《高层居住建筑给排水设计》15000字

PAGE40高层居住建筑给排水设计目录TOC\o"1-2"\h\u30611高层居住建筑给排水设计 130029第一章绪论 1217581.1设计内容 1117131.4设计资料 129862第二章给排水设计说明 1169922.1给水系统 1287072.2消防系统 2264822.3热水系统 3285252.4排水系统 432439第三章给排水计算书 5185243.1生活给水系统 5320823.2消防系统 16326243.3生活排水系统 33210023.5雨水系统 4223435参考文献 44第一章绪论 1.1设计内容建筑内部的冷水给水系统设计、建筑内部的热水给水系统设计、建筑内部的排水系统设计、建筑内部的消火栓给水系统设计、建筑内部的自动喷淋灭火系统设计、室外的给排水管网总体布置、编写设计说明书和计算说明书。1.4设计资料本项目地块位于杭州市萧山区。地上为一类高层居住建筑及其配套公建，地下为一类汽车库(地下共两层)。生活及消防用水取自附近市政供水管网，雨、污水就近排入市政雨、污水管网。第二章给排水设计说明2.1给水系统2.1.1设计依据1、《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2019）2、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版）3、《建筑设计防火规范》GB50016-20144、《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084—20175、《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-20056、《民用建筑节水设计标准》GB50555-20107、《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-20142.1.2设计方案建筑物高度和室外管网所提供的压力，是决定室内给水方法的关键，各卫生器具所需的压力和用水点分布情况也会影响到供水方式的选择。本设计中的建筑高度为104.7m，属于一类高层住宅。根据规范中的要求，将本建筑在竖向上面分为3个供水区：一区为1~7层，采用市政直接供水，入口压力为0.28MPa；二区为8~20层，采用无负压变频给水设备；三区为21~顶层，采用无负压变频给水设备2.1.3给水管道设备安装要求1、明设的给水管采用双卡压式薄壁不锈钢管，嵌墙暗设或埋地管采用塑覆双卡薄壁不锈钢管；2、给水管道应采用与管材相适应的管件，管道应尽量沿墙、梁、柱直线敷设；3、给水管道不得布置在遇水能引起燃烧、爆炸或损坏原料、产品和设备的上面，并应尽量避免在生产设备上面通过；4、排水沟、烟道和风道内不得敷设给水管道，且给水管道不能穿过大便槽和小便槽；5、在立管横支管上设阀门，管径DN>50mm时设闸阀，DN<50mm设截止阀。2.2消防系统2.2.1设计依据1、《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2019）2、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版）3、《建筑设计防火规范》GB50016-20144、《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084—20175、《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-20056、《民用建筑节水设计标准》GB50555-20107、《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-20142.2.2设计方案本楼按照一类高层住宅进行防火设计，室内消火栓系统火灾的持续时间为三小时，自动喷水系统的火灾持续时间为一小时。2.2.2.1消火栓系统①消防水源：消防用水由市政自来水管引入消防水池，沿地下泵房供本楼消防用水。楼区其他高点屋面设置消防专用水箱，能满足本楼消防前期十分钟用水量。②室内消火栓系统采用临时高压给水系统。室内消火栓栓口静水压均小于1.00MPa。消火栓充实水柱不小于10米，均能保证两股水柱同时到达任何部位。消火栓加压泵采用自带泄压装置消防专用泵，一用一备，设有自动巡检功能。为保证消火栓栓口出水压力不超过0.5MPa，1~5层与15~23层消火栓采用减压稳压消火栓。2.2.2.2喷淋系统①本自动喷淋灭火系统按中危险I级设计，喷水强度6.0L/min·m²，作用面积为160m²，系统最不利点工作压力约为0.10MPa。②自动喷水加压泵采用自带泄压装置消防专用泵，一用一备，设置自动巡检功能。考虑屋面消防专用水箱高度不能满足最不利点喷头压力要求，屋面设一套喷淋稳压装置。2.2.3管道配件安装要求1、消火栓给水管道的安装与生活给水管道的安装基本相同；2、管道采用镀锌钢管丝扣连接或焊接，埋地采用高压铸铁管；3、喷淋管道采用热镀锌钢管；4、报警阀设在距离地面1.5m处，且便于管理的地方。2.3热水系统2.3.1设计方案热水采用电热水空气源热泵辅助加热，各户自理，不采用集中供热。2.3.2管道配件安装要求1、热水管多采用暗设，若为明设应该设在不受撞击处；2、上行下给的热水系统设有循环管道时，其回水立管应在最高配水点以下约0.5m处与配水立管连接；3、热水立管与横管连接时，为避免管道伸缩应力破坏管网，应采用乙字弯的连接方式。