設(shè)計計算書 建筑給排水及消防設(shè)計說明書 組長：胥濤組長：胥濤 組員：李煉組員：李煉 劉一男劉一男 李亞軍李亞軍 倪康倪康 陳麒聰陳麒聰 黃耀黃耀 陽承志陽承志 成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑給排水及消防 設(shè)計計算書 目錄 參考資料參考資料1 給水系統(tǒng)的設(shè)計與計算給水系統(tǒng)的設(shè)計與計算 3 建筑消防系統(tǒng)設(shè)計與計算建筑消防系統(tǒng)設(shè)計與計算 14 建筑排水系統(tǒng)設(shè)計與計算建筑排水系統(tǒng)設(shè)計與計算26 設(shè)計圖紙見附錄設(shè)計圖紙見附錄 參考資料參考資料 1.建筑給排水設(shè)計規(guī)范GB50015-2003 2.建筑設(shè)計防火規(guī)范 （2006） 3.高層建筑設(shè)計防火規(guī)范 （2006） 4.滅火器配置設(shè)計規(guī)范 5.建筑給排水工程 6.建筑給排水設(shè)計手冊 7有關(guān)設(shè)備、產(chǎn)品樣本 給水系統(tǒng)的設(shè)計與計算 1.1建筑給水系統(tǒng)總用水量的計算 1.1.1 豎向分區(qū) 豎向分區(qū)共分 2 個區(qū)：1 6 層為低區(qū)，7 18 層為高區(qū)。 1.1.2用水量標準 住宅:216 戶 人數(shù)：800 人，24h 使用，用水量標準取 102 L/人，K=2.0； 洗衣房： 187.2=129.6 m2 廚房 97.2= 37.8 m2 套間 157.2=108 m2 小間 7.24.2=30.24 m2 K=2.5 未預(yù)見水量按每日用水量的 15%計算。 生活用水量計算表 項 目 用水類 別 水量標準 L/人. 用水單 位/人 最大時用水 量 Qd（m/d） 時變化 系數(shù) K 最大日用水量 Qmax（m/h） 供水時 間 h 386 洗衣房 1348 25.742.04.2912 廚房 236145.22.024.224 生 活 用 水小間 1185.62.50.5824 小 計 176.5429.07 未 預(yù) 見 水 量 26.481.1 總 計 203.0230.17 1.2 貯水池容積計算 本設(shè)計高區(qū)為設(shè)水泵水箱的給水方式，因為市政給水管不允許水泵直接從管網(wǎng)抽水， 故地下設(shè)有生活、消防共用貯水池。水池有效容積按下式計算： V = V調(diào)節(jié)V事故 + V消防 根據(jù)表 1-1，該建筑最高日用水量為Qdmax = 203.02 m/d，最高時用水量為Qhmax = 30.17 m/h。 1.2.1 生活生產(chǎn)調(diào)節(jié)水量 按建筑日用水量的 12%計，V調(diào)節(jié) = 12%261.5 31.38 m3 1.2.2 消防水量 按滿足火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)消防用水量計算，根據(jù)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 （GB50045-95）規(guī)定，室外消火栓用水量為 30 L/s，室內(nèi)消火栓用水量為 40.0 L/s，火 災(zāi)延續(xù)時間Tx = 3 h，自噴用水量為 30 L/s，火災(zāi)延續(xù)時間Tx = 1 h。則消防貯備水量為 3 1 40 3 360030 1 3600 540 10001000 Vm 1.2.3 事故用水量 考慮市政給水管事故時當?shù)鼐S修時間，事故貯備水量取 2 h 的 116 層的最高時生 活用水量，則有 V事故 = 2 Qhmax = 230.17 60.34 m3 貯水池進水管選 DN 100 的給水鋼管，管道流速取 1.0 m/s，進水流量為 hmsLvDQ/26.28/85 . 7 100 . 11 . 0 4 1 4 1 3322 貯水池消防補水量按 3 h 計，則 3 2 78.84326.28mV 貯水池的有效容積為： 3 24.3654060.3484.78535.78Vm 設(shè)V = 672m3貯水池 1 座，水池尺寸為 16000 mm14000 mm3000 mm，水池頂部標 高為 -1.00m，水位標高為 -1.30 m，池底標高為 -4.30 m，最低水位標高為 -4.3 + 0.5 =-3.8 m，生活水位標高為 -4.3 + 2.42 + 0.5 = -1.38 m，消防水位標高為 -4.3 + 2.15 + 0.5 = -1.85m。 1.2屋頂水箱容積計算 1.3 屋頂生活給水箱布置平面圖 7-18 層之生活用水由水箱供水。故在高、低區(qū)立管設(shè)連通管，并在管上設(shè)置一個電 動閥和減壓閥，平時電動閥關(guān)閉，當市政給水事故停水時，打開電動閥向低區(qū)供水。所 以水箱容積應(yīng)按供 1 -16 層全部用水確定。水箱容積為生活生產(chǎn)調(diào)節(jié)容積（按最高日用 水量的 5%計）與消防貯水容積（按一類建筑消防貯水量 18 m3計）之和。 3 max 5%185% 203.2 1828.15 d VQm 查標準圖集 S1（上）選擇標準方形給水箱，尺寸為 4400 mm3200 mm2400 mm， 水箱的公稱容積為V = 30 m3，有效水深為 2220 mm。水箱頂部標高為 62.7 m，水位標高 為 62.3 m，箱底標高為 60.3m 。 1.4室內(nèi)給水管網(wǎng)水力計算 水井平面布置圖 1.4.1 設(shè)計秒流量計算 根據(jù)建筑物性質(zhì)，設(shè)計秒流量按下式計算： 0.2 ggg qNkN 式中， 計算管段的給水設(shè)計秒流量，L/s g q 計算管段的衛(wèi)生器具給水當量總數(shù) g N 、 根據(jù)建筑用途而定的系數(shù) k 1.0.3 gg qN 1.4.2 1 區(qū)給水管網(wǎng)水力計算 低區(qū) 1、 、 、6 層各設(shè)有衛(wèi)生間，其衛(wèi)生間給水立管計算草圖。