长信大厦建筑给排水毕业设计说明书

'摘要长信大厦是为了满足公差旅游、休闲、外出的需要，而为旅客提供住宿、参观、社交、娱乐等多种服务，位于湖南省沅江市繁华地段的一座多功能建筑。建筑面积为12943.9m2,本建筑最高层为八层，建筑高度为33.50m。该建筑地下一层为车库、配电室、水泵房、设备间等，室内地面标高为-3.50m；地上八层，一层为商铺，层高为6.0m；二层为茶艺大厅和包房，层高为5.0m；三层为厨房、包房和餐厅，层高为5.0m；四、五层为客房、会议室、办公室，层高为3.0m；六、七层为客房、会议室，层高为3.0m；八层为多功能大厅和仓库，层高为3.0m；具体布置如工程图纸所示。水源由市政给水管网提供，其常年压力为0.3Mpa。水源由市政给水管网供给，该设计给水系统采用分区供水方式，低区为地下一层至地上三层，高区为四层至八层，高低区均采用水泵水箱联合供水。消防系统采用消火栓灭火系统、自动喷淋灭火系统相结合的方式，消火栓灭火系统管网布置成环状，在建筑外侧设两个水泵接合器，当水量不足时可由室外消防车通过水泵接合器供水。自动喷淋灭火系统采用独立的湿式自动喷水灭火系统，该系统具有灭火及时，效率高的优点，但也存在缺陷，由于管网中充有有压水，当渗漏时会损坏建筑和影响建筑物的使用。该建筑的功能决定采用集中热水供应，由于集中热水供应系统可以集中设置加热和其他设备，便于集中维护管理；加热设备热效率高，热水成本较低；各热水使用场所不必设置加热装置，占用总建筑面积较少；使用较为方便舒适。本设计排水系统采用生活污水和生活废水合流排放，地下室污水采用单独排出，多根排水立管在建筑物顶部共用伸顶通气立管。雨水系统采用外排水系统，设单斗雨水立管，雨水斗采用87型，材料为塑料。关键词：给水系统；消火栓系统；自动喷淋灭火系统；热水系统；排水系统；雨水系统。 AbstractJinTianBuildingislocatedinthedowntownareaofYuanjiangCity,HunanProvince.Itismulti-functional,whichcanprovidepassengerswithaccommodation,sight-seeing,socialservice,entertainmentandotherservicessoastomeetpassengers’requirementsintheirbusinesstravel,leisuretravelandetc.The33.50-meterhighbuildinghas8floorsanditcovers12943.9m2.Thefirstfloorundergroundisusedasgarage,switchgearroom,waterpumproom,andequipmentroometc.Thefloorelevationis-3.50m.Forthe8floorsaboveground,thefirstfloorisshoppingmall.Thefloorheightis6.0m.Thesecondfloorisdesignedastearoomsandprivaterooms,6.0mhigh.Thethirdfloorisusedaskitchen,privateroomsandrestaurant,5.0mhigh.Thefourthandthefifthfloorsareusedasguestrooms,meetingroomsandofficerooms,3.0mhigh.Thesixthandtheseventhfloorsareusedusguestroomsandmeetingrooms,3.0mhigh.Theeighthfloorismulti-functionalhallandwarehouse,3.0m.Pleaseseethedetailedlayoutasintheengineeringdrawing.Waterissuppliedbymunicipalwatersupplyingnetwork,withyearlyaveragepressure0.3Mpa.Thewatersupplysystemisdesignedaszonewatersupply.Thelowzonesarefromthefirstfloorundergroundtothethirdflooraboveground.Thehighzonesarefromthefourthfloorabovegroundtotheeighthflooraboveground.Watersupplyforboththelowzonesandthehighzonesarebywaterpumpandwatertank.Firecontrolsystemadoptsthecombinationofthefirehydrantsystemandtheautomaticsprayfirefightingsystem.Forthefirehydrantsystem,thepipesaresetasrings;twowaterpumpadaptersaresetoutsideofthebuilding.Whenthereisnotenoughwater,watercanbesuppliedbyfirefightingtrucksthroughwaterpumpadapters.Fortheautomaticsprayfirefightingsystem,independentautomaticwetpipesprinklersystemisadopted.Thissystemcanextinguishfireintime,andisofhighefficiency.Buttherearedisadvantagesinthissystem.Sincewhentheconfinedwaterinthepipenetworkleaks,itwillaffectanddamagethebuilding.Becauseofthefunctionsofthebuilding,centralizedhotwatersupplyisadopted.Devicesandequipmentscanbeheatedatthesametime,whichmakesmaintenanceandmanagementeasy.Theheatingequipmentisofhighefficiencyandthecostofhotwaterislow.Heatingdevicesand equipmentsdonothavetobesetwherehotwaterisneeded.Itcanthussaveplaceandmakeitconvenienttouse.Forthewaterdrainagesystem,itisdesignedascombinedsewageandwastewaterdischarge.Thewasterwaterintheundergroundfloorofthebuildingisdischargedseparatewithwaterinotherfloors.Foreachverticaldrainingpipe,ventstackissetatthetopofthebuilding.Forthestormwatersystem,outsidestormsystemisadopted.Thereissinglerainstrainer,anditis“87”type.Thematerialisplastic.Keywords:watersupplysystem,firehydrantsystem,automaticsprayfirefightingsystem,hotwatersystem,waterdrainagesystem,stormwatersystem. 目录摘要IAbstract...........................................................II第1章工程概况11.1设计依据11.2原始材料11.3设计内容1第2章室内给水系统32.1给水方式的选择32.2给水系统的分区82.2.1给水系统竖向分区的必要性82.2.2给水系统竖向分区的要求82.2.3本建筑给水竖向分区82.3室内给水系统组成82.4给水管道设备安装要求82.5增压设备及其构筑物9第3章室内外消防系统103.1消火栓给水系统103.1.1消火栓给水系统说明103.1.2室内消火栓方案选择103.1.3消火栓给水系统的组成123.1.4室外消火栓系统133.1.5消防管道布置133.1.6消火栓布置143.2自动喷水灭火系统143.2.1自动喷水灭火系统说明143.2.2自动喷水灭火系统的组成173.2.3自动喷水灭火系统管道设备安装要求17第4章热水系统184.1热水系统设计说明184.2热水管道设备安装要求18第5章排水系统205.1排水系统设计说明205.2排水系统组成205.3集水井20 5.4化粪池205.5排水管道设备安装要求20第6章雨水系统206.1雨水系统设计说明216.1.1天沟外排水组成21第7章室内给水部分系统计算217.1给水系统分区217.2用水量计算227.3屋顶水箱容积计算237.4地下生活贮水池容积计算237.5室内给水管网水力计算247.6泵的选择29第8章消防给水系统计算398.1消火栓给水系统398.2室内消火栓给水系统398.2.1消火栓的布置398.2.2消火栓、水带规格的确定408.2.3水枪喷嘴处所需压力408.2.4水枪喷嘴出流量408.2.5水带阻力408.2.6消火栓口所需压力418.2.7校核418.2.8水力计算428.2.9其他设施448.3自动喷水灭火系统448.3.1喷头的选用与布置458.3.2自喷系统水力计算458.4室外消防系统488.4.1室外消防给水管网488.4.2室外消火栓488.4.3水泵接合器48第9章热水系统499.1耗热量计算499.2热水量计算509.3热水配水管网水力计算50 9.4热水循环管网的水力计算52第10章排水系统设计610.1建筑内部排水系统6010.2排水系统计算6010.3污、废水系统水力计算6010.3.1排水定额6010.4室外污、废水排水管道计算6110.5集水井的计算6210.6排污泵的计算6210.7化粪池的计算62第11章建筑雨水排水系统6411.1建筑雨水的排放方式6411.2设计暴雨强度q的确定6411.3汇水面积F(以m2计)6411.4雨水流量计算6411.5室外雨水管道计算6511.6溢流口的计算66参考文献67总结68 第1章工程概况1.1设计依据建筑给水排水设计规范GB50015-2003；高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版）；自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001（2005年版）；建筑灭火器配置设计规范GBJ140-90（2005年版）；给水排水设计手册（第二册）；建筑设计资料：包括各层建筑平面图。1.2原始材料设计项目为沅江市长信大厦，一幢8层的综合性大楼，建筑面积为12943.9m2,建筑高度为33.50m，地下1层，地上8层。关于该大厦建筑面积的分配：地下层为开敞式停车库共1079.27m2,地下一层为设备室及停车场，一层为商铺共1274.98m2，二三层部分有茶艺大厅、餐厅、厨房共2080.61m2，包房二层12间，三层6间，包房共18间，四到七层为客房每层27间，共有4层，共108间，四到五层各有办公室，共380.33m2，八层设多功能大厅382.8m2。各层高度如下：地下室3.5m，商铺层6m，茶艺大厅、餐厅层各5m，客房层3m，多功能大厅层3m。该建筑的使用要求为功能合理，流线清晰，造型美观大方，与周围环境协调，具有现在气息，符合消防要求，结构合理，技术可行且经济合理。该宾馆共有工作人员50人。该建筑供水水源的情况如下：市政给水干管位于大楼正前面桔城大道侧边，距离建筑物3m，市政给水管网提供的工作压力是0.3MPa。室外给水管道前、后各一条，管径均为300mm，可供流量为60L/s，管中心距地面1.2m。1.3设计内容(1)准备工作，具体内容如下：1)熟悉设计对象及有关设计资料；2)明确毕业设计任务； 3)设计的基本知识学习；4)设计方案初步考虑；5)现场勘察和收集不足资料。完成上述任务后，需填写毕业设计任务书（原始资料部分）。