某建筑给排水课程设计说明书

1、1 生活给水系统1.1方案确定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根据高层建筑的特点，在技术上保证管中水压值合理。 在高层建筑给水设计中，系统给水方式的选择，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，是本设计的中心内容。因此，本设计根据该高级旅馆的性质，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。本设计结合建筑具体环境提供以下方案：方案一：下层市政管网供水，上层水池、水泵、水箱联合供水；方案二：由水池、水泵、水箱联合供水（上行下给）；方案三：下层由市政管网直接供水，上层由水泵将水池中的水加压后供给。方案比较

2、方案优点缺点适用范围一供水可靠；用水压力稳定；充分利用室外管网资用水头，节省能源安装维护麻烦；投资大；适用于外管网允许直接抽水；允许设高位水箱；消防与生活允许共用一个给水系统二由于水池、水箱储备水量，停水停电时可延长供水，供水可靠；供水压力稳定不能利用室外管网自用水头，电能消耗较大；安装维护麻烦，投资较大；适用于外管网水压较低，且不允许直接抽水；允许设置高位水箱的高层建筑三供水可靠；允许利用室外管网资用水头，节省能源；设备少、投资小，能源消耗合理，不占上层建筑使用面积；有水泵振动噪声干扰，安装维护麻烦适用于不允许设高位水箱，适合设水池；外管网水压能满足低层却不能满足高层供水要求该建筑的室外供水

3、管网供水压力能满足低层供水压力，但建筑物属高层建筑，所以分区供水。即低层选用市政管网水到水池，由水泵加压供水，高层需加压供水。比较几种加压方式，选用从水池抽水直接接水泵加压供水的方式比较好，既节省能源又能满足供水要求。结合建筑情况、环境，综合比较各方案，选用方案三较好。1.2 分区方式及系统组成1.2.1 给水系统竖向分区的必要性我国设计规范推荐，分区最大静压值为34kg/cm2。总之，是否分区，分区后的连接方式等都要作技术经济比较后确定，应以“技术先进、供水安全可靠、经济合理”为原则，选择合理的给水方案。合理的供水方案，应综合工程涉及的各项因素采用综合评判法确定。技术因素包括：供水可靠性、水

4、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、抗寒和防冻性、分期建设的灵活性、对使用带来的影响等。当建筑物的高度很大时，如果给水只采用一个区供水，则下层的给水压力过大，将会产生下列后果：1）水压过大，水龙头开启时，水成射流喷溅，影响使用，水量也浪费；2）水压过大，水嘴放水时，往往产生水锤，由于压力波动，管道震动，产生噪声，引起管道松动漏水，甚至损坏；3）水压过大，水嘴、阀门等五金配件容易磨损，缩短使用期限，同时增加了维修工

5、作量。因此，为了消除或减少上述弊端，高层建筑的高度达到某种程度时，对给水系统须作竖向分区。1.2.2 给水系统竖向分区的要求根据建筑给水排水设计规范(GB 50015-2003)规定：高层建筑生活给水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净水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不大于0.55MPa。2）各分区最不利配水点的水压应满足用水水压的要求。1.2.3 系统组成包括：引入管、水表节点、给水管网和附件，此外，还包括高区所需要的地下生活水池、加压泵、屋顶高位水箱。1.3 给水管道的布置与敷设给水方式及给水分区确定之后，可根据建筑物性质及给水管道布置要求进行管线布置。给水管道

6、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。1.3.1 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。引入管至少两条，宜从建筑物不同侧的两条城市管道上接入，在室内将管道连成环状或贯通状双向供水。若条件不能满足，可采取设贮水池（箱）或增设第二水源等安全措施。本设计是采用贮水池，由于市政给水管在建筑东侧，只能同侧接入，两根引入管之间的间距为16.4m，满足引入管之间的间距不得小于10m的要求，水表节点设于引入管上。考虑到当地冰冻深度为1.

