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给排水消防毕业设计论文资料
康乐县某住宅楼室内给排水及消防设计
摘要
第一章设计说明………………………………4
第二章设计任务书……………………………5
第三章给水计算………………………………7
第四章排水计算………………………………15
第五章消防计算………………………………21
摘要
关键词：
给水排水消防
我们开了这半学期的城市给水排水课程，学习到关于基本的建筑给水排水规划基本原理及相关知识。
本次实习是我们专业在大学学习阶段中重要的实践教学环节。
通过本次实习，使我在所学的各类课程的基础上，了解该专业在建设工程中的地位、作用和社会需求。
通过本次实习确实有学到了许多知识，并且对书本知识有了更加深刻的理解和体会，这期课设任务不只是对给水排水规划的知识学习，还有一些所用到的以前学的知识得以复习。
比如在制图时，把自己学到的CAD知识用到实际中；在编排word文档时，有更深的了解了其中的知识。
最后依照指导老师要求，完成了本次实习各项内容的总结，各种信息的汇总，对在此次实习中了解调查到的知识点进行了归纳。
.
为了很好的完成给水排水工程设计任务，应了解：
研究设计任务的内容，弄清本工程的规划设计范围和具体要求，然后进行翔实的基础资料调查。
Weopenedthishalfoftheurbanwatersupplyanddrainagecourse,learnaboutthebasicbuildingwatersupplyanddrainageplanningbasicprincipleandrelevantknowledge.Thispracticeisourprofessionalinthestageoftheuniversitytostudyimportantpracticalteachinglink.Throughthisinternship,Ilearnedinallkindsofcourses,onthebasisofunderstandingtheprofessionalinthepositionandroleoftheconstructionprojectandsocialneeds.
Throughthisinternshipreallyhavelearnedalotofknowledge,andthebookknowledge,withamoreprofoundunderstandingandexperience,thisclasssettasksnotonlytheknowledgeofwatersupplyanddrainageplanningstudy,andsomeusedtoreviewpreviouslylearnedknowledge.Suchasinthedrawing,useoneselflearnsknowledgeofCADinactual;Inthetimeintheworddocumenthasadeeperunderstandingoftheknowledgeofthem.Finallyaccordingtotheguidingteacherasked,completedtheinternshipeachcontentsummary,summaryofinformation,knowaboutinthepracticeofthesurveytotheknowledgeinduction.
.
Inordertogoodforwatersupplyanddrainageengineeringdesigntasks,shouldunderstand:
theresearchcontentsofdesigntasksandfindouttheplanninganddesignoftheprojectscopeandspecificrequirements,andthenonthebasisofabundantmaterials.
