某高层办公楼建筑给排水毕业设计计算说明书.docx
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某高层办公楼建筑给排水毕业设计计算说明书
密级：
NANCHANGUNIVERSITY
学士学位论文
THESISOFBACHELOR
（2011—2015年）
题目安福工商联总商会大厦给排水设计
学院：
建筑工程学院系土木工程系
专业班级：
给排水工程111班
学生姓名：
张群华学号：
*********3
指导教师：
黄小华职称：
讲师
起讫日期：
2015年3月——2015年6月
安福工商联总商会大厦给排水设计
专业：
给水排水工程学号：
**********
学生姓名：
张群华指导老师：
黄小华
摘要
本工程为一幢主楼为二十四层的一类高层办公综合楼，地下一层为设备层及车库，地面一层为商业网点，二至二十四层为办公室。
本设计包括室内生活冷水给水系统、室内生活热水给水系统、室内生活排水系统、室内消火栓系统及室内自动喷水灭火系统。
其中，室内冷水给水系统分成四个区，地面一至四层为市政区，由市政管网直接供应，五至十一层为加压一区，十二至十八层为加压二区，十九至二十四层为加压三区。
分区方式采用减压分区，加压方式采用无负压加压设备加压；室内生活热水系统采用的是集中式热水供应，仅对地面办公区卫生间的洗手盆供应热水，循环方式采用立管循环；室内排水系统采用污废合流、雨污分流排水体制；根据计算，将室内消火栓系统进行竖向分区，地下一层至地面四层为一区，地面五层至二十四层为一区，减压方式采用减压分区，在消火栓泵出水管后设置减压阀组；根据《高层民用建筑防火规范》，本工程地下一层及地面二十四层均应设置室内自动喷水灭火系统，商业及办公室火灾危险等级为中危Ⅰ级，按吊顶考虑，安装下垂型喷头，地下车库火灾危险等级为中危Ⅱ级，按不吊顶考虑，安装直立型喷头，均采用湿式自动喷水灭火系统；在机房屋面设36T高位消防水池，供消火栓系统和自动喷水灭火系统初期火灾灭火，消火栓系统在屋面增设稳压设施，在地下室设540T消防水池，供室内消火栓系统3小时灭火用水量和室内自动喷水灭火系统1小时灭火用水量，由《建筑给水及消火栓系统技术规范》，本工程消火栓系统和自动喷水灭火系统均应设置稳压设施，本设计在屋面分别设置了消火栓系统稳压泵及自动喷水灭火系统稳压泵。
关键词：
建筑；给水；排水；消火栓；自动喷水灭火
WatersupplyanddrainagedesignofAnfuFederationofchamberofCommerceBuilding
Abstract
Thisprojectisatwenty-fourfloorshigh-risecomprehensivestoreyofficebuilding ,theundergroundfloorisequipmentlayer,thefirstfloorforcommercialoutlets,thesecondtotwenty-fourthfloorisstoreyoffice.Thedesignincludesindoorwatersupplysystem,indoorlivinghotwatersupplysystem,drainagesystemofindoorlife,indoorfirehydrantsystemandindoorsprinklerfireextinguishingsystem.Theindoorwatersupplysystemisdividedintofourzones,Thefirsttofourthfloorforthemunicipaldistrict,bythedirectsupplyofmunicipalpipenetwork,theffthtoeleventhlayeristhefirstpressurearea.,thetwelfthtoeighteenthlayersisthesecondpressurearea,thenineteenthtotwenty-fourthlayersisthethirdpressurearea.Partition byvacuum partition, pressure nonnegativepressure pressurizationequipment;the indoorhotwatersystem is centralized hotwatersupply, only ontheground officebathroom washbasin ofhotwatersupply, circulationmode usingriserloop; indoordrainagesystemusingsewagewaste sewage, rainandsewage drainagesystem;accordingtothecalculation, indoor firehydrantsystem of verticalpartition, thebasementtothefourfloorof a district, theground layerfiveto twenty-fourlayersasaregion, by wayofdecompression decompressionpartition, setting thevalvegroup inthe firehydrantpumpoutletpipe; accordingto《the standard fire ofhigh-risebuildings》, theconstructionofunderground layer andground layer shouldbeset twenty-four indoorfiresprinkler system,commercial officeand fire riskratingforthe intermediate grade, accordingtothe ceiling,droopingsprinkler installation, underground garagefire riskgrade is in danger ofgradeII,isconsideredas nottheceiling, installed upright sprinkler, adopt wetsprinklersystem;
Intheengineroomroofdesign36thighfirepool,forfirehydrantsystemandautomaticsprinklerfireextinguishingsystemattheinitialstageofafire,firehydrantsysteminroofaddedvoltagefacilities,540Tfirepoolinthebasement,forindoorfirehydrantsystem3hoursoffirewaterandindoorautomaticwatersprayingfireextinguishingsystemofonehourfirewithwater,by《theconstructionofwaterandfirehydrantsystemtechnicalspecifications》,thefirehydrantsystemandautomaticsprinklerfireextinguishingsystemshallbesetvoltagefacilities,thedesignontheroofweresetupregulatedpumpoffirehydrantsystemandautomaticsprinklerfireextinguishingsystempumpregulator.
