环境管理_某建筑给水排水工程设计

华东交通大学理工学院华东交通大学理工学院 Institute of Technology.East China Jiao Tong University 毕业设计毕业设计 Graduation Project (2009-2013 年年) 题 目： 恒茂 22#给水排水工程设计 分 院： 土木建筑分院 专 业： 给水排水工程 班 级： 2009 -2 学 号： 20090110070228 学生姓名： 万玉敏 指导教师： 兰蔚 起讫日期： 2013.32013.6 华东交通大学理工学院华东交通大学理工学院 毕业设计（论文）原创性申明毕业设计（论文）原创性申明 本人郑重申明：所呈交的毕业设计（论文）是本人在导师指导下独立进 行的研究工作所取得的研究成果。设计（论文）中引用他人的文献、数据、 图件、资料，均已在设计（论文）中特别加以标注引用，除此之外，本设计 （论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识 到本申明的法律后果由本人承担。 毕业设计（论文）作者签名： 日期： 年 月 日 毕业设计（论文）版权使用授权书毕业设计（论文）版权使用授权书 本毕业设计（论文）作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计（论文） 的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计（论文）的复印件 和电子版，允许设计（论文）被查阅和借阅。本人授权华东交通大学理工学 院可以将本设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计（论文）。 （保密的毕业设计（论文）在解密后适用本授权书） 毕业设计（论文）作者签名： 指导教师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 目目 录录 摘 要8 ABSTRACT10 第一部分 设计说明书12 1 设计任务书及设计资料12 11 毕业设计题目.12 12 工程概况.12 13 工程设计内容及要求.12 131 设计内容12 132 设计要求12 2 设计方案的比较和确定13 21 生活给水系统的方案设计13 2.1.1 设计依据13 2.1.2 生活给水系统所需水压力 H（估算）.14 2.1.3 竖向分区的划分15 2.1.4 给水系统方案的比较及确定15 2.2 消火栓给水系统的方案设计.19 2.2.1 设计依据19 2.2.2 室外消火栓给水系统21 2.2.3 室内消火栓给水系统21 2.2.4 室内消火栓给水系统的竖向分区 23 2.2.5 消火栓供水方案的确定23 2.2.6 系统组成24 2.3 自动喷淋给水系统的方案设计.24 2.3.1 设计依据24 2.3.2 设计方案26 2.3.4 喷头选择27 2.4 排水系统的方案设计.28 2.4.1 设计依据28 2.4.2 建筑物外排水系统31 2.4.3 室内排水体制的选择31 2.4.4 建筑排水系统的选择31 3 管材及接口.33 3.1 设计依据 33 3.2 各系统的管材及接口的确定.34 3.3 阀门配件的选用.35 4 各系统的管道平面布置和敷设.35 4.1 给水管道 35 4.1.1 管网总体布置要求.35 4.1.2 给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表35 4.1.3 管道敷设基本形式.36 4.1.4 恒茂 22#楼给水管道的布置与敷设 36 4.1.5 给水管材.37 4.2 消防和自喷管道的布置与敷设.37 4.2.1 管网总体布置要求.37 4.2.2 消防立管的布置.38 4.2.3 室内消火栓布置的具体要求.38 4.2.4 自动喷水灭火系统管道及阀门等设置 .38 4.2.5 消防管材.39 4.3 排水管道布置及敷设.40 4.3.1 管网总体布置要求 高层建筑的排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需考虑维护的方便，保证管道 正常运行以及经济和美观的要求。.40 4.3.2 排水管材.41 5 技术参数的选择和先进技术的采用 .42 5.1 生活用水定额及生活给水系统的设置42 5.2 排水定额 .43 5.3 消火栓系统技术参数43 5.4 自动喷水灭火系统技术参数43 第二部分 设计计算书45 1 给水系统计算45 1.1 生活用水量计算.45 1.1.1 设计计算依据.45 1.1.2 设计计算.46 1.2 水池、水表的计算 .47 1.2.1 水池的计算.47 1.2.2 引入管设计流量的确定.48 1.2.3 水表的选择.48 1.3 给水管网水力计算.49 1.3.1 设计秒流量公式选用.50 1.3.2 标准户型生活给水管网水力计算 51 1.3.4 低区给水系统压力校核.61 1.3.5 中区给水管网水力计算62 1.3.6 高区给水管网水力计算.65 1.3.7 设备的计算与选择.66 1.4 水泵、水池及水箱间设计.70 1.4.1 水泵机组的设置.70 1.4.2 贮水池设置.70 2 消火栓系统设计计算71 2.1 室内消火栓系统的布置.71 2.1.1 室内消火栓管网布置.71 2.1.2 室内消火栓的布置.71 2.2 消防水箱设计计算.72 2.2.1 设计计算依据.72 2.2.2 消防水箱设计计算.73 2.3 消防水池设计计算.73 2.3.1 设计计算依据.73 2.3.2 设计计算.73 2.4 最不利点消火栓所需压力和实际射流量 .74 2.4.1 枪口所需压力.74 2.4.2 