【導(dǎo)讀】國(guó)內(nèi)外高層建筑給水排水工程設(shè)計(jì)研究的狀況和主要內(nèi)容····························-1-. 高層建筑給水排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容····················································-3-

　　

【正文】 mH2O 終點(diǎn)壓力mH2O 12 70 23 100 34 100 45 100 56 100 67 100 78 100 89 100 910 100 1011 100 1112 100 1213 100 計(jì)算結(jié)果 : 入口壓力 : 米水柱 進(jìn)行消火栓給水系統(tǒng)水 力 計(jì)算時(shí)，按圖 以枝狀管路計(jì)算，配管水力計(jì)算成果見(jiàn)表 。 21 22 圖 消火栓給水管網(wǎng)計(jì)算用圖 消火栓總用水量 xQ ＝ 20L/s，故選用消防泵型號(hào)為： XBD6/20SLH 型 2 臺(tái)，一用一備。 （ Q＝ ～ ， H＝ 60m OH2 ， N＝ 22kW） 。 其他設(shè)施的設(shè)計(jì) ⑴ 水泵接合器 水泵接合器的設(shè)置數(shù)量按室內(nèi)消防水量計(jì)算確定，該建筑室內(nèi)消火栓用水量為20L/s，每個(gè)水泵接合器的流量按 15L/s 計(jì)，故設(shè)置 2 個(gè)水泵接合器，型號(hào)為 SQS100BF（ 圖集 99S203 24 頁(yè) ） 。消防水 泵接合器安裝 在室外地坪上 ，以滿足使用方便的要求 。 ⑵ 消火栓的減壓 當(dāng)消防水泵工作時(shí)，消火栓處的壓力不能超過(guò) , 當(dāng)消火栓處的壓力超過(guò) 時(shí)就應(yīng)該采取減壓措施。 三 層以下采用 SNJS65 型穩(wěn)壓減壓消火栓， 三 層以上采用 SN65 普通型消火栓（圖集 01S201）。 ⑶ 消防水箱 消防貯水量按 《高規(guī)》 高位消防水箱的消防儲(chǔ)水量，一類公共建筑不應(yīng)小于 18m3；二類公共建筑和一類居住建筑不應(yīng)小于 12m3；二類居住建筑不應(yīng)小于 。本建筑屬于二類公共建筑，故 選用 消防水箱貯水量 不小于 12 3m 即可 。 選用標(biāo)準(zhǔn)圖 02S101 第 7 頁(yè) 18 3m 裝配式給水 箱，尺寸為 3000mm3000mm 2021mm。滿足《高規(guī)》第 條規(guī)定。 消防水箱內(nèi)的貯水由 無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備供水 。 ⑷ 消防貯水池 消防貯水池 的設(shè)計(jì)詳見(jiàn) 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng) 根據(jù)規(guī)范 ,該建筑的 負(fù)一層為中危險(xiǎn)Ⅱ級(jí) 設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為 8L/min 2m? ，作用面積為160 2m ，噴頭距墻不小于 ，不大于 。 一 層、二 層、三 層 為中危 Ⅰ 級(jí)，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為 6L/min 2m? ，作用面積為 160 2m ，噴頭距墻不小于 ，不大于 。噴頭按矩形布置，間距 見(jiàn)平面圖 。 23 自噴系統(tǒng)的布置 采用濕式閉式標(biāo)準(zhǔn)噴頭，采用 上 噴。 報(bào)警閥進(jìn)出口的控制采用信號(hào)閥，報(bào)警閥設(shè)在地面高度 。 自噴系統(tǒng)設(shè)置水泵接合器，每個(gè)水泵接合器的流量按 10～ 15L/s 計(jì)算。 自噴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量取為 理論流量的 倍，即 21=25L/s， 取 25L/s，自噴系統(tǒng)設(shè)置 2 個(gè)水泵接合器 ，型號(hào) SQS150BF（ 圖集 99S203 24 頁(yè) ） 。 自噴系統(tǒng)水力計(jì)算 計(jì)算原理參照《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 500842021》 (2021 年版 ) 基本計(jì)算公式： 噴頭流量： PKq 10= 式中： q 噴頭處節(jié)點(diǎn)流量， L/min P 噴頭處水壓（噴頭工作壓力） MPa K 噴頭流量系數(shù) 流速 V： 2π4jxhDqv = 式中： Q 管段流量 L/s Dj 管道的計(jì)算內(nèi)徑（ m） 水力坡降： jdvi = 式中： i 每米管道的水頭損失（ mH20/m） V 管道內(nèi)水的平均流速（ m/s） dj 管道的計(jì)算內(nèi)徑（ m），取值應(yīng)按管道的內(nèi)徑減１ mm 確定 24 沿程水頭損失： Lih =沿程 式中： L 管段長(zhǎng)度 m 局部損失（采用當(dāng)量長(zhǎng)度法）： Lih =局部 (當(dāng)量 ) 式中： L(當(dāng)量 ) 管段當(dāng)量長(zhǎng)度，單位 m(《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄 C) 總損失： 沿程局部 hhh += 終點(diǎn)壓力： hhh nn +=+1 管段名稱 起點(diǎn)壓力mH2O 管道流量L/s 管長(zhǎng)m 當(dāng)量長(zhǎng)度 管徑mm K 水力坡降mH2O/m 流速m/s 損失mH2O 終點(diǎn)壓力mH2O 12 25 80 23 25 80 34 32 80 45 32 80 56 50 80 67 65 80 25 78 80 80 89 80 80 910 80 80 1011 80 80 1112 80 80 1213 80 80 1314 80 80 1415 100 80 1516 100 80 1617 100 80 1718 100 80 1819 100 80 1920 100 80 2021 100 80 2122 100 80 2223 100 80 2324 100 80 2425 125 80 2526 125 80 計(jì)算結(jié)果 : 所選作用面積 :160 平方米 26 總流量 : L/s 平均噴水強(qiáng)度 : L/ 入口壓力 : 米水柱 計(jì)算用圖如下： 27 28 圖 自噴系統(tǒng)計(jì)算圖 局部損失取沿程損失的 20%，故管段內(nèi)的總損失為 ∑h=? =395kPa ⑧ 系統(tǒng)所需水壓，按下式計(jì)算： H=∑h+Z () 式中 H ——系統(tǒng)所需水壓， kPa； ∑h——管道沿程和局部損失的累計(jì)值， kPa； Z ——最不利點(diǎn)出噴頭與消防水池的最低 水位的高程差， kPa。 H=395+（ +++） ? 10=600kPa ⑷ 加壓設(shè)備的選擇 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)所需壓力為 60m OH2 ，所需供水量為 25L/s，故選擇加壓泵為 XBD6/30SLH（參 04S204），流量為 25L/S，壓力為 ，功率為37KW。 消防水池 容積的計(jì)算 水池 容積 cV ＝ xx TQ? 3600/1000=2023 600/1000+2513600/1000=234 3m 取 240m179。 室外消防給水系統(tǒng) 室外消防給水管網(wǎng) 室外消防管網(wǎng)布置成環(huán)狀，室外消防管網(wǎng)從兩條市政給水管引入。從消防管網(wǎng)引入室內(nèi)消防水池的引入管為兩條，管徑 DN100。當(dāng)其中一條進(jìn)水管發(fā)生故障時(shí)，另一條能保證進(jìn)水量。 市政管網(wǎng)最低 壓力 ，滿足要求 。 室外消火栓 室外消火栓的數(shù)量經(jīng)計(jì)算確定， 室外消防流量 20L/s，故 采用 2 個(gè)室外消火栓。沿建筑周邊均勻布置， 距 建筑物外 墻 不 小 于 5m。 由于地處北方，考慮到防凍要求 ，采用地下式消火栓。 安裝在消火栓井內(nèi)，井采用保溫井蓋。 29 管材 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)管材采用 內(nèi)外壁熱鍍鋅 鋼管，具有強(qiáng)度高、承受壓力大、抗震性能好、長(zhǎng)度大、加工安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。 卡箍或絲扣連接 。 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用內(nèi)外壁熱浸鍍鋅鋼管，以防止管道銹蝕爾阻塞噴嘴噴口。管道系統(tǒng)的連接，管徑 〈 100mm 是采用絲扣連接， ? 100mm 時(shí) 采用溝槽式卡箍連接。 管道的配件采用該類管材相應(yīng)的專用配件。 30 5 建筑 排水系統(tǒng) 排水方案 根據(jù)實(shí)際情況、建筑性質(zhì)、 規(guī)模、污水性質(zhì)、污染程度 , 結(jié)合市政排水制度與處理要求綜 合考慮，本設(shè)計(jì)室內(nèi)排水系統(tǒng)采用 污廢水分 流制，污廢水 經(jīng)化糞池處理后 排至市政排水管網(wǎng)。 在本設(shè)計(jì)中，由于建筑較高、排水立管長(zhǎng)、水量大的緣故，常常會(huì)引起管道內(nèi)的氣壓極大波動(dòng)，并極有可能形成水塞，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。因而本建筑排水系統(tǒng) 首層 單獨(dú)排放，并就近排至戶外。高區(qū)污 水立管設(shè)有 專用 通氣管， 廢水 不設(shè)。 