該供水系統(tǒng)最不利配水 點為 0 點(即每層蹲式大便器)，所需流出水頭為 5 mH2O 采用當量法計算采用當量法計算 計算原理參照建筑給水排水設(shè)計規(guī)范GB50015-2003（2009年版），采用公共建筑采用當量法 基本計算公式 式中： qg-計算管段的給水設(shè)計秒流量（L/s） Ng-計算管段的衛(wèi)生器具給水當量總數(shù) -根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)：2.5 建筑類型：小區(qū)（、類）、旅館、招待所、賓館 1區(qū)系統(tǒng)圖 計算結(jié)果： 管段 名稱 管道流 量L/s 管長 m 累計當量標注 管徑 水力坡降 mH2O/m 流速m/s沿程損失 mH2O 管材 1-20.203.291.00500.0010.170.00PP-R 2-30.202.691.00500.0010.170.00PP-R 3-41.544.389.50500.0531.300.23PP-R 4-51.546.509.50500.0531.300.34PP-R 5-61.541.739.50500.0531.300.09PP-R 6-72.620.1027.50500.1412.220.01PP-R 7-83.040.7137.00630.0611.630.04PP-R 8-93.041.6037.00630.0611.630.10PP-R 10-110.100.870.50200.0300.540.03PP-R 11-120.100.090.50500.0000.080.00PP-R 12-130.201.441.00250.0350.680.05PP-R 13-141.462.138.50500.0471.230.10PP-R 14-31.460.058.50500.0471.230.00PP-R 15-160.003.320.00250.0000.000.00PP-R 16-170.002.690.00200.0000.000.00PP-R 17-181.466.148.50500.0471.230.29PP-R 18-62.120.1018.00500.0951.790.01PP-R 19-60.000.000.00200.0000.000.00PP-R 20-210.200.241.00250.0350.680.01PP-R 21-220.200.441.00250.0350.680.02PP-R 22-230.501.162.50320.0581.040.07PP-R 23-241.460.608.50500.0471.230.03PP-R 24-251.460.238.50500.0471.230.01PP-R 25-261.541.759.50500.0531.300.09PP-R 26-271.540.079.50500.0531.300.00PP-R 27-281.546.579.50500.0531.300.35PP-R 28-71.541.659.50500.0531.300.09PP-R 29-70.000.000.00500.0000.000.00PP-R 30-80.001.400.00500.0000.000.00PP-R 31-120.100.200.50200.0300.540.01PP-R 32-330.300.131.50250.0741.010.01PP-R 33-340.300.921.50250.0741.010.07PP-R 34-350.300.461.50250.0741.010.03PP-R 35-131.370.887.50500.0421.160.04PP-R 36-370.100.200.50200.0300.540.01PP-R 37-380.100.850.50200.0300.540.03PP-R 38-390.100.180.50200.0300.540.01PP-R 39-400.201.361.00250.0350.680.05PP-R 40-411.462.138.50500.0471.230.10PP-R 41-171.460.058.50500.0471.230.00PP-R 42-430.200.221.00250.0350.680.01PP-R 43-440.200.311.00250.0350.680.01PP-R 44-450.501.162.50320.0581.040.07PP-R 45-461.460.608.50500.0471.230.03PP-R 46-471.460.808.50500.0471.230.04PP-R 47-481.500.559.00500.0501.270.03PP-R 48-491.541.829.50500.0531.300.10PP-R 49-501.540.289.50500.0531.300.01PP-R 50-511.540.359.50500.0531.300.02PP-R 51-181.540.109.50500.0531.300.01PP-R 52-180.000.000.00250.0000.000.00PP-R 53-220.300.221.50250.0741.010.02PP-R 54-551.200.206.00500.0331.010.01PP-R 55-561.200.286.00500.0331.010.01PP-R 56-231.200.706.00500.0331.010.02PP-R 57-580.100.190.50200.0300.540.01PP-R 58-590.100.950.50200.0300.540.03PP-R 59-250.200.541.00250.0350.680.02PP-R 60-351.200.206.00500.0331.010.01PP-R 