某10#住宅樓給排水畢業(yè)設(shè)計(jì)（優(yōu)秀給排水畢業(yè)設(shè)計(jì)）

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目： 錦繡城 10號(hào)樓 建筑給水排水工程設(shè)計(jì) 院 （部）： 市政與環(huán)境工程學(xué)院 專 業(yè)： 給水排水工程 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2008 年 6 月 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 I 目 錄 摘 要 IV ABSTRACT V KEY WORDS: HIGH BUILDING； WATER SUPPLY SYSTEM；WASTEWATER SYSTEM； FIRE SYSTEM V 1 前 言 - 1 - 1.1 國(guó)內(nèi)外高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)研究的狀況和主要內(nèi)容 - 1 - 1.2 國(guó)內(nèi)外高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)研究的狀況和主要內(nèi)容 - 2 - 1.2.1 高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)方法 - 2 - 1.2.2 高層建筑給水排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 - 3 - 2 工程概況及設(shè)計(jì)任務(wù) - 4 - 2.1 工程概況 - 4 - 2.2 設(shè)計(jì)資料 - 4 - 2.2.1 建筑設(shè)計(jì)資料 - 4 - 2.2.2 城市給水排水設(shè)計(jì)資料 - 4 - 2.3 工程設(shè)計(jì)任務(wù) - 4 - 3 建筑給水系統(tǒng) - 5 - 3.2 給水系統(tǒng)方案的確定 - 6 - 3.3 給水管網(wǎng)水力計(jì)算 - 6 - 3.3.1 設(shè)計(jì)秒流量 - 7 - 3.3.2 高區(qū)給水管網(wǎng)水力計(jì)算 - 8 - 3.3.3 低區(qū)給水管網(wǎng)水力計(jì)算 - 10 - 3.3.4 水表水頭損失計(jì)算 - 12 - 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 II 3.4 設(shè)備的計(jì)算與選擇 - 13 - 3.5 管材 - 14 - 4 建筑消防水系統(tǒng) - 15 - 4.1 消防給水系統(tǒng)方案的確定 - 15 - 4.2 室內(nèi)消火栓給水 系統(tǒng) - 15 - 4.2.1 消火栓的布置 - 15 - 4.2.2 消火栓口所需的水壓 - 16 - 4.2.3 校核 - 17 - 4.2.4 水力計(jì)算 - 18 - 4.2.5 其他設(shè)施的設(shè)計(jì) - 20 - 4.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng) - 21 - 4.3.1 自噴系統(tǒng)的布置 - 21 - 4.3.2 自噴系統(tǒng)水力計(jì)算 - 21 - 4.3.3 消防水池容積的計(jì)算 - 24 - 4.4 室外消防給水系統(tǒng) - 25 - 4.4.1 室外消防給水管網(wǎng) - 25 - 4.4.2 室外消火栓 - 25 - 4.5 管材 - 25 - 5 建筑排水系統(tǒng) - 26 - 5.1 排水方案 - 26 - 5.2 排水管道水力計(jì)算 - 26 - 5.2.1 排水設(shè)計(jì)秒流量 - 26 - 5.2.2 排水管網(wǎng)的水力計(jì)算 - 26 - 5.3 管材 - 30 - 6 建筑雨水排水系統(tǒng) - 31 - 6.1 建 筑雨水的排放方式 - 31 - 6.2 管道的布置與敷設(shè) - 31 - 6.3 雨水系統(tǒng)的水力計(jì)算 - 31 - 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 III 6.3.1 雨水流量 - 31 - 6.3.2 溢流口計(jì)算 - 32 - 7 結(jié) 論 - 33 - 謝 辭 - 34 - 參考文獻(xiàn) - 35 - 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 IV 摘 要 在綜合對(duì)比分析的基礎(chǔ)上， 設(shè)計(jì) 了 魯 源房地產(chǎn)開發(fā)有限公司 錦繡城 10 號(hào)樓 高層綜合樓 的 建筑給水系統(tǒng)、 建筑 排水系統(tǒng)、 建筑 消防系統(tǒng)（消火栓給水系統(tǒng)及自動(dòng)噴 水滅火 系統(tǒng)）、建筑屋面 雨水排 水 系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 給水系統(tǒng)采用分區(qū)供水，低區(qū)一 層 ，由市政管網(wǎng)直接供水 ； 高區(qū) 二 到十 一 層， 采用無負(fù)壓變頻供水 。 排水系統(tǒng)采用污、廢 水 合流制，底層單獨(dú)排 放 ，排水立管設(shè)伸頂通氣管，污水經(jīng)化糞池處理后排向市政污水管網(wǎng) 。 消防系統(tǒng)分消火栓 給水 系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)， 均采用水泵水箱聯(lián)合供水。屋面雨水排水系統(tǒng)采用檐溝外排水。 給水管采用 PP-R 管 ； 排水管采用 UPVC 管 ； 消防系統(tǒng) 均 采用鋼管。 