建筑给排水课程设计

1、南京信息工程大学·建筑给水排水工程课程设计·设计说明书 某高层教学楼给水排水设计建筑给水排水工程课程设计 题 目 某九层中学教学楼建筑给水排水设计 学生姓名 张迪 赵伟 学 号 20122363037 20122363040 学 院 滨江学院专 业 给水排水工程指导教师 于江华二一四 年 十二 月 十 日目 录前言50.1 摘要0.2 关键词第一章 设计任务书61.1 工程概况61.2 设计依据61.3 设计基础资料61.4 配套卫生器具61.5设计参数61.6设计内容71.7设计成果71.8任务分配7第二章 设计要求82.1建筑给水系统设计要求82.2消防给水系统设计要求

2、82.3建筑排水系统设计要求8第三章 建筑给水系统设计计算93.1给水方式的选择93.2给水系统组成103.2.1水箱103.2.2水箱的配管与附件113.2.3水箱的布置与安装113.2.4 水泵113.2.4.1水泵流量的确定123.2.4.2水泵扬程的确定123.2.5 减压阀123.3 建筑给水设计计算133.3.1 给水用水定额及时变化系数133.3.2最高日用水量143.3.3最高日最高时用水量143.3.4 最高日平均时用水量153.3.5 生活给水设计秒流量153.4 建筑给水管网水力计算163.4.1 下区给水管网水力计算163.4.1.1 水力计算的目的163.4.1.2

3、查表确定相关数据163.4.1.3 沿程水头损失163.4.1.4 局部水头损失173.4.1.5 室内管网水力计算173.4.2 下区给水压力校核183.4.3 上区给水管网水力计算203.5 贮水池的有效容积213.6 高位水箱计算223.7 生活水泵的选择23第四章 消防给水系统设计计算234.1 设置室内消火栓给水系统原则234.2 消火栓给水系统的组成234.3消火栓给水系统的给水方式234.4 消火栓给水系统计算244.4.1 充实水柱长度244.4.1.1 充实水柱长度的定义244.4.1.2 充实水柱长度的确定244.4.2 消火栓的布置244.4.3 消火栓口所需要的水压25

4、4.4.3.1 水枪喷嘴处所需的水压254.4.3.2 水带的水头损失值274.4.3.3 消火栓口所需要的水压284.4.4 水枪喷射流量284.4.5 系统供水压力（水泵扬程）294.5 消火水泵的选择29第五章 建筑排水系统设计计算305.1 排水系统的分类和组成305.1.1 排水系统的分类305.1.2 污废水排水系统的组成305.1.3 污废水排水系统的类型315.2 排水管道的布置与敷设315.2.1 排水管道的布置315.2.2 排水管道的敷设与安装315.2.3 排水管道的附件315.3 通气系统325.3.1 通气方式325.3.2 通气管的设置及连接325.3.2.1 专

5、用通气立管325.3.2.2 结合通气管325.3.2.3 伸顶通气管335.3.3 通气管管径的确定335.4 管材335.5 排水管道水利计算335.5.1 排水定额和排水设计秒流量335.5.1.1 排水定额335.5.1.2排水设计秒流量345.5.2排水管网的水力计算345.5.2.1横管的水力计算345.5.2.2立管水力计算365.5.3通气管道计算365.5.4教学楼排水水管网水力计算365.5.4.1计算公式及参数365.5.4.2支管365.5.4.3立管365.5.4.4排水横干管计算375.5.4.5通气立管管径385.5.4.6结合通气管管径38第六章建筑雨水排水系统

6、386.1雨水系统的选择386.2屋面雨水计算386.2.1天沟雨水量的计算386.2.2雨水斗的选用396.2.3立管选用396.2.4溢流口计算406.3阳台雨水计算40 某中学教学楼给水排水系统设计 张迪（20122363037）、赵伟（20122363040） 南京信息工程大学，滨江学院理学系，给水排水工程 前言我们开了这半学期的城市给水排水课程，学习到关于基本的建筑给水排水规划基本原理及相关知识。本次实习是我们专业在大学学习阶段中重要的实践教学环节。通过本次实习，使我在所学的各类课程的基础上，了解该专业在建设工程中的地位、作用和社会需求。0.1摘要本次设计对象为某九层中学教学楼，进行

