毕业论文-恒茂22#楼给水排水工程设计

华东交通大学理工学院InstituteofTechnology.EastChinaJiaoTongUniversity毕业设计GraduationProject(2009-2013年)题目：恒茂22#给水排水工程设计分院：土木建筑分院专业：给水排水工程班级：学号：学生姓名：指导教师：起讫日期：2013.3—2013.6华东交通大学理工学院毕业设计PAGE100PAGE101华东交通大学理工学院毕业设计（论文）原创性申明本人郑重申明：所呈交的毕业设计（论文）是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。设计（论文）中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计（论文）中特别加以标注引用，除此之外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。毕业设计（论文）作者签名：日期：年月日毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计（论文）的复印件和电子版，允许设计（论文）被查阅和借阅。本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计（论文）。（保密的毕业设计（论文）在解密后适用本授权书）毕业设计（论文）作者签名：指导教师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日

目录摘要 8Abstract 10第一部分设计说明书 121设计任务书及设计资料 121．1毕业设计题目 121．2工程概况 121．3工程设计内容及要求 121．3．1设计内容 121．3．2设计要求 122设计方案的比较和确定 132．1生活给水系统的方案设计 132.1.1设计依据 132.1.2生活给水系统所需水压力H（估算） 142.1.3竖向分区的划分 152.1.4给水系统方案的比较及确定 152.2消火栓给水系统的方案设计 192.2.1设计依据 192.2.2室外消火栓给水系统 212.2.3室内消火栓给水系统 212.2.4室内消火栓给水系统的竖向分区 232.2.5消火栓供水方案的确定 232.2.6系统组成 242.3自动喷淋给水系统的方案设计 242.3.1设计依据 242.3.2设计方案 262.3.4喷头选择 272.4排水系统的方案设计 282.4.1设计依据 282.4.2建筑物外排水系统 312.4.3室内排水体制的选择 312.4.4建筑排水系统的选择 313管材及接口 333.1设计依据 333.2各系统的管材及接口的确定 343.3阀门配件的选用 354各系统的管道平面布置和敷设 354.1给水管道 354.1.1管网总体布置要求 354.1.2给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表 354.1.3管道敷设基本形式 364.1.4恒茂22#楼给水管道的布置与敷设 364.1.5给水管材 374.2消防和自喷管道的布置与敷设 374.2.1管网总体布置要求 374.2.2消防立管的布置 384.2.3室内消火栓布置的具体要求 384.2.4自动喷水灭火系统管道及阀门等设置 384.2.5消防管材 394.3排水管道布置及敷设 404.3.1管网总体布置要求高层建筑的排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。 404.3.2排水管材 415技术参数的选择和先进技术的采用 425.1生活用水定额及生活给水系统的设置 425.2排水定额 435.3消火栓系统技术参数 435.4自动喷水灭火系统技术参数 43第二部分设计计算书 451给水系统计算 451.1生活用水量计算 451.1.1设计计算依据 451.1.2设计计算 461.2水池、水表的计算 471.2.1水池的计算 471.2.2引入管设计流量的确定 481.2.3水表的选择 481.3给水管网水力计算 491.3.1设计秒流量公式选用 501.3.2标准户型生活给水管网水力计算 511.3.4低区给水系统压力校核 611.3.5中区给水管网水力计算 621.3.6高区给水管网水力计算 651.3.7设备的计算与选择 661.4水泵、水池及水箱间设计 701.4.1水泵机组的设置 701.4.2贮水池设置 702消火栓系统设计计算 712.1室内消火栓系统的布置 712.1.1室内消火栓管网布置 712.1.2室内消火栓的布置 712.2消防水箱设计计算 722.2.1设计计算依据 722.2.2消防水箱设计计算 732.3消防水池设计计算 732.3.1设计计算依据 732.3.2设计计算 732.4最不利点消火栓所需压力和实际射流量 742.4.1枪口所需压力 742.4.2水枪喷嘴射流量 752.4.3水带水头损失 752.4.4最不利消火栓口所需压力 752.5消火栓管网水力计算 762.5.1水泵供水工况 762.6高位消防水箱设置高度的校核 772.7消防泵的计算与选择 772.8消火栓减压装置的设计与计算 783自动喷水灭火系统计算 793.1自喷水力计算(作用面积法) 793.1.1确定自动喷水系统的设计参数 793.1.2、计算总水头损失 813.1.3减压阀的设计计算 813.1.4系统秒流量和自喷水泵所需扬程 824室外消防给水系统 824.1消防水池 824.2室外消防给水管网 834.3室外消火栓 835排水系统计算 835.1设计秒流量公式的选用 845.2室内排水管道水力计算 845.2.1排水横支管水力计算 845.2.2一层单排排水管道水力计算 865.2.3排水主立管水力计算 895.3室外排水管道水力计算 965.4污废水局部处理构筑物设计 985.4.1化粪池的设计与计算 98谢辞 100参考文献 100摘要本建筑位于南昌，建筑高度为97.80米。本建筑物所有给水排水均按高层建筑给排水要求进行设计。结合实际情况，根据建筑物的性质，用途，和室内设有完善的给水排水卫生设备，具体的给排水系统设计如下，属一类高层建筑住宅，耐火等级为一级，使用年限为50年。本建筑物所有给水排水均按高层建筑给水排水要求进行设计。结合实际情况，根据建筑物的性质，用途，和室内设有完善的给水排水卫生设备，具体的给水排水系统设计如下：给水系统：本建筑地下室有生活泵房，建筑供水采用高、中、低三个分区，地下室至七层为低区由市政管网供水，八层至十九层为中区，二十层至三十层为高区，中、高区采用变频调速水泵供水。由于消火栓超过十个，需设两条引入管。从不同的方向引入。保障了供水安全，又节约能耗。排水系统：设计中采用污废水分流排放体制，设专用通气管，一层单独排水。管材采用了具有PVC-U管。地下室内，泵房前共设有三个集水坑和废水提升装置。消防系统：该建筑防火等级属于中危险级Ⅰ级，设计内容包括消火栓系统和自动喷淋系统。在屋顶水箱间内设实验用消火栓装置，消火栓给水管网呈环状布置，各消火栓箱内设消防水泵启动电钮，能直接启动消防泵；室外设地上式水泵结合器，保证消防安全可靠。地下室、一层商店设闭式自动喷淋系统。各系统中的立管设在管井内或沿墙敷设，水平管根据各系统的特点明敷或暗敷。本设计以经济、环保、节能为原则，通过借鉴以前的设计方法和经验，采用了合理的技术措施，使设计的各个系统达到了很好的使用效果。关键词：给水排水系统设计；消防系统

