二十七层综合楼的建筑给排水设计案例(毕业设计)

二十七层综合楼的建筑给排水设计案例

目录

摘 要 .................................................. 3 引 言 .................................................. 6 第1部分 方案设计说明书 ................................. 7 1、概述 ................................................ 7

1.1工程概况 ...................................................................................................................................................... 7

1.2设计依据 ....................................................................................................................................................... 7 1.3设计内容 ....................................................................................................................................................... 7

2、设计方案说明 ........................................ 8

2.1给水系统........................................................8 2.2消防给水系统....................................................9 2.3排水系统.......................................................12

第2部分 设计计算书 .................................... 13 1、室内给水系统的计算.................................. 13

1.1给水定额及时变化系数...........................................13

1.2室内给水管网水力计算...........................................14

2、室内消火栓给水系统的计算 ............................ 24

2.1消火栓的保护半径...............................................25 2.2消火栓口所需压力...............................................25 2.3低区消火栓管网的水力计算.......................................26 2.4低区消防水泵的选择.............................................29 2.5高区消火栓管网的水力计算.......................................29 2.6高区消防水泵的选择.............................................32 2.7消火栓及自动喷淋系统增压装置的设计.............................33 2.8水泵接合器的确定...............................................33

3自动喷淋系统的计算 ................................... 34

3.1 自动喷淋灭火系统的基本数据 ....................................34 3.2 喷头的布置 ....................................................35

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3.3作用面积划分...................................................35 3.4水力计算（采用作用面积）.......................................37 3.5校核...........................................................38 3.6喷洒泵的选型...................................................39

4.室内排水系统的计算 .................................. 40

4.1 建筑内部排水系统的计算 ........................................40 4.2屋顶雨水系统...................................................45 4.3地下层集水坑排水...............................................48

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摘 要

本设计是二十七层综合楼的建筑给排水设计，主要包括给水系统、排水系统、消防系统。本园区生活用水由地下生活水泵房供给，给水系统采用分区供水，地下一层到九层为一区，十层到十八层为二区，十九层到二十七层为三区，由生活水泵房中的微机变频调速水泵机组供水。排水系统采用 污、废水合流制，室内一层及以上污废水重力自流排入室外污水管道，地下室污废水采用潜水泵提升至室外污水井。污水经化粪池处理后，排入市政污水管。本建筑雨水采用内排雨水系统，屋面雨水经雨水斗和室内雨水管排至室外雨水检查井。本工程消火栓给水系统用水由地下消防水泵房供给。消防水池有效容积为648m3，与自动喷水系统合用。本工程消防系统为湿式系统，竖向分为两个区：地下一层至五层为低区;六至二十七层为高区。在本建筑西侧原有建筑五层顶设置消防水箱，供低区消火栓系统初期灭火用水，与喷洒系统合用。在建筑屋顶消防水箱间内设置消防水箱，供高区消火栓系统初期灭火用水，与喷洒系统合用。消火栓系统采用两路供水，水平管与竖向管构成环状。本工程地下及地上每层均设自动喷水灭火系统，系统用水由地下消防水泵房供给，与室内消火栓系统合用。消防泵房内设喷洒泵两台，一用一备。由湿式报警阀直接控制喷洒水泵启动。本工程自动喷水系统竖向分为两个区：地下一层至五层为低区；六至二十七层为高区。 关键词：

给水排水工程；高层建筑；综合办公楼；自动喷水灭火系统 ；节能

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Abstract

This design is twenty-seven layer complex building of water supply and drainage design, including the water supply system, drainage system, fire control system. This park life underground life water pump water supply by water distribution system using zoning water, underground layer to nine layer skin, ten layer to for eighteen layers of two area, nineteen floors to 27 layer, the life for usurped the pump house microcomputer variable frequency speed pump unit water supply. Drainage system USES corrupt, wastewater confluence system, indoor layer and above unclean wastewater gravity artesian into outdoor sewage pipe, the basement unclean wastewater using submersible promoted to outdoor sewage well. The sewage is septic tank processing, into the municipal sewage pipe. This building rainwater drainage system adopted, roof in row by rainwater fights and indoor rain storm sewer line to outdoor rainwater inspection Wells. This engineering hydrant water system by underground fire water pump water supply. 648m3 fire-fighting for effective volume with automatic water spray system, operable. This engineering fire control system for wet system, vertical is divided into two areas: underground layer to five layers as low area; Six to 27 layer for high area. In this building west side top five original architecture set fire water tank, layer for low area fire hydrant system with spraying extinguishing water, initial share system. In building roof fire water tank fire water tank, installed between high area fire hydrant system for spraying extinguishing

