建筑给排水

目录前言11文献综述211建筑给排水学科的发展历史212高层建筑给水排水的任务2121高层建筑生活给水2122高层建筑热水给水3123高层建筑消防给水4124高层建筑排水4125屋面雨水排水413高层建筑给排水设计的内容4131给水工程设计的主要内容4132室内消防设计的主要内容4133排水工程设计的主要内容5134热水工程设计的主要内容5135雨水工程设计的主要内容514高层建筑给水排水工程在我国的发展52工程概况721设计题目722设计的原始资料7221图纸资料7222文字资料73设计说明831室内给水系统8311给水系统的竖向分区8312给水方式的种类8313给水系统方案的比较选择10314给水管网布置方式11315给水系统的组成12316设计参数及水量12317加压设备及构筑物12318给水管道的布置与敷设1232消防给水系统13321消防给水系统的分类13322消防给水系统的选择14323系统的组成16324设计参数16325主要设备1633室内热水工程1634室内排水系统16341室内排水系统的分类16342建筑排水系统方案的选择17343系统的组成17344主要设备及构筑物17345排水管道的安装要求1835雨水排水系统18351室内排水系统的分类18352雨水排水的方式18353系统的组成18354主要设备184设计计算书1941建筑冷水给水系统计算19411设计参数19412生活给水管道设计秒流量19413生活给水管道管径的确定20414给水管网和水表水头损失的计算21415计算简图22416计算结果表30417地下贮水池容积的计算35418低区压力校核及高区选泵36419变频调速给水3642建筑热水系统3743建筑消防工程设计计算37431消火栓系统设计计算37432自动喷洒系统设计计算4144建筑内部排水系统的计算48441底层计算简图48442卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径50443设计秒流量51444相关规定51445水力计算51446化粪池的设计计算5545屋面雨水估算55451天沟外排水系统55452天沟雨水系统计算56453雨水系统校核56454雨水斗的选用57455雨水立管选用57参考文献58附录59致谢60结束语61泰基花语廊2楼给水排水工程设计摘要该建筑为住宅，建筑总高度330M，地上十一层，地下一层，地下一层为车库及设备用房，一层十一层为住宅。室外排水管道位于主体建筑北面，埋深2M，管径300MM，管材为混凝土管。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本建筑一层至四层由室外市政管网直接供水，六至十一层设有变频调速系统。本设计采用污废水合流排放体制。管材采用了具有消声功能的螺旋UPVC排水管，升顶通气方式，为此可进一步提高环境质量。室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。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，自动喷淋系统。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；室外设地下式水泵结合器，保证消防安全可靠。地下车库设闭式自动喷淋系统。该建筑为小高层住宅，主要采用天沟外排水方式。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。关键词给水；排水；消火栓；雨水。DESIGNOFWATERSUPPLYANDSEWERAGESYSTEMOFTHERESIDENTIALBUILDINGOFTHE2THOFTAIJIHUAYULANGABSTRACTTHISBUILDINGISTHERESIDENCEITISATOTALHEIGHTOF330M,10ONTHEGROUNDFLOOR,1UNDERGROUNDFLOOR,THEUNDERGROUNDFLOORISGARAGE,110FLOORSISRESIDENCEOUTDOORDISCHARGEPIPEISLOCATEDINTHENORTHOFTHEMAINBUILDING,DEPTHOF2M,DIAMETER300MM,TUBEFORTHECONCRETEPIPETHISBUILDINGPOSSESSESFORWATERDRAININGWATERPRESSESTHEHIGHRISECONSTRUCTIONTOREQUESTFORDRAININGWATERTOCARRYONTHEDESIGNUNIFIESTHEACTUALSITUATION,ACCORDINGTOTHEBUILDINGNATURE,THEUSE,ISEQUIPPEDWITHTHECONSUMMATIONWITHTHEROOMINFORTHEWATERDRAININGWATERSANITARYEQUIPMENT,CONCRETEGIVESTHEDRAINAGESYSTEMDESIGNTOBEASFOLLOWSTHISCONSTRUCTIONGROUNDONETOGROUNDFOURBYOUTDOORMUNICIPALADMINISTRATIONPIPENETWORKDIRECTWATERSUPPLY,FIVETOELEVENGIVESTHESQUAREWATERPITCHERTYPEWHICHISEQUIPPEDWITHTHEFREQUENCYCONVERSIONVELOCITYMODULATIONSYSTEMANDTHEWATERPUMPTHISDESIGNUSESTHEDIRTWASTEWATERCONFLUENCEEMISSIONSSYSTEMTHETUBINGUSEDHADTHENOISEELIMINATIONFUNCTIONSCREWUPVCDISCHARGEPIPE,ROSETOGOAGAINSTTHEVENTILATIONWAY,MIGHTFURTHERIMPROVETHEENVIRONMENTQUALITYFORTHISINDOORMANURESEWAGETOBETREATEDBYSEPTICTANKSTOBEDISCHARGEDINTOTHECITYSEWERTHISBUILDINGFIREPROTECTIONRANKBELONGSTOTHEDANGEROUSLEVELTHEDESIGNCONTENTINCLUDINGTHEFIREHYDRANTSYSTEM,SPRAYSAUTOMATICALLYWITHTHEWATERCURTAINSYSTEMTHEFIREHYDRANTSERVICEPIPENETASSUMESTHERINGLIKEARRANGEMENT,INVARIOUSFIREHYDRANTSBOXSUPPOSESTHEFIREPUMPTOSTARTTHEPUSHBUTTON,CANTHELINESTARTFIREEXTINGUISHINGPUMPROOMPERIPHERALEQUATIONBELOWWATERPUMPCOUPLER,GUARANTEEFIREPREVENTIONSAFERELIABLETHEGARAGESUPPOSESTHECLOSEDTYPETOSPRAYTHESYSTEMAUTOMATICALLYTHISBUILDINGISTHERESIDENCETHEDRAINAGEPATTERNISGUTTEROUTSIDEDRAINAGEINVARIOUSSYSTEMSPIPERISERISLOCATEDINTHETUBEWELLORALONGTHEWALLPLACING,THEHORIZONTALTUBEACTSACCORDINGTOVARIOUSSYSTEMSTOPOINTOUTESPECIALLYSPREADSORSPREADSDARKLYKEYWORDSWATERSUPPLY；DRAININGOFFWATER；THEFIREHYDRANT；RAINWATER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。改革开放的这些年里，中国取得了令世界瞩目的成就，城市化的步伐在一天天的加快，经济的发展体现在城市的变化，而城市的标志又是建筑，建筑的给水排水设计是整个建筑设计中一个相当重要的环节，也是建筑设计中必不可少的。建筑给水工程是把城市给水管网提供的水源，按建筑物对水量和水压的要求分配到各用水点，为生产和生活提供安全和方便的用水条件。建筑热水供应工程，是为满足生活和生产对水温的要求而采取的一种工程技术措施。建筑消防工程是为保障人民的生命和财产安全的工程技术措施。建筑排水工程，是把生活和生产过程中产生的废水迅速地排除到室外排水系统或污水回用系统中去。在高层建筑中，充分注意吸收国内外高层建筑的新设备和新经验，力求反映新世纪建筑工程学科的发展趋势。无论工业与民用建筑都需要为人们提供卫生、舒适和方便的生活和工作环境。建筑内部给水排水系统及卫生设备的完善程度和技术先进水平，已成为社会生产、房屋建筑水平和物质生活水平的重要标志。随着我国建筑业的迅速发展，对建筑给水排水工程提出了更高的要求。如节水节能技术和新型卫生器具、材料、设备的开发，如何提高和保证给水和热水的水质，有效地控制噪声，高层建筑消防给水、污水管道的通水通气能力、屋面雨水系统的设计计算理论等等，都需要进一步发展和创新。1文献综述11建筑给排水学科的发展历史建筑给水排水工程学科与20世纪50年代被引入国内，成为水工业中一门独立学科。50年代我国开始有计划地进行经济建设，为适应当时经济建设的需要，国家建设领导部门组织人力制定了适合当时建设需要的室内给水排水规范。特别是70年代末改革开放后，在科学技术是第一生产力的推动下，根据国内本学科实践经验和吸收国外先进技术内容，又不断组织人力、投入财力更新和提高，编制出建筑给水排水设计规范、编写了大专及中专多层次工科院校使用的建筑给水排水工程教材和给水排水设计手册等适用于建筑给水排水工程设计、施工通用的工具书。