AbstractThisbuildingisthecommercialandresidentialbuilding,locatedinNanchang，theconstructionishighly97.80meters。Thisbuildingpossessesforwaterdrainingwaterpressesthehigh-riseconstructiontorequestfordrainingwatertocarryonthedesign.Unifiestheactualsituation,accordingtothebuildingnature,theuse,isequippedwiththeconsummationwiththeroominforthewaterdrainingwatersanitaryequipment,concretegivesthedrainagesystemdesigntobeasfollows:Watersupplysystem:Thisbasementpumproom,buildingwatersupplywithhigh,mediumandlowthreedivisions,thebasementareabymunicipalpipenetworkto7storeystolowwatersupply,8to19storiesfortheCentral,20to32storeyshigh,,highadoptionofvariablefrequencyspeedgoverningpumpinwatersupply.Sincemorethantenfirehydrants,neededtwoservicepipe.Fedfromdifferentdirections.Ensurethesafetyofwatersupply,andtosaveenergy.Drainagesystems:Designofsewagewastewateremissionsystemoftriage,setasidespecialventilationtube,aseparatedrainagelayer.PipePVC-upipe.Inthebasement,beforethepumphousewhichhousesthreesumppitandwastewaterliftingdevice.Fireprotectionsystem:Thebuildings'fireprotectionclassbelongstotheriskgradeⅰ,designsincludefirehydrantsystemandautomaticsprinklersystems.Watertanksontheroofwhichconsistsofexperimentswithfirehydrantinstallation,ringoffirehydrantwatersupplypipenetworkarrangement,thefireboxfirepumpstartsthebuttoninside,canIdirectlystartthefirepump;theoutdoorsetofgroundwaterpumpcombinationtoensurefiresafetyandreliable.Basement,alayerofshopslocatedclose-typeautomaticspraysystems.Risersineachsystemwithinthewellestablishedorlaidalongthewall,horizontaltubeaccordingtothecharacteristicsofthesystemprovidesinadequateorconcealed.Principlesofthedesigneconomy,environmentalprotection,energysaving,bydrawinglessonsfrompreviousdesignmethodsandexperiences,usingreasonabletechnicalmeasures,givethedesignofvarioussystemshasachievedverygoodresults.Keywords:Designofwatersupplyanddrainagesystems;fireprotectionsystem

