给排水毕业设计（论文）-某高层综合楼建筑给排水设计

'设计说明书一、设计题目：某高层综合楼建筑给排水设计二、目的和作用：通过本设计，进一步巩固基本知识，并学会运用基本知识，结合设计规范，理论联系实际，设计出满足使用功能要求、技术先进而又经济合理的给水排水工程项目。三、设计原始资料：（一）、建筑设计资料1、建筑物各层平面图。2、综合楼为二十一层高的钢筋混凝土框架结构的建筑物，地下室和地上三层层高4.8米，其余各层层高为3.4米；首层内地面标高为±0.000米。（二）、建筑物使用情况1、建筑物概述：本设计的建筑物为二十一层综合楼，其中：地下室：用作各种机房，同时还有地下贮水池、水泵房、风机房、配电所、控制室、洗衣机房等一些构筑物；一至三层为餐厅；四至六层为宾馆客房；七至二十一层为办公用房；屋面：设有电梯机房、电视机房而一至二十一层，每层均设有男女厕所；每层均有电梯间，本建筑有两道楼梯。2、给水水源：建筑物有城市给水干管为本建筑物水源，管径为DN600，常年可提供的工作压力为280kPa(28mH2O)，允许接管径为DN200。3、排水条件： 建筑物外有城市排水管道，污水管管径为DN600，埋深为2.4米。（三）、设计深度：1、设计深度为初步设计，要求达到建设部1992年《建筑工程设计文件编制深度的规定》的要求。2、卫生间大样、水泵房大样达到施工图深度的要求。四、工程概述由原始资料可知，本建筑高75.8米，建筑面积约为22000平方米，属高层建筑，所有给水排水要求均按高层建筑要求进行。根据建筑物的性质、用途，室内设有完善的给水排水卫生设备及自动消防设备，每个消火栓内设电钮，消防工作时，打破玻璃直接启动消防泵；自动喷水系统通过温感自动工作。生活用水为变频给水系统。管道中的立管均在管井在敷设，而水平管则视乎情况可明敷可暗敷。本建筑负1～3层由室外市政管网直接供水，为低区；4～13层及14～21层分别为中、高区，由各区水泵加压供水；由于消火栓超过10个，设两条引入管。本建筑排水系统采用室内合流制，即生活废水与污水合流，雨水则与污废水分流，单独排入市政雨水管网。室内污废水经化粪池处理后方可排入市政下水道。五、生活给水系统方案比较与选择1、方案比较：室外市政管网常年工作压力为280Kpa（28m水柱），按下式粗略估算室内所需压力：H=12+(n-2)×4(n≥2)式中：H——室内所需压力，米水柱n——层数经计算室外市政管网压力可供至六楼，因此供水方案有二：①、负1—3层由室外管网供水，4—13层和14—21层分为两区由水泵加压供水；②、负1—6层由室外管网供水，7—21层分两区由水泵加压供水。由于一、二、三楼各有一个大型厨房供膳食至各自的餐厅，而4—6层为标准客房层，考虑餐饮用水量大以及4—6层客房层采用同一系统供水则方便管理，而且两方案的投资大概相同的因素，选用方案①。2、方案选择：经过以上的比较，选用方案①。负1—3楼采用下行上给式的给水方式，即城市管网→ 负1—3楼各层卫生洁具；4—13楼及14—21楼采用上行下给式的给水方式，即城市管网→地下室贮水池→各区变频水泵→4—13楼及14—21楼各层卫生洁具。3、本生活给水系统由下列各项组成：引入管、水表节点、给水管道、给水附件、地下贮水池、水泵等。六、室内排水系统说明1、系统的选择：目前建筑物所处地有生活污水处理厂。根据规范，粪便污水不能直接排放，需经过化粪池处理之后才能排入城市下水道；1—21层的生活污废水排到室外的化粪池，经预处理后排如市政下水道，而厨房的洗涤污水经隔油池再排入市政下水道。本建筑属于高层建筑，如果底层的排水系统与排水主管连接，就会在上层卫生洁具大量排水时，在主管中形成冲击流，造成回压，使污水从底层卫生洁具存水弯中喷出，而为了避免这一现象，一楼的生活废水及粪便污水单独排出。另外由于本建筑物共有二十一层，大于十层，因此需要自顶层以下每隔6～8层处设结合通气管，连接排水管立管与通气主管，加强通气能力。详见设计计算书及图。另外地下室的污水排放需要采用局部污废水提升设备。2、系统组成：卫生洁具、排水管道、通气管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、化粪池、隔油池、局部提升装置等。七、室内消防给水系统（一）、消火栓系统室内消防用水量根据建筑物属性（综合楼）应为40L/s，则每根竖管最小流量为15L/s，由于采用单出口消火栓，因此每支水枪最小流量为5L/s。根据规范要求，消火栓的作用半径不得大于30米，按此原则在建筑物内布置消火栓并确定其数量。由规范可知，必须有两股水枪的充实水柱到达同层的任何位置。一、二、三层设8个消火栓，四至二十一层每层设4个消火栓。而根据规范要求，消火栓设置在使用方便且显眼的地方，此正合要求。同时应设检查和试验用的消火栓（屋顶消火栓），供本单位和消防队定其检验室内消火栓给水系统的供水能力时使用，而这对保护本建筑物免受邻近火灾的威胁有良好的效果。由于顶楼的消防压力可能达不到要求，因此有必要设稳压泵；另外室内设水泵接合器，以便消防车接入，保证消防安全可靠。 （二）、自动喷淋消防系统本建筑的自动喷淋消防系统启动方式采用带易熔封钢丝绳装置的传动管网方式。系统采用闭式自动喷水灭火系统。八、管道布置及设备安装要求（一）、给水管道布置与设备安装要求：给水管道的布置与建筑物的性质、结构情况、用水要求、配水点和室外给水管道的位置以及给水系统的给水方式等有关，一般应符合下列原则和要求。·室内给水管道的布置1、确保供水安全的良好的水力条件，力求经济合理室内给水管道应在满足水量、水压要求的前提下，使管线布置得最短，尽可能呈直线走向。配水点分散的建筑宜多设立管，并根据室外干管的情况和配水点位置分别设置引入管，以减少管路的水头损失，降低室内给水管网所需压力。引入管、主干管、立管应量敷设有用水量最大或不允许间断供水的配水点附近，这对保证供水安全、减少流程中不合理的转输流量、降低室内管网所需压力、节约管材都是有利的。高层建筑保证安全供水，应从室外管网不同侧设两条或两条以上引入管，并将室内管道连成环状或贯通成树枝状，进行双向供水。如不可能，也可由室外环网同侧引入，但两根引入管间距不得小于10米。并在接点间设置阀门，或采取设贮水池、增设第二水源等安全供水措施。2、保证管道不受损坏，防止水质污染给水埋地管应避免布置在可能受重物压坏处，管道不得穿越生产设备基础，如遇特殊情况，必须穿越时，应与有关专业人员协商处理。给水管道不得敷设在排水沟内。给水管道不得穿过大、小便槽，当立管位于小便槽顶部0.5米以内时，在小便槽顶部应有建筑隔断措施，以防管道腐蚀。给水管道不宜穿过伸缩缝、沉降缝，否则就采取软性接头法或丝扣弯头法、活动支架法保护措施。生活饮用水管道不得与非饮用水管道连接。在特殊情况下，必须以饮用水作为工业备用水源时，两种管道连接处应采取防止水质污染措施。饮用水管与大便器（槽）连接时，应采取防止非饮用水倒流污染的措施，如在冲洗水管上设防污助冲器，或安装带有空气隔断装置的冲洗阀。 3、不影响生产安全的建筑空间的使用给水管道的位置不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。管道不得布置在遇水易燃、易爆和易损坏的原料、产品和设备上面，并应尽量避免在生产设备上面通过。管道不宜穿过橱窗、壁柜和木装修。4、便于管道安装、维修管道与管道、墙、梁、柱及设备之间应保持一定的间距，以便安装、维修。它们的最小间距参见表1表1给水管道名称室内墙面(mm)地沟壁和其它管道(mm)梁、柱、设备(mm)排水管注水平净距(mm)垂直净距(mm)引入管1000150在排水管上方横干管10050此处无焊缝500150在排水管上方立管管径（㎜）﹤3232～503575～10050125～15060管道支吊架间距，管径小于及等于150㎜的给水管道，共支吊架间距见有关规范。当阀门并列装设时，管道的中心距尺寸见有关规范。当管道水平安装时，共中心距能见有关规范。敷设在管沟中的管道，其安装尺寸见有关规范。·室内给水管道的敷设室内给水管道的敷设有两种方式，明装、暗装，按照甲方的意思进行。明装管道应尽量沿墙、梁、柱平等敷设。暗装管道横干管除直接埋地外，宜敷设在地下室、顶棚或管沟内，立管可敷设在管井中。给水管与其它管道同沟或共架敷设时，宜设在排水管、冷冻管上面，热水管或蒸汽管下面，给水管不宜与输送易燃、可燃或有害的液体、气体的管道同沟敷设。 管道进尺寸应根据管道数量、管径大小、排列方式、维修条件结合建筑平面合理确定。设备设计人员还希望管道（线）井内不要有梁柱。进入管道井检修时，共通过净宽不宜小于0.6米。管道井应每层设检修设施，每两层应有横向隔断，检修门宜开向走廊。给水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁处，应采取防水措施。