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'学号:毕业设计说明书GRADUATEDESIGN设计题目:某贵宾楼给排水设计学生姓名:专业班级:学院:指导教师:年月日
摘要摘要建筑给排水工程设计内容常见的有室内给水工程、室内排水工程、室内消防工程等。选择最佳方案的要求是运行可靠、投资省、节水节能、无污染、维护管理方便,使用时间长等。国际贵宾楼是一栋具餐饮、娱乐、宾馆为一体的十六层综合性大楼。本设计的主要任务是对这栋建筑分别进行冷水给水系统、热水给水系统和排水系统、消火栓灭火系统、自动喷淋灭火系统以及灭火器的配置,这些方面的工程设计。该建筑属于高层建筑,高层建筑对于给排水设计有更高的要求,应考虑竖向分区问题、确定压力是否满足要求或是否存在超压问题。高层建筑的消防主要立足于“自救”,所以在消防给水系统的设置、系统的供水方式、消防器材设备的选配等方面均有更高的要求。本设计第一章介绍了建筑给排水工程及其设计特色,第二章是对设计方案的论证,包括系统的组成、系统方式的分类及选择,设备的选择以及管道布置方式等的论证。第三章重点阐述各个系统的设备及管道的布置方式。第四章是详细计算各个系统,包括水量的计算、设备数据的计算,管径的选择及管道的水力计算,高位水箱安装高度及市政给水管网水压校核等的计算,第五章介绍了个系统管道的敷设要求。关键词:高层建筑、给水系统、热水系统、排水系统、消防系统-I-
AbstractAbstractCommonlyspeaking,watersupplyandsewerageworksofthebuildingconsistsofindoorwatersupplyanddrainageengineering,indoorfirecontrolprojectetc.Thebestdesignmustbefeaturedbyreliability,waterandenergy-saving,lowinvestment,no-pollutionandhasaneasyaccesstorepairandcontrol.WatersupplyanddrainagedesignofTangshaninternationalVIPfloorisa16layercomprehensivebuildingwhichservesfoodandbeverage,accommodationaswellasentertainment.Themaintaskofthispaperistomakeadesignforthishotel,whichincludescoldwatersupplysystem,hotwatersupplyandseweragesystem,firehydrantsystem,automaticsprinklersystemandconfigurationsoffireextinguishers.Andthefirecontrolofthehigh-risebuildingmainlybaseson“savingoneself”,thusitrequiresamorestrictdesigninareassuchasfirewatersupplysystem,wayofwatersupply,fire-fightingequipmentandsoon.Thishotelisahigh-riseone,thusweneedtotakepressureintoconsiderationtomakesurethere’senoughwaterpressureandnooverpressure.Thefirstchapterofthispaperintroduceswatersupplyandsewerageworksofthebuildingandthecharacteristicsofthedesign.Thesecondchapterisaboutproofsofthedesign,includingsystemcomposition,classificationandchoiceofthesystem,equipmentchoiceandthepipelinearrangementetc.Well,thethirdchapterstressesontheequipmentofeachsystemandthepipelinearrangement.Thefourthchaptercalculateseachsystemindetail,includingthecomputationofwatervolumeandtheequipmentdata,thechoiceofcaliberandthehydrauliccalculationofthepipelineaswellasthesettingheightofthehighlevelcisternandthecomputationofmunicipaladministrationhydraulicpressureexamination.Last,thefifthchapterintroducesthearrangementrequestofeachsystempipeline.Keywords:High-risebuilding,watersupplysystem,hotwatersystem,drainagesystem,firefightsystem.-I-
目录目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1设计的目的、意义及技术要求11.2建筑给排水设计目前的发展状况及存在的问题11.3本设计指导思想及要解决的问题21.4设计任务及设计资料3第2章生活冷水给水系统52.1建筑给水系统的设计方案52.1.1高层建筑室内给水系统的划分及原则52.1.2冷水给水竖向分区52.1.3高层建筑给水方式的确定62.2给水系统管道的布置与敷设82.3给水系统管道的布置与敷设82.3.1给水管道的布置82.3.2给水管道的敷设82.3.3给水管道的防护92.4管材、附件和水表102.4.1管材102.4.2附件102.4.3水表112.5冷水给水系统设计计算122.5.1用水定额和水压122.5.2生活用水量和贮水箱容积的计算132.5.3管网水力计算14第3章生活热水给水系统263.1热水给水系统的设计方案263.1.1规范规定263.1.2热水供应系统的选择263.2水的加热与贮存283.3管道、附件和管道敷设283.4水力计算293.4.1热水用水定额、水温和水质293.4.2热水管网计算31第4章排水系统514.1排水系统设计方案的确定514.1.1排水系统的选择514.1.2高层建筑排水系统的组成514.1.3污废水排水系统类型514.2排水管道的布置与辐射524.3卫生器具、地漏及存水弯53-III-
目录4.4管材、附件和检查井554.5排水管道的水力计算56第5章消火栓给水系统665.1消火栓系统设计方案665.1.1消火栓给水系统的分类665.1.1消火栓给水系统的选择675.2消火栓给水系统的设置675.3室外消火栓给水管道及室外消火栓685.4室内消火栓给水管道及室内消火栓695.4.1根据文献【5】第7.4.1、7.4.2条规定695.4.2室内消火栓布置的具体要求695.4.3室内设置有两种形式的消火栓箱695.4.4根据文献【6】表3-1-35规定705.4.5消火栓水泵接合器的设置要求705.4.6消防管网上的阀门715.4.7屋顶试验消火栓715.4.8消防水箱715.4.9消防水池725.4.10减压措施735.5室内消火栓给水系统设计计算73第6章自动喷水灭火系统806.1自动喷水灭火系统的选择806.1.1自动喷水灭火系统简介806.1.2自动喷水灭火系统的设置806.2自动喷水灭火系统的管道布置826.2.1根据文献【7】第8.0.1至8.0.11条规定826.2.2排水管836.2.3管道支架846.2.4管道支架846.2.5地震区管道保护846.3自动喷水灭火系统的系统组件856.4自动喷水灭火系统设计计算87第7章灭火器的配置937.1灭火器配置场所的火灾种类和危险等级937.2灭火器的选择937.2.1依据文献【9】第4.1.1、4.1.2、4.1.3条规定937.2.2根据文献【9】第4.2.1条规定937.3灭火器的设置947.3.1根据文献【9】第5.1.1至5.1.5条规定947.4灭火器的配置947.4.1根据文献【9】第6.1.1至6.1.3条规定947.4.2灭火器的最低配置基准947.5灭火器配置设计计算95结语97-III-
目录参考文献98谢辞100注释101附录106-III-
第1章绪论第1章绪论1.1设计的目的、意义及技术要求毕业设计的目的:是培养学生综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能,分析解决实际工程问题,培养学生对给排水工程专业及相关知识的综合运用能力和工程实践能力,增强学生的工程意识。是贯彻理论联系实际的教育方针,培养社会需要德才兼备的人才的重要环节;是教学计划的重要组成部分。巩固所学知识的重要途径。毕业设计也是专业知识的学习过程,而且是更生动、更切实、更深入的专业知识的学习。首先,毕业设计是结合工程设计,把学过的专业知识运用于实际,在理论和实际结合过程中进一步消化、加深和巩固所学的专业知识,并把所学的专业知识转化为分析和解决问题的能力。其次,在搜集材料、调查研究、接触实际的过程中,即可以印证学过的书本知识,又可以学到许多课堂和书本里学不到的活生生的新知识。此外,学生在毕业设计的过程中,对所学专业的某一方向做了较为深入的学习、研究,会培养学习的志趣,这为我们今后走向工作岗位奠定扎实的理论基础。毕业设计的意义:大学是高层次的教育,其培养的人才应该具有开拓精神,既具有较扎实的基础知识和专业知识,又能发挥无限的创造力,不断解决实际工作中出现的新问题;既能运用已有的知识熟练地从事一般性的专业工作,又能对人类未知的领域大胆探索,不断向科学的高峰攀登。毕业设计是检验学生在校学习成果的重要措施,也是提高教学质量的重要环节。通过该毕业设计,学生可以综合处理室内给水管道,排水管道和热水管道与房屋建筑结构的关系;在不同程度上提高了调查研究、查阅文献、收集资料和正确熟练使用工具书(规范、设计手册)的能力;理论分析、指定设计方案的能力;设计和、计算和绘图的综合能力;技术经济分析和组织工作能力。使学生熟悉掌握给排水工程设计程序、方法和技术规范,提高对给排水工程设计的计算、图表绘制、计算说明书的编写;树立正确的设计思想,培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的科学作风,独立思考问题的能力及与他人合作的团队精神;树立正确的工程观、生产观、经济观和全局观。1.2建筑给排水设计目前的发展状况及存在的问题随着我国国民经济实力的增强,人民生活水平的逐步提高,小区住宅的兴建、高层建筑的兴起以及大型公共建筑的建设促进了建筑给水排水工程在实践与-3-
第1章绪论论方面的发展。从1885年美国在芝加哥建造世界上第一座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,尤其是进入20世纪50年代以来,超高层建筑得到迅猛发展。我国高层建筑起步较晚,在20世纪70年代以前,仅有北京、上海和广州等几个城市建有为数不多的高层建筑。但进入20世纪80年代,高层建筑在我国得到了快速发展,其中88层的上海金贸大厦,高度达460m,是目前亚洲最高,世界第二的大楼。我国目前已有高层建筑几万栋,超过80m的超高层建筑也有几百栋。随着国民经济的快速发展,将有更多更高的现代化高层建筑在祖国大地上拔地而起。经过上百年的发展,高层建筑的给水排水技术已日趋成熟,但也还存在着许多亟待解决的问题,具体有以下几个方面:1.采用完善、舒适、便于维护管理、集中控制以及自动化的给水排水系统和设备。2.注意采用节能、节水的给水排水系统和设计方法,研制此类设备及附件。3.发展体型小、重量轻、能耗低、效率高、无噪音的整体式设备。4.开发应用新材料,研制造型美观、使用方便、舒适耐用的卫生洁具及零配件。5.提高高层建筑消防技术与自动控制技术。6.发展预测装配管束及匣子卫生间,改革施工方法,加快施工进度,提高工效,降低成本。高速发展的建筑业,必将对建筑给水排水技术提出更高的要求,为了适应和推动高层建筑的发展,必须不断改进和提高高层建筑给水排水技术,使高层建筑给水排水技术达到一个新的水平。1.3本设计指导思想及要解决的问题1.高层建筑给水,热水,消防系统静水压力大,如果只采用一个区供水,不仅影响使用,而且管道及配件容易被破坏。因此,供水必须进行竖向分区,使静水压力降低,保证供水系统的安全运行。2.高层建筑引发火灾的因素多,火势蔓延速度快,火灾危险性大,而且扑救困难。因此,高层建筑消防系统的安全可靠度要比低层建筑的高。由于目前我国消防设备能力有限,扑救高层建筑火灾的难度较大,所以高层建筑的消防系统应立足于自救。3.高层建筑的排水量大,管道长,管道压力波动大。为了提高排水系统的排水能力,稳定管道中的压力,保护水封不被破坏,高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型的单立管排水系统。-3-
第1章绪论4.高层建筑的建筑标准高,给水排水设备使用人数多,瞬时的给水量和排水量大,一旦发生停水或排水管道堵塞事故,影响范围大。因此,高层建筑必须采取有效的技术措施,保证供水安全可靠,排水通畅。5.高层建筑动力设备多,管线长,易产生振动和噪音。因此,高层建筑的给水排水系统必须考虑设备和管道的防震动和噪声的技术措。1.4设计任务及设计资料一.题目:国际贵宾楼给排水设计二.设计资料:1.建筑性质.设施及规模该建筑为国际贵宾楼是一座综合性质的建筑。该建筑集餐饮、娱乐、宾馆为一体,共十九层,其中一层、二层为餐饮;三层为娱乐部分;四层为办公部分;五至十六层为客房;十七层为管道层;十八层为水箱间;十九层为电梯机房。设备间、厨房加工等设在紧邻此建筑北侧的附属楼内。2.本建筑各层标高如下:⑴室内外高差为:1.200m⑵一层标高:±0.000;二层标高:4.500;三层标高:8.700;四层标高:12.900;五层标高:16.100;六层标高:19.300;七层标高:22.500;八层标高:25.700;九层标高:28.900;十层标高:32.100;十一层标高:35.300;十二层标高:38.500;十三层标高:41.700;十四层标高:44.900;十五层标高:48.100;十六层标高:51.300;十七层标高:54.500;十八层标高:57.000;十九层标高:61.500;;建筑总高度为64.700米。具体详见建筑资料图。3.建筑区地理、地质条件⑴该建筑地处唐山市,地形平坦。⑵土质为一般砂质粘土。4.依据的建筑图纸⑴建筑平面图。⑵建筑各立面图、剖面图及大样图。5.外网资料⑴本建筑室外有两条来自不同方向的DN200的自来水管道,水压为:0.25MPa,埋深1.2米,各位于建筑南、北侧。⑵排水管径DN300,控制井井底标高为-3.500米,位于该建筑西北侧。三.设计依据1.《建筑给水排水设计规范》2.《高层建筑给水排水设计手册》3.《高层民用建筑设计防火规范》-3-
第1章绪论4.《自动喷水灭火系统设计规范》5.《建筑灭火器配置设计规范》6.《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》7.05S系列标准图集四.设计成果及时间要求:1.完成该建筑室内给水、排水、消防的设计。工程设计图纸10~12A1,包括:①.图纸目录及图例。②.设计说明。③.各层给排水、消防平面图。④.给水、排水、消防系统原理图。2.完成毕业设计说明书(具体要求见后面内容)。-3-
第2章生活冷水给水系统第2章生活冷水给水系统2.1建筑给水系统的设计方案2.1.1高层建筑室内给水系统的划分及原则1.据《建筑给排水设计规范》第2.3.1条:给水系统的选择,应根据生活、生产、消防等各项用水对水质、水温、水压和水量的要求,结合室外给水系统等综合因素,经技术经济比较或经济综合评判方法而确定。基本给水系统有:生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统。2.给水系统划分的原则:⑴建筑给水系统应尽量利用外部给水管网水压直接供水。在外部供水压力不能满足建筑和小区追压要求时,则建筑下层或地势较低的部分建筑物,应尽量利用外部水压供水,而上层或地势较高的部分建筑物则采取加压和流量调节装置供水。⑵除高层建筑物和消防要求较高的大型建筑物及生产性建筑物外,一般消防给水宜与生活、生产给水并为一个系统。⑶生活、生产、消防给水系统中管道、配件和附件所承受的水压,均不得大于产品的允许工作压力。2.1.2冷水给水竖向分区根据文献【1】第3.3.5条的规定,高层建筑生活给水系统应竖向分区。高层建筑给水系统的竖向分区是指沿建筑的垂直方向,依序将其划分为若干个供水区域,每个供水区域都有其自己完整的供水设施。1.竖向分区的必要性:当建筑物的高度很大时,如果给水只采用一个区供水,则下层的给水压力过大,会产生下列后果:⑴水压过大,龙头开启时,水成射流喷溅,影响正常使用,水量也浪费;⑵水压过大,水嘴放水时,往往产生水锤,由于压力波动,管道震动,产生噪音,引起管道松动漏水,甚至损坏;⑶水压过大,水嘴、阀门等五金配件容易磨损,缩短使用寿命,同时增加了维修工作量;⑷给水系统低层配水点出水量过大,将影响上层配水点出水量减小,以至破坏给水系统正常运行和管网设计流量平衡。-23-
第2章生活冷水给水系统为了消除或减少上述弊端,保持给水系统低层适当的静水压力,使之运行正常和稳定供水,进行合理的竖向分区是完全必要的。2.竖向分区的依据:据《建筑给排水设计规范》2.3.4条:高层建筑生活给水的竖向分区,应根据使用要求、设备材料性能、维护管理条件、建筑层数等条件,综合利用室外给水管网的水压合理确定。根据文献【1】第3.3.5条的规定,高层建筑竖向分区应符合下列要求:⑴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;⑵水压大于0.35Mpa的入户管(或配水横管),宜设减压或调压设施;⑶各分区最不利配水点的水压,应满足用水水压要求。若静水压超过以上数据时,可采用分区供水或加设减压措施(节流孔板、减压阀、调节阀、节流塞、缩小管径、采用有减压功能的给水龙头等),以使用水装置和卫生器具的流出水头接近或等于额定流量时流出水头。因为该建筑是一座综合性质的建筑,集餐饮、娱乐、宾馆为一体,共十六层,其中一层、二层为餐饮;三层为娱乐部分;四层为办公部分;五至十六层为客房;十七层为管道层;十八层为水箱间;十九层为电梯机房。故将本工程系统分为低区和高区两部分,低区为一至四层,一至四层只有一个卫生间,用水点一致;高区为五至十六层,五至十六层为宾馆,用水集中且一致。2.1.3高层建筑给水方式的确定1.给水方式是指建筑内部给水系统的供水方案。合理的供水方案,应综合工程涉及到的各项因素,如技术因素(供水可靠性、水质对城市给水系统的影响、节水节能效果、操作管理、自动化程度等)、经济因素(基建投资、年经常费用、现值等)、社会和环境因素(对建筑立面和城市观瞻的影响、对结构和基础的影响、占地面积、对环境的影响、建设难度和建设周期、抗寒防冻性能、分期建设的灵活性、对使用带来的影响等),可采用综合评判法确定。2.根据文献【1】第3.3.6条的规定,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。建筑高度不超过100m的高层建筑,一般低层部分采用市政水压直接供水,中区和高区各采用一组调速泵供水,这就是垂直分区并联供水系统(也就是变频调速给水),分区内再用减压阀局部调压。此系统无高位水箱,少了一个水质可能受污染的环节,水压稳定,是目前建筑高度小于100m的高层建筑供水方式的主流。-23-
第2章生活冷水给水系统3.设水泵—水箱联合的给水方式设水泵—水箱联合的给水方式宜在室外给水管网压力低于或经常不满足建筑内给水管网所需的水压,且室内用水不均匀时采用。该给水方式的优点是水泵能及时向水箱供水,可缩小水箱的容积,又因有水箱的调节作用,水泵出水量稳定,能保持在高校区运行。但是该给水方式的缺点是,高位水箱内的水质易受污染,而且需要占用建筑上层使用面积。4.变频调速给水系统⑴概述:变频调速给水显然是国内十几年来发展起来的新型给水方式,以被广泛应用于居住区、高层大厦、工矿企业、农村、城镇的生活给水和一些生产工艺有特殊要求的生产给水系统。它有明显的节能效果。凡需增压的给水系统,为了节能均可采用变频调速给水系统。随着我国科学技术的发展和生产能力的提高,变频调速给水控制方式也从一般逻辑电子电路控制方式发展到可编程序控制器控制方式;从一台泵固定变频发展到按可编程序自动切换变频的方式,使之运行更可靠、更合理、更加节能。⑵特点:Ⅰ.设备时刻监测供水量。在变压(或恒压)给水条件下,经过微机控制水泵机组的工作状态和转速,使之处于高效节能的运行状态,避免了电能的浪费。水泵在微机和变频控制器控制下软启动,启动电流小(一般不超过额定工作电流的110%),能耗小,与常规继电接触器控制相比,节电约10%~30%。Ⅱ.以微机控制水泵运行,调整速度快,控制精度高。一般恒压给水系统给水压力误差±0.02Mpa。Ⅲ.水泵的软启动,降低了对电网供电容量的要求,减少了水泵机组的机械冲击和磨损及水泵切换时的振荡现象,因此延长了设备的使用寿命。Ⅳ.设备一般均具有变频自动、工频自动、手动三种操作方式,且以微机控制运行,使之管理简便,运行可靠。Ⅴ.变频给水具有软启动、有过载、短路、过压、欠压、缺相、过热和失速保护功能,在异常情况下的声、光信号报警,且有自检、故障判断功能,设备运行更加安全可靠。Ⅵ.设备一般均为一体化装置,体积小,占地少。-23-
