高层建筑设计计算说明书.doc

建筑给水排水工程毕业设计 1 目 录 摘摘 要要 3 第一章第一章 设计任务书设计任务书 5 第二章第二章 设计方案设计方案 6 1 生活给水设计 6 高层建筑给水系统竖向分区 6 高层建筑给水方式 6 排水系统设计 8 消防给水系统设计 8 室外消火栓给水系统 8 室内消防给水系统 9 室内消防给水系统的供水设施 11 第三章第三章 设计计算书设计计算书 12 1 生活给水系统的计算 12 用水量计算 12 设计秒流量公式的确定 12 屋顶水箱容积计算 12 建筑给水排水工程毕业设计 2 地下贮水池容积计算 14 管道水力计算 15 a 校核水箱安装高度 21 b 水泵的选择 21 c 高区底层给水支管的减压 23 2 消火栓给水系统的计算 23 消火栓的保护半径的确定 24 消火栓口所需水压的确定 24 消防泵的选定 28 屋顶水箱安装高度的校核 29 水泵接合器和室外消火栓的选定 30 消火栓的减压 30 3 自动喷洒给水系统的计算 31 基本设计参数 32 喷头的布置间距 32 设计计算 32 选泵 35 4 排水系统设计计算 37 横管水力计算 38 排水立管水力计算 41 排出管计算 43 后后 记记 44 建筑给水排水工程毕业设计 3 摘 要 随着国民经济的发展 人民居住理念的变化 高层建筑如雨后 春笋般 越来越多的矗立于城市之中 城市住宅由纯多层住宅或纯 高层住宅向具有一定规模的多层小高层 高层住宅组合而成的居住 小区转化 公共建筑亦由功能单一向多用途 大面积 综合性的高 层建筑发展 高层建筑的给排水设计也就成了影响建筑物日后使用 的重要因素 本文针对某市一高层商住楼 结合对设计标准 规范的理解 对该建筑的给水系统 排水系统 消火栓给水以及自动喷洒给水系 统 主要以设计计算说明的形式 进行了初步探讨 建筑给水排水工程毕业设计 4 Abstract With the development of the national economy and changes in the concept of people living the high rise building soars everywhere in the city more and more The city housing construction is being converted from pure multistoried housing construction or pure high rise housing construction to residential area composed of multistoried little high rise construction with a certain scale and high rise housing construction The public building develops itself from single function high rise building to multi purpose big area integrate one And so the design of high rise building in water supply and drainage becomes an important factor impacting the later use of the building According to a commercial high rise housing construction in a city integrating the understanding of the design standards and parameters this article makes a preliminary exploration mainly in the form of design calculations in the wate supply system drainage system hydrant water supply system and automatic sprinkle water supply system 建筑给水排水工程毕业设计 5 第一章第一章 设计任务书设计任务书 某城市拟建一幢高层民用建筑 共有 19 层 地上 18 层 地下 1 层 建筑总高度为 65 米 该建筑占地面积约 2000 平方 米 地下室是设备用房 用作泵房和修建贮水池 地下室地面 标高为 5 00 米 1 2 层是裙房 作为商业场所使用 1 2 层 均为 4 8 米高 1 层设有男女公用卫生间 男厕所内设自闭式冲 洗蹲便器 5 个 1 8 米长小便槽一个 洗手盆污水盆各 1 个 女 厕所内设自闭式冲洗蹲便器 5 个 洗手盆 2 个 污水盆 1 个 2 层上面设有 1 8 米高的设备层 在设备层对给排水以及消防管 线进行必要的调整 3 18 层为单元式住宅 层高 3 0 米 每层 4 户 每户都是 两室一厅 一个厨房和一个卫生间 厨房内设厨房洗涤盆 1 个 卫生间内设浴盆 1 个 低位水箱坐便器 1 个 洗脸盆 1 个 每 户设分户水表 共用水表箱设在走廊内 在 18 层上面设有高度 为 0 8m 