給排水 畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

成人高等學(xué)歷教育 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 目 廈門(mén)某商住樓給水排水工程設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 年 級(jí) 2012 級(jí) 專(zhuān) 業(yè) 給水排水工程 學(xué)習(xí)形式 函授 層 次 專(zhuān)升本 指導(dǎo)教師 （簽名） 年 月 日 目 錄 1 前 言 2 1.1 國(guó)內(nèi)外高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)研究的狀況和主要內(nèi)容 2 1.2 國(guó)內(nèi)外高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)研究的狀況和主要內(nèi)容 3 1.2.1 高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)方法 3 1.2.2 高層建筑給水排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 4 2 工程概況及設(shè)計(jì)任務(wù) 5 2.1 工程概況 5 2.2 設(shè)計(jì)資料 5 2.2.1 建筑設(shè)計(jì)資料 5 2.2.2 城市給水排水設(shè)計(jì)資料 5 2.3 工程設(shè)計(jì)任務(wù) 5 3 建筑給水系統(tǒng) 6 3.1 給水系統(tǒng)方案的確定 6 3.2 給水管網(wǎng)水力計(jì)算 7 3.2.1 設(shè)計(jì)秒流量 7 3.2.2 高區(qū)給水管網(wǎng)水力計(jì)算 9 3.3 設(shè)備的計(jì)算與選擇 12 3.4 管材 13 4 建筑消防水系統(tǒng) 14 4.1 消防給水系統(tǒng)方案的確定 14 4.2 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng) 14 4.2.1 消火栓的布置 14 4.2.2 消火栓口所需的水壓 15 4.2.3 校核 17 4.2.4 水力計(jì)算 17 4.2.5 其他設(shè)施的設(shè)計(jì) 21 4.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng) 21 4.3.1 自噴系統(tǒng)的布置 21 4.3.2 自噴系統(tǒng)水力計(jì)算 22 4.3.3 消防水池容積的計(jì)算 26 4.4 室外消防給水系統(tǒng) 26 4.4.1 室外消防給水管網(wǎng) 26 4.4.2 室外消火栓 26 4.5 管材 27 5 建筑排水系統(tǒng) 28 5.1 排水方案 28 5.2 排水管道水力計(jì)算 28 5.2.1 排水設(shè)計(jì)秒流量 28 5.2.2 排水管網(wǎng)的水力計(jì)算 28 5.3 管材 30 6 建筑雨水排水系統(tǒng) 31 6.1 建筑雨水的排放方式 31 6.2 管道的布置與敷設(shè) 31 6.3 雨水系統(tǒng)的水力計(jì)算 31 6.3.1 雨水流量 31 6.3.2 溢流口計(jì)算 33 結(jié) 論 34 謝 辭 35 參考文獻(xiàn) 36 1 廈門(mén)某商住樓給水排水工程設(shè)計(jì) 摘要：本設(shè)計(jì)包括室內(nèi)給水工程、室內(nèi)排水工程、室內(nèi)消防工程，按甲方要求，本工程給水管 只設(shè)進(jìn)戶(hù)總管，排水管只設(shè)排水出口，其于部分用戶(hù)自理。 給水系統(tǒng)采用分區(qū)供水，低區(qū)負(fù)二到三層，由市政管網(wǎng)直接供水；高區(qū)三到十層，采用無(wú)負(fù) 壓變頻供水。室內(nèi)排水系統(tǒng)采用污、廢水分流制，底層單獨(dú)排放，排水立管設(shè)伸頂通氣管，污、 廢水經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng)，化糞池由小區(qū)總圖設(shè)計(jì)時(shí)統(tǒng)一考慮。消防系統(tǒng)分為室內(nèi) 消火栓給水系統(tǒng)和室內(nèi)噴淋給水系統(tǒng)，兩者均采用加壓水泵和高位水池（箱）聯(lián)合供水。屋面雨 水排水系統(tǒng)采用天溝外排水。 給水管采用聚丙烯 PP-R 管；排水管采用硬聚乙烯塑料排水管；消防系統(tǒng)均采用內(nèi)外壁熱浸 鍍鋅鋼管。 關(guān)鍵詞：高層建筑；給水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；消防系統(tǒng) 2 1 前 言 本次設(shè)計(jì)的目的是充分利用所學(xué)的現(xiàn)有的知識(shí)，完成高層建筑給水排水工程的設(shè) 計(jì)。此次設(shè)計(jì)基本上實(shí)現(xiàn)了我們從理論知識(shí)向?qū)嶋H工程設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，充分的把理論知 識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的工程當(dāng)中，并對(duì)設(shè)計(jì)的方案、內(nèi)容加以有針對(duì)性地、有說(shuō)服力地論證， 從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工程的可行性。 本次設(shè)計(jì)在選題的過(guò)程中，考慮到地區(qū)性、建筑性質(zhì)，選用高層建筑，建筑類(lèi)別 相對(duì)高級(jí)，進(jìn)行建筑給水排水工程的設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足人們的生活需要，并且使人們得到舒 適、便利生活環(huán)境。設(shè)計(jì)的大體內(nèi)容是：建筑給水工程、排水工程、熱水工程和消防 工程，設(shè)計(jì)的意義在于滿(mǎn)足人們生活用水的同時(shí)，要滿(mǎn)足室內(nèi)的消防用水，保證人們 居住的安全性。設(shè)計(jì)的依據(jù)為相關(guān)書(shū)籍和設(shè)計(jì)手冊(cè)、規(guī)范。在設(shè)計(jì)中，大都按照常規(guī) 方法，嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)進(jìn)行，建筑給水排水系統(tǒng)及衛(wèi)生設(shè)備要相對(duì)完善，在技術(shù) 上要保持先進(jìn)的水平，在計(jì)算的過(guò)程中，盡量使用符合經(jīng)濟(jì)流速的管徑,以便降低成 本，同時(shí)要考慮水的漏失、壓力情況來(lái)選擇管材和一些連接管件，以便在水從市政管 網(wǎng)輸送到建筑內(nèi)用戶(hù)的過(guò)程中，水的漏失量最少，節(jié)約水資源。 1.1 國(guó)內(nèi)外高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)研究的狀況和主要內(nèi)容 高層建筑給水排水工程與一般多層建筑和低層建筑給水排水工程相比，基本理論 和計(jì)算方法在某些方面是相同的，但因高層建筑層數(shù)多、建筑高度大、建筑功能廣、 建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以及所受外界條件的限制等，高層建筑給水排水工程無(wú)論是在技術(shù)深 度上，還是廣度上，都超過(guò)了低層建筑物的給水排水工程的范疇，并且有以下一些特 點(diǎn)高層建筑給水排水設(shè)備的使用人數(shù)多，瞬時(shí)的給水量和排水流量靠的水源，以及經(jīng) 濟(jì)合理的給水排水系統(tǒng)形式，并妥善處理排水管道的通氣問(wèn)題，以保證供水安全可靠、 排水通暢和維護(hù)管理方便。下面就高層建筑給水排水工程的主要特點(diǎn)介紹如下： 高層建筑層數(shù)多、高度大。給水系統(tǒng)及熱水系統(tǒng)中的靜水壓力很大，為保證管 道及配件免受破壞，必須對(duì)給水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)進(jìn)行合理的豎向分區(qū)，加設(shè)減壓設(shè)備 以及中間和屋頂水箱，使系統(tǒng)運(yùn)行完好。 