恒茂23-楼给水排水工程设计计算书

学生：冯丹丹科技大厦毕业设计华东交大理工学院精选资料可修改编辑第一章设计任务书1.1设计题目恒茂23#楼给水排水工程设计1.2设计工程概况资料1、环境条件：恒茂23#楼位于南昌，市区给水排水管道齐全，供水水质符合生活饮水用水标准。该小区水源由城市自来水管网供给，各建筑采用独立加压给水（不允许该建筑水泵直接从自来水管网抽水）。自来水厂常年供水压力为0.3Mpa（但需考虑到由短时停电的可能）。城市给水管网干管管径为500mm，管中心离地面1m。本市区无污水处理厂，室内污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。室外排水管道的直径为900mm，控制井的井深为3.5m。室外雨水管道的管径为1200mm，控制窨井的井深为2.60m。本市区无城市供热管道，热源需自行解决，室内最冷月平均气温为5。C。2、建筑物功能及相关数据：该建筑为高层住宅楼，相关数据详见建筑图。1.3工程设计内容：1、室内生活给水系统扩大初步设计；2、室内排水系统扩大初步设计（包括雨水排水系统）；3、室内热水供应系统扩大初步设计：要求全天供应热水，最不利点设计水温60。C，并且可随时得到所需要的水温；4、室内消防给水系统扩大初步设计：包括消火栓给水系统和自动喷水灭火系统；5、设备大样图：包括卫生间、水泵间等。1.4设计要求：该楼给水排水工程设计要求：1、不允许间断供水，并需考虑外网短时停水的应急措施；2、管道均采用暗装，立管设置于管道井中，横管设置在地下室、管道设备层或吊顶内，管道不得敷设在风道内；3、给水引入管应设水表井；4、排水采用建筑合流制，生活污水用管道收集后排入化粪池，再排入城市污水管道，裙房厨房排出的污水含有大量食油，应设隔油池隔油；5、要求采用全天全循环集中热水供应；6、室外消防管道应布置成环状，室内应设消防水池。1.5设计文件要求：1、设计说明书、计算书：说明书和计算书要分别编写，要求文字简练，书写整齐；计算书要求列计算表，并附有计算简图。设计说明书、计算书不少于4万字，其中外文摘要不少于200个词。2、设计图纸：要层平面布置图；2）各系统轴测图（包括生活给水、排水、热水、消防和自喷等系统）；3）大样图（包括：卫生间、水泵间或水加热间等）。折合1号图纸不少于14张，其中至少有两张采用描图纸手绘。1.6设计时间安排本次毕业设计时间为十八周（含毕业实习），具体时间安排如下：第1周：熟悉本专业设计参考资料（设计手册、设计规范），从图书馆或因特网上查找与本人设计任务有关的设计资料、熟悉设计要求。第2周：给水系统、排水系统方案确定。第3周：消火栓和自喷系统方案确定。第4～5周：毕业实习。第6周：热水方案确定。第7～8周：绘制系统图进行水力计算。第9～14周：上机绘图。第15周：整理设计书（建议边设计边整理）。第16周：设计论文打印及毕业答辩。（一周）1.7参考资料：建筑给水排水设计规范（GB50015-2003），中国计划出版社高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95），中国计划出版社，2001自动喷水灭火系统设计规范（GB50084-2001），中国计划出版社给排水制图标准（GBT50106-2001），中国计划出版社，2002建筑设计防火规范（GBJ16-87），中国计划出版社，2001建筑给水排水设计手册陈耀中等编，中国建筑工业出版社，1995给水排水工程快速设计手册（3）刘文镔主编，中国计划出版社，1999建筑给水排水工程学高明远岳秀萍主编，中国建筑工业出版社，2002给水排水设计手册1、2、10、11中国建筑工业出版社10、建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程，中国建筑工业出版社，1998第二章设计说明书2.1室内生活给水系统的设计2.1.1设计依据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）：3.3.1

居住小区的室外给水系统，其水量应满足居住小区内全部用水的要求。居住小区的加压给水系统，应尽量利用城市市政给水管网的水压直接供水。当市政给水管网的水压、水量不足时，应设置贮水调节和加压装置。3.3.2

