给水排水工程专业毕业设计（论文）-河北省某高校高层建筑——学生公寓给水排水工程设计.doc

河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 河北工业大学 城市学院 毕业设计说明书 作 者： 学 号： 系(专业)： 给水排水工程专业 题 目： 河北省某高校高层建筑 学生公寓给水排水工程设计 指导者： 评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 2011 年 6 月 3 日 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 1 毕业设计中文摘要 河北省某高校高层建筑学生公寓给水排水工程设计 摘要：摘要：本设计是某十四层学生公寓的建筑给排水设计，主要包括给水系统、排 水系统、消防系统。 给水系统采用分区供水，一到三层为低区，由市政管网直接供水,四层到十 四层为高区，由地下室的变频调速泵供水到屋顶的高位水箱，再由高位水箱向高 区管网供水；排水系统采用的是污、废分流制，底层单独排水，排水立管仅设伸 顶通气管，污水再经化粪池处理后排向市政污水管网；消防系统设计成消火栓灭 火系统，火灾初期 10min 的水由消防水箱供给，正常供水由消防水泵从贮水池内 抽取。雨水采用的是天沟外排系统，雨水直接排向市政污水管网。给水管和排水 管干管采用不锈钢管，而进户管采用塑料管。 设计过程进行了各系统方案的确定、平面布置和计算,以及各种设备的选型。 最后用 cad 绘制了各个系统的平面施工图和系统轴侧图。 关键词：高层建筑；给水系统；排水系统；消防系统 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 1 毕业设计外文摘要 abstractabstract this design is a 15 layers buildings of the students apartments to completing the design of the water supply system and draining the system, fire control system drainage system. the water supply system adoption cent area supply water. 1-6 low areas of the layers is taken care of the direct water supply by the municipal pipe net. the seventh layer to the 15th layer is high area, adoption north bound descend to of water supply method, pump to supply water to a water tank of the roof from the water supply of the underground garage, then be taken care of the net water supply toward high area by a water tank; drain the system adoption is a dirty water, the waste water confluence system, the first floor drains alone, draining to sign the tube to establish to stretch the crest to ventilate the tube only, the dirty water was handle by septic tank again rear row to municipal soil pipe net; the fire fight system design becomes to eliminate the fire to bolt to extinguish fire the system, a fire water of the early 10 mins is supply by the fire fight water tank, normal the water supply be pumped by the fire fight pump from the saving pond ;the hot water system divides the area circumstance in accordance with the cold system of water, the cold water passes to give or get an electric shock after the heating apparatus concentration heat, again from promote the pump to provide