学位论文塞亚广场大厦建筑给水排水工程设计.docx

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学位论文塞亚广场大厦建筑给水排水工程设计

摘要

本设计为石家庄市塞亚广场大厦建筑给水排水工程设计，建筑物总高度61.80m，该建筑地上十六层，地下一层。

负一层为车库、水泵房、制冷机房等层高4.8m；地上一层至三层为商场，层高为5.0m；四层为办公室，层高为3.6；五～八层为办公室，层高3.6;九～十五层为客房，层高3.6；十六层为KTV，层高3.6m。

该建筑物给水排水工程的主要设计内容包括：

（1）建筑内部给水系统

该建筑以城市给水管网为水源，建筑物西面有两条DN150的给水干管，管顶覆土厚度1.20m，城市可靠供水压力0.3MPa。

因此，系统分为三个分区，1~3层为低区，由市政给水管网直接供水;4~8层为中区，9~16层为高区，中区和高区由变频水泵供水。

（2）建筑内部排水系统

本建筑物北面有一条DN200的排水管道，根据该地区的污水处理现状，室外不设化粪池。

（3）建筑内部消火栓系统

该建筑物消火栓系统设成环状，消火栓系统水源来自消防水池。

（4）建筑内部自动喷淋系统

自动喷水灭火系统选用湿式喷水灭火系统，自喷系统水源来自消防水池。

关键词：

给水系统排水系统消火栓系统自动喷淋系统

ABSTRACT

ThedesignforShijiazhuangIsaiahPlazabuildingwatersupplyanddrainageengineeringdesign,buildingatotalheightof61.80m.Thereare16floorsofthebuildingandundergroundalayer.Negativealayerofgarage,pumproom,refrigeratingroom,tall4.8meters;toonetothreestoreshoppingmalls,theheightof5.0meters;fourlayersfortheoffice,theheightof3.6meters;fivetoeightlayerforoffice,theheightof3.6meters;nineto15rooms,theheightof3.6meters,16layerfortheKTV,theheightof3.6meters.Themaindesigncontentsofthebuildingwatersupplyanddrainageengineeringinclude:

（1）Buildinginternalwatersupplysystem

Thebuildingtakesthecitywatersupplynetworkasthesource.ThebuildingwesthastwoDN150watersupplydrypipe.Thetubetopcoversoilthickness1.20m.Thecityreliablewatersupplypressure0.3MPa.Therefore,thesystemisdividedintothreepartitions,fromthefirstfloortothethirdflooristhepartwhicharesuppliedbymunicipalwater,fromthefourthtotheeighthiscalledthemiddlepart.Theninthfloortosixteenthfloorisnamedhighpartwhichisprovidedbythepumpaswellasasthemiddlepart.

（2）Buildinginternaldrainagesystem

ThereisadrainagepipeDN200thebuildingonthenorth,accordingtothecurrentsituationofsewagetreatmentintheregion,nooutdoorseptictank.

（3）Theinsideofthebuildingfirehydrantsystem

Thebuildingfirehydrantsystemintotheannularwaterfromafirehydrantsystem,firewatertank.

（4）Buildinginternalautomaticsprinklersystem

Thesystemusewetsprinklersystemsprinkler,sprinklersystemwaterfromfirepool.

Keywords:

