给水排水 毕业设计 XX商场的给水排水设计

2目目 录录 摘摘 要要 .4 41 1 前言前言 .5 52 2 工程概况工程概况 .5 521 建筑设计资料 .522 建筑给水排水设计资料 .53 3 给水系统给水系统 .6 63.1 综述 .63.2 给水方式选择 .63.3 室内给水系统的计算 .63.3.1 给水定额及时变化系数的确定 .63.3.2 最高日用水量的计算 .63.3.3 最高日最大时用水量的计算 .73.3.4 设计秒流量的计算 .73.3.5 屋顶水箱 .73.3.6 地下室内贮水池 .83.3.7 室内所需压力计算 .103.3.8 生活给水系统水力计算 .103.3.9 生活给水系统加压水泵的选择 .133.3.10 水箱安装高度的校核 .144 4 排水系统排水系统 .14144.1 综述 .144.2 室内排水系统.144.2.1 室内排水系统参数 .144.2.2 室内排水系统计算 .1534.2.3 化粪池的计算和选择 .194.3 屋面雨水排水系统.204.4 小区排水 .224.4.1 排水体制 .224.4.2 排水管道的布置与敷设 .224.4.3 商场外排水管道的布置与敷设 .225 5 消防系统消防系统 .22225.1 综述.225.2 消火栓系统.235.2.1 消火栓的确定.235.2.2 消火栓给水系统计算.235.3 自动喷淋灭火系统 .265.3.1 确定其设置场所火灾危险等级.265.3.2 自动喷水灭火系统的组件,配件及设施 .265.3.3 基本设计数据 .265.3.4 系统组件 .275.3.5 水力计算及作用原理 .286 6 泵房布置泵房布置 .3131结论结论 .3131总结与体会总结与体会 .3131谢辞谢辞 .3232参考文献参考文献 .32324摘摘 要要成都市某区欲建一栋 4 层的 XX 商场。该工程的给水排水设计主要包括生活给水设计、消防给水设计和排水设计。其中，生活给水设计包括给水方式的选择、给水管径和水泵计算和选择。本设计给水方式采用水箱和水泵联合供水的方式。消防给水包括室内外消火栓的布置、自动喷淋系统的布置与计算，消防给水管道管径的选择和水泵选型。自动喷淋系统布置各层相同。排水包括排水管道的计算和排水管道的布置，屋顶雨水排水系统，生活污水的局部处理等设计项目。雨水和污水分流排放。关键词：关键词：生活给水；自动喷淋系统；消火栓给水；建筑排水AbstractA four-storey super market named XXXXXX will be built in Chengdu City. The design mainly contains living water supply、fire water supply and sprinkler systems water supply. The design of living water supply includes the choosing of water supplys method、the calculation and choice of pipes and pumps. Water tank and pumps will be used in living water system. The design of fire water supply includes the settings of indoor and outdoor hydrants、the arrange of sprinkler systems、the calculation and choice of pipes and pumps. The design of drainage includes the calculation and arrange of drain pipes、the calculation of rain water system and the design of partial treatment of domestic wastewater. Rain water and domestic wastewater will treated separately.Key words： ：Living Water Supply；Sprinkler Systems；Water Supply of Hydrant System； Building Drainage51 1 前言前言本设计的主要任务是进行成都市 XX 商场的给水排水设计。这是一栋 4 层大型商场。1 至 3 层为商场和库房并带加工间, 4 层为餐厅和库房,屋顶设有屋顶花园。每层设男女卫生间各一个，共有洗手盆 8 个，小便器 4 个，大便器 14 个。建筑面积约为 4408.9（单层） ，共 17635.6,层高为 4.5m。根据建筑物性质、用途及建筑单位要求,室内设有完善的给水排水卫生设备系统。该大楼要求消防给水安全可靠,设置独立的消火栓系统及自动喷水系统,每个消火栓内设按钮,消防时直接启动消防泵。生活水泵自动启动。本设计说明书包含建筑工程设计中的给水（生活给水，消防给水） ，排水（雨水，生活污水）等设计项目。主要内容包括生活给水系统的设计计算、消火栓给水系统的设计计算、喷淋系统的设计计算、生活污水排水系统的设计计算、屋面雨水排水系统的设计计算以及小区给水排水的设计计算。2 2 工程概况工程概况2 21 1 建筑设计资料建筑设计资料XX 商场位于成都市，是一栋四层的集餐饮和商场为一体的综合建筑，1 至 3层为商场和库房并带加工间, 4 层为餐厅和库房,屋顶设有屋顶花园。