第一部分设计说明书1设计任务书及设计资料1．1毕业设计题目恒茂22#楼给水排水工程设计1．2工程概况恒茂22#楼位于南昌，市区给水排水管道齐全，供水水质符合生活饮水用水标准。该小区水源由城市自来水管网供给，各建筑采用独立加压给水（不允许该建筑水泵直接从自来水管网抽水）。自来水厂常年供水压力为0.35Mpa（但需考虑到由短时停电的可能）。城市给水管网干管管径为500mm，管中心离地面1m。本市区无污水处理厂，室内污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。室外排水管道的直径为900mm，控制井的井深为3.5m。室外雨水管道的管径为1200mm，控制窨井的井深为2.60m。本市区无城市供热管道，热源需自行解决，室内最冷月平均气温为5。C。1．3工程设计内容及要求1．3．1设计内容1、室内生活给水系统扩大初步设计；2、室内排水系统扩大初步设计（包括雨水排水系统）；3、室内消火栓给水系统扩大初步设计；4、设备大样图：包括卫生间、水泵间等。1．3．2设计要求1、不允许间断供水，并需考虑外网短时停水的应急措施；2、管道均采用暗装，立管设置于管道井中，横管设置在地下室、管道设备层或吊顶内，管道不得敷设在风道内；3、给水引入管应设水表井；4、室外消防管道应布置成环状，室内应设消防水池2设计方案的比较和确定2．1生活给水系统的方案设计2.1.1设计依据根据《建筑给水排水工程规范GB50015-2003》第3.2.8条：生活饮用水池(箱)应与其它用水的水池(箱)分开设置。第3.3.1条：居住小区的室外给水系统其水量满足居住小区内全部用水要求；居住小区的室外给水系统应尽量利用城市市政给水管网的水压直接供水。当市政给水管网的水压水量不足时，应设置贮水调节和加压装置。第3.3.4

条：卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa。第3.3.5条：高层建筑生活给水系统应竖向分区。竖向分区应符合下列要求：1各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下，不宜大于0.55MPa2水压大于0.35MPa的入户管（配水横管）宜设减压或调压设施3各分区最不利配水点的水压应满足用水水压要求第3.3.6条：建筑高度不超过100m的建筑生活给水系统宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式；建筑高度超过100m的建筑采用垂直串联供水方式。第3.4.5条：给水管道的下列部位应设置阀门：1

居住小区给水管道从市政给水管道的引入管段上。2

居住小区室外环状管网的节点处，应按分隔要求设置。环状管段过长时，宜设置分段阀门。3

从居住小区给水干管上接出的支管起端或接户管起端。4

入户管、水表前和各分支立管。5

室内给水管道向住户、公共卫生间等接出的配水管起端；配水支管上配水点在3个及3个以上时应设置。水池、水箱、加压泵房、加热器、减压阀、管道倒流防止器等应按安装要求配置。第3.4.7条：给水管道的下列管段上应设置止回阀：1

引入管上；2

密闭的水加热器或用水设备的进水管上；3

水泵出水管上；4

进出水管合用一条管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。注：装有管道倒流防止器的管段，不需在装止回阀第3.4.9条：给水管网的压力高于配水点允许的最高使用压力时，应设置减压阀，减压阀的配置应符合下列要求：1

