给水排水工程毕业设计正文+外文翻译

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1 设计任务及设计资料

1.1 设计任务

根据有关部门的批准，新乡某置业有限公司拟建一幢十五层商住楼，该建筑属一类高层建筑，地上一至三层为商场，四层以上为住宅；地下二层为设备用房，地下一层为车库，顶层设有水箱间。室内外高差为0.60m。

要求完成该高层住宅楼的建筑给水排水工程设计，并与土建工程配套。具体内容包括三部分：

（1） 建筑给水系统设计：生活给水；

（2） 建筑消防系统设计：包括消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、灭火器的布置；

（3） 建筑排水系统设计：生活排水。

1.2 设计依据

（1） 建筑设计资料 包括建筑各层平面图、电梯机房平面图、水箱间给排水放大图。

（2） 设计规范《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045—95、《建筑给水排水设计规范》GB 50015—2003、《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084—2001等、《建筑灭火器配置设计规范》GB J140—90等。

1.3 市政给水排水资料及设计过程

1.3.1 给水水源及给水设计

采用两路市政给水供给，市政自来水接管管径为DN200，接管标高为地面下1.0m，供水压力为0.27MPa，市政管网不允许直接抽水。

建筑内采用独立的生活给水系统。根据设计资料,已知室外给水管网常年水头为27米,不能满足该建筑的用水要求,故室内给水系统采用分区给水方式,分为高低两区。 低区地下2–3层由城市管网直接供水，采用下行上给供水方式；高区4–15层由水泵水箱联合供水，采用上行下给供水方式。但高区最下层（即4层）静水压力超过了0.45MPa, 故在这三层的横支管上设减压阀。高区管道路径为：城市管网-->地下贮水池-->水泵-->层顶水箱-->高区各层用水点。为供水安全，高区与低区连通，见图1–1。

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贮水池

图1–1 给水系统分区图

由于市政给水管网不允许生活水泵直接抽水，在地下室内设贮水池和泵房，屋顶阁楼内设水箱，水箱内设水位继电器自动控制水泵运行。

整个系统包括引入管，水表节点，给水管网及附件，此外尚包括高区所需地下贮水池，加压泵和屋顶水箱。

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1.3.2 排水设计

室内排水系统采用合流制排水，分两个区进行排放。低区满足不通气的要求，不设通气管；高区4-15层满足伸顶通气的要求，设伸顶通气管。

该系统由卫生洁具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、潜污泵、集水井等组成。

1.3.3 卫生设施

商场设公共卫生间，内有蹲式大便器、洗手盆、污水盆等。住房的餐厅内有洗涤盆；自带卫生间，内设浴盆、洗脸盆、洗衣机及坐式大便器；主卧室内设有单独卫生间，内有坐式大便器、洗手盆以及淋浴。要求有完善的给水排水设施。

1.3.4 消火栓系统

该建筑属一类建筑，查规范得,室内外消火栓用水量均为30L/S。室内每根立管最小流量为15L/S，每支水枪最小流量为5L/S。最低层消火栓所承受的静压小于0.08MPa,可不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统。栓口动压大于0.5MPa的采用减压稳压消火栓。

消火栓布置在比较明显, 且经常有人出入使用方便的地方,消火栓箱内均设有远距离启动消防泵的按钮,以便在使用消火栓灭火的同时启动消防泵。采用单栓口消火栓，栓口口径为65mm,水枪喷嘴口径为19mm，充实水柱为12m。采用麻质水带，水带直径为65mm，长25m。

室外消火栓系统共设两套地上水泵接合器，分设在建筑北、南面，以便消防车向室内消防管网供水。屋顶水箱贮存有10分钟的消防水量(与生活给水箱合用)。火灾延续时间以2小时计。

该系统由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及消火栓泵等组成。

1.3.5 自动喷淋系统

该建筑采用湿式自动喷水灭火系统,各层均设自动喷水灭火系统,喷头动作温度为68℃,一般为长方形布置,距墙不小于0.5米,不大于1.8米。卫生间、配电间、值班室和大厅不布置喷头，但配电间和值班室采用固定灭火设施，商场大厅用防火卷帘隔开。

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自动喷水灭火系统由水源、加压储水设备、喷头、管网、报警装置等组成。

1.3.6 管道的平面布置及管材

室内给水排水管道及自动喷淋管道的平面布置见平面图,所有立管均设于墙角或管井内,水平干管均设于吊顶之中。给水管的室外部分采用铸铁管，室内部分采用优质UPVC白色塑料给水管。排水管的室外部分用混凝土管,室内部分采用低噪音型白色UPVC排水管。消火栓管道采用铸铁管。自动喷淋管道采用镀锌钢管。

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2 建筑给水系统设计与计算

2.1 设计说明

2.1.1 给水方式选择

市政外网可提供的常年资用水头为0.27Mpa，远不能满足建筑内部用水要求，故考虑二次加压。经技术经济比较，室内给水系统拟采用泵箱结合的给水方式，分两区：低区由市政供水，高区由水箱直接供水。该方式具有供水可靠；设备及管材较少，投资省；设备布置集中，便于维护管理等优点。

2.1.2 给水系统分区

本建筑为商住楼，共15层，所选卫生器具给水配件处的最大静水压力为300~350kPa，故该建筑供水分两区，地下2~3层为低区，4~15层为高区。

低区由室外市政管网直接供水，给水管网采用下行上给的方式。

为了保证供水安全，高区供水干管成环，给水管网采用上行下给的方式。高区供水干管设在第十五层，供水引自屋顶水箱，高区由水箱直接供水。

屋顶水箱间设有一座3.2m3水箱。

2.1.3 给水系统的组成

本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、给水附件、地下贮水池、水泵与水箱等组成。

2.1.4 给水管道布置与安装

（1）各层给水管道采用暗装敷设，商场管材用给水镀锌钢管，住宅管材均采用给水塑料管（埋地引入管采用给水铸铁管），采用承插式接口，用弹性密封套连接。

（2）管道外壁距墙面不小于150 mm,离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距为20-25mm。

（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,交叉给水管在排水管上面。

（4）立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面10—20mm。

（5）在立管横支管上设阀门，管径DN>50mm时设闸阀，DN<50mm或DN

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=50mm时设截止阀。

（6）引入管穿地下室外墙设套管。

（7）给水横干管设0.003的坡度,坡向泄水装置。

（8）贮水池采用钢筋混凝土,贮水池上布设人孔,基础底部设水泵吸水坑。生活与消防贮水池共用。

（9）生活泵设在地下室。所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防水泵外其他水泵都设减震基础，并在吸水、出水管上设可曲绕橡胶接头。

2.2 设计计算

2.2.1 生活给水设计标准与参数的确定及用水量计算

根据建筑设计资料、建筑性质和卫生设备完善程度，依据《建筑给水排水设计规范》 （GB 50015—2003）查的相应用水量标准。

（1） 商场 最高日生活用水定额为5~8L，取7L，K?=1.4，12h使用，一层

商场面积为434㎡，二与三层商场的面积各为717㎡，总面积为1868㎡。

（2） 住宅 最高日生活用水定额为130~300L/（人·d），取260L/（人·d），

Kh=2.5，24h使用，每户按4人计，共计768人。

计算该商住楼最高日用水量，再由相应的系数求出最大时用水量，总用水量之和即为上述水量之和。所需公式如下：

Qd=mqd (2.2.1) Qp=Qd/T (2.2.2)

Qh=Kh*Qp (2.2.3) 式中 Qd–最高日用水量，L/d；

m– 用水单位数，人或床位数等； Qp–平均小事用水量，L/h; Kh–时变化系数； Qh–最大时用水量，L/h。

计算结果见表2-1。

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表 2-1 生活用水量计算表

项目 用水 类别 生活 用水 住宅 总计 商场 水量标准/（m3/d） 7L 用水 单位 员工 及顾客 260L/（人·d） 768人 199.680 212.756 2.5 20.800 22.326 24h 最大日用水量Qd/( m3/d) 13.076 时变化系数Kh 1.4 最大时用水量Qh/( m3/h) 1.526 供水时间/T 12h 2.2.2 室内给水管网水力计算

