建筑给水排水毕业设计论文开题报告.docx
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建筑给水排水毕业设计论文开题报告
毕业设计（论文）开题报告
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1、毕业设计（论文）选题依据（选题意义、国内外发展现状分析、主要参考文献目录）
1.1选题意义
我国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。
随着城市化、工业化的加速，我国水资源的需求缺口也日益增大。
一方面，人口急剧增长，对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，工业发展迅速，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源，我国“水危机”状况日趋严重。
在这样的背景下，建筑给水排水工程是以给人们提供卫生舒适、经济实用、安全可靠的生活与工作环境为目的，以合理利用与节约水资源为约束条件，研究和解决关于建筑给水、热水和饮水供应、消防给水、建筑排水、建筑中水、小区给水排水和游泳池等特殊设施的给水排水问题的一门学科。
近十年来，随着科技的进步和建筑给排水工程技术人员的不断创新与实践，建筑给水排水工程在理论与工程实践上取得了一些重大科技成果，有了明显的技术进步，并在2003年4月颁布了新的建筑给水排水设计规范，为建筑给水排水工程的进一步发展创造了良好条件。
为了实现水资源的可持续利用，以及适应国民经济和社会发展的需要，发挥水资源的多种功能，必须搞好建筑节水。
此外，随着土地资源的紧张，高层建筑越来越多，高层建筑给排水设计成为设计师的必备技能。
但因其使用人数多，给排水结构复杂等原因而难以让设计者掌握。
所以，特选此高层建筑设计作为本人的毕业设计。
该设计建筑为某高层办公楼，地下一层，地上十五层，几乎涉及了建筑给排水设计的所有内容。
我希望通过这次毕业设计能有效的提高自己的基本技能：
如资料检索、文献阅读、设计计算、绘制图纸、编写设计说明等；培养自己理论联系实际的独立工作能力，综合分析、判断的思维能力，独立运用所学知识解决实际问题的能力；了解社会生产实际中的问题，及时补充自己没有掌握的知识，达到对学习成果的综合性总结和检阅，也是为以后从事相关工作打下良好的基础。
1.2国内外发展现状分析
1986年以来，随着建筑业的发展、建筑给水排水专业迅速发展，已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。
这一时期内，在专业队伍上已具有积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员。
在技术上，积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术，专业技术有了明显的突破和发展，其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出。
在组织上，成立了全国建筑给水排水工程标准技术委员会和中国土木学会给水排水学会建筑给水
排水委员会。
近年来学术活动踊跃，并加强了国际间的技术交流。
在1996年召开了全国建筑给水排水青年工程师大会，举行中日学术交流会，并参加了国际给水排水会议（WPC）等加强了技术联系。
此外，这个阶段内我国建筑给排水产品设备的发展也促进了建筑给排水技术的发展。
建筑给水排水技术的发展是与科研工作、工程实践（设计、安装）、产品开发等多方面有关。
近年来，高层建筑给排水日趋增加，例如上海在浦东将建成的金茂大厦（88层，420m）和上海国际环球金融中心（ShanghaiWorldFinanceCenter96层，465m），促进了建筑给排水技术的发展。
我国在这方面的科研基础工作还做得较少，但在工作实践中特别是设计方面已处于一定的水平。
在产品开发上，也不断引进先进国家的技术。
