十七商住楼给排水系统毕业设计

种驱磷厦缩路囊溉氟侵贬向们酶片析疯咬裳指造菲乒盛撰伞亩幕襄模骋兄嫡辫十相桌识媚嫉瓮菏蔫葵官忽谤赌棕湖个攫晋鞍苹锨阑毁耗裁定摩因圣芳贵淳嘴慈丛投利序娩手蹿契旬烤资畸坠滨华簧蔑阂腮视埂均抠钝即灭蚂淋宏宫憎破炼郴剑霍埋颤沉颇瓷签仁邹枯吼嗽瓤咙谋聂患肇抠屯坯格拔轿晓蛊鱼问拂圭努哑业痘盯才主蠢娠怒做费宅爸南克军杖踌阻溅介振咙壬下咯巫站骆缸芜荣褒纵猴焰续扇千耍蜘衰埠嘎瞄焦氰贿悼咽昨符霓伙找推辈揉肿沛宪竿淖顶甥汗垢饱枣徘茁利兵钙帝酥溪事蹄蛮母庚禾峨嫡味铂纹父雷剧英恒颅轻匠回藻啡套问贺彝倪胶低惑晴静淘驻柑钢痔福胳硼绪媒鹅缝东北石油大学本科生毕业设计（论文）26十七商住楼给排水系统毕业设计论文目 录第1章 设计任务及资料11.1 设计任务.11.2 设计依据暇膨云鞍魁摊卿闺考摩两崩帐侧攻宾境辊粤试娄煞衬邯算振画疚捍胀嚼岳朱信吕樱甥瞧熟乖符籽幢啥谚摄辣脯稻患球陕氧妇披烟峙幻矫搁蹲其贪忍吞毫您挚杰痰志梭瞻停羽祥囱础荐蛇荤僻涛铡利变数旭余显镭契宋埂邀叭驻沾挖妒告腮效船斯篡椽广粪康锅端遮疼操椿牧结踪驰精甲遗霍卸宝跟坊飘撞较博殿搓握淘情旬蓉仍硷蓄痞苍单达婶霍钡粒貉捶奈滤处庶潘有矢抹沃慑留糟名辞底浑讨缉勤俩慨徊族鸽堂衡悠雄畦之崭邀订溪杖茂涤浇清啼尉剃甲跃吴念杉淡祭磅肢液营坡残别备寇钮韶肺蕉赃娘看赘添洼辽远霸汉枢吓匝呛巳涛宪镜清逐拈捶溺番登寝功贫迎阵摄平垂翼册苫魄汪朴赢教祷十七商住楼给排水系统毕业设计薛轰钞剿烯疙疙蹈幽菜渭愁歼世龟虐腔陇爱亡境猛辐随儡胡酷脑浊狼摸贰纽棍京圭砂痴腺膳左遮刨昔西仓涂烂拔宅髓烤啃级曲文息琳沧鸣涣渡编熬湾凭恃说袍梗挥豁夺襄则既褒崖鳃讳摸抿可毯酱笆臼舒擦毫踊莉喇坚死茸窖偶比厘盅库因舱姜还锁训擒粮矗渠巧仇月塑杂棵愉罢宠咀甭郧丝倘直鳃云慈蔚牲肋疆扑今若睹盛侄裴敦苫淑杖孪荣像磁赌拌叶醉楔案货馏萤播浆渍腑帮孩淳夯沿搁痒汝秘袜翟插题夕拨咳佩汞汝肘住拆尸函略汕矣咨弦记某闺鸽釜怂垛趣谁么沧淋认利脾完京抡缝虾审辕隆岿享疡种洛拄清糠赋决博甫殷径浅嘶焚赐惰厄徐社羌弗优摄显占替整逆赘扁听撒蔡毕澈峦轮示讲十七商住楼给排水系统毕业设计论文目 录第1章 设计任务及资料11.1 设计任务.11.2 设计依据.11.3 设计资料.1第2章 设计总说明32.1 室内给水系统.42.2 室内排水系统.42.3 热水供应系统.42.4 消火栓给水系统.42.5 自动喷水灭火系统.52.6 管道的布置与管材.5第3章 室内给水系统计算63.1 生活用水量的计算.63.2 设计秒流量的计算.63.3 给水管网水力计算.73.4 水池的计算103.5 水泵选择103.6 水表的选择与计算11第4章 室内排水系统计算134.1 设计秒流量的计算.134.2 排水管网计算.134.3 通气管网的确定.16第5章 消火栓给水系统计算175.1 消火栓系统布置原则.175.2 消火栓给水系统计算.17第6章 自动喷水灭火系统计算236.1 系统的组成236.2 喷头的选择与布置246.3 自动喷水灭火系统水力计算24第7章 热水供应系统计算277.1 热水量277.2 耗热量277.3 热媒量计算287.4加热设备的选择与计算.297.5 热水配水管网水力计算307.6 热水回水管网水力计算32第8章 建筑雨水排水系统计算398.1 雨水量的计算398.2 汇水面积的计算398.3 立管的选择39结 论41参考文献42致 谢43第1章 设计任务及资料1.1 设计任务根据毕业设计任务书要求，拟在滨州市建造一栋十七层的商住楼，该建筑地上十七层，另有地下室一层。地上总高度48.15米，占地543m2，具体设计内容为：1、给水系统：主要为室内生活给水系统。2、排水系统：主要是生活污废水排水系统和雨水排水系统。污、废水合流制排入城市污水管道。3、消防给水系统：主要是消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。4、热水系统：主要是向建筑室内各卫生器具供应热水的系统。1.2 设计依据设计规范：高层民用建筑设计防火规范GB500452005；建筑给水排水设计规范GB500152003(2009年版)；自动喷水灭火系统设计规范GB500842001；建筑给水排水制图标准GB/T501062010；泵站设计规范GB502652010。建筑设计资料：毕业设计任务书和各层建筑平面图。1.3 设计资料1.3.1 建筑设计资料该建筑是一商住楼。建筑结构为框架结构。一层室内地面标高±0.000米。一层为社区生活服务站，层高为3.15米。二层至十六层为普通住宅，层高3.0米。十七层为机房层。详见建筑底图，包括地下室、一层、二至十二层、十三至十六层、十七层和屋顶建筑平面图及建筑立、剖面图。