穿过承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建筑物沉降量，一般尺寸一般采用d+50㎜～d+100㎜给水横干管宜有0.002～0.005的坡度，坡向泄水装置。为防止生活饮用水管道被使用过的水回流而造成污染，管道敷设时，应注意配水出口不得补充任何液体或杂质所淹没。配水口与用水设备溢流水位间的最小距离，即空气间隙不得小于配水出口处给水管管径的2.5倍。特殊结具和生产用水设备不可能设置最小空气间隙时，应采取其它有效的隔断措施。生产用水设备和特制的卫生洁具给水配件安装高度，应按设备和洁具的构造确定，一般卫生洁具给水配件的安装高度见表2：给水与排水管平行、交叉时，其距离分别大于0.5米和0.15米，交叉时给水管在上。立管上设闸阀，横管上设截止阀，则当立管管径小于50㎜时，采用截止阀。水泵基础高出地面20㎝，水泵采用自动启动。贮水池采用不锈钢成品。两者水位均由浮球阀控制，且为安全起见，设两个浮球阀。（二）、排水管道布置及设备安装要求·排水管道的布置高层建筑排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需用考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。为此，应做到以下几点：（1）、排水立管应布置在污水最集中、污水水质最脏、杂质最多、污物浓度最大的排水排出处，使其横支管最短，尽快转入立管，尽快排出室外。表2 序号卫生洁具名称卫生洁具边缘离地面高度给水配件中心距地面的一般高度注居住和公共建筑幼儿园1架空式污水盆（池）（至上边缘）8008001000在幼儿园内，洗手盆、洗脸盆的水龙头及盥洗槽、挂式小便器上的冷水管、冲洗管应根据以上洁具的安装设计，适当降低2落地式污水盆（至上边缘）5005008003洗涤盆（至上边缘）80080010004洗手盆（至上边缘）8005004505洗脸盆（至上边缘）800500970（上部龙头）6盥洗槽（至上边缘）8005001020（冷水管）7浴盆（至上边缘）480—650～7008蹲、坐式大便器（从台阶面至高水箱底）180018002048（从台队面至角阀）9蹲式大便器（从台阶面至低水箱底）900900120010坐式大便器（至低水箱底）外露排出管式虹吸喷射式510470—370250（角阀）250（角阀）11坐式大便器（至上边缘）外露排出管式虹吸喷射式400380——12大便槽（从台阶面至冲洗水箱底）不低于2000—不低于2400（水箱截止阀）13立式小便器（至受水部分上边缘）100—113014挂式小便器（至受水部分上边缘）600450120015小便槽（至台阶面）200150（1100冲洗管）16化验盆（至上边缘）800—100017净身器（至上边缘）360—（150角阀）18饮水器（至上边缘）1000—（2）、排水立管一般不要穿入卧室、病房等卫生要求高、需要保持安静的房间，最好不要放在邻近卧室内墙，以免立管水流冲刷声通过墙体传入卧室内。要求高的建筑物，立管可暗设防专门的管井、管槽内，管井位置也不宜紧靠卧室内墙，否则就做适当的隔音处理。（3）、排水横支管一般在本层地同上或楼板下明设。特殊要求、考虑影响美观时，可做吊顶，隐蔽吊顶内，但必须考虑便于安装和维修。为了防止排水管（尤其是存水弯部分）的结露，必须采取防结露措施。 （4）、排水出户管（排水横干管）一般按坡度要求埋设于地下。高层建筑排水可以考虑分区排出，设有地下室或地下技术层时，排水横干管可敷设大技术层内或敷设在地下室顶板下。地下室以下的排水，如室外下水道埋设不够深，按其排出管高程无法排出室外下水道时，就设置地下排水泵房，由污水泵提升排出。（5）、排水管不允许布置在有特殊生产工艺和卫生要求的厂房以及食品和贵重商品仓库、通风室和配电间内，也不应布置在食堂，尤其是锅台、炉灶、操作主副食烹调处（6）、排水管道不得布置在遇水引起燃烧爆炸或损坏原料、产品和设备的上面。（7）、高层建筑物内，为了防止底层卫生洁具因受立管底部出现过大正压等原因而造成污水外溢现象，底层污水管道就采取单独排出室外的布置方式。（8）、排水管就以最短距离通至室外。因为排水管较易堵塞，如埋设在室内地下管道过长，清通和检修都不便。此外，管道过长则坡降较大，必然加深室外管道的埋深。（9）、室内排水管道的布置，应考虑有足够的空间或方便条件，以利安装、拆换管件和清通维护工作的进行。（10）、如果排水出户管须与给水引入管布置在同一条时，两根管道的外壁水平距离不应小于1.5米。·排水管道的敷设排水管必须根据重力流管道和所选用排水管道材质的特点进行敷设，应做到下面几点（1）、埋入地下的排水管与地面就有一定保护距离，以防止被重物坟坏，而且管道不得穿越生产设备的基础；否则不但影响管道的维修，而且使管道承受振动和局部荷重所产生的不均匀沉降等影响。（2）、排水管不要穿过风道、烟道及厨柜等。排水管最好避免穿过伸缩缝，必须穿过时，应加套管。如遇有沉降缝时，必须另设一路排水管分别排出。（3）、布置在高层建筑管井内的排水立管，必须每层设置支撑支架，以防整根立管重量下传至最低层。高层建筑如旅馆、公寓、商业楼等管井内的排水立管，不宜每一根单独排出，往往在下一技术层内用水平管加以连接，分几路排出。连接多根排水立管的总排水横管，必须按坡度要求以支架固定。为和考虑高层排水管道的减震和减噪要求，在支架固定处以及支架与建筑物砌体连接处，均就设减震支架及垫橡胶块。（4）、 为了考虑建筑物沉陷对排水横管产生剪切的影响，高层建筑排水出户管应考虑采取防沉陷措施，当前处理办法是：将排水管出外墙至第一个排水检查井的管段布置在管沟内，用弹性支架或弹性吊架支撑。有的高层建筑采取等主体结构完成后，也就是建筑物的基本沉陷量已完成，然后再施工排水出户管，以及与室外排水管的连接。（5）、排水管穿过承重墙或基础处，应预留孔洞，使管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不小于0.15米。（6）、为了防止管道受机械损坏，在一般的厂房内，排水管的最小埋设深度见表3：表3管材地面至管顶的距离(m)素土夯实、红砖、木砖地面水泥、混凝土、沥青、混凝土、菱苦地面排水铸铁管混凝土管带釉陶土管硬聚氯乙烯管0.700.701.001.000.400.500.600.60（7）、高层建筑排水系统一般不分区敷设，因此，污水立管按一根管道布置贯穿上下。（8）、由于当前国内很多城市尚未建成全市性的污水处理厂，因此，高层建筑尚须考虑设置化粪池。所以，室内宜采用分流的排水系统。（9）、根据高层建筑的功能，排水立管可以组成一个联合系统。（10）、排水立管的敷设多采用内敷设暗装形式，但也可以采用排水立管外敷设明装形式。立管直接明装在建筑物次立面的外墙，不影响建筑物立面美观的前提下，有利于卫生间内部的整洁，避免了管道穿越楼板，支管与立管的连接不受限制，减少了卫生洁具排水时的相互干扰，增大了横管的坡度和排水能力。有条件的地方可以采用这种传统的敷设方法。（11）、排水立管的设计和安装，要注意上下层外墙厚度是否一致以及基础构造形式，在墙或基础的凸出部位可采用Z形管拐弯。（12）、确定立管的排出管穿基础标高时，既要计算支管在立管上的搭接高度，注意室外排水管道标高，又要注意基础的结构作法，尽可能使出墙排水管不穿过钢筋混凝土地梁。如必须穿过钢筋混凝土地梁时，应及时向结构设计人员提供准确的留洞位置及孔洞大小。如果出墙管较多，会使地梁中间几乎掏空。这样在此开间内做“双梁”（中空）形式的地梁，以保证建筑结构的安全。（13）、高层建筑上下层的卫生间若是全开布置，可采用下面作法： ①、污水立管不逐层转弯，尽量取直；②、适当加大下几层的污水立管管径；③、建筑中间层若立管较多，不便伸顶通气，且与上面的楼层功能不对称时，可设立汇合通气横管，将各排水立管联合引出室外伸顶通气，以改善立管的水利条件。（14）、地漏是卫生间中最易出问题的一个薄弱环节，可采用一种抗虹吸式存水弯作为地漏水封。（15）、充分利用管井布置管道，卫生间地面除地漏短管穿越地板走在下层吊顶内外，其余排水支管包括地漏存水弯均走在管井中与立管连接。这们既可减少管道穿楼板留洞之工作量，又可以降低管道漏水或凝结水对下层的危害，同时也便于维修检查。（16）、高层建筑地下室大多是用水量较多的公用部分，如洗衣房、厨房、职工生活间、机房等集中的地方，必须处理好地下室排水问题。①、管道连接可采用小结合井，这种小井类似室外排水检查井，能接纳几个方向来的管道，且隔一定距离设置一个，这样既方便管道连接，又便于清通。②、卫生洁具排水支管尽量单独排入小结合井，彼此不串通，这样可减少堵塞，避免干扰。③、适当放大管径，因为埋设在混凝土中的污（废）水管很难维修更新。