每层设男女卫生间各一个，共有洗手盆 8 个，小便器 4 个，大便器 14 个。建筑面积为单层4408.9，共 17635.6,层高为 4.5m。根据建筑物性质、用途及建筑单位要求,室内设有完善的给水排水卫生设备系统。该大楼要求消防给水安全可靠,设置独立的消火栓系统及自动喷水系统,每个消火栓内设按钮,消防时直接启动消防泵。生活水泵要求自动启动。管道要求全部暗敷设。2 22 2 建筑给水排水设计资料建筑给水排水设计资料本建筑以城市给水管网为水源,大楼北面有一条 DN400 的市政给水干管,接管点比该处地面低 0.5m,常年资用水头为 280 Kpa,城市管网不允许直接抽水。本地区建有生活污水处理厂,城市排水污(废)水、雨水分流制排水系统。本建筑西侧有 DN600 的市政排水管道（管底标高：1.50m）和雨水管（管底标高：2.00m） 。63 3 给水系统给水系统3.13.1 综述综述建筑给水系统是供应建筑内部和小区范围内的生活用水、生产用水、消防用水等一系列工程设施的组合。本章节主要包括了给水方式的比较选择、管材选择、给水管网的计算、布置等相关设计项目。3.23.2 给水方式选择给水方式选择根据本设计的实际情况，楼层较少，对供水的稳定性要求高，故采用设贮水池、水泵、水箱的给水方式。这种方式适用于室外给水管网水压经常性低于室内给水管网所需水压，室内用水量比较均匀的情况。这种供水方式的优点是供水安全可靠，水泵、水箱可互相配合运行，水泵向水箱充水，使水泵可在高效段运行，供水不受外界水压和水量波动的影响1。根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的工作压力为 280kpa，故室内给水拟用水泵水箱联合供水方式，设屋顶水箱，采用上行下给供水方式。因为市政给水部门不允许从市政管网直接抽水，故在建筑物的地下室内设贮水池。3.33.3 室内给水系统的计算室内给水系统的计算3.3.13.3.1 给水定额及时变化系数的确定给水定额及时变化系数的确定按建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度，查阅参考文献2，商场选用每平方米营业厅每日最高日生活用水定额 6L，时变化系数 kh=1.52，使用时数为12 小时，总的面积为 13226.7。2m餐厅用水选用 40L/每顾客每次，时变化系数 kh=1.52,使用时数为 12 小时，每日就餐人数 400 人，每人按一日 2 餐算。未预见水量按用水量之和的 15%计3。3.3.23.3.2 最高日用水量的计算最高日用水量的计算最高起用水量按公式3：121.15dQQQ计算。 式中：Qd-最高日用水量， -商场营业厅用水量，1Q-餐厅用水量。2Q7因此1231.156 13226.7 1.540 400 1.5 21.15192096.3192.1dQQQLm3.3.33.3.3 最高日最大时用水量的计算最高日最大时用水量的计算因为未预见水量按用水最之和的 15%计，所以3192.11.524/12dhhQQKmhT 式中：-最高日用水量,；dQ3m d -小时变化系数。hK3.3.43.3.4 设计秒流量的计算设计秒流量的计算设计秒流量按公式3：=+gq2 . 0gNagkN计算。式中:-计算管段的给水设计秒流量,；gqsL-计算管段的卫生器具给水当量总数；gN -根据建筑用途而定的系数。ka,取 k=0，=1.5 计算：0.20.2 1.50.3gqNgkNgNgNg 式中: Ng-给水当量数。3.3.53.3.5 屋顶水箱屋顶水箱屋顶水箱容积按公式3： V= KqCbb4计算。1 至 4 层之生活用冷水全部由水箱供水，故水箱容积应按全部用水确定。又因水泵自水箱供水不与配水管网连接，故选。3，324/qbQhmh2c取8kb=63。32 2424 6Vm消防贮水量的容积按存贮 10min 的室内消防水量计算消防水量按 30L/s，取183。3m水箱净容积 V+=2+18.0=20.0m3，尺寸为 4.02.52。水箱分为两格，fV3m每格占 50%。水箱进水管管径取 DN80，管上安装 2 个浮球阀，并在进水端设置检修用的阀门，进水管中心距水箱顶流有 200mm 的距离。出水管从水箱侧壁接出，其管底距箱底的距离 50mm，以防沉淀物进入配水管网，出水管上设置阀门以利检修。在水箱设计最高水位以上 50mm 处设溢流管，管径为 DN100，不设阀门。在水箱侧壁安装液位继电器，采用自动水位报警装置。泄水管从箱底接出，用以检修或清洗时泄水，管上设阀门，管径取DN150，与溢流管相连后用同一根管排水。在水箱盖上设通气管，以使水箱内空气流通，其管径取 DN70，管口朝下并设网罩。水箱设置高度为高出屋顶 2.0m，水箱底距地面 1.5m，以便安装管道和进行检修，水箱置于混凝土支墩上。金属水箱底与支墩接触面之间衬塑料垫片以防腐蚀。3.3.63.3.6 地下室内贮水池地下室内贮水池贮水池分为两格，并能独立工作或分别泄空，以便清洗与检修。贮水池进水管和出水管应布置在相对位置，以便池内贮水经常流动，防止滞流和死角，以防池水腐化变质。贮水池设有防水措施，防止贮水渗漏和地下水渗入。贮水池设水位指示器，将水位反映到泵房和操纵室。贮水池容量按全部用水来设计。消防、生活水池共用，其容积按公式3： VfVgTbQQVLb)(计算。