毕业论文-山水商住楼给水排水工程设计

山水商住楼给水排水工程设计枫叶商住楼是位于陕西省西安市区南郊一小区内的商住楼。该大楼有地下一层(内设六级人防工程、动力房等);地上十八层；另有电梯机房设于屋顶；商住楼有3个单元，每个单元在一、二层设有商铺，三层以上为住户，每层四户；该建筑属一类建筑，钢筋混凝土框架剪力墙结构，建筑高度59.70米。直接供水，中区4-15层和高区16-23层采用变频泵供水的方式。A座和B座公排水系统：本设计中排水为合流制排水系统，采用具有消声功能的UPVC排水管。排水采用双立管系统，立管上设有专用通气立管，伸顶通气。消火栓灭火系统：由于压力条件允许，消火栓系统不分区，采用减压稳压型消火栓。设水泵-水箱联合供水，整个消火栓系统呈环状布置，竖向成环的同时地下室水平成环，地下室设水泵接合器，保证供水安全可靠。地下1层不做吊顶，故采用直立型喷头；其余部分采用吊顶型喷头。本建筑中喷水系统最大工作压力小于120m水柱，竖向不分区，对于底下几层设减压孔板热水系统：本设计中不采用热水集中供应，采用局部供热的方式，热水由每户的家用壁挂锅炉供给，壁挂锅炉布置在厨房或者卫生间内，应该尽量避免雨水系统：本设计采用雨水外排水系统，采用87型雨水斗，降落到屋面上的雨水沿屋面流入雨水斗，经过连接的立管排放至室外散水。此外还包括了给水引入管，水泵房、水箱间等方面设计。系统、自喷系统SouthStreetresidentialbuildingatotalconstructionareaof32072.40m,theundergroundlayeroftheequipmentroom.Onetothreelahigh.Therearetworoomsonehalllayout.Accordingtotheregulationsofdesignspecificationsandrequirements,designofthehigh-risebuildingwatersupply,dralayerwithhighfrequencypumpwatersupplyway.AandBapartmentresidentialpartwatersupplysystemofindependent.eliminatingnoiseofUPVCdrainagepipe.Thelowareadraipartition,usingvacuumregulatorfirehydrant.Awaterlocalheating,hotwatersuppliedbydomesticboilerhouse,boilerisarbathrooms,shouldtrytoavoidclosetotherefrigeratorandgas.waterbucket,landedontheroofofrainalongtheroofintothebucket,theverticalpipeisdischargedtotheoutdoorwaterBasementwastewaterbypressuredrainage,wastewaterafterdrainageditchescolInadditiontothewaterinletpipe,thepumproom,watertankdesign.1.1工程概况该建筑是位于陕西省西安市区南郊一小区内的商住楼。该大楼有地下一层 (内设六级人防工程、动力房等);地上十八层；另有电梯机房设于屋顶；商住楼有3个单元，每个单元在一、二层设有商铺，三层以上为住户，每层四户，每户卫生间均设洗脸盆、低位水箱坐便和带淋浴的搪瓷浴缸各一个。该建筑属一类建筑，钢筋混凝土框架剪力墙结构。建筑平面图纸8张；建筑高度59.70米。建筑各层高：地下一层4.60米；一层4.50米；二层4.20米；三至十八层3.00米；电梯机房3.0米。1.2设计内容受某房地产开发公司的委托，设计枫叶商住楼。根据设计规范的规定和要求，设计该高层商住楼的建筑给水、建筑排水、建筑雨水、热水供应和消防给水系统(含室内消火栓和自喷系统)。并满足下列要求：1.3给水排水设计资料(1)据市政建设和环保部门批准文件决定，给水进水管从建筑南侧市政给水管DN400引入，进水管埋深按1.30米计，城市给水管网常年提供可靠水压为0.35MPa,水质符合饮用水标准。(2)污水排出管可从大楼的北和西侧排出，与城市排水管网相连，雨水就近排出。该市设有城市污水处理厂。2.1给水方式的选择给水方式即建筑内部给水系统的供水方案。高层建筑给水方式是高层建筑给水的关键，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0.55MPa;2.水压大于0.35MPa的入户管(或配水横管),宜设减压或调压设置；3.各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统，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，宜采用垂直串连供水方式。高层建筑的给水方式主要有：设水池、水泵和水箱的并联给水方式；设水池、水泵和水箱的串联给水方式；水箱减压分区给水方式；减压阀分区给水方版)规定：“给水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0.55Mpa,静水压大于0.35MPa的入户管(或配水横管),宜设减压或调压设施，各分区最不利配水点，应满足用水水压要求。”根据规范要求，结合枫叶商住楼的层数、功能及室外供水压力，将此楼在竖向上分为二个供水区：商业用水区为1到2层，住宅低区3到7层，住宅高区8到18层。商业用水区和住宅低区利用市政管网供水压力直接供水，给水管网采用下行上给的供水形式。住宅高区采用依靠水泵将贮水池中的水加压供给的方式，给水管网采用下行上给的供水形式。根据我国《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)(2009版)表3.1.9规定，本建筑住宅部分有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、热水器和沐浴设备，属于普通住宅Ⅱ类，用水定额为130～300(L/人·d),本设计取250(L/人·d),小时变化系数为2.8～2.3,本设计中取2.5,使用时间24小时。根据表3.1.10商场用水定额为5～8(L/m²营业厅面积·d),本设计中取5(L/m²营业厅面积·d),小时变化系数为1.5～1.2,本设计取1.5,使用时间本建筑住宅家庭住户结构，按每户3.5人计，共有16×4×3.5=224人商场建筑面积大约为1974m²,共二层，营业面积=建筑面积×70%×2,所以营业面积为2763.6m²。建筑最高日用水量计算根据下列计算公式K₁=Q₁1Q,(2-3)2.4给水方案的确定在高层建筑给水设计中，系统的给水方式的选择，关系到整个给水系统的可靠性。工程投资、运行费用、维护管理及使用效果，是本次设计的核心。因此，设计应根据该建筑的性质，用水器具的设置情况、特点、建筑结构及结合室外市政水源的情况，进行多方面技术、经济比较，然后选择最佳方案。该综住宅分为：低区使用市政管网水压直接供水，中区采用变频泵加压供水，高区住宅分为：低区使用市政管网水压直接供水，高区采用水泵水箱联合供水；住宅分为：低区市政管网供水，高区分别用变频泵加压供水。因为，一二层为商场，三个方案均采用的是市政直接供水，故统一讨论市政水压为35m水柱，二层高度为8.7m,因此方案可行，现就以上方案进行住宅方案一：由于市政水压为35m水柱，按建筑层数粗略估计，自室外地面算起，所需最小保证压力值，一般一层10m水柱，二层12m水柱，三层及三层以上每增加一层增加4m水柱，所以市政管网的水压值能满足七层及七层以下的供水，三层至七层由市政管网直接供水，满足供水要求。