2.4排水系统2.4.1设计依据1、《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2019）2、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版）3、《建筑设计防火规范》GB50016-20144、《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084—20175、《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-20056、《民用建筑节水设计标准》GB50555-20107、《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-20142.4.2设计方案本设计中，采用污、废分流制排放，污水经过检查井进入化粪池处理后统一排入市政管道。2.4.3排水管道配件安装要求1、室内生活排水立管、通气管及排水支管采用建筑排水用的聚丙烯超级静音管；2、埋设于填层中的管道采用建筑排水用硬聚氯乙烯管；3、排水管道应采用与管材相适应的管件，管道应尽量沿墙、梁、柱直线敷设；4、每层均设阻火圈防止火灾时火势蔓延，每层均设检查口便于工作人员检修和维护，大于2.2m的管段需设一个伸缩节；5、在一层检查口后的排水立管管段需变管材为柔性抗震铸铁管，具有更好的抗压能力。第三章给排水计算书3.1生活给水系统3.1.1生活给水系统的竖向分区生活给水系统由于其层数多，竖向高度大，为避免建筑低层配水点静水压力过大，需要进行竖向分区。所谓竖向分区，是指沿建筑的垂直方向，依序合理地将其划分为若干个供水区，而每个供水区都有自己完整的给水系统。合理的确定高层建筑给排水系统的竖向分区，关系到给水系统的运行、行驶、维护、管理、投资节能等情况和效果，是高层建筑给水系统的首要环节。我国《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）规定：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。根据规范的要求，并结合本设计层数、功能及设备层位置及室外供水压力，将该建筑为3个供水区：一区为1~7层采用市政直接供水，入口压力为0.28MPa；二区为8层~20层采用无负压变频给水设备；三区为21~顶层层，采用无负压变频给水设备。3.1.2生活用水量计算本设计建筑用水为住宅。根据建筑性质，参考《民用建筑节水设计标准》、《建筑给水排水设计手册》(GB50015-2003)的有关规定的用水量标准及其它相关建筑的设计用水量标准与时变化系数，本设计中采用的用水量标准见表3-1：建筑用水量标准表3-1-1序号用水类别用水量定额数量使用时数时变化系数1住宅180L/人·d408人242.51、最高日用水量（3-1-1）式中：——最高日用水量，；——最高日生活用水定额，；——用水单位数，人等；2、最高时用水量（3-1-2）式中：——最大小时用水量，；——小时变化系数；T——建筑物的用水时间，h；3.1.3水表的选择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，应使通过水表的设计流量不大于水表的公称流量，而在通过的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口径。并应校核水表通过设计流量时，其水头损，应满足下表规定。水表水头损失允许值（kPa）表型正常用水时消防时旋翼式<24.5<49.0螺翼式<12.8<29.4本次设计中，选用LXS-50旋翼湿式的水表，查表可知公称直径为50mm，最大流量为30，公称流量为15.水流经过水表的水头损失：，符合要求。引入管上设置一组LXS-50旋翼湿式水表，水表组包括水表、表前表后阀门、旁通管路、倒流防止器。3.1.4给水管网水力计算给水管网水力计算的目的在于确定各管段的管径和给水系统所需压力。对于本设计来讲，一区给水管网，需复核室外管网提供的水压是否满足低区给水系统所需压力；二、三区给水管网，需要为确定选择水泵提供依据。1、设计秒流量公式选择（1）一区中一层的厨房，其设计秒流量公式采用下式计算：（3-1-4）式中：Qs（2）二区、三区和一区其他的给水，其设计秒流量公式采用下式计算：（3-1-5）式中：按《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）中表3.6.5，=2.5。查《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）中的表3.1.14，现在将本次的设计用到的卫生器具额定流量放入下表中：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（混合水嘴）0.15（0.14）0.75（0.70）150.0502洗脸盆（混合水嘴）0.15（0.10）0.75（0.50）150.0503洗手盆感应水嘴混合水嘴0.100.15（0.10）0.500.75（0.50）150.0504淋浴器（混合水嘴）0.15（0.10）0.75（0.50）150.050~0.1006大便器冲洗水箱浮球阀延时自闭式冲洗阀0.101.200.506.0015250.0200.100~0.1507小便器自动自闭式冲洗阀0.100.50150.050卫生器具额定流量表注：表中括号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、各个管段水头损失的计算公式：管网的水力计算目的就是求各管段的设计秒流量后，准确求各管段的管径、水头损失，确定室内给水所需的水压，从而给水的方式确定下来，根据设计秒流量计算出来管路的水头损失，用来选择给水泵与复核高位水箱的高度是否可以满足要求。