水枪喷嘴射流量.75 2.4.3 水带水头损失.75 2.4.4 最不利消火栓口所需压力 .75 2.5 消火栓管网水力计算.76 2.5.1 水泵供水工况.76 2.6 高位消防水箱设置高度的校核.77 2.7 消防泵的计算与选择.77 2.8 消火栓减压装置的设计与计算.78 3 自动喷水灭火系统计算.79 3.1 自喷水力计算(作用面积法)79 3.1.1 确定自动喷水系统的设计参数 79 3.1.2、计算总水头损失.81 3.1.3 减压阀的设计计算81 3.1.4 系统秒流量和自喷水泵所需扬程 82 4 室外消防给水系统82 4.1 消防水池.82 4.2 室外消防给水管网.83 4.3 室外消火栓.83 5 排水系统计算83 5.1 设计秒流量公式的选用.84 5.2 室内排水管道水力计算.84 5.2.1 排水横支管水力计算84 5.2.2 一层单排排水管道水力计算 86 5.2.3 排水主立管水力计算89 5.3 室外排水管道水力计算.96 5.4 污废水局部处理构筑物设计.98 5.4.1 化粪池的设计与计算.98 谢 辞100 参考文献100 摘摘 要要 本建筑位于南昌，建筑高度为 97.80 米。本建筑物所有给水排水均按高层建筑给排水 要求进行设计。结合实际情况，根据建筑物的性质，用途，和室内设有完善的给水排水 卫生设备，具体的给排水系统设计如下，属一类高层建筑住宅，耐火等级为一级，使用 年限为 50 年。本建筑物所有给水排水均按高层建筑给水排水要求进行设计。结合实际情 况，根据建筑物的性质，用途，和室内设有完善的给水排水卫生设备，具体的给水排水 系统设计如下： 给水系统：给水系统： 本建筑地下室有生活泵房，建筑供水采用高、中、低三个分区，地下室至七层为低区 由市政管网供水，八层至十九层为中区，二十层至三十层为高区，中、高区采用变频调 速水泵供水。由于消火栓超过十个，需设两条引入管。从不同的方向引入。保障了供水 安全，又节约能耗。 排水系统：排水系统： 设计中采用污废水分流排放体制，设专用通气管，一层单独排水。管材采用了具有 PVC-U 管。地下室内，泵房前共设有三个集水坑和废水提升装置。 消防系统：消防系统： 该建筑防火等级属于中危险级级，设计内容包括消火栓系统和自动喷淋系统。在屋 顶水箱间内设实验用消火栓装置，消火栓给水管网呈环状布置，各消火栓箱内设消防水 泵启动电钮，能直接启动消防泵；室外设地上式水泵结合器，保证消防安全可靠。地下 室、一层商店设闭式自动喷淋系统。 各系统中的立管设在管井内或沿墙敷设，水平管根据各系统的特点明敷或暗敷。 本设计以经济、环保、节能为原则，通过借鉴以前的设计方法和经验，采用了合理的 技术措施，使设计的各个系统达到了很好的使用效果。 关键词：关键词：给水排水系统设计；消防系统 AbstractAbstract This building is the commercial and residential building, located in Nanchang ，the construction is highly 97.80 meters。This building possesses for water draining water presses the high-rise construction to request for draining water to carry on the design. Unifies the actual situation, according to the building nature, the use, is equipped with the consummation with the room in for the water draining water sanitary equipment, concrete gives the drainage system design to be as follows: Water supply system: This basement pump room, building water supply with high, medium and low three divisions, the basement area by municipal pipe network to 7 storeys to low water supply, 8 to 19 stories for the Central, 20 to32 storeys high, high adoption of variable frequency speed governing pump in water supply. Since more than ten fire hydrants, needed two service pipe. Fed from different directions. Ensure the safety of water supply, and to save energy. Drainage systems: Design of sewage wastewater emission system of triage, set aside special ventilation tube, a separate drainage layer. Pipe PVC-u pipe. In the basement, before the pump house which houses three sump pit and waste water lifting device. Fire protection system: The buildings fire protection class