建筑給水系統(tǒng)的設(shè)計與計算計劃書

0 建筑給水系統(tǒng)的設(shè)計與計算計劃書 筑給水系統(tǒng)總用水量的計算 豎向分區(qū) 豎向分區(qū)共分 2個區(qū)： 1 6層為低區(qū)， 7 18層為高區(qū)。 水量標準 住宅 :216戶 人數(shù)： 800人， 24水量標準取 10 2 L/人， K= 洗衣房： 18 29.6 廚房 9 37.8 套間 15 08 小間 K= 預(yù)見水量按每日用水量的 15%計算。 生活用水量計算表 項 目 用水類別 水量標準L/人 . 用水單位 /人 最大時用水量 m/d） 時變化系數(shù) K 最大日用水量m/h） 供水時間 h 生活用水 洗衣房 3 86 2 1 3 48 廚房 2 36 4 小間 1 18 4 小計 未預(yù)見水量 總計 貯水池容積計算 本設(shè)計高區(qū)為設(shè)水泵水箱的給水方式，因為市政給水管不允許水泵直接從管網(wǎng)抽水，故地下設(shè)有生活、消防共用貯水池。水池有效容積按下式計算： V = V 調(diào)節(jié) V 事故 + V 消防 根據(jù)表 1建筑最高日用水量為 m/d，最高時用水量為 m/h。 活生產(chǎn)調(diào)節(jié)水量 按建筑日用水量的 12%計， V 調(diào)節(jié) = 12% 1 防水量 按滿足火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)消防用水量計算，根據(jù) 高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（ 定，室外消火栓用水量為 30 L/s，室內(nèi)消火栓用水量為 ，火災(zāi)延續(xù)時間 3 h，自噴用水量為 30 L/s，火災(zāi)延續(xù)時間 1 h。則消防貯備水量為 31 4 0 3 3 6 0 0 3 0 1 3 6 0 0 5401 0 0 0 1 0 0 0 故用水量 考慮市政給水管事故時當(dāng)?shù)鼐S修時間，事故貯備水量取 2 16 層的最高時生活用水量，則有 V 事故 = 2 2 水池進水管選 00 的給水鋼管，管道 流速取 1.0 m/s，進水流量為 322 貯水池消防補水量按 3 32 貯水池的有效容積為： 32 4 . 3 6 5 4 0 6 0 . 3 4 8 4 . 7 8 5 3 5 . 7 8 設(shè) V = 672座，水池尺寸為 16000 14000 3000 池頂部標高為 位標高為 m，池底標高為 m，最低水位標高為 m，生活水位標高為 m，消防水位標高為 頂水箱容積計算 2 屋頂生活 給水箱 布置 平面圖 7在高、低區(qū)立管設(shè)連通管，并在管上設(shè)置一個電動閥和減壓閥，平時電動閥關(guān)閉，當(dāng)市政給水事故停水時，打開電動閥向低區(qū)供水。所以水箱容積應(yīng)按供 1 箱容積為生活生產(chǎn)調(diào)節(jié)容積（按最高日用水量的5%計）與消防貯水容積（按一類建筑消防貯水量 18 和。 3m a 1 8 5 % 2 0 3 . 2 1 8 2 8 . 1 5 m 查標準圖集 ）選擇標準方形給水箱，尺寸為 4400 3200 2400 箱的公稱容積為 V = 30 效水深為 2220 箱頂部標高為 62.7 m，水位標高為62.3 m，箱底標高為 3 內(nèi)給水管網(wǎng)水力計算 水井 平面布置圖 設(shè)計秒流量計算 根據(jù)建筑物性質(zhì)，設(shè)計秒流量按下式計算： 0 . 2g g k N 式中， 計算管段的給水設(shè)計秒流量， L/s 計算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù) 、 k 根據(jù)建筑用途而定的系數(shù) 1. 1 區(qū)給水管網(wǎng)水力計算 低區(qū) 1、 6 層各設(shè)有衛(wèi)生間，其衛(wèi)生間給水立管計算草圖。