小区住宅楼的建筑给水排水设计.doc
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摘要
本设计是一栋小区住宅楼的建筑给水排水设计，主要包括给水系统、排水系统、消防系统、自动喷淋系统四个部分。
该建筑高度76.500m，建筑总面积约30000m2。
生活给水系统采用恒压变频泵给水方式。
地下一层至地上六层采用市政管网供水，地上七层至二十五层采用变频泵供水。
该方案供水安全可靠，投资及维护费用低。
同时，水泵出水量稳定，能保持在高效区运行。
排水系统采用雨水和生活排水合流排放。
生活污水经室外化粪池处理后排至城市排水管网。
室内消火栓系统采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统，并设有消防水箱一个。
消防给水系统管道采用独立设置，并且竖向成环。
自动喷水灭火系统采用湿式灭火系统，因为此建筑一层为商场，所以需使用自动喷淋。
该建筑全楼均设自动喷水灭火系统，采用玻璃球闭式标准喷头。
该系统管道采用独立设置，并且竖向成环。
消防用水来自高位水箱。
关键词：
建筑给水，建筑排水，消防系统，自喷系统
Abstract
Thedesignisthefloorofthebuildingofaresidentialdistrictwatersupplyanddrainagedesign,includingthewatersupplysystem,drainagesystems,firesystems,automaticsprinklersystemfourparts.Thebuildingheightof76.500m,atotalconstructionareaof?
?
about30,000m2.
Domesticwatersupplysystemconstantvoltagevariablefrequencypumpwatersupply.Basementtothegroundsixlayersofthemunicipalwatersupplypipenetwork,onthegroundsevento25storiesandavariablefrequencypumpwater.Theprogram'swatersupplyissafe,reliable,lowinvestmentandmaintenancecosts.Atthesametime,pumpoutthewaterisstableandcankeeprunninginthehighzone.
Drainagesystemwithstormwateranddrainageconfluenceoflifeemissions.Sewageprocessingbytheoutdoorseptictankbackrowtotheurbandrainagenetwork.
Thefirehydrantsystemtemporaryhighpressurewatersupplysystems,watertanksandpumpswatersupplyandafirewatertankone.Thefirewatersupplysystempipingusinganindependentset,andverticalring.
Automaticsprinklersystemtowetfiresuppressionsystem,becausethisbuildingisalayerofshoppingmalls,andsoneedtouseasprinkler.
Thebuildingfloorareequippedwithautomaticsprinklersystems,usingclosedglassballstandardnozzle.Thesystempipeusinganindependentset,andverticalring.Thefirewaterfromthehighwatertank.
Keywords:
buildingwatersupply,constructionofdrainage,firesystems,AutomaticSprinklerSystem
目录
第一章 给水系统设计 3
1.1给水方式的确定 3
1.2初步布置设备和管道 3
1.3生活贮水池计算 3
1.4建筑给水引入管计算 3
1.5给水管网的水力计算 3
1.6生活泵选型 3
1.6.1提升泵站的扬程计算 3
1.6.2中区给水系统减压设计 3
1.6.3校核高位消防水箱所需扬程 3
1.6.4变频恒压供水设备选型 3
第二章 生活排水系统设计 3
2.1排水体制及通气方式 3
2.1.1排水体制 3
2.1.2初定通气方式 3
2.2管材的选用及布置 3
2.3管道设计计算 3
2.4化粪池选型 3
第三章 消火栓系统设计 3
3.1消火栓给水方式 3
3.2消火栓系统的布置 3
3.3室内消火栓系统用水量水力计算 3
3.3.1确定室内消火栓系统用水量 3
3.3.2确定最不利情况下出流水枪支数及出流水枪位置 3
3.3.3确定消火栓设备规格 3
