君如高层建筑给水排水及消防系统设计-毕业论文

沈阳建筑大学毕业设计 1 君如高层建筑给水排水及消防系统设计君如高层建筑给水排水及消防系统设计 第一章第一章 设计任务及设计资料设计任务及设计资料 本设计的选题是长沙君如大厦建筑给水排水及消防工程设计，设计内容包括建筑给 水，建筑排水，建筑消防，建筑热水以及附属设备和配件的选择。在严格遵守规范和借 鉴各位老师的设计经验的前提下，本设计较好地完成了以上的设计要求，并且通过技术 经济比较，确定了这套最优方案。由于缺乏设计经验，接触实际工程的机会少，所以设 计中难免有错误和不妥之处，希望各位老师能够给予批评和指正。 1.11.1 设计任务设计任务 根据建设单位的要求，完成沈阳光明酒店建筑给排水及消防工程设计。 该综合楼要求设置完善的给水排水卫生设备和集中热水供应系统，其中热水供应系 统全天 24h 满足客房供水。该建筑立足于自救，要求设置独立的消火栓系统和自动喷洒 系统；每个消火栓均设有消防按钮，消防时可直接启动消防泵。生活给水泵要求自动启 动。此外，由于美观方面的考虑，管道均尽量暗设。 要求设计的该建筑的给水排水工程的各分项工程为： （1）建筑给水系统设计（包括冷水和热水系统） ； （2）建筑消防系统设计（包括消火栓系统，喷洒灭火系统）设计； （3）建筑排水系统设计； （4）建筑雨水排水系统设计。 1.21.2 设计依据设计依据 1.2.11.2.1 建筑设计资料建筑设计资料 长沙市君如大厦，是一座综合楼，框架结构总建筑面积为22218，建筑总高度为 64.6m。地上十八层，地下一层，地下一层为设备用房及地下停车场，二层八层为办 公用房,九十八层为宾馆客房及办公用房。屋面为电梯间和水箱间。提供建筑物所在 地的总平面图，各层的建筑平面图。各层层高如下：地下1层为5.6m,地上1层为4.5m， 2-8层为3.2m,9-18层为3m。 1.2.21.2.2 相关设计资料相关设计资料 沈阳建筑大学毕业设计 2 (1) 给水条件 该建筑以城市给水管网为水源，室外给水管道有两条，一条来自建筑南面一条来自 建筑背面，两条平行给水管道分别距建筑墙体 15m，接管点埋深 1.5m,管径为 100mm，管 材为铸铁管，常年提供的资用水头为 0.14Mpa。最冷月平均水温为 7，城市管网不允 许直接抽水。 (2) 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 2.0m,管材为混凝土管。 (3) 卫生设施 公共用房每层设公共卫生间，内设蹲式大便器、洗手盆，小便器等。每套客房自带 卫生间，内设淋浴器，洗脸盆及坐式大便器，要求有完善的给水排水设施及全天候的热 水供应。 (4) 其它 空调冷水机组补充水 2 台冷水机组，冷却水量分别为 310m 3/h，465m3/h，24 小 时运行，补充水按循环水量的 1%计算。 热水交换站的用水量为 30 m 3/h，补充水按循环水量的 2%计算。 未预见水量:按日用水量的 13%计算. 1.2.31.2.3 设计规范设计规范 （1） 高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-2005） ； （2） 建筑设计防火规范 （GB 50045-06） ； （3） 建筑给水排水设计规范 （GB 50015-2003） ； （4） 自动喷洒灭火系统设计规范 （GB 50084-2005） 。 沈阳建筑大学毕业设计 3 第二章第二章 方案设计说明方案设计说明 2.12.1 建筑给水工程建筑给水工程 2.1.12.1.1 系统的选择系统的选择 本建筑为综合楼， 市政管网常年可资用水头为 0.14MPa,远远不能满足建筑内部用水 要求，故考虑二次加压。经技术经济比较，室内给水系统拟采用分区减压给水方式，由 变频调速泵加压供水，下区供水利用减压阀减压。该方式具有供水可靠；设备及管材较 少，投资省；中间各层不占水箱面积，设备布置集中，便于维护管理等优点。本建筑共 十八层，所选卫生器具给水配件处的最大静水压力为 0.45 MPa，故该建筑供水分上下两 区，18 层为低区，918 层为高区。上下两区给水管网均采用下行上给式。上下两区供 水干管分别设在第地下一层、八层的顶棚下，各支管超压部分采用减压阀减压。 2.1.22.1.2 系统的组成系统的组成 该建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、配水装置、用水设备、给水附 件、增压和储水设备等组成。 2.22.2 建筑排水工程建筑排水工程 2.2.12.2.1 系统的选择系统的选择 本建筑采用合流制排水系统， 即粪便污水、 生活废水采用相同管道予以排除的方式， 粪便污水须经化粪池处理后排入市政污水管网。雨水设单独的雨水管排入市政雨水管 道。 污水排水系统 在高层建筑中, 由于排水立管长、水量大、流速高，往往引起管道内的气压极大波 动，并可能形成水塞，造成卫生器具溢水或水封被破坏。从而使下水道中的臭气侵入室 内，污染环境。实践和理论都说明：高层建筑排水系统功能的优劣，在很大程度上取决 于排水管道通气系统是否合理。 因此由于本建筑为十八层，每根污水立管所承担的排水当量数较大，为使排水管道 中气压波动尽量平稳，防止管道水封破坏，系统设专用通气管。 