1986年以来,随着建筑业的发展,建筑给排水专业迅速发展,已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在发展阶段,专业队伍上已具备积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员技术上积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和发展,其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会。近年来,学术活动踊跃,并加强了国际间的技术交流。12高层建筑给水排水的任务高层建筑给水工程的任务，主要是解决建筑内部的生活、生产、消防用水问题，即按建筑的需要将各类用水送至各用水地点，为生产和生活提供便利的用水条件，满足建筑内日常生活、生产用手需要。高层建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部生产、生活过程中产生的污水（废水）及时地排放到室外排水系统中去，同时解决屋面雨水的排除问题。高层建筑是指层数多，高度大的民用与工业建筑。高层建筑所涉及的科学领域而言，在世界范围内很难用一个标准予以统一，高层建筑约分为四类第一类高层建筑，9至16层（最高到50米）；第二类高层建筑，17至25层（最高到75米）；第三类高层建筑，26至40层（最高到100米）；第四类高层建筑，40层以上（高度超过100米）；具体的说高层建筑给水排水的任务主要分以下几个方面121高层建筑生活给水世界各国对建筑内给水管道设计秒流量的确定方法作了大量的研究，归纳起来有以下三种A经验法是根据经验制定出几种卫生器具的大致出水量，将其相加得到给水管道设计流量；经验法具有简捷方便的优点，但不够精确。B平方根法此法层在德国、苏联用于计算确定建筑给水管设计流量，但其计算结果偏小。C概率法目前一些发达国家主要采用此法建立设计秒流量公式，然后再结合一些经验数据制成图表，设计使用方便。给水方式方面，变频调速给水是国内近十几年来发展起来的新型给水方式，已被广泛应用于居住区，高层建筑、工况企业、农村、城镇的生活给水和一些生产工艺有特殊要求的生产给水系统。它有明显的节能效果。凡需增压的给水系统，为了节能，均可采用变频调速给水系统。随着我国科技发展的饿生产能力的提高，变频调速给水控制方式也从一般逻辑电子电路控制方式，发展到可编程序控制器控制方式；从一台泵固定变频发展到按可编程序架子动切换变频的方式，使之运行可靠、更合理、更加节能。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。122高层建筑热水给水向建筑供应热水，首先需要把一定量的、并且水质符合生活或生产用水标准的冷水加热到一定温度，然后经过可靠安全的技术措施输配到建筑内各用水点。该系统主要由热媒系统、热水供应系统、附件三部分组成。按供应范围建筑热水供应系统分为区域热水供应、集中热水供应和局部热水供应。区域热水供应，应用的加热冷水的热媒，按城镇基础设施条件，可取自热电站、工业锅炉房的热力网或底下热能。经过小区设置的的热水加热设备，制备的热水，在经小区管网输配到小区需要热水供应的建筑内。这种系统热效率高，用户维护管理简单，还具有不污染环境的优点，但一次性投资高。集中热水供应系统，是在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热后，通过热水管网输送到整幢建筑的热水系统。这种系统热效率高，用户管理维护比局部热水供应简单，但比区域性热水供应系统复杂。一旦建成后，改建、扩建较困难。集中热水供应系统适用于热水用量较大，用水电比较集中的建筑，如较高级居住建筑、旅馆、公共浴室、医院、疗养院、体育馆、游泳池、大型饭店等公共建筑等。局部热水供应系统，是采用小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围内一个或几个配水点使用的热水系统。局部热水供应最适用于需要新增设热水供应的已建成建筑物。优点是集加热设备和输配于很小范围内，具有局部、灵活、一次性投资不高和管理简单等优点，起缺点是热效率低、安全措施要求严格、维护管理分散。按热水系统是否敞开，分为开式和闭式两类。闭式热水供应方式，即在所有配水点关闭后，整个系统与大气隔绝，形成密闭系统。具有管路简单、水质不易受外界污染的缺点，但供水水压稳定性差，安全可靠性较差，适用与不宜设置水箱的热水供应系统。开式热水供应方式，一般在管网顶部设有高位冷水箱和膨胀管或高位热水箱。有高位水箱占用建筑空间和开式水箱易受外界污染的缺点。按热水管网的循环方式，分为全循环、半循环、无循环三类。全循环供水方式，是指所有配水干管、立管和分支管都设有相应的回水管道，可以保证配水管网任意点的水温；半循环供水方式，有立管循环和干管循环之分。立管循环指热水干管和热水立管均保持有热水循环；干管循环指仅保持热水干管内的热水循环，多用于采用定时供应热水的建筑中。无循环供水方式，是指在热水管网中不设任何循环管道。123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。124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。