3.3.4消防管道流量、管径、压力损失计算 3
3.3.5消防水泵的计算 3
3.3.6水泵接合器的选用 3
3.3.7消火栓压力与减压计算 3
3.3.8校核水箱安装高度 3
3.4高位消防水箱的计算 3
3.4.1有效容积 3
3.4.2设置高度 3
3.5消防水池的设计 3
3.6灭火器的设置 3
3.6.1判断火灾类型 3
3.6.2确定建筑危险等级 3
3.6.3选择灭火器的类型 3
3.6.4配置设计计算 3
3.6.5最小需配灭火级别 3
第四章 自动喷水灭火系统设计 3
4.1喷头的布置 3
4.1.1基本设计数据确定 3
4.1.2喷头设置 3
4.1.3作用面积划分 3
4.2喷淋系统水力计算 3
4.3校核 3
4.4喷洒泵的选择 3
参考文献 3
结束语 3
第一章 给水系统设计
1.1给水方式的确定
由于市政管网可提供的资用水头为32m，既320KPa，初步估算足够提供1～6层所需水压。
因此考虑充分利用室外管网水压，减小贮水量，节约能源及投资费用等。
根据住宅竖向分区要求，住宅供水方式见表1-1：
表1.1 住宅分区供水方式
楼层范围
分区
供水方式
1～6
低区
由城市管网供水（市政压力0.32MPa）
7～15
中区
贮水池、变频恒压供水设备供水—减压阀—用户
16～25
高区
贮水池、变频恒压供水设备供水
1.2初步布置设备和管道
1）水泵房（包括生活水池、消防水池、变频恒压供水设备及消防水泵等）设置在本单体外。
本工程，暂定水池最低水位均为-5.000m，假定泵房内损失为2m，压水管出水泵房后至最近单元的距离为40m。
2）消防水箱补给水由生活水泵提供，拟设在楼梯间屋面，水箱底设置标高为77.200m。
3）引入管：
沿市政管网接入点接引入管，至泵房水池处，分出两支：
一支供水池进水，另一支供1～6层用水。
总水表设置在市政管网接管处。
4）生活泵压水管出泵房后，在单体前分成两支：
分别供中、高区用水。
中区分支干管上设减压阀组。
5）入户水表:
入户水表采用普通旋翼式水表，一户一表，分层集中设在户外楼梯间管井中。
6）立管：
一个单元、一个分区设一根给水立管，布置于楼梯间的管井中。
7）入户支管:
水表后横支管根据户内各个配水电的安装高度合理设置。
8）室内管材选用PP-R管，管道工作压力1.0MPa。
室外给水管道采用PE管，热熔连接，管道工作压力1.0MPa。
1.3生活贮水池计算
（1）生活贮水池的有效容积V 根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）第3.7.3条，建筑物内的生活用水低位贮水池的有效容积应按进水量与用水量变化曲线经计算确定；当资料不足时，生活贮水池宜按照最高日用水量的20%～25%确定。
为简化计算，本工程按最高日用水量的25%确定。
1）7～25层的最高日用水量Qd7～25。
根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）表3.1.9，本住宅属普通住宅Ⅱ类，取最高日生活用水定额为250L/（人·d），小时变化系数Kh为2.5。
每户按3.5人考虑。
Qd7～25=（25-6）×4×3.5×250m3/d=66.5m3/d
2）V=25%×66.5m3=16.625m3
取贮水池的有效容积为20m3。
（2）水池进水管管径 因本建筑的贮水池单设，水池进水管的设计流量应为水池的设计补水量，其值不宜大于建筑物最高日最大时生活用水量，且不得小于建筑物最高日平均时生活用水量。
本工程按最高日最大时用水量Qh设计。
7～25层的最大时用水量：
Qd7～25=66.5×2.5/24m3/h=6.93m3/h=1.93L/s
查塑料给水管水力计算表（参见《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》）附录C、D、E、F、G、H、J）,设计流量为1.93L/s时，选用管径DN40。
由于目前市场上供应的水力浮球阀最小公称直径为DN50，故水池进水管管径为DN50。
1.4建筑给水引入管计算
根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）第3.6.6条，总引入管设计用水量包括两部分：
1～6层低区的设计流量和供7～25层用水的水池进水管设计流量。
（1）1～6层低区设计水量按设计秒流量计算
1）卫生器具的平均出流率U0。
每户设置的卫生器具给水当量数为Ng=4.5/户，根据式：
按照建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）（2009年版）进行计算
计算公式：
①:
计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：
式中：
U0--生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）；
q--最高用水日的用水定额[L/（人·d）]；
m--每户用水人数；
Kh--小时变化系数；
Ng--每户设置的卫生器具给水当量数；