to go together with the pipe line net, the hot water adopt is the closing type machine half circulatory system; the rain water adoption is inside drain the system, rain water direct row to municipal soil pipe net. the water pipe and drain pipes respectively adopt the pp- r tube and the upvc tubes, the fire fight system and the hot water 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 2 systems all adopt to plate the zinc steel pipe. in the designation process ,i carried on settling each system project , the flat surface arranges and computing, and choseing the type of various equipments , and do the great engineering budget estimation and establishment procedure of the excel. finally, drew the flat surface construction diagram and the system stalk side diagrams of each system with the cad. keywordskeywords: high building; water supply and drainage of buildings; water pipe material；fire extinguisher system 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 1 目次目次 1 绪论.6 1.1 建筑给排水工程设计的发展历史.6 1.2 建筑给排水工程在水工业中的地位.7 1.3 国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容.7 1.3.1 高层建筑给水排水工程设计方法8 1.3.2 高层建筑给水排水设计的主要内容9 1.4 原始资料10 2 方案设计及施工要求.10 2.1 方案选择.10 2.1.1 生活给水系统10 2.1.2 建筑内消防系统11 2.1.3 排水系统13 2.2 设备的安装与布置.14 2.2.1 给水管道及设备安装.14 2.2.2 消防管道及设备安装.15 2.2.3 排水管道及设备安装.16 3 设计计算.19 3.1 室内给水（冷水）系统的计算.19 3.2 储水池、水箱的计算.28 3.3 屋顶水箱容积.29 3.4 地下室内贮水池容积.29 3.5 消防部分计算.29 3.6 自动喷水灭火水力计算的基本数据.35 3.7 校核最不利喷头.36 3.8 水泵结合器的选择36 3.9 排水管道的计算.36 3.10 化粪池的计算.43 3.11 雨水排水的计算.44 3.12 本工程施工说明.45 3.13 设备一览表.45 课程设计感想.47 致 谢.48 参考文献.49 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 2 1 绪论绪论 1.1 建筑给排水工程设计的发展历史建筑给排水工程设计的发展历史 任何一门学科要想对其深入了解就得从其历史发展开始。 我国建筑给排水自 1949 年建国以来,经历了三个发展阶段: 1、房屋卫生技术设备阶段即初创阶段,自 1949 年至 1964室内给水排水和热 水供应设计规范开始试行时为止。其主要标志是我国开始设置给水排水专业,房屋 卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程。第一代通过专业培养的建筑给排水专 业技术人员走上工作岗位,开始形成自己的专业队伍。 2、室内给排水阶段即反思阶段,自 1964 年至 1986 年建筑给水排水设计规范 被审批通过时为止。其主要标志是通过工程实践,对以往机械搬用国外经验并造成失 误进行了认真总结和反思,进而形成和确立有我国特色的建筑给排水技术体系。 3、建筑给排水阶段即发展阶段,自 1986 年至今。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9。 1.2 建筑给排水工程在水工业中的地位建筑给排水工程在水工业中的地位 建筑给排水工程在水工业中有着其自身特有的地位，它是水工业总循环线路的 中环节。建筑给排水发展的快慢直接影响到整个水工业发展 。 