第一章设计说明
本建筑为物达商住楼，建筑所在地形较平坦，有较充足的水源，居民生活水平较高，有良好的供水设施和排水设施。
本建筑共十三层，地上十二层，地下一层，每一层楼层高3米，地下层为管道及水池布置层，一、二层为商场无厨房，二层有卫生间。
每一层有10户住户，每一户有4人，且每一户的卫生器具都相同。
每一户的卫生器具有洗涤盆2个（1个在厨房，1个在卫生间），洗衣机，洗脸盆，淋浴器，大便器。
市政管网供水水压为0.45MPa。
室内为高差为0.5米。
夏季：
最高气温35℃最低气温5℃月平均气温22℃
冬季：
最高气温21℃最低气温-11℃月平均气温9℃
最大冻土：
0.5米
由于本建筑有12层，而市政管网的水压只能供以下9层使用，而上面3层无法供给，且本建筑供水水质相同，因此本设计采用分区供水，1-8层由市政管网直接供水，9-12层由水泵-水箱供水。
第二章设计任务书
任务书：
某建筑的室内给水排水设计，建筑所处地区（或城镇）自定；室内外高差在0.45~0.6m范围内自选；室外有给水、排水管道；室外给水、排水管道埋深符合冰冻深度及覆土深度要求；室外给水管网的流量满足室内给水的要求;供水压力为0.45MPa、；室内给水、排水管道进出户位置及方向自定。
请计算确定室内给水管道流量、管径；室外排水管道流量，横管、立管、通气管管径，横管坡度，排出口（以距外墙3m为准）处管底标高。
课程设计装订内容及要求：
1.目录
2.中英文摘要（200字）
3.设计任务书
4.设计说明书。
阐明设计项目概况（地理位置，周边环境等），方案选择，设计依据，主要设计参数选用（冰冻深度最低月平均气温等），室内给水所需压力，排水出户管标高、坡度。
5.给水、排水管道计算书，要有计算过程，注明所引用的公式及公式中的参数取值。
6.给水、排水管道平面布置图。
7.给水、排水管道系统图（即轴测图）。
8.给水、排水管道计算草图各一张，要有计算管段编号
9.主要参考文献。
第三章、给水计算
1.生活给水设计秒流量计算公式：
q=0.2×U×Ng（课本35页）
U=（1+a（Ng-1）0.49）/Ng0.5×100%
U0=q0×m×kh/（0.2×Ng×T×3600）×100%
T---用水小时数，h。
本设计取T=24
Kh---时变化系数，本设计取Kh=2.9
U---计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%
a---系数（查建筑给排水设计规范附表C）
Ng---计算管段卫生器具给水当量总数
查建筑给排水设计规范确定给水当量：
洗涤盆=1.0洗脸盆=0.75淋浴器=0.75洗衣机=1.0大便器=6.0
（注：
计算延时自闭阀大便器当量按0算，大便器之后的管段设计流量加1.1）
2.给水管道的沿程水头损失：
hi=i×L
i=105×Ch-1.85×dj-4.87×qg1.85
i---管道单位长度水头损失，kPa/m
dj---管道计算管径，m
Ch=140（塑料管）
具体计算如下表：
（1）1号立管
局部水头损失：
按沿程损失的26%计算（25%----30%）
∑hj=26%∑hi=0.26×18.588=4.83kPa
则计算管路的的水头损失为：
H2=∑（hi+hj）=18.588+4.83=23.42kPa
（2）水表的水头损失：
因住宅用水量较小，分水表均采用LXS湿式水表，分户水表安装在4—8管段上，q4--8=1.54L/s=5.54m3/h，查课本附表1，选40mm口径的分户水表（LXS—40C），其常用流量为10m3/h＞q3—4，过载流量为20m3/h.则分户水表的水头损失为hd=q2g÷（Q2max÷100）=5.542÷（102÷100）=30.69kPa
则，立管1的总水头损失为：
H=H2+hd=23.42+30.69=54.11kPa
（3）3号立管
局部水头损失：
