【正文】 1 第 1 章 設(shè)計任務(wù)及設(shè)計資料 本設(shè)計的選題是上海東方大廈建筑給水排水及消防工程設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括建筑給水，建筑排水，建筑消防，建筑熱水以及附屬設(shè)備和配件的選擇。在嚴格遵守規(guī)范和借鑒各位老師的設(shè)計經(jīng)驗的前提下，本設(shè)計較好地完成了以上的設(shè)計要求，并且通過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定了這套最優(yōu)方案。由于缺乏設(shè)計經(jīng)驗，接觸實際工程的機會少，所以設(shè)計中難免有錯誤和不妥之處，希望各位老師能夠給予批評和指正。 設(shè)計任務(wù) 根據(jù)建設(shè)單位的要求，完成上海東方大廈建筑給排水及消防工程設(shè)計。 該綜合樓要求設(shè)置完善的給水排水衛(wèi)生設(shè)備和集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，其中熱水供應(yīng)系統(tǒng)全天 24h滿足客房供水。該建筑立足于自救，要求設(shè)置獨立的消火栓系統(tǒng)和自動噴灑系統(tǒng)；每個消火栓均設(shè)有消防按鈕，消防時可直接啟動消防泵。生活給水泵要求自動啟動。此外，由于美觀方面的考慮，管道均盡量暗設(shè)。 要求設(shè)計的該建筑的給水排水工程的各分項工程為： （ 1）建筑給水系統(tǒng)設(shè)計（包括冷水和熱水系統(tǒng)）； （ 2）建筑消防系統(tǒng)設(shè)計（包括消火栓系統(tǒng)，噴灑滅火系統(tǒng)）設(shè)計； （ 3）建筑排水系統(tǒng)設(shè)計； （ 4）建筑雨水排水系統(tǒng)設(shè)計。 設(shè)計依據(jù) 建筑設(shè)計資料 上海東方大廈，是一座綜合樓，框架結(jié)構(gòu)總建筑面積為 ㎡，建筑總高度為 。地上 16層，地下一層， 地下一層為設(shè)備用房， 首層為接待大廳， 2層為展銷廳， 3層為多 2 功能廳和餐廳； 5~9辦公房間； 9層與 10層之間為設(shè)備層 ,層高為 ； 10~16層為客房部 。屋面為加熱間和水箱間。 提供建筑物所在地的總平面圖，各層的建筑平面圖。各層層高如下：地下 1層為 ,首層 4層為 ,59層為 ， 1016層為 。 相關(guān)設(shè)計資料 (1) 給水條件 該建筑以城市給水管網(wǎng)為水源，自建筑南面取水，管道埋深為室外地坪 ,管徑為 DN350mm，管材為鑄鐵管，常年提供的資用水頭為 。最冷月平均水溫為 7℃ ，城市管網(wǎng)不允許直接抽水。 (2) 排水條件 室內(nèi)糞便污水需經(jīng)化糞池處理后方可排入城市下水道，室外排水管道位于主體建筑南面，埋深 ,管材為混凝土管。 (3) 衛(wèi)生設(shè)施 公共用房每層設(shè)公共衛(wèi)生間，內(nèi)設(shè)蹲式大便器、洗手盆，小便器等。每套客房自帶衛(wèi)生間，內(nèi)設(shè)浴盆，洗臉盆及坐式大便器，要求有完善的給水排水設(shè)施及全天候的熱水供應(yīng)。 設(shè)計規(guī)范 （ 1）《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（ GB 500452020）； （ 2）《建筑設(shè)計防 火規(guī)范》（ GB 5004506）； （ 3）《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（ GB 500152020）； （ 4）《自動噴水 滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（ GB 500842020）。 