沿程水头损失的计算公式为：（3-1-6）式中：；；，m。局部水头损失的公式为：（3-1-7）式中：；——局部损失系数之和；。在一般情况下，室内的给水管道中局部阻力损失不用进行计算，却是按沿程损失的百分数来取：生活给水管网局部水头损失取25%—30%。3、给水管道的水流速度控制给水管道的水流速度应该按下表：给水管道水流流速表4、给水系统设计计算（1）一区给水管网计算一区为一至七层，由市政管网直接供水，供水的压力为0.28MPa，其中包括厨房给水、卫生间给水。①JL-1生活给水系统的计算JL-1给水系统计算简图：JL-1给水系统计算简图JL-1给水系统计算表JL-1给水立管系统图JL-1各楼层计算结果如下:楼层本层当量总当量∑Ng同时出流概率U流量(l/s)立管管径流速m/s水力坡降mH2O/m沿程损失mH2O1#-1楼20.0140.00.102.33501.100.0500.1511#-2楼20.0120.00.112.11500.990.0420.1271#-3楼20.0100.00.121.88500.880.0340.1021#-4楼20.080.00.131.62500.760.0260.0771#-5楼20.060.00.161.31401.040.0630.1881#-6楼20.040.00.230.92320.970.0640.1921#-7楼20.020.00.310.52320.850.0610.076②JL-2生活给水系统的计算JL-2给水系统计算简图：JL-2给水系统计算简图JS-2给水系统计算表楼层本层当量总当量∑Ng同时出流概率U流量(l/s)立管管径流速m/s水力坡降mH2O/m沿程损失mH2O1#-8楼20.0260.00.102.33801.100.0500.1511#-9楼20.0240.00.112.11700.990.0420.1271#-10楼20.0220.00.121.88700.880.0340.1021#-11楼20.0200.00.131.62500.760.0260.0771#-12楼20.0180.00.161.31401.040.0630.1881#-13楼20.0160.00.230.92320.970.0640.1921#-14楼20.0140.00.230.92320.970.0640.1921#-15楼20.0120.00.230.92320.970.0640.1921#-16楼20.0100.00.230.92320.970.0640.1921#-17楼20.080.00.230.92320.970.0640.1921#-18楼20.060.00.230.92320.970.0640.1921#-19楼20.040.00.230.92320.970.0640.1921#-20楼20.020.00.230.92320.970.0640.192③生活给水系统的计算给水系统计算简图JSL-3给水系统计算表表3-1-8前编号后编号当量Ng流量L/s管径mm流速m/s坡度m管长m水损kPa120.50.1150.620.00051.750.93410.2200.620.000332.450.8251.51.5251.180.000480.80.45621.5250.950.000280.80.2780.50.1150.620.00055.850.98910.2200.620.000420.40.2961.52201.250.000460.450.26113.52.47251.480.000620.40.210110.50.1151.480.000623.72.3111219.53.41650.810.000123.70.4一区生活给水系统最不利点所需压力按下式计算：式中：——给水系统所需要的压力，；——克服几何给水高度所需要的供水压力，；——管路沿程水头损失和局部水头损失，；——水流经过水表时的水头损失，；——配水最不利点所需的流出水头，；市政管网de给水标高为-1.5m，一区的最不利点（4层卫生器具）安装高度的标高为14.8m，则可知15+148=163kPa；局部水头损失按照沿程水头损失的30%，沿程水头损失根据水利计算表可知为7.8，则求的水头损失7.8+7.8×0.3=10.14kPa该给水立管中未安装水表；一区最不利配水点为洗手盆，所需流出水头按50kPa计算；则一区给水系统所需的水压为：H=163+10.14+50=223.14kPa市政管网的供水压力为320>室内所需供水压力223.14，因此满足一区七层的供水要求。3.1.5设备的计算与选择1、供水设备的计算与选择加压泵的出水量按最大时流量两倍计：进户管至水箱管路水利计算见下表：进户管至水箱管路计算表表3-1-26水泵扬程应满足下式要求：（3-1-9）式中：——水泵所需要的扬程，；——贮水池最低水位至水箱进水口所需要的静水压，；——管路总水头损失，局部水头损失为沿程水头损失的30%，。