办公楼给排水计算说明书.doc

中文题目：某市某办公楼建筑给水排水工程设计 外文题目：the supplying and drainaging engineering design of the office building in fuxin 毕业设计（论文）共88页（其中：外文文献及译文 17 页）图纸共14张 完成日期 2011年6月 答辩日期 2011年6 i 摘要 本设计的主要任务是某办公楼建筑给水排水工程设计，设计的主要内容包括：建筑 给水系统、建筑排水系统、消火栓给水系统和自动喷淋系统的设计。 本建筑地下 2 层，地上 19 层，建筑物总高度为 63.7m。其中十九层为设备层；一至 十八层为大空间办公。 市政给水管网常年提供的资用水头为 0.30mpa，经技术经济比较，室内给水系统拟 采用分区给水方式。初步拟定该建筑给水系统分二区：一至五层为低区，由市政管网直 接供水；六层至设备层为高区，由变频泵供水。 建筑排水系统采用合流制，直接排入下水道。 消火栓给水系统主要为室内消火栓给水系统，消火栓的布置范围包括各楼层、消防 电梯前室和屋顶检验用。消火栓保护半径为 23m。 建筑内喷头数量约 1860 个，设 3 组湿式报警阀，报警阀后管网为枝状网，每层设水 流指示器。 关键词：建筑给水系统，排水系统，消火栓系统，自动喷淋系统 ii abstract the main task of this design is the water supply and drainage design of a office building in fuxin. the content of my design includes the design of the building water supply system, the building water drainage system, the building storm-water system, the hydrant water supply system and the automatic sprinkler system. the building has 2 floors underground and 19 floors overground. the height of the building is63.7m.the firstthe eighteen floor are used for business. the 19th floor are used as the equipment floor. the municipal water supply piping can provide 0.30mpa head. after the comparison of technicality and economy, interior water supply system intends to adopt subarea water supply. preliminary study out that building water supply system is divided two areas: 15 floors are low area. the pipe network supplies water directly from municipal water supply piping;6equipment floors are high area. water supply is supplied by no negative pressure water equipment. the building water sewerage system adopt confluence .all waste water enter drain via a septic-tank.the building storm-water system adopts inner draining. hydrant water supply system includes interior hydrant water supply system and outside hydrant water supply system. hydrant arranging range includes every storey, the room in front of fire elevator and roof for check. the hydrant protects a radius of 23m. the number of sprinkler heads in the building is about 1865. the automatic sprinkler system set up 3 groups watery alarm valve. behind the alarm valve, the piping is set as branch. every storey set water flow indicator. keywords：the