belongs to the risk grade , designs include fire hydrant system and automatic sprinkler systems. Water tanks on the roof which consists of experiments with fire hydrant installation, ring of fire hydrant water supply pipe network arrangement, the fire box fire pump starts the button inside, can I directly start the fire pump; the outdoor set of ground water pump combination to ensure fire safety and reliable. Basement, a layer of shops located close-type automatic spray systems. Risers in each system within the well established or laid along the wall, horizontal tube according to the characteristics of the system provides inadequate or concealed. Principles of the design economy, environmental protection, energy saving, by drawing lessons from previous design methods and experiences, using reasonable technical measures, give the design of various systems has achieved very good results. Key words: Design of water supply and drainage systems; fire protection system 第一部分第一部分 设计说明书设计说明书 1 1 设计任务书及设计资料设计任务书及设计资料 1 11 1 毕业设计题目毕业设计题目 恒茂 22#楼给水排水工程设计 12 工程概况工程概况 恒茂 22#楼位于南昌，市区给水排水管道齐全，供水水质符合生活饮水用水标准。该 小区水源由城市自来水管网供给，各建筑采用独立加压给水（不允许该建筑水泵直接从 自来水管网抽水） 。自来水厂常年供水压力为 0.35Mpa（但需考虑到由短时停电的可能） 。 城市给水管网干管管径为 500mm，管中心离地面 1m。本市区无污水处理厂，室内污 水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。室外排水管道的直径为 900mm，控制井的井 深为 3.5m。室外雨水管道的管径为 1200mm，控制窨井的井深为 2.60m。本市区无城市供 热管道，热源需自行解决，室内最冷月平均气温为 5。C。 13 工程设计内容及要求工程设计内容及要求 131 设计内容设计内容 1、室内生活给水系统扩大初步设计； 2、室内排水系统扩大初步设计（包括雨水排水系统） ； 3、室内消火栓给水系统扩大初步设计； 4、设备大样图：包括卫生间、水泵间等。 132 设计要求设计要求 1、不允许间断供水，并需考虑外网短时停水的应急措施； 2、管道均采用暗装，立管设置于管道井中，横管设置在地下室、管道设备层或吊顶 内，管道不得敷设在风道内； 3、给水引入管应设水表井； 4、室外消防管道应布置成环状，室内应设消防水池 2 设计方案的比较和确定设计方案的比较和确定 21 生活给水系统的方案设计生活给水系统的方案设计 2.1.1 设计依据设计依据 根据建筑给水排水工程规范 GB50015-2003 第 3.2.8 条：生活饮用水池(箱)应与其它用水的水池(箱)分开设置。 第 3.3.1 条：居住小区的室外给水系统其水量满足居住小区内全部用水要求；居住小 区的室外给水系统应尽量利用城市市政给水管网的水压直接供水。当市 政给水管网的水压水量不足时，应设置贮水调节和加压装置。 第 3.3.4 条：卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于 0.6MPa。 第 3.3.5 条：高层建筑生活给水系统应竖向分区。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静水压不宜大于 0.45MPa，特殊情况下，不 宜大于 0.55MPa 2 水压大于 0.35MPa 的入户管（配水横管）宜设减压或调压设施 3 各分区最不利配水点的水压应满足用水水压要求 第 3.3.6 条：建筑高度不超过 100m 的建筑生活给水系统宜采用垂直分区并联供水或 分区减压的供水方式；建筑高度超过 100m 的建筑采用垂直串联供水方 式。 第 3.4.5 条：给水管道的下列部位应设置阀门： 1 居住小区给水管道从市政给水管道的引入管段上。 2 居住小区室外环状管网的节点处，应按分隔要求设置。环状管段过长时，宜设置 分段阀门。 3 从居住小区给水干管上接出的支管起端或接户管起端。 4 入户管、水表前和各分支立管。 5 室内给水管道向住户、公共卫生间等接出的配水管起端；配水支管上配水点在 3 个及 3 个以上时应设置。 6水池、水箱、加压泵房、加热器、减压阀、管道倒流防止器等应按安装要求配置。 