——水流经过水表时的水头损失，；——水箱进水流出水头，。由高位水箱的计算已知，高位水箱最高液位标高为33.8m'，进户管标高为-0.65m，因此有：；由水力计算表可知：（局部损失为沿程损失的30%）；由水泵的选择计算中可得；水箱进水流出水头按；则：根据流量，扬程，选用HLXB(S)-6-6-0.30-1.5×2型智能化箱式无负压泵站，单泵型号：50AAB6-30单泵扬程H＝30m，Q＝6，P＝1.5kW，一用一备。增压设施计算增压水泵的扬程按下式计算：（3-1-10）式中：——增压水泵扬程，；——最不利点卫生器具的工作压力，；——管路总水头损失，局部水头损失为沿程水头损失的30%，。——高位水箱最低液位与最不利点卫生器具垂直压力差，。最不利点卫生器具的工作压力：；由计算表可得，管路沿程水头损失，则：由计算表可以得出，3区流量。根据流量，扬程，选用NQGP2-0616，，H=16m，N=1.1kW×2，一用一备，单泵型号KQDP32-6-8×2，，H＝16m，N=1.1kW。3.2消防系统高层建筑由于火势蔓延迅速，扑救难度大、火灾隐患多，事故后果严重等原因具有较大的火灾危险性，必须设置有效的消防系统。本设计中消防系统包括：消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。3.2.1消防水池和消防水箱的确定根据《高层民用建筑设计防火规范》7.3.3条规定：当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求；当室外给水管网不能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容量应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不组部分之和的要求。商业楼、展览厅、综合楼、一类建筑的财贸金融楼、图书馆、书库，重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的火灾延续时间应按3.00h计算，其他高层建筑可按2.00h计算。自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1.00h计算。本工程中，由于室外给水管网无法保证室外消防用水量，而且也无法保证供水的连续安全性，因此消防水池的有效容量设计需要满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量。且室内消防用水量包括室内消火栓系统用水量以及自动喷水灭火系统用水量，室外消防用水量为室外消火栓系统用水量。同时，火灾延续时间取3.00h，自动喷水灭火系统的火灾延续时间取1.00h。1、消防水池(1)消火栓系统用水量本设计中建筑高度未超过50m，根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）表7.2.2的规定，消火栓室外用水量取20，室内用水量经后面计算得为21.58，每根竖管最小流量为10，每支水枪最小流量为5。(2)自动喷水系统用水量根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001附录A划分，本工程地下室属于中危险Ⅱ级。喷头流量计算：（3-2-1）式中：q——喷头流量，min；P——喷头工作压力，，取0.1；K——喷头流量系数，取80。min=1.33L/s作用面积内的秒流量为：(3)消防水池容积根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）7.3.3条规定，消防水池的总容量大于500的消防水池，应分设成两个能独立使用的消防水池。本设计，两座消防水池设置在一层，每座消防水池的容积为294，共计588。2、消防水箱按照我国建筑防火规范规定，消防水箱应贮存10min的室内消防用水总量，以供扑救初期火灾之用。所以，消防水箱储水量按储存10min的室内消防用水量计算。计算公式如下所示：（3-2-2）式中：——消防水箱贮存消防水量，；——室内消防用水总量，；因此，消防水箱贮存消防水量：。为避免水箱容积过大，根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）7.4.7.1条规定，高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12；二类居住建筑不应小于6.00。所以，本设计中，采用12的消防水箱，尺寸为4000（L）×2500（B）×1500（H）。根据《高层民用建筑设计防火规范》7.4.7.2条规定：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100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。

消防水箱竖向布置图如所示：图3-2-1消防水箱竖向布置图消防水箱最低水位35.90m，最不利点消火栓栓口的标高为27.50m，其高差为8.40m，故最不利点消火栓栓口静水压力高于0.07MPa，满足高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07Mpa的要求，不需设增压设备。