的闷顶 室外常年可保证的水压为 200kPa 建筑内的供水要求保证安全和稳定 既要有足够的水量 又要有良好的水质和稳定适宜的水压 该住宅建筑不需设置热 水供应系统 现要求设计出该高层民用建筑室内的给水 排水 消火栓 系统以及自动喷洒灭火系统 建筑给水排水工程毕业设计 6 第二章第二章 设计方案设计方案 该商住楼外形为狭长型 考虑到管网水力条件的均匀和优化 将其分为两 个面积基本相等区域分别供水 设置两套结构 功能基本相同且对称的给水 排水 消火栓以及自动喷洒灭火系统 因此 对其中一个区域进行设计计算 另一个区域与之基本相同 可只作个别部位的说明计算 1 生活给水设计 高层建筑给水系统竖向分区 当建筑高度很大时 若采用同一个系统供水 建筑底层配水点所受到的静 水压力会很大 将会产生以下弊端 配水水龙头开启时 水流喷溅严重 使用不便 当配水龙头关闭时容易产生水锤 不但会引起噪音还会损坏管道及附件 造成漏水 由于压力过 龙头 阀门等给水配件易受到磨损缩短寿命 同时增加了 维修工作量 流速过大 会产生水流噪声 振动噪声 影响室内安静 为了消除上述弊端 当建筑高度达到某一高度时 给水系统需做竖向分区 我国 高层建筑给水排水设计规范 GBJ15 98 规定 高层建筑生活给水系统 应竖向分区 各分区的最低点的卫生器具配水点的静压力 住宅 旅馆 医院 宜为 300 500kpa 由于本住宅建筑只有二楼上一个设备层 住宅各层都是 3 米 分区多于三 个无论采用水箱还是减压阀都会对层高利用产生影响 故用独立的生活给水系 统 生活给水系统分成高低两个供水区域 建筑下面两层和地下室可利用室外 给水管网的压力直接供水 既能保证供水安全 又可节约能源 基建投资与运 行管理费用 高层建筑给水方式 建筑给水排水工程毕业设计 7 在高层建筑竖向分区确定后 就要对给水方式进行选择 高层建筑的给水 方式有 高位水箱给水方式 气压罐给水方式和无水箱给水方式 给水方式选 择应以经济合理 技术先进 供水安全可靠为原则 高位水箱给水方式是运用较为普遍的一种给水方式 它主要有贮水池 加 压水泵 高位水箱和配水管网组成 这种供水方式又可分为串联给水方式 并 联给水方式 减压水箱给水方式 减压阀给水方式等 串联给水方式 该方式是将水泵和水箱分散设置与各区的楼层中 低区水箱兼作上一区的 贮水池 水泵由下区水箱抽送至上区水箱 再由水箱向各区供水 优点 水泵压力较均衡 所需扬程小 水锤影响小 耗材合理 缺点 设备布置分散 占用面积大管理不便 水泵设在楼层 对防震 隔 声要求高 上区供水受到下区的限制 供水可靠性差 并联给水方式 这种方式是各分区独立设置水泵和水箱 水泵集中不只在建筑底层或地下 室 分别向各区供水 优点 各区是独立的供水系统 供水安全可靠 水箱分散设置各区水箱容 积小 有利于结构设计 水泵集中布置 便于管理维修 缺点 水泵桃树多 供水高压管路长 投资费用高 水箱占用上层建筑面 积多 减压水箱给水方式 这种方式是将整个建筑用水量全部由底层水泵送至屋顶水箱 然后再分别 送至各分区水箱 分区水箱只起减压作用 优点 水泵台数及类型少 所需泵房面积小 投资少 设备集中 便于集 中管理 缺点 建筑内全部用水均需水泵提升至屋顶水箱 使水泵输送量大 工作 时间长 转运经费高 屋顶水箱容积大 加大建筑荷载 提升了对 建筑结构设计和抗震要求 供水可靠性差 建筑给水排水工程毕业设计 8 减压阀给水方式 该方式工作原理与减压水箱给水方式相同 只是分区给水系统用减压阀代 替减压水箱 优点 减压阀不占用楼层面积 可使建筑面积得到更好的利用 缺点 水泵运行动力费用高 同时减压阀的质量需要得到很好的保证 由于采用水箱供水安全可靠性要好于单用水泵供水 也比气压罐的调节容 积大 故采用高位水箱给水方式 此住宅楼只有二层上一个设备层 除商场外 各层高均为 3 米 且住宅的防噪声要求较高 所以不用水箱串联和水箱间减压 给水方式 建筑的日用水量并不大 用多泵并联给水方式 会增加泵的数量和 泵房的建筑面积 也增加了动力费用和管材的耗用量 综合考虑分析以上几种 供水方式 选择减压阀给水方式比较合适 排水系统设计 高层建筑的排水系统组成应满足以下三个要求 系统能迅速通畅地将污废水排到室外 排水管道系统气压稳定 有毒有害气体不进入室内 保持室内环境卫生 管线布置合理 简短顺直 工程造价低 室内污水采用合流制排放 排水立管采用特殊配件单立管系统 这种系统是有一根排水立管和两种特 殊连接配件组成的单立管排水系统 组成中的一种配件是在立管与支管连接的 节点处装置特制配件 成为上部特制配件 另一种配件是立管底部转弯处的弯 头特制配件 称为下部特制配件 这种系统具有良好的排水性能和通气性能 适用于各类高层建筑 住宅排水立管在设备层汇合后沿墙柱排出室外 商场污水单独排出 泵房 内设污水坑 安装潜水泵 由水坑内水位自动控制水泵的运行 消防给水系统设计 室外消火栓给水系统 建筑给水排水工程毕业设计 9 室外消火栓给水系统由室外消火栓 室外消防给水管网和消防水池组成 扑救火灾时 可向消防车等室外消防用水设备供水 室外消防给水与市政生活给水由 DN200mm 的环状管网供水 在管网上设 4 个室外地上式消火栓 室外消防给水管道可采用高压管道 临时高压管道和 低压管道 在这里作一下简单介绍 高压管道 要求消防管道内经常保持足够的压力 火场上需使用消防 