關(guān)鍵詞 ： 高層建筑 ； 給水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；消防系統(tǒng) 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 V The Design of Building Water and Wastewater Engineering for the Fourth Building of Lu Neng Ling Xiu Cheng ABSTRACT Baised on the synthesis analysis, the water supply system, the drainage system, fire system(fire hydrant system and automatic sprinkler system) and roof drainage system for the tenth high complex building of Lu Neng Jin Xiu Cheng are designed. The water supply system is applied by vertical division block. The floors from the first to the third are the low areas, water of which is supplied directly by the municipal pipe network. The floors from the 4th to the 19th are the high areas, water of which is supplied with the frequency conversion pump group. The drainage system is an interflow system of sewerage and waste water. Water of the first floor drains separately, the upright draining pipes are equipped with the ventilating pipes, and then the sewerage is disposed by the septic tanks and drains to the municipal waste pipe network. The fire system includes the fire hydrant system and automatic sprinkler system. The roof drainage system is an outside drainage system. The water supply pipes and drainage pipes are made of the PP- R pipes and the UPVC pipes respectively, and the material of the fire fighting system is made of steel pipes. Key Words: high building； water supply system； wastewater system； fire system 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 1 - 1 前 言 本次設(shè)計(jì)的目的是充分利用所 學(xué)的現(xiàn)有的知識(shí)，完成高層建筑給水排水工程的設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)基本上實(shí)現(xiàn)了我們從理論知識(shí)向?qū)嶋H工程設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，充分的把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的工程當(dāng)中，并對(duì)設(shè)計(jì)的方案、內(nèi)容加以有針對(duì)性地、有說服力地論證，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工程的可行性。 本次設(shè)計(jì)在選題的過程中，考慮到地區(qū)性、建筑性質(zhì)，選用高層建筑，建筑類別相對(duì)高級(jí)，進(jìn)行建筑給水排水工程的設(shè)計(jì)，滿足人們的生活需要，并且使人們得到舒適、便利生活環(huán)境。設(shè)計(jì)的大體內(nèi)容是：建筑給水工程、排水工程、熱水工程和消防工程，設(shè)計(jì)的意義在于滿足人們生活用水的同時(shí)，要滿足室內(nèi)的消防用水，保證人 們居住的安全性。設(shè)計(jì)的依據(jù)為相關(guān)書籍和設(shè)計(jì)手冊(cè)、規(guī)范。在設(shè)計(jì)中，大都按照常規(guī)方法，嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范來進(jìn)行，建筑給水排水系統(tǒng)及衛(wèi)生設(shè)備要相對(duì)完善，在技術(shù)上要保持先進(jìn)的水平，在計(jì)算的過程中，盡量使用符合經(jīng)濟(jì)流速的管徑 ,以便降低成本，同時(shí)要考慮水的漏失、壓力情況來選擇管材和一些連接管件，以便在水從市政管網(wǎng)輸送到建筑內(nèi)用戶的過程中，水的漏失量最少，節(jié)約水資源。 