某8#住宅楼给排水毕业设计说明书（优秀给排水毕业设计）

本科毕业 设计说明书 题 目： 锦 秀 城 8号楼 建筑给水排水工程设计 院 （部）： 市政与环境工程学院 专 业： 给水排水工程 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期： 2008 年 6 月 山东建筑大学毕业设计说明书 I 目 录 摘 要 V 1 前 言 内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容 - 1 - 内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容 - 2 - 层建筑给水排水工程设计方法 - 2 - 层建筑给水排水设计的主要内容 - 3 - 2 工程概况及设计任务 程概况 - 4 - 计资料 - 4 - 筑设计资料 - 4 - 市给水排水设计资料 - 4 - 程设计任务 - 4 - 3 建筑给水系统 水系统方案的确定 - 5 - 水管网水力计算 - 5 - 计秒流量 - 6 - 高区给水管网水力计算 - 7 - 区给水管网水力计算 10 表水头损失计算 11 备的计算与选择 12 材 13 4 建筑消防水系统 防给水系统方案的确定 - 14 - 山东建筑大学毕业设计说明书 内消火栓给水系统 - 14 - 火栓的布置 - 14 - 火栓口所需的水压 - 15 - 核 - 16 - 力计算 - 17 - 他设施的设计 - 19 - 动喷水灭火系统 - 19 - 喷系统的布置 - 20 - 喷系统水力计算 - 20 - 防水池容积的计算 - 23 - 外消防给水系统 - 23 - 外消防给水管网 - 23 - 外消火栓 23 材 23 5 建筑排水系统 水方案 - 25 - 水管道水力计算 - 25 - 水设计秒流量 - 25 - 水管网的水力计算 - 25 - 材 29 防电梯井底排水 29 6 建筑雨水排水系统 筑雨水的排放方式 30 道的布置与敷设 30 水系统的水力计算 30 水流量 30 流口计算 31 7 结 论 33 山东建筑大学毕业设计说明书 辞 34 参考文献 35 山东建筑大学毕业设计说明书 要 在综合对比分析的基础上， 设计 了 锦 秀城 8 号 高层商住 楼 的 建筑给水系统、 建筑 排水系统 、 建筑 消防系统（ 消火栓给水系统及自动喷 水灭火 系统）、 建筑屋面 雨水排 水 系统设计。 给水系统采用分区供水，低区 一到 二 层，由市政管网直接供水 ； 中区三到十二层， 高区 十三 到 二十二 层， 均 采用 无负压 变频供水 。 排水系统采用 污、废 水 合流制，底层单独排放 ，排水立管 设伸顶通气管，污 水 直接 排向市政污水管网 。 消防系统 分消火栓 给水 系统和自动喷水灭火系统， 其中消火栓系统 采用水泵水箱联合供水。屋面雨水排水系统采用檐沟外排水。 给水管采用 ； 排水管采用 铸铁 管 ； 消防系统 均 采用 钢管。 关键词 ： 高层建筑 ； 给水 系统 ； 排水 系统 ； 消防 系统 山东建筑大学毕业设计说明书 V on is by to of is by to 2th 3th to 2nd of is an of of is to is an of of is of 东建筑大学毕业设计说明书 - 1 - 1 前 言 本次设计的目的是充分利用所学的现有的知识，完成高层建筑给水排水工程的设计。此次设计基本上实现了我们从理论知识向实际工程设计的转变，充分的把理论知识应用到实际的工程当中，并对设计的方案、内容加以有针对性地、有说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。 本次设计在选题的过程中，考虑到地区性、建筑性质，选用高层建筑，建筑类别相对高级，进行建筑给水排水工程的设计，满足人们的生活需要，并且使人们得到舒适、便利生活环境。设计的大体内容是：建筑给水工程、排水工程 、热水工程和消防工程，设计的意义在于满足人们生活用水的同时，要满足室内的消防用水，保证人们居住的安全性。设计的依据为相关书籍和设计手册、规范。在设计中，大都按照常规方法，严格依据设计规范来进行，建筑给水排水系统及卫生设备要相对完善，在技术上要保持先进的水平，在计算的过程中，尽量使用符合经济流速的管径 ,以便降低成本，同时要考虑水的漏失、压力情况来选择管材和一些连接管件，以便在水从市政管网输送到建筑内用户的过程中，水的漏失量最少，节约水资源。 