1、大型綜合樓給水排水消防系統設計摘 要該建筑為大型綜合樓，位于呼和浩特市中心，建筑高度為100.07米，總建筑面積約3.5萬平方米。本建筑物所有給水排水均按高層建筑給排水要求進行設計。結合實際情況，根據建筑物的性質，用途，和室內設有完善的給水排水衛生設備，具體的給排水系統設計如下：給水系統：本建筑地下二層至地上六層由室外市政管網直接供水，七至二十四層采用水泵、屋頂水箱和減壓閥相接合的給水方式；設兩條引入管，從不同的方向引入。既保障了供水安全，又節約了能耗。排水系統：本設計采用污廢水分流排放體制。管材采用了具有抗震功能的排水鑄鐵管，為此可進一步提高環境質量。地下室內消防電梯井旁、泵房地面均設有集水

2、坑和廢水提升裝置。消防系統：該建筑防火等級屬于中危險級級，設計內容包括消火栓系統和自動噴淋系統。在屋頂水箱間內設實驗用消火栓裝置，消火栓給水管網呈環狀布置，各消火栓箱內設消防水泵啟動電鈕，能直接啟動消防泵；室外設地下式水泵結合器，保證消防安全可靠。走廊，辦公間，電梯前室設閉式自動噴淋系統，自動扶梯旁的防火卷簾處設置水幕系統。各系統中的立管設在管井內或沿墻敷設，水平管根據各系統的特點明敷或暗敷。關鍵詞：給水；排水；消火栓；自動噴淋。abstractthis building is the large-scale comprehensive building, is located in the

3、centre of hohhot , the construction is highly 100.07meters, total floor space approximately 35,000 square meters. this building possesses for water draining water presses the high-rise construction to request for draining water to carry on the design. unifies the actual situation, according to the b

4、uilding nature, the use, is equipped with the consummation with the room in for the water draining water sanitary equipment, concrete gives the drainage system design to be as follows:water supply system: this construction underground to ground six by outdoor municipal administration pipe network di

5、rect water supply, the water supply system of seven to twenty-four is the water pump、the roof water tank and the reducing value joins. supposed two lead-in tubes. from different direction introduction. both has safeguarded the water supply security, and saved the energy consumption. drainage system:

6、 this design uses the dirt waste water parting emissions system. the tubing used had the shock resistance cast iron pipe waste. might further improve the environment quality for this. in the basement nearby the fire electricity stairwell, the pump house ground are equipped with the sump and the wast

7、e water lifting gear. fire prevention system: this building fire protection rank belongs to the dangerous levelthe level, the design content including the fire hydrant system and sprays automatically system. in supposes the experimental fire hydrant installment in the roof water tank between, the fi

8、re hydrant service pipe net assumes the ring-like arrangement; room peripheral equation below water pump coupler, guarantee fire prevention safe reliable. the corridor, the work, in front of the elevator the room supposes the closed type to spray the system automatically. the system of vertical pipe

9、 in pipe or along the wall of pipe laying, level according to the system characteristics that apply or concealed.key word: for water ；draining off water ；the fire hydrant ；spurting voluntarily pours . 目錄引 言5設計計算說明書61.給水系統計算61.1.生活用水量計算61.1.1.設計計算依據61.1.2.設計計算61.2.水池、水表的計算71.2.1.水池的計算71.3.給水管網水力計算101

10、.3.1.設計秒流量公式101.3.2.低區生活給水管網水力計算101.3.3.低區給水系統壓力校核141.3.4.中區給水管網水力計算151.3.5.高區給水管網水力計算201.3.6.生活水泵的確定252.消火栓系統設計計算262.1.室內消火栓系統的布置262.1.1.室內消火栓管網布置262.1.2.室內消火栓的布置272.2.消防水箱設計計算282.2.1.設計計算依據282.2.2.設計計算282.3.消防水池設計計算292.3.1.設計計算依據292.3.2.設計計算292.4.最不利點消火栓所需壓力和實際射流量292.4.1.槍口所需壓力312.4.2.水槍噴嘴射流量312.4