(2)建筑给水排水工程扩初设计，内容如下：1)建筑给水、排水、热水、消防各系统的方案比较与确定。2)建筑内部给水系统设计。3)建筑内部消防系统设计。4)建筑内部热水供应系统设计。5)建筑内部排水系统设计。(3)施工图设计及计算书、说明书的整理及编制1)施工图设计内容包括：①底层管道平面图及室外管道平面图②标准层管道平面图③管道系统图（冷水、热水、消防给水、自喷、排水、雨水）④卫生间大样图2)绘制完施工图后，整理、编写计算说明书。 第2章室内给水系统本建筑室内给水水源以城市给水管网为水源，在大楼正前面有给水管道通过，管顶标高均比路面低1.0m。城市给水管网常年可保证的资用水头为30mH2O。总硬度小于300mg/L。城市给水管网不允许直接抽水。2.1给水方式的选择市政管网可提供的常年用水水压为0.3MPa,虽然该建筑最高层为八层，最高点的高度为33.50米，但是作为宾馆，需要设计屋顶水箱。所以现在考虑方案选择，要根据该建筑的特点以及该建筑用水的要求来确定到底用哪一种给水方式最佳，也就是说能符合经济技术合理，用水安全的要求。所以现在对常用的几种给水方式方式进行各方面的比较，然后确定一个最佳的给水方案。常用的给水方式有以下几种：方案1：直接给水方式由室外给水管网直接供水，是种最简单最经济的给水方式，适用于室外给水管网的水量和水压在一天内均能满足用水要求的建筑。简图如下。图2.1直接给水方式的示意简图方案2：设水箱的给水方式 设水箱的给水方式宜在室外给水管网供水压力周期性不足时使用，如下图（A）所示，低峰用水时可利用室外给水管网直接供水并向水箱进水，水箱贮备水量。高峰用水时室外管网水压不足，则由水箱向建筑内给水系统供水。当室外给水管网水压偏高或不稳定时，为保证建筑内给水系统的良好工况或满足稳压供水的要求，也可采用设水箱的给水方式。如下图（B）所示，室外管网直接将水输入水箱，由水箱向建筑内给水系统供水。设水箱的给水方式可能会因为建筑全依靠水箱供水而导致水箱体积过大，这也是设水箱的给水方式的一个缺点，而且有可能导致二次污染，还不能充分利用市政给水管网的水压，有些浪费。综合这些因素，设水箱的给水方式在经济上不是很占优势。图2.2设水箱的给水方式示意简图（A） 图2.3设水箱的给水方式示意简图（B）方案3：设水泵的给水方式设水泵的给水方式一般是在室外给水管网的水压经常不足时采用。当建筑内的用水量大且较均匀时可用恒速水泵供水；当建筑内用水不均匀时采用一台或多台水泵变速运行供水，以提高水泵的工作效率，因水泵直接从室外管网抽水，会使外网压力降低，影响附近的用户用水，严重时还可能造成外网负压，在管道接口不严密时周围土壤中的渗漏水会吸入管内，污染水质。在此供水系统中增设贮水池，采用水泵和室外管网间接连接的方式，如其示意图所示。 图2.4设水泵的给水方式示意简图方案4：设水泵和水箱的给水方式图2.5设水箱、水泵的给水方式示意简图1屋顶水箱2配水龙头3阀门4水泵5水池6阀门7水表设水泵和水箱的给水方式是在室外给水管网的压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需的水压，且室内的用水不均匀时采用的。该给水方式的优点是水泵能及时向水箱供水，可缩小水箱的体积，有因为有水箱的调节作用，水泵的出水量稳定，能保持在高效区运行。 方案5：分区给水方式图2.6分区给水方式示意简图1浮球液位器2浮球阀3止回阀4室外给水管网水压线5生活泵6浮球阀7贮水池8止回阀9泄水管10水表当室外给水管网的压力只能满足于下层供水要求时可采用分区给水的方式。室外给水管网水压线以下楼层为低区有外网直接供水，以上楼层为高区由升压贮水设备供水。可将两区的一根或几根立管相连接，在分区处设阀门，以备低区进水管发生故障或外网压力不足时，可打开阀门由高区水箱向低区供水。经过比较，发现直接供水的方式是管网技术最简单，经济费用也是最低的，但是它的缺点是能满足的建筑用水要求不高，不能很广泛的应用；设水泵的给水方式供水的形式较为单一，不是很安全，而且有可能造成污染，市政给水管网不允许直接抽水，所以否决此方案；考虑到本设计对象的建筑高度为33.50米，而且是作为宾馆，必须要设高位水箱，所以重点考虑的给水方式就是设水箱和水泵的给水方式和分区的给水方式。综合考虑各方面的因素，为了充分利用市政给水管网的水压，决定采用分区给水的给水方式。这样一来，基本上可以达到在经济和技术上都比较合理的水平。 2.2给水系统的分区2.2.1给水系统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，将会产生下列后果：(1)水压过大，水龙头开启时，水成射流喷溅，影响使用，水量也浪费；(2)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，产生噪声，引起管道松动漏水，甚至损坏；(3)水压过大，水嘴、阀门等五金配件容易磨损，缩短使用期限，同时增加了维修工作量。因此，为了消除或减少上述弊端，高层建筑的高度达到某种程度时，对给水系统须作竖向分区。2.2.2给水系统竖向分区的要求根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)规定：高层建筑生活给水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净水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不大于0.55MPa。为了宾馆房间用户使用舒适，采用0.35MPa左右为分区压力。(2)各分区最不利配水点的水压应满足用水水压的要求。2.2.3本建筑给水竖向分区本建筑最高层为八层，将其分为两个区，1-3层为Ⅰ区，4-8层为Ⅱ区。Ⅰ区由室外给水管网直接供水，给水管网采用下行上给式。Ⅱ区由屋顶水箱供水，给水管网采用上行下给式。考虑到市政给水事故停水，水箱应短时间供下区用水。2.3室内给水系统组成建筑生活给水系统由下列个部分组成：引入管、接户管、水表节点、入户管、管道系统、给水附件、升压和贮水设备。其中管道系统由干管、立管、支管组成。给水附件指给水管路上装设的各种水龙头及相应的闸阀、止回阀等。升压和贮水设备指水泵、高位水箱、气压装置、贮水池等升压和贮水设备。2.4给水管道设备安装要求(1) 各层给水管道采用暗装敷设，横向管道在室内装修前在吊顶中，支管以0.2%的坡度坡向泄水装置。(2)埋在地下的给水管道采用给水铸铁管。(3)管道外壁离墙面之间的距离不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁与墙、梁、柱净距不小于50mm，支管外壁与墙、梁、柱净距为20~25mm。(4)给水管与排水管平行，交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管上面。给水管与热水管道平行时，给水管设在热水管下面100mm。(5)生活泵设于地下室。所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防泵外其它水泵均设减震基础，并在吸水管和出水管上设可曲挠橡胶接头。在立管和横管上应设阀门，当d≤50mm，采用截止阀，当d＞50mm，采用闸阀。(6)管道穿越墙壁时，需预留孔洞，孔洞尺寸采用d+50mm~d+100mm，管道穿过楼板时应预埋套管，且高出地面10~20mm。引入管穿地下室外墙设套管。(7)水泵基础应高出地面0.2m，采用自动启动。(8)贮水池采用钢筋混凝土，在贮水池上部设人孔，生活水泵吸水管在消防水位面上设小孔，保证消防贮水量不被动用。2.5增压设备及其构筑物生活加压泵采用两台50GDL12-15型立式多管道离心泵，一用一备，水泵参数：扬程H＝30-150m，Q＝12m3/h；配套电机功率3.0KW。地下贮水箱的有效容积为18m3，采用的是不锈钢水箱；屋顶高位水箱有效容积为4.1m3，采用不锈钢水箱。第3章室内外消防系统 根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95，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5.00m2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。因此，本建筑需要作消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统。根据建筑内部各部位的使用功能，相应配置手提式干粉灭火器，以配合消防给水灭火系统。3.1消火栓给水系统3.1.1消火栓给水系统说明建筑消火栓给水系统是建筑内最基本的消防给水系统。其作用是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足需要时），输送到建筑物内的固定灭火设备，以供建筑灭火之用。根据该宾馆的性质和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95可知，本建筑为一类建筑，火灾延续时间为2h，室内消防用水量为30L/s，室外消防用水量为30L/s。室内每根竖管最小流量15L/s，每支水枪最小流量5L/s。消防竖管的直径按室内消防用水量计算确定。计算出来竖管直径小于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，仍采取100mm。故本设计消防立管管径为DN100。按规范要求，当消火栓灭火系统栓口压力大于0.8MPa时，应分区供水或在消火栓处设减压措施，故本建筑室内消火栓系统不分区。消火栓栓口的出水压力大于0.5MPa时，消火栓处应设置减压装置，一般采用减压阀或减压孔板用以减少消火栓前的剩余水压。当建筑高度不超过100m时，最不利点消火栓静水压力应不低于0.07MPa，否则系统中应设增压设备。3.1.2室内消火栓方案选择方案一：由室外给水管网直接供水的消防给水方式宜在室外给水管网提供的水量和水压，在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用，如下图3.1。该方式中消防管道有两种布置形式：一种是消防管道与生活（或生产）管网共用，此时在水表处应设旁通管，水表选择应考虑能承受历时通过的消防水量。这种形式可以节省一根给水干管、简化管道系统；另一种是消防管道单独设置，可以避免消防管道中，由于滞留过久而腐化，对生活（或生产）管网供水产生污染。 图3.1直接供水的消防给水方式方案二：设水箱的消火栓给水方式宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量、水压时（或是由生活泵向水箱补水）采用，如下图3.2。由水箱贮存10min的消防水量，灭火初期由水箱供水。图3.2设水箱的消火栓给水系统方案三：设水泵、水箱的消火栓给水方式 宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用，如下图3.3。水箱由生活泵补水，贮存10min的消防用水量，火灾发生时先由水箱供水灭火，消防水泵启动后由消防水泵供水灭火。图3.3设水泵、水箱消防供水方式综上：根据上述比较以及本建筑的实际情况，采用设水泵、水箱的消防给水方式。3.1.3消火栓给水系统的组成本建筑内部消火栓给水系统是由消火栓设备、消防卷盘、减压孔板、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵等组成。(1)消火栓设备：室内消火栓设备是由消防转盘、水枪、水带和消火栓组成，水枪的喷嘴口径有13mm、16mm、19mm三种。水带口径有50mm或65mm两种，口径13mm水枪配备直径50mm水带，口径16mm水枪可配置50mm或65mm的水带，口径19mm的水枪配备65mm水带。水带长度一般为15m、20m、25m共三种；水带有麻织和化纤两种。消火栓均采用内扣式接口的球形阀式龙头，并有单出口和双出口之分。双出口消火栓直径为65mm，单出口消火栓直径为50mm和65mm两种。当每支水枪最小流量小于3L/s时选用直径50mm消火栓和水带；最小流量不低于5L/s时选用65mm消火栓。(2)消防卷盘：消防卷盘（又称消防水喉）由25mm或32mm小口径室内消火栓、内径不小于19mm的输水胶管，喷嘴口径为6mm、8mm或9mm 的小口径开关和转盘配套组成，胶管长度为20～40m。(3)减压孔板：减压孔板在室内给排水工程中主要用于消除给水龙头和消火栓前的剩余水头，以保证给水系统均衡供水，达到节水、节能的目的。