiUniversityPress.93'