2、雨水排水系统 本建筑屋面雨水排水系统采用内排水系统。 沈阳建筑大学毕业设计 4 内排水系统是用管道将屋面雨水引入建筑物内部， 再通过管道有组织的将雨水排出 室外。内排水系统又可分为封闭式系统和敞开式系统。封闭式系统的室内管道无开口部 分，管道内呈压力流状态，排水能力大。但耗费管材，管道必须严密。敞开式系统的立 管最终排入室内明渠或埋地管中，管渠可排入其他较清洁的废水。高层建筑宜采用封闭 式内排水系统，不得采用敞开式系统。 本建筑雨水排水系统采用统一排水系统，即客房部分和下部部分均采用内排水方 式。 2.2.22.2.2 系统的组成系统的组成 本建筑的污水排水系统由卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、排出管、检查井、 化粪池、潜水泵、集水井等组成。 通气系统包括伸顶通气管、专用通气管、结合通气管。 本建筑的雨水排水系统由雨水斗、连接管、悬吊管、雨水立管、排出管、检查井等 组成。 2.32.3 建筑消防给水工程建筑消防给水工程 2.3.12.3.1 系统的选择系统的选择 高层建筑由于层数多、 建筑高度高等特点,在火灾的蔓延和扑救等方面,与多层建筑 相比都有以下不同：火灾蔓延的途径多、火势发展快，高层建筑火灾的隐患多，疏散困 难,扑救难度大。因此由此可见高层建筑必须立足于以室内消防设施来自救。 (1)消火栓系统 高层建筑必须立足于以室内消防设施来扑救火灾。而室内消火栓给水系统是高层建 筑的主要消防设施，在高层民用建防火规范中有较普通建筑更严格的要求。 本建筑属于一类建筑， 火灾危险等级为中危险级级， 按照高层民用建筑防火规范， 室内消火栓系统的流量为 40L/s，最小充实水柱为 10m，每支水枪最小流量为 5L/s，最 不利的情况是同时有 8 支水枪使用，其分配方式为最不利的立管上有 3 股，次不利的立 管上有 3 股，次次不利的立管上有 2 股。由于该建筑的高度为 56.9m，最不利点静压未 超过 0.8MPa,所以系统不分区。 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 23m，因而在该建筑的客房走廊中、办公楼走廊中以及地下室中均布有消火栓，通过综 合比较， 本建筑的消火栓系统布置方案如下： 系统采用 DN6519 的水枪， 25m 长 DN65 沈阳建筑大学毕业设计 5 的麻质水带,水枪充实水柱为 13mH2O，单个水枪的流量为 5 L/s，此时消火栓的保护半 径达 23 m； 整个建筑均同时有 2 股水柱到达任一点； 在建筑的屋顶水箱间设有试验消火 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。 在屋顶水箱中存有 10min 的消火栓用水量。 在室外设有水泵结合器，以便消防车在消防时向管网供水，以消防水池中的水作为 水源。 (2)自动喷洒系统 自动喷水灭火装置具有安全可靠、实用、灭火成功率高等优点,是当今世界上比较 普遍使用的固定灭火系统。根据规范本建筑为高级宾馆，为一类建筑属于中危险级， 为提高消防自救能力，在各层均设有自动喷洒系统。 危险等级的确定。 根据规范该建筑危险等级为中危险级， 所以设计喷水强度为 6L/minm2，作用面积为 160m2，喷头工作压力为 0.1MPa。 系统形式选择。因建筑内设有空调及供暖系统常年室内温度不低于 4，不超过 70，所以该建筑采用湿式自动喷洒系统。 喷头布置和选择 a) 本建筑喷头的平面布置形式多采用矩形布置。地下室及一层喷头采用直立型， 其它各层自喷喷头均采用下垂型喷头。 b) 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。 按照规范选定，本建筑的喷头距离2.4m3.6m之间，喷头距墙的距离在0.6m1.8m。 管道布置 a）自动喷洒系统供水干管。本设计自喷系统有设有两个控制报警阀，根据规范每 个报警阀前供水干管成环状,系统的进水管采用一条,其进水管的管径按设计负荷计算。 系统管网上设置两个水泵接合器。 b）配水管网。配水管网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,每个计算单元宜设一个水流 指示器。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。各层水平干管起端均设置水流指示器和信号阀。 c）配水支管。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。 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。 沈阳建筑大学毕业设计 6 （d）控制报警阀。系统的每个竖向分区都宜单独设置报警控制阀, 报警阀集中设于地 下一层，每个报警控制阀控制的喷头数应不超过 800 个，最低与最高喷头的高差不超过 50m。 2.3.22.3.2 系统的组成系统的组成 消火栓系统由消防泵、消防管网、减压孔板、消火栓、水泵接合器以及自动控制装 置等组成。 自动喷洒系统由自动喷洒消防泵、管网、报警装置、水流指示器、喷头和水泵接合 器等组成。