建筑给水系统的设计与计算计划书

0 建筑给水系统的设计与计算计划书 筑给水系统总用水量的计算 竖向分区 竖向分区共分 2个区： 1 6层为低区， 7 18层为高区。 水量标准 住宅 :216户 人数： 800人， 24水量标准取 10 2 L/人， K= 洗衣房： 18 29.6 厨房 9 37.8 套间 15 08 小间 K= 预见水量按每日用水量的 15%计算。 生活用水量计算表 项 目 用水类别 水量标准L/人 . 用水单位 /人 最大时用水量 m/d） 时变化系数 K 最大日用水量m/h） 供水时间 h 生活用水 洗衣房 3 86 2 1 3 48 厨房 2 36 4 小间 1 18 4 小计 未预见水量 总计 贮水池容积计算 本设计高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，故地下设有生活、消防共用贮水池。水池有效容积按下式计算： V = V 调节 V 事故 + V 消防 根据表 1建筑最高日用水量为 m/d，最高时用水量为 m/h。 活生产调节水量 按建筑日用水量的 12%计， V 调节 = 12% 1 防水量 按满足火灾延续时间内消防用水量计算，根据 高层民用建筑设计防火规范（ 定，室外消火栓用水量为 30 L/s，室内消火栓用水量为 ，火灾延续时间 3 h，自喷用水量为 30 L/s，火灾延续时间 1 h。则消防贮备水量为 31 4 0 3 3 6 0 0 3 0 1 3 6 0 0 5401 0 0 0 1 0 0 0 故用水量 考虑市政给水管事故时当地维修时间，事故贮备水量取 2 16 层的最高时生活用水量，则有 V 事故 = 2 2 水池进水管选 00 的给水钢管，管道 流速取 1.0 m/s，进水流量为 322 贮水池消防补水量按 3 32 贮水池的有效容积为： 32 4 . 3 6 5 4 0 6 0 . 3 4 8 4 . 7 8 5 3 5 . 7 8 设 V = 672座，水池尺寸为 16000 14000 3000 池顶部标高为 位标高为 m，池底标高为 m，最低水位标高为 m，生活水位标高为 m，消防水位标高为 顶水箱容积计算 2 屋顶生活 给水箱 布置 平面图 7在高、低区立管设连通管，并在管上设置一个电动阀和减压阀，平时电动阀关闭，当市政给水事故停水时，打开电动阀向低区供水。所以水箱容积应按供 1 箱容积为生活生产调节容积（按最高日用水量的5%计）与消防贮水容积（按一类建筑消防贮水量 18 和。 3m a 1 8 5 % 2 0 3 . 2 1 8 2 8 . 1 5 m 查标准图集 ）选择标准方形给水箱，尺寸为 4400 3200 2400 箱的公称容积为 V = 30 效水深为 2220 箱顶部标高为 62.7 m，水位标高为62.3 m，箱底标高为 3 内给水管网水力计算 水井 平面布置图 设计秒流量计算 根据建筑物性质，设计秒流量按下式计算： 0 . 2g g k N 式中， 计算管段的给水设计秒流量， L/s 计算管段的卫生器具给水当量总数 、 k 根据建筑用途而定的系数 1. 1 区给水管网水力计算 低区 1、 6 层各设有卫生间，其卫生间给水立管计算草图。该供水系统最不利配水点为 0 点 (即每层蹲式大 便器 )，所需流出水头为 5 采用当量法计算 计算原理参照建筑给水排水设计规范 2009年版），采用公共建筑采用当量法 基本计算公式 式中： L/s） 建 筑 类 型 ： 小 区 （ 、 类 ） 、 旅 馆 、 招 待 所 、 宾 馆 4 1区系统图 计算结果： 管段名称 管道流量 L/s 管长m 累计当量 标注管径 水力坡降m 流速 m/s 沿程损失材 10 0 0 0 0 0 3 3 00 10 25 30 40 55 60 70 80 90 05 15 22 30 40 50 5 260 70 80 90 00 10 25 35 45 50 60 70 80 95 00 10 25 35 42 50 60 70 80 90 00 10 25 35 40 50 60 70 80 95 00 10 20 35 45 55 60 75 80 6 690 00 10 20 35 40 50 60 70 80 90 高区给水管网水力计算 1、高区各层均设有公共卫生间，其卫生间给水立管计算草图见图 1供水系统最不利配水点为 2 点 (即 18 层蹲式大便器 )，所需流出水头为 5 算节点编号见图 1 2、 高区 套间均设有卫生间，其计算立管有 1 条即 算节点编号见图 1 3、高区 15、 16、 17、 18 层宿舍内有 1 条单独计算立管即 算节点编号见图 