给排水消防毕业设计.docx

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给排水消防毕业设计

摘要

本设计是聚宾馆、商贸、娱乐等为一体的综合大楼，楼高18层。

本建筑物给水排水系统均按高层建筑给排水要求进行设计。

设计的全部内容包括：

建筑给水系统设计、热水系统设计、排水系统设计、雨水系统设计、消防系统设计。

给水系统分高、低两个区，负一层到地上三层为低区给水系统，由市政管网直接供水；四层到十七层为高区给水系统，由高位水箱供水；高低区有一根管道相连，以防低区停水时可暂时由水箱供水。

热水与给水是一致的分区方式，每个分区有个水加热器，都放在负一层，高区水加热器冷水由高位水箱供水，低区水加热器由市政管网直接供水，它们有各自的循环回流系统。

本设计采用污废水合流排放体制。

生活污水、废水经化粪池进行局部处理后排入城市排水管网。

设专用通气立管，即为双立管排水系统。

管材采用螺旋消音排水塑料管。

结合本建筑结构外型、地区气候条件及设计条件要求，本设计雨水排水系统采用天沟外排水系统。

该建筑防火等级属于中危险级I级。

消防给水系统分为室内消火栓系统和自动喷水灭火系统，火灾初期10min由高位水箱供水，10min后由各自的水泵从贮水池抽水供给。

在屋顶设实验用消火栓装置，消火栓给水管网上下呈环状布置。

室外设地下式水泵结合器，保证消防系统安全可靠。

关键词：

给水；热水；排水；雨水；消防；

ABSTRACT

Thedesignisanintegratedbuildingwhichaccumulateshotels,businessandentertainment,18storeystall.thewatersupplyanddrainageofthisbuildingisdesignedaccordingtothedrainage'srequirementsofhigh-risebuildings.Theentirecontentsofthebuilding'sdesignincludsbuildingwatersupplysystem,buildingdrainagesystem,buildingstormsewersystemandbuildingfiresystem.

Watersupplysystemisdividedintohighandlowareas,negativefirstlayertothirdlayerislowwatesystem,directlybythemunicipalwatersupplytothewatersupplynetwork;fourtoseventeenlayerforhigh-areawatersupplysystem,Bythehighwatertank;levelareahasapipeconnectedtopreventlowareasmaybetemporarilywithoutwatersupplyfromthetank.Hotwaterisconsistentwiththepartitioning,eachpartitionhasawaterheater,allonthenegativelayer,highzonewaterheatercoldwatersupplytankbythehighandlowareaswaterheaterdirectlybythemunicipalwatersupplypipenetwork,whichhavetheirownloopbacksystem.

Thedesigntakesasystemofsewagewatermixingdischarge.SanitarysewersandWastewateristreatmentedbyseptictanksintothecitysewagepipenetwork.itsetsupspecialventilationriser,thatis,tertiarydrainagepipe,andthepipeisplastictubewithdecontaminationsound.Combinedwiththestructuralshapeandregionalclimateconditionsanddesignconditionsrequire,thedesignofstormwraterdrainagesystemtakesgutteroutsidedrainagesystem.

Thebuildingisinfiredangerratingclass1,andFirewatersupplysystemisdividedintoindoorfirehydrantsystemandautomaticsprinklersystems,fireinitiallyfromthehighwatertankwaterfor10minutes,10minutesfromtherespectivesupplypumpspumpingfromthestoragetank..Theexpermentalfirehydrantisinstalledinsidethewatertankontheroof,andfirehydrantarrangedinacircle.Theoutdoorperipheralundergroundpumpcombinationisdesignedtoensuerfiresafety.

Keywords:

watersupply;hotwater;drainage;rainwater;Fire

附件

附件1开题报告

附件2文献综述

附件3外文翻译

附件4译文原文

第一部分工程概况与设计任务

1工程概况

根据上级有关部门批准的设计任务书，在长沙市拟建一幢18层的大厦，总占地面积、建筑面积、建筑高度见图。

地下1层，地上17层。

1.1建筑设计资料

湘城大厦建于长沙市，是集宾馆、商贸、娱乐等为一体的综合大楼。

地下一层至三层为设备用房、车库、门厅、总服务台、洗衣房、消防控制中心、咖啡室、茶室及制作间、餐厅、厨房、会议室、办公室、公共卫生间等。

厨房设有洗涤盆、洗涤池、污水池。

公共卫生间内设蹲式大便器、洗脸盆、污水盆，男卫生间设有小便斗。

4~17层为客房，每层客房有总服务台、开水间等。

共有364个床位。

每套客房均设有卫生间，内设坐式大便器、洗脸盆、浴盆各一件。

17层以上为电梯机房及电讯等用房、高位水箱等。

餐厅每日就餐人数为1000人次，整个大楼工作人员为400人。

环境要求安静。

建筑图有各层平面图，防火分区应按规范确定。

其他如：

室内、外气象资料可查阅相关手册。

1.2结构设计资料

采用现浇框架—剪力墙结构，剪力墙主要位置在电梯机房附近，六度抗震。

主梁高600mm。

结构图纸略。

施工现场无地下水。

1.3城市给水排水设计资料

（1）给水水源

建筑以城市给水管网为水源，在大楼东面有给水管道通过，距14轴线6m，其公称直径为600mm，管顶标高均比路面低2.5m。

城市给水管网常年可保证的资用水头为25mH2O。

总硬度小于300mg/L。

城市给水管网不允许直接抽水。

（2）排水条件

城市目前污水处理负荷有限，城市排水管道为污水与雨水排水管，位于大楼西面。

要求生活污水经化粪池进行局部处理后排入城市污水管道，生活废水直接排入城市污水管道。

城市排水管道管顶标高均比路面低3.5m。

（3）热源

本地区有城市热力管网，热媒采用蒸汽。

蒸汽从建筑物西面由南向北架空通过，其公称直径为150mm，工作压力P=196.2kPa（表压）。

距1轴线9m，管道中心标高为5.0m。

除卫生洁具、厨房等用水外，冷却循环补充水为4.5m3/h，接管位置由暖通专业人员确定。

水景，绿化等其它用水按上述之和的15%计。

热水要求全天供应，热水系统最不利点设计水温不低于55℃。

开水采用点开水炉分散供应。

给水要求安全可靠。

管道为暗装敷设。

1.4电源供应

为双电源，消防用电设备应按二级负荷供电。

2设计任务

2.1设计要求

根据所提供的基础设计资料和图纸，独立完成高层建筑给水、排水、消防及热水供应系统的工程设计。

熟悉并掌握高层建筑给水、排水、雨水、消火栓、自喷、热水的设计内容、方法和步骤。

了解建筑给排水方案的比较原则和方法，掌握冷水、热水、排水、雨水、消火栓、自喷的计算方法以及设计说明书的编写和施工图的绘制方法。

重点在消防管网说明及水力计算：

多种消防设计方案的比较，确定最佳消防方案，确定消防泵、增压泵的流量、扬程并选消防泵以及气压给水设备。

计算：

最高日、最大时用水量、贮水池容积、高位水箱容积并确定高位水箱高度；给水管网水力计算：

确定水泵流量、扬程并选生活泵；排水管网水力计算：

确定化粪池容积，确定污水泵流量、扬程并选污水泵；热水系统：

热水水量、耗热量、热媒耗量、热水配水及回水管网水力计算，热媒管网计算，循环水泵选择并校核高位水箱设置高度；雨水系统的选择、管网的布置及计算。

绘制冷水、热水、排水、雨水、消火栓、自喷管道平面图；雨水、消火栓、自喷系统图及部分大样图。

要求完成该建筑的给水排水工程。

即室内外给水及消防给水工程，室内外排水工程，室内热水、开水供应。

2.2设计图纸要求

（1）底层管道平面图及室外管道平面图（0#或1#）

（2）标准层管道平面图（1#或2#）

（3）管道技术层及其他各层管道平面图（1#或2#）

（4）管道系统图（消火栓、自喷、雨水）（1#或2#）

（5）卫生间及管道井大样图（1#或2#）

（6）图例及总说明可单独出或合并在其他图纸中

（7）图纸张数不少于10A1（其中1张A2以上的为手工绘制）。

（8）绘制完施工图后，整理、编写计算说明书。

毕业设计的计算与说明书不少于15000字。