在日常生活中，每人每天大约需要 2l 水才能维持正常的生存;加上饮用和清洁 卫生方面的需要，至少需要 50-200l 水才能维持正常的生活。当前，发达国家的城 市居民用量更大，每人每天约需 400-500l 水，最高的超过 800l。所以，没有足够 的生活用水，人们不仅难以维持正常的生活，更谈不上提高物质文化生活水平。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，以满足日 常生活、生产、保障人身和财产的安全。建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部 生活和生产过程中所产生的污水(废水)及时地排到室外排水系统中去，同时解决屋 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 3 面雨水的排除问题。建筑室内热水工程的任务，主要是将冷水在加热设备内集中加 热，用管道输送到室内各用水点，以满足生产和生活使用热水的需要。因集中热水 供应主要存在于我国北方地区。此外还有建筑配套设施给水排水工程，其任务主要 是汽车库、人防的给排水;为改善生活环境，同时考虑室内外的水景给水排水工程设 计10。总之，高层建筑给排水工程的中心任务是为建筑提供方便、卫生、舒适和安 全的生产、生活环境。 1.3 国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容国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： 1、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。 2、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。 3、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、 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10。 1.3.1 高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。 一、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 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 4 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。 二、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。 三、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。 1.3.2 高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： 一、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。 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 5 二、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. 三、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。 1.4 原始资料原始资料 本工程本工程所在地是沧州市，为高层学生公寓，建筑面积为21000m3。本楼设 地下一层，地上十四层，楼内设有电梯两部，供学生乘坐，其中一部为消防电梯。 一层为学生餐厅（无厨房） ，二层为学生活动用房，三至十四层为学生公寓，局部十 五层是电梯机房和水箱间。地下室内可布置水池，水泵等贮水和升压设备。 地下一层4.8米（含500覆土） ，首层4.2米，二层3.5米，三到七层，九到十三层 3.3米。八层和十四层3.5米，十五层5.5米。室内外高差0.6米，室外地坪至檐口高 49.3米。本工程为钢筋混凝土框架建立墙结构。 环绕该楼有校区dn200的低压生活给水管道，管顶埋深1米，常年可靠给水压力 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 6 0.2mpa。该楼有校区的dn100低压生活中水管道，管顶埋深1米，常年可靠给水压力 0.2mpa。该市有生活污水处理厂，污废水分流排放，管道均为dn500，管道埋深标高 -2.5m。冰冻线深度0.7米。 2 方案设计及施工要求方案设计及施工要求 2.1 方案选择方案选择 2.1.1 生活给水系统 2.1.1.1 生活给水 本建筑为高层综合楼，由于高层建筑对消防给水的安全可靠性能要求严格，故 高层建筑应独立设计生活给水系统、中水给水系统。