比例式减压阀的减压比不宜大于3：1；可调式减压阀的阀前与阀后的最大压差不应大于0.4MPa,要求环境安静的场所不应大于0.3MPa。2

阀后配水件处的最大压力应按减压阀失效情况下进行校核，其压力不应大于配水件的产品标准规定的水压试验压力。注：1

当减压阀串连使用时，按其中一个失效情况下，计算阀后最高压力。2

配水件的试验压力一般按其工作压力的1.5倍计。3

减压阀前的水压宜保持稳定，阀前的管道不宜兼作配水管。4

阀后压力允许波动时，宜采用比例式减压阀；阀后压力要求稳定时，宜采用可调式减压阀。供水保证率要求高，停水会引起重大经济损失的给水管道上设置减压阀时，采用两个减压阀，并联设置，一用一备工作，但不得设置旁通管第3.4.16条：建筑物的引入管，住宅的入户管及公用建筑物内需计量水量的水管上均应设置水表。第3.5.1条：居住小区的室外给水管网，宜布置成环状网，或与市政给水管连接成环状网。环状给水网与市政给水管的连接管不宜少于两条，当其中一条发生故障时，其余的连接管应能通过不小于70%的流量。第3.5.6条：室内生活给水管道宜布置成枝状管网，单向供水。2.1.2生活给水系统所需水压力H（估算）公式H=12+4（n-2）+∑h′式中n-层数∑h′-各楼层超过3.5m部分之和本设计中n=32∑h′=4.8-3.5=1.3∴H=12+4(32-2)+1.3=133.3而室外管网提供的=0.35MPa=35H＞根据规范本设计采用分区供水方式，又因为本建筑的高度是97.8m﹤100m,故采用垂直分区。2.1.3竖向分区的划分根据估算值，生活给水系统所需水压力H=133.3m，而根据规范高层建筑竖向分区最低配水点水龙头处的静水压力住宅、旅馆、医院宜为300-350KPa，办公楼宜为300-450KPa。故本系统需分三个区以满足给水材料、设备性能、维护管理的要求。H=12+4（7-2）+1.3=33.3﹤=35则外网可直接供水到第七层,可将1-7层作为低区由外网直接供水,综合上述分析，本设计生活给水系统分三个区，第1-7层为低区，由外网直接供水；第8-20层为中区，第21-32层为高区，需加压供水。2.1.4给水系统方案的比较及确定表1-1给水竖向分区表区名分区范围静压(mH20)静压校核低区(-1)～7H=12+4（7-2）+1.3=33.333.3<35，符合规范要求中区8～2061.80-22.800-=39.0039<45，符合规范要求高区21～3297.80-61.80=36.0036<45，符合规范要求对于分区三个以上的高层建筑，给水系统的供水方式应进行方案比较，方案比较可遵循供水技术可靠、经济合理的原则，从中选出两个可行性方案进行比较优缺点。恒茂22#楼给水系统竖向分为3区，其中低区由市政管网直接供水，中区和高区给水需进行二次加压，中区和高区给水方案比较如表1-2所示。表1-2中区、高区给水方案比较表供水方案供水方式说明优缺点使用范围变频调速水泵给水方式采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化能耗较少；水质不易受污染，水泵设置在地下室内，便于管理，系统简单。水泵投资较大技术难度大适用于水量随机变化的的用户高位水箱-减压给水方式屋顶设置高位水箱，水泵统一加压，利用减压阀减压，上区供下区用水供水较可靠，设备与管道较少，投资较节省，中间设置减压阀，减少了占地面积，维护管道较方便。但供水受限制。允许设置高位水箱，电力供应比较充足，电价较低的各类高层建筑图1-1变频调速并联给水方式图1—进水管；2—水表井；3—水池；4—中区水泵；5—高区水泵；6—气压罐图1-2高位水箱-减压给水方式图1—进水管；2—水表井；3—水池；4—生活水泵；5—高位水箱；6—减压阀变频调速并联给水方式图如图1-1所示，高位水箱-减压给水方式图如图1-2所示。变频调速给水方式能源较省、占地面积小，以及投资等综合方面考虑本设计生活给水系统采用方案一，供水最为可靠，管理、维护更为方便，便于管理。鉴于变频供水上述优点，本次给水设计采用分区变频供水方式2.2消火栓给水系统的方案设计2.2.1设计依据根据《建筑给水排水工程》附录3.6中高层民用建筑：旅馆、办公楼、综合楼、邮政楼等属于中危险级I级根据《高层民用建筑设计防火规范GB50045-95》第7.1.1条：高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统第7.1.3条:室内消防给水应采用高压或临时高压给水系统。当室内消防用水量达到最大时，其水压应满足室内最不利点灭火设施的要求。

室外低压给水管道的水压，当生活、生产和消防用水量达到最大时，不应小于0.10MPa（从室外地面算起）。

注：生活、生产用水量应按最大小时流量计算，消防用水量应按最大秒流量计算。第7.3.1条:室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量第7.3.2条：符合下列条件之一时，高层建筑应设消防水池：市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量。市政给水管道为枝状或只有一条进水管（二类居住建筑除外）。第7.3.6条：室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定每个消火栓的用水量应为10-15L/s。室外消火栓应沿高层建筑均匀布置，消火栓距离高层建筑外墙的距离不宜小于5m，并不宜大于40m，距路边的距离不宜大于2m，在该范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量。第7.3.7条：室外消火栓宜采用地上式，当采用地下式消火栓时，应有明显标志。第7.4.1条：室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管道应布置成环状。室内消防给水环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两根，当其中一根发生故障时，其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求第7.4.3条：室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前（沿水流方向）必须分开设置。第7.4.4条：室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。阀门的布置，应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过一根。当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。第7.4.5条：室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统应设水泵接合器，并应符合下列规定：水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定。每个水泵接合器的流量应按10～15L/s计算消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15～40m。水泵接合器宜采用地上式；当采用地下式水泵接合器时，应有明显标志。第7.4.6条：除无可燃物的设备层外，高层建筑和裙房的各层均应设室内消火栓，并应符合下列规定：消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m消火栓栓口离地面高度宜为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时，应采取分区给消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm，水带长度不应超过25m，水枪喷嘴口径不应小于19mm。临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施。消防电梯间前室应设消火栓。第7.4.7条：采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱，并应符合下列规定：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。高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。并联给水方式的分区消防水箱容量应与高位消防水箱相同。消防用水与其它用水合用的水箱，应采取确保消防用水不作他用的技除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入高位消防水箱第7.5.4条：一组消防水泵，吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应仍能通过全部水量。