該供水系統(tǒng)最不利配水點為 0 點 (即每層蹲式大 便器 )，所需流出水頭為 5 采用當(dāng)量法計算 計算原理參照建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 2009年版），采用公共建筑采用當(dāng)量法 基本計算公式 式中： L/s） 建 筑 類 型 ： 小 區(qū) （ 、 類 ） 、 旅 館 、 招 待 所 、 賓 館 4 1區(qū)系統(tǒng)圖 計算結(jié)果： 管段名稱 管道流量 L/s 管長m 累計當(dāng)量 標注管徑 水力坡降m 流速 m/s 沿程損失材 10 0 0 0 0 0 3 3 00 10 25 30 40 55 60 70 80 90 05 15 22 30 40 50 5 260 70 80 90 00 10 25 35 45 50 60 70 80 95 00 10 25 35 42 50 60 70 80 90 00 10 25 35 40 50 60 70 80 95 00 10 20 35 45 55 60 75 80 6 690 00 10 20 35 40 50 60 70 80 90 高區(qū)給水管網(wǎng)水力計算 1、高區(qū)各層均設(shè)有公共衛(wèi)生間，其衛(wèi)生間給水立管計算草圖見圖 1供水系統(tǒng)最不利配水點為 2 點 (即 18 層蹲式大便器 )，所需流出水頭為 5 算節(jié)點編號見圖 1 2、 高區(qū) 套間均設(shè)有衛(wèi)生間，其計算立管有 1 條即 算節(jié)點編號見圖 1 3、高區(qū) 15、 16、 17、 18 層宿舍內(nèi)有 1 條單獨計算立管即 算節(jié)點編號見圖 1 4、水力計算方法與過程同低區(qū)，各計算結(jié)果分別見表 11 2區(qū)給水管網(wǎng)計算草圖 管段名稱 管道流量 L/s 管長m 累計當(dāng)量 標注管徑 水力坡降m 流速 m/s 沿程損失材 10 0 0 0 0 7 60 3 3 00 10 25 30 40 55 60 70 80 90 05 15 22 30 40 50 60 70 80 90 00 10 25 35 45 50 60 70 80 95 00 10 25 35 42 50 60 70 80 90 8 500 10 25 35 40 50 60 70 80 95 00 10 20 35 45 55 60 75 80 90 00 10 20 35 40 50 60 70 80 90 9 高區(qū)生活水箱系統(tǒng)圖 活水泵的選擇 本建筑的生活水泵與室外給水管網(wǎng)間接連接，從水池抽水，故采用下式計算水泵的揚程： 1 2 3 H H 其中 貯水池最低水位至配水最不利點或水箱進水口、最不利消火栓、自動灑水噴頭位置高度所需的靜水壓力， 1 3 . 8 6 2 . 5 6 6 . 3 水泵吸水管和出水管至配水最不利點或水箱進水口、最不利消火栓、自動噴水噴頭管路的總水頭損失， 配水最不利點或水箱進水口、最不利消火栓、自動噴水噴頭所需的流出水頭，取水箱進水浮球閥的流出水頭為 m 本建筑為水泵、水箱聯(lián)合供水，生活水泵出水量按最高日流量選用，即 33 0 /bQ m s選用 速 v m s ， 1 0 0 0 7 8 5i 。 水泵吸水管長度 3 6 . 0 6 6 . 3 1 0 2 . 3 總水頭損失 2 7 8 . 4 2 5 1 0 2 . 31 . 3 1 . 3 1 0 . 4 31 0 0 0 1 0 0 0 所以 6 6 . 3 1 0 . 4 3 2 7 8 . 7 3b 選用 656立式單吸多級離心泵 2臺（ 1用 1備），轉(zhuǎn)速 n = 1450 r/量 Q = 30 m3/h，揚程 96.0 m，功率 15 率 = 62%，電機型號 5)，水泵基礎(chǔ)尺寸為 260 430 10 外管網(wǎng)水力計算 室 外 管 網(wǎng) 流 量 由 生 活 水 量 、 未 預(yù) 見 水 量 及 消 防 水 量 組 成 ，33m a x m a 3 . 0 2 / , 3 0 . 1 7 /m d Q m h，選用 管子， 流速 v m s ，1 0 0 0 7 8 5i 。 