1 4、水力计算方法与过程同低区，各计算结果分别见表 11 2区给水管网计算草图 管段名称 管道流量 L/s 管长m 累计当量 标注管径 水力坡降m 流速 m/s 沿程损失材 10 0 0 0 0 7 60 3 3 00 10 25 30 40 55 60 70 80 90 05 15 22 30 40 50 60 70 80 90 00 10 25 35 45 50 60 70 80 95 00 10 25 35 42 50 60 70 80 90 8 500 10 25 35 40 50 60 70 80 95 00 10 20 35 45 55 60 75 80 90 00 10 20 35 40 50 60 70 80 90 9 高区生活水箱系统图 活水泵的选择 本建筑的生活水泵与室外给水管网间接连接，从水池抽水，故采用下式计算水泵的扬程： 1 2 3 H H 其中 贮水池最低水位至配水最不利点或水箱进水口、最不利消火栓、自动洒水喷头位置高度所需的静水压力， 1 3 . 8 6 2 . 5 6 6 . 3 水泵吸水管和出水管至配水最不利点或水箱进水口、最不利消火栓、自动喷水喷头管路的总水头损失， 配水最不利点或水箱进水口、最不利消火栓、自动喷水喷头所需的流出水头，取水箱进水浮球阀的流出水头为 m 本建筑为水泵、水箱联合供水，生活水泵出水量按最高日流量选用，即 33 0 /bQ m s选用 速 v m s ， 1 0 0 0 7 8 5i 。 水泵吸水管长度 3 6 . 0 6 6 . 3 1 0 2 . 3 总水头损失 2 7 8 . 4 2 5 1 0 2 . 31 . 3 1 . 3 1 0 . 4 31 0 0 0 1 0 0 0 所以 6 6 . 3 1 0 . 4 3 2 7 8 . 7 3b 选用 656立式单吸多级离心泵 2台（ 1用 1备），转速 n = 1450 r/量 Q = 30 m3/h，扬程 96.0 m，功率 15 率 = 62%，电机型号 5)，水泵基础尺寸为 260 430 10 外管网水力计算 室 外 管 网 流 量 由 生 活 水 量 、 未 预 见 水 量 及 消 防 水 量 组 成 ，33m a x m a 3 . 0 2 / , 3 0 . 1 7 /m d Q m h，选用 管子， 流速 v m s ，1 0 0 0 7 8 5i 。 入管及水表选择 本楼为综合楼，计算总管的生活给水设计秒流量，应采用加权平均法确定 与 12 2 . 5 9 2 . 5 1 . 5 6 6 1 . 5 1 . 6 2 , 0754 活给水设计秒流量 30 . 2 0 . 2 1 . 6 2 7 5 4 8 . 9 0 / 3 2 . 0 3 / k N g L s m h 防流量，补水时间按 48 小时计算 建筑总的设计秒流量为生活给水设计秒流量、生产设计流量、消防流量、和 未预见用水量（见表 1和，即： 33m a 3 6 0 0 3 2 0 3 6 0 0 1 0 5 0 0 / 1 0 . 5 /483 2 . 0 3 1 0 . 5 1 . 0 5 4 3 . 5 8 /Q L h m hQ m h 根据习惯及从安全角度考虑，该楼给水引入管拟采用两条，且每一条引入管承担的设计流量为 3m a x 2 / 3 2 / 3 4 3 . 5 8 2 9 . 0 5 /Q Q m h ， 选用管径 1 2 5 , 2 . 1 9 / , 1 0 0 0 7 2 . 7 1 0D N v m s i 水表选型 水表按 Q = m3/h ，选水平 80 N 螺翼式水表，公称直径为 80 称 11 流量为 40 m3/h，最大流量为 80 m3/h。 640108010 22m a x Qk b 22 2 9 . 0 5 1 . 3 2640B k P 水表水头损失 12.8 足要求。 压校核 市政管网水压校核 低区 1点为最不利配水点，其所需水压按下式计算： 1 2 3 4H H H H H 其中， 1H 最不利配水点与引入管的标高差， 121 3 . 5 0 . 8 ( 1 . 0 ) 1 5 . 3H m H O 2H 管路的沿程和局部水头损失之和， 221 . 3 1 . 3 1 . 5 7 2 . 0 4 1yH h m H O 3H 水表的水头损失， 321 . 3 2 0 . 1 3 k P a m H O 4H 最不利配水点所需的流出水头， 422H 21 5 . 3 2 . 0 4 0 . 1 3 2 1 9 . 4 7 1 9 4 . 7H m H o k P a 足低区供水要求，不必再进行调整。 