7、43m，为防止引入管受到冰冻的破坏，引入管管顶敷设在当地冰冻线以下20cm，引入管室外部分管中心标高为室外地坪下1.73m。引入管穿越地下室外墙处，设防水套管。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。干管布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。2）保护管道不受损坏给水埋地管道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，也不宜穿过伸缩缝、沉降缝，如需穿过，应采取保护措施，为防止管道腐蚀，管道不允许布置在烟道、风道、和排水沟内，不允许穿大、小便槽，当立管位于小便槽端部0.5m时，在小便槽端

8、部应有建筑隔断措施。3）给水管道一般暗装。给水横干管敷设于技术层内、吊顶中或管沟内，立管设于给排水管道竖井里，支管可敷于吊顶、墙体、地板找平层、管窿内，这样美观、卫生。4）不影响生产安全和建筑物的使用。为避免管道渗漏，造成配电间电气设备故障或短路，管道不从配电间通过。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、吊柜等设施和机械设备上通过，以免影响各种设施的功能和设备的维修。5）在技术层、吊顶层中给水管道、排水管道等交叉时，一般是给水管在上面，其次是排水管。6）给水管道穿越墙和楼板时，应预留孔洞。穿水池、水箱处应预埋套管。7）管道应采

9、取防振隔音、防冻、防露等措施。8）便于安装维修。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1-2。需进人检修的管道井，其通道不宜小于0.6m。本建筑的卫生间中均设有吊顶，所以给水管道采用暗敷。低区给水横干管敷设于四层的吊顶中，高区水平干管敷设在十四层顶棚下，给水立管布置在管道井内，部分布置在墙角、柱边的立管，可由土建装饰处理。表1-1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/mm地沟壁和其它管/mm梁 柱设 备/mm排 水 管备 注水平净距 /mm 垂直净距 /mm引 入 管 1000150在 排水管上 方

10、横 干 管10010050此处无焊接500150在 排水管上 方管径立 管 32325075100125150 25 35 50 60 1.3.2 布置形式 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。本设计采用枝状管网布置。 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。由于本设计中采用竖向分区，由于本建筑的结构特点，所有楼层均采用上行下给式。管道布置后，绘出给水管道系统轴测图。1.4 给水管材 镀锌钢管是我国长期以来在生

11、活给水中采用的主要管材。镀锌钢管质地坚硬，刚度大，适用于易受到撞击的环境，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。鉴于这些情况，现在已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锌钢管。 目前我国给水管道主要采用钢管和铸铁管。近年来，给水塑料管的开发在我国取得很大的进展，有硬聚乙烯塑料管（UPVC）、聚乙烯管（PE）、聚丙烯管（PP）和聚丁烯管（PB）等。另

12、外还开发了兼有钢管和塑料管优点的钢塑复合管和以及铝合金为骨架，管道内外均为聚乙烯的铝塑复合管。这些管道都具有卫生条件好、强度高、寿命长等优点，它们是镀锌钢管的替代管材。本设计采用硬聚乙烯塑料管。1.5 生活给水系统设计计算清水池设计有效容积；W1清水池调节容积，m3；W2消防贮备水量，m3，按2h室外消防用水量计算；W3给水处理系统生产自用水量，m3，一般取最高日用水量的5%10%，本计算不考虑；W4安全贮备水量，m3。1.5.1 用水量计算由于该大厦的一直三楼属于商场，四楼属于办公区，五到十五楼属生活住宅。计算用水量时，应分开计算后求和。1.5.1.1 超市商场区经计算得总面积F1=2815

13、m2，高日用水量Q1=Fq1=28158=22524L/d=1877 L/h使用时间12小时1.5.1.2 办公区 F2=460.2m2，查阅资料，可得该工作区取设计人数92人，人均用水量取用200L/(人d)，则高日用水量 Q2=kh92200=2.518400lL/d=3833L/h使用时间12小时，设计人数按5m2/人计1.5.1.3 住宅区 共有46户，每户设计人数取4人，则总设计人数为184人，200L/(人d)则20018436800L/d=1533.33L/h1533.332.53833.33L/h总用水量QQ187738333833.369543.36L/h1.5.2 给水管网

