毕业设计（论文）某多层住宅建筑给排水工程设计

1、毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 题目题目 姓姓 名名 系系 （部）（部） 专专 业业 指导教师指导教师 年年 月月 日日 某多层住宅建筑给排水工程设计 摘 要 本工程为一幢八层的住宅楼项目，本次设计主要完成建筑物的给水、排水、 雨水、消防给水工程的设计。其中，生活给水设计包括给水方式的选择、给水工 程的分区与设备的选型，给水管道的布置以及给水管管径的计算与选择。排水系 统采用污、废水合流制，底层单独排放，排水立管设伸顶通气管，污水直接排向 市政污水管网。排水包括排水管道的布置和排水管道的计算，屋顶雨水排水系统。 雨水和污水分流排放。消防系统为室内消火栓给水系统，采用高位水箱、水池、

2、水泵联合供水。消火栓保护半径为 20 米。 给水管采用 pp-r 管；排水管采用铸铁管；消防系统均采用钢管。 关键词：给水系统；排水系统；消防系统； multi-storey residential building to the design of drainage works abstract this project is a eight residential building project, the design of the main building water supply, drainage, complete water, fire water supply engine

3、ering design, the design of living water supply, including the selection of water supply way, piping layout and pipe diameter calculation and selection. drainage system using sewage, waste water sewage system, the separate discharge, vertical draining pipe set stack vent, sewage directly discharged

4、into the municipal sewage pipe network. drain includes a drain piping layout and drainage pipes, roof rainwater drainage system. rainwater and sewage diversion discharge. fire fighting system for indoor fire hydrant water supply system, the water supply. fire protection radius of 20meters. water sup

5、ply pipe with pp-r pipe; pipe using iron pipe; steel tubes are used for fire fighting system. key words: water supply system; drainage system; fire control system; 目 录 前言.1 第 1 章 工程概况.2 1.1 建筑给水排水设计资料.2 1.1.1 设计资料.2 1.1.2 背景资料.2 1.1.3 建筑图纸.2 1.2 建筑给水排水设计相关要求.4 1.2.1 给水排水及消防给水管道设计.4 1.2.2 绘制设计图纸.4 1.

6、2.3 底层、标准层给水排水及消防给水平面图.4 1.2.4 给水排水及消防给水系统图.4 1.2.5 说明书内容.4 第 2 章 给水系统.5 2.1 综述.5 2.2 给水系统的选择.5 2.2.1 低层建筑室内供水常用的供水方式：.5 2.2.2 该建筑给水方式的选择.7 2.3 无负压设备所用水泵的计算.10 2.3.1 无负压设备所用水泵流量计算.10 3.3.2 无负压设备所用扬程的计算：.11 第 3 章 室内给水系统的计算.13 3.1 给水定额及小时变化系数的确定.13 3.2 设计秒流量的计算.13 3.3 室内所需压力的计算.14 3.4 生活给水系统水利计算.15 3.

7、5 水表的水头损失.19 3.6 生活给水系统管材的选择.21 第 4 章 排水系统.22 4.1 室内排水系统.22 4.1.1 室内排水系统参数.23 4.1.2 室内排水系统计算.24 4.1.3 室内排水系统管材的选择.26 4.2 屋面雨水排水系统.26 4.2.1 建筑雨水的排放方式.26 4.2.2 管道的布置与敷设.26 4.2.3 雨水系统的水力计算.26 4.2.4 雨水流量.26 第 5 章消 防 系 统.29 5.1 消火栓系统.29 5.1.1 消火栓系统计算.30 5.2 消防系统.35 5.2.1 屋顶消防水箱.35 5.2.2 水泵接合器布置原则.36 5.2.

8、3 消防系统管材.37 5.2.4 消火栓设备的布置原则.37 5.2.5 消防水池容积的计算.38 结论.39 谢 辞.40 参考文献.41 外文资料翻译.42 水表设置.45 前前言言 本次设计的目的是充分利用所学的知识，完成某八层住宅建筑给水排水工程 的设计。此次设计基本上实现了我们从理论知识向实际工程设计的转变，充分的 把理论知识应用到实际的工程当中，并对设计的方案、内容加以有针对性地、有 说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。 本次设计在选题的过程中，考虑到建筑性质，进行建筑给水排水工程的设计， 满足人们的生活需要，并且使人们得到舒适、便利生活环境。设计的大体内容是： 建筑给水工程

9、、排水工程和消防工程。其中给水系统分区供水，低区由市政管网 直供，中区由无负压加压设备供水。排水系统包括生活污水系统和雨水系统。本 建筑内部生活污水采用合流方式排出；屋面雨水采用外排水方式，设计重现期为 三年。消防系统为室内消火栓给水系统，主要包括消火栓的设计与计算。本次设 计的意义在于满足人们生活用水的同时，要满足室内的消防用水，保证人们居住 的安全性。设计的依据为所学课本知识和建筑给水排水设计手册 建筑给水 排水规范等书籍。在设计中，大都按照常规方法，严格依据设计规范来进行， 建筑给水排水系统及卫生设备要相对完善，在技术上要保持先进的水平，在计算 的过程中，尽量使用符合经济流速的管径,以便