11、.3.水帶水頭損失312.4.4.最不利消火栓口所需壓力322.5.消火栓管網水力計算322.5.1.水泵供水工況322.5.2.水箱供水工況332.6.高位水箱設置高度的校核342.7.消防泵的計算與選擇352.8.減壓閥的計算362.8.1.水箱工況362.8.2.水泵工況362.9.消火栓減壓裝置的設計與計算373.自動噴水滅火系統計算383.1.高區自噴水力計算(特性系數法)393.1.1.設計計算依據393.1.2.設計計算393.2.地下室自噴水力計算(特性系數法)503.2.1.管網水力計算504.建筑排水系統544.1.生活排水系統544.1.1.系統的選擇544.1.2.系統

12、的組成544.1.3.排水管道及設備安裝要求544.1.4.系統的設計計算554.2.屋面雨水排水系統664.2.1.系統組成664.2.2.降雨強度664.2.3.屋面雨水匯水面積f的劃分原則664.2.4.水力計算66總結67參考文獻68謝 辭69引 言畢業設計是實現高等工科院校培養目標所不可或確的教學環節，是教學計劃中一個重要組成部分。通過畢業設計訓練學生綜合應用所學基礎課和專業基礎課知識。在老師指導下，培養學生獨立完成高層建筑給水排水工程的設計能力；讓學生熟悉并掌握高層建筑給水排水，消防，熱水供應工程的設計內容，方法，步驟；學會并掌握根據原始資料正確地選定設計方案，熟練地掌握各個系統的

13、計算和施工設計的要求，了解并掌握設計說明書編寫內容和編寫方法。建筑給水排水工程是城市建設中重要的基礎設施項目。建筑給水排水工程的建設與城市的發展和人民生活水平的提高息息相關，特別是對每個人的健康和生活環境有極大的影響。因此，正確設計建筑給水排水工程有重大社會意義和經濟意義。本課題的主要目的訓練自己綜合應用所學基礎課、技術基礎課和專業課知識，在教師指導下培養自己獨立完成高層建筑給水、排水、消防給水及熱水供應等設計的能力，使自己受到工程師的基本訓練。通過設計應熟悉和了解建筑給排水工程的一般設計原則、步驟與方法，了解建筑給水排水方案比較的原則和方法，掌握冷水、熱水、消防給水、排水計算方法以及設計說明

14、書的編寫和施工圖設計與繪制的方法。設計計算說明書1. 給水系統計算1.1. 生活用水量計算建筑生活用水量是生活給水系統設計計算的基本參數之一。它的選用是否恰當、合理，對給水系統的建設投資和運行使用都有很大影響。1.1.1. 設計計算依據高層建筑的生活用水量應根據國家現行建筑給水排水設計規范中規定的生活用水定額、時變化系數，并結合設計條件中給出的用水單位數，按下式通過計算確定。 (1-1) (1-2)式中 qd-最高日用水量，l/d； m-用水單位數，人或床位數等，工業企業建筑為每班人數； qd-最高日生活用水定額，l/(人.d)、l/(床.d)或l/(人.班)； qh-最大小時用水量，l/h；

15、 kh-小時變化系數； t-建筑物的用水時間，工業企業建筑為每班用水時間，h。集體宿舍、旅館和公共建筑生活用水定額及小時變化系數見建筑給水排水設計規范(gb50015-2003)表3.1.10。1.1.2. 設計計算根據設計原始資料、建筑性質和衛生器具設置完善程度，依據建筑給水排水設計規范(gb50015-2003)，本綜合樓用水量標準及用水量見表1-1。用水人數(用水單位數)計算如下：（1） 每間管理用房、值班室、變電所、保安房和廣播室均按兩個人口計算；辦公室辦公人數按有效面積內5m2/人計算。根據圖紙資料，經計算，確定這些場所的人口數約為3382人；（2） 商場面積約為1300 m2；表1