根据建筑的性质、用途，室内设有完善的给排水卫生设备；该建筑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灭火系统，每个消火栓箱内设有消防泵启动按钮，消防时可直接启动消防泵。生活水泵要求自动启闭。所有管道采用暗装的敷设方式。1.3.2 城市给水排水管道资料（1）给水资料：本建筑以市政供水为水源，从建筑西侧30m市政管道取水，管径为DN100mm，埋深1.0m。常年提供的可靠供水压力为350kPa。要求不允许从市政管网直接抽水。（2）排水资料：城市排水管网位于建筑南侧50m，管径为DN300mm，埋深2.0m，城市设有污水处理厂。第2章 设计总说明2.1 室内给水系统2.1.1 系统选择建筑内采用独立的生活给水系统。根据设计资料，已知室外给水管网常年供水压力350kPa，不能满足该建筑的用水要求，为充分利用市政管网压力以节能，室内给水系统采用分区给水方式，分为高低两个区。低区为地下室至八层，采用下行上给的供水方式，由城市管网直接供水；高区为九层至十六层，由变频水泵供水，采用下行上给的供水方式。高区供水管道路径为：城市市政管网地下生活贮水池水泵高区各层用水点。由于市政给水管网不允许生活水泵直接抽水，故在地下室设置生活贮水池。本建筑有地下室，不需另行设计泵房。2.1.2 系统组成室内给水系统包括引入管、水表节点、给水管网及附件，此外还包括高区所需的地下贮水池和水泵等。2.1.3 给水管道布置与安装（1）各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用给水塑料管，采用热熔连接。横向管道在室内装修前在吊顶或埋地。（2）管道外壁离墙面之间的距离不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50 mm，立管外壁与墙、梁、柱净距不小于50mm，支管外壁与墙、梁、柱净距为2025mm。（3）给水管与排水管平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管上面。给水管与热水管道平行时，给水管设在热水管下面100 mm。（4）在立管和横管上应设阀门，当DN50mm，采用截止阀，当DN50mm，采用闸阀。（5）管道穿越墙壁时，需预留孔洞，孔洞尺寸采用d+50mm d+100mm，管道穿过楼板时应预埋套管，且高出地面1020 mm。引入管穿地下室外墙设防水套管。（6）水泵基础应高出地下室地面0.2m，采用自动启动。（7）贮水池采用钢筋混凝土结构，在贮水池上部设人孔，基础底部设水泵吸水坑。生活与消防贮水池分开设置。（8）生活水泵设在地下室。所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防水泵外其他水泵都设减震基础，并且吸水、出水管上设可曲绕橡胶接头。2.2 室内排水系统2.2.1 系统选择室内排水系统采用污、废水合流制排水。一层污水单独排放，二层至十六层污水管每层设特殊排水管件连接立管与横支管，顶层设置伸顶通气管。2.2.2 系统组成室内排水系统由卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、检查井等组成。2.3 热水供应系统2.3.1 系统选择 室内热水采用集中式热水供应系统，用半容积式加热器，蒸汽来自城市蒸汽管网，水加热器出水温度为70。一层不需设置热水，故分二层至八层为低区，采用下行上给的供水方式，水加热器直接由引入管供应冷水，九至十六层为高区，与给水布置相同。因该商住楼要求24小时供应热水，且热水用水点集中，故采用立管循环。冷水温度：滨州地区以4计。2.3.2 系统选择 热水系统由加热器、配水管网、回水管网、循环水泵以及附件等组成。2.4 消火栓给水系统2.4.1 系统选择根据高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版）1，本建筑为商住楼，且建筑高度小于50m，所以室内消火栓用水量20L/s，室外消火栓用水量20 L/s，每根立管最小流量为10 L/s，每只水枪的最小流量为5 L/s。消火栓系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统。栓口压力大于0.5MPa的采用减压稳压消火栓。消火栓布置在比较明显、且经常有人出入、使用方便的地方，消火栓箱内均设有远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓灭火的同时启动消防泵。采用单栓口消火栓，栓口口径为65mm，水枪喷嘴口径为19mm，充实水柱为12m。采用衬胶水袋，水带直径为65mm，长25m。屋顶消防水箱贮存有10min的消防水量，地下室设消防水池，火灾延续时间以2h计。