building water supply system, water drainage system, hydrant water supply system, the sprinkler system 目目录录 前言.1 1 生活给水系统.1 1.1 系统的组成与选择1 1.1.1 系统的组成.1 1.1.2 系统的选择.1 1.2 给水管道布置及管道敷设2 1.2.1 基本要求.2 1.2.2 布置形式.3 1.2.3 给水管道的材料.3 1.3 生活给水系统的设计计算4 1.3.1 用水量计算.4 1.3.2 给水管网水力计算.5 1.3.3 给水管网的校核.11 1.3.4 增压设施.12 1.3.5 高位水箱的设置.13 1.3.6 贮水池容积计算.14 1.3.7 水表的计算与选择.15 1.3.8 生活水泵的计算与选择.15 1.4 减压阀计算17 1.5 给水附件17 2 建筑消防工程设计.18 2.1 消火栓系统的组成与用水量18 2.1.1 消火栓系统的组成.18 2.1.2 消火栓系统用水量.18 2.2 消火栓系统给水方式与布置18 2.2.1 消火栓系统给水方式.18 2.2.2 消火栓系统的布置.18 2.2.3 消火栓给水管道的材料.20 2.3 消火栓给水系统设计计算.20 2.3.1 水枪充实水柱长度计算：20 2.3.2 消火栓的保护半径.21 2.3.3 消火栓的布置间距.21 2.3.4 水枪喷嘴处所需的水压.21 2.3.5 水枪喷嘴的出流量.22 2.3.6 水龙带水头损失：.22 2.3.7 消火栓栓口所需水压：.23 2.3.8 消防管网水力计算.23 2.3.9 水箱高度校核.28 2.4 增压设施的计算与选择28 2.5 减压孔板的设计与计算29 2.6 水泵接合器的设计32 3 自动喷水灭火给水系统.33 3.1. 自动喷水灭火系统的使用范围及组成.33 3.1.1 自动喷水灭火系统的使用范围.33 3.1.2 自动喷水灭火系统的组成.33 3.2 自动喷水灭火系统管网布置.33 3.2.1 自动喷水灭火管网的布置及安装.33 3.2.2 喷头的布置.34 3.3.3 喷头的间距计算.35 3.3 自动喷水灭火系统的管材与喷头的选择35 3.3.1 自动喷水灭火系统的管材.35 3.3.2 喷头的选择36 3.4 自动喷水灭火系统的管网水力计算：36 3.4.1 自动喷水灭火系统用水量的确定.36 3.4.2 自动喷水灭火管网水力计算.36 3.4.3 校核消防管道水流速度.42 3.4.4 喷洒泵的选择.42 3.4.5 自动喷水系统校核.43 3.4.6 减压孔板计算.45 3.5 自动喷水灭火系统附件46 4 建筑排水系统.48 4.1 排水系统的分类与组成.48 4.1.1 建筑排水系统选择.48 4.1.2 排水系统的组成.48 4.1.3 排水管道组合类型.48 4.2 排水管道的布置与敷设49 4.2.1 布置与敷设的原则49 4.2.2 排水横支管的布置与敷设.49 4.2.3 排水立管的布置与敷设.49 4.2.4 埋地横干管及排出管的布置与敷设.50 4.2.5 通气系统的布置与敷设50 4.2.6 排水管材.51 4.3 排水管网的设计计算51 4.3.1 设计秒流量的确定.51 4.3.2 排水管径的确定.51 4.3.3 充满度和管道坡度.52 4.3.4 排水管材.53 4.3.5 水利计算.53 4.4 通气管的计算57 4.5 排水附件.58 4.5.1 清扫口和检查口.58 4.5.2 地漏.59 5 结论.60 参考文献.62 附录a.63 附录b.70 1 前言 近年来，随着我国经济实力的增强，生活水平的提高，人们对生活质量，特别是生活 空间居住环境的要求也在日益提高。节水节能已经提上日程。这就要求我们建筑给水排 水专业人员更加努力。在做好合理设计的同时，更应开放思维，提高节水节能意识，为 创和谐社会贡献一份力量。本次毕业设计为高层办公楼的给水，排水，消防系统的设计 与计算。 在给水设计中，结合相关的设计资料提供的数据，本着以经济合理为原则，精确选择供 水方案。在给水方面采用多项给水系统和超强节能的变频调速系统，大大增强了给水保 障力度，提高了安全系数。排水方面能结合该建筑的特点、市政条件以及周围建筑环境 的特点，在设计中力求保证排水畅通，卫生条件较好。在消防方面主要考虑该建筑的防 火等级，涉及方面有消火栓系统、自动喷淋系统。在设计中通过各种方式搜集和整理经 验数据以及各种资料，力求使设计更加合理，保证各个系统的正常工作。但在设计中由 于个人能力和相关资料匮乏的原因，导致某些设计不够理想。 本次设计的主要目的： 掌握并能熟练运用计算机绘制给排水系统图。 熟悉建筑给水排水设计规范、手册、标准图集。 掌握工程图设计程序及要求。 掌握按已知条件和设计要求考虑和解决一般高层建筑内给水排水，及消防工程的原则 问题和某些具体问题。 通过本设计进一步巩固基本知识，并学会运用基本知识，结合设计规范，理论联系实 际，设计出满足使用功能，技术先进且经济合理的给水排水工程项目。 1 1 生活给水系统 1.1 系统的组成与选择 1.1.1 系统的组成 整个给水系统由引入管、水表节点、给水管网和附件以及加压设备和玻璃钢生活水 箱等构筑物组成。 