1、 目录1 建筑给水系统设计与计算 11.1 设计说明 .11.1.1 给水方式选择 11.1.2 给水系统分区 11.1.3 给水管道布置与安装 11.2 室内给水系统的计算 .21.2.1 生活用水量计算 .21.2.2 贮水池容积计算 31.2.3 给水管网的计算 32 建筑消火栓系统设计与计算 172.1 设计说明 .172.1.1 设计参数 172.1.2 消防系统设计 172.1.3 室内消火栓系统 172.1.4 消火栓给水管道的安装与布置 172.2 消火栓系统的计算 .182.2.1 消火栓的保护半径 182.2.2 水枪喷嘴处所需的压力 182.2.3 水枪喷嘴的出流量 18
2、2.2.4 水带阻力 192.2.5 消火栓口所需压力 192.3 消防泵的选定 202.3.1 管路总水头损失 202.3.2 消火栓系统所需总压力 202.3.3 选泵 202.3.4 水泵结合器 202.4 屋顶水箱 .202.4.1 消防系统储水量 202.4.2 水箱容积 203 建筑自动喷水灭火系统的计算 223.1 设计说明 .223.1.1 基本设计数据 223.1.2 喷头的选用与布置 223.2 设计计算 .223.3 喷淋系统校核 .233.3.1 任意四个喷头平均喷水强度校核 233.3.2 水泵扬程 243.3.3 喷淋系统选泵 244 建筑排水系统设计与计算 254
3、.1 设计说明 .254.1.1 排水方式的选择 254.1.2 排水系统的组成 254.1.3 排水管道及设备安装要求 254.1.4 设计要点 254.2 设计计算 264.2.1 排水立管和横支管计算 264.2.2 地下室排污泵选择 314.2.3 化粪池的计算 315 雨水系统的设计与计算 335.1 设计说明 .335.2 雨水系统的计算 .335.2.1 雨水立管的布置 335.2.2 雨水量计算 336 设计体会 37参考文献 39致谢 41附录 431 建筑给水系统设计与计算1.1 设计说明本建筑共32 层（地下一层无用水），屋顶层标高为98.300m，故初步拟定该建筑供水分
4、三区：一层到四层为低区，由市政管网直接供水；五层到十八层为中区，十九层到三十二层为高区，由水泵加压供水。全套图纸加1538937061.1.1 给水方式选择市政管网可以提供的常年资用水头为0.4MPa，远不能满足高层建筑内部用水要求，经技术经济比较，室内给水系统拟采用分区给水方式，采用设水泵的给水方式，供高区用水，低区由市政管网直接供水。1.1.2 给水系统分区由建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)第 1.0.3 条知：建筑高度高于或等于 24m 的公共建筑或高于或等于 10 层的住宅称为高层建筑。对于高层建筑而言，生活给水系统由于其层数多、竖向高度大，为避免建筑低层配水点静水压力
5、过大，需要进行竖向分区。合理的确定高层建筑给水系统的竖向分区，关系到给水系统的运行、使用、维护、管理、投资节能等情况的效果，是高层建筑给水系统的首要环节。目前，国内外在高层建筑给水设计中，普遍都是以给水分区最低层配水点处最大允许静水压力值为依据，进行竖向分区的。我国建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)第 3.3.5 规定：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。本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、给水附件、室外贮水池、水泵等组成。1.1.3 给水管道布置与安装（1）各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用给水塑料管，采用
6、承插式接口，用弹性密封圈连接。（2）管道外壁距墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距为2025mm。（3）给水管与排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m 和0.15m，交叉给水管在排水管的上面。（4）立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面1020mm。（5）在立管横支管上设阀门，管径DN50mm 时设闸阀，DN50 30 10 5 32.2 消火栓系统的计算2.2.1 消火栓的保护半径R=Ld+Ls (2.1)=2590120.5=28.5mLd水带铺设长度 Ld=25.9=22.5m （0.9 为所取的水带展开时的弯曲折减系数）2 建筑消火栓系
7、统设计与计算土木工程学院 19Ls水枪充实长度倾斜 60 时的水平投影距离，对一般建筑（层高为 33.5m）由于两楼板间的限制，一般取其值为 3.0m。其单排布置间距为（2.2） mbRS80.2415.28消火栓的最大保护宽度的一半b2.2.2 水枪喷嘴处所需的压力查表，水枪喷口直径选 d=19mm，水枪系 值为 0.0097；充实水柱 Hm=12m，水枪实验系数 值为 1.21。水枪喷嘴处所需水压= HM/（1- Hm） （2.3）fq1 =1.2112/（1-0.00971.2112）=16.9mH20 =169kPa2.2.3 水枪喷嘴的出流量喷口直径 19mm 的水枪水流特性系数 B
8、 为 1.577（2.4）qxhH= S/L0.5/2.91657. （2.2.4 水带阻力19mm 水枪配 65mm 水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水袋多为衬胶的。本建筑选用衬胶水带，查表知 65mm 水带阻力系数 值为 0.00172。水带阻力损失为zA(2.5)OmHqLHxhdzd 22165017.2.2.5 消火栓口所需压力(2.6) kdqxh根据规范，按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利竖管为 XL1,出水水枪数为 2 支，相邻消防竖管为 XL2,出水水枪数为 2 支。最不利出水点 1 处所需压力为：(2.7)kdqxhH1=16.9+1.16+2.0=20.
