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洛阳理工学院
毕业设计（论文）
题目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
姓名＿＿＿＿＿＿＿＿
系（部）＿＿＿＿＿＿＿＿
专业＿＿＿＿＿＿＿＿
指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿
年月日
某多层住宅建筑给排水工程设计
摘要
本工程为一幢八层的住宅楼项目，本次设计主要完成建筑物的给水、排水、雨水、消防给水工程的设计。
其中，生活给水设计包括给水方式的选择、给水工程的分区与设备的选型，给水管道的布置以及给水管管径的计算与选择。
排水系统采用污、废水合流制，底层单独排放，排水立管设伸顶通气管，污水直接排向市政污水管网。
排水包括排水管道的布置和排水管道的计算，屋顶雨水排水系统。
雨水和污水分流排放。
消防系统为室内消火栓给水系统，采用高位水箱、水池、水泵联合供水。
消火栓保护半径为20米。
给水管采用PP-R管；排水管采用铸铁管；消防系统均采用钢管。
关键词：
给水系统；排水系统；消防系统；
Multi-StoreyResidentialBuildingTotheDesignOfDrainageWorks
ABSTRACT
Thisprojectisaeightresidentialbuildingproject,thedesignofthemainbuildingwatersupply,drainage,completewater,firewatersupplyengineeringdesign,thedesignoflivingwatersupply,includingtheselectionofwatersupplyway,pipinglayoutandpipediametercalculationandselection.Drainagesystemusingsewage,wastewatersewagesystem,theseparatedischarge,verticaldrainingpipesetstackvent,sewagedirectlydischargedintothemunicipalsewagepipenetwork.Drainincludesadrainpipinglayoutanddrainagepipes,roofrainwaterdrainagesystem.Rainwaterandsewagediversiondischarge.Firefightingsystemforindoorfirehydrantwatersupplysystem,thewatersupply.Fireprotectionradiusof20meters.
WatersupplypipewithPP-Rpipe;pipeusingironpipe;steeltubesareusedforfirefightingsystem.
Keywords:
watersupplysystem;drainagesystem;firecontrolsystem;
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK前 言1
HYPERLINK第1章工程概况2
HYPERLINK1.1建筑给水排水设计资料2
HYPERLINK1.1.1设计资料2
HYPERLINK1.1.2背景资料2
HYPERLINK1.1.3建筑图纸2
HYPERLINK1.2建筑给水排水设计相关要求4
HYPERLINK1.2.1给水排水及消防给水管道设计4
HYPERLINK1.2.2绘制设计图纸4
HYPERLINK1.2.3底层、标准层给水排水及消防给水平面图4
HYPERLINK1.2.4给水排水及消防给水系统图4
HYPERLINK1.2.5说明书内容4
HYPERLINK第2章给水系统5
HYPERLINK2.1综述5
HYPERLINK2.2给水系统的选择5
HYPERLINK2.2.1低层建筑室内供水常用的供水方式：
5
HYPERLINK2.2.2该建筑给水方式的选择7
HYPERLINK2.3无负压设备所用水泵的计算10
HYPERLINK2.3.1无负压设备所用水泵流量计算10
HYPERLINK3.3.2无负压设备所用扬程的计算：