1.1.2 系统的选择 市政给水管网常年可提供的资用水头为 0.3mpa，建筑高度为 63.7m，市政水压不能 满足建筑内部用水要求，根据设计资料以及规范中的要求,故采用二次加压。 根据设计资料拟定以下二种方案: 表 1-1 方案比较表 tab 1-1 scheme comparison 方案图式供水方式说明优缺点适用范围备注 方案 一 分区设置高 位水箱,集中 统一加压,单 管输水至各区 水箱,低区水 箱进水管上装 设减压阀 供水可靠,消防管 道环形供水,生活 用水压力稳定,可 充分利用外网水 压,节省能源。安 装维护较麻烦,投 资较大,有水泵振 动、噪声干扰 允许分区设置高 位水箱且分区不 多的建筑,外网 不允许直接抽水, 电价较低的地区。 低区水箱进水 管上宜设减压 阀,以防浮球阀 损坏和减缓水 锤作用。在可 能条件下,下层 应利用外网水 压直接供水。 方案 二 下层利用市 政管网供水, 上层分区设置 变频水泵,根 据水泵出水量 或水压,调节 水泵转速或运 行台数 供水较可靠,设备 布置集中,便于维 护管理,不占建筑 上层使用面积,能 源消耗较省。水 泵型号数量较多, 投资较多,投资较 费,水泵控制调节 较麻烦。 各种类型的高层 建筑 水泵宜用出水 流量或水压控 制或调节 从上述二种供水方式的特点中,不难看出,每种供水方式都是有利有弊。最后结合实际 工程情况进行分析,扬长避短,发挥优势,充分利用有利条件,确定合理的供水方式。 综上所述, 结合办公楼的用水特点：用水时间短，一般按 10 个小时考虑；系统需要 周期循环，由于非用水时间长达 14 小时，在非用水时间内，系统仍然需要不间断运行， 不利于节能；用水量小。若直接采用水泵-贮水池给水方式。下部几层供水压力将过大， 陈明亮：阜新市某办公楼建筑给水排水工程设计 2 容易造成接口损坏，且未能有效利用市政管网水压，浪费能量。市政给水管网的水压一 般不能满足高区部分生活用水水压要求。应采用分区给水即低区市政管网直接供水，高 区由加压设备供水。 该建筑的给水系统方案确定如下:分高、低两区,方案如下:低区:15 层办公楼及地下 室,由室外给水管网直接供水；高区:619 层为变频水泵加压供水。消防水箱设于顶层， 生活消防水池、生活泵房、消防泵房设于地下二层。 1.2 给水管道布置及管道敷设 1.2.1 基本要求 1)保证供水安全，力求经济合理 管道布置时应力求长度最短，尽可能呈直线走向，并与墙、梁、柱平行敷设。给水 干管应尽量靠近用水量最大的设备处或不允许间断供水的用水处，以保证供水可靠，并 减少管道传输流量，使大口径管道长度最短。给水引入管，应从建筑物用水最大处引入。 当建筑物内卫生器具布置比较均匀时，应在建筑物的中央部分引入，以缩短管网向最不 利点的输水长度，减少管网的水头损失。当建筑物不允许间断供水或室内消火栓超过 10 个以上时，引入管要设置两条或两条以上，并应由城市的不同侧引入，在室内将管道连 成环状或贯通状双向供水。如不可能时可由同侧引入，但两根引入管间距不得小于 15m，并应在接点间设置阀门。若条件不可满足，可采取设贮水池或增设第二水源等安全 供水措施。 2)保证管道安全，便于安装维修 当管道埋地时，应避免被重物压坏或被设备震坏；不允许管道穿过设备基础，特殊 情况下，应同有关专业人员协助处理；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，在小便槽端部应有 建筑隔断措施。 3)给水横干管敷设于技术层内、吊顶中伙管沟内，立管设于给排水管道竖井，支管可 敷设于吊顶、墙体、地板找平层、管窿内，这样美观卫生。 4)在技术层、吊顶层中给水管道、排水管道交叉时，一般是给水管在上面，其次是排 水管。 5)便于安装维修 3 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。需今人检修的管道井，其通道不宜小于 0.6m。 表 1-2 水管道与其他管道和建筑结构之间的最小净距 tab 1-2 water pipe and other pipe and architectural structure of the minimum distance between net 排水管给水管道名称室内墙 面 地沟墙壁和 其他管道 梁、柱、设 备 水平净距垂直净距 备注 引入管1000150在排水管上 方 横干管10010050（无焊缝）500150在排水管上 方 25 325035 7510050 立 管 12515060 1.2.2 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；后者管道相互仙童，双向供水，安全可靠， 但管线造价高。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，故采用下行上给供水方式。 1.2.3 给水管道的材料 建筑给水系统最常用的管道有钢管、铸铁管、塑料管等根据管道材料可分为金属管、 非金属管和复合管三类。 本设计中采用共聚聚丙烯，也就是 pp-r 管，其接口采用热熔连接，压力等级为 1.25mpa。 