14、水力计算1.5.2.1设计秒流量计算由建筑给水排水设计规范规定：集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中新、中小学教学楼、办公厕所等建筑的生活给水设计秒流量，应按下式计算： 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，查表1-6得； ：根据建筑用途而定的系数，查下表知，本设计中以住宅为主， 值取1.5。表1-2 根据建筑物用途确定的系数值（ 值）建筑物名称 值建筑物名称 值门诊部，诊疗所1.4医院，休息所2.0托儿所，养老院，幼儿园1.2宾馆，招待所，旅馆，集体宿舍2.5办公楼，市场1.5客运站，公共厕所，会展

15、中心3.0学校1.8表1-6 卫生器具给水额定流量序号给水管配件额定流量/Ls -1 当量支管管径/mm配水管前所需流出水头/MPa1污水盆（池）水龙头0.201.0150.0202洗 手 盆 水 龙 头0.15（0.10）0.075 （0.5）150.0203洗 脸 盆 水 龙 头盥 洗 槽 水 龙 头0.20（0.16）1.0（0.8）150.0154大 便 器冲洗水箱浮球阀自 闭 式 大 便 器0.101.200.56.015250.020按产品要求5小 便 器手 动 冲 洗 阀自 闭 式 冲 洗 阀0.050.100.100.250.50.51515150.015按产品要求0.0206

16、净 身 器 冲 洗水 龙 头0.10（0.07）0.5（0.35）150.0307淋 浴 器0.15（0.1）0.5（0.35）150.0250.0408浴 盆 水 龙 头0.30(0.20)0.10(0.20)1.5(1.0)15200.0200.0151.5.2.2 管网水力计算1） 、高、低区分别选取最不利作用点。选取计算管路，如图。2）、节点编号，根据流量变化对管路进行节点编号，如图。3）、计算各管段的设计秒流量。用上文中的秒流量公式计算各管段的设计秒流量结果如表1-3。4）、根据设计秒流量对各管段进行选管，见表1-3、4。5）、沿程水头损失按下式计算 hf = il 式中 hf：管段

17、的沿程水头损失，mH2O； i ：管段单位长度的沿程水头损失，mH2O/m； l ：计算管段长度，m。计算结果列于水力计算表1-3、4中6） 、局部损失局部水头损失按沿程水头损失的25%30%估算，本设计中局部水头损失取30%。 水力计算时应注意：1.如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。2.如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得的流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得的流量值采用。3.有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到的qg 附加1.10L/s的流量后为该管段

18、的设计秒流量。4.综合型建筑的值应按下式计算：式中：综合型建筑的秒流量系数；综合性建筑内各类建筑物的卫生器具的给水当量数分别相当于各给水当量数的设计秒流量系数低区表1-3管段编号设计秒流量qgL/s管径d mm流速v m/s单位管段水头损失/1000i管段长度l沿程水损m沿程水损累加值 m总水损1-20.2150.9993.9711.191.05 1.05 6.232-31.14 321.1343.5821.250.93 1.98 3-41.61 400.9624.311.20.27 2.25 4-51.79 401.0829.9450.15 2.40 5-62.10 401.2639.361

19、00.39 2.79 6-72.37 500.9116.9426.880.46 3.25 7-82.62 500.9819.01100.19 3.44 8-92.84 501.0621.6850.11 3.55 9-102.94 501.123.071.60.04 3.58 10-114.52 701.1720.5013.50.28 3.8611-1212.221001.4140.1251.04.86高区表1-4管段编号设计秒流量qgL/s管径d mm流速v m/s单位管段水头损失/1000i管段长度l沿程水损m沿程水损累加值 m总水损1-21.66 401.0227.0530.08 0.08

20、 1.54 2-32.34 400.9149.8830.15 0.23 3-42.87 501.123.0730.07 0.30 4-53.31 501.2529.0230.09 0.39 5-63.70 700.9614.4830.04 0.43 6-74.06 701.0717.3830.05 0.48 7-84.38 701.1419.730.06 0.54 8-94.69 701.2222.1430.07 0.61 9-104.97 701.324.7130.07 0.68 10-115.24 701.3527.430.08 0.76 11-125.49 701.4329.2611.5