或其他移动式水泵加压 而直接由消火栓接出水带 水枪灭火 临时高压管道 管道内平时水压不高 在水泵站内设有高压消防水泵 当接到火警时 开启高压消防水泵 使管道内的压力迅速达到高压给水管道的 压力要求 低压管道 管道内平时压力较低 保证管网内最不利点消火栓的压力 大于或等于 0 1MPa 即可 当发生火灾时 由消防车或移动式消防水泵进行加 压 在该工程中采用第三种方式 即低压制 室外消火栓的消防水源由市政给 水管网直接供给 室内消防给水系统 本工程的消防对象为住宅 商场 按照我国 建筑设计防火规范 超过 6 层的塔式住宅 通廊式建筑 底层设用商业网点的单元式住宅和超过 7 层以 上的单元式住宅都应设置室内消火栓 我国 高层建筑设计防火规范 规定 高层建筑中二类建筑中的商业营业厅 展览厅等公共活动用房均应设置自动喷 水灭火系统 故本建筑室内每层都设消火栓灭火系统 商场加设自动喷水灭火 系统 消火栓给水系统形式 按消防给水系统压力分 室内消防给水系统可分为高压 准高压和临时高 压消防给水系统 高压消防给水系统 管网里经常保持灭火所需水量水压 消防时不需启 动升压设备 直接使用灭火设备救火 系统简单供水安全 建筑给水排水工程毕业设计 10 准高压消防给水系统 消防给水管网内经常保持足够的压力 压力由稳 压泵或气压给水设备等增压设施保证 在水泵房 站 内设有高压消防水泵 在火灾时启动消防水泵 使管网的压力满足消防水压的要求 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 站 内设有高压消防水泵 发生火灾时启动高压消防水泵后使管网内的压力达到消 防水压的要求 本工程使用准高压消防给水系统 这也是在高层建筑中广泛采用的消防给 水系统 消防系统不分区 与生活给水系统独立设置 将稳压泵和小型气压罐 联合使用 将其设置在高层建筑的顶部水箱间内 这种增压设施占用面积小 能耗低 投资少 运行可靠等优点 根据规定 一类建筑的商业楼 展览馆 综合楼和消防高度超过 100 米的 其他高层建筑内 均应增设消防卷盘 即自救式小口径消火栓设备 其栓口直 径为 32mm 配带的小口径开关水枪喷嘴口径为 8 mm 橡胶水龙带内径 19mm 长度 30m 橡胶卷绕在可旋转的转盘上 与普通消火栓设在组合式消 防箱内 该设备操作方便 便于非专职消防人员在火灾初期及时救火 以防火 势蔓延 提高救火成功率 因消防卷盘只在火灾初期时使用 因此只要求室内 地面任何部位有一股水流能够到达 而不要求到达室内任何部位 其安装高度 应便于取用 其用水量可不计入消防用水量 自动喷洒灭火系统 自动喷洒灭火系统是在火灾发生时 能自动打开喷头喷水并同时发出火警 信号的消防灭火设施 经国内外大量事实验证 它具有安全可靠 控制火灾成 功率高 经济适用等特点 根据 高层民用建筑设计防火规范 GB 50045 95 规定 建筑高度不超 过 100m 的一类高层建筑及其裙房的下列部位 除普通住宅和高层建筑中不宜 用水扑救的部位外以及二类高层建筑中的商业营业厅 展览厅等公共活动用房 和建筑面积超过 200m2的可燃物品库房均应设置自动喷洒灭火系统 自动喷洒灭火系统按其保护对象可分为 洒水系统 雨淋系统 水幕系统 建筑给水排水工程毕业设计 11 水喷雾系统四种类型 其中洒水系统又可分为湿式系统 干式系统 干湿兼用 系统和预作用系统 本设计采用湿式自动喷水灭火系统 管道始终充满有压水 当火灾发生时 闭式喷头感温元件开启 喷头即能及时喷水灭火 同时发出火警信号 该系统 具有灭火速度快 控火效率高的特点 也适用于常温环境下的建筑物 室内消防给水系统的供水设施 供水设施分类 供水设施分类见下表 供水设施分类 名称作用和目的主要设施 自 动 供 水 设 施 保证高层建筑室内消防给水设备扑救初期火灾 所需水量和水压的设施 消防水箱或具有规定 容积的气压给水设备 主 要 供 水 设 施 保证高层建筑室内消防给水设备扑救大火时 有可靠的水量和水压的设施 固定消防水泵 消防 水池 临 时 供 水 设 施 补充室内消防给水管网水量的设施消防水泵接合器 水泵接合器 消防水泵接合器是消防队使用消防车从室外水源或市政给水管取水 向室 内管网供水的接口 水泵接合器的作用为 a 室内消防水泵发生故障时 消防车从室外消 火栓取水 通过它将水送至室内消防给水管网 b 室内遇大火消防用水不 建筑给水排水工程毕业设计 12 足时 可通过它将水送至室内消防给水管网 补充消防用水量的不足 c 室内消防水泵压力不足时 可通过它将水送至室内 水泵接合器有地上式 地下式和墙壁式三种安装方式 在该工程中选择地 上式 设置在建筑物的两个侧面和正面 共四个 第三章第三章 设计计算书设计计算书 1 生活给水系统的计算 该建筑用独立的生活给水系统 建筑内采用分区供水的方式 生活给水系 统分成高低两个供水区域 地下室至一 二层为低区 由室外给水管网直接供 水 管网布置成下行上给式 3 18 层为高区布置成上行下给式 由高位水箱和 水泵联合供水 由于市政给水管网不允许生活水泵直接抽水 在地下室内设贮水池 泵房 设在地下室 屋顶水箱设水位继电器自动起闭水泵 为使消防水箱中的水常处 于流动更新状态以保证水质 采用生活和消防合用水箱 同时也要采取措施使 消防用水不被动用 因此生活给水使用顶端开口的虹吸管从水箱底部吸水 贮 