室内消火栓给水系统中立管上消火栓由于高度不同，其立管底部消火栓口压力最大，当上部消火栓口水压满足消防灭火需要时，则下部栓口压力势必过剩，若开启这类消火栓灭火，其出水量必然过大，将迅速用完消防贮水。另外，随着系统下部消火栓口压力增大，灭火时水枪反作用力随之增大，当水枪反作用力超过15kg时，消防队员就难以掌握水枪对准着火点，影响灭火效果。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95规定，消火栓栓口的出水压大于0.50MPa时，消火栓处应设置减压装置，一般在消火栓前设置减压孔板，以消除各消火栓口剩余水压。减压孔板所用材料按常规定，一般采用2mm～6mm厚的不锈钢板或铝板，孔板孔径大于3mm，以免发生堵塞。(4)水泵接合器：在建筑消防给水系统中均应设置室外水泵接合器，水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压的装置。水泵接合器应与室内环状管网连接，其连接点应尽量远离消防水泵出水管与室内环状管网的连接点。依据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95规定，本建筑室内消防用水量30L/s，一个水泵接合器负荷流量为10～15L/s。3.1.4室外消火栓系统高层建筑周围需设室外消火栓，应保证供应建筑物室外室内两部分消防用水量。按规范规定，室外消防用水量为30L/s，每个室外消火栓用水量10～15L/s，本建筑设置2个室外消火栓布置在周围，采用低压消防给水系统。室外消火栓采用地上式双出口型号SS150-1.6，公称压力为1.6MPa，进水口DN150，出水口为2个65mm栓口。室外消火栓布置间距不应超过120m，保护半径不应超过150m。在消火栓周围为了给消防队员留有操作场地，同时便于操作，消火栓距建筑物外墙不宜小于5m，且不超过40m。消防车吸水管长度为3～4m，为了便于消防车直接从消火栓取水，室外消火栓距路边不宜大于2m。3.1.5消防管道布置(1)室内消防给水管道①高层建筑的室内消防给水系统应与生活给水系统分开，独立设置。 ②室内消防给水管道布置成环保证供水干管和每条竖管都能双向供水。③消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓水枪的充实水柱，同时到达被保护范围内的任何部位。④消防竖管的直径应按通过流量计算确定。⑤高层建筑内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。⑥当高层建筑内同时设有消火栓给水系统和自动喷水系统时，应将室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统分开设置。⑦室内消防给水管道的阀门应经常处于开启状态，并应有明显的启闭标志。(2)室外消防给水管道高层建筑的室外消防给水管道应独立构成环状管网。其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入。本建筑室外给水管网独立成环，管径采用DN200，从前后侧市政管网引入两条DN200给水管。环网应用阀门分成独立工作的两段，使在某根引入管或市政管网故障维修时，通过阀门操作，其余引入管均仍能保证消防供水。3.1.6消火栓布置消火栓的合理布置，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间相连的附属建筑均应合理设置消火栓。(1)高层建筑和裙房的各层除无可燃物的设备层外，每层均应设置室内消火栓。(2)室内消火栓应设在楼内走道、楼梯附近等明显易于取用的地方。且应保证同层内任何部位有两支水枪的充实水柱同时到达。高层建筑的消防电梯前室应设消火栓。(3)消火栓的水枪充实水柱长度应根据建筑物层高和选定的水枪设计流量通过水力计算确定。高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的试验消火栓。(4)室内消火栓栓口距地面高度宜为1.10m。栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面垂直。室内消火栓应采用同一型号规格。(5)在高层建筑内要控制双阀出口型消火栓代替两股水柱。3.2自动喷水灭火系统3.2.1自动喷水灭火系统说明 自动喷水灭火系统是一种固定形式的自动灭火装置。系统的喷头以适当的间距和高度安装于建筑物、构筑物内部。当建筑物内发生火灾时，喷头会自动开启灭火，同时发出火警信号，启动消防水泵从水源抽水灭火。这种灭火系统具有很高的灵敏度和灭火成功率，是扑灭建筑初期火灾非常有效的一种灭火设备。根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001，本建筑属中危险级（I级）。常用灭火系统如下：(1)闭式自动喷水灭火系统①湿式系统：湿式系统是一种装有自动喷水的闭式喷头，平时管内充满水，用时作为系统自动驱动媒介的系统。优点：湿式系统与其他自动喷水灭火系统相比较，结构简单，仅有湿式报警阀和必要的报警装置及供水设施即可，因此，施工管理方便，水后无需更多的管理工作，管道接头和坡度敷设都没有干式系统要求严格；灭火迅速，经济可靠，维护检查方便；适用范围广。缺点：易造成误喷，不适用于温度不低于4℃且不高于70℃，安装不当会产生渗漏，损坏建筑装饰。②干式系统：干式报警阀前充满压力水，阀后的管道内充满压缩空气，平时处于警备状态。当发生着火时先喷气再冲充水喷水灭火。优点：平时管内无水，对装饰无损害，对环境温度无要求，适用于火灾危险性不高，温度特殊场所（如冷库）。缺点：灭火不及时，管网气密性能要求高，系统设备复杂，维护管理也较为不便。③预作用系统：预作用喷水灭火系统将火灾自动探测控制技术和自动喷水灭火技术相结合，系统平时有压气体，着火后先报警排气，再充水，等温度升高时再喷水灭火。适用于现场要求较高，不造成误喷的场所。优点：启动速度快。缺点：结构复杂，自动元件多，造价高，技术要求高，对系统管理维护有一定要求。(2)开式自动喷水灭火系统①雨淋系统：装有开式喷头，传动管或手动后来控制一组喷头。 特点：出水迅速，喷水量大，覆盖面积大，其降温和灭火效率显著，能有效控制扑灭火灾，但耗水量大。适用于火势发展迅猛，易蔓延，空间净空高的场所。②水幕系统：水幕系统不能直接扑灭火灾，而是阻挡火焰热气流金额热辐射向临近保护区扩散，起到防火分隔的作用。适用于重要建筑的门窗下及舞台和观众席间。③水喷雾系统：适用于与电有关或石油化工有关的灭火，如变压器或与石化有关的罐，大的传送带两头及上下部。特点：电绝缘性好，不会造成液体飞溅。综上所述：本建筑物消防设计采用湿式自动喷水灭火系统，其中：宾馆属于中危险级Ⅰ级，停车场属于中危险级Ⅱ级，其设计参数如下表表3.1低区生活用水量计算表火灾危险等级喷水强度（L/min.m2）作用面积（m2）喷头工作压力（MPa）中危险级Ⅰ级6.00160.000.10中危险级Ⅱ级8.00160.000.10本建筑各层均设自动喷水系统，采用湿式报警阀，闭式下垂式装饰型玻璃球喷头（动作温度为68℃、K=80）和闭式直立式带保护网玻璃球喷头（动作温度为68℃、K=80），因为湿式自动喷水灭火系统适用环境为4℃～70℃，玻璃球喷头具有外型美观、体积小、重量轻等优点；每个喷头的保护面积不超过12.5m2。喷头布置中一级：3.6m×3.6m，喷头距离墙不小于0.6m，不大于1.8m；中二级：3.4×3.4m；喷头距离墙不小于0.6m，不大于1.7m，可以个根据实际情况调整喷头距离。为定期进行安全检查，各层均设置了末端试压装置，废水排入专设的废水立管内。低区试水时，水排入卫生间，车库直接外排，在室外设置了2个水泵接合器。粗略计算总共有1075个喷头，根据规范，每个报警阀控制800个喷头,本次设计设2组报警阀，每个报警阀组的最不利喷头处设末端试水装置，每层均设信号阀和水流指示器，每个报警阀最高和最低的喷头高差不超过50m，报警阀后压力不超过1.2Mpa压力。 3.2.2自动喷水灭火系统的组成自动喷水灭火系统的组成，一般由闭式喷头、管网、湿式报警阀、水流指示器、水流警铃、延迟器、末端试水装置、自动排气阀、探测器、加压装置等组成。3.2.3自动喷水灭火系统管道设备安装要求(1)管道均采用内外壁热浸镀锌钢管。采用丝扣连接。(2)吊架和支架的位置以不妨喷头喷水为原则，吊架距喷头的距离应大于0.3m，距末端喷头的距离小于0.70m。(3)报警阀应设在距地面0.8~1.5m范围，并且管理方便。水力警铃宜装在报警阀附近，连接管道采用镀锌钢管，长度不超过6m时，管径应为15mm，大于6m时，管径为20mm，而管道总长度不应超过20m。(4)供水干管在便于维修的地方设分隔阀门，阀门布置应保证某段供水管检修或发生事故时，关闭报警阀数量不超过3个。阀门经常处于开启状态。(5)装置喷头的场所，应注意防止腐蚀气体的侵蚀，不受外力的撞击，要定期清除喷头上的尘土。(6)一般在喷头之间的每段配水支管上至少应装一个吊架，吊架的间距应不大于3.6m。(7)喷头喷水时，为防止管道产生大幅度的晃动，在配水支管、配水干管与配水支管上应再附加防晃支架。第4章热水系统 4.1热水系统设计说明建筑内热水供应系统可分为局部热水供应系统和集中热水供应系统。局部热水供应系统采用各种小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围内的一个或几个用水点使用的热水系统。局部热水供应系统具有设备、系统简单，造价低；维护管理容易、灵活；热损失较小；改建、增设较容易的优点。缺点是：一般加热设备的热效率较低，热水成本较高；使用不够方便舒适；每个用水场所需设置加热装置，占用建筑总面积较大；因卫生器具同时使用率较高，设备总容量较大。集中热水供应系统就是在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热，通过热水管网输送至整幢建筑的热水供应系统，具备加热和其他设备集中设置，便于集中管理；一般设备热效率较高，热水成本较低；卫生器具的同时使用率较低，设备总容量较小，各热水使用场所不必设置加热装置，占用总建筑面积较少；使用较为方便舒适。缺点：设备、系统较复杂；建筑投资大；管网长，热损失大。由上可知：本设计采用集中热水供应系统采用干管循环系统，以蒸汽为热媒，采用容积式水加热器。该建筑的功能决定了其对热水供应要求较高，所以采用全天24h热水供应系统，为保证任何时刻均达到设计水温（出水温度65℃，最不利点温度为60℃），采用机械全循环系统，这种循环系统可以随时迅速获得热水，使用方便。适用于对热水供应要求高的建筑。4.2热水管道设备安装要求(1)热水及热媒管道布置时，充分利用管道井、管廊、设备层及吊顶等暗装，以保证建筑内的美观要求。(2)管道穿越楼板、地面、墙壁时需设套管。如地面有积水时，套管应高出地面50~100mm，水平套管与装饰后墙面齐平。(3)热水管道全部用铜管。(4)为满足运行调节和检修要求，热水管道在下列地点应设阀门：a)配水或回水环状管网的分干管；b)配水和回水立管；c)在客房卫生间，从立管接出的支管上；d)配水点大于等于5个的支管上；e)水加热器、热水贮水器、循环水泵、自动温度调节器、自动排气阀和其它需要考虑检修的设备的进出水口管道上。(5)在热水管路上，每隔25 mm设置一个П型伸缩器。在热水干管和回水管上，设置自动排气阀。(6)蒸汽管、凝结水管敷设在地沟内，用石棉硅藻土作保温材料。立管不保温，锅炉加热器至管网的配水横干管及回水管须保温，保温层厚度不小于30mm。横干管坡度为0.003，并在末端设泄水阀门和排水装置。(7)热水立管与水平干管相连时，立管上应加弯管。(8)热水管网在下列管道上设止回阀：a)循环管网的回水总管上；b)冷、热水混合器的冷、热水进水管上；c)闭式热水系统的冷水进水管上。(9)热水系统供应的最低点应设泄水装置。 第5章排水系统5.1排水系统设计说明高层建筑排水系统有合流制和分流制，由设计任务书和沅江当地资料可知，该城市具有比较完善的污水管网和污水处理场，具有条件接纳生活污水。该设计采用粪便污水和生活废水统一排出的方式即合流制。5.2排水系统组成排水系统的组成包括卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、潜污泵等。室内地面层以上的生活污水重力流排出；地面层以下的污水采用管道汇集至集水坑内，用潜水排污泵提升后、排入室外污水管道；废水采用排水沟汇集至集水坑内，用潜水排污泵提升后排至室外雨水管道。