21、0.34 1.10 12-139.52 1001.1412.2170.09 1.19 低区非计算管段管段编号当量总数设计秒流量管径流速管段长度1-213.51.10 321.0872-314.51.14 321.139.43-4522.16 401.324.25-689.52.84 501.0626-10134.53.48 501.338高区非计算管段，由于高区管路布置属于对称布置，所以只列出单侧管路,以下是各支管路的选管结果管段编号当量总数设计秒流量管径流速管段长度1-21.66 401.0227.0532-32.34 400.9149.8833-42.87 501.123.0734-53.

22、31 501.2529.0235-63.70 700.9614.4836-74.06 701.0717.3837-84.38 701.1419.738-94.69 701.2222.1439-104.97 701.324.71310-115.24 701.3527.4311-125.49 701.4329.2612.051.5.3 水表的选择及水头损失计算1.5.3.1水表选择根据流量选择水表型号：QBQC 或QBQC （1-6）式中 QB：通过水表的设计秒流量，L/s或m3/h；QC：水表的公称流量，m3/h。根据建筑给水排水设计规范计算得到引入管的设计流量为42.88m3/h,据建筑给水排

23、水工程附录5，选用水表为LXL-100N水平螺翼式水表，其技术参数如下表：表1-11 LXL-100N水平螺翼式水表技术参数型号公称口 径/mm计量等级最大流量/ m3h-1公称流量/ m3h-1分界流量/ m3h-1最小流量/ m3h-1最小读 数/ m3最大读 数/ m3LXL-100N100A12060184.80.01999 9991.5.3.2表的水头损失hd= q2g / Kb hd：水表的水头损失，kPa；qg：计算管段的给水流量，m3/h；Kb：水表的特征系数,一般由生产厂家提供，也可以按下式计算。旋翼式水表 Kb= q2max/100 ；螺旋翼式水表 Kb= q2max/10

24、；qmax为水表的最大流量，m3/h；10 螺翼式水表通过最大流量时的水表水头损失，kPa；100旋翼式水表通过最大流量时的水表水头损失，kPa；表1-12 水表水头损失允许值（kPa）表 型正常用水时消防用水时旋翼式24.549.0螺翼式12.829.4计算 Kb= q2max/10=1202/10=1440Hd=42.882/1440=0.13kpa所以0.1312.8满足要求。1.5.4 贮水池容积计算 贮水池的有效容积与室外供水能力、用户要求和建筑物性质、生活调节水量、消防贮备水量和生产事故用水量有关。本设计的高区设水泵和水箱联合供水，因市政管网不允许水泵直接从管网抽水，故在半地下层设

25、生活和消防公用的贮水池，由于资料不足，生活贮水池的调节水量按最高日用水量的 10%计，日用水量为 77724 L/d。 V 生活=10%77724=7772.4L/d=7.78 m3/d 则贮水池的生活水量为 7.78m3。1.6 生活水泵选择1.6.1生活水泵流量由于水泵只供给高区用水，择选泵的流量按高区用水量计算，即1.02L/s。水泵的压水管路采用钢管（水煤气管），由水泵的出水量确定管径为80mm。1.6.2 生活水泵扬程因为水泵与室外给水管网间接连接，即从贮水池抽水，水泵的扬程为： Hb(Z3Z0)+H2+H4+H5式中 Hb：生活水泵的扬程，mH2O； Z3：最不利用水点标高，mH2

26、O； Z0：水泵吸水的最低水位标高，mH2O； H2：水泵吸水管和压水管的总水头损失，mH2O； H4：最不利点用水设备的出水静水压，取3.5mH2O。生活水泵的吸水管路及压水管路采用钢管，查建筑给水排水工程附录 1，给水钢水煤气管）水力计算表，吸水管应有向水泵不断上升的坡度，其管内流速一般为 1.01.2m/s；出水管水流速度一般为 1.22.0 m/s。 表 1-12 水泵至水箱管路水力计算表管段 流 量 /Ls-1 管径/mm 流 速/ms-1 单 阻 i /kPam-1 管 长/m水头损失m吸水管侧 1.02321.11 0.11.5 0.15压水管侧1.02251.980.48120