水池也是用生活消防合用水池 在池中设置溢流墙 以保证消防贮水不被动用 用水量计算 查阅 新编建筑给水排水工程师手册 住宅中二类建筑的用水定额在 130L p d 220L p d 之间 在本设计中取用最高标准 220L p d 时变化系数 Kh 2 5 用水时间 T 24h 每户人口定为 3 人 用水人数为 3 4 16 192 人 高区最高日用水量 Qd 192 220 1000 42 24m3 d 高区最高日最高时用水量 Qh Kh Qd T 2 5 42 24 24 4 4m3 h 低区用水全部由市政给水管网直接供给 对高位水箱容积的计算无贡献 设计秒流量公式的确定 采用 ggg kNNq 2 0 查表 建筑给水排水工程毕业设计 13 住宅 1 02 0 0045 k 商场 1 5 0 k 屋顶水箱容积计算 该建筑屋顶设两个体积相等的水箱 采用生活 消防合用 为了使水箱中 的水经常保持流动更新 又要保证消防用水不被动用 生活出水管采用虹吸管 钻孔措施 示意图如下 消防水位 消防水量 储备 小孔 5 10 接至生活出 水管 水箱的进水出水管分设在两侧也是为了避免水流短路 消防出水管口距水 箱底 50mm 以防止沉淀物进入配水管网 出水管上用阻力较小的旋启式止回阀 止回阀标高应低于最低水位不少于 1m 以保证止回阀开启所需的压力 采用水 箱水位与水泵连锁 在水箱侧壁安装浮球式液位指示器 可以根据水箱水位自 动控制水泵的开闭 消火栓给水系统 市内消火栓用水量 20L s 是外为 15 L s 自动喷洒系统 喷水量为 20 L s 室内消防总用水量为 40 L s 水箱的消防贮水量 Vx 60 qvx Tx 60 40 10 1000 24 m3 建筑给水排水工程毕业设计 14 生活贮水量的计算公式为 b b S K Cq V 4 式中 水箱的有效容积 m3 S V 水泵出水量 m3 h b q 水泵 1h 内最大启动次数 一般选用 4 8 次 h b K 安全系数 可在 1 5 2 0 内采用 C 选 1 2 Qh 1 2 4 4m3 h 5 28 m3 h 取为 2 0 为 4 b qC b K 2 5 28 4 4 0 66m3 取为 1 0 m3 S V 高位水箱的容积为 V Vx 24 1 0 25 m3 S V 选用 3 2m 3 2m 2 7m 27 6 m3 包括 0 2m 超高 的水箱 地下贮水池容积计算 贮水池为生活和消防合用水池 应考虑消防用水不被动用的措施 在这里 采用在水池中设置溢留墙的形式 水池的进水口不能被淹没 进出水管布置在 水池壁的不同侧面 以避免水流短路 方法见下图 建筑给水排水工程毕业设计 15 其有效容积为生活调节容积 消防贮水容积和安全用水容积之和 生活调 节容积取最大日用水量的 25 安全容积取最大日用水量的 10 就有 V Vs Vx Vb 生活贮水量 Vs 25 Qd 0 25 42 24 2 21 12 m3 消防贮水量为消火栓 2 小时 自动喷洒 1 小时 Vx 60 20 120 1000 60 20 60 1000 144 72 216 m3 V Vs Vx Vb 21 12 216 8 448 245 58 m3 选用 10m 8m 3 2m 256 m3 包括 0 25m 超高 的贮水池 管道水力计算 低区生活给水系统计算 1 2 层计算简图以及水力计算表分别如下 建筑给水排水工程毕业设计 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 18 19 20 16 低区 PVC 给水管水力计算表 卫生器具的当量及数量 管段 编号 洗手盆 Ng 1 0 污水盆 Ng 1 0 大便器 Ng 6 0 小便槽 Ng 0 25 每 m 当量 总数 Ng 设计 秒流 量 L s 管径 DN mm 流速 V m s 单位管 长水损 kPa m 管长 m 沿程水 头损失 kPa 1 2 11 00 200 250 580 260 830 216 2 3 11 81 450 290 250 840 502 671 335 3 4 111 82 450 470 320 810 342 530 860 5 6 16 01 200 500 840 210 930 195 6 7 212 01 200 500 840 210 930 195 7 8 318 01 273 500 890 230 930 214 8 9 424 01 470 501 030 300 930 279 建筑给水排水工程毕业设计 17 9 4 530 01 643 501 150 370 430 159 4 15 1151 832 45 1 709 501 200 390 340 133 10 11 16 01 200 500 840 210 930 195 11 12 212 01 200 500 840 210 930 195 12 13 318 01 273 500 890 230 930 214 13 14 424 01 470 501 030 300 930 279 14 15 530 01 643 501 150 370 430 159 15 16 11101 862 45 2 371 631 050 231 730 398 17 18 11 00 200 250 580 