大厦建筑给水排水和消防方案.docx
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大厦建筑给水排水和消防方案
**大厦建筑给水排水和消防设计
【设计总说明】本建筑主楼建筑高度为97.4米，共25层，地上23层，地下2层。
总建筑面积14880m2，一层为4.7米，二、三层为4.3米，四层3.9米，五～二十三层为3.8米，地下一、二层为4.0米，地下一、二层为地下车库辆，战时物资库；地下二层中还有设备泵房，配电室等。
一～四楼为商场；五楼办公室及小型会议室；六～十六层为办公室每层各有一小会议室，二十三层为多功能厅。
给水系统由市政管网供水，采用市政直接供水和水泵两种供水方式相结合。
为了避免直接从市政管网抽水，本系统在地下层设置调节水池。
由生活给水泵从调节水池抽水至屋顶水箱，屋顶设置10吨不锈钢板水箱。
低区为一层至三层，由市政管网直接供水；四层到二十三层由屋顶水箱供水，采用上行下给的给水方式。
分为高区和中区，中区为四层至十一层，高区为十二层至二十三层，在十二到十三层之间的管道井中设置减压阀，保证中区水压安全。
水箱进水管设置两个浮球阀门，一备一用，根据水箱内水位变化控制水泵的启闭。
同时水箱需设置溢流管，高度为高于最高水位20到30mm，排至屋面。
采用污、废分流制排水，其中生活污水排入化粪池后进入市政排水管道，生活废水直接排到市政污水管网。
卫生间内，在地面坡度方向末端设置地漏。
排水横管管径小于De110的，清扫口的直径与管径相同；排水横管管径De110及以上的，清扫口直径取De110。
污废水立管合用一个专用通气管，并且按照规范规定专用通气立管每隔二层设H管与污水立管相连。
按规范规定，塑料排水立管设置检查口，顶层底层各设一个外，其余每隔六层设置，检查口离地高度为1.0m。
屋面雨水单独排入市政雨水系统。
屋面雨水采用单斗内排水。
内排水的设计计算包括选择布置雨水斗，布置并计算连接管、立管、排出管和埋地管的管径。
采用集中热水供应系统，供应范围为二到二十三层卫生间，给水方式为上行下给式。
配水系统的泄气由系统中最上部的龙头在放水的同时进行。
采用卧式容积式热交换器，进水温度按5℃计，出水温度为60℃，冷水由屋顶水箱供给。
为保证热水温度，在立管上设置回水管，采用立管循环方式。
回水管需低于立管顶端0.5m接出。
本建筑物为二类建筑，属中危险级。
分别设置消火栓系统和自动喷水灭火系统。
自动喷水灭火系统采用闭式自动喷水灭火系统的湿式喷水灭火系统。
消火栓系统分为高区和低区，中间设置减压阀。
屋顶设置消防水箱，储存十分钟消防水量18m3，室外共设置五个水泵结合器，通过消防车从室外消火栓补给室内消防系统，其中三个供消火栓系统，两个供自动喷水灭火系统。
水泵结合器离建筑墙的距离应保持在15到40米之间，并且离马路保持2米的距离为宜。
消防系统必须两路进水，消火栓系统应成环布置。
室内消火栓系统采用并联给水，减压阀分区。
消火栓口距地面高度为1.1m，在五层与六层之间设置减压阀，即地下二层到四层为低区，五层到二十三层为高区。
为保证消火栓栓口处的出水压力不超过50米水柱，在五层至十层之间的消火栓支管上设置减压孔板。
为了保证有两个木柱同时到达室内任何地方，主楼室内消火栓的间距不应超过30米，裙房室内消火栓间距不应超过50米。
所以，主楼设有四根消火栓立管，其中两根分别位于两个消防前室（消防前室必须设置消火栓）;裙楼也设有一根消火栓立管。
高低区消火栓各自成环，同时相互成环，分别位于二十三层、五层、四层及地下二层。
本建筑属于中危险级，其中地上部分为中危险级Ⅰ级，地下一层、二层车库属于中危险级Ⅱ级。
