【正文】 查《給水塑料管水力計算表》，得管徑 15mm，流速 v=，1000i=,水頭損失 h=∑il= 。水表的水頭損失可按下式計算： (36) 式中 :hd—— 水表的水頭損失， kPa； qg—— 計算管段的給水設(shè)計流量， m3/h； Kb—— 水表的特性系數(shù)，一般由生產(chǎn)廠提供。局部水損一般按 30%計算。 冷水管網(wǎng)水力計算 （ 1）設(shè)計秒流量計算公式 gg Naq ? （ 31） 式中 qg 為計算管段設(shè)計秒流量（ L/S）； a 為根據(jù)建筑物用途確定的系數(shù)，該建筑取 a=； Ng 為計算管段衛(wèi)生潔具當(dāng)量總數(shù)。 某綜 合研發(fā)實驗樓給水排水系統(tǒng)設(shè)計 16 3 設(shè)計計算 書 給水系統(tǒng)計算 給水系統(tǒng)豎向分區(qū) 本設(shè)計為一類高層建筑物，經(jīng)計算室外給水管網(wǎng)水壓可供至第 5層。室外市政管網(wǎng)的管頂最小覆土深度不得小于土壤冰凍線以下 。 ：該建筑以城市給水管網(wǎng)為水源，市政供水壓力為 ，水質(zhì)滿足國家生活飲用水標準，不得從管網(wǎng)直接抽水。 2 工程概況 設(shè)計題目 某綜合研發(fā)實驗樓給水排水系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計的原始資料 圖紙資料 1:150；地面標高 ，用作地下車庫，同時還有水泵房，消防水池，暖通機房等一些構(gòu)筑物。 建筑雨水排水系統(tǒng)的選擇 本設(shè)計屬于十七層一類高層建筑物，結(jié)合屋面平面圖和標準層平面圖，本設(shè)計屋面雨水采用天溝外排水系統(tǒng)。天溝設(shè)置在兩跨中間并坡向端墻，雨水斗設(shè)在伸出山墻的天溝末端，也可設(shè)在緊靠山墻的屋面。壓力流排水系統(tǒng)使用的管材與多層建筑沒有區(qū)別，宜采用內(nèi)壁光滑的帶內(nèi)襯的承壓排水鑄鐵管、承壓塑料管和鋼塑復(fù)合管等，其管材工作壓力應(yīng)大于建筑物凈高度產(chǎn)生的靜水壓。屋面雨水的排除方式按照雨水道的位置分為內(nèi)排水系統(tǒng)和外排水系統(tǒng)。 b）管材采用無縫鋼管，溝槽式機械接頭。 b） 二氧化碳滅火器； 以高壓氣瓶 內(nèi)儲存的二氧化碳氣體做為滅火劑進行滅火，二氧化碳滅火后不留痕跡，適宜于撲救貴重儀器設(shè)備，檔案資料，計算機室內(nèi)火災(zāi)，它不導(dǎo)電也適宜于撲救帶電的低壓電器設(shè)備和油類火災(zāi)，但不可用它撲救鉀、鈉、鎂、鋁等物質(zhì)火災(zāi)。應(yīng)根據(jù)可燃物的物理、化學(xué)性質(zhì)，采用不同的滅火方法和手段，才能達到預(yù)期的目的。根據(jù)噴頭的常開、閉形 式和管網(wǎng)充水與否分為濕式自動噴水滅火系統(tǒng)、干式自動噴水滅火系統(tǒng)、預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)、雨淋噴水滅火系統(tǒng)和水幕系統(tǒng) 5種形式。 1） 消火栓設(shè)備；由水槍、水帶和消火栓組成，均安裝于消火栓箱內(nèi)。栓口離地面高度為 ； （ 5） 消火栓的間距應(yīng)由計算確定。在火災(zāi)發(fā)生初期 10min 用水直接取之于消防給水箱，并設(shè)置止回閥 [8]。 ⑤ 室外設(shè)置水泵接合器，水泵 接合器的數(shù)量按室內(nèi)消防用水量的計算確定。 本設(shè)計樓層總高為 。這種系統(tǒng)安全性較高，但是設(shè)備數(shù)量多、分散，不利于維護管理，相應(yīng)的投資也較高 用于集中建設(shè)的高層建筑，貯水池、水泵集中在一起設(shè)置，再由室外消防管網(wǎng)分配到各個建筑內(nèi)的消防系統(tǒng)。 