61-370.000.030.00500.0000.000.00PP-R 62-390.100.200.50200.0300.540.01PP-R 63-640.300.121.50250.0741.010.01PP-R 64-650.300.921.50250.0741.010.07PP-R 65-660.300.531.50250.0741.010.04PP-R 66-401.370.817.50500.0421.160.03PP-R 67-440.300.301.50250.0741.010.02PP-R 68-691.200.366.00500.0331.010.01PP-R 69-451.200.706.00500.0331.010.02PP-R 70-470.100.200.50200.0300.540.01PP-R 71-720.100.190.50200.0300.540.01PP-R 72-480.100.360.50200.0300.540.01PP-R 73-500.001.600.00250.0000.000.00PP-R 74-510.000.090.00200.0000.000.00PP-R 75-760.000.000.00200.0000.000.00PP-R 76-510.000.000.00200.0000.000.00PP-R 77-550.000.080.00200.0000.000.00PP-R 78-590.100.200.50200.0300.540.01PP-R 79-661.200.206.00500.0331.010.01PP-R 1.4.3 高區(qū)給水管網(wǎng)水力計算 1、高區(qū)各層均設(shè)有公共衛(wèi)生間，其衛(wèi)生間給水立管計算草圖見圖 1-2。該供水系統(tǒng) 最不利配水點為 2 點(即 18 層蹲式大便器)，所需流出水頭為 5 mH2O，計算節(jié)點編號見圖 1-2； 2、高區(qū)套間均設(shè)有衛(wèi)生間，其計算立管有 1 條即 GL1,GL2、GL4、同 GL1，計算節(jié) 點編號見圖 1-2； 3、高區(qū) 15、16、17、18 層宿舍內(nèi)有 1 條單獨計算立管即 GL3，計算節(jié)點編號見圖 1-2； 4、水力計算方法與過程同低區(qū)，各計算結(jié)果分別見表 1-2、1-3。 2 區(qū)給水管網(wǎng)計算草圖 管段 名稱 管道流 量L/s 管長 m 累計當量標注 管徑 水力坡降 mH2O/m 流速m/s沿程損失 mH2O 管材 1-20.203.291.00500.0010.170.00PP-R 2-30.202.691.00500.0010.170.00PP-R 3-41.544.389.50500.0531.300.23PP-R 4-51.546.509.50500.0531.300.34PP-R 5-61.541.739.50500.0531.300.09PP-R 6-72.620.1027.50500.1412.220.01PP-R 7-83.040.7137.00630.0611.630.04PP-R 8-93.041.6037.00630.0611.630.10PP-R 10-110.100.870.50200.0300.540.03PP-R 11-120.100.090.50500.0000.080.00PP-R 12-130.201.441.00250.0350.680.05PP-R 13-141.462.138.50500.0471.230.10PP-R 14-31.460.058.50500.0471.230.00PP-R 15-160.003.320.00250.0000.000.00PP-R 16-170.002.690.00200.0000.000.00PP-R 17-181.466.148.50500.0471.230.29PP-R 18-62.120.1018.00500.0951.790.01PP-R 19-60.000.000.00200.0000.000.00PP-R 20-210.200.241.00250.0350.680.01PP-R 21-220.200.441.00250.0350.680.02PP-R 22-230.501.162.50320.0581.040.07PP-R 23-241.460.608.50500.0471.230.03PP-R 24-251.460.238.50500.0471.230.01PP-R 25-261.541.759.50500.0531.300.09PP-R 26-271.540.079.50500.0531.300.00PP-R 27-281.546.579.50500.0531.300.35PP-R 28-71.541.659.50500.0531.300.09PP-R 29-70.000.000.00500.0000.000.00PP-R 30-80.001.400.00500.0000.000.00PP-R 31-120.100.200.50200.0300.540.01PP-R 32-330.300.131.50250.0741.010.01PP-R 33-340.300.921.50250.0741.010.07PP-R 34-350.300.461.50250.0741.010.03PP-R 35-131.370.887.50500.0421.160.04PP-R 36-370.100.200.50200.0300.540.01PP-R 37-380.100.850.50200.0300.540.03PP-R 38-390.100.180.50200.0300.540.01PP-R 39-400.201.361.00250.0350.680.05PP-R 40-411.462.138.50500.0471.230.10PP-R 41-171.460.058.50500.0471.230.00PP-R 42-430.200.221.00250.0350.680.01PP-R 