系统末端设置末端试水装置。末端检验装置包括截止阀、压力表、放水阀、 放水管等。 2.42.4 建筑热水工程建筑热水工程 2.4.12.4.1 系统的选择系统的选择 本建筑设热水供应系统,实行全天 24h 循环供水，供水区域为 9-18 层宾馆客房。本 建筑热水供应系统设在屋顶水箱间。热水系统配水管网为上行下给式，供水干管敷设在 18 层的顶棚下， 各卫生间供水立管布置在管道井中， 立管在 8 层的顶棚下汇总成热水回 水管，经管井回到屋顶。循环系统设为机械全循环系统。依据有关资料和规范,当地冷水 水温为 6 ，该系统热交换器出水温度 60,最不利点供水水温为 55。整个管网的最 大水温降控制在 10 摄氏度以内，本设计取 5。 2.4.22.4.2 系统的组成系统的组成 该系统主要由热交换器、配水管网、回水管网、循环水泵、以及各种热水配水附件 组成。 2.52.5 管道和附件的安装管道和附件的安装 2.5.12.5.1 给水管道安装要求给水管道安装要求 (1) 管道布置 对重要的建筑物，应设两条引入管。每条引入管的管径应满足建筑物的用水量 要求，每条引入管上应设止回阀、水表、倒流防止器和过滤器。 建筑内环状管网的引入管应符合下列要求： a） 引入管不少于两条。 b） 从室外环状管网的不同侧引入。如必须从同一侧引入时，两根引入管的间距不 沈阳建筑大学毕业设计 7 得小于1015m，并在两引入管接管点中间的室外给水管道上设置阀门。 c) 引入管与排水管的水平间距不得小于1.0m。 d） 不允许间断供水的建筑物内，采用环状管网有困难时，可从室外管网的不同侧 接两条或两条以上引入管，在建筑物内连成贯通枝状管网，双向供水。 e）给水管道的位置应靠近用水设备或器具。一般应沿墙、梁、柱平行或垂直布置， 并力求最短。 (2) 管道敷设 给水横管宜敷设在地下室，技术夹层或吊顶内，立管宜设在管道井内。 给水立管，支管及设备的连接管上应装设阀门；立管上应装设泄水阀门；在干管 的重要部位安装分段阀门。 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。 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,采用闸阀或蝶阀。 给水管连接方式采用粘结。 2.5.22.5.2 排水管道安装要求排水管道安装要求 (1) 排水管道布置和连接 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。 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 3m，且支管应与主通气管连接。 排水横支管与立管的连接，不宜采用正三通而宜采用 45或 90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。 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 90弯头或两个 45弯头。 (2)管道的敷设和安装 排水管道的坡度，按规范确定。 排水立管上应设检查口，每个两层设一个，且在建筑物的最底层有卫生器具的坡 屋顶建筑物的最高层应设检查口。 沈阳建筑大学毕业设计 8 排水管材采用排水塑料管。 排水立管在垂直方向转弯处，采用两个45度弯头连接。 （3）排水立管穿越楼板应预留孔洞，安装时应设金属防水套管。 2.5.32.5.3 消防给水管道安装要求消防给水管道安装要求 (1)消火栓系统的安装要求 消火栓给水管道的安装与生活给水管基本相同。 采用热浸镀锌钢管，连接采用光沟槽式机械接头。 消火栓立管采用 DN100mm，消火栓口径为 65mm，水枪喷嘴口径为 19mm，水 龙带为衬胶，直径 65mm，长度 25mm。 (2) 自动喷洒灭火系统 管道均采用热浸镀锌钢管。 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。 报警阀设在距地面 1.2 m 处,且便于管理的地方，警铃应靠近报警阀安装,水平距 离不超过 15m，垂直距离不大于 2m，宜靠近消防警卫室。 2.5.42.5.4 热水管道及设备安装要求热水管道及设备安装要求 (1) 热水管道按下列要求敷设 热水管道的最高处应设排气装置。 当较长的直管段不能靠自然补偿管道的伸缩时，应设置补偿器。 配水立管和回水立管上均应安装阀门，以利调节和检修,机械循环系统的回水干 管上应安装止回阀。 热水横管应有不小于0.003的坡度，坡向应便于泄水和排除管内的气体。 热水管道穿过建筑物顶棚、楼板、墙壁和基础时，应加套管，以防止管道伸缩时 破坏建筑物结构和管道设备。 (2) 热水管道采用交联聚乙烯管。当热水管与水平干管相连时,立管上应加弯管。. 沈阳建筑大学毕业设计 9 第三章第三章 建筑给水排水设计说明书建筑给水排水设计说明书 3.13.1 水量计算水量计算 3.1.13.1.1 生活水箱容积的计算生活水箱容积的计算 该建筑高度为 56.9m，外网常年可资用水头为 0.14Mpa，故需要二次加压。由此系 统分为上下两个区：地下 18 层为低区、918 层为高区，均采用下行上给的供水方 式两区都采用变频调速泵从生活水箱抽水供水的方式，其中低区的供水干管设在地下 一层顶棚，高区的供水干管设在八层顶棚，水泵自动启闭。 