watersupplysystemdrainagesystemfirehydrantsystemautomaticsprinklersystem

目录

第一章方案设计说明1

1.1工程概述1

1.2设计题目1

1.3设计任务1

1.4该建筑城市给排水资料1

1.5建筑设计资料1

1.6设计依据2

第二章建筑内部给水系统设计说明3

2.1给水系统的组成3

2.2给水方式的基本形式3

2.3给水分区的确定4

2.4管道的布置和敷设5

2.4.1管道的敷设形式5

2.4.2管道的敷设要求5

2.5.3管道的布置形式5

2.5.4管道布置要求5

2.4.5本方案的布置和敷设的确定5

2.5给水设备和管材的设置5

2.5.1水表5

2.5.2水泵6

2.5.3水箱6

2.5.4管材6

2.6增压和贮水设备的确定7

2.7水质安全防护措施7

2.7.1防止管道、设备腐蚀污染7

2.7.2防止水体滞留变质7

2.7.3防直接混接污染7

2.7.4防止误接防止二次污染7

2.7.5其他防水质污染措施7

第三章建筑内部排水系统设计说明8

3.1排水系统的组成8

3.2排水系统的类型8

3.3本方案排水系统的确定8

3.4排水系统的管材及附件8

3.4.1排水管材8

3.5排水管道的布置与敷设9

3.5.1满足的最佳水利条件9

3.5.2满足维修及美观要求9

3.5.3保证排水管道不受破坏9

3.6排水通气管道系统10

3.6.1通气管道系统的组成10

3.6.2通气管的设置10

第四章建筑消防给水系统设计说明11

4.1消火栓给水系统的组成11

4.2消火栓给水系统的供水方式11

4.3消火栓给水系统的布置及设备11

4.3.1布置11

4.3.2设备12

4.4消火栓用水量13

4.5消防水箱13

4.6消防水池13

4.6消防水泵14

4.7水泵接合器14

4.8管材14

第五章自动喷水灭火系统设计说明15

5.1概述15

5.1.1自动喷水灭火系统设置场所及原则15

5.1.2自动喷水灭火系统设计参数15

5.2自动喷水灭火系统15

5.2.1自动喷水灭火系统的选择15

5.2.2自动喷水灭火系统的设备15

5.2.3自动喷水灭火系统高位水箱15

5.2.4喷淋水池16

5.2.5喷淋水泵16

5.2.6水泵接合器16

致谢17

参考文献18

附录19

第一章方案设计说明

1.1工程概述

本建筑为石家庄市塞亚广场大厦，该建筑地上十六层，地下一层。

负一层为车库、水泵房等，层高4.8m；地上一层至三层为商场，层高为5.0m；四层为办公室，层高为3.6m；五～八层为办公室，层高为3.6m；九～十五层为客房，层高为3.6；十六层为KTV，层高为3.6m；61.8m/层为屋顶。

1.2设计题目

石家庄市塞亚广场建筑给水排水工程设计

1.3设计任务

经上级有关部门批准，建设单位拟在石家庄市建造一幢十六层的大厦，现委托设计单位设计该建筑的给水排水工程，具体内容包括：

（1）建筑内部给水系统

（2）建筑内部排水系统

（3）建筑内部消火栓系统

（4）建筑内部自动喷淋系统

1.4该建筑城市给排水资料

（1）给水条件

该建筑宜城市给水管网为水源、建筑物西面有两条DN150的给谁干管，管顶覆土厚度1.20m、城市可靠水压0.3MPa。

（2）排水条件

该建筑北面有一条DN200的排水管道，根据该地区的污水处理现状、室外不设化粪池。

（3）电源情况

城市可提供一路独立电源。

1.5建筑设计资料

建筑物所在地总平面图、建筑物各层平面图、剖面图、立面图等都已给予图纸资料。

各房间功能也均标注在建筑图中。

（1）建筑物地下室平面图1:

100

（2）建筑物首层平面图1:

100

（3）建筑物二层平面图1:

100

（4）建筑物三层平面图1:

100

（5）建筑物四层平面图1:

100

（6）建筑物五至七层平面图1:

100

（7）建筑物八层平面图1:

100

（8）建筑物九至十五层平面图1:

100

（9）建筑物十六层平面图1:

100

（10）建筑物顶层平面图1:

100

1.6设计依据

设计规范：

《高层民用建筑设计防火规范》50045-95（2005版）

《自动喷水灭火系统设计规范》50084-2001（2005版）

《建筑给水排水设计规范》50015-2003（2009版）

《给水排水制图标准》50106—2001

《给水排水制图标准》50106-2001

《给水排水管道工程施工及验收规范》50268-97

《消防给水及消火栓系统技术规范》50974-2014

第二章建筑内部给水系统设计说明

2.1给水系统的组成

建筑内部给水系统一般由水源、室内管网、给水附件、给水设备、配水设备配水设施和计量仪表等组成。

其中本建筑设计的水源为市政管网供水，中区高区为水箱给水。

水泵设在水箱旁边，每台水泵设置单独的引入管，并在出水管上加装阀门，止回阀等器件。

溢流管口径需要比进水管的管径大一号，为了满足给水的要求。

2.2给水方式的基本形式

1.依靠外网压力的直接给水方式

（1）直接接给水方式

缺点：

系统内部没有储备的水量，室外管网一旦停水，室内系统立即断水，供水可靠性差。

优点：

给水系统简单，投资少，安装维修方便，充分利用室外管网水压，供水较为安全可靠。

适用范围：

适用于室外管网水量和水压充足，能够全天保证室内用户用水要求的地区

（2）单设水箱的给水方式

缺点：

系统设置了高位水箱，增加了建筑物的结构荷载，并给建筑物的立面处理带来一定困难。

当水压较长时间持续不足时，需增大水箱容积，并有可能出现断水的情况。

优点：

系统比较简单，投资较省；充分利用室外管网的压力供水，节省电耗；系统具有一定的储备水量，供水的安全可靠性较好。

适用范围：

适用于室外管网水压出现周期性不足及室内用水要求水压稳定，并且允许设置水箱的建筑物。

2.依靠水泵升压给水方式

（1）设置水泵和水箱的联合给水方式

缺点：

因水泵是从室外管网抽水，所以工作室会使外网压力降低，影响附近用户用水，而且噪音大振动大，会对用户造成干扰。

优点：

可以减小水箱容积，节省电耗，方便实现管理的自动化，增强了供水的安全可靠性。

适用范围：

适用于室外给水管网的水压经常性不足、室内用水不均匀、室外管网不允许水泵直接吸水而且建筑物允许设置水箱时。

（2）气压给水方式

缺点：

调节能力小，运行费用高。

优点：

灵活性大、施工方便、便于扩建、且设备紧凑、占地面积小、

供水可靠，污染小。

适用范围：

适合在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压，室内用水不均匀，且不适宜设置高位水箱时采用。

（3）水泵串联分区给水方式

缺点：

水泵数量多，设备布置不集中，维护、管理不便。

优点：

供水可靠，不占用税想使用面积，能量消耗较少。

适用范围：

适用于室外给水管网的水压只能满足建筑下几层供水要求时。

（4）水泵并联分区给水方式

缺点：

水泵数量多、扬程各不相同。

优点：

供水可靠、设备布置集中，便于维护、管理，省去水箱占用面积、能量消耗较少。

适用范围：

适用于室外给水管网的水压只能满足建筑下几层供水要求时。

（5）水泵供水减压阀减压分区给水方式

缺点：

下区水压损失大，能量消耗多。

优点：

供水可靠，设备与管材较少，投资省，设备布置集中，省去水箱占用面积。

适用范围：

适用于室外给水管网的水压只能满足建筑下几层供水要求时。

2.2.1本方案的给水方式的确定

参考上面的几种给水方式的优缺点，结合本设计的相关资料，该建筑为高层综合性建筑。

建筑高度为61.80m，市政管网压力为0.30MPa，所以该条件不能满足高楼层用户的用水要求。

三层以上高区因外网水压不足，为满足高层用户用水要求，所以采用设水泵、水箱的给水方式。

2.3给水分区的确定

给水分区依据：

为了不损给水配件，卫生器具配水点的静压力不得大于0.6MPa。

每个分区最低卫生器具配水点处静水压力不宜大于0.45MPa；静水压力大于0.35MPa的入户管（或配水横管）宜设减压或者调压设施。

一般可按下列要求分区：

居住建筑入户管给水压力不应大于0.35MPa；旅馆、医院其最低卫生器具的静水压宜为0.3~0.35MPa；办公楼、教学楼、商业楼可为0.35~0.45MPa。

（摘自《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》中2.3.5要求）

综上所述，该建筑为高层综合性建筑，建筑高度为61.80m，属于不超过100m的高层建筑，共十六层。

由于本建筑内没有预设设备夹层，所以不能采用在楼层中设置水箱。

结合该建筑的特点，确定本建筑采用并联分区给水系统。

本设计供水竖向分为三个分区，市政管网压力为0.30MPa。

建筑物一共十六层，各层高度为：

地下一层4.8m、一层三层5.0m、四至十六层3.6m。

所以第一层至第三层为市政管网直接给水的低区；第四层至第十一层为中区，第十一至第十八层为高区，二者均进行加压供水，采用变频水泵并联给水方式。

2.4管道的布置和敷设

2.4.1管道的敷设形式

1．明装：

应尽量沿墙、梁、柱等敷设，安装维修方便，但不美观。

2．暗装：

施工复杂、维修困难，造价高，但不影响美观整洁。

暗装管道在墙中敷设时，应预留墙槽。

2.4.2管道的敷设要求

给水管道不能穿过伸缩缝、沉降缝和变形缝，必须穿过时采取相关的措施。

水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板时都应该预留孔洞，暗装的给水管道在墙中敷设时，也应该留墙槽，以免临时打洞、影响建筑强度。