排水塑料管的噪声防治问题上，或采用改变水流状态的方法、或采用改变管道结构型式、或兼用两种方式，都有一定效果。125屋面雨水排水屋面雨水排水一般分为外排水和内排水两种方式。根据屋面有无天沟，外排水分檐沟外排水和天沟外排水良种。13高层建筑给排水设计的内容131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。132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自动喷水灭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133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。134热水工程设计的主要内容高层建筑热水工程设计的主要内容包括热水供应方式的确定，热水供应管道系统的布置，热水系统的管材的选择，热水管道的水力计算，集中热水供应系统要进行设计冷水加热设备（如锅炉）以及阀门和附件的选用，和最后的施工图纸的绘制。135雨水工程设计的主要内容雨水排水方式的确定，暴雨强度的确定，设计流量的计算，雨水汇水面积的计算，雨水斗的选择，雨水立管的布置数量位置，雨水立管管材、管径的选择等。14高层建筑给水排水工程在我国的发展本学科是水工业体系中配水终端、排水始端，并紧密联系着现代建筑成就，为创造更加适合于人们进行生活和生产的场所，本学科在21世纪新时代的发展将会是A按照我国的经济发展状况，采用自动量测技术记录，取得全国各地区各类建筑长年日用冷水量、日用热水量和日排水量瞬时变化曲线资料，随之出现更加符合我国实际情况的全国各地给、排水量定额，产生采用概率法分析获得的建筑给水排水工程设计应用的设计秒流量公式。B会出现以数学中运筹学理论为基础的、符合本学科应用的建筑给水管网配管水力计算的新方法。C出现适用于实际屋面暴雨强度计算公式，并按水气两相流动规律精确计算大面积屋面多斗雨水管系所需的管径。D应用流体力学中紊流利率内发展修正我国目前采用的管道沿程阻力计算式，并按新计算公式指定出新型管材沿程阻力计算用图、表、计算机用软件。E经过实测指定出本学科采用的各种新型管材中各种类附件、给水系统中各种功能配件的局部阻力系数。F水工业中水质处理创新技术所生产的中、小型水处理设备会被纳入本学科；并被应用于农村、建筑小区、高新科技开发区或建筑内部给水二次污染净化、污水处理、中水技术中。G出现创新的给水、排水、热水供应方式以适用各种用途的新型建筑对水质、水量、水压、抗震等功能要求。H设计、生产出具有多种功能宾切智能化、适应老年人和残疾人居住建筑中设置的专用给水、排水、热水供应等卫生设施和设备。I出现建筑内饮用水集中制备、分散或分户供应，给水恒压、定量自动控制，智能化计量水费装置的普及应用。J具有耐压、放火、重量轻、价廉、易连接、防冻、防腐、保温性能的新型管材和福建用于建筑给水、排水装配化安装。K新材料预制组合管道应用于厨房、卫生间等整体安装。L随着太阳能集热器的发展，以太阳能加热冷水为热源的集中热水供应系统会在我国日照时间较长的地区得到广泛的使用。M低成本、一体化海水淡化创新技术的发展，会应用于我国沿海广大农村、旅游风景区。2工程概况21设计题目泰基花语廊2楼给水排水工程设计22设计的原始资料221图纸资料A地下层建筑平面图，比例1150。B各单元楼层建筑平面图，比例150。C跃层建筑平面图，比例150。222文字资料A建筑所在地区为成都市。B建筑性质为民住楼，建筑总高度330M，地上十一层，地下一层，地下一层为车库及设备用房，一层十一层为住宅。C给水水源该建筑以城市给水管网为水源，市网供水压力03MPA，水质满足国家生活饮用水标准，不得从管网直接抽水。D排水条件室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。室外排水管道位于主体建筑北面，埋深2M，管径300MM，管材为混凝土管。E卫生设施住宅卫生间内设浴盆、洗脸盆及坐式大便器，厨房设有厨洗盆，要求有完善的给水排水设施。未预见水量按日用水量的15计算。3设计说明31室内给水系统311给水系统的竖向分区3111竖向分区的必要性当建筑物的高度很大时，如果给水只采用一个区供水，则下层的给水压力过大，将会产生下列弊端A水压过大，龙头开启时，水成射流喷溅，影响使用，水量也浪费；B水压过大，水嘴放水时，往往产生水锤，由于压力波动，管道振动，产生噪音，引起管道松动漏水，甚至损坏；C水压过大，水嘴、阀门等五金配件容易磨损，缩短使用年限，同时增加可维修工作量。为了消除或减小上述弊端，高层建筑的高度达到某种程度时，就需要对其给水系统进行竖向分区。3112竖向分区的依据竖向分区的高度一般以给水系统中最低卫生洁具处最大静水压力值为依据。关于这个压力值，目前国内外尚无统一规定，应根据使用要求、管材质量、卫生洁具零件水压性能、维修管理条件，综合高层建筑层数合理安排。住宅、旅馆、医院一般为300350KPA,办公楼一般为350450KPA。312给水方式的种类高层建筑给水方式的基本特征是分区加压。