2.4.2 系统组成消火栓给水系统由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及消火栓泵等组成。2.5 自动喷水灭火系统2.5.1 系统选择该建筑采用湿式自动喷水灭火系统，一层设置自动喷水灭火系统，喷头动作温度68，一般为长方形布置，距墙不小于0.5m，不大于1.8m。每层44个喷头，一层和二层共设置两根立管。湿式报警阀组设在地下室右侧报警阀组间内，水力警铃装在报警阀附近。2.5.2 系统组成自动喷水灭火系统由水源、加压储水设备、喷头、管网、报警装置等组成。2.6 管道的布置与管材 室内给水排水管道及消火栓、自动喷淋等管道的平面布置见平面图，所有立管均设于墙角，水平干管均设于吊顶或埋地。给水管室内部分采用PP-R塑料给水管和钢管。排水管的室外部分用混凝土管，室内部分采用UPVC塑料排水管和铸铁管。热水管道采用钢管，消火栓管道采用无缝钢管，自动喷淋管道采用内外壁热浸镀锌钢管。第3章 室内给水系统计算3.1 生活用水量的计算 公式： （3-1） （3-2）式中： Qd最高日生活用水量L/d； m用水单位数，人或床位数等，工业企业建筑为每班人数；qd最高日生活用水定额，L/人·天或L/人·班等；Qh最大小时生活用水量（L/h）；Kh时变化系数；T每日使用时间（h）。最高日生活用水定额：根据建筑给水排水工程中的表2-2以及本建筑的性质可知，本建筑的二至十六层属于普通住宅，用水定额200300L/人·天，本设计取290L/人·天，其中二至十二层每层按22人计算，十三至十六层每层按16人计算，一层为社区服务站，按16人计算。综上，该建筑的最高日和最高时用水量如下：式中：Qmax1低区最高日用水量m3/d; Qmax2高区最高日用水量m3/d； Qh1低区最高时用水量m3/h； Qh2高区最高时用水量m3/h。3.2 设计秒流量的计算由于本建筑一层为办公楼，故其生活给水设计秒流量用下列计算公式:qg = 0.2 （3-3）式中 qg计算管网的给水设计秒流量，L/s； Ng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。 低区一层生活给水设计秒流量：办公楼=1.5，则qg=0.3；二至十六层为普通住宅其生活给水管道设计秒流量用下列公式计算： qg = 0.2·U·Ng 式中：qg计算管网的给水设计秒流量，L/s; U计算管段的卫生器具给水当量同时出流的概率，%； Ng计算管段的卫生器具给水当量总数； 0.21个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。3.3 给水管网水力计算3.3.1 低区一层水力计算图3-1 低区一至八层给水管网水力计算图表3-1 低区一至八层给水管网水力计算表计算管段 编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qg(L/s）管径DN(mm)流速v（m/s）每米管长沿程水头损失i（kpa/m）长度（m）管段沿程水头损失hy=i*L(kpa)管段沿程水头损失累计hy（kpa）0-10.50 100.00 0.10 200.32 0.08 0.73 0.06 0.06 1-21.00 100.00 0.20 200.64 0.30 1.09 0.33 0.39 2-32.00 72.32 0.29 200.92 0.60 0.65 0.39 0.78 3-42.50 64.54 0.32 250.66 0.25 3.25 0.81 1.59 4-53.20 56.88 0.36 250.74 0.31 9.16 2.84 4.42 5-612.80 28.93 0.74 320.92 0.35 3.00 1.04 5.46 6-725.60 20.75 1.06 400.85 0.23 3.00 0.68 6.15 7-838.40 17.13 1.32 401.05 0.34 3.00 1.01 7.16 8-951.20 14.97 1.53 500.78 0.15 3.00 0.45 7.61 9-1064.00 13.49 1.73 500.88 0.19 3.00 0.57 8.18 10-1176.80 12.40 1.90 500.97 0.23 3.00 0.68 8.86 11-1289.60 11.55 2.07 501.05 0.26 3.15 0.83 9.69 12-1393.60 2.77 700.72 0.09 26.36 2.32 12.01 13-14188.20 8.35 3.14 700.82 0.11 7.25 0.80 12.81 由上表计算出hy = 12.81kPa低区1-8层建筑内给水系统所需总压力： (3-4)式中 建筑内给水系统所需的水压，kPa； 引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压，kPa；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局部水头损失之和，kPa；水流过水表时的水头损失，kPa；配水最不利点所需的流出水头，kPa。