居住小区的加压给水系统，应根据小区的规模、建筑高度和建筑物的分布等因素确定加压站的数量、规模和水压。3.3.3

3.3.4

卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa。3.3.5

高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区应符合下列要求：1

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；2

水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设置；3

各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。3.3.6

建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式。建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串连供水方式。2.1.2生活给水系统所需水压力H公式H=12+4（n-2）+∑h′式中n-层数∑h′-各楼层超过3.5m本设计中n=33∑h′=(4.5-3.5)=1.0∴H=12+4(33-2)+1.0=137而室外管网提供的=0.30MPa=30H＞根据规范本设计采用分区供水方式，又因为本建筑的高度是99m﹤100m2.1.3竖向分区的划分根据估算值，生活给水系统所需水压力H=137m，而根据规范高层建筑竖向分区最低配水点水龙头处的静水压力不宜大于0.45MPa，特殊情况下，不宜大于0.55MPa=12+4（5-2）+(4.5-3.5)=25﹤=30则外网可直接供水到第五层,可将负1-5层作为低区由外网直接供水。将6-19层作为中区，建筑高度为14×3=42m，估算水压力0.42MPa﹤0.45MPa符合要求；将20-33层作为高区，建筑高度为14×3=42m，估算水压力0.42MPa﹤0.45MPa综合上述分析，本设计生活给水系统分三个区，第负1-5层为低区，由外网直接供水；第6-19层为中区，第20-33层为高区，需加压供水。2.1.4给水系统方案的比较及确定方案一：低区由外网直接供水，中区由高位水箱经干管减压阀后供水，高区由高位水箱、水泵联合供水本方案低层区负一层～五层由市政管网直接供水，高区由贮水池、水泵、高位水箱联合供水，中区由高位水箱减压后供给。高位水箱的水由生活泵提供。高区给水管成环状，更能保证用水的安全性。在分区处设置两减压阀，一用一备。低区立管与中区立管相连，在连接处安装阀门，当低区进水管发生故障或外网压力不足时，打开阀门由高区水箱减压后向低层区供水。水泵集中设置在地下室。给水方式示意图如图2.1.1所示：图2.1.1生活给说系统减压阀分区供水方式示意图方案二：低区由外网直接供水，中区和高区分别采用变速泵并联供水这种给水方式的各区水泵集中设置在泵房内，分别从贮水池吸水向各区供水。低层区由市政管网直接供水；中区由中区变频调速泵供水；高区由高区变频调速泵供水。给水方式如图2.1.2所示。图2.1.2生活给说系统变频泵并联给水方式示意图表2.1.1两方案优缺点比较一览表方案编号方案一方案二优点供水较可靠，当外网短时间停水时，可将阀门a打开利用高位水箱的贮水保证低区用户的供水生活水泵设置于底层，便于维护管理，并且水泵的噪音对用户的干扰较小设备与管材较少，投资省（生活水泵仅需两台，一用一备）中间设置减压阀，减少了占地面积水质不易受污染，维护管理方便水泵集中放置，管理方便，水泵的噪音对用户影响小能量消耗少，且不占用建筑上层使用面积系统管理简单，各分区独立运行互相不干扰缺点中间供水受到上区供水的影响，屋顶水箱容积大，对建筑结构和抗震不利2、屋顶水箱输水管、出水管的局部故障都将影响各区用水1、水泵的型号、数量较多，投资较大2、水泵控制调节较麻烦，技术难度大3、无贮存水，外网一旦停水，用户用水不安全综合以上两种方案，并考虑到本建筑无法设置中间水箱，故串联给水方式和利用中间水箱减压分区给水方式不可用；又由于本建筑为综合楼，用户对用水的安全性要求较高，不允许停水，故从运行管理和维护的便利性，以及投资等综合方面考虑本设计生活给水系统采用方案一，供水最为可靠，管理、维护更为方便2.2排水系统的方案设计2.2根据《建筑给水排水工程设计规范》GB50015-20034.1.1新建居住小区应采用生活排水与雨水分流排水系统。4.1.2建筑物内下列情况下宜采用生活污水与生活废水分流的排水系统：1建筑物使用性质对卫生标准要求较高时；2生活污水需经化粪池处理后才能排入市政排水管道时；3生活废水需回收利用时。4.1.3下列建筑物排水应单独排水至水处理或回收构筑物；1公共饮食业厨房含有大量油脂的洗涤废水；2洗车台冲洗水；3含有大量致病菌，放射性元素超过排放标准的医院污水；4水温超过40℃5用作中水水源的生活排水。4.1.4建筑物雨水管道应单独设置，在缺水或严重缺水地区，宜设置雨水贮存池。4.3.12靠近排水立管底部的排水支管连接，应符合下列要求：1排水立管仅设置伸顶通气管时，最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底垂直距离不得小于表4.3.12的规定。表4.3.12最低横支管与立管连接处到立管管底的垂直距离立管连接卫生器具的层数垂直距离（m）立管连接卫生器具的层数垂直距离（m）≦40．4513～193．05～60．75≧206．07～121．2注：当与排出管连接的立管底部放大一号管径或横干管比与之连接的立管大一号管径时，可将表中垂直距离缩小一档。2排水支管连接在排出管或排水横管上时，连接点距立管底部下游水平距离不宜小于3.0m，且不得小于1.5m3横支管接入横干管竖直转向管段时，连接点应距连向处以下不得小于0．6m。4当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足本条1、2款的要求时，排水支管应单独排至室外检查井或采取有效的防反压措施。4.5.1排水管材选择应符合下列要求：1居住小区内排水管道，宜采用埋地排水塑料管、承插式混凝土管或钢筋混凝土管。当居住小区内设有生活污水处理装置时，生活排水管道应采用埋地排水塑料管。2建筑内部排水管道应采用建筑排水塑料管及管件或柔性接口机制排水铸铁管及相应管件。3当排水温度大于40℃时，应采用金属排水管或耐热塑料排水管。4.5.12在生活排水管道上，应按下列规定设置检查口和清扫口：1铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于10m，塑料排水立管宜每六层设置一个检查口。但在建筑物最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口，当立管水平拐弯或有乙字管时，在该层立管拐弯处和乙字管的上部应设检查口。2在连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上卫生器具的铸铁排水横管上，宜设清扫口。在连接4个及4个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口。3在水流偏转角大于45o的排水横管上，应设检查口或清扫口。注：可采用清扫口的转角配件替代。4当排水立管底部或排出管上的清扫口至室外检查井中心的最大长度大于表4.5.12-1的数值时，应在排出管上设清扫口。表4.5.12-1排水立管或排出管上的清扫口至室外检查井中心的最大长度管径（mm）5075100100以上最大长度（m）101215205排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离，应符合表4.5.12-2的规定。表4.5.12-2排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离管道管径（mm）清扫设备种类距离（m）生活废水生活污水50～75检查口1512清扫口108100～150检查口2015清扫口1510200检查口25204.5.13在排水管道上设置清扫口，应符合下列规定：1在排水横管上设清扫口，宜将清扫口设置在楼板或地坪上，且与地面相平。排水横管起点的清扫口与其端部相垂直的墙面的距离不得小于0.15m。.2排水管起点设置堵头代替清扫口时，堵头与墙面应有不小于0.4m的距离。注：可利用带清扫口弯头配件代替清扫口。3在管径小于100mm的排水管道上设置清扫口，其尺寸应与管道同径；管径等于或大于100mm的排水管道上设置清扫口，应采用100mm直径清扫口。4铸铁排水管道设置的清扫口，其材质应为铜质；硬聚氯乙烯管道上设置的清扫口与管道同质。5排水横管连接清扫口的连接管管件应与清扫口同径，并采用450斜三通和450弯头或由2个450弯头组合的管件。4.5.14排水管上设置检查口应符合下列规定：1立管上设置检查口，应在地（楼）面以上1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。2埋地横管上设置检查口时，检查口应设在砖砌的井内。3地下室立管上设置检查口时，检查口应设置在立管底部之上。4立管上检查口检查盖应面向便于检查清扫的方位；横干管上的检查口应垂直向上。4.6.1生活排水管道的立管顶端，应设置伸顶通气管。注：当无条件设置伸顶通气管时，可设置不通气立管。4.6.2下列情况下应设置专用气管：1生活排水立管所承担的卫生器具排水设计流量，当超过表4.4.11-1、表4.4.11-2中仅设伸顶通气管的排水立管最大排水能力时，应设专用通气立管。2建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑、10层及10层以上高层建筑的生活污水立管宜设置专用通气立管。4.6.4对卫生、安静要求较高的建筑物内，生活排水管道宜设置器具通气管。4.6.8在建筑物内不得设置吸气阀替代通气管。4.6.9通气管和排水管的连接，应遵守下列规定：1器具通气管应设在存水弯出口端。在横支管上设环形通气管时，应在其最始端的两个卫生器具间接出，并应在排水支管中心线以上与排水支管呈垂直或450连接。2器具通气管、环形通气管应在卫生器具上边缘以上不少于0.15m处按不小于0.01的上升坡度与通气立管相连。3专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上与排水立管通气部分以斜三通连接。下端应在最低排水横支管以下与排水立管以斜三通连接。4专用通气立管应每隔2层、主通气立管宜每隔8～10层设结合通气管与排水立管连接。结合通气管下端宜在排水横支管以下与排水立管以斜三通连接；上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。5当用H管件替代结合通气管时，H管与通气管的连接点应设在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处。6当污水立管与废水立管使用一根通气立管时，H管配件可隔层分别与污水立管和废水立管和废水立管连接。但最低横支管连接点以下应装设结合通气管。4.6.10高出屋面的通气管设置应符合下列要求：1通气管高出屋面不得小于0.3m，且应大于最大积雪厚度，通气管顶端应装设风帽或网罩。注：屋顶有隔热层时，应从隔热层板面算起。2在通气管口周围4m以内有门窗时，通气管口应高出窗顶0.6m或引向无门窗一侧。3在经常有人停留的平屋面上，通气管口应高出屋面2m并应根据防雷要求考虑防雷装置。4通气管口不宜设在建筑物挑出部分（如屋檐檐口、阳台和雨篷等）的下面。2.2.2室内排水体制方案的确定根据《建筑给水排水工程》（第五版）（王增长主编，中国建筑工业出版社，2004），排水系统划分为合流制和分流制两种。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分开用管道排至室外。分流制：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室外。排水系统采用分流制和合流制，要根据污水性质、污染程度、结合室外排水制度和有利于综合利用及处理要求等确定。室外为合流制，而生活污水必须经过局部处理（化粪池）后才能排入室外合流制下水道，有条件将生活废水与生活污水分别设置管道采用分流制排出。建筑合流制：该体制具有管道系统简单、安装方便、投资省等优点；但它不利于污水的回用，增加化粪池的体积，对卫生标准要求较高时达不到要求。建筑分流制：该体制符合生活污水需经化粪池处理后才能排入市政排水管道要求，利于生活废水的回收利用，对缺水地区极具优势。它的缺点是两套独立的排水系统，不利于安装、投资较大。根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）：4.1.2建筑物内下列情况下宜采用生活污水与生活废水分流的排水系统：1建筑物使用性质对卫生标准要求较高时；2生活污水需经化粪池处理后才能排入市政排水管道时；3生活废水需回收利用时。综合上述比较，并考虑到本工程洗涤废水量不大，厨房废水量也不大，可以回收通过简单处理就可使用的废水量少，须通过深度处理才能使用的污水量大，而且考虑到工程造价等方面的因素，本设计选用建筑合流制排水制更合理。2.21.建筑总层数为33层，根据规范规定，最低横支管与立管连接处至立管底部的垂直距离不小于6m，故将1-3层单独排出。2.单立管与双立管系统的比较：图2.2.1双立管排水系统图2.2.2UPVC螺旋管排水系统方案一：双立管排水系统：双立管排水系统由一根排水立管和一跟专用通气立管组成，适应于污废水合流的各类多层和高层建筑。示意图如2.2.1所示。优点：该系统基本满足建筑内部污废水排水系统的要求。即：1、系统能迅速畅通地将污废水排出；2、排水管道内的气压稳定，可保证室内良好的环境卫生和提供安静的居住环境。缺点：1、多设一跟通气立管，管材量大，增大投资。2、两根立管占用建筑面积，且增加安装、维修的工作量和难度。方案二：UPVC螺旋单立管排水系统单立管排水系统是指只有一根排水立管，没有专门通气立管的系统，利用排水立管本身及其连接的横支管进行气流交换。UPVC螺旋单立管排水系统由特殊配件偏心三通和内壁带有6条间距50mm呈三角形突起的螺旋线导流突起组成，偏心三通设置在横支管与立管连接处，设置偏气三通配件代替一般的三通；且带螺旋式的立管能使污水在下降过程中形成水膜流。旋转下落，使管中心保持气流畅通，减小了管道内的压力波动，同时由于立管旋流与横管切线进入的水流减小了相互撞击，还可以降低排水的噪声。示意图如2.2.2所示。优点：1、立管采用UPVC螺旋排水管，具有优点：①噪声低，比普通UPVC低5～7db，比铸铁低50%；②工程综合造价低；③排水能力强；④通气能力较大，防止水封破坏；⑤质轻易安装；⑥耐腐蚀。2、单立管只有一根排水立管，节省管材，降低造价。3、减少占用面积；安装、维修方便。缺点：1、通气能力较双立管能力差。2、采用特殊配件时，施工、维修较烦琐。综合上述两方案，方案一比方案二更优。方案一只有一套管路系统，节省管材，节省工时，投资省，安装方便，减少了占地面积，也提高了立管通水能力，再加上采用UPVC螺旋管，使污水进入立管旋流下降，使管中心保持气流畅通，减少了管道内的压力波动，同时也降低了排水噪音。而方案二会使投资增大，也使管井内管道布置和施工、维修的难度加大。2.3消火栓给水系统的方案设计2.3.1设计依据根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）：4.1.4消防控制室宜设在高层建筑的首层或地下一层。7.1.1高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。7.1.3室内消防给水应采用高压或临时高压给水系统。当室内消防用水量达到最大时，其水压应满足室内最不利点灭火设施的要求。

