小区住宅楼的建筑给水排水设计

摘要

本设计是一栋小区住宅楼的建筑给水排水设计，主要包括给水系统、排水系

统、消防系统、自动喷淋系统四个部分。该建筑高度76.500m,建筑总面积约

30000m2o

牛活给水系统采用恒压变频泵给水方式.地下一层至地卜六层采用市政管网

供水，地上七层至二十五层采用变频泵供水。该方案供水安全可靠，投资及维护费

用低。同时，水泵出水量稳定，能保持在高效区运行。

排水系统采用雨水和生活排水合流排放。生活污水经室外化粪池处理后排至

城市排水管网。

室内消火栓系统采用水箱和水泵朕合供水的临时高压给水系统，并设有消防

水箱一个。消防给水系统管道采用独立设置，并且竖向成环。

自动喷水灭火系统采用湿式灭火系统，因为此建筑一层为商场，所以需使用

自动喷淋。

该建筑全楼均设自动喷水灭火系统，采用玻璃球闭式标准喷头。该系统管道

采用独立设置，并且竖向成环。消防用水来自高位水箱。

关键词：建筑给水，建筑排水，消防系统，自喷系统

Abstract

Thedesignisthefloorofthebuildingofaresidentialdistrict

watersupplyanddrainagedesign,includingthewatersupplysystem,

drainagesystems,firesystems,automaticsprinklersystemfourparts.

Thebuildingheightof76.500m,atotalconstructionareaof??about

30,000m2.

Domesticwatersupplysystemconstantvoltagevariablefrequency

pumpwatersupply.Basementtothegroundsixlayersofthemunicipal

watersupplypipenetwork,onthegroundsevento25storiesanda

variablefrequencypumpwater.Theprogram,swatersupplyissafe,

reliable,lowinvestnentandmaintenancecosts.Atthesametime,pump

outthewaterisstableandcankeeprunninginthehighzone.

Drainagesystemwithstormwateranddrainageconfluenceoflife

emissions.Sewageprocessingbytheoutdoorseptictankbackrowtothe

urbandrainagenetwork.

Thefirehydrantsystemtemporaryhighpressurewatersupply

systems,watertanksandpumpswatersupplyandafirewatertankone.

Thefirewatersupplysystempipingusinganindependentset,and

verticalring.

Automaticsprinklersystemtowetfiresuppressionsystem,because

thisbuildingisalayerofshoppingmalls,andsoneedtousea

sprinkler.

Thebuildingfloorareequippedwithautomaticsprinklersystems,

usingclosedglassbal1standardnozzle.Thesystempipeusingan

independentset,andverticalring.Thefirewaterfromthehighwater

tank.