并且应满足：)(lbbtLQQTTQ式中：-贮水池有效容积，；V3m -水泵出水量，；bQhm3 -水池进水量，；LQhm39 -水泵最长连续运行时间，；bTh -水泵运行的间隔时间，；tTh -消防贮备水量，；fV3m -生产事故备用水量，。sV3m进入水池的进水管径取 DN50，按管中流速为 1.2m/s 估算进水量，则223343.14 0.051.240.0024/8.48/LdQvmsmh因无生产用水故 Vs=0，即： XLffTQQV)(6 . 3式中：-消防水池贮存消防用水量，；fV3m -室内消防用水量与室外给水管网不能保证的室外消防用水量fQ之和， ；sL -市政管网可连续补充的水量，；LQsL-火灾延续时间，。取 10 min2。XTh消防贮水按满足火灾延续时间 2h，流量 20L/S 来计算2，即：。320 2 36001441000fVm 水泵运行时间应为水泵灌满水箱的时间，在该时段水箱仍在向配水管网供水，此供水量即水箱的出水量按最高日平均小时来估算，即3192.18.00/24mh则 Tb为：2.00.125( )7.5min248bbVThqQp贮水池的有效容积为：V=(24-8.48)0.125+144=1.94+144=145.943m校核：水泵运行间隔时间应为水箱向管网配水（水位由最高下降到最低）的时间。仍以平均小时用水量估算，则：2.00.258.0LVThQp108.48 0.252.12LLQ T 可见，（）=1.94m3，满足要求。LLTQLbQq bT取贮水池容积为 160 m3，定其尺寸为 106.42.5 （长宽高） 。贮水池设进、出水管、溢流管、泄水管和水位信号装置，溢流管比进水管大1 级。贮水池分成两格，每格占 50%的容积。 3.3.73.3.7 室内所需压力计算室内所需压力计算室内所需压力按公式3：=H4321HHHH计算。式中:-建筑内给水系统所需水压,；HKPa-引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压；1HKPa-引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与2H局部损之和，；KPa-水流通过水表时的水头损失，；3HKPa-配水最不利点所需的流出水头，。4HKPa3.3.83.3.8 生活给水系统水力计算生活给水系统水力计算1 给水支管水力计算给水支管系统图见图 3-1，给水管网系统水力计算结果见表 3-1。11图 3-1 生活给水支管系统图表 3-1 给水支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量管径DN流速v单阻i管长L管段水头总水头损失洗手盆 1.2小便器 0.5大便器 6.0NgL/smmm/skpamkpakpa1-211.20.1150.50.2750.70.1930.1932-322.40.46201.180.8661.0550.9141.1073-4218.40.87320.840.2550.90.231.3374-52214.41.14321.130.4360.90.3921.7295-62320.41.35400.810.1800.90.1621.8916-72426.41.54400.930.235.421.253.1418-922.40.46201.180.8660.70.610.619-1044.80.66250.980.4451.0550.4691.07910-114216.81.23321.230.5050.90.4541.53311-124428.81.61400.960.2430.90.2191.57212-134640.81.92401.140.3300.90.2971.86913-144852.82.18500.830.1410.90.1271.99614-741064.82.41500.910.1650.3250.0542.0515-1611.20.1150.50.2750.70.1930.19312续表 3-1管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量管径DN流速v单阻i管长L管段水头总水头损失洗手盆 1.2小便器 0.5大便器 6.0NgL/smmm/skpamkpakpa17-18212.90.51201.321.040.80.8322.28518-19223.40.55320.830.3320.80.2662.55119-20233.90.59320.910.3860.80.3092.8620-21244.40.63320.980.4451.70.7603.627-2161491.22.86501.140.2452.70.6623.8221-22841495.62.93501.100.2310.30.0703.902 给水立管水力计算给水立管系统图见图 3-2，给水立管水力计算结果见表 3-2。 图 3-2 给水系统立管图13表 3-2 给水立管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量管径DN流速v单阻i管长L管段水头总水头损失洗手盆 1.2小便器 0.5大便器 6.0NgL/smmm/skpamkpakpa25-24841495.62.93501.10.2314.51.041.0424-2316828191.24.15701.080.1784.50.8010.8023-22241242286.85.08800.920.1074.50.4820.4822-26301656382.45.87801.060.13915.7732.192.203.3.93.3.9 生活给水系统加压水泵的选择生活给水系统加压水泵的选择由于采用水箱直接向生活给水管网供水的方式，所以生活给水加压水泵只给水箱供水，水箱进水管采用管径 DN80 的钢管，流速取 1.2m/s，进水管长35.8m，单阻 i=0.42kPa/m,则水箱进水管沿程水头损失为:管路局部损失取沿程损失的 20%,即220%20% 1.50.3jyhhmH O进水管中心线最高点与水泵出水口中心线的高程差为 25.6m。