第二部分设计说明书

1给水系统

1.1供水方式

采用分区给水方式，分高低两区，并将两区相连，连接处设阀门，以备低区进水管发生故障或外网压力不足时，水箱仍能短时供低区用水。

地下一层至地上三层为低区，由市政管网直接供水。

四层至十七层为高区，采用上行下给方式，即市政给水管网→地下贮水池→水泵→屋顶水箱→高区各层用水点。

1.2给水系统的组成

本建筑给水系统由引入管，水表节点，给水管道，配水装置和用水设备，给水附件，地下贮水池、水泵、水箱以及相配套的设备等组成。

1.3给水管道布置及安装

（1）各层给水管道采用暗装敷设，立管采用镀锌钢管，支管与连接管采用PPR（聚丙烯）管。

（2）管道外壁距离面不小于150mm；离墙，柱及设备之间的距离为50mm；立管外壁距离墙，柱，梁净距不小于50mm；支管距离墙，梁，柱净距为20~25mm。

（3）给水与排水管道平行或交叉时，其距离分别大于0.5m，0.15m；交叉时给水管在排水管上面。

（4）在立管或横支管上设阀门，管径DN≥50mm时设闸阀；DN≤50mm时设截止阀。

（5）贮水池采用钢筋混凝土结构，上部设人孔，基础底部设水泵吸水坑，生活水位吸水管在消防水位面上设小孔，保证消防水量不被动用。

为保证水质不被污染，水池底部做防水处理，水池内设导流墙。

分两格设置，可保障清洗时不间断供水。

（6）生活泵设于地下一层泵房内，所有水泵出水管，均设缓闭止回阀，除消防泵外其它水泵均设减震基础。

并在吸水管和出水管上设可曲挠橡胶接头。

2热水系统

2.1热水供应系统选择

本设计采用集中热水供应的立管循环系统，以蒸汽为热媒，用容积式加热器。

为保证冷、热水压力平衡，采用冷水给水系统一致的分区方式，高区冷水由屋顶水箱供给高区加热器，低区冷水由市政管网供给低区加热器。

加热设备置于负一层。

本设计对热水供应的要求较高，高区采用全天24小时热水供应，低区采用定时热水供应。

为保证最不利点设计水温不低于55℃。

出口水温为65℃。

2.2热水供应方式

本设计采用集中供水方式，各区的热水配水循环管网自成系统。

其优点是：

各区供水自成系统，互不影响，供水安全、可靠；设备集中设置，便于维修、管理。

其缺点是：

高区水加热器和配、回水主立管需承受高压，设备和管材费用较高。

2.3热水系统组成

典型的集中热水供应系统，主要由热媒系统、热水供水系统、附件三部分组成。

本设计的热媒是由市政提供的蒸汽，热水供水系统由热水配水管网和回水管网组成，高区采用干管循环，低区采用立管循环，附件包括一些控制附件和管道的连接附件，如减压阀、安全阀、自动排气阀等。

2.4热水管道布置及安装

所有热水管道采用暗装敷设，均用PPR（聚丙烯）管。

热水管道系统，应有补偿管道热胀冷缩的措施。

（1）上行下给式系统配水干管最高点应设排气装置，下行上给配水系统，可利用最高配水点放气；系统最低点应设泄水装置。

（2）当下行上给式系统设有循环管道时，其回水立管可在最高配水点以下0.5m与配水立管连接。

上行下给式系统可将循环管道与各立管连接。

（3）热水立管与横管连接时，为避免管道伸缩应力破坏管网，应采用乙字弯的连接方式。

3排水系统

3.1排水方式的选择

（1）根据设计要求，排水系统采用污、废水合流排放，生活污、废水经过化粪池后排入市政排水管道，系统采用双立管排水系统，分别是污水管和通气管。

（2）高区各单元分别采用独立排水立管，低区根据需要设置排水管。

高区污、废水到负一层顶部独立排出，通气管在顶层独立排出，低区就近排出。

（3）雨水排水系统采用混合排水，屋顶雨水排到十七层屋顶，通过雨水斗排到负一层，再通过内排水排到市政排水管道。

3.2排水管道布置与安装

3.2.1系统组成

生活排水系统由卫生器具、排水管道、检查口、室外排水管道、检查井、化粪池、等组成。

雨水排水系统由雨水斗、连接管、悬吊管、立管、检查井等组成。

3.2.2管道的安装

（1）排水管材采用UPVC排水塑料管。

（2）塑料排水立管宜每2层设1个检查口。

但在建筑物的最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口；检查口应在地面以上1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。