第2章生活冷水给水系统综上三方面考虑,根据设计资料,室外给水管网可保证的工作压力为0.25MPa,本工程系统分为低区和高区两部分,低区为一至四层,由市政管网直接供水,充分利用市政管网水压;高区为五至十六层,采用变频调速给水的供水方式,由市政外网供水至蓄水池,设置变速水泵,根据水泵出水量或水压调节水泵转速或运行台数,供水较可靠,设备布置集中,便于维护管理,不占用建筑上层使用面积,能量消耗较省;另外市政外网水压较低且不允许直接抽水。2.2给水系统管道的布置与敷设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。一般建筑内给水管网宜采用枝状布置,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。干管设在顶层天花板下、吊顶内或技术夹层中,由上向下供水的为上行下给式,它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。干管埋地,设在底层或地下室中,由下向上供水的为下行上给式,它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。水平干管设在中间技术层内或某层吊顶内,由中间向上、下两个方向供水的为中分式,适用于屋顶用作露天茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑。本建筑管道布置方式为:低区采用下行上给式,供水干管埋地敷设;高区采用上行下给式,水平干管敷设于管道层内。2.3给水系统管道的布置与敷设给水方式确定以后,根据建筑设计图及供水要求,合理布置室内给水管道,保证满足供水安全可靠、节省材料、便于施工及维护管理等条件,力求美观,并与建筑室内设计相协调。2.3.1给水管道的布置给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置以及供暖、通风、空调和供电等其它建筑设备工程管线布置等因素的影响.进行管道布置时,不但要处理和协调好各种相关因素的关系,还应满足以下基本要求:1.确保供水安全和良好的水力条件,力求经济合理;2.保护管道不受损坏;3.不影响生产安全和建筑物的使用;4.满足维修及美观要求。2.3.2给水管道的敷设由于本建筑为高级宾馆,对卫生、美观要求较高,故管道采用暗装,但应便于安装和检修。1.室内冷、热水管上、下平行敷设时,冷水管应在热水管下方;垂直平行敷设时,冷水管应在热水管右侧。-23-
第2章生活冷水给水系统2.室内生活给水管道宜布置成枝状管网,单向供水。3.室内给水管道不应穿越变配电房、电梯机房、通信机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上方通过。室内给水管道的布置,不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。4.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。5.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。6.室内给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝和变形缝。如必须穿越时,应设置补偿管道伸缩和剪切变形的装置。7.建筑物内埋地敷设的生活给水管与排水管之间的最小净距:平行埋设时不应小于0.5m;交叉埋设时不应小于0.15m,且给水管应在排水管的上面。8.当给水管道结露会影响环境,引起装饰、物品等受损害时,给水管道应做防结露保冷层。9.室内给水管道上的各种阀门,宜装设在便于检修和便于操作的位置。10.给水管道暗设时,不得直接敷设在建筑物结构层内,干管和立管应敷设在吊顶、管井、管窿内,支管宜敷设在楼(地)面的找平层内或沿墙敷设在管槽内。11.需要泄空的给水管道,其横管宜设有0.002~0.005的坡度坡向泄水装置。12.给水管道在穿越地下室或地下构筑物的外墙处、穿越屋面处、穿越钢筋混凝土水池(箱)的壁板或底板连接管道时应设置防水套管。13.敷设在有可能冻结的房间、地下室及管井、管沟等地方的给水管道应有防冻措施。2.3.3给水管道的防护1.防腐:明装和暗装的金属管道都要采用防腐措施,以延长管道的使用寿命,通常的防腐做法是管道除锈后,在外壁涂防腐涂料。埋地钢管(包括热镀锌钢管)应在外壁刷冷底子油一道、石油沥青两道,外加保护层。明装的热镀锌钢管应刷银粉两道(卫生间)或调和漆两道。2.防冻,防露:敷设在有可能结冻的房间、地下室及管井、管沟等地方的生活给水管道,为保证冬季安全使用应在防冻保温措施。金属管道保温层厚度根据计算确定,但不能小于25mm。-23-
第2章生活冷水给水系统在湿热的气候条件下,或在空气湿度较高的房间内敷设给水管道时,由于管道内的水温较低,空气中的水分会凝结成水附着在管道表面,严重时还会产生滴水。这种管道结露现象不但会加速管道的腐蚀,还会影响建筑的使用,其防露措施与保温方法相同。3.防漏:由于管道布置不当,或管材质量和施工质量低劣,均能导致管道露水。防漏的主要措施是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。并要健全管理制度,加强管材质量和施工质量的检查监督。4.防振:当管道中水流速度过大时,启闭水龙头、阀门,宜出现水击现象,引起管道、附件的震动,不但会损坏管道附件造成漏水,还会产生噪音。住宅建筑用户管的阀门后,宜装设家用可曲挠橡胶接头进行隔振,并可在管支架、吊架内衬垫减振材料,以缩小噪音的扩散。2.4管材、附件和水表2.4.1管材本工程的生活冷水管采用PP-R塑料管,铜管件连接。2.4.2附件1.根据文献【1】第3.4.5条的规定,给水管道的下列部位应设置阀门:⑴从市政给水管道的引入管段上;⑵从给水干管上接出的支管起端或接户管起端;⑶入户管、水表前和各分支立管;⑷室内给水管道向住户、公共卫生间等接出的配水管起端;配水支管上配水点在三个及三个以上时应设置;⑸水池、水箱、加压泵房、加热器、减压阀、管道倒流防止器等应按安装要求配置。2.根据文献【1】第3.4.6条的规定,给水管道上使用的阀门,应根据使用要求按下列原则选型:⑴需调节流量、水压时,宜采用调节阀、截止阀;⑵要求水流阻力小的部位,宜采用闸板阀;⑶安装空间小的场所,宜采用蝶阀、球阀;⑷水流需双向流动的管段上,不得使用截止阀;⑸口径较大的水泵,出水管上宜采用多功能阀。另外,管径小于等于50mm时,宜采用闸阀或球阀;管径大于50mm-23-
第2章生活冷水给水系统时,宜采用闸阀或蝶阀;在双向流动和经常启闭的管段上,宜采用闸阀或蝶阀,不经常启闭而又需快速启闭的阀门,应采用快开阀。3.止回阀一般应按其安装部位、阀前水压、关闭后的密闭性能要求和关闭时引发的水锤大小等因素来选择:⑴阀前水压小时,宜选用旋启式、球式和梭式止回阀。⑵关闭后密闭性能要求严密时,宜选用有关闭弹簧的止回阀。⑶要求削弱关闭水锤时,宜选用速闭消声止回阀或有阻尼装置的缓闭止回阀。根据文献【1】第3.4.7条的规定,给水管道的下列管段上应设置止回阀:⑴引入管上;⑵密闭的水加热器或用水设备的进水管上;⑶水泵的出水管上;⑷进出水管合用一条管道的水箱水塔高位水池的出水管上。给水管上的止回阀设置应符合下列要求:⑴官网最小压力或水箱最低水位时,应能开启。⑵止回阀的阀瓣或阀芯在重力作用下应能自行关闭。⑶水流方向自上而下的立管上,不能安装止回阀。4.根据文献【1】第3.4.20条的规定,给水加压系统,应根据水泵扬程管道走向环境噪音要求等因素,设置水锤消除装置。5.根据文献【1】第3.4.21条的规定,隔音防噪要求严格的场所,给水管道的支架应采用隔振支架;配水管起端宜设置水锤吸纳装置;配水支管与卫生器具配水件的连接宜采用软管连接。2.4.3水表根据文献【1】第3.4.16和3.4.18条的规定,建筑物的引入管住宅的,及公用建筑物内需计量水量的水管上均应设置水表。水表口径的确定应符合以下规定:⑴水表口径宜与给水管道接口管径一致;⑵用水量均匀的生活给水系统的水表应以给水设计流量选定水表的常用流量;⑶用水量不均匀的生活给水系统的水表应以给水设计流量选定水表的过载流量。-23-
第2章生活冷水给水系统2.5冷水给水系统设计计算2.5.1用水定额和水压1.根据文献【1】第3.1.10条规定:本工程为高级宾馆,其各楼层的生活用水定额及小时变化系数,根据卫生器具完善程度和区域条件,可按下表确定。 生活用水定额及小时变化系数表LG-1序号建筑物名称单位最高日生活用水定额(L)使用小时(h)小时变化系数Kh1宾馆客房旅客员工每床位每日每人每日250~40080~100242.5~2.02办公楼每人每班30~508~101.5~1.23餐饮业中餐酒楼卡拉OK房每顾客每次每顾客每次40~605~1510~128~181.5~1.21.5~1.22.根据文献【1】第3.1.14条规定:卫生器具的给水额定流量、当量、连接管径和最低工作压力应按下表确定。卫生器具的额定流量,当量,连接管公称直径和最低工作压力表LG-2序号给水配件名称额定流量(L/S)当量连接管公称直径(mm)最低工作压力(MPa)1拖布盆单阀水嘴0.15~0.200.75~1.00150.0502洗脸盆混合水嘴0.15(0.10)0.75(0.50)150.0503洗手盆混合水嘴0.15(0.10)0.75(0.50)150.0504浴盆0.24(0.20)1.20(1.00)150.05~0.070-23-
第2章生活冷水给水系统混合水嘴5大便器冲洗水箱式延时自闭式0.101.200.506.0015250.0200.100~0.1507小便器自动自闭式0.100.50150.050注:1)表中括弧内的数值系在有热水供应系统时,单独计算冷水或热水时使用。2)当浴盆上附设淋浴器时,或混合水嘴有淋浴器转换开关时,其额定流量和当量只记水嘴,不计淋浴器。但水压应按淋浴器计。3.给水用水定额及时变化系数的选定根据建筑物的性质和室内卫生设备的完善程度,由表LG-1中选定:一层、二层餐饮:q=50L/人·次K=1.5假定每天1055人次三层娱乐部分:q=10L/人·次K=1.5假定每天100人次四层办公楼:q=40L/人·次K=1.5假定每天200人班五至十六层客房:q=300L/人·次K=2.2共有384个床位1.5.2生活用水量和贮水箱容积的计算1.最高日用水量:----〔注1〕最大小时生活用水量:----〔注2〕本建筑最高日用水量为:Qd=50×1055/1000+10×100/1000+40×200/1000+300×384/1000=52.75+1+8+115.2=176.95m3/d本建筑最高日最大时用水量为:Qh==52.75×1.5/12+1×1.5/12+8×1.5/8+115.2×2.2/24=18.28m³/h-23-
第2章生活冷水给水系统2.生活用水低位贮水箱容积的计算:根据文献【2】第36-37页的规定,贮水箱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,宜按最高日用水量的20%~25%确定。故本建筑生活用水低位贮水箱的容积为:V=176.95×(20%~25%)=35.39~44.24m³,取45m³,则贮水箱的总容积为:L×B×H=5.0×5.0×2.0=50m³。1.5.2管网水力计算1.计算目的:建筑内部给水管网水力计算目的,在于确定给水管网各管段的管径,求得设计秒流量通过管段时造成的水头损失,复合室外给水管网的水压能否满足最不利点处的配水点或消火栓所需的水压要求,选定加压装置所需扬程和高位水箱的设置高度。2.生活给水设计秒流量:宾馆的生活给水设计秒流量公式采用:----〔注3〕宾馆取=2.5,使用该公式时,应注意以下几点:⑴如计算值小于该管段上最大一个卫生器具的给水额定流量时,应采用最大一个卫生器具的给水额定流量作为设计秒流量。⑵如计算值大于该管段上所有卫生器具给水额定流量叠加值时,应以叠加流量作为设计秒流量。⑶当大便器采用自闭式冲洗阀时,建议按下式计算生活给水设计秒流量,式中:—计算管段的生活给水设计秒流量(L/S);—计算管段卫生器具给水当量总数,根据卫生器具种类和数量计算确定;1.1—大便器自闭式冲洗阀的额定流量值。根据设计秒流量,室外管网能保证的水压和最不利处配水点或消火栓所需水压三因素确定给水管管径。-23-
第2章生活冷水给水系统根据文献【1】第3.6.9条的规定,生活给水管道的水流速度,宜按下表采用:表LG-3公称直径(mm)15~2025~4050~70≥80水流速度(m/s)≤1.0≤1.2≤1.5≤1.83.低区一至四层的冷水给水系统简图如下:-23-
第2章生活冷水给水系统给水立管1(JL-1)水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数∑N设计秒流量q(L/S)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)拖布盆0.75大便器6.0小便器0.5洗手盆0.750-110.750.15150.7556.402.400.1351-2111.251.35400.8118.3750.600.0112-3121.751.76401.0629.1920.920.0273-4132.251.85401.1131.7850.900.0294-5142.751.93401.1634.0834.530.1545-6285.502.27500.8615.3033.200.0496-73128.252.54500.9718.7024.500.0847-841611.002.76501.0521.4832.250.048=0.135+0.011+0.027+0.029+0.154+0.049+0.084+0.048=0.537mH2O给水立管2(JL-2)水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数∑N设计秒流量q(L/S)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)拖布盆0.75大便器6.0小便器0.5洗手盆0.750-110.750.15150.7556.401.650.0931-221.500.30200.7942.2052.350.0992-3122.000.40201.0570.3020.800.0563-4222.500.50250.7627.9050.800.0224-5323.000.60250.9138.6031.850.0715-6646.001.20321.1848.3233.200.1556-7969.001.50400.9021.7024.500.098-23-
第2章生活冷水给水系统7-812812.001.73401.0428.3236.480.1848-941612823.03.50501.3332.206.940.223=0.093+0.099+0.056+0.022+0.071+0.155+0.098+0.184=0.78mH2O由此可得J-1:=+0.223=0.78+0.223=1.00mH2O由上述计算可知:该建筑物一至四层给水管网沿程水头损失为1.00mH2O,根据文献【2】第55页表1.6—6的规定,生活给水管网局部水头损失占沿程水头损失的百分数为25~30%,则该建筑一至四层给水管网局部水头损失为:=1.0×30%=0.3mH2O,给水管网总水头损失为:=1.00+0.30=1.30mH2O根据文献【2】第54—55页的规定,建筑内部给水管网所需水压应按下式计算:H=H1+H2+H3+H4----〔注4〕本建筑中:H1=12.9+2.0+0.8=157kPaH2=1.30mH2O=13kPa水表的水头损失:一般情况情况下,公称直径小于或等于50mm,应采用旋翼式水表,接管公称直径超过50mm时应采用螺翼式水表。在干式和湿式水表中,应优先采用湿式水表。本建筑一至四层给水引入管直径为200mm,设计秒流量为3.50L/S=12.60m³/h,而且用水较均匀,故以安装水表管段的设计秒流量不大于水表的公称流量来确定水表口径。总上考虑,选用LXS—50C旋翼湿式型水表。其技术参数为:型号公称口径/mm计量等级最大流量公称流量分界流量最小流量始动流量最小读数最大读数m3/hL/hm3LXS-50C50A30151.50450750.00199999B根据文献【3】第38页公式1.7.5的规定:水表的水头损失可按下式计算,式中:——水表的水头损失,kPa——计算管段的给水设计秒流量,m3/h-23-
第2章生活冷水给水系统——水表的特性系数,一般由生产厂提供,也可按下式计算:旋翼式水表:——水表的最大流量,m3/h则kPa﹤25kPa(25kPa为正常用水时水表水头损失允许值,根据文献【3】表1.7.8)即H3=17.64kPaH4=50kPa(既最不利点拖布池的流出水头)所以:H=H1+H2+H3+H4=157+13+17.64+50=237.64<250kPa(市政管网工作压力)故市政给水管网可以满足要求。4.高区五至十六层的冷水给水系统计算:给水立管所接横支管的水力计算其所接横支管简图如下:-23-
第2章生活冷水给水系统-23-
第2章生活冷水给水系统高区冷水给水立管1(GJL-1)水力计算表管段编号卫生器具、数量、当量当量总数∑N设计秒流量q(L/S)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)坐便器0.50浴盆1.20洗脸盆0.750-110.750.15150.7556.402.090.1181-2111.250.25200.6631.404.680.1472-3222.500.50250.7627.903.200.0893-4333.750.75251.1457.503.200.1844-5445.001.00320.9834.003.200.1095-6556.251.25400.7516.153.200.0526-7667.501.37400.8218.813.200.0607-8778.751.48400.8921.263.200.0688-98810.001.58400.9524.003.200.0779-109911.251.68401.0126.883.200.08610-11101012.501.77401.0629.483.200.09411-12111113.751.85401.1131.783.200.10212-18121215.001.94401.1634.373.200.110沿程损失之和=1.296mH2O高区冷水给水立管2(GJL-2)水力计算表管段编号卫生器具、数量、当量当量总数∑N设计秒流量q(L/S)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)坐便器0.50浴盆1.20洗脸盆0.750-110.750.15150.7556.402.137770.1171-2111.250.25200.6631.404.8360.1542-3222.500.50250.7627.903.200.0893-4333.750.75251.1457.503.200.184-23-
第2章生活冷水给水系统4-5445.001.00320.9834.003.200.1095-6556.251.25400.7516.153.200.0526-7667.501.37400.8218.813.200.0607-8778.751.48400.8921.263.200.0688-98810.001.58400.9524.003.200.0779-109911.251.68401.0126.883.200.08610-11101012.501.77401.0629.483.200.09411-12111113.751.85401.1131.783.200.10212-20121215.001.94401.1634.373.200.110沿程损失之和=1.303mH2O高区冷水给水立管3(GJL-3)水力计算表管段编号卫生器具、数量、当量当量总数∑N设计秒流量q(L/S)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)坐便器0.50浴盆1.20洗脸盆0.750-122.400.48250.7326.081.4860.0391-2122.900.85320.8425.550.20900052-4223.400.92320.9029.360.190.0063-410.750.15150.7556.402.1880.1234-62214.151.02321.0035.431.220.0435-610.750.15150.7556.400.890.0506-72224.901.11400.6713.043.500.0467-84449.801.57400.9423.723.200.0768-966614.701.92401.1533.803.200.1089-1088819.602.21500.8414.553.200.04710-1110101024.502.47500.9417.823.200.057411-1212121229.402.71501.0320.853.200.06712-1314141434.302.93501.1123.623.200.07613-1416161639.203.13501.1926.503.200.085-23-