（17）、厨房排水管道的布置应考虑下同几个问题：①、根据污水中油垢所含杂质的数量，可以设地面清扫排水、炉前小明沟与单格洗涤盆、双格洗涤池排水。三种排水管互不相通，各自独立接入隔油池，本建筑厨房上下水待装修时二次设计。②、厨房地面清扫排水可采用清扫明沟，但明沟的卫生条件差，或者厨房冲洗地面排水每隔一定距离设一个清扫口、中间用管道连接的方式。③、条件许可时，埋地排水管可采用DN100㎜的铜管。共优点是：（ⅰ）、铜管内壁光滑磨擦阻力小，排水流畅，不易积聚油垢，即使管壁聚集少量油垢后也易于冲洗干净；（ⅱ）、铜管与承插式铸铁管相比，占空间小。④、含油量较大的洗涤池及锅灶排水先经就近设置的隔油箱，再排入下水道。隔油最好采用不锈钢制，尺寸为长×宽×高=500㎜×350㎜×400㎜。（18）、间接排水管的敷设间接排水是指某些设备及构筑物的排水不能直接接入下水道，为了维护某些设备及构筑物的卫生，一般必须排入漏斗、泄水池，保持一定的空气间隙，然后排入下水道。① 、生活饮用水贮水箱的泄水管和溢流管泄水，厨房内蒸锅的排水、医疗消毒设备的排水、开水炉的泄水和溢水等，一般先排入泄水池后，再由泄水坑排入下水道。②、蒸发式冷却器等空调设备的排水，可通过排水漏斗来排除。③、贮存食品的冷藏间或冷藏库房的地面排水，可流入明沟，再由明沟设排水管排入下水道。④、间接排水口的最小空气间隙见表4：表4间接排水管管径（㎜）排水口最小空气间隙（㎜）25及25以下5032～5010050以上150（19）、排水立管在垂直方向转弯处，用两个45O弯头连接，管材用硬塑料管（PVC管）。（20）、立管沿墙敷设，其管轴与墙间距离（L）不得小于下述规定：DN=50㎜——L=50㎜DN=75㎜——L=70㎜DN=100㎜——L=80㎜DN=150㎜——L=100㎜（21）、室外检查井至建筑物距离不得小于3米。（22）、室外检查井的流槽转弯角度不得小于90O。（23）、立管底层和最高层应设置清扫口，离地面1.0米，中间每隔一层设一个清扫口。（24）、检查井用砖砌，井径1米。（25）、砖砌化粪池作法见《给水排水标准图集》，化粪池外侧做适当防渗漏措施；化粪池与建筑物的距离不得小于5米。（三）、消防管道布置及设备安装要求·高层建筑消火栓给水管网布置（1）、管网总体布置的要求①、高层建筑室内消防给水管道应布置成环状。需要由环状管道上引出枝状管道时（例如设置屋顶消火栓），枝状管道上的消火栓数不宜超过一个（双口消火栓按一个计算）。②、室内环状管道的进水管不应少于两条，并宜从建筑物的不同方向引入。若在不同方向引入有困难时，宜接至竖管的两侧。若在两根竖管之间引入两条进水管时，应在两条进水管之间设置分隔阀门（此阀门应为常开阀门，只供发生事故或检修时使用）。当其中一条进水管发生故障或检修时，其余的进水管应仍能保证全部消防流量和规定的消防水压。 ③、设有两台或两台以上消防泵的泵站，应有两条或两条以上的消防泵出水管直接与室内的消防管网连接，不允许几个消防泵共用一条总的出水管，再在总出水管上设支管与管网连接。（2）、消防立管的布置①、当相邻消防立管中一条在检修时，另一条立管仍应保证有扑灭初期火灾的用水量。因此，消防立管的布置，应保证同层相邻立管上的水枪的充实水柱同时至室内任何部位。②、在建筑物走廊端头，应设消防立管，走廊的立管数量，应保证单口消火栓在同层相邻立管上的水枪充实水柱同时到达室内任何部位的要求，其间距由计算决定。但消防立管的最大间距不宜大于30米。③、消防立管的直径应按室内消防用水量由计算决定。计算出来的消防立管直径小于100㎜时，应考虑消防车通过水泵接合器往室内管网送水的可能性，仍应采用100㎜。④、一般塔式住宅设置两根消防立管。高度小于50米、每层面积小于500平方米、且可燃物很少的耐火等级较高的建筑物，设置两根立管有困难时，亦可设一根消防立管，但必须采用双出口消火栓。⑤、当建筑物内同时设有消火栓给水系统和自动喷水消防系统时，应将自动喷水设备管网与消火栓分开设置；如有困难，可合用消防泵，但应在自动喷水系统的报警阀前（沿水流方向）将管道分开设置。（3）、室内消火栓布置的具体要求①、每个消火栓处应设启动消防水泵的按钮，并应设置保护按钮的措施。②、高层建筑室内消火栓的直径采用65㎜，配备的水龙带长度不应超过25米。水枪喷嘴口径不应小于19㎜。③、按照消火栓的机械强度，其所承受的静水压力不应大于800千帕；如超过800千帕时，应采取分区给水或有消火栓处设减压措施。（4）、消火栓给水管道的安装要求与生活给水管道基本相同，管材采用钢塑管。（5）、立管管径为100㎜，消火栓为65㎜，喷口直径为19㎜，水龙带长度为25米，管材用钢塑管。（6）、使每层消火栓流出水量接近于设计量，经计算，超压处消火栓采用减压消火栓即可。·自动喷水灭火系统管道及阀门等设置 （1）、建筑物内的供水干管一般宜布置成环状，进水管不宜少于两条。当一条进水管发生故障时，另一条进水管仍能保证全部用水量和水压。（2）、阀门应设在距地面高度0.8～1.5m范围内的没有冰冻危险、易于排水、管理维护方便而明显的地点。（3）、阀门应设在便于维修的地方。分隔阀门应经常处于开户状态，一般用锁链锁住。分隔阀门最好采用明杆阀门。（4）、水力警铃宜装在报警阀附近，与报警的连接管应采用镀锌钢管。其长度不大于6米时，管径为15㎜；大于6米时，管径为20㎜，但最大长度不应大于20米。（5）、自动喷水灭火系统报警阀后的管网与室内消火栓给水管网应分开独立设置。（6）、自动喷水灭火系统报警阀后的管道上不应设置其它用水设施。（7）、自动喷水灭火系统应设消防水泵接合器，一般不宜少于两个。（8）、自动喷水灭火系统应设泄水装置。（9）、每根配水支管设置的喷头数：①、轻、中危险级建筑材料均不应多于8个。在同一配水支管吊顶上下布置喷头时，其上下侧的喷头数各不多于8个。②、严重危险级建筑材料不多于6个。（10）、喷水灭火系统设有报警阀、控制阀、水力警铃、系统检验装置、压力表，控制阀上设有启闭指示装置。（11）、水灭火系统应设水流指示器、压力开关等辅助电动报警装置。（12）、喷水灭火系统的每个报警阀控制的喷头数：①、湿式和预作用喷水灭火系统为800个。②、有排气装置的干式喷水灭火系统为500个；无排气装置的干式喷水灭火系统为250个。九、主要参考资料：1、建筑给水排水工程（第四版）；2、建筑给水排水设计手册；3、高层建筑给水排水设计手册； 4、高层建筑消防设计手册；5、建筑给水排水设计规范GB50015—2003；6、高层民用建筑设计防火规范GB50045—95（2001年版）；7、自动喷水灭火系统设计规范GB50084—2001；8、自动喷水灭火系统施工及验收规范GB50261—96（2003版）；9、给水排水制图标准GBJ106—87；10、全国通用给水排水标准图集；11、全国民用建筑工程设计技术措施（2003版）；12、建筑灭火器配置设计规范GBJ140—90（1997版）。设计计算书 定线及管材按平面图所示，长度、尺寸也按平面图量取。一、生活给水系统有关计算1、管道的水力计算·负1—3楼的生活给水系统共有1根给水立管。下面进行负1—3楼给水水管1的水力计算⑴、画出给水水管1的轴测草图并标号⑵、根据公式进行给1的水力计算公式：qg=α×0.2×+K×N式中：qg——给水设计秒流量（升/秒）；N——计算管段的卫生器具当量总数；α，K——根据建筑物用途而定的系数，按有关规范选得α=2.5水力计算见下表5表5 顺序编号管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数ΣN设计秒流量(L/s)管径(㎜)流速(m/s)单阻imm/m管长L(m)沿程水头损失hy=i*L(m)小便器洗手盆大便器开水器拖布盆自至0.50.56.00.251.012345678910111213141011/6.06.01.45251.2295.261.130.1102122/12.012.01.60320.8436.843.600.1303231/0.52/12.012.51.71320.9040.540.160.0064341/0.53/18.018.51.81320.9444.450.630.0285452/1.03/18.019.01.89320.9948.540.480.0236562/1.04/24.025.01.97321.0452.640.310.0167673/1.54/24.025.52.03321.0654.620.710.0398783/1.55/30.031.52.10321.0856.640.530.0309893/1.53/1.55/30.033.02.27400.7623.043.400.078109103/1.53/1.55/30.01/0.2533.252.29400.7723.851.330.0321110113/1.53/1.55/30.01/0.251/1.034.252.40400.8025.054.800.1201211126/3.06/3.010/60.02/0.52/2.068.52.94400.9936.704.800.1801312138/4.07/3.514/84.03/0.752/2.094.253.18401.0641.5013.760.570总计Σhy=1.36mH2O备注1、计算管路为0—13。