中区为八层到十二层，方案二：低区供水方式与方案一相同，故不再次作说明；而八层至十八层采用水泵升压、减压阀分区供水由市政管网的水进入生活水池，然后由水泵加压送至高位水箱，再由水箱向八层至十八层各用水点供水。可保证正常供水并且静压值满足要求。地下室至七层采用下行上给，八层至十八层采用上行下给式。故方案二可行。本方案低区三层至七层采用市政管网直接供水，高区八至十八层采用水池、水泵、水箱联合供水。此种供水方式的优点是设置了水箱，增加了供水的可靠性，防止了一旦停电，全楼立即停水的事件发生。缺点是增加了结构负荷，水箱供水水质较差，水箱易造成二次污染。方案三：市政管网的水压值能满足七层及七层以下的供水，三层至七层由市政管网直接供水，八层至十八层为高区，采用变频泵加压供水。市政管网水进入生活水池，然后由两台(一用一备，互为备用)变频泵分别将水升压输送采用水泵升压直接供水可以取消屋顶水箱的设置，不占建筑上层面积，减轻结构负荷，水质条件相对于水箱供水要好，但供水可靠性较差，当建筑内有不能停水的设备时，应采取措施(如双管进水，或单独设水箱等),确保用水安全。高区泵扬程高，输水管的材质及接口要求比较高，事故只涉及一个区，不会造成全楼水。综上所述，由于采用水池、水泵、水箱联合供水方式需要设置水箱间，增加结构负荷且容易造成二次污染，供水水质不能得到可靠保障。而采用水泵直接供水，既可以节省建筑面积，减轻结构负荷，又能保障供水水质，且采用双管进水时，也能有效保证用水可靠性。故本次设计采用方案三，即商场和低区由市政管网供水，高区设水泵通过水池抽水升压供水。2.5生活水池、水表的计算高层建筑的生活给水系统，应能充分、安全、可靠地保证生活用水。为防止不能满足建筑用水量要求的情况，在地下室设置贮水池，贮水池的作用是贮存和调节水量。贮水池的设置条件为：在市政供水管网不能满足建筑用水量要求，而又不允许直接从室外管网抽水时，应设置贮水池。为保证供水的安全可靠程度，本设计将生活水池和消防水池分开设置。贮水池生活调节容积计算如下：对于采用气压罐或变频调速泵的系统，水泵的出水量是随用水量变化而变化的，因此贮水池的有效容积应该按照外部管网的供水量与用水量变化曲线经计算确定。当资料不足时，低区由市政管网供水，高区部分生活(生产)调节水量由于贮水池容积较小，所以设为水箱形式，将生活水箱设置在地下1层。水箱有效容积为3×3×1.8=16.2m³几何尺寸为3×3×2=18m³2.5.2水表的选择水表的选择包括确定水表的类型及口径，水表的类型应根据水表的特性和通过水表的水质、水量、水温、水压等情况选定。水表的口径，在通过的水量较均匀时，应使通过水表的设计流量不大于水表的公称流量，而在通过的水量不均匀时，且连续高峰负荷每昼夜不超过2-3h时，螺翼式水表可按照设计秒流量不大于水表的过载流量确定水表口径，因为过载流量是水表允许在短时间内通过的流量。在校核水表通过设计流量时，其水头损失应满足表2-1规定。表2-1水表水头损失允许值(kPa)正常用水时消防时旋翼式螺翼式本设计中，设有二根给水引入管和一根消防引入管。给水引入管设置在建筑南侧，引入管水量按24h不间断供水计，设计流速为1.2m/s,引入管管径为DN100,估算每根引入管的流量为Q=πDV/4=33.9m3/h,选用LXS-80N水平螺翼式水表，其公称直径为80mm,计量等级A,最大流量为80m/h,常用流量40m²/h。水流经过水表的水头损失为：合要求消防引入管从南侧引入建筑，其管径为DN200,设计流速为1.2m/s,引入管流量为135.6m³/h,选用LXL-150N水平螺翼式水表，公称口径为150mm,计量等级A,过载流量为300m³/h,常用流量为150m³/h,水流经过水表的水头每根引入管在水表前均应该设止回阀，以防压力不足时回流污染。2.6管道的布置与敷设1.室内生活给水管道宜布置成枝状管网，单向供水。2.室内给水管道不应穿越变配电房、电梯机房、通信机房、大中型计算机房、计算机网络中心、音像库房等遇水会损坏设备和引发事故的房间，并应避免在生产设备上方通过。室内给水管道的布置，不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。3.室内给水管道不得布置在遇水会引起燃烧、爆炸的原料、产品和设备的4.埋地敷设的给水管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，在特殊情况下必须穿越时，应采取有效的保护措施。5.给水管道不得敷设在烟道、风道、电梯井内、排水沟内。给水管道不宜穿越橱窗、壁柜、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。6.给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝、变形缝。如必须穿越时，应设置补偿管道伸缩和剪切变形的装置。7.塑料给水管道在室内宜暗设。明设时立管应布置在不易受撞击处，如不能避免时，应在管外加保护措施。8.塑料给水管道不得布置在灶台上边缘；明设的塑料给水立管距灶台边缘不得小于0.4m,据燃气热水器边缘不宜小于0.2m。达不到此要求时，应有保护塑料给水管道不得与水加热器或热水炉直接连接，应有不小于0.4m的金属9.室内给水管道上的各种阀门，宜装设在便于检修和便于操作的位置。10.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0.15m,且给水管道应在排水管的上面。11.给水管的伸缩补偿装置，应按直线长度、管材的线膨胀系数、环境温度和管内水温的变化、管道节点的允许位移量等因素经计算确定。应尽量利用管道自身的折角补偿温度变形。12.当给水管道结露会影响环境，引起装饰、物品等受损害时，给水管道应作防结露保冷层，防结露保冷层的计算和构造，按现行的《设备及管道保冷(1)不得直接敷设在建筑物结构层内；(2)干管和立管应敷设在吊顶、管井、管窿内，支管宜敷设在楼(地)面的找平层内或沿墙敷设在管槽内；(3)敷设在找平层或管槽内的给水支管的外径不宜大于25mm;(4)敷设在找平层或管槽内的给水管管材宜采用塑料、金属与塑料复合(5)敷设在找平层或管槽内的管材，如采用卡套式或卡环式接口连接的管材，宜采用分水器向各卫生器具配水，中途不得有连接配件，两端接口应明露。地面宜有管道位置的临时标识。14.管道井的尺寸，应根据管道数量、管径大小、排列方式、维修条件，结合建筑平面和结构形式等合理确定。需进人维修管道的管井，其维修人员的工作通道净宽度不宜小于0.6m;管道井应每层设外开检修门。管道井的井壁和检修门的耐火极限及管道井的竖向防火隔断应符合消防规15.给水管道应避免穿越人防地下室，必须穿越时应按人防工程要求设置16.需要泄空的给水管道，其横管宜设有0.002～0.005的坡度坡向泄水装17.给水管道穿越下列部位或接管时，应设置防水套管：(2)穿越屋面处；注：有可靠的防水措施时，可不设套管。(3)穿越钢筋混凝土水池(箱)的壁板或地板连接管道时。18.明设的给水立管穿越楼板时，应采用防水措施。19.在室外明设的给水管道，应避免受阳光直接照射，塑料给水管还应有有效保护措施；在冻结地区应作保温层，保温层的外壳，应密封防渗。20.敷设在有可能冻结的房间、地下室及管径、管沟等地方的给水管道应有21.布置管道时其周围要有一定的空间，以满足安装、维修的要求，给水管道与其他管和建筑结构的最小净距见表2.1。需进人检修的管道井，其通道不宜小于0.6m。表2.1给水管道与其他管道和建筑结构之间的最小净距给水管道名称室内墙面地沟壁和其它管道梁、柱、设备排水管(mm)备注水平净距垂直净距引入管在排水管上方横干管在排水管上方立管管径本设计中给水管道，低区给水系统利用市政管网压力直接供水，高区给水系统采用变频泵加压供水，采用下行上给的供水方式，枝状管网，横干管敷设于地下一层的吊顶中，立管在管道井内敷设，横干管敷设地下一层，给水支管嵌墙暗装或敷设在找平层内，墙体预留管槽。