1.1 國(guó)內(nèi)外高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)研究的狀況和主要內(nèi)容 高層建筑給水排水工程與一般多層建筑和低層建筑給水排水工程相比，基本理論和計(jì)算方法在某些方面是相同的 ，但因高層建筑層數(shù)多、建筑高度大、建筑功能廣、建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以及所受外界條件的限制等，高層建筑給水排水工程無論是在技術(shù)深度上，還是廣度上，都超過了低層建筑物的給水排水工程的范疇，并且有以下一些特點(diǎn)高層建筑給水排水設(shè)備的使用人數(shù)多，瞬時(shí)的給水量和排水流量靠的水源，以及經(jīng)濟(jì)合理的給水排水系統(tǒng)形式，并妥善處理排水管道的通氣問題，以保證供水安全可靠、排水通暢和維護(hù)管理方便。下面就高層建筑給水排水工程的主要特點(diǎn)介紹如下： 。 高層建筑的功能復(fù)雜，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人員疏散及撲救困難。為此，必須設(shè)置安全可 靠的室內(nèi)消防給水系統(tǒng)，滿足各類消防的要求，而且消防給水的設(shè)計(jì)應(yīng) “立足自救 ”，方可保證及時(shí)撲滅火災(zāi)，防止重大事故發(fā)生。 高層 建筑對(duì)防噪聲、防震等要求較高，但室內(nèi)管道及設(shè)備種類繁多、管線長(zhǎng)、噪聲源和震源多，必須考慮管道的防震、防沉降、防噪聲、防水錘、防管道伸縮變位、防壓力過高等措施。以保證管道不漏水，不損壞建筑結(jié)構(gòu)及裝飾，不影響周圍環(huán)境，山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 2 - 使系統(tǒng)安全運(yùn)行。 1.2 國(guó)內(nèi)外高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)研究的狀況和主要內(nèi)容 1.2.1 高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)方法 近年來，隨著高層建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑給水排水工程設(shè)計(jì)方法 也有了不少的改進(jìn)和更新。 高層建筑生活給水 首先，對(duì)適用于高層建筑的生活給水設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算方法的研究，一直不斷地在進(jìn)行。經(jīng)驗(yàn)法，概率法，平方根法等計(jì)算方法不斷地被修正和改進(jìn)。用科學(xué)的概率法取代現(xiàn)在仍在使用的平方根法，研究人員在此方面進(jìn)行了不少嘗試。 其次，變頻恒壓調(diào)速供水技術(shù)日益成熟，加上減壓閥的使用，改善了原來高層建筑 “水箱一水泵聯(lián)合供水 ”和 “水箱減壓 ”方法中出現(xiàn)的 “水質(zhì)二次污染 ”和 “水箱占用大量建筑面積 ”的狀況，同時(shí)也達(dá)到了節(jié)能效果。再次，在貯水方面，合建水箱的設(shè)計(jì)方式己越來越少的被采用，取而代之的是 生活水池與消防水池分建的設(shè)計(jì)方式，其中，生活水池也大多傾向于采用不銹鋼板等組合式水箱。 高層建筑消防給水 首先，因?yàn)楦邔咏ㄖ南捞攸c(diǎn)是 “立足于自救 ”，因而自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加受到重視，新的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范己于 2001 年 7 月頒布執(zhí)行。新的規(guī)范對(duì)設(shè)置場(chǎng)所危險(xiǎn)等級(jí)、設(shè)計(jì)基本參數(shù)、管道水力計(jì)算等方面都作出了一些調(diào)整。這些調(diào)整都是注入了廣大設(shè)計(jì)人員近年來工作研究實(shí)踐得出的寶貴經(jīng)驗(yàn)，以及借簽了國(guó)外工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果。 其次，消火栓給水系統(tǒng)也在變頻分級(jí)供水方面進(jìn)行的有益的嘗試和應(yīng)用。另外，為保障高層 建筑火災(zāi)初期消防水壓及水量而設(shè)計(jì)的穩(wěn)高壓系統(tǒng)，先從上海地區(qū)得到應(yīng)用，然后逐步在各地推廣開來，其計(jì)算及設(shè)計(jì)手段逐漸成熟，乃至有人建議將穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)單獨(dú)列入高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范以區(qū)別原有的常高壓消防給水系統(tǒng)和臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)。 高層建筑排水 排水的輸送已 不限于重力流和壓力流，虹吸流出現(xiàn)在壓力 (虹吸 )式屋面雨水排水系統(tǒng)。排水塑料管的噪聲防治問題上，或采用改變水流狀態(tài)的方法、或采用改變管道結(jié)構(gòu)型式、或兼用兩種方式，都有一定效果。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 3 - 1.2.2 高層建筑給水排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 建筑也迅猛發(fā)展，各項(xiàng)工程 設(shè)計(jì)內(nèi)容豐富。高層建筑給水排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有： 給水工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 高層建筑給水工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有 :用水量計(jì)算，給水方式的確定，管道設(shè)備的布置，管道的水力計(jì)算及室內(nèi)所需水壓的計(jì)算，水池、水箱的容積確定和構(gòu)造尺寸確定，水泵的流量、揚(yáng)程及型號(hào)的確定，管道設(shè)備的材料及型號(hào)的選用，施工圖的繪制和施工要求。 