某商住楼给排水毕业设计说明书.doc

某商住楼给排水毕业设计说 明书 题 目 某商住楼 建筑给水排水工程设计 院 部 专 业 给水排水工程 班 级 姓 名 学 号 指导教师 完成日期 I 目 录 摘 要 IV ABSTRACT V KEY WORDS HIGH BUILDING WATER SUPPLY SYSTEM WASTEWATER SYSTEM FIRE SYSTEM V 1 前 言 1 1 1 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 1 1 2 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 2 1 2 1 高层建筑给水排水工程设计方法 2 1 2 2 高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 4 2 1 工程概况 4 2 2 设计资料 4 2 2 1 建筑设计资料 4 2 2 2 城市给水排水设计资料 4 2 3 工程设计任务 4 3 建筑给水系统 5 3 1 给水系统方案的确定 5 3 2 给水管网水力计算 5 3 2 1 设计秒流量 6 3 2 2 高区给水管网水力计算 7 3 2 3 低区给水管网水力计算 9 3 2 4 水表水头损失计算 12 3 3 设备的计算与选择 12 3 4 管材 13 II 4 建筑消防水系统 14 4 1 消防给水系统方案的确定 14 4 2 室内消火栓给水系统 14 4 2 1 消火栓的布置 14 4 2 2 消火栓口所需的水压 15 4 2 3 校核 16 4 2 4 水力计算 17 4 2 5 其他设施的设计 22 4 3 自动喷水灭火系统 22 4 3 1 自喷系统的布置 23 4 3 2 自喷系统水力计算 23 4 3 3 消防水池容积的计算 28 4 4 室外消防给水系统 28 4 4 1 室外消防给水管网 28 4 4 2 室外消火栓 28 4 5 管材 29 5 建筑排水系统 30 5 1 排水方案 30 5 2 排水管道水力计算 30 5 2 1 排水设计秒流量 30 5 2 2 排水管网的水力计算 30 5 3 管材 33 6 建筑雨水排水系统 33 6 1 建筑雨水的排放方式 33 6 2 管道的布置与敷设 33 6 3 雨水系统的水力计算 33 6 3 1 雨水流量 34 6 3 2 溢流口计算 36 III 7 结 论 37 谢 辞 38 参考文献 39 IV 摘 要 本设计包括室内给水工程 室内排水工程 室内消防工程 按甲方要求 本工程给水 管只设进户总管 排水管只设排水出口 其于部分用户自理 给水系统采用分区供水 低区负二到三层 由市政管网直接供水 高区三到十层 采 用无负压变频供水 室内排水系统采用污 废水分流制 底层单独排放 排水立管设伸顶 通气管 污 废水经化粪池处理后排入市政污水管网 化粪池由小区总图设计时统一考虑 消防系统分为室内消火栓给水系统和室内喷淋给水系统 两者均采用加压水泵和高位水池 箱 联合供水 屋面雨水排水系统采用天沟外排水 给水管采用聚丙烯 PP R 管 排水管采用硬聚乙烯塑料排水管 消防系统均采用内外 壁热浸镀锌钢管 关键词 高层建筑 给水系统 排水系统 消防系统 V The Design of Building Water and Wastewater Engineering for the Eighth Building of Jin Xiu Cheng ABSTRACT Based on the synthesis analysis the water supply system the drainage system fire system fire hydrant system and automatic sprinkler system and roof drainage system for the eighth high complex building of Jin Xiu Cheng are designed The water supply system is applied by vertical division block The floors from the first to the second are the low areas water of which is supplied directly by the municipal pipe network The floors from the third to the 12th are the Central areas and from the 13th to the 22nd are the high areas water of which are supplied with the frequency conversion pump group The drainage system is an interflow system of sewerage and waste water Water of the first floor drains separately the upright draining pipes are equipped