室外低压给水管道的水压，当生活、生产和消防用水量达到最大时，不应小于0.10MPa（从室外地面算起）。7.2.1高层建筑的消防用水总量应按室内、外消防用水量之和计算。

高层建筑内设有消火栓、自动喷水、水幕、泡沫等灭火系统时，其室内消防用水量应按需要同时开启的灭火系统用水量之和计算。7.3.1室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量。7.3.2符合下列条件之一时，高层建筑应设消防水池：

1市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量。

2市政给水管道为枝状或只有一条进水管（二类居住建筑除外）。7.3.5同一时间内只考虑一次火灾的高层建筑群，可共用消防水池、消防泵房、高位消防水箱。消防水池、高位消防水箱的容量应按消防用水量最大的一幢高层建筑计算。高位消防水箱应满足7.4.7条的相关规定，且应设置在高层建筑群内最高的一幢高层建筑的屋顶最高处。7.3.6室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量应为10～15L/s。

室外消火栓应沿高层建筑均匀布置，消火栓距高层建筑外墙的距离不宜小于5.00m，并不宜大于40m；距路边的距离不宜大于2.00m。在该范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量。7.3.7室外消火栓宜采用地上式，当采用地下式消火栓时，应有明显标志。7.4.1室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管道应布置成环状。室内消防给水环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两根，当其中一根发生故障时，其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求。7.4.2消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。7.4.3室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前（沿水流方向）必须分开设置。7.4.5室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统应设水泵接合器，并应符合下列规定：

1水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定。每个水泵接合器的流量应按10～15L/s计算。

2消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。

3水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15～40m。

4水泵接合器宜采用地上式；当采用地下式水泵接合器时，应有明显标志。7.4.6除无可燃物的设备层外，高层建筑和裙房的各层均应设室内消火栓，并应符合下列规定：

1消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。

2消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。3消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。

4消火栓栓口离地面高度宜为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。

5消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施。

6消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm，水带长度不应超过25m，水枪喷嘴口径不应小于19mm。7临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施。7.4.7采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱，并应符合下列规定：

1高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3；二类居住建筑不应小于6.00m3。

2高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m7.4.8设有高位消防水箱的消防给水系统，其增压设施应符合下列规定：

1增压水泵的出水量，对消火栓给水系统不应大于5L/s；对自动喷水灭火系统不应大于1L/s。

2气压水罐的调节水容量宜为450L2.3.2室外消火栓给水系统根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）第7.3.1条：室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量。室外消火栓应沿高层建筑均匀布置，消火栓距高层建筑外墙的距离不宜小于5.00m，并不宜大于40m；距路边的距离不宜大于2.00m。室内消防给水应采用临时高压给水系统。当室内消防用水量达到最大时，其水压应满足室内最不利点灭火设施的要求。

室外低压给水管道的水压，当生活、生产和消防用水量达到最大时，不应小于0.10MPa（从室外地面算起）。而室外供水压力为0.3Mpa，满足要求。故采用低压消防给水系统。根据规范第7.2.2中的规定，恒茂国际的室外消火栓的用水量为20L/S，每个消火栓的用水量为10～15L/s，取Q=10L/s，则需要消火栓的个数N=2个。室外消火栓系统布置图如下：图2.2.1室外消火栓给水系统2.3根据规范本建筑为公共建筑且为高层建筑,而且发生火灾时消防泵启动,故又属于临时高压系统,需设置高位水箱本设计建筑高度为99m，再加上消防水箱高度4.2m，地下层高4.5m，99+4.2+4.5=107.7m>消火栓栓口的静水压力100m根据规范消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa,当大于1.00MPa时，应采取分区给水系统,故本设计消火栓系统分区,地下一层至十六层为低区，十七至三十三层有高区，采用水泵、水箱、减压阀的消火栓给水方式，此方式的特点是室外管网供水到贮水池，由水泵从水池吸水送至水箱，管内贮存10min消防用水水量。着火时，由消防泵向管网供水，水箱由生活泵供水。设置条件：外网水压力不能满足室内消防水压要求。设置要求：消防和生活管道、设备需要单独设置。消火栓给水方式：（1）10min前，屋顶水箱→消防立管→消火栓；（2）10min后至2h，地下贮水池→消防泵→消防立管→消火栓示意图如下：图2.3.2室内消火栓给水系统2.4自动喷淋给水系统的方案设计2.4根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-957.6.1建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积5.00m2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。7.6.4高层建筑中的歌舞娱乐放映游艺场所、空调机房、公共餐厅、公共厨房以经常有人停留或可燃千赫多的地下室、半地下室房间等，应设自动喷水灭系统。根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-20014.1.1自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。4.1.2自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所:

1遇水发生爆炸或加速燃烧的物品；2遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品；

3洒水将导致喷溅或沸溢的液体。4.1.3自动喷水灭火系统的系统选型，应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定，露天场所不宜采用闭式系统。4.1.4自动喷水灭火系统的设计原则应符合下列规定:

1闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；

2湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动，预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警系统报警后自动启动；

3作用面积内开放的喷头，应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水；

4喷头洒水时，应均匀分布，且不应受阻挡。4.2.1环境温度不低于4℃，且不高于70℃4.2.9自动喷水灭火系统应有下列组件、配件和设施:

1应设有洒水喷头、水流指示器、报警阀组、压力开关等组件和末端试水装置，以及管道、供水设施；

2控制管道静压的区段宜分区供水或设减压阀，控制管道动压的区段宜设减压孔板或节流管；

3应设有泄水阀(或泄水口)、排气阀(或排气口)和排污口；4干式系统和预作用系统的配水管道应设快速排气阀。有压充气管道的快速排气阀入口前应设电动阀。6.16.2.1自动喷水灭火系统应设报警阀组。保护室内钢屋架等建筑构件的闭式系统，应设独立的报警阀组。水幕系统应设独立的报警阀组或感温雨淋阀。6.2.2串联接入湿式系统配水干管的其他自动喷水灭火系统，应分别设置独立的报警阀组，其控制的喷头数计入湿式阀组控制的喷头总数6.2.3一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定：

1湿式系统、预作用系统不宜超过800只；干式系统不宜超过500只。

2当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时，应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。6.2.4每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。6.25雨淋阀组的电磁阀，其入口应设过滤器。并联设置雨淋阀组的雨淋系统，其雨淋阀控制腔的入口应设止回阀。6.2.6报警阀组宜设在安全及易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m。安装报警阀的部位应设有排水设施。6.2.7连接报警阀进出口的控制阀，宜采用信号阀。当不采用信号阀时，控制阀应设锁定阀位的锁具。6.3.1除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外，每个防火分区、每个楼层均应设水流指示器。6.5.1每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层的最不利点喷头处，均应设直径为25mm的试水阀。8.0.1配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，并不应设置其他用水设施。10.1.4当自动喷水灭火系统中没有2个及以上报警阀组时，报警阀组前宜设环状供水管道。10.2.3系统的供水泵、稳压泵，应采用自灌式吸水方式。采用天然水源时水泵的吸水口应采取防止杂物堵塞的措施。10.3.1采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统，应设高位消防水箱，其储水量应符合现行有关国家标准的规定。消防水箱的供水，应满足系统最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度。10.3.2建筑高度不超过24m、并按轻危险级或中危险级场所设置湿式系统、干式系统或预作用系统时，如设置高位消防水箱确有困难，应采用5L/s流量的气压给水设备供给10min初期用水量。10.3.3消防水箱的出水管，应符合下列规定：1应设止回阀，并应与报警阀入口前管道连接；

