【導讀】國內外高層建筑給水排水工程設計研究的狀況和主要內容····························-1-. 高層建筑給水排水設計的主要內容····················································-3-

　　

【正文】 mH2O 終點壓力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 計算結果 : 入口壓力 : 米水柱 進行消火栓給水系統水 力 計算時，按圖 以枝狀管路計算，配管水力計算成果見表 。 21 22 圖 消火栓給水管網計算用圖 消火栓總用水量 xQ ＝ 20L/s，故選用消防泵型號為： XBD6/20SLH 型 2 臺，一用一備。 （ Q＝ ～ ， H＝ 60m OH2 ， N＝ 22kW） 。 其他設施的設計 ⑴ 水泵接合器 水泵接合器的設置數量按室內消防水量計算確定，該建筑室內消火栓用水量為20L/s，每個水泵接合器的流量按 15L/s 計，故設置 2 個水泵接合器，型號為 SQS100BF（ 圖集 99S203 24 頁 ） 。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 當消防水泵工作時，消火栓處的壓力不能超過 , 當消火栓處的壓力超過 時就應該采取減壓措施。 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水量，一類公共建筑不應小于 18m3；二類公共建筑和一類居住建筑不應小于 12m3；二類居住建筑不應小于 。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 。 選用標準圖 02S101 第 7 頁 18 3m 裝配式給水 箱，尺寸為 3000mm3000mm 2021mm。滿足《高規(guī)》第 條規(guī)定。 消防水箱內的貯水由 無負壓給水設備供水 。 ⑷ 消防貯水池 消防貯水池 的設計詳見 自動噴水滅火系統。 自動噴水滅火系統 根據規(guī)范 ,該建筑的 負一層為中危險Ⅱ級 設計噴水強度為 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，設計噴水強度為 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 見平面圖 。 23 自噴系統的布置 采用濕式閉式標準噴頭，采用 上 噴。 報警閥進出口的控制采用信號閥，報警閥設在地面高度 。 自噴系統設置水泵接合器，每個水泵接合器的流量按 10～ 15L/s 計算。 自噴系統的設計流量取為 理論流量的 倍，即 21=25L/s， 取 25L/s，自噴系統設置 2 個水泵接合器 ，型號 SQS150BF（ 圖集 99S203 24 頁 ） 。 自噴系統水力計算 計算原理參照《自動噴水滅火系統設計規(guī)范 GB 500842021》 (2021 年版 ) 基本計算公式： 噴頭流量： PKq 10= 式中： q 噴頭處節(jié)點流量， L/min P 噴頭處水壓（噴頭工作壓力） MPa K 噴頭流量系數 流速 V： 2π4jxhDqv = 式中： Q 管段流量 L/s Dj 管道的計算內徑（ m） 水力坡降： jdvi = 式中： i 每米管道的水頭損失（ mH20/m） V 管道內水的平均流速（ m/s） dj 管道的計算內徑（ m），取值應按管道的內徑減１ mm 確定 24 沿程水頭損失： Lih =沿程 式中： L 管段長度 m 局部損失（采用當量長度法）： Lih =局部 (當量 ) 式中： L(當量 ) 管段當量長度，單位 m(《自動噴水滅火系統設計規(guī)范》附錄 C) 總損失： 沿程局部 hhh += 終點壓力： hhh nn +=+1 管段名稱 起點壓力mH2O 管道流量L/s 管長m 當量長度 管徑mm K 水力坡降mH2O/m 流速m/s 損失mH2O 終點壓力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 計算結果 : 所選作用面積 :160 平方米 26 總流量 : L/s 平均噴水強度 : L/ 入口壓力 : 米水柱 計算用圖如下： 27 28 圖 自噴系統計算圖 局部損失取沿程損失的 20%，故管段內的總損失為 ∑h=? =395kPa ⑧ 系統所需水壓，按下式計算： H=∑h+Z () 式中 H ——系統所需水壓， kPa； ∑h——管道沿程和局部損失的累計值， kPa； Z ——最不利點出噴頭與消防水池的最低 水位的高程差， kPa。 H=395+（ +++） ? 10=600kPa ⑷ 加壓設備的選擇 根據上述計算結果，自動噴水滅火系統所需壓力為 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 室外消防給水管網 室外消防管網布置成環(huán)狀，室外消防管網從兩條市政給水管引入。從消防管網引入室內消防水池的引入管為兩條，管徑 DN100。當其中一條進水管發(fā)生故障時，另一條能保證進水量。 市政管網最低 壓力 ，滿足要求 。 室外消火栓 室外消火栓的數量經計算確定， 室外消防流量 20L/s，故 采用 2 個室外消火栓。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，井采用保溫井蓋。 29 管材 室內消火栓給水系統管材采用 內外壁熱鍍鋅 鋼管，具有強度高、承受壓力大、抗震性能好、長度大、加工安裝方便的優(yōu)點。 卡箍或絲扣連接 。 自動噴水滅火系統采用內外壁熱浸鍍鋅鋼管，以防止管道銹蝕爾阻塞噴嘴噴口。管道系統的連接，管徑 〈 100mm 是采用絲扣連接， ? 100mm 時 采用溝槽式卡箍連接。 管道的配件采用該類管材相應的專用配件。 