当高层建筑竖向分区之后，最重要的问题就是采取何种加压给水方式，从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。高层建筑加压给水方式是高层建筑给水的核心。根据当前国际高层建筑给水技术发展现状，高层建筑给水方式的比较见表1表31高层建筑给水方式名称给水方式优点缺点适用范围设水池、水泵和水箱的给水方式由外管网供水至水池，利用水泵提升和水箱调节流量1由于水池、水箱储备一定水量，停水、停电时可延长供水，供水可靠2供水压力稳定1不能利用室外管网资用水头，电能消耗大2安装维修麻烦，投资较大3有水泵振动噪声的干扰1适用于外管网水压过低，且不允许直接抽水2允许设置高位水箱的高层建筑续表31名称给水方式优点缺点适用范围设水池、水泵和水箱部分加压的给水方式下层鱼室外管网连通，利用室外管网压力供水上层利用水泵提升，水箱供水1由于水池、水箱储备一定水量，停水、停电时可延长供水，供水可靠2可利用室外管网资用水头,可节省电能1安装维修麻烦，投资较大2有水泵振动噪声的干扰1适用于室外管网水压经常不足且不允许直接抽水2允许设置高位水箱的高层建筑下层直接供水、上层设水泵、水箱的给水方式下层直接供水，上层利用水泵加压、水箱供水，消防时启动消防泵供水1供水可靠2消防管道采用环形供水3生活用水压力稳定充分利用室外管网资用水头，节省能源1安装维护麻烦2投资大3有水泵振动噪声的干扰1适用于外管网允许直接抽水2允许设高位水箱3消防和生活允许共用一个给水系统分区并联单管给水方式分区设置高位水箱，集中统一加压，用单管输水至各区水箱，低区水箱进水观赏装设减压阀1供水可靠2管道、设备数量较少3投资省，维护管理简单1利用室外管网水压，低区压力损耗大，能源消耗大2水箱占用一定建筑面积1适用于允许分区设高位水箱且分区不多的建筑2室外管网不允许抽水的高层建筑3电价较低的地区分区串联给水方式分区设置水箱和水泵，水泵分散设置，自下区水箱抽水供上区用水1供水可靠2设备管道简单，投资较省，能源消耗合理1水泵设在上层，振动、噪声干扰较大2占地面积较大3设备分散，维护管理不便4上区供水受到下区限制，供水可靠性差1允许分区设置水箱的各类高层建筑2适用于超高层建筑分区并联给水方式分区设置水箱和水泵，水泵集中布置（一般设在地下室）1各区独立运行，互不干扰，供水可靠2水泵集中布置，便于管理3能源消耗合理1管材消耗较多2水泵型号较多3投资较多4水泵占用上层建筑的面积较多1允许分区设置水箱的各类高层建筑2由于此种给水方式优点较多，供水安全可靠，能源消耗合理，所以广泛应用于各类高层建筑续表31名称给水方式优点缺点适用范围分区水箱减压给水方式整栋高层建筑用水由底层水泵统一加压；利用各区水箱减压，上区供下区用水1设备及管道较简单，投资较省2设备布置交际中，维护管理方便1最高层总水箱容积大，增加结构的负荷2管道的管径加大3能源消耗较大4供水的安全可靠性较差1适用于允许分区设水箱的高层建筑2电力供应充足、电价较低地区的各类高层建筑分区减压阀减压给水方式水泵统一加压，仅在顶层设置水箱，下区供水利用减压阀减压1供水可靠2设备及管材较少，投资省3设备布置集中，便于维护管理4不占用建筑上层使用面积下层供水压力损耗较大，能耗较大适用于电力供应充足、电价较低地区的各类高层建筑分区无水箱减压给水方式各区设置变速水泵或多台水泵并联，根据水泵出水量或水压，调节水泵转速或运行台数1供水较可靠2水泵布置集中，便于维护管理3不占建筑上层使用面积4能源消耗较省1水泵型号及台数较多2投资较大3水泵控制及调节较麻烦适用于各种类型的高层工业与民用建筑313给水系统方案的比较选择考虑到本设计为11层民用建筑，由于采用水箱的给水方式时底层水压较大，容易对卫生器具造成损坏，且流速过大产生水流噪音。通过查看建筑平面、立面图纸，本设计高层建筑为斜屋顶，若设置屋顶水箱可能造成建筑荷载不够，而且水箱本身占用大量的建筑面积。以及从建筑美观等方面的综合考虑，在本设计中排除使用水箱或有水箱联合的供水方式，而采用分区无水箱减压的给水方式，并设变频调速装置调节水量。A高层建筑给水方式的基本特征是分区加压，当高层建筑竖向分压之后，最重要的问题就是采取何种加压方式，从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。设计任务书给定了市政管网常年资用水压为03MPA。根据给水最小所需压力估算方法第一层010MPA，第二层012MPA，二层以上增加一层压力需增加004MPA。又由于室外给水管网接管点埋深13M，则第六层所需水压为0120044130010293MPA第七层所需水压为0120045130010333MPA则资用水压0293MPA03MPA0333MPA即市政管网提供的压力只能满足到第六层的用水要求，故必须对生活用水进行提升或加压，以满足高层用水要求，又考虑到低区其他水头损失，所以低区选择14层。一般建筑设计会采用高位水箱和水泵加压供水以及两者联合的加压方式供水。基于上述原由，初步拟定以下两个给水方式进行比较选择。图31给水系统方案的比较选择B方案比较两种方案都是分区供水，底层由市政资用水头供给；对高层的供水，方案（一）由提升泵从水池抽水进屋顶水箱，再由水箱对高层供水。