为防止引入管受到冰冻的破坏，引入管管顶敷设在冰冻线以下200mm,西安最大冻土深度为450mm,本建筑室外地坪为-0.45m,则引入管设置在-1.3m处。引入管穿越地下室外墙处，设防水套管。水表设在地下1层内，水表的位置应考虑读表、检修方便，为确保水表计量准确，水表前按规定应留有(8~10)d的直线管段，引入管管径100mm,取表前直线长度1.0m。2.7给水管网水力计算2.7.1设计秒流量公式的选用给水管网的水力计算的目的在于确定各管段的管径和给水系统所需压力。商场部分的管道设计秒流量公式采用下式计算：式中a——根据建筑物用途确定的系数，办公楼商场取1.5;q₈——计算管段的给水设计秒流量，L/s;N₂——计算管段的卫生器具给水当量总数。住宅部分生活给水管道设计秒流量公式采用下式计算：U——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%;N₂——计算管段的卫生器具给水当量总数；0.2——1个卫生器具给水当量的额定流量，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确定。而管段的卫生器具给水当量同时出流概率与卫生器具的给水当量数和其平均出流概率(U₀)有关。根据数理统计结果卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式为：而计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率计算公式为：U₀——生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均初六概率，%m——用水人数，人K₁——时变化系数2.7.2低区生活给水管网水力计算低区部分包括地下-1～4层，计算草图如图2-1。图2-1低区给水系统草图表2-2低区给水管网计算表计算管段编号管段总当量设计秒流量(1/s)支管管径流速m/s水力坡降管段沿程损失kPa123678具体低区水力计算过程见附表2-1低区生活给水系统所需压力按下式计算：H=H₁+H₂+H₃+H₄+H₅(2-11)H₂——管段沿程水头损失和局部水头损失之和，Kpa;已知市政管网给水管标高-1.30m,低区最不利点(3层卫生器具)安装高度标高为10.7m,则可知H₁=13+107=120kPa;局部水头损失按照沿程水头损失的25%计，沿程水头损失由水力计算附表可知，求和各管段沿程损失，为13.40kPa,则有：由水表选择计算结果可知，水流经过水表的水头损失：低区最不利配水点为3层女厕的延时自闭冲洗阀，所需最低工作压力为100～150kPa,此时取100市政管网供水压力为300kPa大于室内低区所需供水压力258.49kPa,因此2.7.3中区生活给水管网水力计算中区给水立管以A座给水立管1为例计算，计算草图如图2-2所示，图2-2中区给水立管1计算草图给水立管1管段编号管段总当量平均出流概率同时出流概率U设计秒流量支管管径流速水力坡降管段长度m沿程损失1其他中区给水立管计算过程与A座中区给水立管1相同，计算过程结果见附表A座中区给水管网横干管水力计算草图如图2-3所示，具体计算过程及结果见附表B座中区给水管网横干管水力计算草图如图2-4所示，具体计算过程及结果见附表图2-5高区给水横干管计算草图高区给水管网水力计算具体过程和结果见附表2.8给水设备的选择变频调速水泵供水方式，水泵的出水量要满足系统高峰用水要求，故给水中区水泵的出水量应按中区给水系统的设计秒流量确定。由计算可知，中区生活给水设计秒流量为A、B两楼总和，即Q=12.84L/s。中区给水系统所需压力按下式计算：H₁——贮水池最低水位至中区最不利配水点位置高度所需的静水压，kPa;H₂——中区管路的总水头损失，局部水头损失取25%的沿程损失，kPa;H₄——中区配水最不利点所需的流出水头，kPa。前已述及，贮水池底离地下室地面高度为0.5m,最低水位标高为-4.00m,中区最不利点为B座的15层G户的洗脸盆，地面标高46.3m,因此有局部水头损失按沿程水头损失的25%计，水力计算可知，A楼中区管网沿程水头损失40.53kPa,B楼中区管网沿程水头损失60.41kPa则H₂=1.25×最不利配水卫生器具流出水头按H₄=20kPa;按Q=12.84L/s,H=62.39mH₂O,选用80GDL54-14型立式多级离心泵2台。型号级数HhLBb52.8.2高区生活给水泵的计算和选择高区水泵的出水量应按高区给水系统的设计秒流量确定。由表2-5,高区生活给水设计秒流量为Q=4.95L/s。高区给水系统所需压力按下式计算：H₂——高区管路的总水头损失，局部水头损失取25%的沿程损失，kPa;贮水最低水位标高为-4.00m,高区最不利点为23层右边E户的淋浴器，需要最小压力2.5m水头，地面标高69.5m,因此有H₁=69.5+4=73.5m=735kPa;局部水头损失按沿程水头损失的25%计，由计算表得，高区管网沿程水头损失49.33kPa则H₂=1.25×49.33=61.66kPa;最不利配水卫生器具流出水头按H₄=25kPa;按Q=4.95L/s,H=82.16mH₂0选用50GDL18-15型立式多级离心泵2台，一用一备。型号级数H1hLBb62.9水泵、水池和水箱间设计水泵机组设在地下室给水泵房内。泵房选址应远离防振、防噪音要求较高水泵为自灌式充水，每台水泵采用独立的吸水管，吸水管口设置喇叭口，喇叭口直径一般为吸水管直径的1.3～1.5倍。喇叭口低于水池最低水位0.8m,吸水喇叭口距离池边缘净距不宜小于1.5倍吸水管直径。吸水管与吸水管间净距不宜小于3.5倍吸水管直径(相邻两吸水管径平均值),吸水管上设闸门，压水管上设止回阀、闸阀和压力表，安装时设水锤消除水泵机组的尺寸，按照确定出来的机座尺寸每边宽出100～150mm,基础深度也可根据地脚螺栓直径的25～30倍取值，同时满足不小于0.5m的要求。为防止操作人员误触快速运转中的泵轴，水泵基础高出泵房地坪0.1m。为了减小水泵运行噪声，在水泵基础下安装橡胶隔振垫，并在水泵的吸压水管上设置可挠曲接头，同时对泵房的墙壁和天花板采取隔音吸音处理。水泵机组布置时考虑到维护和检修的方便，水泵机组外轮廓面与墙和相邻机组间的间距应符合表2-10的规定。表2-4水泵机组外轮廓面和相邻机组间的间距表电机额定功率水泵机组外轮廓面与墙面之间的最小间距(m)相邻水泵机组外轮廓面之间最小距离(m)2.水泵机组是指水泵与电动机的联合体或已安装在金属架上的多台水泵面之间可不留通道；两台相同机组可设在同一基础上，彼此不留通道；机组侧边之间和距墙面应有不小于0.7m的通道，泵房主通道不得小于1.2m。水泵基础高出地面的高度应便于水泵安装，不应小于0.1m;泵房内管道管外底距地面或管沟底面的距离，当管径≤150mm时，不应小于0.2m。泵房内宜有检修水泵的场地，检修场地尺寸宜按水泵或电机外形尺寸四周有不小于0.7m的通道确定。泵房内水管线的敷设沿墙、梁、柱架设，管线不得妨碍操作、通行，并避2.9.2生活水池的布置水池底垫高200mm。安装有管道的侧面、管道外壁与建筑本体之间的通道宽度不小于0.6m。建筑物内生活水池(箱)体，应采用独立结构形式，不得利用建筑物的本体结构作为水池(箱)的四壁。若为水池形式，贮水池应加盖，设检修口和通气管。水池进水管2条，管径DN100,间隔1m,每条进水管上设阀门、液压阀。水池设有液位报警及指示装置。