建筑给水排水工程毕业设计

---消火栓最大保护宽度 bf=8.6m⑤消防栓布置间距 L=R：-b：=\29.232-8.62=27.93m消火栓布置间距取28m。1~4层每层设4个消火栓，5~21层每层设3个。1•消防栓管道系统计算水枪造成13m充实，水柱所需的水压 Hq按下式计算：Hq=；：fHm/1-；：fHm=(1.24x13)/(1-1.24x0.009x13)=19.19mH：O=188kPa水枪喷嘴射流量按下式计算；qxh=：-；1.57719.19=5.5L/s>5L/s故水枪喷射流量为5.5L/S。龙带采用帆布、麻织水带，查表得： Az=0.0043，水龙带沿程水头损失按下式计算：22hd=AzLdqxh=0.0043x25x5.5=3.25(mH2O/=31.85kPa消火栓出口压力按下式计算：Hxh=HdHq=19.19+3.25=22.44mH2O3考虑股水柱作用，消防立管实际流量为16.5L/S,选DN125钢管，v=1.24m/s,1000i=23.50。考虑该建筑发生火灾时能保证同时供应 4股水柱，消火栓用水量Q=4X5.5=22L/s。消火栓环状给水管，采用 DN125钢管，v=1.66m/l,1000i=41.7 。水池最低水位至高区管网管道长度为 64.2m,最不利消火栓立管到高区管网底环长度48.2m，沿程水头损失为he=EiL=0.0417x64.2+0.0235x48.2=3.81mH2O=37.35kPa局部水头损失按沿程水头损失 10%十，则总水头损失：h=1.1刀iL=1.1x3.81=4.19mH2O=41.08kPa3•消防水泵计算①高区 最不利消火栓到消防泵的的高程差为 Hz=81.2m，所以消防泵所需总扬程为；Hb二Hq hd hg Hz=Hg+hz+Hxh=4.19+81.2+22.44=107.83mH2。=1057kPa消防水泵流量Qb=5.5X4=22L/S选择消防水泵2台，型号DA1-125-5，一用一备。其参数为：流量 Q=25L/S，扬程Hb=116m， =75%，转速n=2950r/min;电机型号Y225M-2/45，电机功率为55kW。水泵安装尺寸为： LxB=1766mmx800mm.②低区最不利消火栓到消防泵的高层差为 43.00m。消防立管22.00L/S,采用DN125钢管，v=1.66m/l,1000i=41.7。环管长度21.4m。沿程水头损失为：he=EiL=0.0417x21.4+0.0417x43=2.69mH2O=26.33kPa局部水头损失按沿程水头损失 10%十，则总水头损失：h=1.1刀iL=1.1x2.69=2.96mH2O=29.01kPa消防泵所需总扬程为；Hb=hg+hz+Hxh=2.96+43.00+22.44=68.40消防水泵流量Qb=5.5x4=22L/S选择消防水泵2台，型号DA1-125-3，一用一备。其参数为：流量 Q=25L/S，扬程Hb=69m, =75%，转速n=2950r/min;电机型号Y200L1-2/30，电机功率为30kW。水泵安装尺寸为：Lxb=1635mmx800mm。4•减压阀及调压孔板的计算减压阀前压力：P1=76.25-(76.25-36.80+3) x1.1x0.0235=75.15mH2O=736.77kPa减压阀后压力：P2=Hxh+1.1刀hL=22.44+1.1x44.10x0.0417=24.46mH2O=239.83kPa压力差： △P=P1-P2=496.94kPa选择Y44H—10型波纹管式减压阀；或根据减压比值：a=P1/P2=75.15/24.46=3.07:1,选择定比减压阀YM43F—16P,定比值取3：1。当消防栓栓口处的压力超过0.49MPa时，应在消火栓处设置调压设施， 以减低消火栓处的压力，保证各层消火栓的正常使用。 选择最不利管路，各层消火栓处的剩余水头按下式计算： FS=H)-(Z+刀h+hxh)式中，耳为计算层消火栓处的剩余水头值，kPa;Fb为消防水泵扬程，kPa;Z为消防水池最低水位或消防水泵与室外给水管网连接点至消火栓口垂直高度所要求的静水压， kPa;刀h为消防至水池或外网吸水送至计算层消火栓的消防管道沿程和局部水头损失之和， kPa;hxh为消火栓栓口处所需水压，kPa。换算剩余水头值按式H'=H0/V2 1,其中，v=5.510^/3.14 0.07/22=1.43m/s'2'H=H0/1.43 1=0.49H°，根据H查《建筑给水排水设计手册》 选择调压孔板孔径选择，具体计算见下表表一7。表-7 管道调压孔板计算消火栓编号所在楼层编号标咼差/m剩余水头H0/(mHzO/kPa)换算剩余水头值H'/(mH2O/kPa)消火栓管道管径D/mm孔板孔径/mm试验栓A73.147.5023.3070-2169.975.9237.2270-2066.7107.3852.6170-1963.5139.9868.6070-1860.3172.5884.5670-1757.1205.18100.5370-1653.9237.78116.5170221550.7270.78132.4870211447.5302.98148.4670211344.3335.58164.4770201241.1368.18180.4170201137.9400.78196.387020试验栓B34.747.5023.370-931.580.1039.2570-828.3112.755.2270-725.1145.371.2070-621.9177.987.1770-518.7210.5103.1570414.5253.1124.027022310.3295.7144.90702126.1348.3170.67702011.1392.9192.527020-1-3.25439.00215.117019-2-6.5473.5232.0270195.水泵接合器按《高层民用建筑设计放火规范》 GB50045-95:每个水泵接合器的流量按 10〜15L/S计算。由于室内消防用水量为 22L/S，故每个区分别设置2个水泵接合器，型号为SQB1506•局部增压设施由于水箱高度已定，则需校核水箱高度是否满足最不利消火栓所需压力。最不利消火栓实际流量为5.5L/S，消防立管流量为16.5L/S，管径d=125mm,v=1.24m/s,1000i=23.50。水箱到最不利消火栓(实验栓 A)的管道长度L=16.3m。水箱到最不利消火栓所需压力为：H=hd Hg1.1il=22.44+1.1X(16.3X0.0235)=22.86mH2O=224.13kPa水箱对最不利点的消火栓作用压力为 3.15m，不能满足最不利点的消火栓的水压要求，应设置稳压装置。气压罐低压R=22.66-3.15=19.51 mH2O=191.28kPa气压罐高压P2=P110=29.51mH2O=289.32kPa根据《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95规定：气压给水设备的气压水罐其调节水量为2支水枪30秒的用水量，即：3Vs=2530=0.30mVo=-Vs/(1-:)=1.05X0.30/(1-0.70)=1.05m33 3选择SDio00-6气压罐给水设备，其有效容积为0.251m,总容积为1.44m。2台50DLX4增压泵，一备一用。水泵参数为：流量 Q=2.5L/s，扬程HP=53.2m，电机功率5.5kw，电机型号Y112M-4(B5)。(二)闭式自动喷水灭火系统的设计计算•本建筑物属中危险等级，其基本设计数据为：设计喷水强度为 6.0L/(minm2)，作用面积200m2，喷头工作压力0.1MPa，设计喷水量20L/s。•喷头的选用与布置本设计采用作用温度为68C闭式玻璃球喷头，考虑到建筑美观，采用吊顶型玻璃球喷头，喷头的水平间距一般为 2.8m，不大于3.6m，个别喷头受建筑物结构的影响，其间距适当增减，但距墙不小于0.5m，不大于1.8m。系统的竖向分区由于湿式闭式自动喷水灭火系统的每个报警阀控制喷头数不宜超过 800个，因此分区如下：下区负二层〜四层；上区五层〜二十一层。系统的设计流量系统的设计流量：Qs=30L/s水力计算报警阀以后的管道采用镀锌钢管。根据设计，绘制系统(见图纟纸)与最不利层喷头和管道布置图(见图3、图4),按特性系数法进行管道水力计算。