Keywords:buildingwatersupply,constructionofdrainage,fire

systems,AutomaticSprinklerSystem

目录

第一章给水系统设计3

1.1给水方式的确定3

1.2初步布置设备和管道3

1.3生活贮水池计算3

1.4建筑给水引入管计算3

1.5给水管网的水力计算3

1.6生活泵选型3

1.6.1提升泵站的扬程计算3

1.6.2中区给水系统减压设计3

1.6.3校核高位消防水箱所需扬程3

1.6.4变频恒压供水设备选型3

第二章生活排水系统设计3

2.1排水体制及通气方式3

2.1.1排水体制3

2.1.2初定通气方式3

2.2管材的选用及布置3

2.3管道设计计算3

3.6灭火器的设置3

3.6.1判断火灾类型3

3.6.2确定建筑危险等级3

3.6.3选择灭火器的类型3

3.6.4配置设计计算3

3.6.5最小需配灭火级别3

第四章自动喷水灭火系统设计3

4.1喷头的布置3

4.1.1基本设计数据确定3

4.1.2喷头设置3

4.1.3作用面积划分3

4.2喷淋系统水力计算3

4.3校核3

4.4喷洒泵的选择3

参考文献3

结束语3

第一章给水系统设计

1.1给水方式的确定

由于市政管网可提供的资用水头为32m,既320KPa,初步估算足够提供1-6

层所需水压。因此考虑充分利用室外管网水压，减小贮水量，节约能源及投资费用

等。根据住宅竖向分区要求，住宅供水方式见表「1：

表1.1住宅分区供水方式

楼层范围分区供水方式

1~6低区由城市管网供水（市政压力0.32MPa）

7-15中区贮水池、变频恒压供水设备供水一减压阀一用户

16〜25高区贮水池、变频恒压供水设备供水

1.2初步布置设备和管道

1）水泵房（包括生活水池、消防水池、变撅恒压供水设备及消防水泵等）

设置在本单体外。本工程，暂定水池最低水位均为-5.000m,假定泵房内损失为

2m,压水管出水泵房后至最近单元的距离为40m。

2）消防水箱补给水由生活水泵提供，拟设在楼梯间屋面，水箱底设置标高

为77.200m。

3）引入管：沿巾政管网接入点接引入管，至泵房水池处，分出两支：一支

供水池进水，另一支供1〜6层用水。总水表设置在市政管网接管处。

4)生活泵压水管出泵房后，在单体前分成两支：分别供中、高区用水。中

区分支干管上设减压阀组。

5)入户水表:入户水表采用普通旋翼式水表，一户一表，分层集中设在户外

楼梯间管井中。

6)立管：一个单元、一个分区设一根给水立管，布置于楼梯间的管井中。

7)入户支管:水表后横支管根据户内各个配水电的安装高度合理设置。

8)室内管材选用PP-R管，管道工作压力l.OMPa。室外给水管道采用PE

管，热熔连接，管道工作压力l.OMPa。

1.3生活贮水池计算

(1)生活贮水池的有效容积V根据《建筑给水排水设计规范》

(GB50015—2003)第3.7.3条，建筑物内的生活用水低位贮水池的有效容积应按

进水量与用水量变化曲线经计算确定；当资料不足时，生活贮水池宜按照最高日用

水量的20%〜25%确定。为简化计算，本工程按最高日用水量的25%确定。

1)7〜25层的最高日用水量Qd7〜25。根据《建筑给水排水设计规范》

(GB50015—2003)表3.1.9,本住宅属普通住宅II类，取最高日生活用水定额为

2501/(人・山，小时变化系数曲为2.5。每户按3.5人考虑。

Qd7〜25;(25-6)X4X3.5X250m3/d=66.5m3/d

2)V=25%X66.5m3=16.625m3

取贮水池的有效容积为20m3o

(2)水池进水管管径因本建筑的贮水池单设，水池进水管的设计流量应

为水池的设计补水量，其值不宜大于建筑物最高日最大时生活用水量，且不得小于

建筑物最高日平均时生活用水量。本工程按最高日最大时用水量Qh设计。

7〜25层的最大时用水量：

Qd7〜25=66.5X2.5/24m3/h=6.93m3/h=l.93L/s

查塑料给水管水力计算表(参见《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排

水》)附录C、D、E、F、G、II、J),设计流量为1.93L/S时，选用管径DN40。由于

目前市场上供应的水力浮球阀最小公称直径为DN50,故水池进水管管径为DN50o

1.4建筑给水引入管计算

根据《建筑给水排水设计规范》(6850015—2003)第3.6.6条，总引入管设

计用水量包括两部分：1〜6层低区的设计流量和供7〜25层用水的水池进水管设

计流量。

(1)1〜6层低区设计水量按设计秒流量计算

1)卫生器具的平均出流率UOo每户设置的卫生器具给水当量数为NgM.5/

户，根据式：按照建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)(2009年版)进行

计算

计算公式：

①:计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：

qtnK.