加压水泵的扬程按公式： 21.50.325.627.4yjHhhZmH O计算。 式中：H水泵的扬程，；2mH O 水箱进水管路沿程水头损失，；yh2mH O水箱进水管路局部水头损失，。jh2mH OZ进水管中心线最高点与水泵出水口中心线的高程差，。m根据计算结果，选用 XA32/16B 型单级单吸卧式离心泵。扬程 H=26.531.4m,流量 Q=2.27L/s5.24L/s。两台，一用一备。3.3.103.3.10 水箱安装高度的校核水箱安装高度的校核从水箱到最不利支管的最不利点的沿程水头损失为：2.19+3.9=5.092mH Oy2h =0.42 35.815/1.5iLkPa mmH O14局部水头损失取沿程水头损失的 20%，则局部水头损失为：25.09 20%1.02mH O管路总水头损失为：25.09 1.027.1mH O最不利点到水箱的高程差为：21.5 14.37.27.1mm符合要求。4 4 排水系统排水系统4.14.1 综述综述在人类的生活中，使用着大量的水，在使用过程中水受到不同程度的污染，变为污水或废水，在本章节中主要涉及到了室内排水的设计和计算，包括了管材的选取、排水管道的计算和敷设、屋面雨水的设计等排水相关设计项目4.24.2 室内排水室内排水系统系统4.2.14.2.1 室内排水系统参数室内排水系统参数管线的布置，如排水系统图所示，男女卫生间各设两根立管。排水横支管和排水立管采用排水塑料管，排出管采用铸铁管。商场的设计秒流量按公式3： maxPuqN12a. 0q计算。式中 计算管段排水设计秒流量，L/S；uq 计算管段卫生器具排水当量总数；PN 计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/S；maxq a 根据建筑物用途而定的系数；其中 a 取 2.52,则 。maxPuqN3 . 0q表 4-1 卫生器具的排水流量、当量建筑物内卫生器具的排水流量、当量卫生器具名称排水流量(L/S)排水当量洗手盆0.100.3小便器0.100.3大便器1.504.5154.2.24.2.2 室内排水系统计算室内排水系统计算根据排水系统图进行水力计算。1 WL-1 管水力计算WL-1 管系统图见图 4-1，WL-1 管的水力计算结果见表 4-2。图 4-1 WL-1 管系统图表 4-2 WL-1 管水力计算表管段编号卫生器具名称数量及当量排水当量总数设计秒流量管径坡度设计充满度管长洗手盆 0.3小便器 0.3大便器 4.5地漏NgL/smmm1-214.52.141000.0350.50.92-3292.41000.0350.50.93-4313.52.61000.0350.50.9164-54182.771000.0350.50.95-6522.52.921000.0350.50.99-810.30.1500.0350.50.78-720.60.33500.0350.50.3057-6210.60.331000.0350.50.3796-1025123.12.941000.0350.54.510-11410246.23.541000.0350.54.511-12615369.341100.0350.54.512-13820492.44.381100.0350.52 WL-2 管水力计算WL-2 管系统图见图 4-2，WL-2 管的水力计算结果见表 4-3。表 4-3 WL-2 管的水力计算表管段编号卫生器具名称数量及当量排水当量总数设计秒流量管径坡度设计充满度洗手盆 0.3小便器 0.3大便器 4.5地漏NgL/smm1-210.30.1500.0350.52-320.60.33500.0350.53-4210.90.38500.0350.54-5221.20.43500.0350.55-62311.50.481000.0350.56-72311.50.481000.0350.57-82411.80.51000.0350.517图 4-2 WL-2 管系统图3 WL-4 管的水力计算WL-4 管系统图见图 4-3，WL-4 管水力计算结果见表 4-4。18 图 4-3 WL-4 管系统图表 4-4 WL-4 管的水力计算表管段编号卫生器具名称数量及当量排水当量总数设计秒流量管径坡度设计充满度管长洗手盆 0.3小便器 0.3大便器 4.5地漏NgL/smmm1-210.30.1500.0350.50.72-320.60.33500.0350.51.0563-4215.12.181000.0350.50.94-5229.62.431000.0350.50.95-62314.12.631000.0350.50.96-72418.62.791000.0350.50.5218-711001.34319续表 4-4管段编号卫生器具名称数量及当量排水当量总数设计秒流量管径坡度设计充满度管长洗手盆 0.3小便器 0.3大便器 4.5地漏NgL/smmm9-1048237.23.331000.0350.54.510-11612355.83.741100.0350.54.511-12816474.44.091100.0350.54.5WL-3 管和 WL-1 完全对称，系统图和计算结果同 WL-1 管。