3 第 2 章 方案設(shè)計說明 建筑給水工程 系統(tǒng)的選擇 本建筑為綜合樓，市政管網(wǎng)常年可資用水頭為 ,遠遠不能滿足建筑內(nèi)部用水要求，故考慮二次加壓。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，室內(nèi)給水系統(tǒng)擬采用分區(qū)減壓給水方式，低區(qū)采用市政管網(wǎng)直接供水，高、中區(qū)由變頻調(diào)速泵加壓供水，中區(qū)供水利用減壓閥減壓。該方式具有供水可靠；設(shè)備及管材較少，投資??；中間各層不占水箱面積，設(shè)備布置集中，便于維護管理等優(yōu)點。本建筑共 16層，所選衛(wèi)生器具給水配件處的最大靜水壓力為 MPa，故該建筑供水分上中下 3區(qū)， 1~4層為低區(qū)， 5~9層為中區(qū)， 1016層為高區(qū)。高、中兩區(qū)給水管網(wǎng)均采用上行下給式。 系統(tǒng)的組成 4 該建筑的給水系統(tǒng)由引入 管、水表節(jié)點、給水管道、配水裝置、用水設(shè)備、給水附件、增壓和儲水設(shè)備等組成。 建筑排水工程 系統(tǒng)的選擇 本建筑采用分流制排水系統(tǒng)，即糞便污水、生活廢水采用不同管道予以排除的方式，糞便污水須經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng)。雨水設(shè)單獨的雨水管排入市政雨水管道。 污水排水系統(tǒng) 在高層建筑中 , 由于排水立管長、水量大、流速高，往往引起管道內(nèi)的氣壓極大波動，并可能形成水塞，造成衛(wèi)生器具溢水或水封被破壞。從而使下水道中的臭氣侵入室內(nèi)，污染環(huán)境。實踐和理論都說明：高層建筑排水系統(tǒng)功能的優(yōu)劣，在很大程度上取決于排水管道通氣系統(tǒng)是否合理。 因此由于本建筑為 16 層，每根污水立管所承擔的排水當量數(shù)較大，為使排水管道中氣壓波動盡量平穩(wěn)，防止管道水封破壞，系統(tǒng)設(shè)專用通氣管。 系統(tǒng)的組成 本建筑的污水排水系統(tǒng)由衛(wèi)生器具、排水管道、檢查口、清掃口、排出管、檢查井、化糞池、潛水泵、集水井等組成。 通氣系統(tǒng)包括伸 頂通氣管、專用通氣管。 本建筑的雨水排水系統(tǒng)由雨水斗、連接管、懸吊管、雨水立管、排出管、檢查井等組成。 建筑消防給水工程 系統(tǒng)的選擇 高層建筑由于層數(shù)多、建筑高度高等特點 ,在火災(zāi)的蔓延和撲救等方面 ,與多層建筑 5 相比都有以下不同：火災(zāi)蔓延的途徑多、火勢發(fā)展快，高層建筑火災(zāi)的隱患多，疏散困難 ,撲救難度大。因此由此可見高層建筑必須立足于以室內(nèi)消防設(shè)施來自救。 (1)消火栓系統(tǒng) 高層建筑必須立足于以室內(nèi)消防設(shè)施來撲救火災(zāi)。而室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)是高層建筑的主要消防設(shè)施，在高層民用建防火規(guī)范中有較普通建筑更嚴格的要求。 本建筑屬于一類建筑，火災(zāi)危險等級為中危險級 Ⅰ 級，按照高層民用建筑防火規(guī)范，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的流量為 40L/s，最小充實水柱為 10m，每支水槍最小流量為 5L/s，最不利的情況是同時有 8 支水槍使用，其分配方式為最不利的立管上有 3 股，次不利的立管上有 3 股，次次不利的立管上有 2 股。由于該建筑的高度為 ，最不利點靜壓未超過 MPa,所以系統(tǒng)不分區(qū)。 