16、-1 用水量計算表序號名稱用水單位數用水定額最大日用水量qd(l/d)kh最大時用水量qh(l/h)用水時間t(h)1辦公室3382人/班40l/(人.班)1352801.4 18939 102商場1300m26l/m278001.4 91012合1.2. 水池、水表的計算1.2.1. 水池的計算高層建筑的生活給水系統，應能充分、安全、可靠地保證生活用水。為此，在市政供水管網不能滿足建筑用水要求，而又不允許直接從室外管網抽水時，應設置貯水池。貯水池的容積應根據用水對象的要求，結合市政供水的可靠程度確定。可以設置生活及消防共用水池，也可以將生活與消防貯水池分別獨立設置。

17、（1）設計計算依據 貯水池的生活調節容積可按下式計算： (1-3) (1-4)式中 vy-貯水池有效容積，m3； qb-水泵的出水量，m3/h； qg-水池的進水量，m3/h； tb-水泵運行時間，h； tt-水泵運行時間間隔，h。工程中，常常會由于資料不足，較難按照理論公式(1-3)確定貯水池生活貯水容積。此時，可以采用建筑日用水量的百分數估算生活貯水量，通常可取日用水量的20%25%，最大不得大于48h的用水量。（2）水池的計算為保證生活用水水質，本綜合樓的生活貯水池獨立設置，由于資料不足，且低區由市政供水，故生活貯水池的容積取中、高區日用水量的25%，則生活貯水池的有效容積為：將生活貯水

18、池設置在地下二層的設備間內，采用不銹鋼材料，幾何尺寸為：，有效容積為：，總容積為：。1.2.1.1. 引入管設計流量的確定（1）設計計算依據摘自建筑給水排水設計規范(gb50015-2003)3.6.3 建筑物的給水引入管的設計流量，符合下列要求：1 當建筑物內的生活用水全部由室外管網直接供水時，取建筑物內的生活用水設計秒流量。2 當建筑物內的生活用水全部自行加壓供給時，引入管的設計流量應為貯水調節池的設計補水量。設計補水量不宜大于建筑物最高日最大時生活用水量，且不得小于建筑物最高日平均時生活用水量。3 當建筑物內的生活用水既有室外管網直接供水，又有自行加壓供水時，應按本條第1、2款計算設計流

19、量后，將兩者疊加作為引入管的設計流量。（2）引入管設計流量的確定本設計符合上述第3條所述的情況，引入管的設計流量應為低區生活用水設計秒流量和中、高區貯水池設計補水量的疊加。低區設計秒流量按式計算，其中取1.5.經計算得當量總數ng=98.5,則(注：1.1為大便器延時自閉閥附加流量)為保證安全供水，中、高區的貯水池設計補水量取建筑物最高日最大時生活用水量的90%，即。則生活引入管道的設計流量為本設計采用室外生活管道和消防管道共用系統，引入管管徑設計按建筑生活用水量達到最大時流量時，應仍能保證室內、外消防用水量確定。本綜合樓的最大時生活流量=37.51m3/h=10.42l/s，室內、外消防用水

20、量=40+30+22=92l/s，則室外生活消防共用管道通過的流量為10.42+92=102.42l/s。1.2.1.2. 水表的選擇（1）設計計算依據水表的選擇包括確定水表的類型及口徑，水表的類型應根據水表的特性和通過水表的水質、水量、水溫、水壓等情況選定。水表的口徑，在通過的水量較均勻時，應使水表的設計流量不大于水表的公稱流量，而在通過水量不均勻時，可按設計流量不大于水表的最大流量確定水表的口徑。并應校核水表通過設計流量時，其水頭損失應滿足表1-2規定。表1-2 水表水頭損失允許值(kpa)表 型正常用水時消 防 時旋翼式<24.5<49.0螺翼式<12.8<29.