第2章生活冷水给水系统14-1518181844.103.32501.2629.433.200.09415-1620202049.003.50501.3332.203.200.10316-1722222253.903.67501.3935.123.200.11217-2224242458.803.83501.4537.883.200.121沿程损失之和=1.258mH2O高区冷水给水立管4(GJL-4)水力计算表管段编号卫生器具、数量、当量当量总数∑N设计秒流量q(L/S)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)坐便器0.50浴盆1.20洗脸盆0.750-122.400.48250.7326.080.870.0231-2122.900.85320.8425.550.260.0072-5223.400.92320.9029.360.280.0083-510.750.15150.7556.402.680.1514-510.750.15321.0035.432.580.0915-62224.901.11400.6713.043.890.0516-74449.801.57400.9423.723.200.0767-866614.701.92401.1533.803.200.1088-988819.602.21500.8414.553.200.0479-1010101024.502.47500.9417.823.200.057410-1112121229.402.71501.0320.853.200.06711-1214141434.302.93501.1123.623.200.07612-1316161639.203.13501.1926.503.200.08513-1418181844.103.32501.2629.433.200.09414-1520202049.003.50501.3332.203.200.10315-1622222253.903.67501.3935.123.200.112-23-
第2章生活冷水给水系统16-20(21、22、23、24)24242458.803.83501.4537.883.200.121沿程损失之和=1.03mH2O高区冷水给水立管5(GJL-5)水力计算表管段编号卫生器具、数量、当量当量总数∑N设计秒流量q(L/S)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)坐便器0.50浴盆1.20洗脸盆0.750-210.750.15150.7556.402.500.1411-210.50.10150.5027.501.070.0292-3111.250.25200.6631.403.990.1253-4222.500.50250.7627.903.200.0894-5333.750.75251.1457.503.200.1845-6445.001.00320.9834.003.200.1096-7556.251.25400.7516.153.200.0527-8667.501.37400.8218.813.200.0608-9778.751.48400.8921.263.200.0689-108810.001.58400.9524.003.200.07710-119911.251.68401.0126.883.200.08611-12101012.501.77401.0629.483.200.09412-13111113.751.85401.1131.783.200.10213-124121215.001.94401.1634.373.200.110沿程损失之和=1.30mH2O冷水给水干管水力计算表卫生器具、数量、当量当量总数管径DN流速单阻管长hy=iL-23-
第2章生活冷水给水系统管段编号∑N设计秒流量q(L/S)(㎜)V(m/s)1000i(mH2O/m)L(m)(mH2O)坐便器0.50浴盆1.20洗脸盆0.7518-19141417.502.09501.0045.605.8610.26719-2042284286.104.64801.1110.007.800.07820-21845684172.206.56801.5619.607.800.15321-2212684126258.308.04801.9228.407.800.22222-23182140182395.509.941001.1415.407.800.12023-24210168210464.1010.771001.2418.080.580.01024-25224168224481.6010.971001.2718.8868.771.298沿程损失之和=2.149mH2O由此可得GG-1:=+0.114+0.086+0.041=2.39mH2O生活给水管网局部水头损失占沿程水头损失的百分数为25~30%,则该建筑高区五至十六层给水管网局部水头损失为:=2.39×30%=0.717mH2O,给水管网总水头损失为:=2.39+0.717=3.107mH2O建筑高区给水管网所需水压应按下式计算:H=H1+H2+H3本建筑高区:H1=51.3+2.0+0.8=54.1kPaH2=3.107mH2O=31.07kPaH3=50kPa(既最不利点洗脸盆的流出水头)所以:H=H1+H2+H3=541+31.07+50=622.07kPa则取进户压力0.65Mpa5.变频调速供水设计:⑴水泵选择:水泵扬程:根据文献【2】第56页的规定,水泵扬程:Hb≥Hy+Hs+Hc式中:Hb—水泵扬程(mH2O);Hy—扬水高度(mH2O),即贮水池最低水位至最不利配水点的几何高差;-23-
第2章生活冷水给水系统Hs—水泵吸水管和出水管(至最不利配水点)的总水头损失(mH2O);Hc—最不利配水点要求的流出水头(mH2O)。由钢管水力计算表可查得,当水泵出水管侧Q=10.97L/S时,DN=100mm,V=1.27m/s,i=0.189mH2O/m;水泵吸水管侧,同样可查得:DN=125,V=0.85m/s,i=0.069mH2O/m。压水管长度为40m,沿程水头损失hy=0.189×40=7.56mH2O。吸水管长度为2.0m,其沿程水头损失hy=0.069×2.0=0.138mH2O。故水泵的管路总水头损失为:7.56+0.138=7.70mH2O。地下贮水池最低水位与最不利配水点的几何高差为54.10m。最不利配水点要求的流出水头为5mH2O。水泵扬程为7.70+54.10+5.00+3.25=70.05mH2O水泵流量:变频调速给水泵的设计流量,对生活、生产给水应按设计秒流量确定。冷水给水系统的设计秒流量为10.97L/S,热水给水系统的设计秒流量为8.57L/S,总给水设计秒流量为:10.97+8.57=19.54L/S=70.34m3/h。本建筑选择满足建筑入口处压力不小于70.050H2O,流量大于等于70.34m3/h的变频调速给水泵两台,一用一备,互为备用。⑵设备附件:变频调速泵机组附件主要有止回阀、阀门、气压罐(本工程未设计)、压力开关。⑶控制柜及供电:控制柜是变频调速泵机组的核心部位,一般由供货厂家按水泵功率配套供应。控制柜主要由变频调速器、调节器、微机、各类开关、继电器、接触器、指示灯电子元器件组成。(本部分不在给水排水设计范围内,由电气专业详细设计。)6.减压阀的设计安装:高区给水立管1最高层入户管节点的供水压力P1=687.5-579.5-23.01=0.08MPa,当水下落到9层后P2=0.08+3.2×9÷100-0.068=0.29MPa<0.40MPa,在9层顶板下安装比例式减压阀,阀前后压力比为2:1,这样能够保证各层入户管节点供水压力不大于0.40MPa,满足供水要求。高区给水立管2、3、4、5同立管1均在9层顶板下安装减压阀。-23-
第3章生活热水给水系统3.1热水给水系统的设计方案3.1.1规范规定根据文献【1】第5.2.1、5.2.10、5.2.11、5.2.13、5.2.14、5.2.15的规定: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。2.集中热水供应系统应设热水回水管道,其设置应符合下列要求:⑴热水供应系统应保证干管和立管中的热水循环;⑵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,并设循环泵,采用机械循环。4.高层建筑热水系统的分区,与给水系统的分区应一致,各区水加热器、贮水罐的进水均应有同区的给水系统专管供应;当不能满足时,应采用帮助保证系统冷、热水压力平衡的措施。5.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或采取稳压措施。6.当卫生设备设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。3.1.2热水供应系统的选择1.高层建筑热水供应系统按热水供应系统的范围分为局部热水供应系统和集中热水供应系统。其比较如下:表R—1名称图式优点缺点使用场所局部热水供应系统一般设置在用水点附近,供给局部范围内的一个或几个用水点使用设备简单、维护管理方便、热损失较小效率低成本高、使用不方便、占地面积较大高层建筑厨房卫生间-49-
集中热水供应系统一般设置在锅炉房、热交换器或加热站间,将水集中加热送到整栋或几栋高层建筑设备集中,便于维修管理、成本较低,占用面积小设备复杂投资大、热损失大、建成后改建扩建较困难高级居住建筑、旅馆、宾馆、大型饭店等高层建筑本工程为高级宾馆,故选用集中热水供应系统。2.按热水加热方式的不同,有直接加热和间接加热之分。直接加热存在噪声大,冷凝水不能回收,热源需大量经水质处理的补充水,运行费用高等缺点。其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、工矿企业等用户。间接加热是将热媒通过水加热器把热量传递给冷水以到加热冷水的目的,在加热过程中热媒与被加热水不直接接触.,该方式的优点是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,且加热是不产生噪声,蒸汽不会对热水产生污染,供水安全稳定。其适用于要求供水稳定、安全、噪声要求低的旅馆、住宅、医院和办公楼等建筑。由于本建筑为高级宾馆,故采用以高温水为热媒的间接加热的方式。3.按热水系统是否敞开,分为开式和闭式两类。开式热水供应系统,即在所有配水点关闭后,系统内的水仍与大气相通,该方式可保证系统水压稳定和供水安全可靠。闭式热水供应系统,即在所有配水点关闭后,整个系统与大气隔绝,形成密闭系统。该方式供水水压稳定性较差,安全可靠性较差。由于本建筑为高级宾馆,对热水要求较高,故采用开式热水供应系统。4.按热水管网的循环方式不同,有全循环、半循环、无循环热水供水方式之分。半循环供水方式又有立管循环和干管循环之分。立管循环供水方式是指热水干管和热水立管内均保持有热水的循环,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。该方式多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中;干管循环热水供水方式是指仅保持热水干管内的热水循环,多用于采用定时供应热水的建筑中。本建筑采用立管循环供水方式。5.按热水管网运行方式的不同,可分为全天循环方式和定时循环方式。全天循环方式,即全天任何时刻,管网中都维持有不低于循环流量的流量,使设计管段的水温在任何时刻都保持不低于设计水温。定时循环方式,即在集中使用热水前,利用水泵和回水管道使管网中已经冷却的水强制循环加热,在热水管道中的热水达到规定温度后再开始使用的循环方式。由于本建筑为高级宾馆,对热水要求较高,故采用全天循环方式。6.按热水管网循环动力的不同,可分为自然循环方式和机械循环方式。-49-
自然循环方式,即利用热水管网中配水管和回水管内的温度差所形成的自然压力,使管网内维持一定的循环流量,以补偿热损失,保持一定的供水温度。机械循环方式,即利用水泵强制水在热水管网内循环,造成一定的循环流量,以补偿管网热损失,维持一定的水温。目前实际运行的热水供应系统,多数采用这种循环方式。本工程也采用这种机械循环的方式。7.按热水配水管网水平干管的位置不同,可分为下供上回供水方式和上供下回供水方式。综上所述,该建筑热水供水方式采用集中热水供应开式上行下给强制立管全天循环的供应方式,高温水间接加热。水加热器的冷水由高区冷水给水系统的变速水泵供给。从水加热器出来的热水供应五至十六层宾馆客房的用水。膨胀水箱设于十八层设备间内。因为一至四层的热水配水点较少,没必要再设热水供水,所以一至四层的公共卫生间不设热水供应。3.2水的加热与贮存根据文献【1】第5.4.1、5.4.19和5.4.20条规定:1.加热设备应根据使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫生防菌等因素选择,并符合下列要求:⑴热效率高,换热效果好、节能、节省设备用房;⑵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;⑶安全可靠、结构简单、操作维修方便。2.在设有膨胀管的开式热水供应系统中,膨胀管的设置应符合下列要求:⑴膨胀管如有冻结可能时,应采取保温措施。⑵膨胀管的最小管径按下表确定:膨胀管的最小管径表R—2锅炉或水加热器的传热面积(m2)<10≥10且<15≥10且<20≥20膨胀管的最小管(mm)253240503.膨胀管上严禁装设阀门。3.3管道、附件和管道敷设1.本工程热水管道入户后采用热水型PP-R塑料管和相应的配件,其余采用钢塑复合管。2.热水管道系统,应有补偿管道热胀冷缩的措施。3.上行下给系统配水干管最高点应设排气装置,系统最低点应设泄水装置,将循环管道与各立管连接。4.热水管网应在下列管段上装设阀门:-49-
⑴与配水、回水干管连接的分干管;⑵配水立管和回水立管;⑶从立管接出的支管;⑷3个及3个以上配水点的配水支管;⑸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。5.热水管网上在下列管段上应装止回阀:⑴水加热器或贮水罐的冷水供水管;⑵机械循环的第二循环回水管;⑶冷热水混合器的冷热水供水管。6.热水横管的敷设坡度不宜小于0.003。7.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。8.水加热设备、热水输(配)水、循环回水干(立)管应做保温,保温层的厚度经计算确定。9.热水管穿越建筑物、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。3.4水力计算3.4.1热水用水定额、水温和水质根据文献【1】第5.1.1、5.1.2、5.1.4和5.1.5条规定:1.热水用水定额根据卫生器具完善程度和地区条件,应按表R-3确定,卫生器具的一次和小时热水用水量和水温应按表R-4确定:热水用水定额表R-3序号建筑物名称单位最高日用水定额(L)使用时间1宾馆客房旅客员工每床位每日每人每日120~16040~50242办公楼每人每班5~1083餐饮厅营业餐厅卡拉OK房每顾客每次每顾客每次15~203~810~1218注:1.热水温度按60℃计。-49-
2.本表以60℃热水水温为计算温度。卫生器具的一次和小时热水用水量和水温表R-4序号卫生器具名称一次用水量(L)小时用水量(L)使用水温(℃)1宾馆带有淋浴器的浴盆洗脸盆15033003040302办公楼洗手盆—50~100352.生活热水的水质卫生指标,应符合现行的《生活饮用水卫生标准》的要求。3.冷水的计算温度,应以当地最冷月平均水温资料确定。当无水温资料时可按下表采用:冷水计算水温表R-5地区地面水温度(℃)地下水温度(℃)河北的大部分410~154.直接供应热水的热水锅炉,热水机组或水加热器出口的最高水温和配水点的最低水温可按下表采用:表R-6水质处理情况热水锅炉,热水机组或水加热器出口的最高水温配水点的最低水温原水水质无需软化处理,原水水质需水质处理且有水质处理7550原水水质需水质处理但未进行水质处理6050注:当热水供应系统只供淋浴和盥洗用水,不供洗涤盆(池)洗涤用水时,配水点最低水温可不低于40℃。集中热水供应系统中,在加热设备和热水管道保温条件下,加热设备出口处与配水点的最低水温,一般不大于15℃。本工程中采用加热设备出口处与配水点温度为60/50(℃)。3.4.2热水管网计算1.设计小时耗热量的计算:由于本建筑的性质为高级宾馆,要求24小时热水供应。根据文献-49-
【1】第5.3.1条规定,全日供应热水的宾馆客房的设计小时耗热量应按下式计算:=----〔注5〕本建筑:m=450=150=60=10ρ=0.9833旅馆的热水小时变化系统表R-7床位数≤150300450600900≥12006.845.614.974.584.193.90宾馆客房的参照上表选用=4.89故本建筑的设计小时耗热量为:2.设计小时热水量计算:根据文献【1】第5.3.2条规定,设计小时热水量应按下式计算:=----〔注6〕由上述计算可知:=799291.92=60=10ρ=0.9833故本建筑的设计小时热水量为:3.热交换器的选择与计算:本工程采用半容积式水加热器,采用热媒为高温热水间接加热。⑴确定计算温差:根据文献【1】第5.4.7条规定,容积式水加热器热媒与被加热水的计算温差,应按下式计算:-----〔注7〕根据文献【1】第5.4.8条规定,热媒为热力管网的热水时,热媒的计算温度应按热力管网供回水的最低温度计算,但热媒的初温与被加热水的终温的温度差,不得小于10℃。热媒为热力管网热水时,其初温为70~150℃,终温为50~85℃。-49-
综上考虑,取热媒的初温为90℃,终温为70℃。则:⑵换热面积传热系数K值取1200W/(m2℃),根据文献【1】第5.4.6条规定,表面式水加热器的加热面积,应按下式计算,-----〔注8〕本工程中:K=1200故⑶贮水容积Ve:由《建筑给水排水设计手册》318页,贮水容积为(4-10)-----〔注9〕其中,T—贮热时间,半容积式加热器取30min;—设计小时耗热量(W)则贮水容积为总容积其中b=1.15则选2个单罐容积为的罐则实际贮水容积>7903单罐传热面积查表01S122-1表4选-4.5中的传热面积A则实际面积为>21.28㎡-49-
按罐体热媒最后选RV-04-4.5(0.4/1.0)型罐2个。单罐传热面积。⑷热煤耗量:高温热水间接加热的热媒耗量按下式计算:G=1.10~1.20(4-12)-----〔注10〕本建筑的热煤耗量为4.热水配水管网计算:+根据文献【1】第5.5.2、5.5.3条规定,建筑物内热水供水管网的设计秒流公式与冷水给水管网计算相同,卫生器具热水的给水额定流量、当量、支管管径和最低工作压力,与冷水给水管网相同。热水管道得便流速,宜按下表选用:表R-8公称直径(mm)15~2025~40≥40流速(m/s)≤0.8≤1.0≤1.2为保证各立管的循环效果,尽量减少干管的水头损失,热水配水干管和回水干管均不宜变径,可按其相应的最大管径确定。根据文献【2】第1020~1026页热水管水力计算表进行热水给水管网水力计算。5.五至十九层的热水给水系统计算:-49-
-49-
热水给水立管1(RJL-1)水力计算表-49-
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)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)浴盆1.00洗脸盆0.750-110.750.15150.7556.406.720.3791-221.500.30200.7942.203.200.1352-332.250.45250.6923.353.200.0753-443.000.60250.9138.603.200.1244-553.750.75320.7420.503.200.0665-664.500.90320.8828.203.200.0906-775.251.05400.6311.713.200.0377-886.001.20400.7215.043.200.0488-996.751.30400.7817.263.200.0559-10107.501.37400.8218.813.200.06010-11118.251.44400.8620.373.200.06511-16129.001.50400.9021.703.550.077沿程损失之和=1.211mH2O热水给水立管2(RJL-2)水力计算表管段编号卫生器具、数量、当量当量总数∑N设计秒流量q(L/S)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)浴盆1.00洗脸盆0.750-110.750.15150.7556.406.3030.3551-221.500.30200.7942.203.200.1352-332.250.45250.6923.353.200.0753-443.000.60250.9138.603.200.1244-553.750.75320.7420.503.200.0665-664.500.90320.8828.203.200.090-49-