3.2.2室内消火栓系统建筑消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足需要时），输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备，是建筑物中最基本的灭火设备。消火栓的布置根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）3.0.1条规定可知，本设计中的建筑属于一类高层住宅建筑。7.4.6.5条规定：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。本设计中，消火栓栓口的静水压力小于1.00MPa，故为进行分区给水。①消火栓保护半径（3-2-3）式中：——消火栓保护半径，m；——水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8~0.9；——水带长度，每条水带的长度不应大于25m，m；——水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影长度，m，，对于本设计中的建筑，大部分层高为3m，由于两楼板间的限制，取。②消火栓间距（3-2-4）式中：——消火栓间距（2股水柱达到同层任何部位），m；——消火栓保护半径，m；——消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m；计算结果符合《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）7.4.6.3条规定：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。同时，7.4.6.1条规定：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；7.4.6.8条规定：消防电梯间前室应设消火栓；7.4.6.9条规定：层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓，具体布置见图纸。

2、水枪喷嘴处所需水压根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）7.4.6.2条规定：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。7.4.6.6条规定：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。故水枪喷口直径选19mm，查表得水枪阻力系数值为0.0097，充实水柱选13m，查表得水枪实验系数值为1.21。（3-2-5）式中：——水枪喷嘴处的压力，；——实验系数，按表3-2-1取值为1.21；——充实水柱高度，，本设计取13m；——与水枪喷口直径有关的阻力系数，按表3-2-2取值为0.0097。系数值表3-2-1系数值表3-2-23、水枪喷嘴射流量根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）7.2.2条规定：50m的公共建筑每支水枪最小流量为5。查表，19mm喷口的水枪，水枪水流特性系数B为1.577。（3-2-6）式中——水枪喷口的射流量，；——水枪喷嘴处的压力，；——水流特性系数，与水枪喷口直径有关，见表3-2-3取值为1.577。特性系数B表3-2-34、水带阻力19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓多为衬胶的水带，本工程也选衬胶水带，充实水柱选12m。查表，水带阻力系数为0.00172。（3-2-7）式中：——水带沿程水头损失，；——水带长度，m；——水带阻力系数，见表3-2-4取值为0.00172。水带阻力系数值表3-2-45、消火栓口所需的水压为消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。6、消火栓管道水力计算按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管为XHL-1，出水枪数为2支，相邻消防竖管即XHL-2，出水枪数为2支。根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）7.2.2条规定：每根竖管最小流量为10。查表，消防立管采用DN100的普通镀锌钢管，流速v为1.15，单位水损i为0.2694kPa。1点水枪射流量：7、消防水泵的计算与选择消防泵的流量，应满足火灾发生时建筑内消火栓使用总数的每个消火栓的设计流量之和计算。消防水泵的扬程按下式计算：（3-2-8）式中：——消防水泵的压力，；——消火栓口所需水压，；——管网的总水头损失，；——消防水池最低水面与最不利消火栓之间压力差，。由前计算已知，本设计中建筑的消火栓系统消防水量为，最不利点消火栓所需水压为，消防水池池底标高为-0.30m，最不利消火栓的标高为27.50m两者之间的高度差为27.80m。由消防水池最低水位至最不利消火栓的管道的水头损失为。则消火栓泵的扬程为：根据，选XBD6.0/25－100多级消防泵两台，一用一备。水泵性能参数，H=60m，电机功率N=30kW。8.、水泵结合器设计水泵接合器一端由室内消火栓给水管网最底层引至室外，另一端进口供消防车或移动水泵站加压向室内管网供水。