with the ventilating pipes and then the sewerage is drains to the municipal waste pipe network The fire system includes the fire hydrant system and automatic sprinkler system The roof drainage system is an outside drainage system The water supply pipes and drainage pipes are made of the PP R pipes and the cast iron pipes respectively and the material of the fire fighting system is made of steel pipes Key Words high building water supply system wastewater system fire system 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 1 1 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 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 噪 2 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 1 2 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 1 2 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 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 3 1 2 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 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 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 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 4 2 工程概况及设计任务 2 1 工程概况 该楼位于北方某市区 地上十层 地下两层 负二层为消防水池和水泵房 四层以 上均为住宅 按照 高层民用建筑防火设计规范 GB50045 95 2005 版 可知此建筑为 商住楼 属于二类高层公共建筑 屋顶设有高位消防水池 箱 各层高度如下 负二 层 2 7m 负一层 3 2 m 一层 4 5m 二 三层 3 9m 住宅四层 3 2m 住宅标准层 3 2m 建筑总高度 34 7m 2 2 设计资料 2 2 1 建筑设计资料 建筑物小区总平面图 负二层平面图 负一层平面图 一层平面图 二层平面图 三层平面图 四层平面图 五 十层平面图 屋顶层平面图 建筑立面图 2 2 2 城市给水排水设计资料 1 该楼位于北方某市区 该地区工程地质条件良好 2 市政给水管网供水压力为 0 25Mpa 给水管道在总图北侧道路旁 管顶埋深 0 8m 3 市政排水管道在本建筑物的西侧 管径为 DN300 管顶埋深为地面下 3 8m 2 3 工程设计任务 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 室内给水工程设计 2 室内排水工程设计 3 室内消防工程设计 a 室内消火栓系统设计 b 室内喷淋系统设计 4 雨水排水工程设计 5 3 建筑给水系统 3 1 给水系统方案的确定 该建筑为高层建筑 市政管网所提供的资用水头为 250kpa 压力不足以供应该建 筑所有用水 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 0 45MPa 由于其层数多 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 2 个供水区 低区为 2 3 层 高区为 4 10 层 低区利用市政给水管网供水压力 直接供水 高区采用无负压设备加压供水 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 0 2MPa 左右 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两个供水区 地上 2 3 层为低区 利用市政管 网供水压力直接供水 4 10 层为高区 高区采用无负压设备供水 设备机组设置在地 下室水泵房 3 2 给水管网水力计算 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 6 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 250L 人 d 小时 变化系数取 2 8 每户 4 人 使用时数 T 