2、各管段按给水聚丙烯管水力计算表见《技术措施》。3、α=2.5，qg=α×0.2×4、大便器延时自闭式冲洗阀当量以0.5计，计算出的qg附加1.1L/s后作为给水设计秒流量。沿程总阻力Σil=1.36m水柱总阻力=1.3×Σil=1.3×1.36=1.77m水柱①水表选型及水表水头损失计算水表选择按设计秒流量（不包括消防流量）不超过水表的额定流量来选定水表口径，并以平均小时流量的6—8%测定水表的灵敏度。按水表型号的确定规定，采用旋翼湿式水表。水表水头损失可按下式计算：hd=qg2/Kb式中：hd——水表水头损失米水柱 qg——计算管段的给水流量Kb——水表特性系数Kb=qmax2/100式中：qmax——水表的最大流量水表选LXL—100得：Kb=qmax2/100=1202/100=144=（3.183.6）2/144=0.91kpa①对室内管网所需水压进行校核对负1—3层管网所需水压进行校核，计算公式如下：H=H1+H2+hd+H3式中：H——室内给水系统所需总水压，自室外引入管起点轴线算起（米水柱）；H1——最高最远配水点与室外引入管起点的标高差（米）；H2——计算管路的水头损失（米水柱）；hd——水流通过水表的水头损失（米水柱）；H3——计算管路最不利配水点的流出水头（米水柱）。H1=9.6+1.0-(-2.0)=12.6mH2O=126Kpa(其中1.0m为配水龙头距室内地坪安装高度)H2=1.3×Σ(i·L)=1.77mH20=17.7KpaH3=20Kpa(最不利点的流出水头)hd=0.91kpaH=H1+H2+hd+H3=126+17.7+0.91+20=164.61Kpa﹤280Kpa经计算，室外给水管网水压满足室内水压要求。·4—13层的客房及办公楼生活给水水力计算（公式同上）见表6 顺序编号管段编号卫生器具当量卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量V单组管长沿程水损hy=i*L(m)浴盆洗手盆坐便器小便器大便器开水器拖布盆自至1.00.50.50.56.00.251.01234567891011121314151617101n/N1/6.06.01.45251.222122/12.012.01.60320.843231/0.52/12.012.51.71320.904341/0.53/18.018.51.81320.945452/1.03/18.019.01.89320.996562/1.04/24.025.01.97321.047673/1.54/24.025.52.03321.068783/1.55/30.031.52.10321.089893/1.53/1.55/30.033.02.27400.76109103/1.53/1.55/30.01/0.251/1.034.252.40400.801110116/3.06/3.010/602/0.52/2.068.502.94400.9836.053.400.1201211129/4.59/4.515/903/0.753/3.0102.753.35401.1246.303.400.160 13121312/6.012/6.020/1204/1.04/4.0137.03.70500.7918.693.400.06314131415/7.515/7.525/1505/1.255/5.0171.254.00500.8519.693.400.06715141518/9.018/9.030/1806/1.56/6.0205.54.28500.9024.053.400.08216151621/10.521/10.535/2107/1.757/7.0239.754.54500.9726.783.400.09117161716/16.040/20.016/8.024/12.040/2408/2.08/8.0306.05.74630.7713.523.400.04618171832/32.059/29.532/16.027/13.545/2709/2.259/9.0372.256.68630.8917.493.400.05919181948/48.078/39.048/24.030/15.050/30010/2.5010/10.0438.507.49630.9820.903.400.071总计Σhy=0.76mH2O备注1、计算管段为0—19。2、α=2.53、0—10的沿程损失同低区的0—11，hy=1.36-0.57-0.18=0.61m，所以0—19的hy=0.61+0.76=1.37mH2O=13.70kpa沿程总阻力Σil=1.37m水柱总阻力=1.3×Σil=1.3×1.37=1.78m水柱·14—21楼给水水管水力计算顺序编号管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量(L/s)管径(㎜)流速(m/s)单阻imm/m管长L(m)沿程水头损失hy=i*L(m) ΣN小便器洗手盆大便器开水器拖布盆自至0.50.56.00.251.012345678910111213141011/6.06.01.31251.1485.171.130.0962122/12.012.01.40251.2194.303.600.3403231/0.52/12.012.51.47251.2598.260.160.0164341/0.53/18.018.51.52251.30103.260.630.0655452/1.03/18.019.01.57251.35108.500.480.0526562/1.04/24.025.01.62320.8536.880.310.0117673/1.54/24.025.51.66320.8637.880.710.0278783/1.55/30.031.51.70320.8940.450.530.0219893/1.53/1.55/30.033.01.80320.9444.453.400.150109103/1.53/1.55/30.01/0.251/1.034.251.88320.9948.541.330.0651110116/3.06/3.010/60.02/0.52/2.068.502.20321.1563.433.400.2201211129/4.59/4.515/90.03/0.753/3.0102.752.45400.8226.053.400.08913121312/6.012/6.020/1204/1.04/4.0137.02.66400.8829.563.400.10014131415/7.515/7.525/1505/1.255/5.0171.252.84400.9634.753.400.11815141518/9.018/9.030/1806/1.506/6.0205.53.01401.0037.753.400.12816151621/10.521/10.535/2107/1.757/7.0239.753.16401.0640.833.400.13917161724/12.024/12.040/2408/2.08/8.0274.03.30500.7115.153.400.052总计Σhy=1.64mH2O备注1、计算管路为0—172、α=1.53、管段水力计算按聚丙烯管水力计算表查用2、最大日用水量、最大时用水量计算最大日用水量、最大时用水量是求贮水池容积的前提。·最大日用水量计算公式：Qd=Σmqd式中：Qd——最大日用水量m3/dm——用水单位数人、床位等qd——用水量标准升/人/日等 其中用水单位数及用水量标准的确定如下：（1）、室内给水系统的计算①餐饮部分：1—3层为餐饮，查《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003中的表3.1.10中餐酒楼，每位顾客每次40—60L取60L使用时数为10h，（6—8点，11—14点，17—22点）小时变化系数Ka=1.5最高日用水量Qd=m·qd=m·60/1000由CAD查询面积得二、三层有效面积为:2×（2207m2-436）×0.8=2834m2一层有效面积:1998m2×0.8=1598m2所以餐饮部分总的有效面积为2834+1598=4432m2顾客人数按1.3m2/位,共约4432/1.3=3400人服务人员按20%的席位计共约230人所以Qd=(3400+230)×60/1000=217.6m3/d最高日最大时用水量Qh=217.6×1.5/24=13.6m3/h②客房部分：4—6层为客房层，每床位为400L/人，使用小时24h，小时变化系数2.0，员工每人每日100L，使用小时24h，Kh=2.0根据床位数m=34×3=102人取m为120人服务员为每层10人，计30人。