260 820 213 18 19 22 00 400 320 690 262 670 694 19 16 213 00 520 320 890 410 810 332 16 20 32101 865 45 2 427 631 080 24 15 3 600 hy 9 866 kPa 低区室内给水所需压力按下列公式计算 H H1 H2 H3 H1 0 8 2 0 2 8mH2O 28kPa H2 1 3 hy 1 3 9 866 12 83 kPa H3 20 kPa H 28 12 83 20 60 83 kPa 市政管网供水压力为 200 kPa 60 83 kPa 可以满足低区的供水要求 注 为了简化计算 这里没有把水流流经水表的水头损失计算在内 从计算结果也 可以看出 即使加上水表的水损 市政管网提供的水压也能满足要求 高区生活给水系统计算 由计算简图可知供水最不利点为 JL4 立管上的 F18 层 如下图支管上第 1 配水点 计算管段为 1 27 30 建筑给水排水工程毕业设计 18 高区 PVC 给水管水力计算表 支管 卫生器具的当量及数量 管段 编号 洗脸盆 Ng 1 0 沐浴 Ng 1 5 坐便器 Ng 0 5 厨洗盆 Ng 1 0 当量总 数 Ng 设计 秒流 量 L s 管径 DN mm 流速 V m s 单位管 长水损 kPa m 管长 m 沿程水 头损失 kPa 1 211 00 200 200 990 952 0251 924 2 3112 50 334 250 960 642 5031 602 3 101113 00 367 251 060 768 4476 420 建筑给水排水工程毕业设计 19 4 1011 00 200 200 990 953 9733 774 10 1111114 00 426 320 730 297 6722 225 5 611 00 200 200 990 952 0251 924 6 7112 50 334 250 960 642 5031 602 7 91113 00 367 251 060 767 4835 687 8 911 00 200 200 990 954 9364 689 9 1111114 00 426 320 730 295 9301 720 11 2722228 00 613 321 050 553 0601 683 每单元每层支管损失为 33 249kPa 建筑给水排水工程毕业设计 20 建筑给水排水工程毕业设计 21 高区 PVC 给水管水力计算表 干管 卫生器具的当量及数量 管段 编号 洗脸盆 Ng 1 0 沐浴 Ng 1 5 坐便器 Ng 0 5 厨洗盆 Ng 1 0 当量总 数 Ng 设计 秒流 量 L s 管径 DN mm 流速 V m s 单位管 长水损 kPa m 管长 m 沿程水 头损失 kPa 12 13222280 613 321 050 5531 65 13 144444160 888 400 980 3631 08 14 156666241 107 401 220 5431 62 15 168888321 298 401 430 7132 13 16 1710101010401 470 501 030 3030 90 17 1812121212481 629 501 140 3631 08 18 1914141414561 779 501 250 4231 26 19 2016161616641 920 501 350 4831 44 20 2118181818722 055 501 440 5431 62 21 2220202020802 185 630 970 2030 60 22 2322222222882 310 631 020 2230 66 23 2424242424962 431 631 080 2430 72 24 25262626261042 548 631 130 2730 81 25 26282828281122 663 631 180 2930 87 26 27303030301202 775 631 230 3130 93 27 28323232321282 884 750 900 143 020 42 28 29323232321282 884 750 900 1419 562 74 29 30646464642564 416 751 380 317 362 28 3 层至水箱的总水头损失为 22 81kPa 建筑给水排水工程毕业设计 22 a 校核水箱安装高度 水箱最低液位至最不利配水点的位置高差为 HZ 65 05 56 40 0 8 7 85 mH2O 78 5kPa 若 HZ H2 H3 H4则水箱安装高度满足要求 由计算表知 18 层最不利配水点到水箱的沿程水头损失为 h 33 249 0 42 2 74 2 28 38 69 kPa 故水箱到最不利点的沿程和局部水头损失之和为 H2 1 3 h 1 3 38 69 50 3 kPa H3 为进户水表的水头损失 设计计算如下 按设计秒流量不大于水表的最大流量确定水表口径 分户水表安装在 9 11 和 10 11 管段上 Q9 11 0 426 L s 1 534m3 h 查表选用表选用 LXS 20C 旋翼湿式水表 其公 称流量为 2 5 m3 h 