这种设备适用于消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）7.4.5.1条规定：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10～15计算。本设计室内消火栓用水量为21.58，故决定选用两个地上式SQS150-A型水泵结合器。9、减压消火栓的设置根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）7.4.6.5条规定：消火栓栓口的出水压力大于0.50Mpa时，消火栓处应设减压装置。各层消火栓处的动水压值计算公式：（3-2-9）式中：——计算层消火栓处的动水压，；——按最不利消火栓计算确定的消防水压，即消防泵的扬程，；——消防水池池底至消火栓口静水压，；——管路的水头损失，。本设计中，消防水池池底至消火栓口静水压为278kPa，消防水池最低水位至最不利消火栓的管道的水头损失为，消防泵的扬程为。根据计算最有利消防立管即距离消防泵最近的消防立管各消火栓的动水压值来确定设置减压消火栓的数量。消火栓动水压：同理，各楼层消火栓的动水压计算值见下表：消火栓动水压力计算表表3-2-6由上表计算数据可得，一层、二层的消火栓采用SNW65减压稳压消火栓，栓口压力设定为0.25MPa。3.2.3外消火栓系统1、用水量本设计中，建筑高度未超过50m，根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）7.2.2条规定，确定该建筑消火栓室外用水量为20。2、室外消防水压室外消防给水管道取DN150mm，布置成环状，其出流水压保证在10以上。室外消火栓数量计算公式：（3-2-10）式中：n——室外消火栓的数量，个；Q——室外消防用水量，20；——每个室外消火栓的用水量，10～15；——水泵结合器数量，个。本设计中室外消火栓用水量取10，本设计室外消防用水量为20，水泵结合器数量为2个。所以，至少设4个地上式室外消火栓，型号为SS100/65。4、室外消火栓布置根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）7.2.2条规定：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。3.2.4自动喷水灭火系统1、设计参数本设计建筑为一类高层住宅，根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）附录A可知，该建筑属于中危险级一级。根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）表5.0.1可知，该建筑自动喷水灭火系统的喷水强度为6，作用面积160，喷头压力为0.1MPa。2、喷头的选择和布置考虑喷头所处地点，根据具体环境选用喷头。本设计布置自动喷水灭火系统设置在一~九层，选用ZST-15型喷头(K=80)型玻璃喷头，其最高使用环境温度为68摄氏度。根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）表7.1.2，喷头正方形布置的边长最大为3.6m，矩形或者平行四边形布置的长边边长最大为4.0m，一只喷头的最大保护面积为12.5，喷头与墙最大距离为1.8m。具体布置及尺寸详见喷淋平面图及系统图。3、选择喷水系统本设计采用湿式自动喷水灭火系统，选用下垂型喷头。此系统在喷水管网中经常充满有压水，失火时，闭式喷头的闭式锁片熔化脱落，水即自动喷出灭火，同时发出火警信号。湿式自动喷水灭火系统用于常年温度不低于4摄氏度，且不高于70摄氏度能用水灭火的场所，其优点在于作用迅速，系统结构简单。4、自动喷水系统给水方式10分钟前：屋顶水箱→稳压泵→消防立管→自动喷水喷头10分钟后至1小时：消防水池→喷淋泵→消防立管→喷头。5、供水管道和报警阀门（1）建筑物内的供水干管一般布置成环状，进水管不宜选择两条。（2）每个闭式自动喷水灭火系统应设控制阀、报警阀、水力警铃和系统试验装置。（3）配水立管最好设置在配水干管中央，配水支管宜在配水支管两侧均匀分布。（4）根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）6.2.3条规定，湿式自动喷水灭火系统的每个报警阀控制的喷头数为800个，本设计喷头已超800个，分设两个报警阀。报警阀间设在一层，具体布置位置见喷淋平面图。6、管道负荷根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）8.0.6条及8.0.8条规定，每根配水支管的直径不应小于25，且每根配水支管设置的喷头数不应大于8个。7、管材及安装（1）管材、报警阀以后的管道应采用锌镀钢管或无缝钢管。（2）对于湿式系统，管道可采用丝扣连接或焊接。（3）配水管道的工作压力不应大于1.2MPa。8、水力计算自动喷水灭火系统水力计算的目的在于确定管网各管段管径、计算系统所需的供水压力、确定高位水箱的安装高度和选择消防水泵。本设计中采用作用面积法进行喷淋系统的水力计算。作用面积法，是假定在作用面积内，每个喷头的喷水量均等于最不利点喷头的喷水量来简化计算的方法。从系统最不利点喷头开始，沿程计算各喷头喷水量、管段的累积流量和水头损失，直到达到设计流量为止。