根据建筑设计资料、建筑性质和卫生设备完善程度，查建筑给水排水设计规范 得相应的用水量标准。 (1) 宾馆客房旅客用水定额为 250400L/(床位日)，小时变化系数为 2.52.0， 使用时间为 24h，本设计用水定额选用 400L（人班） ，小时变化系数选用 2.5，使用 时间为 24h。 (2) 办公室生活用水量标准为 3050L/（人班） ，小时变化系数为 1.51.2，使 用时间为 8-10h,办公室的人数一般由甲方或建筑专业提供， 当无法获得确切人数时， 可 按 57m 2（有效面积）/人计算。 表 3-1 低区生活用水量计算 单位数用水定额使用时数 /h 小时变化 系数 最高日用水 量 m/d 最高时 用水量m /h 办公室404 人50L/人.班81.520.23.79 空调补 给水 241.3201.08 停车场 用水 1160 3L/.次61.03.50.58 总计如下： 未预见水量百分比：10% 最大日用水量：48.07 m 3/d 最大时用水量：5.95 m 3/h 表 3-2 高区生活用水量计算 沈阳建筑大学毕业设计 10 用水部 位 用水标 准 单位数量 用水时间 （h） 变化系 数 最大日用水量 (m3/d) 最大时用水量 (m3/h) 宾馆客 房 400.00L/床 天 310 床 位 24.02.512412.92 办公楼5000L/人 班240 人8.01.5122.25 总计如下： 未预见水量百分比：10% 最大日用水量：149.6 m3/d 最大时用水量：16.69m3/h 高区、低区最大日用水量之和：48.07+149.6=197.67 m3/d 则生活水池容积按最高日用水量的 25计，则 V=197.6725=50m 3 取生活水池的容积为 60m 3. 设计尺寸为:LBH=750040002000(mm) 3.1.23.1.2 消防水池容积的计算消防水池容积的计算 (1) 消火栓用水量 本建筑为一类建筑，且高度超过 50m，火灾延续时间为 3 小时。取室内消防设计用 水量为 40L/s，室外消火栓用水量为 30 L/s。 消火栓用水量：(40+30)360031000=756 m 3 (2) 自动喷洒用水量 本建筑为一类建筑，中危险级级，喷水强度为 6L/min，作用面积为 160 , 火灾延续时间取 1 小时。 自喷用水量：16061.3603600=74.8 m 3 消防储水池容积为 V=756+74.8=831m 3 取消防水箱的容积为 850m 3. 设一座消防水池,尺寸为 2000085005000. 3.1.33.1.3 消防水调节水量消防水调节水量 (1) 消火栓按保证 10 分钟用水量计算 V1= 1000 6010 X Q =0.6QX=0.640=24m 3 沈阳建筑大学毕业设计 11 (2) 自动喷洒也要按保证 10 分钟用水量计算 V2= 1000 6010 z Q =0.6QX=0.621=12.6m 3 屋顶水箱容积为 V水箱= V1+V2=24+12.6=36.6m 3 消防水箱大于 18 立方米，取 18 立方米，尺寸 LBH 取 320032002000。 3.23.2 建筑给水系统计算建筑给水系统计算 3.2.13.2.1 低区给水管网水力计算低区给水管网水力计算 根据建筑给排水设计规范按以下公式计算： qg=0.2gN3-1 其中qg 计算管段的生活设计秒流量,单位,L/s； Ng 计算管段的卫生器具当量总数； 根据建筑物类别、性质用途而定的系数，本工程为办公室，=1.5。 低区给水管网管段水力计算见表 3-3，计算草图见下图 3-1： 图 3-1 JL-2 水力计算简图 沈阳建筑大学毕业设计 12 表 3-3 JL-2 水力计算 管段编 号 卫生器具名称及数 量 当 量 总数 设计 秒流 量 L/s 管 径 mm 流速 m/s 单阻 KPa/m 管长 m 沿程压 力损失 KPa自至大便 器 洗脸 盆 小便 器 0-110.500.10150.500.2751.700.47 1-221.000.20150.990.9401.861.75 2-331.500.30200.790.4222.701.14 3-442.000.40201.050.7030.500.35 5-610.750.15150.500.2751.000.28 6-421.500.30200.790.4220.900.38 4-7423.500.561250.830.3312.700.89 8-910.500.10150.500.2751.800.50 9-1021.000.20150.990.9401.801.70 10-1131.500.30200.790.4221.800.76 11-742.000.40201.050.7031.050.74 7-124245.500.704251.060.5072.301.17 13-1410.500.10150.500.2752.300.63 14-1521.000.20150.990.9402.802.63 16-1710.500.10150.500.2752.200.60 17-1821.000.20150.990.9402.001.88 