最大流量为 5 m3 h 故分户水表的水头损失为 H3 Q9 112 Kb Q9 112 qmax2 100 2 3532 25 100 9 413 kPa H4为最不利点的流出水头 H4 15 kPa H2 H3 H4 50 3 9 413 15 74 71kPa5020151052 消火栓的保护半径应为 R Ld Ls 21 3 3 24 3m Ld 水带铺设长度 Ld 25 0 85 21 3m 0 85 为所取的水带展开时的弯曲折减系数 Ls 水枪充实长度倾斜 45 时的水平投影距离 对一般建筑 层高为 3 3 5m 由于两楼板间的限制 一般取其值为 3 0m 其单排布置间距为 m13 2112 3 24 2222 bRS 消火栓的最大保护宽度b 根据商场的实际情况 布置 5 个消火栓 最大间距 11 14m10m 满足要求 4 11 m H 水带水头损失计算 mH2008 1 52500172 0 2 2 xhdzd qLAH 水带阻力系数 见下表 z A 水带直径 mm 水带材料 506580 麻织0 015010 004300 00150 衬胶0 006770 001720 00075 15 85 1 08 2 0 18 93mH20 189 3kPa kdqxh HHHH 根据规范 按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求 最不利竖管 为 XL1 出水水枪数为 2 支 相邻消防竖管为 XL2 出水水枪数为 2 支 最不利出水点 1 处所需压力为 15 85 1 08 2 0 18 93 mH20 kdqxh HHHH 1 最不利出水点 2 处所需压力为 18 93 3 0 0 0225 21 95 mH20hHHH xhxh 12 为 1 点和 2 点的消火栓间距 为 1 2 管段的水头损失 H h 2 点的水枪射流量为 22qxh BHq 建筑给水排水工程毕业设计 28 dzxhxhdz xh dqxh LA B qqLA B q HHH 1 2 2 2 2 2 2 22 5 69L s 2500172 0 577 1 1 95 21 1 2 2 dz xh xh LA B H q 进行消火栓给水系统水力计算时 按枝状管网计算 配管水力计算成果如 下 建筑给水排水工程毕业设计 29 消火栓给水系统水力计算表 计算管段 设计秒 流量 L s 管长 L m DN mm v m s i kpa m il kpa 建筑给水排水工程毕业设计 30 1 25 003 01000 580 0750 225 2 310 69561001 230 30517 080 3 410 6922 271001 230 3056 792 4 521 3812 341002 471 22215 079 hy 39 177kPa 上表计算时 从理论上说 XL2 上的不利出水点 1 2 的消火栓离消防水泵 近 其出水量应比 XL1 号出水管上的消火栓稍大 但相差很少 为了简化计算 工作 可采用与 XL1 消防立管相同的流量 由计算可知消火栓系统都使用 100mm 的给水钢管可以满足要求 消防泵的选定 管路总水头损失为 Hw 1 1 39 177 43 095 kPa 消火栓系统所需总压力为 Hx H1 Hxh Hw 57 30 10 4 8 10 18 93 10 43 095 853 40 kPa 消防水泵流量为 Qx 21 38L s 据此选得 型号为 XBD10 15 DLX 型消防泵 3 台 2 用 1 备 该泵外形尺寸小 泵采用立式结构 占地面积小 使用单机叶轮 整机高 度低 稳定性好 在较低矮的地下泵房照样可方便安装 从而提高了建筑面积 的商业利用率 而且给泵的安装 调试 维护 检修带来极大的方便 该泵的流量扬程曲线平坦 流量变化较大时 扬程变化很小 不用变频调 速 可同样达到恒压效果 有效地解决了消防供水过程中的小流量超压问题 确保 消 防系统安全运行 该泵的性能和安装尺寸见下表所示 建筑给水排水工程毕业设计 31 XBD10 15 DLX 型消防泵性能 型号 流量 Q L s 扬程 H m 转速 n r min 电机功率 kw 总重 Kg XBD10 15 DLX5 15100290030385 XBD10 15 DLX 型消防泵外形及安装尺寸 mm 该泵底座边长 B 500mm 吸水管与压水管成 吸水管距底座高 H1 130 180 mm 压水管距底座高 H2 242mm 泵与电机总高为为 H 1207mm 底座螺栓 d 23mm 配备电机型号为 Y200L1 T 功率为 30kw 水泵基础定为边长 600mm 的正方形 基础深度 H 30d 70mm 在屋顶设置一个试验消火栓 实验时只需一股水柱工作 流量减少 水泵 扬程提高 完全能满足屋顶试验消火栓有 10m 水柱的要求 不再进行核算 屋顶水箱安装高度的校核 最不利点消火栓的静压力为 62 80 57 30 5 50m 7 0 m 按 高层民用建筑设计防火规范 规定水箱的设置高度应满足最不利点工作压 力不低于 0 05Mpa 建筑高度不超过 100m 最不利点消火栓静水压不低于 0 07 Mpa 的要求 本建筑消防给水系统需设增压设施 使用稳压泵增压的缺点在于 启动频繁 用气压罐增压调节容积又很小 综合考虑两方面的因素 