高層建筑的功能復(fù)雜，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人員疏散及撲救困難。 為此，必須設(shè)置安全可靠的室內(nèi)消防給水系統(tǒng)，滿(mǎn)足各類(lèi)消防的要求，而且消防給水 的設(shè)計(jì)應(yīng)“立足自救” ，方可保證及時(shí)撲滅火災(zāi)，防止重大事故發(fā)生。 3 高層建筑對(duì)防噪聲、防震等要求較高，但室內(nèi)管道及設(shè)備種類(lèi)繁多、管線(xiàn)長(zhǎng)、 噪聲源和震源多，必須考慮管道的防震、防沉降、防噪聲、防水錘、防管道伸縮變位、 防壓力過(guò)高等措施。以保證管道不漏水，不損壞建筑結(jié)構(gòu)及裝飾，不影響周?chē)h(huán)境， 使系統(tǒng)安全運(yùn)行。 1.2 國(guó)內(nèi)外高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)研究的狀況和主要內(nèi)容 1.2.1 高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)方法 近年來(lái)，隨著高層建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑給水排水工程設(shè)計(jì)方法也有了不少的 改進(jìn)和更新。 高層建筑生活給水 首先，對(duì)適用于高層建筑的生活給水設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算方法的研究，一直不斷地在 進(jìn)行。經(jīng)驗(yàn)法，概率法，平方根法等計(jì)算方法不斷地被修正和改進(jìn)。用科學(xué)的概率法 取代現(xiàn)在仍在使用的平方根法，研究人員在此方面進(jìn)行了不少?lài)L試。 其次，變頻恒壓調(diào)速供水技術(shù)日益成熟，加上減壓閥的使用，改善了原來(lái)高層建 筑“水箱一水泵聯(lián)合供水”和“水箱減壓”方法中出現(xiàn)的“水質(zhì)二次污染”和“水箱 占用大量建筑面積”的狀況，同時(shí)也達(dá)到了節(jié)能效果。再次，在貯水方面，合建水箱 的設(shè)計(jì)方式己越來(lái)越少的被采用，取而代之的是生活水池與消防水池分建的設(shè)計(jì)方式， 其中，生活水池也大多傾向于采用不銹鋼板等組合式水箱。 高層建筑消防給水 首先，因?yàn)楦邔咏ㄖ南捞攸c(diǎn)是“立足于自救” ，因而自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)更加受到重視，新的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范己于 2001 年 7 月頒布執(zhí)行。 新的規(guī)范對(duì)設(shè)置場(chǎng)所危險(xiǎn)等級(jí)、設(shè)計(jì)基本參數(shù)、管道水力計(jì)算等方面都作出了一些調(diào) 整。這些調(diào)整都是注入了廣大設(shè)計(jì)人員近年來(lái)工作研究實(shí)踐得出的寶貴經(jīng)驗(yàn)，以及借 簽了國(guó)外工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果。 其次，消火栓給水系統(tǒng)也在變頻分級(jí)供水方面進(jìn)行的有益的嘗試和應(yīng)用。另外， 為保障高層建筑火災(zāi)初期消防水壓及水量而設(shè)計(jì)的穩(wěn)高壓系統(tǒng)，先從上海地區(qū)得到應(yīng) 用，然后逐步在各地推廣開(kāi)來(lái)，其計(jì)算及設(shè)計(jì)手段逐漸成熟，乃至有人建議將穩(wěn)高壓 消防給水系統(tǒng)單獨(dú)列入高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范以區(qū)別原有的常高壓消防給水 系統(tǒng)和臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)。 高層建筑排水 4 排水的輸送已不限于重力流和壓力流，虹吸流出現(xiàn)在壓力(虹吸)式屋面雨水排水 系統(tǒng)。排水鑄鐵管在防噪聲，抗震，防火等方面有著很好的效果。 1.2.2 高層建筑給水排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 建筑也迅猛發(fā)展，各項(xiàng)工程設(shè)計(jì)內(nèi)容豐富。高層建筑給水排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有： 給水工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 高層建筑給水工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有:用水量計(jì)算，給水方式的確定，管道設(shè)備 的布置，管道的水力計(jì)算及室內(nèi)所需水壓的計(jì)算，水池、水箱的容積確定和構(gòu)造尺寸 確定，水泵的流量、揚(yáng)程及型號(hào)的確定，管道設(shè)備的材料及型號(hào)的選用，施工圖的繪 制和施工要求。 室內(nèi)消防設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 高層建筑室內(nèi)消防設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有:消火栓系統(tǒng)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，二氧化 碳滅火系統(tǒng)，干粉滅火系統(tǒng)，鹵代烷滅火系統(tǒng)(現(xiàn)已不讓采用)，蒸汽滅火系統(tǒng)，煙霧 滅火系統(tǒng)等。以水作為滅火劑的主要有消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng).自動(dòng)噴水滅 火系統(tǒng)又分:閉式系統(tǒng)(有濕式、干式、預(yù)作用、重復(fù)啟閉預(yù)作用四種系統(tǒng))，雨 淋系統(tǒng)，水幕系統(tǒng)，自動(dòng)噴水一泡沫聯(lián)用系統(tǒng)。其中閉式系統(tǒng)中的濕式自動(dòng)噴水滅火 系統(tǒng)最為常用。 消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括消防用水量的確定:消防給水方式確定:消防栓的位置、 消防栓的個(gè)數(shù)和型號(hào)確定;消防水池、水箱的容積確定;消防管道的水力計(jì)算及消防水 壓的計(jì)算;消防水泵的流量、揚(yáng)程、型號(hào)和穩(wěn)壓系統(tǒng)的確定;消防控制系統(tǒng)的確定:消 火栓給水系統(tǒng)的施工圖繪制及施工要求。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括:方案確定;供水 方式確定:噴頭布置;噴頭型號(hào)的確定;管網(wǎng)水力計(jì)算;報(bào)警閥、水流指示器的選型;自 噴水泵的流量、揚(yáng)程、型號(hào)和穩(wěn)壓系統(tǒng)的確定;自動(dòng)控制系統(tǒng)的確定;自噴系統(tǒng)的施工 圖繪制及施工要求. 排水工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 高層建筑排水工程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括:排水體制的確定，排水方案的確定，排水管道系統(tǒng) 的布置，排水管道的水力計(jì)算及排水通氣系統(tǒng)的計(jì)算，衛(wèi)生設(shè)備的選型及布置，局部 污水處理，構(gòu)筑物的選型，屋面雨水排水系統(tǒng)的確定，排水管材的定型，排水系統(tǒng)施 工圖的繪制和施工要求。 5 2、工程概況及設(shè)計(jì)任務(wù) 2.1 工程概況 該樓位于廈門(mén)市某小區(qū)，地上十層，地下兩層，負(fù)二層為消防水池和水泵房。四 層以上均為住宅。按照高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范GB50045-95(2005 版)可知此 建筑為商住樓，屬于二類(lèi)高層公共建筑。屋頂設(shè)有高位消防水池（箱） 。