19-2010.750.15150.750.5640.940.53 20-1821.500.30200.790.4220.890.38 18-15222.500.474201.180.8662.832.45 15-12423.500.561250.830.3313.401.12 12-218449.000.90320.880.2823.400.96 21-22168818.01.273321.250.5253.201.68 22-2324121227.01.559400.930.2303.200.74 23-2432161636.01.80401.080.2993.200.96 24-2540202045.02.012401.200.3603.201.15 25-2648242454.02.205500.830.1413.200.45 26-2756282863.02.381500.910.1654.500.74 27-2864323272.02.546500.960.19014.32.72 Py27.12 低区给水水泵的选择： 流量 Qb1.65L/S 扬程 HbH1+ H2+ H330.55 + 27.12+ 2 = 59.67m 所以选 2DA-64 型立式多级离心泵两台， 一用一备， 其参数为 Q=2L/S， 扬程 H= 5159m， =60%，电机功率为 5.5kw，转速 2900r/min。 沈阳建筑大学毕业设计 13 3.2.23.2.2 高区给水管网水力计算高区给水管网水力计算 高区给水管 JL-3 水力计算见表 3-4，计算草图见下图 3-2： 图 3-2 高区给水立管 JL-3 水力计算简图 沈阳建筑大学毕业设计 14 表 3-4 高区给水立管 JL-3 水力计算 管段 编号 卫生器具名称及数 量 当量 总数 设计秒 流量 L/s 管 径 mm 流速 m/s 单阻 KPa/m 管长 m沿程 压力 损失 KPa 自至大便 器 洗脸 盆 小便 器 0-110.500.10150.500.2751.700.47 1-221.000.20150.990.9401.861.75 2-331.500.30200.790.4222.701.14 3-442.000.40201.050.7030.500.35 5-610.500.10150.500.2751.800.50 6-721.000.20150.990.9401.801.69 7-831.500.30200.790.4221.800.76 8-442.000.40201.050.7037.695.41 4-9444.000.20250.910.3861.960.76 9-104144.750.30250.980.4452.080.92 10-114245.500.40251.060.5075.532.80 11-1284811.00.995320.980.3403.001.02 12-131261216.51.219321.180.4703.001.41 13-141681622.01.407321.380.6183.001.85 14-1520102027.51.573400.930.2303.000.69 15-1624122433.01.723401.020.2703.000.81 16-1728142838.51.861401.110.3143.000.94 17-1832163244.01.990401.200.3613.001.08 18-1936183649.52.111401.260.3943.001.18 19-2040204055.02.225500.830.1413.320.47 Py26.00 沈阳建筑大学毕业设计 15 高区给水管 JL-4 水力计算见表 3-5，计算草图见下图 3-3 高区给水管 JL-5、JL-6 水力计算见表 3-6，计算草图见下图 3-4 图 3-3 高区给水立管 JL-4 水力计算简图图 3-4 高区给水立管 JL-5、 JL-6 水力计算简图 沈阳建筑大学毕业设计 16 表 3-5 高区给水立管 JL-4 水力计算 管段编 号 卫生器具名 称及数量 当量总 数 设计秒 流量 L/s 管径 mm 流速 m/s 单阻 KPa/m 管长 m沿程压 力损失 KPa自至大便 器 洗脸 盆 0-110.500.10150.500.2751.700.47 1-221.000.20150.990.9401.861.75 2-342.000.40201.050.7030.750.53 3-4412.753.50250.760.2790.950.26 4-5423.507.00250.830.3314.751.57 5-6847.010.50251.210.6433.001.93 6-712610.514.00320.930.3113.000.93 7-816814.017.50321.080.4033.001.21 8-9201017.521.00321.230.5053.001.52 9-10241221.024.50321.330.5793.001.74 10-11281424.528.00400.900.2173.000.65 11-12321628.031.50400.960.2433.000.72 