从最不利喷头1开始，以开放喷水的喷头处、管径变更处、管道分枝连接处依次进行编号计算，直至喷淋水泵。高区最不利管路为节点为 1~16喷淋泵，低区最不利管路为节点1~10喷淋泵；管段累计流量增加到 30L/S，达到中级危险级设计流量时， 以后管段均按30L/S计算水头损失，计算过程与方法如下：支管1〜2末端喷头1在规定最小工作压力 H1=10mH2O作用下，按公式(q1=^.H1)计算喷头出水量(10P用＜mH2O＞表示时，k取0.42)。q=k..H=0.4210=1.33(L/s)管道流量Q1^^q1^1.33L/s,Q；/=1.332=1.77(L2/s2)按公式(h/二AL1/Q122)计算管道沿程水头损失：2二 =0.4367X2.8X1.77=2.16mH2O=21.82kPa喷头2水压：H2=M =10+2.16=12.16mH2O；喷头2出水量1/21/2q2==k(H2) =0.42 X(12.16)=1.46 (L/s );管道 流量：2222Q2J3=q2 Q12 =1.33+1.46=2.79( L/s)； Q2；=2.79 ( L/s)。H3=H2+h2~3=13.53mH2O。a~3管道流量与1~2的一样，即Q2a~3=1.77(L2/s2),H、3=11.08mH2O管段3~4的流量：在节点3实际压力出=13.53mH2O作用下，a~3管段实际流Atry A量为： Q'a~3=Qa~3(H3/H'3)=1.33X(13.53/11.08)=1.47(L/s)依此类推可计算，详细计算结果见下表 表一8(计算简图见图一3表-8 上区闭式自动喷水灭火系统水力计算节点编号管段编号特性系数节点水压mH2O节点流量L/s管段流量L/sQ2管径mm管长m比阻A/(L/s)沿程水头损失mH2O10.4210.001.33