所以Qd=（120×400/1000）+（30×100/1000）=51m3/d最高日最大时用水量为Qh=51×2.0/24=4.25m3/h③办公室部分：7—21层为办公楼，每人每天30—50L，取50L（8点—18点）使用小时10h，小时变化系数Kh=1.5 单层建筑面积为870m2总有效面积为870×15×60%=7830m2按7m2/人计算办公室人数为7830/7=1118.6取1200人所以Qd=1200×50/1000=60m3/d最高日最大时用水量Qh=60×1.5/24=3.75m3/h②地下室部分：洗衣房每公斤干衣40—80L，取60L，Kh=1.5，使用小时8h洗衣房的每日洗衣量G=[∑（mi•Gi）]/D，D—工作日数查《工程措施》表2.1.2—2，旅馆取三级，每床位每月干衣60KgG=60×120/25=288（Kg/d）洗衣房最高日用水量为Qd=288×60/1000=17.28m3/dQh=17.28×1.5/24=1.08m3/h空调冷冻循环用水系统的补充水量为循环水量的1%循环水量根据22000m2采用6m3/hQd=6×24/100=1.44m3/d未预见水量按最高日用水量的10%计Q总=(217.6+51+60+17.28+1.44)×1.1=382.05m3/d各区用水量计算：低区：Qd=217.6+17.28+1.44=236.32m3/d中区：Qd=51+60×7/15=79m3/d高区：Qd=60×8/15=32m3/d·最大时用水量计算公式：Qh=式中：Qh——最大时用水量m3/hKh——时变化系数T——建筑物内用水时间小时其中时变化系数及建筑物内用水时间的确定如下：客房：Ｔ＝２４小时，Kh＝2.0办公室：Ｔ＝10小时，Kh＝1.5 Qh===13。25m3/h3、生活贮水量计算：公式：Vg=(qb－qe)Tb＝（１～２）Qh式中：Vg——贮水池中生活贮水量米３qb——水泵出水量米３／时qe——水池进水流量米３／时Tb——水泵运行时间时Vg=(qb－qe)Tb＝（１～２）Qh=2×13.25=26。5米３取30米３４、引入管管径计算①、根据公式计算总干管公式：qg=Σq0nb式中：qg——给水设计秒流量（Ｌ/s）q0——给水额定流量（Ｌ/s）n——卫生器具个数（个）b——同时给水百分数由于厨房用水量没有资料，只有设ＤＮ３２㎜的管径，设流速为0.8m/s，则其设计流量为0.64（Ｌ/s）。则总设计秒流量为19.42（Ｌ/s），设总管设计流速为1.2m/s，则计得引入总管的管径为：Ｄ＝１４４㎜，根据标准管径，取Ｄ＝１６０㎜。②、根据室内秒流量计算引入管管径，设流速为1.2m/s：公式：qt=q1+q2+q3+q4式中：qt——总设计秒流量（Ｌ/s）q1——中区给水设计秒流量（Ｌ/s）q2——高区给水设计秒流量（Ｌ/s）qt=q1+q2+q3+q4＝7.49+3.30=10.79(L/s)计得引入管管径为Ｄ＝107㎜，根据标准管径，取Ｄ＝１１０㎜。 5、水表选型及水表水头损失计算·水表选择按设计秒流量（不包括消防流量）不超过水表的额定流量来选定水表口径，并以平均小时流量的6～8%水表的灵敏度。按水表型号的确定规定，，采用旋翼式水表。·水表水头损失可按下式计算：HB=式中：HB——水表水头损失米水柱QB——水表额定流量米3/时KB——水表特性系数KB=式中：QL——水表流通能力米3/时L——通过流通能力产生的水力损失6、对室内管网所需水压进行校核对负1—3层管网所需水压进行校核，计算公式如下：H=H1+H2+HB+H3式中：H——室内给水系统所需总水压，自室外引入管起点轴线算起（米水柱）；H1——最高最远配水点与室外引入管起点的标高差（米）；H2——计算管路的水头损失（米水柱）；HB——水流通过水表的水头损失（米水柱）；H3——计算管路最不利配水点的流出水头（米水柱）。H=H1+H2+HB+H3=126+17.7+0.91+20=164.61﹤280kpa经计算，室外给水管网水压满足室内水压要求。7、生活水泵的选择（配电机）（1）、中区水泵的选择：中区水泵的流量:1.2×7.49=8.988L/s取9.0L/s=32.4m3/h中区水泵扬程计算:设贮水池最低水位-2.84m,吸水管路长5.1m,压水管路长为46.2+2.84+4.4=53.44压水管路沿程水损为hy=0.155×53.44=8.28kpa 吸水管路沿程水损为hy=0.039×5.1=0.20kpa水泵的管路总水损失为(8.28+0.20)×1.3=11.02kpa中区最不利点与底层贮水池最低水位之差为46.20+2.84=49.04m取流出水头为2m所以水泵的扬程为H=49.04+1.102+2.0=52.14m=521.4kpa据此选设备为QBWS-I-36-61-3DL配套水泵为50DL12-12×5H=61m,Q=36m3/h,N=5.5kw电控柜型号为QBWS-I/K-5.5×3配套器材型号QBWS-I/G-3×50-DL-PDN100L=1725D=2020D4=640（2）、高区水泵的选择：高区水泵的流量计算;1.2×3.30=3.96L/s=14.26m3/h高区水泵扬程的计算:设贮水池最低水位-2.84m,吸水管路长5.15m,压水管路为72.40+1.0+2.84+6.45=82.69m压水管路沿程水损为hy=0.155×82.69=12.82kpa吸水管路沿程水损为hy=0.039×5.15=0.20kpa水泵的管路总水损失为(12.82+0.20)×1.3=16.93kpa高区最不利点与底层贮水池最低水位之差为73.40+2.84=76.24m取流出水头为2m所以水泵的扬程为H=76.24+1.693+2.0=79.93m=799.3kpa据此选设备为QBWS-I-18-85-2DL配套水泵为50DL12-12×7H=85m,Q=18m3/h,N=7.5kw电控柜型号为QBWS-I/K-7.5×2配套器材型号QBWS-I/G-2×50-DL-PDN80D=1330D4=640二、生活排水系统的有关计算（一）、建筑排水系统设计１、按经验及有关规定确定某些排水管径： １－21楼洗脸盆、浴盆排水管径取Ｄ＝４5㎜；连接二个及二个以上手动冲洗小便器的排水管，应考虑冲洗不及时而形成尿垢的影响，管径取１００㎜；由连接有大便器的管段，即使仅有一只大便器，也应考虑其排水量大而猛的特点，管径应为１００㎜，而连接４个大便器的干管的水流量与蹲位为４的大便槽相当，所以其管径也可以为１００㎜。对于排泄较洁净废水的卫生器具，其排水管径最小可采用5０㎜，则地漏管径为5０㎜。另外，所有的存水弯均为S型存水弯，而地漏的存水弯则为抗虹吸式存水弯。２、按公式计算各污水管及粪水管的管径：·计算管井内的污水立管1的管径：公式：qu=0.12α+qmax式中：qu——排水设计秒流量（升／秒）；α——根据建筑物用途而定的系数，本建筑取２.０；Ｎ——计算管段的排水当量总数；qmax——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量（升／秒）而其中有关数值的确定见下表9：表9名称无塞洗手盆有塞洗脸盆浴盆高水箱大便器低水箱大便器自闭冲洗阀式小便器q(l/s)0.100.250.671.502.00.10当量0.30.752.04.56.00.30qu=0.12α+qmax=0.12×2.0×=8.46(L/s)根据无需设专用通气立管的排水立管临界流量值，见表10，污水立管1的管径为１5０㎜。表10管径（毫米）５０７５１００１５０排水立管的临界流量值（升／秒）１.0222.54.510.0·污水立管2’管径的计算：公式及有关取值的规定与上同。 qu=0.12α+qmax＝0.12×2.0×=5.39(L/s)根据无需设专用通气立管的排水立管临界流量值，污水立管2’的管径为150㎜。·客房管井污水立管管径的计算：qu=0.12α+qmax＝0.24×=2.69(L/s)根据无需设专用通气立管的排水立管临界流量值，客房管井污水立管的管径为100㎜。