内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容 高层建筑给 水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本理论和计算方法在某些方面是相同的，但因高层建筑层数多、建筑高度大、建筑功能广、建筑结构复杂，以及所受外界条件的限制等，高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上，还是广度上，都超过了低层建筑物的给水排水工程的范畴，并且有以下一些特点高层建筑给水排水设备的使用人数多，瞬时的给水量和排水流量靠的水源，以及经济合理的给水排水系统形式，并妥善处理排水管道的通气问题，以保证供水安全可靠、排水通畅和维护管理方便。下面就高层建筑给水排水工程的主要特点介绍如下： 高层建 筑层数多、高度大。给水系统及热水系统中的静水压力很大，为保证管道及配件免受破坏，必须对给水系统和热水系统进行合理的竖向分区，加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。 高层建筑的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且消防给水的设计应 “立足自救 ”，方可保证及时扑灭火灾，防止重大事故发生。 高层 建筑对防噪声、防震等要求较高，但室内管道及设备种类繁多、管线长、山东建筑大学毕业设计说明书 - 2 - 噪声源和震源多，必须考虑管道的防震、防沉降、防噪声、防水锤 、防管道伸缩变位、防 压 力 过 高 等 措 施 。 以 保 证 管 道 不 漏 水 ， 不 损 坏 建 筑 结 构 及装饰，不影响周围环境，使系统安全运行。 内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容 层建筑给水排水工程设计方法 近年来，随着高层建筑业的快速发展，建筑给水排水工程设计方法也有了不少的改进 和更新。 高层建筑生活给水 首先，对适用于高层建筑的生活给水设计秒流量计算方法的研究，一直不断地在进行。经验法，概率法，平方根法等计算方法不断地被修正和改进。用科学的概率法取代现在仍在使用的平方根法，研究人员在此方面进行了不少尝试。 其次，变频恒压调速供水技术日益成熟，加上减压阀的使用，改善了原来高层建筑 “水箱一水泵联合供水 ”和 “水箱减压 ”方法中出现的 “水质二次污染 ”和 “水箱占用大量建筑面积 ”的状况，同时也达到了节能效果。再次，在贮水方面，合建水箱的设计方式己越来越少的被采用，取而代之的是生活水池与消防水 池分建的设计方式，其中，生活水池也大多倾向于采用不锈钢板等组合式水箱。 高层建筑消防给水 首先，因为高层建筑的消防特点是 “立足于自救 ”，因而自动喷水灭火系统的设计更加受到重视，新的自动喷水灭火系统设计规范己于 2001 年 7 月颁布执行。新的规范对设置场所危险等级、设计基本参数、管道水力计算等方面都作出了一些调整。这些调整都是注入了广大设计人员近年来工作研究实践得出的宝贵经验，以及借签了国外工程设计经验的结果。 其次，消火栓给水系统也在变频分级供水方面进行的有益的尝试和应用。另外，为保障高层建筑火灾初期消防 水压及水量而设计的稳高压系统，先从上海地区得到应用，然后逐步在各地推广开来，其计算及设计手段逐渐成熟，乃至有人建议将稳高压消防给水系统单独列入高层民用建筑设计防火规范以区别原有的常高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。 高层建筑排水 排水的输送已 不限于重力流和压力流，虹吸流出现在压力 (虹吸 )式屋面雨水排水系统。 排水铸铁管在防噪声，抗震，防火等方面有着很好的效果 。 山东建筑大学毕业设计说明书 - 3 - 层建筑给水排水设计的主要内容 建筑也迅猛发展，各项工程设计内容丰富。高层建筑给水排水设计的主要内容有： 给水工程设计的主要内 容 高层建筑给水工程设计的主要内容有 :用水量计算，给水方式的确定，管道设备的布置，管道的水力计算及室内所需水压的计算，水池、水箱的容积确定和构造尺寸确定，水泵的流量、扬程及型号的确定，管道设备的材料及型号的选用，施工图的绘制和施工要求。 室内消防设计的主要内容 高层建筑室内消防设计的主要内容有 :消火栓系统，自动喷水灭火系统，二氧化碳灭火系统，干粉灭火系统，卤代烷灭火系统 (现已不让采用 )，蒸汽灭火系统，烟雾灭火系统等。