12-13361831.535.00401.020.2703.000.81 13-14402035.01.775401.050.2854.001.14 Py15.23 沈阳建筑大学毕业设计 17 表 3-6 高区给水立管 JL-5、JL-6 水力计算 管段编 号 卫生器具名称及数 量 当量 总数 设计秒 流量 L/s 管 径 mm 流速 m/s 单阻 KPa/m 管长 m 沿程 压力 损失 KPa 自至大便 器 洗脸 盆 浴盆 0-110.750.10150.750.5642.201.24 1-3111.250.25200.660.3050.740.22 2-311.000.20150.990.9400.200.19 3-41112.250.45250.680.2323.700.86 4-52224.500.90320.880.2823.000.84 5-63336.751.299321.280.5423.001.62 6-74449.001.50400.900.2173.000.65 7-855511.251.667400.990.2573.000.77 8-966613.501.837401.110.3143.000.94 9-1077715.751.984401.200.3643.001.09 10-1188818.002.121401.260.3943.001.18 11-1299920.252.25500.830.1413.000.42 12-1310101022.502.372500.910.1654.000.66 Py10.68 高区给水管 JL-7、JL-8、JL-9、JL-10、JL-11、JL-12 水力计算见表 3-7，计算草图见下 图 3-5： 沈阳建筑大学毕业设计 18 图 3-5 高区给水管 JL-7、JL-8、JL-9、JL-10、JL-11、JL-12 水力计算简图 表 3-7 高区给水管 JL-7、JL-8、JL-9、JL-10、JL-11、JL-12 水力计算表 管段编 号 卫生器具名称及数 量 当量 总数 设计秒 流量 L/s 管径 mm 流速 m/s 单阻 KPa/m 管长 m沿程 压力 损失 KPa 自至大便 器 洗脸 盆 浴盆 0-110.750.15150.750.5642.201.24 1-3111.250.25200.660.3050.740.22 沈阳建筑大学毕业设计 19 2-311.00.20150.990.9400.200.19 3-81112.250.45250.680.2320.400.09 4-510.750.15150.750.5642.201.24 5-6111.250.25200.660.3050.540.16 6-71112.250.45250.680.2320.200.70 7-81112.250.45250.680.2300.800.18 8-92224.500.90320.880.2823.601.01 9-104449.001.500400.900.2173.000.65 10-1166613.501.837401.110.3143.000.94 11-1288818.002.121401.260.3943.001.18 12-1310101022.502.372500.910.1653.000.50 13-1412121227.002.598500.980.1903.000.57 14-1514141431.502.806501.060.2173.000.65 15-1616161636.003.00501.140.2453.000.74 16-1718181840.503.182501.210.2753.000.82 17-1820202045.003.354501.290.3064.001.22 Py12.30 计算最不利管段如下所示： 高区总立管 JL-1 及配给高区各立管的干管水力计算见表 3-8，计算草图见下图 3-6 沈阳建筑大学毕业设计 20 图 3-6 高区总立管 JL-1 及横干管水力计算图 表 3-8 高区总立管及横干管水力计算表 管段 编号 卫生器具名称及数量当量 总数 设计 秒流 量L/s 管 径 mm 流速 m/s 单阻 KPa/m 管长 m沿程 压力 损失 KPa 自 至 大便 器 洗脸 盆 浴盆小便 器 1-220202045.003.354501.290.3066.812.08 2-3606060135.0 0 5.809701.510.3226.702.16 3-7808080180.0 0 6.708801.210.17410.691.86 6-520202045.003.354501.290.3067.362.25 5-440404090.005.69701.480.3127.822.44 4-7606060135.0 0 5.908701.510.32216.175.21 7-8140140140315.0 0 8.87801.610.2882.380.68 8-922018014040405.0 0 9.26801.440.2381.390.33 9-泵220180140404059.26801.440.23840.009.52 注：其中 8-9 管段供给不同性质的卫生间，其值得取之不同，所以流量采用加权平均 值。 