1-21.331.77252.80.43672.1620.4212.161.462-32.797.78321.40.09391.3730.4213.531.54支路a〜3a0.4210.001.33a-31.472.16251.40.43671.083-44.2618.15402.70.044532.1840.4215.711.664-55.8033.64502.80.011081.0450.4216.751.725-67.3453.88502.90.011081.7360.4218.481.816-78.8878.85502.80.011082.4570.4220.931.927-810.42108.58702.60.002890.8280.4221.751.968-911.96143.04706.70.002892.7790.4224.522.08支路b~9b0.4210.001.33b-c1.331.77252.80.43672.16c0.4212.161.46c-d2.7910.43321.40.09391.37d0.4213.531.54支路e~de0.4210.001.33e-d1.471.77251.40.43671.08d-f4.2618.15402.70.044532.18

f0.4215.711.66f-97.1250.70501.50.011080.849-1019.08364.05801.350.001170.57100.4225.092.1010~1121.18448.69802.60.001171.36110.4226.452.1611-1224.64656.41802.60.001172.00120.4228.452.2412-1328.21795.801001.80.00026740.42130.4230.132.3013-1430.009001004.00.00026740.96140.4234.3314-1530.009001006.10.00026741.47150.4235.8015-1630.009001006.30.00026741.52160.4237.7316-1730.009001250.70.000086230.05170.4237.7817-报警阀30.0090012576.40.000086235.93报警阀〜泵30.0090012521.20.000086231.65报警阀30.009001250.0008690.78Hp=10mH2O=980kPa最不利管段沿程水头损失： Ehj=29.63mH2O=290.37kPa

5•校核上区消防管道水流速度，详细下表 表一9表-9 最不利管道流速校核管段编号D/mmQ/(L/S)K。V=K0Q/(m/s)1〜2251.331.8332.432〜3322.791.0502.933〜4404.260.8003.404〜5505.800.4702.735〜6507.340.4703.486〜7508.880.4704.177〜87010.420.2832.958〜97011.960.2833.389〜108019.080.2043.8910〜118021.180.2044.3211〜128023.640.2044.8112〜1310028.210.1153.2413〜1410030.000.1153.3514〜1510030.000.1153.3515〜1610030.000.1153.3516〜1712530.000.0872.6117〜报警阀12530.000.0872.61经过校核，管内流速均满足小于5m/s的要求，不需要进行管径调整。6•下区计算方法与上区相同，详见下表表一10（计算简图见图一4）