7、给水、排水、消防中各数据的初步设计计算。0.2关键字教学楼、给水设计、排水设计、消防设计第一章 设计任务书1.1 工程概况本次设计对象为某九层中学教学楼1.2 设计依据 建筑设计资料：各层建筑平面图，屋顶平面图设计规范：建筑给排水设计手册、1.3 设计基础资料该教学楼以城市给水管网作为水源。市政给水管道位于建筑东侧的街道下，管径为DN300。市政管网常年可用水头为0.35Mpa，管道埋深为室外地平下2.30米。给水系统管材为铸铁管。该城市排水管网为污废水合流制排水系统，管径DN400，管道敷设在室外地平下3.60米。1.4 配套卫生器具每层男厕设置冲洗水箱蹲式大便器6个，自动冲洗小便器6个，洗

8、手盆2个。每层女厕设冲洗水箱蹲式大便器6个，洗手盆3个。1.5设计参数生活用水定额：小时变化系数：雨水重现期：5年1.6设计内容建筑给水系统设计建筑排水系统设计建筑消防系统设计1.7设计成果给水系统设计计算书排水系统设计计算书消防系统设计计算书1.8任务分配本设计第三、四章由张迪完成，第五、六章由赵伟完成。 第二章 设计要求2.1建筑给水系统设计要求建筑给水系统设计的主要内容：1、 确定给水设计标准与参与进行用水量计算；2、 进行给水管网水力计算及室内所需水压的计算；3、 完成水利计算图表。2.2消防给水系统设计要求建筑消火栓系统设计的主要内容：1、 确定充实水柱高度；2、 消火栓口所需的水压

9、；3、 水枪喷射流量；4、 供水压力或水泵扬程。注：消防管道沿程和局部水头损失统一按300Kpa计算。2.3建筑排水系统设计要求建筑排水系统设计包括污废水排水系统和雨水排水系统。建筑污废水排水系统设计的主要内容：1、 排水管道水力计算及通气系统计算；2、 完成水利计算表；3、 确定各管段管径及坡度；4、 确定通气管管径等。第三章 建筑给水系统设计计算3.1给水方式的选择室内给水方式指建筑内部给水系统的供水方案。根据建筑物的性质、高度、配水点的布置情况以及室内所需水压、室外管网水压和配水量等因素，通过综合评判法决定给水系统的布置形式。合理的供水方案，应综合工程涉及的各种因素，如技术因素：供水可靠

10、性，水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：基建投资，年经营费用、现值等；社会和环境因素：对建筑立面和城市观瞻的影响，对结构和基础的影响，占地对环境的影响，建设难度和建设周期，抗寒防冻性能，分期建设的灵活性，对使用带来的影响等，可采用综合评判法确定。根据建筑给水排水工程（第六版），在初步确定给水方式时，对层高不超过3.5米的民用建筑，给水系统所需的压力H（自室外地面算起），可用以下经验法估算：1层（n=1）为100Kpa，2层（n=2）为120Kpa,3层（n=3）以上每增加一层，增加40Kpa（即H=120+40*(n-2)Kpa,其中n大于等于2）。整幢高

11、层建筑若采用同一给水系统供水，则垂直方向管线过长，下层管道中的静水压力很大，必然带来以下弊病：需要采用耐高压的管材、附件和配水器材，费用高；启闭水嘴、阀门易产生水锤，不但会引起噪声，还可能损坏管道、附件，造成漏水；开启水嘴水流喷溅，既浪费水量，又影响使用，同时由于配水前压力过大，水流速度加快，出水量增大，水头损失增加，使设计工况与实际工况不符，不但会产生水流噪声，还将直接影响高层供水安全可靠性。因此高层建筑给水系统必须解决低层管道中静水压力过大的问题。为克服高层建筑同一给水系统供水，低层管道中静水压力过大的弊病，保证建筑供水的安全可靠性，高层建筑给水系统应采取竖向分区供水，即在建筑物的垂直方向