在 WL-1、WL-3 和 WL-4 上设专用通气立管，通气立管管径比相应的排水管径小一个号。4.2.34.2.3 化粪池的计算和选择化粪池的计算和选择化粪池设于建筑南侧靠近卫生间的地方。化粪池按公式3： 123VVVV计算。 12(1)24 1000(1) 1000N q tN a Tb K mVVc 式中 化粪池污水部分容积。；1V3m化粪池污泥部分容积。；2V3m保护容积。根据化粪池容积大小，按保护层高度为3V250mm450mm,本设计取 400mm。；3m V化粪池实际容积，；3m N化粪池实际使用人数（或床位数、座位数） ；根据商场人流量取1000 人；使用卫生器具人数占总人数的百分比，本设计取 10%。 q每人每日排水量，L/人.d，当生活污水与生活废水合流时，同生活用水量标准，分开排放时，生活污水量取 2030 L/人.d；本设计取 40L/人.d； 每人每日污泥量，L/人.d，生活污水与生活废水合流排放时取a0.7 L/人.d，分流排放时取 0.4 L/人.d；取 0.7L/人.d； t污水在化粪池内的停留时间，取 12h；20 T污泥清掏周期，取 6 个月； b新鲜污泥含水率，取 95%； c化粪池内发酵浓缩后污泥含水率，取 90%； K污泥发酵后体积缩减系数，取 0.8； m清掏污泥后遗留的熟污泥量的容积系数，取 1.2。将各参数代入公式 4-3 得：123(1)24 1000(1) 10000.1 1000 40 120.1 1000 0.7 6 30(1 0.95) 0.8 1.224 1000(1 0.9) 10008.05N q tN a Tb K mVVcm 取有效容积为 9,选择化粪池型号为 4-9B00，钢筋混凝土覆土，占地尺寸3m为：长 5.95m, 宽 2.1m,深 3m，进水管内底埋深取 1.5m。化粪池设为两格，第一格为总容积的 75%，第二格为总容积的 25%。4.34.3 屋面雨水排水系统屋面雨水排水系统由于屋顶设有屋顶花园，所以该屋顶的雨水排水系统采取重力流内排水系统。连接管、悬吊管和立管采用排水塑料管，排出管采用铸铁管。设计重现期为 1 年，屋面坡度取 0.025,渲泄系数为 1.0,雨水经有坡度的屋面汇至墙角的雨水斗。（1）降雨强度:成都地区重现期按 1 年时,持续 5min 的暴雨强度为，小时降雨厚度为 h=110mm/h，即 3051。253.07( .100)qLsm( .)L s ha（2）屋面汇水面积计算为利用降雨厚度 100mm/h 计算表格.对汇水面积进行修正,例如汇水面积 F1的计算汇水面积: 。计算结果见表 4-5。2110846.72931.39100cFm表 4-5 汇水面积计算表屋面12345678汇水面积2m846.72846.72846.72846.72603.96846.72652.68321.28修正后的汇水面积2m931.39931.39931.39931.39664.36931.39717.95353.41雨水排水管网系统图见图 4-4。21图 4-4 雨水排水管网系统图（3）选择雨水斗: 其中屋面 1、2、3、4、5、6、7 各布置 3 个雨水斗，屋面 8 布置两个雨水斗，每个雨水斗承担的汇水面积最大为 310.5。选择 79 型2m雨水斗，雨水斗直径 d100mm,其最大允许汇水面积为 464,符合要求。每个雨2m水斗设计雨水流量。305 0.9 310.58.52 /1000010000jWyqFqL s（4）连接管:连接管一般与雨水斗同径,但不宜小于 100mm,所以各连接管取d=100mm。（5）悬吊管,其管径不小于连接管管径,也不应大于 300mm。悬吊管坡度取0.009。YL-5 管悬吊管管径取 d100。YL-4 管 45 管段悬吊管管径取 d150, 56 管段取 d200,67 管段取d200，对称布置。YL-3、YL-1 同 YL-4。YL-2 管单侧布置，管径同 YL-4。（6）雨水立管,立管管径不得小于悬吊管管径。YL-5 立管管径取 d100；YL-4 立管管径取 d200，YL-3、YL-1、YL-2 同 YL-4。（7）排出管:排出管是立管和检查井间的一段有较大坡度的横向管道,其管径不得小于立管管径。YL-1 、YL-2 、YL-3 和 YL-4 立管选用 d=200mm 的排出管, YL-5 立管选用 d150 的排出管。坡度皆取 0.005。224.44.4 小区排水小区排水4.4.14.4.1 排水体制排水体制本设计小区排水采用雨水、污水分流制。以减少对水体和环境的污染。在商场西侧设化粪池生活污水进入化粪池，雨水直接排入市政雨水管道。4.4.24.4.2 排水管道的布置与敷设排水管道的布置与敷设小区排水管与室内排出管连接处，管道转弯处以及管道直线段一定距离内设检查井，检查井底设导流槽，覆土厚度不小于 0.7m1。（1）检查井：在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处及直线管段上每隔一定距离处设检查井；管道在检查井内连接，采用管顶平接；在管道转弯和交接处，水流转弯应大于 90 度，但当管径，且跌水头0.3m 时，mmD300不受此限制；检查井井底应设流槽1。