各層高度如 下：負(fù)二層 2.7m，負(fù)一層 3.2 m，一層 4.5m，二、三層 3.9m，住宅四層 3.2m，住宅 標(biāo)準(zhǔn)層 3.2m，建筑總高度 34.7m。 2.2 設(shè)計(jì)資料 2.2.1 建筑設(shè)計(jì)資料 建筑物小區(qū)總平面圖、負(fù)二層平面圖、負(fù)一層平面圖、一層平面圖、二層平面圖、 三層平面圖、四層平面圖、五十層平面圖、屋頂層平面圖、建筑立面圖。 2.2.2 城市給水排水設(shè)計(jì)資料 1.該樓位于廈門(mén)市某小區(qū)，該地區(qū)工程地質(zhì)條件良好。 2.市政給水管網(wǎng)供水壓力為 0.25Mpa，給水管道在總圖北側(cè)道路旁，管頂埋深 0.8m。 3.市政排水管道在本建筑物的西側(cè)，管徑為 DN300，管頂埋深為地面下 3.8m。 2.3 工程設(shè)計(jì)任務(wù) 在本次設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)的該建筑的給水排水工程的內(nèi)容如下： （1）室內(nèi)給水工程設(shè)計(jì) （2）室內(nèi)排水工程設(shè)計(jì) （3）室內(nèi)消防工程設(shè)計(jì) 1室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2室內(nèi)噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì) （4）雨水排水工程設(shè)計(jì) 6 3 建筑給水系統(tǒng) 3.1 給水系統(tǒng)方案的確定 該建筑為高層建筑，市政管網(wǎng)所提供的資用水頭為 250kpa，壓力不足以供應(yīng)該 建筑所有用水。 若只采用一個(gè)給水系統(tǒng)供水，建筑低層的配水點(diǎn)所受的靜水壓力很 大，易產(chǎn)生水錘，損壞管道及附件，流速過(guò)大產(chǎn)生水流噪音；低層壓力過(guò)大，開(kāi)啟水 龍頭時(shí)，水流噴濺嚴(yán)重；使用不便，根據(jù)建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 ，衛(wèi)生器具的最 大靜水壓力不宜超過(guò) 0.45MPa。由于其層數(shù)多，豎向高度大，為避免低層配水點(diǎn)靜水 壓力過(guò)大，進(jìn)行豎向分區(qū)。據(jù)設(shè)計(jì)資料以及規(guī)范中的要求并結(jié)合該樓的功能分區(qū)，將 該建筑在豎向上分為 2 個(gè)供水區(qū)，低區(qū)為-23 層；高區(qū)為 410 層。低區(qū)利用市政 給水管網(wǎng)供水壓力直接供水；高區(qū)采用無(wú)負(fù)壓設(shè)備加壓供水。本設(shè)計(jì)采用高區(qū)每層均 設(shè)減壓閥的供水方式，采用 Y 型減壓穩(wěn)壓閥。閥后壓力在 0.2MPa 左右，使供水達(dá)到 最大舒適度。 變頻調(diào)速水泵給水是目前高層建筑中普遍采用的一種給水方式，可以實(shí)現(xiàn)水泵流 量供水時(shí)保持高效運(yùn)行，使運(yùn)行更可靠、更合理、更加節(jié)能。變頻調(diào)速水泵具有以下 優(yōu)點(diǎn)： 設(shè)備時(shí)刻監(jiān)測(cè)供水量，使機(jī)組處于高效節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)。水泵軟啟動(dòng)，啟動(dòng)電 流小，能耗少。 設(shè)備占地面積小，不設(shè)高位水箱，減少了建筑負(fù)荷，節(jié)省水箱占地面積，又可 有效的避免水質(zhì)的二次污染，給水系統(tǒng)也隨之相應(yīng)簡(jiǎn)化。 水泵軟啟動(dòng)，減少了水泵機(jī)組的機(jī)械沖擊和磨損，因而延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。 管理簡(jiǎn)便、運(yùn)行可靠。 無(wú)負(fù)壓設(shè)備可以充分利用市政管網(wǎng)的壓力，并且不會(huì)使市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓。 無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備不需設(shè)水池，避免二次污染。 前已述及，該建筑給水系統(tǒng)豎向分兩個(gè)供水區(qū)，地上-23 層為低區(qū)，利用市政 管網(wǎng)供水壓力直接供水。410 層為高區(qū)。高區(qū)采用無(wú)負(fù)壓設(shè)備供水。設(shè)備機(jī)組設(shè)置 在地下室水泵房。 7 3.2 給水管網(wǎng)水力計(jì)算 進(jìn)行給水管網(wǎng)最不利管段的水力計(jì)算，目的是算出各管段的設(shè)計(jì)秒流量，各管段 的長(zhǎng)度，計(jì)算出每個(gè)管段的當(dāng)量數(shù)，進(jìn)而根據(jù)水力計(jì)算表查出各管段的管徑，每米管 長(zhǎng)沿程水頭損失，計(jì)算管段沿程水頭損失，最后算出管段水頭損失之和，進(jìn)而根據(jù)水 頭損失算出所需壓力。 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，住宅區(qū)為普通住宅，最高日生活用水定額取 250L/(人d)，小 時(shí)變化系數(shù)取 =2.8，每戶(hù) 4 人，使用時(shí)數(shù) T=24。hK 3.2.1 設(shè)計(jì)秒流量 當(dāng)前我國(guó)使用的住宅生活給水管道設(shè)計(jì)秒流量公式是： (3.1) ggNUq=2.0 式中 計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量，L/s；gq 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出水概率，%；U 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量總數(shù)；gN 0.2 以一個(gè)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的額定流量的數(shù)值，其單位為 L/s。 設(shè)計(jì)秒流量是根據(jù)建筑物配置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量和管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同 時(shí)出流概率來(lái)確定的，而衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量同時(shí)出流的概率與衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量 數(shù)和其平均出流概率 有關(guān)。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果得衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時(shí)出流概0U 率計(jì)算公式為： (3.2) (%)1( 49.0gcN+= 式中 對(duì)于不同的衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流概率 的系數(shù) c 0U 衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流而計(jì)算管段最大用水時(shí)概率計(jì)算公式為： (3.3) ()3602.01=TNmKqUghd 式中 生活給水管道最大用水時(shí)衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流概率，0 %； 8 最高日用水定額，L/(人d)；dq m 用水人數(shù)，人； 小時(shí)變化系數(shù)；hk T 用水時(shí)間。 查表知普通住宅型 可取 =3.00U0 由建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范附錄 D 可以查出 （內(nèi)插法） 。gq 一到二層為商場(chǎng)，因此，設(shè)計(jì)秒流量公式為： 0.2 (3.4) gqgN 式中 計(jì)算管段的生活設(shè)計(jì)秒流量，L/s；gq 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具當(dāng)量總數(shù)；N 根據(jù)建筑物用途確定的系數(shù)。 