2.2.2.1 设计秒流量

根据建筑物性质，设计秒流量公式如下：

2Ng=0.2*1.5* 商场 qg?0.?Ng （2.2.4）

住宅 qg=0.2*U*Ng （2.2.5）

U=1+?c(Ng?1)0.49Ng *100 0 （2.2.6）

0q0*m*kh00 （2.2.7） *10 U0=0.2*gNT**360002.2.2.2 低区给水管网水力计算

表2–2说明：

（1）坐便器采用低水箱；蹲便器采用脚踏式自闭冲洗阀式的；立式小便器采用自动冲洗水箱；

（2）表中括号中的数值系在有热水供应时单独计算冷水或热水管道管径时采用；

（3）该建筑洗涤盆和洗手盆均不供热水，部分洗脸盆也不供热水。

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表2–2 给水计算用表

安装高度名称 (mm) 洗涤盆 洗脸盆 洗手盆 淋浴器 浴盆 蹲便器 坐便器 小便器 污水盆 1000 1000 1000 2250 700 150 250 2400 1000 0.32 0.15 0.15(0.10) 0.15(0.10) 0.24(0.20) 1.20 0.10 0.10 0.20 2.0 0.75 0.75(0.5) 0.75(0.5) 1.2(1.0) 6.00 0.5 0.5 1.0 0.050 0.050 0.050 0.050~0.100 0.050~0.070 0.100~0.150 0.020 0.020 0.020 20 15 15 15 15 25 15 15 15 额定流量(L/s) 当量(n) 流出水头(MP) 支管管径(mm) 低区每层设有一个卫生间，卫生间给水管道计算草图见图2–1。该供水系统最不利点位0点，计算节点编号见图2–1。

（1）由各管段设计秒流量qg，控制流速在允许流速范围内，查塑料系统给水管水力计算表，可得计算管段管径D和单位长度沿程水头损失。

（2）由式hy=iL计算管段的沿程水头损失和总沿程水头损失∑hy。 （3）各项计算结果见表2–3。

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接 引 入 管图 2–1 低区给水管网计算草图 表 2–3 1~3层给水管道水力计算表

计算管段编号 管段长度L/m 卫生洁具当量数 0~4 1~2 2~3 3~4 5~6 6~7 7~11 8~9 9~10 6.44 1.01 1.10 0.49 0.775 0.80 4.827 1.01 1.10 2.0 0.75 0.5 0.5 0.75 0.5 0.5 0.75 0.5 2.0 0.75 1.25 1.75 0.75 1.25 1.75 0.75 1.25 当量总数Ng 计算秒流量q计/设计秒流量/q和 (L/s) 0.424/0.4 0.26/0.15 1.43/1.35 1.497/2.55 0.26/0.15 0.33/0.25 0.397/0.35 0.26/0.15 1.43/1.35 0.4 0.15 1.35 1.497 0.15 0.25 0.35 0.15 1.35 20 20 40 40 20 20 25 20 40 1.24 0.46 1.08 1.19 0.46 0.78 0.66 0.46 1.08 2.63 0.42 0.81 1.01 0.42 1.09 0.586 0.42 0.81 16.937 0.424 0.890 0.495 0.325 0.872 2.829 0.424 0.890 qg/ (L/s) 管径D/mm 流速V/(m/s) 单位管长水头损失i 水头损失iL/kpa 第9页 共56页

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10~11 4~11 11~12 12~引 0.49 0.42 4.8 22.9 0.5 1.75 3.75 7.25 14.5 1.497/2.55 0.58/2.95 1.497 0.58 0.808 1.142 40 25 40 40 1.19 1.12 0.65 0.90 1.01 1.56 0.32 0.60 0.495 0.655 1.536 13.740 40.512 管段沿程水头损失累计∑hy（kPa） 2.2.2.3 高区给水管网水力计算

高区给水管网计算草图见图2–2，计算立管有四条JL/1、Jl/2、JL/3、JL/4, 其余管段中JL/5同JL/3，JL/6同JL/4，JL/7同JL/1，JL/8同JL/2，计算节点编号见图2–2。

根据公式（2.2.7）先求出平均出流概率U0，再查得对应的αc值代入公式（2.2.6）求出同时出流概率U，然后代入公式（2.2.5）就可以求得管段的设计秒流量，进而可求得hy。管材为给水塑料管。计算结果见表2–4~表2–8。

表2–4 高区立管JL/1水力计算表

管段编号 卫生器具当量数 当量总数Ng 同时出流概率U（%） 设计秒流量qg（L/s） 0-1 1’-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 2.0 0.75 0.2 6.0 1.2 2.0 0.75 2.75 2.95 8.95 10.15 20.30 30.45 40.60 50.75 60.90 100 100 62 60 38 33 24 20 18 16 15 0.4 0.15 0.341 0.354 0.665 0.670 0.974 1.218 1.461 1.619 1.827 20 15 15 15 20 20 25 32 32 40 40 1.05 0.75 1.72 1.78 1.72 1.74 1.47 1.08 1.45 1.10 1.19 管径DN（mm） 流速V（m/s） 单位管长水头损失i（kPa/m） 0.703 0.564 2.500 2.580 1.680 1.700 0.890 0.400 0.668 0.251 0.300 3.780 1.795 0.240 1.000 1.200 5.036 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 2.657 1.012 0.600 2.580 2.016 8.561 2.670 1.200 2.004 0.753 0.900 管长L（m） 水头损失iL（kPa） 第10页 共56页

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10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 71.05 81.20 91.35 101.50 111.65 121.80 14 13 13 12 12 12 1.977 2.111 2.375 2.436 2.679 2.923 40 40 40 40 50 50 1.18 1.25 1.39 1.48 1.00 1.14 0.358 0.380 0.450 0.526 0.187 0.245 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 1.074 1.140 1.350 1.578 0.561 0.735 管段沿程水头损失累计∑hy（kPa）

表2–5 高区立管JL/2水力计算表

管段编号 卫生器具当量数 当量总数Ng 同时出流概率U（%） 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 0.5 6.0 0.75 0.5 6.5 7.25 14.50 21.75 30.00 37.25 44.50 54.75 62.00 69.25 76.500 83.75 91.00 100 50 48 40 36 33 30 27 24 22 20 19 18 17 0.10 0.65 0.696 1.16 1.600 1.98 2.23 2.40 2.63 2.73 2.77 2.91 3.01 3.09 15 20 20 32 40 40 40 40 40 40 40 40 50 50 0.50 1.73 1.84 1.00 0.90 1.20 1.35 1.48 1.56 1.75 1.79 1.81 1.14 1.19 设计秒流量qg（L/s） 管径DN（mm） 流速V（m/s） 单位管长水头损失i（kPa/m） 0.275 1.650 1.900 0.400 0.217 0.361 0.416 0.500 0.598 0.686 0.701 0.741 0.245 0.260 1.892 1.315 4.158 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 31.391 管长L（m） 水头损失iL（kPa） 0.520 2.170 7.900 1.200 0.651 1.083 1.248 1.500 1.794 2.058 2.103 2.223 0.735 0.780 25.965 管段沿程水头损失累计∑hy（kPa） 第11页 共56页

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表2–6 高区立管JL/3水力计算表

管段编号 卫生器具当量数 当量总数Ng 同时出流概率U（%） 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 6.0 0.75 0.5 6.00 6.75 7.25 14.50 21.75 30.00 37.25 44.50 54.75 62.00 69.25 76.50 83.75 91.00 100 85 48 40 36 33 30 27 24 22 20 19 18 17 1.20 1.15 0.70 1.16 1.60 1.98 2.23 2.40 2.63 2.73 2.77 2.91 3.01 3.09 32 32 32 32 40 40 40 40 40 40 40 40 50 50 1.05 1.03 0.69 1.00 0.90 1.20 1.35 1.48 1.56 1.75 1.79 1.81 1.14 1.19 0.400 0.396 0.181 0.400 0.217 0.361 0.416 0.500 0.598 0.686 0.701 0.741 0.245 0.260 1.670 1.581 5.263 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 0.668 0.626 0.953 1.200 0.651 1.083 1.248 1.500 1.794 2.058 2.103 2.223 0.735 0.780 设计秒流量qg管径DN流速V单位管长管长L（m） 水头损失iL（kPa） （m/s） 水头损失i（kPa/m） （L/s） （mm） 管段沿程水头损失累计∑hy（kPa）