沈阳建筑大学毕业设计 21 高区最不利管段计算： 若最不利管段为 JL-5 或 JL-6 则 Py=PJL-5+P1-2+P2-3+P3-7+P7-8+P8-9+P9-泵=10.68+2.08+2.16+1.86+0.68+0.33+9.52=27.31m 若最不利管段为 JL-12，则 Py=PJL-12+P6-5+P5-4+P4-7+P7-8+P8-9+P9-泵=12.30+2.25+2.44+5.21+0.68+0.33+9.52=32.73m 由以上计算结果可得最不利管段为 JL-12 高区给水水泵的选择： 高区水泵与屋顶消防水箱相连 流量 Qb=16.69m3/h 扬程 HbH1+ H2+ H360.50+32.73+2=95.23m 所以选择 50LG24-20-6 型立式多级离心泵两台，一用一备，其参数为 Q=400L/s,扬程 H= 120m,转速 n=2950r/min,效率=71%，电动机功率 11kw。 （3）引入管及水表选择 本搂为综合楼，计算总管的生活给水设计秒流量按下式计算： a=(1.572+2.5315+1.590)/477=2.16 生活给水设计秒流量：Qg=0.22.16(477) 0.5= 9.44L/s=33.98m3/h 该楼给水引入管拟采用两条,则该引入管承担的设计流量 Q= Qg=9.44L/S,选用管径为 DN80 的 钢管,设计流速 V=1.91m/s,i=1.05。 水表按 Q=9.94L/S ,选 LXL-80N 旋翼式水表,公称直径为 80mm,过载流量 80m 3/h,常用流量 40 m 3/h. Kb= 100 2 max q =64 HB=Q2/Kb=33.982/64=18.04.KPa 水表的水头损失 HB=18.04KPa25KPa 3.33.3 建筑排水系统计算建筑排水系统计算 3.3.13.3.1 排水系统计算排水系统计算 （1）污水流量计算公式： qu=0.12 p N+qmax3-2 式中qu 计算管段的污水设计秒流量（L/s） ； 沈阳建筑大学毕业设计 22 Np 计算管段的卫生器具排水当量总数； 根据建筑物的用途而定的系数，办公室卫生间=2.0，宾馆卫生间=1.5； qmax 计算管段上最大的一个卫生器具的排水流量（L/s） 。 （2）排水支管水力计算 计算公式为 qu=0.12 p N+qmax 排水支管计算草图如下 （其中 PL-3， PL-4 计算简图相同,PL-5， PL-6,PL-7， PL-8， PL-9，PL-10 计算简图相同，PL-1，PL-11 计算简图相同） ： 图 3-7 排水支管算简图 沈阳建筑大学毕业设计 23 表 3-9 排水支管水力算 管段编 号 洗脸 盆个 数 N=0.7 5 浴盆 个数 N=3.0 0 小便 器个 数 N=0.3 0 大便器 个数 N=4.5 当量 总数 设计秒 流量 i(mm/m ) 管径 De PL-1 1-210000.750.250.02650 2-320001.500.500.02650 3-420016.002.000.026110 4-5200210.52.280.026110 5-6200315.02.430.026110 6-11200419.52.560.026110 7-800100.300.100.02675 8-900200.600.200.02675 9-1000300.900.300.02675 10-1100401.200.360.02675 11-12204420.72.590.026110 PL-2 1-210000.750.250.02650 2-320001.500.500.02650 3-420016.002.000.026110 4-7200210.502.280.026110 5-600014.501.500.026110 6-700029.002.220.026110 PL-3 PL-5 1-210000.750.250.02650 2-310015.251.750.026110 3-401003.01.000.02650 3-511018.252.020.026110 PL-1 2 1-210000.750.250.02650 2-320001.500.500.02650 3-420016.002.000.026110 4-7200210.502.280.026110 5-600014.501.500.026110 6-700029.002.220.026110 7-8200419.502.560.026110 （3）排水立管水力计算 沈阳建筑大学毕业设计 24 排水立管水力计算表如下： 表 3-10 排水立管水力计算 立管编号 洗脸盆个数 N=0.75 浴盆个数 N=3.00 大便器个数 N=4.5 小便器 N=0.3 当量 总数 设计 秒流 量 管径 PL-1320064331.25.87110 PL-2320001684.61110 PL-3101010082.53.13110 PL-4101010082.53.13110 PL-520202001653.81110 PL-620202001653.81110 PL-720202001653.81110 PL-820202001653.81110 PL-920202001653.81110 PL-1020202001653.81110 PL-11400841.13.42110 PL-124000393.37110 （5）排水横管水力计算 9-18 层的排水立管 PL-3、PL-4、PL-5、PL-6 在八层办公室穿过，为使立管符合布置规 范，需将立管进行汇流至靠墙，故： PL-3、PL-4 排水立管交汇成一根立管排出，则汇流的流量为 qu=0.12 p N+qmax=0.121.55 .825 .82+1.5=3.81L/s 横管选用管径为 110 的塑料排水管，坡度为 0.026。