室內(nèi)消防設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 高層建筑室內(nèi)消防設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有 :消火栓系統(tǒng)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，二氧化碳滅火系統(tǒng)，干粉滅火系統(tǒng)，鹵代烷滅火系統(tǒng) (現(xiàn)已不讓采用 )，蒸汽滅火系統(tǒng)，煙霧滅火系統(tǒng)等。以水作為滅火劑的主 要有消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng) .自動(dòng)噴水滅 火系統(tǒng)又分 :閉式系統(tǒng) (有濕式、干式、預(yù)作用、重復(fù)啟閉預(yù)作用四種系統(tǒng) )，雨淋系統(tǒng)，水幕系統(tǒng)，自動(dòng)噴水一泡沫聯(lián)用系統(tǒng)。其中閉式系統(tǒng)中的濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)最為常用。 消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括消防用水量的確定 :消防給水方式確定 :消防栓的位置、消防栓的個(gè)數(shù)和型號(hào)確定 ;消防水池、水箱的容積確定 ;消防管道的水力計(jì)算及消防水壓的計(jì)算 ;消防水泵的流量、揚(yáng)程、型號(hào)和穩(wěn)壓系統(tǒng)的確定 ;消防控制系統(tǒng)的確定 :消火栓給水系統(tǒng)的施工圖繪制及施工要求。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括 :方案確定 ;供水方式 確定 :噴頭布置 ;噴頭型號(hào)的確定 ;管網(wǎng)水力計(jì)算 ;報(bào)警閥、水流指示器的選型 ;自噴水泵的流量、揚(yáng)程、型號(hào)和穩(wěn)壓系統(tǒng)的確定 ;自動(dòng)控制系統(tǒng)的確定 ;自噴系統(tǒng)的施工圖繪制及施工要求 . 排水工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 高層建筑排水工程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括 :排水體制的確定，排水方案的確定，排水管道系統(tǒng)的布置，排水管道的水力計(jì)算及排水通氣系統(tǒng)的計(jì)算，衛(wèi)生設(shè)備的選型及布置，局部污水處理，構(gòu)筑物的選型，屋面雨水排水系統(tǒng)的確定，排水管材的定型，排水系統(tǒng)施工圖的繪制和施工要求。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 4 - 2 工程概況及設(shè)計(jì)任務(wù) 2.1 工程概況 該樓位于濟(jì)南市區(qū)，地上 十 一 層，地下 二 層，地下一層為 貯藏間 。地上一層為各家獨(dú)立商鋪。 二 層以上均為住宅。屋頂設(shè)有水箱間。各層高度如下：住宅地下一層 3m，住宅地下二層 2.85m，一層 3.6m，二層 為 2.8m，住宅標(biāo)準(zhǔn)層 2.8m，建筑總高度 41.15m，總建筑面積約為 7511.70 2m 。樓體為鋼筋混凝土框架剪力墻 結(jié)構(gòu)。 2.2 設(shè)計(jì)資料 2.2.1 建筑設(shè)計(jì)資料 建筑物地下一層平面圖、首層平面圖、二層平面圖、標(biāo)準(zhǔn)層平面圖、十一層平面圖、屋頂平面圖、建筑立面圖。 2.2.2 城市給水排水設(shè) 計(jì)資料 1：該樓位于濟(jì)南市區(qū)，該地區(qū)工程地質(zhì)條件良好，室外地面標(biāo)高 38.00m。 2：市政給水管網(wǎng)提供的最小、最大工作壓力分別是 280kp、 500kp。 3：室外給水管西、北各一條，管徑均為 300mm，管中心距地面均為 1.0m。流量65L/S 2.3 工程設(shè)計(jì)任務(wù) 在本次設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)的該建筑的給水排水工程的內(nèi)容如下： （ 1）建筑給水工程設(shè)計(jì) （ 2）建筑消防工程設(shè)計(jì) A. 消火栓系統(tǒng)工程設(shè)計(jì) B. 自噴系統(tǒng)工程設(shè)計(jì) （ 3）建筑排水工程設(shè)計(jì) （ 4）雨水排水工程設(shè) 計(jì) 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 5 - 3 建筑給水系統(tǒng) 3.1 給水方式的選擇 本建筑屬于高層建筑，市政給水管網(wǎng)水壓只能滿足建筑 5 層以下的供水需求，為了有效利用室外管網(wǎng)的水壓，該建筑采用分區(qū)給水方式，系統(tǒng)豎向分為兩區(qū)。低區(qū)采用由市政管網(wǎng)供水的直接 給水方式，高區(qū)采用水泵的直 接給水方式。 高層建筑豎向分區(qū)給水方式有以下幾種： 3.1.1、并列給水方式 在各分區(qū)獨(dú)立設(shè)水箱和水泵，水泵集中設(shè)置在建筑底層或地下室，分別向各區(qū)供水。 優(yōu)點(diǎn)：各區(qū)是獨(dú)立的給水系統(tǒng)，互不影響，當(dāng)某區(qū)發(fā)生事故時(shí)，不影響全局，供水安全可靠；水泵集中，管理維護(hù)方便；運(yùn)行動(dòng)力費(fèi)用低。 