43-440.200.311.00250.0350.680.01PP-R 44-450.501.162.50320.0581.040.07PP-R 45-461.460.608.50500.0471.230.03PP-R 46-471.460.808.50500.0471.230.04PP-R 47-481.500.559.00500.0501.270.03PP-R 48-491.541.829.50500.0531.300.10PP-R 49-501.540.289.50500.0531.300.01PP-R 50-511.540.359.50500.0531.300.02PP-R 51-181.540.109.50500.0531.300.01PP-R 52-180.000.000.00250.0000.000.00PP-R 53-220.300.221.50250.0741.010.02PP-R 54-551.200.206.00500.0331.010.01PP-R 55-561.200.286.00500.0331.010.01PP-R 56-231.200.706.00500.0331.010.02PP-R 57-580.100.190.50200.0300.540.01PP-R 58-590.100.950.50200.0300.540.03PP-R 59-250.200.541.00250.0350.680.02PP-R 60-351.200.206.00500.0331.010.01PP-R 61-370.000.030.00500.0000.000.00PP-R 62-390.100.200.50200.0300.540.01PP-R 63-640.300.121.50250.0741.010.01PP-R 64-650.300.921.50250.0741.010.07PP-R 65-660.300.531.50250.0741.010.04PP-R 66-401.370.817.50500.0421.160.03PP-R 67-440.300.301.50250.0741.010.02PP-R 68-691.200.366.00500.0331.010.01PP-R 69-451.200.706.00500.0331.010.02PP-R 70-470.100.200.50200.0300.540.01PP-R 71-720.100.190.50200.0300.540.01PP-R 72-480.100.360.50200.0300.540.01PP-R 73-500.001.600.00250.0000.000.00PP-R 74-510.000.090.00200.0000.000.00PP-R 75-760.000.000.00200.0000.000.00PP-R 76-510.000.000.00200.0000.000.00PP-R 77-550.000.080.00200.0000.000.00PP-R 78-590.100.200.50200.0300.540.01PP-R 79-661.200.206.00500.0331.010.01PP-R 高區(qū)生活水箱系統(tǒng)圖 1.5 生活水泵的選擇 本建筑的生活水泵與室外給水管網(wǎng)間接連接，從水池抽水，故采用下式計算水泵的 揚程： 123b HHHH 其中 H1貯水池最低水位至配水最不利點或水箱進水口、最不利消火栓、自動灑水噴頭 位置高度所需的靜水壓力，kpa； 1 3.862.566.3Hm H2水泵吸水管和出水管至配水最不利點或水箱進水口、最不利消火栓、自動噴水 噴頭管路的總水頭損失，kpa； H3配水最不利點或水箱進水口、最不利消火栓、自動噴水噴頭所需的流出水頭， 取水箱進水浮球閥的流出水頭為 H3=2m H2o。 本建筑為水泵、水箱聯(lián)合供水，生活水泵出水量按最高日流量選用，即 3 30.17/ b Qms 選用 PP-RDN125 的管子，流速，。2.27/vm s100078.425i 水泵吸水管長度 36.066.3102.3Lm 總水頭損失 2 78.425 102.3 1.31.310.43 10001000 il Hm 所以 66.3 10.43278.73 b Hm 選用 65DL6 立式單吸多級離心泵 2 臺（1 用 1 備） ，轉(zhuǎn)速n = 1450 r/min，流量Q = 30 m3/h，揚程Hb = 96.0 m，功率 15 kW，效率 = 62%，電機型號 Y160L-4(B5)，水 泵基礎(chǔ)尺寸為 260 mm430 mm。 1.6 室外管網(wǎng)水力計算 室外管網(wǎng)流量由生活水量、未預(yù)見水量及消防水量組成， ，選用 PP-RDN125 的管子，流速， 33 maxmax 203.02/ ,30.17/ dh Qmd Qmh2.27/vm s 。100078.425i 1.7 引入管及水表選擇 1.8 本樓為綜合樓，計算總管的生活給水設(shè)計秒流量，應(yīng)采用加權(quán)平均法確定與 k 值， 12 2.5 92.5 1.5 661.5 1.62,0 754 k N 1.8.1生活給水設(shè)計秒流量 3 0.20.2 1.627548.90 /32.03/ gg qNkNgL smh 1.8.2消防流量，補水時間按 48 小時計算 建筑總的設(shè)計秒流量為生活給水設(shè)計秒流量、生產(chǎn)設(shè)計流量、消防流量、和未預(yù)見 用水量（見表 1-1）之和，即： 3 3 max 40 3600 320 3600 10500 /10.5/ 48 32.03 10.5 1.0543.58/ QL hmh Qmh 根據(jù)習(xí)慣及從安全角度考慮，該樓給水引入管擬采用兩條，且每一條引入管承擔的設(shè)計 流量為， 3 max 2/32/3 43.5829.05/QQmh 選用管徑 125,2.19/ ,100072.710DNvm si 1.7.3 水表選型 水表按Q = 29.05 m3/h ，選水平 LXL80 N 螺翼式水表，公稱直徑為 80 mm，公稱 流量為 40 m3/h，最大流量為 80 m3/h。 