6-775.251.05400.6311.713.200.0377-886.001.20400.7215.043.200.0488-996.751.30400.7817.263.200.0559-10107.501.37400.8218.813.200.06010-11118.251.44400.8620.373.200.06511-18129.001.50400.9021.704.480.097沿程损失之和=1.208mH2O热水给水立管3(RJL-3)水力计算表管段编号卫生器具、数量、当量当量总数∑N设计秒流量q(L/S)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)浴盆1.00洗脸盆0.750-210.750.15150.7556.402.9780.1681-2220.40250.6118.801.0880.022-4212.750.55250.8433.250.980.0333-410.750.15150.7556.401.3740.0774-5223.500.70320.6918.103.590.0655-6447.001.32400.7917.703.200.0576-76610.501.62400.9730.923.200.0997-88814.001.87500.7110.683.200.0348-9101017.502.09500.7913.033.200.0429-10121221.002.29500.8715.553.200.05010-11141424.502.47500.9417.823.200.05711-12161628.002.65501.0120.093.200.06412-13181831.502.81501.0722.113.200.07113-14202035.0052.96501.1224.003.200.07714-15222238.503.10700.8110.543.200.03415-20242442.003.24700.8411.445.150.059-49-
沿程损失之和=1.006mH2O热水给水立管4(RJL-4)水力计算表管段编号卫生器具、数量、当量当量总数∑N设计秒流量q(L/S)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)浴盆1.00洗脸盆0.750-310.750.15150.7556.404.1820.2361-3220.40250.6118.802.9050.0392-310.750.15150.7556.403.9230.2213-4223.500.70320.6918.104.3780.0794-5447.001.32400.7917.703.200.0575-66610.501.62400.9730.923.200.0996-78814.001.87500.7110.683.200.0347-8101017.502.09500.7913.033.200.0428-9121221.002.29500.8715.553.200.0509-10141424.502.47500.9417.823.200.05710-11161628.002.65501.0120.093.200.06411-12181831.502.81501.0722.113.200.07112-13202035.0052.96501.1224.003.200.07713-14222238.503.10700.8110.543.200.03414-17(18、19、20、21)242442.003.24700.8411.444.970.057沿程损失之和=1.216mH2O热水给水立管5(RJL-5)水力计算表-49-
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)管径DN(㎜)流速V(m/s)单阻1000i(mH2O/m)管长L(m)hy=iL(mH2O)浴盆1.00洗脸盆0.750-110.750.15150.7556.405.960.3361-221.500.30200.7942.203.200.1352-332.250.45250.6923.353.200.0753-443.000.60250.9138.603.200.1244-553.750.75320.7420.503.200.0665-664.500.90320.8828.203.200.0906-775.251.05400.6311.713.200.0377-886.001.20400.7215.043.200.0488-996.751.30400.7817.263.200.0559-10107.501.37400.8218.813.200.06010-11118.251.44400.8620.373.200.06511-23129.001.50400.9021.708.2490.179沿程损失之和=1.27mH2O热水给水干管水力计算表18-1919-201459.5010.503.861.6280500.830.8219.2334.527.805.530.160284216-175684119.005.45801.1638.297.800.32117-1884126178.506.681000.8012.747.800.10618-19140182276.508.311001.0019.717.800.13819-20168210325.508.421001.0823.220.620.01420-21168224336.008.571001.1024.0068.0501.633沿程损失之和=2.58mH2O-49-
由此可得R-1:=+0.237+0.089=2.91mH2O根据文献【2】第258页的规定:不需要精确计算时,热水管道的局部水头损失为计算管路沿程水头损失的25~30%计算。故该建筑热水管道的总水头损失为:2.91×1.3=3.78mH2O。5.热水循环管网的水力计算:热水循环管网由于流程长,管网较大,为保证系统中热水循环效果,本工程采用全日热水供应系统机械循环管网。根据文献【3】第279~284页,进行全日热水供应系统机械循环管网计算。⑴确定回水管管径热水循环管网中各回水管段管径,应按管中循环流量经计算确定。初步设计时可参照下表:热水循环管网各回水管段管径选用表表R-10热水管网配水管段管径DN/mm20~253240506580100125150200热水管网回水管段管径DN/mm202025324040506580100⑵计算各管段的终点水水温,可按下述面积比温降方法计算:==------〔注11〕根据文献【2】第360页,表R-11公称内径DN/mm1520253240507080100125外径D/mm21.2526.7533.542.2548.060.075.5088.50114.0140.0本建筑加热器出口水温设计为:t1=60℃,最不利配水点水温t2=50℃,故=t1-t2=60-50=10℃。由图所示:热水配水管网计算管路的总外表面积为:F=0.02125×3.14×12.80+0.02675×3.14×12.8+0.0335×3.14×25.60+0.04225×3.14-49-
×44.80+0.0480×3.14×145.30+0.060×3.14×144.63+0.0755×3.14×87.05+0.0885×3.14×15.60+0.114×3.14×87.27=0.8541+1.0751+2.6929+5.3862+21.8996+27.2483+20.6369+4.3351+31.2392=115.36m2则从第25点开始,按公式=-依次计算各节点的水温值;取t12=tc=60℃,将其它计算结果列于表R—13中。⑶计算配水管网各管段的热损失:管段热损失根据下式计算:==-----〔注12〕管道周围的空气温度表R-12管道敷设情况/℃采暖房间内明管敷设采暖房间内暗管敷设敷设在不采暖房间的顶棚内18~2030采用一月份室外平均温度本工程热水管道采用钢塑复合管,传热系数K(无保温时的管道传热系数,一般取计算2.8)取2.8℃,对热水管道进行简单保温,故=0.60。因为本工程为在有采暖房间内暗管敷设,故取=30℃。将上式简化得:=3.52DL计算配水管网各管段的热损失列于表R—13中。⑷计算配水管网总的热损失将各管段的热损失相加便得到配水管网总的热损失Qs,即Qs=370.10+281.07+275.89+277.53+273.43+186.87+271.52+185.57+269.61+176.74+176.23=2744.56W⑸计算总循环流量求解Qs的目的在于计算管网的循环流量。循环流量是为了补偿配水管网在用水低峰时管道向周围散失的热量。保持循环流量在管网中循环流动,不断向管网补充热量,从而保证各配水点的水温。管网的热损失只计算配水管网散失的热量。将Qs代入下式求解全日供应热水系统的总循环流量为:==-49-
⑹计算循环管路各管段通过的循环流量从加热器后第一个节点开始,依次计算各管段的循环流量。按文献【3】P282公式5.8.7进行管段流量分配:=式中:,——n,n+1管段所通过的循环流量,L/s——n+1管段所通过的热损失之和,W——n管段及其后各管段的热损失之和,W流入节点24的流量0.0667L/S=0.0667×=0.0049L/S,流进入立管5的流量0.0049L/S-0.0618L/S×=0.0618×=0.0548L/S,进入立管4-5的流量为-0.0618-0.0548=0.0070L/S×=0.0548×=0.0392L/S,进入立管4-4的流量为进入立管3的流量为同理计算得:-49-
热水配水管网热损失计算表表R-13节点号管段编号管长Lm管径DNmm外径Dmm保温系数节点温度/℃平均水温/℃空气温度℃温差℃热损失/KJ/h循环流量L/S2360.002223-2268.05100114.00.657.8858.943028.94790.30.06672122-210.62100114.00.657.8657.873027.876.930.06182021-207.80100114.00.657.6257.743027.7486.830.05481920-197.80100114.00.657.3857.503027.5086.070.03921819-187.808088.500.657.1957.283027.2866.290.02591718-177.808088.500.657.0057.093027.0965.830.01321617-165.535060.000.656.9156.953026.9531.480.00511416-144.705060.000.656.8356.873026.8726.670.0049∑0.0667立管45(RL-45)的计算1421-143.27075.500.657.7957.803027.8023.640.00061314-133.27075.500.657.7757.783027.7823.620.00061213-123.25060.000.657.7557.763027.7618.760.00051112-113.25060.000.657.7357.743027.7418.750.00051011-103.25060.000.657.7257.723027.7218.740.0005910-93.25060.000.657.7057.713027.7118.730.000589-83.25060.000.657.6857.693027.6918.710.000578-73.25060.000.657.6757.673027.6718.700.000567-63.25060.000.657.6557.663027.6618.690.000556-53.24048.000.657.6457.643027.6414.950.000445-43.24048.000.657.6357.633027.6314.940.000434-33.23242.250.657.6257.623027.6213.140.0003∑0.0070-49-
立管44(RL-44)的计算1420-143.27075.500.657.3957.423027.4223.320.00071314-133.27075.500.657.3257.353027.3523.260.00071213-123.25060.000.657.2757.293027.2918.450.00051112-113.25060.000.657.2257.243027.2418.410.00051011-103.25060.000.657.1657.193027.1918.380.0005910-93.25060.000.657.1157.143027.1418.340.000589-83.25060.000.657.0657.083027.0818.300.000578-73.25060.000.657.0157.033027.0318.270.000567-63.25060.000.657.9556.983026.9818.230.000556-53.24048.000.656.9156.933026.9314.560.000445-43.24048.000.656.8756.893026.8914.540.000434-33.23242.250.656.8356.853026.8512.780.0004∑0.0078立管3(RL-3)的计算1520-153.27075.500.657.3857.413027.4123.310.00071415-143.27075.500.657.3257.353027.3523.260.00071314-133.25060.000.657.2657.293027.2918.440.00051213-123.25060.000.657.2157.243027.2418.410.00051112-113.25060.000.657.1657.183027.1818.370.00051011-103.25060.000.657.1157.133027.1318.340.0005910-93.25060.000.657.0557.083027.0818.300.000589-83.25060.000.657.0057.033027.0318.270.000578-73.25060.000.656.9556.973026.9718.230.000567-63.24048.000.656.9156.933026.9314.560.000456-53.24048.000.656.8656.893026.8914.540.000445-43.23242.250.656.8356.853026.8512.780.0004∑0.0078立管43(RL-43)的计算1419-143.27075.500.657.1457.183027.1823.110.00071314-133.27075.500.657.0857.113027.1123.060.00071213-123.25060.000.657.0257.053027.0518.280.0005-49-
1112-113.25060.000.656.9757.003027.0018.250.00051011-103.25060.000.656.9256.953026.9518.210.0005910-93.25060.000.656.8756.893026.8918.180.000589-83.25060.000.656.8156.843026.8418.140.000578-73.25060.000.656.7656.793026.7918.100.000567-63.25060.000.656.7156.743026.7418.070.000556-53.24048.000.656.6756.693026.6914.430.000445-43.24048.000.656.6356.653026.6514.410.000434-33.23242.250.656.5956.613026.6112.660.0004∑0.0079立管22(RL-22)的计算1118-113.24048.000.657.2257.253027.2514.750.00041011-103.24048.000.657.1857.203027.2014.730.0004910-93.24048.000.657.1457.163027.1614.710.000489-83.24048.000.657.1057.123027.1214.690.000478-73.24048.000.657.0657.083027.0814.670.000467-63.24048.000.657.0257.043027.0414.650.000456-53.23242.250.656.9857.003027.0012.880.000445-43.23242.250.656.9456.963026.9612.860.000434-33.22533.500.656.9156.933026.9310.180.000323-23.22533.500.656.8856.903026.9010.170.000312-13.22026.750.656.8656.873026.878.120.000201-03.21521.250.656.8456.853026.856.440.0002∑0.0054立管42(RL-42)的计算1418-143.27075.500.656.9556.993026.9922.950.00061314-133.27075.500.656.8956.923026.9222.890.00061213-123.25060.000.656.8456.863026.8618.150.00051112-113.25060.000.656.7856.813026.8118.120.00051011-103.25060.000.656.7356.763026.7618.080.0005910-93.25060.000.656.6856.713026.7118.050.000589-83.25060.000.656.6356.653026.6518.010.0005-49-
78-73.25060.000.656.5756.603026.6017.980.000567-63.25060.000.656.5256.553026.5517.940.000556-53.24048.000.656.4856.503026.5014.330.000445-43.24048.000.656.4456.463026.4614.310.000434-33.23242.250.656.4056.423026.4212.570.0003∑0.0075立管21(RL-21)的计算1118-113.24048.000.657.0457.063027.0614.630.00041011-103.24048.000.656.9957.023027.0214.610.0004910-93.24048.000.656.9556.973026.9714.580.000489-83.24048.000.656.9156.933026.9314.560.000478-73.24048.000.656.8756.893026.8914.540.000467-63.24048.000.656.8356.853026.8514.520.000456-53.23242.250.656.7956.813026.8112.760.000445-43.23242.250.656.7556.773026.7712.740.000434-33.22533.500.656.7256.743026.7410.090.000323-23.22533.500.656.6956.713026.7110.080.000312-13.22026.750.656.6756.683026.688.040.000201-03.21521.250.656.6556.663026.666.380.0002∑0.0052立管41(RL-41)的计算1417-143.27075.500.656.7756.803026.8022.790.00071314-133.27075.500.656.7056.733026.7322.730.00071213-123.25060.000.656.6556.673026.6718.030.00051112-113.25060.000.656.6056.623026.6217.990.00051011-103.25060.000.656.5456.573026.5717.960.0005910-93.25060.000.656.4956.523026.5217.920.000589-83.25060.000.656.4456.463026.4617.890.000578-73.25060.000.656.3956.413026.4117.850.000567-63.25060.000.656.3356.363026.3617.810.000556-53.24048.000.656.2956.313026.3114.230.000445-43.24048.000.656.2556.273026.2714.200.0004-49-