入管及水表選擇 本樓為綜合樓，計算總管的生活給水設(shè)計秒流量，應(yīng)采用加權(quán)平均法確定 與 12 2 . 5 9 2 . 5 1 . 5 6 6 1 . 5 1 . 6 2 , 0754 活給水設(shè)計秒流量 30 . 2 0 . 2 1 . 6 2 7 5 4 8 . 9 0 / 3 2 . 0 3 / k N g L s m h 防流量，補水時間按 48 小時計算 建筑總的設(shè)計秒流量為生活給水設(shè)計秒流量、生產(chǎn)設(shè)計流量、消防流量、和 未預(yù)見用水量（見表 1和，即： 33m a 3 6 0 0 3 2 0 3 6 0 0 1 0 5 0 0 / 1 0 . 5 /483 2 . 0 3 1 0 . 5 1 . 0 5 4 3 . 5 8 /Q L h m hQ m h 根據(jù)習(xí)慣及從安全角度考慮，該樓給水引入管擬采用兩條，且每一條引入管承擔(dān)的設(shè)計流量為 3m a x 2 / 3 2 / 3 4 3 . 5 8 2 9 . 0 5 /Q Q m h ， 選用管徑 1 2 5 , 2 . 1 9 / , 1 0 0 0 7 2 . 7 1 0D N v m s i 水表選型 水表按 Q = m3/h ，選水平 80 N 螺翼式水表，公稱直徑為 80 稱 11 流量為 40 m3/h，最大流量為 80 m3/h。 640108010 22m a x Qk b 22 2 9 . 0 5 1 . 3 2640B k P 水表水頭損失 12.8 足要求。 壓校核 市政管網(wǎng)水壓校核 低區(qū) 1點為最不利配水點，其所需水壓按下式計算： 1 2 3 4H H H H H 其中， 1H 最不利配水點與引入管的標高差， 121 3 . 5 0 . 8 ( 1 . 0 ) 1 5 . 3H m H O 2H 管路的沿程和局部水頭損失之和， 221 . 3 1 . 3 1 . 5 7 2 . 0 4 1yH h m H O 3H 水表的水頭損失， 321 . 3 2 0 . 1 3 k P a m H O 4H 最不利配水點所需的流出水頭， 422H 21 5 . 3 2 . 0 4 0 . 1 3 2 1 9 . 4 7 1 9 4 . 7H m H o k P a 足低區(qū)供水要求，不必再進行調(diào)整。 水箱安裝高度的校核 高區(qū)最不利配水點為 18 層頂層的 1 點，其幾何高度 57.7 m，得水箱出口至最不利配水點的沿程水頭損失為 0 . 4 2 0 . 4 1 0 0 . 3 9 2 1 . 2 2 局部水頭損失按沿程水頭損失的 30%計，則總水頭損失為 1 . 3 1 . 3 1 . 2 2 1 . 5 8 6yh h m 水箱滿足最不利配水點所要求的最低水位為（流出水頭 2 m） 1 2 5 7 . 7 1 . 5 8 6 0 . 1 3 2 . 2 6 1 . 4 2 h m 12 水箱生活貯水最低水位標高為 62.3 m 大于 足最不利配水點的水壓要求，水箱安裝高度符合要求。 建筑消防系統(tǒng)設(shè)計與計算 消火栓的設(shè)計計算 13 消火栓的用水量 該綜合樓屬于一類建筑，建筑高度為 61.3 m，根據(jù)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（ 定，室內(nèi)消火栓用水量為 40 L/s，室外消火栓用水量為 30 L/s。每根豎管最小流量為 15 L/s，每支水槍最小流量為 。 底層消火栓所承受的靜水壓力小于 系統(tǒng)可不分區(qū)。選擇口徑為 65 口直徑 19 織水龍帶長度 25 m。 消火栓布置 根據(jù)規(guī)范要求，消火栓的布置間距應(yīng)保證同一層任何部位有 2支消火栓的水槍充實水柱同時到達。 1、水槍充實水柱長度 取水槍的上傾角 = 45，則充實水柱長度按下式計算： 451 其中， 1H 室內(nèi)最高著火點離地面的高度， m； 2H 水槍噴嘴離地面的高度， m； 則有， 由于該建筑的建筑高度小于 100 m，根據(jù)規(guī)范要求，其水槍充實水柱長度 m。故 0 m。 