12、按层分段，各段为一区，分别组成各自的给水系统。确定分区范围时应充分利用室外给水管网的水压，以节省能源，并要结合其他建筑设备工程的情况综合考虑，尽量将给水分区的设备层与其他相关工程所需设备层共同设置，以节省土建费用，同时要使各区最低卫生器具或用水设备配水装置处的静水压力小于其工作压力，以免配水装置的零件损坏漏水，住宅、旅馆、医院宜为0.300.35Mpa，办公楼因卫生器具较以上建筑少，且使用不频繁，故卫生器具配水装置处的静水压力可略高些，宜为0.350.45Mpa。高层建筑给水系统竖向分区的基本形式比较如表3-1. 根据设计资料，一直市政管网常年可用水头为0.35Mpa，故室内给水拟采用上、下分

13、区供水方式。即1-7层为下区，由室外给水管网直接供水，采用下行上给方式，8-10层为上区，用设水泵、水箱并联供水的方式，管网上行下给。因为市政给水部门不允许从市政管网直接抽水，故在建筑物下方水泵前设贮水池，以提高上区居民用水的可靠性。屋顶水箱设水位继电器自动启闭水泵。3.2给水系统组成 给水系统由进户管、水表节点、供水管网、卫生器具、管道附件、减压设备和贮水设备等组成。 根据建筑给排水工程（第六版）：“贮水设备和减压设备就是指室外给水管网的水量、水压不能满足建筑的用水要求，或者建筑内部对供水可靠性、水压稳定性要求较高时，需要在设计中增设贮水池、水箱等增压和贮水设备。当某些部位水压太高时，则需设

14、置减压设备。” 本设计中的贮水设备为高位水箱，其贮存生活用水水量和调节水量、稳定室内供水水压以及贮存消防水量的优势十分明显。根据高层民用建筑设计规范要求：“高位水箱的设置高度应保证最不利点消火栓的静水压力；本设计中的高层建筑高度为27m，低于100m，则其最不利点消火栓静水压力应大于0.07Mpa”。3.2.1水箱 水箱的有效容积，从理论上讲，应根据用水和进水流量特征曲线确定。但曲线是很难获得的，所以往往是由经验确定，根据给水排水设计手册(第二册)第二版：“当水箱通过水泵提升进水时，生活用水的调节水量按照不低于最大时用水量的50%计算；而当水箱由市政管网水压直接供水时，生活用水的调节量按照最好

15、日用水定额和用户人数确定；生产事故的备用水量按照工艺处理的要求来确定；当生活生产的调节水箱和消防公用时，水箱的有效容积还需加上10min室内消防设计流量。”水箱的有效深度一般是0.702.50m。水箱的保护高度一般是200mm。水箱的高度由下式计算： (3-1)式中 H最低水位到最不利配水点的静水压，Kpa;Hs水箱出口到最不利点管路总水头损失，Kpa;Hc最不利点卫生器具最低压力，Kpa. 贮存消防用水量的水箱，需要满足消防设备所需的工作压力，当不能满足时，可借助增压泵等措施来解决。3.2.2水箱的配管与附件 水箱的配管与附件包括：进水管、出水管、溢流管、泄水管、通气管、水位信号装置和入孔等

16、。3.2.3水箱的布置与安装 水箱间位置要结合构筑物的自身情况和结构条件来确定，并且从方便管道的不知方向出发，尽量缩短管线，保证良好的通风条件，保证采光，室内最低气温是5摄氏度。水箱间的净高最小为2.20m。承重部分的材料必须是不可燃的。 水箱的布置间距要求见表3-2。为提高高层建筑供水的安全性，可以将水箱设置成两个水箱，也可以分格设置。3.2.4 水泵给水系统中，如果现有水源的水压较小，不能符合供水系统水压要求，往往采用设水泵增加水压，来符合供水的要求。一般离心泵常常被用于建筑物供水系统中。有一下几种常见的不同类型的离心泵，适用于不同的情况。管道离心泵体积小、结构紧凑，在安装时不需设基础，因