24 h K 3 2 1 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公式是 3 1 gg NUq 2 0 式中 计算管段的设计秒流量 L s g q 计算管段的卫生器具给水当量同时出水概率 U 计算管段的卫生器具的给水当量总数 g N 0 2 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 其平均出流概率有关 根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 0 U 公式为 3 2 1 1 49 0 g gc N N U 式中 对于不同的卫生器具的给水当量平均出流概率的系数 c 0 U 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 3 3 36002 0 100 0 TN mKq U g hd 式中 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 0 U 最高日用水定额 L 人 d d q m 用水人数 人 小时变化系数 h k T 用水时间 7 查表知普通住宅 型可取 3 0 0 U 0 U 由 建筑给水排水设计规范 附录 D 可以查出 内插法 g q 一到二层为商场 因此 设计秒流量公式为 0 2 3 4 g q g N 式中 计算管段的生活设计秒流量 L s g q 计算管段的卫生器具当量总数 g N 根据建筑物用途确定的系数 商场 值取 1 5 即设计秒流量为 0 2 0 2 1 5 0 3 L s g q g N g N g N 根据规定 各卫生器具的给水当量如下 淋浴器 0 75 洗脸盆 0 75 坐便 0 5 洗涤盆 1 0 洗衣机水嘴 g N g N g N g N 1 0 g N 生活给水管道的水流速度如下 DN15 DN20 v 0 6 1 0m s DN25 DN40 v 0 8 1 2m s DN50 DN70 v 1 5m s DN80 及以上的管径 v 1 8m s 3 2 2 高区给水管网水力计算 高区水力计算用图见图 3 1 计算结果见表 3 1 8 图 3 1 中区给水水力计算用图 表 3 1 中区给水系统水力计算表 9 住宅部分各楼层计算结果如下 楼层本 层 当 量 总当量 Ng 同时出 流概率 U 流量 l s 立 管 管 径 流速 m s 水力坡降 mH2O m 沿程损失 mH2O 4 楼20 0140 00 113 05750 920 0150 045 5 楼20 0120 00 122 78631 480 0510 164 6 楼20 0100 00 122 49631 330 0420 134 7 楼20 080 00 142 18631 170 0330 105 8 楼20 060 00 151 84630 990 0240 077 9 楼20 040 00 181 46501 240 0480 152 10 楼 20 020 00 250 99500 840 0230 074 3 2 3 低区给水管网水力计算 低区水力计算用图见图 3 3 计算结果见表 3 3 10 图 3 2 低区给水水力计算用图 表 3 2 低区给水系统水力计算表 采用当量法计算 计算原理参照 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 2009 年版 采 用公共建筑采用当量法 基本计算公式 g N 2 0 g q 式中 qg 计算管段的给水设计秒流量 L s Ng 计算管段的卫生器具给水当量总数 11 根据建筑物用途而定的系数 1 5 建筑类型 办公楼 商场 计算结果 管段 名称 管道 流量 L s 管长 m 累计当 量 标注 管径 水力坡 降 mH2O m 流速 m s 沿程损 失 mH2O 管材 1 20 100 850 50200 0300 540 03PP R 2 30 200 851 00250 0350 680 03PP R 3 40 300 431 50250 0741 010 03PP R 4 50 300 731 50250 0741 010 05PP R 5 60 301 171 50250 0741 010 09PP R 6 70 583 903 75400 0260 770 10PP R 7 80 828 407 50400 0491 090 41PP R 9 100 152 450 75200 0640 810 16PP R 10 110 200 121 00250 0350 680 00PP R 11 120 350 541 75250 0991 180 05PP R 12 60 450 632 25320 0480 930 03PP R 13 140 100 850 50200 0300 540 03PP R 14 150 200 851 00250 0350 680 03PP R 15 160 300 431 50250 0741 010 03PP R 12 16 170 300 731 50250 0741 010 05PP R 17 70 301 171 50250 0741 010 09PP R 18 190 152 