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表2–7 高区立管JL/4水力计算表

管段编号 卫生器具当量数 当量总数Ng 同时出流概率设计秒流量qg管径DN（mm） 0-1 1-2 2-3 3-4 1’-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 0.75 0.2 6.0 1.2 2.0 0.75 0.95 6.95 8.15 2.00 10.15 20.30 30.45 40.60 50.75 60.90 71.05 81.20 91.35 101.50 111.65 121.80 100 95 45 40 100 33 24 20 18 16 15 14 13 13 12 12 12 0.15 0.18 0.63 0.65 0.4 0.67 0.974 1.218 1.461 1.619 1.827 1.977 2.111 2.375 2.436 2.679 2.923 15 15 20 20 20 20 25 32 32 40 40 40 40 40 40 50 50 0.75 0.80 1.62 1.68 1.05 1.74 1.47 1.08 1.45 1.10 1.19 1.18 1.25 1.39 1.48 1.00 1.14 0.564 0.603 1.520 1.620 0.703 1.700 0.890 0.400 0.668 0.251 0.300 0.358 0.380 0.450 0.526 0.187 0.245 1.795 0.999 1.781 1.460 0.973 4.446 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 1.012 0.602 2.707 2.370 0.684 7.558 2.670 1.200 2.004 0.753 0.900 1.074 1.140 1.350 1.578 0.561 0.735 流速V单位管长管长L（m） 水头损失iL（kPa） （m/s） 水头损失i（kPa/m） U（%） （L/s） 管段沿程水头损失累计∑hy（kPa） 28.898 由以上计算过程可知JL/1为最不利立管，其水头损失为31.391kPa，故只要JL/1满足水压要求，其余立管均能满足要求。

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表2–8 高区横干管水力计算表

管段编号 当量总数Ng 同时出流概率设计秒流量qg管DN（mm） 径流速V（m/s） 单位管长水头损失i（kPa/m） a– b b–c 121.80 212.80 12 9 2.923 3.83 50 70 1.14 0.97 0.245 0.144 13.301 9.100 3.259 1.310 4.569 管长L（m） 水头损失iL（kPa U（%） （L/s） 管段沿程水头损失累计∑hy（kPa） 计算管路选为0’~c，因为0’~16沿程损失∑hy同立管JL/1中的0~5.由表2–4得其hy为17.426kPa，所以0’–c的hy=17.426+4.569=21.995kPa

由系统图和平面图可知h=58.2-48.80=9.4mH2O=94kPa

H2=1.3*∑hy=1.3*21.995=28.59kPa

H4=50kPa

即H2+ H4=28.59+50=78.59kPa

h> H2+ H4 （2.2.8） 水箱安装高度满足要求。

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图2–2 高区给水系统计算草图

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2.2.2.4 住宅水表选择及计算

（1）水表1 设计秒流量qg=0.974L/s=3.51m3/h，选旋翼式LXS–32C水表，公称直径32mm，过载流量12m3/h，常用流量6m3/h。

Qmax2122 Kb= ==1.44 （2.2.9）

1001003.512 hd===8.56KPa （2.2.10）

Kb1.44qg2 水表水头损失hd=8.56Kpa<24.5Kpa，满足要求。

（2）水表2 设计秒流量qg=1.16L/s=4.48m3/h，选旋翼式LXS–32C水表，公称直径32mm，过载流量12m3/h，常用流量6m3/h。

Qmax2122Kb= = =1.44

1001004.482hd== =13.94kPa

Kb1.44qg2 水表水头损失hd=13.94Kpa<24.5Kpa，满足要求。

（3）水表3 设计秒流量qg=0.67L/s=2.41m3/h，选旋翼式LXS–20C水表，公称直径20mm，过载流量5m3/h，常用流量2.5m3/h。

Qmax252Kb= = =0.25

1001002.412hd== =23.23kPa

Kb0.25qg2水表水头损失hd=23.23kPa<24.5kPa，满足要求。 住宅每户均选用IC卡式水表。 2.2.2.5 室外管网水力计算

室外网流量由生活水量及消防水量组成，Qd=212.756 m3/d；Qh=22.326 m3/h，选用DN80塑料管，流速v=1.08m/s，i=0.143。 2.2.2.6 引入管及水表选择

（1）生活给水流量 Qh=22.326 m3/h

（2）消防流量 补水时间按48h计，Q=12.15 m3/h。

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则该建筑总的设计秒流量为Qmax=22.326+12.15=34.476 m3/h

该楼的给水引入管拟采用两条，每条引入管承担的设计流量Q’=2/3Qmax=23.00 m3/h,选用管径为DN80的塑料管，设计流速为V=1.12m/s，i=0.150。

水表按Q’=23.00 m3/h，选LXL–80N螺翼式水表，公称口径为80mm，最大流量为80 m3/h，常用流量为40 m3/h。

Qmax2802Kb= = =640

101043.712hd== =2.99Kpa

Kb640qg2水表水头损失hd=2.99Kpa<12.8Kpa，满足要求。 2.2.2.7 低区水压校核

低区所需水压

H=H1=H2+H3+H4=90+1.3*40.512+2.99+50==195.65kPa （2.2.11）

市政给水管压力为0.27MPa，能满足低区供水压力。 2.2.2.8 屋顶水箱容积

本商住楼供水系统水泵自动启动供水。据规范，每小时最大启动kb为4~8次，取kb=6次，安全系数C可在1.5~2.0内采用，为保证供水安全，取C=2.0。

4~15层的生活冷水由水箱供给，1~3层的生活冷水由水箱供给，但考虑到市政给水事故停水，水箱仍应短时间供下区用水（上下区设连通管），故水箱容积应按1~15层全部用水确定。又因为泵向水箱供水不与配水管网连接，故选水泵出水量与最高时日最大时用水量相同，即qb=22.326 m3/h

水泵自动启动装置安全可靠，屋顶水箱的有效容积为：

V=Cqb/(4kb)=2.0*22.326/(4*6)=1.86 m3 （2.2.12）

屋顶水箱钢制，尺寸为2.0m*2.0m*0.8m，有效水深为0.6m，有效容积为2.4 m3。

2.2.2.9 地下室内贮水池容积

本设计高区为设水泵水箱的给水方，因为市政管网不允许水泵直接从官网抽水，故地下室设储水池。其容积V≥(Qb-Qj)Tb+Vs且QjTt≥(Qb-Qj)Tb。

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进入水池的进水管径为取DN70的塑料管，按管中流速为1.0m/s估算进水量，则由给水塑料管水力计算表知Qj=3.8L/s=13.68m3/h。因无生产用水，故Vs=0。

水泵运行时间应为水泵灌满屋顶水箱的时间，在该时段屋顶水箱仍在向配水管网供水，此供水量即为水箱的出水量，按最高时平均时来计算，为Qp=Qd/24=212.756/24=8.86 m3/h。则

Tb=V/(Qb-Qp)=1.86/（22.326-8.86）=0.14h=8.3min取10min

贮水池的有效容积为V≥(Qb-Qj)Tb+Vs=(22.326-13.68)*0.14+0=1.3 m3 水泵运行间隔时间应为屋顶水箱向管网配水的时间。仍然以平均时间用水量估算，Tt=V/Qp=1.86/8.86=0.20h，QjTt=13.68*0.20=2.74 m3。满足QjTt≥(Qb-Qj)Tb的要求。