商場(chǎng) 值取 1.5，即設(shè)計(jì)秒流量為： 0.2 0.21.5 0.3 （L/s）gqgNgNg 根據(jù)規(guī)定，各衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量如下： 淋浴器 =0.75，洗臉盆 =0.75，坐便 =0.5，洗滌盆 =1.0，洗衣機(jī)水嘴ggggN =1.0。gN 生活給水管道的水流速度如下： DN15DN20，v0.61.0m/s；DN25DN40，v0.81.2m/s；DN50DN70，v 1.5m/s；DN80 及以上的管徑，v1.8m/s。 9 3.2.2 高區(qū)給水管網(wǎng)水力計(jì)算 高區(qū)水力計(jì)算用圖見(jiàn)圖 3.1，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 3.1 圖 3.1 中區(qū)給水水力計(jì)算用圖 10 住宅部分各樓層計(jì)算結(jié)果如下 樓層 本層 當(dāng)量 總當(dāng)量 Ng 同時(shí)出 流概率 U 流量 (l/s) 立管 管徑 流速 m/s 水力坡降 mH2O/m 沿程損失 mH2O 4 樓 20.0 140.0 0.11 3.05 75 0.92 0.015 0.045 5 樓 20.0 120.0 0.12 2.78 63 1.48 0.051 0.164 6 樓 20.0 100.0 0.12 2.49 63 1.33 0.042 0.134 7 樓 20.0 80.0 0.14 2.18 63 1.17 0.033 0.105 8 樓 20.0 60.0 0.15 1.84 63 0.99 0.024 0.077 9 樓 20.0 40.0 0.18 1.46 50 1.24 0.048 0.152 10 樓 20.0 20.0 0.25 0.99 50 0.84 0.023 0.074 3.2.3 低區(qū)給水管網(wǎng)水力計(jì)算 低區(qū)水力計(jì)算用圖見(jiàn)圖 3.3，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 3.3 圖 3.2 低區(qū)給水水力計(jì)算用圖 11 采用當(dāng)量法計(jì)算 計(jì)算原理參照建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50015-2003 （2009 年版） ，采用公共 建筑采用當(dāng)量法 基本計(jì)算公式 gN2.0=gq 式中： qg-計(jì)算管段的給水設(shè)計(jì)秒流量（L/s） Ng-計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù) -根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)：1.5 建筑類(lèi)型：辦公樓、商場(chǎng) 計(jì)算結(jié)果： 管段名 稱(chēng) 管道 流量 L/s 管長(zhǎng) m 累計(jì)當(dāng) 量 標(biāo)注 管徑 水力坡降 mH2O/m 流速 m/s 沿程損 失 mH2O 管材 1-2 0.10 0.85 0.50 20 0.030 0.54 0.03 PP-R 2-3 0.20 0.85 1.00 25 0.035 0.68 0.03 PP-R 3-4 0.30 0.43 1.50 25 0.074 1.01 0.03 PP-R 4-5 0.30 0.73 1.50 25 0.074 1.01 0.05 PP-R 5-6 0.30 1.17 1.50 25 0.074 1.01 0.09 PP-R 6-7 0.58 3.90 3.75 40 0.026 0.77 0.10 PP-R 7-8 0.82 8.40 7.50 40 0.049 1.09 0.41 PP-R 9-10 0.15 2.45 0.75 20 0.064 0.81 0.16 PP-R 10-11 0.20 0.12 1.00 25 0.035 0.68 0.00 PP-R 11-12 0.35 0.54 1.75 25 0.099 1.18 0.05 PP-R 12-6 0.45 0.63 2.25 32 0.048 0.93 0.03 PP-R 13-14 0.10 0.85 0.50 20 0.030 0.54 0.03 PP-R 14-15 0.20 0.85 1.00 25 0.035 0.68 0.03 PP-R 15-16 0.30 0.43 1.50 25 0.074 1.01 0.03 PP-R 12 16-17 0.30 0.73 1.50 25 0.074 1.01 0.05 PP-R 17-7 0.30 1.17 1.50 25 0.074 1.01 0.09 PP-R 18-19 0.15 2.45 0.75 20 0.064 0.81 0.16 PP-R 19-20 0.20 0.12 1.00 25 0.035 0.68 0.00 PP-R 20-21 0.35 0.54 1.75 25 0.099 1.18 0.05 PP-R 21-7 0.45 0.63 2.25 32 0.048 0.93 0.03 PP-R 22-23 0.10 1.20 0.50 20 0.030 0.54 0.04 PP-R 23-10 0.20 0.57 1.00 25 0.035 0.68 0.02 PP-R 24-11 0.15 2.45 0.75 20 0.064 0.81 0.16 PP-R 25-26 0.10 1.20 0.50 20 0.030 0.54 0.04 PP-R 26-19 0.20 0.57 1.00 25 0.035 0.68 0.02 PP-R 27-20 0.15 2.45 0.75 20 0.064 0.81 0.16 PP-R 3.2.4 水表水頭損失計(jì)算 計(jì)算水表的水頭損失，水表的水頭損失可按下列原則確定： 1、住宅入戶(hù)管上的水表， 宜取0.01M P a 。 2、建筑物或小區(qū)引入管上的水表， 在生活用水工況時(shí)， 宜取0.03 M P a ；在 校核消防工況時(shí)， 宜取0.05 M P a 3.3 設(shè)備的計(jì)算與選擇 系統(tǒng)所需壓力按下式計(jì)算： (3.6) 4321HH 式中 H系統(tǒng)所需水壓，kPa； 給水引入管至最不利配水點(diǎn)位置高度所需的靜水壓，kPa；1 管路的總水頭損失，kPa，局部水頭損失取沿程水頭損失的 25%；2 水表的水頭損失，kPa；3 最不利配水點(diǎn)的流出水頭，kPa。4H 13 校核低區(qū)所需壓力： 低區(qū)最不利點(diǎn)為小便器，流出水頭取 20kPa。 H=（0.8+4.5+3.9+1.3） 10+1.25 74+30+20=247.5kPa250 kPa 滿(mǎn)足要求。 高區(qū)生活給水泵的計(jì)算與選擇 變頻調(diào)速供水方式，水泵的出水量要滿(mǎn)足系統(tǒng)高峰用水要求，故高區(qū)水泵的出水 量應(yīng)按中高區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)秒流量確定。 由表 3.1，高區(qū)給水設(shè)計(jì)秒流量為 =3.05L/s。sQ 高區(qū)最不利點(diǎn)為高位水箱，流出水頭取 50kPa。所需壓力： H=（36.7+4.9） 10+1.25 75.1+30+50=590kPa 該設(shè)計(jì)中，高區(qū)根據(jù)流量和揚(yáng)程選用一套無(wú)負(fù)壓變頻機(jī)組向高區(qū)供水。每層水表 前均設(shè)減壓穩(wěn)壓閥，閥后壓力為 0.2MPa。 3.4 管材 本設(shè)計(jì)選用 S5 系列的 PP-R 聚丙烯管。 本設(shè)計(jì)中給水系統(tǒng)采用給水 PP-R 聚丙烯管。具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）耐高溫、高壓。 （2）熱熔連接，方便快捷、安全牢固。 （3）噪聲水平低。 （4）抗老化性能優(yōu)異。 （5）施工簡(jiǎn)單，操作時(shí)間短：用專(zhuān)門(mén)工具連接，管件連接瞬間完成。 （6）接頭內(nèi)壁通暢：接口同水管等徑，阻水性小。 