消防水泵房应设不少于两条的供水管与环状管网连接。

消防水泵应采用自灌式吸水，其吸水管应设阀门。供水管上应装设试验和检查用压力表和65mm的放水阀门。第7.5.6条：高层建筑消防给水系统应采取防超压措施。由于本工程是建筑高度为97.8m的综合楼，按规范属于一类中危险等级，故此设计的消火栓系统的设计按一类中危险等级设计2.2.2室外消火栓给水系统本设计中室外消火栓沿高层建筑均匀布置，进水管为两条，从建筑物前的路上的市政给水管引入示意图如下：图2.2.1室外消火栓系统布置平面简图2.2.3室内消火栓给水系统给水系统，分区、不分区室内消防给水系统等，如表3-1所示。表3-1室内消火栓系统形式表分类依据系统分类系统说明优缺点适用范围按消防给水系统的服务范围分独立的室内消防给水系统每栋高层建筑设置一套室内消防给水系统系统安全性较高，但管理比较分散，投资大适用于地震去人防要求较高的建筑物以及重要的建筑物区域集中的室内消防给水系统数栋或数十栋高层建筑物形成的建筑群，共用一个消防加压泵房系统便于集中管理，在某些情况下可节省投资，但在地震区其安全性较低适用于有合理规划的高层建筑区按消防给水系统压力分高压消防给水系统管网内经常保持灭火所需水量、水压，消防时，直接使用灭火设备灭火系统简单，供水安全。不需设置水箱临时高压消防给水系统设有消防泵房，平时水压不满足消防要求，火灾时需启动消防泵才能满足水压要求需设置水箱按建筑高度分不分区室内消防给水系统不需设置水箱，消防用水由室外高压管网直接供给系统简单，设备少。但对管材管件及用水设备等的耐压要求高建筑高度不超过50m的工业与民用建筑分区室内消防给水系统通常设置高位水箱，用来贮存火灾初期消防用水建筑高度超过50m的工业与民用建筑根据恒茂22#楼的实际情况，结合《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第规定：消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时，应采取分区给水系统，确定恒茂22#楼的室内消防给水系统形式为：独立、临时高压、分区室内消防给水。2.2.4室内消火栓给水系统的竖向分区恒茂22#楼建筑高度为97.80m，最低处消火栓口标高为-3.40m，再加上屋顶水箱的压力，显然，该点的静水压力已经超过1.0MPa，因此室内消火栓给水系统需要进行竖向分区。考虑到施工的方便并结合给水系统分区形式，确定消火栓系统竖向分为两区，其中-1～2层为低区，3～32层为高区。2.2.5消火栓供水方案的确定恒茂22#楼的建筑高度小于100m，故其室内消防给水系统有并联分区消防给水系统和减压分区消防给水系统可供选择，如表3-2所示。表3-2消火栓给水方式比较表供水方案方案说明优缺点并联分区消火栓给水系统各分区分别设置消防水泵、消防水箱，水泵集中布置，各自竖向成区设备集中布置，便于管理；各系统独立，互不影响，安全供水性能好；噪声影响小。但建筑高度若较大，高区消防泵及管线需耐高压；水泵种类多，设备多，占地面积大减压分区消火栓给水系统系统设置消防水泵、消防水箱，消防泵一次提升，竖向设置减压阀减压水泵类型少，数量少；维护简单；水泵集中，便于管理；噪声影响小；供水可靠，设备与管材较少，投资省，设备占地面积少根据表3-2，结合恒茂22#楼的结构特点，因为恒茂22#楼没有中间设备层及转换层，所以各区不允许设置高位水箱，所以确定本设计的消防给水方式为减压分区消火栓给水方式。减压分区消火栓给水系统示意图如图3-1所示。2.2.6系统组成建筑消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵结合器及增压泵等组成。图3-1减压分区消火栓系统示意图1—进水管；2—水池；3—消防水泵；4—水泵结合器；5—高位水箱；6—补压罐；7—减压阀2.3自动喷淋给水系统的方案设计2.3.1设计依据根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95第7.6.1条：建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积5.00m2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。第7.6.4条：高层建筑中的歌舞娱乐放映游艺场所、空调机房、公共餐厅、公共厨房以经常有人停留或可燃千赫多的地下室、半地下室房间等，应设自动喷水灭系统。根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001第4.1.1条：自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。第4.1.2条：自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所:

1遇水发生爆炸或加速燃烧的物品；2遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品；

3洒水将导致喷溅或沸溢的液体。第4.1.3条：自动喷水灭火系统的系统选型，应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定，露天场所不宜采用闭式系统。第4.1.4条：自动喷水灭火系统的设计原则应符合下列规定:

1闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；

2湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动，预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警系统报警后自动启动；

3作用面积内开放的喷头，应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水；

4喷头洒水时，应均匀分布，且不应受阻挡。第4.2.1条：环境温度不低于4℃，且不高于70℃的场所应采用湿式系统。第4.2.9条：自动喷水灭火系统应有下列组件、配件和设施:

1应设有洒水喷头、水流指示器、报警阀组、压力开关等组件和末端试水装置，以及管道、供水设施；

2控制管道静压的区段宜分区供水或设减压阀，控制管道动压的区段宜设减压孔板或节流管；

3应设有泄水阀(或泄水口)、排气阀(或排气口)和排污口；4干式系统和预作用系统的配水管道应设快速排气阀。有压充气管道的快速排气阀入口前应设电动阀。第6.2.1条：自动喷水灭火系统应设报警阀组。保护室内钢屋架等建筑构件的闭式系统，应设独立的报警阀组。水幕系统应设独立的报警阀组或感温雨淋阀。第6.2.2条：串联接入湿式系统配水干管的其他自动喷水灭火系统，应分别设置独立的报警阀组，其控制的喷头数计入湿式阀组控制的喷头总数第6.2.3条：一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定：