21、4（2）設計計算本設計中，由兩根dn250mm的連接管將市政給水引入室外環狀管網，平時按每條引入管內流速1.0m/s計，估算每根引入管的流量為：消防時按每條引入管內流速2.0m/s計，估算每根引入管的流量為：選用lxl-250n水平螺翼式水表，公稱直徑為250mm，過載流量為800m3/h，常用流量為400m3/h。水流經過水表的水頭損失為：平時：，符合設計要求。消防時：每條引入管分別設置一組lxl-250n水平螺翼式水表，水表組包括水表、表前表后閥門、旁通管路、泄空閥。每條引入管水表前均應裝設倒流防止器，以防壓力不足時回流污染。1.3. 給水管網水力計算給水管網水力計算的目的在于確定管段的管

22、徑和給水系統所需壓力。對本綜合樓采用變頻調速并聯給水方案來講，低區給水系統需要復合室外管網提供的水壓是否滿足低區給水系統所需壓力；中、高區給水系統需要確定水泵的流量和揚程，為選擇水泵提供依據。1.3.1. 設計秒流量公式依據建筑給水排水設計規范(gb50015-2003)3.6.5條要求辦公綜合樓，設計秒流量采用下式計算： (1-5) -根據建筑物用途確定的系數，辦公樓取值為1.5。1.3.2. 低區生活給水管網水力計算低區地下-26層計算用圖如圖1-1、圖1-2、圖1-3、圖1-4所示。水力計算表如表1-3、表1-4、表1-5、表1-6所示。 圖1-1 jl-d-4水力計算草圖表1-3 jl

23、-d-4水力計算表計算 管段 編號衛生器具名稱、數量當量總數 n設計 秒流量 q (l/s)管徑 dn (mm)流速 v (m/s)單阻 i (m/m)管長 l (m)水頭損失 h (m)小便器洗手盆大便器拖布盆淋浴器0-1/10.75 0.26 200.69 0.0333.1330.103 1-2/1/11.250.34200.900.0531.7790.094 5-4/1/0.50 0.21200.55 0.022 0.734 0.016 6-4/1/0.50 0.21 200.55 0.022 0.827 0.018 4-2/11/1.000.3200.79 0.0420.3770.01

24、6 2-3/12/12.250.45250.680.023 0.962 0.022 8-7/1/0.50 0.21200.55 0.022 1.2200.027 7-3/1 /11.250.34 200.900.053 1.1790.062 3-9/22/23.50 0.56 250.85 0.0340.744 0.025 9-10/22/23.500.56250.850.0343.7000.126 10-11/44/47.000.80320.840.0255.1000.128 11-12/66/610.500.97400.590.0105.1000.051 12-13/88/814.001.

25、12400.680.0134.5130.059 最不利點為0點圖1-2 jl-d-5水力計算草圖表1-4 jl-d-5水力計算表計算 管段 編號衛生器具名稱、數量當量總數 n設計 秒流量 q (l/s)管徑 dn (mm)流速 v (m/s)單阻 i (m/m)管長 l (m)水頭損失 h (m)小便器洗手盆大便器拖布盆淋浴器0-1/1/0.50 0.21200.55 0.022 2.6130.057 1-6/11/1.000.3200.79 0.0420.5080.021 2-3/1/0.50 0.21200.55 0.022 1.200 0.026 3-4/11/1.000.3200.79

26、 0.0420.1880.008 5-4/10.750.26 200.69 0.0331.9470.064 4-6/11/11.750.40250.610.019 0.330 0.006 7-6/10.50 0.21200.55 0.022 1.7190.038 6-8/2 2/23.500.56 250.85 0.0340.4140.014 8-9/22/23.50 0.56250.850.0343.7000.126 9-10/44/47.000.80320.840.02520.050.501 最不利點為0點 圖1-3 1#衛生間水力計算草圖表1-5 1#衛生間水力計算表計算 管段 編號衛生

27、器具名稱、數量當量總數 n設計 秒流量 q (l/s)管徑 dn (mm)流速 v (m/s)單阻 i (m/m)管長 l (m)水頭損失 h (m)小便器洗手盆大便器拖布盆淋浴器0-1/1/0.500.21200.55 0.022 0.8600.019 1-2/2/1.000.3200.79 0.0422.5030.105 2-3/21/1.500.37250.570.0161.1800.019 3-4/22/2.000.42250.640.0202.7170.054 6-5/1/0.500.21200.55 0.022 0.9500.021 5-4/2/1.000.3200.79 0.04