给水管采用软质的交联的聚乙烯管或者聚丁烯管在底下敷设时，应该采用分水器给水，并将给水管道敷设在套管内，引入管穿地下室外墙或基础时，应采取防水措施。

2.5.3管道的布置形式

按照给水系统干管的设置位置分为上行下给式；下行上给式；环状式；中分式

2.5.4管道布置要求

确保供水的安全性和良好的水利条件，努力争取经济合理；保护给水管道不受损坏；不能影响生产安全和建筑物的运用；方便管道安装和管道维修。

2.4.5本方案的布置和敷设的确定

本建筑为16层高层综合楼，给水管布置形式为下行上给式。

每个分区设置一根给水立管。

低区引入管管径为DN70，室外地面标高为-1.20m；中区立管管径为DN80，高区立管管径为DN100。

中、高区设有生活水箱，再由每个区水泵将水池内的水送与每个区系统。

每个区立管统一敷设在管井内，每层入户支管（每层管井以外的管道均属于入户支管）采用暗装形式

2.5给水设备和管材的设置

2.5.1水表

水表的选择包括确定水表的类型和口径，并应校核水表通过设计流量时，其水头损失应满足表中规定，如表2.1。

表2.1水表

表型

正常用水时

消防时

旋翼式

＜24.5

＜49.0

螺翼式

＜12.8

＜29.4

计算得出LXS-50C水表符合上表规定。

（计算过程请看计算说明书）

该建筑选用LXS-50C旋翼式水表，安装在市政的主干管上，因为此建筑非住宅小区，所用不用安装其余的水表。

2.5.2水泵

设置在地下一层的设备间内，与给水水箱相连接。

其扬程满足各区最不利用水点的所需水压，分别负责四至八楼和九至十六楼的供水。

2.5.3水箱

由于市政管网不能满足本建筑的高区用户给水，所以需要设置给水水箱，由水泵从水箱内抽水。

2.5.4管材

我国高层建筑给水系统常用的生活给水管材有钢管、塑料管、复合管、铜管、不锈钢管等。

室内给水管道应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材。

PP-R塑料管：

重量轻、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长,无毒卫生，保温节能，耐热性好，安装方便，连接可靠，物料可回收利用，管道阻力小。

PE塑料管：

链接可靠，低温抗冲击性好，抗应力开裂性好，耐化学腐蚀性好，耐老化，使用寿命长，耐磨性好，可挠性好，水流阻力小，搬运方便。

常用于室内外暗装埋地给水管。

PP-R塑铝稳态管：

PP-R塑铝稳态管集PP-R管和金属管的优点于一体，同时具备PP-R管的卫生性、密封性与金属管的刚性，具有线性膨胀系数小、不渗氧、抗紫外线、高强度、高耐温性。

衬塑钢管：

外表面的防蚀措施完善，焊管壁厚合理，连接方式可靠快捷，生产工艺独特

钢管：

具有强度高、接口方便、承受内压力大、内表面光滑、水利条件好等优点。

给水铜管：

安全可靠。

造价高。

不锈钢管：

表面硬度高，整体性好，适用范围广。

造价高。

根据以上各种管材的特点，结合本建筑的资料，本设计采用三型聚丙烯PP-R管，因为它具有良好的抗冲击性能和耐温性能，广泛应用于建筑室内冷热水的供应。

室外埋地入户部分采用聚乙烯（PE）给水管，中、高区生活给水管道立管及其余地上部分公共管道采用（PP-R）塑铝稳态管。

2.6增压和贮水设备的确定

本建筑为综合大厦楼，升压水泵布置在地下给水泵房内，中区和高区分别设置给水泵两台（一用一备），一共四台水泵。

中区选用水泵设备型号为XA32/16B,流量4.44L/S，扬程29m；高区水泵设备型号为XA40/26B，流量10.28L/S，扬程73m。

本建筑水箱尺寸为长x宽x高：

5.0x5.0x2.0

水箱的有效容积为长x宽x高：

5.0x5.0x1.7

选用不锈钢断流给水水箱，有效水深为1.7m。

（具体计算请见计算说明书）

2.7水质安全防护措施

2.7.1防止管道、设备腐蚀污染

采用耐腐蚀材料的管道、水箱和气压水罐；采用除氧措施，减少水体的溶解氧；采用水质稳定处理方法。

2.7.2防止水体滞留变质

管网尽量为环网，有条件时末端设回水管路；合理确定水池水箱容积；水箱进出管要对称布置，防止水滞留。

加强管理，定期清洗。

2.7.3防直接混接污染

提高非饮用水的水质，在连接处要使生活饮用水的水压高于非生活饮用水的水压；在非饮用水管路外涂明显色彩，验收时要逐段检查。

2.7.4防止误接防止二次污染

水箱应加密封盖，加锁，溢流处加挖网罩；水箱进水管淹没式出流，设真空破坏装置；减少水箱内滞水区，水箱加强管理，定期清洗；水箱材质、衬砌材料和内壁涂料采用无污染的材料。