为了使传统的给排水工程与社会可持续发展在我国的经济条件下有机结合，我国正积极发展水工业，作为给水排水工程在21世纪的新发展。
其中也要求建筑给排水向舒适、卫生、安全可靠发展。
1.2.1建筑给水的发展
将符合标准的水送入建筑物内，以此来保障建筑物内人们的生活或生产用水，是建筑给水的重要任务，同时送入建筑物内的水量和水压也一定要符合要求，这样才能让建筑物内人们的生活和生产用水得到保障。
在建筑物内水的分配方面，我国相关部门也做出了明确的规定，建筑内的水龙头必须选用瓷片式的，且规定禁止使用普通旋启式水龙头。
因为瓷片式的水龙头不但使用方便，而且也能起到节水用水的效果，但其也有一定的缺点，比如对水流的阻力控制较差，且也会影响到水箱的设置高度和给水方式等。
在节水技术方面，就拿大小便的冲洗用水来说，已经从水龙头控制转化为光电和红外感应控制。
在管道连接方面，除了给水塑料管采用相应的接口方式外，还可采用沟槽式管接头对其管道进行连接，沟槽式的连接方式，不但拆卸方便，而且也会对镀锌层起到保护的作用，且在进行安装时也比较方便，也不用动用明火，耐压方面也比常用的塑料管要高，已成为了一种新的接头方式。
水泵作为建筑给水的重要工具，其选择位置也非常的重要，有的水泵设置在室内，有的则是设置在室外，但不论设定在什么地方，水泵在运行时都会产生较大的共振和噪音，所以建筑给水的水泵必须要采用低噪音的泵。
建筑给水的水泵可选用机电体化水泵，此泵的体积非常小，且功率还非常高，或者选择防腐浊的不锈钢泵。
目前我国的水泵隔振技术也发展的非常好，以前对水泵进行隔振时总是采用橡胶隔振垫或弹簧减震垫等，虽然能起到一定的隔振作用，但效果相当不好，目前在水泵的
隔振方面可以采用复合减震器或钢丝减震器等。
建筑给水系统里，对水质的要求也是非常高的，以前我国的水质标准比较单一，水质的标准都是以饮用水的标准为依据的，随着技术的不断提高，水质标准方面也进行了分类，可分为：
饮用水水质标准；杂用水水质标准。
不同的水质标准也可运用于不同的用途。
在建筑给水方面，对水质的保障技术也是非常重要的，为了防止建筑内的回流污染，可采取防污隔断阀对其水质进行保护。
在建筑物内的居民，家家户户都需要进行安装水表，水表作为计算水流量的依据，可见其重要性。
以前水表总是在人们的家中进行安装的，其水表的计量与水的实际流出量总是不准，现在很多都是采用水表出户或先付费再用水的模式，这样的方法也能使水的流出量更加准确。
1.2.2建筑消防领域的技术发展
建筑消防是建筑给排水技术人员必须重视的一个问题，建筑消防要以消火栓给水系统为主向。
在以前的老式建筑物中，很多消防栓都是采用，手动阀门进行控制的，这种老式的灭火方式经常会存在一定的弊端。
比如长时间不用，遇到突发状况，因为阀门老化而无法对其进行打开，而且使用起来也很不方便等诸多原因，在现代的建筑物中，很多都是采用自动喷水系统进行灭火的，这种方式，不但方便，而且遇到突发火灾，也能尽快的对火情进行控制。
对那些存放可燃物体的仓库，在采用自动喷水系统的同时可加入泡沫进行联合使用。
在自动喷水系统中，喷头作为其中的一个组件是非常重要的，在选材上一定要选好一点的喷头，如不锈钢喷头等。
稳高压消防给水系统要比高压消防给水系统更可靠的一种消防给水系统，目前稳高压消防水系统可用于建筑物的室内。
1.2.3建筑排水的技术进步
卫生器具作为建筑物内用户居民的主要用水装置，其自身的节水性能也比较受到人们的关注，建筑中居民的卫生器具配点水处的静水压力一般控制在0.45~0.55MPa左右即可。
以前的很多建筑物都是采用平顶的设计，如果采用平顶的话，屋顶就很容产生积水，从而使得的建筑物上层出现渗漏，目前虹吸压力式屋面雨水排水系统就解决了这一问题，在对屋顶雨水的处理是上，显示出了较强的性能，从而解决了屋顶积水的这一问题。
1.2.4建筑物内热水供应方面的技术发展
在建筑为内，如果设置了热水系统的话，一定要对其建筑内的热水系统设置干管循环水系统，这样也能保障其建筑物内水的水温。
这样的设置在使用热水时，只需放掉支管内的部分冷水，就可得到所需要的热水了。