增压设施采 用稳压泵和小型气压罐联合使用 将其设置在屋顶气压罐给水间里 消防给水系统稳压泵是系统平时维持压力的水泵 对系统起着监护作用和 使系统具有自动控制的功能 稳压泵的压力可根据系统压力而确定 稳压泵的 压力可根据系统压力而确定 一般稳压泵的压力比主泵高 0 1Mpa 0 2Mpa 或 者稳 压泵压力为主泵的 1 1 倍 1 2 倍 对于稳压泵的流量 我国 高规 第 7 4 8 条 增压设施应符合下列规定 对消火栓给水系统不应大于 5L S 对自动喷水系统 建筑给水排水工程毕业设计 32 不应大于 1L S 稳压泵的运行有三个压力控制点 稳压上限点为稳压泵停止运行其数值相 当于消防给水系统正常压力值 稳压下限点稳压泵启动 系统压力小于稳压上 限点 5mH20 主泵启动点 消防主要工作泵启动 其数值小于稳压下限点 10 15 mH20 在该工程中稳压泵的流量按 1 0 L s 设计 这是因为系统的渗透量小 稳压 泵的流量设计过大 将延迟消防主泵的启动 以至于不能启动 稳压泵的流量为 Q 1 0 L s 扬程为 18 93 62 80 57 30 13 43 mH20 所以选用 GDR32 20 型管道泵 流量为 1 0 L s 时 扬程 21m 功率 0 75kw 气压罐的容量理论上应为两只水枪和五个喷头 30s 的用水量 但因为自动喷 洒系统只在商场设置 水箱的静水压力就能满足 故气压罐的容量为两只水枪 30s 的用水量 即 2 5 30 300 L 水泵接合器和室外消火栓的选定 水泵接合器选定是作为应急备用 弥补消防水量不足 本建筑室内消防水 量为 20 L s 而一个 100mm 管径的水泵接合器的负荷流量为 10 15 L s 所以 选用 100mm 管径的地面式水泵接合器两个 其布置不宜设在一起 因此在建筑 物的侧面和正面各设一个 按建筑外形 市政消火栓位置于建筑物对角斜线布置 本建筑室外消防用 水量为 15 L s 每个室外消火栓用水量为 10L s 故每个区设置两个地面式消火 栓 有一个 100mm 和两个 65mm 的栓口 消火栓的减压 当消防水泵工作时 消火栓处的压力不能超过 0 8Mpa 当消火栓处的压力 超过 0 5Mpa 时就应该采取减压措施 当消防系统水泵由下向上供水时 消火栓 减压阀的减压值应等于该消火栓距最高消火栓的垂直高度及该消火栓和最高消 火栓间管道内的水头损失之和 建筑给水排水工程毕业设计 33 水泵工作时消火栓的动水压力和过剩压力 消火栓 编号 12345678910 动水 压力 mH20 18 9321 9524 9527 9530 9533 9536 9539 9542 9545 95 过剩 压力 mH20 03 026 029 0212 0215 0218 0221 0224 0227 02 消火栓 编号 1112131415161718 动水 压力 mH20 48 9551 9554 9557 9560 9563 9566 9569 95 过剩 压力 mH20 30 0233 0236 0239 0242 0245 0248 0251 02 由计算表格可知 14 号消火栓 18 93 39 57 93 57 95 所以从 14 号消 火栓开始需设减压阀 即 5 层以下 包括五层 各楼层消火栓出口处需设短管 减压阀 3 自动喷洒给水系统的计算 我国 高层建筑设计防火规范 规定 高层建筑二类建筑中的商业营业厅 展览厅等公共活动用房均应设置自动喷水灭火系统 故需在一二楼的商场加设自动喷洒灭火系统 采用标准型玻璃球喷头 喷 头 建筑给水排水工程毕业设计 34 安装成下垂型 使用湿式报警阀 基本设计参数 按照建筑危险等级分类 本建筑属于中危险级 基本数据见表所示 建筑物 危险等 级 自动喷洒系统标准喷头喷水强度和布置间距 消用 水量 L s 火灾 延防 续时 间 h 设计 喷水 强度 L min m2 作用 面积 m2 喷头 工作 压力 pa 喷头 计算 喷水 半径 m 喷头 最大 间距 m 喷头 与墙 最大 间距 m 每只 喷头 最大 保护 面积 m2 中危险 级 2016 0200 9 8 104 2 553 61 812 5 喷头的布置间距 喷头的布置间距要求在所保护的区域内任何部位发生火灾都能得到一定强 度的水量 喷头的布置形成应根据天花板 吊顶的装修要求布置成不同的形式 根据上表要求 结合建筑内的结构 把喷头布置成正方形 并且采用两种布 置间距 一种正方形的边长为 3 4m 另一种边长为 3 6m 设计计算 根据建筑物内部结构 如果采用作用面积法来作水力计算 面积不好划分 所以在这里采用特性系数法计算 特性系数法是从系统设计最不利点喷头开始 沿程计算各喷头的压力 喷水量和管段的累积流量 水头损失 直至某管段累 计流量达到设计流量为止 此后的管段中流量不再累计 仅计算沿程水头损失 喷头的出流量和管段水头损失应按下式计算 建筑给水排水工程毕业设计 35 HKq 2 10ALQh 式中 喷头处节点流量 L s q 喷头处水压 kPa H 喷头流量系数 玻璃球喷头 0 133 或水压用 mH20 时KKH 0 42 K 计算管段沿程水头损失 kPa h 计算管段长度 m L 管段中流量 L s Q 比阻值 A 22 LS 设计最不利点喷头以及端点喷头处工作压力均为 100 kPa 每个端点喷头的 