10、降低成本，同时要考虑水的漏失、 压力情况来选择管材和一些连接管件，以便在水从市政管网输送到建筑内用户的 过程中，水的漏失量最少，节约水资源。 第 1 章 工程概况 1.1 建筑给水排水设计资料 1.1.1 设计资料 该建筑为一幢 8 层的多层建筑，该建筑为一类、耐火等级一级。该幢楼包括 三个单元，各单元各层的建筑结构基本相同（见建筑平面图） 。在该幢建筑物的 北侧共建三个出口：分别对应于每个单元，每个单元的每层有两个住户，每个住 户为三室一厅的一套，每套间均设有厨房与卫生间，厨房内设洗涤盆一只，卫生 间内设大便器、淋浴器和洗脸盆各一个，厨房与卫生间均设有地漏一只（洗涤盆、 大便器、淋浴器、洗脸

11、盆） 该幢建筑物总建筑面积为 2600m2，总高度为 24m，屋面标高 24.40m，标准层 高为 3m，室内外高差为 0.45m，冻土深度为 0.7m。 1.1.2 背景资料 该城市给水排水管道现状为：在该建筑南侧城市道路人行道下，有城市给水 干管可作为建筑物的水源，其管径为 dn300，常年可以提供的水压为 210kpa，接 点管顶埋深为地面以下 1.0m。城市排水管道在该建筑北侧，其管径为 dn400，管 顶距地面下 2.0m，坡度 i=0.005。气候暴雨强度等条件按各位同学家乡考虑。 1.1.3 建筑图纸 本次设计所用到的图纸如图 1-1、图 1-2。 图：1-1 总平面图 图：1-

12、2 屋顶平面 1.2 建筑给水排水设计相关要求 1.2.1 给水排水及消防给水管道设计 1.2.2 绘制设计图纸 1.2.3 底层、标准层给水排水及消防给水平面图 1.2.4 给水排水及消防给水系统图 （节点详图及施工大样图如室内卫生设备安装、水表节点、室内消火栓、管 道穿墙基础大样、化粪池等图可采用或参考标准图集，可以不绘） 。 1.2.5 说明书内容 设计题目，设计原始资料，设计任务，设计依据，采用方案的理由，必要的 水力计算与选用，管道材料与接口形式及主要材料。 第 2 章 给水系统 2.1 综述 建筑给水系统是供应建筑内部和小区范围内的生活用水、生产用水、消防用 水等一系列工程设施的组

13、合。本设计主要包括了给水方式的比较选择、管材选择、 给水管网的计算、布置等相关设计项目。 2.2 给水系统的选择 2.2.1 低层建筑室内供水常用的供水方式： (1)(1)直接给水方式直接给水方式 图：2-1 系统示意图 适用条件：室外给水管网压力、水量一天内均满足用水。 特点：节约能源、系统简单、供水安全性差。 （2)2) 设水箱的给水方式设水箱的给水方式 图：2-2 系统示意图 适用条件：室外给水管网压力周期性不足或室内某些用水点需要稳定压力 特点：节约能源、供水较可靠、水箱增加结构荷载，水质受到污染 （3)3) 设水泵的给水方式设水泵的给水方式 图：2-3 系统示意图 适用条件：室外管网

14、压力经常性不足。 特点： 供水安全可靠、水质易受到污染，水泵运行、管理成本高。 （4)4) 设水池、水泵和水箱的给水方式设水池、水泵和水箱的给水方式 图：2-4 系统示意图 适用条件：室外给水管网压力经常性或周期性不足，室内用水不均匀。 特点：供水安全可靠、水质易受到二次污染，水泵运行、管理费用高。 2.2.2该建筑给水方式的选择 本工程为一幢八层楼的住宅楼项目，楼层相对较少，对供水的稳定性要求较 高，根据设计资料，已知市政主干管管径为 dn300，室外给水管网常年可保证的 工作压力为 210kpa，接点管顶埋深为地面以下 0.8m。而本工程每层高度为 3 米， 则楼高为 24 米，按照建筑给

15、水排水设计规范的规定，市政直接供水时所需 扬程按下式进行估算： hb 1.2hy + hc + h + hn 其中：hb 给水系统所需提供的压力； hy 最不利配水点与引入管的标高差,最不利用水点按 22.5 米计 算； hc 最不利配水点所需流出水头，住宅楼取 5-10 米；本工程取 5 米。 h 管路的沿程水头损失 hf 和局部水头损失 hd；本工程取 1 米。 hn 水表的水头损失，kpa；本工程取 1.5 米。 1.2 给水管网在最不利点流量分配情况下，克服水泵出口至最不 利点用水间的水头损失而考虑的系数。 计算结果为： hb34.5m。 该工程中市政管网可提供的给水压力为 210kp

16、a，不能满足全部用户的用水需 求，所以需要有加压设备加压供水。本设计中采用分区供水，一个为低区由市政 管网直供，一个为高区由加压设备加压供水。 本工程加压部分楼层采用无负压给水设备（一种在变频的基础上采用先进的 电器控制技术既能防止负压的产生又能满足用户供水的需求）供水，原因如下： （1）给水方式先进可靠 传统二次加压给水方式中需设置水池或水箱，存在占地面积大、易产生水质 污染、施工时间长、日常维护管理麻烦，且不能与市政自来水管网或其他有压管 网直接串接加压，系统能耗大、水泵扬程高、运行噪声高等缺点。无负压给水设 备实现与市政自来水管网或其他有压管网直接串接加压，在系统中不需要设置水 池或水箱