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water, and initial share system. Fire hydrant system USES two road with water, horizontal air-water vertical tube constitute a ring. This engineering underground and the ground each floor are set automatic sprinkler system, the system of water from underground fire water supply pump, and indoor fire hydrant system share. Fire pump room equipped with spray pump for two, one a. Wet-type alarm valve by spraying water pump start-up direct control. This engineering automatic sprinkler system can be divided into two areas: vertical underground layer to five layers as low area; Six to 27 layer for high area. Key words：

Water Supply and Drainage Engineering ；

high rise building ；

Tall University Building ；automatic sprinkling system ； energy conservation

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引 言

随着经济的快速发展和科学的不断提高，高层建筑的高度和层数也在不断地增加。进入21世纪以来，高层建筑向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展、高层建筑成为现代化大都市的一种标志。

高层建筑不同于低层建筑，它具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点。所以必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好情况，满足各类高层建筑的功能要求。高层建筑给排水工程的中心任务是为人们提供方便、卫生、舒适以及安全的生产、生活环境。

金茂大厦A座是一个集办公、商务等多功能于一体的综合性建筑。建筑面积大，功能分区多，使用时间不统一，目前做的课题主要为多层建筑给水系统 ，排水系统，消防系统以及屋顶排水系统。本工程给水方式采用分区供水方式,给水管网的布置方式为环状式，这样可减小静水压力，提高供水可靠性。排水系统生活污水与废水一起经化粪处理池处理后排至小区的污水管道，雨水经收集后排入雨水管道。室内消火栓给水系统采用分区给水系统，室内消防给水管网应布置成独立的环状管网系统采用水泵加压给水方式。

本次毕业设计过程中，查阅了大量的相关材料，积累和丰富自己的专业知识。在此基础上，根据设计的土建资料和室内外设计参数等初步确定合适的设计方案，翻阅了大量的参考书籍，对设计方案进行反复技术经济分析和论证。最后，依据相关资料和设计规范，完成了设计计算

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和相关工程图纸的绘制。

第1部分 方案设计说明书

1、概述 1.1工程概况

本建筑位于河北省唐山市，总建筑面积为34670m2，地上二十七层，地下一层，地面建筑物高度98.9m。地下室为设备用房及车库；一层为为多功能，二—二十七层为办公用房。

1.2设计依据

已批准的初步设计文件；

建设单位提供的本工程有关资料和设计任务书； 建筑和有关工种提供的作业图和有关资料；

国家现行有关给水、排水、消防和卫生等设计规范及规程。

1.3设计内容

本设计包括生活给水系统，排水系统，消火栓系统，自动喷水灭火系统及室外给排水总平面设计。

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2、设计方案说明 2.1给水系统

2.1.1给水系统选择

因城市管网常年可资用水头远不能满足高层用水的要求，故考虑到二次加压，根据原始资料，本建筑屋顶水箱底标高98.80m，若直接采用水泵和水箱供水系统，下面几层供水压力将超过0.5MPa,容易造成生器具及其接口损坏，且未能有效利用市政管网水压，浪费能量，同时屋顶水箱容积过大，增加建筑负荷和投资费用。故打算采用微机变频调速水泵机组的供水方式供给该建筑的日常用水。 2.1.2给水系统的组成

建筑内给水系统由引入管，水表节点，给水管道，配水装置和用水设备和附件，此外包括地下微机变频调速水泵机组。 2.1.3给水管道及设备安装

（1）给水管道采用聚丙乙烯（PP-R）管，供水箱管采用钢管。 （2）各层给水管采用暗装敷设，支管以2%的坡度坡向池水装置。 （3）给水管与排水管平行、交叉时，其距离分别大于0.5m 和0.15m，交叉处给水管道在上。

（4）管道穿越墙壁时，需预留孔洞，孔洞尺寸采用：d+50mm--d+100mm，管道穿过楼板时应预埋金属套管。

（5）在立管和横管上设闸阀，当d<=50mm，设截止阀，d>50mm，设闸阀。 （6）水泵基础应高于地面0.1m，水泵采用自动启动。

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2.1.4给水系统的竖向分区

高层建筑内部给水系统的竖向分区应根据使用材料、性能、维护管理条件、建筑层数和室外管网水压等合理确定。本次设计拟将给水系统分为三个区，一区是-1-9层，二区10-18层，三区19-27层，均采用微机变频调速泵加压供水。