UQ---------5----(%)

0.2•Nt•3600

式中：uo-生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率

(%);

q-最高用水日的用水定额［L/（人・d）］；

m--每户用水人数；

Kh—小时变化系数;

Ng-每户设置的卫生器具给水当量数；

T-用水时数（h）；

0.2——个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）；

由于本住宅小区为多户型住宅，所以U0不相同。多户型住宅是指每户用水标

准，卫生间和厨房数量，或其中所设卫生器具的种类、数量不尽相同的住宅。因

此，每户Ng、m、q、Kh、T也不尽相同，则给水各管道UO不尽相同。若连接的各

支管的最大用水时发生在同一时段，且给水管网为枝状，则该给水管道的最大用水

时卫生器具平均出流概率U0按加权平均法计算：

U0=ZU0Ngi/ENgi

所以

=250X3.5X2.5/(0.2X5X24X3600)=0.0252

=250X3.5X2.5/(0.2X4.75X24X3600)=0.0265

0.2•N.•

=250X3.5X2.5/(0.2X4.25X24X3600)=0.0296

事叫

0.2•M•r.36(M)

=250X3.5X2.5/(0.2X4.5X24X3600)=0.0315

由U0=£U0Ngi/£Ngi可知U0=EU0Ngi/ENgi=

(5X0.0252+4.75X0.0265+4.25X0.0296+X4X0,0315)/(5+4.75+4.25+4)

=0.028

由10=0.028对照参考值见《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)条

文说明第3.6.4条表一，U0值可行。为简化计算，取U0=0.03=3.0%。可查出

a=0.01939

2)1〜6层的设计秒流量和管径01〜6层总当量数为Ng1〜6=4.5/户X5X4

户/层=90。

由10=3%及总当量数90,查根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015—

2003)附录D,得:Qgl〜6=2.23L/s.