17、，且系统全封闭式结构运行，完全杜绝水质污染，并可充分利用进水口 原有管网压力，系统运行节能。无负压给水设备与传统二次加压设备相比，具有 占地面积小，安装灵活，运行节能，且水质安全、卫生、环保，无水池、水箱的 “跑、冒、滴、漏、渗”以及定期清洗消毒的水源浪费，是一种符合国家“节材、 节地、节水、节能、环保”的“四节一环保”安全产品，同时具有技术先进、运 行可靠、性能优良、经济实用、安装维护方便等优点。 （2）杜绝水质污染 真正的无负压给水设备采用全密闭自平衡式结构，运行过程中与空气 100%隔 离，且无其他任何外界污物进入，设备过水部分采用不锈钢、铜等符合饮用水卫 生规范的材料制成或采用食品级防

18、腐涂料衬里，不会滋生藻类，供水水质卫生， 无任何水质污染。 （3）节约能源 传统二次加压给水方式需将市政自来水放入水池或水箱中储存，自来水原有 压力全部释放为零而不能利用，设备长期运行将会造成巨大的能源浪费。如果一 个供水量为 5103m3/d 的中间加压泵站，可利用自来水进水压力按市政一般压 力 0.20mpa 考虑，则采用无负压给水设备每年就利用自来水进水压力可节约用电 13104 度，节能 50%-90%。 （4）节省投资 无负压给水设备可串接到管网供水压力不足的管道上进行直接加压供水，无 需设水池、水箱或水塔等，省去了水消毒设备，节省了投资。仅水池、水箱或水 塔的建设费用可节省一次性投

19、资少则几万，多则十几万、几十万；同时，无负压 给水设备可利用进水口管网压力，水泵配套的扬程低，功率小，相应地也降低了 设备的购置费；另外设备体积小、布置紧凑也节省了泵房的投资和占地。 （5）节省占地 采用无负压给水设备时无需设置水池、水箱或水塔等，且设备结构布置紧凑， 节省了占地面积，这对于惜地如金的现代化城市建筑来说，无疑是一笔很大的财 富，特别是集成式无负压给水设备基本不占地方，其优势更加明显。 （6）节约水源 没有水池、水箱或水塔的“跑、冒、滴、漏、渗”和定期清洗消毒等，可节 省大量的水资源浪费费用。比如，某综合建筑群，每日供水量为 1200 吨，按传 统加压方式需要设置一个容积为 30

20、0 m3 的地下生活水池，每年水池需清洗 2 次， 因水池所造成的损水率（水池溢水、漏水、蒸发等所造成的水源浪费）达到日供 水量的 2%，则每年因水池所造成的水源浪费就达到 9000 吨以上，相当于每年 2 万元的经济损失。对于整个城镇二次加压给水领域来说，所造成的水源浪费更是 难以统计。因此，采用无负压给水设备较传统二次加压给水相比能够更好地节省 水源和降低运行费用。 2.3 无负压设备所用水泵的计算 2.3.1 无负压设备所用水泵流量计算 计算依据：建筑给水排水设计规范 （gb50015-2003）第 3.6.4 条款。 根据住宅配置的卫生器给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变

21、化数，按下式计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率： 其中：u0 生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率； q0 最高用水日的用水定额，取 180l/（pd） ； m 每户用水人数，取 3 人； kb 小时变化系数，取 2.5； ng 每户设置的卫生器具给水当量数，按 2.25 计算； t 用水时间，t=24h； 0.2 一个卫生器具给水当量的定额流量，l/s； 计算结果为： u00.0260。 根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，按下式计算出该管段的卫生器具 给水当量的同时出流概率： 其中：ng 计算管段上的给水当量总数； ac 对应于不同 u0 的系数；ac为 0.016

22、 计算结果为：u=0.133。 根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，分别按下式计算得计算 管段的设计秒流量： qg=0.2ung 其中：qg 计算管网的设计秒流量（l/s） 。 低区的计算结果为：qg=0.2ung=1.92l/s6.9m3/h。 3.3.2 无负压设备所用扬程的计算： 由 2.2.2 中的计算可知加压区所需扬程为 0.34mpa，因为无负压设备可利用 自来水压力，则设备提供扬程为： hn=hhn=hb b-hc-hc 式中 hn设备提供扬程，mpa； hb供水所需扬程，mpa； hc市政管网可利用压力，mpa；（本次设计考虑用水安全性，市政 (%) 1)-(1 0.