2轻危险级、中危险级场所的系统，管径不应小于80mm，严重危险级和仓库危险级不应小于100mm。2.4.2自喷系统分区确定自动喷水灭火系统中管网压力超过1.2Mpa时，需分区供水，否则必然带来弊病。一般自动喷水灭火系统中报警阀组的工作压力为1.2Mpa，若管网中的压力过高，将造成报警阀损坏，一向系统的正常工作，而室内使用的水龙带一般工作压力不超过1Mpa。本工程为高级普通住宅，根据高规7.6.2.2，无需设置自喷系统，故只在地下车库设置自动喷水系统。但在配水入口处水压力超过0.4Mpa时设置减压孔板2.4.3确定建筑物的火灾危险等级本设计建筑为一类高级普通住宅，查自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001（2005年版）附录A设置场所火灾危险等级举例为中危险等级.I级。2.4.4湿式、干式和预作用三种自动喷水灭火系统比较分类系统规模监测装置宜设状态适用范围喷头安装湿式自动喷水灭火系统每组报警阀后喷头数不宜大于800个（吊顶上下设置喷头时，参照国外有些规范，建议吊顶内可不计）（1）系统控制阀开启状态；（2）消防水泵电源供应和工作情况；（3）水池、水箱的水位；（4）报警阀和水流指示器的动作情况（当设置时）；（5）系统上各阀门的开启状态。室温不小于4℃，且不大于70直立或下坠均可，易碰撞损坏场所应向上安装。干式自动喷水灭火系统（1）每组报警阀后管网容积不宜大于1500L；设有排气装置时，不宜大于3000L。（2）每组报警阀后喷头数不宜大于250个；但设有排气装置时可达500个。（1）、（2）、（3）、（4）、（5）同湿式系统。（6）最高和最低充气气压显示。室温小于4℃或大于向上直立安装，但干式悬吊型喷头可向下直立安装预作用自动喷水灭火系统（1）预作用阀后管道充水时间（从火灾探测系统动作至最不利点喷头喷水）不宜大于3min；（2）每组报警阀后喷头数不宜大于800个（吊顶内上下设置喷头时，吊顶内可不计）。（1）、（2）、（3）、（4）、（5）同湿式系统；（6）最低气压显示。室温小于4℃或大于70向上直立安装室内最冷月平均气温为5℃湿式系统工作原理:室内发生火灾探测器报警→喷头动作喷水→水流指示器动作报警→报警自动打开→水箱开始供水→延时器迅速充满水↓↓压力开关工作水力警铃发出火情警报↓水泵启动,从水池吸水再向喷头供水2.5热水供应系统方案设计2.5.1设计依据5.1.2生活热水水质的卫生指标，应符合现行的《生活饮用水卫生标准》的要求。5.1.3集中热水供应系统的原水的水处理，应根据水质、水量、水温、水加热设备的构造、使用要求等因素技术经济比较按下列确定。1洗衣房日用热水量（按60℃计）大于或等于10m3且原水总硬度（以碳酸钙计）大于300mg/L时，应进行水质软化处理；原水总硬度（以碳酸钙计）为150～300mg/L时，宜进行水质软化处理。2其它生活日用热水量（按60℃计）大于或等于10m3且原水总硬度（以碳酸钙计）大于300mg/L时，宜进行水质软化或稳定处理。3经软化处理后的水质总硬度宜为：洗衣房用水：50～100mg/L；其它用水：75～150mg/L。4水质稳定处理应根据水的硬度、适用流速、温度、作用时间或有效长度及工作电压等选择合适的物理处理或化学稳定剂处理方法。5系统对溶解氧控制要求较高时，宜采取除氧措施。5.1.4冷水的计算温度，应以当地最冷水平均水温资料确定。当无水温资料时，可按表5.1.4采用。表5.1.4冷水计算温度地区地面水温度（℃）地下水温度（℃）上海、浙江全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部，湖南、湖北东部、河南南部515～205.1.5直接供应热水的热水锅炉、热水机组或水加热器出口的最高水温和配水点的最低水温可按表5.1.5采用。表5.1.5直接供应热水的热水锅炉、热水机组或水加热器出口的最高水温和配水点的最低水温水质处理情况热水锅炉、热水机组或水加热器出口的最高水温（℃）配水点的最低水温（℃）原水水质无需软化处理，原水水质需水质处理且有水质处理7550原水水质需水质处理但未进行水质处理60505.2.1热水供应系统的选择，应根据使用要求，耗热量及用水点分布情况，结合热源条件确定。5.2.2集中热水供应系统的热源，宜首先利用工业余热、废热、地热和太阳能。5.2.3当没有条件利用工业余热，废热或太阳能时，宜优先采用能保证全年供热的热力管网作为集中热水供应的热源。5.2.4当区域性锅炉房或附近的锅炉房能充分供给蒸气或高温水时，宜采用蒸气或高温水作集中热水供应系统的热煤。5.2.5当无5.2.2、5.2.3、5.2.4条所述热源可利用时，可设燃油、燃气热水机组或电蓄设备等供给集中热水供应系统的热源或直接供给热水。5.2.6局部热水供应系统的热源宜采用太阳能及电能、燃气、蒸汽等。5.2.75.2.8利用废热（废气、烟气、高温无互液等）作为热媒时，应采取下列措施：1加热设备应防腐，其构造便于清理水垢和杂物；2防止热煤管道渗漏而污染水质；3消除废气压力波动和除油。5.2.9采用蒸汽直接通往水中或采取汽水混合设备的加热方式时，宜用于开式热水供应系统，并应符合下列要求：1蒸汽中不含油质及有害物质；2加热时应采用消声混合器，所产生的噪声应符合现行的《城市区域环境噪声标准》的要求。3当不回收凝结水技术经济比较合理时；4应采取防止热水倒流至蒸汽管道的措施。5.2.11循环管道应采用同程布置的方式，并设循环泵，采取机械循环。5.2.13高层建筑热水系统的分区，应遵循如下原则：1与给水系统的分区应一致，各区水加热器、贮水罐的进水均应由同区的给水系统专管供应；当不能满足时，应采取保证系统冷热水压力平衡的措施。2当采用减压阀分区时，除满足本规范3.4.10条的要求外，尚应保证各分区热水的循环。5.2.14当给水管道的水压变化较大且用水点要求水压稳定时，宜采用开式热水供应系统或采取稳压措施。5.2.15当卫生设备有冷热水混合器或混合龙头时，冷、热水供应系统在配水点处应有相近的水压。5.4.1加热设备应根据使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫生防菌等因素选择，并符合下列要求：1热效率，换热效果好、节能、节省设备用房；2生活热水侧阻力损失小，有利于整个系统冷、热水压力的平衡；3安全可靠、构造简单、操作维修方便。5.4.2选用水加热设备应遵循下列原则：1当采用自备热源时，宜采用直接供应热水的燃气、燃油等燃料的热水机组，亦可采用间接供应热水的自带换热器的热水机组或外配容积式、半容积式水加热器的热水机组。2热水机组除满足5.4.1条的要求之外，还应具备燃料燃烧完全、消烟除尘、机组水套通大气、自动控制水温、火焰传感、自动报警等功能。3当采用蒸汽、高温水为热媒时，应结合用水的均匀性、给水水质硬度、热媒的供应能力、系统对冷热水压力平衡稳定的要求及设备所带温控安全装置的灵敏度、可靠性等综合技术经济比较后选择间接水加热设备。4当热源为太阳能时，宜采用热管或真空管太阳能热水器。5在电源供应充沛的地方可采用电热水器。2.5.2热水系统给水方式的确定建筑内部热水系统的给水方式按热水的供应范围可分为局部热水给水方式、区域热水给水方式和集中热水给水方式。1、局部热水给水方式采用小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围内一个或几个配水点使用的热水供应方式。优点：热水输送管道短，热损失小；设备、系统简单，造价低；维护管理方便、灵活；改建、增设较容易。缺点：小型加热器的热效率低，制水成本高；使用不够方便舒适；每个用水场所均需设置加热装置，占用的建筑总面积较大。2、区域热水给水方式在热电厂、区域性锅炉房或热交换站将水集中加热后，通过市政热力管网输送至整个建筑群、居民区、城市街坊或整个工业企业的热水供应方式。优点：便于集中统一维护管理和热能的综合利用；有利于减少环境污染；设备热效率和自动化程度较高；热水成本低，设备总容量小，占用总面积小；使用方便舒适，保证率高。缺点：设备、系统复杂，建设投资高；需要较高的维护管理水平；改建、扩建困难。3、集中热水给水方式在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热后，通过热水管网输送到整栋或几栋建筑的热水供应方式。优点：加热和其他设备集中设置，便于维护管理；加热设备热效率较高，热水成本较低；各热水使用场所不必设置加热装置，占用总建筑面积较少；使用较为方便舒适。缺点：设备、系统较复杂，建筑投资较大；需要有专门维护管理人员；管网较长，热损失较大；一旦建成后，改建、扩建较困难。国际恒茂华城为普通高层住宅，热水的用水量比较集中，对热水的使用要求较高，根据以上的规范综合比较上述三种热水给水方式的优缺点，在此选用集中热水给水方式，以满足热水的使用和管理的方便、投资的节省。2.5.3热水分区方式的确定本工程根据规范第5.2.13条高层建筑热水系统的分区，应遵循如下原则：1与给水系统的分区宜一致，各区水加热器、贮水罐的进水均应由同区的给水系统专管供应；当不能满足时，应采取保证系统冷热水压力平衡的措施。2当采用减压阀分区时，除满足本规范3.4.10条的要求外，尚应保证各分区热水的循环。直接加热时其承受压力为0.6Mpa，特殊情况下可达到0.8Mpa；间接加热时，水压力为1.0～1.8Mpa，拟采用水加热器间接加热，所以水压力适当且分一个区可以减少加热设备，减少热水回水管，节约管材，节省投资，减少设备占用面积，故在此热水系统为两个区，即：1-19层为低区，20-33层为高区。2.5.4加热方式及热媒的确定按热水加热方式的不同，有直接加热和间接加热之分。1、直接加热方式以燃油燃煤为燃料的热水锅炉，把冷水直接加热到所需要的热水温度或者是将蒸汽或高温水通过穿孔管或喷射器直接通过热水混合制备热水，具有设备简单、热效率高、无需冷凝水管的优点。其锅炉的承压可达0.6MPa,特殊情况下不超过0.8MPa且存在噪音大、对蒸汽质量要求高、冷凝水不能回收、热源需大量经水质处理的补充水、运行费用高等缺点。适用于具有合格的蒸汽热媒，且对噪声无严格要求的公共浴室、洗衣房、工矿企业等用户。2、间接加热方式将热媒通过水加热器把热量传递给冷水达到加热冷水的目的，在加热过程中热媒不与被加热水不直接接触。该方式优点是回收的冷凝水可重复利用、只需对少量补充水进行软化处理、蒸汽不会对热水产生污染、供水安全稳定。其锅炉的承压可达1.8MPa，但其热效率低，不利于节能。由2.5.3已确定分区方式，即：1-19层为低区，20-33层为高区。第19层的热水横干管至水加热器的距离：H＝3×18+0.6+4=58.8m，小于0.6MPa,虽然水加热后压力有所增大，但不会超过0.8MPa，故采用直接加热方式。第33层的热水横干管至水加热器的距离：H＝3×32+0.6+4=100.6m，远大于0.8MPa，故采用间接加热方式。综上所述，采用间接加热方式，热源选用燃油热水机2.5.5热水供热方式及加热设备的确定（1）循环方式确定该建筑中可采用的循环方式有全循环和半循环两种。全循环供水方式是指热水干管、热水立管和热水支管都设置相应的循环管道，保持热水循环，各配水龙头随时打开均能提供符合设计水温要求的热水。半循环供水方式可分为立管循环和干管循环，立管循环需要放掉热水支管中少量的存水才能获得规定水温的热水，干管循环需要放掉立管和支管中的冷水才能获得规定水温的热水。恒茂国际要求随时得到所需的水温，根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）中第5.2.10条的规定：“集中热水供应系统应设置热水回水管道，其设置应符合下列要求：1.热水供应系统应保证干管和立管中的热水循环；2.要求随时取得不低于规定温度的热水建筑，应保证支管中的热水循环，或有保证支管中热水温度的措施。”，故采用半循环中的立管循环就可以满足热水用水的需求。（2）循环动力确定根据循环动力的不同可分为自然循环方式和机械循环方式。自然循环方式是利用热水管网中配水管和回水管内的温度差所形成的自然循环作用水头，使管网内维持一定的循环流量，以补偿热损失，保持一定的供水温度。机械循环方式是利用水泵强制水在热水管网内循环，造成一定的循环流量以补充管网热损失，维持一定的水温。因自然循环的作用水头值很小，对于中、大型的建筑采用自然循环有一定的困难，且根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）中第5.2.11条的规定：“循环管道应采用同程布置的方式，并设循环泵，采取机械循环。”，故该建筑采用机械循环。（3）热水配水横干管布置方式确定按照水平横干管的敷设位置可分为上行下给、下行上给和中分式三种形式。根据本工程对供水要求较高，故高区采用上行下给方式供水，低区采用下行上给方式供水。（4）安全设备确定开式热水供水方式是在所有配水点关闭后系统内的水仍与大气相连通，该方式可保证系统水压稳定和供水安全可靠，但水箱易受外界污染。闭式热水供水方式是在所有配水点关闭后，整个系统与大气隔绝，形成密闭系统，该方式的管路简单，水质不易受外界污染，但供水水压稳定性差，安全可靠性较差。根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）中第5.2.14条的规定：“当给水管道的水压变化较大且用水点要求水压稳定时，宜采用开式热水供应系统或采取稳压措施。”，恒茂国际的用水点需要稳定的供水水压，故宜采用开式系统。2.5.6热水系统设计方案综上所述，确定本工程热水系统方案为：开式立管循环热水系统。如图2.5.1所示。图2.5.1开式立管循热水系统第三章设计计算书3.1生活给水系统水力计算3.1.1计算依据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）：3.1.10

