建筑给排水毕业设计 - 高层建筑给水排水及消防系统设计

高层建筑给水排水及消防系统设计

第一章 设计任务及设计资料

本设计的选题是长沙大厦建筑给水排水及消防工程设计，设计内容包括建筑给水，建筑排水，建筑消防，建筑热水以及附属设备和配件的选择。在严格遵守规范和借鉴各位老师的设计经验的前提下，本设计较好地完成了以上的设计要求，并且通过技术经济比较，确定了这套最优方案。由于缺乏设计经验，接触实际工程的机会少，所以设计中难免有错误和不妥之处，希望各位老师能够给予批评和指正。

1.1设计任务

根据建设单位的要求，完成沈阳光明酒店建筑给排水及消防工程设计。

该综合楼要求设置完善的给水排水卫生设备和集中热水供应系统，其中热水供应系统全天24h满足客房供水。该建筑立足于自救，要求设置独立的消火栓系统和自动喷洒系统；每个消火栓均设有消防按钮，消防时可直接启动消防泵。生活给水泵要求自动启动。此外，由于美观方面的考虑，管道均尽量暗设。

要求设计的该建筑的给水排水工程的各分项工程为： （1）建筑给水系统设计（包括冷水和热水系统）；

（2）建筑消防系统设计（包括消火栓系统，喷洒灭火系统）设计； （3）建筑排水系统设计； （4）建筑雨水排水系统设计。

1.2设计依据

1.2.1建筑设计资料

长沙市大厦，是一座综合楼，框架结构总建筑面积为22218㎡，建筑总高度为64.6m。地上十八层，地下一层，地下一层为设备用房及地下停车场，二层～八层为办公用房,九～十八层为宾馆客房及办公用房。屋面为电梯间和水箱间。提供建筑物所在地的总平面图，各层的建筑平面图。各层层高如下：地下1层为5.6m,地上1层为4.5m，2-8层为3.2m,9-18层为3m。

1.2.2相关设计资料

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(1) 给水条件

该建筑以城市给水管网为水源，室外给水管道有两条，一条来自建筑南面一条来自建筑背面，两条平行给水管道分别距建筑墙体15m，接管点埋深1.5m,管径为100mm，管材为铸铁管，常年提供的资用水头为0.14Mpa。最冷月平均水温为7℃，城市管网不允许直接抽水。

(2) 排水条件

室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道，室外排水管道位于主体建筑北面，埋深2.0m,管材为混凝土管。

(3) 卫生设施

公共用房每层设公共卫生间，内设蹲式大便器、洗手盆，小便器等。每套客房自带卫生间，内设淋浴器，洗脸盆及坐式大便器，要求有完善的给水排水设施及全天候的热水供应。

(4) 其它

① 空调冷水机组补充水2台冷水机组，冷却水量分别为310m3/h，465m3/h，24小时运行，补充水按循环水量的1%计算。

② 热水交换站的用水量为30 m3/h，补充水按循环水量的2%计算。 ③未预见水量:按日用水量的13%计算.

1.2.3设计规范

（1）《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045-2005）； （2）《建筑设计防火规范》（GB 50045-06）； （3）《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2003）； （4）《自动喷洒灭火系统设计规范》（GB 50084-2005）。

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第二章 方案设计说明

2.1建筑给水工程

2.1.1系统的选择

本建筑为综合楼，市政管网常年可资用水头为0.14MPa,远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分区减压给水方式，由变频调速泵加压供水，下区供水利用减压阀减压。该方式具有供水可靠；设备及管材较少，投资省；中间各层不占水箱面积，设备布置集中，便于维护管理等优点。本建筑共十八层，所选卫生器具给水配件处的最大静水压力为0.45 MPa，故该建筑供水分上下两区，1~8层为低区，9~18层为高区。上下两区给水管网均采用下行上给式。上下两区供水干管分别设在第地下一层、八层的顶棚下，各支管超压部分采用减压阀减压。

2.1.2系统的组成

该建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、配水装置、用水设备、给水附件、增压和储水设备等组成。

2.2建筑排水工程

2.2.1系统的选择

本建筑采用合流制排水系统，即粪便污水、生活废水采用相同管道予以排除的方式，粪便污水须经化粪池处理后排入市政污水管网。雨水设单独的雨水管排入市政雨水管道。

污水排水系统

在高层建筑中, 由于排水立管长、水量大、流速高，往往引起管道内的气压极大波动，并可能形成水塞，造成卫生器具溢水或水封被破坏。从而使下水道中的臭气侵入室内，污染环境。实践和理论都说明：高层建筑排水系统功能的优劣，在很大程度上取决于排水管道通气系统是否合理。