640 10 80 10 2 2 max Q kb 22 29.05 1.32 640 B b Q HkPa k 水表水頭損失 HB = 1.32 kPa 12.8 kPa，滿足要求。 1.9 水壓校核 1.8.1 市政管網(wǎng)水壓校核 低區(qū) 1 點為最不利配水點，其所需水壓按下式計算： 1234 HHHHH 其中， 最不利配水點與引入管的標高差，mH2O； 1 H 12 13.50.8( 1.0)15.3HmH O 管路的沿程和局部水頭損失之和，mH2O； 2 H 22 1.31.3 1.572.041 y HhmH O 水表的水頭損失，mH2O； 3 H 32 1.320.13 B HHkPamH O 最不利配水點所需的流出水頭，mH2O； 4 H 42 2HmH O 2 15.32.040.13219.47194.7HmH okPa H值與市政給水管網(wǎng)可資用水頭 0.20 MPa 接近，滿足低區(qū)供水要求，不必再進行調(diào) 整。 1.8.2 水箱安裝高度的校核 高區(qū)最不利配水點為 18 層頂層的 1 點，其幾何高度Hz =57.7 m，得水箱出口至最不 利配水點的沿程水頭損失為 0.420.4100.3921.22 y hm 局部水頭損失按沿程水頭損失的 30%計，則總水頭損失為 1.31.3 1.221.586 y hhm 水箱滿足最不利配水點所要求的最低水位為（流出水頭 2 m） 1 257.7 1.5860.132.261.42 z HHhm 水箱生活貯水最低水位標高為 62.3 m 大于H1，滿足最不利配水點的水壓要求，水箱 安裝高度符合要求。 建筑消防系統(tǒng)設(shè)計與計算建筑消防系統(tǒng)設(shè)計與計算 2.1 消火栓的設(shè)計計算 2.1.1 消火栓的用水量 該綜合樓屬于一類建筑，建筑高度為 61.3 m，根據(jù)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 （GB50045-95）規(guī)定，室內(nèi)消火栓用水量為 40 L/s，室外消火栓用水量為 30 L/s。每根 豎管最小流量為 15 L/s，每支水槍最小流量為 5.0 L/s。 底層消火栓所承受的靜水壓力小于 0.80 MPa，故系統(tǒng)可不分區(qū)。選擇口徑為 65 mm 的消火栓，噴口直徑df = 19 mm，麻織水龍帶長度Ld = 25 m。 2.1.2 消火栓布置 根據(jù)規(guī)范要求，消火栓的布置間距應(yīng)保證同一層任何部位有 2 支消火栓的水槍充實 水柱同時到達。 1、水槍充實水柱長度 取水槍的上傾角= 45，則充實水柱長度按下式計算： 45sin 21 HH Hm 其中， 室內(nèi)最高著火點離地面的高度，m； 1 HmH5 . 3 1 水槍噴嘴離地面的高度，m； 2 HmH1 . 1 2 則有，mHm54 . 3 45sin 1 . 15 . 3 由于該建筑的建筑高度小于 100 m，根據(jù)規(guī)范要求，其水槍充實水柱長度Hm不應(yīng)小 于 10 m。故Hm取為 10 m。 2、消火栓保護半徑 消火栓保護半徑按下式計算： hLCR d 其中， 水帶展開時的彎曲折減系數(shù)， 取C8 . 0C 水帶長度，25 m d L d L 水槍充實水柱傾斜 45時的水平距離，該建筑層高為 3.6 m，故h = Hm h sin 45= 10sin 45 7.07 m 則有，mR07.2707 . 7 258 . 0 2.1.3 消火栓系統(tǒng)的水力計算 1、消火栓栓口處所需壓力的計算 消火栓栓口處所需壓力按下式計算： kdqxh HhHH 其中， 水槍噴嘴處壓力，kPa； q H 水龍帶水頭損失，kPa； d h 消火栓栓口水頭損失,按Hk = 20 kPa 計算 k H 1）的計算 q H 按公式 kPa 計算 mf mf q H H H 1 10 其中， 實驗系數(shù) f 與水槍噴嘴口徑有關(guān)的阻力系數(shù) 根據(jù)水槍噴口直徑df = 19 mm，充實水柱長度Hm = 10 m，查建筑給水排水工程 表 4-6、4-7 得 = 0.0097，= 1.20，則有 f 2 10 1.225 13 10 188.318.83 110.0097 1.225 13 fm q fm H HkPamH O H 2）的計算 d h 先按公式計算水槍的射流量，其中B為水槍的水流特性系數(shù)，查建筑 qxh BHq 給水排水工程表 4-8 得 B = 1.577，則有 sLsLqxh/0 . 5/63 . 4 58.13577 . 1 再按公式 kPa 計算，其中為水帶的阻力系數(shù)，查建筑10 2 xhdzd qLAh d h z A 給水排水工程表 4-10 得麻織水帶 Az = 0.00430，則有 kPa 9 . 2669 . 2 0 . 52500430 . 0 2 2 OmHhd OmHHxh 2 27.18269 . 2 58.13 2、消防立管管徑的確定 考慮到著火時，最不利消防立管上出水水槍數(shù)為 2 支，故消防立管的流量為 sLQ/0.1020.5 消防立管選用 DN100PP-R 管，查 pp-r 水力計算表得流速v = 1.73m/s，1000i = 60.129。 3、消防環(huán)管徑的確定 該建筑室內(nèi)消防用水量為 40 L/s，故考慮著火點處需要 8 股水柱同時作用，則消火 栓用水量為 sLQ/ 0 . 4080 . 5 消防環(huán)狀給水管選用 DN150 鋼管，查鋼管水力計算表得流速v = 2.12 m/s，1000i = 54.271。 4、總水頭損失的計算 屋頂試驗消火栓到貯水池最低水位的管道長度為 mL 2 . 700 . 58 . 3 4 . 61 底環(huán)環(huán)管長度為 mL 6 . 129 8 . 2818 8 . 28 0 . 