按照規(guī)范消火栓宜 布置在明顯、經(jīng)常有人出入且使用方便的地方，其間距不大于23m，因而在該建筑的客房走廊中、辦公樓走廊中以及地下室中均布有消火栓，通過綜合比較，本建筑的消火栓系統(tǒng)布置方案如下：系統(tǒng)采用 DN6519 的水槍， 28m 長 DN65的麻質(zhì)水帶 ,水槍充實水柱為 13mH2O，單個水槍的流量為 5 L/s，此時消火栓的保護半徑達 m；整個建筑均同時有 2 股水柱到達任一點；在建筑的屋頂水箱間設(shè)有試驗消火栓；室內(nèi)消火栓均設(shè)有遠距離啟動消防泵的按鈕，以便在使用消火栓的同時啟動消防泵。在屋頂水箱中存有 10min的消火栓用水量。 在 室外設(shè)有水泵結(jié)合器，以便消防車在消防時向管網(wǎng)供水，以消防水池中的水作為水源。 (2)自動噴水 系統(tǒng) 自動噴水滅火裝置具有安全可靠、實用、滅火成功率高等優(yōu)點 ,是當今世界上比較普遍使用的固定滅火系統(tǒng)。 根據(jù)規(guī)范本建筑為高級賓館，為一類建筑屬于中危險 Ⅰ 級，為提高消防自救能力，在各層均設(shè)有自動噴灑系統(tǒng)。 6 ① 危險等級的確定。 根據(jù)規(guī)范該建筑危險等級為中危險 Ⅰ 級，所以設(shè)計噴水強度為6L/minm2，作用面積為 160m2，噴頭工作壓力為 。 ② 系統(tǒng)形式選擇。 因建筑內(nèi)設(shè)有空調(diào)及供暖系統(tǒng)常年室內(nèi)溫度不低于 4℃ ，不超過70℃ ，所以該建筑采用濕式自動噴灑系統(tǒng)。 ③ 噴頭布置和選擇 a) 本建筑噴頭的平面布置形式多采用矩形布置。 各層自噴噴頭均采用下垂型噴頭。 b) 噴頭之間的水平距離是根據(jù)每個標準噴頭的保護面積和平均噴水強度確定的。 按照規(guī)范選定，本建筑的噴頭距離 ~，噴頭距墻的距離在 ~。 ④ 管道布置 a）自動噴灑系統(tǒng)供水干管。本設(shè)計自噴系統(tǒng)有設(shè)有兩個控制報警閥，根據(jù)規(guī)范每個報警閥前供水干管成環(huán)狀 ,系統(tǒng)的進水管采用一條 ,其進水管的管徑按設(shè)計負荷計算。系統(tǒng)管網(wǎng)上設(shè)置兩 個水泵接合器。 b） 配水 管網(wǎng)。配水管網(wǎng)按豎向分區(qū)和水平分區(qū)并考慮建筑的功能分區(qū) ,在分區(qū)內(nèi)劃分為若干計算單元 ,每個計算單元的噴頭數(shù)不宜超過 100個 ,每個計算單元宜設(shè)一個水流指示器。 100個噴頭數(shù)，并不是一個絕對的要求 ,主要是為了計算時使各計算分區(qū)易于平衡。 各層水平干管起端均設(shè)置水流指示器和信號閥。 c） 配水支管。輕危險級和中危險級建筑物 ,配水管每側(cè)的支管上設(shè)置的噴頭數(shù)不應(yīng)多于 8個 ,同一配水支管在吊頂上下都布置有噴頭時 ,其上或下側(cè)的噴頭各不多于 8個。配水支管宜在配水管的兩側(cè)均勻分布 ,每根支管的管徑不應(yīng)小于 25mm,也不宜大于 50mm。 （ d）控制報警閥。 系統(tǒng)的每個豎向分區(qū)都宜單獨設(shè)置報警控制閥 , 報警閥集中設(shè)于地下一層， 每個報警控制閥控制的噴頭數(shù)應(yīng)不超過 800 個，最低與最高噴頭的高差不超過50m。 系統(tǒng)的組成 7 消火栓系統(tǒng)由消防泵、消防管網(wǎng)、減壓孔板、消火栓、水泵接合器以及自動控制裝置等組成。 自動噴水系統(tǒng)由自動噴水 消防泵、管網(wǎng)、報警裝置、水流指示器、噴頭和水泵接合器等組成。系統(tǒng)末端設(shè)置末端試水裝置。末端檢驗裝置包括截止閥、壓力表、放水閥、放水管等。 建筑熱水工程 系統(tǒng)的選擇 本建筑設(shè)熱水供應(yīng)系統(tǒng) ,實行全天 24h循環(huán)供水，供水區(qū)域為 1016 層賓館客房。本建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)在屋頂水箱間。