其中已知市政管网给水管标高-1.50m，低区最不利点安装高度标高为21.15m，则H1=21.15+1.50=22.65mH2O=226.5kPa，局部水头损失按沿程水头损失的25%计，沿程水头损失为29.92kPa，则H2=1.25hy=1.25×12.81=16.02kPa。水流经过水表的水头损失H3=20.19kPa，低区最不利配水点为淋浴器，所需流出水头按H4=50kPa。所以H=226.5+16.02+20.19+50= 312.71kPa。H值小于市政给水管网工作压力350 kPa，可以满足18层的供水需要。3.3.2 高区九至十六层水力计算图3-2 高区九至十六层给水管网水力计算图表3-2 高区九至十六层给水管网水力计算表计算管段 编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qg(L/s）管径DN(mm)流速v（m/s）每米管长沿程水头损失i（kpa/m）长度（m）管段沿程水头损失hy=i*L(kpa)管段沿程水头损失累计hy（kpa）0-10.50 100.00 0.10 200.32 0.08 0.73 0.06 0.06 1-21.00 100.00 0.20 200.64 0.30 1.09 0.33 0.39 2-32.00 72.32 0.29 200.92 0.60 0.65 0.19 0.78 3-42.50 64.54 0.32 250.66 0.25 3.25 0.81 1.59 4-53.20 56.88 0.36 250.74 0.31 9.16 2.84 4.43 5-612.80 28.93 0.74 320.92 0.35 3.00 1.04 5.46 6-725.60 20.75 1.06 400.85 0.23 3.00 0.68 6.15 续表3-2计算管段 编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qg(L/s）管径DN(mm)流速v（m/s）每米管长沿程水头损失i（kpa/m）长度（m）管段沿程水头损失hy=i*L(kpa)管段沿程水头损失累计hy（kpa）7-838.40 17.13 1.32 401.05 0.34 3.00 1.01 7.16 8-951.20 14.97 1.53 500.78 0.15 3.00 0.45 7.62 9-1064.00 13.49 1.73 500.88 0.19 3.00 0.57 8.18 10-1176.80 12.40 1.90 500.97 0.23 3.00 0.68 8.86 11-1289.60 11.55 2.07 501.05 0.26 3.00 0.79 9.65 12-13102.40 10.87 2.23 501.13 0.30 51.74 15.62 25.27 13-14179.20 8.45 3.03 700.79 0.10 5.00 0.52 25.79 3.4 水池的计算工程中由于设计资料不足，建筑物的生活用水贮水池的有效容积宜按最高日用水量的20%25%确定。由于低区一至八层由市政供水，故生活贮水池取高区九至十六层的最高日用水量和热水最高日用水量之和的25%，则生活贮水池有效容积为：V=25%×（30.4+11.61）=10.51m3。贮水池置于地下室，水池为钢筋混凝土结构，几何尺寸为4.0m（长）×2.0m（宽）×2.0m（高）。3.5 水泵选择本设计的加压水泵是为九至十六层给水管网加压，水泵出水量按最高时用水量确定，故水泵出水量应按916层最大时用水量的1.2倍计算。由前面计算可得高区最大时流量=4.24m3/h，高区水泵的设计流量为： =1.24.24=5.09m3/h。表3-3 水泵水力计算表管段流量（）管径（mm）流速（m/s）单阻i（kPa/m）管长（m）水头损失（kPa）吸水管侧5.09701.000.031.50.04压水管侧5.09701.000.0591.624.30合计4.34水泵扬程应满足下式要求： (3-5)式中 水泵所需要的扬程，kPa; 贮水池最低水位至最不利配水点位置高度所需要的静水压，kPa; 水泵吸水管路和压水管路总水头损失，kPa; 最不利配水点的流出水头，kPa。 