36 則管路的沿程水頭損失為 kPaOmHhy 5 . 11225.11 6 . 129 1000 271.54 2 . 70 1000 129.60 2 管路的局部水頭損失按沿程水頭損失的 10% 計，則總水頭損失為 kPaOmHhh y 8 . 12338.1225.111 . 11 . 1 2 2.1.4 消防水泵的選擇 1、消防水泵的流量 消防水泵的流量按室內(nèi)消火栓消防用水量確定，故 sLQ/ 2 . 4380 . 5 2、消防水泵的揚程 消防水泵的揚程按下式計算： zgxhb hhHH 其中， 最不利消火栓栓口處所需壓力，mH2O； xh HOmHHxh 2 27.18 管網(wǎng)的總水頭損失, mH2O； g hOmHhg 2 38.12 最不利消火栓與水池最低水位的高差，mH2O； z h OmHhz 2 2 . 658 . 34 .61 kPaOmHHb 5 . 95885.95 2 . 6538.1227.18 2 3、消防水泵的選型 根據(jù)確定的流量和揚程，選擇 150DLS150-20 消防泵 2 臺（1 用 1 備） 。流量Q =40.0 L/s，揚程Hb = 120 m，轉(zhuǎn)速n = 1480 r/min，電機功率為 90 kW，電機型號為 Y250M- 4，水泵基礎(chǔ)尺寸為 LB = 345 mm510 mm。 2.1.5 消火栓減壓孔板的計算 為了使各層消火栓栓口處的壓力接近Hxh，需在下層消火栓前設(shè)減壓設(shè)施（采用減壓 孔板） ，以降低消火栓栓口處的壓力，從而保證消火栓的正確使用（當消火栓栓口處的動 水壓力不超過 0.50 MPa 時，可考慮不設(shè)減壓設(shè)施） 。 減壓孔板的設(shè)計根據(jù)最不利立管進行，其余立管均應(yīng)滿足水壓要求，而不致于出現(xiàn)水壓不足。減 壓孔板的選擇是根據(jù)水泵工況時各層消火栓口的剩余水頭來決定的。 1、各層消火栓口的剩余水頭 s H 按下式計算： )( xhbs HhzHH 其中， 消防水泵的揚程，mH2O； b HOmHHb 2 120 水池最低水位至計算層消火栓栓口的垂直高度所要求的靜水壓力，z mH2O； 水池至計算層消火栓的管路沿程水頭損失和局部水頭損失之和，mH2O； h （mH2O） 1000 129.60 1000 271.54 0 . 361 . 1zh 消火栓栓口處所需壓力，mH2O； xh HOmHHxh 2 27.18 （mH2O） hzhzHs73.10127.18120 計算結(jié)果見表 1-1。 2、換算剩余水頭H 按下式計算： 1 2 v H H s 其中， 為水流通過孔板后的實際流速，消火栓流量Q = 5.0L/s，消火栓管道管徑v 為 DN70，則有 sm D Q v/3 . 1 07 . 0 100 . 544 2 3 2 =0.59Hs （mH2O） 2 3 . 1 s H H 根據(jù)計算的查建筑給水排水設(shè)計手冊表 1.5-18 選用減壓孔板孔徑。計算結(jié)果H 見表 2-1。 2.1.6 水泵結(jié)合器 按高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范7.4.5.1 條規(guī)定：每個水泵結(jié)合器的流量應(yīng)按 10 15 L/s 計算。本建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計水量為 40.0L/s，故水泵結(jié)合器的數(shù)量為 3 個，型號均采用 SQB150。 消火栓系統(tǒng)管道調(diào)壓孔板的計算表 表 2-1 消火栓標 高標高差 hHsH 孔 徑 d 編 號 (m)(m)(m)(m)(m)(mm) 161.465.26.4630.07 257.861.66.2233.91 354.258.05.9837.75 450.654.45.7441.59 547.050.85.5145.42 643.447.25.2749.26 739.843.65.0353.1031.3318 836.240.04.7956.9433.5917 932.636.44.5560.7835.8617 1029.032.84.3164.6238.1217 1125.429.24.0868.4540.3917 1221.825.63.8472.2942.6516 1318.222.03.6076.1344.9216 1414.618.43.3679.9747.1816 1510.113.93.0684.7750.0115 165.69.42.7789.5652.8415 171.14.92.4794.3655.6715 2.2 閉式自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計計算 2.2.1 管系水力計算 1、設(shè)計基本數(shù)據(jù) 根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB-2001)，此建筑的火災(zāi)危險等級屬于中危險 級，故其設(shè)計噴水強度為 6 L/minm2,設(shè)計作用面積為 160 m2，系統(tǒng)噴頭的工作壓力為 0.10 MPa。 2、噴頭的選用和布置 標準層住戶自噴平面圖 地下停車場自噴系統(tǒng)布置 本設(shè)計采用作用溫度為 68 閉式玻璃球噴頭，考慮到建筑美觀，采用吊頂型玻璃球 噴頭。噴頭的水平間距一般為 3.1 m，不大于 3.6 m。個別噴頭受建筑物結(jié)構(gòu)的影響，其 間距會適當增減，但距墻不小于 0.5 m，不大于 1.8 m 3、水力計算 按作用面積保護法計算： 1) 最不利噴頭工作壓力為 0.10MPa，其噴頭出水量為 0.1331001.33 /qKHL s 2) 劃分矩形作用面積為 長邊 1.21.216015.2LAm 短邊 160 10.5 15.2 A Bm L 3) 在最不利層（16 層）劃分最不利作用面積 4) 作用面積內(nèi)噴頭布置為：3.2m3.5m，見圖 2-2 中的(a)，按可推 22 2ABR 求出噴頭的保護半徑為 mR37 . 