高层建筑，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， 根据建筑给排水设计规范 （gb50015-2003）各分区最低卫生器具配水点处的静水 压力不得超过0.45mpa。因此高层建筑给水系统必须分区。市政管网常年可资用水头 为0.2mpa能满足三层以下的水压要求，但不能满足上部住宅部分的要求13。同时也 考虑到建筑整体的结构以及布置管道的方便，故决定13层为一个区,414层为一 个区。 一一一 一一一一 一一一 一一一一一一一 一一一一一 一一一一一 考虑到本设计对象是14层的高层建筑。市政管网提供的压力不能全部直接供水，故 必须对生活用水进行提升或加压，一般高层建筑设计使用高位水箱供水；水泵水箱 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 7 联合供水；气压分区给水等。本设计使用变频调速泵供水，变频调速水泵是一种有 效的供水系统节能措施, 通过变频调节水泵的转速以适应当时需水量的变化, 可以 避免水泵机组在低效率区域运转造成的电动机过载, 和避免供水压力偏高所造成的 浪费。在供水系统中变频恒压变流量供水应用得更广泛, 而变频变压变流量供水技 术上更为合理。又因本设计对象是高层学生公寓，通过查看平面图纸，结合建筑物 的布置情况和楼层的承载力情况和水箱本身占用大量的建筑面积，基于上述原由,方 案如下：13层为低区，外网直接供水，采用下行上给式；414层为变频调速泵供 水,采用上行下给式。 2.1.1.2 中水系统 卫生器具大便器,小便器采用中水给水系统。其给水方式与生活给水方式相同。 2.1.2 建筑内消防系统 2.1.2.1 消火栓系统 该建筑为高层学生公寓，按照高层民用建筑防火规范 （gb50045-95） ，该建 筑属于一类建筑。室内消火栓系统的流量为 30l/s，室外消火栓系统的流量为 30l/s，消火栓每股水枪最小流量为 15l/s，最不利的情况是同时有 2 支水枪使用， 根据规范，消火栓栓口的最低点的静水压力不宜超过 1.0mpa，当超过 0.5mpa 宜用 减压阀减压，所以由于该建筑的高度为 49.30m，可不分区2。 按照规范消火栓宜布置在明显、经常有人出入且使用方便的地方，其间距不大 于 30m，因而在该建筑的走廊中、入口，电梯的前室以及地下室中均布有消火栓。 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 8 一一一一一 一一一 一一一 一一一 一一一一 一一一一一 一一一一一 一一一一一 一一一 一一一 一一一 一一一一一10min) 本建筑的消火栓系统布置方案如下：系统采用 dn65 的水枪，25m 长 dn65 的麻 织水带，水枪充实水柱为 10m，单个水枪的流量为 5l/s；整个建筑均同时有 2 股水 柱到达任一点；在建筑的顶层设有试验消火栓；室内消火栓均设有远距离启动消防 泵的按钮，以便在使用消火栓的同时启动消防泵。在顶层的水箱中均贮存有 10min 的消火栓和自动喷淋系统的用水量。 消防电梯间下边应设集水井，用潜污泵提升排出。 2.1.2.2 自动喷淋系统 本建筑属于中危险级建筑，三个基本数据为：设计喷水强度为 6l/min.m2、作 用面积为 160m2、喷头工作压力 10.0104pa、本系统采用湿式自动喷水灭火系统。 根据本建筑的情况,本建筑的每层都要设置自动喷洒系统，并且一个报警阀组控制 的湿式喷头不多于 800 个。闭式自动喷水灭火系统喷头的工作压力不小于 10m 水柱, 最不利点处喷头的工作压力不小于 10m 水柱。管道内的流速不超过 5m/s, 配水管流 速在个别情况下不大于 10m/s。当管内流速超过规定值时应进行调整。适用温度范 围：室温不大于 70 度。本建筑走廊，首层以及二层吊顶喷头向下安装，无吊顶房间 喷头向上安装。本建筑每层设置水流指示器，信号阀。出户管在出户附近设置水泵 接合器。报警阀后的配水管道上不安装阀门3。 系统管道的管材在报警阀后应采用无缝镀锌钢管。报警阀安装在明显而易操作的 地点,水力警铃宜安装在报警阀附近,该地面有排水措施。管道变径连接时,在直管段 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 9 上和弯头处采用异径管件连接。系统末端设置检验装置。末端检验装置包括截止阀、 压力表、放水阀、放水管等。 2.1.3 排水系统 根据给排水设计手册-建筑给排水，排水系统划分为合流制和分流制两种。合 流制：指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部分开用管道排至 室外。分流制：指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部混合用 同一根管道排到室外。 排水系统采用分流制或合流制，要根据污水性质、污染程度、结合室外排水制度 和有利于综合利用及处理要求等确定。室外为合流制，而生活污水必须经过局部处 理（化粪池）后才能排入室外合流制下水道，有条件将生活废水与生活污水分别设 置管道采用分流制排出。