这样的设计也能起到节约用水的作用，如果是高层建筑的话，由于干管循环水系统需要的支管较多，所以浪费的水量和电量也是很大的，所以在设计时，尽量采用支管循环的回水系统，这样不但能节约用水也能减少资源的浪费。
如果建筑物内没有热水系统的话，这就需要建筑物内的居民自行安装热水器。
近几年，太阳能热水器的使用率非常的高，太阳能热水器是利用光热转换的原理，把太阳光作为能量把冷水转化为热水。
同时太阳能热水器的运行费用较低，而且使用的时间比较长，且不具有危险也没有污染，是一个既节能又无污染的光热转换装置。
使用太阳能热水器，能大大的降低资源的浪费，同时也是一种再生能源的利用。
1.2.5CAD技术的应用
CAD技术在设计人员中已推广应用。
给排水专业出现了多种应用软件包。
在计算机绘图方面,能做到绘制平面图的同时自动生成并显示出透视图,使平面和三维更直观。
软件也可在平面绘制后再生成透视图。
在软件的开发上,突出了专业的特点,均以AutoCAD为平台,但是在计算和优化方面软件还未能较好开发。
软件处于初级绘图应用阶段。
1.2.6智能化建筑中的给排水设计
重视楼宇自动化系统和运用计算机技术对给排水设备进行测量、监视及自动控制。
给排水专业主要对卫生设备及灭火设备方面提出监控要求。
在给水系统中,提出能对流量、压力（压差）、温度、液位的监视、控制、测量、记录;排水系统中,提出能对流量的测量、记录、阻塞的显示等;消防灭火系统中,提出监控方式、监测位置,并能及时反映运行状态。
自动化系统起步较晚,但现已有了智能建筑设计标准。
在住宅区内,给水计量开始推广应用远传水表。
由于产品规格偏少、投资偏大,限制了给排水对自控的要求。
为了我国建筑给水排水事业的发展，我们必须不断地总结经验，吸取国外的新技术，创造建筑给水排水技术体系，把建筑给水排水工程技术提高到一个新水平。
1.3主要参考文献目录
[1]．中华人民共和国公安部主编.《建筑设计防火规范》GB50016-2006，中国计划出版社，2006年；
[2]．中华人民共和国公安部主编.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95，中国计划出版社，2001年；
[3]．中华人民共和国公安部主编.《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001，中国计划出版社，2001年；
[4]．上海建设和管理委员会主编.《建筑给排水设计规范》GB50015-2003，中国计划出版社，2003年；
[5]．陈方肃主编.《高层建筑给水排水设计手册》，湖南科学技术出版社，2001年；
[6]．王增长主编.《建筑给水排水工程》，中国建筑工业出版社，2004年；
[7]．中华人民共和国建设部主编.《给水排水制图标准》GB/T50106-2001，中国计划出版社，2002年；
[8]．中国建筑标准设计研究院主编.《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》，中国计划出版社，2003年。
[9]．网易给排水
[10]．水世界－中国城镇水网http:
//www.chinacitywater.org
[11]．水网中国
2、毕业设计（论文）内容
2.1安徽省某高层办公楼，该楼每层有公共卫生间若干，卫生器具布置见平面图。
地下一层，地上十五层。
总建筑高度60.6m；室内外高差为1.5m，冻土深度0.5m。
现需进行建筑给水排水设计。
2.2该建筑一层、二层层高4.8m，3～15层层高4.0m，地下一层标高为－4.8m。
2.3城市给排水管道现状：
本建筑物北侧有城市给水管可作为该建筑物的水源，其直径200mm，常年可提供的工作压力为0.28兆帕，管顶埋深为地面以下1.0m。
2.4该课题分为4个子课题，见下表：
课题名称
子课题内容
完成人
某高层办公楼设计1
地上十五层，地下一层，建筑高度60.4m；建筑给水系统采用无负压给水方式；室内外地坪高差为1.5m，冻土深度0.5m。
张涛
3、毕业论文（论文）进行方案
高层建筑给排水工程具有以下特点：
（1）高层建筑的给排水量大。