通气系统采用伸顶通气。5.3集水井在地下室水泵房、地下车库和消防电梯井附近设置集水井，消防电梯集水井井底低于电梯井底不小于0.7m。为防止生活饮用水受到污染，集水井与生活给水贮水池的距离应在10m以上。集水井的有效水深取1.2m，保护高度0.3m。井底应坡向吸水坑，坡度不小于0.05，并在井底设冲洗管，利用水泵出水进行冲洗，防止污泥沉淀。5.4化粪池污水进入化粪池经过12～24h的沉淀，可去除50%-60%的悬浮物。本设计化粪池采用矩形，其长、宽、高根据水力计算确定，但深度不得小于1.3m，宽度不得小于0.75m，长度不得小于1.0m。为减少污水和腐化污泥的接触时间，便于清掏污泥，化粪池做成双格，具体型号见计算书。5.5排水管道设备安装要求(1)排水管在垂直方向转弯处，用两个45°弯头连接，管材采用排水塑料管。(2)排出管与室外排水管连接处设置检查井，检查井至建筑物距离不得小于3m，并与给水引入管外壁的水平距离不得小于1.0m。(3) 当排水管在中间层竖向拐弯时，排水支管与排水立管、排水横管相连接时排水支管与横管连接点至立管底部水平距离L不得小于1.5m；排水竖支管与立管拐弯处的垂直距离h2不得小于0.6m。(4)生活污水立管与生活废水立管合用一根通气立管。(5)当层高小于或等于4m时，污水立管和通气立管应每层设一伸缩节。污水横支管、横干管、汇合通气管上无汇合管件的直线管段大于2m时，应设伸缩节，但伸缩节之间最大间距不得大于4m。(6)立管宜每2层设一个检查口。在水流转角小于135的横干管上应设检查口或清扫口。(7)立管管径大于或等于110mm时，在楼板贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于500mm的防火套管。管径大于或等于110mm的横支管与暗设立管相连时，墙体贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于300mm防火套管，且防火套管的明露部分张度不宜小于200mm；防火套管、阻火圈等的耐火极限不宜小于管道贯穿部位的建筑构建的耐火极限。(8)集水井、化粪池参照《给排水标准图集》，化粪池与建筑物的距离不得小于5m。 第6章雨水系统6.1雨水系统设计说明屋面雨水排水系统分为外排水系统和内排水系统。外排水系统是利用屋顶天沟直接通过立管将雨水排到室外雨水道或排水明渠中去；内排水系统是利用室内雨水管道系统，将雨水排到室外雨水管道中去。根据该设计建筑的结构型式、气候条件及生产工艺要求，该设计采用天沟外排水系统。6.1.1天沟外排水组成天沟外排水系统由天沟、溢流口、雨水斗、连接管、排水立管、排出管和埋地管等部分组成。天沟设置在两跨中间并坡向端墙，雨水斗设在紧靠山墙的屋面。立管连接雨水斗并沿外墙布置。(1)天沟天沟的排水断面形式根据屋面情况而定，为矩形。天沟坡度坡度一般为0.003～0.006，本设计为0.003。天沟以建筑伸缩缝、沉降缝和变形缝为屋面分水线，并在分水线两侧设置。天沟的长度根据当地暴雨强度、建筑物跨度、天沟断面形式等进行水力计算确定，天沟长度一般不超过50m。(2)溢流口天沟顶端设置溢流口，溢流口比天沟上檐低50mm。(3)雨水斗雨水斗的作用为汇集屋面雨水，使流过的水流平稳、通畅和截留杂物，防止管道堵塞，当前常用的雨水斗为65型、79型、87型。本设计选用87型雨水斗。雨水斗的布置与安装要求如下：①放火墙处设置雨水斗时，应在该墙的两侧各设一个雨水斗；②雨水斗的间距除按计算决定之外，还应根据建筑结构的特点（如柱子的布置等）决定，一般间距采用12～24m；③雨水斗与天沟板连接处，应作好防水，不使雨水由该处漏入车间内；④用卷材防水时，卷材弯入雨水斗短管内，在卷材表面灌沥青时，需注意不使沥青流入管内，以免缩小管径，降低排水能力，致使天沟积水。 (4)立管立管的作用是排除雨水斗流来的雨水。(5)连接管连接管为承接雨水斗流入的雨水，并将其引至悬吊管的一段短竖管。对连接管的要求有：①连接管的管径不得小于雨水斗短管的管径，且不得小于100mm；②连接管应牢固的固定在建筑物的承重结构上，管材用UPVC管；③连接管宜用斜三通与悬吊管相联结；④伸缩缝两侧雨水斗的连接管，如合并接入一根立管或悬吊管上时，应采用柔性接头。 第7章室内给水部分系统计算7.1给水系统分区室内给水系统由市政管网供水，采用市政直接供水和水泵水箱联合供水两种方式相结合。为了避免直接从市政管网抽水，本系统在地下层设置水池。由生活水泵从水池抽水至各用水点。给水系统分为低区和高区供水，低区为地下一层至三层，低区由市政管网直接供水，高区四至八层由水泵水箱联合供水。7.2用水量计算按照建筑给排水设计规范（GB50015---2003）（2009年版）进行计算经过查表，餐厅指标按照3.3/(m2.座）二楼茶艺厅1597m2m1=1597/3.3=483(人）三楼餐厅1155m2m2=1155/3.3=350(人）Qd=mqdQp=Qd/TQh=Qp*khQd--------最高日用水量，L/dm--------用水单位数，Qp-------平均小时用水量，L/hT--------建筑物的用水时间，Kh-------小时变化数Qh------最大小时用水量，L/h表7-1低区生活用水量计算表用水部位用水标准单位数量用水时间变化系数用水量（立方米）最高日最大时平均时中餐酒楼50L/顾客.次350101.317.52.281.75茶座10L/顾客.次48381.34.830.780.60未预见水量按以上项目的10%计2.230.310.24 合计24.563.372.59表7-2高区生活用水量计算表用水部位用水标准单位数量用水时间变化系数用水量（立方米）最高日最大时平均时酒店客房300L/床120242.2363.31.50办公室50L/人.班1081.20.50.080.06会议厅8L/座位.次24041.31.920.620.48未预见水量按以上项目的10%计3.840.400.20合计42.264.402.247.3屋顶水箱容积本酒店供水系统水泵自动启动供水。每小时最大启动kb为4~8次，取kb=6次。安全系数C可在1.5~2.0内采用，为保证供水安全，取C=2.0.4~8层之生活用冷水又水箱供给，1~3层的生活用冷水虽然不由水箱供给，但考虑市政给水事故停水，水箱仍短时供低区用水（上下区设联通管），故水箱容积应按1~12层全部用水确定。又因水泵向水箱不与配水管网连接，故选水泵出水量与最高日最大时用水量相同，即qd=7.8m3/h。屋顶水箱的有效容积为：V=Cqd/(4kb)=0.65m3但没有详细的日用水变化曲线，则根据《建筑给排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）3.7.5条，不宜小于最大用水时水量的50%计算屋顶水箱钢制，尺寸为2.6m×2.6m×0.8m,有效水深0.6m，有效容积4.1m37.4地下室内贮水池容积本设计上区为设水泵、水箱的给水方式，因为市政给水管不允许水泵直接从管网抽水，故地下室设置贮水池。其容积V≧(Qb-Q1)Tb+Vs且QjTt≧(Qb-Qj)Tb。进入水池的进水管管径取DN50，按管中流速为0.74m/s估算进水量，则由给水铸铁管水力计算表知Qj=1.0L/s=3.6m3/h。因无生产用水，故Vs=0。水泵运行时间应为水泵灌满屋顶水箱的时间，在该时段屋顶水箱仍在向配水管网供水，此供水量即屋顶水箱的出水量。按最高日平均小时来估算，为Qp=Qd/24=67.82/24=2.8m3/h。则 Tb=V/(Qb-Qp)=V/(qb-Qp)=0.65/(7.8-2.8）=0.13h=7.8min贮水池的有效容积为V≧(Qb-Q1)Tb+Vs=（7.8-3.6）×0.13+0=0.55m3校核：水泵运行间隔时间应为屋顶水箱向管网配水（屋顶水箱由最高水位下降到最低水位）的时间。仍然以平均小时用水量估算，Tt=V/Qp=0.65/2.8=0.23h，QjTt=3.6×0.23=0.83m3，(Qb-Qj)Tb=(7.8-3.6）×0.13=0.55m3满足QjTt≧(Qb-Qj)Tb的要求。据《建筑给排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）3.7.3，如果没有详细的设计资料或为了方便设计，贮水池的调节容积亦可按最高日用水量的20%~25%确定。如按最高日用水量的20%计，则V=67.8×20%=13..6m3经比较，相差太大，考虑停水时贮水池仍能暂时供水，其容积按后者考虑，即贮水池的有效容积V=13..6m3生活贮水池钢制，尺寸为4m×4m×1.2m,有效水深1m，有效容积16m3。7.5室内给水管网水力计算7.4.1管径确定在求得各管径的设计秒流量后，根据流量公式，即可求定管径；式中：qg-------计算管段的设计秒流量，m3/s;dj-------计算管段的管内径，m；V--------管道中的水流速，m/s。当管段的流量确定后，流速的大小将直接影响到管道系统技术、经济的合理性。流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，提高建筑内给水管道所需的压力；流速过小，又将造成管材的浪费。考虑到以上因素，设计师给水流速控制在正常范围内。7.4.2低区水力计算现对JL-1水力计算得：采用当量计算 计算原理参照《建筑给排水设计规范GB50015-2003》（2009年版），采用公共建筑采用当量法基本计算公式式中：Qg----计算管段的给水设计秒流量（L/s)Ng----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：1.5表7-3JL-1生活用水水力计算表a取2.5顺序编号管段编号当量总数设计秒流量qgDN（mm)v单阻i管长沿程水头损失管材自至ΣN(L/s)(m/s)(kPa)(m)(kPa)129.001011121314151010.750.15150.750.5640.60.34PP-R2121.500.30200.790.4228.03.38PP-R3232.002.40500.950.5171.00.52PP-R4342.502.40500.950.5171.00.52PP-R5453.002.40500.950.5172.31.19PP-R6565.002.40500.950.5171.30.67PP-R7676.502.47500.950.5173.71.91PP-R8787.002.52500.950.5171.30.67PP-R9897.502.57500.950.5171.00.52PP-R109108.002.61700.780.0991.00.10PP-R1110118.502.66700.780.0991.90.19PP-R1211129.252.72700.780.0990.60.06PP-R13121310.002.78700.780.09910.91.08pp-R14131410.002.78700.790.2415.01.21钢塑管15141520.003.44700.990.3659.53.47钢塑管hy=15.81kpa 图7.1JL-1计算草图所需的压力为：H=H1+H2+H3式中H————建筑内给水系统所需的水压，KpaH1————引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压力，KpaH2————引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和，KPa;H3————最不利配水点所需的最低工作压力，Kpa计算得管道沿程损失hy=1.6m,去局部损失为沿程损失的30%,hj=0.5m,则总水头损失H2=2.1m,用水点高度H1=15.5m,用水点最小水头取H3=0.5m,用水点所需扬程H=H1+H2+H3=18.1m，市政给水管网常年提供的工作压力0.3mpa>0.18mpa，符合要求。同理计算JL-2 表7-4JL-2生活用水水力计算表a取2.5顺序编号管段编号当量总数设计秒流量qgDN（mm)v单阻i管长沿程水头损失管材自至ΣN(L/s)(m/s)(kPa)(m)(kPa)129.001011121314151010.750.15150.750.5641.20.68PP-R2121.252.30500.950.5172.31.19PP-R3231.752.30500.950.5171.20.62PP-R4342.502.30501.130.6453.42.19钢塑管5455.002.30501.130.6456.94.45钢塑管65615.003.14700.990.36514.55.29钢塑管14.42图7.2JL-2计算草图 计算得管道沿程损失hy=1.4m,去局部损失为沿程损失的30%,hj=0.4m,则总水头损失H2=1.8m,用水点高度H1=23.5m,用水点最小水头取H3=0.5m,用水点所需扬程H=H1+H2+H3=25.8m，市政给水管网常年提供的工作压力0.3mpa>0.26mpa，符合要求。