【導(dǎo)讀】國內(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-. 2工程概況及設(shè)計(jì)任務(wù)····························································-4-

　　

【正文】 作用面積內(nèi)的設(shè)計(jì)秒流量為 ?sQ nq =18= 21 ③ 理論秒流量為 60 )(60 ????? FqQ iL/s 比較 sQ 與 iQ ，設(shè)計(jì)秒流量為理論秒 流量的 倍，符合要求。 ④ 作用面積內(nèi)的計(jì)算平均噴水強(qiáng)度為 ???? 8018pq)(min 2m? ，此值大于規(guī)定要求 6L/ )(min 2m? 。 ⑤ 按公式 RBA 222 ?? 推求出噴頭的保護(hù)半徑 2 22 ??R =，取 R=。 ⑥ 作用面積內(nèi)最不利點(diǎn)處 4 個(gè)噴頭的所組成的保護(hù)面積為 4F =（ )() ????? =24 2m 每個(gè)噴頭保護(hù)面積 1F = 4F /4=24/4=6 2m 其噴水強(qiáng)度 q=80/6= L/ )(min 2m? 〉 L/ )(min 2m? ⑦ 管段總損失 管道沿程水頭損失計(jì)算： h＝ AL 2Q () 式中 h —— 計(jì)算管段沿程水頭損失， m； A —— 比阻值 ， 22 LS ； L —— 計(jì)算管段長度， m； Q —— 計(jì)算管段流量， L/s。 計(jì)算用圖如下： 22 圖 自噴系統(tǒng)計(jì)算圖 根據(jù)圖 進(jìn)行自噴 系統(tǒng)水力計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表 。 表 自噴系統(tǒng)最不利管段水力計(jì)算表 管段 編號(hào) 管段流量（ L/s） 管徑 DN（ mm） 管道比阻 A（ 22/Ls ） 管道長度 L（ m） 管道沿程水頭損失（ kPa） 01 25 12 32 23 70 34 70 45 70 56 80 67 100 ∑hy= 局部損失取沿程損失的 20%，濕式報(bào)警閥的損失取 20kPa，故管段內(nèi)的總損失為 ∑h=? +20= ⑧ 系統(tǒng)所需水壓，按下式計(jì)算： H=∑h+0P +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； 0P ——最不利點(diǎn)出噴頭的工作壓力， kPa，取 60kPa； 23 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=+60+（ ++） ? 10= 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 OH2 ，所需供水量為， 因此由市政管網(wǎng)直接供水即可滿足要求。 消防水池 容積的計(jì)算 水池 容積 cV ＝ xx TQ? 3600/1000=(+30)23600/1000+13600/1000= 3m 由于在火災(zāi)延續(xù) 時(shí)間內(nèi)市政管網(wǎng)能保證連續(xù)補(bǔ)水，市政進(jìn)水管為兩根 DN300mm，為 安 全 計(jì) ， 按 一 根 補(bǔ) 水 ， 其 補(bǔ) 水 量 為 Q=60L/s ， 則 補(bǔ) 水 量V=60 36002?? =432021L=432 3m 消防水池的有效容積 cV ＝ = 3m 。 選用標(biāo)準(zhǔn)圖集 96S828： 200 3m 水池， 尺寸為 7800mm7800mm3500mm（圖集第3546 頁） 。 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 DN300。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 30L/s，故 采用 3 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。 管材 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)管材采用普通碳素?zé)o縫鋼管，具有強(qiáng)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(diǎn)。焊接。 24 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。 25 5 建筑 排水系統(tǒng) 排水方案 及管理 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)采用合流制，衛(wèi)生間污廢水直接 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、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)排水立管設(shè)有伸頂通氣管，低區(qū)不設(shè)。地下室 消防電梯井底排水 通過污水提升泵排至室外城市污水管網(wǎng)。 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 當(dāng)用上述設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算公式計(jì)算排水管網(wǎng)起端的管段時(shí)，因連接的衛(wèi)生器具較少，計(jì)算結(jié)果有時(shí)會(huì)大于該管段上所有衛(wèi)生器具排水流量的總和，這時(shí)應(yīng)按該管段所有衛(wèi)生器具排水流量的累加值作為排水設(shè)計(jì)秒流量。 