∑hj=26%∑hi=0.26×21.741=5.65kPa
则计算管路的的水头损失为：
H2=∑（hi+hj）=21.741+5.65=27.39kPa
（4）总水表的水头损失：
因住宅用水量较小，分水表均采用LXS湿式水表，分户水表安装在12—13管段上，q12--13=1.68L/s=6.048m3/h，查课本附表1，选40mm口径的分户水表（LXS—40C），其常用流量为10m3/h＞q3—4，过载流量为20m3/h.则分户水表的水头损失为hd=q2g÷（Q2max÷100）=6.0482÷（102÷100）=36.578kPa
则，立管3的总水头损失为：
H=H2+hd=27.39+36.578=63.97kPa
总水表安装在24--25管段上，q24--25=12.43L/s=44.748m3/h，查课本附表1，选用LXL水平螺翼式水表，100mm口径的分户水表（LXL—100N），其常用流量为60m3/h＞q24--25，过载流量为120m3/h.则总水表的水头损失为hd=q2g÷（Q2max÷100）=44.7482÷（602÷100）=55.62kPa
由于立管3的总水头损失大于立管1的，则采用立管3的总水头损失计算整个建筑内管网的最大水头损失：
H总=55.62+63.97=119.59kPa
用户需要的最小水压：
8×3×10+50+H总=240+50+119.59=409.59kPa=0.41MPa﹤0.45MPa满足要求
（5）水箱高度
局部水头损失：
按沿程损失的26%计算（25%----30%）
∑hj=26%∑hi=0.26×14.665=3.81kPa
则计算管路的的水头损失为：
H2=∑（hi+hj）=14.665+3.81=18.51kPa
（6）水表的水头损失：
因住宅用水量较小，分水表均采用LXS湿式水表，分户水表安装在12---13管段上，q12---13=1.68L/s=6.048m3/h，查课本附表1，选40mm口径的分户水表（LXS—40C），其常用流量为10m3/h＞q12--13，过载流量为20m3/h.则分户水表的水头损失为hd=q2g÷（Q2max÷100）=6.0482÷（102÷100）=36.578kPa
则，立管的总水头损失为
H1=15.51+36.578=55.09kPa
（7）水箱的最小高度为：
H=55.09+50=105.09kPa=10.4（mHO2）
楼层高度3×4=12m﹥10.4m，则水箱放在楼顶即可，不需另外加高。
（8）水箱容积：
水箱容积按最高日用水量的25%计算，则水箱容积为：
4.39×24×3600×25%÷1000=94.824m3水箱尺寸为：
长×宽×高=5m×5m×4m
（9）水泵的选型：
流量Q=4.39L/s高度为13×3=39m，则选用XA32/20B型水泵，两台，一用一备。
水泵参数为：
流量为4.58L/s，扬程为48m，转速为2900（r/min），轴功率为4.5kw。
生活储水池按水泵5min的吸水量计算尺寸为：
长×宽×高=2m×2m×1m。
第四章、排水计算
1.排水方式
本建筑为商住楼，要求排水安全可靠，故本设计采用污废水合流排放，排水管道采用专用通气立管。
2.系统组成
该系统由卫生器具，排水管道，检查口，清扫口，伸缩节，室外排水管道，检查井，等组成。
通气系统则为专用通气管。
主要设备及构筑物
3.排水管道安装要求
（1）污水立管采用双壁中空内螺旋消音塑料排水管，密封胶圈接口，各层排水支管采用普通UPVC排水管，粘接方式连接。
排除横管采用A型柔性接口铸铁管。
（2）排水立管在垂直方向转弯处，采用两个450弯头连接。
（3）排水立管穿越楼板应预留孔洞，安装时应设金属防水套管。
（4）立管沿墙敷设时，其轴线与墙面距离（L）不得小于下述规定：
DN=50mm,L=100mm;DN=75mm,L=150mm;
DN=100mm,L=150mm;DN=150mm,L=200mm.