23、49 c ng g u (%) 36002.0 0 0 tn kmq u g h 管网可利用压力为 0.15 mpa） hn=hb-hc=0.34-0.15=0.19 mpa 由下面的水泵参数进行选择水泵： 图：2-5 水泵参数图 所选设备型号：wwg7-19-2wwg7-19-2 水泵型号：cdl8-2 南方水泵 2 台； 水泵参数：q=7m3/h h=19m n=0.75kw 两台水泵互为备用，设备能根据泵的累计运行时间（参数可调），可以对泵 交换运行。使每台泵的运行时间大体相等，也防止某台泵长时间运行过热或其中 一台泵过早的损坏。 第 3 章 室内给水系统的计算 进行给水管网最不利管段的

24、水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各 管段的长度，计算出每个管段的当量数，进而根据水力计算表查出各管段的管径， 每米管长沿程水头损失，计算管段沿程水头损失，最后算出管段水头损失之和， 进而根据水头损失算出所需压力。 3.1 给水定额及小时变化系数的确定 根据设计规范，住宅区为普通住宅，最高日生活用水定额取 180l/(人d)， 小时变化系数取 kh=2.5，每户 3 人，使用时数 t=24h。 本工程中的每户的用水器具当量值为： 洗涤盆：1 ；洗脸盆：0.75 ；座便器：0.5 ；淋浴器：0.75 ；每户的总当量： 3； 3.2 设计秒流量的计算 计算依据：建筑给水排水设计规范 （gb5

25、0015-2003）第 3.6.4 条款。 根据住宅配置的卫生器给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变 化数，按下式计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率： 其中：u0 生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率； q0 最高用水日的用水定额，取 180l/（pd） ； m 每户用水人数，取 3 人； kb 小时变化系数，取 2.5； (%) 36002.0 0 0 tn kmq u g h ng 每户设置的卫生器具给水当量数，按 3 计算； t 用水时间，t=24h； 0.2 一个卫生器具给水当量的定额流量，l/s； 计算结果为： u00.026。 根据计算管段上的卫生器

26、具给水当量总数，按下式计算出该管段的卫生器具 给水当量的同时出流概率： 其中：ng 计算管段上的给水当量总数； ac 对应于不同 u0的系数，ac 为 0.016； 计算结果为：u=0.133。 根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，分别按下式计算得计算 管段的设计秒流量： qg=0.2ung 其中：qg 计算管网的设计秒流量（l/s） 。 低区的计算结果为：q qg g=0.2un=0.2ung=1.92l/s6.90m=1.92l/s6.90m3 3/h/h 3.3 室内所需压力的计算 本工程分两个区供水，一个为市政直供区（14 层） ，一个为加压供水区 （58 层）市政直供区所需

27、压力计算按照建筑给水排水设计规范的规定按下 式进行估算直供区所需扬程： hb 1.2hy + hc + h + hn 其中：hb 给水系统所需提供的压力； hy 最不利配水点与引入管的标高差,最不利用水点按 9.45 米计 算； hc 最不利配水点所需流出水头，住宅楼取 5-10 米；本工程取 6 米。 h 管路的沿程水头损失 hf 和局部水头损失 hd；本工程取 2 米。 (%) 1)-(1 0.49 c ng g u hn 水表的水头损失，kpa；本工程取 1.5 米。 1.2 给水管网在最不利点流量分配情况下，克服水泵出口至最不 利点用水间的水头损失而考虑的系数。 计算结果为： hb20

28、.84m。 该工程中的市政压力为 210kpa 故满足直供区要求。该设计方案可行！ 3.4 生活给水系统水利计算 现对本设计各个管段进行水力计算，直供区 jl1 、jl2 、jl3、jl4 、jl5 、jl6相同，水力计算草图见图 3-1，计算结果见表 3-1 图 3-1 室内给水计算 表 3-1 给水管网水力计算表 卫生器具名称当量值和数量 管 段 编 号 淋 浴 器 洗 手 盆 座式 大便 器 洗 涤 盆 顺 序 号 自至 0.750.750.51 当 量 总 数 ng 流 量 qg (ls -1） 管 径 dn (mm) 流 速 v (ms -1) 单 阻 i (kpa m-1) 管 长

29、 l （m ） 管段 沿程 水头 损失 hg（kpa ） 1 12 110.20200.530.2060.850.175 2 23 110.20200.530.2061.650.340 3 34 110.20200.530.2064.850.999 4 45 111.750.35250.530.1510.30.045 5 56 111.750.35250.530.1511.280.193 6 67 111130.60320.590.1371.480.203 7 78 111130.60320.590.13710.137 8 89 111130.60320.590.1370.220.030 9

30、910 111130.60320.590.13730.411 10 1011 222260.60320.590.13730.411 11 1112 333390.63320.620.1530.450 12 1213 4444120.73320.720.2292.10.481 133.881.30=5.044kpa3.875 jl9 要给楼顶消防水箱供水，但给水箱供水都是在低峰期供水，低峰期时， 市政管网压力比较大，这时设备所能提供的扬程也比较大，本计富余水头取的为 8 米，但水箱补水所需有 5 米水头即可，且本设计中水箱高度不太高，所以不会 因为压力小供不上去水。故加压供水区 jl7 、jl8

31、 、jl9、jl10 、jl11 、jl12 可采用相同的计算方法，水力计算草图见图 3-2，计算结果见表 3-2 图 3-2 室内给水系统计算 表 3-2 给水水力计算表 顺管卫生器具名称 当量当流管流单管管段 值和数量 段 编 号 淋 浴 器 洗 手 盆 座 式 大 便 器 洗 涤 盆 序 号 自 至 0.750.80.51 量 总 数 ng 量 qg (ls- 1） 径 dn (mm) 速 v (ms- 1) 阻 i (kpam- 1) 长 l （m） 沿程 水头 损失 hg（kpa ） 1 12 11.000.20200.530.2060.850.18 2 23 11.000.2020