喷水量为 L s 80L min 选定管网中的最不利33 1 100133 0 HKq 计算管路如下图所示 其计算面积为 180 2 m 建筑给水排水工程毕业设计 36 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 222324 25 DN25mmDN25mm DN25mm DN25mm DN25mm DN32mm DN25mm DN25mm DN25mm DN50mmDN80mmDN80mmDN100mmDN100mmDN100mm DN100mm DN32mmDN32mmDN32mmDN32mm DN32mm DN32mm DN32mm DN150mm 水力计算成果如下 最不利管路 节点 1 25 水力计算表 管段 编号 喷头 处水 压 kPa 喷头 出流 量 L s 管段 流量 L s 管径 mm 流速 m s 比阻值管长 m 水损 kPa 1 2100 1 33 1 33 25 2 51 0 4367000 2 47 19 080 2 5119 08 1 45 2 78 32 2 93 0 0938600 2 84 20 621 3 4100 1 33 1 33 25 2 51 0 4367000 3 40 26 264 4 5126 26 1 49 2 82 32 2 97 0 0938600 0 56 4 193 5 10 无出流量 5 61 50 2 64 0 0110800 3 40 11 839 6 7100 1 33 1 33 25 2 51 0 4367000 2 47 19 080 7 10119 08 1 45 2 78 32 2 93 0 0938600 2 84 20 621 8 9100 1 33 1 33 25 2 51 0 4367000 3 40 26 264 9 10126 26 1 49 2 82 32 2 97 0 0938600 0 56 4 193 10 13 无出流量 11 21 80 2 26 0 0011680 2 15 3 157 11 12100 1 33 1 33 25 2 51 0 4367000 2 47 19 080 12 13119 08 1 45 2 78 32 2 93 0 0938600 2 84 20 621 13 16 无出流量 13 99 80 2 82 0 0011680 1 25 2 859 建筑给水排水工程毕业设计 37 14 15100 1 33 1 33 25 2 51 0 4367000 3 40 26 264 15 16126 26 1 49 2 82 32 2 97 0 0938600 0 56 4 193 16 21 无出流量 16 82 80 3 39 0 0011680 3 40 11 232 17 18100 1 33 1 33 25 2 51 0 4367000 2 47 19 080 18 21119 08 1 45 2 78 32 2 93 0 0938600 2 84 20 621 19 20100 1 33 1 33 25 2 51 0 4367000 3 40 26 264 20 21126 26 1 49 2 82 32 2 97 0 0938600 0 56 4 193 21 2222 42 100 2 59 0 0002674 3 40 4 571 22 2322 42 100 2 59 0 0002674 3 40 4 571 23 2422 42 100 2 59 0 0002674 1 10 1 479 24 25 无出流量 22 42 100 2 59 0 0002674 5 89 7 919 沿程水头损失为328 261kPa y h 系统的理论秒流量为 L s18 60 6180 L Q 从以上的水力计算结果可以看出 当计算到节点 21 时累计流量为 22 42L s 为的 1 25 倍 显然在范围之列 故能够满足设计 L Q L Q 30 1 15 1 要求 作用面积内的平均喷水强度为 L min m2 47 7 180 6042 22 p q 此值大于规定要求的 6 L min m2 符合要求 最不利点喷头的工作压力 100 kpa 10mH20 0 h 管段沿程水头损失328 261kPa 32 83 mH20 y h 管段局部水头损失以沿程水头损失的 20 计 故总水头损失为mH20 4 3983 322 12 1 1 y hh 报警阀水头损失 0 38mH20 2 h 最不利点喷头与最低水位之间高差的静水压 9 30 4 85 14 15 mH20 z h 要求水泵扬程 10 39 4 0 38 14 15 63 93 mH20h 0 h 1 h 2 h z h 建筑给水排水工程毕业设计 38 选泵 据此选得 型号为 XBD8 0 20 85 40 2 型消防泵 2 台 互为备用 该泵外形尺寸小 泵采用立式结构 占地面积小 使用单机叶轮 整机高 度低 稳定性好 在教低矮的地下泵房照样可方便安装 从而搞了建筑面积的 商业利用率 而且给泵的安装 调试 维护 检修带来极大的方便 流量扬程曲线平坦 流量变化较大时 扬程变化很小 不用变频调速可同 样达到恒压效果 有效地解决了消防供水过程中的小流量超压问题 确保消防 系统安全运行 该泵的性能和