34-33.23242.250.656.2156.233026.2312.480.0004∑0.0081立管1(RL-1)的计算1116-113.24048.000.656.7856.803026.8014.530.00041011-103.24048.000.657.7456.763026.7614.510.0004910-93.24048.000.656.6956.713026.7114.490.000489-83.24048.000.656.6556.673026.6714.470.000478-73.24048.000.656.6156.633026.6314.450.000467-63.24048.000.656.5756.593026.5914.430.000456-53.23242.250.656.5356.553026.5512.680.000445-43.23242.250.656.4956.513026.5112.660.000434-33.22533.500.656.4656.483026.4810.030.000323-23.22533.500.656.4456.553026.5510.020.000312-13.22026.750.656.4156.423026.427.990.000201-03.21521.250.656.3956.403026.406.340.0002∑0.0051立管5(RL-5)的计算1122-113.24048.000.656.7056.723026.7214.450.00041011-103.24048.000.656.6656.683026.6814.420.0004910-93.24048.000.656.6256.643026.6414.400.000489-83.24048.000.656.5756.603026.6014.380.000478-73.24048.000.656.5356.553026.5514.360.000467-63.24048.000.656.4956.513026.5114.330.000456-53.23242.250.656.4556.473026.4712.600.000445-43.23242.250.656.4256.443026.4412.580.000334-33.22533.500.656.3956.403026.409.960.000323-23.22533.500.656.3656.373026.379.950.000312-13.22026.750.656.3356.353026.357.940.000201-03.21521.250.656.3256.333026.336.300.0002∑0.0049⑺计算循环管网的总水头损失按文献【3】P283公式5.8.9计算循环管网的总水头损失-49-
H=(Hp+Hx)+Hj式中H—循环管网的总水头损失,kPaHp—循环流量通过配水计算管路的沿程和局部水头损失,kPaHx—循环流量通过回水计算管路的沿程和局部水头损失,kPaHj—循环流量通过水加热器的水头损失,kPa取回水管径比相应配水管段管径小1号,但不得小于20mm。考虑到热水循环管网中有人用水时的回水流量,所以在循环流量基础上附加管段设计小时热水量的15%作为计算循环流量,管网的水头损失计算见表R—14。由计算可知:Hp=293.19mmH2O=2.93kPaHx=577.08mmH2O=5.77kPa容积式水加热器的水头损失很小,在热水系统中可忽略不计,即Hj=0故循环管网的总水头损失为:H=Hp+Hx=2.93+5.77=8.70kPa⑻选择循环水泵循环水泵流量:Qb≥=0.0667L/S循环水泵扬程:Hb≥Hp+Hx+Hj=8.70kPa选择流量不小于0.0667L/S,建筑物入口处压力不小于0.87mH2O的热水循环水泵两台(互为备用),安装在回水干管的末端。循环水头损失计算表表R-14管路管段编号L(m)DN(mm)循环流量(L/s)沿程水头损失v(m/s)水头损失总和mmH2O/mmmH2O配水管路23-227.801001.300.5794.520.16=225.531.3=293.19mmH2O22-217.801001.040.3863.010.1321-207.80800.841.43311.180.2120-197.80800.590.5614.380.1319-185.53500.251.0205.640.1318-133.55400.251.0203.620.1313-123.2400.243.43210.980.2012-113.2400.233.18710.200.1911-103.2400.222.9429.410.1910-93.2400.212.7018.640.189-83.2400.202.4527.840.178-73.2400.182.036.500.15-49-
7-63.2400.161.6485.270.146-53.2320.142.6488.470.165-43.2320.111.7165.490.134-33.2250.095.34517.100.193-23.2250.073.39310.860.152-13.2200.056.87422.000.181-03.2150.027.24723.190.150'-1'7.38320.020.0880.650.021'-2'7.80400.131.1388.890.11回水管路2'’-3'7.80400.263.96730.970.22=577.08mmH2O3'-4'7.80500.382.1817.000.194'-5'7.80500.594.8537.830.305'-6'4.00500.706.6526.600.366'-7'45.93500.727.01321.970.376.膨胀罐的计算⑴冷水变频自动供水系统压力范围:最低76.45mH2O最高76.45÷0.7=109.21mH2O膨胀水罐总容积按下式计算:其中,V——膨胀水罐总容积;——加热前加热和贮热设备内水的密度;——热水密度;——膨胀水罐处管内水压力,为管内工作压力+0.1MPa——膨胀水罐处管内最大允许水压力,其数值可取1.05——系统热水容积,当管网系统不大时,可按水加热设备的容积计算。所以-49-
膨胀水罐总容积6.3m3膨胀水罐上应设置安全阀,其位于附属楼内。7.说明:由于本工程不设地下室,故在大楼北侧设置有热交换器的平房,由高区变频泵提供和补给水源,经过热交换器加热以后送到个配水点,再由回水管网将水送回热交换器。-49-
第4章排水系统第4章排水系统4.1排水系统设计方案的确定4.1.1排水系统的选择在确定建筑内部排水体制和选择建筑内部排水系统时主要考虑下列因素:1.污废水的性质;2.污废水污染程度;3.污废水综合利用的可能性和处理要求。4.1.2高层建筑排水系统的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:1.系统能迅速畅通地将污废水排到室外;2.排水管道系统内的气压稳定,管道系统内的有害气体不能进入室内保持室内良好的环境卫生;3.管线布置合理,简短顺直,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,在有些建筑物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。4.1.3污废水排水系统类型1.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。根据建筑、层数和卫生器具的多少,单立管排水系统又分为5种类型:⑴ 无通气管的单立管排水系统。这种形式的立管顶部不与大气连通,适用于立管短、卫生器具少、排水量少、立管顶部不便于伸出屋面的情况。⑵ 有伸顶通气管的普通单立管排水系统。排水立管向上延伸,穿出屋顶与大气连通,适用于一般多层建筑。⑶ 特制配件单立管排水系统。在横支管与立管连接处,设置特制配件代替一般的三通;在立管底部与横干管或排出管连接处设置特制配件代替一般的弯头,适用于各类多层、高层建筑。⑷ 特殊管材单立管排水系统。该系统的立管采用内壁有螺旋导流槽的塑料管,配套使用偏心三通。它适用于各类多层、高层建筑。-63-
第4章排水系统⑸ 吸气阀单立管排水系统。在立管和较长支管的末端设吸气阀,适用于各类多层、高层建筑。2.双立管排水系统。也叫两管制,由一根排水立管和一根专用通气管组成,双立管排水系统的通气方式是干式外通气,它适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。3.三立管排水系统,也叫三管制,由三根立管组成,分别为生活污水立管,生活废水立管和专用通气管。三立管排水系统的通气方式也是干式外通气,适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。本工程为高级宾馆,立管较长且方便伸出屋面,故采用伸顶通气的普通单立管排水系统。建筑内部排水分为污废水排水系统和屋面雨水排水系统两大类。因本设计只涉及到污废水的排放,所以按污水和废水在排放过程的关系,本设计采用的是粪便污水和生活废水合流制排水系统。由于污水立管的水流速度大,而污水排出管的水流流速小,在立管底部管道内产生正压值,这个正压区能使靠近立管底部的卫生器具内的水封遭受破坏,卫生器具内发生冒泡、溢满现象,故本建筑采用首层排水横支管单独排出的方法。4.2排水管道的布置与辐射1.建筑物内排水管道的布置应符合下列要求:⑴自卫生器具至排出管的距离应最短,管道转弯应最少。⑵排水立管宜靠近排水量最大的排水点。⑶排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道。⑷塑料排水立管应避免布置在易受机械撞击处,如不能避免时,应采取保护措施。⑸排水立管不得穿越卧室、病房等对卫生、安静有较高要求的房间,并不宜靠近与卧室相临的内墙。⑹排水管道外表如可能结露,应根据建筑物性质和使用要求,采取防结露措施。2.排水管道宜地下埋设或在地面上、楼板下明设,如建筑有要求时,可在管槽、管道井、管窿、管沟或吊顶内暗设,但应便于安装和检修。3.室内管道的连接应符合下列规定:⑴卫生器具排水管与排水横管垂直连接90°斜三通。⑵排水管道的横管与立管连接,宜采用45°斜三通或45°斜四通和顺水三通或顺水四通。⑶排水立管与排出管端部的连接,宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。-63-
第4章排水系统⑷排水管应避免在轴线偏置,当受条件限制时,宜用乙字管或两个45°弯头连接。⑸支管接入横干管、立管接入横干管时,宜在横干管管顶或其两侧45°范围内接入。4.塑料排水管道应根据其管道的伸缩量设置伸缩节,伸缩节宜设置在汇合配件处。排水横管应设置专用伸缩节。5.靠近排水立管底部的排水支管连接,应符合下列要求:⑴排水立管仅设置伸顶通气管时,最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底垂直距离不得小于下表的规定:表P-1立管连接卫生器具的层数垂直距离(m)≤40.455~60.757~121.213~203.0≥206.0注:当与排出管连接的立管底部放大一号管径或横干管比与之连接的立管大一号还径时,可将表中垂直距离缩小一档。⑵排水支管连接在排出管或排水横干管上时,连接点距立管底部下游水平距离不宜小于3.0m,且不得小于1.5m。⑶横支管接入横干管竖直转向管段时连接点应距转向处以下得小于0.6m。⑷当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足本条1、2款的要求时,排水支管应单独排至室外检查井或采取有效的防反压措施。6.排水管道在穿越搂层设套管且立管底部架空时,应在立管底部设支墩或其它固定措施。4.3卫生器具、地漏及存水弯1.本工程中所设置的卫生器具的数量,应符合现行的有关设计标准、规范或规定的要求,其具体位置祥见平面图。卫生器具的材质和技术要求均应符合现行的有关产品标准的规定。⑴蹲式大便器:采用脚踏式自闭冲洗阀;⑵坐式大便器:采用低为冲洗水箱;⑶小便器:采用感应式冲洗阀。所有卫生器具的具体选型如下:-63-
第4章排水系统蹲式大便器:05S1—133蹲式便器—脚踏冲洗阀(暗装)坐式大便器:05S1—112坐箱式坐便器安装图小便器:05S1—164感应式冲洗阀壁挂式小便器安装图(四)拖布池:05S1—1污水池安装图(甲型)洗脸盆:05S1—47双柄8"龙头台上式洗脸盆安装图(二)洗手盆:05S1—43双柄4"龙头台上式洗脸盆安装图(二)浴盆:05S1—88普通浴盆安装图2.根据文献【1】第4.2.8条规定:卫生器具的安装高度表P-2序号卫生器具名称卫生器具边缘离地高度(mm)居住和公共建筑1架空式污水盆(池)(至上边缘)8002落地式污水盆(池)(至上边缘)5003洗手盆(至上边缘)8004洗脸盆(至上边缘)8005浴盆(至上边缘)4806蹲式大便器(从台阶面至低水箱底)9007坐式大便器(至低水箱底)旋涡连体式2508坐式大便器(至上边缘))旋涡连体式3609挂式小便器(至受水部分上边缘)6003.地漏根据文献【1】第4.5.7、4.5.8、4.5.9和4.5.10条规定:⑴厕所、盥洗室、卫生间及其它需经常从地面排水的房间,应设置地漏。⑵地漏应设置在易溅水的器具附近地面的最低处。⑶带水封的地漏水封深度不得小于50mm。⑷地漏的选择应符合下列要求:Ⅰ应优先采用直通式地漏;Ⅱ卫生标准要求高或非经常使用的地漏排水的场所,应设置密闭地漏;Ⅲ食堂、厨房和公共浴室等排水宜设置网框式地漏。另外,每个卫生间设置一个50mm规格的地漏,而且要求地面坡度坡向地漏,地漏篦子面应低于地面标高5~10mm。4.存水弯-63-
第4章排水系统根据文献【1】第4.2.6条规定:构造内无存水弯的卫生器具与生活污水管道或其它可能产生有害气体的排水管道连接时,必须在排水口以下设存水弯。存水弯的水封深度不得小于50mm。4.4管材、附件和检查井1.本工程建筑内部排水管道采用目前在建筑内部广泛使用的硬聚氯乙烯排水塑料管(简称UPVC管)及管件,弹性密封胶圈连接。UPVC排水塑料管具有重量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便以安装、可制成各种颜色、投资省和节能的优点。2.在生活排水管道上,应按下列规定设置检查口和清扫口:⑴在建筑物最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层应设置检查口,其余部分隔层设置检查口,当立管水平拐弯或有乙字管时,在该层立管拐弯处和乙字管的上部应设检查口。⑵在连接四个及四个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口。⑶在水流偏转角大于45°的排水横管上应设置检查口或清扫口。⑷排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离,应符合下表的规定:表P-3管道管径(mm)清扫设备种类距离(m)生活污水生活废水50~75检查口1215清扫口810100~150检查口1520清扫口1015200检查口20253.在排水管道上设置清扫口,应符合下列规定:⑴在排水横管上设清扫口,宜将清扫口设置在楼板或地坪上,且与地面相平。排水横管起点的清扫口与其端部相垂直的墙面的距离不得小于0.15m。⑵排水管起点设置堵头代替清扫口时,堵头与墙面应有不小于0.4m的距离。⑶在管径小于100mm的排水管道上设置清扫口,其尺寸应与管道同径;管径等于或大于100mm的排水管道上设置清扫口,应采用100mm直径清扫口。⑷硬聚氯乙烯管道上设置的清扫口应与管道同质。⑸排水横管连接清扫口的连接管管件应与清扫口同径,并采用45°斜三通和45°弯头或由2个45°弯头组合的管件。4.在排水管上设置检查口应符合下列规定:-63-
第4章排水系统⑴立管上设置检查口,应在地(楼)面以上1.0m,并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。⑵埋地横管上设置检查口时,检查口应设在砖砌的井内。⑶立管上检查口检查盖应面向便于检查清扫的方位;横干管上的检查口应垂直向上。5.室外排水管道的连接在下列情况下应采用检查井:⑴在管道转弯和连接支管处;⑵在管道的管径、坡度改变处。4.5排水管道的水力计算1.目的:水力计算的目的在于合理、经济的确定管径、管道坡度以及确定设置通气系统的形式,以使排水管系统正常的工作。2.根据文献【1】第4.4.4、4.4.5、4.4.10、4.4.11、4.4.12、4.4.13和4.4.15条规定:⑴卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径应按下表确定:表P-4序号卫生器具名称排水流量(L/S)当量排水管管径(mm)1污水盆(池)0.331.00502洗手盆0.100.3032~503洗脸盆0.250.7532~504浴盆1.003.00505大便器低水箱虹吸式自闭式冲洗阀1.504.501001.203.601006小便器感应式冲洗阀0.100.3040~50⑵住宅、集体宿舍、旅馆、医院等建筑生活排水管道设计秒流量,应按下式计算:(P-1)式中:q—计算管段排水设计秒流量(L/S)Np—计算管段卫生器具排水当量总数—根据建筑物用途而定的系数—计算管段上最大一个卫生器具的排水流量(L/S)根据建筑物用途而定,宜按下表确定:表P-5-63-
第4章排水系统建筑物名称集体宿舍、旅馆和其他公共建筑的公共洗室和厕所住宅、旅馆、医院、疗养院、修养所的卫生间值2.0~2.51.5注:如计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时,应按卫生器具排水流量累加值计。本设计五至十六层的客房卫生间值取1.5,一至四层值取2.5。`⑶建筑排水塑料管排水横支管的标准坡度应为0.026。排水横干管的坡度可按下表调整:建筑排水塑料管排水横干管的最小坡度和最大设计充满度表P-6外径(mm)最小坡度最大设计充满度1100.0040.51250.00350.51600.0030.62000.0030.6⑷生活排水立管的最大排水能力,应按下表确定。立管管径不得小于所连接的横支管管径。设有通气系统的塑料排水立管排水的最大排水能力表P-7排水立管管径(mm)排水能力(L/S)仅设伸顶通气管有专用通气管或主通气立管501.2—753.0—903.8—1105.410.01257.516.016012.028.0不通气的生活排水立管最大排水能力表P-8立管工作高度(m)排水能力(L/S)立管管径(mm)5075100125150≤21.001.703.805.007.0030.641.352.403.405.00-63-
第4章排水系统40.500.921.762.703.5050.400.701.361.902.8060.400.501.001.502.2070.400.500.761.202.00≥80.400.500.641.001.40注:1.排水立管工作高度,按最高排水横支管和立管连接处距排出管中心线见的距离计算。2.如排水立管工作高度在表中是列出的两个高度值之间时,可用内差法求得排水立管的最大排水能力数值。3.排水管管径为100mm的塑料管外径为110mm,排水管管径为150mm的塑料管外径为160mm。⑸大便器排水管最小管径不得小于100mm。⑹建筑物内排出管最小管径不得小于50mm。⑺下列场所设置排水横管时,管径的确定应符合下列要求:Ⅰ建筑底层排水管道与其楼层管道分开单独排出时,其排水横支管管径可按表P-8中立管工作高度≤2m的数值确定;Ⅱ小便槽或连接3个及三个以上的小便器,其污水支管管径不宜小于75mm;Ⅲ浴池的泄水管管径宜采用100mm。1.管道的水力计算⑴排水立管WL-1和WL-2的计算其立管上横支管的计算:五至十六层横支管计算排水设计秒流量,其值取1.5,卫生器具当量和排水当量按表P-4选取,结果如下WL-1、WL-2所接排水支管计算表管段编号卫生器具名称数量当量总数NP设计秒流量(L/s)管径De(mm)坡度i洗脸盆0.75坐便器4.500-110.750.25500.0261-2115.251.751100.026-63-
第4章排水系统注:两管段按公式(P-1)计算结果均大于卫生器具额定流量累加值,故设计秒流量按卫生器具额定流量累加值计算。排水立管WL-1和WL-2的计算:立管接纳的排水当量总数为:=5.25×14=73.50最下部管段排水设计秒流量为:=0.12×1.5×+1.50=3.04L/S查表P-7,根据立管管径不得小于所连接的横支管管径,选用立管管径De=110,因设计秒流量3.04L/S小于最大允许排水流量10.0L/S,因本建筑为高级宾馆按规范要求需要设专用通气立管。⑵排水立管WL-3的计算其立管上横支管的计算:五至十六层横支管计算排水设计秒流量,其值取1.5,卫生器具当量和排水当量按表P-4选取,结果如下WL-3所接排水支管3计算表管段编号卫生器具名称数量当量总数NP设计秒流量(L/s)管径De(mm)坡度i浴盆3.00大便器4.50洗脸盆0.750-113.001.00500.0261-2117.502.001100.0262-31118.252.021100.026-63-