高层建筑给水排水设备的使用人数较多，瞬时的给水量和排水量，所以必须具备安全可靠的水源，以及经济合理的给水排水系统形式，并妥善处理排水管道的通气问题，以保证供水安全可靠、排水通畅和维护管理方便。
（2）高层建筑给水热水消防系统静水压力大，如果只采用一个区供水，不仅影响使用，而且管道及配件容易被破坏。
因此，供水必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证系统的安全运行。
（3）高层建筑对防噪声、防震等要求较高，必须考虑管道的防震、防沉降、防噪声、防水锤、防管道伸缩变位、防压力过高等措施。
以保证管道不漏水，不损坏建筑结构及装饰，不影响周围环境，使系统安全运行。
（4）高层建筑引发火灾的因素多。
高层建筑的结构功能复杂，失火可能性较大，失火后也容易迅速蔓延，人员疏散苦难。
所以，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的需要，而且消防给水的设计应“立足自救”，方可保证即使扑灭火灾，也要防止重大事故发生。
3.1给水系统相关初步方案
3.1.1水源
本工程由建筑物北侧城市给水管进水以满足生活以及消防用水要求，其直径200mm，常年可提供的工作压力为0.28MPa，管顶埋深为地面以下1.0m。
3.1.2给水方案的比较
（1）给水方式即指建筑内部给水系统的供水方案。
合理的供水方案，应综合工程涉及的各项因素如技术因素包括：
供水可靠性，水质，对城市给水系统的影响，节水节能效果，操作管理，自动化程度等；经济因素包括：
基建投资，年经常费用，现值等；社会和环境因素包括：
对建筑立面和城市观瞻的影响，对结构和基础的影响，占地面积，对环境的影响，建设难度和建设周期，抗寒防冻性能，分期建设的灵活性，对使用带来的影响等，采用综合评判法确定。
（2）高层建筑给排水竖向分区的方法
高层建筑的给水管网必须竖向划分成几个区域，通常分区的原则如下：
1 充分利用市政给水管网压力，所以一般用初估法来计算低区层数。
2 高区划分根据静水压力：
《建筑给水排水设计规范》规定高层建筑生活给水系统竖向分区：
对住宅、旅馆、医院宜为300～350KPa；办公楼高层建筑竖向分区根据管道或设备所承受的静水压力为350～450KPa。
（3）根据当前国际高层建筑给水技术发展现状，几种常用高层建筑给水方式的比较见下表：
名称
给水方式
优点
缺点
高位水箱供水方式
高位水箱并列供水方式：
在各分区独立设水箱和水泵，水泵集中设置在建筑底层或地下室，分别向各区供水。
（1）各区是独立系统，供水安全可靠；
（2）水泵集中，管理维护方便；
（3）运行动力费用经济。
（1）水泵数量多，高压管线长，设备费用增加；
（2）分区水箱占用建筑面积，影响经济效益。
高位水箱串联供水方式：
水泵分散设置在各区的楼层中，低区的水箱兼作上一区的水池。
（1）无高压水泵和高压管线；
（2）运行动力费用经济。
（1）水泵分散设置，占用较大面积，管理维护不便；
（2）防震、隔音要求高；
（3）供水可靠性差。
减压水箱供水方式：
整个高层建筑的用水量由底层水泵提升至屋顶总水箱，然后再送至各分区减压水箱。
（1）水泵数量少，设备费用低，维护管理简单；
（2）泵房面积小，减压水箱容积小。
（1）水泵运行动力费用高；
（2）屋顶水箱容积大，对建筑结构不利；
（3）供水可靠性差。
减压阀供水方式：
以减压阀代替减压水箱。
减压阀不占面积。
水泵运行动力费用高
无水箱供水方式
变频泵供水方式：
各区分别设置变频泵从水池抽水，向本区供水。
（1）设备布置集中，便于维修和管理；
（2）中间未设置水箱，节省平面所占面积；
（3）节能，耗能少。
（1）水泵数量多；
（2）扬程各不相同；
（3）供水不安全。
气压给水方式：
各区分别设置气压供水设备从水池抽水，向本区供水。
（1）由于有气压罐调节，供水较变频方式安全；
（2）设备布置集中，便于维修和管理；
（3）中间未设置水箱，节省平面所占面积；
（4）节能，耗能少。
（1）水泵数量多；
（2）扬程各不相同。
无负压变频供水方式：
进水管与自来水管网直接相连，水在自来水管网剩余压力驱动下压入设备进水管，设备的加压水泵在进水剩余压力的基础上继续加压，将供水压力提高到用户所需的压力后向出水管网供水。