贮水池的调节容积亦可按最高日用水量的20%~25%确定。如按最高日用水量的20%计，则V=212.756*20%=42.55 m3。

经比较，二者相差太大，考虑停水时贮水池仍能暂时供水，其容积按后者考虑，即贮水池的有效容积V=42.55 m3。

生活贮水池钢制，尺寸为6.0m*6.0m*1.4m，有效水深为1.2m，有效容积为43 m3。

2.2.2.10 生活水泵的选择

本商住楼为水泵水箱联合供水，生活水泵出水量按最大时流量选用，即：Qh=22.326 m3/h。

水池最低水位至水箱出口位置高度为：

H1=55.55+8.70=64.25m

水泵压力上水管长L=13.6+64.25=77.83m，选用DN80的给水钢管，查相应的水力计算表得：V=1.10m/s，i=0.133

总水头损失为：

H2=0.133*77.80*1.3=13.45Kpa（局部水头损失取30%）

取水箱的岀流水头为20kPa

水泵扬程为Hp=642.5+13.45+20=675.95kPa 水泵出水量如前所述为22.326 m3/h

据此选得水泵为65GDL24–12–6多级离心泵（H=720kPa，Q=24 m3/h，

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N=7.24KW）2台，一用一备。 2.2.2.11 高区底层给水支管的减压

根据我国《高层给水排水设计规范》GBJ15-98 规定：高层建筑生活给水系 统应竖向分区，各分区的最低点的卫生器具配水点的静压力，住宅，旅馆，医院 易为300~500kPa 。按使最低点静压力400kPa=40mH2O 计算， 54.30 －40=14.30mH2O，故只需在4层的给水支管在水表节点前设置减压阀。

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3 建筑消防系统设计与计算

3.1 消防给水系统布置原则

（1）管网布置成环状

（2）消防泵出水管直接与室内消防管网连接 （3）消防立管

① 相临消防立管的同层水枪充实水柱能同时到达室内任何位置. ② 建筑物走廊的端头,宜设置消防立管,立管最大间距不宜大于30米. ③ 立管管径依消防用水量计算确定,但最小管径不宜小于30mm. ④ 消火栓系统与自动喷淋系统管网分开设置

（4） 消防管网上必需设置一定数量的控制阀,阀门的布置应保证在管道检修时,关闭的立管不超过一根,阀门应处于常开状态,并有明显的标志.

（5） 室内消火栓应设在明显易于取用的地点,严禁伪装消火栓.消防电梯前应设消火栓。

（6） 消火栓的静水压不宜大于80m水柱,如超过80m水柱,应采取分区给水系统,消火栓口处的压力超过50m水柱时,应在消火栓处设减压设施。

3.2 室外消防系统

室外消火栓系统共设两套地上水泵接合器，分设在建筑北、南面，以便消防车向室内消防管网供水，每个接合器的供水流量：10–15L/s。

3.3 消火栓的设计与计算

该建筑总长30.2m，宽度为28.1m，高度为49.8m。按《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045–95，2001）要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达；另外，消防电梯的前室也需设消火栓。

水带长度取25m，展开时的折减系数C取0.8消火栓的保护半径为： R=C*Ld+Ls=0.8*25+3.0=23m（Ls取3m） （3.3.1） 消火栓的布置间距为： S≤R2?b2= 232?172=15.49m，取15.5m （3.3.2）

据此，4~15层住宅每层设置2个消火栓；地下2~3层每层设置3个消火栓。其布置图详见附图。

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3.3.1 水枪喷嘴处水压

水枪喷嘴处所需水压计算（水枪喷口直径选19mm）： Hq??fHm1.21?12??16.9mH2O?169kPa （3.3.3）

1???fHm1?0.0097?1.21?12式中 Hq——水枪喷嘴处的压力，kPa；

与Hm有关，此处Hm为12mH2O，查表得?f为1.21； ?f——试验系数，

?——与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，该处水枪喷嘴口径为19mm，

对应的?f为0.0097；

Hm——水枪充实水柱长度，m；

3.3.2 水枪喷嘴的出流量

qxh?BHq?1.577?16.9?5.2L/s?5.0L/s （3.3.4）

式中 B—— 水枪水流特性系数，与水枪嘴口径有关，该处水枪喷嘴口径为

19mm，查表得B为1.577；

Hq——水枪喷嘴处的压力，kPa；

3.3.3 水带阻力损失

hd?Az?Ld?qxh?0.00430?25?5.22?2.91mH2O （3.3.5）

2式中 hd——水带的水头损失，kPa； Ld——水带长度，m；

Az——水带阻力系数，所选的水带为麻织的直径为65mm，查表得Az为0.00430。

qxh——水枪的射流量，L/s；

3.3.4 消火栓口所需压力

消火栓口所需的压力计算

Hxh?Hq?hd?Hk （3.3.6）

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式中 Hxh——消火栓口的压力，kPa；

Hq——水枪喷嘴处的压力，kPa；

hd——水带的水头损失，kPa；

Hk——消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。

所以得：Hxh?Hq?hd?Hk?16.9?2.91?2?21.81mH2O?218.1kPa

3.3.5 校核

设置的消防贮水高位水箱最低水位高程55.55m，最不利点消火栓栓口高程47.9m，则最不利点消火栓口的进水压力为55.55-47.90=7.65mH2O=76.5kPa。按《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045–95,2001）第7.4.7.2条规定，大于70kPa可不设增压设施。

3.3.6 水力计算

按照最不利点消火栓竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管即A，出水枪数为2支，次不利消防竖管为其相邻消防竖管即B，出水枪数为2支。进行消火栓水力计算时，按图3–1以枝状管路计算，配管水力计算成果见表3–1。

表3–1 消火栓给水系统配水管水力计算表

计算管段 0~1 1~2 2~3 3~4 设计秒流量q（L/s） 5.2 10.53 10.53 10.53+3.87=14.40 管长L(m) 3.0 53.5 15.0 25.0 ∑hy=40.11kpa DN 100 100 100 100 V(m/s) 0.60 1.22 1.22 1.90 i(kPa/m) 0.0804 0.301 0.301 0.770 i*L(kPa) 0.24 16.10 4.52 19.25 管路总水头损失为Hw=40.11*1.1=44.12kPa 消火栓给水系统所需总水压应为

Hx=H1+Hxh+Hw=55.9*10+2.84*10+44.12=631.52kPa （3.3.7） 按消火栓灭火总用水量Qx=14.40*3=43.2L/s,选消防泵100D–16×5型两台，一用一备，Qb=11~20L/s，Hb=51~92mH2O，N=22kPa。

根据室内消防用水量，应设置两套水泵接合器。

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图3–1 消火栓给水管网计算用图

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3.3.7 消火栓减压孔板的设计

《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—95）7.4.6.5规定：消火栓栓口的压力大于0.50MPa，消火栓应加设减压孔板。仅计算最不利立管的减压孔板，其余立管均按此管加设。

减压孔板按式（3.3.8）计算，

Hxh?Hb?Z? h （3.3.8）

式中：Hxh—各层消火栓口处所需水压（m）

Hb—水泵扬程（m），取80m；

Z—消防水池最高水位至各层消火栓的高度（m），消防水池最高水位标高为-3.9m

h—由水泵到各层消火栓管路的水头损失（m）

根据修正剩余水头值H′和消火栓管径D，查相应计算表选择所需孔板孔径，其计算过程见表3–2。

修正剩余水头值 H′=

H?1m/s。 V2式中,V—水流通过孔板后实际流速，m/s;

H—设计剩余水头。

表3–2 消火栓减压孔板计算表

消火栓所在楼层编号 15 14 13 12 11 10 9 47.9 44.9 41.9 38.9 35.9 32.9 29.9 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 0.005 0.021 0.021 .0.021 0.021 0.021 21.16 25.37 29.59 33.81 38.03 42.25 46.47 65 65 65 65 65 65 65 各层消火栓标高（m） 管长（m） 水头损失hy(m) 剩余水头值H(m) 设计剩余水头换算剩余水头消火栓支管管径D（mm） 孔板孔径d(mm) 值H(m) 值H′(m) 第24页 共56页