其优点：a 卫生、无毒本产品属于绿色建材，可用以纯净水、饮用水管道。 b 耐腐蚀、不结垢可避免因管道锈蚀引起的水盆、浴缸黄斑锈迹之忧，可 免除管道结垢所引起的的堵塞。 c 质量轻比重仅为金属管的七分之一。 d 外形美观产品内外壁光滑，流体阻力小，色泽柔和，造型美观。 陈明亮：阜新市某办公楼建筑给水排水工程设计 4 e 安装方便可靠采用热熔连接，数秒钟完成，安全可靠。 f 使用寿命长在规定的长期连续工作压力下，使用寿命可达 50 年 1.3 生活给水系统的设计计算 1.3.1 用水量计算 1)确定生活用水定额及小时变化系数。 d q h k 根据原始资料中建筑物性质及卫生设备完善程度，按建筑给水排水规范确定用 水定额和小时变化系数，列于生活用水计算表中，卫浴间水量按以上各项之和的 20%计。 2)生活用水量计算 根据设计手册,生活调节水量取不小于建筑最高日用水量的 10%25%。生活水箱仅 提供 618 层共十三层的生活用水,地下室及 15 层由市政管网供给。 最高日用水量 d q (1-1)nqqd 0 式中最高日用水量，l/d； d q 最高日生活用水定额，l/(m3d),l/(人d)或 l/(人班)。 0 q 用水单位数。n 最大小时生活用水量 h q = (1-2) h q h d k t q 式中最高时用水量，l/h； h q 用水时间，h；t 时变化系数,按规范确定。 h k 3)用水量计算 最高日生活用水量：3050 l/(人班)，设计中取 50 l/(人班) 使用时间：812h 设计中取 10h； 小时变化系数：1.51.2 取 1.2 h k 办公楼用水单位数以有效面积 57m2 ，设计中取 7m2 5 表 1-3 总用水量计算表 tab 1-2 total water consumption calculate table 序号用水 类别 用水定额 l/人班 用水单位 /m2 用水时 间/h 时变化系 数/ h k 最高日用水 量/m3d-1 d q 最高时用水量 /m3h- h q 11f50（l /人d）50 人10h2.52.500.63 22f50（l /人d）85 人10h2.54.251.06 33-550（l /人d）300 人10h2.515.003.75 46-17f50（l /人d）1100 人10h2.555.0013.75 6设备 层 50（l /人d）5 人10h2.50.250.06 7合 计77.0019.25 9未预 见 按合计的 20%计24h115.403.85 10总 计92.423.10 1.3.2 给水管网水力计算 1)计秒流量计算 给水管道的设计流量不仅是确定各管段管径的主要依据，也是计算管道水头损失， 进而确定给水系统所需压力的主要依据。因此，设计流量的确定应符合建筑内部的用水 规律。建筑内的生活用水量在一昼夜、一小时中都是不均匀的，为保证用水，生活给水 管道的设计流量应为建筑内卫生器具按配水最不利情况组合出流时的最大瞬时流量，又 称设计秒流量.集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、办公 楼商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑。 该类建筑的设计秒流量按下式计算： =0.2a (1-6) g qng 式中：给水设计秒流量，（l/s）； g q 计算管段的卫生器具当量总数，查表 1-7； g n 根据建筑物用途而定的系数，查下表知 1-8，本建筑按办公楼 a 办 公室 1.5。 使用此公式是应注意以下几点： 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。 陈明亮：阜新市某办公楼建筑给水排水工程设计 6 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流量值时，应按卫生器 具给水额定流量累加所得流量值采用。 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以 0.5 计， 计算得到附加1.10l/s 的流量后，为该管段的给水设计秒流量。 g q 建筑内含有 n（n2）种不同用途的综合性建筑，应采用加权平均法确定总引入管的 值，即： =0.2 n ni i 表 1-7 管段卫生器具基本计算数据 tab 1-7 basic computational data pipe health instruments 给水配件当量额定流量/l.s-1当量连接管工程直径/mm最低工作压力/mpa 洗手盆/感应水 嘴 0.150.75150.050 小便器/自动自 闭式冲洗阀 0.100.50150.020 大便器/延时自 闭式冲洗阀 1.200.50250.100 表 1-8 根据建筑物用途而定的系数 值 tab 1-8 according to the building on purpose of coefficient value. the alpha 建筑物名称 值 幼儿园、托儿所、养老院1.2 门诊部、诊疗所1.4 办公楼、商场1.5 学校1.8 医院、疗养院、休养院2.0 集体宿舍、旅馆、招待所、宾馆2.5 客运站、会展中心、公共厕所3.0 (3)网水力计算 根据草图，将各计算管段列入水力计算表中。