建筑给排水课程设计

哈尔滨工业大学 建筑给水排水工程课程设计 徐州市某中学教学楼建筑给水排水工程设计徐州市某中学教学楼建筑给水排水工程设计 学生姓名张 婷 学院名称市政环境工程学院 专业名称给水排水工程 指导教师 2013 年10 月19 日 目录 1 设计说明书 .3 1.1 课程设计的原始数据： .3 1.1.1 图纸资料.3 1.1.2 文字资料 .3 1.2 课程设计(论文)的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等).3 1.2.1 设计任务与内容.3 1.2.2 基本要求.3 1.3 课程设计应完成的技术文件： .3 1.3.1 绘制图纸.3 1.3.2 写出计算书和说明书.4 2 设计方案的确定 .4 2.1 给水方式选择原则.4 2.1.1 给水方式的确定 .4 2.1.2 给水系统的组成 .4 2.1.3 给水系统布置方式 .4 2.2 排水方式选择原则.6 2.2.1 排水管道布置.6 2.2.2 排水横支管布置与敷设 .6 2.2.3 排水立管的布置与敷设 .7 2.2.4 横支管及排出管的布置与敷设 .7 2.2.5 通气管的布置与敷设 .7 2.3 消火栓系统计算 .8 2.3.1 消火栓给水系统的布置.8 2.3.2.消火栓布置 .8 2.3.3 消火栓的分区.8 2.3.4 消防管道布置.9 3 建筑给水排水设计计算书 .9 3.1 给水系统有关计算.9 3.1.1 用水量计算.9 3.1.2 水表的选择.12 3.1.3 加压水泵的选择 .12 3.2 消防给水系统有关计算.13 3.2.1 消火栓布置相关计算 .13 3.2.2 消火栓相关计算.14 3.2.3 消火栓给水系统配管水力计算.15 3.2.4 水泵接合器 .16 3.3 排水系统的有关计算 .16 3.4 建筑内部热水系统计算 .17 3.5 水箱与水池计算 .18 3.5.1 屋顶水箱计算 .18 3.5.2 给水贮水池计算.18 3.5.3 消防水箱计算 .18 3.5.4 消防贮水池计算.18 3.5.5 水箱与贮水池选择.18 4 小结与建议.18 5 参考文献.20 1 1 设计说明书设计说明书 1.11.1 课程设计的原始数据：课程设计的原始数据： 1.1.11.1.1 图纸资料图纸资料 建筑首层平面图、建筑标准层平面图、建筑非标准层平面图、地下室平面图、顶层 平面图、建筑立面图、必要的剖面图、卫生间大样图、教室平面布置图等。 1.1.21.1.2 文字资料文字资料 1)本建筑所在地区 徐州 市。 2)城市给水管网管径 150 mm，管顶埋深 1 m，城市可靠供水压力 12 mH2O。 3)城市排水管网管径 500 mm，管底埋深 2 m。 4)冰冻线深度 24 cm。 1.21.2 课程设计课程设计( (论文论文) )的内容和要求的内容和要求( (包括技术要求、图表要求以及工作包括技术要求、图表要求以及工作 要求等要求等) ) 1.1.2.12.1 设计任务与内容设计任务与内容 1)建筑内部生活和消防给水系统。 2)建筑内部生活污废水排水系统。 3)室内热水供应系统。 4)室内消防供应系统. 1.1.2.22.2 基本要求基本要求 学生应在教师指导下，按时独立完成所规定的内容和工作量，同时必须满足以下几 项要求： 1)通过调查研究与收集有关资料，拟定设计方案，选择合理的设计方案。 2)课程设计说明书，应包括建筑给水排水工程设计的主要原始资料、方案比较以及 各系统的设备选型分析，说明，参数选择，工艺设计计算与有关简图等，要求内容系统 完整，计算正确，论述简洁明了，文理通顺，书写工整，装订整齐。说明书一般应包括 目录、前言、正文、小结及参考文献等。 3)课程设计图纸应能较准确地表达设计意图，图面力求布局合理、紧凑、正确清晰， 符合制图标准，专业规范及有关规定，用工程字注文。 1.31.3 课程设计应完成的技术文件：课程设计应完成的技术文件： 1.3.11.3.1 绘制图纸绘制图纸 各层给排水平面图、给排水轴测图、卫生间管道布置详图、图例、说明等。 课程设计图纸应能较好地表达设计意图，图面应布局合理、正确、清晰，并符合制 图标准及有关规定。 1.3.21.3.2 写出计算书和说明书写出计算书和说明书 一份完整的计算书和说明书主要内容包括： 1)系统选择和管道布置的简要理由。 