14 4 建筑消防水系統(tǒng) 4.1 消防給水系統(tǒng)方案的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)條件，參照高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 （GB50045-95） （2005 年版） （以下簡(jiǎn)稱(chēng)高規(guī) ）及自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50084-2001） （2005 年版） ，確定該建筑為二類(lèi)公共建筑，火災(zāi)危險(xiǎn)：1、負(fù)一層即車(chē)庫(kù)層為中級(jí)；2、一至三 層即商業(yè)部分為中級(jí)。 根據(jù)高規(guī) ，該建筑需要設(shè)置室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)，室外消火栓給水系統(tǒng)及自 動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。同一時(shí)間的火災(zāi)次數(shù)按一次計(jì)。 根據(jù)高規(guī)第 7.3.3 規(guī)定，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間按 2 小時(shí)計(jì)算，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)火 災(zāi)持續(xù)時(shí)間按 1 小時(shí)計(jì)算。 根據(jù)高規(guī)第 7.2.2 規(guī)定，室內(nèi)消火栓用水量為 20L/s，室外消火栓用水量為 20L/s。 根據(jù)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50084-2001）第 5.0.1 規(guī)定，自動(dòng)噴水 滅火系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度為 8L/min ，作用面積為 160 ，經(jīng)計(jì)算自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)2m2m 消防用水量 =21.3L/s，取 25L/s。6081 消防用水總量 20+20+25=65L/s。 4.2 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng) 4.2.1 消火栓的布置 本設(shè)計(jì)建筑總高度 32.9m，按要求，消火栓的間距應(yīng)保證同層任何部位有 2 個(gè)消 火栓的水槍充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)。 本設(shè)計(jì)中消火栓系統(tǒng)采用 DN6519 的直流水槍?zhuān)?5m 長(zhǎng) DN65 的襯膠水帶。 消火栓保護(hù)半徑可按下列計(jì)算公式計(jì)算： R （4.1） Lsd 式中 R 消火栓保護(hù)半徑，m； 水帶敷設(shè)長(zhǎng)度，m?？紤]水帶的轉(zhuǎn)彎曲折應(yīng)為水帶長(zhǎng)度乘以折減系數(shù)dL 0.8； 15 水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度的平面投影長(zhǎng)度， m。Ls 因此，消火栓的保護(hù)半徑為： R Lsd 又 LS=SKsin=（H 1- H2）/ sinsin= H 1- H2 H1室內(nèi)最高著火點(diǎn)離地面高度， H2水槍噴點(diǎn)離地高度，一般為 1m。 故 LS= H1- H2=3.2-1=2.2m 又根據(jù)高規(guī)7.4.6.2 知 LS 10m。故 LS= 10m R =25*0.8+10=30msd 即消火栓的保護(hù)半徑為 30m。 消火栓布置間距采用下式計(jì)算： S （4.2） )(2bR 式中 S 消火栓間距，m； R 消火栓保護(hù)半徑，m； b 消火栓最大保護(hù)寬度，m。 本設(shè)計(jì)中，消火栓采用單排布置，消火栓最大保護(hù)寬度 b 取 8.4m，因此，消火 栓間距為： S =28.8m)(2bR)4.830(2 4.2.2 消火栓口所需的水壓 水槍噴嘴處水壓： 10 (1 ) （4.3） qHfmfmH 式中 水槍噴嘴處水壓，m ；q O2 水槍實(shí)驗(yàn)系數(shù)；f 水槍充實(shí)水柱，m；H 水槍系數(shù)。 經(jīng)過(guò)查表，水槍噴口直徑選 19mm，水槍系數(shù) 值為 0.0097，充實(shí)水柱取 16 =10m，單個(gè)水槍的設(shè)計(jì)流量 5L/s。水槍實(shí)驗(yàn)系數(shù) 值為 1.21。因此，水槍噴嘴mH f 處所需水壓為： 10 (1 )qHfmfmH 1.2110（10.00971.2112） 16.9mH 2O169kPa 水帶阻力 水帶阻力損失： （4.4） dhzAdL2xhq 式中 水帶阻力損失，m；dh 水帶阻力系數(shù)；zA 水帶有效長(zhǎng)度，m；dL 水槍噴嘴出流量，L/s。xhq 本設(shè)計(jì)中，19mm 的水槍配 65mm 的襯膠水帶。查表可知 65mm 的水帶阻力系數(shù) 值為 0.00172,b=1.577。水槍噴嘴實(shí)際出流量：zA = = =5.16 L/s5.0L/sxhqBH9.1657. 因此，水帶阻力損失為： 0.00172255.16 21.14mdzAdL2xhq 因此，消火栓口所需水壓： (4.5) kdqxhH 式中 消火栓口的水壓，mH 2O ；zhH 水槍噴嘴處的壓力，mH 2O；q 水帶的水頭損失, mH 2O；d 消火栓栓口水頭損失，按 2mH2O 計(jì)算。kH 16.91.14+220.03mH 2OkdqxhH 17 4.2.3 校核 設(shè)置的消防儲(chǔ)水高位水箱最低水位 36.7m，最不利點(diǎn)消火栓栓口高程 35.8m，則 最不利點(diǎn)消火栓口的靜水壓力為 36.7-34.7=2mH2O，按照高規(guī) ，第 7.4.7.2 條規(guī)定， 需要設(shè)增壓設(shè)施。增壓設(shè)施選用帶小型氣壓罐的補(bǔ)壓裝置。使用穩(wěn)壓泵增壓的缺點(diǎn)在 于啟動(dòng)頻繁,用氣壓罐增壓調(diào)節(jié)容積又很小，綜合考慮兩方面的因素，增壓設(shè)施采用 穩(wěn)壓泵和小型氣壓罐聯(lián)合使用,將其設(shè)置在屋頂氣壓罐給水間里。 消防給水系統(tǒng)穩(wěn)壓泵是系統(tǒng)平時(shí)維持壓力的水泵，對(duì)系統(tǒng)起著監(jiān)護(hù)作用和使系統(tǒng) 具有自動(dòng)控制的功能。穩(wěn)壓泵的壓力可根據(jù)系統(tǒng)壓力而確定，一般穩(wěn)壓泵的壓力比主 泵高 0.1Mpa0.2MPa，或者穩(wěn)壓泵壓力為主泵的 1.1 倍1.2 倍。對(duì)于穩(wěn)壓泵的流量， 我國(guó)高規(guī)第 7.4.8 條增壓設(shè)施應(yīng)符合下列規(guī)定：對(duì)消火栓給水系統(tǒng)不應(yīng)大于 5L/S；對(duì)自動(dòng)噴水系統(tǒng)不應(yīng)大于 1L/s。 穩(wěn)壓泵的運(yùn)行有三個(gè)壓力控制點(diǎn)，穩(wěn)壓上限點(diǎn)為穩(wěn)壓泵停止運(yùn)行其數(shù)值相當(dāng)于消 防給水系統(tǒng)正常壓力值；穩(wěn)壓下限點(diǎn)穩(wěn)壓泵啟動(dòng)，系統(tǒng)壓力小于穩(wěn)壓上限點(diǎn) 5mH2O； 主泵啟動(dòng)點(diǎn)，消防主要工作泵啟動(dòng)，其數(shù)值小于穩(wěn)壓下限點(diǎn) 1015 mH2O。 在該工程中穩(wěn)壓泵的流量按 1.0 L/s 設(shè)計(jì)，這是因?yàn)橄到y(tǒng)的滲透量小，穩(wěn)壓泵的 流量設(shè)計(jì)過(guò)大，將延遲消防主泵的啟動(dòng)，以至于不能啟動(dòng)。 穩(wěn)壓泵 流量為:：Q=1.0 L/s； 揚(yáng)程為：20.03(36.7-34.7)=18.03mH 2O 所以選用 GDR3220 型管道泵。流量為 1.0 L/s 時(shí)，揚(yáng)程 21m，功率 0.75kW。 隔膜式氣壓水罐選為 SQL1000*0.60，0.450m 3， 詳參圖集 98S205 第 6 頁(yè)。