３、主通气立管及结合通气管管径的确定：十层以上的建筑，应在自顶层以上每隔６～８层处设结合通气管，连接排水立管与通气立管，而通气管管径一般比相应的排水管管径小１－２级，据此以确定结合通气管径，凡与管径为５０㎜的排水管连接的结合通气管其管径为４０㎜；而凡与管径为７５㎜的排水立管连接的结合通气管管径为５０㎜；凡与管径为１００㎜的排水立管连接的结合通气管径为７５㎜；而主通气立管管径为１００㎜。4.通气管的计算:通气管最小管径通气管名称污水管管径32405075100125150器具通气管3232325050环形通气管32405050通气立管405075100100汇合通气管不需要逐段变化管径,可按下式计算:DN≥dmax2DN-通气横干管和总伸顶通气管管径,mmdmax-最大一根通气立管管径,mmdi-其余通气立管管径,mmDN≥总伸顶通气管管径为DN≥取200mm （二）、高层建筑污（废）水的抽升：１、由于该建筑地下室少量污废水不能自流排室外，因此必须抽升排泄，以保持室内良好的环境卫生。由原始资料可知，已设有三１×１米３的集水井，共中1用以收集截水沟的雨水，而另两则为泵房收集污水所用。按照收集雨水的两个集水井所要求的污水抽升设备应具备效率高，工作可靠的特点，初选离心污水泵；而泵房内的集水井只是收集非经常性的少量污水，初选潜污泵.２、集水池的一般规定：①、为松动吸水坑的沉渣，沉水坑内应设冲洗水管。②、集水池底应有不小于１％的坡度；在污水含悬浮物较多时，一般采用１％～２％的坡度坡向吸水坑.③、吸水坑深度一般采用0.5m左右，边坡一般不小于６００。④、集水池的表面，应依据污水水质情况采用适当防腐措施（水泥抹面）。⑤、集水池间应有良好的自然通风，并设机械通风设备。３、集水池格栅的设计按集水池格栅设计的一般规定，污水中夹带有粗大物体时，在集水池入口处应设备格栅，栅条的间隙应小于水泵叶轮的最小间隙,以免堵塞水泵。而污水泵初选QW(I)型潜水排污泵,则格栅间隙为30mm.4、水泵扬程的计算：（1）、雨水收集井：设在水深为0.2米时，污水泵自动开启排水，2钟内把所有雨水排出，则Q==1.67L/S，另设流速为1.2m/s,则管径为：d==42㎜，取管径为50mm,扬程计算如下：H≥H1+H2+H3+H4+H5＝（h1+h2）+(∑ξ1+)+(∑ξ2+)+H4+H5式中：H——水泵全扬程（米）； H1——集水池最低水位至出水管排出口的压力差（米）；H2——吸水管水头损失之和（米）；H3——出水管水头损失之和（米）；H4——出水管排出口的压头（米）；H5——必要的剩余扬程（米），考虑到使用过程中设备效能可能降低、水头损失可能增加等因素，在全扬程小于及等于20米水柱时采用2米。h1——集水池最低水位至泵轴的压头（米）；h2——泵轴至出水管排出口的压头（米）；g——重力加速度（米/秒2）——污水的容重（千克/升）υ1、υ2——吸水管和出水管内的流速（米/秒）；、——吸水管和出水管的局部阻力系数之和；λ1、λ2——吸水管和出水管的沿程摩擦阻力系数；L1、L2——吸水管和出水管的长度（米）d1、d2——吸水管和出水管的内径（米）。由于实际中以上各项的某些数据不全，因此采用增加保险系数法来计算水泵扬程：H=1.25(2.3+0.6+0.5+1+2)=8m（2）、水泵房内集水井：设在水深为0.1米时，污水泵自动开启排水，1分钟内把所有雨水排出，则Q==1.67L/S设流速为1.2m/s,同上公式计得管径为42mm,取50mm,,水泵扬程为8.97米.5、水泵的选择：集水井污水泵选择：第一个集水井选泵为50QW(I)10-15-1.1流量为10m3/h,扬程为15米,N=1.1kw,2台一用一备.另一个集水井选泵为65QW(I)50-15-4,l流量为50m3/h,扬程为15米,N=4kw.,（三）、化粪池设计1、化粪池的计算：V=V1+V2+V3 式中：V——化粪池的计算总容积（米3）；V1——污水部分的容积（米3）V2——浓缩污泥部分的容积（米3）V3——保护层容积，保护高度取300㎜。其中：V1=V2==0.000336NT式中：N、Nr——化粪池实际使用人数。人们一天内在各类建筑物内停留的时间不同：（1）全天候生活在内的建筑物有医院、疗养院、有住宿的幼儿园等，其值可取100%的居住人数；（2）住宅、集体宿舍、旅馆一类建筑中，人员在其中逗留的时间为16小时，故其值采用居住人数的60～70%；（3）对办公室、教学楼、工业企业生活间等工作场所，其值取总人数的40～50%；（4）公共食堂、影剧院、体育场等建筑，人们逗留时间约2～3小时，其值取总人数的10%。而根据实际情况，其取值如表11：表11建筑层性质百分数（%）总人数（个）实际人数（个）旅馆6015090办公室401200480餐厅103630363总人数933qrp——每个每天污水量，可采用20升/人·日。an——每人每天污泥量，每人每天污泥量包括每人每天粪便量及排尿量，计算时取0.4升/人·日。ts——污水在池中停留时间，保证最大小时流量在池内停留时间不小于12小时，本设计取20小时。Tn——污泥清掏周期，根据规定，取150日。bh——新鲜污泥的含水率，取95%ch——发酵污泥的含水率，取90% Kn——污泥发酵后体积缩减系数，取0.8；ms——清掏污泥后残留的熟污泥容积系数，取1.2根据上面的取值，计算：V1==15.55(m3)V2=0.000336×933×150=47.02(m3)当化粪池的计算总容积大于25米3时，宜设置二个或二个以上并联的化粪池，每个化粪池容积最好相等，因此本设计采用2个容积相同的化粪池。则单个化粪污的计算容积为=31.29米3，设化粪池长6米，宽3米，则：H总=（米）化粪池尺寸：长×宽×高6×3×2.04则V总=36.72m3当日处理污水量小于等于10m3时,采用双格,其中第一格占总容积的75%;当每日通过化粪池的污水量大于10米3时，就采用三格化粪池，共第一格占总容积的50%，第二、三格各占总容积的25%，格与格之间应设拦截污泥浮渣的设施。四、消火栓消防给水系统的计算不同类型和高度的高层建筑物的消防用水量见表12表12 建筑名称建筑高度（米）消防用水量（升/秒）普通住宅≤5025＞5035医院、电讯楼、广播楼、高级住宅、普通旅馆、办公楼、科研楼、图书馆、档案楼、省级以下的邮政楼等≤5040＞5050百货楼、展览楼、财贸金融楼、高级旅馆、重要的办公楼、科研楼、图书楼、档案楼、省级邮政楼等≤5060＞5070根据高层建筑消火栓给水系统立足于“室内自救”的原则及具体要求，按照扑救火灾实际需要，我国《高层民用建筑设计防火规范》提出具体用水量标准，高层民用建筑消火栓给水系统的消防用水量应满足表13的要求表13建筑物名称建筑高度（米）消防用水量（L/s）每根竖管最小流量（L/s）每支水枪最小流量（L/s）室外室内普通住宅≤50＞5015151020101055医院、电讯楼、广播楼、高级住宅、普通旅馆、办公楼、科研楼、图书馆、档案楼、省级以下的邮政楼等≤50＞5020202030101555百货楼、展览楼、财贸金融楼、高级旅馆、重要的办公楼、科研楼、图书楼、档案楼、省级邮政楼等≤50＞5030303040151555为了保障灭火用水量，又利于节约投资，在执行上表的消防用水量时，还必须注意下列事项：（1）、建筑物高度不超过50米，且室内消火栓用水量超过20L /S,且设有自动喷水灭火系统的建筑物,按上表的室内外消防用水量均可分别减少5升/秒。（2）、高级旅馆、重要的办公楼等高层建筑，除了设有自动喷水灭火系统、消火栓给水系统以外，还增设了消防水喉。这种水喉设备流量少，又是供住户扑救初期火灾用，可以不计算消防用水量。根据该建筑物的性质和高度以及所需注意的事项，消火栓每支水枪最小流量为5升/秒，每根竖管最小流量为15升/秒，则选择口径为65㎜的消火栓、喷口直径19㎜、水龙带长度为25米。1、室内消火栓的布置原则：（1）、室内消火栓应设在易于发现、易于取用的地点，严禁伪装消火栓，消防电梯前室应设消火栓。（2）、室内消火栓的间距应能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一点，不允许有任何死角。·充实水柱长度Sk=式中：Sk——充实水柱长度（米）；H1——室内每层净高（米）；H2——水枪喷嘴离地高度，一般为1米；α——水槌上倾角，一般采有450，当在特殊困难时，也可大于450，但不得大于600。ⅰ、一般楼层消火栓充实水柱：Sk===3.39（米水柱）ⅱ、屋顶消火栓充实水柱：10（米水柱）·消火栓保护半径R=Ld+Ls式中：Ld——水带敷设长度（米），考虑水带的转变曲折应为水带长度乘以折减系数0.8；LS——水枪充实水柱长度的平面投影长度（米），水枪倾斛一般按450计算，则Ld=0.8×25=20（米水柱）LS=0.7×Sk=0.7×3.39=2.38（米水柱）得R=2.38+20=22.38（米）·消火栓间距S=式中：S——消火栓间距（米），但不应大于30米；R——消火栓保护半径（米）； b——消火栓最大保护宽度（米）。