第 3.4.7 条：给水管道的下列管段上应设置止回阀： 1 引入管上； 2 密闭的水加热器或用水设备的进水管上； 3 水泵出水管上； 4 进出水管合用一条管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。 注：装有管道倒流防止器的管段，不需在装止回阀 第 3.4.9 条：给水管网的压力高于配水点允许的最高使用压力时，应设置减压阀，减压阀 的配置应符合下列要求： 1 比例式减压阀的减压比不宜大于 3：1；可调式减压阀的阀前与阀后的最大压差不 应大于 0.4MPa,要求环境安静的场所不应大于 0.3MPa。 2 阀后配水件处的最大压力应按减压阀失效情况下进行校核，其压力不应大于配水 件的产品标准规定的水压试验压力。 注： 1 当减压阀串连使用时，按其中一个失效情况下，计算阀后最高压力。 2 配水件的试验压力一般按其工作压力的 1.5 倍计。 3 减压阀前的水压宜保持稳定，阀前的管道不宜兼作配水管。 4 阀后压力允许波动时，宜采用比例式减压阀；阀后压力要求稳定时，宜采用 可调式减压阀。 5供水保证率要求高，停水会引起重大经济损失的给水管道上设置减压阀时， 采用两个减压阀，并联设置，一用一备工作，但不得设置旁通管 第 3.4.16 条：建筑物的引入管，住宅的入户管及公用建筑物内需计量水量的水管上均应 设置水表。 第 3.5.1 条： 居住小区的室外给水管网，宜布置成环状网，或与市政给水管连接成环状 网。 环状给水网与市政给水管的连接管不宜少于两条，当其中一条发生故障时， 其余的连接管应能通过不小于 70%的流量。 第 3.5.6 条：室内生活给水管道宜布置成枝状管网，单向供水。 2.1.2 生活给水系统所需水压力生活给水系统所需水压力 H（估算）（估算） 公式 H=12+4（n-2）+h 式中 n-层数 h-各楼层超过 3.5m 部分之和 本设计中 n=32 h=4.8-3.5=1.3OmH2 H=12+4(32-2)+1.3=133.3OmH2 而室外管网提供的=0.35MPa=35 H 0 HOmH2 0 H 根据规范本设计采用分区供水方式，又因为本建筑的高度是 97.8m100m,故采用垂直 分区。 2.1.3 竖向分区的划分竖向分区的划分 根据估算值，生活给水系统所需水压力 H=133.3m，而根据规范高层建筑竖向分区最低 配水点水龙头处的静水压力住宅、旅馆、医院宜为 300-350KPa，办公楼宜为 300- 450KPa。故本系统需分三个区以满足给水材料、设备性能、维护管理的要求。 H=12+4（7-2）+1.3=33.3=35OmH2 0 HOmH2 则外网可直接供水到第七层,可将 1-7 层作为低区由外网直接供水, 综合上述分析，本设计生活给水系统分三个区，第 1-7 层为低区，由外网直接供水；第 8- 20 层为中区，第 21-32 层为高区，需加压供水。 2.1.4 给水系统方案的比较及确定给水系统方案的比较及确定 表表 1-1 给水竖向分区表给水竖向分区表 区名分区范围静压(mH20)静压校核 低区(-1)7 H=12+4（7-2） +1.3=33.3 33.335，符合规范要求 中区82061.80-22.800-=39.003945，符合规范要求 高区213297.80-61.80=36.003645，符合规范要求 对于分区三个以上的高层建筑，给水系统的供水方式应进行方案比较，方案比较可遵循 供水技术可靠、经济合理的原则，从中选出两个可行性方案进行比较优缺点。恒茂 22#楼 给水系统竖向分为 3 区，其中低区由市政管网直接供水，中区和高区给水需进行二次加 压，中区和高区给水方案比较如表 1-2 所示。 表表 1-2 中区、高区给水方案比较表中区、高区给水方案比较表 供水 方案 供水方式说明优缺点使用范围 供水 方案 供水方式说明优缺点使用范围 变频 调速 水泵 给水 方式 采用离心式水泵配以 变频调速控制装置， 通过改变电机定子的 供电频率来改变电机 的转速，从而使水泵 的转速发生变化 能耗较少；水质不易受污 染，水泵设置在地下 室内，便于管理，系 统简单。水泵投资较 大技术难度大 适用于水量随 机变化的的用 户 高位 水箱- 减压 给水 方式 屋顶设置高位水箱， 水泵统一加压，利用 减压阀减压，上区供 下区用水 供水较可靠，设备与管道较少， 投资较节省，中间设置减压阀， 减少了占地面积，维护管道较方 便。但供水受限制。 允许设置高位 水箱，电力供 应比较充足， 电价较低的各 类高层建筑 图图 1-1 变频调速并联给水方式图变频调速并联给水方式图 1进水管；2水表井；3水池；4中区水泵；5高区水泵；6气压罐 图图 1-2 高位水箱高位水箱-减压给水方式图减压给水方式图 1进水管；2水表井；3水池；4生活水泵；5高位水箱；6减压阀 变频调速并联给水方式图如图 1-1 所示，高位水箱-减压给水方式图如图 1-2 所示。变 频调速给水方式能源较省、占地面积小，以及投资等综合方面考虑本设计生活给水系统 采用方案一，供水最为可靠，管理、维护更为方便，便于管理。鉴于变频供水上述优点， 本次给水设计采用分区变频供水方式 2.2 消火栓给水系统的方案设计消火栓给水系统的方案设计 2.2.1设计依据设计依据 根据建筑给水排水工程附录 3.6 中高层民用建筑：旅馆、办公楼、综合楼、邮 政楼等属于中危险级 I 级 根据高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95 第 7.1.1 条：高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统 第 7.1.3 条:室内消防给水应采用高压或临时高压给水系统。当室内消防用水量达到最大 时，其水压应满足室内最不利点灭火设施的要求。 