缺點(diǎn)：水泵臺(tái)數(shù)多，壓力高，管線長(zhǎng)，設(shè)備費(fèi)用增加；分區(qū)水箱占用樓層空間，給建筑房間布置帶來不便，使經(jīng)濟(jì)效益下降。 3.1.2、串聯(lián)給水方式 即分區(qū)串聯(lián)給水方式，水泵分散設(shè)置在各區(qū)的樓層或技術(shù)層中，低區(qū)的水箱兼作上一區(qū)的水池。 優(yōu)點(diǎn)：無高壓水泵和高壓管道；運(yùn)行動(dòng)力費(fèi)用低。 缺點(diǎn)：水泵分散設(shè)置，連同水箱所占樓層空間較大；水泵設(shè)在樓層，對(duì)防振隔音要求高，水泵分散，管理維護(hù)不方便；若下區(qū)發(fā)生事故，則其上部數(shù)區(qū)供水受影響，供水可靠性降低。 3.1.3、減壓水箱給水方式 整個(gè)高層建筑的用水量全部由設(shè)置在底層的水泵提升至屋 頂總水箱，然后再分送至各區(qū)水箱，分區(qū)水箱起減壓作用。 優(yōu)點(diǎn)：水泵數(shù)量最少，設(shè)備費(fèi)用低，管理維護(hù)簡(jiǎn)單；水泵房面積小，各分區(qū)減壓水箱調(diào)節(jié)容積小。 缺點(diǎn)：水泵運(yùn)行動(dòng)力費(fèi)用高；屋頂總水箱容積大，對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)和抗震不利；建筑物高度較大、分區(qū)較多時(shí)，下區(qū)減壓水箱中閥門承壓過大，導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)或經(jīng)常維修；供水可靠性差。 3.1.4、減壓閥給水方式 工作原理與減壓水箱給水方式相同，其不同之處在于以減壓閥來代替減壓水箱。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 6 - 減壓閥的最大優(yōu)點(diǎn)是占用樓層空間較小，使建筑面積發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益，簡(jiǎn)化了給水系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是水泵運(yùn)行動(dòng)力費(fèi)用較 高。 餓 根據(jù)提供的建筑條件，通過方案比較，采用第 4 種方案，即，此方案可以充分利用條件，減少投資。 3.2 給水系統(tǒng)方案的確定 該建筑為高層建筑，市政管網(wǎng)所提供的最小資用水頭為 280kpa, 若只采用一個(gè)給水系統(tǒng)供水，建筑低層的配水點(diǎn)所受的靜水壓力很大，易產(chǎn)生水錘，損壞管道及附件，流速過大產(chǎn)生水流噪音；低層壓力過大，開啟水龍頭時(shí)，水流噴濺嚴(yán)重；使用不便，根據(jù) 建筑給 水 排水設(shè)計(jì) 規(guī)范， 衛(wèi)生器具的最大靜水壓力不 宜 超過 0.35MPa。由于其層數(shù)多，豎向高度大，為避免低層配水點(diǎn)靜水壓力過大，進(jìn)行豎向分區(qū)。據(jù)設(shè)計(jì)資料以及 規(guī)范中的要求并結(jié)合該樓的功能分區(qū)，將該建筑在豎向上分為 2 個(gè)供水區(qū)，低區(qū)為 1 層；高區(qū)為 2 11 層。低區(qū)利用市政給水管網(wǎng)供水壓力直接供水；高區(qū)采用變頻水泵加壓供水。本設(shè)計(jì)采用高區(qū)每層均設(shè)減壓閥的供水方式，采用 Y 型減壓穩(wěn)壓閥。閥后壓力在 0.2MPa 左右，使供水達(dá)到最大舒適度。 變頻調(diào)速水泵給水是目前高層建筑中普遍采用的一種給水方式，可以實(shí)現(xiàn)水泵流量供水時(shí)保持高效運(yùn)行，使運(yùn)行更可靠、更合理、更加節(jié)能。變頻調(diào)速水泵具有以下優(yōu)點(diǎn)： 設(shè)備時(shí)刻 監(jiān) 測(cè)供水量， 使 機(jī)組處于高效節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)。水泵軟啟動(dòng)，啟動(dòng)電流小，能耗少。 設(shè)備占地面積小，不設(shè)高位水箱，減少了建筑負(fù)荷，節(jié)省水箱占地面積，又可有效的避免水質(zhì)的二次污染，給水系統(tǒng)也隨之相應(yīng)簡(jiǎn)化。 水泵軟啟動(dòng)，減少了水泵機(jī)組的機(jī)械沖擊和磨損，因而延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。 管理簡(jiǎn)便、運(yùn)行可靠。 無負(fù)壓設(shè)備可以充分利用市政管網(wǎng)的壓力，并且不會(huì)使市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓。 無負(fù)壓供水設(shè)備不需設(shè)水池，避免二次污染。 前已述及，該建筑給水系統(tǒng)豎向分兩個(gè)供水區(qū)，地 上 一層為低區(qū)，利用市政管網(wǎng)供水壓力直接供水。 2 11 層為高區(qū)。采用變頻調(diào)速水泵供水。機(jī)組設(shè)置在地下室，給水設(shè)備間。 3.3 給水 管網(wǎng)水力計(jì)算 進(jìn)行給水管網(wǎng)最不利管段的水力計(jì)算，目的是算出各管段的設(shè)計(jì)秒流量，各管段山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 7 - 的長(zhǎng)度，計(jì)算出每個(gè)管段的當(dāng)量數(shù)，進(jìn)而根據(jù)水力計(jì)算表查出各管段的管徑，每米管長(zhǎng)沿程水頭損失，計(jì)算管段沿程水頭損失，最后算出管段水頭損失之和，進(jìn)而根據(jù)水頭損失算出所需壓力。 