（3）排水管与室外排水管连接处设置检查井，检查井距离建筑物的距离不小于3m，并与给水管引入管外壁的水平距离不得小于1.0m。

（4）当排水管在中间竖向拐弯时，排水支管与排水立管、排水横管相连接时排水支管与横管连接点至立管底部的水平距离不小于1.5m；排水竖支管与立管拐弯处的垂直距离不得小于0.6m。

（5）立管管径大于或等于110mm时，在楼板贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于500mm的防火套管。

管径大于或等于110mm的横支管与暗设立管相连接时，墙体贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于300mm的防火套管，且防火套管的明露部分张度不宜小于200mm；防火套管、防火圈的耐火极限不宜小于贯穿部位的建筑结构的耐火等级。

（6）管道不得穿过沉降缝、烟道、风道，应避免穿过伸缩缝，在必须穿过时，采取相应的措施。

（7）排水管道的横管与横管，横管与立管的连接，采用45°通或45°四通和90°斜三通或90°斜四通。

（8）立管与排出管或排水横干管的连接宜采用两个45°弯头，或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。

（9）大便器排水管最小管径不得小于100mm；建筑物内排出管最小管径不得小于50mm；多层住宅厨房间的立管管径不宜小于75mm。

（10）立管管径大于或等于110mm时，在楼板贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于500mm的防火套管。

（11）通气管管材采用UPVC管，粘接。

（12）举过屋顶的通气管须伸顶伸出300mm以上，并大于积雪厚度。

屋顶作为活动场所时，通气管伸出屋顶2m以上，通气管必须设置耐腐网罩。

（13）通气管的顶端附近有门、窗、换气口时，通气管必须伸出高于这些门、窗，距换气口上端至少600mm以上，否则须离开门、窗、换气口水平距离至少3m以上。

（14）每个雨水排水区域2个雨水斗，采用内排水多斗系统，87式雨水斗。

4消防系统

根据本建筑的性质，设置消火栓系统和自动喷水灭火系统。

根据建筑内部各部位的使用功能，相应配置手提式干粉灭火器，以配合消防给水灭火系统。

整个消防系统给水管采用镀锌钢管。

4.1消火栓系统

根据该建筑性质，查《高层民用建筑设计防火规范》，本建筑物为Ⅰ类建筑，室内消火栓用水量40L/s，室外消火栓用水量30L/s，火灾延续时间3小时，每根竖管最小流量15L/s，每支水枪最小流量5L/s。

本设计为设水泵、水箱的消火栓给水方式。

（1）火灾初期前10分钟，屋顶水箱→消防立管→消火栓；10分钟后至3小时，地下贮水池→消防栓泵→消防立管→消火栓。

（2）室内消火栓系统为临时高压制，系统由消防贮水池，消防水泵，消防水箱联合供水。

管网布置成环状，设3个水泵结合器。

（3）消防水箱与生活水箱合用布置在水箱间，储存18m3的消防用水量；消防水池与生活贮水池合用。

系统设消火栓泵2台，一用一备。

消火栓泵可由消火栓泵起泵按钮直接启动同时向消防控制中心报警。

水泵现场和消防控制中心均可控制停启泵。

（4）消火栓每股流量不小于5L/s。

火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱提供，火灾10min后消防用水量由地下室消防水池提供。