1湿式系统、预作用系统不宜超过800只；干式系统不宜超过500只。

2当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时，应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。第6.2.4条：每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。第6.2.6条：报警阀组宜设在安全及易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m。安装报警阀的部位应设有排水设施。第6.2.7条：连接报警阀进出口的控制阀，宜采用信号阀。当不采用信号阀时，控制阀应设锁定阀位的锁具。第6.3.1条：除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外，每个防火分区、每个楼层均应设水流指示器。第6.5.1条：每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层的最不利点喷头处，均应设直径为25mm的试水阀。第8.0.1条：配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，并不应设置其他用水设施。第10.1.4条：当自动喷水灭火系统中没有2个及以上报警阀组时，报警阀组前宜设环状供水管道。第10.2.3条：系统的供水泵、稳压泵，应采用自灌式吸水方式。采用天然水源时水泵的吸水口应采取防止杂物堵塞的措施。第10.3.1条：采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统，应设高位消防水箱，其储水量应符合现行有关国家标准的规定。消防水箱的供水，应满足系统最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度。第10.3.3条：消防水箱的出水管，应符合下列规定：1应设止回阀，并应与报警阀入口前管道连接；

2轻危险级、中危险级场所的系统，管径不应小于80mm，严重危险级和仓库危险级不应小于100mm。2.3.2设计方案本设计建筑高度97.8m,按规范本设计属于一级中危险等级且需要采用自动喷水灭火系统.恒茂22#楼自动喷水灭火系统设计基本数据表火灾危险等级喷水强度[L/(min.m2)]作用面积(m2)喷头工作压力(Mpa)中危险级Ⅰ61600.10湿式系统工作原理:室内发生火灾探测器报警→喷头动作喷水→水流指示器动作报警→报警自动打开→水箱开始供水→延时器迅速充满水↓↓压力开关工作水力警铃发出火情警报↓水泵启动,从水池吸水再向喷头供水恒茂22#楼自动喷水灭火系统采用临时高压给水系统，系统持续喷水时间按火灾延续时间不小于1h计。火灾初期10min喷水系统用水与消火栓系统10min用水一并贮存在屋顶消防水箱内。系统设有自动喷水泵，自动喷水泵组设在地下1层消防水泵间，火灾延续时间1h的喷水系统用水与消火栓系统用水共同贮存在地下消防水池。2.3.4喷头选择根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005年版)第6.1.3条规定，闭式喷头选型应符合下列规定：①、不做吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头；