室外低压给水管道的水压，当生活、生产和消防用水量达到最大时，不应小 于 0.10MPa（从室外地面算起）。 注：生活、生产用水量应按最大小时流量计算，消防用水量应按最大秒流量 计算。 第 7.3.1 条:室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政 给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用 水量 第 7.3.2 条：符合下列条件之一时，高层建筑应设消防水池： 7.3.2.1 市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量。 7.3.2.2 市政给水管道为枝状或只有一条进水管（二类居住建筑除外）。 第 7.3.6 条：室外消火栓的数量应按本规范第 7.2.2 条规定的室外消火栓用水量经计算确 定每个消火栓的用水量应为 10-15L/s。室外消火栓应沿高层建筑均匀布置， 消火栓距离高层建筑外墙的距离不宜小于 5m，并不宜大于 40m，距路边的 距离不宜大于 2m，在该范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量。 第 7.3.7 条：室外消火栓宜采用地上式，当采用地下式消火栓时，应有明显标志。 第 7.4.1 条：室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管 道应布置成环状。室内消防给水环状管网的进水管和区域高压或临时高压给 水系统的引入管不应少于两根，当其中一根发生故障时，其余的进水管或引 入管应能保证消防用水量和水压的要求 第 7.4.3 条： 室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用 消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前（沿水流方向）必须分开设置。 第 7.4.4 条：室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。阀门的布置，应保证检修管 道时关闭停用的竖管不超过一根。当竖管超过 4 根时，可关闭不相邻的两根。 第 7.4.5 条：室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统应设水泵接合器，并应符合下列规 定： 7.4.5.1 水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定。每个水泵接合器的流 量应按 1015L/s 计算 7.4.5.2 消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置 水泵接合器。 7.4.5.3 水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的 距离宜为 1540m。 7.4.5.4 水泵接合器宜采用地上式；当采用地下式水泵接合器时，应有明显标志。 第 7.4.6 条： 除无可燃物的设备层外，高层建筑和裙房的各层均应设室内消火栓，并应 符合下列规定： 7.4.6.1 消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证 同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。 7.4.6.2 消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过 100m 的高 层建筑不应小于 10m；建筑高度超过 100m 的高层建筑不应小于 13m。 7.4.6.3 消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于 30m，裙房不应大于 50m 7.4.6.4 消火栓栓口离地面高度宜为 1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的 墙面相垂直。 7.4.6.5 消火栓栓口的静水压力不应大于 1.00MPa，当大于 1.00MPa 时，应采取分区 给 7.4.6.6 消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为 65mm，水带长度不应 超过 25m，水枪喷嘴口径不应小于 19mm。 7.4.6.7 临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应设有 保护按钮的设施。 7.4.6.8 消防电梯间前室应设消火栓。 第 7.4.7 条： 采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时， 应设高位消防水箱，并应符合下列规定： 7.4.7.1 高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于 18m3；二类公共建筑 和一类居住建筑不应小于 12m3；二类居住建筑不应小于 6.00m3。 7.4.7.2 高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超 过 100m 时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于 0.07MPa；当建筑 高度超过 100m 时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于 0.15MPa。 当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。 