水箱安装高度的校核 高区最不利配水点为 18 层顶层的 1 点，其几何高度 57.7 m，得水箱出口至最不利配水点的沿程水头损失为 0 . 4 2 0 . 4 1 0 0 . 3 9 2 1 . 2 2 局部水头损失按沿程水头损失的 30%计，则总水头损失为 1 . 3 1 . 3 1 . 2 2 1 . 5 8 6yh h m 水箱满足最不利配水点所要求的最低水位为（流出水头 2 m） 1 2 5 7 . 7 1 . 5 8 6 0 . 1 3 2 . 2 6 1 . 4 2 h m 12 水箱生活贮水最低水位标高为 62.3 m 大于 足最不利配水点的水压要求，水箱安装高度符合要求。 建筑消防系统设计与计算 消火栓的设计计算 13 消火栓的用水量 该综合楼属于一类建筑，建筑高度为 61.3 m，根据高层民用建筑设计防火规范（ 定，室内消火栓用水量为 40 L/s，室外消火栓用水量为 30 L/s。每根竖管最小流量为 15 L/s，每支水枪最小流量为 。 底层消火栓所承受的静水压力小于 系统可不分区。选择口径为 65 口直径 19 织水龙带长度 25 m。 消火栓布置 根据规范要求，消火栓的布置间距应保证同一层任何部位有 2支消火栓的水枪充实水柱同时到达。 1、水枪充实水柱长度 取水枪的上倾角 = 45，则充实水柱长度按下式计算： 451 其中， 1H 室内最高着火点离地面的高度， m； 2H 水枪喷嘴离地面的高度， m； 则有， 由于该建筑的建筑高度小于 100 m，根据规范要求，其水枪充实水柱长度 m。故 0 m。 2、消火栓保护半径 消火栓保护半径按下式计算： 14 d 其中， C 水带展开时的弯曲折减系数， 取 水带长度，25 m h 水枪充实水柱倾斜 45时的水平距离，该建筑层高为 3.6 m，故 h = 5 = 10 5 m 则有， 消火栓系统的水力计算 1、消火栓栓口处所需压力的计算 消火栓栓口处所需压力按下式计算： 其中， 水枪喷嘴处压力， 水龙带水头损失， 消火栓栓口水头损失 ,按 20 算 1）按公式 110 计算 其中，f 实验系数 与水枪喷嘴口径有关的阻力系数 根据水枪喷口直径 19 实水柱长度 10 m，查建筑给水排水工程表44 = f= 有 210 1 . 2 2 5 1 3 1 0 1 8 8 . 3 1 8 . 8 31 1 0 . 0 0 9 7 1 . 2 2 5 1 3k P a m H 2）先按公式计算水枪的射流量，其中 ，查建筑给水排水工程表 4B = 有 15 再按公式 102 中 水带的阻力系数，查建筑给水排水工程表 4 有 4 3 2 d 2、消防立管管径的确定 考虑到 着火时，最不利消防立管上出水水枪数为 2支，故消防立管的流量为 消防立管选用 v = s， 1000i = 3、消防环管径的确定 该建筑室内消防用水量为 40 L/s，故考虑着火点处需要 8股水柱同时作用，则消火栓用水量为 消防环状给水管选用 管，查钢管水力计算表得流速 v = m/s， 1000i = 4、总水头损 失的计算 屋顶试验消火栓到贮水池最低水位的管道长度为 底环环管长度为 16 则管路的沿程水头损失为 k P y 管路的局部水头损失按沿程水头损失的 10% 计，则总水头损失为 k P y 消防水泵的选择 1、消防水泵的流量 消防水泵的流量按室内消火栓消防用水量确定，故 2、消防水泵的 扬程 消防水泵的扬程按下式计算： 其中， 最不利消火栓栓口处所需压力， 管网的总水头损失 , 最不利消火栓与水池最低水位的高差， 17 z k P 3、消防水泵的选型 根据确定的流量和扬程，选择 150台（ 1用 1备）。流量 Q =，扬程 120 m，转速 n = 1480 r/机功率为 90 机型号为 泵基础尺寸为 L B = 345 510 消火栓减压孔板的计算 为了使各层消火栓栓口处的压力接近 在下层消火栓前设减压设施（采用减压孔板），以降低消火栓栓口处的压力，从而保证消火栓的正确使用（当消 火栓栓口处的动水压力不超过 考虑不设减压设施）。 减压孔板的设计根据最不利立管进行，其余立管均应满足水压要求，而不致于出现水压不足。减压孔板的选择是根据水泵工况时各层消火栓口的剩余水头来决定的。 1、各层消火栓口的剩余水头 )( 其中， 消防水泵的扬程， 120z 水池最低水位至计算层消火栓栓口的垂直高度所要求的静水压力， h 水池至计算层消火栓的管路沿程水头损失和局部水头损失之和， 1 0 0 01 2 0 02 7 （ 消火栓栓口处所需压力， 计算结果见表 1 2、换算剩余水头 H 按下式计算： 1 2 s 其中， v 为水流通过孔板后的实际流速，消火栓流量 Q = s，消火栓管道管径为 有 18 32 =（ 根据计算的 H 查建筑给水排水 设计手册表 用减压孔板孔径。