2)各系统的计算草图。 3)给水系统的计算，包括流量、管径、水表选择、水头损失、所需压力等计算。 4)消防给水系统的计算。 5)排水系统的计算，包括管径、坡度、化粪池等选择计算。 6)热水供应系统中配水管网和循环管网计算。 课程设计说明书、计算书应包括目录、前言、正文、小结及参考文献等。要求内容 系统完整，计算正确，论述简洁明了，文理通顺，书写工整，装订整齐。 2 2 设计方案的确定设计方案的确定 2.12.1 给水方式选择原则给水方式选择原则 给水方式指建筑内部给水系统的供水方案。合理的供水方案，应综合工程涉及的各 项因素如技术因素包括：供水可靠性，水质，对城市给水系统的影响，节水节能效果， 操作管理，自动化程度等；经济因素包括：基建投资，年经常费用，现值等；社会和环 境因素包括：对建筑立面和城市观瞻的影响，对结构和基础的影响，占地面积，对环境 的影响，建设难度和建设周期，抗寒防冻性能，分期建设的灵活性，对使用带来的影响 等，采用综合评定法确定。 2.1.12.1.1 给水方式的确定给水方式的确定 该教学楼为四层，总高度为 18.000m,其生活给水系统水源由市政给水管网直接提供， 城市可靠供水压力 12 mH2O。只能满足一层的用水需求，不能满足其他楼层给水管网的水 量、水压在一天内的用水要求，所以最佳方案为水泵和屋顶水箱联合供水，这样最简单、 最经济，同时能保证可靠性。 2.1.22.1.2 给水系统的组成给水系统的组成 建筑内部给水系统一般由引入管、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计 量仪表等组成。 2.1.32.1.3 给水系统布置方式给水系统布置方式 给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式，前者单向供水， 供水安全可靠性差，但节省管材，造价低；后者管道相互连通，双向供水，安全可靠， 但管线长造价高。一般建筑内给水管网宜采用枝状布置。按水平干管的敷设位置又可分 为上行下给，下行上给和中分式三种形式。 本给水系统按设计要求采用枝状网布置，按水平干管的敷设位置采用上行下给式。 2.1.3.1 管道布置原则 给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置，以及供暖、 通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。进行管道布置时，不但 要处理和协调好各种相关因素的关系，还要满足以下基本要求： 1）确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理 管道尽可能与墙、梁、柱平行，呈直线走向，力求管路简短，以减少工程量，降低 造价，干管应设置在用水量大或不允许间断供水的配水点附近，既利于供水安全，又可 减少流程中不合理的转输流量，节省管材。不允许间断供水的建筑，应从室外环状管网 不同管段引入，引入管不少于 2 条。若必须同侧引入时，两条引入管的间距不得小于 15m，并在两条之间的室外给水管上装阀门。室内给水管网宜采用枝状布置，单向供水。 不允许间断供水的建筑和设备，应采用环状管网或贯通枝状管网双向供水。设 2 条或 2 条以上引入管，在室内将管道连成环状或贯通状双向供水，若条件不可能达到，可采取 设贮水池（箱）或增设第二水源等安全供水措施。 2）保护管道不受损坏 给水埋地管道应避免布置在可能受重物压坏处。管道不得穿越生产设备基础，如遇 特殊情况必须穿越时，应与有关专业协商处理。也不宜穿过升缩缝、沉降缝，若需穿过， 应采取保护措施。 3）不影响生产安全和建筑物的使用 为避免管道渗漏，造成配电间电器设备故障或短路，管道不能从配电间通过。也不 能布置在妨碍生产操作和交通运输处或遇水易引起燃烧、爆炸、损坏的设备、产品和原 料上。不宜穿过橱窗、壁柜、吊柜等设施和在机械设备上通过，以免影响各种设备的功 能和维修。 4）便于安装维修 布置管道要留有一定空间，以满足安装、维修的要求。需进人检修的管道井，其通 道不宜小于 0.6m。 2.1.3.2 管道敷设 1)敷设形式 给水管道的敷设有明装、暗装两种形式。明装即管道外露，其优点是安装维修方便， 造价低。但外露的管道影响美观，表面易结露和积尘。