9、06 mH20最不利出水点 2 处所需压力为：青海大学本科毕业设计：青海省石油管理局基地综合楼给排水工程设计20 土木工程学院hHxhx12=20.06+3.0+0.279=23.34 （ 为 1 点和 2 点的消火栓间距， 为 12 管段的水头损失）H2 点的水枪射流量为：(2.8)22qxhBHL/s87.501.57.3412 dzxxhLAq表 2.2 消火栓给水系统水力计算计算管段设计秒流量(L/s)管长 L(m) DN(mm) v(m/s) i(kpa/m) il(kpa)12 5.20 3.0 100 0.66 0.093 0.279 23 11.07 94.1 100 1.41
10、 0.424 39.90 34 11.07 5.2 100 1.41 0.424 39.9045 22.14 13.95 100 2.82 1.70 23.72hy=103.80kPa2.3 消防泵的选定2.3.1 管路总水头损失 Hw=1.1103.80=114.18 kPa(为方便起见，管道的局部水头损失 可采取管道沿程水头损失的10.)2.3.2 消火栓系统所需总压力Hx=1.1（9.8H 1+Hxh+Hw） =1.19.8(97.81.94.3) 200.6114.181407.01kPaH1最不利点处消防用水设备与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线的垂直高度，如果最不利的位置在
11、下方，则取负值，m；2.3.3 选泵消防水泵流量为 Q x=22.14L/s 型号为 125D25 型消防泵 2 台，互为备用该泵的性能见下表：表 2.3 125D25 型消防泵性能2 建筑消火栓系统设计与计算土木工程学院 21型号 流量 Q(L/s) 扬程 H(m)转速n(r/min)电机功率(kw)总重(Kg)125D25 2033 107.5 2950 45 372配备电机型号为 Y200M2，该电机性能见下表：表 2.4 Y200M2 型电机型号转速n(r/min)功率因数电流（A）电机功率(kw)总重(Kg)Y200M2 2952 0.89 84.4 45 3102.3.4 水泵结合
12、器按高层民用建筑设计防火规范GB5004595 规定：每个水泵结合器的流量应按照1015L/s 计算，本建筑室内消防设计水量为22.14L/s，故设置2 个水泵结合器，型号为SQB150.2.4 屋顶水箱2.4.1 消防系统储水量VX0.6Q X (2.9)0.63018m 32.4.2 水箱容积由于水箱还要提供自动喷淋用水量，如果室内消防用水量超过 25L/s，但计算容积超过 18 m3也可选用 18 m3，所以选用 18 m3的水箱。选用 LBH3000mm3000mm2000mm 的消防水箱。青海大学本科毕业设计：青海省石油管理局基地综合楼给排水工程设计22 土木工程学院3 建筑自动喷水
13、灭火系统的计算3.1 设计说明系统设1组湿式报警阀，报警阀后管网为枝状网，每层每个防火分区均设水流指示器。自动喷洒喷头均选用闭式玻璃球喷头。每个喷头的保护面积不超过12.5m2。各层均设末端试压装置。火灾初期10min 消防用水量由屋顶水箱供应，火灾10min 后消防用水由湿式报警阀延时器后的压力开关自动启动消防水泵供应。3.1.1 基本设计数据该建筑为高层综合楼，属于中危险等级I 级，其设计喷水强度qp=6L/（minm 2），作用面积160 m2，喷水量为30L/s，喷头工作压力为0.1Mpa，系统最不利点的喷头工作压力不应底于0.05Mpa。3.1.2 喷头的选用与布置采用作用温度为68