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消火栓所在楼层编号 8 7 6 5 4 3 2 1 各层消火栓标高（m） 管长（m） 水头损失hy(m) 剩余水头值H(m) 设计剩余水头换算剩余水头消火栓支管管径D（mm） 孔板孔径d(mm) 值H(m) 值H′(m) 26.9 23.9 20.9 17.9 14.9 10.1 5.3 1.1 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 0.021 0.021 0.021 0.021 0.021 0.021 0.021 0.021 50.69 54.90 59.12 63.34 67.56 71.78 76.00 80.22 30.63 34.84 39.06 43.28 47.50 51.72 55.94 60.16 16.81 19.12 21.43 23.75 26.06 28.38 30.69 33.01 65 65 65 65 65 65 65 65 20 20 19 19 18 18 18 17 从上表知：八层及以下设减压孔板，减压孔板孔径见表3–2。

地下室设置口径为17mm的减压孔板。消火栓栓口的出水压力大于0.5Mpa时，连接消火栓的支管应设减压孔板减压。

3.3.8 消防水箱

消防贮水量按存储10min的室内消防水量。

Vf=0.6Qx=0.6*16.40=9.84m3 （3.3.9） 选用标准图

S3：S151(一)15m3方形给水箱，尺寸为

3600mm*2400mm*2000mm。满足《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045–95，2001）第7.4.7.1条规定。

消防水箱内的贮水由生活用水提升泵从生活用水贮水池提升充满备用。

3.3.9 消防贮水池

消防贮水按满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算，即Vf1=43.2*2*3600/1000=311m3，而自喷所需Q=30×3600/1000×1=108m3

故Vf=311+108=419m3，贮水池容积为419 m3。

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3.4 自动喷淋灭火系统设计与计算

3.4.1 自动喷水灭火系统的设计

3.4.1.1 自动喷水灭水系统选择

《高层民用设计防火规范》（GB50045-95）规定：“建筑物超过100m的高层建筑及其裙房。除游泳池、建筑面积小于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用户和不宜用水扑救的部位外均应设自动喷水灭火系统；建筑物建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房的下列部位，除普通住宅和高层建筑中不宜用水扑救的部位外，应设自动喷水灭火系统：公共活动用房；走道、办公室和旅馆的客房；可燃物品库房；高级住宅的居住用房；自动扶梯底部和垃圾道顶部。”所以本设计用自动喷水灭火系统的部位有：地下室到十五层。自动喷水灭火系统具有安全可靠、控火灭火成功率高、经济实用、适用广泛、使用长期等优点。

该建筑采用湿式自动喷水灭火系统。湿式报警阀设于泵房内，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。

该建筑各层均设自动喷水系统。在选择喷头时，喷头的公称动作温度应比环境最高温度高30℃，选择公称动作温度为68℃的玻璃球喷头，喷头类型为下垂型喷头。自动喷水灭火系统管网内的工作压力不应大于1.2MPa，但适当降低管网的工作压力可减少维修工作量和避免发生渗漏。

系统设两个湿式报警阀，系统设水泵接合器二个。末端试水装置分别装在三层和十五层。鉴于最高层在发生火灾时喷头的工作压力不够，在屋顶水箱设置加压泵和气压罐。

火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱供应，火灾10min后消防用水有湿式报警法延时器后的压力开关自动启动消防水泵供应。

本建筑物的火灾危险等级为中危险级Ⅱ级，喷水强度为8L/（min·m2），作用面积为160 m2，喷头的工作压力为0.10MPa，系统最不利点处喷头最低工作压力不应小于0.05MPa，喷头布置成正方形或矩形，喷头布置间距一般为3.1×3.1 m2，距墙不大于1.7m，但由于作用面积内的墙体较多，所以喷头的布置较为密集。 3.4.1.2 自动喷水灭火系统组成

自动喷洒系统由自动喷水灭火泵、自动喷水灭火管网、报警装置、水流指示

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器、喷头、水泵接合器、高位水箱、加压贮水设备等组成。 3.4.1.3 自动喷水灭火系统的主要设备与构筑物

本设计采用作用温度为68℃的闭式玻璃球喷头，查《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）7.1.1,喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热流并有利于均匀布水的位置。查《建筑给水排水工程》表3.3.2各种类型喷头适用场所，可选用吊顶型喷头。选用2台DA1–125–3分段式多级离心消防泵，一用一备，水泵性能参数：Q= 108m3/h，H =60m，n = 2950 r/min，效率η=76%。 3.4.1.4 自动喷水系统管道布置与安装

（1）自动喷水系统管道布置原则

① 自动配水灭火系统的配水管网，由直接安装喷头的配水支管，向配水支管供水的配水管，向配水管供水的配水干管以及总控制阀向上（或向下）的垂直立管组成。

② 当自动喷水系统中设有两个及两个以上报警阀组时，报警阀组前宜设环状供水管道。当其中一条发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量和水压。

③ 自动喷水灭火系统一般设计成独立系统，在自动喷水灭火系统报警阀后的管网与室内消火栓系统分开设置。报警阀后的管道不许设置其它用水设备，稳压供水管必须在报警阀前与系统相连。系统的每个竖向分区都宜单独设置报警阀组。

④ 每个报警阀控制的喷头数不宜超过800个。

⑤ 报警阀后的管网可分为枝状管网、环状管网、格栅状管网。采用枝状管网，管网应尽量对称、合理，以减小管径、节约投资和方便计算。

⑥ 轻危险级和中危险级建筑物，配水支管每侧的支管上设置的喷头数不应多于8个，对于严重危险级建筑物，支管上设置的喷头数不应多于6个。

⑦ 配水支管宜在配水管的两侧均匀分布，配水支管及末端试水装置的连接管，其直径不宜小于25mm。 （2）自动喷水系统管道安装

① 管道均采用内外壁热镀锌钢管，采用丝扣连接。报警阀宜安装在安全而易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m，安装报警阀的部位地面应有排水措施，水力警铃应靠近报警阀安装，水平距离不超过15m，垂直距离不大于2m，

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应放在有人值班的地点附近。

② 管道变径连接时，在直管段上和弯头处应采用异径管件连接，不得使用补芯。在三通处不得多于一个补芯，在四通处不得多于两个补芯。

③ 管道支吊架的位置以不妨碍喷头喷水为原则。一般吊架与喷头的距离应大于0.3m。为防止喷水时管道产生较大的晃动，配水干管、配水支管和配水管上应附加防晃支架，一般每条配水干管或配水管上设置一个。

④ 系统末端应设置检验装置。末端检验装置包括截止阀、压力表、放水阀、放水管等。

⑤ 水平安装的管道宜有坡向泄水阀的坡度。充水管的坡度不宜小于2‰，准工作状态不充水管道的坡度不宜小于4‰。

⑥ 装置喷头的场所，应注意防止腐蚀气体的侵蚀，不得受外力碰击，定期消除尘土。

3.4.1.5 自动喷水系统设置

（1）自动喷水灭火装置具有安全可靠、实用、相对用水量小、灭火成功率高的等优点，是当今世界上比较普遍使用的固定灭火系统。它已有百年以上的历史，在国内也有五十多年的历史了，但直到七八十年代我国高层建筑迅速发展时期，自动喷水灭火系统才比较普遍的应用于高层建筑防火规范中，这一新的建筑防火技术正在普遍推行，根据我国目前的经济条件还不能在所有的建筑物上普遍采用，只在那些重要的、火灾危险性大的受灾后损失严重的建筑物安装自动喷水灭火装置，《高层民用建筑设计防火规范规》中规定，下列建筑物及相当部位应设置自动喷水灭火系统。

（2）建筑物高度超过100m的高层建筑，除面积小于5㎡的卫生间、厕所和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。