基于上述条件，结合本设计的具体情况拟定本设计的排水 系统排水方式为分流制4。 为了保护存水湾水封，使排水系统内的空气压力与大气压取得平衡。使排水管内 排水畅通，形成良好的水流条件。把新鲜空气补入排水管内，使管内进行换气，预 防因室外管道系统积聚有害气体而损伤养护人员、发生火灾和腐蚀管道等隐患。减 少排水系统的噪声。排水系统应设置通气管。初步拟定排水系统简图为： 一一一一一 一一 一一一一一 一一一一一 一一一一一一 一一一一 一一一一一 一一一一一 一一一一 一一一一一 一一 一一一一一 结合本设计的具体情况拟定本设计的排水系统排水方式为分流制，即粪便污水、 洗涤污水采用分别排放的方式,底层单独排水4。 2.1.3.1 室内排水系统 该建筑的 1 层为餐厅，2 层为活动室，314 层为公寓，为减少上层排水对下层 造成的冲击，采取 12 层单独排放。分别设两根生活污水立管，并设置专用通气立 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 10 管, 专用通气立管和排水立管之间以结合通气管相连。 2.1.3.2 雨水排水系统 屋面雨水排水系统为天沟外排水系统。 2.1.3.3 通气系统 为了保护存水湾水封，使排水系统内的空气压力与大气压取得平衡。使排水管内 排水畅通，形成良好的水流条件。把新鲜空气补入排水管内，使管内进行换气，预 防因室外管道系统积聚有害气体而损伤养护人员、发生火灾和腐蚀管道等隐患。减 少排水系统的噪声。排水系统应设置通气管。 2.2 设备的安装与布置设备的安装与布置 2.2.1 给水管道及设备安装 2.2.1.1 管道布置和敷设的一般原则 （1） 给水管道的布置应保证建筑物的使用要求，方便和安全。不得妨碍交通和 操作，不得构成对建筑物和设备可能造成损坏的危险。 （2） 满足系统的最佳水力条件，保证给水质量。减少阻力损失，节省能源。缩 短管道长度，节省材料。 （3） 保证管道安全不受损坏。 （4） 避免管道受到腐蚀和污染。 （5） 管道敷设应力求美观和维护检修的方便。充分利用地下室的空间，吊顶空 间，管道竖井等位置。 2.2.1.2 管道敷设 （1） 本建筑采用水表分户供水，所以供水立管设在楼梯间内，各户供水横支管 设在地面垫层内。 （2） 暗装给水支管可采用墙槽敷设。 （3） 管道井的尺寸，应根据管道数量，管径大小，建筑平面和结构形式与有关 专业共同商量确定。考虑施工安装和检修的必要条件，一般应有不宜小 0.7m 净距的 通道。 （4） 管道外壁距墙面（或沟壁）的最小净距，应不小于 0.1m，距柱、梁可减少 至 0.05。 （5） 给水横管宜有 0.0020.005 的坡度坡向泄水装置。 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 11 （6） 给水管穿过建筑物的墙或楼板时，应采取防护措施，穿过地下室外墙或地 下构筑物的外壁时，应加设防水套管，在给水管穿过承重墙或基础处，应预留洞口， 管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量且不小于 0.1m。 (7) 给水管材采用硬聚氟乙烯管,当采购困难时,可换用其他,但应注意是否满足 卫生要求。 （8） 给水管与排水管平行,交叉时,其距离分别大于 0.5m 和 0.15m,交叉处给水 管在上。 （9） 管道穿越墙壁时,需预留孔洞,孔洞尺寸采用 d+50mmd+100mm,管道穿过楼 板时应预埋金属套管。 (10) 在立管和横管上应设闸阀,当直径小于等于 50mm 时,采用截止阀;当直径大于 50mm 时,采用闸阀。 (11) 给水管连接方式采用粘结。 (12) 水泵基础应高出地面 0.2m,水泵采用自动启动5。 2.2.2 消防管道及设备安装 2.2.2.1 消火栓的安装 （1）消火栓给水管道的安装与生活给水管基本相同。 （2）采用热浸镀锌钢管,连接采用光沟槽式机械接头。 （3）消火栓立管采用 dn100mm,消火栓口径为 65mm,水枪喷嘴口径为 16mm,水龙带 为麻质,直径 65mm,长度 25mm。 2.2.2.2 自动喷洒灭火系统 （1）喷头的布置 喷头的平面布置形式采用正方形、矩形和菱形，喷头之间的水 平距离是根据每个标准喷头的保护面积和平均喷水强度确定的。按火灾危险等级的 喷头布置,按照规范选定，闭式喷头在吊顶下布置时，喷头向上。喷头溅水盘与吊顶、 椽板、屋面板的距离, 不宜小于 75mm 也不宜大于 150mm。当楼板屋面板为耐火极限 等于大于 0.50 小时的非燃烧体时,其距离不宜大于 300mm。喷头布置在梁侧附近时 喷头与梁边的距离应按不影响喷洒面积要求确定。在门窗洞口设置喷头时, 喷头距 洞口上缘不应大于 150mm，距墙面不宜小于 75mm 并不大于 160mm。在仓库中设置的 喷头与其下方被保护物的垂直距离, 应符合距难燃物品的堆垛,不应小于 450mm；距 可燃物品的堆垛,不应小于 900mm；在难燃物品和可燃物品的堆垛之间应设一排喷头,且 堆垛边与喷头垂直线水平距离不应小于 300mm。 