②、吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；

③、顶板为水平面的轻危险级、中危险级I级居室和办公室，可采用边墙型喷头；

④、自动喷水一泡沫联用系统应采用洒水喷头；

⑤、易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。根据上述要求，恒茂22#楼采用标准型玻璃球喷头，喷头公称直径12.5mm，流量特性系数K=80。地下一层不吊顶，配水支管布置梁下，故采用直立型喷头，裙房及住宅走道部分设有吊顶，采用吊顶型喷头。喷头的动作温度采用普通温级68oC红色喷头。图3-2恒茂22#楼自动喷水系统简图1—进水管；2—消防水池；3—自喷泵；4—水泵结合器；5—减压阀；6—压力表；7—报警阀；8—遥控信号阀；9—水流指示器；10喷头；11末端试水装置；12—高位水箱；2.4排水系统的方案设计2.4.1设计依据根据《建筑给水排水工程设计规范》GB50015-2003第4.1.1条：新建居住小区应采用生活排水与雨水分流排水系统。第4.1.2条：建筑物内下列情况下宜采用生活污水与生活废水分流的排水系统：1建筑物使用性质对卫生标准要求较高时；2生活污水需经化粪池处理后才能排入市政排水管道时；3生活废水需回收利用时。第4.1.3条：下列建筑物排水应单独排水至水处理或回收构筑物；1公共饮食业厨房含有大量油脂的洗涤废水；2洗车台冲洗水；3含有大量致病菌，放射性元素超过排放标准的医院污水；4水温超过40℃的锅炉、水加热器等加热设备排水；5用作中水水源的生活排水。第4.1.4条：建筑物雨水管道应单独设置，在缺水或严重缺水地区，宜设置雨水贮存池。第4.3.12条靠近排水立管底部的排水支管连接，应符合下列要求：1排水立管仅设置伸顶通气管时，最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底垂直距离不得小于表4.3.12的规定。表4.3.12最低横支管与立管连接处到立管管底的垂直距离立管连接卫生器具的层数垂直距离（m）立管连接卫生器具的层数垂直距离（m）≦40．4513～193．05～60．75≧206．07～121．2注：当与排出管连接的立管底部放大一号管径或横干管比与之连接的立管大一号管径时，可将表中垂直距离缩小一档。2排水支管连接在排出管或排水横管上时，连接点距立管底部下游水平距离不宜小于3.0m，且不得小于1.5m。3横支管接入横干管竖直转向管段时，连接点应距连向处以下不得小于0．6m。4当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足本条1、2款的要求时，排水支管应单独排至室外检查井或采取有效的防反压措施。第4.5.1条：排水管材选择应符合下列要求：1居住小区内排水管道，宜采用埋地排水塑料管、承插式混凝土管或钢筋混凝土管。当居住小区内设有生活污水处理装置时，生活排水管道应采用埋地排水塑料管。2建筑内部排水管道应采用建筑排水塑料管及管件或柔性接口机制排水铸铁管及相应管件。3当排水温度大于40℃时，应采用金属排水管或耐热塑料排水管。第4.5.12条：在生活排水管道上，应按下列规定设置检查口和清扫口：1铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于10m，塑料排水立管宜每六层设置一个检查口。但在建筑物最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口，当立管水平拐弯或有乙字管时，在该层立管拐弯处和乙字管的上部应设检查口。2在连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上卫生器具的铸铁排水横管上，宜设清扫口。在连接4个及4个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口。3在水流偏转角大于45o的排水横管上，应设检查口或清扫口。注：可采用清扫口的转角配件替代。4当排水立管底部或排出管上的清扫口至室外检查井中心的最大长度大于表4.5.12-1的数值时，应在排出管上设清扫口。表4.5.12-1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管径（mm）5075100100以上最大长度（m）101215205排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离，应符合表4.5.12-2的规定。表4.5.12-2排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离管道管径（mm）清扫设备种类距离（m）生活废水生活污水50～75检查口1512清扫口108100～150检查口2015清扫口1510200检查口2520第4.5.13条：在排水管道上设置清扫口，应符合下列规定：1在排水横管上设清扫口，宜将清扫口设置在楼板或地坪上，且与地面相平。排水横管起点的清扫口与其端部相垂直的墙面的距离不得小于0.15m。.2排水管起点设置堵头代替清扫口时，堵头与墙面应有不小于0.4m的距离。注：可利用带清扫口弯头配件代替清扫口。3在管径小于100mm的排水管道上设置清扫口，其尺寸应与管道同径；管径等于或大于100mm的排水管道上设置清扫口，应采用100mm直径清扫口。4铸铁排水管道设置的清扫口，其材质应为铜质；硬聚氯乙烯管道上设置的清扫口与管道同质。5排水横管连接清扫口的连接管管件应与清扫口同径，并采用450斜三通和450弯头或由2个450弯头组合的管件。第4.5.14条：排水管上设置检查口应符合下列规定：1立管上设置检查口，应在地（楼）面以上1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。2埋地横管上设置检查口时，检查口应设在砖砌的井内。3地下室立管上设置检查口时，检查口应设置在立管底部之上。4立管上检查口检查盖应面向便于检查清扫的方位；横干管上的检查口应垂直向上。第4.6.1条：生活排水管道的立管顶端，应设置伸顶通气管。注：当无条件设置伸顶通气管时，可设置不通气立管。第4.6.2条：下列情况下应设置专用气管：1生活排水立管所承担的卫生器具排水设计流量，当超过表4.4.11-1、表4.4.11-2中仅设伸顶通气管的排水立管最大排水能力时，应设专用通气立管。