（5）排水检查井中心线与建筑物外墙距不小与2m。
（6）排水检查井为0.7m×0.7m×1.5m。
（7）排水立管上设检查口，隔层设一个，离地面1m。
此外，各排水横支管起始端有位置的需设清扫口，以便清通。
上面住宅可不设清扫口,需设地漏.。
排水立管共10根，列表计算2根，其他的与这2根相同。
（8）根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
（9）大便器排水管最小管径不得小于100mm。
（10）建筑物内排出管最小管径不得小于50mm。
（11）多层住宅厨房间的立管管径不宜小于75mm。
（12）浴池的泄水管宜采用100mm
（13）区排水管道最小覆土深度应根据道路的行车等级、管材受压强度、地基承载力等因素经计算确定，并应符合下列要求：
（14）小区干道和小区组团道路下的管道，其覆土深度不宜小于0.70m；
（15）生活污水接户管道埋设深度不得高于土壤冰冻线以上0.15m，且覆土深度不宜小于0.30m。
管材使用排水塑料管。
4.水力计算
排水设计秒流量计算公式：
qp=0.12a（Np0.5）+qmax
qp-----计算管段排水设计秒流量。
L/s
Np-----计算管段卫生器具排水当量总数
qmax-----计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水L/s
a----系数，查规范得a=1.5
a：
根据建筑物用途而定的系数，取1.5
（1）横支管计算
卫生器具名称
排水流量（L/s）
排水当量
排水管管径
洗菜池
0.76
2
50
洗脸盆
0.25
0.75
32～50
淋浴器
0.15
0.45
50
大便器
1.5
4.5
100
洗衣机
0.5
1.5
50
洗涤盆
0.33
1.0
50
由《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）确定各个用水器具的当量和参数
具体计算见下表
（2）立管计算
1号立管接纳的是1号横支管所流出的流量，则1号立管管底部接纳的排水总当量数为：
NP=（5.7+5.25+）×10+（3.7+5.25）=118.45
设计秒流量：
qp=0.12×1.5×118.450.5+1.5=3.46L/s
1号立管管径取DN110mm
2号立管管底部接纳的排水总当量数为：
Np=（8.7+10.2）×10+（8.2+8.7）=205.9
设计秒流量：
qp=0.12×1.5×205.90.5+1.5=4.08L/s
1号立管管径取DN110mm
（3）通气管道
规范规定，当建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑、10层及10层以上高层建筑的生活污水立管宜设置专用通气立管（《建筑给水排水设计规范》4.6通气管）通气立管管径应与排水立管管径相匹配。
因该建筑为12层，故设专用通气立管其管径与排水立管相匹配，1号立管的专用通气立管为DN75mm。
2号立管的专用通气立管为DN100mm。
专用通气立管与排水立管隔层连接。
（4）排水横干管
为排水通畅，立管底部和排出管放大一号管径，取DN125mm，取标准坡度，经校核，符合设计要求。
第五章消防计算
1.根据《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-9有：
（1）室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。
室内消防给水管道应布置成环状。
室内消防给水环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两根，当其中一根发生故障时，其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求。
（2）消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达
（3）消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。
（4）消火栓栓口离地面高度宜为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。
（5）消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时，应采取分区给水系统。
消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施
（6）火栓应采用同一型号规格。
消火栓的栓口直径应为65mm，水带长度不应超过25m，水枪喷嘴口径不应小于19mm。
（7）高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3；二类居住建筑不应小于6.00m3。
（8）高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。
当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。
当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。
2.根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）
本建筑消火栓用水量5L/s，同时使用水枪数量2支，每支水枪最小流量5L/s，每根竖管最小流量10L/s。
消火栓布置在墙内，出水口离地面高1.1m并与墙面平行。
3.消火栓系统水力计算
（1）消火栓的布置
本设计建筑为十三层住宅楼，层高3m，按《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）要求，需保证有2支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。
水带长度取20m，展开时的弯曲折减系数C取0.9，根据公式算得，消火栓的保护半径:
R=C×Ld×Hm
：
消火栓保护半径
：
水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8～0.9
：
水带长度，每条水带的长度不应大于25m
：
水枪充实水柱长度在平面上的投影长度。
按水枪倾角为45°时计算，取0.71
（m）
：
水枪充实水柱长度，按《消防给水及消火栓系统技术规程》（GB50974-2014）第7.4.12条第2款和第7.4.16条第2款的规定取值
对于本建筑取用
计算消火栓间距
:
消火栓间距（2股水柱达到同层任何部位）
：
消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度
折减系数
取0.9，水带长度
取20m。
根据规范，高层建筑、厂房、库房和室内净空高度超过8m的民用建筑等场所，消火栓栓口动压不应小于0.35MPa，且消防水枪充实水柱应按13m计算。
=0.71×12=8.52m
=0.9×20+8.52=26.52m
本建筑左右不对称，每一单元长14m，宽12.3m，
﹤（26.522-（72+6.152））0.5=24.83m由于居民区左右不相连，故每层每单元使用单出口型消火栓各2个，详见布置图。
（2）水枪喷嘴处所需水压
查表,水枪喷口直径19mm,水枪系数ø=0.0097;充实水柱Hm要求不小于10m,选Hm=12m,水枪实验系数αf=1.21.