消火栓采用单排布置时,其间距为:S≤==20.58m据此结合1-3层平面图应在走道处设6个消火栓,另消防前室和管道井处设2个消火栓.地下室及4-21层设4个消火栓.2、喷嘴所需水压：Hq=式中：Hq——水枪喷嘴造成某充实水柱所需之水压（米水柱）；Hm——充实水柱高度（米水柱）；αf——实验系数，αf=1.19+80(0.01Hm)4；φ——与水枪喷口直径有关的系数，可查表。（1）、一般楼层消火栓喷嘴所需水压：Hq===16.9（米水柱）（2）、屋顶消火栓所需水压：Hq===13.5（米水柱）3、水龙带水头损失（水龙带采用麻织材料）：式中：hd——水龙带水头损失（米水柱）；qxh——水枪的射流量（升/秒）；qxh=BHq=1.577×16.9=5.2L/SLd——水龙带长度（米）；Az——水龙带阻力系数，见有关表格。=0.0043×20×(5.2)2=2.33(米水柱)4、消火栓口所需水压（每一层）：Hxh=Hq+hd+Hk 式中：Hxh——消火栓口压力（米水柱）；Hq——水枪喷嘴所需之压力（米水柱）；hd——水流通过水龙带的损失（米水柱）。Hk——消火栓口的水头损失.以2.0m计.Hxh=Hq+hd+Hk=16.9+2.33+2=21.23（米水柱）=212.3kpa5、消防立管管径的确定：根据上表的规定，立管消防水流量为15升/秒，立管管径为100㎜，流速为1.27米/秒，而水管单阻为26.9㎜/m6、高层建筑消火栓给水系统的安全设施：（1）、消防管网上的阀门高层建筑室内消防给水管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，一般可按分水节点的管道数N-1的原则布置。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）后忘开阀门或误关闭，阀门应有明显的启闭标志、信号，或在阀门开启后进行铅封。（2）、高层建筑屋顶应设检查和试验用的消火栓，供本单位和消防队定句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。屋顶消火栓采用单出口，每个消火栓充实水柱为10米，水龙带长25米。虽然屋顶水箱难以满足屋顶消火栓的水量、水压的要求，但消防泵及稳压泵开启后便能满足屋顶消火栓的水压要求。屋顶消火栓的设置数量，宜按消火栓给水系统的用水量确定。在北方寒冷地区，屋顶消火栓应有防冻和泄水装置。本设计按要求设置1个屋顶消火栓，充实水柱为10米，水龙带长25米，消火栓直径为65㎜。（3）、水泵接合器高层建筑消防给水管网系统均应设置水泵接合器。水泵接合器是消防车往室内管网供水的接口，当故障或室内消防用水量不足时，消防车队即从室外消火栓、消防水池或天然水源取水，通过水泵接合器将水送至室内管网，保证室内火场用水。每一个室外消火栓仅供一台消防车用水。故每个水泵接合器的流量按10～15L/s计算。考虑室内消火栓系统及自动喷水系统，选用4个水泵接合器，分别布置在建筑的两侧。而根据有关消防水泵的适用场所及规格，选用地上层消防水泵接合器SQB100。 消防流量的计算:按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求.最不利消防竖管即:X1,出水枪数为3支;相邻消防竖管即X2,出水枪数为3支;X3,出水枪数为2支.Hxh0=Hq+hd+Hk=21.12mH2O,Hxh1=Hxh0+ΔH+h=21.23+3.4+0.24=24.87mH2O1点的水枪射流量为:2点的水枪射流量为:所以Q3=qxh0+qxh1+qxh2=5.2+5.88+6.29=17.37L/s同理Q4=17.37L/s,Q5=11.08L/s计算管路的设计总流量为Q=Q3+Q4+Q5=45.82L/s7、消防泵的计算和选择：（1）、消防水泵的扬程计算：式中：Hb——消防水泵的压力（米水柱）；Hq——最不利点消防水枪喷嘴所需水压（米水柱）；hd——消防水龙带的水头损失（米水柱）；hg——管网的水头损失（米水柱）；hz——消防水池水面与最不利消火栓之压力差（米水柱）。从消防泵到屋面试验消火栓管长：L=75.8+1.1-(-4.8)-0.2+11.29=92.79米其中1.1米为消火栓安装高度,0.2为水泵基础底座高. 沿程水头损失：h1=92.79×26.9÷1000=2.50（米水柱）总水头损失：h=1.1×h1=2.75（米水柱）消防水龙带的水头损失及最不利点消防水枪喷嘴(此时最不利点消火栓为屋顶消火栓)所需水压：hd+Hq=2.33+13.5=15.83（米水柱）管网的水头损失：hg=2.75（米水柱）消防水池水面与最不利消火栓之压力差：hz=75.8+1.1-(-2.84)=79.74（米水柱）·高区消防水泵的压力：H=1.2×Hb=1.2×(15.83+2.75+79.74)=117.98（米水柱）·高区消防水泵流量：Q==45.82（升/秒）高区选泵型为：2台XBD12.5/50-150D/5，Q=50L/s,H=125m,N=80.5kw.一用一备。L=410mm,B=365mm,H=160mm.从消防泵到低区最不利消火栓管长:L=31.6+1.1-(-4.8)-0.2+11.29=48.59米沿程水头损失：h1=48.59×26.9÷1000=1.31（米水柱）总水头损失：h=1.1×h1=1.44（米水柱）消防水池水面与最不利消火栓之压力差：hz=31.6+1.1-(-2.84)=35.54（米水柱）·低区消防水泵的压力：H=1.2×Hb=1.2×(15.83+1.44+35.54)=63.37（米水柱）·低区消防水泵流量：Q==45.82（升/秒）低区选泵型为：2台XBD8/40-150D/4，Q=50L/s,H=71.2m,N=45.7kw.一用一备。L=345mm,B=365mm.为了保证起火初期高层消火栓的水压，在设置了消防水泵的同时，在屋面另设两台稳压泵（一用一备），根据每层消火栓口所需水压为13.5米水柱，流量为10升/秒H=1.2×Hb=1.2×13.5=16.2mQ=1.2×q=1.2×10=12L/s选泵型为：2台IS100-65-250A(450/1725r/min)单级离心泵。8、降低下层压力的措施：在建筑物层数较多时，上下层消火栓所受水压相差很大，必须采取降低下层压力的措施，避免下层消火栓流量远远超过规定的设计流量。根据规范7.4.6.5条消火栓口的出水压力大于0.50Mpa,消火栓应设减压装置.经计算高区的10-16层设减压孔板;低区的-1-4层设减压孔板. 9、消火栓系统组成：消防水泵、稳压泵、消防立管、消火栓、水泵接合器。四、自动喷水灭火系统及其有关计算自动喷水灭火系统工程高层民用建筑中具有良好的灭火效果，火灾控制率很高，因此，我国《高层民用建筑设计防火规范》规定，在下列部位应设置：闭式自动喷水灭火设备.（一）、下列部位设置闭式自动喷水灭火设备（1）、超过2000个座位的剧院观众厅、舞台上部、化妆室、道具室、贮藏室、贵宾室等。（2）、超过3000个座位的体育馆观众厅上部、贵宾室、器材间、运动员休息室。（3）、每层面积超过3000平方米或建筑面积超过9000平方米的百货市场、展览大厅。（4）、设在空气调节系统的旅馆、综合办公楼的走道、办公室、餐厅、商店、库房和每层无服务台的客房。（5）、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地下停车库、多层停车库和底层停车库。（一）、自动喷水灭火系统的选择自动喷水灭火系统按其保护对象可分为四种类型，如下所示：自动喷水灭火系统根据各种系统所适用的范围及优缺点，本建筑采用湿式喷水灭火系统。下面分别给出湿式喷水灭火系统的适用范围或特点：·湿式喷水灭火系统的适用范围①、适用于环境温度4-70的建筑物内。②、允许有误喷而造成水渍损失的建筑物（如高级旅馆、医院、重要办公楼、大型商场等）。③ 、同一保护区域内，应设置相应的火灾探测器，即同一保护区内采用什么类型的火灾探测器，湿式喷水灭火系统的探测系统也同样采用什么类型的火灾探测类型，以提高控制能力及报警的可靠性。④、湿式喷水灭火关键是其报警系统必须提前，即火灾探测器的动作必须先于喷头的动作。⑤、每层喷头的末端应设末端试水装置,由试水阀,压力表及试水接头组成.⑥、湿式系统一个报警阀控制的喷头不宜超过800个,报警阀距地面的高度宜为1.2m.（二）、湿式自动喷水灭火系统有关计算（1）、喷头选择：工程设计时，应根据喷头安装的具体场所，以该场所的最高环境温度加300来选择喷头的动作温度。