17、此经常被使用，其具有噪声小、运行效率高、占空间小的好处；当水泵、水箱的给水方法被使用时，水泵将水直接提升到高位水箱，这种情况一般会选择恒速离心泵，它的出水量与扬程几乎是不会变的，对于高层建筑给水系统来说，可以保证其稳定性；不设水箱而设水泵的给水方式时，一般会采用变频调速离心泵来供水。3.2.4.1水泵流量的确定 在生活给水系统中，不是由水箱调节时，按设计秒流量确定水泵的调节流量；由水箱调解时，就按最大时流量来确定水泵的流量；当用水量比较均匀且调节水箱的容积较大的时候，就按平均时流量确定水泵的流量，按室内消防的设计水量确定消防水泵的流量。3.2.4.2水泵扬程的确定用水泵从贮水池吸水输送到室内管

18、网中的高位水箱时，水泵的扬程用下式计算： （3-2）式中水泵扬程，kpa; 水泵的吸入口到室内最不利点总水头损失，kpa； 水泵吸入端的最低水位到水箱最高位需要的静水压，kpa； 水泵的出水管的末端的流速水头，kpa。3.2.5 减压阀 减压阀如图3-1所示，能够自动降低水的压力到要求值，其阀后的压力是可以一定范围内进行调节的，是一种自动调节压力的阀。给水立管的减压的主要目的：因为管段上的配水压力超出用水器具能承受的压力范围或管段能够承受的压力，具体根据建筑物中卫生器具布置情况和给水管网布置情况，通过计算选出最合适的减压阀实现适用于管段要求的压力或者用水器具要求的压力，来减小压力达到设计的要求

19、。减压阀的安装规范: 1、减压阀的公称直径应该要和管道的管径一样； 2、减压阀前后设置压力表； 3、减压阀组从进水口到出水口主要有阀门、过滤器、减压阀、 橡胶接头和压力表等部件。 3.3 建筑给水设计计算3.3.1 给水用水定额及时变化系数 查建筑给水排水设计规范GB 50015-2003（2009年版），由规范中的表3.1。9以及已给出的设计资料（每层男厕冲洗水箱蹲式大便器6个 自动冲洗小便器6个洗手盆2个，每层女厕冲洗水箱蹲式大便器6个，洗手盆3个）可知，此教学楼的最高日生活用水定额为1600032000L，小时变化系数Kh=1.51.2.据本建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度，取教学楼

20、的最高日生活用水定额为qd=30000L/(人·d)，用水时变化系数Kh=1.5。 教学楼最高日生活用水定额小时变化系数见下表。3.3.2最高日用水量 根据公式（ 3-3）： Qd = mqd式中 Qd 最高日用水量， L / d ； m 用水单位数，人或 床位数等，工 业企业建筑为每班人数； qd 最高日 生活用水定额， L /( 人 d)、 L /( 床 d) 或L /( 人 班) 。代入相关数据计算： m = 800人 Qd = 800*3000 = 2400000L / d = 24000m 3 / d3.3.3最高日最高时用水量 根据公式（3-4）： Qh= (3-4)式中

21、 Qh最高日最高时用水量，L/h； T建筑物得用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h； Qp 最高日平均时用水量，L/h。 代入相关数据计算： 3.3.4 最高日平均时用水量 根据公式（3-5），代入相关数据计算： （3-5）3.3.5 生活给水设计秒流量 根据建筑给水排水工程（第六版）可知：“设计秒流量是建筑内卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量”。为了简化计算，“将1个直径为15mm的配水水嘴的额定流量0.2L/s作为一个当量，其他卫生器具的给水定额流量与它的比值，即为这种卫生器具的当量”。 教学楼的生活给水系统设计秒流量计算方法如下。根据公式 （3-6） 式中 qg计算管段的设