（2）雨水口的设置：在管道的交叉处和低洼处；建筑物单元的出入口附近；建筑物雨落管附近；建筑物前后空地和绿地低洼的适当位置处设置雨水口。雨水口的布置遵循沿街道布置间距 200m400m；雨水口深度取 1.0m，并设沉沙槽；雨水口串联的个数不宜大于 2 个1。4.4.34.4.3 商场外排水管道的布置与敷设商场外排水管道的布置与敷设排水管道的布置和敷设应根据具体施工情况和相关规范、道路和建筑的布置，地形标高，污水雨水去向等按管线短、埋深小，尽量自流排出的原则来布置，可见图 1/10。5 5 消防系统消防系统5.15.1 综述综述1消防给水采用加压水泵和水箱联合供水的方式。室内消火栓给水系统管网工作压力为 1.20 MPa，自喷系统管网工作压力为 1.30 MPa。2消火栓系统给水管道,当管径小于直径 100mm 时,采用热镀锌钢管,丝扣连接；当管径大于 100mm 时,采用焊接钢管,焊接或法兰连接；自喷系统给水管,当管径小于直径 100mm 时,采用热镀锌钢管,丝扣连接；当管径大于 100mm 时,采用镀锌钢管,或镀锌无缝钢管,采用沟槽式卡箍接头连接。3. 本工程消火栓系统按二类民用建筑设计,消火栓用水量室外 20L/s,布置两个，每个室外消火栓的用水量以 10L/s 计，采用地上式消火栓，有一个 DN150 的23栓口；室内 20L/s，同时使用水枪 4 支，每根竖管最小流量 15L/s，消火栓栓口离地面高度 1.1m;按中危险级设计自动喷水灭火系统，设计喷水强度 8 L/s，作用面积 160；磷酸铵盐干粉灭火器悬挂于墙上,挂钩距地 1.2m。5.25.2 消火栓系统消火栓系统5.2.15.2.1 消火栓的确定消火栓的确定该建筑每支水枪最小流量不应小于 5L/s，消火栓口径选用 65mm，水枪喷嘴口径选用 19mm，配直径 65mm 的水带，长为 25m 的衬胶水带，消防竖管及上下水平管组成的环网的干管管段采用 DN100mm 的管径（经验证各管段 v 小于 2.5m/s） 。 5.2.25.2.2 消火栓给水系统计算消火栓给水系统计算消火栓口处所需的水压按公式4： = xhHkdqHhH计算。式中 消水栓口的水压；xhHKPa 水枪喷嘴处的压力；qHKPa 水带的水头损失；dhKPa消火栓栓口水头损失，按 20计算。KHKPa其中水枪喷嘴处所需水压由所选的水枪口径和充实水栓条件，按公式5： mfmfqHaHaH.110.计算。式中 实验系数=1.19；fafa规范中要求的最小水枪充实水柱长度， （m） ；mH 与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，当(水枪喷嘴口径)为 19mmfd时， =0.0097。当时， =1.19。8mHmfa则，1.19 8 10104.891 0.0097 1.19 8qHKPa =10.5OmH2水枪喷嘴的出流量按公式5、6： qxhBHq计算。式中 水枪的射流量，L/S；xhq24B 水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关。当为 19mm 时，B1.577fd则1.577 10.54.07 /xhqL s则取 5.0L/s。水带阻力损失按公式6、8、9： 2.xhdzdqLAh 计算。式中 水带沿程水头损失（kPa）dh水带长度， （m） ；dL水带阻力系数。zA水枪喷嘴的射流量（其值不小于每只水枪最小流量） （L/S） 。xhq当水带直径 65mm，水带材料为麻织时，=0.001721。zA则 222.0.00172 25 5.01.08mHdzdxhhA L qO则 210.5 1.082.013.58135.8xhHmH OKPa按最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，假设环状管网 XL-6 与 XL-9之间的连接管发生故障，则最不利消防竖管即 XL-6，出水枪数为 2 支，相邻消防竖管即 XL-5，出水枪数为 2 支。=135.8KPa1213.58xhdqKHhHHmH O212(12)(1 2)13.584.50.519.08xhxhHHHhmH O和点的消火栓间距管段的水头损失1 点的水枪射流量为：11qxhBHq 212111xhxhdqxhALdqBqhHH)1(21dxhALBqdxhxhALBHq11119.0810.0043 251.5775.07L s消火栓给水系统配水管网水力计算图见 5-1，结果见表 5-1。25 图 5-1 消火栓给水系统配水管网图表 5-1 消火栓给水系统配水管网水力计算表计算管段设计秒流量 L/s管长 m管径 mm流速 m/s单阻 i沿程水头损失 Kpa1-254.51000.580.07490.33712-31010.81001.150.2692.90523-42016.81002.311.0717.9764-水泵2075.61002.311.0780.892ky=102.11kpa管路总水头损失为：102.11 1.1112.32wHkpa消火栓给水系统所需总水压为：114.6 10 135.8 112.32394.12XxhwHHHHKPa按消火栓灭火总用水量：20 /XQL s选用 XA65/20B 型单级卧式离心清水泵 2 台作为消防水泵，一用一备。，N=19.16kW,配用 Y200L-216.77 /bQL sL s 42.5bHmm2H O型电动机，功率为 30kW。26根据室内消防用水量，设置 2 套水泵接合器6。