立管选用管径为 110 的塑料排水管。 PL-5、PL-6 排水立管交汇成一根立管排出，则汇流的流量为 qu=0.12 p N+qmax=0.121.5165165+1.5=4.77L/s 横管选用管径为 110 的塑料排水管，坡度为 0.026。立管选用管径为 110 的塑料排水管。 所有高区宾馆的排水立管在地下室进行汇流后再排至检查井。 汇流横管计算简图如下： 沈阳建筑大学毕业设计 25 图 3-8 左侧汇流图 3-9 右侧汇流 水力计算表如下： 表 3-11 排水横管水力计算 左侧污水横干管水力计算表 管段 编号 洗脸盆个 数N=0.75 浴盆个数 N=3.00 大便器个 数 N=4.5 当量总 数 设计秒 流量 i(mm/m)管径 122020201653.810.026110 236060604955.500.026110 348080806606.120.026110 右侧污水横干管水力计算表 1-32020201653.810.026110 2-32020201653.810.026110 3-44040403304.760.026110 （8）通气管的计算 (1)根据规范可知，通气立管长度在 50m 以上时，其管径应与排水立管管径相同， 此系统的 PL-1、PL-2 排水立管管径均 110mm,因此通气立管管径为 110mm。 (2)其他立管的通气管管径比立管管径效益好，均为 75mm。 沈阳建筑大学毕业设计 26 (3)一层二层单独排也需设置独立的通气管，通气帽在侧墙支出，通气管管径为 75mm。 3.3.23.3.2 屋面雨水排水系统计算屋面雨水排水系统计算 本建筑雨水排水系统采用内排水方式。雨水通过雨水斗、连接管、悬吊管、立管及 埋地横管等在地下一层排出室外，接入市政雨水管道系统。雨水管道采用 UPVC 管。 （1）降雨强度 该建筑位于长沙，取重现期 P=1a，查建筑给排水设计手册可得：降雨强度为 68. 0 )17( )lg68. 01 (3920 t P q3-3 其中 t=5min 5 q=274.66L/sha 小时降雨厚度为： H=98.88mm/h 屋顶回水总面积 F=983.63 ，宣泄系数 k=1 （2）雨水立管的布置 雨水量的计算根据公式： 10000 5 qF kQ 3-4 Q=27.07L/s 选用单斗系统，选取 65 型雨水斗，屋面布置 5 个雨水斗，取雨水斗 DN100 所以每个雨水斗汇水面积约为 196.73 （3）连接管 连接管的管径与雨水斗的管径相同， 均为 d=100mm。 （4）悬吊管 与 YL-1、 YL-2、 YL-3 相连的悬吊管选用 DN100.最大允许的汇水面积为 558 。 满足要求。 YL-4 连接两个雨水斗所以应将屋顶汇水面积换算为相当降水厚度 h 为 100 时的汇水面积 F100，其中两个雨水斗的汇水面积 F1=196.732=393.46 F100=h5F1/100=389.06 查建筑给水排水设计手册 ，当 d=150mm,i=0.006 时，悬吊管最大允许汇水面积 为 415 ，所以 YL-4 的悬吊管选用 d=150mm,i=0.006。 沈阳建筑大学毕业设计 27 （5）立管 当立管管径 d=100 时, 最大允许汇水面积为 558 ，满足 YL-1、YL-2、YL-3 的 泄水要求；YL-4 管径应与悬吊管管径相同，所以选用 d=150mm。 （6）排出管 排出管管径应不小于立管管径， YL-1、 YL-2、 YL-3 的排出管管径选用 d=100mm, YL-4 的排出管管径选用 d=150mm。 （7）埋地管 埋地管最小管径为 200mm,查 建筑给水排水设计手册 可知： 降雨强度为 100 /h， 水力坡度为0.005,充满度为0.5， 埋地管的最大允许汇水面积为388， 所以YL-1、 YL-2、 YL-3 的埋地管管径选用 d=200mm,水力坡度 i=0.005，满足泄水要求；降雨强度为 100 /h，水力坡度为 0.005,充满度为 0.5，管径为 250mm 时，埋地管的最大允许汇水面积 为 703 ，所以 YL-4 的埋地管管径选用 d=250mm,水力坡度 i=0.005，满足泄水要求。 3.43.4 建筑消防系统计算建筑消防系统计算 根据规范，本建筑为综合楼，且建筑高度50m，所以室内消火栓用水量 40L/s，室 外消火栓用水量 30 L/s，每根立管最小流量为 15 L/s，每只水枪的最小流量为 5 L/s， 故该建筑发生火灾时能保证同时供应 8 股水柱。 3.4.13.4.