表-10下区闭式自动喷水灭火系统水力计算节点编号管段编号特性系数节点水压mH2O节点流量L/s管段流量L/sQ2管径mm管长m比阻A/(L/s)沿程水头损失mH2O10.4210.001.331-21.331.77253.60.43672.7820.4212.781.502-32..838.01321.40.09391.0530.4213.831.56支路a〜3a0.4210.001.33a-31.472.16252.30.43672.1693-44.3018.49401.80.044531.4840.4215.311.644--57.5857.46505.60.011083.5750.4216.751.825-611.04121.88702.80.002893.7860.4220.531.906-714.54211.46702.80.002891.7170.4222.241.987-818.12328.33801.10.001170.8680.4223.282.038-923.55554.60803.10.001172.4690.4228.252.239-1030.0090010014.50.00026743.49100.4231.7410~1130.009001251.10.000086230.09

110.4231.8311-报警阀30.0090012525.20.000086231.95报警阀〜泵30.0090012521.20.000086231.65报警阀30.009001250.0008690.78Hp=10mH2O=980kPa最不利管段沿程水头损失： 龙怜=21.76mH2O=213.25kPa5•校核下区消防管道水流速度，详细下表 表一11表-11 最不利管道流速校核管段编号D/mmQ/(L/S)K。V=K0Q/(m/s)1〜2251.331.8332.432〜3322.831.0502.703〜4404.300.8003.444〜5507.580.4703.565〜67011.040.2833.126〜77014.540.2834.117〜88018.120.2043.708〜98023.550.2044.809〜1010030.000.1153.4510〜1112530.000.0872.6111〜报警阀12530.000.0872.61经过校核，管内流速均满足小于 5m/s的要求，不需要进行管径调整。&选择喷洒泵喷洒泵设计流量Qb=30L/S，喷淋泵扬程按公式(HPb二Hp•HPi•7hp•Hkp)计算。式中Hpb为喷淋泵的扬程， mH2O；Hp为最不利点喷头压力， mH2O；Hp,为最不利喷头与贮水池之间垂直几何高度， mH2O;'Fp为管网中计算管路总水头损失， mH2O;Hpi为报警阀压力损失， mH2。。上区最不利喷头压力HP=l0mH2O=980kPa。最不利喷头与贮水池之间垂直几何高度 HPi=79.6m=796kPa。最不利管段沿程水头损失 ^hl=29.63mH2O，局部水头损失按沿程水头损失 20%计，总水头损失'hP=1.2X29.63=35.56mH2O=348.49kPa报警阀压力损失： HPi=0.000869XQ2=0.000869X302=7.64kPa=0.78mH2O。上区喷洒泵扬程： HPb=10+79.6+35.56+0.78=125.94mH2O选择DA1-125-7分段式多级离心泵，2台，1用1备。其参数为：流量Q=30L/S，扬程Hp=140m,转速n=2950，效率=76%，电机功率为75kw;电机型号Y250M-4/55.。水泵安装尺寸为LXb=1766mmX800mm。依上述方法可计算出下区喷洒泵扬程：HPb=10+25.20+26.11+0.78=62.09mH?O选择DA1-125-4分段式多级离心泵，2台，1用1备。其参数为：流量Q=30L/s，扬程Hp=80m,转速n=2950,效率=76%，电机功率为40kw;电机型号Y200L2-2/37。水泵安装尺寸为LXB=1635mmX800mm。9•校核最不利喷头由于水箱高度已定，则需校核水箱高度是否满足最不利喷头所需压力。 最不利供水方式为水箱〜报警阀〜21层最不利喷头。水箱〜报警阀前管道长度 81.5m，管径取125mm，当Q=30L/S时，A=0.00008623，则其沿程损失为：2h1=0.00008623X81.50X302=6.32mH2O最不利喷头〜报警阀沿程水头损失为 29.63mH2O总水头损失'h|=1.2X(6.32+29.63)=43.14mH2O=422.77kPa水箱应满足最不利层喷头压力要求的最小安装高度为:H=10+43.14+0.78=53.92mH2O=528.42kPa但实际上水箱与最不利喷头的安装距离为：76.25-71.25=5.0m<30.7m。