暗装即管道隐蔽，其优点是管道 不影响室内的美观、整洁，但是安装复杂，维修困难，造价高。本设计为一般教学楼， 且给排水管道均为塑料管。 2)敷设要求 给水横管穿过承重墙或基础、立管穿楼板时均应预留孔洞。横管穿过预留洞时，管 道上部净空不得小于建筑物的沉降量，以保护管道不致因建筑沉降而损坏。一般不小于 0.1m。室外埋地引入管道要防止地面活荷载和冰冻的破坏，其管顶覆土厚度不宜小于 0.7m，并应敷设在冰冻线以下 0.15m 处。建筑内埋地管在无活荷载和冰冻影响时，其管 顶离地面高度不宜小于 0.3m。 建筑内埋地管在无活荷载和冰冻影响时，其管顶离地高度不宜小于 0.3m。给水管道 不得穿过大便槽和小便槽，且立管离大、小便槽端部不得小于 0.5m。建筑物内埋地敷设 的生活给水管与排水管之间的最小净距，平行埋设时不应小于 0.5m；交叉埋设时不应小 于 0.15 米，且给水管应在排水管的上面。 3)管道防护 管道在敷设过程中，应设防腐、防冻、防露、防漏、防震等保护设施。明设的给水 立管穿越楼板时，应采取防护措施。在室外明设的给水管道，应避免受阳光直接照射， 塑料给水管还应有保护措施；在结冻地区应作保温层，保温层的外壳，应密封防渗。 敷设在有可能结冻的房间、地下室及管井、管沟等地方的给水管道应有防冻措施。 2.22.2 排水方式选择原则排水方式选择原则 2.2.12.2.1 排水管道布置排水管道布置 建筑内部排水系统直接影响这人们的日常生活和生产，为创造一个良好的生活和生 产环境，建筑内部排水管道布置与敷设应遵循以下原则： 1）排水畅通，水力条件好 2）保证设有排水管道房间或场所的正常使用 3）保证排水管道不受损坏 4）室内环境卫生条件好 5）施工安装、维护管理方便 6）占地面积小，总管线短、工程造价低 在设计中应首先保证排水畅通和室内良好的生活环境，然后再根据建筑类型、标准、 投资等因素确定管道的布置与敷设。 2.2.22.2.2 排水横支管布置与敷设排水横支管布置与敷设 1）排水横支管不宜太长，尽量少转弯，1 根支管连接的卫生器具不宜太多。 2）横支管不得穿过沉降缝、烟道、风道。 3）支管不得穿过有特殊要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室。 4）横支管不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不 得布置在食堂、餐饮业的主副食操作烹饪的上方。 5）横支管距离楼板和墙应有一定的距离，便于安装和维修。 6）当横支管悬吊在楼板下，接有 2 个及 2 个以上大便器，或 3 个及 3 个以上卫生器 具时，横支管顶端应升至上层地面设清扫口。 2.2.32.2.3 排水立管的布置与敷设排水立管的布置与敷设 1) 立管应靠近排水量大，水中杂质多，最脏的排水点处。 2) 立管不得穿过卧室、病房，也不宜靠近与卧室相邻的内墙。 3) 立管宜靠近外墙，以减少埋地管深度，便于清通和维修。 4) 立管应设检查口，其间距不大于 10m，但底层和最高层必须设。平顶建筑物可用 通气管顶口代替最高层的检查口。检查口中心距地面距离为 1m，并应高于该层溢流水位 最低的卫生器具上边缘 0.15m。 2.2.42.2.4 横支管及排出管的布置与敷设横支管及排出管的布置与敷设 1) 排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。 2) 建筑层数较多时，应查表确定底部横管是否单独排出。 3) 埋地管不得布置在可能受重物压坏或穿越生产设备基础。 4) 埋地管穿越承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建筑物的沉 降量，一般不宜小于 0.15m。 5) 距离较长的直线管段上应设检查口或清扫口。 6) 排出管与室外排水管连接处应设检查井，检查井中心到建筑物外墙的距离不宜小 于 3m。检查井至污水立管或排出管上清扫口的距离不大于建筑给水排水工程规范中 的数值。 2.2.52.2.5 通气管的布置与敷设通气管的布置与敷设 1) 生活污水管道和散发有毒有害气体的生活污水管道应设伸顶通气管。伸顶通气管 高出屋面不小于 0.3m，但应大于该地区的最大积雪厚度，屋顶有人停留时，应大于 2m。 2) 连接 4 个及 4 个以上卫生器具，且长度大于 12m 的横支管和连接 6 个及 6 个以上 大便器的横支管上要设环形通气管。