在建筑的办公室、商场、会议室等公共活动场所、走廊、地下车库等处均应设置闭式自动喷水灭火系统。
重要设备用房等不宜用水消防的部位设置二氧化碳或干粉灭火器。
地下车库和设备间采用直立式上喷式喷头，其余均采用标准喷头。
共设四套湿式报警阀系统，分别为地下二层到三层、四层到八层、九层至十三层、十四至二十三层。
【关键词】建筑给水排水;给水系统;热水系统;消火栓系统;喷淋系统
1设计任务及设计资料
1.1设计任务及要求
完成**大厦建筑给水排水及消防施工图的设计和编制扩初设计说明书和各系统计算书，高层建筑需要设计的7个系统，即给水系统、消火栓消防系统、自动喷水灭火系统、污水排水系统、废水排水系统、雨水排水系统和热水供给和循环系统。
要求：
设计图达到施工图要求，方案合理，系统清楚，画面清晰。
选择设备，材料先进，符合现行规范的要求，在技术和经济两方面做到优化设计。
1.2设计资料
1.2.1工程名称
工程名称：
**大厦
1.2.2建筑设计资料
（1）设计用图
建筑物所在地总平面图，建筑分层平面图，设备层及夹层面平图，层顶平面图，卫生间大样图，剖面图。
（2）土建基本资料
本建筑主楼建筑高度为97.4米，共25层，地上23层，地下2层。
总建筑面积14880m2，一层为4.7米，二、三层为4.3米，四层3.9米，五～二十三层为3.8米，地下一、二层为4.0米，机房层和地房夹层共7.2米。
一层室内标高±0.00m。
（3）建筑各部分用途
地下一、二层为地下车库辆，战时物资库；地下二层中还有设备泵房，配电室等。
一～四楼为商场；五楼办公室及小型会议室；六～十六层为办公室每层各有一小会议室，二十三层为多功能厅。
（4）城市给排水管道
生活，消防用水由市政给水管网引入地下二层的生活水池，生活污水经处理达到排放标准后排入市政排水管网。
雨水直接排入市政雨水管网。
1.2.3主要参考资料
（1）规范
建筑给水排水设计规范、高层民用建筑设计防火规范、自动喷水灭火系统设计规范、民用建筑灭火系统设计规范DGJ08-94-2001J10089-2001
（2）设计手册
给水排水设计手册第一册、第二册、第十一册、第十二册。
（3）全国给水排水标准图集
S1、S2、S3。
2设计说明
2.1建筑概况
本工程为**大厦。
该建筑主楼建筑高度为97.4米，共25层，地上23层，地下2层。
设备层及夹层位于屋顶与二十三层之间，地下二层设有水泵房与调节水池。
2.2设计方案
2.2.1给水系统
室内给水系统由市政管网供水，采用市政直接供水和水泵两种供水方式相结合。
为了避免直接从校园管网抽水，本系统在地下层设置调节水池。
由生活给水泵从调节水池抽水至屋顶水箱，屋顶设置10吨不锈钢板水箱。
低区为一层至三层，由市政管网直接供水；四层到二十三层由屋顶水箱供水，采用上行下给的给水方式。
分为高区和中区，中区为四层至十一层，高区为十二层至二十三层，在十二到十三层之间的管道井中设置减压阀，保证中区水压安全。
（1）水源
本工程由市政管网供水，接入管为DN150，市政供水压力0.2MPa。
（2）供水方式
采用调节水池－生活水泵－屋顶水箱－减压阀联合供水方式。
建筑内部采用上行下给的给水方式。
一层至三层由市政管网直接供水为低区。
四层到二十三层由屋顶水箱供水。
分为高区和中区，中区为四层至十一层，高区为十二层至二十三层，在十二到十三层之间的管道井中设置减压阀保证中区水压安全。
为避免从管网直接抽水，在地下二层设置调节水池，选用40t不锈钢水箱。
屋顶水箱选用10t不锈钢水箱。
水箱进水管设置两个浮球阀门，一备一用，根据水箱内水位变化控制水泵的启闭。
