成人高等學歷教育畢 業(yè) 設 計（論 文）題 目 廈門某商住樓給水排水工程設計 姓 名 學 號 年 級 2012 級 專 業(yè) 給水排水工程 學習形式 函授 層 次 專升本 指導教師 （簽名）年 月 日目 錄1 前 言 21.1 國內(nèi)外高層建筑給水排水工程設計研究的狀況和主要內(nèi)容 21.2 國內(nèi)外高層建筑給水排水工程設計研究的狀況和主要內(nèi)容 31.2.1 高層建筑給水排水工程設計方法 31.2.2 高層建筑給水排水設計的主要內(nèi)容 42 工程概況及設計任務 52.1 工程概況 52.2 設計資料 52.2.1 建筑設計資料 52.2.2 城市給水排水設計資料 52.3 工程設計任務 53 建筑給水系統(tǒng) 63.1 給水系統(tǒng)方案的確定 63.2 給水管網(wǎng)水力計算 73.2.1 設計秒流量 73.2.2 高區(qū)給水管網(wǎng)水力計算 93.3 設備的計算與選擇 123.4 管材 134 建筑消防水系統(tǒng) 144.1 消防給水系統(tǒng)方案的確定 144.2 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng) 144.2.1 消火栓的布置 144.2.2 消火栓口所需的水壓 154.2.3 校核 174.2.4 水力計算 174.2.5 其他設施的設計 214.3 自動噴水滅火系統(tǒng) 214.3.1 自噴系統(tǒng)的布置 214.3.2 自噴系統(tǒng)水力計算 224.3.3 消防水池容積的計算 264.4 室外消防給水系統(tǒng) 264.4.1 室外消防給水管網(wǎng) 264.4.2 室外消火栓 264.5 管材 275 建筑排水系統(tǒng) 285.1 排水方案 285.2 排水管道水力計算 285.2.1 排水設計秒流量 285.2.2 排水管網(wǎng)的水力計算 285.3 管材 306 建筑雨水排水系統(tǒng) 316.1 建筑雨水的排放方式 316.2 管道的布置與敷設 316.3 雨水系統(tǒng)的水力計算 316.3.1 雨水流量 316.3.2 溢流口計算 33結 論 34謝 辭 35參考文獻 361廈門某商住樓給水排水工程設計摘要：本設計包括室內(nèi)給水工程、室內(nèi)排水工程、室內(nèi)消防工程，按甲方要求，本工程給水管只設進戶總管，排水管只設排水出口，其于部分用戶自理。給水系統(tǒng)采用分區(qū)供水，低區(qū)負二到三層，由市政管網(wǎng)直接供水；高區(qū)三到十層，采用無負壓變頻供水。室內(nèi)排水系統(tǒng)采用污、廢水分流制，底層單獨排放，排水立管設伸頂通氣管，污、廢水經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng)，化糞池由小區(qū)總圖設計時統(tǒng)一考慮。消防系統(tǒng)分為室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)和室內(nèi)噴淋給水系統(tǒng)，兩者均采用加壓水泵和高位水池（箱）聯(lián)合供水。屋面雨水排水系統(tǒng)采用天溝外排水。給水管采用聚丙烯 PP-R 管；排水管采用硬聚乙烯塑料排水管；消防系統(tǒng)均采用內(nèi)外壁熱浸鍍鋅鋼管。關鍵詞：高層建筑；給水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；消防系統(tǒng)21 前 言本次設計的目的是充分利用所學的現(xiàn)有的知識，完成高層建筑給水排水工程的設計。此次設計基本上實現(xiàn)了我們從理論知識向實際工程設計的轉變，充分的把理論知識應用到實際的工程當中，并對設計的方案、內(nèi)容加以有針對性地、有說服力地論證，從而實現(xiàn)設計工程的可行性。