环形通气管应设在横支管始端的两个卫生器具之间 接出，在排水横支管中心线以上，与排水横支管成垂直或 45 度连接。 3) 对卫生、安静要求高的建筑内，生活污水管道宜设器具通气管。器具通气管应设 在存水弯出口端。 4) 器具通气管和环形通气管与通气立管连接处应高于卫生器具上边缘 0.15m,按不小 于 0.01 的上升坡度与通气立管连接。 5) 专用通气立管每隔 2 层，主通气立管每隔 8-10 层设结合通气管与污水立管连接。 结合通气管下端宜在污水横支管下与污水立管以斜三通连接，上端可在卫生器具上边缘 以上不小于 0.15m 处与通气立管以斜三通连接。 6) 专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上不小 于 0.15m 处与污水立管以斜三通连接，下端在最低污水横立管以下与污水立管以斜三通 连接。 2.32.3 消火栓系统计算消火栓系统计算 2.3.12.3.1 消火栓给水系统的布置消火栓给水系统的布置 高层建筑室内的消防给水系统与生活给水系统必须分开设置，自成一个独立系统。 消防给水管道应布置成环状。在环状管道上需要引伸支管时，则支管上的消火栓数量不 应超过一个。 室内消防给水管网的进水管不应少于两根。当其中一根发生故障时，其余的进水 管仍能保证设计要求的消防流量和水压。 阀门的设置应便于管网维修和使用安全，检修关闭阀门后，停止使用的消防立管 不应多于1根，在一层中停止使用的消火栓不应多于5个。 水泵结合器应设在消防车易于到达的地方，同时还应考虑在其附近1540m范围内 有供消防车取水的室外消火栓或贮水池。水泵结合器的数量应按室内消防流量确定；每 个水泵结合器进水流量可达到1015L/s，一般不少于2个。 2.3.2.2.3.2.消火栓布置消火栓布置 按规范要求设消火栓消防给水系统的建筑内，每层均应设置消火栓。消火栓间距布 置应满足下列要求： 消防立管的布置，应能保证同一层内相邻竖管上两个消火栓的充实水柱同时到达 室内任何部位。每根消防竖管的直径，应根据一根竖管要求的水柱股数和每股水量，按 上下相邻消火栓同时出水计算，但不应小于100m。见式(2.1) S2 式(2.1) 22 bR 式中 S2-消火栓间距（2 股水柱达到室内任何部位） ，m； R-消火栓保护半径； B-消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。 消火栓口距地面安装高度为1.1m，栓口宜向下或与墙面垂直安装。消火栓应设在 使用方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内。建筑物设有消防楼梯时， 其前室应设有消火栓。在建筑物屋顶应设1个消火栓，以利于消防人员经常检查消防给水 系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。在寒冷地 区，屋顶消火栓可设在顶层出口处、水箱间或采取防冻技术措施。 2.3.32.3.3 消火栓的分区消火栓的分区 消火栓消防给水系统的给水方式分为分区和不分区两种，本设计采用不分区系统。 2.3.42.3.4 消防管道布置消防管道布置 室内消防给水管道应成环状，进水管不应少于两条，消防竖管的布置，应保证同层 相邻竖管上的水枪的充实水柱同时到达到室内任何部位，其根数与间距由计算决定，但 消防竖管的最大间距不宜大于 30 米。 3 3 建筑给水排水设计计算书建筑给水排水设计计算书 3.13.1 给水系统有关计算给水系统有关计算 3.1.13.1.1 用水量计算用水量计算 查建筑给水排水设计规范 ，该建筑为某中学教学楼，用水定额2040L/(人 d)， 0 q 小时变化系数= =1.51.2。本设计取 30 L/(人 d)，使用时数取 10 小时，学生人数 h K 0 q 取 52 人/班，总人数为 5244+52+15=899 人取 1.5 。 h K 3.1.1.1 最高日用水量 建筑内生活用水的最高日用水量可以式(3.1)计算： （899x30）/1000=26.97 式(3.1) 1000 d d qm Q 3 m d 式中 qd-最高日生活用水定额，m3/h； 3.1.1.2 最大小时用水量 根据最高日用水量计算，求得最大小时用水量： Qh=QdT*Kh 式(3.2) =26.97101.5=4.05m3/h -时变化系数； h K 3.1.1.3 设计秒流量 教学楼的设计秒流量计算公式采用 式(3.3) 式(3.3) gg Naq2 . 