32、0.530.2061.650.34 3 34 11.000.20200.530.2064.851.00 4 45 111.750.35250.530.1510.30.05 5 56 111.750.35250.530.1511.280.19 6 67 11113.000.60320.590.1371.480.20 7 78 11113.000.60320.590.13710.14 8 89 11113.000.60320.590.1370.220.03 9 910 11113.000.60320.590.13730.41 10 1011 22226.000.60320.590.13730.41

33、 11 1112 33339.000.63320.620.15030.45 12 1213 444412.000.73320.720.22914.13.23 136.621.30=8.06kpa6.62 3.5 水表的水头损失 因为本建筑物中没有管道井，水表设计在卫生间中，为了抄表计费方便，采 用预付费电子水表，预付费水表除了电子部分外其它部分结构与普通水表相似， 所以它的水头损失仍按普通水表计算。 计算水表的水头损失，水表的水头损失可按正式计算： 2 max 10 b q k 2 max 100 b q k 2 g d b q h k 式中 hd水表的水头损失，kpa； qg计算管段的给水设

34、计流量，m3/h； kb水表特征系数，一般由生产厂提供，也可按下述计算： 旋翼式水表： 螺翼式水表： 水表的水头损失应满足表 3.3 的规定，否则应适当 放大水表的口径。 其中为水表的过载流量，m3/h。 max q 表 3.3 水表的水头损失允许值（kpa） 表型正常用水时消防时 旋翼小于 24.5小于 49.0 螺翼式小于 12.8小于 29.4 该楼水流量较小，分户表选用湿式水表 lxs。 低中区的分户表，即在管段 6-7，设计秒流量 0.6l/s=2.16 m3/h，选用水表 mal-5c，特性流量 7 m3/h，最大流量 3.5 m3/h，水表直径 dn32，水表损失： 2 2 1

35、22 max 100 100 1.98 8.00 7 g q hkpa q 进水总管，均设水表。进水总设计秒流量为 2.2l/s=7.92 m3/h，为了安全， 水表均选用 mal-30n，特性流量 30 m3/h，最大流量 15 m3/h，水表直径为 dn32 每 只水表的水表损失: kpa 2 2 1 22 max 100 100 1.98 8.00 7 g q hkpa q 3.6 生活给水系统管材的选择 镀锌钢管是我国长期以来在生活给水中采用的主要管材，镀锌钢管质地坚硬， 刚度大，市场供应完善，施工经验成熟。但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，

36、管壁腐蚀，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。 综合考虑本设计中给水系统采用给水 pp-r 聚丙烯管。具有以下优点： （1）耐高温、高压。 （2）热熔连接，方便快捷、安全牢固。 （3）噪声水平低。 （4）抗老化性能优异，最短使用寿命 50a。 （5）施工简单，操作时间短：用专门工具连接，管件连接瞬间完成。 第 4 章 排水系统 在人类的生活中，需要使用大量的水，在使用过程中水受到不同程度的污染， 变为污水或废水，在本章节中主要涉及到了室内排水的设计和计算，包括了管材 的选取、排水管道的计算和敷设、屋面雨水的设计等排水相关设计项目本工程为 生活污水排水系统

37、，既排除粪便污水也排除生活废水。 建筑内部排水体制分为分流制和合流制两种。分别称为建筑内部分流排水和 建筑内部合流制排水。 建筑内部分流排水是指居住建筑和公用建筑中的粪便污水和生活废水；工业 建筑中的生产污水和生产废水各自由单独的排水管道系统排除。 建筑内部合流制排水是指建筑中两种或两种以上的污、废水合用一套排水管 道系统排除。 建筑物宜设置独立的屋面雨水排水系统，迅速、及时地将雨水排至室外雨水 管渠或地面。 本工程建筑内部排水室内污水采用合流制排放。 高层建筑的排水系统组成应满足以下三个要求： 1、系统能迅速通畅地将污废水排到室外。 2、排水管道系统气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内

38、环境卫生。 3、管线布置合理，简短顺直，工程造价低。 排水立管采用特殊配件单立管系统，这种系统是有一根排水立管和两种特殊 连接配件组成的单立管排水系统。组成中的一种配件是在立管与支管连接的节点 处装置特制配件，成为上部特制配件。另一种配件是立管底部转弯处的弯头特制 配件，称为下部特制配件。这种系统具有良好的排水性能和通气性能，适用于各 类高层建筑。 4.1 室内排水系统 4.1.1 室内排水系统参数 管线的布置，如排水系统图所示，卫生间、厨房各设一根排水立管。排水横 支管和排水立管采用排水塑料管，排出管采用铸铁管。 住宅的设计秒流量按下公式计算： maxpu qn12a . 0 q 式中 计算

39、管段排水设计秒流量，l/s； u q 计算管段卫生器具排水当量总数； p n 计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量 l/s； max q a 根据建筑物用途而定的系数； 其中 a 取 1.5,则 。 upmax q0.18 nq 表 4-1 卫生器具的排水流量、当量 建筑物内卫生器具的排水流量、当量 卫生器具名称排水流量(l/s)排水当量 洗脸盆0.250.75 大便器1.504.50 淋浴器0.150.45 洗涤盆1.003.00 因连接卫生器具较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生器具排水流量 的总和，这时应按该管段卫生器具排水流量的累加值作为排水设计秒流量。 根据建筑给水排水设