11
HYPERLINK第3章室内给水系统的计算13
HYPERLINK3.1给水定额及小时变化系数的确定13
HYPERLINK3.2设计秒流量的计算13
HYPERLINK3.3室内所需压力的计算14
HYPERLINK3.4生活给水系统水利计算15
HYPERLINK3.5水表的水头损失19
HYPERLINK3.6生活给水系统管材的选择21
HYPERLINK第4章排水系统22
HYPERLINK4.1室内排水系统22
HYPERLINK4.1.1室内排水系统参数23
HYPERLINK4.1.2室内排水系统计算24
HYPERLINK4.1.3室内排水系统管材的选择26
HYPERLINK4.2屋面雨水排水系统26
HYPERLINK4.2.1建筑雨水的排放方式26
HYPERLINK4.2.2管道的布置与敷设26
HYPERLINK4.2.3雨水系统的水力计算26
HYPERLINK4.2.4雨水流量26
HYPERLINK第5章消防系统29
HYPERLINK5.1消火栓系统29
HYPERLINK5.1.1消火栓系统计算30
HYPERLINK5.2消防系统35
HYPERLINK5.2.1屋顶消防水箱35
HYPERLINK5.2.2水泵接合器布置原则36
HYPERLINK5.2.3消防系统管材37
HYPERLINK5.2.4消火栓设备的布置原则37
HYPERLINK5.2.5消防水池容积的计算38
HYPERLINK结 论39
HYPERLINK谢辞40
HYPERLINK参考文献41
HYPERLINK外文资料翻译42
c:
\iknow\docshare\data\cur_work\水表设置表4-2卫生间排水计算表
管段编号
卫生器具名称数量及当量
排水当量总数
设计秒流量
管径
坡度
洗涤盆
3
淋浴器
0.45
洗脸盆
0.75
大便器
4.5
地漏
∑Ng
L/s
mm
i
1～2
1
0.75
0.25
50
0.026
2～4
1
1
5.25
1.91
100
0.026
3～4
1
1
0.45
0.15
50
0.026
4～5
1
1
1
1
5.7
1.93
100
0.026
5～6
1
1
1
1
5.7
1.93
100
0.026
卫生间排水立管（WL1）管径计算：
=0.12×1.5
，管径D=100mm。
因设计流量8.25
小于De100mm排水塑料管最大允许排水流量10.82
。
所以不用设专用的通气立管。
WL2、WL3、WL4、WL5、WL6管径计算同WL1。
（2）厨房排水横管计算如下：
图4-2厨房排水计算草图
表4-3厨房排水计算表
管段
编号
卫生器具名称数量及当量
排水当
量总数
设计秒
流量
管径
坡度
洗涤盆
3
淋浴器
0.45
洗脸盆
0.75
大便器
4.5
地漏
∑Ng
L/s
mm
i
1～2
1
1
3
0.99
50
0.026
厨房排水立管（WL7）管径计算：
=0.12×1.5
，管径D=100mm。
因设计流量5.89
小于De100mm排水塑料管最大允许排水流量10.82
。
所以不用设专用的通气立管。
WL8、WL9、WL10、WL11、WL12管径计算同WL7。
4.1.3室内排水系统管材的选择
本设计中的排水管材采用柔性接口机制排水塑料管。
优点如下：
1.优越的物理化学性能2.良好的排水性能3.管材轻、施工方便4.经济、美观5.良好的社会经济效益。
但同时也具有排水噪音大，承压能力差，耐火能力差等缺点。
4.2屋面雨水排水系统
屋面雨水排水系统是排除降落在屋面的雨、雪水的排水系统。
4.2.1建筑雨水的排放方式
根据规范，高层建筑的屋面雨水排水宜按重力流设计。
该设计采用雨水外排的排放方式，檐沟排水。
4.2.2管道的布置与敷设
（1）排水管的转向处做顺水连接。
（2）雨水管应牢固的固定在建筑物的承重结构上。
（3）管材采用承压塑料管。
4.2.3雨水系统的水力计算
根据规范要求，设计重现期采用3年，降雨历时为5min,查《给水排水设计手册》
（二）得,洛阳地区
，降雨厚度H=140mm/h
4.2.4雨水流量
雨水流量按式计算：
式中
——汇水面积，
；
——径流系数，屋面
=0.9；
——设计降雨强度，
。
图4-3屋顶排水平面图
表4-4汇水参数及计算流量表
汇水区域编号
降雨强度
L/（sha）
降雨历时
min
重现期
a
径流系数
汇水面积
m3
雨水流量
L/s
1
370
4
3
0.9