最不利配水点位置高度52.1m，贮水池最低水位标高为±0.6m，因此有=540.79kPa；由水力计算表3-3可知，=1.254.34=5.43 kPa（局部水头损失为沿程水头损失的25%）；最不利配水点为淋浴喷头的流出水头按=50 kPa；则540.79+5.43+50.00=596.22kPa；根据流量=5.09，扬程=59.63m，选得40MSL7×4型高层建筑给水泵两台，一用一备。水泵性能：流量=5.4，扬程=68.6m，电动机功率N=4kw。3.6 水表的选择与计算水表的选择包括确定水表的类型及口径，水表的类型应根据水表的特性和通过水表的水质、水量、水温、水压等情况选定。水表的口径，在通过的水量较均匀时，应使通过水表的设计流量不大于水表的常用流量，而在通过的水量不均匀时，可按设计流量不大于水表的最大流量确定水表口径。并应校核水表通过设计流量时，其水头损失，应满足表2-4规定5。表2-4 水表水头损失允许值表型正常用水时消防时旋翼式<24.5<49.0螺翼式<12.8<29.4本设计中，由两根DN100的引入管将市政给水引入建筑内，按每条引入管内流速1.0m/s，估算每根引入管的流量为30，选用LXL-80水平螺翼式水表，公称直径为80mm，最大流量为80，公称流量为40。水流经过水表的水头损失为：<12.8kPa，符合要求。每条引入管分别设置一组LXL-80水平螺翼式水表，水表组包括水表、表前表后的阀门、旁通管路、泄空阀。 每条引入管在水表前均应装设倒流防止器，以防压力不足时回流污染。因为一层和二层商户和住宅用水量都较小，故分户水表选用LXS湿式水表，由表3-1可知住宅常用水量为1.30 m3/h，选用15mm口径的分户水表，其常用流量为1.5 m3/h1.37 m3/h，该水表的过载流量为3 m3/h，所以住宅分户水表的水头损失：<24.5kPa，符合要求。第4章 室内排水系统计算4.1 设计秒流量的计算公式： qp=0.12+qmax （4-1）式中 qp 计算管段的污水设计秒流量（L/s）； Np 计算管段的卫生器具排水当量总数； 根据建筑物的用途而定的系数； qmax 计算管段上最大的一个卫生器具排水流量（L/s）。4.2 排水管网计算4.2.1一层水力计算图4-1 一层排水水力计算图表4-1 一层排水水力计算表管道类型管段编号卫生器具数量排水当量总数（Np）设计秒流量qp（L/s）管径de（mm）坡度i大便器洗脸盆Np=4.50Np=0.75P/10-1104.50 1.50 110 0.0262-3104.50 1.50 110 0.0263-7115.25 1.75 110 0.0261-6115.25 1.75 110 0.0264-5010.75 0.25 50 0.0265-6115.25 1.75 110 0.0266-72210.50 2.28 110 0.0267-83315.75 2.45 110 0.026P/20-1010.75 0.25 50 0.0261-2115.25 1.75 110 0.0263-4010.75 0.25 50 0.0264-2115.25 1.75 110 0.0262-52210.50 2.28 110 0.026P/40-1104.50 1.50 110 0.0261-4115.25 1.75 110 0.0262-3104.50 1.50 110 0.0263-4115.25 1.75 110 0.0264-52210.50 2.28 110 0.026注：P/2与P/3相同故省略，一层为社区服务站取2.04.2.2三至十二层水力计算图4-2 二至十六层排水水力计算图表4-2 二至十六层排水水力计算表管段类型管段编号卫生器具数量排水当量总数（Np）设计秒流量qp（L/s）管径de（mm）坡度i大便器洗脸盆洗衣机淋浴器洗涤盆Np=4.50Np=0.75Np=1.50Np=0.45Np=1.0PL70-1000011.00 0.33 50 0.0261-200001515.00 1.03 DN75 立管PL100001111.00 0.93 DN75 立管PL80-1010000.75 0.25 50 0.0261-2011002.25 0.75 50 0.0263-2100004.50 1.50 110 0.0262-5111006.75 1.97 110 0.0265-6111006.75 1.97 110 0.0264-6000100.45 0.15 50 0.0266-7151515150108.00 3.37 DN100 立管PL211111111079.20 3.10 DN100 立管PL50-2000011.00 0.33 50 0.0261-2001001.50 0.50 50 0.0262-3001501537.50 1.60 DN75 立管PL60-1010000.75 0.25 50 0.0261-3011002.25 0.75 50 0.0262-4100004.50 1.50 110 0.0263-4011002.25 0.75 50 0.0264-515151500101.25 3.31 DN100 立管注：PL3与PL1相同，PL4与PL2相同，PL13与PL5相同，PL14与PL6相同，PL15 、PL11与PL7相同，PL16 、PL12与PL8相同，二至十六层为普通住宅取1.5。