27、.96 由上表可知，水泵的吸水管路和压水管路的沿程水头水损和为0.15+0.96=1.11。则Hb(Z3Z0)+H2+H4=48.20-Z0+1.11+1.54+3.5=34.35根据流量及扬程，经查表后选用XA32/16A型水泵。1.7 校核1）计算低区由市政管网直接供给的水压H = H1+H3+ H2+H4 （1-10）13.523.58 33.64 43.72 53.83 63.97 74.12 84.30 94.51 104.58 114.66 由上表可以得出，各节点水压均小于6mH2O，无需设减压设备，即满足要求。2 建筑消防系统 根据高层民用建筑设计防火规范规定，本建筑为商住楼，其

28、高度大于50m的公共建筑，属于一类高层建筑。设置室内消火栓给水系统，其消防用水总量即为室内消火栓给水量。2.1 消火栓系统用水量高层建筑的消防用水量标准与建筑的性质、高度、火灾危险性，疏散，扑救难度，空间大小、可燃物数量、燃烧面积、火灾蔓延的速度、室内人员情况及经济损失等因素有关。本建筑为商住楼，建筑标准高、功能复杂、火灾危险性较大，消防用水量大些。所以按高层民用建筑消火栓给水系统的消防用水量计算，用水量应满足下表的要求：建筑类别建筑高度室内消火栓用水量/Ls-1 每根竖管最小流量/Ls-1 每支水枪最小流量/Ls-1 商住楼50m40155根据高层民用建筑设计防火规范规定：当消火栓的栓口静水

29、压力大于0.8MPa时，应进行竖向分区；栓口出水压力大于0.5MPa时，消火栓应设减压装置。本建筑高度为54.7m, 所以本建筑的室内消火栓给水系统不需要进行竖向分区。本建筑设计为临时高压给水系统，需设水池、水泵、高位水箱。火灾时，前十分钟由高位水箱供水,十分钟后由高压消防泵向管网系统供水灭火。为了灭火时便于操作水枪，在主立管下部动水压力超过0.5MPa的消火栓处设置减压装置。 室内消火栓系统的组成还包括：水枪、水带、消火栓、消防管道和水源等。2.2消火栓给水系统的布置 2.2.1消火栓给水管网布置 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

30、状，横向、竖向均成环。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。消火栓给水系统在半地下层的顶板下布置成环。横管尽量平行梁、墙布置，既美观又便于设置支架。消防立管尽量沿墙、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。 消防水箱的消防出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。消防水泵的压水管设两条管路与消防环状管网连接，其管径的设即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要求。 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。 高层民用建筑设计防火规

31、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4个。 水泵结合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇到大火，室内消防水量不足时，供消防从室外消火栓、消防贮水池或天然水源取水，通过水泵结合器将水送到室内消防给水管网，供紧急灭火时使用。本设计室内消火栓给水管网设地下式消防水泵结合器。水泵结合器的设置数量按室内消防水量计算确定，该建筑室内消防用水量为20L/s，每个水泵结合器的流量按15 L/s计，一般不少于2个。故设置2个消火栓水泵结合器。 2.2.2消火栓布置 按

32、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。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。 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。且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。每根消防竖管的直径，应根据一根立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。 设计采用单出口消火栓，消火栓栓口装置距地面1.1m，栓口出水方向与布置消火栓的墙壁垂直。同时建筑内应选用同一规格的消火栓、水带和水枪，以方便使用。为保

33、证及时灭火，每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按扭或报警信号装置，设在消火栓箱内以防止被人误动作。 在消火栓平面布置时，结合建筑平面图，建筑防火分区，以27m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。 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通路，在消防电梯前室设置了消火栓。 在建筑物屋顶应设1个装有压力显示装置的检验用消火栓，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。检验用消火栓充实水柱为10m，水带长度为25m。