7.4.7.3 并联给水方式的分区消防水箱容量应与高位消防水箱相同。 7.4.7.4 消防用水与其它用水合用的水箱，应采取确保消防用水不作他用的技 7.4.7.5 除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入高 位消防水箱 第 7.5.4 条： 一组消防水泵，吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸 水管应仍能通过全部水量。 消防水泵房应设不少于两条的供水管与环状管网连接。 消防水泵应采用自灌式吸水，其吸水管应设阀门。供水管上应装设试验和 检查用压力表和 65mm 的放水阀门。 第 7.5.6 条： 高层建筑消防给水系统应采取防超压措施。 由于本工程是建筑高度为 97.8m 的综合楼，按规范属于一类中危险等级，故此设计 的消火栓系统的设计按一类中危险等级设计 2.2.2 室外消火栓给水系统室外消火栓给水系统 本设计中室外消火栓沿高层建筑均匀布置，进水管为两条，从建筑物前的路上的市 政给水管引入 示意图如下： 图 2.2.1 室外消火栓系统布置平面简图 2.2.3 室内消火栓给水系统室内消火栓给水系统 给水系统，分区、不分区室内消防给水系统等，如表 3-1 所示。 表表 3-1 室内消火栓系统形式表室内消火栓系统形式表 分类依据系统分类系统说明优缺点适用范围 独立的室内消 防给水系统 每栋高层建筑设置一 套室内消防给水系统 系统安全性较高，但管 理比较分散，投资大 适用于地震去人防要求 较高的建筑物以及重要 的建筑物 按消防给 水系统的 服务范围 分 区域集中的室 内消防给水系 统 数栋或数十栋高层建 筑物形成的建筑群， 共用一个消防加压泵 房 系统便于集中管理，在 某些情况下可节省投资， 但在地震区其安全性较 低 适用于有合理规划的高 层建筑区 高压消防给水 系统 管网内经常保持灭火 所需水量、水压，消 防时，直接使用灭火 设备灭火 系统简单，供水安全。 不需设置水箱 按消 防给 水系 统压 力分 临时高压消防 给水系统 设有消防泵房，平时 水压不满足消防要求， 火灾时需启动消防泵 才能满足水压要求 需设置水箱 不分区室内消 防给水系统 不需设置水箱，消防 用水由室外高压管网 直接供给 系统简单，设备少。但 对管材管件及用水设备 等的耐压要求高 建筑高度不超过 50m 的 工业与民用建筑按建 筑高 度分分区室内消防 给水系统 通常设置高位水箱， 用来贮存火灾初期消 防用水 建筑高度超过 50m 的工 业与民用建筑 根据恒茂 22#楼的实际情况，结合高层民用建筑设计防火规范(CB50045-95) (2005 年版)第 7.4.6.5 规定：消火栓栓口的静水压力不应大于 1.00MPa，当大于 1.00MPa 时，应采取分区给水系统，确定恒茂 22#楼的室内消防给水系统形式为：独立、临时高压、 分区室内消防给水。 2.2.4 室内消火栓给水系统的竖向分区室内消火栓给水系统的竖向分区 恒茂 22#楼建筑高度为 97.80m，最低处消火栓口标高为-3.40m，再加上屋顶水箱的压 力，显然，该点的静水压力已经超过 1.0MPa，因此室内消火栓给水系统需要进行竖向分 区。考虑到施工的方便并结合给水系统分区形式，确定消火栓系统竖向分为两区，其中- 12 层为低区，332 层为高区。 2.2.5消火栓供水方案的确定消火栓供水方案的确定 恒茂 22#楼的建筑高度小于 100m，故其室内消防给水系统有并联分区消防给水系统 和减压分区消防给水系统 可供选择，如表 3-2 所示 。 表表 3-2 消火栓给水方式比较表消火栓给水方式比较表 供水方案方案说明优缺点 并联分区消火 栓给水系统 各分区分别设置消防 水泵、消防水箱，水 泵集中布置，各自竖 向成区 设备集中布置，便于管理； 各系统独立，互不影响，安 全供水性能好；噪声影响小。 但建筑高度若较大，高区消 防泵及管线需耐高压；水泵 种类多，设备多，占地面积 大 减压分区消火 栓给水系统 系统设置消防水泵、 消防水箱，消防泵一 次提升，竖向设置减 压阀减压 水泵类型少，数量少；维护 简单；水泵集中，便于管理； 噪声影响小；供水可靠，设 备与管材较少，投资省，设 备占地面积少 根据表 3-2，结合恒茂 22#楼的结构特点，因为恒茂 22#楼没有中间设备层及转换层， 所以各区不允许设置高位水箱，所以确定本设计的消防给水方式为减压分区消火栓给水 方式。减压分区消火栓给水系统示意图如图 3-1 所示。 2.2.6 系统组成系统组成 建筑消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、 水泵结合器及增压泵等组成。 图图 3-1 减压分区消火栓系统示意图减压分区消火栓系统示意图 1进水管；2水池；3消防水泵；4水泵结合器；5高位水箱；6补压罐；7减压阀 2.3 自动喷淋给水系统的方案设计自动喷淋给水系统的方案设计 2.3.1 设计依据设计依据 根据高层民用建筑设计防火规范GB 50045-95 第 7.6.1 条：建筑高度超过 100m 的高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积 5.00m2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和 宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。 第 7.6.4 条：高层建筑中的歌舞娱乐放映游艺场所、空调机房、公共餐厅、公共厨房以 经常有人停留或可燃千赫多的地下室、半地下室房间等，应设自动喷水灭 系统。 