因此由于本建筑为十八层，每根污水立管所承担的排水当量数较大，为使排水管道中气压波动尽量平稳，防止管道水封破坏，系统设专用通气管。

2、雨水排水系统

本建筑屋面雨水排水系统采用内排水系统。

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内排水系统是用管道将屋面雨水引入建筑物内部，再通过管道有组织的将雨水排出室外。内排水系统又可分为封闭式系统和敞开式系统。封闭式系统的室内管道无开口部分，管道内呈压力流状态，排水能力大。但耗费管材，管道必须严密。敞开式系统的立管最终排入室内明渠或埋地管中，管渠可排入其他较清洁的废水。高层建筑宜采用封闭式内排水系统，不得采用敞开式系统。

本建筑雨水排水系统采用统一排水系统，即客房部分和下部部分均采用内排水方式。

2.2.2系统的组成

本建筑的污水排水系统由卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、排出管、检查井、化粪池、潜水泵、集水井等组成。

通气系统包括伸顶通气管、专用通气管、结合通气管。

本建筑的雨水排水系统由雨水斗、连接管、悬吊管、雨水立管、排出管、检查井等组成。

2.3建筑消防给水工程

2.3.1系统的选择

高层建筑由于层数多、建筑高度高等特点,在火灾的蔓延和扑救等方面,与多层建筑相比都有以下不同：火灾蔓延的途径多、火势发展快，高层建筑火灾的隐患多，疏散困难,扑救难度大。因此由此可见高层建筑必须立足于以室内消防设施来自救。

(1)消火栓系统

高层建筑必须立足于以室内消防设施来扑救火灾。而室内消火栓给水系统是高层建筑的主要消防设施，在高层民用建防火规范中有较普通建筑更严格的要求。

本建筑属于一类建筑，火灾危险等级为中危险级Ⅰ级，按照高层民用建筑防火规范，室内消火栓系统的流量为40L/s，最小充实水柱为 10m，每支水枪最小流量为5L/s，最不利的情况是同时有8支水枪使用，其分配方式为最不利的立管上有3股，次不利的立管上有3股，次次不利的立管上有2股。由于该建筑的高度为56.9m，最不利点静压未超过0.8MPa,所以系统不分区。

按照规范消火栓宜布置在明显、经常有人出入且使用方便的地方，其间距不大于23m，因而在该建筑的客房走廊中、办公楼走廊中以及地下室中均布有消火栓，通过综合比较，本建筑的消火栓系统布置方案如下：系统采用DN65×19的水枪，25m长DN65

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的麻质水带,水枪充实水柱为13mH2O，单个水枪的流量为5 L/s，此时消火栓的保护半径达23 m；整个建筑均同时有2股水柱到达任一点；在建筑的屋顶水箱间设有试验消火栓；室内消火栓均设有远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓的同时启动消防泵。在屋顶水箱中存有10min的消火栓用水量。

在室外设有水泵结合器，以便消防车在消防时向管网供水，以消防水池中的水作为水源。

(2)自动喷洒系统

自动喷水灭火装置具有安全可靠、实用、灭火成功率高等优点,是当今世界上比较普遍使用的固定灭火系统。根据规范本建筑为高级宾馆，为一类建筑属于中危险Ⅰ级，为提高消防自救能力，在各层均设有自动喷洒系统。

① 危险等级的确定。根据规范该建筑危险等级为中危险Ⅰ级，所以设计喷水强度为6L/min·m2，作用面积为160m2，喷头工作压力为0.1MPa。

②系统形式选择。因建筑内设有空调及供暖系统常年室内温度不低于4℃，不超过70℃，所以该建筑采用湿式自动喷洒系统。

③ 喷头布置和选择

a) 本建筑喷头的平面布置形式多采用矩形布置。地下室及一层喷头采用直立型，其它各层自喷喷头均采用下垂型喷头。

b) 喷头之间的水平距离是根据每个标准喷头的保护面积和平均喷水强度确定的。 按照规范选定，本建筑的喷头距离2.4m~3.6m之间，喷头距墙的距离在0.6m~1.8m。

④ 管道布置

a）自动喷洒系统供水干管。本设计自喷系统有设有两个控制报警阀，根据规范每个报警阀前供水干管成环状,系统的进水管采用一条,其进水管的管径按设计负荷计算。系统管网上设置两个水泵接合器。

b）配水管网。配水管网按竖向分区和水平分区并考虑建筑的功能分区,在分区内划分为若干计算单元,每个计算单元的喷头数不宜超过100个,每个计算单元宜设一个水流指示器。100个喷头数，并不是一个绝对的要求,主要是为了计算时使各计算分区易于平衡。各层水平干管起端均设置水流指示器和信号阀。

c）配水支管。轻危险级和中危险级建筑物,配水管每侧的支管上设置的喷头数不应多于8个,同一配水支管在吊顶上下都布置有喷头时,其上或下侧的喷头各不多于8个。配水支管宜在配水管的两侧均匀分布,每根支管的管径不应小于25mm,也不宜大于50mm。

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