为避免水流短路，水池进、出水管设在水池的水池的溢流管管径DN100,泄空管DN80,溢流管和泄空管连接后排至室内排水沟，排水地沟内设潜水泵，潜水泵型号为AS16-2BC(Q=13m²/h,H=11mH₂O,N=1.6kW),潜水泵依靠污水液位控制潜水泵的运行，排水泵的压水管独立排至高位水箱用于贮存消防时前10min消防用水量，高位水箱采用不锈钢材质，水箱设置高于地坪200mm的混凝土支撑上，水箱顶距建筑结构最低点距离不小水箱进水管设两条，管径为DN100,用以保证一条进水管检修时，另一条通过设计流量。每条进水管上设阀门、浮球阀。进水管中心距水箱顶留有200mm出水管管径DN200,从水箱另一侧壁接出，其管底距箱底400mm,以防止沉淀物进入配水管网，出水管上设阀门以利于检修。为防止水流短路，进、出水溢流管管径DN150,管口设在水箱最高设计液位以上25mm,管径比进水管管径大一号，溢流管上不设阀门，采用水平喇叭口集水。泄水管从箱底接出，用以检修和清洗时放空，泄水管上设阀门。泄水管管径采用DN50。为了防止排水管道中的有毒有害气体进入水箱，造成水质二次污染，泄水管与溢流管不能直接排入排水管道，故将泄水管与溢流管连接后经断具体尺寸安装见水箱间详图。2.10管材镀锌钢管是我国长期以来在生活给水中采用的主要管材。镀锌钢管质地坚硬，刚度大，适用于宜撞击的环境，如室内明装管道；同时镀锌钢管及配件市场供应完善，施工经验成熟。但是镀锌钢管也存在着一些问题：管道由于长期工作，镀锌层逐渐磨损脱落，钢体外露，管壁锈蚀，出现黄水，污染水质，污染卫生洁具；长久的锈蚀使管道断面缩小、水流阻力增大；在锈蚀的管壁上易于滋生细菌。鉴于上述情况，建设部、国家经贸委、国家质量技术监督局和国家化学建材局于1999年12月联合颁布了“建住房[1999]295号”文件《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》,文中规定：自2000年6月1日起，禁止使用冷镀锌钢管用于室内给水管道，并根据当地实际情况逐步限时淘汰热浸镀本设计中生活给水系统立管、横干管、入户支管管材均采用不锈钢管，不(1)抗腐蚀性强：产品使用寿命长达50年以上。(2)卫生性好：在使用寿命内均能够满足我国、日本、欧洲以及其他国家饮(3)抗冲击性强：管道强度是镀锌钢管的2倍，铜管的3倍，接头强度高。(4)热传导率低：其热传导是铜管的1/25,是钢管的1/4,具有热胀冷缩缓慢的特点。(5)节约材料：由于采用了薄壁式，重量仅为镀锌管的1/3,大量节约了材料，减轻了产品重量，特别适用于超高层建筑的配管。(6)施工简单，操作时间短：该产品为无螺纹连接，无复杂的套丝作业，无(7)接头内壁通畅：接口同水管等径，阻水性小。3.建筑热水系统3.1热水系统选择建筑内部的热水供应系统按照热水供应范围，可分为局部热水供应系统、集中热水供应系统和区域热水供应系统。局部热水供应系统，采用各种小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围内的一个或几个用水点使用的热水系统称为局部热水供应系统。例如，采用小型燃气热水器、电热水器、太阳能热水器等，供给单个厨房、浴室、生活间等用水。局部热水供应系统的优点是：热水输送管道短，热损失小，设备系统简单，造价低；维护管理方便、灵活；改建、增设较为容易。缺点是：小型加热器加热效率低，制水成本较高；使用不够方便舒适；每个用水场所均需设置加热装置，占用建筑总面积较大。局部热水供应系统适用于热水用量较小且较分散的建筑，如一般单元式居住建筑，小型饮食店、理发店、医院、诊所等公共建筑和布置较分散的车间卫生间等工业建筑。集中热水供应系统，在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热后，通过热水管网输送到整栋或几栋建筑的热水系统称为集中热水供应系统。其优点是：加热和其他设备集中布置，便于集中维护和管理；加热设备热效率较高，热水成本较低；各个热水使用场所不必设置加热装置，占用总建筑面积较少；使用较为方便舒适。其缺点是：设备系统较复杂，建筑投资较大，需要有专门维护管理人员；官网较长，热损失较大；一旦建成后，改建、扩建较困难。集中热水供应系统适用于热水用量较大，用水点较集中的建筑，如标准较高的居住建布置较为集中的工业企业建筑。通过市政热力管网输送至整个建筑群、区民区、城市街坊或整个工业企业的热水系统成为区域热水供应系统。其优点是：便于集中统一维护管理和热能的综合利用；有利于减少环境污染；设备热效率和自动化程度较高；热水成本低、设备总容量小、占地面积少；使用方便舒适，保证率高。其缺点是：设备系统复杂，建设投资高，需要较高的维护管理水平；改建、扩建困难。区域热水供应系统适用于建筑布置较集中、热水用量较大的城市和工业企业，目前在国外特别是发达国家中应用较多。综合考虑本建筑的功能等方面，南街商住楼的热水用量较少，而且较为分散，采用局部热水供应系统，每个住户设有挂壁式锅炉，供给盥洗槽、洗手池和淋浴器的热水。设备系统简单，维护管理方便灵活，工程成本低。3.2热水水力计算A户型热水计算草图如图3-1所示，图3-1A户型热水计算草图A户型热水计算过程及结果见下表表3-1热水系统计算表计算管段编号管段总当量平均出流概率×同时出流概率U设计秒流量支管管径流速水力坡降管段沿程损失1根据上表计算得热水管路沿程损失为4.20kPa,挂壁式锅炉水头预留为5mH₂0,水压5kPa>4.20kPa,满足要求。挂壁式锅炉采用强制排气式家用燃气快速热水器，型号为JSQ20-10E3,额定水压2KPa～5KPa,产热水能力10kg/min,额定电压AC220V/50HZ,额定功率其他户型的热水水力计算过程和方法与A户型相同，具体计算过程及结果热水管道的工作压力和工作温度不得大于产品标准标定的允许工作压力和工作温度，所以热水管道的管材应选用耐腐蚀、安装连接方便可靠、符合饮用无规共聚聚丙烯(PP-R)管、铝塑复合管等。当选用塑料热水管或塑料和金属复合热水管时，应符合以下要求：(1)管道的工作压力应按相应温度下的允许工作压力选择；(2)管件宜采用和管道相同的材质；(3)定时供应热水的系统因其水温周期性变化大，不宜采用对温度变化敏感的(4)设备机房内的管道不应采用塑料热水管；综合考虑南街商住楼建筑的功能条件等，本设计热水管材采用PP-R热水管。4.建筑消防给水系统4.1建筑消防系统设计参数确定高层建筑由于火势蔓延迅速，扑救难度大、火灾隐患多，事故后果严重等原因具有较大的火灾危险性，必须设置有效的消防系统。水是不燃液体，在与燃烧物接触后会通过物理、化学反应从燃烧物中摄取能够阻止空气进入燃烧区，并能稀释燃烧区内氧的含量从而减弱燃烧程度。因此，在消防上应用最广泛的灭火剂就是水。虽然现代科学技术日新月异，各种人工合成灭火剂层出不穷，但水仍以其适应性强，可靠性高，灭火效果好，对环境污染小，并且价格低廉，来源广泛、容易获得等特点，成为目前国内外使以水为灭火剂的消防系统有消火栓给水系统和自动喷水灭火系统两类。消火栓系统是高层民用建筑最基本的灭火设备，不论何种类型的高层民用建筑，不论何种情况(不能用水扑救的部位除外)都必须设置室内外消火栓给水系统。自动喷水灭火系统具有良好的灭火、控火效果，扑救火灾迅速及时。这两种消防给水系统是目前高层建筑中使用最为广泛的灭火装置。《高层民用建筑设计防火规范》中规定的各类高层建筑消防用水量标准，是进行高层建筑消防给水系统设计的重要基本参数，是扑救火灾的最低要求。高层建筑的消防用水量与建筑物的性质、类别、耐火等级、高度，同一时间内火灾次数及消防系统类型有密切的关系。因此，在确定消防用水量之前，需要首先确定建筑类别及火灾危险等级。根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2001年版)(以下简如表4-1,确定南街商住楼为一类建筑，属于建筑高度超过50m,每层建筑面积超过1500m²的商住楼。火灾危险等级为中危险1级。