第4章排水系统立管的计算:立管接纳的排水当量总数为:=8.25×14=115.50最下部管段排水设计秒流量为:=0.12×1.5×+1.50=3.43L/S查表P-7,根据立管管径不得小于所连接的横支管管径,选用立管管径De=110,因设计秒流量3.43L/S小于最大允许排水流量10.0L/S,因本建筑为高级宾馆按规范要求需要设专用通气立管。⑶排水立管WL-4的计算:其立管上横支管的计算:五至十六层横支管计算排水设计秒流量,其值取1.5,卫生器具当量和排水当量按表P-4选取,结果如下WL-4所接排水支管4计算表管段编号卫生器具名称数量当量总数NP设计秒流量(L/s)管径De(mm)坡度i浴盆3.00大便器4.50洗脸盆0.750-113.001.00500.0261-2117.502.001100.0262-31118.252.021100.026-63-
第4章排水系统立管的计算:立管接纳的排水当量总数为:=8.25×14=115.50最下部管段排水设计秒流量为:=0.12×1.5×+1.50=3.43L/S查表P-7,根据立管管径不得小于所连接的横支管管径,选用立管管径De=110,因设计秒流量3.43L/S小于最大允许排水流量10.0L/S,因本建筑为高级宾馆按规范要求需要设专用通气立管。⑷排水立管WL-5的计算:其立管上横支管的计算:五至十六层横支管计算排水设计秒流量,其值取1.5,卫生器具当量和排水当量按表P-4选取,结果如下WL-5所接排水支管计算表管段编号卫生器具名称数量当量总数NP设计秒流量(L/s)管径De(mm)坡度i洗脸盆0.75坐便器4.500-114.501.501100.0261-2115.251.751100.026注:两管段按公式(P-1)计算结果均大于卫生器具额定流量累加值,故设计秒流量按卫生器具额定流量累加值计算。-63-
第4章排水系统排水立管WL-5的计算:立管接纳的排水当量总数为:=5.25×14=73.50最下部管段排水设计秒流量为:=0.12×1.5×+1.50=3.04L/S查表P-7,根据立管管径不得小于所连接的横支管管径,选用立管管径De=110,因设计秒流量3.04L/S小于最大允许排水流量10.0L/S,因本建筑为高级宾馆按规范要求需要设专用通气立管。⑸排水支管6-1的计算:一至四层排水横支管6-1计算排水设计秒流量,其值取2.5,卫生器具当量和排水当量按表P-4选取,结果如下排水支管6-1计算表管段编号卫生器具名称数量当量总数NP设计秒流量(L/s)管径De(mm)坡度i蹲便1.20污水池1.000-113.601.201100.0261-227.202.001100.0262-3310.802.191100.0263-4414.402.341100.0264-54115.402.381100.026-63-
第4章排水系统一至四层立管接纳的排水当量总数为:=15.40×4=61.60⑹排水支管6-2和6-3的计算:一至四层排水横支管6-2和6-3计算排水设计秒流量,其值取2.5,卫生器具当量和排水当量按表P-4选取,结果如下排水支管6-2、6-3计算表管段编号卫生器具名称数量当量总数NP设计秒流量(L/s)管径De(mm)坡度i小便器0.30洗脸盆0.750-110.300.10500.0261-220.600.20500.0262-330.900.30750.0263-4311.650.55750.0264-5322.400.71750.026-63-
第4章排水系统一至四层立管接纳的排水当量总数为:=2.40×4=9.60⑺汇合立管及排出管的计算①PL-1的计算:立管PL-1接纳的排水当量总数为:=115.5×2=231最下部管段排水设计秒流量为:=0.12×1.5×+1.50=4.24L/S查表P-7,根据立管管径不得小于所连接的横支管管径,选用立管管径De=110,因设计秒流量4.24L/S小于最大允许排水流量10.0L/S,因本建筑为高级宾馆按规范要求需要设专用通气立管。②PL-2的计算:立管PL-2接纳的排水当量总数为:=115.5×2=231最下部管段排水设计秒流量为:=0.12×1.5×+1.50=4.24L/S查表P-7,根据立管管径不得小于所连接的横支管管径,选用立管管径De=110,因设计秒流量4.24L/S小于最大允许排水流量10.0L/S,因本建筑为高级宾馆按规范要求需要设专用通气立管。-63-
第4章排水系统③PL-3的计算:立管PL-3接纳的排水当量总数为:=73.5+115.5×2+61.60×4+9.60×2=570.1最下部管段排水设计秒流量为:=0.12×2.5×+1.50=8.66L/S查表P-7,根据立管管径不得小于所连接的横支管管径,选用立管管径De=160,因设计秒流量8.66L/S小于最大允许排水流量28.0L/S,因本建筑为高级宾馆按规范要求需要设专用通气立管。④PL-4的计算:立管PL-4接纳的排水当量总数为:=115.5×4+9.60×2=481.2最下部管段排水设计秒流量为:=0.12×2.5×+1.50=8.08L/S查表P-7,根据立管管径不得小于所连接的横支管管径,选用立管管径De=160,因设计秒流量8.08L/S小于最大允许排水流量28.0L/S,因本建筑为高级宾馆按规范要求需要设专用通气立管。⑤PL-5的计算:立管PL-5接纳的排水当量总数为:=73.5+115.5×2=304.5最下部管段排水设计秒流量为:=0.12×1.5×+1.50=4.64L/S查表P-7,根据立管管径不得小于所连接的横支管管径,选用立管管径De=110,因设计秒流量4.64L/S小于最大允许排水流量10.0L/S,因本建筑为高级宾馆按规范要求需要设专用通气立管。-63-
第5章消火栓给水系统5.1消火栓系统设计方案5.1.1消火栓给水系统的分类1.按消防给水压力分类⑴高压消防给水系统亦称常高压消防给水系统,消防给水系统管网内经常保持灭火所需的足够的水量和水压,火灾时不需启动升压设备就可直接使用灭火设备灭火。⑵临时高压消防给水系统消防给水系统管网最不利点经常保证足够的消火栓栓口所需的静水压力,压力由稳压泵、气压给水设备等增压设备维持。⑶ 低压消防给水系统低压消防给水系统只用于室外消防给水系统,市政管网水压大于100kPa,供水量亦能满足室外消防用水的要求,但不能满足室内消防水压的要求,故需借助消防车从室外消火栓取水或利用室内消防水泵加压后灭火。2.按给水系统分区分类⑴不分区消防给水系统当建筑高度不超过50m时,或者消火栓消防给水系统最低点消火栓栓口处的压力不超过800kPa时,可采用不分区给水方式。⑵分区消防给水系统当消火栓给水系统中消火栓栓口处压力超过800kPa时,自动喷水灭火系统中管网压力超过1200Pa时,会带来水枪或喷头出水量过大、消防管道易漏水、消防设备及附件易损坏等问题,就需要分区供水。3.按服务范围分类⑴独立的室内消火栓给水系统每座建筑单独设置一个加压的室内消火栓给水系统。其优点是安全性较高,缺点是管理比较分散,投资也大。在地震区、人防要求较高的建筑物以及重要的内建筑物,宜采用这种独立的室内消火栓给水系统。⑵区域集中的消火栓给水系统其适用于几座或十几座建筑物共用一个加压泵房的消火栓给水系统。优点是管理集中,节省投资。缺点是在地震区可靠性差,在有合理规划的建筑区可采用。-77-
5.1.1消火栓给水系统的选择1.唐山中大国际贵宾楼是一座综合性质的建筑。该建筑集餐饮、娱乐、宾馆为一体,共十六层,建筑总高度为64.700米。根据文献【5】第3.0.1、3.0.2、3.0.4条规定,本建筑属于高层建筑,为公共建筑中的高级宾馆。高层民用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,故本建筑属一类建筑。一类高层建筑的耐火等级应为一级。2.根据文献【5】第7.1.1条规定,该建筑为高层建筑,高层建筑必须设置室内和室外消火栓给水系统。3.根据文献【5】第7.2.1条规定,室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。4.根据文献【6】表3—1—21对室内消防给水系统分类的规定,本建筑采用不分区给水方式消防给水系统。5.根据文献【4】表4.2—2对室内消防给水方式分类的规定,室外给水管网水压经常或间断性不足,不允许水泵从室外给水管网直接吸水,而且该建筑允许设置高位水箱,故本建筑采用水泵—水箱给水方式,即室外给水管网供水至水池,水泵从水池吸水加压,水箱用以储存调节水量。该给水方式的优点是:水池、水箱均储存一定水量,供水可靠,供水压力稳定。6.根据文献【4】表4.1—1对消防给水系统分类的规定,本建筑采用临时高压消防给水系统。临时高压消防给水系统管网内平时水压不够,在水泵房内设有高压消防水泵,一旦发生火灾,立即启动消防水泵,临时加压使管网内的消防流量和水压达到消防要求。5.2消火栓给水系统的设置1.根据文献【5】第7.2.1条规定,高层建筑的消防用水总量应按室内、外消防用水量之和计算。高层建筑内设有消火栓、自动喷水、水幕、泡沫等灭火系统时,其室内消防用水量应按需要同时开启的灭火系统用水量之和计算。2.高层建筑室内、外消火栓给水系统的用水量,不应小于文献【5】表7.2.2规定。由此可知,本建筑消火栓给水系统的用水量为:-77-
表X-1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)室外室内高级旅馆>5030401553.根据文献【5】第7.2.4条规定,高级旅馆应设消防卷盘,其用水量可不计入消防用水总量。5.3室外消火栓给水管道及室外消火栓1.根据文献【5】第7.3.1条规定,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。2.室外消火栓的设置⑴室外消火栓的数量应按文献【5】表7.2.2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,故本建筑设置室外消火栓2个,每个消火栓的用水量为15L/S。⑵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。⑶室外消火栓宜采用地上式,当采用地下式消火栓时,应有明显标志。根据文献【5】第7.3.1条规定,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。3.室外消火栓的设置⑴室外消火栓的数量应按文献【5】表7.2.2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,故本建筑设置室外消火栓2个,每个消火栓的用水量为15L/S。⑵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。⑶室外消火栓宜采用地上式,当采用地下式消火栓时,应有明显标志。-77-
5.4室内消火栓给水管道及室内消火栓5.4.1根据文献【5】第7.4.1、7.4.2条规定1.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,其余进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求。2.消防竖管的布置应保证同层相临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分。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。3.需要由消火栓环状管网管道上引出枝状管道时(如试验用消火栓),枝状管道上的消火栓数不宜超过一个。5.4.2室内消火栓布置的具体要求根据文献【5】第7.4.6条规定,1.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。2.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。3.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;筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。4.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。5.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。6.消火栓栓口的静水压力不应大于0.80Mpa,当大于0.80Mpa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50Mpa时,消火栓处应设减压装置。7.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,水枪喷嘴口径小于19mm。8.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措施。9.高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用消火栓,采暖地区可设在顶层出口或水箱间内。5.4.3室内设置有两种形式的消火栓箱-77-
1.单阀单口消火栓箱:箱内设有栓口直径DN=65mm的消火栓一个,DN=65mm,L=25m的衬胶水带一条,喷嘴直径DN=19mm的水枪一支,以及消防按钮、卷盘和接头。消火栓箱型号见05S4-10(甲型),安装详图参见05S4-23(暗装)。2.普通消火栓和消防卷盘共用消火栓箱:箱内除设有同上规格的单口消火栓一个外,同时设有栓口直径DN=25mm,胶管内径DN=19mm,喷嘴口径DN=6mm的水枪一支,胶管长度40m的消防卷盘一套。消火栓箱型号见05S4-15(单栓带自救式消防卷盘组合式消火栓箱),安装详图参见05S4-23(暗装)。5.4.4根据文献【6】表3-1-35规定高级旅馆应设置消防卷盘。消防卷盘宜设在走道、楼梯口附近明显易于取用的地点,其间距应保证室内地面任何部位有一股水柱能够到达。其规格和配套装置为:栓口直径应为25mm,,胶管内径不应小于19mm,胶管长度不应超过40m,水枪喷嘴口径不应小于6mm。消防卷盘可单独设置,也可与普通消火栓设置在一起,可与消防给水管网连接,也可与生活、生产给水管网连接。本建筑采用消防卷盘和普通消火栓设置在一起,与消防给水管网连接的方式。5.4.5消火栓水泵接合器的设置要求1.水泵接合器的作用为:⑴室内消防水泵发生故障时,消防车从室外消火栓取水,通过它将水送至室内消防给水管网;⑵室内遇大火消防用水不足时,可通过它将水送至室内消防给水管网,补充消防用水的不足。⑶室内消防用水不足,而消防水泵工作正常时,可通过它将水送至位于建筑物内的消防水池;⑷室内消防水泵压力不足时,可通过它将水送至室内。2.根据文献【6】表3—1—26规定水泵接合器的技术要求:⑴每个水泵接合器的流量应按10~15L/S计算,一个水泵接合器由一台消防车供水。⑵水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定。由于本设计消火栓的总用水量为34.26L/s,故采用4个水泵结合器,每个结合器的流量为10L/s。⑶设置位置:Ⅰ便于消防车使用的地点;-77-
Ⅱ设在室外;Ⅲ不防碍交通;Ⅳ与建筑物外墙应有一定的距离,一般不宜小于5m;Ⅴ离水源(室外消火栓或消防水池)不宜过远,一般为15~40m。⑷考虑停放消防车的位置和消防车转弯半径的需要,水泵接合器间距不宜小于20m,有困难时也可缩小间距。⑸水泵接合器应与室内环网连接。⑹在连接水泵接合器的管段上均应设置止回阀、安全阀、闸阀和泄水阀。⑺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。本建筑水泵接合器采用地下式,安装祥图参见05S4-32。5.4.6消防管网上的阀门1.高层建筑室内消防给水管网应设置一定数量的阀门,以保证火场供水安全.阀门的布置应使管道在检修时,被关闭的立管不超过一条,当消防竖管超过四根时,可关闭不相临的两根。2.消防管网上的阀门应经常处于开启状态,为防止检修管道(或消防设备)后忘记开启阀门或误关闭,阀门应有明显的启闭标志、信号,或在阀门开启后进行封闭.具体布置详见消火栓系统图。5.4.7屋顶试验消火栓本建筑将试验消火栓设于十八层水箱间内,明装,供检查和试验用,即供本单位和消防队定期检验室内消火栓、给水系统的供水能力时使用。这对保护本建筑物免受邻近火灾的威胁有良好的效果。试验消火栓一般采用双出口,每个消火栓充实水柱不应小于10m,水龙带长25m。5.4.8消防水箱在高层建筑临时高压消防给水系统中,扑灭初期火灾,主要依靠消防给水系统中贮存10min消防水量的高为消防水箱。当室内某处发生火灾而消防水泵尚未启动时,依靠高位的设置高度(位能)而产生的压力作用,把水箱中贮存的消防用水量输送到火源附近的消火栓进行灭火,这是一种在火灾初期非常经济可靠的措施。-77-
本建筑采用临时高压消防给水系统,根据文献【5】第7.4.7条规定,当采用临时高压消防给水系统时,应设高位消防水箱。根据文献【4】第224至226页的规定规定:1.本建筑为一类公共建筑,高位消防水箱的消防储水量不应小于18m3(消防水箱的消防储水量是指消防水箱的有效容量)。为保证初期火灾用水的可靠性,采用重力自流的水箱。2.一类高层公共建筑消防水箱的设置高度应保证顶层消火栓处的静水压不低于0.07Mpa(检查用消火栓除外)。3.消防水箱出水管上设止回阀,发生火灾后,由消防水泵供给的消防用水不进入消防水箱,以保证在整个火灾延续时间内室内消火栓和自动喷水灭火设备的水压要求。水箱应设水位信号装置,压力进水时,进水管上设浮球阀或液压阀。4.配管:进水管与出水管对称布置,以防短路。溢流管应按进水量复核管径或比进水管大一级。还应设置泄水管。有条件时设置通气管。5.间距:水箱间,水箱与墙面间的净距不宜小于0.7m,有浮球阀一侧水箱与墙面间净距不宜小于1.0m,水箱顶至建筑结构最低点的净距不得小于0.6m。钢板水箱周围应有不小于0.7m的检修通道,以便刷漆。6.本建筑消防水箱选用装配式搪瓷钢板水箱,其规格尺寸为:长×宽×高=3.9×2.4×2.44(m)。具体布置位置及布置情况详见消防平面图和系统图。5.4.9消防水池1.消防水池的功能:⑴储水功能:储存消防用水,供扑灭火灾用。⑵吸水功能:便于消防水泵从水池中取用消防用水。1.消防水池的配管:消防水池的配管有进水管、出水管、溢流管、排水管和回流管。3.根据文献【5】第7.3.2、7.3.3条规定:⑴由于市政给水管道和进水管不能满足消防用水量,故本建筑应设置消防水池。⑵由于本工程室外给水管网能保证室外消防用水量,消防水池的有效容积应能满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求。⑶消防水池的补水时间不宜超过48h。⑷本建筑为高级旅馆,消火栓系统的火灾延续时间应按3.00h计算。自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1.00h计算。-77-
5.4.10减压措施根据文献【5】第7.4.6.5条规定:消火栓栓口的出水压力大于0.50Mpa时,消火栓处应设减压装置。需要减压的消火栓可以选用减压稳压型消火栓。5.5室内消火栓给水系统设计计算1.充实水柱计算⑴充实水柱:由水枪喷嘴起到射流90%水柱水量穿过直径38cm圆圈处的一段射流长度成为充实水柱。⑵充实水柱的作用:Ⅰ使射流有一定水量和水压,有效扑灭火焰,以达到一定灭火效果;Ⅱ使消防人员在扑灭火焰时,减少着火点辐射热、烤灼的影响,以保护其安全。⑶水枪充实水柱长度:根据文献【4】公式4.2-3-----〔注14〕本建筑中层高最高的为一层:4.5m,=m建筑物中不应小于文献【4】第178页表4.2-10的规定:高层民用建筑的水枪的充实水柱长度水枪的充实水柱长度不应低于10m,本建筑取水枪的充实水柱长度为12m。查文献【4】第178-179页表4.2-11直流水枪充实水柱技术数据:充实水柱为12m,喷嘴口径为19mm的喷嘴的压力为16.50mH2O,流量为5.1L/S,大于文献【5】表7.2.2所规定的该类建筑每支水枪最小流量5L/S。2.消火栓栓口所需水压根据文献【4】第176页公式4.2-2=++=++-----〔注15〕该建筑消火栓栓口所需水压为:=0.00172×25×5.12+16.50+2=19.62mH2O-77-