集体宿舍、旅馆等公共建筑的生活用水定额及小时变化系数，根据卫生器具完善程度和区域条件，可按表3.1.10确定。表3.1.10集体宿舍、旅馆等公共建筑的生活用水定额及小时变化系数序号建筑物名称单位最高日生活用水定额（L）使用时数(h)小时变化系数Kh2宾馆客房旅客员工

每床位每日每人每日

250～40080～100

24

2.5～2.010商场员工及顾客每m2营业厅面积每日5～8121.5～1.23.1.14

卫生器具的给水额定流量、当量、连结管径和最低工作压力应按表3.1.14确定。表3.1.14卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力序号给水配件名称额定流量（L/s）当量连接管公称管径(mm)最低工作压力(MPa)1洗涤盆、拖布盆、盥洗槽单阀水嘴单阀水嘴混合水嘴

0.15～0.200.30～0.400.15～0.20(0.14)

0.75～1.001.50～2.000.75～1.00(0.70)

152015

0.0502洗脸盆单阀水嘴混合水嘴

0.150.15(0.10)

0.750.75(0.50)

1515

0.0504浴盆单阀水嘴混合水嘴(含带淋浴转换器)

0.200.24(0.20)

1.001.20(1.00)

1515

0.0500.050～0.0706大便器

冲洗水箱浮球阀

延时自闭式冲洗阀

0.101.20

0.506.00

1525

0.0200.100～0.1507小便器手动或自动自闭式冲洗阀自动冲洗水箱进水阀

0.100.10

0.500.50

1515

0.0500.020注：1

表中括弧内的数值系在有热水供应时，单独计算冷水或热水时使用。2

当浴盆上附设淋浴器时，或混合水嘴有淋浴器转换开关时，其额定流量和当量只计水嘴，不计淋浴器。但水压应按淋浴器计。3.6.3建筑物的给水引入管的设计流量，应符合下列要求：1.当建筑物内的生活用水全部由室外管网直接供水时，取建筑物内的生活用水设计秒流量2.当建筑物内的生活用水既有室外管网直接供水，又有自行加压供水时，应将两者叠加作为引入管的设计流量。3.6.4住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量，应按下列步骤和方法计算：1.根据住宅配置的卫生器具给水当量，使用人数、用手定额、使用时数及小时变化系数，按下式计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：2.根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，按下式计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：1.00.3234.02.8161.50.6974.53.2632.01.0975.03.7152.51.5126.04.6293.01.9397.05.5553.52.3748.06.489超过表中数值部分，可用下式进行计算：EMBEDEquation.3