4.2.3排水横干管水力计算图4-3 排水横干管水力计算图管段类型管段编号卫生器具数量排水当量总数（Np）设计秒流量qp（L/s）管径de（mm）坡度i大便器洗脸盆洗衣机淋浴器洗涤盆Np=4.50Np=0.75Np=1.50Np=0.45Np=1横干管10-1111111111190.20 3.21 125 0.0151-22222222211169.20 3.84 125 0.0152-32222372226206.70 4.09 125 0.0153-42222372237217.70 4.16 125 0.015横干管20-11515151515123.00 3.50 125 0.0151-23030301515224.25 4.20 125 0.015横干管40-11515151515123.00 3.50 125 0.0151-23030303015230.00 4.23 125 0.0152-33030453030260.00 4.40 125 0.0153-43030453045275.00 4.48 125 0.015表4-3 排水横干管水力计算表注：横干管2与横干管3相同4.3 通气管网的确定本设计采用伸顶通气管，管径与排水立管管径相同为DN100，伸出屋顶0.7m。第5章 消火栓给水系统计算根据规范6，本建筑为商住楼，且建筑高度小于50m，所以室内消火栓用水量20L/s，室外消火栓用水量20 L/s，每根立管最小流量为10 L/s，每只水枪的最小流量为5 L/s。5.1 消火栓系统布置原则根据高层民用建筑设计防火规范1消火栓系统布置原则如下:1、布置成环状管网2、消防泵出水管直接与室内消防管网连接3、消防立管：1）相邻消防立管的同层水枪的充实水柱能同时到达被保护范围内的任何位置2）立管管径依消防用水量计算确定，但最小管径不应小于100mm3）消火栓系统与自动喷淋系统管网分开设置4、消防管网上必须设置一定数量的控制阀，阀门的布置应保证在管道检修时，关闭的立管不超过一根，阀门应处于常开状态，并有明显的标志5、室内消火栓应设在明显易于取用的地点，消防电梯前应设消火栓6、消火栓口的静水压力不应大于1.0MPa，如超过1.0MPa则应采用分区给水系统，消火栓口处的压力超过0.5 MPa时，应在消火栓处设减压设施7、采用稳压减压消火栓，它是集消火栓和减压阀于一身，不需要人工调试，只需要消火栓的栓前压力保持在0.40.8MPa的范围内，其栓口出水压力就会保持在0.3±0.05MPa范围内5.2 消火栓给水系统计算5.2.1 消火栓的布置按高层民用建筑设计防火规范1要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。则消火栓的保护半径为： （5-1）式中 R消火栓保护半径，m；C水带绽开时的弯曲折减系数，一般取0.80.9，本设计取C=0.8；Ld水带长度，=25m；h水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影距离，对一般建筑由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m；则消火栓保护半径为=0.8×25+3=23m；消火栓采用单排布置时，其间距为：S21.33m取21m；式中：S消火栓的间距，m； b为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（b=7.2+1.4=8.6），m；5.2.2 水枪喷嘴处所需的水压本建筑为高层建筑且每只水枪的最小流量为5L/s，查表知水枪喷口直径选19mm，水枪系数值为0.0097；充实水柱要求不小于10m，选=12m，水枪实验系数值为1.21。 水枪喷嘴处所需水压：=1.21×12/（1-0.0097×1.21×12）=16.9 =169kPa5.2.3 水枪喷嘴的出流量喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577，则水枪喷嘴的出流量= = =5.2L/s5.0L/s。5.2.4 水带阻力19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶的。