（1）无需建水池，节能，节资；
（2）安装简单，节省占地面积；
（3）运行稳定，振动小，噪音低（噪音值低于50分贝），用途广泛，实用性强；
（4）不产生二次污染，功能全，智能化程度高。
（1）增加了输水管长度和造价；
（2）高区的水泵杨程高，需要耐高压的输水管。
3.1.3给水方案的确定
本建筑共十六层，地下一层，地上十五层，建筑高度为60.60m,负一层标高-4.80m，地上一层、二层层高4.8m，3～15层层高4.0m。
综上所述，为充分利用市政管网的压力，本设计采用分区供水，低区为一至四层直接由市政管网供水，中区为五至十层，高区为十一至十五层，均采用市政管网—无负压变频供水设备—用水点供水系统。
该供水方式能有效利用市政管网压力，不致造成浪费。
经过长期实践证明：
无负压给水设备可节省50%以上的兴建水池费用，节电20%～40%。
3.1.4管道布置与敷设
（1）基本要求
1 确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理；
2 保护管道不受损坏；
3 不影响生产安全和建筑物的使用；
4 便于安装维修。
（2）布置形式
室内给水管网采用枝状布置，单向供水。
管道尽可能与墙、梁、柱平行，呈直线走向，力求管路简短，以减少工程量，降低造价。
为了防止冷热水压力的不均匀，给水管网应当和热水管网采用相同的布置，故本设计采用上行下给式，具体布置方式见图3.1。
（3）管道敷设图3.1给水系统简图
给水管道的敷设有明装、暗装两种形式。
考虑到办公楼对卫生、美观的一定要求，本设计采用暗装，其优点是管道不影响室内的美观、整洁。
水平配水干管敷设在顶层天花板下或吊顶内，卫生设备支管敷设在墙内。
给水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板时应预留孔洞，在墙中敷设时，也应预留墙槽。
给水管宜设计成0.002～0.005
坡度，坡向泄水处。
（4）管材
常用给水管材一般有钢管、铜管、铸铁管和塑料管等。
本设计室外给水管采用钢塑复合管（SP管），螺纹连接或法兰连接，其除具有塑料管的优点外，还有耐压强度好、耐热、可曲挠和美观等优点。
室内给水管立管和各层横直管均采用三型聚丙烯管（PP-R），热熔连接，优点是化学性能稳定、耐腐蚀、重量轻，管内壁光滑、加工安装方便等。
3.1.5给水管网的水力计算
（1）设计秒流量的计算
通过平方根法计算设计秒流量，计算公式如下：
（2）经济流速
工程设计中可采用下列数值：
DN15～DN20，v=0.6～1.0m/s；DN25～DN40，v=0.8～1.2m/s；DN50～DN70，v≤1.5m/s；DN80及以上的管径，v≤1.8m/s。
（3）管径：
在求得各管段的设计秒流量后，根据经济流速查表或计算，即可确定管径。
（4）水泵扬程：
3.2排水系统相关初步方案
3.2.1排水体制的选择
排水体制一般分为合流制和分流制两种。
前者为污（废）水和雨水合一的系统，分流制为污（废）水和雨水在两个或两个以上管渠排放的系统。
合流制管道总投资较分流制低20%～40%，因此本设计生活污废水室内外均合流，经化粪池预处理后就近排入市政污水管网系统。
餐饮废水经隔油池除油，地下车库废水经隔油后提升至室外后排入市政管网。
3.2.2排水系统的选择
高层建筑可采用的排水系统主要有以下两种：
（1）特制配件单立管排水系统
在横支管与立管连接处，设置特制配件代替一般的三通；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的弯头。
在排水立管管径不变的情况下改善管内水流与通气状态，增大排水能力。
（2）双立管排水系统
双立管排水系统由一根排水立管和一根专用通气立管组成，利用排水立管与另一根立管之间进行气流交换。
本设计采用双立管排水系统，如图3.2所示。
为避免压力过大使底层卫生器具产生喷溅现象，底层需单独排放。