30 5 建筑 排水系統 排水方案 根據實際情況、建筑性質、 規(guī)模、污水性質、污染程度 , 結合市政排水制度與處理要求綜 合考慮，本設計室內排水系統采用 污廢水分 流制，污廢水 經化糞池處理后 排至市政排水管網。 在本設計中，由于建筑較高、排水立管長、水量大的緣故，常常會引起管道內的氣壓極大波動，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，污染環(huán)境。因而本建筑排水系統 首層 單獨排放，并就近排至戶外。高區(qū)污 水立管設有 專用 通氣管， 廢水 不設。 排水管道水力計算 排水設計秒流量 根據《建筑給水排水工程設計規(guī)范》，本建筑排水設計秒流量可 按下公式計算： m a 2ppq N q??? () 式中 pq —— 計算管段排水設計秒流量， L/s； pN —— 計算管段衛(wèi)生器具排水當量總數； maxq —— 計算管段上排水量最大的一個衛(wèi)生器具的排水流量， L/s； ? —— 根據建筑物用途而定的系數，本建筑設計中 ? 值取 。 排水管網的水力計算 采用當量法計算 計算原理參照《建筑給水排水設計規(guī)范 GB500152021》（ 2021 年版），采用公共建筑采用當量法 基本計算公式 qNq pp += 式中： qp計算管段的排水設計秒流量（ L/s） 31 Np計算管段的衛(wèi)生器具排水當量總數 qmax計算管段上最大一個衛(wèi)生器具的排水流量（ L/s） α 根據建筑物用 途而定的系數： 計算結果： 管段名稱 管道流量L/s 管道類型 累計當量 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 根據圖 進行排水橫支管水力計算，計算結果見表 。 33 圖 管材 本設計中的排水管材采用 硬聚乙烯塑料排水管 。 6 建筑雨水排水系統 建筑雨水的排放方式 根據規(guī)范，高層建筑的屋面雨水排水宜按重力流設計。該設計采用雨 水外排的排放方式 ， 女兒墻天 溝 排水。 管道的布置與敷設 。 2 雨水管應牢固的固定在建筑物的承重結構上。 。 雨水系統的水力計算 根據規(guī)范要求，設計重現期采用 3 年，降雨歷時為 5min,查《給水排水設計手冊》 34 （二）得 ,因具體城市不明，故假設該 地區(qū) )100/( 25 msLq ?? ，降雨厚度 H=140mm/h 雨水流量 雨水流量按下式計算： 100005 wy Fqq ?? () 式中 wF —— 匯水面積， 2m ； ? ——徑流系數，屋面 ? =； 5q —— 設計降雨強度， )/( hasL ? 。 屋頂平面計算用圖如下 頁所示 ： 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 雨水系統計算用圖 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。 溢流口計算 溢流口的功能主要是雨水系統事故時排水和超量雨水排除。按最不利情況考慮，溢流口排水能力應不小于 50 年重現期的雨水量。在天溝末端山墻上設溢流口，口寬 b取 ，堰上水頭 h 取 ， 流量系數 m 取 385，則 溢流口排水量 232 hgmbQy ? =385? ?? =溢流口排水量大于雨水設計流量，即使 雨水斗和雨落管被全部堵塞，也能滿足溢流要求，不會造成屋面水淹現象。 37 7 結 論 我基本能夠 充分利用所學的現有的知識，完成 了本次該 高層建筑給水排水工程的設計。此次設計基本上實現了我們從理論知識向實際工程設計的轉變，充分的把理論知識應用到實際的工程當中，并對設計的方案、內容加以有針對性地、有說服力地論證，從而實現設計工程的可行性。 通過本次設計， 自己各方面的能力得到了很大的提高。 38 謝 辭 本 設計 是在指導教師 ***老師的悉心指導下完成的， 從設計方案的確定、 設備的選型 、 管線的布置到設計說明書的 撰寫，無不傾注了老 師的心血和汗水。 在此，我對 老師在畢業(yè)設計期間給予我的辛勤指導和關心表示衷心的感謝！ 在我課題設計期間，還和同學們相互學習、討論，使我的設計工作得以順利完成，在畢業(yè)設計中提升了自身的知識能力，向所有曾經關心和幫助過我的老師、同學和朋友致以誠摯的謝意！ 39 參考文獻 [1] GB500152021， 建筑給水排水設計規(guī)范 [S] ． [2] GB5004595， 高層民用建筑設計防火規(guī)范 (2021 年版 )[S] ． [3] GB500842021， 自動噴水滅火系統設計規(guī)范 (2021 年版 ) [S] ． [4] GB502422021， 建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范 [S] ． [5] 王增長 ． 建筑給水排水工程（第五版） [M]． 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2021． [6] 李玉華 ． 建筑給水排水工程設計計算 [M]． 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2021． [7] 中國市政工程西南設計研究院 ． 給水排水設計手冊第 1 冊 常用資料 [M]． 北京：中國建筑工業(yè)出 版社， 2021． [8] 核工業(yè)第二研究設計院 ． 給水排水設計手冊第 2 冊 建筑給水排水 [M]． 北京：中國建筑工業(yè)出版 社， 2021． [9] 中國市政工程華北設計研究院 ． 給水排水設計手冊第 12 冊 器材與裝置 [M]． 北京：中國建筑工業(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．