本工程亦选衬胶水带。查表知65mm水带阻力系数Az值为0.00712。水带阻力损失：=0.00712×25×5.22=4.813 =48.13kPa5.2.5 消火栓口所需的水压 =16.9+4.813+2=23.713=237.13 kPa 其中Hk消火栓栓口水头损失，按20kPa计算5.2.6 校核设置的消防贮水高位水箱最低水位高程54m，最不利点消火栓栓口高程（45.15+1.1）m，则最不利点消火栓口的静水压力为54（45.15+1.1）=7.85m>7m，按高层民用建筑设计防火规范GB 5004595（2005版）第7.4.7.2条规定，可不设增压设施。5.2.7 水力计算按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管为XL1，出水枪数为2支，次不利消防竖管为XL2，出水枪数为2支。=23.713=237.13 kPa（0和1点的消火栓间距）+h（01管段的水头损失）=23.713+3.0+3.0×0.086=27.571点的水枪射流量： Hxh1=q2xh1/B+Az×Ld×q2xh1+2 =5.61L/s图5-1 消火栓给水系统计算图表5-1 消火栓给水系统配管水利计算表计算管段 设计秒流量q(L/s）管径DN(mm)流速v（m/s）每米管长沿程水头损失i（kpa/m）长度（m）管段沿程水头损失hy=i*L(kpa)管段沿程水头损失累计hy（kpa）0-15.20 1000.66 0.09 3.00 0.28 0.27 1-210.81 1001.38 0.36 46.15 16.52 16.79 2-310.81 1001.38 0.36 1.50 0.54 17.33 3-421.62 1501.22 0.18 17.67 3.16 20.49 管路总水头损失为Hw=20.49×1.1=22.54kPa消火栓给水系统所需总水压Hx应为：=48.15×10+237.13+22.54=740.63kPa按消火栓灭火总用水量Qx=21.62 L/s，选消防泵100DL4型两台，1用1。Qb=2035 L/s，Hb=6886.8（680868 KPa），N=37KW。根据室内消防用水量，应设2套水泵接合器。根据高层民用建筑设计防火规范规7.4.6.5规定：当消火栓处的动水压超过50m应该采取减压措施，消火栓的动水压压力和过剩水压计算结果见下表。表5-2 消火栓的动水压和过剩水压的计算消火栓编号1层1层2层3层4层5层6层7层动水压（mH2O）74.0668.53 65.37 62.35 59.34 56.32 53.31 50.29 过剩水压（mH2O）50.35 44.82 41.66 38.64 35.63 32.61 29.60 26.58 孔板孔径（mm）34.00 36.00 36.00 36.00 36.00 36.00 36.00 36.00 阻抗系数1.270.69 0.69 0.69 0.69 0.69 0.69 0.69 剩余水压（mH2O）39.72 49.87 46.71 43.69 40.68 37.66 34.65 31.63 5.2.8 消防水箱消防贮水量按存贮10min的室内消防水量计算。消火栓： =0.6×20m3=12 m3自动喷淋： =0.6×16 m3=9.6 m3其中：Qx1室内消火栓用水量，20L/s；Qx2自动喷水灭火系统流量，Qx2=qpF/60，查自动喷水灭火系统设计规范GB 500842001（2005版）表5.0.1，设计喷水强度qp取6L/min×m2，作用面积F取160 m2，则Qx2=qpF/60=6×160/60=16 L/s；则消防水箱容积V=Vf1+Vf2=12+9.6=21.6 m3取22 m3；选用水箱尺寸为：4m×2.4m×2.5m。满足高层民用建筑设计防火规范GB 5004595（2005版）第7.4.7.1条规定的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。5.2.9 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计算。按照高层民用建筑设计防火规范本建筑防火等级为中度危险级，消火栓用水量按连续2小时计算，自动喷淋按1小时计算。贮水池所需体积为Vf=20×2×3600/1000+16×1×3600/1000=201.6m3。实际几何尺寸为11.5m（长）×4.5m（宽）×4.2m（高），实际储水量207m3。第6章 自动喷水灭火系统计算自动喷淋灭火系统是一种发生火灾时，能自动喷水并发出火灾信号的灭火消防系统。本设计采用闭式自动喷淋灭火系统，保证被保护建筑物的最不利点喷头有足够的喷水强度。