40、计规范可查得各卫生器具的排水流量、排水当量和 排水管的管径如下： 双格洗涤盆 np =3.00，排水流量为 1.00 l/s，排水管径为 50mm: 洗 脸 盆 np =0.75，排水流量为 0.25 l/s，排水管径为 50mm: 坐式大便器 np =0.75，排水流量为 1.50 l/s，排水管径为 100mm: 淋 浴 器 np =0.75，排水流量为 0.15 l/s，排水管径为 50mm: 排水横管的最大设计充满度规定如下： 生活排水管道：管径小于等于 125mm，最大设计充满度为 0.5； 管径 150200mm，最大设计充满度为 0.6。 根据规定，建筑内部排水管的最小管径为 5

41、0mm，厨房洗涤盆的排水立管的最 小为 75mm，凡是连有大便器的支管，其最小管径为 100mm。 坡度全按塑料管的标准坡度 0.026 设计。 4.1.2 室内排水系统计算 由于本建筑中卫生间类型、厨房类型、卫生器具类型相同，因此，仅以其中 一层横管排水为例计算即可。 （1 1） 卫生间排水横管的计算卫生间排水横管的计算如下： 图 4-1 卫生间计算草图 表 4-2 卫生间排水计算表 管段 编号 卫生器具名称数量及当量 排水当量 总数 设计秒 流量 管 径 坡度 洗涤 盆 3 淋浴 器 0.45 洗脸 盆 0.75 大便 器 4.5 地 漏 ngl/smmi 12 10.750.25500.

42、026 24 115.251.911000.026 34 110.450.15500.026 45 11115.71.931000.026 56 11115.71.93 1000.026 卫生间排水立管（wl1）管径计算： =0.121.5，管径 d=100mm。 max 0.12 pp qnq5.7 81.508.25 /l s 因设计流量 8.25小于 de100mm 排水塑料管最大允许排水流量/l s 10.82。所以不用设专用的通气立管。wl2、wl3、wl4、wl5、wl6管径计/l s 算同 wl1。 （2 2）厨房排水横管计算如下）厨房排水横管计算如下： 图 4-2 厨房排水计算

43、草图 表 4-3 厨房排水计算表 管段 编号 卫生器具名称数量及当量 排水当 量总数 设计秒 流量 管 径 坡度 洗涤 盆 3 淋浴 器 0.45 洗脸 盆 0.75 大便 器 4.5 地 漏 ngl/smmi 12 1130.99500.026 厨房排水立管（wl7）管径计算： =0.121.5，管径 d=100mm。 max 0.12 pp qnq3 81.005.89 /l s 因设计流量 5.89小于 de100mm 排水塑料管最大允许排水流量/l s 10.82。所以不用设专用的通气立管。wl8、wl9、wl10、wl11、wl12管径/l s 计算同 wl7。 5 10000 w

44、y qf q 4.1.3 室内排水系统管材的选择 本设计中的排水管材采用柔性接口机制排水塑料管。优点如下： 1. 优越的物理化学性能 2. 良好的排水性能 3. 管材轻、施工方便 4. 经济、 美观 5. 良好的社会经济效益。 但同时也具有排水噪音大，承压能力差，耐火能力差等缺点。 4.2 屋面雨水排水系统 屋面雨水排水系统是排除降落在屋面的雨、雪水的排水系统。 4.2.1 建筑雨水的排放方式 根据规范，高层建筑的屋面雨水排水宜按重力流设计。该设计采用雨水外排 的排放方式，檐沟排水。 4.2.2 管道的布置与敷设 （1）排水管的转向处做顺水连接。 （2）雨水管应牢固的固定在建筑物的承重结构上。

45、 （3）管材采用承压塑料管。 4.2.3 雨水系统的水力计算 根据规范要求，设计重现期采用 3 年，降雨历时为 5min,查给水排水设计手 册 （二）得, 洛阳地区 ，降雨厚度 h=140mm/h)100/(90 . 3 2 5 mslq 4.2.4 雨水流量 雨水流量按 式计算： 式中 汇水面积，； w f 2 m 径流系数，屋面=0.9； 设计降雨强度，。 5 q)/(hasl 图 4-3 屋顶排水平面图 表 4-4 汇水参数及计算流量表 汇水区域编号 降雨强度 l/(sha) 降雨历时 min 重现期 a 径流系数 汇水面积 m3 雨水流量 l/s 1370430.9118.313.94

46、 2370430.967.022.23 3370430.988.362.94 4370430.9118.313.94 5370430.967.022.23 由规范查得塑料管立管外径：752.3（最大泄水流量 5.71l/s） 。 所以立管全部使用 de75。 由设计手册 ，雨水埋地管（充满度 1.0） ，取 dn1103.2 (,=8.432l/s,=20.09l/s) slq/100 . 4 min 1 q max q 选用雨水斗型号如下： 87 式单斗雨水斗，口径为 75mm，雨水斗最大允许汇水面积 244,满足要求。 2 m 溢流口计算 溢流口的功能主要是雨水系统事故时排水和超量雨水排除