根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》可查得各衛(wèi)生器具的排水流量、排水當(dāng)量和排水管的管徑如下： 雙格洗滌盆 pN ＝ ，排水流量為 ，排水管管徑為 50mm； 洗臉盆 pN ＝ ，排水流量為 ，排水管管徑為 32～ 50mm； 拖布池 pN ＝ ，排水流量為 ，排水管管徑為 50mm； 26 淋浴器 pN =，排水流量為 ，排水管管徑為 50mm； 大便器 （ 虹吸式低位水箱 ） pN ＝ ，排水流量為 ，排水管管徑為 100mm。 自閉沖洗閥 大 便器 pN =，排水流量為 ，排水管管徑為 100mm； 家用洗衣機(jī) pN =，排水流量為 ，排水管管徑為 50mm； 排水橫管最大設(shè)計(jì)充滿度規(guī)定如下： 生活排水管道：管徑 ≤125mm，最大設(shè)計(jì)充滿度為 ； 管徑＝ 150—200mm，最大設(shè)計(jì)充滿度為 。 根據(jù)規(guī)定，建筑內(nèi)部排水管的最小管徑為 50mm，廚房洗滌盆的排水立管的管徑最小為 75mm，凡是連有大便器的支管，其 最小管徑為 100mm。 坡度按 《規(guī)范》表 設(shè)計(jì)。 由于本建筑中衛(wèi)生間類型、廚房類型、衛(wèi)生器具類型大部分相同，因此，僅以其中一層的某個(gè)衛(wèi)生間、廚房為例計(jì)算即可，不同的可以單獨(dú)計(jì)算。 ⑴ 立管 1 1 1 2 2 26 水力計(jì)算 根據(jù)圖 進(jìn)行排水橫支管水力計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表 。 圖 立管 1 1 1 2 2 26 排水橫管水力計(jì)算用圖 表 22層立管 1 1 1 2 2 26 排水橫支管水力計(jì)算表 27 管段 編號(hào) 衛(wèi)生器具種類與數(shù)量 排水當(dāng) 量總數(shù) pN 設(shè)計(jì)秒 流量 q （ L/s） 管徑 DN (mm) 坡度 i 洗衣機(jī) 大便器 洗臉盆 pN = pN = pN = 01 1 0 0 50 12 1 0 1 50 立管計(jì)算 m a 2ppq N q???= sL / ??? ，管徑 D=75mm。 ⑵ 立管 1 1 1 1 2 25 水力計(jì)算 根據(jù)圖 進(jìn)行排水橫支管水力計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表 。 圖 1 1 1 1 2 25 排水橫管水力計(jì)算用圖 表 22層立管 1 1 1 1 2 25 排水橫支管水力計(jì)算表 管段 編號(hào) 衛(wèi)生器具種類與數(shù)量 排水當(dāng) 量總數(shù) pN 設(shè)計(jì)秒 流量 q （ L/s） 管徑 DN (mm) 坡度 i 淋浴器 大便器 洗臉盆 pN = pN = pN = 01 1 0 0 50 12 1 1 0 100 23 1 1 1 100 立管計(jì)算 28 m a 2ppq N q???= sL / ??? ，管徑 D=100mm。 ⑶ 立管 1 1 2 27 水力計(jì)算 根據(jù)圖 進(jìn)行排水橫支管水力計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表 。 圖 立管 1 1 2 27 排水橫管水力計(jì)算用圖 表 22層立管 1 1 2 27 排水橫支管水力計(jì)算表 管段 編號(hào) 衛(wèi)生器具種類與數(shù)量 排水當(dāng) 量總數(shù) pN 設(shè)計(jì)秒 流量 q （ L/s） 管徑 DN (mm) 坡度 i 浴盆 大便器 洗滌盆 pN = pN = pN = 12 0 0 1 75 立管計(jì)算 m a 2ppq N q???= sL / ??? ， 管徑 D=75mm。 ⑷ 立管 8 和 1 19 和 20 分別在 三層以下 地下一層 匯合 。 立管 8 和 11 計(jì)算 m a 2ppq N q???= sL / ?? ， 管徑 D=125mm。 立管 19 和 20 計(jì)算 m a 2ppq N q???= sL / ?? ， 管徑 D=125mm。 29 管材 本設(shè)計(jì)中的排水管材采用 柔性接口機(jī)制排水鑄鐵管 。 柔性接口機(jī)制排水鑄 鐵管 材的優(yōu)點(diǎn)有： 強(qiáng)度大，抗震性能好，噪聲低，防火性能好，壽命長，膨脹系數(shù)小，安裝施工方便，美觀，耐磨和耐高溫性能好。 缺點(diǎn)：造價(jià)高 。 消防電梯井底排水 根據(jù)建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，消防電梯井底應(yīng)設(shè)排水設(shè)施，且要求其集水坑有效容積不小于 2 3m ，水泵出水量不小于 10L/s。 該建筑消防電梯直達(dá)地下室，在消防電梯旁的空間作集水坑，在適當(dāng)下臥，以接納由消防電梯基底下或基底板上的側(cè)壁引來的廢水。本工程即是在基底板上設(shè)三個(gè)? 