方案（二）由水泵直接从水池加压供水。方案（一）由于采用水箱的给水方式时地层水压较大，容易对卫生器具造成损坏，并且水箱会产生二次污染；另一方面本设计建筑屋顶为斜屋面，屋顶承载能力有限；而且屋顶水箱占地面积大，不美观。方案（二）供水可靠，水泵集中布置，便于管理；省去屋顶水箱，不会产生二次污染，对建筑荷载要求降低。综合考虑，本设计选择方案（二）。114给水管网布置方式给水管道的布置按供水的可靠程度要求分为枝状和环状。本设计为高层给水，采用分区供水，采用枝状供水。供水干管设在底层下的吊顶内，由下向上供水。115给水系统的组成建筑内给水系统由引入管，水表节点，给水管道，配水装置，用水设备和附件。此外还包括地下贮水池、加压水泵及变频给水装置。变频给水装置包括主工作泵、辅助工作泵、气压罐（自动补气式）、压力开关安全阀、控制柜和管道配件组成。116设计参数及水量每户最高日用水定额130300L/（人D），取QD200L/（人D）；小时变化系数2823，取KH25；使用时间为24H全天供水；人口按M4人算，则人口总数为524人最高日用水量3205418/QMD最大小时用水量H209/H117加压设备及构筑物A提升水泵选用离心泵两台，一用一备，流量,扬程504型DL390162/MH,电机型号，效率28532,轴功率HKPAKW1T32S，功率5KWB地下贮水池标准贮水池，取贮水池容积为28M3，定其尺寸为504014（长宽高）。有效水深12M。水池溢流水排至集水坑，用潜污泵提升排除。C气压罐查标准图集，选择立式气压罐，图集号01S123。公称容积20，型号SGL3M20025，设计压力025MPA,管材为不锈钢管材，质量440KG。318给水管道的布置与敷设3181管道布置干管应布置在用水量大或不间断供水的配水点附近，设两条或两条以上引入管。管道不得穿越生产设备基础，也不宜穿过伸缩缝、沉降缝，若需穿过，应采取保护措施。管道不允许布置在烟道、风道和排水沟内。给水管道与其他管道和建筑结构的最小间距见下表，需进入检修的管道井，其通道不宜小于06M。主工作泵、辅助工作泵、气压罐（自动补气式和隔膜式）、压力开关安全阀、控制柜和管道配件组成。表32给水管道与其他管道和建筑结构之间的最小间距排水管/MM给水管道名称室内墙面/MM地沟壁和其他管道/MM梁、柱、设备/MM水平间距垂直净距备注引入管1000150在排水管上方横支管10010050此处无焊逢500150在排水管上方7510050立管125150603182管道敷设A给水管道的敷设有明装、暗装两种形式；本设计给水立管为暗装，敷设在管井中。B给水管与其他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。具体见上表。C室外埋地引入管要防止地面活荷载和冰冻的破坏，其管顶覆土厚度不小于07M，并应敷设在冰冻线以下20CM处。建筑内埋地管在无活荷载和冰冻影响时，其管顶离地面高度与宜小于03M。D给水横干管宜有00020005的坡度，坡向泄水装置。32消防给水系统321消防给水系统的分类3211按系统供水范围划分分为独立的室内消火栓给水系统和区域集中的消消火栓给水系统两种。A独立的室内消防给水系统即每栋高层建筑设置一个室内消防给水系统。这种系统安全性较高，但管理比较分散，投资也大。在地震区以及重要的建筑物内宜采用独立的室内消防给水系统。B区域集中的室内消防给水系统近年来各城市高层建筑发展较快，有些城市出现高层建筑群，因此采用了区域集中的室内高压（或临时高压消防给水系统，即数栋或数十栋高层建筑物共用一个泵房的消防给水系统。这种系统便于集中管理，在某些情况下，可节省投资；但在地震区，安全性较差。3212按建筑高度分类分为不分区室内消防给水系统和分区给水室内消火栓给水系统。A不分区室内消防给水系统建筑高度超过24M，而不超过50M的高层民用建筑物，一旦着火，消防队使用消防车，从室外消火栓（或消防水池）取水，通过水泵接合器往室内管道送水，可协助室内扑灭火灾。B分区给水室内消防栓给水系统建筑高度超过50M而不超过80M时，室内消防消火栓给水系统难以得到一般消防车的供水支援，为加强供水安全和保证火场灭火用水，宜采用分区给水系统。C按消防给水的压力分类分为高压消防给水系统和临时高压消防给水系统；本设计为临时高压消防给水系统。消防给水管网内平时水压不高，在水泵房内设有高压消防水泵，火灾时启动高压消防水泵，满足管网消防水呀、水量要求。D按消防给水系统灭火方式分类可分为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。本设计楼层总高低于50M。目前，在我国100M以下的高层建筑中，自动喷水灭火系统主要用于消防要求高、火灾危险大的场所。因此，本设计选用消火栓给水系统。只地下车库设自动喷水系统。322消防给水系统的选择A本设计的对象是11层的小高层，高度不超过50米，根据规范建筑高度不超过目前，在我国100米以下的高层建筑中自动喷水灭火系统主要应用于消防要求高、火灾危险性大的场所；100米以下的建筑主要以消火栓给水系统为主。