47、。按最不利情况考 虑，溢流口排水能力应不小于 10 年重现期的雨水量。在天沟末端山墙上设溢流 口，口宽 b 取 0.20m，堰上水头 h 取 0.15m，流量系数 m 取 385，则溢流口排水量 =385 0.20=19.81l/s 2 3 2 hgmbqy 2 3 15 . 0 81 . 9 2 溢流口排水量大于雨水设计流量，即使雨水斗和雨落管被全部堵塞，也能满 足溢流要求，不会造成屋面水淹现象。 第 5 章消 防 系 统 根据我国目前普遍用的登高消防器材的性能、消防车供水的能力、麻织带的 耐压程度和建筑的结构状况并参考国外对低层与高层建筑起始高度划分的标准， 我国公安部规定： 低层与高层建

48、筑的高度分界线为 24m；高层与超高层建筑的高度分界线为 100m；建筑高度为建筑室外地面到女儿墙或檐口的高度。 低层建筑的室内消火栓给水系统是指 9 层及 9 层以下的住宅建筑、高度小于 24m 的其他民用建筑和高度不超过 24m 的厂房、车库以及单层公共建筑的室内消 火栓消防系统这些建筑物的火灾能依靠一般消防车的供水能力直接进行灭火。 据建筑设计防火规范室内消火栓栓口处的静水压力应不超过 80m 水柱， 如超过 80m 水柱时，应采取分区给水系统。消火栓栓口处的出水压力超过 50m 水 柱时，应设减压设施。所以根据实际情况,本设计是八层的小普通住宅，高度不 超过 50 米，因此该消火栓系统

49、可以不分区。 屋顶设消防给水水箱，储存 10min 的消防用水量，一旦发生火灾时先 由消防水箱供水作为初期灭火之用。 5.1 消火栓系统 本工程库一幢 8 层的住宅楼项目，故属于低层建筑物，根据建筑设计防火 规范规定，超过 7 层的单元式住宅，应设室内消防给水系统。根据建筑设计 防火规范 表 5-1 消防用水量表 建筑类型层数 消火栓用水量 （l/s） 同时使用水枪数量 （l/s） 每支水枪最小流量每根竖管的最小流量 住 宅79 522.55 规定可采用二支水枪的充实水柱到达室内的任何部位。本设计采用高位消防 水箱保证消防初期用水量与水压，压力不能满足时需设增压设施。由于该建筑的 高度为 24

50、 米，消火水箱不能设置太高，一是影响美观，二是施工难度大，投资 也比较大。按照建筑设计防火规范 ，为了要保证该建筑消防要求，在楼顶出 水管上，增设一个管道泵来保证出水压力，使用稳压泵增压的缺点在于启动频繁, 用气压罐增压调节容积又很小，综合考虑两方面的因素，利用消防水泵加压,气压 罐保压，以防止消防泵频繁的启动，将其设置在屋顶气压罐的给水间里。消火栓 设置在楼梯间的休息平台上，消火栓采用双口消火栓，该建筑室内消火栓应设在 明显易于取用的地点，栓口离地面高度为1.1m 其出水方向宜向下或与设置消火栓的 墙成90角。 5.1.1 消火栓系统计算 室内消火栓给水系统的计算主要是确定管网管径、系统所需

51、水压和选定各种 设备。定量计算所需的基础数据是消防用水量和所需水压。根据选定的消防用水 量和水压要求才能进行水力计算。 进行室内消火栓给水系统的计算，首先是在布置好平面图，大脑中有了清晰 的给水管网系统，然后在此基础上一步一步依次进行。 1、室内消防用水量的确定：是根据所设计建筑物的划分等级按规范要求选 用； 2、消火栓口所需水压的计算：是在完成了对消火栓水枪喷口所需水压、水 枪喷口射流量、消火栓水龙带水头损失的计算基础上进行的； 3、给水管网管径和水头损失计算：根据给水管道中的设计流量，先确定流 速，然后就可以求得管径，消火栓给水管道中的流速一般为 1.4 1.8m/s，但 不宜大于 2.5

52、m/s。水头损失计算包括沿程水头损失计算和局部水头损失计 算。 4、消火栓给水管道水力计算：消防管网水力计算的主要目的在于确定消防 给水管网的管径，计算或校核消防水箱的设置高度，选择消防水泵。 由于建筑物发生火灾地点的随机性，以及水枪充实水柱数量的限制（即水量 限定） ，在进行消防管网水力计算时，枝状管网和环状管网在本质上是一样的。 对于枝状管网首先选择最不利立管和最不利消火栓，依此确定计算管路，并 按照消防规范规定的室内消防用水量进行流量分配。在最不利点水枪射流量确定 后，以下各层水枪的实际射流量根据消火栓口处的实际压力计算。在确定了消防 管网中各管段的流量后，按流量公式 q=d2v/4 计

53、算出各管段管径，从钢管水力 计算表中直接查得管径及单位管长沿程水头损失 i 值。消防管道沿程水头损失 的计算方法与给水管网计算相同，其局部水头损失按管道沿程损失的 10%计算。 对于环状管网，由于着火点不确定，可假定某管段发生故障，仍按枝状管网 进行计算。 由于本设计采取水泵水箱联合供水，计算管路分两种情况进行。消防水泵供 水时，以消防水池最低水面作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定 消防水泵的扬程；消防水箱供水时，以水箱的最低水位作为起点选择计算管路， 计算管径和水头损失，确定水箱的设置高度。 消火栓处的剩余压力就像前面所述，当消防泵工作时，消火栓处的水压超过 50mh2o 时应设