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 12 （2）供水干管宜构成环状,系统的进水管不宜少于两条,每条进水管的管径应系统 按设计负荷计算。当一条进水管发生故障时,另一条进水管仍能保证全部用水量和水 压。系统管网上应设置水泵接合器。环状供水干管应设分隔阀门,阀门应经常处于开 启状态且有明显的启闭标志,一般应采用明杆阀门。报警阀后的配水管道上不宜安装 阀门。系统的每个竖向分区都宜单独设置报警控制阀,湿式和预作用喷水灭火系统， 每个报警控制阀控制的喷头数不应超过 800 个。 （3）配水管网宜按竖向分区和水平分区并考虑建筑的功能分区,在分区内划分为 若干计算单元,每个计算单元的喷头数不宜超过 100 个,100 个喷头数，并不是一个 绝对的要求,主要是为了计算时使各计算分区易于平衡。例如对于中危险级建筑设计 作用面积为 2002,计算喷头数为 1620 个,每根支管有 5 个喷头时,计算支管只有 4 根,在最不利作用面积以外的支管的实际喷水强度比设计喷水强度大,每个计算单 元内的喷头数越多,这种差别也就越大6。 （4）轻危险级和中危险级建筑物,配水管每侧的支管上设置的喷头数不应多于 8 个,同一配水支管在吊顶上下都布置有喷头时,其上或下侧的喷头各不多于 8 个;对于 严重危险级建筑物,支管上设置的喷头不应多于 6 个。配水支管宜在配水管的两侧均 匀分布,每根支管的管径不应小于 25mm。也不宜大于 50mm。配水支管和配水管的管 径分配,有两种方法。按照喷头数估算管径时,支管管径呈 25、32、40、50 等沿途逐 渐增大,异径管件较多,安装也不方便。设计实践中常常采用支管同一直径的作法,计 算和安装都比较方便。 （5）设置吊架和支架位置以不妨碍喷头喷水为原则,吊架距离喷头的距离应大于 0.3m,距末端喷头的距离应小于 0.7m。设喷头的场所,应注意防止腐蚀气体的侵蚀, 不得受外力碰击,定期消除尘土7。 2.2.3 排水管道及设备安装 2.2.3.1 排水管道布置的基本原则 (1)排水路径简捷，水流顺畅； (2)避免或减小系统管道中气压的剧烈变化； (3)应尽量避免排水管道对其他用房功能的影响或干扰； (4)施工安装方便。 2.2.3.2 排水系统 (1)所有高出地面的卫生器具和排水设备的排水，应重力排入室外下水道。 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 13 (2)所有低于地面的卫生器具和排水设备的排水，应重力排入集水坑，然后提升 排到重力流排水管中。 (3)本建筑的雨水系统和生活污水系统分流排出。 (4)地下车库设带有格栅的地沟和连接地沟的排水管，以便排除冲洗地面水、洗 车水、喷淋装置和其他消防排水。并设置泵房或泵坑，排水泵的排水能力宜 10l/s。 (5)汽车库的排水在接入排水干管之前，应先接至油水分离器或隔油池和沉砂池 （井）的单独系统中。 (6)在汽车库进出口的坡道底部和坡道二分之一处应设截流排水沟8。 2.2.3.3 排水管道布置和连接 (1)在布置排水管道时应尽量避免排水横支管过长，并避免支管上连接卫生器 具或排水设备过多。当排水器具分散使得横支管过长时，宜采用多立管布置，然后 在立管的底部用横管连接。当排水支管上连接的器具较多时，应作好器具通气管和 环形通气管。 (2)排水管道应避免通过食堂、餐厅或厨房烹调处的上方。如不可避免时，应 对管道采取保温隔热等措施，并设在吊顶内，且管道应采用镀锌管材。 (3)排水管道应尽量避免穿过卧室、病房、会议室、音乐厅等对卫生和安静要求 较高的房间。并避免靠近与这些房间相邻的内墙。 (4)排水支管不应接在排出管上。排水支管连接在排水横干管上时，连接点距立 管底部的水平距离不宜小于3，且支管应与主通气管连接。 (5)排水横支管与立管的连接，宜采用正三通而不宜采用 450或 900斜三通。一 些规定中要求采用后者附件连接，水力条件较好，有利于支管排水顺畅。但在高层 建筑中，特别是立管较长，连接支管较多时， 横支管的水流快速冲入立管，将使 立管内气压的变化太大，破坏系统正常工作。 (6)排水立管与排出管的连接，宜采用弯曲半径不小于4倍管径的900弯头或两个 450弯头。 (7)车库埋地排水管应采用型存水弯代替型存水弯。车库地漏的排水管管径 应100mm，连接两个地漏的排水横管应125mm，连接三个地漏的排水横管应 150mm。 (8)排出管应采取防沉降措施：排出管在穿墙处设置钢筋混凝土套管或简易管沟， 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 14 其管顶至沟（或套管）内顶的空间不应小于建筑物的沉降量，并不小于0.2m。沟 （或套管）内填轻软质材料。排处管采用钢管，坡度不宜小于0.02，且应采用柔性 接口。 2.2.3.4 排水管道设备安装 (1)排水管道的坡度，按规范确定。 (2)排水立管上应设检查口，检查口之间的距离不宜大于15m，且在建筑物的最 底层和有卫生器具的坡屋顶建筑物的最高层应设检查口。当立管上有乙字管偏位时， 在乙字管和偏位处的上部应设检查口。