3.消火栓保护半径根据文献【5】第29页的规定,该建筑消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪的充实水柱同时到达。根据文献【6】第437页公式3-1-4消火栓保护半径为:R=+-----〔注16〕首层:R=250.8+0.71(4.5-1)=23.51m二层:R=250.8+0.71(4.2-1)=22.27m三至十六层:R=250.8+0.71(3.2-1)=22.20m4.消火栓间距根据文献【6】第437页规定,消火栓采用一排布置时,其间距按下式计算:=式中:——两股水柱的消火栓间距(m)R——消火栓保护半径(m)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)则==20.0720m据此在走廊上布置4个消火栓(间距小于20m),布置位置详见消火栓平面图和系统图。另外中间两个消火栓箱带消防卷盘。5.消防水箱底标高为:57.0+0.5=57.5m,最不利点消火栓栓口标高为:51.3+1.1=52.4m,最不利点消火栓静水压力为:57.5―52.4=5.1m<7.0m根据文献【5】第31页的规定,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低于0.07MPa时,需设置增压稳压设施。6.管网水力计算⑴计算目的:Ⅰ在满足最不利灭火点所需消防水量和充实水柱的前提下,通过计算确定管网系统管径和水头损失,选择水泵或气压给水装置(或水箱设置高度)。Ⅱ根据选定的水泵或气压给水装置,校核管网系统工作压力和消火栓栓口出水压力。若消火栓处最大工作压力大于1.0MPa时,应调整系统压力分区或设减压措施,若栓口出水压力超过0.5MPa时,应设减压装置。Ⅲ根据系统最大工作压力选择和校核管网系统管材和配件。⑵计算方法Ⅰ每根消防竖管的管径应按通过的流量计算确定。本建筑每根竖管通过的最小流量15L/S,但高层建筑竖管的最小管径不应小于100mm。-77-
Ⅱ管网系统的计算:根据文献【7】第296页的规定,系统设计流量的分配可按最不利着火点和表4.7-16要求进行。最不利着火点:高层建筑按最远、最高竖管、次远和第三远竖管流量分配作为最不利计算点,本建筑最不利消防竖管即XL-1。本建筑属高层建筑,按表4.7-16:室内消防流量(L/S)=水枪支数×每支流量(L/S),即30=6×5。消防竖管出水枪数(支):最不利竖管3支,次不利竖管3支。-77-
由消火栓系统计算用图计算,并列表如下:-77-
计算管段设计秒流量(L/s)管长L管径DN流速v1000i(m水头损失iL(m)(mm)(m/s))(m)0-15.13.21000.597.770.02491-210.913.21001.2631.860.10202-317.133.21001.9878.50.25123-1617.1352.91001.9878.54.152716-1717.1313.6581500.9110.360.141517-1834.2616.21501.8239.820.645118-1951.394.0491502.789.660.3630合计5.68在消火栓系统计算用图中,消防用水从21点入口时,16层0号消火栓是最不利点。最不利点消火栓栓口压力为:=++=19.62m,流量为5.10L/S。其设计秒流量为5.10L/S,管长为十六层高3.2m,查文献【2】第960—972页钢管水力计算表,q=5.1L/S,管径DN=100时,流速V=0.59m/s,水力坡降1000i=7.77,则水头损失为:7.77÷1000×3.2=0.0249m。十六层消火栓的压力=+3.2(层高m)+(0-1管段的水头损失)=19.62+3.2+0.0249×(1+10%)=22.85m(水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失,管道的局部水头损失通常可按沿程阻力损失的10%估算。)故1点消火栓的消防出水量为:=+则==5.81L/s计算管段1—2的设计秒流量为:5.1+5.81=10.91L/s,DN100的钢管,用内差法计算水力坡降得:1000i=31.86V=1.26m/s,则水头损失为:31.86÷1000×3.2=0.1020m。计算管段1—2的水头损失为:0.1020×(1+10%)=0.1122m2号消火栓的压力为:=22.85+3.2+0.1122=26.16m-77-
===6.22L/s同理计算以下各管段的水头损失和各节点的流量,见上表所示。管路总水头损失:=(0.0249+0.1020+0.2512+4.1527+0.1839+0.1493+1.0714)×1.1=6.25m消防给水入口21点所需水压为:[52.4-(-2.0)]+19.62+6.25=80.27m7.水箱安装高度的校核消防水箱中消防最低水位为57.5m,最不利消火栓栓口标高为52.4m,则最不利消火栓静水压力为:57.5-52.4=5.1mH2O=51KPa<70Kpa,符合要求,须增设增压稳压装置。依据高规,高位消防水箱的储水量,一类公共建筑不应小于18;二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12。本设计取有效容积为18,最低水位标高57.5m,最高水位标高59.74m,且与喷淋系统共用。8.水泵接合器的设计水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定,每个水泵接合器的流量应按10~15计算。本设计按10计算。本设计消火栓用水量为34.26,故设置四个水泵接合器。水泵接合器采用地上式。9.减压孔板的计算由上述管网水力计算可知:十六层消火栓栓口动水压力为0.1962MPa。十五层消火栓栓口动水压力为0.2285MPa,十四层消火栓栓口动水压力为0.2616MPa。同理计算出十三至一层的消火栓动水压力。各消火栓的剩余压力即为动水压力减去保证消火栓流量为5.1L/S时栓口的水压为19.62m。将计算结果列于下表,消火栓所在楼层消防水泵从下而上供水动水压力(MPa)剩余压力(MPa)十六0.19620十五0.22850.0323十四0.26160.0654十三0.29640.1002十二0.33120.1350-77-
十一0.36600.1698十0.40080.2046九0.43560.2394八0.47040.2742七0.50520.3090六0.54000.3438五0.57480.3786四0.60960.4134三0.64440.4482二0.67920.4830一0.71400.5178从上表可以看出:一至九层的消火栓动水压力超过0.50MPa,需安装减压稳压型消火栓减压后的压力大于等于0.1962MPa小于0.50MPa。-77-
第6章自动喷水灭火系统6.1自动喷水灭火系统的选择6.1.1自动喷水灭火系统简介自动喷水灭火系统,简单的说就是在火灾情况下,能自动洒水灭火,以保障人身和财产安全的一种防火系统。自动喷水灭火系统经过100多年的发展以成为目前世界上使用最广泛的固定式灭火系统,特别是应用在高层建筑等火灾危险性能较大的建筑物中,主要是因为其灭火效率高,投资低,系统采用廉价的水作为灭火剂,使其具有以下优点:1.减少人员的伤亡,保护生命安全;2.降低火灾危险,减少经济损失;3.降低保险费,补偿因建设自动喷水灭火系统而增加的投资;4.设置自动喷水灭火系统的建筑物,可以放宽其它方面的要求,满足因工艺和设备的要求而使建筑空间增大;5.安装自动喷水灭火系统的建筑物能应付各种情况危险的火灾和现代火灾,安全可靠,提高了建筑物的整体防火水平和能力,可以吸引更多的商业用户;6.经济。由于投资低,经济上普遍能够接受。因为自动喷水灭火系统具有上述优点,我们应推广自动喷水灭火系统,以便减少和逐步消灭人类所遭遇到的频发火灾的损失和痛苦。6.1.2自动喷水灭火系统的设置1.我国文献【7】第4.1.1条规定,自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的性质重要或火灾危险性比较大的场所中设置。按文献【5】第7.6.2条规定,本建筑属于建筑高度不超过100m的一类高程建筑,应该在下列部位设自动喷水系统:公共活动用房及走道、办公室和旅馆的客房。由此,在本建筑的一至十六层均需设置自动喷水灭火系统。2.自动喷水灭火系统按照灭火介质及工作方式可分为水滴和喷雾自动喷水灭火系统,而水滴自动喷水灭火系统有闭式和开式自动喷水灭火系统两种,其中闭式自动喷水灭火系统包括湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统、干湿式自动喷水灭火系统、预作用自动喷水灭火系统、重复启闭自动喷水灭火系统等。干式自动喷水灭火系统可用于温度低于4℃,或高于70℃-91-
的场所;干湿式自动喷水灭火系统适合采暖期少于240d的非采暖房间,冰冻期用干式,非冰冻期用湿式;预作用自动喷水灭火系统适用于准工作状态不允许有水渍损失及严禁系统误喷的场所;重复启闭自动喷水灭火系统适用于灭火后必须及时停止喷水的场所;雨淋喷水灭火系统适用于火灾发展猛烈,致使闭式喷头喷水无法覆盖着火区域、民用建筑或工业厂房室内空间超过8m高、库房室内空间超过9m且不设置货架内喷头必须迅速扑救初期火灾、严重危险级Ⅱ级等场所。3.我国文献【7】第4.1.3条规定:自动喷水灭火系统的系统选型,应根据设置场所或环境条件确定,露天场所不宜采用闭式系统。第4.2.1条规定:环境温度不低于4℃,且不高于70℃的场所应采用湿式灭火系统。故本建筑采用湿式自动喷水灭火系统。湿式自动喷水灭火系统是冲满水的管道系统上安装有自动喷水闭式喷头,并与至少一个自动给水装置相连,当喷头受到来自火灾释放的热量驱动打开后,立即喷水灭火。或者是准工作状态时管道内充满有压力水的自动喷水灭火系统。湿式自动喷水灭火系统是世界上使用时间最长、应用最广泛、控火灭火率最高的一种闭式自动喷水灭火系统,目前世界上已安装的自动喷水灭火系统中有70%以上是采用了湿式自动喷水灭火系统,在国外安装使用已有100多年的历史,具有较丰富的设计安装和管理经验,系统的可靠性好。湿式自动喷水灭火系统工作原理:-91-
火灾发生喷头感温元件动作喷头的释放喷水水流指示器动作干式报警阀动作延时器充水、确认非误报压力开关报警消防控制室启动水泵值班室(服务台)末端试水装置试水水力警铃报警报告与传送指令预作用自动喷水灭火系统控灭火的优点:⑴自动跟踪火源;⑵自动启动系统;⑶系统简单,施工管理方便;⑷灭火效率高,灭火速度快;⑸使用范围广;⑹比较经济;⑺使用可靠。6.2自动喷水灭火系统的管道布置6.2.1根据文献【7】第8.0.1至8.0.11条规定1.配水管道的工作压力不应大于1.20Mpa,并不应设置其它用水设施。-91-
2.配水管道应采用内外壁热镀锌钢管。或符合现行国家或行业标准,并同时符合本规范1.0.4条规定的涂覆其他防腐材料的钢管,以及铜管、不锈钢管。当报警阀入口前管道采用不防腐的钢管时,应在该管道的末端设过滤器。3.镀锌钢管应采用沟槽式连接件(卡箍)、丝扣或法兰连接。4.系统中直径等于或大于100mm的管道,应分段采用法兰或沟槽式连接件(卡箍)连接。水平管道上法兰间的管道长度不宜大于20m;立管上法兰间的距离,不应跨越3个及以上楼层。净空高度大于8m的场所内,立管上应有法兰。5.管道的直径应以水力计算确定。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不宜大于0.40Mpa。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,配水管上下侧均不应不应超过超过8只。7.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不应超过下表的规定:公称管径(mm)253240506580100中危险等级控制的标准喷头数(只)13481232648.短立管及末端试水装置的连接管,其管径不宜小于25mm。其它各层或防火分区的最不利点喷头处,均应设直径为25mm的试水阀。9.水平安装的管道宜有坡度,并应坡向泄水阀。充水管道的坡度不宜小于2‰,准工作状态不充水管道的坡度不宜小于4‰。另外,在任何管段上,当需要改变管径时,应使用符合标准的异径接头和管件。6.2.2排水管1.所有的系统管道及管件,在设计时均应考虑有利于排水,各种形式的报警阀处有一主排水管,系统横干管的末端最低处和立管底部应设置不少于DN50mm排水管和排污阀或设置盲板,一般该阀与干管同径。2.在湿式系统中,洒水喷头管道允许水平安装,但积水管道的排水应采用辅助排水的方式。3.减压阀的出水口处应设置排水阀。4.排水阀的排放和排水管⑴系统排水管不得直接与污水管道相连。⑵排水管道的布置应避免使喷水系统的任何部分暴露于冰冻环境。-91-
⑶排水管的直径应至少是间接接入系统排水管直径的2倍。6.2.3管道支架1.管道固定采用管道支架、吊架及防晃动支架、滑动支架和固定支架。2.支(吊)架及构件应是黑色金属。3.设计的吊架在管道的每一支撑点处能承受5倍于充满水的管重,另加114kg的荷载,且这些支撑点应支撑整个自动喷水灭火系统。4.管道支(吊)架的支撑点宜设在建筑的结构上,如梁、柱、楼板等。5.支(吊)架的设置应符合下面的要求:⑴支架或吊架的位置不应影响喷头的喷水效果,一般吊驾与直立喷头的距离不小于300mm,与末端喷头的距离不应大于750mm。⑵相临两喷头之间的管段上至少应设1个支(吊)架。⑶每两根支管间的水平主管上至少应设1个支(吊)架。6.为了防止喷水时管道沿管线方向晃动,故在下列部位设置(固定)防晃支架。⑴配水管一般在中点设一个(固定)防晃支架(管径在DN50mm及以下时可不设)⑵配水干管及配水管、配水支管的长度超过15m,每15m长度内最少设一个(固定)防晃支架(管径小于等于40mm的管段可不算在内)。⑶管径大于DN50mm的管道拐弯处(包括三通及四通位置)应设一个(固定)防晃支架。⑷(固定)防晃支架的强度,应能随管道、配件及管内水的重量和50%的水平方向推力而不损坏或产生永久变形。6.2.4管道支架1.管道不应敷设在有腐蚀性物质的地方,如必须布置时,应进行防腐保护处理。2.法兰与镀锌钢管焊接,镀锌层破坏处内外应刷两道樟丹防腐。6.2.5地震区管道保护由于本建筑位于唐山市,是地震多发区,所以自动喷水灭火系统采用以下几种方式保护自身不受地震损坏:1.可通过使用柔性接头或间隙来减小由于建筑物晃动对管道所造成的压力。2.用支架将管道牢固地固定在建筑上,当建筑物发生晃动时使其与建筑物成为一个整体,就像天花板一样。-91-
3.当系统管道穿越连接地面以上部分建筑物的地震接缝时,无论管径大小,均应设带柔性配件的地震分离装置。4.所有穿越墙、楼板、平台及基础的管道,包括泄水管、水泵结合器连接管及其它辅助管道的周围均应留有间隙。⑴管道周围的间隙,DN25~80管径的管道,不应小于25mm,DN100及以上管径的管道不应小于51mm。⑵间隙内应填充防火柔性材料,如腻料等,以便防止火灾中的烟气传入其它区域。6.3自动喷水灭火系统的系统组件1.喷头:自动喷水灭火系统的主要部件是喷头,喷头的作用是把防护范围内的火扑灭,喷水时洒到燃烧物上的水量必须足够灭火所需要的水量。喷头实际上带有一种感温阀门,它在火灾的热气中能自动启动,不能恢复原状,这就是常说的感温释放器,它在预定的温度下使得喷头能自动开启、喷水灭火。根据文献【7】第6.1.2条规定:闭式系统的喷头其公称动作温度宜高于环境最高温度30℃,该建筑最高环境温度为36~38℃,故所选喷头的公称动作温度为38+30=68℃。文献【7】第6.1.3条规定:湿式系统的喷头选型应符合下列规定:(1)不做吊顶的场所,当配水支管布置在梁下时,应采用直立型喷头;(2)吊顶下布置的喷头,应采用下垂型喷头或吊顶型喷头;本建筑选用闭式玻璃球喷头,其公称动作温度为68℃,识别颜色为红色,喷头的形式为吊顶装饰型喷头。根据文献【8】第221页的规定:自动喷水灭火系统应有备用喷头,其数量不应少于总数的1%,且每种型号均不得少于10只。这是为了在火灾扑灭后,已动作的喷头能及时更换,或平时已损坏的喷头能及时更换,从而保证灭火系统处于正常状态。2.报警阀组根据文献【7】第6.2.1条规定:自动喷水灭火系统应设报警阀组。⑴报警阀组的主要作用如下:Ⅰ自动控制水流。在湿式系统中,报警阀组控制管网中的水不倒流。Ⅱ自动报警及启泵。一旦有喷头喷水,水力警铃发出声响报警;压力开关给出启动消防泵指令。因为本建筑选用的是湿式自动喷水灭火系统,故应设置湿式报警阀组。湿式报警阀组是只允许水单方向流入喷水系统并在规定流量下报警并启动消防泵的一种单向阀组。-91-
⑵湿式报警阀组主要由报警阀、水力警铃、压力开关、延迟器、控制阀等组件组成。Ⅰ报警阀:报警阀主要结构原理为单向阀。Ⅱ水力警铃:水力警铃是一种靠水力驱动的机械警铃,直接装于报警阀组的报警管路上。Ⅲ压力开关:湿式报警阀组的压力开关是一种压力型水流探测开关,安装在延迟器和水力警铃之间的报警管路上。Ⅳ延迟器:延迟器是一个罐式容器,安装在报警阀和压力开关之间,用以消除因水源压力波动而引起误报警。Ⅴ控制阀:控制阀是具有明显开闭标志的阀门或专用于消防的信号阀,安装在报警阀的入口处,下端与进水主管连接,用于切断管网的供水水源,以便系统排空检修管网及更换喷头等。Ⅵ试警铃阀(试验球阀):试警铃阀用于人工试验检查报警设备。Ⅶ放水阀(排水球阀):放水阀用于排空报警阀上方管网中的水,以便管网检修和更换喷头。根据文献【7】第6.2.2,6.2.3,6.2.4,6.2.6,6.2.7,6.2.8条规定:⑶一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定:Ⅰ湿式系统、与作用系统不宜超过800只;干式系统不宜超过500只。Ⅱ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。⑷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。⑸报警阀组宜设在安全及易于操作的地点,报警阀距地面的高度宜为1.2m。安装报警阀的部位应设有排水设施。⑹连接报警阀进出口的控制阀应采用信号阀。当不采用信号阀时,控制阀应设锁定阀位的锁具。⑺水力警铃的工作压力不应小于0.05Mpa,并应符合下列规定:Ⅰ应设在有人值班的地点附近;Ⅱ与报警阀连接的管道,其管径应为20mm,总长不宜大于20m。3.水流指示器水流指示器是用于自动喷水灭火系统中将水流信号转换成电信号的一种报警装置。根据文献【7】第6.3.1,6.3.3条规定:⑴除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外,每个楼层均应设水流指示器。-91-
⑵当水流指示器入口前设置控制阀时,应设信号阀。安装信号阀主要是方便水流指示器的维修与更换。安装时水流指示器与信号阀的距离不应小于300mm。4.末端试水装置根据文献【7】第6.5.1、6.5.2条规定:⑴每个报警阀组控制的最不利点喷头处,应设末端试水装置,其它防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀。末端试水装置和试水阀应便于操作,且应有足够排水能力的排水设施。⑵末端试水装置应由试水阀、压力表以及试水接头组成。试水接头出水口的流量系数,应等同于同楼层或防火分区内的最小流量系数喷头。末端试水装置的出水,应采取孔口出流的方式排入排水管道。末端试水装置的作用主要有两个:第一:检验系统的可靠,测试系统能否在开放一只喷头的最不利条件下可靠报警并正常启动。第二:测试干式系统和预作用系统充水的时间。6.4自动喷水灭火系统设计计算1.设计基本参数⑴根据文献【7】附录A设置场所火灾危险等级举例:该建筑属于中危险等级Ⅰ级,其自动喷水灭火系统设计基本参数选用文献【8】表5.0.1的规定:火灾危险等级净空高度喷水强度(L/minm2)作用面积(m2)中危险等级Ⅰ级<86160注:系统最不利点处喷头的工作压力不应低于0.05Mpa⑵自动喷水灭火系统的持续喷水时间,应按火灾延续时间不小于1.0h确定。2.喷头布置根据文献【7】第7.1.1、7.1.2条规定:⑴喷头应布置在顶板或吊顶下易接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置。⑵喷头的布置,包括同一根配水支管上喷头的间距及相临配水支管的间距,应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定。并应不大于下表的规定,且不宜小于2.4m。-91-
喷水强度(L/minm2)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)63.64.012.51.8注: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。3.水力计算⑴目的:各类建筑在规范规定的作用面积和喷水强度下,通过水力计算,确定配水管管径、阻力损失、系统设计供水量和供水压力,从而选择供水设备和能力。⑵自动喷水灭火系统的设计:本建筑内喷头的布置按正方形或长方形布置。按正方形布置时,使喷头的间距不小于2.4m且不大于3.6m,距墙不超过1.8m;按长方形布置时,使喷头的间距不小于2.4m且不大于4.0m,距墙不超过1.8m。布置好后,计算喷头数可知为1889只,超过了800只,故应设三个报警阀组,其中一个带一至七层的喷头,一个带八至十三层的喷头,一个带十四至十六层的喷头,三个报警阀组均设于西北侧的附属楼内,距地面1.2m处。立管布置位置见消防平面图所示。本建筑每层为一个防火分区,考虑配水管及配水支管的布置,保证配水支管所带喷头数不超过八个,尽采用对称式布置。在各楼层处找出与立管距离最远的喷头,将该喷头所连配水支管引至该房间墙角处,七层、十三层和十六层安装末端试水装置,其余各层安装试水阀。同时按规范要求设置水流指示器、信号阀、泄水阀和排气阀。而后从每层的最不利喷头处按文献【7】表8.0.7规定要求标注管径。根据文献【7】第9.2.1条:管道内水流速度可以超过5m/s,但不应大于10m/s。⑶系统设计流量的计算根据文献【7】第9.1.2,9.1.3条规定:①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1.2倍。②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: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)-91-