14、C 闭式玻璃球，喷头安装成下垂型，考虑到建筑美观，采用吊顶玻璃球喷头，喷头的水平间距采用3.6m。个别喷头受建筑结构的影响，其间距会适当增减，但距墙不小于0.5m，不大于1.8m。3.2 设计计算根据建筑物内部结构，采用作用面积法来作水力计算。根据火灾危险等级，选择系统类型；确3 建筑自动喷淋灭火系统设计与计算土木工程学院 23定作用面积和喷水强度的最低要求。第一只喷头的流量：(3.1) DAq式中 喷头处节点流量，L/s；q 喷水强度，L/(min)；D 一只喷头的保护面积，。 A第一只喷头的工作压力：2)(1.0KqP（3.2）式中 喷头工作压力，MP a；P 喷水流量，L/min；q 喷
15、头流量系数。 K每米管道的水损：(3.3) 3.1207.jdvi图 3-1表 3.1 最不利点水力计算成果管段编号喷头处水压(kPa)喷头出流量(L/s)管段流量(L/s)管径（mm）流速(m/s)管长(m) 水损(kPa)1-2 94.48 1.30 1.30 25 2.65 1.80 30.00青海大学本科毕业设计：青海省石油管理局基地综合楼给排水工程设计24 土木工程学院2-3 124,48 1.49 2.79 32 3.47 3.60 40.713-4 165.19 1.71 4.50 32 5.60 2.50 73.624-6 238.81 2.06 6.56 40 5.22 2.
16、25 43.085-6 281.89 2.24 8.80 65 2.65 0.90 2.34沿程水头损失为 aykph39.2563.3 喷淋系统校核3.3.1 任意四个喷头平均喷水强度校核在作用面积内取最不利 4 个喷头围合范围内的平均喷水强度与规范规定的喷水强度作比较，看能否满足规范要求。本工程取 1、2、3、4 共四个喷头作平均喷水强度校核。经计算四个喷头流量分别为、 、 、 。平均喷水强度 Wp计算如S/L0.qS/L9.q1S/71.qS/L06.2q4下：(3.4)）（ 6.23460w41p）（ 2min/L59.7.07.3本系统按中危险等级一级计算，设计喷水强度为 ，其小于校
17、核强度，比较结（2in/6果合格。3.3.2 水泵扬程最不利点喷头的工作压力 h0=100 kpa=10mH20 管段沿程水头损失 256.39kPa=25.64 mH20y管段局部水头损失以沿程水头损失的 20%计，故总水头损失为 mH20 7.364.512.1 yh报警阀选用公称直径 100mm 的湿式报警阀，报警阀阻耗 S=0.00302，则：报警阀水头损失 h2=SQ2=0.0030211.082=0.37mH20 最不利点喷头与最低水位之间高差的静水压 hz=97.8(4.30)=102.1 mH 20要求水泵扬程h= h0h 1h 2h z (3.5)=10+30.77+0.37
18、+102.10=142.87mH203 建筑自动喷淋灭火系统设计与计算土木工程学院 253.3.3 喷淋系统选泵据此选得型号为 125MS655 型消防泵两台，互为备用。该泵的性能和安装尺寸见下表所示：表 3.2 125MS6-55 型消防泵性能流量 Q(L/s) 流量 Q(L/s) 扬程 H(m)转速n(r/min)电机功率(kw)125MS6-55 15 157.2 1450 45配备电机型号为 Y200L4，该电机性能见下表：表 3.3 Y200L4 型电机型号转速n(r/min)功率因数电流（A）电机功率(kw)总重(Kg)Y200L4 1473 0.87 85.5 45 3104 建
19、筑排水系统设计与计算4.1 设计说明4.1.1 排水方式的选择根据环保的要求，结合室外给排水系统的设置，该建筑采用合流制排水系统，生活废水和生活废水直接排入城市地下水道，地下室排水经潜污泵提升后再排除。4.1.2 排水系统的组成本建筑的排水系统的组成包括卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、潜水泵、集水井等。4.1.3 排水管道及设备安装要求（1）排水管材采用硬聚氯乙烯管（UPVC），采用粘接。（2）排水管与室外排水管连接处设置检查井，检查井距离建筑物的距离不小于3m，并与给水管引入管外壁的水平距离不得小于1.0m。青海大学本科毕业设计：青海省石油管理局基地综合楼给排水工程