立管上检查口的安装高度，一般为距地面 1.0m， 并应高出卫生器具上边缘0.15m。连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以 上的卫生器具的污水横支管上, 宜设置清扫口。在水流转角小于135的排水横管上， 应设置检查口或清扫口。在排水横管的直线管段上，检查口或清扫口之间的距离不 应大于规范中的规定。排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离按规 范确定。排水横管上的清扫口应设置在楼板或地坪上与地面相平。排水管起点的清 扫口与垂直于横管的墙面的距离，不得小于0.15m。管径小于100mm的排水管上设置 的清扫口，口径应与管道同径；管径大于100mm的排水管上的清扫口，其口径可采用 100mm。从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，应按规范 确定。 （3）排水立管宜采取以下防护措施：每隔 24 层设置承重支座，使管道重量 分散至各承重支座；立管最底部弯头处应设支墩或承重支吊架。 （4）生活污水管道不宜在建筑物内部设检查井。当必须设置时，应采取密闭措 施。 （5）采用硬聚乙烯排水管, 采用粘结。 （6）水立管在垂直方向转弯处,采用两个45度弯头连接。 （7）水立管穿越楼板应预留孔洞,安装时应设金属防水套管。 （8）管沿墙敷设时,其轴线与墙面距离(l)不得小于下述规定： dn=110mm, l=150mm, dn=160mm, l=200mm。 （9）水检查井中心线与建筑物外墙距不小于3m。 （10）水检查井井径为0.7m。 （11）排水立管上设检查口,隔层设一个,离地面1m,此外,各横支管起始端设清 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 15 扫口,以便清通3。 3 设计计算设计计算 3.1 室内给水（冷水）系统的计算室内给水（冷水）系统的计算 根据集体宿舍用水定额，本建筑属于一类集体宿舍，按每个宿舍6人考虑， 用水定额为100l/(人/d)，=3.0-2.5，每日使用时间为24h h k 最高日用水量 dmmqq dd / 8 . 2441000/10063412 3 最高日最大时用水量 hmk t q q h d h / 5 . 2524/5 . 2 8 . 244 3 式中 qd最高日生活用水量（ m3/d）； t每日使用时间（h/d）； kh小时变化系数。 根据确定设计秒流量 gg nq2 . 0 其中： ：计算管段的给水设计秒流量（l/s）； g q ：计算管段的卫生器具给水当量总数； g n ：根据建筑物用途而定的系数。 注： 1 如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最 大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。 2 如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按 卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用。 3 大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均 以 0.5 计，计算得到的附加 1.10l/s 的流量后，为该管段的给水设计秒流量。 g q 值按下表确定： 表 3-1 根据建筑物用途而定的系数值(值) 建筑物名称值 幼儿园、托儿所、养老院 1.2 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 16 门诊部、诊疗所 1.4 办公楼、商场 1.5 学校 1.8 医院、疗养院、休养所 2.0 集体宿舍、旅馆、招待所、宾馆 2.5 客运站、会展中心、公共厕所 3.0 图 3-1 zl-1(下区)计算图 表 3-2 zl-1(下区)计算表 管段编 号 卫生器具名称/当量 当 量 设计秒流 量 管 径 流速 单位水 损 管段长 度 沿程水 损 累计水 损 zl-1 大便器数 0.5 小便器数 0.5 ngl/smmm/sim m m 0-110.50.35250.660.5860.60.3520.352 1-2210.5250.941.130.91.0171.369 2-331.50.6251.131.590.91.4312.8 3-4420.7251.322.140.91.9264.73 4-552.51.89500.890.4183.31.386.105 5-6565.52.27501.040.5510.05.511.605 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 17 建筑内低区给水系统所需压力值 321 hhhh 式中 h1 建筑内部给水管网沿程和局部水头损失之和（局部损失按沿程损失 30计算） ； 0 0 h2 最不利配水点所需流出水头； h 为不可预见因素留有余地而予以考虑的富裕水头，一般按 20kp 计。 