表7-5水箱给水系统水水力计算表a取2.5顺序编号管段编号当量总数设计秒流量qgDN（mm)v单阻i管长沿程水头损失管材自至ΣN(L/s)(m/s)(kPa)(m)(kPa)12910111213.00014.0151010.750.15150.750.5640.60.34PP-R2121.500.30200.790.4228.03.38PP-R3232.002.40500.950.5171.00.52PP-R4342.502.40500.950.5171.00.52PP-R5453.002.40500.950.5172.31.19PP-R6565.002.40500.950.5171.30.67PP-R7676.502.47500.950.5173.71.91PP-R8787.002.52500.950.5171.30.67PP-R9897.502.57500.950.5171.00.52PP-R109108.002.61700.780.0991.00.10PP-R1110118.502.66700.780.0991.90.19PP-R1211129.252.72700.780.0990.60.06PP-R13121310.002.78700.780.09910.91.08PP-R141314258.59.131001.150.26916.44.41钢管15.55 图7.3水箱设置高度校核计算草图由表和计算草图可知，h=36.1-29=7.1mH2o=71KpaH2=1.3*hy=1.3*(15.55+1.83)=20.24kpaH4=50Kpa即H2+H4=20.24+50=70.24Kpah>H2+H4水箱安装高度满足要求。7.6泵的选择本设计的加压水泵是为4~8层给水管网增压，但考虑市政给水事故停水，水箱仍应短时供应低区用水（上下去设连通管），故水箱容积应按1~8层全部用水确定。水泵向水箱供水不与配水管相连，故水泵出水量按最大时用水量7.8m3/h(2.2L/s)计。由钢管水力计算表可查得：当水泵出水管侧Q=2.2L/s时，选用DN80的钢管，v=0.44m/s,i=0.0666kpa/m。水泵吸水管侧选用DN100的钢管，同样可查得，v=0.25m/s，i=0.0172kpa/m图7.4泵选择计算草图由图可知压水管长度59.4m，其沿程水头损失hy=0.0666×59.4m=3.96kpa。吸水管长度1.7m，其沿程损失hy=0.0172×1.7=0.029kpa。故水泵的管路总水头损失为（3.96+0.029）×1.3=5.19kpa。水箱最高水位与底层贮水池最低水位之差：36.9-（-3.5）=40.4mH2O=404kpa。 取水箱进水浮球阀的流出水头为20kpa。故水泵扬程Hp=404+5.19+20=429.19kpa。水泵的出水量如前所述为7.8m3/h。根据流量Qb=7.8m3/h，扬程Hb=429.19kPa，选则50GDL12-15型立式多管道离心泵两台，一用一备。水泵性能：Qb=12m3/h，扬程Hb=30~50m，电动机功率为3.0KW。 第8章消防给水系统计算8.1消火栓系统选择消防给水系统按使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度划分，本建筑为一类建筑，耐火等级为一级。本酒店的室内消火栓给水系统由消防水源、室内消防给水管网、供水设施、室内消火栓组件构成。消防水源：本酒店的消防水源采用设置消防水池的方式，独立设置，在室内。室内消防给水管网：引入管自消防水池引水至室内消防给水系统，供两条。室内消火栓给水管网与生活给水系统分开独立设置，并布置成环状，保证供水干管和每个竖管都能做到双向供水。管网上设置阀门，将管网分成若干个独立的管段。供水设施：供水设施分为临时供水设施和主要供水设施。本建筑临时供水设施采用高位消防水箱，与生活给水系统的高位水箱分开设置。由于本建筑的防火等级为一级，则高位水箱的容积不小于18m3,，用以贮存10min的消防用水量。主要的供水设施为消防水泵，消防水泵设在地下一层水泵房，一用一备，用以保证火灾发生时消防水泵能够不间断供水。水泵采用自灌式吸水，吸水管上设置闸阀，出水管上设止回阀以及启闭阀门，出水管与消防环状管网连接。室内消火栓组件：室内消火栓组件包括有消火栓水枪、消火栓水带、室内消火栓、室内消火栓箱、水泵接合器、减压装置。消火栓水枪产生所需的重拾水柱，为直流式，铝制。充实水柱的长度为12m，喷嘴口径为19mm。消火栓水带为65mm的，长度为25mm，材质为存胶。室内消防给水系统各层均设消火栓，为内扣式接口的球形阀龙头。消火栓栓口离地高度为1.1mm，栓口出水方向与设置消火栓的墙面相垂直。屋顶设置实验消火栓，以供本单位和消防部门定期检查消火栓供水能力时使用。水泵接合器为地上式，在连接水泵接合器的管段上设止回阀、安全阀、闸阀和泄水阀。 为保证供水的安全性，在管网内超压部分应进行减压，本建筑使用带减压孔板减压稳压消火栓。消火栓布置在明显、经常有人出入，而且使用方便的地方，其间距不大于25m。为了定期检查室内消火栓给水的能力，在屋顶设有试验消火栓。室内消火栓箱内设远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓灭火的同时启动消防水泵。屋顶水箱贮有18m3的消防用水量。8.2消火栓系统组成和管道安装8.2.1消火栓系统组成消火栓系统由消防泵、消防管网、消火栓和水泵接合器组成。8.2.2消火栓系统管道安装消火栓给水管道的安装与生活给水管道基本相同。管道采用镀锌钢管丝扣连接，埋地采用焊接钢管。消火栓的型号为SN65-1，内设DN65，寸胶水龙带25m，φ19水枪一支，指示灯一支，消防水泵启动按钮一只。消火栓采用单出口，栓口离地高度为1.1m.消防给水管上的阀门，采用蝶阀，阀门常开，只有管道检修时才允许关闭。3消火栓系统供水方案的确定3.1室内消火栓系统形式设计该酒店为高级旅馆公共建筑，查《高层民用建筑设计防火规范》可得，该建筑属于一类建筑。则得室内消防用水总量为30L/s,室外消防用水量30L/s，每根立管最小流量为10L/s，每支水枪最小流量为5L/s.酒店建筑高度为33m，通常一般消防车能供水支援。所以不用采用分区消防给水系统。8.3.2室内消火栓系统的布置室内消火栓管网布置根据《高层民用建筑防火规范》第7.4.1条规定，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。环状管网的横干管分别布置在地下一层和八层的吊顶中。横管尽量平行梁、墙布置，即美观又便于设置支架。消防立管尽量沿墙、柱布置，并考虑设置消火栓的方便。消防水箱的消防出水管与环状管网连接时考虑到管路较短，且阀门配件较少，采用一条管路。消防泵的压水管设两条管路与消防环状管网连接，其管路的设置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。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题建筑相连的附属建筑均应合理设置消火栓。消火栓间距，应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任何部位，且高层建筑不应大于30m。消火栓间距按下式计算： 式中S-消火栓保护间距，m；R-消火栓保护半径，m，R=L1+L2L1-水龙带铺设长度，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，水枪射流上角按45°计；b-消火栓最大保护宽度，m。消火栓保护半径按下式计算：R=C×Ld+Hm×cos45°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；Ld---水带长度，m；Hm--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高层建筑，其充实水柱不应小于10m。一般取13m。该酒店取12m。C=0.8，Ld=25m，则消火栓的保护半径R=25×0.8+12×cos45°=28.5m。在消火栓平面布置时，结合建筑平面图，28m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，栓口出水方向与布置消火栓的墙壁垂直。建筑内采用同一规格的消火栓，消火栓口径为65mm的，配水龙头带的长度为25m，水枪碰嘴口径为19mm。材质为寸胶。每个消火栓处设直接启动消防水泵的按钮，按钮设在消火栓箱内以防止被人误动作。在屋顶水箱内设置一个装有压力显示装置的检验用消火栓，以利用经常检查消火栓系统是否正常运行。同时也可用于扑救相邻建筑的火灾，保护本建筑不受其火灾威胁。也用以供本单位和消防部门定期检查室内消火栓供水能力时使用。8.4消火栓系统设计计算4.1消火栓栓口所需要的压力消火栓栓口所需水压按下式计算：Hxh=Hq+Hd式中Hxh---消火栓栓口压力，kpaHq----水枪喷嘴处造成一定长度的充实水柱所需的压力kpaHd-----水带的水头损失，kpa；其中水枪喷嘴处所需的压力按下式计算： 式中af-----试验系数，与充实水柱长度有关，见下表表8-1试验系数与充实水柱长度表Hm(m)68101216af1.191.191.201.211.24Ψ---试验系数，与水枪喷嘴口径有关，当水枪喷嘴口径为19mm，为0.0097；Hm，Hq同上式水枪实际射流量按下式计算：式中μ----流量系数，采用μ=1.0；Df------水枪喷嘴口径，mm；B——水流特性系数，与水枪喷口直径有关，见下表：表8-2口径与特性系数表水枪喷口直径（mm)13161922B0.3460.7931.5772.836水龙带阻力损失按下式计算：式中Hd——水带的水头损失，kpa；qxh-------水龙带通过的实际射流量，L/s；Ad-------水带比阻，查表可得；L------水带长度，m。该酒店室内消火栓给水系统采用独立的消防给水系统图。根据《高规》规定，其室内消火栓用水量为30L/s，同时使用水枪数为6支，每只水枪最小流量为5L/s，最不利情况下，同一立管同时出水三支水枪，立管最小流量为15L/s。消火栓的栓口直径应为65mm，水带长度为25mm，水枪喷嘴口径为19mm，消火栓的充实水柱不小于10mH2O。4.2消防水箱贮水量计算水箱消防贮水量应按建筑物的室内消防用水总量的10min用水量进行计算，消防水箱按下式计算：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。该酒店室内消火栓用水量30L/s，则消防水箱贮水量为：8.4.3消防水池贮水量计算消防水池是用以贮存和供给消防用水的构筑物。消防水池的有效容积应符合下面要求：当室外给水管网能保证室外消防水量时，消防水池的有效容积应满足火灾延续时间内室内消防用水量的要求；当室外给水管网不能保证室外消防水量时，消防水池的有效容积应满足火灾延续时间内消防用水量及室外消防用水量的不足部分之和的要求。如果在火灾发生时，室外给水管网能保证向消防水池连续补水，则消防水池的有效容积可以减去火灾延续时间内室外管网的连续补给水量。消防水池容积按下式计算：式中Vc----消防水池容积，m3；Vx-----室内外消防用水总量，L/s；Tx------火灾延续时间，h。该建筑室内消火栓用水量为30L/s，火灾延续时间为2h。则火灾延续时间内消防用水量为：由于在火灾延续时间内市政管网能保证连续补水，市政进水管为两根DN100mm，为安全计，按一根补水，其补水流量为，取V=1.20m/s，则补水量8.4.4最不利点消火栓所需要的压力和实际射流量该酒店选用65mm口径的消火栓，水枪喷嘴口径为19mm，直径65mm，长度25m寸胶水龙带。根据规范要求，此建筑发生火灾时室内需6支水枪同时工作。消火栓系统草图为： 图8.1消防系统计算草图由系统图立管1上的6、7、8层消火栓离消防泵最高最远，处于系统最不利位置。因此，1为最不利管段，火灾发生时立管1上立管三支水枪同时工作；2为相邻立管，三支水枪同时工作。