T--用水时数（h）；
0.2--一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）；
由于本住宅小区为多户型住宅，所以U0不相同。
多户型住宅是指每户用水标准，卫生间和厨房数量，或其中所设卫生器具的种类、数量不尽相同的住宅。
因此，每户Ng、m、q、Kh、T也不尽相同，则给水各管道U0不尽相同。
若连接的各支管的最大用水时发生在同一时段，且给水管网为枝状，则该给水管道的最大用水时卫生器具平均出流概率U0按加权平均法计算：
U0=∑U0Ngi/∑Ngi
所以
=250×3.5×2.5/（0.2×5×24×3600）=0.0252
=250×3.5×2.5/（0.2×4.75×24×3600）=0.0265
=250×3.5×2.5/（0.2×4.25×24×3600）=0.0296
=250×3.5×2.5/（0.2×4.5×24×3600）=0.0315
由 U0=∑U0Ngi/∑Ngi可知 U0=∑U0Ngi/∑Ngi=（5×0.0252+4.75×0.0265+4.25×0.0296+×4×0.0315）/（5+4.75+4.25+4）=0.028
由U0=0.028对照参考值见《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）条文说明第3.6.4条表一，U0值可行。
为简化计算，取U0=0.03=3.0%。
可查出α=0.01939
2）1～6层的设计秒流量和管径。
1～6层总当量数为Ng1～6=4.5/户×5×4户/层=90。
由U0=3%及总当量数90，查根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）附录D,得：
Qg1～6=2.23L/s。
经水力计算确定采用DN50给水管。
（2）供中区、高区用水的贮水池进水量按7～25层的最大时用水量计算 Qh7～25=6.93m3/h=1.93L/s
（3）总引入管的设计流量和管径
设计流量：
Q引入管=Qg1～6+Qh7～25=2.23+1.93=4.16L/s
管径：
已知设计流量为4.16L/s，设计流速按1.0～1.5m/s取值，查给水塑料管水力计算表（参见《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》）附录C、D、E、F、G、H、J）,取DN60。
1.5给水管网的水力计算
（1）低区给水管网的水力计算
根据系统图选择出最不利配水点，确定计算管路。
表1.2 1-6层给水管道水力计算
计算管段编号
卫生器具类型
当量总数Ng
U
%
设计秒流量
qg
L/S
管径
DN
mm
流速
v
m/s
水力坡度
i
KPa/m
管段长度
L/m
管段沿程压力损失iL
KPa
n/N=数量/当量
座便器低水箱
浴盆
洗脸盆
厨房洗涤盆
洗衣机
拖布盆
0-1
1.0
1
100
0.20
15
0.99
0.94
8.5
8.0
1-2
0.5
1.0
1.5
82
0.25
20
0.65
0.31
1.8
0.56
2-3
0.5
0.75
0.75
1.0
3.0
59
0.35
20
0.93
0.57
1.8
1.03
3-4
1.0
0.75
1.5
1.0
1.0
1.5
6.75
39
0.53
25
0.80
0.31
15
4.65
4-5
2.5
2.25
3.75
4.0
4.0
3.0
19.5
24
0.92
32
0.90
0.32
3
0.96
5-6
5
4.5
7.5
8.0
8.0
6.0
39.0
17
1.32
40
0.80
0.16
3
0.48
6-7
7.5
6.75
11.25
12
12
9.0
58.5
14
1.63
40
1.01
0.28
3
0.84
7-8
10
9.0
15.0
16
16
12
78
12
1.90
50
0.72
0.11
3
0.33
8-9
12.5
11.25
18.75
20
20
15
97.5
11
2.14
50
0.81
0.25
7
1.75
由以上表可得∑Py=18.60KPa=1.86mH2O
（2）中区给水管网的水力计算见下表：
表1.3 7-15层给水管道水力计算
管段编号
当量Ng
管段流量/（L/S）
管径/mm
流速/（m/s）
1000i/mmH2O
管长/m
沿程压力损失hy/mH2O
4-5
19.5
0.92
32
0.90
32
3
0.10
5-6
39
1.32
40
0.80
16.02
3
0.05
6-7
58.5
1.63
40
1.01
28.13
3
0.08
7-8
78
1.9
50
0.72
11.12
3
0.03
8-9
97.5
2.14
50
0.81
25.22
3
0.08
9-10
117
2.36
50
0.87
32.13
3
0.10
10-11
136.5
2.57
50
0.99
48.36
3
0.14
11-12
156
2.76
50
1.05
36
3
0.11
12-减压阀
175.5
2.95
50
1.12
26
39