50米的高层建筑，一旦发生火灾消防车从室外消火栓或消防水池，通过水泵接合器向室内管道送水仍然可以加强室内的管网供水能力，协助救火。故本设计选用设消防水泵和水箱的室内消防给水系统。此系统适用于室外管网的水量和水压经常不能满足室内消火栓给水系统的初期火灾所需水量和水压的情况。B基于以上所述，进行方案比较两种方案都设水箱，在火灾发生初期10MIN用水直接取之于消防给水箱，并设置止回阀。后期由消防泵加压供水消防。方案（二）为分区给水设计，高层与低层单独设消防泵，供水可靠，而且低层不需设减压装置。但消防管网布置复杂，管路较多，阀门众多，费用高；方案（一）不分区供水，在低层消火栓口设置减压孔板以降低栓口压力。本设计是11层小高层，层高30米，总楼高不超45米，又根据建筑给排水设计手册规定消防栓的最大静水压力不超过08MPA,本设计无须分区消防供水，用消防泵直接供水满足条件。所以最终采用方案（一）消火栓给水系统简图如下方案（一）方案（二）图32消防给水系统的比较323系统的组成消火栓系统由消防水源，室内消防给水管网，供水设施，室内消火栓等组成。减压阀，自动稳压消火栓和水泵结合器组成。324设计参数室内消防用水量10L/S；室外消防用水量15L/S；消防水箱水量为火灾前10MIN的水量6,3M贮水池内的消防水量按火灾延续2H的水量计。325主要设备A消防水箱查标准图S3S151二12M3钢板给水箱，有效容积13，箱体尺寸3M60240LBHMB消防水泵型号为100DL3型，一用一备。其参数为流量2035L/S,扬程651510M，效率51，转速2900R/MIN。电机型号Y160L2，功率185KW。C消火栓口径为65MM，水枪喷射口径为19MM，龙头水带为麻织，直径65MM，长20米；D水泵接合器室内消火栓消防用水量为104L/S，每个水泵接合器的流量为1015L/S，故选用1个水泵接合器即可，采用外墙墙壁式，型号为SQB型，DN100。E消防水池标准矩形贮水池，公称容积为180；3M图集号S825；接消防水泵接消防水泵室外管网水池尺寸7200MM7200MM3800MM；33室内热水工程本设计为住宅，热水由水加热器供给，每户自行安装。34室内排水系统341室内排水系统的分类A按污废水在排放过程中的关系分为合流制和分流制两种分流制指粪便污水与生活废水，在建筑物内部分开用管道排至室外。合流制指粪便污水与生活废水在建筑物内部混合用同一根管道排到室外。根据环保的要求，结合室外排水系统的设置，本设计采用分流制排水系统，洗涤废水直接排入城市下水道，生活污水经化粪池处理后再排入城市下水道。B按系统通气方式分为单立管排水系统、双立管排水系统和三立管排水系统。单立管排水系统是指只有一根排水立管，没有专门通气立管的系统。双立管排水系统也叫两管制，由一根排水立管和一根专用通气立管组成。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。三立管排水系统也叫三管制，由三根立管组成，分别为生活污水立管、生活废水立管和专用通气立管。适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。342建筑排水系统方案的选择排水系统不分区，为防止底层的卫生器具可能产生喷溅，底层单独排除。根据环保的要求，结合室外排水系统的设置，本设计可以采用合流制排水系统，经化粪池处理后再排入城市下水道。由于建筑高度及每根排水立管所承担的排水当量数较大，为使排水管道中气压波动尽量稳定，防止管道水封破坏，在建筑屋顶设有伸顶通气管，排水立管向上延伸，穿出屋顶与大气连通。初步拟定排水系统简图为一一一一一一图33建筑排水系统方案图方案比较方案（二）设有专门的通气立管，虽然通气能力较好，但造价明显大于方案（一）。本工程采用生活污水和生活废水合流制。经过计算仅设伸顶通气管即可满足通气要求，所以采用单立管排水系统。选择方案（一）。343系统的组成该系统由卫生器具，排水管道，检查口，清扫口，室外排水管道，检查井，化粪池，集水井等组成。344主要设备及构筑物化粪池选择钢筋混凝土化粪池；标准图集图集号92S214（三）；有效容积148；3M池子结构尺寸2030LBH345排水管道的安装要求A排水管材采用硬聚氯乙烯管（UPVC），室外采用DN300混凝土；B排水管与室外排水管连接处设置检查井，检查井至建筑物距离不得小于3M，并与引入管外壁的水平距离不得小于10M；排水检查井中心线距离不得小于3M，检查井700700；C当层高小于或等于4M时，污水立管和通气立管应每层设一伸缩节。污水横支管、横干管、器具通气管的直线管段大于2M时，应设伸缩节，但伸缩节之间最大间距不得大于4M；D立管宜每6层设一个检查口，离地面1M处。各横支管起端应设清扫口以便清扫；E排水立管在垂直方向转弯处设两个45度弯头连接；F排水管穿楼板时应预留孔洞，安装时应设金属防水套管；G立管沿墙敷设时，其轴线与墙距离L不得小于下列规定DN50MM，L100MM；DN75MM，L150MM；H集水井、化粪池参照给排水标准图集，化粪池与建筑物的距离不得小于5M。35雨水排水系统351室内排水系统的分类A按建筑物内部是否有雨水管道分为内排水系统和外排水系统两类。