经水力计算确定采用DN50给水管。

(2)供中区、高区用水的贮水池进水量按7〜25层的最大时用水量计

算Qh7〜25=6.93m3/h=l.93L/s

(3)总引入管的设计流量和管径

设计流量：Q引入管=Qgl〜6+Qh7〜25=2.23+1.93=4.16L/s

管径：已知设计流量为4.16L/s,设计流速按1.0〜1.5m/s取值，查给水塑

料管水力计算表(参见《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》)附录C、

D、E、F、G、H、J),取下60。

1.5给水管网的水力计算

(1)低区给水管网的水力计算

根据系统图选择出最不利配水点，确定计算管路。

表1.21-6层给水管道水力计算

卫生器具类型设计

管水力管段沿

计算n/N=数量/当量当量秒流流速管段

U径坡度程压力

管段座便"司房洗拖总数量长度

洗脸%DN损失iL

编号器低浴盆洗涤衣相Ngqgm/sL/m

盆mmKPa/mKPa

水箱盆机盆L/S

0-11.011000.20150.990.948.58.0

1-20.51.01.5820.25200.650.311.80.56

2-30.50.750.751.03.0590.35200.930.571.81.03

3-41.00.751.51.01.01.56.75390.53250.800.31154.65

4-52.52.253.751.04.03.019.5240.92320.900.3230.96

5-654.57.58.08.06.039.0171.32400.800.1630.48

6-77.56.7511.2512129.058.5141.63401.010.2830.84

7-8109.015.016161278121.90500.720.1130.33

8-912.511.2518.7520201597.5112.14500.810.2571.75

由以上表可得£Py=18.60KPa=1.86mH20

(2)中区给水管网的水力计算见下表：

表1.37-15层给水管道水力计算

笆段编当量管段流量/管径流速/管•K沿程压力损失

1000i/mmH20

号Ng(L/S)/mm(m/s)/mhy/mH20

4-519.50.92320.903230.10

5-6391.32400.8016.0230.05

6-758.51.63401.0128.1330.08

7-8781.9500.7211.1230.03

8-997.52.14500.8125.2230.08

9-101172.36500.8732.1330.10

10-11136.52.57500.9948.3630.14

11-121562.76501.053630.11

12-减

175.52.95501.1226391.01

压阀

合计————————1.70

(3)高区给水管网的水力计算

管道水力计算结果见下表：

表L4顶层给水管道水力计算

卫生器具类型设计

管水力管段沿

计算n/N二数量/当量当量秒流流速管段

U径坡度程压力

管段座便厨房洗拖总数量V长度

洗脸%DN损失iL

编号器低浴盆洗涤衣布Ngqgm/sL/m

盆mmKPa/mKPa

水箱盆机盆L/S

0-11.011000.20150.990.948.58.0

1-20.51.01.5820.25200.650.311.80.56

2-30.50.750.751.03.0590.35200.930.571.81.03

3-41.00.751.51.01.01.56.75390.53250.800.31154.65

4-52.52.253.751.01.03.013.5280.76320.750.203.00.60

表1.516-25层给水管道水力计算

管段编当量管段流量/管径流速/管长沿程压力损失

1000i/mmH20

号Ng(L/S)/mm(m/s)/mhy/mH20

5-633.01.20400.711530.05

6-752.51.54400.932330.07

7-872.01.82401.123130.09

8-991.52.07500.781330.04

9-101112.30500.873630.11

10-11130.52.51500.965030.15

11-121502.70501.033730.11

12-13169.52.89501.102930.09

13-14189.03.07501.1626661.72

——————————2.43

泵房364.54.43601.132070.14

最不利计算管路的总水头损失:

H2=1.3Ehy=1.3X(2.43+0.14)=3.34mH20

1.6生活泵选型

1.6.1提升泵站的扬程计算

提升泵站的扬程Hb

Hb2Hl+H2+H3+H4+2

试中Hl一一最不利点与贮水池的标高差，最不利计算管路上高区水力计算草

图，25层最不利给水点的楼层标高为73.5m,(73.5+1+4.50)m=79.00m(贮水池

的最低水位为-4.50m)；

H2——最不利计算管路的全部水头损失，H2=1.3Zhy=1.3X(2.43+0.14)

=3.34mH20；

H3——入户水表水头损失，H3=HB

H4二最不利点所需的最低工作压力，考虑水表后用水压需要，按10m水头取

值；

2——为泵房内损失2mH20。

入户表选型由水力计算知，分支支管管径d=25mm,通过水表的设计流量

为:1.908q=0.53L/s=m3/h,查产品样本选用：

DN20的旋翼湿式水表，其常用流量(也叫公称流量)为2.5m3/h>q=1.908

m3/h,过载流量QT为5m3/h：

根据HB=QB2/Qt2/100=l.9082X100/25KPa=14.56KPa<24.5KPa,满足要

求：故水表的型号为LXS-20。

所以Hb2Hl+H2+H3+H4以=79+3.34+1.456+10+2=95.8m。

1.6.2中区给水系统减压设计

中区配水干管12T4上可设减压阀，阀后压力

H=44.5+1.2+1.3X1.70+10+1.456=59.37mH20

采用40010.065型可调式减压阀，则7层入户压力为380KPa(管路损失忽

略不计)，不满足入户水压不得大于350KPa规范要求。所以，要在七层的入户处

再设减压阀。这里要注意的是，生活系统中的减压阀多采用可调式减压阀，可调式

减压阀的阀后压力指的是有水流流动情况下的动压值，当无水流通过，即静压状态

时，压力值会升高0.05-0.08MPa。

1.6.3校核高位消防水箱所需扬程

表1.6水头损失计算

管段编当量管段流量/管径流速/管长沿程压力损失

1000i/mmH20

号Ng(L/s)/mm(m/s)/mhy/mH2O

14-进水

——2.6500.9819.0199.81.90

箱管

14-泵房—2.6700.687.7570.05

—一——————1.95

水箱进水管所需水压:H2H1+H2+H4

式中H1——水箱进水管与贮水池的标高差，Hl=80.3-(-4.5)=84.8(m)(贮

水池的最低水位为-4.50m):

H2一一最不利计算管路的全部水头损失,H2=1.3Lhy=1.3X(2.43+0.14)

=3.34mH20；泵房内损失按2raH20考虑;