2、消火栓保護半徑 消火栓保護半徑按下式計算： 14 d 其中， C 水帶展開時的彎曲折減系數(shù)， 取 水帶長度，25 m h 水槍充實水柱傾斜 45時的水平距離，該建筑層高為 3.6 m，故 h = 5 = 10 5 m 則有， 消火栓系統(tǒng)的水力計算 1、消火栓栓口處所需壓力的計算 消火栓栓口處所需壓力按下式計算： 其中， 水槍噴嘴處壓力， 水龍帶水頭損失， 消火栓栓口水頭損失 ,按 20 算 1）按公式 110 計算 其中，f 實驗系數(shù) 與水槍噴嘴口徑有關(guān)的阻力系數(shù) 根據(jù)水槍噴口直徑 19 實水柱長度 10 m，查建筑給水排水工程表44 = f= 有 210 1 . 2 2 5 1 3 1 0 1 8 8 . 3 1 8 . 8 31 1 0 . 0 0 9 7 1 . 2 2 5 1 3k P a m H 2）先按公式計算水槍的射流量，其中 ，查建筑給水排水工程表 4B = 有 15 再按公式 102 中 水帶的阻力系數(shù)，查建筑給水排水工程表 4 有 4 3 2 d 2、消防立管管徑的確定 考慮到 著火時，最不利消防立管上出水水槍數(shù)為 2支，故消防立管的流量為 消防立管選用 v = s， 1000i = 3、消防環(huán)管徑的確定 該建筑室內(nèi)消防用水量為 40 L/s，故考慮著火點處需要 8股水柱同時作用，則消火栓用水量為 消防環(huán)狀給水管選用 管，查鋼管水力計算表得流速 v = m/s， 1000i = 4、總水頭損 失的計算 屋頂試驗消火栓到貯水池最低水位的管道長度為 底環(huán)環(huán)管長度為 16 則管路的沿程水頭損失為 k P y 管路的局部水頭損失按沿程水頭損失的 10% 計，則總水頭損失為 k P y 消防水泵的選擇 1、消防水泵的流量 消防水泵的流量按室內(nèi)消火栓消防用水量確定，故 2、消防水泵的 揚程 消防水泵的揚程按下式計算： 其中， 最不利消火栓栓口處所需壓力， 管網(wǎng)的總水頭損失 , 最不利消火栓與水池最低水位的高差， 17 z k P 3、消防水泵的選型 根據(jù)確定的流量和揚程，選擇 150臺（ 1用 1備）。流量 Q =，揚程 120 m，轉(zhuǎn)速 n = 1480 r/機功率為 90 機型號為 泵基礎(chǔ)尺寸為 L B = 345 510 消火栓減壓孔板的計算 為了使各層消火栓栓口處的壓力接近 在下層消火栓前設(shè)減壓設(shè)施（采用減壓孔板），以降低消火栓栓口處的壓力，從而保證消火栓的正確使用（當(dāng)消 火栓栓口處的動水壓力不超過 考慮不設(shè)減壓設(shè)施）。 減壓孔板的設(shè)計根據(jù)最不利立管進行，其余立管均應(yīng)滿足水壓要求，而不致于出現(xiàn)水壓不足。減壓孔板的選擇是根據(jù)水泵工況時各層消火栓口的剩余水頭來決定的。 1、各層消火栓口的剩余水頭 )( 其中， 消防水泵的揚程， 120z 水池最低水位至計算層消火栓栓口的垂直高度所要求的靜水壓力， h 水池至計算層消火栓的管路沿程水頭損失和局部水頭損失之和， 1 0 0 01 2 0 02 7 （ 消火栓栓口處所需壓力， 計算結(jié)果見表 1 2、換算剩余水頭 H 按下式計算： 1 2 s 其中， v 為水流通過孔板后的實際流速，消火栓流量 Q = s，消火栓管道管徑為 有 18 32 =（ 根據(jù)計算的 H 查建筑給水排水 設(shè)計手冊表 用減壓孔板孔徑。計算結(jié)果見表 2 水泵結(jié)合器 按高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 個水泵結(jié)合器的流量應(yīng)按 10 15 L/建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計水量為 s，故水泵結(jié)合器的數(shù)量為 3個，型號均采用 消火栓系統(tǒng)管道調(diào)壓孔板的計算表 表 2火栓 標 高 標高差 h 孔 徑 d 編 號 (m) (m) (m) (m) (m) (1 2 3 4 5 6 7 8 8 7 9 7 10 7 11 7 19 12 6 13 6 14 6 15 5 16 5 17 5 