其中管网流速为 1.01.5m/s，支管流 速 0.81.2m/s。可直接由管段的设计秒流量，控制流速 v 在正常范围内，确定管径和 g q 单位长度的水头损失 i。并计算沿程水头损失。 沿程水头损失按下式公式计算： (1-8)ilhf 7 式中：管道的沿程水头损失，mh2o； f h 管段单位长度的沿程水头损失，mh2o；i 计算管段长度，m。l 局部水头损失按沿程的 25%30%估算，本设计局部水头损失选用 25%。 低区 16 层计算用图如图 1-1、图 1-2 所示。水力计算表如表 1-10、表 1-11 所示。 图 1-1 jl1 给水立管计算图 fig 1-1 jl1 water supply the stand pipe calculation chart 表 1-10 jl1 给水立管水力计算表 tab 1-10 jl1 stand pipe water hydraulic calculation table 管段 编号 管段 当量 数 当量 总数 设计秒 流/ls-1 管径 /mm 流速 /ms-1 单阻 i /kpam 管段 长度 /m 沿程 水头 损失 /kpa 1120.750.751.25de500.750.1560.60.093 2230.751.51.4de500.840.1920.90.173 3340.521.5de500.90.2180.90.196 4450.52.51.6de500.960.2464.11.008 5560.531.7de501.020.2750.90.248 6670.53.51.8de501.080.3065.31.621 陈明亮：阜新市某办公楼建筑给水排水工程设计 8 7783.571.894de501.140.3363.21.075 8893.510.52.072de630.780.1283.20.411 99102.7513.252.192de630.830.1424.80.684 1010121.75152.262de630.860.1512.90.438 沿程水头损失总和 hy=5.947 图 1-2 jl1 给水立管计算图 fig 1-2 gl2 water supply the stand pipe calculation chart 表 1-11 gl2 给水立管水力计算表 tab 1-11 gl2 stand pipe water hydraulic calculation table 管段 编号 管段 当量 数 当量 总数 设计秒 流/ls-1 管径 /mm 流速 /ms-1 单阻 i /kpam 管段 长度 /m 沿程 水头 损失 /kpa 1010.750.751.25de500.750.1560.60.093 2120.751.51.4de500.840.1921.550.298 3230.521.5de500.90.2180.90.196 4340.52.51.6de500.960.2460.90.221 5450.531.7de501.020.2753.20.88 6560.53.51.8de501.080.3060.80.245 7670.541.9de501.140.3380.80.27 8780.54.52de630.760.126.30.757 9894.592de630.760.123.20.385 109104.513.52.202de630.830.1443.20.46 1110113.7517.252.346de630.890.1614.80.775 1211123.2520.52.458de630.930.17611.21.971 9 沿程水头损失总和 hy=6.551 高区 16 层计算用图如图 1-3、图 1-4 所示。水力计算表如表表 1-12 表 1-13 所示。 图 1-3 jl3 给水立管计算图 fig 1-5 jl3 water supply the stand pipe calculation chart 表 1-12 高区 jl3 给水立管水力计算表 tab 1-12high area jl3 stand pipe water hydraulic calculation table 管段 编号 管段当 量数 当量 总数 设计秒 流/ls-1 管径 /mm 流速 /ms-1 单阻 i /kpam 管段 长度 /m 沿程水 头损失 /kpa 1120.750.751.25500.750.1560.60.093 2230.751.51.4500.840.19210.192 3340.521.5500.90.2180.90.196 4450.52.51.6500.960.2464.11.008 5560.531.7501.020.2750.90.248 6670.53.51.8501.080.3065.31.621 7783.571.894501.140.3363.21.075 8893.510.52.072630.780.1283.20.411 