34、 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。室内消火栓采用同一型号规格。消火栓直径采用65mm水枪喷嘴口径19mm水带长25m。 2.3消火栓给水系统计算 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个管段的流量，即进行流量分配。最不利点消防竖管和消火栓的流量分配见下表： 表2-2 高层建筑最不利点计算流量分配 室内消防计算流量/Ls-1 最不利消防竖管出水枪数/支 相邻消防竖管出水枪数/支 次相邻消防竖管出水枪数/支 40332对于高层建筑，在确定通过个管段流量时，还要考虑以下几个因素： a 火灾期间消防水流

35、的两种不同工况和流向。火灾初期，由高位水箱向管网供水，此时，水流由上向下；消防泵启动之后，由水泵向管网供水，此时水流自下而上。 b 灭火期间，管网水流运行的不利情况，即管网某段可能发生故障，消防水流需要绕行。 c 扑救火灾时，消防车通过水泵结合器向管网供水的可能性。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要求对建筑高度不超过100m的高层建筑，充实水柱长度不应小于10m。本建筑消火栓充实水柱长度取Hm=10m，选用DN65的消火栓，水枪口径为19mm, 衬胶水龙带长度L=25m。 2.3.1消火栓保护半径R： R=Lp+Lk （2-1） 式

36、中 Lp：水带敷设长度，m。在宽阔地带按水带总长的90%计算，当转折多时按水带总长的80%85%计算，本设计可取配备水带长度85%； Lk：消防水枪充实水柱的水平投影，m Lk=Hm COS : 消防水枪倾角，一般取45，最大不应超过60。 Hm ：消防水枪充实水柱高度，m。 消火栓保护半径R=Lp+Lk=0.8525+10cos45= 28.25m，则在消火栓平面布置时，以28.25m为半径将消火栓分散布置个防火区中。 2.3.2消火栓的布置间距 S(R2-b2)式中 S：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

37、宽度，m。本设计取建筑最大宽度的一半，查图得b为26.33m。则S=(R2-b2)=10.24m2.3.3进行消火栓平面布置 合理确定水平干管，立管等位置。2.3.4绘制消火栓给水系统系统图2.4消防管道系统计算 在全面分析研究并确定消防管网各管段需要通过的流量后，按流量公式Q= d2v p 选定流速，即可计算处各管段管径，或查水力计算表确定管径。也可在竖管流量确定的基础上，采用消防管道流速范围中的中、低限来选定管径。 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

38、，假设环状管网某段断开，并确定最不利消火栓和计算管路，以枝状管路对消火栓进行计算。 由图知，XL-3为最不利管，按照最不利点消火栓的流量分配要求，最不利消防立管上出水水枪为3 支，相邻消防立管上出水枪为3 支。 a 水枪造成10m充实水柱根据公式：Hq=f*Hm/（1-fHm）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2-3 HmHqqxh技术数据充实水柱/m水枪喷口直径/mm131619Hq/mH2Oqxh/Ls-1Hq/mH2Oqxh/Ls-1Hq/mH2Oqxh/Ls-11014.92.314.13.313.64.5查表知水枪流量为4.

39、5L/s5 L/s；由规范知一支消火栓流量qxh0应为5L/s。所以需提高工作压力，增大流量。可按下式计算： Hq= q2xh0/B表2-4 水枪水流特性系数水枪喷口直径/mm 13 16 19 22 B 0.346 0.793 1.577 2.836 查表得B=1.577。则实际需要的消火栓口处的压力为Hq= q2xh0/B =52/1.5772=15.85 mH2O。 其实际的充实水柱长度为：表2-5 系数值a f a aHm/m 6 8 10 12 16 aaf 1.19 1.19 1.20 1.21 1.24 表2-6 系数值表 jdf/mm131619jj0.01650.01240.