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，住宅區(qū)為普通住宅 ，最高日生活用水定額取 300L/(人 d)，小時(shí)變化系數(shù)取hK=2.5，每戶 3.5 人，使用時(shí)數(shù) T=24。 3.3.1 設(shè)計(jì)秒流量 當(dāng)前我國(guó)使用的 住宅 生活給水管道設(shè)計(jì)秒流量公式是： gg NUq 2.0(3.1) 式中 gq 計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量， L/s； U 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出水概率， %； gN 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量總數(shù)； 0.2 以一個(gè)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的額定流量的數(shù)值，其單位為 L/s。 設(shè)計(jì)秒流 量是根據(jù)建筑物配置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量和管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出流概率來確定的，而衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量同時(shí)出流的概率與衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量數(shù)和其平均出流概率0U有關(guān)。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果得衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時(shí)出流概率計(jì)算公式為： (% )1(149.0ggcNNU (3.2) 式中 c 對(duì)于不同的衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流概率0U的系數(shù) 衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流而計(jì)算管段最大用水時(shí)概率計(jì)算公式為： 0 ( % )0 . 2 3 6 0 0dhgq m kUNT (3.3) 式中 0U 生活給水管道最大用水時(shí)衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流概率， %； dq 最高日用水定額， L/(人 d)； m 用水人數(shù)，人； hk 小時(shí)變化系數(shù)； T 用水時(shí)間。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 8 - 住宅區(qū)gN=4.5 0U=3003.52.5/（ 0.24.5243600） =3.34 ,取0U=3.5. 由 建筑給 水 排水設(shè)計(jì) 規(guī)范 附錄 D 可以查出gq（內(nèi)插法）。 一層為商場(chǎng)，因此，設(shè)計(jì)秒流量公式為： gq 0.2gN(3.4) 式中 gq 計(jì)算管段的生活設(shè)計(jì)秒流量， L/s； gN 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具當(dāng)量總數(shù)； 根據(jù) 建筑物用途確定的系數(shù)。 商場(chǎng)和辦公樓 值取 1.5，即設(shè)計(jì)秒流量為： gq 0.2gN 0.21.5gN 0.3gN（ L/s） 根據(jù)規(guī)定，各衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量如下： 浴盆gN=1.0，淋浴器gN=0.75，洗臉盆gN=0.75，坐便gN=0.5，洗滌盆gN=1.0，洗衣機(jī)水嘴gN=1.0。 生活給水管道的水流速度如下： DN15 DN20， v 0.6 1.0m/s； DN25 DN40， v 0.8 1.2m/s； DN50 DN70，v1.5m/s； DN80 及以上的管徑， v1.8m/s。 3.3.2 高區(qū)給水管網(wǎng)水力計(jì)算 高區(qū)水力計(jì)算用圖見圖 3.1，計(jì)算結(jié)果見表 3.1 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 9 - 圖 3.1 高區(qū)給水水力計(jì)算用圖 表 3.1 高區(qū)給水系統(tǒng)水力計(jì)算表 計(jì)算 管段 編號(hào) 當(dāng)量 總數(shù)gN設(shè)計(jì) 秒流量 gq（ L/s） 管徑 DN （ mm） 流速 v (m/s) 單阻 i （ kPa/m） 管長(zhǎng) L （ m） 沿程水 頭損 失 yh（ kPa） 1-2 0.75 0.2 15 0.99 0.940 2.4 2.256 2-3 1.75 0.27 20 0.71 0.357 0.9 0.321 3-4 2.75 0.34 25 0.51 0.143 4.7 0.672 4-5 3.75 0.41 25 0.63 0.197 2.9 0.571 5-6 4.5 0.45 25 0.69 0.234 5.2 1.217 6-7 9 0.64 32 0.63 0.155 2.8 0.098 7-8 18 0.93 32 0.91 0.299 2.8 0.837 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 