同时水箱需设置溢流管，高度为高于最高水位20到30mm，排至屋面。
（3）生活泵
选取65MS×7-11型离心泵两台，一用一备。
从调节水池抽水送至屋顶生活水箱及屋顶消防水箱。
2.2.2排水系统
室内排水系统采用污、废分流制，废水和污水立管设置专用通气管。
污水先排入化粪池，经处理后与废水共同排入市政排水系统。
屋顶雨水单独排入城市雨水系统。
室内排水管采用塑料排水管，每隔六层设置一检查口，同时顶层和底层也设置检查口。
检查口距楼层地面高度1.0米。
2.2.3消防系统
分别设计室内消火栓系统和自动喷水灭火系统。
（1）消防水源
上海市市政管网满足任何时刻都能供足够的水，管网为网状，可不设消防水池。
消防泵直接从市政管网抽水。
消防水分两路进水，进水管管径为DN150。
在屋顶设置18t的不锈钢消防水箱，提供十分钟的消防水量。
（2）消防水量
室内消火栓流量为40L/S，室外消火栓流量为30L/S，自动喷水灭火系统流量为30L/S。
（3）室内消火栓消防系统
采用临时高压消防给水系统，火灾时启动消防水泵，使满足消防水压。
室内消火栓系统采用并联给水，减压阀分区。
消火栓口距地面高度为1.1m，在五层与六层之间设置减压阀，即地下二层到四层为低区，五层到二十三层为高区。
为保证消火栓栓口处的出水压力不超过50米水柱，在五层至十层之间的消火栓支管上设置减压孔板。
为了保证有两个木柱同时到达室内任何地方，主楼室内消火栓的间距不应超过30米，裙房室内消火栓间距不应超过50米。
所以，主楼设有四根消火栓立管，其中两根分别位于两个消防前室（消防前室必须设置消火栓）;裙楼也设有一根消火栓立管。
高低区消火栓各自成环，同时相互成环，分别位于二十三层、五层、四层及地下二层。
室内消火栓选用SN65型、水枪为QZ19、衬胶水带DN65长25m。
消火栓泵选用XBD9.9/50-W150型。
共设有三个水泵接合器，每个水泵接合器的流量为15L/S，两个接于高区，一个接于低区。
水泵接合器选用SQB150型。
主楼及裙房的屋顶均设试验消火栓。
（4）自动喷水灭火系统
本建筑属于中危险级，其中地上部分为中危险级Ⅰ级，地下一层、二层车库属于中危险级Ⅱ级。
在建筑的办公室、商场、会议室等公共活动场所、走廊、地下车库等处均应设置闭式自动喷水灭火系统。
重要设备用房等不宜用水消防的部位设置二氧化碳或干粉灭火器。
楼梯部位配置适量灭火器。
地下车库和设备间采用直立式上喷式喷头，其余均采用标准喷头。
本建筑共计约3100个，共设四套湿式报警阀系统，分别为地下二层到三层、四层到八层、九层至十三层、十四至二十三层。
喷头布置原则为两喷头距离小于3.6m大于2.4m，离墙小于1.8m大于0.6m。
喷淋泵选用KQDL65-16×8型两台，一用一备。
喷淋稳压泵选用XBDPn/Qn-DLGZ型两台，一用一备。
每层的喷淋支管末端，即最不利点，都需设置压力表和泄水阀，排水立管。
每层的支管进水处均需设信号阀和水流指示器。
自动喷水灭火系统还应设置排水管，用于排出喷淋支管中剩余水，管径为DN70。
共设两个水泵接合器，每个流量为15L/S。
2.2.4雨水系统
雨水采用内排水，雨水立管位置由建筑专业确定，具体布置见给排水平面布置图和雨水系统图。
2.2.5热水系统
本建筑二层到二十三层的卫生间洗脸盆供应热水，供水时间为10小时。
采用集中热水供应系统。
供水方式为开式，热水加热方式为间接加热，循环方式为立管循环，从而保证随时都有规定水温的热水，使热水经循环水泵流回水加热器以补充管网所散失的热量。
冷水由屋顶水箱供给，设进水温度为5℃，出水温度为60℃。