450 75200 0640 810 16PP R 19 200 200 121 00250 0350 680 00PP R 20 210 350 541 75250 0991 180 05PP R 21 70 450 632 25320 0480 930 03PP R 22 230 101 200 50200 0300 540 04PP R 23 100 200 571 00250 0350 680 02PP R 24 110 152 450 75200 0640 810 16PP R 25 260 101 200 50200 0300 540 04PP R 26 190 200 571 00250 0350 680 02PP R 27 200 152 450 75200 0640 810 16PP R 3 2 4 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列原则确定 1 住宅入户管上的水表 宜取0 01M P a 2 建筑物或小区引入管上的水表 在生活用水工况时 宜取0 03 M P a 在校核消防工况时 宜取 0 05 M P a 3 3 设备的计算与选择 系统所需压力按下式计算 3 6 4321 HHHHH 式中 H 系统所需水压 kPa 给水引入管至最不利配水点位置高度所需的静水压 kPa 1 H 管路的总水头损失 kPa 局部水头损失取沿程水头损失的 25 2 H 水表的水头损失 kPa 3 H 13 最不利配水点的流出水头 kPa 4 H 校核低区所需压力 低区最不利点为小便器 流出水头取 20kPa H 0 8 4 5 3 9 1 3 10 1 25 74 30 20 247 5kPa 250 kPa 满足要求 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 3 1 高区给水设计秒流量为 3 05L s s Q 高区最不利点为高位水箱 流出水头取 50kPa 所需压力 H 36 7 4 9 10 1 25 75 1 30 50 590kPa 该设计中 高区根据流量和扬程选用一套无负压变频机组向高区供水 每层水表前均设 减压稳压阀 阀后压力为 0 2MPa 3 4 管材 本设计选用 S5 系列的 PP R 聚丙烯管 本设计中给水系统采用给水 PP R 聚丙烯管 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 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 14 4 建筑消防水系统 4 1 消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 GB50045 95 2005 年版 以下简称 高规 及 自动喷水灭火系统设计规范 GB50084 2001 2005 年版 确定该建筑为二类公共建筑 火灾危险 1 负一层即车库层为中 级 2 一至三层即 商业部分为中 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 7 3 3 规定 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 7 2 2 规定 室内消火栓用水量为 20L s 室外消火栓用水量为 20L s 根据 自动喷水灭火系统设计规范 GB50084 2001 第 5 0 1 规定 自动喷水灭 火系统的喷水强度为 8L min 作用面积为 160 经计算自动喷水灭火系统消防 2 m 2 m 用水量 21 3L s 取 25L s 60 8160 消防用水总量20 20 25 65L s 4 2 室内消火栓给水系统 4 2 1 消火栓的布置 本设计建筑总高度 32 9m 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 DN65 19 的直流水枪 25m 长 DN65 的衬胶水带 消火栓保护半径可按下列计算公式计算 R 4 1 LsLd 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 d L 0 8 水枪充实水柱长度的平面投影长度 m Ls 因此 消火栓的保护半径为 15 R LsLd 又 LS SK sin H1 H2 sin sin H1 H2 H1室内最高着火点离地面高度 H2水枪喷点离地高度 一般为 1m 故 LS H1 H2 3 2 1 2 2m 又根据 高规 7 4 6 2 知 LS 10m 故 LS 10m R 25 0 8 10 30mLsLd 即消火栓的保护半径为 30m 消火栓布置间距采用下式计算 S 4 2 22 bR 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 8 4m 因此 消火栓 间距为 S 28 8m 22 bR 4 830 22 4 2 2 消火栓口所需的水压 水枪喷嘴处水压 10 1 4 3 q H f m H f m H 式中 水枪喷嘴处水压 m q HOH2 水枪实验系数 f 水枪充实水柱 m m H 水枪系数 经过查表 水枪喷口直径选 19mm 