22、计秒流量，L/s。 根据建筑物用途确定的系数，见表3.6.5。 计算管段上的卫生器具当量总数。3.4 建筑给水管网水力计算3.4.1 下区给水管网水力计算 在完成给水管线的布置后，初步进行计算管路（也叫最不利管路）的选定后，进行建筑给水管网的水力计算。3.4.1.1 水力计算的目的 首先，通过计算，确定给水管网中各计算管段的管径大小。然后求该计算管路通过设计秒流量时管段的水头损失，最终确定整个管网需要的水压。 除了要确定管径外，对于本设计中的管网系统的水力计算来说，由于采用的是水泵-水箱-减压阀的供水方式，因此，还要通过计算确定水泵的扬程、流量和高位水箱的高度和容积，选出合适的水泵幸好和高危水

23、箱的型号。 选择的不同大笑的管径流速，会直接影响到管道系统的经济技术的合理性。假设流速过大，势必会产生较大的噪音，影响用户的正常使用和休息，而且对给水管道和附件损害比较严重，减少管道的使用寿命，增加了维修和管理的成本，带来很多不便。过大的流速会增加沿程水头损失和局部水头损失，最终导致大大提升了供水系统需要的水压。反之，如果管段内流速过小，就会造成不必要的管材浪费，达不到系统设计的最优化。3.4.1.2 查表确定相关数据 通过上述方法计算出各个管段的设计秒流量后，因为给水管段管材是塑料管，故查阅建筑给水排水工程（第六版）P426附表2-3。在考虑流速应控制在允许范围内的情况下，选取适宜的管径DN

24、，可得相应的流速v和单位长度沿程水头损失i。3.4.1.3 沿程水头损失 根据公式（3-7）： （3-7）式中 管道单位长度水头损失，kpa/m； 管段计算长度，m； 管段的沿程水头损失，kpa。3.4.1.4 局部水头损失 根据公式（3-8）： （3-8）式中 管段局部水头损失之和，kpa； 管段局部损失阻力系数； 沿水流方向局部管件下游的流速，m/s； 重力加速度，m/s。3.4.1.5 室内管网水力计算 但在实际的工程中，由于给水管网中管件很多，例如通过一个三通和一个弯头的局部水头损失是不同的，如果详细计算，统计和计算的过程会很繁琐，所以在本设计中局部水头损失不再具体计算，而是按照沿程水

25、头损失的百分数估算。本设计按30%计算。 下区管网水利计算成果见表3-5表3-5 1-7层室内给水管网水力计算表计算管段编号当量总数设计秒流量管径DN（mm）流速每米管长水头损失i(kpa/m)管段长度L（m）管段沿程水头损失（kpa）管段沿程水头损失累计0-10.50.25151.240.510.50.51-21.00.36200.950.5910.591.092-31.50.44250.70.2410.241.333-42.00.51250.780.2910.291.624-52.50.57250.870.3510.351.975-1230.62250.940.4120.822.7912-

26、133.50.67251.020.470.50.243.0313-14-40.72251.090.5310.533.566-70.50.25151.240.510.54.067-81.00.36200.950.5910.594.658-91.50.44250.70.2410.244.899-102.00.51250.780.2910.295.1810-112.50.57250.870.3510.355.5311-1430.62250.940.414.51.857.3814-2470.95400.570.110.17.4815-160.50.25151.240.510.57.9816-1710.

27、36200.950.5910.598.5717-181.50.44250.70.2410.248.8118-1920.51250.780.2910.299,1019-202.50.57250.870.3510.359.4520-2130.62250.840.4120.8210.2721-223.50.67251.020.470.50.2410.522-2340.72251.090.530.50.2710.7823-244.50.76251.150.5921.1811.9624-2511.51.22400.730.1550.7512.7125-26231.73401.040.2830.8413.