0 式中 qg-计算管段的设计秒流量，L/s； Ng-计算管段的卫生器具给水当量总数； -根据建筑物用途确定的系数；由于是教学楼选取 1.8. 表 3-1-1 卫生器具的给水额定流量、当量、支管管径和流出水头 序 号给水配件 额定流量 当量 最低工作压力 (L/s) 连接管公称直 径 (mm) （MPa） 1 小便器 0.100.5150.050 2 大便器 1.20.5150.020 3 拖布盆 0.152.0150.050 4 洗手盆 0.100.5150.050 由上所有卫生器具当量总数为 1040.5+300.5+370.5142=113.5， 所以引入管设计秒流量为： 0.21.8 =3.84L/s gg Naq2 . 0 113.5 教学楼给水草图如图 3-1-1 教学楼给水草图 3-1-1 表 3-2 给水管水力计算表 14 层室内给水管网水力计算表 卫生器具名称、数量、当 量 沿程水 头损失顺 序 编 号 管段 编号 大便 器 (0.5 小便 器 (0.5 洗手 盆 (0.5 拖 布 池 当量 总数 Ng 设计 秒 流量 L/s 管 径 DN 流速 V m/s 单阻 i （kpa ） 管长 （m） h=iL（ kpa） )(2. 0) 10-110.50.25200.790.4220.850.36 21-2210.36250.610.1880.850.16 32-331.50.44250.760.2791.7870.50 43-4313.50.67251.060.5070.8730.44 54-513140.72320.790.2290.9680.22 65-62314.50.76320.790.2290.9680.22 76-733150.80320.790.2290.9680.22 87-84315.50.84320.880.2820.9680.27 9 8-953160.88320.880.2820.9680.27 109-106316.50.92320.980.3400.300.10 1111-1210.50.25200.790.4221.080.46 1212-13210.36250.610.1881.080.20 1313-1431.50.44250.760.2791.080.30 1414-15420.51250.910.3861.080.42 1515-1652.50.57250.910.3861.080.42 1616-10630.62251.060.5075.102.59 1710-2648124382.22500.950.5179.004.65 1817-1810.50.25200.790.2290.7170.16 1918-19210.36250.610.1880.7170.13 2019-1131.50.44250.760.2790.7170.20 2120-21420.51250.910.3860.7170.28 2221-2252.50.57250.910.3860.7170.28 2322-23630.62251.060.5070.7170.36 2423-2473.50.67251.060.5070.7170.36 2524-25840.72320.790.2295.11.17 2625-262432124422.33500.950.5173.92.02 2726-657232248803.22501.330.32241.913.50 2827-28120.51250.910.3861.840.71 2928-29112.50.57250.910.3861.460.56 3029-3011130.62251.060.5070.910.46 3130-312113.50.67251.060.5070.630.32 3231-3231140.72320.790.2291.790.41 3333-3410.50.25200.790.2291.7080.40 3434-35210.36250.610.1881.7080.32 3535-3631.50.44250.760.2791.7080.48 