99103.5142.222630.840.1463.20.467 1010113.517.52.355630.890.1633.20.52 1111123.5212.475630.940.1783.20.57 1212133.524.52.585630.980.1933.20.618 1313143.5282.687631.020.2083.20.664 1414153.531.52.784631.050.2223.20.709 陈明亮：阜新市某办公楼建筑给水排水工程设计 10 1515163.5352.875631.090.2353.20.753 1616173.538.52.961631.120.2483.20.795 1717183.5423.044631.150.2613.20.837 1818213.545.53.124631.180.27434.49.435 沿程水头损失总和 hy=20.212 图 1-4 jl4 给水立管计算图 fig 1-4 jl4 water supply the stand pipe calculation chart 表 1-13 高区最不利给水管网水力计算表 tab1-13 the most unfavorable high area water hydraulic calculation table 管段 编号 管段 当量 数 当量 总数 设计秒 流/ls-1 管 径 /mm 流速 /ms-1 单阻 i /kpam 管段 长度 /m 沿程水 头损失 /kpa 1120.750.751.25500.750.1560.60.093 2230.751.51.4500.840.1921.550.298 3340.521.5500.90.2180.90.196 4450.52.51.6500.960.2460.90.221 5560.531.7501.020.2753.20.88 6670.53.51.8501.080.3060.80.245 7780.541.9501.140.3380.80.27 8890.54.52630.760.126.30.757 99104.592630.760.123.20.385 1010114.513.52.202630.830.1443.20.46 1111124.5182.373630.90.1653.20.528 1212134.522.52.523630.950.1853.20.591 1313144.5272.659631.010.2043.20.651 11 1414154.531.52.784631.050.2223.20.709 1515164.5362.9631.10.2393.20.765 1616174.540.53.009631.140.2563.20.819 1717184.5453.112631.180.2723.20.871 1818194.549.53.211631.220.2893.20.923 1919204.5543.305631.250.3043.20.974 2020214.558.53.395631.280.3226.68.509 沿程水头损失总和 hy=19.145 1.3.3 给水管网的校核 1)计算低区给水管网直接供水的水压 (1-9) b hhhhh 321 式中: 克服几何给水高度所需要的供水压力，kpa； 1 h 管路沿程水头损失和局部水头损失，kpa； 2 h 水流经过水表时的水头损失，kpa； 3 h 配水最不利点所需的流出水头，kpa。 b h 已知市政给水管网标高为-1.20m，低区最不利点安装高度标高为 14.4m,可知 =14.41.1-(-1.2)16.7 mh2o167kpa (最不利管段为 jl2)； 1 h 局部水头损失按沿程水头损失的 30%计，沿程水头损失由水力计算表 1-11 可知为 6.551kpa 1.3hy0.36.5518.516kpa 2 h 由水池、水表的计算可知，水流经过水表的水头损失为 =5.11kpa； 3 h 最不利用水点的流出水头为: 0.050mpa50kpa b h 因此,低区给水系统所需水压为: b hhhhh 321 167+8.516+5.11+50 226.52kpa 27.76mh2o 室内所需的压力于市政给水管网工作压力 300 kpa 接近，可满足 15 层供水要求， 不再进行调整计算。 陈明亮：阜新市某办公楼建筑给水排水工程设计 12 2)校核水箱安装高度 水箱的设置高度，应使其最低水位的标高满足最不利配水电的流出水头要求： (1-10) 321 hhzz 式中： ：高位水箱生活所需最低水位标高，m；z :高区最不利配水点标高，m； 1 z ：最不利配水点至生活用水出口管路沿程水头算是和局部水头损失之和， 2 h mh2o； ：最不利配水点需要的流出水头，m。 3 h 高区最不利配水点按 18 层卫生间蹲便器为不利点计算，其安装高度为 1.2m，因蹲便 器采用自闭式冲洗阀，所需流出水头为 =0.05mpa=5.0 mh2o； 3 h 最不利配水点的标高 =1.2+56=57.2m 1 z 总水头损失为 =2.63m 2 h 321 hhzz =57.2+5.0+2.63=64.83 mh2o 高位水箱箱底标高 59.7 m，高位水箱最低水位实际标高为 59.8m。