H4二水箱进水管的流出水头按2m水头取值。

H2H1+H2+H4=(84.8+3.34+2+2)m=92.14m<95.8mo

满足水箱进水的水压要求。

1.6.4变频恒压供水设备选型

流量Q=4.4L/s,扬程H>95.8X1.1=105.4nu系统工作压力设定为960KPa。

所以选择泵型号为KQL65/250,扬程为80-82mo流量范围为4.86-6.94-8.33。

第二章生活排水系统设计

2.1排水体制及通气方式

2.1.1排水体制

本工程采用生活污水和生活废水合流排放至化粪池，经化粪池处理后排入室

外排水管网。

2.1.2初定通气方式

根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第4.6.2条第二款所示，

本工程排水立管设置专用通气管。

2.2管材的选用及布置

1)污水立管为双立管排水系统。

2)根据立管工作高度小于等于2m的要求，确定底部横支管单独排出。

3)每户卫生间、厨房各设一根排水立管、一根专用通气立管，排水横支管采

用隔层排水设计安装。

4)排水管采用UPVC塑料管。承插连接。

2.3管道设计计算

(1)根据建筑物的性质按以下公式计算排水设计秒流量

-0」2a

式中

——设计管段的排水设计秒流量，L/S；

一一计算管段的卫生器具排水当量总数；查《建筑给水排水设计规范》

(GB50015——2003)表4..4.4卫生间及厨房卫生间等卫生器具的排水流量和当量

统计见表1

——根据建筑物性质而定的系数；本建设计中

a

值取1.5。

q.