2 2 5 . 32 . 3 22 則可得到作用面積內(nèi)任意 4 個噴頭所組成的最大、最小保護面積，如圖 2-2 中的(b)、 (c)，每個噴頭的保護面積為S = R2 = 17.64 m2 2 1 21 . 1 64.17 4 1 37 . 2 37 . 2 4 1 mSRRF 2 2 2 3 3.2 2 3.14 2.37 113.5 3.5 3.23.5 3.21.358 36043604 arctg n R Fm 2 23 11 2.37 3.58.29517.64 1.3580.80 22 FSFm 2 222 4 1.8 2.3790 12.37 1.8 2.371.82.371.80.46 2360 arctg Fm 2 222 5 0.8 2.3790 12.37 0.8 2.370.82.370.80.034 2360 arctg Fm 2 3 2.15Fm 2 222 63 1.8 2.3790 12.37 1.8 3.221.82.371.820.29 2360 arctg FFm 則作用面積內(nèi) 4 個噴頭組成的最大保護面積為： 2 max12 65.44465.44 1.21 4 0.857.36SFFm 作用面積內(nèi) 4 個噴頭組成的最小保護面積為： 2 min12456 48.9248.9 1.21 2 0.80.460.0340.2945.31SFFFFFm 其平均噴水強度為：，與設(shè)計噴水強度的 2 4 80 5.58 /(min) 57.36 Lm 2 4 80 7.06 / min 45.31 Lm 差值為 ，符合要求。 6.05.58 7%20% 6.0 7.066 17.7%20% 6 (a) 2 max 8.24 7.9465.40Am 2 min 6.37 7.6748.90Am 停車場自噴平面圖 圖圖 2-22-2 自噴系統(tǒng)作用面積內(nèi)噴頭布置計算草圖自噴系統(tǒng)作用面積內(nèi)噴頭布置計算草圖 則作用面 2 222 5 0.8 2.41(90arccos) 1 2.41 0.82.410.8 2.410.81.930.910.980.04 2360 Fm 積內(nèi) 4 個噴頭組成的最小保護面積為： 其平均噴 2 min1245 50.06250.061.2520.610.450.0447.10SFFFFm 水強度為：，與設(shè)計噴水強度的差值為 2 4 80 6.79 /(min) 47.10 Lm 6.796.0 13% 6.0 20%，符合要求。 圖 2-3 自噴水力計算草圖 5)水力計算草圖見圖 2-3，噴頭布置為：3.2 m3.5 m，則有 每根配水支管最大動作噴頭數(shù)： （取n0 = 5） ， 0 15.2 4.8 3.2 n 作用面積內(nèi)配水支管數(shù)： （取N = 3） 10.5 2.9 3.6 N 動作噴頭數(shù)：個 0 5 315nnN 實際作用面積：160m2 2 1685 . 30 . 32 . 35mA 故應(yīng)從實際作用面積內(nèi)最有利配水支管上減去 1 個噴頭保護面積，則實際計算面積 為 2 8 . 1565 . 32 . 31168mA 則作用面積內(nèi)設(shè)計秒流量為，14 1.3318.6 / S QnqL s 理論秒流量為sL qA Ql/68.15 60 6 8 . 156 60 比較Qs與Ql ，滿足要求。19 . 1 68.15 6 . 18 l s Q Q (1.15 1.30) sl QQ 6) 確定管段管徑：管徑初步按噴頭個數(shù)而定，沿程水頭損失按下式計算： 2 hALQ 其中， 管道比阻值，查高層建筑設(shè)計手冊表 2.3-17A 計算管道長度，m；L 2.2.3校核 17 層最不利噴頭 自噴系統(tǒng)水力計算表 表 2-2 管 段 DN 噴頭 Q QLhyv 編 號 (mm) 個數(shù) (L/s) Q2A (m)(m) K0 (m/s) 1-22511.331.770.43673.22.471.8832.50 2-33222.667.080.093863.22.131.052.79 3-44033.9915.920.044534.53.190.83.19 4-57067.9863.680.10.81.990.2832.26 5-6801215.96254.720.9.02.680.2043.25 6-71001823.94573.120.9.01.380.1152.75 7-81001823.94573.120.14.32.190.1152.75 8-91001823.94573.120.1.00.150.1152.75 9-101001823.94573.120.8.01.230.1152.75 hy=17.41 由于水箱高度已定，則需校核水箱高度是否滿足最不利噴頭所需壓力。最不利供水 方式為水箱報警閥16 層最不利噴頭，選取管徑 DN125，Q=30L/s 時，A=0.。 水箱至 14 點的沿程水頭損失為 22 0.00008623 (60.359.5)300.62 y hALQm 報警閥水頭損失： 22 2 0.000869300.78 kp HSQmH O 2 1.21.20.620.74 y hHmH O 水箱應(yīng)滿足最不利層噴頭壓力要求的最小安裝高度為 2 100.740.7811.52 pkp HHhHmH O 但實際上水箱與最不利層噴頭的安裝高度距離為 60.359.5= 0.8 mH2O 11.52 mH2O 需設(shè)置局部增壓設(shè)施，為保證供水安全，決定在水箱間采用氣壓罐，與設(shè)在地下水 泵房相比可減少穩(wěn)壓泵揚程。 