需设局部增压设施， 为保证供水安全，决定在水箱间采用气压罐， 与设在地下水泵房相比可减少稳压泵扬程。10.局部增压根据《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95规定：气压给水设备的气压罐其调节水量为5个喷头30秒的用水量，即：Vs=530=150L二0.15m3V0=〕Vs/(1-：)=1.05X0.15/ (1-0.70)=0.53m3水箱到最不利喷头的距离为81.5+71.25=152.75m，管径d=125mm,v=1.24m/s,1000i=23.50。所需压力为：H=hdHg1.1il=22.44+1.1X(152.75X0.0235)=26.39mH2O=258.73kPa气压罐低压：P1=26.39-5=21.39mH2O=209.71kPa气压罐高压：P2=R+10=31.39mH2O=307.65kPa3 3选择SD1000-6气压罐给水设备，其有效容积为0.251m，总容积为1.44m。2台50DLX4增压泵，一备一用。水泵参数为：流量 Q=2.5L/s，扬程HP=53.2m，电机功率5.5kw,电机型号Y112M-4(B5)。11•水泵接合器按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95规定：每个水泵接合器的流量按10〜15L/s计算，本建筑室内喷淋灭火系统设计流量为 20L/s，故每个区分别设置2套水泵接合器，型号为：SQB150。第三节建筑排水系统设计与计算一、设计说明（一）排水方式的选择根据环保的要求，粪便污水不能直接排放，需经过化粪池处理之后才能排入城市下水道；因此采用分流制排水系统，洗涤废水直接排入城市下水道，生活污水经室外化粪池处理后再排入城市下水道，地下室排水经潜水泵提升后再排除。（二）排水系统分区排水系统分为两区，高区（5~21层）的生活污水、废水分别在夹层中汇总，通过2根（污水、废水立管各1根）专用排水立管排入室外检查井，污水通过检查井将生活污水送至化粪池。低区为：1~4层。负二层的排水汇集到集水坑，然后用泵抽到气浮池处理后排入城市下水道。负一层的车库拓水汇集到负二层的集水坑。由于本建筑层数较多，为了使排水管道的气压波动尽量稳定，防止管道水封破坏，高区设立专门通气管。低区污水管道设通气管通到室外（注已经过甲方的同意）。（三）排水系统组成排水系统由卫生洁具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管、检查井、化粪池、集水井等组成。（四）排水管道设备安装要求（1）排水管在垂直方向转弯处，用两个 45度弯头连接，管材采用排水塑料管。（2）排水立管穿过楼板，按规定尺寸预留孔洞：当d=50〜75mm时，洞口尺寸250mmx200mm；当d>100mm时，洞口尺寸（d+300）mmx（d+200）mm。（3） 立管沿墙敷设时，其管轴与墙面距离（L）不得小于下述规定：当DN=75mm时，L=70mm当DN=110mm时，L=90mm（4） 排出管室外检查井至建筑物距离不得小于3m，检查井与给水引入关外壁的水平距离不得小于1.0m，其中流槽转弯角度不得小于90o（5） 立管应设置检查口，离地面 1.2m，每层各设一个检查口，个支管设有清扫口。（6） 排水采用UPVC管，用粘接。检查井用砖砌，井径为1.0m化粪池作法，根据有关批文以及《给排水标准图集》，使其与建筑物的距离不小于5.0m。当排水管在中间层竖向转弯时，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水平距离 L不得小于1.5m，排水竖支管与立管拐弯处的垂直距离h2不得小于0.6m。二、设计计算(一)高区排水系统的计算1•涤污水管道计算秒流量公式为：qu=0.12：Np+qmax(:=2.0,qmax=1.0L/S)14—15161s*聂绸査井ffi5：FL

图6：V/L-2X2）计算草團（1） FL-2'上废水支管水力计算,如下表表一11（计算简图见图一5）表一11 FL1上的支管水力计算管段编号脸盆个数（N=0.75）当量总数Np设计秒流量qu/（L/s）管 径De/mmH/D流 速v/（m/s）i/（mm/m）a~b10.751.21750.50.630.007b~121.51.29750.50.670.007a'〜b'10.751.21750.50.630.007b'〜121.51.29750.50.670.007