3a 最不利点与市政管网的高程差h=11 mh2o 最不利点的流出水头h2=2 mh2o h2=1.3hy=1.311.6=15.1kpa 建筑内低区给水系统所需压力值 h=h1+h2+h3 =15.1+11+2=28.1mh2o6.00l/min-m，满足规范的要求。 p q 报警阀压力损失 2 10qbh kk 式中 hk报警阀压力损失，kpa； bkl报警阀的阻力系数，dn150 湿式报警阀，bkl=0.000869 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 32 omhkpa qhk 2 2 2 469 . 1 69.14 10)12.41(000869 . 0 10000869 . 0 水泵的流量为：qb=41.12l/s 水泵扬程为： h=1.2(水头损失)+报警阀损失+10+标高差 omh2 =1.221.19+1.469+10+8=44.90mh2o 3.7 校核最不利喷头校核最不利喷头 由于水箱高度已定，则需校核水箱高度是否满足最不利喷头所需压力。最不利 供水方式为水箱报警阀1 层最不利喷头。 水箱与最不利喷头的垂直距离为 49-3.5=35.5m,水箱安装高度能满足最不利层 喷头压力 0.1mpa，因此不需设置局部增压设施。 3.8 水泵结合器的选择水泵结合器的选择 根据高层民用建筑设计防火规范 gb 50045-95 规定：每个水泵的结合器的流 量应按 10-15l/s 计算，本建筑内消防设计秒流量为 30l/s,故设置 2 套水泵结和器。 3.9 排水管道的计算排水管道的计算 排水管系统组成：本建筑排水系统组成包括卫生器具，排水管道，检查口，清 扫口，室外排水管道，集水井，化粪池等。 同期系统包括伸顶通气管等。 横支管计算 按公式 max 0.12 pp qnq 式中 计算管段的卫生器具排水当量总数； p n 计算管段上最大一个卫生器具的排水流量 max q 计算排水设计秒流量，其中取=2.5，卫生器具的排水当量可查表选取，计算 出各个管段的设计秒流量后查水力计算附表，可确定管径和坡度。计算结果见下表 41 根据规范要求，本建设采用生活污水，生活废水分别流放 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 33 表 3-14 值确定 建筑物名称 住宅、宾馆、医院、疗养 院、幼儿园、养老院的卫生间 集体宿舍、旅馆和其他公共建筑的公 共盥洗室和厕所间 值 1.5 2.02.5 注：如计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时，应按卫生器具排水流量累加值计。 出户管管径为小于 dn150 排水铸铁管，h/d=0.5 表 3-15 生活污水排水横管的标准坡度和最小坡度 坡度 管材 管径 （mm）标准坡度最小坡度 500.0260.012 750.0260.007 900.0260.005 1100.0260.004 1250.0260.0035 1600.0260.003 塑料管 2000.0260.003 500.0350.025 750.0250.015 1000.0200.012 1250.0150.010 1500.0100.007 铸铁管 2000.0080.005 大便器 1.50l/s，小便器 0.10l/s，洗脸盆 0.25l/s，污水池 0.33l/s,盥洗槽 0.33l/s 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 34 图 3-8 pl-1 各层排水横支管水力计算图 表 3-16 pl-1 各层排水横支管水力计算表 卫生器具名称数量管径 管段 坐便器 当量 总数 设计 秒流量 de/mm 坡度 i 编号 np=4.5npqp(l/s) 塑料管 横支管 4.5/522.52.9750.026 立管 4.5/602706.41100.025 排出管 4.5/602706.41100.025 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 35 图 3-9 pl-2 各层排水横支管水力计算图 表 3-17 pl-2 各层排水横支管水力计算表 卫生器具名称数量管径坡度 i 管段 小便器 当量 总数 设计 秒流量 de/mm 编号 np=0.3npqp(l/s) 塑料管 横支管 0.3/61.80.5500.012 立管 0.3/7221.61.5750.02 排出管 0.3/7221.61.5750.02 河北工业大学城市学院 2011 届本科毕业设计说明书 36 图 3-10 pl-7 各层排水横支管水力计算图 表 3-18 pl-7 各层排水横支管水力计算表 卫生器具名称数量管径坡度 i 管段 坐便器洗脸盆 当量 总数 设计 秒流量 de/mm 编号 np=4.5np=0.75npqp(l/s) 塑料管 横支管 4.5/522.52.9750.04 立管 4.5/60