根据自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001 第 4.1.1 条：自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的 性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。 第 4.1.2 条： 自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所: 1 遇水发生爆炸或加速燃烧的物品； 2 遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品； 3 洒水将导致喷溅或沸溢的液体。 第 4.1.3 条： 自动喷水灭火系统的系统选型，应根据设置场所的火灾特点或环境条件确 定，露天场所不宜采用闭式系统。 第 4.1.4 条： 自动喷水灭火系统的设计原则应符合下列规定: 1 闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾； 2 湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动，预作用系统、雨淋 系 统应在火灾自动报警系统报警后自动启动； 3 作用面积内开放的喷头，应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水； 4 喷头洒水时，应均匀分布，且不应受阻挡。 第 4.2.1 条： 环境温度不低于 4，且不高于 70的场所应采用湿式系统。 第 4.2.9 条：自动喷水灭火系统应有下列组件、配件和设施: 1 应设有洒水喷头、水流指示器、报警阀组、压力开关等组件和末端试水装 置，以及管道、供水设施； 2 控制管道静压的区段宜分区供水或设减压阀，控制管道动压的区段宜设减 压孔板或节流管； 3 应设有泄水阀(或泄水口)、排气阀(或排气口)和排污口； 4 干式系统和预作用系统的配水管道应设快速排气阀。有压充气管道的快速 排气阀入口前应设电动阀。 第 6.2.1 条： 自动喷水灭火系统应设报警阀组。保护室内钢屋架等建筑构件的闭式系统， 应设独立的报警阀组。水幕系统应设独立的报警阀组或感温雨淋阀。 第 6.2.2 条： 串联接入湿式系统配水干管的其他自动喷水灭火系统，应分别设置独立的 报警阀组，其控制的喷头数计入湿式阀组控制的喷头总数 第 6.2.3 条： 一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定： 1 湿式系统、预作用系统不宜超过 800 只；干式系统不宜超过 500 只。 2 当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时，应只将数量较多 一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。 第 6.2.4 条： 每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于 50m。 第 6.2.6 条： 报警阀组宜设在安全及易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为 1.2m。 安装报警阀的部位应设有排水设施。 第 6.2.7 条：连接报警阀进出口的控制阀，宜采用信号阀。当不采用信号阀时，控制阀应 设锁定阀位的锁具。 第 6.3.1 条： 除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外，每个防 火分区、每个楼层均应设水流指示器。 第 6.5.1 条：每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、 楼层的最不利点喷头处，均应设直径为 25mm 的试水阀。 第 8.0.1 条：配水管道的工作压力不应大于 1.20MPa，并不应设置其他用水设施。 第 10.1.4 条：当自动喷水灭火系统中没有 2 个及以上报警阀组时，报警阀组前宜设环状 供水管道。 第 10.2.3 条：系统的供水泵、稳压泵，应采用自灌式吸水方式。采用天然水源时水泵的 吸水口应采取防止杂物堵塞的措施。 第 10.3.1 条：采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统，应设高位消防水箱，其储水 量应符合现行有关国家标准的规定。消防水箱的供水，应满足系统最不利 点处喷头的最低工作压力和喷水强度。 第 10.3.3 条：消防水箱的出水管，应符合下列规定： 1 应设止回阀，并应与报警阀入口前管道连接； 2 轻危险级、中危险级场所的系统，管径不应小于 80mm，严重危险级和仓库 危险级不应小于 100mm。 2.3.2 设计方案设计方案 1、 本设计建筑高度 97.8m,按规范本设计属于一级中危险等级且需要采用自动喷水灭火 系统. 恒茂恒茂 22#楼自动喷水灭火系统设计基本数据表楼自动喷水灭火系统设计基本数据表 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61600.10 2、 湿式系统工作原理: 室内发生火灾探测器报警喷头动作喷水水流指示器动作报警报警自动打开水 箱开始供水延时器迅速充满水 压力开关工作 水力警铃发出火情警报 水泵启动,从水池吸水再向喷头供水 恒茂 22#楼自动喷水灭火系统采用临时高压给水系统，系统持续喷水时间按火灾延续 时间不小于 1h 计。火灾初期 10min 喷水系统用水与消火栓系统 10min 用水一并贮存在屋 顶消防水箱内。