（3）建筑物高度不超过100m的一类高层建筑物及其裙楼的下列部位，除普通住宅和高层建筑中不宜用水扑救的部位外，应设自动喷水灭火系统。

①公共活动用房

②走道、办公室和旅店客房 ③可燃物的品库房 ④高级住宅的居住用房

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⑤自动扶梯底部和垃圾道顶部

（4）二类建筑物的营业厅、展示厅等公共活动用房和建筑面积超过200㎡的可燃物品库房，应设置自动喷水灭火系统。

（5）高层建筑中经常有人停留或可燃物较多的地下室房间歌舞娱乐放映游艺场所等，应设置自动喷水灭火系统。 3.4.1.6 自动喷水系统类型

自动喷水灭火系统按喷头开闭形式分为闭式系统和开式系统。闭式系统包括湿式喷水灭火系统、干式喷水灭火系统和预作用喷水灭火系统；开式系统包括雨淋喷水灭火系统和水幕系统。本设计采用湿式自动喷水灭火系统。

湿式系统由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、水力警铃、电气报警装置和供水设备等组成。湿式自动喷水灭火系统的工作原理为：发生火灾时，火焰或高温气体使闭式喷头的热敏元件动作，喷头开启，喷头灭火。此时，管网中的水由静止变为流动，使水流指示器动作送出电信号，在报警控制器上指示某一区域已在喷水。由于开启持续喷水泄压造成温式报警阀的上部水压低于下部水压，在压力差的作用下，原来处于关闭状态的湿式报警阀就自动开启。此时压力水通过湿式报警阀，流向灭火管网，同时打通向水力警铃的通道，水流冲击水力警铃日发出报警信号，同时使压力开关动作。报警阀压力开关动作后或系统管网低压压力开关直接自动启动自动喷水给水泵向系统加压供水，达到喷水灭火的目的。

3.4.2 自动喷水灭火系统的计算

3.4.2.1 基本参数确定

（1）系统作用面积的确定

考虑到火灾发生时，一般都是由火源点成辐射状向四周蔓延，在失火区才会开放喷头，因此可采用“矩形面积”保护法，仅在矩形面积内的喷头才计算喷水量。水力计算选用的最不利作用面积（A=160m）宜采用矩形，其长边应平行于配水支管，边长不宜小于面积平方根的1.2倍。即：

作用面积的长边： Lmin?1.2A?1.2160?15.2m （3.4.1） 作用面积的短边： B=A/L =160/15.2=10.53m (3.4.2) 式中 A—最不利作用面积，m2 B—最不利作用面积短边边长，m

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Lmin—作用面积长边最小长度，m

L—经计算确定的最不利作用面积长边边长，m （2）喷头的流量与水压

喷头的流量取决于喷头处的水压与喷头本身与结构有关的水力特性，计算式为： q?K10P?8010*0.10?80 （3.4.3）

式中 q—喷头出水量，L/min P—喷头工作压力，0.10Mpa； K—喷头流量系数，标准喷头K=80 喷头i的水压为：Hi=Hi-1+hi-1~i （3）系统的设计流量

自动喷水灭火系统的设计流量按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总

1nQs?qi?60i?1 （3.4.4）流量确定，即：

式中 Qs—系统的设计流量，L/s

qi—最不利点处作用面积内各喷头节点的流量，L/min n—最不利点处作用面积内的喷头数 （4）喷头间距

L0?q80??3.16q08喷头间距按正方形不值计算： (3.4.5)

式中 q0—喷水强度，8L/（min*m2） 取3.1m

（5）沿作用面积长边平行方向支管上的作用喷头数：

n=L/L0=15.2/3.16=4.81个，取5个 (3.4.6)

（6）不同管径的配水支管控制的标准喷头数，按《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084–2001）中表8.0.7取用。

（7）配水管管径的阻力按当量长度计算，其当量值见《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084–2001）附录C。

（8）流量校正系数β：

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?i? i节点

pi?1pi (3.4.7)

qi+1=β*qi; (3.4.8) （9）管道的阻力计算

为计算方便，采用比阻法计算，其计算公式：

H=ALQ2 （3.4.9）

式中 H—管段的阻力损失，mH2O；

L—管段的计算长度，m； Q—管段的负荷流量，L/s; A—管段的比阻值，s2/L2。 不同管径的比阻值见表3–3.

表3–3 不同管径的比阻

管径25 32 40 50 70 80 100 150 DN/mm 比阻 A/ s2/L2 0.4367 0.09386 0.04453 0.01108 0.002893 0.001168 0.0002674 0.00003395 3.4.2.2 水力计算

（1）高区喷头水力计算

按正方形布置的间距为3.1m，作用面积内所需布置的喷头数n=160/3.12=16.6取17只。最不利点的起始工作压力取为10mH2O。计算见表3–4，图见3–2。

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表3–4 自动喷水灭火系统水力计算表

节点号 管段号 流量系数K 节点压力Pi/mH2O 节点qi 流量L/ s 管段Q Q2 管径DN/mm 1 2 3 4 支路a~4 a b a~b b~4 1.33 2.81 30 1.77 7.84 900 25 32 0.437 0.094 3.1 0.6 1.8 2.7 8.3 3.1 2.8 63.0 19 2.39 2.06 1.70 0.58 1~2 2~3 K=80 10 1.33 1.33 2.80 4.44 1.77 7.84 19.71 25 32 40 0.437 0.094 0.045 比阻A/ 节s2/L2 点间距/m 3.1 3.1 0.6 1.8 2.4 3.7 4.8 3.2 2.86 3.54 2.83 管件当量长度/m 计算管长L/m 水头损失H/ m H2O K=80 12.32 1.47 K=80 15.40 1.64 K=80 18.23 1.79 K=80 10.0 1.33 K=80 12.39 1.48 4~报警阀 报警阀~泵 150 0.00003 0.00003 最不利管段沿程水头损失∑hl=16.74 mH2O=167.4kPa

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图3–2 高区喷头布置图

（2）低区喷头水力计算

同样也按正方形布置的间距为3.1m，作用面积内所需布置的喷头数也取17只。最不利点的起始工作压力取为10mH2O。计算见表3–5，图见3–3。

图3–3 低区喷头布置图

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表3–5 自动喷水灭火系统水力计算表

节点号 管段号 流量系数K 节点压力Pi/mH2O 10.00 12.78 16.39 21.20 25.70 10.00 12.78 15.58 17.63 21.57 25.60 26.25 27.04 28.75 29.15 流量L/ s 节点qi 管段Q Q2 管比阻A/ 节点s2/L2 间距径DN/m /mm 25 32 40 40 25 32 50 0.437 0.094 0.045 0.045 0.437 0.094 0.011 0.0029 0.0029 0.0029 3.1 3.1 管件当量长度/m 0.6 1.8 计算管水头长L/m 损失H/ m H2O 1 2 3 4 5 a b 6 7 8 9 10 11 12 1~2 2~3 3~4 4~5 a~b b~5 5~6 6~7 7~8 8~9 9~10 10~11 11~12 12~报警阀 报警阀~泵 K=80 K=80 K=80 K=80 K=80 K=80 K=80 K=80 K=80 K=80 K=80 K=80 K=80 K=80 1.33 1.50 1.70 1.93 1.33 1.50 2.16 2.24 2.35 2.51 2.53 1.33 2.83 4.53 6.46 1.33 2.83 9.29 30.00 30.00 30.00 1.77 8.00 20.52 41.73 1.77 8.00 86.30 900 900 900 3.60 2.78 4.80 3.61 3.1 2.4 5.20 4.80 2.4 3.1 3.0 3.1 0.6 1.8 0.6 3.7 3.7 3.7 6.1 6.1 6.1 2.40 4.51 3.60 2.78 4.80 3.61 3.70 3.51 5.40 2.05 5.40 2.93 5.40 4.03 7.00 0.66 6.80 0.79 7.30 1.71 11.45 131.10 70 13.69 187.41 70 16.04 257.28 70 18.55 360.22 100 0.00026 21.08 444.36 100 0.00026 100 0.00026 150 0.00003 150 0.00003 14.80 0.40 15.20 0.41 最不利管段沿程水头损失∑hl=28.36 mH2O=283.6kPa