——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/S

表2.1卫生间及厨房内卫生器具的排水流量和当量

排水管

序号卫生器具名称排水流量/(L/s)当量

管径/mm最小坡度

1洗涤盆0.331.00500.025

2洗脸盆0.250.75500.025

3洗衣机0.501.50500.025

4座便器2.006.001000.012

5浴盆1.003.00500.025

6拖布盆0.331.00500.025

查《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》表4.4.7-2,并保证排水系

统在良好的水力条件下工作，排水横管应满足管道：充满度h/D、流速v、坡度i

和最小管径四项水力要素的规定。设计充满度h/D、设计坡度i查《建筑给水排水

设计规范》(GB50015——2003)表4.4.10

表2.2WLT排水横管水力计算表

管段卫生器具数量

浴盆排水总当量数设计秒流量管径/mm坡度

脸盆N=0.75坐便器N=6.0

N=3.0

0-113.01.00750.026

1-2119.02.541100.026

2-31119.752.561100.026

•••••••・・・••

出户管2424242344.761600.007

WL-6、WL-12排水横管计算同WL-1

表2.3WL-2排水横管计算表

管段卫生器具数量

洗涤盆排水总当量数设计秒流量管径/mm坡度

脸盆N=O.75坐便器N=6.0

N=1.0

0-1]1.01.18500.026

出户管2323.01.1975

WL-8>WL-11排水横管计算同WL-2

表2.4WL-3排水横管计算表

管段卫生器具数量

洗衣机排水总当量数设计秒流量管径/mm波度

脸盆N=0.75坐便器N=6.0

N=1.5

0-111.50.72500.026

出户管23232334.51.55750.026

WLTO、WLT3排水横管计算同WL-3

表2.5WL-4排水横管计算表

管段卫生器具数量

洗涤盆排水总当量数设计秒流量管径/mm坡度

脸盆N=0.75坐便器N=6.0

N=1.0

0-111.01.18500.026

出户管2424.01.21750.026

表2.6WL-5排水横管计算表

管段卫生器具数量排水总当量数设计秒流量管径/nun坡度

洗脸盆

拖布盆N=1.0坐便器N=6.0

N=0.75

0-111.00.33500.026

1-2117.02.481100.026

2-31117.752.501100.026

出户管2424241864.451600.026

WL-9排水横管计算同WL-5

表2.7WL-7排水横管计算表

管段卫生器具数量

洗衣机排水总当量数设计秒流量管径/mm坡度

脸盆N=0.75坐便器N=6.0

N=1.5

0-111.50.72500.026

出户管242424361.58750.026

（2）确定横支管的管径和坡度

横支管的管径及坡度、底层单排管管径见表1-7结果。

排水系统底层单排，排水横支管管径可按《建筑给水排水设计规范》

（GB50015——2003）表4..4.11—4中立管工作高度W2nl的数值确定。

（3）确定立管和排出管管径

1)排水立管流量计算：

WL-1qp=(0.18X

^9.75«23>2.0)£/5

=4.70L/S

WL-2qp=(0.18X

Vl-Ox224033)/L.5

=1.17L/S

WL-3qp=(0.18X

Vl.5x22>0.5)£/S

=1.53L/S

WL-4qp=(0.18X

Jl.Ox23*0.—

=1.19L/S

WL-5qp=(0.18X

<7.75«23♦2.0)/./5

=4.40L/S

WL-7qp=(0.18X

Vl.5x230.5)1/S

二1.56L/S

2)排水立管采用UPVC塑料管，设专用通气立管，查《建筑给水排水设计规

范》(GB50015——2003)表4.4.11-2,得各立管管径及出户管管径，结果见表

8o

表2.8各.立管管径及出户管管径

立管编号污水立管管径专用通气立管管径出户管管径

WL-1、WL-6、WL-12110110160

WL-2、WL-8、WL-1175——75

WL-3>WL-10,WL-1375——75

WL-475—75

WL-5、WL-9110110160

WL-775——75

(4)专用通气立管长度在501n以上时，管径选取与相应排水立管相同的管

径，结果.上表。

2.4化粪池选型

根据最大允许使用人数：每户按3.5人考虑，一个单元四户，总户数为96

户。选取化粪池型号：选用矩形12号化粪池，有效容积为75ni3。详细尺寸及说明

见《给水排水标准图集》S213和S214。

第三章消火栓系统设计

3.1消火栓给水方式

根据《高层没用建筑设计防火规范》(GB50045—2005)第七章第7.4.6.5条

所示：室内消火栓栓口处的静水压力不应大于LOMPa,当大于l.OMPa时，应采用

分区给水系统。

根据本工程建筑的高度，可初步判断本住宅室内消火栓栓口静水压力没有达

到LOMPa,故消防系统不分区。

估计室内消防给水所需水压力

P=280+40(25-2)=[280+40X(25-2)]KPa=1200KPa

室外给水管网所提供水压力为320KPa,显然不能满足室内消防给水水压要

求，所以系统采用设消防水池、消防水泵供水方式；屋顶设高位消防水箱，水箱进

水管补给水生.活水泵来补给。

3.2消火栓系统的布置

(1)消火栓平面布置每层梯间内设置3个消火栓箱，以保证同层相邻两

个消火栓的水枪充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。按规范要求采用但出

口消火栓布置，按两股水柱可达室内平面任何部位计算，水袋长度为25m。

R=0.8Ld+Ls=(0.8X25+3)m=23m

SWVR2-b2=(V232-8.02)m=21.6

n=L/S=36/2L6=1.67

根据室内消火栓的布置要求，应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任

何部位。所以取3个由于本建筑长为36nh宽为30加则消火栓的最大保护半径和

布置间距为：每层楼布置一排2个消火栓，需布置三个，消火栓的间距为13m,

(2)屋顶消火栓：屋顶应设置一个装有压力显示装置的检查用的消火栓。

(3)排气阀：在系统最高处应设排气阀。

3.3室内消火栓系统用水量水力计算

3.3.1确定室内消火栓系统用水量

室内消火栓用水量不应小于《高层没用建筑设计防火规范》(GB50045-

2005)表7.2.2的规定。差该表可知，该建筑室内消火栓用水量为30L/S。

3.3.2确定最不利情况下出流水枪支数及出流水枪位置

查表3-5可知，该住宅楼室内消火栓最小用水量为15L/S,3支水枪同时出

流，每根竖管最小流量为10L/S,每支水枪最小流量为5L/So选最不利立管上3

支水枪出流。

3.3.3确定消火栓设备规格

查表3-4,大于六层的民用建筑的水枪充实水柱长度不得小于10m。根据水枪

充实水柱长度不得小于10m和每支水枪最小流量5L/S的要求，查表370,则设计

充实水柱长度每支水枪流量qx=5L/S,设计栓口所需压力px=222KPa。

消火栓设备规格：水枪DN=19uim,水带DN=65mm,Ld=25m,麻质水带；水栓

DN=65mmo

3.3.4消防管道流量、管径、压力损失计算

采用镀锌钢管，查表3-10,DN=60mm,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'也出版社)

基本计算公式

1)最不利点消火栓流量：

(1)

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)

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(mH20)

2)最不利点消火栓压力:

4A.%*2*2

(2)

式中：Hxh—消火栓栓口的最低水压(0.01OMPa)

hd一消防水带的水头损失(O.OIMPa)

hq-水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压(O.OIMPa)

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

计算参数：

水龙带材料•：麻织

水龙带长度：25m

水龙带直径：65mm

水枪喷嘴口径:19mm

充实水柱长度：12m

最不利点消火栓水枪造成12m充实水柱所需的压力为:

a水枪造成12m充实水柱

根据公式:Hq=?fXHm/(l-?fO>Hm)

所需的水压Hq及水枪喷嘴的出流量qxh根据其公式制成下表，根据水枪口径

和充实水柱长度可查出。

表3.1Hm—Hq—qxh技术数据

水枪喷口直径/mm

131619

Hq/mlI2Cqxh/L•s-lIIq/mlI2Oqxh/L•s-lHq/mI12Oqxh/L•s-l

充实水柱加

1014.92.314.13.313.64.5

查表知水枪流量为4.5L/sV5L/s：由规范知一支消火栓流量qxhO应为

5.2L/S。所以需提高工作压力，增大流量。可按下式计算：

Hq=q2xhO/B

表3.2水枪水流特性系数

水枪喷口直径/mm13161922

B0.3460.7931.5772.836

查表得B=1.577。则实际需要的消火栓口处的压力为Hq二q2xhO/B

=5.22/1.577=15.7mH20o

水流通过水龙带的水头损失hd可按下式计算：

hd=AzLdq2xhO

式中Ld—水带长度，m；

Az—水带阻力系数；

qxhO一水枪喷嘴的出流量，L/so

hd=0.0043X25X5.2X5.2=2.69ml12

0

所以，消火栓口处所需压力Hxh=(2.69+15.7+2)mH20=20.39mH20

在消火栓系统中，水流速度不宜大于2.5m/s。

3)计算消防给水管道管径

室内消火栓用水量30L/S,查表可知此建筑发生火灾时，最不利消防立管同

时作水枪数为3枝，相邻消防立管水枪数为3支。从理论上讲25、24、23层消火

栓处压力不同，如24层消火栓处压力为：25层消火栓处压力+层高+25-24层消防

竖管的水头损失，计算出24层消火栓水枪射流量比5.2L/S大，另外，每根消防立

管消防射流量不可能相同，但变化不大，可忽略这些增大因数，6支水枪都射流量

都按5.2L/S取值，则最不利消防立管与相邻消防立管实际流量分别为15.6L/S,

消火栓系统实际总流量为31.2L/So

立管选用DN100钢管，考虑该建筑发生火灾时消火栓环状给会管能保证同时

考虑6股水柱作用，采用DN150钢管。

4)计算供水管网水头损失

供水系统枝状管网计算，最不利计算管路如图所示，按海澄-威廉公式计算管

道系统水头损失，计算结果见下表：

其中计算管径公式为

Hb=Hg+O.01Hz+Hxh

表3.3消火栓给水系统配水管水力计算

管

计算管管段设计秒流量管长计算管径流速阻力损失沿程水头损失

径

段(L/S)mmmm/sKpa/mkpa

mm

1-25.231001050.60.0730.22

2-310.431001051.150.2630.79

3-415.672.61001051.80.55740.44

4-531.2451501551.650.30213.59

总计55.04

局部水头损失按沿程水头损失10%计，总水头损失:

Hg=55.04X1.1=60.54kpa=0.061MPa

3.3.5消防水泵的计算

Hb=H1+H2+Hxh

式中H1一消防水池水面与最不利消火栓之高差，79.1m(贮水池的最低水

位为-4.5m)