本建筑中生活水 0 z 箱高度不能满足最不利配水点卫生器具所需水压，所以采取增压泵等措施。 1.3.4 增压设施 本建筑采用补气式立式气压给水设备供水。 1)气压罐内的最低工作压力应满足管网最不利处的配水电所需要水压： 1 p （59.8-57.2）+5+2.63=10.23m=0.10mpa. 32101 )(hhzzp 2)气压罐内的最低工作压力为，不得使管网最大水压处配水点的水压大于 1 p 0.55mpa。 13 (1-11)1 . 0 1 . 0 1 2 b p p 式中为罐内空气最小工作压力与最大工作压力的比值（以绝对大气压力计），一 b 般采用 0.650.85，本设计中取 0.75。则=0.15 mpa。1 . 0 75 . 0 1 . 010 . 0 2 p 3)气压水罐内水的调节容积： 2q v (1-12) q ba q n q v 4 2 式中为安全系数，宜取 1.01.3，设计中取 1.2；为水泵在 1 小时内的启动次数， a q n 一般为 68 次，设计中取 7 次，=1.2 27.5=33.0l/s=118.8。则气压罐内的调节 bb qq2 . 1 容积 =4.29m 74 118.82 . 1 2 q v 4)气压水罐的总容积： q v (1-13) b q q v v 1 1 式中为气压水罐的容积系数，补气立式取 1.10；=18.88m 75 . 0 1 29 . 4 10 . 1 q v 5)水泵或泵组的流量按给水系统最大小时用水量的 1.2 倍计，即 h q hb qq2 . 1 =1.2 27.5=33.0l/s=118.8；所需扬程以气压水罐内的平均压力计算，即扬程 。m pp h125 . 0 2 15 . 0 1 . 0 2 21 气压给水设备的泵选用一备一用，自动切换。气压给水设备上装有安全阀、压力表、 泄水管、水位计、泄水管和密闭人孔等附件。气压给水罐的进出水管合设为一条，设备 最低处设有泄空阀门，气压给水泵应设自动开关装置。 气压给水设备安装在水箱间内，罐顶至顶棚距离不宜小于 1.0m，底座高出水箱间地 面 0.2m。 1.3.5 高位水箱的设置 1)水箱容积 水箱的有效容积住要根据它在给水系统中的作用来确定，若仅作为水量调节只用， 其有效容积即为调节容积。水箱的调节容积在理论上应根据室外给水管网或水泵向水箱 陈明亮：阜新市某办公楼建筑给水排水工程设计 14 供水和水箱向建筑内给水系统输出的曲线，并经分析后确定，但因为以上曲线不易获得， 实际工程中由于资料不足，根据建筑给水排水设计规范知，本设计中,高位消防水箱 设计由消火栓系统用水和自动喷水系统用水组成。消防贮水容积按规范所述的消防贮水 量 18m3计算。因此,高位水箱的容积为: 水箱尺寸为:3600mm3000mm2000mm=21.6m。hbl 2)本工程的高位水箱设置于该办公楼屋面的水箱间。水箱距地面不宜小于 500mm 的 净距，以便于安装管道和进行检修，及清洗时排水。设计中取 500mm,则水箱底标高 59.7m。最低液位高为 0.1，水箱应设进水管，出水管，溢流管，泄水管，通气管和水位 信号装置等。水箱进水管设一条，北条进水管上设阀门，浮球阀。出水管上设置阀门， 以利于检修。 水箱还应设置顶盖，并须保护水质不受污染。水箱盖板上应设置有直径大于 0.7m 的 检修人孔，且人孔边缘应高出盖板上表面 0.1m，防止污物经人孔进入水箱。 1.3.6 贮水池容积计算 贮水池是贮存和调节水量的构筑物，其有效容积应根据生活调节水量、消防贮备水 量和生产事故备用水量确定。 1)生活用水量按最高日用水量的 25%来确定贮水池的容积，本设计中最高日用水量 92.4m/d =92.425%23.1 m3/d 生活 v 2)消防用水量 消防用水量按 3h 的消防水量和 1h 的自喷用水量来计算。 (a)消火栓用水量 根据建筑给水排水设计手册规定,室内消火栓用水量 40l/s,火灾延续时间取 3 小时。 室外消火栓用水量由室外给水环网供给。因此: 1 v 3403600432000l432 m (b)自动喷淋用水量 根据建筑给水排水设计手册规定,选用自喷设计用水量 21l/s,火灾延续时间取 1 小时。 因此: 121360075600l75.6 m3 2 v 15 消防总用水量为:43275.6507.6m3 21 vvv 消防 贮水池总用水量507.6+23.1=530.7 m3取 v=600m，因此,设 1 个 消防生活 vvv 1 600的生活消防水池于地下室。 3 m 1.3.7 水表的计算与选择 本设计中，由一根 dn200mm 的连接管将市政给水引入室外管网， 平时按每条引入管内流速 1.0m/s 计，估算引入管的流量为： hm d vvaq 3 22 04.1133600 4 20 . 0 14 . 3 0 . 1 4 消防时按每条引入管内流速 2.0m/s 计，估算引入管的流量为： hm d vvaq 3 22 04.2263600 4 20 . 0 14 . 3 0 . 