熱水系統(tǒng)配水管網(wǎng)為上行下給式，供水干管敷設(shè)在16 層上設(shè)備層中，各衛(wèi)生間供水立管布置在管道井中，立管在設(shè)備層成熱水回水管，經(jīng)管井回到屋頂。循環(huán)系統(tǒng)設(shè)為機械全循環(huán)系統(tǒng)。依據(jù)有關(guān)資料和規(guī)范 ,當?shù)乩渌疁貫?5℃ ，該系統(tǒng)熱交換器出水溫度 70℃ ,最不利點供水水溫為 55℃ 。整個管網(wǎng)的最大水溫降控制在 10 攝氏度以內(nèi)，本設(shè)計取 10℃ 。 系統(tǒng)的組成 該系統(tǒng)主要由熱交換器、配水管網(wǎng)、回水管網(wǎng)、循環(huán)水泵、以及各種熱水配水附件組成。 管道 和附件的安裝 給水管道安裝要求 (1) 管道布置 ① 對重要的建筑物，應(yīng)設(shè)兩條引入管。每條引入管的管徑應(yīng)滿足建筑物的用水量要求，每條引入管上應(yīng)設(shè)止回閥、水表、倒流防止器和過濾器。 ② 建筑內(nèi)環(huán)狀管網(wǎng)的引入管應(yīng)符合下列要求： 8 a） 引入管不少于兩條。 b） 從室外環(huán)狀管網(wǎng)的不同側(cè)引入。如必須從同一側(cè)引入時，兩根引入管的間距不得小于 10～ 15m，并在兩引入管接管點中間的室外給水管道上設(shè)置閥門。 c) 引入管與排水管的水平間距不得小于 。 d） 不允許間斷供水的建筑物內(nèi)，采用環(huán)狀管網(wǎng)有困難時，可從室外管網(wǎng)的不同側(cè)接兩條或兩條以上引入管，在建筑物內(nèi)連成貫通枝狀管網(wǎng)，雙向供水。 e）給水管道的位置應(yīng)靠近用水設(shè)備或器具。一般應(yīng)沿墻、梁、柱平行或垂直布置，并力求最短。 (2) 管道敷設(shè) ① 給水橫管宜敷設(shè)在地下室，技術(shù)夾層或吊頂內(nèi)，立管宜設(shè)在管道井內(nèi)。 ② 給水立管，支管及設(shè)備的連接管上應(yīng)裝設(shè)閥門；立管上應(yīng)裝設(shè)泄水閥門；在干管的重要部位安裝分段閥門。 ③ 管道穿越墻壁時 ,需預(yù)留孔洞 ,孔洞尺寸采用 d+50mm~d+100mm,管道穿過樓板時應(yīng)預(yù)埋金屬套管。 ④ 在立管和橫管上應(yīng)設(shè)閘閥 ,當直徑小于等于 50mm 時 ,采用截止閥 。當直徑大于50mm時 ,采用閘閥或蝶閥。 ⑤ 給水管 選用 PPR 塑料管， 連接方式采用粘結(jié)。 排水管道安裝要求 (1) 排水管道布置和連接 ① 在布置排水管道時應(yīng)盡量避免排水橫支管過長，并避免支管上連接衛(wèi)生器具或排水設(shè)備過多。當排水器具分散使得橫支管過長時，宜采用多立管布置，然后在立管的底部用橫管連接。 ② 排水支管不應(yīng)接在排出管上。排水支管連接在排水橫干管上時，連接點距立管底 9 部的水平距離不宜小于 3m，且支管應(yīng)與主通氣管連接。 ③ 排水橫支管 與立管的連接，不宜采用正三通而宜采用 45176?；? 90176。斜三通。一些規(guī)定中要求采用后者附件連接，水力條件較好，有利于支管排水順暢。 ④ 排水立管與排出管的連接，宜采用彎曲半徑不小于 4 倍管徑的 90176。彎頭或兩個 45176。彎頭。 (2)管道的敷設(shè)和安裝 ① 排水管道的坡度，按規(guī)范確定。 ② 排水立管上應(yīng)設(shè)檢查口，每個兩層設(shè)一個，且在建筑物的最底層有衛(wèi)生器具的坡屋頂建筑物的最高層應(yīng)設(shè)檢查口。 ③ 排水管材采用排水塑料管。 ④ 排水立管在垂直方向轉(zhuǎn)彎處，采用兩個 45度彎頭連接。 （ 3）排水立管穿越樓板應(yīng)預(yù)留孔洞，安裝時應(yīng)設(shè)金屬防水套管。 （ 4） 附件和檢查井 在生活污水排水管道上，按建筑物層高，清通方式合理設(shè)置檢查