3636-32420.51250.910.3864.341.68 3732-3771160.88320.880.2823.90.87 3837-381422121.25400.900.2173.90.85 3938-392133181.53401.200.3617.52.71 4040-4110.50.25200.790.2290.910.21 4141-47210.36250.610.1880.170.03 4242-43120.51250.910.3861.840.71 4343-44112.50.57250.910.3861.460.56 4444-4511130.62251.060.5070.910.46 4545-462113.50.67251.060.5070.630.32 4646-4731140.72320.790.2295.691.30 4747-48321150.80320.790.2293.90.89 4849-50120.5125 0。9 10.3861.840.71 4950-51112.50.57250.910.3861.460.56 5051-5211130.62251.060.5070.850.43 5152-532113.50.67251.060.5070.850.43 5253-5431140.72320.790.2290.850.19 5354-484114.50.76320.790.2293.440.79 5448-5572229.51.11400.900.2173.90.85 5556-5710.50.25200.790.4220.850.36 5657-58210.36250.610.1880.850.16 5758-5531.50.44250.760.2790.540.15 5859-60120.51250.910.2861.840.53 5960-61112.50.57250.910.3861.460.56 6061-6211130.62251.060.5070.850.43 6162-632113.50.67251.060.5070.850.43 6263-6431140.72320.790.2290.850.20 6364-55431160.88320.880.2823.651.03 6455-391153315.51.42400.900.2173.90.85 6539-653256633.52.08500.950.51718.19.36 6665-66104373014 113. 53.84701.040.16620.33 hy=18.6KPa 由表知：h=18.9-12.7=62KPa H2=1.3=1.3*18.6=24.1KPa hy H4=50KPa 即H2+H4=74.1KPa hH2+H4水箱安装高度不满足要求，水箱再架高1.5m 3.1.23.1.2 水表的选择水表的选择 从市政给水管网至储水池由一根镀锌钢管引入。引入管的设计流量按建筑给水排 水设计规范执行，得 Q=13.82 m3/h 总引入管选用 DN70，v=1.13m/s，i=0.468。 据建筑给水排水工程附录1-1，选用水表为LXL-80N水平螺翼式水表，其最大流 量为80m3/h,性能参数为Kb=q2max/100=802/100=64 则水表的水头损失 hd=qg2/Kb=(3.84*3.6)2/64=3KPa,满足正常用水24.5KPa. 3.1.33.1.3 加压水泵的选择加压水泵的选择 因为考虑市政管网停水，故水泵给水箱加水流量按最大时用水量 4.05m3/h 计。采用 钢管,由钢管水力计算表可查得：当水泵出水管侧 Q=1.2L/S 时， DN=70mm、V=0.34m/s、i=0.0518kpa/m.水泵吸水管侧同样可查得 DN80、V=0.24m/s、i=0.0227kpa/m。 由图可知，压水管长度为 23.2m，其沿水头损失 hy0.0518*23.2=1.20kpa。吸水管长 度 1.5m，其沿程水头损失 hy=0.0227*1.5=0.034kpa。故水泵的管路总水头损失为: （1.20+0.034）1.3=1.6kpa。 水箱最高水位与贮水池最低水位之差： 18.9-0.5+0.45 = 18.85mH20=188.5kpa 取水箱进水浮球阀的流出水头为 20kpa。 