在此之后的管段，流量不再增加，仅计算沿程和局部水头损失。（1）确定最不利计算管路，并绘制喷水管道系统计算简图，系统为枝状管网。（2）地下室防火分区三右侧末端的节点1处喷头系统设计最不利点，从该点开始在喷头处、管道分支接处按序进行节点编号至自动喷水水泵。（3）采用玻璃球喷头，水压用计，最不利点的喷头压力取10。（4）本设计自喷灭火系统最不利工作作用面积为184160，符合要求。详见自动喷水系统计算简图。（5）从系统最不利点1开始进行编号（节点包括作用面积内及以后管段喷头处，管道分支连接处及变径处），直至自动喷水水泵处。（6）中危险级假定作用面积内各喷头处水压和喷水量相等（即按节点1的水压10即0.1，则：喷头流量从节点1开始进行水力计算，直至作用面积内最末两个喷头（节点12）为止，管段累计流量29×1.33=38.57。从节点10开始至自动喷水泵，管段累计流量不再增加，仅按38.57计算管道沿程、局部水头损失。自动喷水系统计算简图及计算表，见下图及下表。（自动喷水灭火系统计算简图中，虚线框内为最不利工作作用面积。）图3-2-3自动喷水系统计算简图喷淋作用面积法计算表表3-2-7

PAGE46（7）校核各管段流速各管段流速校核表表3-2-8流速系数表表3-2-9（8）系统秒流量和自喷水泵所需的扬程①系统秒流量作用面积内系统设计秒流量②自喷水泵所需扬程喷淋泵的供水压力按下式计算：（3-2-11）式中：——喷淋泵的供水压力，；——最不利点喷头的工作压力，；——最不利点喷头与消防水池最低液面之间的高度之差，；——报警阀的压力损失，；——水流指示器的压力损失，；——计算管路沿程水头损失与局部水头损失之和，。根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）9.2.4条规定可得，报警阀的压力损失取0.04，水流指示器的压力损失取0.02。则喷淋泵的扬程为：根据，，选XBD7.2/40－125L立式多级消防泵两台，一用一备。水泵特性：Q=40L/s，H=72m，N=55kW。（9）验算下列限值①作用面积之长边边长宜为作用面积值平方根的1.2倍。因系工程设计实例，受建筑体型制约，此限值很难实现并省略求算。②根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）9.1.4条规定可得，系统设计流量的计算，应保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于规定值。结合本设计为中危一级，任意作用面积内的平均喷水强度应不低于6。③根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）9.1.4条规定可得，中危险级作用面积任意4个喷头组成的保护面积内的平均喷水强度不小于规定值的85%。本设计中，最不利作用面积内节点3和节点4附近4个喷头组成一个连通的保护面积，其值为24.34，平均喷水强度为：不小于，符合规范要求。（10）增压设施计算增压水泵的扬程按下式计算：（3-2-13）式中：——增压水泵扬程，；——最不利点喷头的工作压力，；——高位水箱与最不利点喷头的垂直压力差，；——报警阀的压力损失，；——水流指示器的压力损失，；——计算管路沿程水头损失与局部水头损失之和，。参照设备样本，选ZW(W)-I-Z-10型甲型卧式增压稳压设备一套，采用卧式隔膜式气压罐一个，二台25LG3-10×3型水泵，Q=1L/S，N=1.1kW，一用一备，消防供水压力0.16MPa。3.3生活排水系统3.3.1排水系统水力计算本设计中排水包括：厨房、独立卫生间、阳台排水等，排水立管引至一层后排至室外。1、设计秒流量公式选择（1）根据《建筑给排水设计规范》（GB50015－2003），对住宅、旅馆、医院、疗养院、幼儿园、老人院、办公楼、商场、会展中心、中小学教学楼等建筑，生活排水秒流量按下式计算：（3-4-2）式中：——计算管段排水设计秒流量，；——根据建筑物用途而定的系数，由表可得取=1.5；——计算管段的排水当量总数；——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，。根据《建筑给排水设计规范》（GB50015－2003），确定卫生器具的排水量，排水当量，并确定排水管的管径见表。卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径表表3-4-2卫生器具名称排水流量（L/s）当量排水管管径（mm）阳台洗涤池、污水盆0.331.0050厨房洗涤盆1.003.0050洗脸盆0.250.7532～50淋浴器0.150.4550家用洗衣机水嘴0.501.5050小便器0.100.3040~50蹲便器1.203.60100坐便器1.504.50100 2、按经验确定某些排水管的最小管径（1）室内排水管最小管径不小于50mm；（3）连接有大便器的管段，即使仅有一只，也应考虑其排放时水量大而猛的特点，管径不小于100mm。（2）公共食堂、厨房排池含大量的油脂和泥砂等杂物的排水管管径不宜过小，其管径应比计算管径大一级，且干管管径不小于100mm，支管管径不小于75mm。3.、水力计算确定管径为确保管径系统在良好的水利条件下工作,必须满足下列规定：（1）管道坡度建筑排水塑料管粘接、熔接连接的排水横支管的标准坡度应为0.026。