查表的af=1.21；ψ=0.0097,1号消防立管8层消火栓的水枪造成12m充实水柱时所需的压力值为：水枪实际射流量按下式计算：查得B=1.577，枪口压力Hq=16.90kpa，则水枪射流量为：能满足高层建筑每支水枪射流量不小于5L/s。设计选用65mm寸胶水带，查表的，水带的阻力系数A=0.00172，则水带水损为：=10×0.00172×25×5.202=1.16mH2O 3最不利消火栓所需压力式中Hxh------消火栓栓口压力，kpa；Hq------水枪喷嘴处造成一定长度的充实水柱所需的压力kpa；Hd------水带的水头损失，kpa；Hk-------消火栓栓口压力损失，按20kpa计算。该设计最不利点为8层消火栓处，在满足消防射流量5.20L/s时，该消火栓栓口所需要的压力为：H8=Hq+Hd+Hk=16.90+1.16+2.0=20.06mH2O=200.6kpa。8.4.5消火栓系统水力计算消火管网的水力计算消火栓系统为环状管网，进行水力计算时，假设环状管网某段段开，并确定最不利消火栓和计算管路，按支状管路进行水力计算。消火栓管道系统的沿程水头损失计算方法与给水管网相同，其局部水头损失按沿程水头损失的10%计算，消火栓管道内流速不应大于2.5m/s。首先选定建筑物的最高，最远的两个或多个消火栓作为最不利点，并按照消防规定的室内消火用水量确定通过个管段的流量，即进行流量分配。对于高层建筑在确定通过各段流量时，还要考虑以下几个因素：火灾期间消防水流的两种不同工况和流向火灾初期，由高位水箱向管网供水，此时水流由上向下，消防泵启动之后，由水泵向管网供水，此时水流自下而上。(2)灭火期间，管网水流运行的不利情况，即管网某段可能发生故障，消防水流需要绕行。(3)扑救灭火时，消防车通过水泵接合器向管网供水的可能性。在全面分析研究并确定消防管网各管段需要的流量后，按流量公式，选定流速，即可计算出各管段的管径，或查水力计算表确定管径。各管段管径的选定，也可在竖管流量确定的基础上，采用消防管道流速范围中的中，低限来选定管径。管网的水力计算按水泵供水工况计算水泵供水工况。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点消火栓处的水头损失，为选择消火栓泵提供依据。最不利消防立管的流量为I号竖管上的8、7、6层消火栓流量之和。由前计算知立管I上8层消火栓口的压力为H8=20.06mH2O，消防射流量为qxh=5.20L/s。 7层消火栓处的压力为H8+（层高3m）+（8～7层消防立管的水头损失）取8～7层流速V=1.87L/s，查表得管径DN=100mm，i=0.652kPa/m,8～7层立管水头损失h=0.43kPa。H7=20.06+3.0+0.043=23.10mH2O7层消火栓的消防出水量为6层消火栓处的压力为H7+（层高3.0m）+（7~6层消防立管的水头损失）H6=23.10+3.32+0.324×3.0=27.39mH2O6层消火栓的消防出水量为消防立管按3股水柱同时作用，I消防立管的流量为5.20+5.60+6.12=16.92L/s，采用DN100mm管径，v=1.64m/s，i=0.652mm/m。从理论上说，立管2上的6、7、8层消火栓离消防水泵近，其消防出水量应比1号消防立管的流量大。但相差很少，为了简化计算工作，Ⅱ号消防竖管采用于I号消防竖管相同的流量。根据规范，该建筑室内消火栓同时使用水枪数为6支，则消火栓系统用水量为33.84L/s，横干管采用DN150mm，v=1.83m/s,i=0.404kPa/m。水泵供水工况计算结果见下表：表4.3水泵供水工况供水计算表管段流量（L/s）管径（mm）流速（m/s）单阻i（mH2O/m）管长（m）水头损失（mH2O）0～15.21000.60.01130.031～210.81001.270.03230.102～316.91001.960.07726.62.053～416.91001.960.07745.43.504～533.81501.830.0426.11.04∑h1=6.72由上表可知管路沿程损失∑h1=6.72mH2O，管路总水头损失为： Hg=1.10∑h=7.39mH2O2．水箱设置高度的校核高位水箱的设置高度应满足下列要求：已知高位水箱最低液位36.20m，与最不利点消火栓29.1m之间的垂直高差为Hx=7.1m，按《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.7.2条规定，可不设增压设施。3．消防水泵的计算与选择消防水泵的流量，应按满足火灾发生时建筑内消火栓使用总数的每个消火栓的设计流量之和。消防水泵的扬程按下式计算：Hb=Hxh+Hg+Hz式中Hb―消防水泵的压力，kPa；Hxh―最不利点消火栓所需水压，kPa；Hg―管路的总水头损失，kPa；Hz―消防水池最低水位与最不利消火栓的压力差，kPa。由前计算可知，该宾馆消火栓系统消防水量为Qx=33.84L/s，最不利点消火栓所需要的水压为20.06mH2O，消防水池最低水位为-3.20m，最不利消火栓标高为29.1m，两者之间高度差为32.3m。由消防泵吸入口至最不利消火栓的管道的水头损失为：∑h1=7.39mH2O。则消火栓泵的扬程为：Hb=Hxh+Hg+Hz=20.06+7.39+32.3=59.75mH2O=597.5kPa.。根据流量Qb=33.84L/s，选则XBD12/40-150D/6型，两台，一用一备。水泵性能：Qb=20L/S～40L/s，扬程Hb=65.1mH2O～51.0mH2O，电动机功率为30KW。8.3自动喷水灭火系统自动喷淋系统由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警阀等组成。自动喷淋系统前十分钟所用水由设在高位水箱提供，十分钟至一小时的喷淋用水由地下室贮水池提供。根据规范中的要求选择闭式喷水灭火系统。本建筑采用湿式报警阀和玻璃球喷头，因为湿式自动喷水灭火系统适用环境为4℃～70℃，玻璃球喷头具有外型美观、体积小、重量轻等优点。喷淋管采用镀锌钢管。8.3.1喷头的选用与布置 根据设计选定的喷水强度，喷头的强度，喷头的流量系数和工作压力确定。本设计中采用正方形布置喷头。《自动喷水灭火系统设计规范》规定正方形布置时间距为3.6m，所以取3.6m，则喷头保护半径为R=S/2cos45°=2.55m,喷水强度为6L/min·m2,一只喷头的最大保护面积为12.5m2,喷头与端墙的最大距离为1.8m,个别喷头受建筑物结构的影响，其间距会适当增减，但距墙不小于0.6m，不大于1.8m。按照规范规定，湿式闭式自动喷水系统的每个报警阀控制喷头数不宜超过800个，结合本建筑结构：地下层喷头数为105个，一层喷头数为127个，二层喷头数为160个，三层喷头数为135个，四、五层喷头数各为133个，六、七层喷头数各为112个，八层喷头数为58个。一组报警阀最多设置800个喷头，该楼共1075个喷头，则算得需要两组报警阀组，分别控制的楼层为：第一组：控制-1—3层喷头，喷头数量为527个；第二组：控制4—8层喷头，喷头数量为548个。本设计采用作用温度为68℃闭式玻璃球喷头，考虑到建筑美观，采用吊顶型玻璃球喷头，型号为：下垂型ZSTX15/68，连接螺纹ZG1/2"，最高环境温度38℃。8.3.2自喷系统水力计算(1)喷头的出流量计算q＝K式中：q——喷头出水量，L/min；K——喷头流量系数，标准喷头K=80；P——喷头工作压力，MPa。(2)管段的设计流量计算管段的设计流量是从最不利点的喷头开始，逐个算出各喷头节点的出流量和各管道中流量，直至喷头的出流量达到上式所示最大允许值为止。管道中的最终设计流量应满足公式Q＝（1.15～1.30）Q′式中：Q——管道设计流量，L/s；Q′——理论流量，L/s，为喷水强度与作用面积的乘积。(3)自喷系统水力计算本设计计算最不利用水点位于第八层。使用作用面积法进行水力计算。 ①每个喷头的喷水量为q==80L/min=1.33L/s②作用面积内的设计秒流量为=16×1.33=21.28L/s③理论秒流量为L/s比较与，设计秒流量为理论秒流量的1.24倍，符合要求。④作用面积内的计算平均喷水强度为7.46L/，此值大于规定要求6L/。⑤按公式推求出喷头的保护半径=2.66m，取R=2.66m。⑥作用面积内最不利点处4个喷头的所组成的保护面积为=（=43.42每个喷头保护面积=/4=43.42/4=10.86；其喷水强度q=80/10.86=7.37L/>6.0L/⑦管段总损失管道沿程水头损失计算：h＝ALQ2式中：h——计算管段沿程水头损失，m；A——比阻值，；L——计算管段长度，m；Q——计算管段流量，L/s。 图8.2自喷系统最不利管段水力计算表8.4自喷系统最不利管段水力计算表管段编号管段流量（L/s）管径DN（mm）管道比阻A（）管道长度L（m）管道沿程损失（KPa）0-11.33250.43673.3525.91-22.66320.09393.3522.32-33.99320.09393.3550.13-45.32400.04453.847.94-610.64500.01113.240.25-65.32500.01113.210.16-721.28800.001214.9681.37-821.281000.000328.0438.1∑hy=315.7KPa局部损失取沿程损失的20%，湿式报警阀的损失取20kPa，故管段内的总损失为∑h=1.2315.7+20=398.84kPa⑧系统所需水压，按下式计算：H=∑h+P0+Z式中：H——系统所需水压，kPa；∑h——管道沿程和局部损失的累计值，kPa；P0——最不利点出喷头的工作压力，kPa，取100kPa；Z——最不利点出喷头与消防水池的最低水位的高程差，kPa。H=398.84+100+（29.1+2.0）10=809.84kPa (4)加压设备的选择根据上述计算结果，自动喷水灭火系统所需压力为80.98m，所需供水量为21.28L/s。则选择XBD9.8/20-(Ⅰ)100×7型自喷泵两台，1用1备。其参数Q=20L/s，H=98m，配套功率30kW，电机效率73%，进出口径为DN100。8.4室外消防系统8.4.1室外消防给水管网室外消防管网布置成环状，室外消防管网从两条市政给水管引入。从消防管网引入室内消防水池的引入管为两条，管径DN300。当其中一条进水管发生故障时，另一条能保证进水量。市政管网最低压力0.28MPa，满足要求。8.4.2室外消火栓按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95规定，室外消防流量30L/s，故采用3个室外消火栓。沿建筑周边均匀布置，距建筑物外墙不小于5m。8.4.3水泵接合器按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95规定：每个水泵接合器的流量应按10-15L/s计算，本建筑室内消防设计水量为30L/s，故设置2套水泵接合器，型号为：SQB150。 第9章热水系统因为城市没有热源，故热水加热要用加热机组。有屋顶水箱出水进入加热间，集中向整个建筑供水，用循环水泵让热水能往复循环。由于负一层、一层无用水器具，不设置热水，二、三、八层为公共厕所，用热水器具很少，再考虑到同程布置问题，则都不设置热水系统。9.1耗热量计算按要求取每日供应热水时间24h，取计算用的热水温度为70℃，冷水温度为10℃；用水定额：查《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）热水用水定额表，取60℃。式中：——设计小时耗热量，W；——热水小时变化系数；——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）等；——水的质量热容，=4187J/（Kg·℃）——热水温度，=60℃；——冷水温度；t1=10℃——热水密度。查《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）旅馆热水小时变化系数表。宾馆客房150L/（床·d）。本设计中只考虑给上区客房供应热水，共有客房108，热水小时变化系数取6.84。耗热量：=6.84×108×150×4187×（60—10）×0.983/86400=263.927KW 9.2热水量计算设计小时热水量可按下式计算：式中：——设计小时热水量，L/h；——热水温度，=70℃；——冷水温度；t1=10℃——热水密度。