水枪系数值为 0 0097 充实水柱取 10m 单个水枪的设计流量 5L s 水枪实验系数值为 1 21 因此 水枪喷嘴处 m H f 所需水压为 16 10 1 q H f m H f m H 1 21 10 1 0 0097 1 21 12 16 9mH2O 169kPa 水带阻力 水带阻力损失 4 4 d h z A d L 2 xh q 式中 水带阻力损失 m d h 水带阻力系数 z A 水带有效长度 m d L 水枪喷嘴出流量 L s xh q 本设计中 19mm 的水枪配 65mm 的衬胶水带 查表可知 65mm 的水带阻力系数 值为 0 00172 b 1 577 水枪喷嘴实际出流量 z A 5 16 L s 5 0L s xh qBHq 9 16577 1 因此 水带阻力损失为 0 00172 25 5 162 1 14m d h z A d L 2 xh q 因此 消火栓口所需水压 4 5 kdqxh HHHH 式中 消火栓口的水压 mH2O zh H 水枪喷嘴处的压力 mH2O q H 水带的水头损失 mH2O d H 消火栓栓口水头损失 按 2mH2O 计算 k H 16 9 1 14 2 20 03m kdqxh HHHH OH2 4 2 3 校核 设置的消防储水高位水箱最低水位 36 7m 最不利点消火栓栓口高程 35 8m 则最 17 不利点消火栓口的静水压力为 36 7 34 7 2m 按照 高规 第 7 4 7 2 条规定 需OH2 要设增压设施 增压设施选用带小型气压罐的补压装置 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 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 5mH2O 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 mH2O 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 流量为 Q 1 0 L s 扬程为 20 03 36 7 34 7 18 03mH2O 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 隔膜式气压水罐选为 SQL1000 0 60 0 450m3 详参图集 98S205 第 6 页 67 0 4 2 4 水力计算 计算原理参照 全国民用建筑工程设计技术措施 2009 建筑给水排水工 程 中国建筑工业出版社 基本计算公式 1 最不利点消火栓流量 qxh BHq 式中 qxh 水枪喷嘴射出流量 L s 依据规范需要与水枪的额定流量 进行比较 取较大值 18 B 水枪水流特性系数 Hq 水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压 mH2 O 2 最不利点消火栓压力 2 2 2 B q qLAHHhH xh xhddskqdxh 式中 Hxh 消火栓栓口的最低水压 0 010MPa hd 消防水带的水头损失 0 01MPa hq 水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压 0 01MPa Ad 水带的比阻 Ld 水带的长度 m qxh 水枪喷嘴射出流量 L s B 水枪水流特性系数 Hsk 消火栓栓口水头损失 宜取 0 02Mpa 3 次不利点消火栓压力 jfxhxh hhHH 层高最次 式中 H层高 消火栓间隔的楼层高 m Hf j 两个消火栓之间的沿程 局部水头损失 m 4 次不利点消火栓流量 B LA H q dd xh xh 1 2 次 次 依据规范需要与水枪的额定流量进行比较 取较大值 5 流速 V 19 2 4 j xh D q v 式中 qxh 管段流量 L s Dj 管道的计算内径 m 6 水力坡降 3 1 2 00107 0 j d v i 式中 i 每米管道的水头损失 mH20 m V 管道内水的平均流速 m s Dj 管道的计算内径 m 7 沿程水头损失 Lih 沿程 式中 L 管段长度 m 8 局部损失 采用当量长度法 当量 Lih 局部 式中 L 当量 管段当量长度 单位 m 自动喷水灭火系统设计规范 附录 C 计算参数 水龙带材料 衬胶 水龙带长度 25m 水龙带直径 65mm 水枪喷嘴口径 19mm 20 充实水柱长度 10 m 管段 名称 起点 压力 mH2 O 管道 流量 L s 管长 m 当量 长度 管径 mm 水力坡 降 mH2O m 流速 m s 损失 mH2 O 终点压 力 mH2O 1 216 474 620 630 00700 0491 200 0316 50 2 316 504 623 200 001000 0060 533 2219 72 3 419 724 623 200 001000 0060 533 2222 94 4 522 944 623 200 001000 0060 533 2226 16 5 626 164 623 200 001000 0060 533 2229 37 6 729 374 623 200 001000 0060 533 2232 59 7 832 594 623 200 