67.0 4.2.4 水力計(jì)算 計(jì)算原理參照全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 2009 ， 建筑給水排水工程 （中國(guó)建筑工業(yè)出版社） 基本計(jì)算公式 1、最不利點(diǎn)消火栓流量： qxhBH= 式中：q xh - 水槍噴嘴射出流量(L/s) （依據(jù)規(guī)范需要與水槍的額定流量進(jìn)行比 較，取較大值） B - 水槍水流特性系數(shù) 18 Hq - 水槍噴嘴造成一定長(zhǎng)度的充實(shí)水柱所需水壓（mH 2 O） 2、最不利點(diǎn)消火栓壓力： 2+=+=BqLAHhHxhdskqdx 式中：H xh - 消火栓栓口的最低水壓(0.010MPa) hd -消防水帶的水頭損失(0.01MPa) hq - 水槍噴嘴造成一定長(zhǎng)度的充實(shí)水柱所需水壓(0.01MPa) Ad - 水帶的比阻 Ld - 水帶的長(zhǎng)度(m) qxh - 水槍噴嘴射出流量(L/s) B-水槍水流特性系數(shù) Hsk - 消火栓栓口水頭損失，宜取 0.02Mpa 3、次不利點(diǎn)消火栓壓力： jfxhxhH+=層 高最次 式中：H 層高 - 消火栓間隔的樓層高(m) Hf+j - 兩個(gè)消火栓之間的沿程、局部水頭損失(m) 4、次不利點(diǎn)消火栓流量： BLAHqdxhxh12次次 += （依據(jù)規(guī)范需要與水槍的額定流量進(jìn)行比較，取較大值） 5、流速 V： 2 4jxhDqv= 式中：q xh - 管段流量 L/s Dj - 管道的計(jì)算內(nèi)徑（m） 6、水力坡降： 3.1 207jdvi= 式中：i - 每米管道的水頭損失（mH 20/m） 19 V - 管道內(nèi)水的平均流速（m/s） Dj - 管道的計(jì)算內(nèi)徑（m） 7、沿程水頭損失： Lih=沿 程 式中：L - 管段長(zhǎng)度 m 8、局部損失（采用當(dāng)量長(zhǎng)度法）： (當(dāng)量) Lih=局 部 式中：L(當(dāng)量) - 管段當(dāng)量長(zhǎng)度，單位 m(自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄 C) 計(jì)算參數(shù)： 水龍帶材料：襯膠 水龍帶長(zhǎng)度：25m 水龍帶直徑：65mm 水槍噴嘴口徑：19mm 充實(shí)水柱長(zhǎng)度：10 m 管段名 稱(chēng) 起點(diǎn) 壓力 mH2O 管道流 量 L/s 管長(zhǎng) m 當(dāng)量 長(zhǎng)度 管徑 mm 水力坡降 mH2O/m 流速 m/s 損失 mH2O 終點(diǎn)壓 力 mH2O 1-2 16.47 4.62 0.63 0.00 70 0.049 1.20 0.03 16.50 2-3 16.50 4.62 3.20 0.00 100 0.006 0.53 3.22 19.72 3-4 19.72 4.62 3.20 0.00 100 0.006 0.53 3.22 22.94 4-5 22.94 4.62 3.20 0.00 100 0.006 0.53 3.22 26.16 5-6 26.16 4.62 3.20 0.00 100 0.006 0.53 3.22 29.37 6-7 29.37 4.62 3.20 0.00 100 0.006 0.53 3.22 32.59 7-8 32.59 4.62 3.20 0.00 100 0.006 0.53 3.22 35.81 8-9 35.81 4.62 3.20 0.00 100 0.006 0.53 3.22 39.03 9-10 39.03 4.62 3.90 0.00 100 0.006 0.53 3.92 42.95 10-11 42.95 4.62 3.90 0.00 100 0.006 0.53 3.92 46.87 11-12 46.87 4.62 4.50 0.00 100 0.006 0.53 4.53 51.40 20 12-13 51.40 4.62 1.55 0.00 100 0.006 0.53 1.56 52.96 計(jì)算結(jié)果: 入口壓力:52.96 米水柱 進(jìn)行消火栓給水系統(tǒng)水力計(jì)算時(shí)，按圖 4.1 以枝狀管路計(jì)算。 21 圖 4.1 消火栓給水管網(wǎng)計(jì)算用圖 消火栓總用水量 20L/s ，故選用消防泵型號(hào)為：XBD6/20-SLH 型 2 臺(tái)，一用xQ 一備。 （Q55.6033.30L/s，H60mH 2O，N22kW） 。 4.2.5 其他設(shè)施的設(shè)計(jì) 水泵接合器 水泵接合器的設(shè)置數(shù)量按室內(nèi)消防水量計(jì)算確定，該建筑室內(nèi)消火栓用水量為 20L/s，每個(gè)水泵接合器的流量按 15L/s 計(jì)，故設(shè)置 2 個(gè)水泵接合器，型號(hào)為 SQS100-B-F（圖集 99S203,24 頁(yè)） 。消防水泵接合器安裝在室外地坪上，以滿(mǎn)足使用 方便的要求。 消火栓的減壓 當(dāng)消防水泵工作時(shí)，消火栓處的壓力不能超過(guò) 1.0MPa, 當(dāng)消火栓處的壓力超過(guò) 0.5MPa 時(shí)就應(yīng)該采取減壓措施。三層以下采用 SNJS65 型穩(wěn)壓減壓消火栓，三層以上 采用 SN65 普通型消火栓（圖集 01S201） 。 消防水箱 消防貯水量按高規(guī)7.4.7.1 高位消防水箱的消防儲(chǔ)水量，一類(lèi)公共建筑不應(yīng) 小于 18m3；二類(lèi)公共建筑和一類(lèi)居住建筑不應(yīng)小于 12m3；二類(lèi)居住建筑不應(yīng)小于 6.00m3。本建筑屬于二類(lèi)公共建筑，故選用消防水箱貯水量不小于 12 即可。3m 選用標(biāo)準(zhǔn)圖 02S101 第 7 頁(yè) 18m3裝配式給水箱，尺寸為 3000mm3000mm 2000mm。滿(mǎn)足高規(guī)第 7.4.7.1 條規(guī)定。 消防水箱內(nèi)的貯水由無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備供水。 消防貯水池 消防貯水池的設(shè)計(jì)詳見(jiàn) 4.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。 4.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng) 根據(jù)規(guī)范,該建筑的負(fù)一層為中危險(xiǎn)級(jí)設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為 8L/minm2，作用面積為 160m2，噴頭距墻不小于 0.1m，不大于 1.7m。一層、二層、三層為中危級(jí)，設(shè)計(jì)噴 水強(qiáng)度為 6L/minm2，作用面積為 160m2，噴頭距墻不小于 0.1m，不大于 1.8m。噴頭 按矩形布置，間距見(jiàn)平面圖。 22 4.3.1 自噴系統(tǒng)的布置 采用濕式閉式標(biāo)準(zhǔn)噴頭，采用上噴。 報(bào)警閥進(jìn)出口的控制采用信號(hào)閥，報(bào)警閥設(shè)在地面高度 1.2m。 自噴系統(tǒng)設(shè)置水泵接合器，每個(gè)水泵接合器的流量按 1015L/s 計(jì)算。 自噴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量取為理論流量的 1.3 倍，即 1.321=25L/s，取 25L/s，自 噴系統(tǒng)設(shè)置 2 個(gè)水泵接合器，型號(hào) SQS150-B-F（圖集 99S203 24 頁(yè)） 。 