150 過水孔（孔底標(biāo)高與底板上皮平），且將集水坑底標(biāo)高與消防電梯底板標(biāo)高保持，既可滿足規(guī)范關(guān)于 “ 集水坑有效容積不小于 2 3m ” 的要求，又可防止排水不凈而淹沒電梯基底緩沖彈簧，造成銹蝕，危害安全。 消防電梯井底排水泵選用污水潛水泵 AS302CB 兩臺(tái)，一用一備（ Q=42 3m /h，H=11m， N=）。 其 水力計(jì)算考慮的因素同設(shè)備間，具體計(jì)算略。 30 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 ， 檐 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》（二）得 , 濟(jì)南地區(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 頁所示 ： 坡度 I=1% 10000 ???yq =1000 0 ???yq =10000 ???yq =10000 ???yq =10000 ???yq =1000 0 ???yq = 31 1000 0 ???yq=1000 0 ???yq=1000 0 ???yq=10000 ???yq=1000 0 ???yq= 圖 51 雨水系統(tǒng)計(jì)算用圖 由規(guī)范查得塑料管立管外徑： 75? （最大泄水流量 ）。 所以立管全部使用 De75。 由設(shè)計(jì)手冊，雨水埋地管（充滿度 ）， 取 DN110 ? ( sLQ / in ? , 1Q =, maxQ =) 選用雨水斗型號(hào)如下： 87 式單斗雨水斗，口徑為 75mm，雨水斗最大允許匯水面積 244 2m ,滿足要求 。 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 32 232 hgmbQ y ? =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。 33 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) 與管理 。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，并對設(shè)計(jì)的方案、內(nèi)容加以有針對性地、有說服力地論證，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工程的可行性。 通過本次設(shè)計(jì)， 自己各方面的能力得到了很大 的提高。 本次畢 業(yè)設(shè)計(jì) 的 內(nèi)容主要是 建筑 給水工程、 建筑 消防工程、 建筑 排水工程 、建筑雨水排水工程 設(shè)計(jì)與管理 。 ⑴ 建筑給水 設(shè)計(jì) 采用 分區(qū)供水，低區(qū)一到 二 層，由市政管網(wǎng)直接供水 ； 中區(qū)三到十二層， 高區(qū) 十三 到 二十二 層， 均 采用無負(fù)壓 變頻供水 ， 而且 中 高區(qū)采用了目前國外較流行 的 每層均設(shè)減壓閥的供水方式，使供水達(dá)到更高的舒適度 ； 給水管采用 PPR 塑料 管 。 ⑵ 消防系統(tǒng) 分消火栓 給水 系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)， 消火栓 給水 系統(tǒng) 采用水泵水箱聯(lián)合供水。 消火栓系統(tǒng)做到了平面成環(huán)、空間成環(huán)， 采用 無縫 鋼管 ；自噴系統(tǒng)采用下噴型噴頭； 采用內(nèi)外壁熱浸鍍鋅鋼 管 。 消防水池設(shè)在地下一層儲(chǔ)藏室 ，設(shè)兩根給水引入管。 ⑶ 排水系統(tǒng)采用 污、廢 水 合流制，底層單獨(dú)排 放 ，排水立管 設(shè)伸頂通氣管，污 水直接 排向市政污水管網(wǎng) 。 ⑷ 屋面雨水排水系統(tǒng)采用檐溝外排水。 本次設(shè)計(jì) 中 ， 沒有進(jìn)行消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的經(jīng)驗(yàn) ， 在以后的工作學(xué)習(xí)中需要 逐步提高 。 34 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(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 同事們 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)心和幫助過我的老師、同學(xué)和朋友致以誠摯的謝意！ 35 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 ． 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(shè)計(jì)計(jì)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(shè)計(jì)研究院 ． 給水排水設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)院 ． 給水排水設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)研究院 ． 給水排水設(shè)計(jì)手冊第 12 冊 器材與裝置 [M]． 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2021．