加热器设置在上部设置层，为上行下给式热水循环系统，配水系统的泄气由系统中最上部的龙头在放热水同时进行，回水管需低于立管顶端0.5m接出。
在各立管上设置检修阀门，在各回水立管上设置调节阀门。
采用返程布置热水系统，即从加热器的热水管出口，经热水配水管、回水管再回到加热器为止的任何循环管路的长度几乎相等。
热水管网应在下列管段上装设阀门：
①与配水干管连接和分干管;
②配水立管与回水立管;
③从立管接出的支管;
④与加热器连接的管段。
热水管网在下列管段上应装止回阀：
①水加热器的冷水供水管;
②机械循环的第二循环回水管。
循环水泵选用40R-26IA型两台,一用一备。
2.2.6管道及设备安装要求
（1）给水管道及设备安装要求
①室内给水管道平面布置详见相应水施图；
②给水管材采用食品级UPVC管；
③各层给水管道采用暗装敷设，横向管道在室内装修前敷设在吊顶中，支管以2%的坡度坡向泄水装置；
④管道穿越墙壁时，需预留孔洞，管道穿越楼板时应预埋金属套管；
⑤给水管道连接方法采用粘结；
⑥水泵基础应高出地面0.25m，水泵采用自动启动。
（2）消防管道及设备安装要求
消火栓的安装
①消火栓给水管的安装与生活给水管基本相同；
②管道均采用热浸镀锌钢管，连接采用光沟槽式机械接头；
③消火栓立管采用DN100mm,消火栓口径采用DN65mm,水枪喷嘴口径为19mm，采用衬胶水龙带，直径65mm，长度25m；
④为了防止低区消火栓口压力过大，在下层消火栓前装设减压孔板进行减压。
自动喷水灭火系统的安装
①管道均采用热浸镀锌钢管；
②设置的吊架和支架的位置以不妨碍喷头喷水为原则，吊架距离喷头的距离应大于0.3m；
③湿式报警阀和预作用报警阀均设在距离地面1.2m处，且便于管理的地方，警铃应靠近报警阀安装，水平距离不超过15m，垂直距离不大于2m，宜靠近消防警卫室；
④装置喷头的场所，应注意防止腐蚀气体的侵蚀，不得受外力碰击，定期清除灰尘。
（3）热水管道及设备安装要求
①热水管道采用铜管；
②热水管穿屋面板，楼板，墙壁时需设金属套管，若地面积水，套管应高出地面50～100mm；
③为了不破坏管道的整体性，防止泄露，可不设伸缩器，采用两端固定自然补偿或Ω弯曲。
（4）排水管道安装要求
①管材采用硬聚氯乙稀塑料排水管，采用粘结；
②排水立管穿楼板时应预留孔洞，安装时应设金属防水套管；
③排水立管在垂直方向转弯处，采用两个45度弯头连接。
2.2.7环境保护扩初设计说明
选用振动小噪声低的水泵设备，且水泵吸水管和出水管上设减振接头，水泵基础设置隔振装置，管道支架和管道穿过楼板时，预埋柔性套管。
卫生洁具采用节水型。
生活污水经化粪池处理后排入城市下水道。
绿化由甲方根据规划统一实施。
2.3施工总说明
2.3.1单位与标高
本套图标高以米计，管径和标注尺寸以毫米计。
建筑物各标高为相对标高，以一层室内地坪标高为±0.00m。
管道标高均指管道中心线标高。
2.3.2给水方式
二层和三层为低区由市政管网直接供水，四层到二十三层由屋顶水箱供水，其中四层到十一层由屋顶水箱经减压阀减压后供水。
2.3.3排水方式
采用污、废分流制排水。
污水先排入化粪池，经处理后与废水共同排入市政排水系统。
屋顶的雨水单独排入城市雨水系统。
2.3.4管材
（1）给水管
水箱进水管采用镀锌钢管，其他室内给水管均采用食品级硬聚氯乙稀给水管材及管件。
（2）热水管
采用铜管管材及管件。
（3）排水管
室内污水管和废水管均采用塑料排水管及管件。
室外污水管和废水管均采用混凝土管。
（4）雨水管
雨水管采用塑料管及配件。
室内雨、污水检查井的连接管均采用加筋塑料排水管。