故水泵扬程 Hp=188.5+1.6+20=210.1kpa 水泵出水量如前所述为 1.2L/S 据此选得水泵 IX140-32-125（H=18-23m,Q=1.1-2.1L/S）2 台，一备一用。 3.23.2 消防给水系统有关计算消防给水系统有关计算 本设计中采用的消防给水系统为消火栓给水系统。 3.2.13.2.1 消火栓布置相关计算消火栓布置相关计算 3.2.1.1 消火栓保护半径 RCLd+Ls 式（3.4） 式中 R -消火栓保护半径，m； -水带长度，m；本设计选 25m 水带。 d L C -水带展开时的弯曲折减系数，一般取 0.80.9，本设计中采用 0.85； Ls=0.7(H1-H2)/sin45。=2.77m H1-楼层高度、H2-消火栓离地面高度 因此，消火栓的保护半径为： RCLd+Ls=250.852.7724.02 m 取 24m 3.2.1.2 消火栓布置间距（单排） S 式（3.5） )( 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；本设计中，消火栓采用单排布置，消火栓最大保护宽 因此，消火栓间距为：S=22.19 取 22m。)( 22 bR 为安全起见，在教学楼的每层走道上布置 5 个消火栓。示意图如图 3-2-1 图 3-2-1 消火栓位置布置示意图 3.2.23.2.2 消火栓相关计算消火栓相关计算 3.2.2.1 水枪喷嘴处所需水压 = 式（3.5） q H Hm Hm f f .1 式中 - 水枪喷嘴处水压，m； q HOH2 - 水枪实验系数，查表得: Hm=7 时，=1.19； f f - 水枪充实水柱，m； m H -与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，查表得：采用口 19mm 的水枪， 0.0097； 则水枪喷嘴处压力 ： q H = 9.1m q H 3.2.2.2 水枪喷嘴的出流量 喷口直径为 19mm 的水枪水流特性系数 B 为 1.57 则见式（3.6） =（BHq）0.5 式 xh q （3.6） =(1.5779.1) =3.79 L/s5L/s 根据消防规范，取 5L/s。用=5L/s，此时 Hq=qxh2/B=251.577=15.9m。 xh q 式中 - 水枪喷嘴出流量，L/s。 xh q 3.2.2.3 水带水头损失： 10 式（3.7） d h z A d L 2 xh q 式中 - 水带水头损失，Kpa； d h - 水带阻力系数；查水带阻力系数值表可得，19mm 的水枪配 65mm 的衬胶水带， z A =0.00172； z A - 水带长度，本设计中为 20m； d L - 水枪喷嘴出流量，L/s。 xh q 因此，水带阻力损失为： 100.0017225521010.75 Kpa=1.075m d h z A d L 2 xh q 3.2.2.4 消火栓口所需水压： 式（3.8） xhqdk HHhH 式中 -消火栓口的水压，mH2O ； h Hx -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 则=15.9+1.075+2=18.98m xhqdk HHhH 3.2.2.5 校核 设置的屋顶消防水箱最低水位高程 16.95m，最不利点消火栓栓口高程为 12.8m，则 最不利点消火栓栓口的静水压力为：16.95-12.8=4.15m。按照民用建筑设计防火OH2 规范规,不需要设置增压设施。 3.2.33.2.3 消火栓给水系统配管水力计算消火栓给水系统配管水力计算 按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求,仅需保证最不利消防竖管出水枪数 为 3 支。 0 xhqdk HHhH 15.91.075+218.98mOH2 h 1xh H 0 xh HH 18.983.90.029222.91mOH2 式中 -在为 0 点和 1 点的消火栓间距；H -在为 01 管段的水头损失；h 1 点的水枪射流量： Hxh1=qxh1 2/B+AZ*Ld*qxh12+2 11qxh BHq sL LA B H q dz xh xh /60 . 5 2500172. 0 577. 