54、置减压装置，一般在需要减压的各层设置不同孔径的孔板，以消耗 过剩的压力。各层消火栓处的剩余压力计算直接按剩余压力计算公式计算。计算 出的剩余压力由减压孔板所形成的水流阻力所消耗，减压孔板孔径的计算是利用 已知剩余水头 h 和给水管直径 d，查表得出孔板孔径 d。 水箱的计算根据设计要求直接利用公式进行计算。 (1)消火栓保护半径计算消火栓保护半径计算 本设计中消火栓系统采用 dn6519 的直流水枪，15m 长 dn65 的麻织水带。 消火栓保护半径可按下列计算公式计算： rlsld 式中 r 消火栓保护半径，m； 水带敷设长度，m。考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘以折减系数 d l 0.8；

55、 水枪充实水柱长度的平面投影长度，m。ls 因此，消火栓的保护半径为： r=150.812 sin4520.48m。lsld (2)消火栓口所需的水压消火栓口所需的水压 水枪喷嘴处水压： 查水枪充实水柱 、压力和流量表得，当充实水柱为 12 米，压力为 0.17mpa 时流量为 5.2 大于 5.0 可满足要求。 (3)消火栓栓口水压计算消火栓栓口水压计算 室内消火栓栓口的最低水压按下式计算： 2 2 xh xhdqskddxhsk q h= h +h +h= a l qh b 式中消火栓口的水压，mh2o ； xh h 水带的水头损失, mh2o； d h 水枪喷嘴处的压力，mh2o； q

56、h 消火栓栓口水头损失，按 2mh2o 计算。 sk h 水带的比阻 ad 水带的长度，m； d l 水枪喷嘴射出流量，l/s; xh q b 水枪水流特性系数 2 2 xh xhdqskddxhsk q h= h +h +h= a l qh b 2 2 5.2 0.00172 15 5.2219.84 1.577 m (4)消防管道最不利用水点的计算消防管道最不利用水点的计算 图 5-1 消防管道计算草图 表 5-2 消防管道水力计算表 计算 管段 设计秒流量 q(l/s) 管长 l(m) 管径 dn(mm) 流速 v （m/s） i （kpa/m） i*l (kpa) 1250.74801

57、.010.2630.19 23522.10801.010.2635.81 3451.84801.010.2630.48 4551.84801.010.2630.48 56513.38801.010.2633.52 6752.47801.010.2630.65 总水头损失：11.141.1=12.25总沿程水头损失11.14 管路水头总损失为： 11.141.1=12.25kpa w h 消火栓给水系统所需总水压为： hx= hxh+hw+h=198.4+12.25+222.1=432.75 kpa 图 5-2 水泵参数图 所选水泵为 cdl16-3 则消防水泵的参数为： 扬程：0.43mpa

58、流量：18m3/h 功率：3kw 消防水箱所需管道泵的计算 消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力的要求。当建筑高度不 超过 100 米时，最不利点消火栓静水压力不应低于 007mpa。 消防水箱水位最低点离最利消火栓用水点的高差为 0.004mpa，所以消防水 箱所需管道泵的参数为： 扬程：7 米 流量：5 l/s 5.2 消防系统 5.2.1 屋顶消防水箱 容积的计算： 根据建筑设计防火规范的规定，对于多层民用建筑应储存 10min 的消防 用水量。 v水箱 水箱= q t3.6 v v水箱 水箱= = q q t t3.63.6 = = 5 51010 60/100060/100

59、0 = = 3m3m3 3 由于二类建筑的住宅不应小于 6 m ，所以本设计采用 6m3的消防水箱。 3 消防水箱的水由生活管道供水，且发生火灾时消防水泵供给的消防用水，不 应进入消防水箱，所以在消防水箱的出水管上加一个止回阀。 布置原则： 在高层建筑临时高压消防给水系统扑救初期火灾(指火灾的前 10min)时,主要 依靠消防给水系统中贮存一定消防水量的高位水箱。当建筑内发生火灾而消防泵 尚未启动时,依靠高位水箱的设置高度与管道泵,把水箱中贮存的消防用水输送到 着火点附近的消火栓进行灭火,这是一种在火灾初期非常可靠的措施。 1、消防水箱的贮水量 高位水箱的贮水量应按建筑的室内消防用水量总量的

60、10min 进行计算。消防 最小贮水量应符合下列要求：一类建筑（住宅除外）不应小于 18m ；二类建筑 3 （住宅除外）和一类建筑的住宅不小于 12m ；二类建筑的住宅不应小于 6 m 。 33 2、消防水箱的设置高度。高位水箱的设置高度，应保证最不利点消火栓静 水压力。建筑高度不超过 100m 时，高层建筑最不利点的静水压力不小于 0.07mpa。 3、止回阀的设置。消防水箱的出水管上应设置止回阀，以防止火灾时，消 防泵供给的消防用水进入消防水箱，影响消防给水系统的正常工作。 4、对高位水箱的消防给水系统，其增压设施应符合增压水泵的出水量，对 消火栓给水系统不应大于 5 l/s。 此建筑不属