（5）室内消火栓口径为65mm，单出口，每个消火栓处设直接启动消火栓泵的按钮。

屋顶设一个实验消火栓。

水枪喷嘴口径19mm，充实水柱为12m。

水龙带为内衬胶，直径65mm，长度25m。

水泵接合器选用SQ150地上式水泵接合器3个

（6）考虑消火栓减压设施，采用减压孔板。

4.2自动喷水灭火系统

根据该建筑性质，查《自动喷水灭火系统设计规范》，本建筑物自喷系统为中危险级Ⅰ级，火灾延续时间1小时。

自喷系统采用湿式自喷系统，用作用面积法进行计算。

（1）喷头流量系数K=80，设计喷水强度q=6L/（min·m2），最不利点喷头压力P=0.05MPa，作用面积F=160m2。

（2）火灾初期前10分钟，屋顶水箱→消防立管→消防喷头；10分钟后至1小时，地下贮水池→消防喷淋泵→消防立管→消防喷头。

（3）系统由：

闭式喷头、报警装置（水力警铃、压力开关）、湿式报警阀、管网及供水设施组成。

（4）本设计地下车库无吊顶，采用直立型喷头。

其他楼层有吊顶，采用玻璃球洒水喷头。

（5）一个报警阀组湿式自喷系统所控制的喷头数少于800个。

（6）考虑设置减压设施，采用减压阀。

减压阀应设在报警阀前，为防止堵塞，在入口前应装设过滤器。

垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。

4.3灭火器的设置

因建筑物使用功能不同，其内部可燃物性质各异，因此，仅使用水作为消防手段不能完全达到扑救火灾的目的，甚至还会带来更大的损失。

本建筑还应配置灭火器系统，以更好的达到扑救火灾的目的。

本设计参照《建筑灭火器配置设计规范》（50140-2005）、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）。

4.3.1灭火器选择的参考因素

（1）灭火器配置场所的火灾种类。

（2）灭火器配置场所的危险等级。

（3）灭火器的灭火效能和通用性。

（4）灭火剂对保护物品的污损程度。

（5）灭火器设置点的环境温度。

（6）使用灭火器人员的体能。

4.3.2灭火器的布置

（1）灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点，且不得影响安全疏散。

（2）对有视线障碍的灭火器设置点，应设置指示其位置的发光标志。

（3）灭火器的摆放应稳固，其铭牌应朝外。

手提式灭火器宜设置在灭火器箱内或挂钩、托架上，其顶部离地面高度不应大于1.50m；底部离地面高度不宜小于0.08m。

灭火器箱不得上锁。

（4）灭火器不宜设置在潮湿或强腐蚀性的地点。

当必须设置时，应有相应的保护措施。

灭火器设置在室外时，应有相应的保护措施。

（5）灭火器不得设置在超出其使用温度范围的地点。

4.3.3灭火器配置场所的火灾种类和危险等级

查规范知，灭火器配置场所的火灾种类可划分为以下五类：

A类火灾：

固体物质火灾。

B类火灾：

液体火灾或可熔化固体物质火灾。

C类火灾：

气体火灾。

D类火灾：

金属火灾。

E类火灾（带电火灾）：

物体带电燃烧的火灾。

民用建筑灭火器配置场所的危险等级，应根据其使用性质，人员密集程度，用电用火情况，可燃物数量，火灾蔓延速度，扑救难易程度等因素，划分为以下三级：

（1）严重危险级：

使用性质重要，人员密集，用电用火多，可燃物多，起火后蔓延迅速，扑救困难，容易造成重大财产损失或人员群死群伤的场所；

（2）中危险级：

使用性质较重要，人员较密集，用电用火较多，可燃物较多，起火后蔓延较迅速，扑救较难的场所；

（3）轻危险级：

使用性质一般，人员不密集，用电用火较少，可燃物较少，起火后蔓延较缓慢，扑救较易的场所。

本建筑1～17层为A类火灾轻危险级；负一层车库及泵房为A类火灾中危险级。

第三部分设计计算书

1室内给水系统的计算

本次设计给水分为两个区，1-3层为低区；4-17层为高区，以下为分区计算过程。

1.1给水用水量计算

表3—１高低区用水量标准及时变化系数表

高区

序号

名称

用水单位

用水定额

Qmax（L/d）

时变化系数

Qmax（m3/h）

客房

362床

400L/床*d

145600

2.0

12.13

未预计用水量

以上10%

—

14560

1.0

0.61

低区

咖啡室

364人

5L/人*次

1820

1.5

0.15

茶室

364人

5L/人*次

1820

1.5

0.15

餐厅

1000人

40L/人*d

40000

1.5

5.00

会议室

400人

6L/人*d

2400

1.2

0.72

健身中心

364人

30L/人*d

10920

1.2

1.09

洗衣房

364+400人

40L/人*d

30560

1.5

5.73

淋浴房

364人

100L/人*d

36400

2.0

6.07

公共卫生间

400人

100L/人*d

40000

2.0

3.33

冷却循环

补充水

4.5m3/h

24h

108000

1.0

4.5

水景绿化

以上15%

—

35388

2.0

2.95

未预计用水量

以上10%

—

23592

2.0

1.97

1.1.1高区最高日用水量：

Qd=160.16m3/d

高区最高

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