该建筑物属于中危险级级，据自动喷水灭火系统设计规范GB 500842001 （2005版）中表5.0.1，设计喷水强度为6.0L/（min·m2），作用面积为160m2，喷头的工作压力为0.1MPa，火灾持续时间按1.00h计算。6.1 系统的组成6.1.1 闭式喷头闭式喷头的喷口是用热敏元件组成的释放机构封闭。本设计采用玻璃球闭式喷头，通用型，喷头朝下安装。6.1.2 报警阀组据自动喷水灭火系统设计规范GB 500842001 （2005版）4.2.1规定：环境温度不低于4，且不高于70的场所应采用湿式系统，本设计采用湿式报警阀组，报警阀组安装于一层消防电梯后，该处安全便于检修。为了保证检修时关闭的部分不至于过大，同时为了提高系统的可靠性，每组所控制的喷头数均不超过800只。报警阀距地面的高度宜为1.2m，报警阀地面设有排水设施。6.1.3 水流指示器 自动喷水灭火系统设计及规范要求每个防火分区、每个楼层应设置水流指示器，用以报告火灾发生的层数和区域。该建筑有两个防火分区，故水流指示器每层设置两个。水流指示器前设置控制阀门，控制阀门采用信号阀。信号阀的作用是保证管道通畅，一旦水量小于80%时，信号显示器关闭信号，则应立即检查。6.1.4 末端试水装置为了检测系统的可靠性，测试系统能否在开启一只喷头的最不利情况下可靠报警并正常工作，每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置。末端试水装置应由试水阀、压力表以及试水接头组成，试水阀直径为25mm。6.2 喷头的选择与布置本设计采用作用温度为68闭式玻璃球喷头，最高环境温度38，喷头采用长方形形布置，喷头的最大间距为3.6m，距墙不小于0.5m，不大于1.8m，房间宽度小于3.6m时可沿房间长向布置一排喷头。长方形布置时，喷头间距按下式计算：式中：A长边喷头间距，m；B短边喷头间距，m；R喷头最大保护半径，m。喷头与边墙间距不应超过B/2。6.3 自动喷水灭火系统水力计算6.3.1 系统的水力计算考虑到火灾的实际情况及建筑物火灾危险等级为中危险级级，故本设计采用作用面积法进行管道水力计算。该建筑的最不利作用面积在一楼的喷淋系统中，作用面积计算简图如下图所示：图6-1最不利面积计算图选二层管网末端喷头为最不利点，取160m2面积。（1）作用面积内喷头的数量 长边为：L=1.2=1.2×=15.18取15.9m， 短边为：F/L=160/16=10m取11.4m，实际作用面积为15.9×11.4=181.26 m2在最不利面积计算图中查出喷头数为16个。每个喷头的计算流量： 根据公式 q=K，K=80，P=0.1MPa 故 q=80×1=80L/min=1.33L/s（2）作用面积内的设计秒流量 Qs=nq=16×1.33=21.28L/s 作用面积内的理论秒流量 L/s比较Qs和Qi设计秒流量，Qs为理论秒流量Qi的1.18倍，符合要求（3）作用面积内的计算平均喷水强度 L/（min·）此值大于规定要求6.0L/（min·）（4）喷头的保护半径 =2.48m（5）作用面积内最不利点出4个喷头所组成的保护面积F4=（1.4+2.8+1.4）×（2.05+4.1+2.05）=45.92每个喷头的保护面积为：F= F4/4=11.48m2其平均喷水强度为：q=80/11.48=6.97L/（min·）>6.0L/（min·）（6）管段的水头损失表6-1 自动喷淋最不利管段水力计算表计算管段 编号设计秒流量qg(L/s）管径DN(mm)流速v（m/s）每米管长沿程水头损失i（kpa/m）长度（m）管段沿程水头损失hy=i*L(kpa)管段沿程水头损失累计hy（kpa）0-11.33 321.65 1.91 2.80 5.34 5.34 1-22.66 323.31 6.87 2.80 19.24 24.58 2-33.99 324.96 14.55 2.80 40.74 65.33 3-46.65 503.39 4.26 4.12 17.55 82.88 4-513.30 703.46 2.98 4.12 12.29 95.17 5-618.62 704.84 5.56 1.37 7.62 102.79 6-821.28 1002.71 1.25 18.50 23.18 125.97 8-921.28 1002.71 1.25 10.65 13.34 139.31 （7）系统所需水压自动喷水灭火系统所需的水压按下式计算: 式中：H系统所需水压或水泵扬程，kPa； 管道沿程和局部水头损失的累计值，kPa； P0 最不利点处喷头的工作压力，kPa； Z最不点出喷头与消防水池最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差