2.7.5其他防水质污染措施

防止回流污染；生活饮用水水箱溢流管的排出水不得排入生活饮用水贮水池；消防水泵检查时的排水不得排入生活饮用水贮水池；加强给水管网的施工和管理，管道竣工试压合格后，要进行浸泡消毒后再投入使用。

第三章建筑内部排水系统设计说明

3.1排水系统的组成

建筑内部排水系统基本组成部分有：

卫生器具、生产设备的受水器、排水管道、清通设备、和通气管道。

通气管道包括伸顶通气管、专用通气管、结合通气管等。

3.2排水系统的类型

1.单立管排水系统：

（1）无通气立管的排水系统：

立管上端不和楼外大气连通，适合用于卫生器具较少，楼层较矮，立管伸出楼顶不方便。

（2）有通气的普通单立管排水系统：

排水立管可以向上延伸，可以伸出楼顶与大气结合通气，适用于楼层数较高的建筑。

2.特制配件单立管排水系统：

在横支管与立管连接的地方，设置特制配件，在立管底部与横干管或排出管连接处设置特制配件代替一般弯头。

适用于各类多层、高层建筑。

3.双立管排水系统：

由一根排水立管和一根通气立管组成。

适用于污废合流的各类多层和高层建筑。

4.三立管排水系统：

由一根生活污水立管，一根生活废水立管共用一根通气立管组成，属外通气系统，适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。

3.3本方案排水系统的确定

根据污废水中所含污染物的种类，确定是合流制还是分流制。

建筑内生活排水系统有污废水合流和污废水分流两种排水体制。

污废水合流制：

建筑物内污水与废水合流后一起排出建筑物；污废水分流制：

建筑物内污水与废水分别合流后单独排出建筑物。

本建筑为综合大厦楼，根据河北省市政排水制度与处理要求，考虑到本工程建筑的性质为民用公共建筑，所以本建筑排水系统采用污废合流，排入市政管网。

按照规范要求，为保证排水系统的排水畅通和良好的通气性，建筑物内卫生间排水系统采用专用通气立管重力流的排水系统，消防电梯基坑排水、泵房排水采用加压排水系统。

3.4排水系统的管材及附件

3.4.1排水管材

室内排水一般应用的管材有UPVC、柔性排水机制铸铁管、建筑排水氯乙烯管（PVC）、对于压力排水可采用耐压塑料管、金属管或涂塑复合管。

本建筑室内采用排水管材为铸铁管，其机械强度好、抗震性能好、使用寿命长。

3.4.2排水附件

1.存水弯：

管式存水弯是利用排水管道几何形状的变化形成的存水弯。

有P形状、S形状、U形状。

大便器在一层的时候应该设置S形状的弯管，在二层以上应该设置P形状的存水弯，并且存水弯的水封不得小于50mm。

2.地漏:

地漏是一种自己含有水封的，用来排放地面废水的装置。

住宅卫生间采用铝合金或铜防返溢地漏；卫生间有洗衣机处采用洗衣机专用地漏，箅子均为镀铬制品，地漏水封高度不小于50mm。

地漏安装要使蓖子顶面低于地面5～10mm。

3.检查口和清扫口:

多装于立管，供立管或立管与横支管连接处有异物堵塞清掏时，在建筑物的最低层和设有卫生器具的二层以上的坡顶建筑的最高层，必须设置检查口，通气立管汇合时必须在该层设置检查口，每根排水立管在每层均应设置检查口。

立管检查口间距不宜大于10m，检查口位置为距离地面1.00m，并应高出该层卫生器具上边缘0.15m。

3.5排水管道的布置与敷设

建筑内部排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，为创造一个美好的生活和生产环境，建筑物内部排水管道布置和敷设时应遵循以下原则：

1.排水畅通，水力条件好；

2.使用安全可靠，不影响室内环境卫生；

3.总管线短，占地面积小，工程造价低；

4.美观，并且方便使用；

5.施工安装、维护管理方便。

3.5.1满足的最佳水利条件

1.排水横支管不宜太长，尽量少拐弯，一根支管连接的卫生器具不宜太多；

2.排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内拐弯；

3.厨房和卫生间的排水立管应分别设置。

3.5.2满足维修及美观要求

1.排水横支管距楼板和墙应有一定的距离，便于安装和维修；

2.排水立管宜靠近墙，以减少埋地管长度，便于清通和维修；

3