2.2消防给水系统

2.2.1消火栓给水系统的选择

根据规范，该建筑为一类建筑。室内外消防流量分别为40L/s，30L/s。充实水柱取12m，水枪喷嘴流量5.2L/s，消防立管管径DN100。最底层消火栓所承受静压力不大于0.80MPa，故采用分区方式，在5 层分区，在27 层、6 层、5 层、与-1 层分别成环。消火栓布置在明显，经常有人出入而且使用方便地方。其间距不大于30m，-1-5 设8 根立管，6-27层设10根立管，在27层设试验消火栓一个，室内消火栓箱内均设有远距离启动消防泵的按钮。消火栓均采用稳压、减压消火栓。根据《高层民用建筑设计防火规范》规定：本建筑为一类高层建筑，耐火等级为一级，室外消火栓用水量为30L/s，需设置3个消火栓，消防给水管道布置成环状，消火栓均采用地下式，以便消防车向室内消防管网供水。

2.2.2自动喷水灭火给水系统的选择

该建筑采用湿式自动喷淋灭火系统，报警阀设于1 层，且各层均设水流指示器和信号阀，其信号均送入消防控制中心进行处理。该建筑各

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层均采用自动喷淋系统，喷头动作温度68度，不做吊顶场所，向上喷头采用直立型，向下喷头采用下垂型。喷头布置满足距墙柱距离小于1.80m。喷头之间距离小于3.60m，各层均设末端试压装置，废水排入污水管。该建筑自动喷淋按每800 个喷头分一区，共分六区，即26-27 层为第一区，17-21层为第二区，12-16 层为第三区，7-10 层为第四区5-6层为第五区，-1-4层为第六区。在地下一层、四层、六层、十一层、十六层、二十一层、二十六层报警阀室内设湿式报警阀各一组。在地下一层、六层、十一层、十六层、二十一层报警阀前设置减压阀，阀后压力为0.5Mpa。

2.2.3消火栓系统的给水方式及系统组成

消火栓系统的初期灭火是由水箱供水，后期供水是由地下室的加压水泵供水到高区，中间设减压阀，供低区用水。

消火栓系统由消防泵，消防管网，减压阀，自动稳压消火栓和水泵结合器组成。

2.2.4自动喷水灭火系统的给水方式及系统组成

自动喷淋系统的初期供水由高位水箱直接供给，后期由水泵加压阀向各区分别供水。

自动喷淋系统由喷淋泵，喷淋管网，报警装置，水流指示器，喷头和水泵结合器组成。 2.2.5消防管道及设备安装

1、消火栓给水管采用无缝钢管，采用焊接方式。

2、立管均采用DN100mm 的管道，消火栓口径为65mm，水枪喷嘴口径

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19mm，水龙带为麻质，直径65mm，长度25m。 3、自动喷淋系统 （1）管道采用无缝钢管。

（2）吊架和支管位置以不妨碍喷头喷水为原则。吊架离喷头的距离应

大于0.3m，距末端喷头距离小于0.7m。

（3）报警阀设地面1.2m 处，且便于管理的地方，警铃应靠近报警阀安

装，水平距离不超过15m，垂直距离不超过2m。 2.2.6灭火器的配置

按照《建筑灭火器配置设计规范》，为了有效地扑灭初期的火灾，在所有的公共部位、消防器材室、变配电间等地方配备一定数量的手提式磷酸铵盐的干粉灭火器。 2.2.7水泵接合器的选择与确定

根据设计所给的资料本设计消火栓给水系统一共设6个水泵接合器，高区和低区各设置3个水泵接合器。

水泵接合器宜采用地下式。

水泵接合器的型号，基本参数及基本尺寸：

型号规格：SQX150 形式：地下式 公称直径：150mm 公称压力：1.6Mpa 2.2.8消防系统的主要设备

消火栓泵选用：100DL-7 离心泵两台，一备一用，流量27.8L/s，扬程140m，配套电机功率为75kw。自动喷淋泵选用：100DL-6 离心泵两台，一备一用，流量27.8L/s，扬程120m，配套电机功率为55kw。

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2.3排水系统

2.3.1排水系统的选择

本工程采用生活污水和生活废水合流制。污水排入室外经过化粪池处理后排入市政管网，厨房排水经隔油池处理排至化粪池。屋面雨水为内排水系统，雨水经屋面雨水斗收集后由管路输送直接排至室外。负一层各用水点的排水，汇合后进入集水井，再由潜污泵提升排出。 2.3.2排水系统的组成

该系统由卫生器具，排水管道，检查口，清扫口，室外排水管道，检查井，隔油池，潜污泵，集水井组成。 2.3.3排水管道的安装要求

（1）管材采用铸铁管排水，室外采用d230 钢混排水管。 （2）排水立管在垂直方向转弯处设两个45 度弯头连接。 （3）排水管穿楼板时应预留孔洞，安装时应设金属防水套管。 （4）立管沿墙敷设时，其轴线与墙距离L 不得小于下列规定：