表4-1建筑分类一类居住建筑高级住宅十九层及十九层以上的普通住宅十层至十八层的普通住宅公共建筑1.医院2.高级旅馆3.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1000m²的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼4.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1500m²的商住楼5.中央级和省级(含计划单列市)广播电视楼6.网局级和省级(含计划单列市)电力调度楼7.省级(含计划单列市)邮政楼、防灾指挥调度楼8.藏书超过100万册的图书馆、书库9.重要的办公楼、科研楼、档案楼10.建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等1.一类建筑以外商业楼、展览楼、电信楼、财贸金融楼、商住楼、图书馆、书库2.省级以下的邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼3.建筑高度不超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等根据《高规》,南街商住楼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。由于建筑小区内人口数不超过25000人，所以该建筑同一时间的火灾次数按1次计。根据《高规》第7.3.3规定，南街商住楼的火灾延续时间按2h计算，自动喷水灭火系统火灾延续时间按1h计算。设3组水泵结合器，火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱供应，10min后则由消火栓处启泵按钮直接启动地下室根据《高规》第7.2.2规定，南街商住楼室外消火栓用水量为30L/s,室内消火栓用水量为40L/s,每根竖管最小流量为15L/s,每支水枪最小流量为5L/s。根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084—2001)第5.0.1规定，南街商住楼自动喷水灭火系统的喷水强度为6L/min·m²,作用面积为160m²,经计算自动喷水灭火系统消防用水量为16L/s,系统最不利点喷头压力采用0.07MPa。消防用水总量应按同时开启这三个系统所需用水量之和计算，所以消防用水总量=40+30+16=86L/s4.2室内消火栓给水系统1.根据建筑物高度、室外管网压力、流量和室内消防流量、水压等要求，(1)无加压泵和水箱的室内消火栓给水系统此种系统常在建筑物不太高，室外给水管网的压力和流量完全能满足室内最不利点消火栓的设计水压和流量时采用。(2)设有水箱的室内消火栓给水系统此种系统常用在水压变化较大的城市或居住区，当生活、生产用水量达到最大时，室外管网不能保证室内最不利点消火栓的压力和流量，而当生活、生产用水量较小时，室外管网的压力较大，能向高位水箱补水。水箱应贮存10min(3)设置消防泵和水箱的室内消火栓给水系统室外管网压力经常不能满足室内消火栓给水系统的水量和水压要求时，宜设置水泵和水箱。消防用水与生活、生产用水合并的室内消火栓给水系统，其消防泵应保证供应生活、生产、消防用水的最大秒流量，并应满足室内管网最不利点消火栓的水压。水箱应贮存10min的消防用水量。2.根据建筑高度来考虑，室内消火栓给水系统有分区和不分区室内消火栓(1)不分区室内消防给水系统放牌消防车，从室外消火栓(或消防水池)取水，通过水泵结合器向室内管网送水，协助室内扑灭火灾。因此，可采用不分区室内消防给水系统。配有黄河牌或交通牌等大型消防车的城市，建筑高度不超过80m时，仍能得到这种大功率的消防车的协助，室内消防给水系统也可不分区。(2)分区室内消防给水系统建筑高度超过50m的室内消防给水系统，通常难于得到一般消防车的供水支援，为加强供水安全和保证火场灭火用水，宜采用分区消防给水系统。消火栓系统分区方式与生活给水系统相同，有并联分区供水方式、串联分区供水方式、减压水箱分区供水方式和减压阀分区供水方式。不论分区或不分区的消防给水系统若为高压消防给水系统，均不需设置水箱，消防用水由室外高压管网直接供给。若为临时高压消防给水系统，为确保消防初期灭火用水，均需贮存火灾初期消防用水，通常设置高位水箱。3.按消防给水系统的服务范围分，室内消防给水系统有独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统两种。(1)独立的室内消防给水系统每幢高层建筑设置一套室内消防给水系统。这种系统安全性较高，但管理比较分散，投资大。在地震区人防要求较高的建筑物以及重要的建筑物内宜采(2)区域集中的室内消防给水系统数幢或数十幢高层建筑物形成的建筑群，共用一个消防加压泵房的消防给水系统，我们称之为区域集中的消防给水系统。这类系统便于集中管理；在某可采用区域集中的室内消防给水系统。4.按消防给水系统压力分，室内消防给水系统可分为高压和临时高压消防给水系统。管网内经常保持灭火所需水量、水压，消防时不须启动升压设备，直接使用灭火设备救火。该系统简单，供水安全。(2)临时高压消防给水系统临时高压给水系统有两种情况，一种是管网水量不满足灭火要求，火灾时需启动消防水泵，使管网压力、流量达到灭火要求。另一种是管网内经常保持足够的压力，压力是由高位水箱或高位水箱与稳压泵或气压给水设备等增压设施来保证，泵房内设有消防泵，火灾时需启动消防泵使管网压力满足消防水压要求。后者为目前高层建筑中广泛采用的消防给水系统。临时高压给水系统需要有可靠的电源，才能保证安全供水。经过分析考虑，由于南街商住楼层数较多，室外管网不能满足室内消火栓给水系统的水量和水压要求，故采用设置消防泵和水箱的室内消火栓给水系统，在地下室设消防泵和消防水池，在屋顶设消防水箱。《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.6条规定，当消火栓栓口的静水压力大于1MPa时，应采取分区给水系统。南街商住楼建筑高度为72.4m,最低处消火栓栓口标高为-3.4m,建筑高度不超过80m,建筑在西安市区，是配有黄河牌或交通牌等大型消防车的城市，故可以采用不分区的室内消防给水系统。考虑到便于管理和维护，南街商住楼选择独立的室内消防给水系统，即A和B两座楼共用一个消防加压泵房。本设计采用目前高层建筑中广泛采用的临时高压消防给水系统，能够节约综上所述，南街商住楼室内消火栓给水系统采用设消防泵、水箱不分区的临时高压区域集中给水系统。4.2.2消火栓系统的布置1.室内消火栓的布置室内消火栓的合理布置，直接关系到扑救火灾的效果。因此，高层建筑的各层包括和主体建筑相连的附属建筑均应合理设置消火栓。该建筑均采用同一规格的消火栓水枪和水带，选择口径为65mm的单出口消火栓，水枪喷口直径dr=19mm,配备麻织水龙带长度La=25m。对于临时高设计消火栓的出水方向与设置消火栓的墙面成90°,消火栓口装置距离地面为1.1m,在屋顶水箱间内设1个装有压力显示装置的检验消火栓，以利于经常检查消火栓系统是否正常运行，同时也可用于扑救相邻建筑的火灾，保护本建筑不受其火灾威胁。检验消火栓充实水柱为10m,水带长度25m。消火栓间距，应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任何部位，按公式(4-1)计算确定，且高层建筑不应大于30m,裙房不应大于50m。消火栓间距计算公式L--水龙带敷设长度，m,可取配备水龙带长度的85%;b---消火栓最大保护宽度，m。水枪充实水柱长度应根据建筑物层高和选定的水枪设计流量通过水力计算确定。