2建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑、10层及10层以上高层建筑的生活污水立管宜设置专用通气立管。第4.6.4条：对卫生、安静要求较高的建筑物内，生活排水管道宜设置器具通气管。第4.6.8条：在建筑物内不得设置吸气阀替代通气管。第4.6.9条：通气管和排水管的连接，应遵守下列规定：1器具通气管应设在存水弯出口端。在横支管上设环形通气管时，应在其最始端的两个卫生器具间接出，并应在排水支管中心线以上与排水支管呈垂直或450连接。2器具通气管、环形通气管应在卫生器具上边缘以上不少于0.15m处按不小于0.01的上升坡度与通气立管相连。3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与排水立管通气部分以斜三通连接。下端应在最低排水横支管以下与排水立管以斜三通连接。4专用通气立管应每隔2层、主通气立管宜每隔8～10层设结合通气管与排水立管连接。结合通气管下端宜在排水横支管以下与排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。5当用H管件替代结合通气管时，H管与通气管的连接点应设在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处。6当污水立管与废水立管使用一根通气立管时，H管配件可隔层分别与污水立管和废水立管和废水立管连接。但最低横支管连接点以下应装设结合通气管。第4.6.10条高出屋面的通气管设置应符合下列要求：1通气管高出屋面不得小于0.3m，且应大于最大积雪厚度，通气管顶端应装设风帽或网罩。注：屋顶有隔热层时，应从隔热层板面算起。2在通气管口周围4m以内有门窗时，通气管口应高出窗顶0.6m或引向无门窗一侧。3在经常有人停留的平屋面上，通气管口应高出屋面2m并应根据防雷要求考虑防雷装置。4通气管口不宜设在建筑物挑出部分（如屋檐檐口、阳台和雨篷等）的下面。2.4.2建筑物外排水系统由于本工程室外既有排水管道,又有雨水管道,故室外排水系统选用分流制,室内污水系统接入市政排水管道,屋面雨水系统经雨水管道进入市政雨水管道.2.4.3室内排水体制的选择室内排水体制有建筑合流制和建筑分流制之分.1、建筑合流制：洗涤废水、粪便污水合用一套排水系统优点：管道系统简单，安装方便，投资省缺点：不利于污水中水回用，水量浪费大2、建筑分流制：洗涤废水、粪便污水分别采用一套排水系统优点：有利于污水中水回用，节约用水，也有利于日后工程的改造缺点：多设一套管路，不便于安装，投资较大综合上述比较，并考虑到本工程洗涤废水量不大，餐饮废水量也不大，可以回收通过简单处理就可使用的废水量少，须通过深度处理才能使用的污水量大，而且考虑到工程造价等方面的因素，本设计选用建筑合流制排水制更合理。2.4.4建筑排水系统的选择1、城市设有污水处理厂，但南昌市并没有规定可以不设置化粪池，故系统须设化粪池2、由于建筑总层数三十二层，而规范规定最低横支管与立管连接处至立管底部的垂直距离不小于6m，故将底层单独排出3、单立管与双立管系统的比较（1）单立管系统：只有一根排水立管，没有专门的通气立管的系统。利用排水立管本身及其连接的横支管进行气流的交换①苏维脱排水系统特殊配件：ⅰ气水混合器，设置在立管与横管连接处，避免出现过大的抽吸力和避免在立管形成水舌，使立管气流畅通，气压稳定；ⅱ气水分离器，设置在立管底部的转弯处，分离出气体使底部正压减小，管内气压稳定。②旋流排水系统特殊配件：ⅰ旋流接头，设置在立管与横管连接处，使管中间形成气流畅通的空气芯，压力变化很小；ⅱ特殊排水弯头，设置在排水立管底部转弯处，可避免因干管内出现水跃而封闭气流，造成过大正压。③UPVC螺旋排水系统特殊配件：ⅰ偏心三通，设置在立管与横支管的连接处，使污水进入立管旋流下降；ⅱ内壁螺旋线导流突起，在管内壁形成较为稳定而密实的水膜流，旋转下落，使管中心保持气流畅通，减小管道内的压力波动，同时降低排水噪声。④芯形排水系统特殊配件：ⅰ环流器，设置在立管与横管连接处，形成水气混合液，流速减慢，沿壁呈水膜状下降，使管中气流畅通；ⅱ角弯头，设置在立管底部转弯处，可消除水跃和水塞现象，避免立管底部产生过大正压。单立管系统的优点：①只有一套管路系统，节省管材，节省工时，投资省，安装方便②减少占用面积③提高了排水立管的通水能力缺点：①须设特殊配件，采购、安装、维修麻烦②通水、通气能力要比双立管系统差（2）双立管排水系统：设置专用通气立管，加强排水管内气流平衡，减小管内压力平衡，防止水封破坏，提高通水能力优点：①排水管内气流稳定，排水效果好②排水管道与大气相通，便于排出管道内的臭气、毒气缺点：①多设一根立管，投资增大②多设一根立管增加了管井内管道布置和施工、维修的难度排水系统方案的比较及确定方案一：采用UPVC螺旋单立管排水系统方案二：采用双立管排水系统示意图如下：图2.5.1单立管系统示意图图2.5.2双立管系统示意图综合上述两方案，因为本设计属于一类高程住宅，出于排水的较高要求，选择方案二。3管材及接口3.1设计依据根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第3.4.1条：给水系统采用的管材和管件，应符合现行产品标准的要求。管道和管件的工作压力不得大于产品标准标称的允许工作压力。第3.4.2条：埋地给水管道采用的管材，应具有耐腐蚀和能承受相应地面荷载能力。可采用塑料给水管、有衬里的铸铁给水管、经可靠防腐处理的钢管。第3.4.3条：室内的给水管道，应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材，可采用塑料给水管、金属复合管、铜管、不锈钢管及经可靠防腐处理的钢管。第3.4.4条：给水管道上使用的各类阀门的材质，应耐腐蚀和耐压。根据管径大小和所承受压力的等级及使用温度，可采用全铜、全不锈钢、铁壳铜心和全塑阀门等。第3.4.6条：给水管道上使用的阀门，应根据使用要求按下列原则选型：1

需调节流量、水压时，宜采用调节阀、截止阀；2

要求水流阻力小的部位（如水泵吸水管上），宜采用闸板阀；3

安装空间小的场所，宜采用蝶阀、球阀；4

水流需双向流动的管段上，不得使用截止阀；5

口径较大的水泵，出水管上宜采用多功能阀；第3.4.8条：止回阀的阀型选择,应根据止回阀的安装部位、阀前水压、关闭后的密闭性能要求和关闭时引发的水锤大小等因素确定，应符合下列要求：1

阀前水压小的部位，宜选用旋启式、球式和梭式止回阀。2

关闭后密闭性能要求严密的部位，