1.01
合计
—
—
—
—
—
—
1.70
（3）高区给水管网的水力计算
管道水力计算结果见下表：
表1.4 顶层给水管道水力计算
计算管段编号
卫生器具类型
当量总数Ng
U
%
设计秒流量
qg
L/S
管径
DN
mm
流速
v
m/s
水力坡度
i
KPa/m
管段长度
L/m
管段沿程压力损失iL
KPa
n/N=数量/当量
座便器低水箱
浴盆
洗脸盆
厨房洗涤盆
洗衣机
拖布盆
0-1
1.0
1
100
0.20
15
0.99
0.94
8.5
8.0
1-2
0.5
1.0
1.5
82
0.25
20
0.65
0.31
1.8
0.56
2-3
0.5
0.75
0.75
1.0
3.0
59
0.35
20
0.93
0.57
1.8
1.03
3-4
1.0
0.75
1.5
1.0
1.0
1.5
6.75
39
0.53
25
0.80
0.31
15
4.65
4-5
2.5
2.25
3.75
1.0
1.0
3.0
13.5
28
0.76
32
0.75
0.20
3.0
0.60
表1.5 16-25层给水管道水力计算
管段编号
当量Ng
管段流量/（L/S）
管径/mm
流速/（m/s）
1000i/mmH2O
管长/m
沿程压力损失hy/mH2O
5-6
33.0
1.20
40
0.71
15
3
0.05
6-7
52.5
1.54
40
0.93
23
3
0.07
7-8
72.0
1.82
40
1.12
31
3
0.09
8-9
91.5
2.07
50
0.78
13
3
0.04
9-10
111
2.30
50
0.87
36
3
0.11
10-11
130.5
2.51
50
0.96
50
3
0.15
11-12
150
2.70
50
1.03
37
3
0.11
12-13
169.5
2.89
50
1.10
29
3
0.09
13-14
189.0
3.07
50
1.16
26
66
1.72
—
—
—
—
—
—
—
2.43
泵房
364.5
4.43
60
1.13
20
7
0.14
最不利计算管路的总水头损失：
H2=1.3∑hy=1.3×（2.43+0.14）=3.34mH2O
1.6生活泵选型
1.6.1提升泵站的扬程计算
提升泵站的扬程Hb
Hb≥H1+H2+H3+H4+2
试中H1——最不利点与贮水池的标高差，最不利计算管路上高区水力计算草图，25层最不利给水点的楼层标高为73.5m，（73.5+1+4.50）m=79.00m（贮水池的最低水位为-4.50m）；
H2——最不利计算管路的全部水头损失，H2=1.3∑hy=1.3×（2.43+0.14）=3.34mH2O；
H3——入户水表水头损失，H3=HB
H4=最不利点所需的最低工作压力，考虑水表后用水压需要，按10m水头取值；
2——为泵房内损失2mH2O。
入户表选型 由水力计算知，分支支管管径d=25mm，通过水表的设计流量为：
1.908q=0.53L/s=m3/h，查产品样本选用：
DN20的旋翼湿式水表，其常用流量（也叫公称流量）为2.5m3/h＞q=1.908m3/h，过载流量QT为5m3/h；
根据HB=QB2/Qt2/100=1.9082×100/25KPa=14.56KPa＜24.5KPa，满足要求；故水表的型号为LXS-20。
所以Hb≥H1+H2+H3+H4+2=79+3.34+1.456+10+2=95.8m。
1.6.2中区给水系统减压设计
中区配水干管12-14上可设减压阀，阀后压力
H=44.5+1.2+1.3×1.70+10+1.456=59.37mH2O
采用400R-0.065型可调式减压阀，则7层入户压力为380KPa（管路损失忽略不计），不满足入户水压不得大于350KPa规范要求。
所以，要在七层的入户处再设减压阀。
这里要注意的是，生活系统中的减压阀多采用可调式减压阀，可调式减压阀的阀后压力指的是有水流流动情况下的动压值，当无水流通过，即静压状态时，压力值会升高0.05-0.08MPa。
1.6.3校核高位消防水箱所需扬程
表1.6 水头损失计算
管段编号
当量Ng
管段流量/（L/s）
管径/mm
流速/（m/s）
1000i/mmH2O
管长/m
沿程压力损失hy/mH2O
14-进水箱管
—
2.6
50
0.98
19.01
99.8
1.90
14-泵房
—
2.6
70
0.68
7.75
7
0.05
—
-
—
—
—
—
—
1.95
水箱进水管所需水压：
H≥H1+H2+H4
式中H1——水箱进水管与贮水池的标高差，H1=80.3-（-4.5）=84.8（m）（贮水池的最低水位为-4.50m）；
H2——最不利计算管路的全部水头损失，H2=1.3∑hy=1.3×（2.43+0.14）=3.34mH2O；泵房内损失按2mH2O考虑；
H4=水箱进水管的流出水头按2m水头取值。
H≥H1+H2+H4=（84.8+3.34+2+2）m=92.14m＜95.8m。
满足水箱进水的水压
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