以水作为灭火剂的主要有消火栓系统和自动喷水灭火系统 火系统又分 :闭式系统 (有湿 式、干式、预作用、重复启闭预作用四种系统 )，雨淋系统，水幕系统，自动喷水一泡沫联用系统。其中闭式系统中的湿式自动喷水灭火系统最为常用。 消火栓给水系统设计包括消防用水量的确定 :消防给水方式确定 :消防栓的位置、消防栓的个数和型号确定 ;消防水池、水箱的容积确定 ;消防管道的水力计算及消防水压的计算 ;消防水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定 ;消防控制系统的确定 :消火栓给水系统的施工图绘制及施工要求。自动喷水灭火系统设计包括 :方案确定 ;供水方式确定 :喷头布置 ;喷头型号的确定 ;管网水力计算 ;报警阀、水流指示器的选型 ;自喷水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定 ;自动控制系统的确定 ;自喷系统的施工图绘制及施工要求 . 排水工程设计的主要内容 高层建筑排水工程设计内容包括 :排水体制的确定，排水方案的确定，排水管道系统的布置，排水管道的水力计算及排水通气系统的计算，卫生设备的选型及布置，局部污水处理，构筑物的选型，屋面雨水排水系统的确定，排水管材的定型，排水系统施工图的绘制和施工要求。 山东建筑大学毕业设计说明书 - 4 - 2 工程概况及设计任务 程概况 该楼位于济南市区，地上 二十二 层，地下一层，地下一层为 储藏室 。 地上一 、二层为各家独立商铺。 三 层以 上均为住宅。屋顶设有水箱间。各层高度如下： 储藏室 铺 一层 4 m， 商铺 二层 住宅三层 住宅标准层 筑总高度 计资料 筑设计资料 建筑物地下一层平面图、首层平面图、二层平面图、三层平面图 、 标准层平面图、二十二 层平面图、屋顶平面图、建筑立面图。 市给水排水设计资料 地区工程地质条件良好，室外地面标高 大工作压力分别是 280500 西、北各一条，管径均为 300可供流量为 60L/s， 管中心距地面 程设计任务 在本次设计中，要求设计的该建筑的给水排水工程的内容如下： （ 1）建筑给水工程设计 （ 2）建筑消防工程设计 A. 消火栓系统工程设计 B. 自喷系统工程设计 （ 3）建筑排水工程设计 （ 4）雨水排水工程设 计 山东建筑大学毕业设计说明书 - 5 - 3 建筑给水系统 水 系统 方案的确定 该建筑为高层建筑，市政管网所提供的最小资用水头为 280若只采用一个给水系统供水，建筑低层的配水点所受的静水 压力很大，易产生水锤，损坏管道及附件，流速过大产生水流噪音；低层压力过大，开启水龙头时，水流喷溅严重；使用不便，根据 建筑给 水 排水设计 规范 ， 卫生器具的最大静水压力不 宜 超过 于其层数多，竖向高度大，为避免低层配水点静水压力过大，进行竖向分区。据设计资料以及规范中的要求并结合该楼的功能分区，将该建筑在竖向上分为 3 个供水区，低区为 1 2 层； 中区为 312； 高区为 13 22 层。低区利用市政给水管网供水压力直接供水； 中区和 高区采用变频水泵加压供水。本设计采用高区每层均设减压阀的供水方式，采用 Y 型减压 稳压阀。阀后压力在 右，使供水达到最大舒适度。 变频调速水泵给水是目前高层建筑中普遍采用的一种给水方式，可以实现水泵流量供水时保持高效运行，使运行更可靠、更合理、更加节能。变频调速水泵具有以下优点： 设备时刻 监 测供水量， 使 机组处于高效节能的运行状态。水泵软启动，启动电流小，能耗少。 设备占地面积小，不设高位水箱，减少了建筑负荷，节省水箱占地面积，又可有效的避免水质的二次污染，给水系统也随之相应简化。 水泵软启动，减少了水泵机组的机械冲击和磨损，因而延长了设备的使用寿命。 管理简便、运行可 靠。 无负压设备可以充分利用市政管网的压力，并且不会使市政管网产生负压。 无负压供水设备不需设水池，避免二次污染。 前已述及，该建筑给水系统竖向分 三 个供水区，地上 一 二 层为低区，利用市政管网供水压力直接供水。 3 12 层为 中 区 ， 1322 层为高区 。 中区和高区 采用变频调速水泵供水。机组设置在地下室，给水设备间。 水管网水力计算 进行给水管网最不利管段的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各管段的长度，计算出每个管段的当量数，进而根据水力计算表查出各管段的管径，每米管长沿程水头损失，计算 管段沿程水头损失，最后算出管段水头损失之和，进而根据水山东建筑大学毕业设计说明书 - 6 - 头损失算出所需压力。 