001000 0060 533 2235 81 8 935 814 623 200 001000 0060 533 2239 03 9 1039 034 623 900 001000 0060 533 9242 95 10 1142 954 623 900 001000 0060 533 9246 87 11 1246 874 624 500 001000 0060 534 5351 40 12 1351 404 621 550 001000 0060 531 5652 96 计算结果 入口压力 52 96 米水柱 进行消火栓给水系统水力计算时 按图 4 1 以枝状管路计算 配管水力计算成果见 21 表 4 1 22 23 图 4 1 消火栓给水管网计算用图 消火栓总用水量 20L s 故选用消防泵型号为 XBD6 20 SLH 型 2 台 一用一 x Q 备 Q 55 60 33 30L s H 60m N 22kW OH2 4 2 5 其他设施的设计 水泵接合器 水泵接合器的设置数量按室内消防水量计算确定 该建筑室内消火栓用水量为 20L s 每个水泵接合器的流量按 15L s 计 故设置 2 个水泵接合器 型号为 SQS100 B F 图集 99S203 24 页 消防水泵接合器安装在室外地坪上 以满足使用方便的要求 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 1 0MPa 当消火栓处的压力超过 0 5MPa 时就应该采取减压措施 三层以下采用 SNJS65 型稳压减压消火栓 三层以上 采用 SN65 普通型消火栓 图集 01S201 消防水箱 消防贮水量按 高规 7 4 7 1 高位消防水箱的消防储水量 一类公共建筑不应小 于 18m3 二类公共建筑和一类居住建筑不应小于 12m3 二类居住建筑不应小于 6 00m3 本建筑属于二类公共建筑 故选用消防水箱贮水量不小于 12即可 3 m 选用标准图 02S101 第 7 页 18装配式给水箱 尺寸为 3000mm 3000mm 3 m 2000mm 满足 高规 第 7 4 7 1 条规定 消防水箱内的贮水由无负压给水设备供水 消防贮水池 消防贮水池的设计详见 4 3 自动喷水灭火系统 4 3 自动喷水灭火系统 根据规范 该建筑的负一层为中危险 级设计喷水强度为 8L min 作用面积为 2 m 160 喷头距墙不小于 0 1m 不大于 1 7m 一层 二层 三层为中危 级 设计喷 2 m 水强度为 6L min 作用面积为 160 喷头距墙不小于 0 1m 不大于 1 8m 喷头 2 m 2 m 24 按矩形布置 间距见平面图 4 3 1 自喷系统的布置 采用湿式闭式标准喷头 采用上喷 报警阀进出口的控制采用信号阀 报警阀设在地面高度 1 2m 自喷系统设置水泵接合器 每个水泵接合器的流量按 10 15L s 计算 自喷系统的设计流量取为理论流量的 1 3 倍 即 1 3 21 25L s 取 25L s 自喷系 统设置 2 个水泵接合器 型号 SQS150 B F 图集 99S203 24 页 4 3 2 自喷系统水力计算 计算原理参照 自动喷水灭火系统设计规范 GB 50084 2001 2005 年版 基本计算公式 1 喷头流量 PKq10 式中 q 喷头处节点流量 L min P 喷头处水压 喷头工作压力 MPa K 喷头流量系数 2 流速 V 2 4 j xh D q v 式中 Q 管段流量 L s Dj 管道的计算内径 m 3 水力坡降 3 1 2 00107 0 j d v i 式中 i 每米管道的水头损失 mH20 m V 管道内水的平均流速 m s 25 dj 管道的计算内径 m 取值应按管道的内径减 mm 确定 4 沿程水头损失 Lih 沿程 式中 L 管段长度 m 5 局部损失 采用当量长度法 当量 Lih 局部 式中 L 当量 管段当量长度 单位 m 自动喷水灭火系统设计规范 附录 C 6 总损失 沿程局部 hhh 7 终点压力 hhh nn 1 管段 名称 起点 压力 mH2 O 管道 流量 L s 管 长 m 当 量 长 度 管 径 mm K水力坡 降 mH2O m 流速 m s 损失 mH2 O 终点压 力 mH2O 1 27 001 110 250 6025800 5392 090 467 46 2 37 461 112 950 8025800 5392 092 029 48 3 49 482 352 951 8032800 5202 482 4711 95 4 511 953 750 612 1032801 3193 953 5715 52 5 615 526 452 703 6050800 4623 042 9118 43 26 6 718 4313 442 704 3065800 5223 813 6622 08 7 822 0821 092 704 6080800 5194 253 7925 87 8 925 8721 092 700 0080800 5194 251 4027 27 9 1027 2721 090 820 0080800 5194 250 4227 70 10 1127 7021 093 612 1080800 5194 252 9730 66 11 1230 