3.根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，按下式计算得计算管段的设计秒流量：4.有两条或两条以上具有不同最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率的给水支管的给水干管，该管段的最大时卫生器具给水当量平均出流概率按下式计算：注：1如计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。2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。3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均以0.5计，计算得到的附加1.10L/s的流量后，为该管段的给水设计秒流量。3.6.9生活给水管道的水流速度，宜按表3.6.9采用。表3.6.9生活给水管道的水流速度公称直径（mm）15～2025～4050～70≥80水流速度（m/s）≤1.0≤1.2≤1.5≤1.83.6.12水表的水头损失，应按选用产品所给定的压力损失值计算。在未确定具体产品时，可按下列情况取用：1住宅的入户管上的水表，宜取0.01Mpa。2建筑物或小区引入管上的水表，在生活用水工况时，宜取0.03MPa；在校核消防工况时，宜取0.05MPa。3.6.13比例式减压阀的水损失，阀后动水压宜按阀后静水压的80%～90%采用。3.6.14管道过滤器的局部水头损失，宜取0.01MPa。3.6.15管道倒流防止器的局部水头损失，宜取0.025～0.04MPa3.1.2给水系统水力计算1.低区给水系统水力计算（1）低区1～5层卫生间给水管道计算草图见图3.1.1。该供水系统最不利点为1点，计算节点编号见图： 图3.1.1低区给水系统计算简图由各计算管段设计秒流量qg，控制流速在经济流速范围内，查《建筑给水排水工程》（第五版）塑料给水管水力计算表（附录2.3），可得计算管段管径D和单位长度沿程水头损失。根据建筑性质，设计秒流量按下式计算：式中：qg——计算管段的设计秒流量(L/s)；U——管段的卫生器具给水当量的同时出流概率；Ng——计算管段的卫生器具当量总数。由表2.2.1查用水定额q=280,小时变化系数k=2.5，每户按3.5人计。工程设计中建筑物内的给水管道流速可采用《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）：3.6.9生活给水管道的水流速度，宜按表3.6.9采用。表3.6.9生活给水管道的水流速度公称直径（mm）15～2025～4050～70≥80水流速度（m/s）≤1.0≤1.2≤1.5≤1.8②计算管道的沿程水头损失hy=iL和总沿程水头损失∑hy。给水管网的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失两部分内容。沿程水头损失：=i×L式中——沿程水头损失，KPa；L——管道计算长度，m；i——管道单位长度的水头损失，KPa/m。在计算中可直接使用水力计算表查得，根据由管段的设计秒流量qg，控制流速在经济流速范围内，查出单位长度的水头损失i。局部水头损失：局部水头损失计算公式为式中：——管段局部水头损失之和，KPa;V——沿水流方向局部管件下游的流速，m/s;g——重力加速度，m/s2§——管段局部阻力系数；在实际工程中给水管网的局部水损失一般不详细计算，采用沿程水头损失的百分数计。建筑给排水一般按30%计算。项计算结果见表3.1.1低层区给水管网水力计算表。（2）计算室内给水系统所需水压力计算局部水头损失∑h：∑h=30%∑h=0.3×23.82=7.15kpa∴计算管路的水头损失为：H=∑（h+h）=23.82+7.15=30.97kpa计算水表的水头损失：因住宅建筑用水量较小，分户水表选用LXS湿式水表，安装在12-13管段上，=0.52L/s=1.87/h,查附录1.1，选用20mm口径的水表，其常用流量为3.5/h,过载流量为7/h,水表水头损失为h====7.14kpa则低区给水系统所需压力H为：H=H+H+H+H=[13-(-4.5)-(0.5)x10+30.97+7.14+50=268.11kpa<300kpa故设计满足要求2.中区给水系统水力计算（1）中区6～19层卫生间给水管道计算草图见图3.1.2。该供水系统最不利点为0点，计算节点编号见图：图3.1.2中区给水系统计算简图各项计算结果见表3.1.2中层区给水管网水力计算表其中0-14同低区1-31(2)减压阀的设计选型中区给水系统所需的阀后压力为：H=H+h+H式中：H——沿程与局部水头损失之和，kpa；H=1.3∑h=1.3×（12.63+0.61）=17.21kpa。h——水表水损，kpa；h=7.14kpa。H——最不利点所需流出水头，kpa。H=50kpa。∴H=H+h+H=17.21+7.14+50=74.35kpa阀前压力为H=46.2×10－H∴H=438-8.09=429.91kpa查《建筑给水排水设计手册》表1.5-15选Y13T—8型减压阀，公称压力为500～800kpa，阀前压力为≤500kpa，阀后压力为＜120kpa，最小允许压差≥100kpa。3.高区给水系统水力计算（1）中区20～33层卫生间给水管道计算草图见图3.1.3。该供水系统最不利点为0点，计算节点编号见图：图3.1.3高区给水系统计算简图各项计算结果见表3.1.3高层区给水管网水力计算表其中0-14同低区1-313.1.3最不利点校核由水力计算表可以看出高区最不利点为0点（即三十三层卫生间的浴盆）则最不利点与水箱底的净距：H=（3.0－0.6）+4.5=6.9m=69kpa最不利点流出水头H=0.05mpa=50kpa计算管段的沿程水头损失∑h=12.63+0.55=13.18kpa局部水头损失∑h=30%×13.18=3.95kpa则计算管段的总水头损失H=∑h＋∑h=17.13kpaH＋H=17.13＋50=67.13kpa∵H＞H＋H∴高区生活水箱满足安装要求。3.1.4贮水池、水箱及水泵的计算（1）水池容积的确定生活贮水池设计计算规范：《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）3.7.3

建筑物内的生活用水低位贮水池(箱)应符合下列规定：1

贮水池(箱)的有效容积应按进量与用水量变化曲线经计算确定；当资料不足时，宜按最高日用水量的20%～50%确定。2

池（箱）外壁与建筑本体结构墙面或其它池壁之间的净距，应满足施工或装配的需要，无管道的侧面，净距不宜小于0.7m；安装有管道的侧面，净距不宜小于1.0m，且管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度不宜小于0.6m，设有人孔的池顶，顶板面与上面建筑本体板底的净空不应小于0.8m。3

贮水池（箱）不宜毗邻电气用房和居住用房或在其下方。4

贮水池内宜设有水泵吸水坑，吸水坑的大小和深度，应满足水泵吸水管的安装要求。贮水池生活调节容积可按下式计算：V=(Q-Q)T(Q-Q)T≤QT式中：V——贮水池有效容积，;Q——水泵的出水量，；Q——水池的出水量，；T——水泵运行时间，h；T——水泵运行间隔时间，h。本设计中，由于工程资料不足，较难按照理论公式确定生活贮水池容积。因此，采用建筑日用水量的百分数估算贮水量，通常可取日用水量的20%-30%，最大不得大于48h的用水量。考虑低区因停电而短暂缺水，水池所存水量为整栋建筑的用水量，最高日取水池体积V=20%=38.3将生活贮水池设置在地下一层，水池为钢筋混凝土结构，内壁贴瓷砖，几何尺寸为5.0m长)×2.2m（宽）×4.0m（高），有效容积为5.0m(长)×2.2m（宽）×3.5m（高）=24m;有效容积为5×2.2×3.5=38.5m。（2）高位水箱的设计计算生活贮水池设计计算规范：《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）3.7.5

生活用水高位水箱应符合下列规定：1

由城市给水管网夜间直接进水的高位水箱的生活用水调节容积，宜按用水人数和最高日用水定额确定；水泵联动提升进水的水箱的生活用水调节容积，不宜小于最大用水时水量的50%；2