排水管道水力計(jì)算 排水設(shè)計(jì)秒流量 根據(jù)《建筑給水排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，本建筑排水設(shè)計(jì)秒流量可 按下公式計(jì)算： m a 2ppq N q??? () 式中 pq —— 計(jì)算管段排水設(shè)計(jì)秒流量， L/s； pN —— 計(jì)算管段衛(wèi)生器具排水當(dāng)量總數(shù)； maxq —— 計(jì)算管段上排水量最大的一個(gè)衛(wèi)生器具的排水流量， L/s； ? —— 根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)，本建筑設(shè)計(jì)中 ? 值取 。 排水管網(wǎng)的水力計(jì)算 采用當(dāng)量法計(jì)算 計(jì)算原理參照《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB500152021》（ 2021 年版），采用公共建筑采用當(dāng)量法 基本計(jì)算公式 qNq pp += 式中： qp計(jì)算管段的排水設(shè)計(jì)秒流量（ L/s） 31 Np計(jì)算管段的衛(wèi)生器具排水當(dāng)量總數(shù) qmax計(jì)算管段上最大一個(gè)衛(wèi)生器具的排水流量（ L/s） α 根據(jù)建筑物用 途而定的系數(shù)： 計(jì)算結(jié)果： 管段名稱 管道流量L/s 管道類型 累計(jì)當(dāng)量 公稱直徑 水力坡降mH2O/m 流速m/s 充滿度 管材 12 橫管 50 排水 PVCU 23 橫管 50 排水 PVCU 34 橫管 50 排水 PVCU 45 橫管 50 排水 PVCU 56 橫管 110 排水 PVCU 67 橫管 110 排水 PVCU 32 78 橫管 110 排水 PVCU 89 橫管 110 排水 PVCU 910 橫管 110 排水 PVCU 1011 橫管 110 排水 PVCU 1112 橫管 110 排水 PVCU 1213 橫管 110 排水 PVCU 1314 立管 110 排水 PVCU 152 橫管 50 排水 PVCU 162 橫管 50 排水 PVCU 173 橫管 50 排水 PVCU 184 橫管 50 排水 PVCU 1920 橫管 110 排水 PVCU 2021 橫管 110 排水 PVCU 2122 橫管 110 排水 PVCU 225 橫管 110 排水 PVCU 236 橫管 110 排水 PVCU 2422 橫管 110 排水 PVCU 根據(jù)圖 進(jìn)行排水橫支管水力計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 。 33 圖 管材 本設(shè)計(jì)中的排水管材采用 硬聚乙烯塑料排水管 。 6 建筑雨水排水系統(tǒng) 建筑雨水的排放方式 根據(jù)規(guī)范，高層建筑的屋面雨水排水宜按重力流設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)采用雨 水外排的排放方式 ， 女兒墻天 溝 排水。 管道的布置與敷設(shè) 。 2 雨水管應(yīng)牢固的固定在建筑物的承重結(jié)構(gòu)上。 。 雨水系統(tǒng)的水力計(jì)算 根據(jù)規(guī)范要求，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期采用 3 年，降雨歷時(shí)為 5min,查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》 34 （二）得 ,因具體城市不明，故假設(shè)該 地區(qū) )100/( 25 msLq ?? ，降雨厚度 H=140mm/h 雨水流量 雨水流量按下式計(jì)算： 100005 wy Fqq ?? () 式中 wF —— 匯水面積， 2m ； ? ——徑流系數(shù)，屋面 ? =； 5q —— 設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度， )/( hasL ? 。 屋頂平面計(jì)算用圖如下 頁(yè)所示 ： 坡度 I=2% 10000 ???yq =1000 0 ???yq =1000 0 ???yq =1000 0 ???yq =1000 0 ???yq =1000 0 ???yq =1000 0 ???yq =10000 ???yq = 35 36 圖 51 雨水系統(tǒng)計(jì)算用圖 選取 87 型雨水斗 DN100（最大泄水流量 12L/s）。 所以立管全部使用 DN75。 溢流口計(jì)算 溢流口的功能主要是雨水系統(tǒng)事故時(shí)排水和超量雨水排除。按最不利情況考慮，溢流口排水能力應(yīng)不小于 50 年重現(xiàn)期的雨水量。在天溝末端山墻上設(shè)溢流口，口寬 b取 ，堰上水頭 h 取 ， 流量系數(shù) m 取 385，則 溢流口排水量 232 hgmbQy ? =385? ?? =溢流口排水量大于雨水設(shè)計(jì)流量，即使 雨水斗和雨落管被全部堵塞，也能滿足溢流要求，不會(huì)造成屋面水淹現(xiàn)象。 