其优点是可以保护存水弯水封，使排水系统内的空气压力与大气压取得平衡；使排水管内排水通畅，形成良好的水流条件；把新鲜空气补入排水管内，使管内进行换气，预防因室外管道系统积聚有害气体而损伤养护人员、发生火灾和腐蚀管道等隐患；减少排水系统的噪声。
3.2.3排水管道的布置与敷设
（1）基本要求
1 排水畅通，水力条件好；
2 保证设有排水管道房间或场所的正常使用；
3 保证排水管道不受损伤；
4
室内环境卫生条件好；
5 施工安装、维护管理方便；
6 占地面积小，总管线短，工程造价低。
图3.2排水系统简图
（2）布置形式
系统设污水立管和专用通气立管。
通气立管与污水立管的管径相同，两者之间的连接管为结合通气立管，其管径不应小于通气立管管径。
伸顶通气管的管径与所接污水立管管径相同。
伸顶通气管高出屋面应≥0.3m，如若屋顶有人停留时，其高度应＞2m。
而结合通气管的布置方式需通过计算来确定。
自卫生器具至排出管的距离应最短，管道转弯应最少。
排水立管宜靠近排水量最大、靠近最脏、杂质最多的排水点。
立管尽量不转弯。
排水支管连接在排出管和排水干管上时，连接点距立管底部下游水平距离不宜小于3.0m，且不得小于1.5m。
横支管接入横干管竖直转向管段时，连接点应距转向处以下不得小于0.6m。
排水系统的水平支管安装在楼板下方，即采用异层敷，坡度不得小于0.026。
异层敷设是一种传统的敷设方式，不占用使用空间，总造价经济。
（3）管材
常用的排水管材有，钢筋混凝土管、排水铸铁管和排水塑料管三种。
本设计室外排水管采用钢筋混凝土管，水泥砂浆接口。
室内排水管采用硬聚氯乙烯塑料管（UPVC管）。
其具有重量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、可制成各种颜色、投资省和节能的优点。
（4）检查口和清扫口
塑料排水立管宜每6层设置1个检查口。
在最低层和设有卫生器具的2层以上建筑物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。
当立管水平拐弯或有乙字弯时，在该层立管拐弯处和乙字管的上部应设检查口。
立管上检查口的设置高度，从地面至检查口中心宜为1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。
塑料排水管道，在连接4个及以上的大便器的的污水横管上宜设置清扫口。
在水流偏转角大于45°的排水横管上，应设清扫口（或检查口）。
（5）化粪池
《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）（以下简称《规范》）要求清掏周期为3～12个月，实际设计中多取3～9个月，而酸性发酵阶段的酸性发酵期为3个月，酸性减退期为5个月左右。
实践证明：
清掏周期的取定，应兼顾污水处理效果、建设造价、管理三个方面因素清掏周期一般不宜少于12个月。
化粪池的停留时间是关系污水处理效果和化粪池容积与造价的重要指标，停留时间过短，则污水处理效果差；停留时间过长，又增加化粪池容积与造价，且布置困难。
《规范》要求：
停留时间取12～24小时。
实践证明：
停留时间不宜少于2小时，以保证污水处理效果。
3.2.4排水管网的水力计算
（1）设计秒流量的计算
计算公式如下：
（2）排水横干管水力计算
（3）管径
在求得各管段的设计秒流量后，根据经济流速查表或计算，即可确定管径。
但为了排水通畅，防止管道堵塞，保障室内环境卫生，规定了建筑内部排水管的最小管径为50mm。
厨房、浴室以及大便器排放的污水水质特殊，其最小管径应大于50mm。
3.3消防系统相关初步方案
根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95，本设计建筑属于一类建筑，地上部分火灾危险等级为中危险等级Ⅰ级，地下室部分为中危险等级Ⅱ级。
3.3.1消火栓给水系统
（1）消火栓给水系统的给水方式
在消火栓给水系统中，消火栓口的静水压力不应大于1.0MPa，当大于1.0MPa时，应采用分区给水系统
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