计算结果见表 2 水泵结合器 按高层民用建筑设计防火规范 个水泵结合器的流量应按 10 15 L/建筑室内消火栓系统设计水量为 s，故水泵结合器的数量为 3个，型号均采用 消火栓系统管道调压孔板的计算表 表 2火栓 标 高 标高差 h 孔 径 d 编 号 (m) (m) (m) (m) (m) (1 2 3 4 5 6 7 8 8 7 9 7 10 7 11 7 19 12 6 13 6 14 6 15 5 16 5 17 5 闭式自动喷水灭火系统的设计计算 管系水力计算 1、设计基本数据 根据自动喷水灭火系统设计规范 (此建筑的火灾危险等级属于中危险 级，故其设计喷水强度为 6 L/计作用面积为 160 统喷头的工作压力为 2、喷头的选用和布置 标准层 住户自喷 平面图 地下 停车场自喷系统 布置 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。喷头的水平间距一般为 3.1 m，不大于 3.6 m。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 0.5 m，不大于 1.8 m 3、水力计算 按作用面积保护法计算： 1) 最不利喷头工作压力为 喷头出水量为 0 . 1 3 3 1 0 0 1 . 3 3 /q K H L s 2) 划分矩形作用面积为 长边 1 . 2 1 . 2 1 6 0 1 5 . 2L A m 20 短边 160 1 0 . 51 5 . 2 3) 在最不利层（ 16 层）划分最不利作用面积 4) 作用面积内喷头布置为： 图 2的 (a)，按 222A B R可推求出喷头的保护半径为 22 则可得到作用面积内任意 4个喷头所组成的最大、最小保护面积，如图 2b)、(c)，每个喷头的保护面积为 S = 1 22233 . 2 2 3 . 1 4 2 . 3 711 3 . 53 . 5 3 . 2 3 . 5 3 . 2 1 . 3 5 83 6 0 4 3 6 0 4a r c t 223 112 . 3 7 3 . 5 8 . 2 9 5 1 7 . 6 4 1 . 3 5 8 0 . 8 022F S F m 22 2 241 . 82 . 3 7 9 01 2 . 3 71 . 8 2 . 3 7 1 . 8 2 . 3 7 1 . 8 0 . 4 62 3 6 0a r c t g 22 2 250 . 82 . 3 7 9 01 2 . 3 70 . 8 2 . 3 7 0 . 8 2 . 3 7 0 . 8 0 . 0 3 42 3 6 0a r c t 23 22 2 2631 . 82 . 3 7 9 01 2 . 3 71 . 8 3 . 2 2 1 . 8 2 . 3 7 1 . 8 2 0 . 2 92 3 6 0a r c t m 则作用面积内 4个喷头组成的最大保护面积为： 2m a x 1 26 5 . 4 4 4 6 5 . 4 4 1 . 2 1 4 0 . 8 5 7 . 3 6S F F m 作用面积内 4个喷头组成的最小保护面积为： 2m i n 1 2 4 5 64 8 . 9 2 4 8 . 9 1 . 2 1 2 0 . 8 0 . 4 6 0 . 0 3 4 0 . 2 9 4 5 . 3 1S F F F F F m 其平均喷水强度为： 24 8 0 5 . 5 8 / ( m i n )5 7 . 3 6 ， 24 8 0 7 . 0 6 / m i . 3 1 与设计喷水强度的差值为 6 . 0 5 . 5 8 7 % 2 0 %6 . 0 ， 7 . 0 6 6 1 7 . 7 % 2 0 %6 ，符合要求。 21 (a) 2m a x 8 . 2 4 7 . 9 4 6 5 . 4 0 2m i n 6 . 3 7 7 . 6 7 4 8 . 9 0 停车 场自喷平面图 图 222 2 250 . 82 . 4 1 ( 9 0 a r c c o s )12 . 4 10 . 8 2 . 4 1 0 . 8 2 . 4 1 0 . 8 1 . 9 3 0 . 9 1 0 . 9 8 0 . 0 42 3 6 0 则作用面积内 4个喷头组成 的最小保护面积为： 2m i n 1 2 4 55 0 . 0 6 2 5 0 . 0 6 1 . 2 5 2 0 . 6 1 0 . 4 5 0 . 0 4 4 7 . 1 0S F F F F m 其平均喷水强度为： 24 8 0 6 . 7 9 / ( m i n