DN50mm，L=100mm，DN75mm，L=150mm。

（5）排水检查井中心线距离不得小于3m，检查井700*700

（6）排水立管上设检查口，隔层设一个，离地面1m 处。此外各横支管起端需设清扫口，以便清扫。 2.3.4排水系统的主要设备及构筑物

排污泵采用WQ40-10-2.2 型 电功率4kw ;集水井：2000×1600×1000 一座，850×850×1000 两座。

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第2部分 设计计算书

1、室内给水系统的计算 1.1给水定额及时变化系数

本建筑为办公楼，人数计算按1 人/7m2。一层面积为1285.9m2，二至五每层面积为1318m2，六至二十七每层面积为1124m2。则一层工作人员数目=1285.9/7≈185（人），二至五层每层人数≈190人，六至二十七层每层人数≈160人，则该办公楼总的人数大约为4465人。 （1）最高日用水量

盥洗室用水：取50L/（人·班），时变化系数为Kh=1.5，供水时间T取8h，则

盥洗室每天的用水量：q1=50×8×4465=1786000L/d=1786.0m3/d 餐厅：职工用餐人数为650人，生活用水量标准为40-60L/人·日，取50L/人·日，时变化系数为Kh=1.5，供水时间为10h，每日就餐次数为3次

餐厅用水量为q2=650×50×3=97500L/d=97.5m3/d 则 最高日用水量 Qd=mqd

= 4465×50+97.5m3/d = 223347.5L/d =223.4 m3/d

（2）最高日最大时用水量 Qh=Kh·Qp=Kh·Qd /T

=1.5×223.4/8+1.5×97.5/10 =56.6m3/h

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式中：

Qh—最大小时生活用水量，单位m3/h Kh—时变化系数

Qd—最高日生活用水量，单位m3/d T—每日使用时间，单位h Qp—平均小时用水量，单位m3/d

（3）设计秒流量的计算

根据该建筑的性质，取a=1.5，k=0 则： Qq

0.2

Nq KN

q

0.3Nq

（4）室内所需压力

H=H1 H2+H3 H4

注； H——建筑内部给水系统所需的压力，至室外引入管起点轴线算起

（KPa）；

H1 ——最不利点与室外引入管起点的静压差（KPa）； H2——计算管路的压力损失（KPa）； H3 ——水表的压力损失（KPa）； H4 ——最不利点的最低工作压力（KPa）； 1.2室内给水管网水力计算 1.2.1室内一区给水管网水力计算

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室内给水管网水力计算表(1 层卫生间JL-1 管)

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8-9 9-10 10-b 11-12 12-13 13-14 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-14 14-b b-a∑h

0.75 0.75 5.42 0.90 0.95 2.25 0.55 0.63 9.62 0.77 0.81 5.67 1.93 44 1 1 2 3 3 3 2 4 6 1 1 1 1 1 1 7 7

1 2 3

0.5 1.0 1.5 0 12.0 24.0 3.0 0.5 1 1 2 2 2 2 2 1.2 1.7 2.4 2.9 3.4 6.4 6.4

0.10 0.20 0.30 2.40 4.80 2.9 1.20 1.35 1.2 1.55 1.60 1.65 1.86 1.86

20 20 20 40 50 50 25 25 25 32 32 32 80 80

0.26 0.53 0.79 1.44 1.814 1.872 1.82 2.04 1.82 1.52 1.57 1.62 0.34 0.34

0.06 0.206 0.422 0.501 0.565 0.498 0.132 1.63 0.132 0.074 0.078 0.083 0.002 0.002

0.045 0.155 2.287 0.451 0.537 1.121 0.073 1.027 1.270 0.057 0.064 0.471 0.004 0.088 12.66

No 16

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低区给水系统计算图

室内给水管网水力计算表(2-9层卫生间JL-1管)

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一区总沿程水头损失：H=∑hy=12.66+8.12=20.78 KPa

总水头损失为H2=1.3×∑hy=1.3×20. 87=27. 131 Kpa

低区水表压力损失计算：

在每层入户前，安装水表， 型号为LXS-50C 的旋翼式 pB

QB

2

KB

2

KB=

30

2

qmax100

2

KB

qmax100

100

9

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pB

QB

2

KB

=

179.619

19.29

KPa

p4最不利点的最低工作压力

50 kPa

H=H1 H2+H3 H4=333+27.131+19.29+50=429.421 kPa=43mH2o 1.2.2室内中区给水管网水力计算

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中区给水系统管网水力计算草图

室内给水管网水力计算表(10-18层卫生间JL-2管)

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二区总沿程水头损失：H=∑hy=19.48KPa 局部水头损失按沿程水头损失的30%计算，则

总水头损失为H2=1.3×∑hy=1.3×19. 48=25. 324 Kpa

则H=H1 H2+H3 H4=64.8+25.324+19.29+50=742 kPa=74.2mH2o

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fsoj.html