根据设计规范，住宅区为普通住宅 ，最高日生活用水定额取 280L/(人 d)，小时变化系数取户 ，使用时数 T=24。 计秒流量 当前我国使用的 住宅 生活给水管道设计秒流量公式是： 式中 计算管段的设计秒流量， L/s； U 计算管段的卫生器具给水当量同时出水概率， %； 计算管段的卫生器具的给水当量总数； 以一个卫生器具给水当量的额定流量的数值，其单位为 L/s。 设计秒流 量是根据建筑物配置的卫生器具给水当量和管段的卫生器具给水当量同时出流概率来确定的，而卫生器具的给水当量同时出流的概率与卫生器具的给水当量数和其平均出流概率0据数理统计结果得卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式为： (% )1( ( 式中 c 对于不同的卫生器具的给水当量平均出流概率0 卫生器具的给水当量平均出流而计算管段最大用水时概率计算公式为： 0 ( % )0 . 2 3 6 0 0m ( 式中 0U 生活给水管道最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率， %； 最高日用水定额， L/(人 d)； m 用水人数，人； 小时变化系数； T 用水时间。 查表知 普通住宅 型 0U 可取 0U =东建筑大学毕业设计说明书 - 7 - 由 建筑给 水 排水设计 规范 附录 D 可以查出插法）。 一到 二 层为商场 ，因此，设计秒流量公式为： 0.2 式中 计算管段的生活设 计秒流量， L/s； 计算管段的卫生器具当量总数； 根据 建筑物用途确定的系数。 商场 值取 设计秒流量为： 0.2.5L/s） 根据规定，各卫生器具的给水当量如下： 淋浴器脸盆便涤盆衣机水嘴 生活给水管道的水流速度如下： v s； v s； vs； 以上的管径， vs。 高区给水管网水力计算 中 区水力计算用图见图 算结果见表 东建筑大学毕业设计说明书 - 8 - 图 区给水水力计算用图 表 区给水系统水力计算表 计算 管段 编号 当量 总数秒流量 L/s） 管径 流速 v (m/s) 单阻 i （ m） 管长 L （ m） 沿程水 头损失 05 5 2 0 0 5 0 0 0 0 90 0 00 10 2 80 0 东建筑大学毕业设计说明书 - 9 - 高 区水力计算用图见图 算结果见表 区给水水力计算用图 表 区给水系统水力计算表 计算 管段 编号 当量 总数秒流量 L/s） 管径 流速 v (m/s) 单阻 i （ m） 管长 L （ m） 沿程水 头损失 05 东建筑大学毕业设计说明书 - 10 - 15 2 0 0 5 0 0 0 0 90 0 00 10 2 80 0 低区给水管网水力计算 低区水力计算用图见图 算结果见表 区给水水力计算用图 山东建筑大学毕业设计说明书 - 11 - 表 区给水系统水力计算表 计算 管段 编号 当量 总数秒流量L/s） 管径 流速 v (m/s) 单阻 i （ m） 管长 L （ m） 沿程水 头损失 00 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 00 0 水表水头损失计算 计算水表的水头损失，水表的水头损失可按下式计算： dh= （ 式中 水表的水头损失， 计算管段的给水设计流量， 3m /h； 水表的特征系数，一般由生产厂提供，也可按下述计算： 旋翼式水表：1002； 螺翼式水表：102, 其中 水表的过载流量， 3m /h。 水表的水头损失应满足表 规定，否则应适当放大水表的口径。 山东建筑大学毕业设计说明书 - 12 - 表 表的水头损失允许值（ 表型 正常用水时 消防时 旋翼式 小于 于 翼式 小于 于 楼水流量较小，分户表选用湿式水表 中 高区 的分户表，即在 管段 1设计秒流量 s= ， 选用 水表常用流量 2.5 ，过载流量 5 ， 水表损失 1h=2225 层 分户 水表， 设计秒流量 s= 分户表选用 常用流量 6 ，过载流量 12 ， 水表损失 1h = 22212 水 总 管 有 两 条 ， 均 设 水 表 。 