10 - 8-9 27 1.16 40 0.70 0.142 2.8 0.398 3.3.3 低區(qū)給水管網(wǎng)水力計(jì)算 低區(qū)水力計(jì)算用圖見圖 3.2，計(jì)算結(jié)果見表 3.2 9-10 36 1.36 40 0.82 0.186 2.8 0.521 10-11 45 1.55 40 0.93 0.231 2.8 0.647 11-12 54 1.71 40 1.026 0.277 2.8 0.776 12-13 63 1.87 40 1.12 0.324 2.8 0.907 13-14 72 2.02 50 0.77 0.135 2.8 0.378 14-15 81 2.17 50 0.82 0.254 2.8 0.711 15-16 90 2.30 50 0.87 0.358 9.5 3.401 16-17 270 4.06 70 1.056 0.183 1 0.183 hy= 13.894kPa 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 11 - 圖 3.2 低區(qū)給水水力計(jì)算用圖 表 3.2 低區(qū)給水系統(tǒng)水力計(jì)算表 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 12 - 計(jì)算 管段 編號(hào) 當(dāng)量 總數(shù)gN設(shè)計(jì) 秒流量gq（ L/s） 管徑 DN （ mm） 流速 v (m/s) 單阻 i （ kPa/m） 管長(zhǎng) L （ m） 沿程水 頭損失 yh（ kPa） 0-1 0.5 0.21 20 0.56 0.224 0.3 0.0672 1-2 1.0 0.30 25 0.45 0.133 1.45 0.193 2-3 1.6 0.38 25 0.44 0.173 4.9 1.041 3-4 3.2 0.54 25 0.82 0.322 1.8 0.579 hy=1.880kPa 3.3.4 水表水頭損失計(jì)算 計(jì)算水表的水頭損失，水表的水頭損失可按下式計(jì)算： dh=bgKq2 （ 3.5） 式中 dh 水表的水頭損失， kPa； gq 計(jì)算管段的給水設(shè)計(jì)流量， 3m /h； bK 水表的特征系數(shù)，一般由生產(chǎn)廠提供，也可按下述計(jì)算： 旋翼式水表：1002maxQKb ； 螺翼式水表：102maxQKb , 其中maxQ為水表的過載流量， 3m /h。 水表的水頭損失應(yīng)滿足表 3.3 的 規(guī)定，否則應(yīng)適當(dāng)放大水表的口徑。 表 3.3 水表的水頭損失允許值（ kPa） 表型 正常用水時(shí) 消防時(shí) 旋翼式 小于 24.5 小于 49.0 螺翼式 小于 12.8 小于 29.4 該樓水流量較小，分戶表選用濕式水表 LXS。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 13 - 高區(qū) 的分戶表，即在 管段 5-6，設(shè)計(jì)秒流量 0.64L/s=2.304 hm/3 ， 選用 水表 LXS-20C，常用流量 2.5 hm/3 ，過載流量 5 hm/3 ， 水表損失 1h = 2max2100Qqg = 22100 2.3045 21.23kPa 一層水表，設(shè)計(jì)秒流量 gq 30 . 2 1 . 5 2 . 7 5 0 . 5 0 / 1 . 8 0 /L s m h 分戶表選用 LXS-20C， 常用流量 2.5 hm/3 ，過載流量 5 hm/3 ， 水表損失 1h = 2max2100Qqg = 22100 1.805 12.96 kPa 進(jìn)水總管設(shè)水表。進(jìn)水總設(shè)計(jì)秒流量為 4.06+0.64=4.70L/s=16.92 hm/3 ，為了安全，水 表 均 選用 LXS-80N， 常用流量 40 hm/3 ，過載流量 80 hm/3 ，每只水表的 水表損失 2 222m a x10 1 0 1 6 . 9 2 0 . 4 580gqhQ 總kPa 3.4 設(shè)備的計(jì)算與選擇 系統(tǒng)所需壓力按下式計(jì)算： 4321 HHHHH (3.6) 式中 H系統(tǒng)所需水壓， kPa； 1H 貯水池最低水位至最不利配水點(diǎn)位置高度所需的靜水壓， kPa； 2H 管路的總水頭損失， kPa，局部水頭損失取沿程水頭損失的 25%； 3H水表的水頭損失， kPa； 4H 最不利配水點(diǎn)的流出水頭， kPa。 校核低區(qū)所需壓力： 低區(qū)最不利點(diǎn)為大便器，流出水頭取 20kPa。 H=（ 0.9+0.3） 10+1.25 4.557+0.44+20=36.14 kPa 280 kPa 滿足要求。 高區(qū)生活給水泵的計(jì)算與選擇 變頻調(diào)速供水方式，水泵的出水量要滿足系統(tǒng)高峰用水要求，故高區(qū)水泵的出水山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 14 - 量應(yīng)按 高 區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)秒流量確定。由表 3.1，高區(qū)給水設(shè)計(jì)秒流量為sQ=4.06L/s。 高區(qū)最不利點(diǎn)為 臉 盆，流出水頭 取 50kPa。所需壓力： H=37.6 10+1.25 13.894+21.23+50=464.60kPa 變頻泵的選擇 該設(shè)計(jì)中，高區(qū)選用一個(gè) 無負(fù)壓 變頻機(jī)組（ 2 臺(tái)， 1 用 1 備）向高區(qū)供水。每層水表前均設(shè)減壓穩(wěn)壓閥。選泵時(shí)根據(jù)高區(qū)的設(shè)計(jì)秒流量sQ=4.06/s=14.62 hm/3 和所需壓力H=46.46m OH2選擇。