《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.6.2条要求，建筑高度不超过100m的高层建筑充实水柱不应小于10m;建筑高度超过100m的高层建筑充实水柱不应小于13m。在消火栓平面布置是，结合建筑平面图，建筑防火分区，以28米为消火栓保护半径，将消火栓分散布置在楼层走道、楼梯、大厅出入口附近等明显、经常有人走动，易于取用的地方。该建筑的消火栓布置保证了有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位，当相邻一个消火栓受到火灾威胁而不能使用时，该栓和不能使用的消火栓协同消防电梯是消防队员进入高层建筑进行扑救的重要设施，为方便火灾发生时消防队员尽快使用消火栓扑救火灾并开辟道路，在消防电梯前室设置消火栓。根据《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.1条规定：室内消防给水系统应与生活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。室内消火栓管道布置成环状，横向竖向均成环。环状管网上连接支管时，支管上消火栓的个数不超过一个。环状管网的横干管布置在顶层吊顶和地下一柱布置，并考虑设置消火栓的方便，在管道井安装或建筑内隐蔽处明装。消防水箱的消防水管与环状管网连接时，考虑到管路较短，且阀门配件较少，采用一条管路。消防泵的压水管设两条管路与消防环状管网连接其管径的设计考虑到当其中一根发生故障时，另一根管路应能保证消防用水量和水压的《高层民用建筑设计防火规范》要求，室内消防给水管网上应采用阀门分成若干独立段，以备检修。阀门的布置应使管道检修时关闭停用的立管不超过一条。阀门的布置应使管道检修时关闭停用的立管不超过一条。当立管为4条南街商住楼主体建筑消防立管的上下两端分别设置阀门，以便于立管检修。同时在横干管上设置了阀门将系统分成若干个独立段，阀门按分水节点的管道数N-1的原则设置。裙楼的消防管道与主体建筑的消防管道连成环状，并设置阀门将管网分成若干个独立段，并考虑检修时同层关闭消火栓的个数不超过5个。阀门采用明杆阀门，以便于确认阀门启闭状态。水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防水量不足时，供消防车从室外消火栓，消防贮水池或天然水源取水，通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网，供紧急灭火使用。南街商住楼选用地下式消防该建筑室内消火栓用水量40L/s,每个水泵接合器的流量为15L/s计，故设置3个消火栓水泵接合器，型号为SQB100地下式水泵接合器。消防水泵接合器安装于建筑外墙，以满足明显、使用方便的要求。水泵接合器围绕建筑物外墙均匀布置并与建筑的门窗孔洞的距离不小于2m,且不宜安装于玻璃幕墙下方。水泵接合器应设在便于消防车使用的地点，其周围15～40米范围内设有室外消火栓或消防水池，或有可靠的消防水源。H=H₄+H₄+H(4-3)H₄——消火栓栓口的水头损失，按20Kpa计算。(1)消火栓水枪喷口所需水压式中φ——与水枪喷口直径d有关的系数，按实验得：其见表3-2;表4-2系数9值968按式4-4,在已知确定的充实水柱值后，便可以求出产生Hm高度时，水枪喷口处压力值H:上述的消防射流是垂直的，实际上在灭火时，水枪常和水平线呈45°~60°角，试验表明充实水柱长度与倾斜角几乎无关，计算时充实水柱长度可取等于充实水柱垂直长度。(2)水带的损失水枪喷口射出的流量与喷口压力之间的关系，可用下式计算：式中q——水枪喷口的射流量，L/s;H₀——水枪喷口造成一定充实水柱所需要的压力，mH₂OB——水流特性系数，与水枪喷口直径有关，见表4-4。水枪特性系数B值喷嘴直径(mm)B满足高层建筑每支水枪射流量不小于5L/s要求，因此不需要提高压力。消火栓水龙带水头损失按下式计算：A₂——水带阻力系数，见表4-5。表4-5水带阻力系数A₂值水带材料水带直径(mm)麻质衬胶本设计中，水带的直径为65mm,采用衬胶水带，水带长度25m,综上，由公式(4—3)计算可得2.消防水箱贮水量计算消防水箱贮水量应按建筑物的室内消防用水总量的10min用水量进行计算，qx——室内消防用水总量，L/s;T——火灾初期时间，按10min计。南街商住楼室内消火栓用水量40L/s,喷水灭火系统用水量为16L/s,室内消防用水总量为56L/s,按式(4-8)计算消防水箱贮水量为：消防水箱设屋顶水箱间内，尺寸为5m(长)×3m(宽)×2.5m(高),有效容积为37.5m³。为防止消防水泵运行时，消防用水进入水箱而不能保证消防设备的水压，在消防出水管上安装止回阀。3.消防水池贮水量计算范》第7.3.2条规定，当具备下列情况之一时，应设消防水池；1)市政给水管道或天然水源不能满足消防用水量；2)市政给水管道为枝状或只有一条进水管消防水池的有效容积应符合下列要求：当室外给水管网能保证室外消防水量时，消防水池的有效容积应满足火灾延续时间内室内消防用水量的要求；当室外给水管网不能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积应满足火灾延续时间内室内消防用水量及室外消防用水量的不足部分之和的要求。如果在火灾发生时室外给水管网能保证向消防水池连续补水，则消防水池的有效容积可以减去火灾延续时间内室外管网的连续补充水量。Qx——室内外消防用水总量，L/s;南街商住楼室内消火栓用水量40L/s,室外消火栓用水量为30L/s,火灾延续时间为2h,自动喷水灭火系统用水量为16L/s,火灾延续时间为1h。按照上式计算火灾延续时间内消防水用水量为：由于在火灾延续时间内市政管网能保证连续补水，市政进水管为两根取v=1.0m/s,则火灾延续时间2h,补水量V=226.19m³≈227m³则，消防水池有效容积为Vc=562-227=335m³消防水池设置在地下室，水池面积为146m³,有效高度2.3m,实际高度2.5m首先选定建筑物的最高、最远的两个或多个消火栓作为计算最不利点，并按照消防规范规定的室内消防用水量确定通过各管段的流量，即进行流量分配。最不利点消防竖管和消火栓的流量分配：室内消防计算流量为40L/s,最不利消防竖管出水枪数3支，相邻消防立管出水枪数3支，次相邻消防竖管出水枪数2支。消火栓管道系统的沿程水头损失计算方法与给水管网计算相同，其局部水头损失按沿程水头损失的10%采用，消火栓管道内流速不应大于2.5m/s。消火栓系统为环状管网，在进行水力计算时，假设环状管网某段断开，并确定最不利消火栓和计算管路，按枝状管路进行水力计算。南街商住楼室内消火栓给水系统，根据《高层民用建筑设计防火规范》,其室内消火栓用水量为40L/s,同时使用水枪数为8只，每只水枪最小流量为5L/s,最不利情况下，同一立管上同时出水3只水枪，立管最小流量为15L/s。消火栓的栓口直径为65mm,水带长度25m,水枪喷嘴口径19mm,消火栓的充实水柱应不小于12mH₂O水柱。根据规范要求，此建筑发生火灾时室内需8支水枪同时工作。计算草图如图4-1所示，图4-1消防系统草图上的23、22、21层消火栓离消防泵最高最远，处于系统最不利位置，因此立管三支水枪同时工作XL-2为次相邻立管，两支水枪同时工作。计算出消防流量由消火栓水泵至最不利点消火栓处的水头损失，为选择消最不利消防立管的流量为XL-9立管上的23、22、21层消火栓流量之和。由前计算知立管XL-9上23层消火栓口的压力为H₂₃=185.4kPa,消防射流量22层消火栓处的压力=18.54+2.9+0.00749×221层消火栓处的压力=21.461+2.9+0.0290×2消防立管按3股水柱同时作用，XL-1消防立管的流量为5+5.38+5.74=16.