提升設(shè)備 工業(yè)和民用建筑的地下室、人防建筑、高層建筑的地下技術(shù)層和地下鐵道等處標高較低，在這些場所產(chǎn)生、收集的污廢水不能自流排至室外的檢查井，須設(shè)污廢水提升設(shè)備。 系統(tǒng)的組成 該系統(tǒng)由衛(wèi)生器具，排水管道，檢查口，清掃口，室外排水管道，檢查井，節(jié)水井、通氣管等組成 [6]。 建筑物內(nèi)部排水系統(tǒng)方案選擇 本建筑屬于一類高層建筑物，室外有完備的市政排水、雨水管網(wǎng)。 室內(nèi)排水系統(tǒng)的分類 ：分為合流制和分流制兩種 [5] 分流制：指糞便污水與生活廢水，在建筑物內(nèi)部分開用管道排至室外 [6]。在貯水池出水增加了一道帶底孔過流的隔墻，貯水池內(nèi)的水由隔墻底孔流出進入消防水泵吸水井，由隔墻底孔過流來保證貯水池底部不出現(xiàn)死水，由溢流墻來保證消防水位。管道不允許布置在煙道、風(fēng)道和排水溝內(nèi)。 （ 5） 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。高區(qū)（ 6 層及 6 層以上）采用上行下給供水方式，即城市管網(wǎng)→地下貯水池→水泵→屋頂水箱→高區(qū)各層用水點。 這種方式適用于允許分區(qū)設(shè)置水箱，電力供應(yīng)充足，電價較低的各類高層建筑 [4]。優(yōu)點：各區(qū)水泵的揚程和流量按本區(qū)需要設(shè)計、使用效率高、能源消耗較小，且水泵壓力均衡，揚程較小，水錘影響??；另外，不需要高壓泵和高壓管道，設(shè)備和管道較簡單，投資較省。對于高層工業(yè)建筑，我國規(guī)定建筑高度超過 24m的兩層及兩層以上的廠房為高層建筑，而建筑高度超過 24m 的單層廠房不屬于高層建筑物 [3]。我國高層建筑起步較晚，在 20 世紀 70 年代以前，僅有北京，上海和廣州等幾個城市建有為數(shù)不多的高層建筑。沒有足夠的生活用隨，人們不禁難以維持正常的生活，更談不上提高物質(zhì)文化生活水平。 drainage system。消防系統(tǒng)按照規(guī)范要求設(shè)計成消火栓滅火系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)合用的滅火方式，在建筑屋頂設(shè)置消防水箱，水箱內(nèi)應(yīng)貯存 10min 的室內(nèi)消防用 水量，在地下室設(shè)置消防水泵和消防貯水池。雨水采用的是天溝外排水系統(tǒng)，雨水直接排向市政雨水管網(wǎng)。 firefighting system。高層建筑給水工程的任務(wù)主要是解決建筑內(nèi)部的生活、生產(chǎn)、消防用水問題，以滿足日常生活、生產(chǎn)、保障人身和財產(chǎn)的安全。但進入 20 世紀 80 年代以來，高層建筑在我國得到了快速發(fā)展 [1]。 建筑高度是指建筑物室外地面到其檐口或女兒墻的高度。適用于允許分區(qū)設(shè)置水泵和水箱的各類高層建筑或建筑高度超過 100m的高層建筑 [3]。 ：采用統(tǒng)一的設(shè)備供水，在低區(qū)供水系統(tǒng)管路上設(shè)置減壓閥，以保證各區(qū)所需的供水壓力。低區(qū)（地下一層至地上 5 層）采用下行上給供水方式，即城市管網(wǎng)直接供低區(qū)各用水點。 （ 6） 在立管和橫管上應(yīng)設(shè)閘閥，當(dāng) d≦ 50mm，采用截止閥； d＞ 50mm，采用閘閥。 （ 11） 從城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)的不同管段接出兩路及兩路以上的引入管，且與城鎮(zhèn)給水管形成環(huán)狀管網(wǎng)的小區(qū)或建筑物，在其引入管上 。此方法既能保證水質(zhì)，又能保證水量。 合流制：指糞便污水與生活廢水在建筑物內(nèi)部混合用同一根管道排至室外。污水、雨水可直接排入市政管網(wǎng) 。 本設(shè)計中的衛(wèi)生器具有蹲便器、坐便器、小便器、洗滌盆、洗手盆。 室內(nèi)消防工程 高層建筑的消防特點 [5] 對于高層建 筑而言，完善的室內(nèi)消防設(shè)施是保證建筑正常使用的前提。這種給水系統(tǒng)設(shè)備集中設(shè)置、數(shù)量少，便于維護管理，有利于節(jié)約投資。面前，在我國 100m 以下的高層建筑中 ，自動噴水滅火系統(tǒng)主要用于消防要求高、火災(zāi)危險大的場所。 17 層的 1 類高層建筑，高度超過 50m，但低于 100m。后期由消防泵加壓供水消防。同一建筑物應(yīng)采用統(tǒng)一規(guī)格的消火栓、水槍和水帶。水槍一般為直流式，噴嘴口徑有 1 1 19mm 三種。 建筑物防火規(guī)范規(guī)定： 建設(shè)高度不超過 100m 的一類高層建筑及其裙房的下列部位，除普通住宅和高層建筑中不宜用水撲救的部位外，應(yīng)設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。 本工程屬于一類高層建筑物。 c） 1211 滅火器 ； “1211” 滅火器是一種高效滅火劑。 c）為了使每層消火栓的出水流量接近設(shè)計值，在栓口靜壓超過 的消火栓前設(shè)置減壓孔板或采用減壓穩(wěn)壓消火栓。排除方式的選擇應(yīng)根據(jù)建筑物的類型、建筑結(jié)構(gòu)型式、屋面面積的大小、當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件以及生產(chǎn)生活要求，并通過經(jīng)濟技術(shù)比較確定。用于壓力流排水的塑料管，其管材抗環(huán)變形外壓力應(yīng)大于 。立管連接雨水斗并沿外墻布置。天溝外排水管道不穿過屋面，排水安全可靠，不會因施工不善而造成屋面漏水或檢查井冒水。 1:150；地面標高177。當(dāng)?shù)刈畲髢鐾辽疃?，室內(nèi)外高差 。本設(shè)計室外市政管網(wǎng)的管頂標高為 。故豎向分兩個區(qū)： 5 層及 5層以下為低區(qū)，以上為高區(qū)。 使用公式（ 31）時應(yīng)注意下列幾點 [2]： 1） 如計算值小于該管段上一個最大衛(wèi)生器具給水額定流量時應(yīng)采用一個最大的衛(wèi)生器具給水額定流量作為設(shè)計秒流量。 表 31 衛(wèi)生器具的給水額定流量、當(dāng)量、連接管公稱管徑和最低工作壓力表 衛(wèi)生器具名稱 額定流量 （ L/s) 當(dāng)量數(shù) / Ng 連接管公稱管徑（ mm) 最低工作壓力 (MPa) 洗滌盆（單閥水嘴） 1 15 大便器（沖洗水箱） 15 小便器（手動） 15 洗臉盆（單閥水嘴） 15 注：洗滌 盆為單閥水嘴，大便器為沖洗水箱浮球閥，小便器為手動沖洗閥，洗臉盆為單閥水嘴 [5] 在求得各管段的設(shè)計秒流量后，根據(jù)流量公式即可求定管徑： （ 34） （ 35） 式中： qg—— 計算管段的設(shè)計秒流量， m3/s； dj—— 計算管段的管內(nèi)徑， m； v—— 管道中的水流速， m/s。 （ 1） 管道過濾器水頭損失一般宜取 。 其它管段的計算同管段 12。 如管段 12，查表 31， Ng01=， qg01= g ??N L/s=＞ （手動沖洗閥小便器），按衛(wèi) 生器具給水額定流量累加所得流量值采用 qg01=。