28、21.6520.069 4-7/42/3.000.52250.790.0303.3370.100 7-8/43/3.50.56 250.85 0.0341.0050.034 8-9143/4.000.60320.590.0142.3290.033 9-10144/4.500.64320.630.0151.6830.025 10-111441/6.500.76320.750.0212.2290.047 圖1-4 jl-d-1水力計算草圖表1-6 jl-d-1水力計算表計算 管段 編號衛生器具名稱、數量當量總數 n設計 秒流量 q (l/s)管徑 dn (mm)流速 v (m/s)單阻 i (m/

29、m)管長 l (m)水頭損失 h (m)小便器洗手盆大便器拖布盆淋浴器0-1/1/0.500.21200.55 0.022 0.8600.019 1-2/2/1.000.3200.79 0.0422.5030.105 2-3/21/1.500.37250.570.0161.1800.019 3-4/22/2.000.42250.640.0202.7170.054 5-6/1/0.500.21200.55 0.022 0.9500.021 6-4/2/1.000.3200.79 0.0421.6520.069 4-7/42/3.000.52250.790.0300.8300.025 7-8/43

30、/3.500.56 250.85 0.0341.2650.043 8-9143/4.000.60320.590.0144.4660.063 9-10144/4.500.64320.630.0150.8000.012 10-11244/5.000.67320.660.0161.0430.017 11-122441/7.000.79320.780.0222.1170.047 12-132441/7.000.79320.830.0623.7000.229001.37500.650.0235.1000.117001.59500.750.0

31、305.1000.153 15-168282841249.002.10700.600.0145.1000.071 16-1710323251256.002.24700.630.0165.1000.082 17-1811363661262.502.36700.670.0180.7000.013 最不利點為0點1.3.3. 低區給水系統壓力校核低區生活給水系統所需壓力按下式計算： (1-6)式中 h-給水系統所需要的水壓，kpa； h1-克服幾何給水高度所需要的供水壓力，kpa； h2-管路沿程水頭損失和局部水頭損失，kpa； h3-水流經過水表時的水頭損失，kpa； h4-配水最不利點所需的流出

32、水頭，kpa。已知市政給水管網標高為-2.00m，低區最不利點：由表1-5知，jl-d-4最不利點到18節點水頭損失為0.774m；由表1-6知，jl-d-5最不利點到18節點水頭損失為1.155m；由表1-8知，jl-d-1最不利點到18節點水頭損失為1.159m。低區最不利點安裝高度標高為24.90m，則可知h1=20+249=269kpa；局部水頭損失按沿程水頭損失的25%計，沿程水頭損失為11.59kpa，則有h2=1.25*11.59=14.49kpa；由第二節水池、水表的計算可知，水流經過水表的水頭損失為h3=4.87kpa；低區最不利配水點為離jl-d-1最遠的洗臉盆，所需流出水

33、頭按h4=50kpa；則低區給水系統所需的水壓為h=269+14.49+4.87+50=338.36kpa；市政管網供水壓力為350kpa>室內所需供水壓力338.36kpa，故可以滿足-26層的供水要求。1.3.4. 中區給水管網水力計算中區716層計算用圖如圖1-5、圖1-6所示。水力計算表如表1-7、表1-8、表1-9所示。 圖1-5 4#、5#、6#衛生間水力計算草圖圖1-6 中區jl-z-1、jjl-z-2、jl-z-3水力計算用圖表1-7 jl-z-3水力計算表計算 管段 編號衛生器具名稱、數量當量總數 n設計 秒流量 q (l/s)管徑 dn (mm)流速 v (m/s)單

34、阻 i (m/m)管長 l (m)水頭損失 h (m)小便器洗手盆大便器拖布盆淋浴器0-1/1/0.50 0.21200.55 0.022 2.6130.057 1-6/11/1.000.3200.79 0.0420.5080.021 2-3/1/0.50 0.21200.55 0.022 1.200 0.026 3-4/11/1.000.3200.79 0.0420.1880.008 5-4/10.750.26 200.69 0.0331.9470.064 4-6/11/11.750.40250.610.019 0.330 0.006 7-6/10.50 0.21200.55 0.022 1