0.983kg/L（70℃）=263927/[1.163×(70-10)×0.983]=3847.68L/s=1.07L/s9.3热水配水管网水力计算热水配水管网中计算中，设计秒流量公式与给水管网计算公式相同，即：qg=0.5。但查热水水力计算表进行配水管网和计算水头损失。 图9.1热水系统水力计算总图表9.1热水系统立管16水力计算表管段编号卫生器具数浴盆脸盆当量总数∑N流量ｑg（L/s）管径DN（mm）流速v(m/s)单阻i（kPa/m）管长L（m）水头损失hy（mH2O）1-2010.50.35320.400.0142.20.0312-3111.50.61320.700.0431.10.0473-4223.00.87400.750.0413.00.1234-5446.01.23500.630.0203.00.0605-6669.01.50500.760.0303.00.0906-A8812.01.73700.520.0104.10.041∑hy=0.392mH2O=3.92kPa注：立管4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15同立管16。表9.2热水系统立管3水力计算表管段编号卫生器具数浴盆脸盆当量总数∑N流量ｑg（L/s）管径DN（mm）流速v(m/s)单阻i（kPa/m）管长L（m）水头损失hy（mH2O）7-8101.00.5320.580.0291.30.0388-9111.50.61320.700.0430.80.0349-10111.50.61400.530.0203.00.06010-11223.00.87500.440.0103.00.03011-12334.51.06500.540.0153.00.04512-A446.01.23500.630.0204.10.082∑hy=0.289mH2O=2.89kPa 表9.3热水系统横干管水力计算表管段编号卫生器具数浴盆脸盆当量总数∑N流量ｑg（L/s）管径DN（mm）流速v(m/s)单阻i（kPa/m）管长L（m）水头损失hy（mH2O）G-F1616242.45900.880.0117.20.079F-E3232483.46901.220.0217.20.151E-D4848724.24901.500.0307.20.216D-C6464964.90901.730.0387.20.274C-B80801205.481101.300.0187.20.130B-A96961446.001101.420.0217.20.151A-Q1081081626.361101.500.02351.81.181∑hy=2.182mH2O=21.82kPa热水配水管网的局部水头损失按照沿程水头损失的计算，沿程水头损失由水力计算得知为2.182m，则配水管网计算管路总水头损失为：∑h=1.3∑hy=1.3×2.182=2.8366m取2.84m=28.4kPa给水最不利配水点为浴盆，所需流出水头按5.0m计。考虑50kPa的流出水头后，此值为78.4kPa〉5.0m。故，同冷水供应系统一样，在水箱出水口处增管道泵。热水锅炉出口至最不利点配水龙头的几何高差为：28.0+0.8-(-3.50)=32.3m=323kPa。考虑50kPa的流出水头，则热水配水管网所需水压为：21.82+323+50=394.82m9.4热水循环管网的水力计算(1)计算配水管网个管段的热损失配水管网各管段的热损失按式计算式中：—计算管段热损失，；—无保温时管道的传热系数，约为41.87～43.96； ——保温系数，无保温时；η=0，简单保温时η=0.6，较好保温时η=0.7～0.8；——计算管段周围空气温度，℃；——管道的外径，m；——计算管段的长度；——计算管段的起点水温，℃；——计算管段的终点水温，℃。可按以下式计算：式中：——配水管网中的面积比温降，℃/㎡；——配水管网起点和终点的温差，一般取5～15℃；——计算管路配水管网的总外表面积，㎡；——计算管段的散热面积，㎡；——计算管段的起点水温，℃；——计算管段的终点水温，℃。对热水的横干管及立管采取保温措施，保温材料选用玻璃钢管壳。表9.4不同管径每米钢管外表面积（㎡）管径DN(mm)20253240507080100125外径（mm）26.7533.542.25486075.588.5114140表面积（㎡/m）0.0840.10520.13270.15080.18850.23720.27800.35810.4396保温层厚度4040505050505050保温后表面积0.20390.25840.30790.34580.39430.43510.47120.4396 配水配水管网计算管路的管道展开面积F=0.512×3.4+0.641×3.4×2+0.854×3.4×3+0.945×3.4×3+1.36×3.8+1.432×4.8+52.48×58.9+38.57×16=101.03加热器上口温度为70℃，系统最不利点设计水温为55℃，。从加热器出口开始（节点15）依次算出各节点的水温值，将计算结果列于表3.5的第7栏中。；接近55℃满足要求。 表9.5热水配水管网热损失及循环流量计算节点管段编号管长（m）管径（mm）保温系数η节点水温（℃）平均水温tm（℃）温差△t（℃）热损失qs（kJ/h）循环流量qx（L/s）2－－－－59.85－－－－2-33.0500.6－59.9039.90335.60.123－－－－59.94－－－－3-43.0500.6－59.9939.99335.60.124－－－－60.03－－－－4-53.0750.6－60.1040.10503.40.125－－－－60.16－－－－5-65.0750.6－60.2740.27839.00.126－－－－60.38－－－－6-77.2900.6－60.5840.581449.70.247-2"同立管12-26－－－2013.50.037－－－－60.77－－－－7-87.21100.6－61.0141.011771.90.308-2""同立管12-26－－－2013.50.038－－－－61.24－－－－8-97.21100.6－61.4841.481771.90.369-23同立管12-26－－－2013.50.039－－－－61.71－－－－9-107.21100.6－61.9541.951771.90.4210-24同立管12-26－－－2013.50.0310－－－－62.18－－－－10-117.21100.6－62.4242.421771.90.4811-25同立管12-26－－－2013.50.0311－－－－62.65－－－－11-127.21100.6－62.8942.891771.90.5412-26－－－2013.50.0312－－－－63.12－－－－12-134.11100.6－63.2643.261009.00.6013-2"""－－－1499.00.0213－－－－63.39－－－－13-1424.51100.6－64.2044.206029.30.6214－－－－65－－－－ (2)计算配水管网总的热损失由于各立管卫生器具布置相似，故其他立管均以立管A热损计算。故高区热水配水管网的总热损失为：(3)计算循环流量将代入下式求解高区供应热水系统的总循环流量：式中：——全日热水供应系统的总循环流量，L/h；——配水管网起点和终点的温差，一般取5～15℃；——配水管网总的热损失，kJ/h；——计算管段的散热面积，㎡；本设计供热范围较大，取15℃，则系统总循环流量为：(4)计算循环管路各管段通过的循环流量由于本设计各立管卫生器具基本相同，为了简化计算，将总循环流量平均分配到各立管，则各立管的循环流量为(5)计算循环管路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。取回水管径比相应的配水管径小1～2级，应注意回水管的最小管径不小于20mm。计算公式如下：式中：——循环管网的总水头损失，kPa；——循环流量通过配水计算管路的沿程和局部水头损失，kPa；——循环流量通过配水计算管路的沿程和局部水头损失，kPa； ——循环流量通过水加热器的水头损失，kPa；计算结果见循环水头损失计算表表9.6循环水头损失计算表(A)管路管段编号管长L（m）管径DN（mm）循环流量qx(L/s)单阻i（mmH2O/m)沿程水头损失hy(m)流速（m/s）配水管路1～23.6250.020.0370.0001330.042～33.6320.020.080.0002880.373～43.6320.020.080.0002880.024～53.6400.020.040.0001440.025～63.6400.020.040.0001440.026～713.6500.020.010.0001360.017～87500.040.040.000280.028～96.02700.080.040.0002410.029～1018.8700.10.060.0011280.0310～117800.160.060.000420.0311～124.2800.180.070.0002940.0412～135.9800.20.090.0005310.0413～141800.220.090.000090.0414～151301000.270.040.00520.040.009317 表9.6循环水头损失计算表(B)管路管段编号管长L（m）管径DN（mm）循环流量qx(L/s)单阻i（mmH2O/m)沿程水头损失hy流速回水管路M～L7250.020.0370.0002590.04L～K1.3320.040.080.0001040.37K～J5.2320.060.080.0004160.02J～I7400.080.040.000280.02H～G20500.120.010.00020.01G～F4.2500.140.040.0001680.02F～E7700.160.040.000280.02E～D0.9700.180.060.0000540.03D～C7.4700.20.060.0004440.03C～B4.2700.220.070.0002940.04B～A5.9700.240.090.0005310.04A～循环泵130800.270.040.00520.040．08266(5)计算循环管路总水头损失热水循环水泵采用管道泵，热水循环泵通常安装在回水干管的末端，循环泵的流量按下式计算：式中：——循环流量，L/s；——循环附加流量，一般去设计小时用水量的15%，L/s；循环水泵扬程按下式计算： 选用SAC25-260型屏蔽泵，。 第10章排水系统设计10.1.1确定系统排水体制1.根据污水的性质，污染程度，结合室外排水的特点，位置距污水处理厂较近的条件，及综合利用情况以及室内排水位置的综合考虑，由于该建筑生活废水量较小，用水器具排列较紧密，故采用生活污水，生活废水合流制排放。2.经计算每根立管底部的排水量未超过普通立管的最大排水能力，且卫生间面积较大。为保证排水顺畅和减少噪音,本工程采用单壁螺旋管排水，设专用通气立管。10.1.2系统组成及管材选用本建筑排水系统的组成包括卫生器具，排水管道，检查口，清扫口，室外排水管道，检查井，潜水泵，集水井。排水立管采用单壁UPVC螺旋管材，底部排出管为铸铁管。10.1.3存水弯、地漏、清扫口的设置蹲式大便器的存水弯设为P型，地漏的存水弯为抗吸式存水弯其余均为S型。洗手盆附近，小便器附近各设一个地漏，DN=50mm。依《建筑给排水设计规范》知，地面以0.01的坡度坡向地漏，地漏篦子面低于地面标高5mm,清扫口与室内地面相平。10.1.4防火套管的布置与敷设排水管材采用U－PVC时必须采取防火措施。立管管径≥110mm时，在楼板贯穿部位应采用阻火圈或张度≥500mm的防火管套。横支管管径≥110mm与暗设在楼板贯穿部位应采用阻火圈或张度≥500mm的防火管套管相连，且防火套管的明露部分张度≥200mm。防火套管，阻火圈等的耐火极限不宜小于管道贯穿部位的耐火极限。10.2排水系统计算《建筑给水排水设计规范》4.4.5规定：住宅，集体宿舍，旅馆，办公楼，商场，会展中心等建筑生活排水管道设计秒流量，应按下式计算： 式中qＰ―计算管段排水设计秒流量(L/s)；ＮＰ―计算管段的卫生器具排水当量总数；α―根据建筑物用途而定的系数，宾馆为公共建筑，其厕所取=1.50；ｑmax－计算管段上最大一个卫生器具的排水总量(L/s)。10.2.1横支管的计算按下面的公式计算设计秒流量：卫生器具当量和排水流量按照《建筑给排水设计规范》GB50010—2003中选取，其中各卫生器具的排水当量，qmax，器具排水管管径见下表5.1。