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3.4.2.3 校核消防管道水流速度

查设计规范，由式V=Kc*Q来校核管内流速。经计算，管内流速均满足小于5m/s的要求，不需要进行管径调整。 3.4.2.4 选择喷洒泵

（1）高区

①设计流量Qb= 30L/s=108 m3/h ②设计扬程Hp

高程差Z = 49.00 –(–8.70)= 57.70m = 577.0kPa；

最不利管路水头损失Σh =(1 + 20%)Σhy = 1.2 ×167.4 = 200.88kPa（局部

水头损失取沿程水头损失的20％）；

水流指示器的水头损失hj1 = 20kPa； 湿式报警阀的水头损失hj2 = 40kPa； 最不利点处喷头的工作压力P0 = 100.0kPa；

Hp= Z +Σh + P0 = 577+200.88+20+40+100=937.88kpa=93.79m。 （3.4.10） 选用2台DA1–125–7分段式多级离心消防泵，一用一备，水泵性能参数：Q= 108m3/h，H = 110m，n = 2950 r/min，N = 75kW。

（2）低区

依据上述方法可以计算出低区喷洒泵扬程：

Hp= Z +Σh + P0 = 120.0+283.6+20+40+100=563kpa=56.3m

选用2台DA1–125–3分段式多级离心消防泵，一用一备，水泵性能参数：Q= 108m3/h，H =60m，n = 2950 r/min，效率η=76%。 3.4.2.5 增压设施的选择

为保证供水安全，决定在水箱间采用气压罐。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045–95规定，气压给水设备的气压水罐调节水量为5个喷头30秒的用水量。

因为水箱给水水压为 54.3－48.00 =6.30〈10 mH2O，故需设增压给水设备。其型号为 80SQ35—20 型泵两台，一用一备。

设一个气压罐，有效容积150m3。 3.4.2.6 减压孔板

为防止低层喷头的流量大于高层喷头的流量，设计中采用减压孔板技术措施

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4.2.3.1 横支管计算

按式4.1.1计算排水设计秒流量，其中，α=2.0，计算出各管段的设计秒流量后查《建筑给水排水工程》表5.2.5确定管径和坡度（均采用标准坡度），计算用图见图4–1，结果见表4–4.

表4-4 1~3层排水横支管水力计算表

卫生器具名称数量 管段 小便器Np=0.30 1 2 2 蹲式大污水便器 盆Np=4.5Np=10 .0 2 1 2 1 1 1 2 1 洗手盆Np=0.30 1 1 1 1 排水当量总数NP 设计秒流量qg(L/s) 管径坡度de(i mm) 备注 1～2 2～3 3～4 4～5 6～7 7～8 8～4 12～5 1.0 1.3 1.6 10.9 0.3 4.8 9.3 1.0 0.33 0.43 0.57 2.29 0.1 1.6 2.23 0.33 50 50 50 50 0.026 0.026 0.026 0.026 110 0.026 110 0.026 110 0.026 50 0.026 ①管段1~2，2~3，6~7，7~8为卫生器具排水流量累加值计算； ②其余管段按式4.1.1确定； ③管段9~5与管段6~4相同 4.2.3.2 立管计算

立管接纳的排水当量总数为

Np=21.2*2=42.4

立管最下部管段排水设计秒流量

qp?0.12?2?42.4?1.5?3.06L/s

查《建筑给水排水工程》表5.2.5，选用立管de90mm立管，因设计秒流量3.06 L/s小于表5.2.5中de90mm排水塑料管最大允许排水流量3.8L/s，所以不需要设专用通气立管，仅设有普通伸顶通气立管即符合要求。 4.2.3.3 立管底部和排出管计算

为排水畅通，立管底部和排出管放大一号管径，取de110mm，取标准坡度0.026，符合要求。

（2）4～15层水力计算 4.2.3.4 横管计算

4～15层共有八根排水立管，在三层吊顶内，汇合为两根横干管见图4–2,

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其中WL/5同WL/2,WL/4同WL/3,WL/7同WL/6,WL/9同WL/8。

（a）

（b）

图4–2 4～15层排水管水力计算表

按式4.1.1计算排水设计秒流量，其中，α=1.5，计算出各管段的设计秒流

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量后查《建筑给水排水工程》表5.2.5确定管径和坡度（均采用标准坡度）。

(1)横支管：

污水系统连接一个大便器的支管采用de=110mm，采用标准坡度0.026；洗手盆排水支管、厨房排水支管和浴盆排水支管管径均采用de=50mm，采用标准坡度0.026；

洗手盆与厨房排水汇合后设计秒流量为qp=0.12*1.5*2.3+0.67=0.94L/s,而二者排水总和为0.77L/s,故管径为75mm，坡度为0.026；再与大便器汇合后管径为110mm，坡度为0.026；

洗手盆与淋浴器汇合后设计秒流量为qp=0.12*1.5*0.75+0.15=0.31L/s，而二者排水总和为0.25L/s，故管径为50mm，坡度为0.026；再与大便器汇合后管径为110mm，坡度为0.026。

（2）横干管

计算用图见图4–2，结果见表4–5。

表4–5 4～15层横干管水力计算表

卫生器具名称数量 管段编号 厨房洗菜盆Np=2.00 1*12 排水当量NP 设计秒流量qg(L/s) 管径de(mm) 洗手盆Np=0.30 1*12 2*12 3*12 4*12 1*12 2*12 3*12 4*12 浴盆Np=3.00 1*12 2*12 2*12 1*12 1*12 1*12 2*12 淋浴器Np=0.45 1*12 1*12 1*12 2*12 1*12 2*12 2*12 坐式大便器Np=4.50 1*12 2*12 坡度i A～B B～C C～D D～E a～b b～c c～d d～e 63 180.6 298.2 361.2 117.6 180.6 243.6 361.2 2.93 3.92 4.61 4.92 3.45 3.92 4.31 4.92 110 125 125 125 125 125 125 125 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 3*12 2*12 4*12 2*12 1*12 1*12 2*12 1*12 3*12 4*12 1*12 2*12 4.2.3.5 立管计算

（1）WL/2立管计算

WL/2立管接纳的排水当量总数为

Np=117.6

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立管最下部管段排水设计秒流量

qp?0.12?1.5?117.5?1.5?3.45L/s

查《建筑给水排水工程》表5.2.5，选用立管de110mm立管，因设计秒流量3.45 L/s小于表5.2.5中de110mm排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，所以不需要设专用通气立管，仅设有普通伸顶通气立管即符合要求。

（2）WL/3立管计算

WL/3立管接纳的排水当量总数为

Np=63

立管最下部管段排水设计秒流量

qp?0.12?1.5?63?1.5?2.93L/s

查《建筑给水排水工程》表5.2.5，选用立管de90mm立管，因设计秒流量2.93 L/s小于表5.2.5中de90mm排水塑料管最大允许排水流量3.8L/s，所以不需要设专用通气立管，仅设有普通伸顶通气立管即符合要求。

（3）其余立管WL/4、WL/6、WL/7同WL/3；WL/5、WL/8、WL/9同WL/2。 4.2.3.6 立管底部和排出横干管计算

为排水畅通，立管底部和排出横干管（见表4–5）均放大一号管径，坡度采用标准坡度0.026，符合要求。

4.3 通气管系统设计

仅设伸顶通气管的塑料排水立管的最大排水能力为： de90，最大排水能力为3.8L/s； de110，最大排水能力5.4L/s；

本次设计的各通气排水立管的设计秒流量均没有达到此值，故本次设计的通气立管全部为伸顶通气管，通气立管的管径均与对应的排水立管相同，鉴于建筑物所在地的最冷月平均气温和最大积雪厚度，通气立管的高度设为高于屋面0.30m。

4.4 排水集水井的设计

4.4.1 集水井容积的设计

根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—95）中的规定，消防电梯

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的井底应设置排水设施，排水井的容量不应小于2m3，排水泵的排水量不应小于36m3/h，消防电梯前室门口宜设置挡水设施。当发生火灾时，由于消防用水量较大，宜在室内造成积水，故在地下室设计一集水池。

地下室地面标高为-8.70m， 按照潜水泵的流量不小于36m3/h要求，其排水量可满足要求。

4.4.2 潜水泵的设计

消防电梯井底设置的潜水泵型号为：80JYW40-11-1600-2.2，排出口径为40mm，流量为40m3/h，扬程为11m，功率为2.2KW。

泵房集水坑选择的潜水泵型号为：AS1.6-2W/CB，排出口径为80mm，流量为22m3/h，扬程为10m，功率为12KW。

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参考文献

[1] 建筑给水排水设计规范（GB50015—2003）.中国计划出版社,2003 [2] 高层民用建筑防火规范(GB50045—95).中国计划出版社,2001

[3] 自动喷水灭火系统设计规范（GB50084—2005）.中国计划出版社,2001 [4] 建筑灭火器配置设计规范（GBJ140—90）.中国计划出版社,1997 [5] 给水排水制图标准（GB/T50106—2001）.中国计划出版社,2002 [6] 刘文镔主编.给水排水工程快速设计手册.中国建筑工业出版社

[7] 陈方肃主编.高层建筑给水排水设计手册（第二版）.中国建筑工业出版社 [8] 陈耀宗等主编.建筑给水排水设计手册.中国建筑工业出版社.