本次設計在選題的過程中，考慮到地區(qū)性、建筑性質(zhì)，選用高層建筑，建筑類別相對高級，進行建筑給水排水工程的設計，滿足人們的生活需要，并且使人們得到舒適、便利生活環(huán)境。設計的大體內(nèi)容是：建筑給水工程、排水工程、熱水工程和消防工程，設計的意義在于滿足人們生活用水的同時，要滿足室內(nèi)的消防用水，保證人們居住的安全性。設計的依據(jù)為相關書籍和設計手冊、規(guī)范。在設計中，大都按照常規(guī)方法，嚴格依據(jù)設計規(guī)范來進行，建筑給水排水系統(tǒng)及衛(wèi)生設備要相對完善，在技術上要保持先進的水平，在計算的過程中，盡量使用符合經(jīng)濟流速的管徑,以便降低成本，同時要考慮水的漏失、壓力情況來選擇管材和一些連接管件，以便在水從市政管網(wǎng)輸送到建筑內(nèi)用戶的過程中，水的漏失量最少，節(jié)約水資源。1.1 國內(nèi)外高層建筑給水排水工程設計研究的狀況和主要內(nèi)容高層建筑給水排水工程與一般多層建筑和低層建筑給水排水工程相比，基本理論和計算方法在某些方面是相同的，但因高層建筑層數(shù)多、建筑高度大、建筑功能廣、建筑結構復雜，以及所受外界條件的限制等，高層建筑給水排水工程無論是在技術深度上，還是廣度上，都超過了低層建筑物的給水排水工程的范疇，并且有以下一些特點高層建筑給水排水設備的使用人數(shù)多，瞬時的給水量和排水流量靠的水源，以及經(jīng)濟合理的給水排水系統(tǒng)形式，并妥善處理排水管道的通氣問題，以保證供水安全可靠、排水通暢和維護管理方便。下面就高層建筑給水排水工程的主要特點介紹如下：高層建筑層數(shù)多、高度大。給水系統(tǒng)及熱水系統(tǒng)中的靜水壓力很大，為保證管道及配件免受破壞，必須對給水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)進行合理的豎向分區(qū)，加設減壓設備以及中間和屋頂水箱，使系統(tǒng)運行完好。高層建筑的功能復雜，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人員疏散及撲救困難。為此，必須設置安全可靠的室內(nèi)消防給水系統(tǒng)，滿足各類消防的要求，而且消防給水的設計應“立足自救” ，方可保證及時撲滅火災，防止重大事故發(fā)生。3高層建筑對防噪聲、防震等要求較高，但室內(nèi)管道及設備種類繁多、管線長、噪聲源和震源多，必須考慮管道的防震、防沉降、防噪聲、防水錘、防管道伸縮變位、防壓力過高等措施。以保證管道不漏水，不損壞建筑結構及裝飾，不影響周圍環(huán)境，使系統(tǒng)安全運行。1.2 國內(nèi)外高層建筑給水排水工程設計研究的狀況和主要內(nèi)容1.2.1 高層建筑給水排水工程設計方法近年來，隨著高層建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑給水排水工程設計方法也有了不少的改進和更新。高層建筑生活給水首先，對適用于高層建筑的生活給水設計秒流量計算方法的研究，一直不斷地在進行。經(jīng)驗法，概率法，平方根法等計算方法不斷地被修正和改進。用科學的概率法取代現(xiàn)在仍在使用的平方根法，研究人員在此方面進行了不少嘗試。其次，變頻恒壓調(diào)速供水技術日益成熟，加上減壓閥的使用，改善了原來高層建筑“水箱一水泵聯(lián)合供水”和“水箱減壓”方法中出現(xiàn)的“水質(zhì)二次污染”和“水箱占用大量建筑面積”的狀況，同時也達到了節(jié)能效果。再次，在貯水方面，合建水箱的設計方式己越來越少的被采用，取而代之的是生活水池與消防水池分建的設計方式，其中，生活水池也大多傾向于采用不銹鋼板等組合式水箱。高層建筑消防給水首先，因為高層建筑的消防特點是“立足于自救” ，因而自動噴水滅火系統(tǒng)的設計更加受到重視，新的自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范己于 2001 年 7 月頒布執(zhí)行。