37 7 結(jié) 論 我基本能夠 充分利用所學(xué)的現(xiàn)有的知識(shí)，完成 了本次該 高層建筑給水排水工程的設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)基本上實(shí)現(xiàn)了我們從理論知識(shí)向?qū)嶋H工程設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，充分的把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的工程當(dāng)中，并對(duì)設(shè)計(jì)的方案、內(nèi)容加以有針對(duì)性地、有說(shuō)服力地論證，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工程的可行性。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)， 自己各方面的能力得到了很大的提高。 38 謝 辭 本 設(shè)計(jì) 是在指導(dǎo)教師 ***老師的悉心指導(dǎo)下完成的， 從設(shè)計(jì)方案的確定、 設(shè)備的選型 、 管線的布置到設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的 撰寫(xiě)，無(wú)不傾注了老 師的心血和汗水。 在此，我對(duì) 老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予我的辛勤指導(dǎo)和關(guān)心表示衷心的感謝！ 在我課題設(shè)計(jì)期間，還和同學(xué)們相互學(xué)習(xí)、討論，使我的設(shè)計(jì)工作得以順利完成，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中提升了自身的知識(shí)能力，向所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過(guò)我的老師、同學(xué)和朋友致以誠(chéng)摯的謝意！ 39 參考文獻(xiàn) [1] GB500152021， 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 [S] ． [2] GB5004595， 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 (2021 年版 )[S] ． [3] GB500842021， 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 (2021 年版 ) [S] ． [4] GB502422021， 建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 [S] ． [5] 王增長(zhǎng) ． 建筑給水排水工程（第五版） [M]． 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2021． [6] 李玉華 ． 建筑給水排水工程設(shè)計(jì)計(jì)算 [M]． 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2021． [7] 中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究院 ． 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第 1 冊(cè) 常用資料 [M]． 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出 版社， 2021． [8] 核工業(yè)第二研究設(shè)計(jì)院 ． 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第 2 冊(cè) 建筑給水排水 [M]． 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版 社， 2021． [9] 中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院 ． 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第 12 冊(cè) 器材與裝置 [M]． 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2021． [10] National Fire Protection Association． “Standard on Clean Agent Extinguishing Systems”,NFPA 2021[A]． National Fire Protection Association, Quincy, MA, 2021． [11] Underwriters Laboratories． Inc. “Standard for Halocarbon Clean Agent Extinguishing System Units”, UL 2166[A]． Underwriters Laboratories, Northbrook, IL, 1999．