20、设计26 土木工程学院（3）当排水管在中间竖向拐弯时，排水支管与排水立管、排水横管相连接时排水支管与横管连接点至立管底部的水平距离不小于1.5m；排水竖支管与立管拐弯处的垂直距离不得小于0.6m。（4）立管宜每6层设1个检查口。在水流转角小于135的横干管上应设检查口或清扫口。（5）立管管径大于或等于110mm 时，在楼板贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于500mm 的防火套管。管径大于或等于110mm 的横支管与暗设立管相连接时，墙体贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于300mm 的防火套管，且防火套管的明露部分张度不宜小于200mm；防火套管、防火圈的耐火极限不宜小于贯穿部位的建筑结构的耐火等级
21、。（6）集水井、化粪池参照给排水标准图集，化粪池与建筑物的距离不得小于5m。4.1.4 设计要点（1）每个卫生间均应设置一个50mm 的地漏，地漏的顶面应低于地面5-10mm，水封深度应介于50-100mm 之间。（2）排水立管应隔层设检查口，中心距地面通常为1.0m，水平管道末端应设清扫口。（3）管材为铸铁管。（4）通气管设专用通气管和伸顶通气管两种。（5）通气管管径的确定a、通气立管长度在50m 以上，其管径与污水立管管径相同。b、伸顶通气管与污水立管管径相同。4.2 设计计算4.2.1 排水立管和横支管计算按下面的公式计算设计秒流量： (4.1)max12.0qNqpu查表 多层住宅采用
22、 =1.5，商场采用 =2.0。卫生器具当量和排水流量按照建筑给排水设计规范GB500102003 中选取：表4.1 卫生器具排水的流量、当量和排水管的直径卫生器具排水流量（L/S）排水当量排水管管径（mm）厨洗盆（双格） 1.00 3.00 50洗手盆 0.10 0.30 32-50浴盆 1.00 3.00 50坐式（自闭）大便器 1.50 4.50 1004 建筑排水系统设计与计算土木工程学院 27小便器 0.10 0.30 40-50蹲式（自闭）大便器 1.50 4.50 100污水盆 0.33 1.00 50洗脸盆 0.25 0.75 32-50家用洗衣机水嘴 0.50 1.50 50
23、（1） 一层排水管计算：图 4-1表 4.2 横支管水力计算卫生器具的当量及数量管段编号大便器=4.50pN洗手盆=0.30p洗手盆=0.30pN设计秒流量qu(L/s)管径(mm)坡度 I1-2 1 0.30 0.10 50 0.0262-3 1 1 4.80 1.60 100 0.026单独排出，故其立管和底部横干管 DN=100.（2）一层到四层排水管计算：青海大学本科毕业设计：青海省石油管理局基地综合楼给排水工程设计28 土木工程学院图 4-2 表 4.3 横支管水力计算（PL-15,PL-16）卫生器具的当量及数量管段编号 小便器 =0.30pN排水当量总数 pN设计秒流量 qu(L
24、/s)管径(mm)坡度 I1-2 1 0.30 0.10 50 0.0262-3 2 0.60 0.20 50 0.0263-4 3 0.90 0.27 50 0.0264-5 4 1.20 0.20 75 0.0265-6 5 1.50 0.37 100 0.0206-7 6 1.80 0.47 100 0.0207-8 7 2.10 0.57 100 0.020立管 15,16 接纳的排水当量总数为NP=0.37=2.1qP=0.121.5 0.30.56L/s2.1选用立管管径 DN=75mm立管底部和排出管放大一号管径，取 DN=100mm为保证排水支管内气压稳定，本设计中通气立管管径与排水立管相同；(3)五层到三十二层排水管计算：