28、5526-2734.52.11500.800.2130.6314.1827-28462.44500.930.4731.4115.5928-2957.52.73501.040.3731.1116.729-30692.99501.140.5131.5318.2330-3180.53.23700.840.115.30.5818.81 局部水头损失为： 计算管路的水头损失为： 3.4.2 下区给水压力校核 室内给水管网所需的压力按照公式（3-9）计算： （3-9）式中 建筑内给水系统所需水压，kpa； 引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kpa； 引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管

29、路的沿程与局部水头损失之和，kpa；水流通过水表时的水头损失，kpa；最不利配水点所需的最低工作压力，kpa。故 其中0.8为配水嘴距室内地坪的安装高度。 总水表和分户水表均选用LXS湿式水表，分户水表和总水表分别安装在3-4和10-11管段上，则 查阅建筑给水排水工程（第六版）书后附表1-1，选32mm口径的分户水表，其常用流量为过载流量为12 所以分户水表的水头损失为： 选口径50mm的总水表，起常用流量15，过载流量为30。. 所以总水表的水头损失为： （3-10） 查建筑给水排水工程（第六版）p42表2-16中的水表水头损失允许值。 根据和的值，选择旋翼式水表。水表的水头损失允许值见表

30、3-6水表总水头损失为： kpa计算给水系统所需压力H： 其中350kpa为市政管网供水压力，可以满足1-7层得供水需求。3.4.3 上区给水管网水力计算 上层8-9层给水管网成果见表3-7.表3-7 8-9层室内给水管网水力计算表计算管段编号当量总数设计秒流量qg（L/s）管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿程水头损失i(kpa/m)管段长度L（m）管段沿程水头损失hi(kpa)管段沿程水头损失累计0-10.50.25151.240.510.50.51-210.36200.950.5910.591.092-31.50.44250.70.2410.241.334-52.50.57250.

31、780.2910.291.625-1230.62250.940.4120.822.7912-133.50.67251.020.470.50.243.0313-1440.72251.090.5310.533.566-70.50.25151.240.510.54.067-810.36200.950.5910.594.658-91.50.44250.70.2410.244.899-1020.51250.780.2910.295.1810-112.50.57250.870.3510.355.5311-1430.62250.940.414.51.857.3814-2470.95400.570.110.1

32、7.4815-160.50.25151.240.510.57.9816-1710.36200.950.5910.598.5717-181.50.44250.70.2410.248.8118-1920.51250.780.2910.299.1019-202.50.57250.870.3510.359.4520-2130.62250.940.4120.8210.2721-223.50.67251.020.470.50.2410.522-2340.72251.090.5310.5310.7823-244.50.76251.150.5921.1811.9624-2511.51.22400.730.15

33、50.7512.7125-26231.73401.040.283.81.0613.77 由表3-7可得 即 故水箱安装高度 因此，水箱安装高度取70m。3.5 贮水池的有效容积 高层建筑的生活给水系统，应能充分、安全、可靠地保证生活用水，为此，在市政供水管网不能满足建筑物用水量的要求，而又不允许直接从室外管网抽水时，应设置贮水池。贮水池的容积的确定需要根据建筑物得实际情况，具体的用水要求，在结合市政管网供水的可靠程度确定。可以将生活贮水池和消防贮水池合用，也可以将生活贮水池和消防贮水池分开独立设置。本设计中采用合用的方法。 根据给水排水设计手册（第二册 建筑给水排水）第二版：“贮水池的有效容积

34、与本市政管网供水情况、用户要求和建筑物的性质、生化调节水量、消防储备水量和生产事故的用水量有关”。 按公式（3-18）计算： （3-11）式中 生产事故备用水量，； 水泵运行时间，h; 消防贮备水量，； 水池进水量，； 水泵出水量，； 贮水池有效容积，。 是贮水池的调节容积，在本设计中按最高日用水量的20%计算，为4800，安全储备用水量取2h的建筑物最大时用水量，为9000. 消防用水量为3h的室内外全部消火栓用水量。 消防用水量参照高层民用建筑设计防火规范见表3-8。 表3-8 消防栓给水系统用水量 本建筑物的最高日用水量 最高时生活用水量 安全储备用水量 根据消火栓给水系统用水量，室内消