40、0097查表得af =1.20；j =0.0097，则Hm=Hq/f (1+j Hq)=15.58/1.2(1+0.009715.58) =11.45 mH2O (2-4)水流通过水龙带的水头损失hd可按下式计算：hd= AzLdq2xh0式中 Ld：水带长度，m； Az：水带阻力系数； qxh0：水枪喷嘴的出流量，L/s。表2-7 水带阻力系数水带材料水带直径/mm衬胶5065800.0066770.001720.00075由上表知衬胶水龙带，当直径为DN65mm时，Az=0.006677；水枪喷嘴实际的出流量qxh0=5.0L/s。则水流通过水龙带的水头损失hd=0.006677255.0

41、2=1.075m 消火栓口处所需压力 Hxh=Hq+Hd+Hk (2-6) 式中 Hxh：消火栓口处的压力，kPa； Hq：水枪喷嘴处的压力，kPa； hd ：水带的水头损失，kPa； Hk ：消火栓栓口的水头损失，按20 kPa计算，即2mH2O。 水枪喷嘴处的压力Hq =15.85m，则Hxh=15.85+1.075+2=18.925 mH2O。考虑三股水柱作用，消防立管实际流量为15L/s，选DN125钢管，v=1.13m/s1000i=19.6.考虑该建筑发生火灾时能同时保证供应4股水柱，消火栓用水量Q=8*5=30L/s消火栓环状给水管网采用DN150钢管，v=2.5 1000i=8

42、1.00水池最低水位至管网长度为3.8m，水池至最不利消火栓高度为48.3m沿程水头损失为iL=48.3*0.081+3.8*0.0196=3.98 局部水头损失按沿程水头损失10%计算，则总水头损失 h=1.1iL=1.1*3.98=4.378mb 消防管网的水力计算： 水泵供水工况。 最不利消火栓到消防泵的高层差为48.3m，消防立管流量为15L/s，选立管管径为d=125mm，1000i=19.6，v=1.13m/s。消防环管流量30L/s，环管管径dg=150mm，1000i=81，v=2.5m/s，环管长度22m最不利消火栓到消防泵的管长为 51.8m，沿程水头损失为： iL=（22

43、*81+23.5*51.8）/1000=3.45m=34.5KPa局部水头损失按沿程水头损失10%计算，则总水头损失为 h=1.1iL=3.8m消防泵所需扬程为Hb=hg+hz+Hxh=3.8+48.3=52.1m消防泵流量为5*6=30选择消防泵2台，型号DA-150-4，一用一备。水泵接合器按高层民用建筑设计防火规范规定，每个水泵接合器按10-15L/s计算，本建筑室内消防设计水量为30L/s，故设置3个水泵接合器，型号为SQB150.水箱高度的校核。 由于水箱高度已定，火灾初期由水箱供水，水流自上向下流动，计算出消防水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

44、消防压力提供依据。最不利消火栓实际流量为5L/s，消防立管流量15L/s，管径125mm，1000i=19.6，v=1.13m/s,L=5.6m：消防立管环流量为30L/s，管径d=150mm，1000i=81.00，v=2.5m/s,L=44.32m。 高位水箱的设置高度应满足下式要求： Hx=Hxh+Hg (2-8)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，kPa； Hxh：最不利点消火栓所需水压，kPa； Hg：管路的总水头损失，kPa。 H=22.3m水箱对最不利点的消火栓作用压力是5m，不能满足最不利点的消火栓水压要求，应选择气压供水加压设备。3自喷系统3.1 收

45、集资料 根据高层民用建筑设计防火规范规定，本建筑为商住楼，其高度大于50m的公共建筑，属于一类高层建筑，设置室内自动喷淋灭火给水系统。3.2 方案确定3.2.1 湿式自动喷水灭火系统系统组成：闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等。工作原理：该系统具有自动探测、报警和喷水的功能，也可以与火灾自动报警装置联合使用。之所以称为湿式自动喷水灭火系统，是由于其供水管路和喷头内始终充满有压水。发生火灾时，火焰或高温气流使闭式喷头的热敏感元件动作，喷头开启，喷水灭火。此时，管网中的水由静止变为流动，使水流指示器动作送出电信号，在报警控制器上指示某一区域已在喷水。由于喷头开启持续喷水泄压造成湿