从理论上说，XL-8消防立管上的23、22、21层消火栓离消防水泵近，其消XL-8消防立管采用与XL-9号消防立管相同的流量。同理消火栓出水，其流量近似计为同立管XL-9上的23、22层消火栓之和。根据规范，该建筑室内消火栓同时使用水枪为8支，消火栓系统用水量为42.62L/s,表4-5。水泵供水管段流量管径(mm)流速单阻管长(m)水头损失5由表4-5知管路沿程水头损失∠h=8.74mH,0,则，管路总水头损失为：Hg=1.1Eh=9.61mH₂O。(2)水箱供水工况火灾初期由水箱供水，水流自上向下流动，计算出消防流量由消防水箱至最不利点消火栓处的水头损失，为校核水箱安装高度是否满足消防压力提供依据。由图4-1可知，立管XL-9上23层消火栓口的压力为H₂₃=18.54mH₂O,消防射流量qz₃=5.0L/s。22层消火栓处的压力为H₂₂=18.54+2.9-0.00749×2.921层消火栓处的压力为H₂₁=21.418+2.9-0.029×水箱供水工况计算结果见表4-6水箱供水管段流量管径(mm)流速单阻管长(m)水头损失由表4-6知管路沿程水头损失Zh=0.90mH₂O则管路总水头损失为Hg₂=1.1≥h=0.99mH₂0。5.消防水箱的校核高位水箱的设置高度应满足下式要求：式中Hx---高位水箱最低液位与最不利点消火栓之间的垂直压力差，mH₂O;由图3-1知高位水箱最低液位77.25m,与最不利点消火栓70.60m之间的垂直高差为Hx=77.25-70.6=6.65m。4.2.4增压稳压设施的计算与选择设置增压设施的目的主要是在火灾初期时、消防水泵启动前，满足消防给水系统的水压要求。国内常用的增压设施有以下几种：(1)管道泵：系统中除设消防主泵外，在高区高位水箱间设管道泵，火灾发生后管道泵由远距离按钮及时启动，从水箱吸水加压后送至管网进行灭火。增压水泵出水量对消火栓系统不应大于5L/s,对喷淋系统不应大于1L/s。管道泵的扬程按保证本区消防管网最不利消火栓需要的水压和水量，通过计算确(2)气压罐：气压罐相当于压力水箱，即可贮水又可维持系统所需压力，安装位置随意，并可以自动启动消防主泵。气压罐的特点是有效贮水容积小，如用其代替高位水箱贮存火灾初期10min消防用水，容积将很大，占用建筑空-95)第7.4.8规定：设有高位水箱的消防给水系统气压罐的调节容积可按450L计。这是考虑了消火栓系统2支水枪和自动喷水系统5个喷头在30s中的用水(3)稳压泵：稳压泵是一种小流量高扬程的水泵，设在高位水箱间，补充系统渗漏水量，保持系统所需压力，稳压泵的流量一般采用1.0L/s。为避免稳压泵启动频繁的缺点，可配置小型气压罐，做为稳压泵的辅助设施，根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)第7.4.8条规定，气压罐的调节容积采用450L,略加大稳压泵的流量，使稳压泵的运行时间比较连续南街商住楼设计采用稳压泵带小型气压罐的增压方式。式中Hx——高位水箱最低液位与最不利点消火栓之间的垂直压力差，mH₂O;由前面计算结果知：Hxn+Hg=19.53mH₂O,Hx=6.65mH₂气压罐的调节容积采用450L,稳压泵流量按Qzb=1.0L/s,消火栓系统需要补压为H₂b=12.88mH₂O。由于消火栓系统与自动喷淋系统共用一套补压设备，故设备选型应按这两个系统中最不利的选用，故需在自动喷淋系统计算完消防水泵的流量，应按满足火灾发生时建筑内消火栓使用总数的每个消火栓的设计流量之和计算。由前计算已知，南街商住楼消火栓系统的消防水量为Qx=42.62L/s,最不利点消火栓所需水压为18.54mH₂O,消防水池最低水位为-3.8m,最不利消火栓的标高为70.60m,两者之间的高度差为74.4m。由消防泵吸水口至最不利消火栓的管道的水头损失为9.61mH₂O根据Qx=42.62L/s,H₀=102.55mH₂O,选择80DLX-35x3立式多级消防4.3自动喷水灭火系统4.3.1自喷系统方案的确定适用场所：在常年温度不低于4℃且不高于70℃能用水灭火的建筑物、构控火效率高，使用范围广，它占整个自动喷水灭火系统的75%适用场所：该系统适用于温度低于4℃或温度高于70℃以上的场所。系统特点：报警阀后的管道无水，不怕冻、不怕环境温度高，可用在对水渍不会造成严重损失的场所。干式与湿式系统相比较，多增设一套充气设备，一次性投资较高，平时管理较复杂，灭火速度适用场所：对自动喷水灭火系统安全要求较高的建筑物中；冬季结冰和不能采暖的建筑物内；凡不允许有误喷而造成水渍损失的建筑物。如高级旅馆、医院、重要办公楼、大型商场等。系统特点：综合了火灾自动探测控制技术和自动喷水灭火技术，兼容了湿式和干式系统的特点。南街商住楼位于西北，冬季室内采暖，室内温度不低于4摄氏度，结合南街商住楼的建筑条件，通过方案比较，采用湿式自动喷淋灭火系统。该系统由闭式喷头、报警装置(水力警铃、压力开关)、湿式报警阀、管网及供水设施等组成。根据南街商住楼防火分区情况，水流指示器设在每层水平干管起端，水流指示器前设置控制阀门，以便于检修。为了检验系统的可靠性，测试系统能否在开启一只喷头的最不利情况下可靠报警并正常工作，在每一层的最不利点喷头处设置末端试水装置。南街商住楼建筑高度72.4米，属一类建筑，应在建筑的公共活动用房、走道、办公室内设置湿式自动喷水灭火系统，且采用独立的给水系统。根据《高层民用建筑设计防火规范》,自动喷水灭火系统管网内的压力不应大于1.2MPa,即120m水柱。本建筑中喷水系统最大工作压力小于120m水柱，所以竖向不分区。但对于底下几层应设减压孔板进行减压，以防止建筑底下几层压力过大引起流量过大，同时防止因压力过大而引起维修量增加。根据《自动喷水灭火系统设计规范》第6.1.3条，湿式系统的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，南街商住楼的地下一层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1层不做吊顶，配水支管布置在梁下，故采用直立型喷头；1层到三层为商场，4层到23层走道布置喷头，均设有吊顶，采用吊顶型喷头。喷头布置应该满足喷头的水力特性和布水特性要求，不应超出其最大保护面积。喷头应设在顶板或吊顶下易接触到火灾热气流的位置，有利于均匀洒水和满足设计喷水强度要求。喷头的位置和间距，原则上满足设置自动喷水灭火系统房间的任何部位发生火灾时，都能得到有一定强度的喷水。每个喷头的保护面积应与相邻喷头保护面积相搭接而不出现空白，并且重复覆盖面积最小。喷头根据房屋构造和面积几何形状，基本上呈正方形和长方形布置，并随建筑平面布置、间隔情况、灯位、柱位等情况调整。喷头间距按下式计算：喷头与边墙的距离不应超过B/2。中危险1级建筑，要求喷水强度为6L/(min·m²),喷头工作压力为P=0.1MPa,喷头的流量系数为K=80,喷头的出水量为：喷水强度为6L/(min·m²),面积ABCD=80/6=13.33m²长方形布置时，喷头对角线的距离不得超过2R,即图4-2矩形喷头布置同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距不应该大于3.6m,喷头与端墙最大距离1.8m。直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定。喷水强度正方形布置的边长矩形或平行四边形布置的长边边长一只喷头的最大保护面积喷头与端墙的最大距离(m)468直立型、下垂型标准喷头，其溅水盘与顶板的距离，不应小于75mm,且不应大于150mm;当局部场所设置自动喷水灭火系统时，与相邻不设自动喷水灭火系统场所联通的走道或联通开口的外侧，应设喷头；顶板或吊顶为斜面时，喷头应垂直于斜面，并应按斜面距离确定喷头间距。尖屋顶的屋脊处应设一排喷头。