水枪喷嘴压力:
Hq=αf×Hm/（1-ø×αf×Hm）=16.9m水柱=169kpa
（3）水枪喷嘴出流量
水枪水流特性系数B为1.577
qxh=（BHq）0.5=（1.577×169）0.5=5.2L/s>5.0L/s
（4）水带阻力
查表知65mm水带阻力系数Az值0.00172.
Hd=Az×Ld×qxh2=0.00172×20×5.22=0.93m
（5）消火栓所需压力
Hxh=Hq+hd+Hk=16.9+0.93+2=19.8m水柱=198kpa
管段计算见下表
（6）校核
最不利点消火栓口最低压力19.8m，设置的消防贮水高位水箱最低水位高程36.0m，则最不利点消火栓口的静水压力为36.0-34.1=1.9m，按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95规定，设增压设施，增压设施为变频泵。
按照最不利消防竖管和消火栓流量分配，最不利消防竖管为x1出水枪支数为2支，相邻为x2，出水枪2支。
Hxh0=Hq+hd+Hk=19.8m=198kpa
Hxh1=Hxh0+△H（1-2消火栓间距）+h（1-2管段水损）
=19.8+3+0.0.06=22.86m水柱
b点的水枪（即2号消火栓）的射流量
qxhl=（BHql）0.5
Hxhl=qxhl2÷B+Az×Ld×qxhl2+2
qxhl=（（22.86-2）÷（1÷1.577+0.00172×20））0.5=5.59L/s
管路总水头损失Hw=58.61×1.1=64.47kap
（7）消火栓给水系统所需总水压Hx：
Hx=H1+Hxh+Hw=31.3×10+198.3+64.47=575.77kpa
按消火栓灭火总用水量Qx=22L/s,选消防泵100DL-3型2台，一用一备。
Qb=20--35L/s,Hb=51.061.5mH2O（510--615kpa）,N=30Kw。
根据室内消防用水量，应设置水泵接合器。
（8）消防水箱
消防水箱按贮量10min的室内消防水量计算，消防水量应按流量最不利时的消防水量计算。
Vf=qxf×TX×60÷1000=（8.78+9.03+9.03+8.78）×10×60÷1000=35.62×10×60÷100=21.37m3
查《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）有：
消防水箱应储存10min的消防用水量。
当室内消防用水量小于等于25L/s，经计算消防水箱所需消防储水量大于12m3时，仍可采用12m3；当室内消防用水量大于25L/s，经计算消防水箱所需消防储水量大于18m3时，仍可采用18m3；因此本设计选用标准方形水箱，尺寸为：
长×宽×高=5000mm×5000mm×7200mm。
消防水箱和生活水箱共用一个水箱，用出水管高度差来实现消防水不被动用。
（9）消防贮水池
消防贮水池按满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算，查《建筑给排水工程》（第六版）知，或在延续时间为2h，则消防贮水池容积为：
Vf=35.62×2×3600÷1000=256.46m3则消防处水池的尺寸为：
长×宽×高=8m×8m×4.2m
（10）减压设备
查《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）有：
室内消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa（50m水柱）时，应设置减压设施；静水压力大于1.0MPa时，应采用分区给水系统；本设计消火栓口压力大于50m水柱的消火栓有51个，每一个消火栓口都设一个减压阀。
参考文献
1.《建筑给排水设计规范》（GB50015-2003）
2.《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）
3.《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
4.《消防给水及消火栓系统技术规程》（GB50974-2014）
5.给排水设计手册第二册《建筑给排水》
6.给排水设计手册第十一册《常用设备》
7.《建筑给排水工程》（第六版）
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