H2一管网的水头损失(ni),H2=1.2EiL(管径均为DN150,

Q=31.2L/S,i=0.014mH20;DN100,Q=20L/S,i=0.027nH20);L为从水泵吸水管至最不

利消火栓的管长(为简化计算，吸水管与出水管管径一致)，泵房内考虑50m,室

内引入管至泵房为80m,立管为80m。

Hb=Hg+0.01Hz+Hxh

Hb2(0.061+0.01X79.1+0.204)=105.6m

扬程Hb=105.6X1.1=116.16m,流量Qb=31.2L/S,室内消防立管DN100。管材

采用内外壁热镀锌钢管

消防泵的选型：采用IS100-65-315型离心泵两台，其设计参数：流量

Q=16.7-33.3L/S,扬程Hp=l18-133m,电机功率N=75W。

3.3.6水泵接合器的选用

按《高层没用建筑设计防火规范》(GB50045-2005)规定：每个水泵接合器

的流量应按10-15L/S计算，木建筑室内消防设计水量为31.2L/S,设置2个水泵接

合器，型号为SQ号00。

3.3.7消火栓压力与减压计算

1)根据《高层没用建筑设计防火规范》(GB50045-2005)第7.4.6.5条所

示：室内消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa,应采取减压措施。

2)本建筑7—9层消火栓出口压力大于0.5MPa,应采用减压措施。

3)采用减压稳压消火栓。消火栓入口处所需正头为20.39m。

如负一层消火栓栓口距贮水池的最低水位的高度所产生的距离损失忽略不

计，则负一层消火栓栓口处所承受的动压压头为104.29-1.2X0.014X130=102.16

>50(m)，该建筑除了一层为4.5m,其余层高均为3m,假定16层以下都需减压,

则16层消火栓栓口处所承受的压力相应的水头为：

H=[104.29-1.2X(0.014X130+0.027X49.0)-53.5]m=47.02m<50m

故我们可以认为16层以下消火栓需采用减压措施。为稳妥起见，1T6层消

火栓均采用减压稳压消火栓，栓后压力为0.3MPa。

3.3.8校核水箱安装高度

水箱最低消防水位标高83.3m,最不利消火栓几何高度为74.6m,最不利消火

栓静水压力为83.3-74.6=0.087MPa,根据《高层没用建筑设计防火规范》

(GB50045—2005)规定高位水箱的设置高度应保证最不利点最不利消火栓净水压

力不应低于0.07MPa,则水箱安装高度满足要求，可不设增压设施。

3.4高位消防水箱的计算

3.4.1有效容积

消防水箱注水量应满足lOmin消防流量的要求，所以有效容积为：

30X10X60/1000=18(口3)

水箱材料：不锈钢拼装式，尺寸LXBXH=3mX2mX4m。

3.4.2设置高度

根据《高层没用建筑设计防火规范》(GB50045—2005)第7.4.7.2条要求，

高位消防水箱距最不利消火栓的高差为7mo本工程高位消防水箱箱底标高为

83.3m,距最不利消火栓的高差为8.7m大于7m,满足规范要求，不需设汽增压设

施"

3.5消防水池的设计

根据《高层没用建筑设计防火规范》(GB50045-2005)第7.3.3条。本建筑

室外消防用水量由室外给水管网来满足。消防水池的有效容积仅满足在火灾延续时

间内的室内消防用水量即可。火灾延续时间按2h计算。

消防水池的有效容积V:V=30X2X3.6=216(m3)

3.6灭火器的设置

3.6.1判断火灾类型

根据《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)第3.1.2条规定：该住

宅火灾类型为A类。

3.6.2确定建筑危险等级

根据《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140—2005)附录D所示，该住宅为

中危险级。

3.6.3选择灭火器的类型

按《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140—2005)第4.2.1规定，选择磷酸

钱盐干粉灭火器。

3.6.4配置设计计算

Q=K*(S/U)=0.9X360/100=3.24(A)

式中Q-计算单元的最小需配灭火级别(A或B)

S-计算单元的保护面积(m2)

U-A类或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积(m2/A或m2/B)

K-修正系数

3.6.5最小需配灭火级别

Qe=Q/N=3.24/2

Qc—计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别(A或B);

N一计算单元中的灭火器设置点数(个)

根据规范中危险级的单具灭火器最小配置灭火级别为1A。故在每个消火栓箱

下部设置2具MF/ABC1璘酸盐干粉灭火器。

一个计算单元中的灭火器设置点不必与消火栓箱一致。本例中，也可设一个

灭火器配