35、防用水量取20L/s，消防储备水量为 贮水池的体积 （3-12）选标准矩形贮水池，公称容积为15000。3.6 高位水箱计算 高位水箱的贮水容积是生活、生产调节容积（按最大日用水量的5%计）： （3-13） 选择方形标准给水箱，公称容积1500。 水箱底部到楼层距离为0.8m，九层楼层标高是27m，水箱底部标高为27.8m，水箱顶部标高为38.5m。3.7 生活水泵的选择 生活水泵的出水流量按最大时流量选，即： （3-14） 水池最低水位至水箱最高水位的高度为： 42.7m 查阅给水排水设计手册（第11册）p3表1-1，选用两台IS65-40-250B型泵，一用一备（H=60m,Q=21.7m

36、3/h,N=7.2KW）第四章 消防给水系统设计计算4.1 设置室内消火栓给水系统原则 按照我国建筑设计防火规范GB500162006的规定，下列建筑物应设置消火栓给水系统并设置DN65的室内消火栓：（1）建筑占地面积大于300m2的厂房（仓库）；（2）体积大于5000m3的车站，码头，机场的候车（船，机）楼，展览建筑，商店，旅馆建筑，病房楼，门诊楼，图书馆建筑等：（3）特等，甲等剧场，超过800个座位的其他等级剧院和电影院等，超过1200个座位的礼堂，体育馆等；（4）超过5层或体积超过1000m3的办公楼，教学楼，非住宅类居住建筑等其他民用建筑物；（5）超过7层得住宅应设置室内消火栓系统，当

37、确有困难时，可只设置干式消防竖管和不带消火栓的DN65的室内消火栓，消防竖管的管径不应小于DN65；（6）国家 级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑，宜设置室内消火栓。因此，本设计任务中，需要设置室内消火栓给水系统。4.2 消火栓给水系统的组成 建筑消火栓给水系统一般由水枪，水带，消火栓，消防管道，消防水池，高位水池，高位水箱，水泵接合器及增压水泵等组成。4.3消火栓给水系统的给水方式 室内消火栓给水系统有以下几种给水方式： 1.由室外给水官网直接供水的消防给水方式； 2.设水箱的消火栓给水方式； 3.设水泵，水箱的消火栓给水方式。 根据设计要求，本设计任务中选用方式（1），即：由室外给水

38、官网直接供水的消防给水方式。4.4 消火栓给水系统计算4.4.1 充实水柱长度4.4.1.1 充实水柱长度的定义 消火栓设备的水枪射流灭火，需要有一定强度的密实水流才能有效地扑灭火灾。水枪射流中在2638cm直径圆断面内，包含全部水量75%90%的密实水柱长度称为充实水柱长度（Hm）。4.4.1.2 充实水柱长度的确定 本次设计任务为9层教学楼，为大于六层公共建筑。 查询建筑给水排水工程（第六版）第77页中表3-3可得，大于六层公共建筑物的充实水柱长度应10m，即充实水柱长度应10m。4.4.2 消火栓的布置该9层教学楼总长64m，宽12.0m，高度30.0m。按高层民用建筑设计防火规范GB5

39、0045-95（2005版）第7,4,6,1条要求，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。单排消火栓布置间距按下列公式计算： （4-1） (4-2）式中 S消火栓间距，m； R消火栓保护半径，m； b消火栓的最大保护宽度，因为一个房间的长度加走廊的宽度，m； C水带展开是的弯曲折减系数，一般取0.80.9； 水带长度，每条水带的长度不应大于25m； h水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影长度，m,一般对于建筑（层高为33.5m）由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m； 水枪充实水柱长度，m。水带长度取20m,展开时的弯曲折减系数C取0.8，h取3.0m，代入

40、公式（4-2）可计算出消火栓的保护半径为： （4-3）设教师的长度为10.0m,走廊的宽度为2.0m。消火栓采用单排布置时，代入公式（4-1），则其间距为 （4-4）据此应在走道上布置6个消火栓（间距<14m）。4.4.3 消火栓口所需要的水压4.4.3.1 水枪喷嘴处所需的水压 理想的射流高度（即不考虑空气对射流的阻力）为： （4-5）式中 水枪喷嘴处的压力，kpa； v水流在喷嘴口处的流速，m/s； g重力加速度，。 实际射流对空气的阻力为 （4-6）式中 垂直射流高度，m； 由实验确定的阻力系数； 水枪喷嘴口径，m。 把式（4-5）代入式（4-6）得： 设则： （4-7） 式中 与