新的規(guī)范對設置場所危險等級、設計基本參數(shù)、管道水力計算等方面都作出了一些調(diào)整。這些調(diào)整都是注入了廣大設計人員近年來工作研究實踐得出的寶貴經(jīng)驗，以及借簽了國外工程設計經(jīng)驗的結果。其次，消火栓給水系統(tǒng)也在變頻分級供水方面進行的有益的嘗試和應用。另外，為保障高層建筑火災初期消防水壓及水量而設計的穩(wěn)高壓系統(tǒng)，先從上海地區(qū)得到應用，然后逐步在各地推廣開來，其計算及設計手段逐漸成熟，乃至有人建議將穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)單獨列入高層民用建筑設計防火規(guī)范以區(qū)別原有的常高壓消防給水系統(tǒng)和臨時高壓消防給水系統(tǒng)。高層建筑排水4排水的輸送已不限于重力流和壓力流，虹吸流出現(xiàn)在壓力(虹吸)式屋面雨水排水系統(tǒng)。排水鑄鐵管在防噪聲，抗震，防火等方面有著很好的效果。1.2.2 高層建筑給水排水設計的主要內(nèi)容建筑也迅猛發(fā)展，各項工程設計內(nèi)容豐富。高層建筑給水排水設計的主要內(nèi)容有：給水工程設計的主要內(nèi)容高層建筑給水工程設計的主要內(nèi)容有:用水量計算，給水方式的確定，管道設備的布置，管道的水力計算及室內(nèi)所需水壓的計算，水池、水箱的容積確定和構造尺寸確定，水泵的流量、揚程及型號的確定，管道設備的材料及型號的選用，施工圖的繪制和施工要求。室內(nèi)消防設計的主要內(nèi)容高層建筑室內(nèi)消防設計的主要內(nèi)容有:消火栓系統(tǒng)，自動噴水滅火系統(tǒng)，二氧化碳滅火系統(tǒng)，干粉滅火系統(tǒng)，鹵代烷滅火系統(tǒng)(現(xiàn)已不讓采用)，蒸汽滅火系統(tǒng)，煙霧滅火系統(tǒng)等。以水作為滅火劑的主要有消火栓系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng).自動噴水滅火系統(tǒng)又分:閉式系統(tǒng)(有濕式、干式、預作用、重復啟閉預作用四種系統(tǒng))，雨淋系統(tǒng)，水幕系統(tǒng)，自動噴水一泡沫聯(lián)用系統(tǒng)。其中閉式系統(tǒng)中的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)最為常用。消火栓給水系統(tǒng)設計包括消防用水量的確定:消防給水方式確定:消防栓的位置、消防栓的個數(shù)和型號確定;消防水池、水箱的容積確定;消防管道的水力計算及消防水壓的計算;消防水泵的流量、揚程、型號和穩(wěn)壓系統(tǒng)的確定;消防控制系統(tǒng)的確定:消火栓給水系統(tǒng)的施工圖繪制及施工要求。自動噴水滅火系統(tǒng)設計包括:方案確定;供水方式確定:噴頭布置;噴頭型號的確定;管網(wǎng)水力計算;報警閥、水流指示器的選型;自噴水泵的流量、揚程、型號和穩(wěn)壓系統(tǒng)的確定;自動控制系統(tǒng)的確定;自噴系統(tǒng)的施工圖繪制及施工要求. 排水工程設計的主要內(nèi)容高層建筑排水工程設計內(nèi)容包括:排水體制的確定，排水方案的確定，排水管道系統(tǒng)的布置，排水管道的水力計算及排水通氣系統(tǒng)的計算，衛(wèi)生設備的選型及布置，局部污水處理，構筑物的選型，屋面雨水排水系統(tǒng)的確定，排水管材的定型，排水系統(tǒng)施工圖的繪制和施工要求。52、工程概況及設計任務2.1 工程概況該樓位于廈門市某小區(qū)，地上十層，地下兩層，負二層為消防水池和水泵房。四層以上均為住宅。按照高層民用建筑防火設計規(guī)范GB50045-95(2005 版)可知此建筑為商住樓，屬于二類高層公共建筑。屋頂設有高位消防水池（箱） 。各層高度如下：負二層 2.7m，負一層 3.2 m，一層 4.5m，二、三層 3.9m，住宅四層 3.2m，住宅標準層 3.2m，建筑總高度 34.7m。