118.31
3.94
2
370
4
3
0.9
67.02
2.23
3
370
4
3
0.9
88.36
2.94
4
370
4
3
0.9
118.31
3.94
5
370
4
3
0.9
67.02
2.23
由规范查得塑料管立管外径：
75
2.3（最大泄水流量5.71L/s）。
所以立管全部使用De75。
由设计手册，雨水埋地管（充满度1.0），取DN110
3.2（
=8.432L/s,
=20.09L/s）
选用雨水斗型号如下：
87式单斗雨水斗，口径为75mm，雨水斗最大允许汇水面积244
满足要求。
溢流口计算
溢流口的功能主要是雨水系统事故时排水和超量雨水排除。
按最不利情况考虑，溢流口排水能力应不小于10年重现期的雨水量。
在天沟末端山墙上设溢流口，口宽b取0.20m，堰上水头h取0.15m，流量系数m取385，则溢流口排水量
=385
0.20
=19.81L/s
溢流口排水量大于雨水设计流量，即使雨水斗和雨落管被全部堵塞，也能满足溢流要求，不会造成屋面水淹现象。
第5章消防系统
根据我国目前普遍用的登高消防器材的性能、消防车供水的能力、麻织带的耐压程度和建筑的结构状况并参考国外对低层与高层建筑起始高度划分的标准，我国公安部规定：
低层与高层建筑的高度分界线为24m；高层与超高层建筑的高度分界线为100m；建筑高度为建筑室外地面到女儿墙或檐口的高度。
低层建筑的室内消火栓给水系统是指9层及9层以下的住宅建筑、高度小于24m的其他民用建筑和高度不超过24m的厂房、车库以及单层公共建筑的室内消火栓消防系统这些建筑物的火灾能依靠一般消防车的供水能力直接进行灭火。
据《建筑设计防火规范》室内消火栓栓口处的静水压力应不超过80m水柱，如超过80m水柱时，应采取分区给水系统。
消火栓栓口处的出水压力超过50m水柱时，应设减压设施。
所以根据实际情况,本设计是八层的小普通住宅，高度不超过50米，因此该消火栓系统可以不分区。
屋顶设消防给水水箱，储存10min的消防用水量，一旦发生火灾时先由消防水箱供水作为初期灭火之用。
5.1消火栓系统
本工程库一幢8层的住宅楼项目，故属于低层建筑物，根据《建筑设计防火规范》规定，超过7层的单元式住宅，应设室内消防给水系统。
根据《建筑设计防火规范》
表5-1消防用水量表
建筑类型
层数
消火栓用水量
（L/S）
同时使用水枪数量
（L/S）
每支水枪最小流量
每根竖管的最小流量
住宅
7～9
5
2
2.5
5
规定可采用二支水枪的充实水柱到达室内的任何部位。
本设计采用高位消防水箱保证消防初期用水量与水压，压力不能满足时需设增压设施。
由于该建筑的高度为24米，消火水箱不能设置太高，一是影响美观，二是施工难度大，投资也比较大。
按照《建筑设计防火规范》，为了要保证该建筑消防要求，在楼顶出水管上，增设一个管道泵来保证出水压力，使用稳压泵增压的缺点在于启动频繁,用气压罐增压调节容积又很小，综合考虑两方面的因素，利用消防水泵加压,气压罐保压，以防止消防泵频繁的启动，将其设置在屋顶气压罐的给水间里。
消火栓设置在楼梯间的休息平台上，消火栓采用双口消火栓，该建筑室内消火栓应设在明显易于取用的地点，栓口离地面高度为1.1m其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙成90?
角。
5.1.1消火栓系统计算
室内消火栓给水系统的计算主要是确定管网管径、系统所需水压和选定各种设备。
定量计算所需的基础数据是消防用水量和所需水压。
根据选定的消防用水量和水压要求才能进行水力计算。
进行室内消火栓给水系统的计算，首先是在布置好平面图，大脑中有了清晰的给水管网系统，然后在此基础上一步一步依次进行。
1、室内消防用水量的确定：
是根据所设计建筑物的划分等级按规范要求选用；
2、消火栓口所需水压的计算：
是在完成了对消火栓水枪喷口所需水压、水枪喷口射流量、消火栓水龙带水头损失的计算基础上进行的；
3、给水管网管径和水头损失计算：
根据给水管道中的设计流量，先确定流速，然后就可以求得管径，消火栓给水管道中的流速一般为1.4～1.8m/s，但不宜大于2.5m/s。
水头损失计算包括沿程水头损失计算和局部水头损失计算。
4、消火栓给水管道水力计算：
消防管网水力计算的主要目的在于确定消防给水管网的管径，计算或校核消防水箱的设置高度，选择消防水泵。
由于建筑物发生火灾地点的随机性，以及水枪充实水柱数量的限制（即水量限定），在进行消防管网水力计算时，枝状管网和环状管网在本质上是一样的。