46、式报警阀上部水压低于下部水压，在压力差的作用下，原来处于关闭状态的湿式报警阀就自动开启，压力水通过报警阀流向灭火管网，同时打开通向水力警铃的通道，水流冲击水力警铃发出声响报警信号。控制中心根据水流指示器或压力开关的报警信号，自动启动消防水泵向系统加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。适用于常年温度不低于40C，且不高于700C的场所。系统结构简单经济，施工管理方便，灭火速度快，使用广泛。3.2.2干式自动喷水灭火系统系统组成：干式报警阀组、空压机、压力维持装置、快速排气装置、气体干燥装置。工作原理：干式自动喷水灭火系统报警阀后的喷淋管网内平时充以有压气体，与报警阀前的供水压力保持平衡，报警阀处

47、于紧闭状态。火灾发生时火源上方喷头开启，管网中的压缩空气借助排气阀或加速排气阀排除，阀后管网压力下降，报警阀开启。消防水进入阀后管网，从而开启喷头灭火。安装在供气管道上的压力开关监视器系统管网的气压情况，平时的轻微漏气由空压机补给。系统特点：因报警阀后的管网平时无水，可避免冻结或水气化的危险，常用于一些湿式自动喷水灭火系统无法使用的场所，且管网容积不宜超过1500L。适用于常年温度不低于40C，且不高于700C的场所。其缺点是系统增加了充气设备，对管网的气密性要求较严格，施工管理复杂，开启灭火喷水后要排除管道中的气体才能喷水，有迟滞性。3.2.3预作用自动喷水灭火系统系统组成：火灾探测报警系统

48、、闭式喷头、预作用阀、充气设备、管道系统及控制组件等。系统的特点是：具有干式自动喷水灭火系统平时无水的优点，在预作用阀以后的管网中平时不充水，而充加压空气或氮气，或是干管，只有在发生火灾时，火灾探测系统自动打开预作用阀，才使管道充水变成湿式系统，可避免因系统破损而造成的水渍损失；同时它又没有干式自动喷水灭火系统必须待喷头动作后排完气才能喷水灭火，延迟喷头喷水时间的缺点；另外，系统有早期报警装置，能在喷头动作之前及时报警，以便及早组织扑救。系统将湿式喷水灭火系统与电子报警技术和自动化技术紧密结合，使系统更完善和安全可靠，从而扩大了系统的应用范围。 通过对比分析，此次设计选择湿式自动喷水灭火系统。

49、表3-1 湿式自动喷水灭火系统主要部件编号名称 用途12345678910111213闭式喷头火灾探测器水流指示器水力警铃压力开关延迟器过滤器压力表湿式报警阀闸阀截止阀放水阀火灾报警控制箱感知火灾，出水灭火感知火灾，自动报警输出电信号，指示火灾区域发出音响报警信号自动报警或自动控制克服水压波动引起的误报警过滤水中杂质指示系统压力系统控制阀，输出报警水流总控制阀门试警铃阀和末端试验装置检修系统时放空用接收电信号并发出指令注：1其中闭式喷头采用玻璃球洒水喷头，地下采用玻璃球洒水喷头中的直立型洒水喷头，地上采用玻璃球洒水喷头中的吊顶型洒水喷头。2 压力开关、延迟器、压力表、湿式报警阀统称为湿式报警阀

50、组。3.3自喷灭火系统中喷头布置形式 喷头布置形式在自动喷水灭火系统设计规范(以下简称喷规)中只提到正方形布置，至于别的布置形式是在设计手册中出现的，究其原因：正方形布置喷水均匀、布置方便、应用较多。设计中除正方形布置外常用的还有长方形、菱形布置等。究竟采用哪种形式，笔者认为宜按喷头实际工作压力并结合结构柱网布置形式确定，其优点是：既能满足规范要求的喷水强度，又能灵活适应建筑分隔的变化。对地下车库及一些不设吊顶的房间又可将喷头布置在主梁分格中，从而提到高建筑的使用空间。 自喷灭火系统中喷头布置间距及间距范围喷规第411条规定，中危险级建筑喷头布置的最大水平间距为36 m，条文中没有注明这是在最不利点