1 1 2-2.912 1 2 1 1 进行消火栓给水系统水力计算时，按系统图以枝状管路计算，配管水力计算成果见 表 3-3。 表 3-3 消防给水系统配管水力计算表 计算 管段 设计秒流量 q(L/s) 管长 L(m) 管径 DN(mm)流速 V(m/s)i(/m)kPa i*L（kPa ） 0-15.0 3.91000.580.07490.292 1-25+5.6=10.651001.270.3241.62 2-310.615.31001.270.0344.96 3-4210.6=21.220.41002.491.2525.5 4-521.221.21002.491.2525.5 hy=63.11kPa 管路水头总损失为：63.111.1=69.41 w HkPa 消火栓给水系统所需总水压为： HxH1+Hxh+Hw （12.8+0.45-0.5）10+18.9810 +69.41=386.71.73=38.67m kPa 2 H O 3.2.43.2.4 水泵接合器水泵接合器 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 21.2L/s，选用消防泵 XBD(HW)4/30 两台，一用一备。 Qb=2040L/s，Hb=3540mH2O，N=37kW。 根据室内消防用水量，每个水泵接合器的流量为 15L/s，故应设置 3 个水泵接合器， 型号为 SQ150。消防水泵接合器安装于地上，以满足明显、使用方便的要求。 3.33.3 排水系统的有关计算排水系统的有关计算 1.六个大便器、一个拖布池、三个洗手盆的排水当量 Ng1=4.5*6+1.0*1+0.3*3=29.2L/s 设计秒流量：qu1=0.12+qmax=0.12*2.5*+1.5=3.12 L/sNg 2 . 29 查表得管径为 De90，由于有大便器，取 DN100。 2.八个小便器的排水当量 Ng2=0.3*8=2.4L/s 设计秒流量：qu2=0.12+qmax=0.12*2.5*+0.1=O.56L/sNg4 . 2 查表得管径为 De50，由于有小便器，取 DN75。 3. NgPL1=4.5*11+1.0*3+0.3*5+0.3*3=54.9L/s 设计秒流量：QPL1=0.12+qmax=0.12*2.5*+1.5=3.71L/sNg 9 . 54 查表得管径为 DN100，45。斜三通伸顶通气。 4. NgPL2=4.5*21+0.3*3+1.0*3=98.4L/s 设计秒流量：QPL2=0.12+qmax=0.12*2.5*+1.5=4.48L/sNg 4 . 98 查表得管径为 DN125,45。斜三通伸顶通气。 5. NgPL3=4.5*24+1.0*4+0.3*32+0.3*12=125.2L/s 设计秒流量：QPL3=0.12+qmax=0.12*2.5*+1.5=4.86L/sNg 2 . 125 查表得管径为 DN125，45。斜三通伸顶通气。 6. NgPL4=4.5*48+0.3*12+1.0*4=223.6L/s 设计秒流量：QPL4=0.12+qmax=0.12*2.5*+1.5=5.97L/sNg 6 .223 查表得管径为 DN125，45。斜三通伸顶通气。 3.43.4 建筑内部热水系统计算建筑内部热水系统计算 由于本设计是四层教学楼，每日热水供应时间为 10 小时，学生每天用水量为 5L，总 用水量为 4.5m3，用水量不大，所以设置两个太阳能。 表 3-4 热水设计秒流量计算 管段 编号 洗手盆 (0.5) 当量 总数 Ng 设计秒 流量 L/s 管径 DN 0-110.50.2532 1-2210.3640 2-331.50.4440 6-5630.6250 5-41260.8850 4-31891.0863 3-724121.2563 8-9210.3640 9-10420.5150 10-11630.6250 图 3-4-1 热水系统图 3.53.5 水箱与水池计算水箱与水池计算 3.5.13.5.1 屋顶水箱计算屋顶水箱计算 本中学教学楼供水系统水泵自动启动供水。每小时最大启动 kb为 48 次，取 kb=4 次。 安全系数 C 可在 1.52.0 内采用，为保证供水安全，取 C=2.0。 1 至 4 层之生活用冷水由水泵水箱联合供水，故水箱容积应按 1 至 4 层全部用水确定。 因水泵向水箱供水不与配水管网连