表10.1卫生器具排水当量表卫生器具名称Np排水管管径挂式小便器0.350mm洗脸盆0.7550mm浴盆3.050mm大便器4.5110mm拖布池1.050mm公共厕所橫支管计算草图：图10.1公共厕所计算草图表10.2公共厕所水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qp（L/s）管径De（mm）坡度i洗脸盆小便器大便器拖布盆0.750.34.510-110000.750.41500.0121-220001.500.47500.012 2-321001.800.49500.0123-422106.601.961100.0044-823106.901.971100.0045-600104.501.881100.0046-700209.002.041100.0047-8003013.502.161100.0048-9234020.402.311100.0049-15234121.402.331100.00410-1110000.750.41500.01211-1220001.500.47500.01212-1320106.001.941100.00413-14202010.502.081100.00414-15203015.002.201100.00415-16437136.402.591100.00416-17438140.902.651100.005办公室和客房橫支管计算草图：图10.2办公室和客房计算草图表10.3办公室排水水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qp（L/s）管径De（mm）坡度i洗脸盆浴盆大便器0.7534.50-11000.750.41500.0121-21103.751.35750.0092-61118.252.021100.0043-41000.750.41500.0124-51103.751.35750.0095-61118.252.021100.0046-722216.502.231100.004表10.4客房排水水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qp管径De（mm）坡度i （L/s）洗脸盆大便器0.754.50-1100.750.41500.0121-2115.251.911100.0042-3129.752.061100.0043-42210.502.081100.00410.2.2立管计算图10.3WL-19计算草图表10.5WL-19排水水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qp（L/s）管径De（mm）坡度i洗脸盆浴盆大便器0.7534.50-122216.502.231101-244433.002.531102-366649.502.771100.0053-412121299.003.291100.0074-5181818148.503.691100.0095-6242424198.004.031100.0106-7323232264.004.421100.012图10.4WL-21计算草图 表10.6WL-21排水水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qp（L/s）管径De（mm）坡度i洗脸盆浴盆大便器0.7534.50-122216.502.231101-244433.002.531102-366649.502.771100.0053-412121299.003.291100.0074-5181818148.503.691100.0095-6211824177.753.901100.0106-7282432237.004.271100.011图10.5WL-20计算草图表10.7WL-20排水水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qp（L/s）管径De（mm）坡度i洗脸盆浴盆大便器0.7534.50-122216.502.231101-244433.002.531102-366649.502.771100.0053-412121299.003.291100.0074-5151515123.753.501100.0085-6202020165.003.811100.00910.3集水井的计算消防电梯井排水，发生火灾1h内有1/2消防流量(Q=1/2Q消=28L/s)流入集水井；发生火灾1h后，按2/3消火栓(Q=2/3Q消=21L/s) 流入集水井。集水井用于贮存20min的一台消防泵流量。集水池采用二台潜污泵排出污水，分设于两个集水井中，每台泵要求流量：Qb=9.33L/s=33.6m3/h。则集水井容积：V=9.33×20×60=11.2m3集水井尺寸为：L×B×H=2000mm×1400×4000mm(包括0.3m保护高度)，分为2格，单格容积分别为5.6m3。井底标高为：-4.5-4.0=-8.5m。10.4排污泵的计算选用DN100塑料UPVC给水管(保证承压，故不用排水管)：v=1.12m/s；1000i=11.8；L=15m排至标高-2.0m的检查井，同时提供4m出流水头。采用上海中航泵业出品的80WQ40－15－4潜污泵，Q=40m3/h，H=15m，功率4kW，转速2900r/min。10.5化粪池的计算化粪池的有效容积按下式计算：式中：V——化粪池有效容积(m3)；a——每人每日污泥量，本设计生活污废水同时排放，取0.4L/(人.d)；α——使用卫生器具人数占总人数的百分比，取70%；t——污水再化粪池内的停留时间，一般为12~24h，当生活污水单独排放时，取下限12h；N——设计总人数（或床位数，座位数）；ｑ——每人每日污泥量，生活污水单独排放时，生活污泥量取20~30L/(人.d)，本设计取q=20L/(人.d)；b——新鲜污泥含水率，取95%；K——污泥发酵浓缩后的体积缩减系统，取0.8；c——污泥发酵浓缩后的含水率，取90%；T——污泥清场周期(d)，宜采用90~360d，本设计取T=90d。 m——清掏污泥后遗留的熟污泥量容积系数，取1.2。查给排水标准图集03S702选择11-75B01砖砌(覆土)矩形化粪池，有效容积为75m3，隔墙过水孔高度为高孔位，无地下水，可过汽车的化粪池。外形尺寸为：L×B×H=12m×3.2m×3.2m。采用双格，其中第一格的容量为有效容积的75%，即56.3m3。 第11章建筑雨水排水系统11.1建筑雨水的排放方式根据规范，高层建筑的屋面雨水排水宜按重力流设计。该设计采用雨水外排的排放方式，檐沟排水。每根雨水立管均连接一个雨水斗。由排出管分别就近汇入建筑周围的雨水检查井。11.2设计暴雨强度q的确定根据建筑物性质确定，屋面面积较小，屋面集水时间较短，因为我国推导暴雨强度所需实测降雨资料的最小时段为5min，所以屋面集水时间按5min计，降雨厚度按100mm/h计，采用长沙暴雨强度公式，计算q5=363.78L/（s·ha），设计重现期为3年，屋面径流系数为0.90。11.3汇水面积F(以m2计)屋面有一定坡度，汇水面积不是按实际面积而是按水平投影面积计算，汇水面积按屋面实际面积的水平投影面积计算，将高出屋面的侧墙最大投影面积的1/2计入总的屋面汇水面积。11.4雨水流量计算雨水流量按下式计算：式中：——汇水面积，；——径流系数，屋面=0.9；——设计降雨强度，。表11.1雨水管汇水面积雨水立管编号汇水面积F（m3）雨水立管编号汇水面积F（m3） YL-175.54YL-770.22YL-297.15YL-870.22YL-397.15YL-988.54YL-497.15YL-1088.54YL-597.15YL-11111.17YL-682.55YL-12111.17YL-1325.67－－坡度I=1%=2.47L/s=3.18L/s=2.70L/s=2.30L/s=2.90L/s=3.64L/s=0.84L/s由规范查得塑料管立管外径：752.3（最大泄水流量5.71L/s）。所以立管全部使用De75。由设计手册，雨水埋地管（充满度1.0），取DN1103.2(,=8.432L/s,=20.09L/s)选用雨水斗型号如下：87式单斗雨水斗，口径为75mm，雨水斗最大允许汇水面积244,满足要求。11.5室外雨水管道计算整个建筑的汇水面积为1112.22m2，取面积为1112.2m2。暴雨强度q=＝330.88L/s·104m2；雨水流量Q==33.12L/s即，119.23m3/h；时间取5min，重现期取2年，径流系数0.9。管径200，坡度0.004，流速1.56，所以雨水室外排水管均采用DN300的钢筋混凝土管。表11.2室外雨水管道计算 管段管径坡度管长坡降起点管底标高末端管底标高Y7-Y62000.00419.20.077-4.400-4.477Y6-Y52000.0046.10.024-4.477-4.501Y5-Y42000.00412.60.051-4.501-4.552Y4-Y32000.00429.40.118-4.552-4.670Y3-Y22000.00413.50.054-4.670-4.724Y2-Y12000.00417.50.070-4.724-4.794Y8-Y92000.00413.50.054-3.200-3.254Y9-Y102000.0048.20.033-3.254-3.287Y10-Y112000.00413.50.054-3.287-3.341Y11-Y122000.00414.40.058-3.341-3.39911.6溢流口的计算溢流口的功能主要是雨水系统事故时排水和超量雨水排除。按最不利情况考虑，溢流口排水能力应不小于50年重现期的雨水量。在天沟末端山墙上设溢流口，口宽b取0.30m，堰上水头h取0.15m，流量系数m取385，则溢流口排水量：=3850.30=29.72L/s溢流口排水量大于雨水设计流量，即使雨水斗和雨落管被全部堵塞，也能满足溢流要求，不会造成屋面水淹现象。 总结经过两个多月紧张而有序工作，毕业设计到了尾声。这几个月的学习，经过毕业设计的锤炼，我对建筑给排水的设计有了一个基本的概念，为即将到来的工作奠定了很好的基础。特别重要的是通过此次设计，锻炼了我发现问题、分析问题、解决问题的能力，尤其是独立处理问题的能力，使我获得了宝贵的设计经验，学到了更多的专业知识，充实了大学四年的学业，掌握更多的理论与实践方面的知识，了解了实际工程中容易出现的问题和具体内容。当然，由于水平有限，在设计中难免出现差错，敬请各位老师谅解。我在收获同时也认识到自身的很多不足，还深刻感受到了理论与实践之间存在的差距。在今后的学习和工作中，我会加强学习，弥补自己的不足，使设计更加完善、科学、合理。通过此次设计过，是我对未来的工作有了更大信心。。 参考文献[1]太原工业大学等编.《建筑给水排水工程》(第四版).中国建筑工业出版社[2]杨文玲主编.《高层建筑给水排水工程》.重庆大学出版社，1996[3]张智等主编.《给水排水工程专业毕业设计指南》.中国水利电力出版社，2001[4]陈耀宗等主编.《建筑给水排水设计手册》.中国建筑工业出版社，1992[5]姜文源主编.《建筑灭火设计手册》.中国建筑工业出版社，1997[6]核工业部第二研究设计院主编.《给水排水设计手册》第1，2，10，11册.中国建筑工业出版社，2001[7]《全国通用给水排水标准图集》.S1，S2，S3[8]《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）.中国计划出版社[9]中华人民共和国公安部主编.《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）.中国计划出版社，2001年版[10]《建筑设计防火规范》(GBJ16-87).中国计划出版社,2001年版[11]《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）.中国计划出版社[12]《2003全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》.中国计划出版社 致谢在毕业设计过程中，得到了设计指导张伟、焉恒珍、汪爱河、汪彩文老师的倾囊相授。在这段时间里，老师不辞辛苦，悉心指导，坚持每天向同学解答疑问，在此特向老师表示由衷的感谢与敬意！祝愿老师工作顺利，身体健康，事业再创佳绩'