进 水 总 设 计 秒 流 量 s=62.1 ， 为了安全， 水 表 均 选用 常用流量 150 ，过载流量 300 ， 每只水表的 水表损失 22m a 备的计算与选择 系统所需压力按下式计算： 4321 ( 式中 H系统所需水压， 1H 贮水池最低水位至最不利配水点位置高度所需的静水压， 2H 管路的总水头损失， 部水头损失取沿程水头损失的 25%； 3H 水表的水头损失， 4H 最不利配水点的流出水头， 山东建筑大学毕业设计说明书 - 13 - 校核低区所需压力： 低区最不利点为大便器，流出水头取 20 H=10+9+20=280 足要求。 中 高区生活给水泵的计算与选择 变频调速供水方式，水泵的出水量要满足系统高峰用水要求，故 中 高区水泵的 出水量应按 中 高 区给水系统的设计秒流量确定。 由表 中 区给水设计秒流量为s。 高区最不利点为 洗涤 盆，流出水头取 50需压力： H=10+0=表 高 区给水设计秒流量为s。 高区最不利点为 洗涤 盆，流出水头取 50需压力： H=10+0=设计中， 中 高区 根据流量和扬程各 选用一 套 无负压 变频机组向 中 高区供水。每层水表前均设减压稳压阀。 材 镀锌钢管是我国长期以来在生活给水中采用的主要管材，镀锌钢管质地坚硬，刚度大，市场供应完善，施工经验成熟。但镀锌钢管也存在着一些 问题：管道由于长期工作，镀锌层逐渐磨损脱落，钢体外露，管壁腐蚀，出现黄水，污染水质，污染卫生洁具；长久的锈蚀使管道断面缩小，水流阻力增大。 本设计中给水系统采用给水 丙烯管。具有以下优点： （ 1）耐高温、高压。 （ 2）热熔连接，方便快捷、安全牢固。 （ 3）噪声水平低。 （ 4）抗老化性能优异，最短使用寿命 50a。 （ 5） 施工简单，操作时间短：用专门工具连接，管件连接瞬间完成。 （ 6）接头内壁通畅：接口同水管等径，阻水性小 。 山东建筑大学毕业设计说明书 - 14 - 4 建筑消防水系统 防给水系统 方案的确定 根据设计条件，参照高层民 用建筑设计防火规范（ 2005 年 版）（以下简称高规）及自动喷水灭火系统设计规范（ 2005 年版），确定 该 建筑为一类建筑，火灾危险等级为 中危险级 一级 。 根据高规，该建筑需要设置室内消火栓给水系统，室外消火栓给水系统及自动喷水灭火系统。同一时间的火灾次数按一次计。 根据高规第 定，火灾持续时间按 2 小时计算，自动喷水灭火系统火灾持续时间按 1 小时计算。 根据高规第 定，室内消火栓用水量为 40L/s，室外消火栓用水量为 30L/s。 根据自动喷水灭火系统设计规范（ 定，自动喷水灭火系统的喷水强度为 6L/m ，作用面积为 160 2m ，经计算自动喷水灭火系统消防用水量 608160=16L/s. 消防用水总量 40+30+16=86L/s。 内消火栓给水系统 火栓 的布置 本设计建筑总高度 于中危险级，按要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有 2 个消火栓的水枪充实水柱同时到达。 本设计中消火栓系统采用 9 的直流水枪， 25 麻织 水带 。 消火栓保护半径可按下列计算公式计算： R （ 式中 R 消火栓保护半径， m； 水带敷设长度， m。考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘 以折减系数 水枪充实水柱长度的平面投影长度 ， m。 因此，消火栓的保护半径为： R =2512 火栓布置间距采用下式计算： 山东建筑大学毕业设计说明书 - 15 - S )( 22 （ 式中 S 消火栓间距， m； R 消火栓保护半径， m； b 消火栓最大保护宽度， m。 本设计中 ，消火栓采用单排布置，消火栓最大保护宽度 b 取 此，消火栓间距为： S )( 22 )22 = 消火栓口 所需的水压 水枪喷嘴处水压： 10f(1 f （ 式中 水枪喷嘴处水压， m f 水枪实验系数； 水枪充实水柱， m； 水枪系数。 经过查表，水枪喷口直径选 19枪系数 值 为 实水柱 取2m，单个水枪的设计流量 5L/s。 水枪实验系数f值为 此，水枪喷嘴处所需水压为： 10f(1 f 2（ 1 2） 169 水带阻力 水带阻力损失： 式中 水带阻力损失， m； 水带阻力系 数； 水带有效长度， m； 山东建筑大学毕业设计说明书 - 16 - 水枪喷嘴出流量， L/s。 本设计中， 195 麻织 水带。查表可知 65水带阻力系数b=水枪喷嘴实际出流量： =s 因此，水带阻力损失为： dhzA5此，消火栓口所需水压： ( 式中消火栓口的水压， 水枪喷嘴处