高位水箱箱壁与水箱间墙壁及箱顶与水箱间顶的净距应符合本规范3.7.3条第2款规定，箱底与水箱间地面板的净距，当有管道敷设时不宜小于0.8m；3

水箱的设置高度（以底板面计）应满足最高层用户的用水水压要求，如达不到要求时，宜在其入户管上设置管道泵增压。根据规范，生活用水的调节水量按水箱服务区最高日用水量Q的百分数估算，水泵自动启闭时≥50%Q，人工操作时≥12%Q，故本工程取75%。则V=75%=15活水箱设置在顶楼，水箱为不锈钢结构，几何尺寸为：3.0m(长)×3.0m（宽）×2.0m（高），有效容积为3.0m(长)×3.0m（宽）×1.8m（高）=16.2高位水箱设置高度水箱的设置高度应满足以下条件：h≥H+H式中:h——水箱最低水位至最不利配水点位置高度所需的静水压,kpa;H——水箱出水口至最不利配水点计算管路的总水头损失,kpa;H——最不利配水点的流出水头,kpa.故h应满足h≥17.13＋50=67.13kpa=6.71m对于本工程，没有足够空间放置水箱，直接放置则高度太高，施工困难且造价高，故选择将生活水箱叠加于消防水箱之上，经过计算满足要求。图3.1.4水箱示意图（3）水泵的选择计算根据《建筑给水排水设计规范GB50015-2003》3.8.1选择生活给水系统的加压水泵，应遵守下列一般规定：1水泵的Q～H特性曲线，应是承受流量的增大，扬程逐渐下降的曲线。注：对Q～H特性曲线存在有上升段的水泵，应分析在运行工况中不会出现不稳定式作时方可采用。2应根据管网水力计算进行选泵，水泵应在其高效区内运行。3生活加压给水系统的水泵机组应设备用泵，备用泵的供水能力不应于最大一台运行水泵的供水能力。水泵宜自动切换交替运行。3.8.3建筑物内采用高位水箱调节的生活给水系统时，水泵的最大出水量不应小于最大小时用水量。3.8.4生活给水系统采用调速泵组供水时，应按设计秒流量选泵，调速泵在额定转速时的工作点，应位于水泵高效区的末端。3.8.6水泵宜自灌吸水，每台水泵宜设置单独从水池吸水的吸水管。吸水管内的流速宜采用1.0～1.2m/s；吸水管口应设置向下的喇叭口，喇叭口低于水池最低水位，不宜小于0.5m吸水管喇叭口至池底的净距，不应小于0.8倍吸水管管径，且不应小于0.1m；吸水管喇叭口边缘与池壁的净距不宜小于1.5倍吸水管管径；吸水管与吸水管之间的净距，不宜小于3.5倍吸水管管径（管径以相邻两者的平均值计）。注：当水池水位不能满足水泵自灌启动水位时，应有防止水泵启动的保护措施。3.8.9每台水泵的出水管上，应装设压力表、止回阀和阀门（符合多功能阀安装条件的出水管，可用多功能阀取代止回阀和阀门），必要时应设置水锤消除装置。自灌式吸水的水泵吸水管上应装设阀门，并宜装设管道过滤器。3.6.14管道过滤器的局部水头损失，宜取0.01MPa。水泵流量的确定：由前可知最大时的用水量为19.95=5.54L/s，则：选泵的流量为：Q=5.54L/s水泵扬程的确定：根据公式：式中，——水泵的扬程，m；H——水池最低水位至高位水箱进水管入口的标高差，m；Σh——水泵吸水管和出水管沿程和局部水头损失，m；2——2m的安全水头。因为贮水池最低水位在地面下4.2m，屋顶水箱进水管到地面的标高为106.2m，所以：H=4.2+106.2=110.4m。当Q=5.54L/s，L=124.9m，查《建筑给水排水设计手册》选管径为DN80mm的给水塑料管，V=0.99m/s，i=0.125kpa/m，吸水管采用DN100mm的给水塑料管，V=0.66m/s，i=0.04kpa/m取局部水头损失为沿程水头损失的30%，则：=1.3×（0.125×124.9+0.04×1）=20.35kpa所以，水泵扬程≥110.4+2.04+2=114.44m。查《给水排水设计手册》第三册：选择型节段式多级多级离心泵：流量：Q=3.5～6.5L/s扬程：=71.5～126.5m电机型号：Y160L-4（B5）电机功率：N=15Kw转速：n=2950r/min。3.2生活排水系统水力计算3.2.1计算依据根据《建筑给水排水设计依据GB50015-2003》4.4.5:住宅、集体宿舍、旅馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、会展中心、中小学教学楼等建筑生活排水管道设计秒流量，应按下式计算：（4.4.5）式中—计算管段排水设计秒流量（L/s）；

—计算管段的卫生器具排水当量总数；

α—根据建筑物用途而定的系数，按表4.4.5确定；

—计算管段上最大一个卫生器具的排水流量（L/s）。表4.4.5根据建筑物用途而定的系数α值建筑物名称住宅、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院的卫生间集体宿舍、旅馆和其他公共建筑的公共盥洗室和厕所间α值1.52.0～2.5注：如计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时，应按卫生器具排水流量累加值计。4.4.6:工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、职工食堂或营业餐厅的厨房、实验室、影剧院、体育场、候车（机、船）等建筑物的生活管道排水设计秒流量，应按下式计算：b（4.4.6）式中—计算管段排水设计秒流量（L/s）；

—同类型的一个卫生器具排水流量（L/s）；

—同类型卫生器具数；

b—卫生器具的同时排水百分数，按本规范第3.6.6条采用。冲洗水箱大便器的同时排水百分数应按照12%计算。4.4.10:建筑排水塑料管排水横支管的标准坡度应为0.026。排水横干管的坡度可按表4.4.10调整。表4.4.10建筑排水塑料管排水横干管的最小坡度和最大设计充满度外径（mm）最小坡度最大设计充满度1100.0040.51250.00350.51600.0030.62000.0030.64.4.11:生活排水立管的最大排水能力，应按表4.4.11-1～表4.4.11-4确定。立管管径不得小于所连接的横支管管径。表4.4.11-1设有通气管系统的铸铁排水立管最大排水能力排水立管管径（mm）排水能力（L/s）仅设伸顶通气管有专用通气立管或主通气立管501.0—752.551004.591257.01415010.025表4.4.11-2设有通气管系统的塑料排水立管最大排水能力排水立管管径（mm）排水能力（L/s）仅设伸顶通气管有专用通气立管或主通气立管501.2—753.0—903.8—1105.410.01257.516.016012.028.0注：表内数据系在立管底部放大一号管径条件下的通水能力，如不放大时，可按表4.4.11-1确定。表4.4.11-3单立管排水系统的立管最大排水能力排水立管管径（mm）排水能力（L/s）混合器塑料螺旋管旋流器75—3.0—1006.06.07.01259.0—10.015013.013.015.0表4.4.11-4不通气的生活排水立管最大排水能力立管工作高度（m）排水能力（L/s）立管管径（mm）5075100125150≤21.001.703.805.007.0030.641.352.403.405.0040.500.921.762.703.5050.400.701.361.902.8060.400.501.001.502.2070.400.500.761.202.00≥80.400.500.641.001.40注：1排水立管工作高度，按最高排水横支管和立管连接处距排出管中心线间的距离计算。2如排水立管工作高度在表中是列出的两个高度值之间时，可用内插法求得排水立管的最大排水能力数值。3排水立管管径为100mm的塑料管外径为110mm，排水管管径为150mm的塑料管外径为160mm。4.4.12:大便器排水管最小管径不得小于100mm。4.4.13:建筑物内排出管最小管径不得小于50mm。4.4.14:多层住宅厨房间的立管管径不宜小于75mm。4.4.15:下列场所设置排水横管时，管径的确定应符合下列要求：1建筑底层排水管道与其楼层管道分开单独排出时，其排水横支管管径可按表4.4.11-4中立管工作高度≤2m的数值确定。2公共食堂厨房内的污水采用管道排除时，其管径比计算管径大一级，但干管管径不得小于100mm，支管管径不得小于75mm。3医院污物洗涤盆（池）和污水盆（池）的排水管管径，不得小于75mm。4小便槽或连接3个及3个以上的小便器，其污水支管管径，不宜小于75mm。5浴池的泄水管管径宜采用100mm。4.5.12:在生活排水管道上，应按下列规定设置检查口和清扫口：1铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于10m，塑料排水立管宜每六层设置一个检查口。但在建筑物最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口，当立管水平拐弯或有乙字管时，在该层立管拐弯处和乙字管的上部应设检查口。2在连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上卫生器具的铸铁排水横管上，宜设清扫口。在连接4个及4个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口。3在水流偏转角大于45o的排水横管上，应设检查口或清扫口。注：可采用清扫口的转角配件替代。4当