(2) FL-2'(2)废水立管水力计算，如下表表一12(计算简图见图一5)表—12FL1立管水力计算管段编号脸盆个数(N=0.75)当量总数Np设计秒流量qu/(L/s)管径De/mm1〜2431.42752〜3861.59753〜41291.72754~516121.83755~620151.93756〜724182.02757〜828212.10758〜932242.18759〜1036272.257510〜1140302.317511〜1244332.387512〜1348362.447513〜1452392.507514〜1556422.567515〜1660452.617516〜1764512.717517〜检查井64512.71752•粪便污水管道计算秒流量公式为：qu=0.12>Np+qmax(:=2.0,qmax=1.5L/s)

(1)WL-2'上废水支管水力计算，如下表表一13(计算简图见图一6)表一13 WL-2'上的支管水力计算管段编号大便器个数(N=4.5)小便器(N=0.3)当量总数Np设计秒流量qu/(L/s)管径De/mmH/D流速v/(m/s)i/(mm/m)a~b10.32.13750.51.120.020b〜c20.62.19750.51.160.020c~d125.12.541100.50.620.004d〜e229.62.741100.50.680.004e~f3214.12.901100.50.710.004g〜h14.52.511100.50.620.004h~i29.02.721100.50.680.004i〜f313.52.881100.50.710.004f〜16227.63.261100.50.780.006(2)WL—2'(2)上废水立管水力计算,如下表表一14(计算简图见图一6)表—14 WL1立管水力计算管段编号大便器个数(N=4.5)小便器个数(N=0.3)当量总数Np设计秒流量qu/(L/s)管径De/mm1〜26227.62.761102〜312455.23.281103〜418682.83.681104~5248110.44.021105~63010138.04.321106〜73612165.64.591107〜84214193.24.84110

8〜94816220.85.071109〜105418248.45.2811010〜116020276.05.4911011〜126622303.65.6811012〜137224331.25.8711013〜147826358.86.0511014〜158428386.46.2211015〜169030414.06.3811016〜179632432.66.9911016〜接池9030432.66.99110一•低区排水系统的计算1洗涤废水管道计算1 C=1a2-l7：FL-im®

1MTk)a2-3-—1-r08：WL-ima(1)FL1上废水支管水力计算，如下表表一15(计算简图见图一7)表—15FL2上的支管水力计算管段编号脸盆个数(N=0.75)当量总数Np设计秒流量qu/(L/s)管径De/mmH/D流速v/(m/s)i/(mm/m)a~110.751.21750.50.630.007(2)FL1废水立管水力计算，如下表表一16(计算简图见图一7)表—16FL2立管水力计算管段编号脸盆个数(N=0.75)当量总数Np设计秒流量qu/(L/s)管径De/mm1〜210.751.21752〜321.501.29753〜432.251.36754~接井43.001.4275

2•粪便管道计算(1)WL1上污水支管水力计算，如下表表一17(计算简图见图一8)表-17WL2上的支管水力计算管段编号大便器个数(N=4.5)小便器(N=0.3)当量总数Np设计秒流量qu/(L/s)管径De/mmH/D流速v/(m/s)i/(mm/m)a~b14.52.01750.51.060.020b~129.02.22750.51.210.026(2)WL1上污水立管水力计算,如下表表一18(计算简图见图一8)表—18WL2立管水力计算管段编号大便器个数(N=4.5)小便器个数(N=0.3)当量总数Np设计秒流量qu/(L/s)管径De/mm1〜2292.221102〜34182.521103〜46272.751104〜接池8362.94110二•地下层排水系统的计算负一层接到负二层集水坑的管段、负二层集水坑接到隔油池的管段，皆采用 De75mm的管道。自动喷淋排水管选用 De110mm的管道。通气管的计算低区设通气管通到室外，管径为 75mm高区采用伸顶通气管，废水管管径为 75mm,污水管管径为110mm。五•化粪池容积计算1.化粪池实际使用总人数N二(68+28+1036)X40%=4532•污水容积V「mo，每人每天的生活污水量「讥怡；t"aNT(100—b)K灯.23•污泥容积V2 ，式中，当粪便污水单独排放时，(1.00-c)"000a=0.4L/d；污水清掏周期T