2.3.5管道坡度
室内排出管道坡度：
De75,I=0.025；De110,I=0.02；De160,I=0.01。
室内污水管的坡度采用通用坡度：
i=0.026。
2.3.6阀门
水箱的管道采用对夹式衬胶蝶阀；室外埋地管道采用暗杆契式闸阀。
2.3.7检查井
污水检查井井盖为圆形，废水和雨水检查井井盖为方形。
2.3.8保温
热水管，室外和屋面明漏的给水管，水箱放空管，溢流管，采用高发泡性聚氯乙烯及其管壳，外绕阻燃型玻璃钢保护或矿棉双合管或离心超细玻璃面及双合管，保温厚度为30mm，用镀锌钢丝绑扎固定，再用玻璃布缠扎一道，油漆两遍，以免下雨时吸潮。
凡给水管穿越厅，过道均应保温。
2.3.9洁具
各卫生洁具的预留洞应与订货产品核对，必须在土建施工前及时调整，以免返工，洁具定位详见建筑施工图。
2.3.10附件
排水立管上顶层、底层和中间每两层设一检查口，距地面1.0m。
2.3.11安装
卫生洁具安装应按照全国通用给水排水标准图集99S304的技术要求施工，并结合洁具的安装图；
室外消火栓安装按04S202进行安装；
管道敷设除标高注明者外，应根据施工工地具体情况尽量沿墙，梁，柱直线敷设。
各类管道在穿过隔墙或楼板处，管道井井壁处不允许有任何接头，经质检合格后，各缝隙均用细石混凝土两次捣实。
管道穿越砖墙，其空隙部分采用M10砂浆填实抹平，管道穿水箱壁，地下室墙壁，任何水池壁均须预埋刚性防水套管，管道穿越屋面，应采取可靠的防渗漏措施。
排水里管用管卡固定，管卡间距不得超过3米。
干道的横管敷设时，应设支，吊架，间距一般控制在3—5米，支吊架应设在牢固的结构或专设的结构物上。
室内埋地硬聚氯乙烯横管，在敷设前应顺坡做好100—150mm砂垫层，垫层宽度应不小于管径的2.5倍，坡度与管道坡度相同，须用稀土或砂子等填至管顶以上至少100mm处。
安装大便器使用的90度弯头和管径为De110，De63的P型或S型塑料存水弯应选用带清扫口配件。
2.3.12屋面雨水管安装
屋面雨水排水管详见建筑图，以建筑图为准。
2.3.13验收
应按照现行的“采暖与卫生工程施工及验收规范（GB50242-2002）”；
水压试验：
给水管试验压力按工作压力的1.5倍做耐压试验，30分钟内水压不跌落为合格；
消毒试验：
管网必须冲洗消毒，余氯量达0.3mg/L标准（24小时）方可使用；水池，水箱亦按此消毒；
通水试验：
所有管材均应有合格证，排水管必须自上而下做通水试验，各节点处不得有渗漏；
通球试验：
通水合格后，再逐根对各立管做通球试验（通球球径为立管管径的3/4），各立管以通球能畅快下落外排至检查井的井口为合格；
各卫生间，厕所间和屋面等处的地坪泛水必须坡向地漏或雨水口，可现场抽查1/3做地坪泛水试验，以无倒坡，无积水，能排水为合格。
3设计计算
3.1给水系统计算
3.1.1给水用水量计算
表3.1中高区生活用水量计算表
项目名称
用水单位
用水量标准
最高日用水量Qd（m3/d）
用水时间T（h）
Kh
最高时用水量Qh（m3/h）
办公室
1600人/天
50L/人•班
80.00
10
1.5
12.03
商场
1030m2
8L/m2
8.24
8
1.5
1.03
合计
88.24
13.06
表3.2低区生活用水量计算表
项目名称
用水单位
用水量标准
最高日用水量Qd（m3/d）
用水时间T（hr）
Kh
最高时用水量Qh（m3/h）
商场
3090m2
8L/m2
24.72
8
1.5
3.09
未预见用水为总用水量的15%，所以，中高区水箱供水方式生活用水量为13.06m3/h,
市政管网直接供水方式生活用水量为3.55m3/h。