n-最不利点处作用面积内喷头数。在最顶层最不利喷头处按中危险等级割出作用面积为160㎡的矩形,如下图:根据文献【7】规定,喷头的流量按下式计算:(4-30)式中q——喷头流量(L/min)p——喷头工作压力(MPa)k——喷头流量系数取k=80换算单位后,公式为:式中q——喷头流量(L/s)p——喷头工作压力(MPa)k——喷头流量系数,1.33。最不利点处的作用面积采用逐点计算法,是以最不利喷头的作用压力为0.1MPa,根据计算出实际流量,然后根据选定管径和对应比阻值计算上部管段水头损失。当选到上部喷头时,需假设其作用压力也为0.1,然后试算与其连接的配水支管的水头损失,直到与喷头干管配水管的节点压力较接近为止。管段水头损失计算按以下公式计算:-91-
自喷水力计算表节点管段特性系数节点水压(mH2O)喷头q(L/s)管段Q(L/s)管径D(mm)管道比阻管长(m)水头损失(mH2O)01.3310.001.330-11.33250.77281.200.9274110.9274(2)1.3310.001.33(2)-11.33250.77281.200.92741-22.66320.66442.401.5946212.5220(3)1.3311.45901.424(3)-21.42250.88581.201.0630(4)11.45901.424(4)-21.42250.88581.201.06302-35.50401.18502.252.6663315.1883(5)1.3314.70381.57(5)-31.57251.07660.450.48453-47.07500.53811.500.8072415.9955(6)1.3314.86371.61(6)-41.61251.13180.951.07524-58.68500.74743.102.31694518.3124(7)1.3317.42401.732.758(7)-51.73251.29740.70.90825-610.41500.97230.850.8265619.13890.1270(8)-66.176-716.58800.31162.50.779-91-
719.9179(9)1.3318.61181.79(9)-71.79251.38020.70.96617-818.37800.36881.40.5163820.4342(10)-86.388-924.75800.57301.951.1174921.5516(11)1.3319.62921.84(11)-91.84251.44920.71.01449-1026.59800.63191.951.23221022.7838(11)1.3322.03411.91(12)-101.91250.49680.70.347810-1128.50800.69301.40.97021123.754(13)-116.7611-1235.261000.31060.850.264121.3324.018即系统的设计流量为Q=35.26L/S选择喷淋泵型号及具体参数均同于消火栓泵,计算如下:①流量是Qb≥35.26L/S。②扬程自动喷淋泵的扬程:=10+1.2×23.754+4+56.4=98.90mH2O式中:——最不利点处的喷头的工作压力——沿程水头损失——报警阀的水头损失,一般取4米——最不利点处喷头与水泵轴线之间的静水压将系统入口的供水压力为1.10Mpa。⑷增压稳压装置的计算-91-
消防给水系统稳压泵是指系统平时维持压力的水泵,对系统起着监护作用和使系统具有自动控制的功能。自消防高位水箱至最不利点喷头处的沿程损失为:水箱至报警阀前管道长度为80m,管径取DN=150mm,当Q=35.26L/S时,i=0.0562,则其沿程损失为:80×0.0562=4.50mH2O,最不利点喷头至报警阀沿程损失为:23.754mH2O,总水头损失为:(4.50+23.754)×1.2=33.9mH2O,水箱应满足最不利层喷头压力要求的最小安装高度为:10+33.9=43.9mH2O。但实际上水箱与最不利点喷头的安装高度为:63.9-(60.9-0.1)=3.1<43.9m。需设置增压设施,为保证供水安全,决定在水箱间采用隔膜式气压罐。稳压泵的流量:Q≤1L/S;稳压泵的额定压力:按照我国的工程实践,稳压泵的额定压力比主泵(消防水泵)的额定压力高0.1~0.2Mpa,启动压力比其额定压力低0.05Mpa,停泵压力高于其额定压力0.05Mpa。选择喷淋稳压泵两台,其中一用一备,互为备用。⑸气压罐的计算:气压罐的调节容积取为450L,气压罐的最低工作压力:P1=33.9-6.9=27mH2O气压罐的最高工作压力:P2=27/0.8=33.75mH2O⑹消防水池的计算本建筑为高级宾馆,其消火栓系统按火灾延续时间3.0小时计,自动喷水灭火系统按灾延续时间1.0小时计,则其有效容积为:V=34.26×3.6×3.0+35.26×3.6×1.0=496.944m3消防水池的尺寸为:L×B×H=15×8×5(m)。⑺水泵结合器的设置本建筑室内自动喷水灭火系统设计流量为35.26L/S,故设置3个15L/S的水泵结合器,具体布置见自喷平面图和系统图所示。另外水泵结合器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距离宜为15~40m。本建筑采用地下式水泵结合器。-91-
第7章灭火器的配置第7章灭火器的配置7.1灭火器配置场所的火灾种类和危险等级建筑物内的初期火灾的范围小,火势弱,是用灭火器扑灭火灾的最佳时机,因而灭火器所担当的扑救初期火灾的任务是十分重要的。所以为了有效地扑救工业和民用建筑初期火灾,减少火灾损失,保护人身和财产的安全,文献【9】规定,必须合理配置灭火器。民用建筑灭火器配置场所的危险等级,应根据建筑的使用性质,人员密集程度,用电用火情况,可燃物数量,火灾蔓延速度以及扑救难易程度等因素来划分。根据文献【9】附录D规定,本建筑为高级旅馆,因为床位数超过100,因此按严重危险级设计。火灾种类应根据物质及其燃烧特性划分,依据文献【9】第3.1.2条规定,本建筑火灾种类属A类火灾。7.2灭火器的选择7.2.1依据文献【9】第4.1.1、4.1.2、4.1.3条规定1.灭火器应该按下列因素选择:⑴ 灭火器配置场所的火灾种类;⑵ 灭火器配置场所的危险等级;⑶ 灭火器的灭火效能和通用性;⑷ 灭火剂对保护物品的污损程度;⑸灭火器设置点的环境温度;⑹ 使用灭火器人员的体能。2.在同一灭火器配置场所,宜选用相同类型和操作方法的灭火器。当同一灭火器配置场所存在不同火灾种类时,应选用通用型灭火器。1.在同一灭火器配置场所,当选用两种或两种以上类型灭火器时,应采用灭火剂相容的灭火器。7.2.2根据文献【9】第4.2.1条规定扑救A类火灾,应选择水型灭火器、磷酸铵盐干粉灭火器、泡沫灭火器或卤代烷灭火器。由于本设计属于A类火灾,故可选用磷酸铵盐干粉灭火器。-95-
第7章灭火器的配置7.3灭火器的设置7.3.1根据文献【9】第5.1.1至5.1.5条规定1.灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点,且不得影响安全疏散。2.对有视线障碍的灭火器设置点,应设置指示其位置的发光标志。3.对灭火器的摆放应稳固,其铭牌应朝外。手提式灭火器宜设置在挂钩、托架上或灭火器箱内,其顶部离地面高度应小于1.50m;低部离地面高度应小于0.08m。灭火器箱不得上锁。4.灭火器不宜设置在潮湿或强腐蚀性的地点,当必须设置时,应有相应的保护措施。设置在室外的灭火器,应有保护措施。5.灭火器不得设置在超出其使用温度范围的地点。本建筑采用设置于灭火器箱内的手提式磷酸铵盐干粉灭火器,且为贮压式。7.3.2.灭火器的最大保护距离本建筑设置在A类火灾场所的灭火器,其最大保护距离应符文献【9】第5.2.1条表5.2.1的规定:灭火器的型式危险等级最大保护距离手提式灭火器严重危险等级15m7.4灭火器的配置7.4.1根据文献【9】第6.1.1至6.1.3条规定1.一个计算单元内配置的灭火器数量不得少于2具。2.每个设置点的灭火器数量不宜多于5具。3.当住宅楼每层的公共部分建筑面积超过100m2时,应配置1即1A的手提式灭火器;每增加100m2时,增配1具1A的手提式灭火器。7.4.2灭火器的最低配置基准根据文献【9】第6.2.1条规定:A类火灾场所灭火器的最低配置基准应符合表6.2.1的规定。-95-
第7章灭火器的配置危险等级严重危险级中危险级轻危险级单具灭火器最小配置灭火级别3A2A1A单位灭火级别最大保护面积50751007.5灭火器配置设计计算1、灭火器配置场所的计算应符合文献【9】第7.1.1条至73.1.3条规定:(1)灭火器配置的设计与计算应按计算单元进行。灭火器最小需配灭火级别和最少需配数量的计算值应进位取整。(2)每个灭火器设置点实配灭火器的灭火级别和数量不得小于最小需配灭火级别和数量的计算值。(3)灭火器设置点的位置和数量应根据灭火器的的最大保护距离确定,并应保证最不利点至少在一具灭火器的保护范围内。2、灭火器配置设计的计算单元应根据文献【9】P11第7.2.1条划分,本建筑属于灭火器配置场所的危险等级和火灾种类均相同,故将一个楼层作为一个计算单元。3、本建筑灭火器配置场所的保护面积按其建筑面积确定,本建筑的最大一层的使用面积为830m2,即S=830m2。4、根据文献【9】P11公式(7.3.1)计算灭火器配置场所所需的灭火级别:Q=K=0.5830/50=8.3A取Q=9A式中:Q——灭火器配置场所的灭火级别,A或BS——灭火器配置场所的保护面积,m2U——A类火灾或B类火灾的灭火器配置场所相应危险等级的灭火器配置基准,或;K——修正系数。应按文献【9】P12第7.3.2条表7.3.2的规定取值:无消火栓和灭火系统的,K=1.0;设有室内消火栓系统的,K=0.9;设有灭火系统的,K=0.7;设有室内消火栓系统和灭火系统的,K=0.5;可燃物露天堆场,甲、乙、丙类液体储罐区,可燃气体贮罐区,K=0.35、灭火器配置场所每个设置点的最小需配灭火级别应按文献【9】P12公式(7.3.4)计算:-95-
第7章灭火器的配置==9/2=4.5A式中:——灭火器配置场所每个设置点的灭火级别,A或B;N——灭火器配置场所中设置点的数量。根据灭火器配置场所的火灾种类(危险等级),本建筑N=26、灭火器配置场所和设置点实际的所有灭火器的灭火级别均不得小于以上计算值。7、设置如下:在本建筑主体内每楼设置三处灭火器,每处2具,均为手提贮压式磷酸铵盐干粉灭火器,根据文献【9】附录A选择灭火器型号为MF/ABC5。设于灭火器箱内。-95-
结语结语通过此毕业设计,我基本可以综合处理室内给水管道,排水管道和消防管道与房屋建筑结构的关系;在不同程度上提高了调查研究、查阅文献、收集资料和正确熟练使用工具书(规范、设计手册)的能力;理论分析、指定设计方案的能力;设计、计算和绘图的综合能力;技术经济分析和组织工作能力。使我熟悉掌握了给排水工程设计程序、方法和技术规范,提高对给排水工程设计的计算、图表绘制、计算说明书的编写;树立正确的设计思想,培养了严肃认真的科学态度和严谨求实的科学作风,独立思考问题的能力及与他人合作的团队精神;树立正确的工程观、生产观、经济观和全局观。XCIII
参考文献[1]公安部.《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003[M].北京:中国计划出版出版社,2003.9[2]陈耀宗等主编.《建筑给水排水设计手册》[M].中国建筑工业出版社,1992.12[3]王增长主编.《建筑给水排水工程》[M].北京:高等教育出版社,2004.7[4]姜文源主编.《建筑灭火设计手册》中国建筑工业出版社,1997.6[5]公安部.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95[M].北京:中国计划出版社1995.11[6]蒋永琨主编.《高层建筑消防设计手册》[M].同济大学出版社[7]公安部.《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001[M].北京:中国计划出版社,2001.7[8]黄晓家、姜文源主编.《自动喷水灭火系统设计手册》.中国建筑工业出版社,2005.5[9]公安部.《建筑灭火器配置设计规范》GB50015-2005[M].北京:中国计划出版社,2005.10[10]ErwnNolde.Greywaterreusesystemsfortoiletflushinginmulti-storeybuildings-overtenyearsexperienceinBerlin.[D]Germany:UrbanWater1(1999)275-284[11]Barringer.T.Dunn.D.Battaglin.W.Vowinckel.E.1990.Problemsandmethodsinvolvedinrelatinglandusetoground-waterquality.[D]WaterResurcesBulletin26(1),1-9[12]Laroche,A.M.,Gallichand,J.,1995.Analysisofpesticideresiduesinsurfaceandgroudwaterofasmallwatershed.Trans.ASAE38(6),1731–1736.[13]F.Hall.WaterInstallationandDrainageSystems.TheConnstrctionPressLtd.,1986.[14]NationalFireProtectionAssociation.“StandardonCleanAgentExtinguishingSystems”,NFPA2001[A].NationalFireProtectionAssociation,Quincy,MA,2000.[15]NFPA13.Standardfortheinstallationofsprinklersystems,NationalFireProtectionAssociation,Quincy,MA,2002.[16]UnderwritersLaboratories.Inc.StandardforHalocarbonCleanAgentExtinguishingSystemUnits,UL2166[A].UnderwritersLaboratories,-97-
Northbrook,IL,1999.[17]D.Barnes.P.J.Bliss.B.W.Gould&H.R.Vallentine.WaterandWastewaterEngineeringSystems.London.1981.-97-
谢辞谢辞本文的研究工作是在我的导师的悉心指导和严格要求下完成的。老师在学习方法、工作方法和研究思路等方面给予了许多有益的启迪;同时,她对我的研究工作提出了宝贵的建议和意见,使我在研究工作中不断取得新的进展。老师深厚的专业知识、严谨的治学精神和求实创新的工作作风深深的影响着我。在此,谨向老师致以我最崇高的敬意和真挚的感谢!感谢我的家人和朋友对我生活上的关心,学习和工作的支持,这些使得我能够安心的完成我的研究工作。最后,对在我的学习和成长道路上给予帮助的所有老师和朋友们表示深深地感谢,对评阅该论文的所有专家表示最崇高的敬意和真挚的感谢!-99-
注释注释〔注1〕Qd=mqd/1000选自《建筑给水排水手册》公式1.6-1P44式中:——最高日用水量,L/d;m——用水单位数,人或床位数;——最高日生活用水定额,L/人.d,L/床.d,或L/人.班。最高日用水量,L/d〔注2〕选自《建筑给水排水手册》公式1.6-3P45式中:——最高日用水量,L/d——最大小时用水量,L/h——建筑物的用水时间,h——小时变化系数——小时变化系数〔注3〕选自《建筑给排水设计规范》公式3.6.5P32式中:——-计算管道的给水设计秒流量,L/s——计算管段的卫生器具给水当量总数——根据建筑物用途而定的系数〔注4〕H=H1+H2+H3+H4+H5《建筑给水排水设计手册》公式1.6-13P54式中:H——建筑给水引入管前所需水压(kPa)H1——最不利配水点与引入管的标高差(kPa)H2——建筑内部给水管网沿程和局部水头损失之和(kPa)H3——水表的水头损失(kPa)H4——最不利处配水点所需流出水头(kPa)H5——为不可预见因素留有余地而予以考虑的富裕水头,一般按20kPa计〔注5〕=《建筑给排水设计规范》公式5.3.1-1P89-103-
注释式中:——设计小时耗热量,W;m——用水计算单位数(人数或床位数);——热水用水定额,(L/人·d或L/床·d);C——水的比热,c=4187(J/kg·℃);——热水温度,=60℃;——冷水温度,=10℃;ρr——热水密度,0.9833kg/L;——小时变化系数,取=6.84〔注6〕《建筑给水排水设计规范》公式5.3.2P90式中——设计小时热水量,L/h;——设计小时耗热量,W;——热水温度,=60℃;——冷水温度,=10℃;ρr——热水密度,0.9832kg/L;〔注7〕=《建筑给水排水设计规范》公式5.4.7-1P93式中:——计算温度差(℃),——热媒的初温和终温(℃),——被加热水的初温和终温(℃),取水加热器出口温度=60℃〔注8〕《建筑给水排水设计规范》公式5.4.6P93式中:——表面式水加热器的加热面积(m2);——制备热水所需的热量(W);-103-
注释K——传热系数(W/m2·℃);——由于水垢和热媒分布不均匀影响传热效率的系数,一般采用0.6~0.8;——热媒与被加热水的计算温度差(℃),按《建筑给水排水设计规范》P93第5.4.7条的规定确定——热水供应系统的热损失系数,宜采用1.1~11.5。〔注9〕根据《建筑给水排水设计手册》P318(4-10)-----〔注10〕式中:——贮水器的贮水容积,m3S——贮热时间,半容积式加热器取30min;——设计小时耗热量(w)——热水温度,=60℃;——冷水温度,=10℃;C——水的比热,c=4187(J/kg·℃);〔注10〕G=1.10~1.20根据《建筑给水排水设计手册》P256式中:G——高温热水耗量(L/h)Q——设计小时耗热量(KJ/h)——高温热水进口水温(℃)——高温热水出口水温(℃)C——水的比热,c=4187(J/kg·℃);〔注11〕==-根据《建筑给水排水工程》公式5.8.1和5.8.2P280式中:——配水管网中计算管路的面积比温降,℃/m2;——配水管网中计算管路的起点和终点的水温差,一般取5~10℃;-103-
注释F——计算管路配水管网的总外表面积,m2;——计算管段终点以前的配水管网的总外表面积,m2;——计算管段的起点水温,℃;——计算管段的终点水温,℃〔注12〕==根据《建筑给水排水工程》公式5.8.3P280式中:——计算管段热损失,W;D——计算管段外径,m;L——计算管段长度,m;K——无保温时管道的传热系数,W/(m2·℃),普通钢管约为11.6W/(m2·℃);——保温系数,无保温时=0,简单保温时=0.6,较好保温时=0.7~0.8——计算管段的起点水温,℃;——计算管段的终点水温,℃——计算管段周围的空气温度,℃,根据《建筑给水排水工程》P280表5.8.3确定,取30℃〔注13〕=根据《建筑给水排水工程》公式5.8.4,P281——全日热水供应系统的总循环流量,L/S;Qs——配水管网的热损失。W;C——水的比热,c=4187(J/kg·℃);——配水管网中计算管路的起点和终点的水温差,一般取5~10℃;ρr——热水密度,0.9833kg/L;〔注14〕-103-
注释根据《高层建筑消防设计手册》P436公式(3-1-3)式中:——充实水柱长度(m)——室内每层净高(m)——水枪喷嘴离地面高度(m),一般为1m——水枪上倾角,一般采用45º,当有特殊困难时,也可大于45º,但不得大于60º〔注15〕=++=++《建筑灭火设计手册》P176公式(4.2-2)式中:——消火栓栓口处所需水压,kPa——水带的水头损失,kPa——水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压,kPa——消火栓栓口水头损失,按20kPa计算〔注16〕R=+根据《高层建筑消防设计手册》P437公式(3-1-4)式中:R——消火栓保护半径(m)——水带敷设长度(m),考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘以折减系数0.8——水枪充实水柱长度的平面投影长度(m),水枪倾角一般按45º计算,则=0.7-103-
注释附录-105-'
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