因此，選泵型號(hào)如下： 山東雙輪集團(tuán) 生產(chǎn)的 DL 無負(fù)壓 變頻供水設(shè)備 KLSW15/型設(shè)備一套。 設(shè)備型號(hào)： KLSW12/；流量： 15 3m /h；工作壓力： 0.55MPa； 配套水泵：型號(hào)： KL40-250；揚(yáng)程： 50m；功率 5.5kW；臺(tái)數(shù)： 1 用 1 備； 穩(wěn)壓罐：規(guī)格： 600；壓力： 1.0； 穩(wěn)壓泵：型號(hào)： 25GDL3-10 5；功率： 1.5kW；臺(tái)數(shù)： 1 控制柜： KLCJ-7.5/3 3.5 管材 鍍鋅鋼管是我 國(guó)長(zhǎng)期以來在生活給水中采用的主要管材，鍍鋅鋼管質(zhì)地堅(jiān)硬，剛度大，市場(chǎng)供應(yīng)完善，施工經(jīng)驗(yàn)成熟。但鍍鋅鋼管也存在著一些問題：管道由于長(zhǎng)期工作，鍍鋅層逐漸磨損脫落，鋼體外露，管壁腐蝕，出現(xiàn)黃水，污染水質(zhì)，污染衛(wèi)生潔具；長(zhǎng)久的銹蝕使管道斷面縮小，水流阻力增大。 本設(shè)計(jì)中給水系統(tǒng)采用給水 PP-R 聚丙烯管。具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）耐高溫、高壓。 （ 2）熱熔連接，方便快捷、安全牢固。 （ 3）噪聲水平低。 （ 4）抗老化性能優(yōu)異，最短使用壽命 50a。 （ 5） 施工簡(jiǎn)單，操作時(shí)間短：用專門工具連接，管件連接瞬間完成。 （ 6）接頭內(nèi) 壁通暢：接口同水管等徑，阻水性小 。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 15 - 4 建筑消防水系統(tǒng) 4.1 消防給水系統(tǒng)方案的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)條件，參照高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（ GB50045-95）（ 2005 年 版）（以下簡(jiǎn)稱高規(guī)）及自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB50084-2001）（ 2005 年版），確定 該 建筑為一類建筑，火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為中危險(xiǎn)級(jí)。 根據(jù)高規(guī)，該建筑需要設(shè)置室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)，室外消火栓給水系統(tǒng)及自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。同一時(shí)間的火災(zāi)次數(shù)按一次計(jì)。 根據(jù)高規(guī)第 7.3.3 規(guī)定，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間按 3 小時(shí)計(jì)算，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)火災(zāi)持 續(xù)時(shí)間按 1 小時(shí)計(jì)算。 根據(jù)高規(guī)第 7.2.2 規(guī)定，室內(nèi)消火栓用水量為 10L/s，室外消火栓用水量為 15L/s。 根據(jù)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB50084-2001）第 5.0.1 規(guī)定，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度為 4L/min2m ，作用面積為 120 2m ，經(jīng)計(jì)算自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)消防用水量 160 460=10.67L/s. 消防用水總量 10+15+10.67=35.67L/s。 4.2 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng) 4.2.1 消火栓的布置 本設(shè)計(jì)建筑總高度 39.1m，屬于中危險(xiǎn)級(jí)，按要求，消火栓的間距應(yīng)保證同層任何部位有 2 個(gè)消火栓的水槍充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)。 本設(shè)計(jì)中消火栓系統(tǒng)采用 DN6519 的直流水槍， 25m 長(zhǎng) DN65 的襯膠水帶 。 消火栓保護(hù)半徑可按下列計(jì)算公式計(jì)算： R3LLd （ 4.1） 式中 R 消火栓保護(hù)半徑， m； dL 水帶敷設(shè)長(zhǎng)度， m?？紤]水帶的轉(zhuǎn)彎曲折應(yīng)為水帶長(zhǎng)度乘以折減系數(shù) 0.8； 3L 水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度的平面投影長(zhǎng)度 ， m。 因此，消火栓的保護(hù)半徑為： R3LLd =250.8 11.4 sin45 28.3m 消火栓布置間距采用下式計(jì)算： 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 16 - S )( 22 bR （ 4.2） 式中 S 消火栓間距， m； R 消火栓保護(hù)半徑， m； b 消火栓最大保護(hù)寬度， m。 本設(shè)計(jì)中，消火栓采用單排布置，消火栓最大保護(hù)寬度 b 取 12.7m，因此，消火栓間距為： S )( 22 bR 25.3m 4