2 4 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，应使水 表的设计流量不大于水表的公称流量，而在通过水量不均匀时，可按设计流量不大于水 表的最大流量确定水表的口径。并应校核水表通过设计流量时，其水头损失应满足下表 的规定。 表 1-5 水表水头损失允许值(kpa) tab 1-5 meter head loss value 表 型正常用水时消 防 时 旋翼式70.32m，选用 50dl15-12*6,(q=2.87-4.17l/s, b h h78.0072.00m，n75kw)一用一备。 1.4 减压阀计算 高区室内给水剩余水头的计算： 当生活水泵自下而上向给水管网供水时，各层用水卫生器具剩余水压可按下式计算： (1-15) xhgzb hhhhh 0 式中： 计算层消火栓处的剩余水压，kpa； 0 h 生活水泵的压力，kpa； b h 生活水池最低水位至最不利卫生器具静水压，kpa； z h 管网的水头损失，kpa； g h 最不利点卫生器具所需水压，kpa。 xh h 因为生活用水为生活水泵自下而上供水，所以第十八层的最远处小便器所需水压为 最大值，由前面计算知十八曾层至吸水口处水头损失，则 xhgzb hhhhh 0 =70.32-（17.6+1.91+5）=35.42mh2o0.35mpa 则不需要减压。 1.5 给水附件 给水附件分为配水附件、控制附件、各种阀门、水锤消除器、减压孔板等管路附件。 本设计中采用的配水附件有盥洗龙头，在洗手盆上使用。 控制附件有截止阀（用于 dn50mm 的管道上）、闸阀（用于 dn50mm 的管道上） 、蝶阀、止回阀、浮球阀、球阀、旋塞阀、减压阀、安全阀等。一般情况下，用于给水 系统的闸门 dn50m 由法兰连接或沟 槽连接。本设计采用了闸阀、截止阀，在洗手盆上采用的是混合水嘴，小便器上采用自 动自闭式冲洗阀，大便器上采用延时自闭式冲洗阀。 附件中还有水表，是计量管道流过水量的仪表。必须对水量进行计量的建筑物，应 在引入管上装设水表。建筑物的某部分或个别设备必须计量时，应在其配水管上装设水 陈明亮：阜新市某办公楼建筑给水排水工程设计 18 表。由市政管网直接供水的独立消防给水系统的引入管上，可不装设水表。本设计采用 螺翼式 lxl-200n 型水表 2 建筑消防工程设计 根据高层民用建筑设计防火规范和自动喷火灭火系统设计规范规定，本建 筑属于一类高层办公楼，其高度超过 24m，每层建筑面积超过 1000m，本属于一类高层 建筑,防火等级为二级 。在本设计中设置独立的消火栓系统和自动喷水灭火系统,并且该建 筑是立足于以室内消防设施来扑救火灾。 2.1 消火栓系统的组成与用水量 2.1.1 消火栓系统的组成 根据高层名用建筑设计防火规范规定：建筑高度超过 50m 的室内消防给水系统， 当建筑高度较高，消火栓处静水压力超过 100m 水柱时，应采用分区供水方式。根据本设 计建筑的高度，总高度为 63.7m。选择用分区消防给水系统。高区为 6 至 19 层，低区为 1-5 层。 本建筑设计为临时高压给水系统，需要设置水池，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超过 0.5mpa 的消火栓处设这减压装置 室内消火栓系统还包括水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水源。 2.1.2 消火栓系统用水量 本设计建筑总高度 63.7m，按高层民用建筑设计防火规范要求,消火栓的间距应 保证同层任何部位有 2 个消火栓的水枪充实水柱同时到达。每根立管最小流量为 15l/s,单 个水枪的设计流量为 5l/s。室内消火栓系统的流量为 40l/s。 2.2 消火栓系统给水方式与布置 2.2.1 消火栓系统给水方式 本设计中室内消火栓系统分为高、低两区:地下室5 层为低区；6设备层为高区。 并将低区地下室五层的立管连成环状。高区消火栓系统则利用消防系统给水泵将水送 到六层后分立管,高区各消防立管在屋顶连接成环状。屋顶消防水箱利用高区消火栓立管 连接到地下室低区立管,从而使室内消火栓互相连通。 19 2.2.2 消火栓系统的布置 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。消防给水管道应该布置成环状，横向、竖向均成环。在环状管道管道上需要引申支 管时，则支管平行梁、墙布置，既美观又便于设置支架。消防立管尽量沿着墙、柱布置， 并考虑设置消火栓方便，在管道井安装活建筑内隐蔽处明装。 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置两条管路与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范要求，室内消火栓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 跟，在一层中停止使用的消火栓不应多于 4 个。 本建筑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