5.35.3 自动喷淋灭火系统自动喷淋灭火系统5.3.15.3.1 确定其设置场所火灾危险等级确定其设置场所火灾危险等级本建筑属于中危险级二级。选用湿式自动喷水系统7、9。5.3.25.3.2 自动喷水灭火系统的组件自动喷水灭火系统的组件, ,配件及设施配件及设施1.自动喷水灭火系统组件包括洒水喷头,水流指示器、水力警铃、延迟器、火灾探测器、报警阀组、压力开关、中央控制装置等组件和末端试水装置，以及管道，供水设施。2.控制管道静压的区段宜分区供水或设减压阀,控制管道动压的区段宜设减压孔板或节流管。3.设有泄水阀,排气阀和排污口。具体布置见图 5/10。5.3.35.3.3 基本设计数据基本设计数据 根据火灾危险等级选择设计参数为7：设计喷水强度:8.0L/min.2m 消防用水量:20L/s 作用面积: 1602m 喷头工作压力:0.1MPa5.3.45.3.4 系统组件系统组件 1.喷头 本设计中选用闭式喷头，DN15mm，其喷头实际保护面积为11mm，取 10，喷头特性系数为 0.135，喷头处压力为 100kPa3。2812m2m2.报警阀报警阀的作用是开启和关闭管网的水流，传递控制信号至控制系统并启动水力警铃直接报警。有湿式、干式、干湿式和雨淋 4 种类型。湿式报警阀用于湿式自动喷水灭火系统；干式报警阀用于干式自动喷水灭火系统；干湿式报警阀是有湿式、干式报警阀依次连接而成，在温暖季节用湿式装置，在寒冷季节用干式装置；雨淋阀用于雨淋、预作用、水幕、水喷雾自动喷水灭火系统3。3.水流报警装置a.水力警铃：主要用于湿式喷水灭火系统，宜装在报警阀附近（其连接管不宜超过 6m） 。当报警阀打开后，具有一定压力的水流冲动叶轮打铃报警3。27b.水流指示器:除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所,每个防火分区,每个楼层均应设水流指示器当水流指示器入口前设置控制阀时,应采用信号阀3。c.压力开关安装于延迟器和水力警铃之间的管道上。在水力警铃报警的同时，依靠警铃管内水压的升高自动接通触点，完成电动警铃报警，向消防控制传送电信号或启动消防水泵3。4.火灾探测器火灾探测器是自动喷水灭火系统的重要组成部分。它布置在房间或走道的天花板下面，其数量应根据探测器的保护面积和探测区面积计算而定3。5.延迟器延迟器是一个罐式容器，安装于报警阀与水力警铃（或压力开关）之间。用来防止由于水压波动原因引起报警阀开启而导致的误报3。6.末端试水装置每个报警阀组控制的最不利点喷头处,应设置末端试水装置,其他防火分区,楼层的最不利点处,均应设置直径 25mm 的试水阀。末端试水装置应由试水阀,压力表以及试水接头组成,试水接头出水处出水口的流量系数,应等同于同楼层或防火分区内的最小流量系数喷头3。5.3.55.3.5 水力计算及作用原理水力计算及作用原理自动喷灭火系统选用闭式玻璃球喷头,玻璃喷头适用于各种场合的各类建筑物、构筑物，水流指示器采用 ZSJZ 型,安全信号阀采用 AXD71-16 型,报警装置采用ZSFZx100 型湿式自动喷水报警阀成套安装。各层喷头均采用吊顶型喷头,喷头安装高度平吊顶 ,其最大工作压力不超过 1.23。MPa火灾发生的初期，建筑物的温度随之不断升高，当温度上升到喷头温度感温元件爆破或熔化脱落时，喷头及自动喷水灭火，此时，管网中的水由静止变为流动，水流指示器被感应送出信号，在报警控制器上指示某一区域正在喷水，持续喷水造成报警阀上部的水压小于下部的水压，其压力差达到一定值时，原来处于关闭状态的报警阀门就会自动开启，此时，消防水通过湿式报警阀流向干管和配水管供水灭火。同时，一部分水流沿着报警阀的环形槽进入延时器，压力开关等设施发出火警信号，此外，根据水流指示器和压力开关的信号或是消防水箱的水位信号控制箱内控制器自动开启消防水泵向管网加压供水，达到持续供水的目的。整个自动喷淋过程就是这样运作的3。这种系统的优点是结构简单、使用方便、便于施工、容易管理、灭火速度快、控火效率高、比较经济、适用范围广、便于编程中央集中自动控制，因此占整个28自动喷水灭火系统得 75%以上3。表 5-2 自动喷水灭火系统的基本设计数据 7危险等级设计喷水强度（）2min mL作用面积（）2m喷头工作压力（MPa）I 级12.0严重危险级II 级16.0260I 级6.0中危险级II 级8.0轻危险级4.01600.10采用作用面积法进行管道水力计算。选四层最不利的作用面积为计算对象。最不利面积喷头布置见图 5-2。图 5-2 最不利面积喷头布置图喷头布置：作用面积设计设计为长方形，则边长，短边为1.2 16015Lm11m。作用面积内的动作喷头数为 24 个。实际作用面积为 165，作用面积内的最大动作喷头数为 24 个。2m每个喷头的计算流量为： 0.135 1001.35 /80 /minQKPL sL作用面积内的设计秒流量为：24 1.3532.4 /QL s理论秒流量为：115 11 820.0 /60QL s29即倍，符合要求。132.41.6220.0QQ作用面积内的平均喷水强度为：280 2411.6 /(min)165QLmA此值大于规定要求的。28(min)Lm喷头的保护半径按公式： 2.822cos45222XRm计算。则作用面积内任意 4 个喷头所组成的最小保护面积为 34.5,最大面积保护2m为 41.6。它们的喷水强度分别为：2m，和，21.35 60 49.39 /(min)34.5LmA24 1.35 607.79 /(min)41.6LmA它们与设计喷水强度的差值均未超过规定数值的 20%。