建筑内部设有雨水管道，屋面设雨水斗的雨水排除系统为内排水系统，否则为外排水系统；B按雨水在管道内的流态分为重力无压流（堰流斗系统）、重力半有压流（87雨水斗系统）和压力流（虹吸式系统）三类；C按出户埋地横支管是否有自由水面分为敞开式排水系统和密闭式排水系统两类；D按一根立管连接的雨水斗数量分为单斗系统和多斗系统。352雨水排水的方式本设计是二类民用住宅楼。结合屋面平面图和标准层平面图，本设计屋面雨水采用天沟外排水系统。天沟外排水方式在屋面不设雨水都，管道不穿过屋面，排水安全可靠，不会因施工不善而造成屋面漏水或检查井冒水。且节省管材，施工方便。天沟应以建筑物伸缩缝、沉降缝和变形缝为屋面分水线，并在分水线两侧分别设置。天沟坡度一般为0003。353系统的组成雨水系统由天沟、雨水斗、连接管、雨水立管、检查井，溢流口、埋地排出管组成。管材选用UPVC塑料排水管。354主要设备采用直径75MM的79型雨水斗，其允许汇水面积为2388。2M4设计计算书41建筑冷水给水系统计算411设计参数查建筑给水排水工程（高教出版社）得本设计为普通住宅（）最高日用水定额130300L/（人D），取200L/（人D）；小时变化系数2823，取25；使用时间为24H全天供水；每户人口按M4人算，则人口总数为524人；则最高日用水量；3205418/QMD最大小时用水量；H18/9H最高日用水量。34/MD412生活给水管道设计秒流量当前我国使用的住宅生活给水管道设计秒流量计算公式为4102GGQUN式中QG计算管段的设计秒流量，L/SU计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，；NG计算管段的卫生器具给水当量总数；02以1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，而管段的卫生器具给水当量同时出水概率与卫生器具的给水当量数和其平均出流概率U0有关。根据数理统计结果卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式为4210149GCN式中对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率U0的系数,如下表1；CNG计算管段的卫生器具给水当量总数，见表2。表41与U0的对应关系CU0/U0/C100003234000281615000697450032632000109750003715250015126000462930001939700055553500237480006489表42卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力表卫生器具名称额定流量L/S当量数/NG连接管公称管径（MM）最低工作压力（MPA）浴盆（混合水嘴）01502010150050坐便器（延时自闭式）12062501000150洗脸盆（混合水嘴）015075150050洗涤盆（混合水嘴）02010150050洗涤盆（单阀水嘴）015075150050污水盆04020200050计算管段最大用水量时卫生器具的给水当量平均出流概率计算公式为430010236HGQMKUNT式中U0生活给水配水管道的最大用水量时卫生器具给水当量平均出流概率，；Q0最高用水日的用水定额，L/（人D）；M用水人数，人；KH变化系数；T用水时间，H。413生活给水管道管径的确定在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式即可求定管径4442JGDQ45GJ式中计算管段的设计秒流量，M3/SGQ计算管段的管径内径，MJD管道中的水流速，M/S当计算管段的流量确定后，流速的大小将直接影响管道系统的技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，使建筑内给水系统所需压力增大。而流速过小，又将造成管材的浪费。考虑以上因素，建筑物内给水管道流速一般可按表3规定选取，但最大不超过2M/S。表43不同材质管径流速控制范围材质管径/MM流速/（M/S）DN250608铜管DN250815250810薄壁不锈钢管251015PPR10153212407515PVC9020152010254012507015钢管8018复合管参照其内衬材料的管道流速要求工程设计中也可采用下列数值接卫生器具的配水支管一般采用0610M/S横向配水管，若管径超过25MM，宜采用0812M/S环形管、干管和立管宜采用1018M/S。414给水管网和水表水头损失的计算A给水管道的沿程水头损失46IHL式中沿程水头损失，KPAIHL管道计算长度，MI管道单位长度水头损失，KPA/M。在计算中也可直接使用水力计算表查得，根据由管段的设计秒流量QG，控制流速V在正常范围内，查出管径和单位长度的水头损失I。B给水管道的局部水头损失局部水头损失计算公式为472IHG式中管段局部水头损失之和，KPAIH管段局部阻力系数；沿水流方向局部管件下游的流速；重力加速度，M/S2。G在实际工程中给水管网的