2.2 設計資料2.2.1 建筑設計資料 建筑物小區(qū)總平面圖、負二層平面圖、負一層平面圖、一層平面圖、二層平面圖、三層平面圖、四層平面圖、五十層平面圖、屋頂層平面圖、建筑立面圖。2.2.2 城市給水排水設計資料1.該樓位于廈門市某小區(qū)，該地區(qū)工程地質(zhì)條件良好。2.市政給水管網(wǎng)供水壓力為 0.25Mpa，給水管道在總圖北側道路旁，管頂埋深0.8m。3.市政排水管道在本建筑物的西側，管徑為 DN300，管頂埋深為地面下 3.8m。2.3 工程設計任務在本次設計中，要求設計的該建筑的給水排水工程的內(nèi)容如下：（1）室內(nèi)給水工程設計 （2）室內(nèi)排水工程設計（3）室內(nèi)消防工程設計1 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設計2 室內(nèi)噴淋系統(tǒng)設計（4）雨水排水工程設計63 建筑給水系統(tǒng)3.1 給水系統(tǒng)方案的確定該建筑為高層建筑，市政管網(wǎng)所提供的資用水頭為 250kpa，壓力不足以供應該建筑所有用水。 若只采用一個給水系統(tǒng)供水，建筑低層的配水點所受的靜水壓力很大，易產(chǎn)生水錘，損壞管道及附件，流速過大產(chǎn)生水流噪音；低層壓力過大，開啟水龍頭時，水流噴濺嚴重；使用不便，根據(jù)建筑給水排水設計規(guī)范 ，衛(wèi)生器具的最大靜水壓力不宜超過 0.45MPa。由于其層數(shù)多，豎向高度大，為避免低層配水點靜水壓力過大，進行豎向分區(qū)。據(jù)設計資料以及規(guī)范中的要求并結合該樓的功能分區(qū)，將該建筑在豎向上分為 2 個供水區(qū)，低區(qū)為-23 層；高區(qū)為 410 層。低區(qū)利用市政給水管網(wǎng)供水壓力直接供水；高區(qū)采用無負壓設備加壓供水。本設計采用高區(qū)每層均設減壓閥的供水方式，采用 Y 型減壓穩(wěn)壓閥。閥后壓力在 0.2MPa 左右，使供水達到最大舒適度。變頻調(diào)速水泵給水是目前高層建筑中普遍采用的一種給水方式，可以實現(xiàn)水泵流量供水時保持高效運行，使運行更可靠、更合理、更加節(jié)能。變頻調(diào)速水泵具有以下優(yōu)點：設備時刻監(jiān)測供水量，使機組處于高效節(jié)能的運行狀態(tài)。水泵軟啟動，啟動電流小，能耗少。設備占地面積小，不設高位水箱，減少了建筑負荷，節(jié)省水箱占地面積，又可有效的避免水質(zhì)的二次污染，給水系統(tǒng)也隨之相應簡化。水泵軟啟動，減少了水泵機組的機械沖擊和磨損，因而延長了設備的使用壽命。管理簡便、運行可靠。無負壓設備可以充分利用市政管網(wǎng)的壓力，并且不會使市政管網(wǎng)產(chǎn)生負壓。無負壓供水設備不需設水池，避免二次污染。前已述及，該建筑給水系統(tǒng)豎向分兩個供水區(qū)，地上-23 層為低區(qū)，利用市政管網(wǎng)供水壓力直接供水。410 層為高區(qū)。高區(qū)采用無負壓設備供水。設備機組設置在地下室水泵房。 73.2 給水管網(wǎng)水力計算進行給水管網(wǎng)最不利管段的水力計算，目的是算出各管段的設計秒流量，各管段的長度，計算出每個管段的當量數(shù)，進而根據(jù)水力計算表查出各管段的管徑，每米管長沿程水頭損失，計算管段沿程水頭損失，最后算出管段水頭損失之和，進而根據(jù)水頭損失算出所需壓力。根據(jù)設計規(guī)范，住宅區(qū)為普通住宅，最高日生活用水定額取 250L/(人d)，小時變化系數(shù)取 =2.8，每戶 4 人，使用時數(shù) T=24。hK3.2.1 設計秒流量當前我國使用的住宅生活給水管道設計秒流量公式是： (3.1) ggNUq=2.0式中 計算管段的設計秒流量，L/s；gq 計算管段的衛(wèi)生器具給水當量同時出水概率，%；U 計算管段的衛(wèi)生器具的給水當量總數(shù)；gN0.2 以一個衛(wèi)生器具給水