系统设有自动喷水泵，自动喷水泵组设在地下 1 层消防水泵间，火灾延 续时间 1h 的喷水系统用水与消火栓系统用水共同贮存在地下消防水池。 2.3.4 喷头选择喷头选择 根据自动喷水灭火系统设计规范(GB50084-2001) (2005 年版)第 6.1.3 条规定， 闭式喷头选型应符合下列规定： 、不做吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头； 、吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头； 、顶板为水平面的轻危险级、中危险级 I 级居室和办公室，可采用边墙型喷头； 、自动喷水一泡沫联用系统应采用洒水喷头； 、易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。 根据上述要求，恒茂 22#楼采用标准型玻璃球喷头，喷头公称直径 12.5mm，流量特 性系数 K=80。地下一层不吊顶，配水支管布置梁下，故采用直立型喷头，裙房及住宅走 道部分设有吊顶，采用吊顶型喷头。喷头的动作温度采用普通温级 68oC 红色喷头。 图图 3-2 恒茂恒茂 22#楼自动喷水系统简图楼自动喷水系统简图 1进水管；2消防水池；3自喷泵；4水泵结合器；5减压阀；6压力表；7报警阀； 8遥控信号阀；9水流指示器；10-喷头；11-末端试水装置；12高位水箱； 2.4 排水系统的方案设计排水系统的方案设计 2.4.1 设计依据设计依据 根据建筑给水排水工程设计规范GB50015-2003 第 4.1.1 条：新建居住小区应采用生活排水与雨水分流排水系统。 第 4.1.2 条：建筑物内下列情况下宜采用生活污水与生活废水分流的排水系统： 1 建筑物使用性质对卫生标准要求较高时； 2 生活污水需经化粪池处理后才能排入市政排水管道时； 3 生活废水需回收利用时。 第 4.1.3 条：下列建筑物排水应单独排水至水处理或回收构筑物； 1 公共饮食业厨房含有大量油脂的洗涤废水； 2 洗车台冲洗水； 3 含有大量致病菌，放射性元素超过排放标准的医院污水； 4 水温超过 40的锅炉、水加热器等加热设备排水； 5 用作中水水源的生活排水。 第 4.1.4 条：建筑物雨水管道应单独设置，在缺水或严重缺水地区，宜设置雨水贮存池。 第 4.3.12 条 靠近排水立管底部的排水支管连接，应符合下列要求： 1 排水立管仅设置伸顶通气管时，最低排水横支管与立管连接处距排水立管管 底垂直距离不得小于表 4.3.12 的规定。 表 4.3.12 最低横支管与立管连接处到立管管底的垂直距离 立管连接卫生器具的层数垂直距离（m）立管连接卫生器具的层数垂直距离（m） 4 045131930 56075 20 60 71212 注：当与排出管连接的立管底部放大一号管径或横干管比与之连接的立管大一 号管径时，可将表中垂直距离缩小一档。 2 排水支管连接在排出管或排水横管上时，连接点距立管底部下游水平距离不 宜小于 3.0m，且不得小于 1.5m。 3 横支管接入横干管竖直转向管段时，连接点应距连向处以下不得小于 06m。 4 当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足本条 1、2 款的要求时，排水 支管应单独排至室外检查井或采取有效的防反压措施。 第 4.5.1 条：排水管材选择应符合下列要求： 1 居住小区内排水管道，宜采用埋地排水塑料管、承插式混凝土管或钢筋混凝 土管。当居住小区内设有生活污水处理装置时，生活排水管道应采用埋地排 水塑料管。 2 建筑内部排水管道应采用建筑排水塑料管及管件或柔性接口机制排水铸铁管 及相应管件。 3 当排水温度大于 40时，应采用金属排水管或耐热塑料排水管。 第 4.5.12 条：在生活排水管道上，应按下列规定设置检查口和清扫口： 1 铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于 10m，塑料排水立管宜每六层设 置一个检查口。但在建筑物最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高 层，应设置检查口，当立管水平拐弯或有乙字管时，在该层立管拐弯处和乙 字管的上部应设检查口。 2 在连接 2 个及 2 个以上的大便器或 3 个及 3 个以上卫生器具的铸铁排水横管 上，宜设清扫口。 在连接 4 个及 4 个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口。 3 在水流偏转角大于 45o的排水横管上，应设检查口或清扫口。 注：可采用清扫口的转角配件替代。 4 当排水立管底部或排出管上的清扫口至室外检查井中心的最大长度大于表 4.5.12-1 的数值时，应在排出管上设清扫口。 表 4.5.12-1 排水立管或排出管上的清扫口至室外检查井中心的最大长度 管径（mm）5075100100 以上 最大长度（m）10121520 5 排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离，应符合表 4.5.12-2 的规定。 表 4.5.12-2 排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离 距离（m） 管道管径（mm）清扫设备种类 生活废水生活污水 检查口1512 5075 清扫口108 检查口2015 100150 清扫口1510 200检查口2520 第 4.5.13 条：在排水管道上设置清扫口，应符合下列规定： 1 在排水横管上设清扫口，宜将清扫口设置在楼板或地坪上，且与地面相平。 排水横管起点的清扫口与其端部相垂直的墙面的距离不得小于 0.15m。. 2 排水管起点设置堵头代替清扫口时，堵