例如，民用建筑的超市、大厅、餐厅、多功能厅、办公室、客房、仓库等，其最高环境温度为36～380C，故选择的喷头动作温度为38+30=680C。民用建筑天花吊顶内、玻璃屋顶下、厨房等部位，宜用79度的中湿级喷头。根据闭式喷头中玻璃球喷头和易熔合金喷头的公称动作温度、温度等级（见下二表）选用普通温级及中温级易熔合金喷头：玻璃球喷头表14公称动作温度（0C）温度等级识别颜色57.68普通温级橙色、红色79.93中温级黄色、绿色141高温级蓝色182特高温级紫红色227,260,343超高温级黑色易熔合金喷头表15公称动作温度（0C）温度等级识别颜色55～77普通温级本色79～107中温级白色121～149高温级蓝色163～191特高温级红色204～246超高温级绿色260～302超高温级橙色320～343超高温级黑色 （2）、湿式自动喷水灭火系统喷头的布置：①、基本设计数据：设有自动喷水灭火系统的建筑，其火灾危险等级划分为：轻级危险建筑；中危险I级建筑；中危险Ⅱ级建筑;严重危险I,Ⅱ级.而根据火灾危险等级举例，本建筑属于中危险I级建筑。喷头的间距根据“自动喷水灭火系统设计规范”（GB50084-2001）和建筑物、构筑物划分的危险等级，对国内目前常用的标准喷头作了以下规定：表16建筑物、构筑物危险等级分类标准喷头（D=15㎜）每只喷头最大保护面积（平方米）喷头最大水平间距（米）喷头与墙面、柱面最大间距（米）严重危险级生产建筑物储存建筑物2.82.31.41.18.05.4中危险级轻危险极3.64.61.82.312.521.0按此标准布置洒水喷头，详见建筑平面图。②、湿式喷水灭火系统水力计算：自动喷水灭火系统管道水力计算，目前有两种计算方法：特性系数法和作用面积法，本建筑采用特性系数法进行水力计算：（1）、自动喷水灭火系统技术数据，见下表：表17设计流量作用面积火灾延续供水时间设计喷水强度消防水量喷头工作压力20L/s160m21h6.0L/min72m35m水柱系统按每个报警阀容纳的喷头数不超过800个的要求，整个建筑内喷头数为1574个，设2个湿式报警阀。系统为枝状管网，见湿式系统管道系统图。21层最高，①点处喷头为最远最不利点。对以下喷头处、管道分支连接处依次进行编号，直至自动喷淋水泵。 按特性系数进行水力计算，设每个喷头的流量均为1.36L/s,第一个为1.36L/s，第二个为2.72L/s,依次类推，在160m2的作用面积内共有喷头16个，依次计算水头损失。从节点①开始进行水力计算，至节点⑩管段累加流量增加到20升/秒，达到中级危险级设计秒流量，从节点⑩开始，至自动喷淋水泵止，其间管段流量不再增加，仅按20升/秒计算水力损失，计算结果，见自动喷淋管道水力表。表18节点管段特性系数节点水压(m)节点q(L/s)管段Q（L/s）Q2,q2管径d(㎜)管道比阻(L2/s2)管段长度(m)水头损失(m)①0.184101.36①-②1.361.85250.43673.62.89②0.18412.891.36②-③2.727.40320.09393.62.84③0.18415.732.72③-④5.4429.59400.04452.42.26④0.18417.994.08④-⑤9.5290.63500.01119.34.34⑤0.18422.331.36⑤-⑥10.88118.37500.01112.61.90 ⑥0.18424.231.36⑥-⑦12.24149.82800.00291.61.32⑦0.18425.555.44⑦-⑧17.68312.58800.00121.81.38⑧0.18426.934.08⑧-⑨21.76473.501000.000312.42.325⑨⑨-报警阀204001500.00003477.81.64⑩报警阀-泵204001500.000034150.319校核各管段流速见下表表19管段①-②②-③③-④④-⑤⑤-⑥⑥-⑦管径(mm)253240505080流速(m/s)2.773.613.663.34.34.4管段⑦-⑧⑧-⑨⑨-报警阀报警阀-泵管径(mm)80100150150流速(m/s)4.983.181.51.5系统设计秒流量：Q=20L/s自动喷淋水泵扬程：H=h0+1.2∑hl+hr+Z=5+1.2×21.21+0.8+79=110.25(m)<120(m)所以自喷系统不分区.式中：h0——最不利点处喷头的工作压力；∑hl——沿程水头损失；hr——报警阀水头损失，取0.8m Z——最不利点处喷头与水泵轴线之间的静水压Z=75.8-0.8+4.0=79m选择XBD14/15-80DLX/7Q=20（L/s）,H=115.5m,N=34.44kw.B=560,L=315.2台一用一备.每个水泵接合器的流量为10-15L/S,设2个水泵接合器.（四）、水箱及贮水池的贮水容积计算：·火灾初期十分钟内的消防用水量（1）、为使自动喷水灭火系统设备经常处于备用状态，扑救火灾初期十分钟的消防用水量，应由屋顶或分区水箱或气压罐供给。因此，既要有一定的火灾控制率，又不致使水箱或气压罐贮水容积过大，以便节约投资。《建筑设计防火规范》规定，起火后十分钟的自动喷水灭火设备的消防用水量为10L/s，大约相当于10个喷水头开放时的用水量。据国外统计资料，开放10个喷水头时，积累平均火灾控制率可达83.78%。（2）、为配合自动喷水灭火设备扑救火灾，按高层防火规范规定，同时设有消火栓给水系统的一类建筑，应同时考虑室内消火栓给水系统的消防用水量，其流量以20L/s为宜。（3）、室内总消防用水量为自动喷水灭火设备及室内消火栓系统消防用水量之和，为30L/s。·火灾10分钟后、50分钟内的消防用水量10分钟后、50分钟内的消防用水量是扑救火灾的主要用水量，根据《高层民用建筑设计防火规范》规定，按30L/s计算。而且10分钟后、50分钟内扑救高层建筑物内的大火时，为了配合自动喷水灭火系统，室内消火栓也应同时作用，这时，室内消防总水量即为自动喷水灭火消防用水量与室内消火栓用水量之和。消火栓给水方式：10分钟前，屋顶水箱→稳压泵→消防立管→消火栓10分钟后至3小时，地下贮水池→消防泵→消防立管→消火栓；自动喷水系统给水方式：10分钟前，屋顶水箱→消防立管→自动喷水喷头10分钟后至1小时，地下贮水池→消喷泵→消防立管→自动喷洒喷头。（1）水箱容积计算，贮存在水箱中的消防水量按消防用水10分钟，消防总流量30升/秒计算，其贮水量为： （米3）水箱：V=18(m3)消防水箱选用森松牌全焊接不锈钢组合式水箱MP-18,尺寸为3m×3m×2m,重量为840kg.（2）贮水池容积计算，贮存在贮水池中的消防水量按消火栓用水3小时，消防流量40升/秒计算，而自动喷水系统消防水量按1小时，消防流量为20升/秒，其贮水量为：（米3）鉴于本建筑中有一个消防贮水池及一个消防水箱，因此生活用水与消防用水分设。消防贮水池：V=504(m3)，为混凝土水池。生活贮水池选用MP-30全焊接不锈钢组合式水箱,长×宽×高=3m×5m×2m重量1240kg.。目录第一章设计说明书 一、设计题目：某二十一层综合楼给水排水工程设计二、目的和作用三、设计原始资料（一）、建筑设计资料（二）、建筑物使用情况（三）、设计深度四、工程概述五、生活给水系统方案比较与选择六、室内排水系统说明七、室内消防给水系统（一）、消火栓系统（二）、自动喷水消防系统八、管道布置及设备安装要求（一）、给水系统管道布置及设备安装要求（二）、排水系统管道布置及设备安装要求（三）、消防系统管道布置及设备安装要求九、主要参考资料第二章设计计算书一、生活给水系统有关计算1、管道水力计算2、最大日用水量、最大时用水量计算 3、生活贮水量计算4、引入管径计算5、水表选型及水表水头损失计算6、对室内管网所需水压进行校核7、生活水泵的选择（配电机）二、生活排水系统的有关计算（一）、建筑排水系统设计1、按经验及有关规定确定某些排水管径2、按公式计算各污水管及通气管的管径3、主通气立管及结合通气管管径的确定（二）、高层建筑污（废）水的抽升（三）、化粪池的设计1、化粪池的计算三、消火栓消防给水系统的计算1、室内消火栓的布置原则2、喷嘴所需水压3、水龙带水头损失（水龙带采用麻织材料）4、消火栓口所需水压（每一层）5、消防立管管径的确定6、高层建筑消火栓给水系统的安全措施7、消防泵的计算与选择8、降低下层消火栓压力的措施9、消火栓系统组成四、自动喷水灭火系统及其有关计算（一）、自动喷水灭火系统的选择（二）、消防消喷泵的计算与选择（三）、水箱及贮水池的贮水池容积计算 五、热水循环系统及其有关计算（一）、热水量的计算（二）、耗热量的计算（三）、加热设备的选择（四）、热水配水管网的计算（五）、热水回水管网的计算（六）、循环水泵的选择'