2.2.4 局部增壓 根據(jù)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 （GB-95）第 7.4.8 條規(guī)定：氣壓給水設(shè)備的氣 壓水罐其調(diào)節(jié)水量為 5 個噴頭 30 s 的用水量，即 3 5 301500.15 s VLm 氣壓罐低壓：P1 = 11.52 mH2O =115.2 kPa 氣壓罐高壓：P2 = 11.52 + 10 =21.52 mH2O = 215.2 kPa 采用隔膜式氣壓罐，則 = 1.05，而 1 2 115.2 0.53 215.2 P P 3 0 0.15 1.050.34 110.53 S V Vm 故選擇 SD600-6 隔膜式自動氣壓罐給水設(shè)備，其容積為 0.37 m3，QDL4-84 增壓泵， 電機功率為 0.75 kW。 排水系統(tǒng)設(shè)計與計算 3.1 排水量標準及設(shè)計秒流量 3.1.1 排水量標準 查建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 （GBJ15-88）中表 3.4.1 得： 洗手盆排水流量為 0.10 L/s，當量數(shù)為 0.3； 蹲式大便器采用自閉式?jīng)_洗閥，其排水流量為 1.5 L/s，當量數(shù)為 4.50； 坐便器采用低水箱沖洗（虹吸式） ，其排水流量為 2.0 L/s，當量數(shù)為 6.0； 小便槽（每米長）自動沖洗水箱，其排水流量為 0.17L/s，當量數(shù)為 0.50。 3.1.2 設(shè)計秒流量計算 根據(jù)建筑物的性質(zhì)，采用不同的設(shè)計秒流量公式計算如下： 1 1、 max 12 . 0 qNq pu 式中， 計算管段的排水設(shè)計秒流量，L/s u q 計算管段的衛(wèi)生器具排水當量總數(shù)； p N 根據(jù)建筑用途而定的系數(shù)； 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； max q 1) 各層公共衛(wèi)生間：查建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 （GBJ15-88）中表 3.4.5 得， = 1.5。 生活廢水管段上排水量最大的衛(wèi)生器具是洗手盆，即sLq/10 . 0 max 10 . 0 18 . 0 10 . 0 5 . 112 . 0 ppu NNq 生活污水管段上排水量最大的衛(wèi)生器具是大便器，即sLq/5 . 1 max 5 . 118 . 0 5 . 15 . 112 . 0 ppu NNq 2) 套間的衛(wèi)生間：查建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 （GBJ15-88）中表 3.4.5 得 = 1.5。 生活廢水管段上排水量最大的衛(wèi)生器具是洗手盆，即sLq/1 . 0 max 1 . 018 . 0 00 . 1 5 . 112 . 0 ppu NNq 生活污水管段上排水量最大的衛(wèi)生器具是坐便器，即sLq/0 . 2 max 0 . 218 . 0 0 . 25 . 112 . 0 ppu NNq 按上述公式計算，若計算的qu大于該管段上所有衛(wèi)生器具排水流量的總和時，按該 管段上所有衛(wèi)生器具排水流量的累加值作為設(shè)計秒流量。 3.2 排水管網(wǎng)水力計算 3.2.1 生活廢水管道計算 16 層生活廢水管道計算 1-61-6 層衛(wèi)生間排水詳圖層衛(wèi)生間排水詳圖 已求設(shè)計秒流量計算公式為： 10 . 0 18 . 0 pu Nq 計算結(jié)果見表。 采用當量法計算 計算原理參照建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 GB50015-2003 （2009 年版） ，采用公共建筑采用當量法 基本計算公式 max 12.0qNq pp += 式中：qp-計算管段的排水設(shè)計秒流量（L/s） Np-計算管段的衛(wèi)生器具排水當量總數(shù) qmax-計算管段上最大一個衛(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)：1.5 計算結(jié)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 1-20.33橫管1.00500.0260.960.28排水 PVC- U 2-30.33橫管1.00500.0260.960.28排水 PVC- U 3-40.33橫管1.00500.0260.960.28排水 PVC- U 4-50.58橫管2.00500.0260.960.38排水 PVC- U 5-60.58立管2.00500.0000.000.00排水 PVC- U 6-70.69立管4.00500.0000.000.00排水 PVC- U 7-80.77立管6.00500.0000.000.00排水 PVC- U 8-90.84立管8.00750.0000.000.00排水 PVC- U 9-100.90立管10.00750.0000.000.00排水 PVC- U 10-110.95立管12.00750.0000.000.00排水 PVC- U 11-121.00立管14.00750.0000.000.00排水 PVC- U 12-131.05立管16.00750.0000.000.00排水 PVC- U 13-141.09立管18.00750.0000.000.00排水 PVC- U 14-151.13立管20.00750.0000.000.00排水 PVC- U 15-161.17立管22.00750.0000.000.00排水 PVC- U 16-171.21立管24.00750.0000.000.00排水 PVC- U 17-181.25立管26.00750.0000.000.00排水 PVC- U 18-191.28立管28.00750.0000.000.00排水 PVC- U 19-201.32立管30.001100.