閉式自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計計算 管系水力計算 1、設(shè)計基本數(shù)據(jù) 根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 (此建筑的火災(zāi)危險等級屬于中危險 級，故其設(shè)計噴水強度為 6 L/計作用面積為 160 統(tǒng)噴頭的工作壓力為 2、噴頭的選用和布置 標準層 住戶自噴 平面圖 地下 停車場自噴系統(tǒng) 布置 本設(shè)計采用作用溫度為 68 閉式玻璃球噴頭，考慮到建筑美觀，采用吊頂型玻璃 球噴頭。噴頭的水平間距一般為 3.1 m，不大于 3.6 m。個別噴頭受建筑物結(jié)構(gòu)的影響，其間距會適當(dāng)增減，但距墻不小于 0.5 m，不大于 1.8 m 3、水力計算 按作用面積保護法計算： 1) 最不利噴頭工作壓力為 噴頭出水量為 0 . 1 3 3 1 0 0 1 . 3 3 /q K H L s 2) 劃分矩形作用面積為 長邊 1 . 2 1 . 2 1 6 0 1 5 . 2L A m 20 短邊 160 1 0 . 51 5 . 2 3) 在最不利層（ 16 層）劃分最不利作用面積 4) 作用面積內(nèi)噴頭布置為： 圖 2的 (a)，按 222A B R可推求出噴頭的保護半徑為 22 則可得到作用面積內(nèi)任意 4個噴頭所組成的最大、最小保護面積，如圖 2b)、(c)，每個噴頭的保護面積為 S = 1 22233 . 2 2 3 . 1 4 2 . 3 711 3 . 53 . 5 3 . 2 3 . 5 3 . 2 1 . 3 5 83 6 0 4 3 6 0 4a r c t 223 112 . 3 7 3 . 5 8 . 2 9 5 1 7 . 6 4 1 . 3 5 8 0 . 8 022F S F m 22 2 241 . 82 . 3 7 9 01 2 . 3 71 . 8 2 . 3 7 1 . 8 2 . 3 7 1 . 8 0 . 4 62 3 6 0a r c t g 22 2 250 . 82 . 3 7 9 01 2 . 3 70 . 8 2 . 3 7 0 . 8 2 . 3 7 0 . 8 0 . 0 3 42 3 6 0a r c t 23 22 2 2631 . 82 . 3 7 9 01 2 . 3 71 . 8 3 . 2 2 1 . 8 2 . 3 7 1 . 8 2 0 . 2 92 3 6 0a r c t m 則作用面積內(nèi) 4個噴頭組成的最大保護面積為： 2m a x 1 26 5 . 4 4 4 6 5 . 4 4 1 . 2 1 4 0 . 8 5 7 . 3 6S F F m 作用面積內(nèi) 4個噴頭組成的最小保護面積為： 2m i n 1 2 4 5 64 8 . 9 2 4 8 . 9 1 . 2 1 2 0 . 8 0 . 4 6 0 . 0 3 4 0 . 2 9 4 5 . 3 1S F F F F F m 其平均噴水強度為： 24 8 0 5 . 5 8 / ( m i n )5 7 . 3 6 ， 24 8 0 7 . 0 6 / m i . 3 1 與設(shè)計噴水強度的差值為 6 . 0 5 . 5 8 7 % 2 0 %6 . 0 ， 7 . 0 6 6 1 7 . 7 % 2 0 %6 ，符合要求。 21 (a) 2m a x 8 . 2 4 7 . 9 4 6 5 . 4 0 2m i n 6 . 3 7 7 . 6 7 4 8 . 9 0 停車 場自噴平面圖 圖 222 2 250 . 82 . 4 1 ( 9 0 a r c c o s )12 . 4 10 . 8 2 . 4 1 0 . 8 2 . 4 1 0 . 8 1 . 9 3 0 . 9 1 0 . 9 8 0 . 0 42 3 6 0 則作用面積內(nèi) 4個噴頭組成 的最小保護面積為： 2m i n 1 2 4 55 0 . 0 6 2 5 0 . 0 6 1 . 2 5 2 0 . 6 1 0 . 4 5 0 . 0 4 4 7 . 1 0S F F F F m 其平均噴水強度為： 24 8 0 6 . 7 9 / ( m i n