6621 092 032 1080800 5194 252 1532 81 12 1332 8121 092 900 0080800 5194 251 5134 31 13 1434 3121 092 900 8080800 5194 251 9236 23 14 1536 2321 090 500 00100800 1192 440 0636 29 15 1636 2921 092 400 00100800 1192 440 2936 58 16 1736 5821 091 520 00100800 1192 440 1836 76 17 1836 7621 093 193 10100800 1192 440 7537 51 18 1937 5121 091 333 10100800 1192 440 5338 03 19 2038 0321 092 700 00100800 1192 440 3238 35 20 2138 3521 092 700 00100800 1192 440 3238 67 21 2238 6721 092 700 00100800 1192 440 3239 00 22 2339 0021 092 950 00100800 1192 440 3539 35 23 2439 3521 093 051 10100800 1192 440 4939 84 24 2539 8421 090 800 00125800 0381 590 0339 87 25 2639 8721 092 110 00125800 0381 590 0839 95 计算结果 27 所选作用面积 160 平方米 总流量 21 09 L s 平均喷水强度 7 54 L min 平方米 入口压力 39 95 米水柱 计算用图如下 28 29 图 4 2 自喷系统计算图 局部损失取沿程损失的 20 故管段内的总损失为 h 1 2 329 7 395kPa 系统所需水压 按下式计算 H h Z 4 9 式中 H 系统所需水压 kPa h 管道沿程和局部损失的累计值 kPa Z 最不利点出喷头与消防水池的最低水位的高程差 kPa H 395 5 2 4 5 3 9 3 9 10 600kPa 加压设备的选择 根据上述计算结果 自动喷水灭火系统所需压力为 60m 所需供水量为OH2 25L s 故选择加压泵为 XBD6 30 SLH 参 04S204 流量为 25L S 压力为 0 6MPa 功率为 37KW 4 3 3 消防水池容积的计算 水池容积 3600 1000 20 2 3600 1000 25 1 3600 1000 234 c V xx TQ 3 m 取 240m 4 4 室外消防给水系统 4 4 1 室外消防给水管网 室外消防管网布置成环状 室外消防管网从两条市政给水管引入 从消防管网引入 室内消防水池的引入管为两条 管径 DN100 当其中一条进水管发生故障时 另一条 能保证进水量 市政管网最低压力 0 25MPa 满足要求 4 4 2 室外消火栓 室外消火栓的数量经计算确定 室外消防流量 20L s 故采用 2 个室外消火栓 沿 建筑周边均匀布置 距建筑物外墙不小于 5m 由于地处北方 考虑到防冻要求 采用地下式消火栓 安装在消火栓井内 井采用 保温井盖 30 4 5 管材 室内消火栓给水系统管材采用内外壁热镀锌钢管 具有强度高 承受压力大 抗震 性能好 长度大 加工安装方便的优点 卡箍或丝扣连接 自动喷水灭火系统采用内外壁热浸镀锌钢管 以防止管道锈蚀尔阻塞喷嘴喷口 管 道系统的连接 管径 100mm 是采用丝扣连接 100mm 时采用沟槽式卡箍连接 管道的配件采用该类管材相应的专用配件 31 5 建筑排水系统 5 1 排水方案 根据实际情况 建筑性质 规模 污水性质 污染程度 结合市政排水制度与处理 要求综合考虑 本设计室内排水系统采用污废水分流制 污废水经化粪池处理后排至市 政排水管网 在本设计中 由于建筑较高 排水立管长 水量大的缘故 常常会引起管道内的气 压极大波动 并极有可能形成水塞 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 因而本建筑排水系统首层单独排放 并就近排至户外 高 区污水立管设有专用通气管 废水不设 5 2 排水管道水力计算 5 2 1 排水设计秒流量 根据 建筑给水排水工程设计规范 本建筑排水设计秒流量可按下公式计算 5 1 max 0 12 pp qNq 式中 计算管段排水设计秒流量 L s p q 计算管段卫生器具排水当量总数 p N 计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量 L s max q 根据建筑物用途而定的系数 本建筑设计中值取 1 5 5 2 2 排水管网的水力计算 采用当量法计算 计算原理参照 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 2009 年版 采 用公共建筑采用当量法 基本计算公式 max 12 0qNq pp 式中 qp 计算管段的排水设计秒流量 L s 32 Np 计算管段的卫生器具排水当量总数 qmax 计算管段上最大一个卫生器具的排水流量 L s 根据建筑物用途而定的系数 1