4.3.2 自噴系統(tǒng)水力計(jì)算 計(jì)算原理參照自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50084-2001(2005 年版) 基本計(jì)算公式： 1、噴頭流量： PKq10= 式中：q - 噴頭處節(jié)點(diǎn)流量，L/min P - 噴頭處水壓（噴頭工作壓力）MPa K - 噴頭流量系數(shù) 2、流速 V： 2 4jxhDqv= 式中：Q - 管段流量 L/s Dj -管道的計(jì)算內(nèi)徑（m） 3、水力坡降： 3.1 207jdvi= 式中：i - 每米管道的水頭損失（mH 20/m） V - 管道內(nèi)水的平均流速（m/s） dj - 管道的計(jì)算內(nèi)徑（m） ，取值應(yīng)按管道的內(nèi)徑減mm 確定 4、沿程水頭損失： 23 Lih=沿 程 式中：L - 管段長(zhǎng)度 m 5、局部損失（采用當(dāng)量長(zhǎng)度法）： (當(dāng)量)Lih=局 部 式中：L(當(dāng)量) - 管段當(dāng)量長(zhǎng)度，單位 m(自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄 C) 6、總損失： 沿 程局 部 h+= 7、終點(diǎn)壓力： hn+=1 管段名 稱(chēng) 起點(diǎn) 壓力 mH2O 管道 流量 L/s 管長(zhǎng) m 當(dāng)量 長(zhǎng)度 管徑 mm K 水力坡 降 mH2O/m 流速 m/s 損失 mH2O 終點(diǎn)壓 力 mH2O 1-2 7.00 1.11 0.25 0.60 25 80 0.539 2.09 0.46 7.46 2-3 7.46 1.11 2.95 0.80 25 80 0.539 2.09 2.02 9.48 3-4 9.48 2.35 2.95 1.80 32 80 0.520 2.48 2.47 11.95 4-5 11.95 3.75 0.61 2.10 32 80 1.319 3.95 3.57 15.52 5-6 15.52 6.45 2.70 3.60 50 80 0.462 3.04 2.91 18.43 6-7 18.43 13.44 2.70 4.30 65 80 0.522 3.81 3.66 22.08 7-8 22.08 21.09 2.70 4.60 80 80 0.519 4.25 3.79 25.87 8-9 25.87 21.09 2.70 0.00 80 80 0.519 4.25 1.40 27.27 9-10 27.27 21.09 0.82 0.00 80 80 0.519 4.25 0.42 27.70 10-11 27.70 21.09 3.61 2.10 80 80 0.519 4.25 2.97 30.66 11-12 30.66 21.09 2.03 2.10 80 80 0.519 4.25 2.15 32.81 12-13 32.81 21.09 2.90 0.00 80 80 0.519 4.25 1.51 34.31 13-14 34.31 21.09 2.90 0.80 80 80 0.519 4.25 1.92 36.23 24 14-15 36.23 21.09 0.50 0.00 100 80 0.119 2.44 0.06 36.29 15-16 36.29 21.09 2.40 0.00 100 80 0.119 2.44 0.29 36.58 16-17 36.58 21.09 1.52 0.00 100 80 0.119 2.44 0.18 36.76 17-18 36.76 21.09 3.19 3.10 100 80 0.119 2.44 0.75 37.51 18-19 37.51 21.09 1.33 3.10 100 80 0.119 2.44 0.53 38.03 19-20 38.03 21.09 2.70 0.00 100 80 0.119 2.44 0.32 38.35 20-21 38.35 21.09 2.70 0.00 100 80 0.119 2.44 0.32 38.67 21-22 38.67 21.09 2.70 0.00 100 80 0.119 2.44 0.32 39.00 22-23 39.00 21.09 2.95 0.00 100 80 0.119 2.44 0.35 39.35 23-24 39.35 21.09 3.05 1.10 100 80 0.119 2.44 0.49 39.84 24-25 39.84 21.09 0.80 0.00 125 80 0.038 1.59 0.03 39.87 25-26 39.87 21.09 2.11 0.00 125 80 0.038 1.59 0.08 39.95 計(jì)算結(jié)果: 所選作用面積:160 平方米 總流量:21.09 L/s 平均噴水強(qiáng)度:7.54 L/min.平方米 入口壓力:39.95 米水柱 計(jì)算用圖如下： 25 圖 4.2 自噴系統(tǒng)計(jì)算圖 26 局部損失取沿程損失的 20%， ，故管段內(nèi)的總損失為 h=1.2 329.7=395kPa 系統(tǒng)所需水壓，按下式計(jì)算： H=h+Z (4.9) 式中 H 系統(tǒng)所需水壓，kPa； h管道沿程和局部損失的累計(jì)值，kPa； Z 最不利點(diǎn)出噴頭與消防水池的最低水位的高程差，kPa。 H=395+（5.2+4.5+3.9+3.9） 10=600kPa 加壓設(shè)備的選擇 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)所需壓力為 60mH2O，所需供水量為 25L/s，故選擇加壓泵為 XBD6/30-SLH（參 04S204） ，流量為 25L/S，壓力為 0.6MPa， 功率為 37KW。 4.3.3 消防水池容積的計(jì)算 水池容積 3600/1000=2023600/1000+2513600/1000=234cVxTQ 3m 取 240m。 4.4 室外消防給水系統(tǒng) 4.4.1 室外消防給水管網(wǎng) 室外消防管網(wǎng)布置成環(huán)狀，室外消防管網(wǎng)從兩條市政給水管引入。從消防管網(wǎng)引 入室內(nèi)消防水池的引入管為兩條，管徑 DN100。當(dāng)其中一條進(jìn)水管發(fā)生故障時(shí)，另一 條能保證進(jìn)水量。 市政管網(wǎng)最低壓力 0.25MPa，滿(mǎn)足要求。 4.4.2 室外消火栓 室外消火栓的數(shù)量經(jīng)計(jì)算確定，室外消防流量 20L/s，故采用 2 個(gè)室外消火栓。 沿建筑周邊均勻布置，距建筑物外墻不小于 5m。 27 4.5 管材 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)管材采用內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼管，具有強(qiáng)度高、承受壓力大、抗 震性能好、長(zhǎng)度大、加工安裝方便的優(yōu)點(diǎn)?？ü炕蚪z扣連接。 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用內(nèi)外壁熱浸鍍鋅鋼管，以防止管道銹蝕爾阻塞噴嘴噴口。 管道系統(tǒng)的連接，管徑100mm 是采用絲扣連接， 100mm 時(shí)采用溝槽式卡箍連接。 管道的配件采用該類(lèi)管材相應(yīng)的專(zhuān)用配件。 28 5 建筑排水系統(tǒng) 5.1 排水方案 根據(jù)實(shí)際情況、建筑性質(zhì)、規(guī)模、污水性質(zhì)、污染程度, 結(jié)合市政排水制度與處 理要求綜合考慮，本設(shè)計(jì)室內(nèi)排水系統(tǒng)采用污廢水分流制，污廢水經(jīng)化糞池處理后排 至市政排水管網(wǎng)。 在本設(shè)計(jì)中，由于建筑較高、排水立管長(zhǎng)、水量大的緣故，常常會(huì)引起管道內(nèi)的 氣壓極大波動(dòng)，并極有可能形成水塞，造成衛(wèi)生器具溢水或水封被破壞，從而使下水 道中的臭氣侵入室內(nèi)，污染環(huán)境。因而本建筑排水系統(tǒng)首層單獨(dú)排放，并就近排至戶(hù) 外。高區(qū)污水立管設(shè)有專(zhuān)用通氣管，廢水不設(shè)。 5.2 排水管道水力計(jì)算 5.2.1 排水設(shè)計(jì)秒流量 根據(jù)建筑給水排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范 ，本建筑排水設(shè)計(jì)秒流量可按下公式計(jì)算： (5.1) max0.12ppqNq 式中 計(jì)算管段排水設(shè)計(jì)秒流量， L/s； 計(jì)算管段衛(wèi)生器具排pq pN 水當(dāng)量總數(shù)； 計(jì)算管段上排水量最大的一個(gè)衛(wèi)生器具的排水流量，L/s；max 根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)，本建筑設(shè)計(jì)中 值取 1.5。 