3.1.2生活水池计算
为保证建筑物供水安全，避免从市政管网直接抽水，在地下二层设生活水池。
水池有效容积与进水管的进水能力、水泵的抽水量及连续运行时间有关。
有效容积：
（1）
式中：
——贮水池有效容积（m3）
——水泵出水量（m3/h）
——水池进水管供水能力（m3/h）
——水泵运行最长时间（h）
——事故备用水量（m3）
由于资料不足，其中
按最大日用水量的20%计算，
事故备用水量取15m3总共
=37.6m3选用40吨不锈钢生活水池。
3.1.3屋顶水箱计算
屋顶水箱负责四层到二十三层的生活供水，另加事故备用水量。
水箱有效容积按下式计算：
（2）
其中，生活用水调节水量按最高时用水量的50%计算：
事故备用水量按生活水箱给水系统最高时用水量的25%计算：
总共水箱有效容积为：
选用10吨不锈钢自来水水箱。
3.1.4管网水力计算
通过管网计算，求得设计秒流量，确定给水管网各管段的管径，计算管段水头损失，复核室外给水管网的水压和屋顶水箱设置的高度能否满足最不点处配水所需水压要求，选择生活水泵。
办公楼的生活给水设计秒流量计算公式为：
（3）
式中：
——计算管段的给水设计秒流量（L/s）
——计算管段的卫生器具给水当量总数
——根据建筑物用途而定的系数，办公楼
=1.5
卫生器具的给水当量：
洗手盆
=0.5大便器
=0.5小便器
=0.5
局部水头损失，按管网沿程水头损失的百分数计算，生活给水管网取30％。
（1）给水横管水力
（2）计算
图3.1卫生间1给水计算简图
表3.3卫生间1流量计算表
管段编号
卫生洁具数量
当量总数Ng
秒流量q/（L/s）
脸盆/0.5
小便池/0.5
大便池/0.5
支管1-1
1-2
1
0.5
0.21
2-3
2
1.0
0.30
3-4
3
1.5
0.37
4-5
5
2.5
0.47
5-6
5
1
3.0
0.52
6-7
6
1
3.5
0.56
7-8
6
2
4.0
0.60
8-9
6
3
4.5
0.64
支管1-2
10-11
1
0.5
0.21
11-12
2
1.0
0.30
12-13
2
1
1.5
0.37
13-14
2
2
2.0
0.42
14-15
2
3
2.5
0.47
15-16
2
4
3.0
0.52
16-9
2
5
3.5
0.56
支管1
9-17
8
8
8.0
0.85
17-22
8
9
8.5
0.87
续表3.3
管段编号
卫生洁具数量
当量总数Ng
秒流量q/（L/s）
脸盆/0.5
小便池/0.5
大便池/0.5
管2
18-19
1
0.5
0.21
19-20
2
1.0
0.30
20-21
3
1.5
0.37
21-22
4
2.0
0.42
主支管
22-23
8
4
9
10.5
0.97
表3.4卫生间1水力计算表
管段编号
秒流量q/（L/s）
管径DN/mm
流速V/（m/s）
管段长度/m
坡降i
水头损失/m
支管1-1
1-2
0.21
15
1.03
0.7
0.951
0.07
2-3
0.30
20
0.79
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3-4
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25
0.63
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支管1-2
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