28(min)Lm假定各节点的水压均为 100kPa,从最不利点起求管段流量及水头损失，结果见表 5-3。表 5-3 自动喷淋给水管道水力计算表管段编号设计秒流量 L/s管长 m管径 mm流速 m/s单阻 i沿程水头损失 kPaa-b1.352.8DN252.547.9522.26b-12.71.05DN322.836.7419.071-24.052.8DN325.0421.459.922-38.11.36DN504.138.5311.63-416.29.9DN704.326.6766.034-532.48.4DN1004.133.731.115-水泵32.4125.3DN1004.133.7463.6H=673.6kPa供水管或消防水泵处的计算压力，按公式7: kzbHhHHH计算。式中 供水管或消防泵处的计算压力（） ；bHOmH2 最远最高喷水喷头的计算压力（） ；HOmH2 最远最高喷头与供水管或消防水泵中心之间的几何高差（m） ；zH30喷水系统的管道沟程水头损失和局部水头损失的总和（） ；hOmH2 报警阀的压力损失（） 。kHOmH2自动喷水灭火系统管阀工作压力，不应超过 1.2。MPa18-0.1+3.6=21.5zHOmH2=80.83673.6 1.2808.32hkPaOmH2 2QBHkk当湿式报警阀的阀门直径为 100mm 时,=0.00302kB 220.00302 32.43.17kHmH O所以喷淋水泵所需扬程：21021.580.833.17115.5bHmH O根据流量 32.4L/s,水泵扬程 115.5,选用 D 型单吸多级节段式离心泵OmH2125D-25，7 级，Q=33L/s，H=122.5m,r=2950r/min,轴功率 P=55.1kW,配套电动机功率 75.0kW，两台，一用一备。6 6 泵房布置泵房布置泵房设在贮水池旁。共设 6 台泵，其中生活加压水泵两台，一用一备；消火栓加压水泵两台，一用一备；喷淋系统加压水泵两台，一用一备。贮水池进水管接室外消防底环，设两根进水管，一根溢流管，溢流管管径取DN100,一根放空管，放空管管径取 DN150。泵房内设环状集水沟，集水沟内的水流入集水坑。集水坑内设两台潜污泵，一用一备，将集水坑内的水直接排入市政排水管道。选用 50QW18-15-1.5 型潜污泵，Q=18,H=15m,转速为 2840r/min,电动机功率 1.5KW。3/mh具体布置见图 8/10。结论结论本设计采用水箱和联合供水的上行下给给水供水方式，由屋顶水箱向生活给水管网供水，生活给水管网不和市政给水管网连接，经计算证明这种方式能够满足用水的需要。水箱里的水由生活加压水泵供给。因为各层形状相同，并且危险等级皆为中危险级二级，故采用相同的喷头布置形式。喷头最大布置间距为2.8m，经计算能够满足消防需要。排水时污水和雨水分流排放，防止造成水体污染，并能减轻城市污水处理负担。屋面雨水排放采用内排水重力流系统，能保持建筑外观的美观。31总结与体会总结与体会通过两个多月时间的毕业设计，我受益匪浅。在这段时间中，老师对我进行了耐心的指导和无私的帮助。同学们在我遇到问题时也伸出了援助之手，让我感到团队精神的重要性。毕业设计是对大学四年所学知识掌握程度的检验，也是加强和锻炼我独立分析问题、解决问题的能力的一次良好机会。通过这次毕业设计，锻炼了我对 CAD 软件和相关计算软件的操作能力，特别是 CAD 软件的操作，经过一段时间的操作锻炼，我学到了很多画图的思路和技巧，同时李老师也教给我们不少有用的绘图经验，开阔了我的视野。同时对办公软件的操作也比以前更加熟练，如 office、powerpoint、execl 等。在毕业设计过程中，需要翻阅大量的参考资料，我体会到查阅资料也是工科学生必须掌握的一种技巧，能及时找到自己需要的东西会对自己今后的工作和学习带来很大的帮助。通过这次设计，进一步加强和巩固了自己所学的专业知识和专业技能，增加了我们的实际动手能力，丰富了我的视野和思维，从实际工程设计之中加强了对建筑给水、排水以及消防、自动喷淋系统的相关知识的理解和应用能力，使我对专业的认识更上一个层次，为我以后的学习和工作都打下了坚实的基础。谢辞谢辞在设计过程中王华老师给了我很多的指导和帮助，让我的设计能够顺利完成，班上其他同学在我遇到问题时也给予我无私的帮助，在此表示感谢。32参考文献参考文献1姜文源主编.建筑给水排水设计手册 中国建筑工业出版社，19922建筑给水排水设计规范 (GB500152003)3王增长主编.建筑给水排水工程（第四版）北京：中国建筑工业出版社.19984刘文镔主编.给水排水工程快速设计手册 3 建筑给水排水工程 北京：中国建筑工业出版社.19985中国市政工程西南设计院主编，建筑给水排水设计手册 北京：中国工业出版社.19866姜文源主编.建筑给水排水常用规范详解手册 北京：建筑工业出版社.19907黄晓家等主编.自动喷水灭火系统设计手册 中国建筑工业出版社.2002 年8钱维生主编.高层建筑给水排水工程 上海：同济大学出版社.19899D.Barnes.P.J.Bliss. B.W.Gould & H.R.Vallentine. Water and Wastewater Engineering Systems. London.198110Herman Koren. Handbook of Environmental Health and safety. LEWIS PUBLISHERS,INC.1991.