对于枝状管网首先选择最不利立管和最不利消火栓，依此确定计算管路，并按照消防规范规定的室内消防用水量进行流量分配。
在最不利点水枪射流量确定后，以下各层水枪的实际射流量根据消火栓口处的实际压力计算。
在确定了消防管网中各管段的流量后，按流量公式Q=πD2v/4计算出各管段管径，从钢管水力计算表中直接查得管径及单位管长沿程水头损失i值。
消防管道沿程水头损失的计算方法与给水管网计算相同，其局部水头损失按管道沿程损失的10%计算。
对于环状管网，由于着火点不确定，可假定某管段发生故障，仍按枝状管网进行计算。
由于本设计采取水泵水箱联合供水，计算管路分两种情况进行。
消防水泵供水时，以消防水池最低水面作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定消防水泵的扬程；消防水箱供水时，以水箱的最低水位作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定水箱的设置高度。
消火栓处的剩余压力就像前面所述，当消防泵工作时，消火栓处的水压超过50mH2O时应设置减压装置，一般在需要减压的各层设置不同孔径的孔板，以消耗过剩的压力。
各层消火栓处的剩余压力计算直接按剩余压力计算公式计算。
计算出的剩余压力由减压孔板所形成的水流阻力所消耗，减压孔板孔径的计算是利用已知剩余水头H和给水管直径D，查表得出孔板孔径d。
水箱的计算根据设计要求直接利用公式进行计算。
（1）消火栓保护半径计算
本设计中消火栓系统采用DN65×19的直流水枪，15m长DN65的麻织水带。
消火栓保护半径可按下列计算公式计算：
R＝
式中R——消火栓保护半径，m；
——水带敷设长度，m。
考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘以折减系数0.8；
——水枪充实水柱长度的平面投影长度，m。
因此，消火栓的保护半径为：
R＝
=15×0.8＋12×sin45°＝20.48m。
（2）消火栓口所需的水压
水枪喷嘴处水压：
查水枪充实水柱、压力和流量表得，当充实水柱为12米，压力为0.17MPa时流量为5.2大于5.0可满足要求。
（3）消火栓栓口水压计算
室内消火栓栓口的最低水压按下式计算：
式中
───消火栓口的水压，mH2O；
───水带的水头损失,mH2O；
───水枪喷嘴处的压力，mH2O；
───消火栓栓口水头损失，按2mH2O计算。
───水带的比阻
───水带的长度，m；
───水枪喷嘴射出流量，L/s;
B───水枪水流特性系数
m
（4）消防管道最不利用水点的计算
图5-1消防管道计算草图
表5-2消防管道水力计算表
计算
管段
设计秒流量
q（L/s）
管长
L（m）
管径
DN（mm）
流速V
（m/s）
I
（kpa/m）
i*L
（kPa）
1～2
5
0.74
80
1.01
0.263
0.19
2～3
5
22.10
80
1.01
0.263
5.81
3～4
5
1.84
80
1.01
0.263
0.48
4～5
5
1.84
80
1.01
0.263
0.48
5～6
5
13.38
80
1.01
0.263
3.52
6～7
5
2.47
80
1.01
0.263
0.65
总水头损失：
11.14×1.1=12.25
总沿程水头损失
11.14
管路水头总损失为：
＝11.14×1.1=12.25kPa
消火栓给水系统所需总水压为：
Hx=Hxh+Hw+H=198.4+12.25+222.1=432.75kPa
图5-2水泵参数图
所选水泵为CDL16-3
则消防水泵的参数为：
扬程：
0.43MPa流量：
18m3/h功率：
3Kw
消防水箱所需管道泵的计算
消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力的要求。
当建筑高度不超过100米时，最不利点消火栓静水压力不应低于007MPa。
消防水箱水位最低点离最利消火栓用水点的高差为0.004MPa，所以消防水箱所需管道泵的参数为：
扬程：
7米流量：
5L/s
5.2消防系统
5.2.1屋顶消防水箱
容积的计算：
根据《建筑设计防火规范》的规定，对于多层民用建筑应储存10min的消防用水量。
V水箱=Q×T×3.6
V水箱=Q×T×3.6=5×10×60/1000=3m3