水表的選擇包括確定水表類型及口徑。 在實際工程中給水管網(wǎng)的局部水頭 損失一般不詳細計算，采用管件當(dāng)量法計算或沿程水頭損失的百分率計。 辦公人數(shù)按 N=A/a 確定， A 為有效面積， a=57m2/人，取 a=7。 隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，相信更加優(yōu)化更加節(jié)能人性化的設(shè)計勢必會被研究發(fā)展，也更會有更加適合本工程建筑的給水排水工程系統(tǒng)設(shè)計，限于能力水平有限，設(shè)計中錯漏在所難免，懇請指正。 由原始資料可知，本建筑高 ，屬一類高層建筑，所有給水排水要求均按高層建筑要求進行。屬一類高層建筑。降落到屋面的雨水沿坡向天溝的屋面匯集到天溝 ，在沿天溝流至建筑物兩端（山墻、女兒墻），流入雨水斗，經(jīng)立管排至地面或雨水井。 內(nèi)排水系統(tǒng)適用于跨度大、特別長的多跨建筑物，子屋面設(shè)天溝有困難的鋸齒形，殼形屋面建筑，屋面有天窗的建筑，建筑立面要求高的建筑，大屋面建筑及寒冷地區(qū)的建筑，在墻外設(shè)置雨水排水立管有困難時，也可考慮采用內(nèi)排水形式 [1]。 圖 15 普通外排水系統(tǒng)圖 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 13 （ 2）天溝外排水 天溝外排水由天溝、雨水斗和排水立管組成。 5）高層建筑重力流雨水排水系統(tǒng)宜采用承壓塑料管、金屬管。 屋面雨水排水系統(tǒng)主要用于排除降落在屋面的雨水和屋面降雪的融化水，保證 屋面降水及時排除，避免屋面積水而形成水患。 消防管道安裝布置 a）消火栓給水管道的安裝與生活給水管道基本相同。有的還能撲救固體火災(zāi)。 其它滅火設(shè)施的比較和選擇 因建筑物使用功能不同，其內(nèi)的可燃物質(zhì)各異，因此，僅使用水作為消防手段不能達到撲救火災(zāi)的目的，甚至還會帶 來更大的損失。 自動噴水滅火系統(tǒng) 自動噴水滅火系統(tǒng)由水源、加壓貯水設(shè)備、噴頭、管網(wǎng)、報警裝置等組成 [7]。 某綜 合研發(fā)實驗樓給水排水系統(tǒng)設(shè)計 10 消火栓給水系統(tǒng)的組成 建筑消火栓給水系統(tǒng)一般由水槍、水帶、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增壓水泵組成 [6]。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 9 圖 13 消防給水系統(tǒng)的比較 消火栓的布置 [4] （ 1） 應(yīng)設(shè)消防給水的建筑物，其各層（無可燃物的設(shè)備層除外）均應(yīng)設(shè)置消火栓； （ 2） 室內(nèi)消火栓的布置，應(yīng)根據(jù)要求，保證有兩支水槍或一支水槍的充實水柱同時到達室內(nèi)任何部位； （ 3） 消防電梯前室應(yīng)設(shè)室內(nèi)消火栓； （ 4） 室內(nèi)消火栓應(yīng)設(shè)在明顯易于取用地點。建筑的火災(zāi)延續(xù)時間按 3h 計算。 ④ 屋頂水箱間設(shè)有檢驗用消火栓。 是一種在發(fā)生火災(zāi)時，能自動打開噴頭噴水滅火并同時發(fā)出火警信號的消防滅火設(shè)施。 即每棟高層建筑設(shè)置一個室內(nèi)消防給水系統(tǒng)。排除管道容易堵塞，埋設(shè)在室內(nèi)的管道不宜太長，否則，除清通和檢修不便外，還將加大室外管道的埋深。選擇方案（二）。適用于生活污水和生活廢水需分別排出室外的各類多層、高層建筑。 高層建筑中建筑底層排水管道內(nèi)壓力波動最大，為了防止發(fā)生水封