35、.7190.038 6-8/2 2/23.500.56 250.85 0.0340.4140.014 8-9/22/23.50 0.56250.850.0343.7000.126 9-10/44/47.000.80320.840.0253.7000.093 10-11/66/610.500.97400.780.0453.7000.167 11-12/88/814.001.12400.890.0583.7000.215 12-13/1010/1017.501.25400.990.0723.7000.266 13-14/1212/1221.001.37500.650.0233.7000.085 1

36、4-15/1414/1424.501.48500.700.0273.7000.100 15-16/1616/1628.001.59500.750.0303.7000.111 16-17/1818/1831.501.68500.790.03317.940.592 17-20/3434/3459.002.30501.080.0603.4680.208 20-21166666834115.03.22700.920.03240.901.309 最大水頭損失3.156表1-8 jl-z-2水力計算表計算 管段 編號衛生器具名稱、數量當量總數 n設計 秒流量 q (l/s)管徑 dn (mm)流速 v (

37、m/s)單阻 i (m/m)管長 l (m)水頭損失 h (m)小便器洗手盆大便器拖布盆淋浴器0-1/10.75 0.26 200.69 0.0333.1330.103 1-2/1/11.250.34200.900.0531.7790.094 5-4/1/0.50 0.21200.55 0.022 0.734 0.016 6-4/1/0.50 0.21 200.55 0.022 0.827 0.018 4-2/11/1.000.3200.79 0.0420.3770.016 2-3/12/12.250.45250.680.023 0.962 0.022 8-7/1/0.50 0.21200.5

38、5 0.022 1.2200.027 7-3/1 /11.250.34 200.900.053 1.1790.062 3-9/22/23.50 0.56 250.85 0.0340.744 0.025 9-10/22/23.500.56250.850.0343.7000.126 10-11/44/47.000.80320.840.0253.7000.093 11-12/66/610.500.97400.780.0453.7000.167 12-13/88/814.001.12400.890.0583.7000.215 13-14/1010/1017.501.25400.990.0723.700

39、0.266 14-15/1212/1221.001.37500.650.0233.7000.085 15-16/1414/1424.501.48500.700.0273.7000.100 16-17/1616/1628.001.59500.750.0301.5000.045 17-20/3434/3459.002.30501.080.0603.4680.208 20-21166666834115.03.22700.920.03240.901.309 最大水頭損失2.709表1-9 jl-z-1水力計算表計算 管段 編號衛生器具名稱、數量當量總數 n設計 秒流量 q (l/s)管徑 dn (mm

40、)流速 v (m/s)單阻 i (m/m)管長 l (m)水頭損失 h (m)小便器洗手盆大便器拖布盆淋浴器0-1/1/0.500.21200.55 0.022 0.8600.019 1-2/2/1.000.3200.79 0.0422.5030.105 2-3/21/1.500.37250.570.0161.1800.019 3-4/22/2.000.42250.640.0202.7170.054 6-5/1/0.500.21200.55 0.022 0.9500.021 5-4/2/1.000.3200.79 0.0421.6520.069 4-7/42/3.000.52250.790.0

41、300.8300.025 7-8/43/3.500.56 250.85 0.0341.2650.043 8-9143/4.000.60320.590.0144.4660.063 9-10144/4.500.64320.630.0150.8000.012 10-11244/5.000.67320.660.0161.0430.017 11-122441/7.000.79320.780.0222.1170.047 12-132441/7.000.79320.830.0623.7000.229 13-144882/14.001.12400.890.0583.7000.215 14-15612123/2

42、1.001.37500.650.0233.7000.085 15-16816164/28.001.59500.750.0303.7000.111 16-171020205/35.001.77500.840.0373.7000.137 17-181224246/42.001.94500.920.0433.7000.159 18-191428287/49.002.10500.990.0503.7000.185 19-201632328/56.002.24501.060.0570.7000.040 20-21166666834115.03.22700.920.03240.901.309 最大水頭損失2.8741.3.5. 高區給水管網水力計算 高區給水管網水力計算用圖如圖1-7、圖1-8所示。水力計算表如表1