（2）管道流速由于污水中含有固体杂质，为避免流速过小，污水中的杂质在管道中沉淀，减小过水断面积，造成水流不畅或堵塞管道，排水横管中水流速度应不小于管道的自净流速。自净流速的大小与污、废水的成分、管径、设计充满度有关，建筑内部排水横管自净流速应满足下表规定。卫各种排水管道（渠）的自净流速表3-4-3排水管道（渠）类别生活污水管道管径（mm）明渠（沟）雨水及合流制排水管DN<150DN150DN200自净流速（）0.60.650.700.400.75（3）管道充满度①有害气体可以排出；②防止水封破坏；③调节管道系统的压力；④可以接纳管道内意外的高峰流量。充满度取值表表3-4-4管径（mm）最大计算充满度≤1250.5150～2000.64、排水系统设计计算（1）横支管水力计算各横支管水力计算图及计算表如下： 图3-3-1FL-1横支管计算简图FL-1横支管计算表表3-4-5 图3-3-2FL-2横支管计算简图FL-2横支管计算表表3-4-6 图3-4-3WL-1横支管计算简图WL-1横支管计算表表3-4-7图3-4-4WL-2横支管计算简图WL-2横支管计算表表3-4-8 本设计中设置专用通气立管，根据《建筑给排水设计规范》（GB50015－2003）中4.4.11条：生活排水立管的最大排水能力，应按表1-1确定，立管管径不得小于所连接的横支管管径。设有通气管系的塑料排水立管最大排水能力表3-4-26根据横支管接入立管处管径为dn100，因此立管管径取dn100。按当量计算，上图中的所有管段选用dn100mm均符合规范要求，但为了排水更为安全，立管底部变管材为抗震柔性排水铸铁管，且两根立管汇合，考虑排水通畅，汇合管段放大管径为DN150mm。5、地漏、检查口或清扫口的布置：（1）根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015－2003）第4.5.7条：厕所、盥洗室、卫生间及其他需经常从地面排水的房间，宜设置地漏。因此，本工程在卫生间、开水房中都设置了地漏。（2）根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015－2003）第4.5.12条：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；在水流偏转角大于45°的排水横管上，应设检查口或清扫口。因此，本工程在1层和顶层都设了检查口，立管中的检查口的布置也符合要求。（3）根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015－2003）第4.5.14.1条：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。因此，本工程检查口离地取1.0m，具体布置见排水系统图。6、通气管的布置：生活排水管道的立管顶端，应设置伸顶通气管。

（1）通气立管类型及管径的确定排水立管按通气方式分为普通伸顶通气、专用通气立管通气、特制配件伸顶通气和不通气四种情况。设置专用通气管的目的是因为建筑构造或其他的原因，排水立管上端不能伸顶通气,为防止管内气压波动激烈而破坏水封，其通水能力大大下降，一般这样都会设置专用通气管，以提高其通水能力，或是普通的伸顶通气立管的通水能力不满足要求时采用。根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015－2003）第4.6.2条规定：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。通气立管长度在50m以上时，其管径应与排水立管管径相同。本设计中，建筑层数为9层，未超过10层，因此设伸顶通气管即可。（2）通气管的安装根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015－2003）第4.6.10条规定：①通气管高于屋面不得小于300mm，但必须大于最大积雪厚度，通气管顶端设风帽或网罩。②在经常有人停留的平屋面上，通气管高于屋面2.0m以上，并应根据防雷要求考虑防雷装置。③在通气管口周围4.0m以内有门窗时，通气管高于窗顶0.6m或引向无门窗的一侧。本设计中，通气立管伸出斜屋面500mm，通气管顶端设置通气帽。3.3.2化粪池设计与计算：化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的最初级处理构筑物。建筑排放的污水在进入城市排水管网前一般采用化粪池进行简单的处理。化粪池的总有效容积V计算公式：(3-4-8)污水部分的容积计算公式：(3-4-9)式中：N——设计总人数（或床位数、座位数）；——使用卫生器具人数占总人数的百分比，与人们在建筑内停留时间有关，医院、疗养院取100%；q——每人每天的生活污水量，L/（人·d），与用水量相同，当粪便污水单独排出时，可采用20～30L/（人·d），取值为30L/（人·d）；t——污水在化粪池中的停留时间，根据污水量的多少采用12～24h，取16h。浓缩污泥部分的容积计算公式：(3-4-10)式中：a——每人每天的污泥量，L/（人·d），当粪便污水与生活废水合流排出时取0.7当粪便污水单独排出时取0.4；T——污泥清掏周期，d，根取180天；b——进入化粪池的新鲜污泥的含水率，按95％计；c——化粪池中发酵浓缩后污泥的含水率，按90％计；K——污泥发酵后体积缩减系数，按0.8计