5.2.2 排水管網(wǎng)的水力計(jì)算 采用當(dāng)量法計(jì)算 計(jì)算原理參照建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50015-2003 （2009 年版） ，采用公共建筑 采用當(dāng)量法 基本計(jì)算公式 max12.0qNqpp+= 式中： qp-計(jì)算管段的排水設(shè)計(jì)秒流量（L/s） 29 Np-計(jì)算管段的衛(wèi)生器具排水當(dāng)量總數(shù) qmax-計(jì)算管段上最大一個(gè)衛(wèi)生器具的排水流量（L/s） -根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)：1.5 計(jì)算結(jié)果： 管段名 稱(chēng) 管道 流量 L/s 管道 類(lèi)型 累計(jì) 當(dāng)量 公稱(chēng) 直徑 水力 坡降 mH2O/ m 流速 m/s 充滿(mǎn)度 管材 1-2 0.00 橫管 0.50 50 0.026 0.96 0.00 排水 PVC-U 2-3 0.25 橫管 1.25 50 0.026 0.96 0.24 排水 PVC-U 3-4 0.25 橫管 1.25 50 0.026 0.96 0.24 排水 PVC-U 4-5 0.50 橫管 2.00 50 0.026 0.96 0.35 排水 PVC-U 5-6 2.11 橫管 11.50 110 0.026 1.53 0.28 排水 PVC-U 6-7 2.22 橫管 16.00 110 0.026 1.53 0.29 排水 PVC-U 7-8 2.23 橫管 16.50 110 0.026 1.53 0.29 排水 PVC-U 8-9 2.23 橫管 16.50 110 0.026 1.53 0.29 排水 PVC-U 9-10 2.24 橫管 16.80 110 0.026 1.53 0.29 排水 PVC-U 10-11 2.24 橫管 17.10 110 0.026 1.53 0.29 排水 PVC-U 11-12 2.25 橫管 17.40 110 0.026 1.53 0.29 排水 PVC-U 12-13 2.26 橫管 17.90 110 0.026 1.53 0.29 排水 PVC-U 13-14 2.26 立管 17.90 110 0.000 0.00 0.00 排水 PVC-U 15-2 0.25 橫管 0.75 50 0.026 0.96 0.24 排水 PVC-U 16-2 0.00 橫管 0.00 50 0.026 0.96 0.00 排水 PVC-U 17-3 0.00 橫管 0.00 50 0.026 0.96 0.00 排水 PVC-U 18-4 0.25 橫管 0.75 50 0.026 0.96 0.24 排水 PVC-U 19-20 1.50 橫管 4.50 110 0.026 1.53 0.24 排水 PVC-U 30 20-21 1.50 橫管 4.50 110 0.026 1.53 0.24 排水 PVC-U 21-22 1.50 橫管 5.00 110 0.026 1.53 0.24 排水 PVC-U 22-5 2.05 橫管 9.50 110 0.026 1.53 0.28 排水 PVC-U 23-6 1.50 橫管 4.50 110 0.026 1.53 0.24 排水 PVC-U 24-22 1.50 橫管 4.50 110 0.026 1.53 0.24 排水 PVC-U 根據(jù)圖 5.1 進(jìn)行排水橫支管水力計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 5.1。 圖 5.1 5.3 管材 本設(shè)計(jì)中的排水管材采用硬聚乙烯塑料排水管。 31 6 建筑雨水排水系統(tǒng) 6.1 建筑雨水的排放方式 根據(jù)規(guī)范，高層建筑的屋面雨水排水宜按重力流設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)采用雨水外排的排 放方式，女兒墻天溝排水。 6.2 管道的布置與敷設(shè) 1.排水管的轉(zhuǎn)向處做順?biāo)B接。 2 雨水管應(yīng)牢固的固定在建筑物的承重結(jié)構(gòu)上。 3.管材采用承壓塑料管。 6.3 雨水系統(tǒng)的水力計(jì)算 根據(jù)規(guī)范要求，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期采用 3 年，降雨歷時(shí)為 5min,查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) （二）得,因具體城市不明，故假設(shè)該地區(qū) ，降雨厚度)10/(9.325msLq H=140mm/h 6.3.1 雨水流量 雨水流量按下式計(jì)算： (6.1)105wyFq 式中 匯水面積， ；wF2m 徑流系數(shù)，屋面 =0.9； 設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度， 。5q)/(hasL 屋頂平面計(jì)算用圖如下頁(yè)所示： 坡度 I=2% =1.84L/s1048.52931yq =2.12L/s62 32 =1.71L/s1084.93yq =3.45L/s364 =2.69L/s7.5y =1.56L/s104936q =2.14L/s5.67y =1.23L/s88 圖 5-1 雨水系統(tǒng)計(jì)算用圖 33 選取 87 型雨水斗 DN100（最大泄水流量 12L/s） 。 所以立管全部使用 DN75。 6.3.2 溢流口計(jì)算 溢流口的功能主要是雨水系統(tǒng)事故時(shí)排水和超量雨水排除。按最不利情況考慮， 溢流口排水能力應(yīng)不小于 50 年重現(xiàn)期的雨水量。在天溝末端山墻上設(shè)溢流口，口寬 b 取 0.30m，堰上水頭 h 取 0.15m，流量系數(shù) m 取 385，則溢流口排水量23gmQy =3850.30 2 315.0892 =29.72L/s 溢流口排水量大于雨水設(shè)計(jì)流量，即使雨水斗和雨落管被全部堵塞，也能滿(mǎn)足溢 流要求，不會(huì)造成屋面水淹現(xiàn)象。 結(jié) 論 我基本能夠充分利用所學(xué)的現(xiàn)有的知識(shí)，完成了本次該高層建筑給水排水工程的 34 設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)基本上實(shí)現(xiàn)了我們從理論知識(shí)向?qū)嶋H工程設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，充分的把理論 知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的工程當(dāng)中，并對(duì)設(shè)計(jì)的方案、內(nèi)容加以有針對(duì)性地、有說(shuō)服力地論 證，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工程的可行性。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，自己各方面的能力得到了很大的提 高。 35 謝 辭 本設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)教師老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從設(shè)計(jì)方案的確定、設(shè)備的選型、 管線(xiàn)的布置到設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)，無(wú)不傾注了老師的心血和汗水。在此，我對(duì)老師在 畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予我的辛勤指導(dǎo)和關(guān)心表示衷心的感謝！ 在我課題設(shè)計(jì)期間，還和同學(xué)們相互學(xué)習(xí)、討論，使我的設(shè)計(jì)工作得以順利完成， 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中提升了自身的知識(shí)能力，向所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過(guò)我的老師、同學(xué)和朋 友致以誠(chéng)摯的謝意！ 36 參考文獻(xiàn) 1 GB50015-2003，建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范S 2 GB50045-95，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(2005 年版)S 3 GB50084-2001，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(2005 年版) S 4 GB50242-2002，建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范S 5 王增長(zhǎng) 建筑給水排水工程（第五版）M北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005 6 李玉華 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