[9] 黄晓家,姜文源主编.自动喷水灭火系统设计手册.中国建筑工业出版社,2002

[10] 王增长主编.建筑给水排水工程（第五版）.中国建筑工业出版社 [11] 蒋蒙宾,鲁智礼,米晓主编.高层建筑给水排水工程

[12] 谢水波,袁玉梅主编.建筑给水排水与消防工程.湖南大学出版社 [13] 建设部工程质量安全监督与行业发展司等编．全国民用建筑工程设计措施 给水排水．中国计划出版社，2003

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附 录

外文原文

Discuss on some questions in water system design of

residential buildings

With the continuous development of domestic economy, people's living quality constantly improved. Various high school grades of high-rise residential, multilayer, various forms of construction for people, villa, improve the living environment of housing purchase provides various options. When people buy houses in the house, besides attention location, layout, usable floor area, also for residential substandard equipment is concerned. Drainage system as the residence is an important part of the equipment, the rational design of the future, will be for residents of daily use and maintenance of influence.

For building drainage design, textbooks and relevant specification already speak quite on the detailed engineering design experience, and talk about some of the characteristics of residential design.

1 Building water supply

1.1 Without the negative frequency water technologies

Without the negative frequency supply equipment in recent years is a new water pressurizing equipment, equipment and effectively solved the municipal water supply pipe pressure, can solve the problem of insufficient traditional ways of water pollution, and secondary water can make full use of municipal water supply network, saving more widely used, currently. In municipal water under the condition of insufficient pressure from the local water supply, if can agree that, in the design process of the equipment can be used.

1.2 Meter

GB 50015-2003 architectural water drainage design specification 3.4.17 regulation: the individual housing is relatively concentrated water meter, and should

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be set in the outdoors, In the water of indoor, appropriate USES long-distance water meter or IC card intellectualized meter. In the past, the design of residential water meter standing in residential kitchen, toilet water, as a household with chunks meter, causing inconvenience to fee, At the same time, the household metering also disrupt the inhabitants of normal life. As residents and safety of illicit close sex, suggestion on design should try to make a long-distance water meter, such as in indoor use CiKaShi meter. There are several a meter in a way: 1) or basement, will set metered on setting, every single water supply pipe set set. 2) Each layeron water meter, set on setting. meter in stairwells rest platform. 3) Water supply pipe set, which sets a meter box, each meter box embedded platform will rest on both sides of the wall. 4) Use long-distance water meter, cassette.

1.3 Water pollution prevention

Water can directly affect the user's health. GB 50015-2003 architectural water drainage design specification of water pollution prevention in a detailed regulations but in actual design work that should notice the following aspects, can do better water pollution prevention:

1) Can set minimum air gap in the water pipe shall, when the backflow preventer Settings. 2) Residential water flushing toilet as far as possible USES flush. 3)The drinking water tank, pools of water tank, live in water. In residential design, supply the following several conditions are to set up a water tank:A.Set up a water tank for hydraulic system of outdoor multilayer residence building indoor required periodically, insufficient pressure tank, set in the water inlet, made for peak when insufficient pressure on water supply water layers above, B. outdoor water supply system pressure often not required, should put indoor water supply pump and joint.

2 Building drainage

1) In residential area, although not quite, but health utensils to decorate reasonable or not will directly affect the future use of household produces. When decorating a health utensils, should according to toilet shape with local residents used as possible, use convenient, layout is reasonable. Couplet platoon villa, for such

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high-grade residence, want to consider to use high-grade sanitary appliances luxurious bath and shower room, sauna room, etc, the possibility of reasonable arrangement draining locations. This is the most common drain location problem, sit implement currently on the market, each manufacturer of more types of products from the position requirement drain wall is different, so sit implement outfall WKT should as far as possible is reasonable, meet residents as required.

2) Sewage discharge pipe namely. Now, because of the lower caused by leakage toilet neighbour disputes between the phenomenon, leaking more is the main reason of the drainage horizontal pipe in floor, when decorating, damage or resident waterproof. GB 50096-1999 residential design specification 2003 edition 6.1.6 regulation: the residence of sewage in this layer of the tube should be set inside. But in the specific design process, can achieve the requirement of truly is not much, as engineering and technical personnel, should be in the design efforts to solve this problem, the following methods are effective in solving this problem. A. kitchen drain. The kitchen had set kitchen washing drainage tubes can be directly pool in the floor drain access and no longer set inside the kitchen floor drain. The kitchen floor drain Settings. Do more harm than good, now lives in the kitchen has rarely flush, the kitchen is not a large water, can be completed with dishcloth W.P.A ground cleanness, The kitchen floor drain long time no water in the water, water evaporation and make the smell of the kitchen interior. At the same time, also can avoid drainage cancel floor drain pipe into the indoor space. B. toilet design into lowering, toilet plate sinks 350 mm - 400 mm, will drain piping layout in this layer in the pipeline, waterproof, clogging and leaking in this layer. In order to reduce sink space, can choose implement and drainage channels after floor drain.

3 Other

3.1 The floor drain water

To prevent water damage after the harmful gas pipeline sewage into indoor pollution indoor environment hygiene. GB 50015-2003 architectural water drainage design code within the structure 4.2.6 regulation: no standing of health and life

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bending sewage pipe or other may produce harmful gas drainage pipe connections in the mouth, must bend, drainage under standing water depth not standing bending less than 50 mm. In residential design, should choose high water or prevent overflow sexual floor drain, return to solve this problem. At the same time, in high-grade residence, floor drain has bent, prevent risks standing.

3.2 Drainage tubes of noise

With the elimination of ordinary drainage iron pipe, drainage tubes began in residential and drainage engineering in application, but common PVC pipe drainage noise than iron pipe about high 10 dB, if drainage stand pipe near a bedroom, add cast-in-situ floor sound insulation effect is poorer, household clearly feel drain pipe noise, reduce the quality of life. Therefore in the design should be paid attention to in the following aspects:

1) Health appliance when decorating to try to consider that drainage stand pipe from the bedroom and living room. 2) Pipe adopt new noise products. 3)In the vertical pipe can be set.

3.3 Drainage pipe diameter

Generally speaking, drainage pool, the discharge tube such instruments for DN32 ~ DN50 minimum diameter, and contains the smallest diameter for DN100 feces. In the circumstances, should be in first floor drain amplifier (than vertical pipe), it has the following advantages: can greatly reduce a blocked discharge pipe, and convenient to clear out, To solve the stand pipe bottom bottom of the positive pressure affect health instruments are very good help, If floor drain in the basement, still can improve drainage piping, increase the height of space. Usually, a drainage pipe length, instead of DN100 will increase many investment 6, but can bring great convenience to households. Change the position in a tube should be below the ground layer above the ground, so does not affect the space and beautiful.

3.4 Water piping valve setting indoor and pipe diameter

The architectural design of water drainage standard for water supply pipe should establish the valve parts made detailed rules. In residential design, water at the bottom

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