喷头溅水盘至屋脊的垂直距离h,当屋顶坡度>1/3时，不应大于0.8m,屋顶坡度<1/3时，不应大于0.6m;直立型边墙喷头，其溅水盘与顶板的距离不应水平式边墙型喷头溅水盘与顶板的距离不应小于150mm,且不应大于300mm;直立、下垂型喷头与梁的距离，应符合规定；民用建筑和工业厂房采用闭式系统的最大净空高度为8m;净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置喷头；在自动扶梯、螺旋梯穿过楼板的部位，当联通面积超过防火分区时，应设置喷头或采用水幕分隔；当梁、通风管道、排管、桥架等障碍物的宽其两侧1.0m范围内和墙面垂直方向2.0m范围内，顶板或吊顶下均不应有障碍自动喷水灭火系统管网一般设计成独立系统，当系统设有2个及2个以上报警阀组时，报警阀前的供水管道宜布置成环状，进水管不宜少于两条。当一条进水管发生故障时，另一条进水管仍能保证全部用水量和水压。环状供水干管上应设分隔阀门。阀门的布置应保证某段供水管检修或发生事故时，关闭报警阀的数量不超过3个，分隔阀应设在便于检修的地方。分隔阀门应经常处于开启状态，并有明显的启闭标志。每个闭式自动喷水灭火系统应设有控制阀、报警阀、水力警铃和系统试验装置。报警阀进出口的控制宜采用信号阀，否则控制阀应设阀位的锁具，水流指示器入口前设控制阀时，应采用信号阀。报警阀应设在距地面高度1.2m,且无冰水力警铃应安装在有人值班地点附近，与报警阀的联接管应采用内、外热镀锌钢管。管径为20mm,且最大长度不应大于20m。自动喷水灭火系统应设水流指示器、压力开关等辅助电动报警装置。报警阀后的管道上不应设其他用水设施。闭式自动喷水灭火系统的每个报警阀控制的最多喷头数：湿式和预作用系统宜为800个；干式喷水系统宜为500个。应使配水管入口压力均衡，轻、中危险级各配水管入口压力均不宜大于0.40MPa;配水支管，宜在配水管的两侧均匀分布；布置时应考虑管件及施工与环状和格栅状。枝状管网有侧边末端进水、侧边中央进水两种形式，一般适用于轻危险级建筑。环状管网有中央末端进水、中央中心进水两种形式，一般适用于中危险级或严重危险级建筑。格栅状适用于严重危险级建筑。(1)每根配水支管或配水管的直径均不应小于25mm。(2)每侧、每根配水支管设置的喷头数：中、轻危险级不应超过8个；当同一配水支管在吊顶上、下布置喷头时，其上下侧的喷头数不多于8个，且只将最多一侧喷头数计入报警阀控制数；严重危险级建筑物不应多于6个。喷水系统的管道应设有坡度坡向配水立管，以便泄空。充水管道坡度应不小于0.002。充气管道及配水支管的坡度应不小于0.004;配水管和配水干管的坡度应不小于0.002。有多层喷水管网时，低层的喷头流量大于高层喷头的流量，造成不必要的浪费。应采用减压孔板或节流管等技术措施，以均衡各层管段的流量。南街商住楼自动喷水灭火给水系统设计成独立系统，建筑内共布置1340个喷头，为了避免维修时系统的关停部分过大，同时提高系统的可靠性，系统中设有三个报警阀组，报警阀组前管道在地下1层吊顶处设置成环状，报警阀后的管道由于建筑物最高喷头和最低喷头位置标高差大于50m,为了控制高、低位置喷头之间的工作压力，均衡水流，防止其压差过大，三个报警阀组分别控制-1层～7层的喷头，-1层～15层喷头和8层～23层喷头，其中-1层喷头与15层喷头标高差为49.6m,符合规范该值宜小于50m的规定要求。配水管道的布置尽可能采用对称布置，在建筑平面不规则的情况下，尽量局部对称布置，以减小管径，便于计算。布置时控制每根配水支管上安装的喷头数不宜太多，以免配水支管过长，水头损失过大。配水支管两侧每根配水支管控制的喷头数均不超过8只。为了防止杂物堵塞管道同时控制水头损失，喷在各配水管入口的压力大于0.4MPa处设置减压孔板以使配水管入口的压力水平管道设有3‰坡度，坡向泄水阀，其目的在于充水时易于排气，维修时南街商住楼属于中危险I级场所，其配水支管、配水管控制的标准喷头数按表4-8规定设置。公称管径(mm)控制的标准喷头数(只)轻危险级中危险级严重危险级11133354488按水力计算2.报警阀的布置报警阀的作用是开启和关闭管网的水流，喷头动作后报警水流将驱动水力警铃和压力开关，同时防止水倒流。设计选用ZSFZ-150型湿式报警阀三组，性公称直径150mm,强度试验4.8MPa,额定工作压力1.2MPa,工作流量为15<Q<60(L/min),延迟时间5<t<90(s),摩阻<0.02MPa,重量42kg。报警阀组设在地下1层消防泵房里，安全可靠、便于检修。为了保证检修时系统关闭部分不致过大，同时为了提高系统的可靠性，每组所控制的喷头数均不超过800个，每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不大于水流报警装置主要有水力警铃、水流指示器和压力开关。水力警铃安装在报警阀附近，为了保证水力警铃发出警报的位置和声强，水力警铃应设在有人值班的地点附近，其连接管长度不宜大于20m,管径应为《自动喷水灭火系统设计规范》要求每个防火分区、每个楼层均应设置水流指示器，用以报告火灾发生的层数和区域。本设计中水流指示器设在每层水平干管起端。水流指示器前设置控制阀门，以便于检修。为防止阀门被误动作，信号阀显示阀门已关闭信号，消防控制室应立即检查。压力开关垂直安装于延时器和水力警铃之间的管道上，在水力警铃报警的同时，依靠警铃管内水压升高，自动接通电触点，完成电动警铃报警，向消防控制中心传送电信号或启动消防泵。延时器是一个罐式容器，安装在报警阀与水力警铃之间，用以防止由于水源压力波动而引起报警阀开启而导致的误报警。报警阀开启后，报警水流先流入延时器，经30s左右充满延时器后，方可冲打水力警铃。5.末端试水装置为了检验系统的可靠性，测试系统能否在开启一只喷头的最不利情况下可靠报警并正常工作，在每一楼层的最不利点喷头处设置末端试水装置。末端试水装置由试水阀、压力表、自动排气阀组成，试水阀直径25mm末端试水装置的测试内容，包括检测水流指示器、报警阀、压力开关、水力警铃的动作是否正常，配水管道是否畅通，以及最不利点处的喷头工作压力等。系统的消防贮水与消火栓系统贮水池合用。消防贮水池设在地下1层，自动喷水灭火系统贮水量按火灾延续时间不小于1h计算。自动喷水灭火系统采用临时高压给水系统，设置高位水箱和小型补压设施 (气压给水设备)来保证火灾初期消防主泵启动之前系统所需要的水量和必须的压力。消防高位水箱的消防贮水容积，按室内10min消防用水量计算，但不可小于18m³。水箱的设置高度应满足系统火灾初期最不利点喷头的水压要求，若高位水箱的设置高度不能满足系统所要求的压力，需要在高位水箱间设置增压设备，采用稳压泵与小型气压罐配合使用。对于自动喷水灭火系统，稳压泵的出水流量按1.0L/s计，扬程由水力计算确定，气压罐的调节水容积可按150L为了保证系统供水的可靠性与防止干扰，自动喷水灭火系统设独立的供水泵。系统的供水泵、稳压泵均采用自灌式吸水方式，每组消防水泵吸水管、出水管均不应少于2根，吸水管上设置阀门，出水管上设止回阀、控制阀、压力自动喷水灭火系统设置2个水泵结合器，每个水泵结合器的流量按10—目前我国关于自动喷水灭火系统管道水力计算方法有两种，即作用面积法和特性系数法。自动喷水灭火系统水力计算的目的在于确定管网各管段管径、计算系统所需的供水压力、确定高位水箱的安装高度和选择消防水泵。作用面积法是考虑到实际火灾发生时，一般只开启一个或几个喷头，此时由于系统的出水量远未达到设计流量，系统水头损失小，喷头处实际水压和流量必定超过设计值。所以，对于轻危险级和中危险级的建筑物、构筑物采用这作用面积法是假定在作用面积内，每个喷头的喷水量均等于最不利点喷头的喷水量来简化计算的方法。首先选定最不利点作用面积(以F表示)在管网中的位置，此作用面积宜采用正方形或长方形。当采用长方