41、水枪喷嘴口径有关的阻力系数，可按经验公式计算，其值已列入表4-1。 表4-1 系数值 16 19 0.0165 0.0124 0.0097 水枪充实水柱高度与垂直射流高度的关系式由下列公式表示： （4-8）式中 实验系数可查表4-2 表4-2 系数值 6 7 8 9 1.19 1.19 1.19 1.20 10 11 12 13 1.20 1.20 1.21 1.21 14 15 16 1.22 1.23 1.24 将式（4-8）代入式（4-7）可得到水枪喷嘴处得压力与充实水柱高度的关系为： （4-9） 水枪在使用时常倾斜45°60°角，由试验得知充实水柱长度几乎与倾角无关

42、，在计算时充实水柱长度与充实水柱高度可视为相等。 查相关表格，水枪喷口直径选19mm，水枪系数值为0.0097；充实水柱要求不小于10m，选=12m，查表4-2可知水枪实验系数为1.21。 根据公式（4-9），代入数据，得到水枪喷嘴处所需水压为 4.4.3.2 水带的水头损失值 水枪射出流量与喷嘴压力之间的关系可用从下列公式计算： 令则： （4-10）式中 水枪射流量，L/s； 空口流量系统，采用； B水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，可查表4-3 查表4-3可得，喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577.代入公式（4-10）计算得： 水带水头损失应按下列公式计算： （4-11）式

43、中 水带水头损失，kpa; 水带长度，m； 水带阻力系数，见表4-4. 19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓带多为衬胶水带。本工程亦选用衬胶水带。查表4-4可知，65mm水带阻力系数值为0.00712。 代入公式（4-11），得水带阻力损失为： 4.4.3.3 消火栓口所需要的水压消火栓口所需水下按下列公式计算 （4-12）式中 4.4.4 水枪喷射流量水枪实际喷射流量按下式计算： （4-13）式中 水枪射流量，L/s； B水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，可查表4-3； 水枪喷嘴处得压力，kpa； 查表4-3可得，喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577。代入

44、公式（4-13）计算得： 4.4.5 系统供水压力（水泵扬程） 由于本方案不需要设置消防水池与消防水箱，所以消火栓给水系统所需的总供水压力（水泵扬程）的计算公式为： （4-14）式中 消火栓给水系统所需的总供水压力（水泵扬程），kpa； 消防水泵的扬程，kpa； 消防管网水头损失，kpa，消防管道沿程和局部水头损失统一按300kpa计算。 将计算数据代入式（4-14）中计算，得： 4.5 消火水泵的选择 根据消防用水量与消防水泵扬程，通过查询给水排水手册，选择消防泵100DL-3型2台，1台备用。第五章 建筑排水系统设计计算 建筑物内部排水系统的任务就是保证稳定的气压的条件下，迅速将生活污废水

45、排到室外，并且把管道内的有毒气体排到一定的空间，从而保证室内的环境的健康。5.1 排水系统的分类和组成5.1.1 排水系统的分类 建筑排水根据其排水的来源及水质受污染程度可分为生活污水，工业废水和降水。生活污水又可划分为粪便污水和洗涤废水，而工业废水可分为生产污水和生产废水，降水是指雨水和冰雪融化水。 根据给水排水设计手册：“排水系统划分为合流制和分流制两种； 分流制：指粪便污水与生活废水，生产污水和生产废水在建筑物内部分开用管道排至室外； 合流制：指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部混合用同一根管道排到屋外”。 此次设计采用合流制，则粪便污水和生活废水用用同一套管道收集排放至污水处理厂，不需化粪池。在建筑内部排水系统中，雨水系统必须独立设置。5.1.2 污废水排水系统的组成 建筑内部排水系统的基本组成部分有：卫生器具和生产设备的受水器，排水管道，清通设备和通气