由于二类建筑的住宅不应小于6m
，所以本设计采用6m3的消防水箱。
消防水箱的水由生活管道供水，且发生火灾时消防水泵供给的消防用水，不应进入消防水箱，所以在消防水箱的出水管上加一个止回阀。
布置原则：
在高层建筑临时高压消防给水系统扑救初期火灾（指火灾的前10min）时,主要依靠消防给水系统中贮存一定消防水量的高位水箱。
当建筑内发生火灾而消防泵尚未启动时,依靠高位水箱的设置高度与管道泵,把水箱中贮存的消防用水输送到着火点附近的消火栓进行灭火,这是一种在火灾初期非常可靠的措施。
1、消防水箱的贮水量
高位水箱的贮水量应按建筑的室内消防用水量总量的10min进行计算。
消防最小贮水量应符合下列要求：
一类建筑（住宅除外）不应小于18m
；二类建筑（住宅除外）和一类建筑的住宅不小于12m
；二类建筑的住宅不应小于6m
。
2、消防水箱的设置高度。
高位水箱的设置高度，应保证最不利点消火栓静水压力。
建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点的静水压力不小于0.07MPa。
3、止回阀的设置。
消防水箱的出水管上应设置止回阀，以防止火灾时，消防泵供给的消防用水进入消防水箱，影响消防给水系统的正常工作。
4、对高位水箱的消防给水系统，其增压设施应符合增压水泵的出水量，对消火栓给水系统不应大于5L/S。
此建筑不属于本小区内的最高建筑，所以屋顶没有设消防水箱。
5.2.2水泵接合器布置原则
高层建筑、超过四层的库房、设有消防管网的住宅、超过五层的其他非高层民用建筑、人防工程（消防用水量大于10L/s）、四层以上多层汽车库及地下汽车库，其室内消火栓给水系统应设消防水泵接合器。
水泵接合器一端由室内消防给水干管引出，另一端高于消防车易于使用和接近的地方，距人防工程出入口不宜小于5m，距室外消火栓或消防水池的距离宜库15～40m，水泵接合器有地上、地下和墙壁式三种，采用地下式水泵接合器时，应有标志。
水泵结合器是消防车往室内管网供水的接口。
水泵结合器一端由室内消火栓给水管网最底层引至室外，另一端进口可供消防车或移动水泵站加压向室内管网供水。
发生火灾时，如遇以下几种情况，均可采用消防车从室外消火栓取水，通过消防水泵接合器向室内消防给水管网供水：
1、室内消防水泵发生故障时；
2、室内遇大火，消防用水不足时；
3、室内消防用水不足，虽然消防水泵工作正常，但需向位于建筑物内的消防水池补充水。
水泵接合器的设置位置：
1、便于消防车消防水泵使用；
2、设在室外，并不妨碍交通；
3、与建筑物外墙有一定的距离，一般不小于5m；
4、离室外消火栓或消防水池不太远，一般为15-40m。
消防水泵接合器的间距不小于20m。
每套消防水泵接合器均与室内消防管网直接连接。
水泵结合器与室内管网的连接管，设有:
1、阀门:
用于开启使用水泵结合器;
2、止回阀：
防止室内管网内的水向外倒流;
3、安全阀：
防止消防车送水压力过高，破坏室内消火栓给水系统。
安全阀的定压高于室内最不利点消火栓要求的压力。
水泵接合器及其附件，其工作压力在设计上满足室内消防给水管网的分区要求。
消防水泵接合器外形与消火栓外形设有明显的区别。
本设计采用地上水泵接合器，分别在消防干管上引入两下水泵接合器。
5.2.3消防系统管材
当室内消火栓给水系统的工作压力≤1.0MPa时（《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》中规定为系统工作压力≤1.2MPa），如多层建筑、高层建筑中的分区管网静压<0.80MPa，可采用普通焊接钢管、内外热镀锌普通焊接钢管。
5.2.4消火栓设备的布置原则
消火栓的合理布置，直接关系到扑救火灾的效果。
因此，高层建筑的各层包括和主体间相连的附属建筑均应合理设置消火栓。
1、室内消火栓应布置在明显，易于取用的地方，严禁伪装消火栓。
消防电梯前室应设消火栓。
2、消火栓应保证同层相邻两个消火栓的水柱同时到达室内任何部位
3、消火栓的水枪充实水柱长度应根据建筑物层高和选定的水枪设计流量通过水力计算确定。
根据消防经验，对建筑高度不超过100m的高层建筑，充实水柱长度不应小于10m。
4、消火栓口之径。
高层建筑室内消火栓口之径应为65mm，水带长度不应超过25m，水枪喷嘴口径不应小于19mm。
同一层建筑内，应采用同一型号
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