Keywords:
Building；Supplywater；Drainage；Firehydrant；sprinkler；fireextinguishing
第一章工程概况及设计任务
1.1设计原始资料
1.1.1工程概况
本工程为安福工商联总商会大厦工程.
大楼主楼24层（不包括地下层），地下一层，地下一层为设备层、车库，地面层一层为商业网点，二至二十四层为办公室，屋顶机房层设电梯机房、高位水箱。
主楼建筑高度89.5米，地下室一层层高4.50m。
根据大楼的性质用途及建设单位的要求，室内有完善的给排水供应系统及集中热水供应系统，热水供应采用电加热热水机组，该大楼要求消防给水安全可靠，设置独立的消火栓给水系统和自动喷水灭火系统以及灭火器，每个消火栓箱内设电钮，消防时直接报警。
生活水泵要求自动启动。
空调补水按8m3/h计。
1.1.2给水水源
该大楼以城市管网为水源，从东侧及西侧城市道路干管中取水，低水压约为0.30MPa。
1.1.3排水条件
城市排水管网为雨、污分流，污、废合流制排水系统，室内生活污水需经化粪池处理后或经污水处理设备处理后才允许排入城市下水道。
城市排水管网在东侧及西侧城市道路下。
1.2工程设计任务
要求设计的该建筑的给水排水工程的各分项工程为：
（1）建筑给水工程设计；
（2）建筑热水工程设计；
（3）建筑消防工程设计；
（4）建筑排水工程设计。
1.3设计成果
1.3.1计算部分
1、最高日最高时用水量、储水池容积，高位水箱容积和设置高度。
2、给水管网设计秒流量计算，管网水力计算，确定水泵流量及扬程，并选定水泵。
3、排水系统水力计算，化粪池容积。
4、消防给水设计流量，消防系统管网（包括消火栓、自动喷淋）水力计算，消防泵的选择。
1.3.2设计图纸
室内冷热水给水、排水、消防工程设计图（包括平面布置图和系统图）。
第二章设计说明
2.1冷水给水系统
2.1.1给水系统竖向分区
本工程为一大楼主楼24层（不包括地下层），主楼建筑高度为89.5米的一类高层综合楼。
大楼室外管网供水水量在一天内均能满足用水要求。
市政最低水压约为0.30MPa，因此，需分区供水。
根据各分区最低卫生器具配水点处静水压不宜大于0.45Mpa的原则，将主楼分成四个供水区，一至四层由市政直接供水，一层单独商铺用水直接从室外给水环网接入，每个商业网点分别单独安装水表，二至四层办公区用水先由室外给水环网接入管接入地下室，经办公区总水表再从地下室顶板伸入地面用水点；五至十一层为加压一区，十二至十八层为加压二区，十九至二十四层为加压三区，由水泵加压送入管网。
2.1.2供水方式选择
分区供水方式有并联分区、串联分区及减压分区三种。
三种分区供水方式比较如下表：
表2-1分区供水方式比较表
供水方式
并联分区
串联分区
减压分区
优点
供水可靠，设备布置集中，便于维护、管理
供水可靠，避免加压水泵扬程过高
设备与管材少，
投资省
缺点
水泵数量多，
设备费用高
设备布置不集中
下区水压损失大，能量消耗多
适用范围
用水量较大的
高层建筑
建筑高度大于100m的超高层建筑且建筑设有设备层
用水量较小的高层及多层建筑
由于本工程为一幢单体建筑，用水点较少。
综上比较，采用减压分区供水方式最佳，因此本设计采用减压分区供水方式，加压区用一套加压设备。
分别在加压一区及加压二区干管处安装减压阀减压，减压阀安装在地下室，在地下室干管处减压后再送至用水点。
并根据节水规范，在供水压力大于0.2Mpa的用水点设置减压阀进行支管减压。
2.1.3加压方式选择
目前最常用的加压方式为叠压供水、气压供水和水泵水箱联合供水方式。
三种加压方式的比较如下表：
加压方式
叠压供水设备
气压供水
水泵水箱联合供水
优点
节约能源，节省占地；
无二次污染
有储备水，
保证供水可靠
有储备水，
保证水压稳定
缺点
无储备水
需要生活水池，占地大；
易产生二次污染；
浪费市政管网压力
需要生活水池，占地大；
易产生二次污染；
浪费市政管网压力；屋顶水箱增加建筑物荷载
适用范围
市政供水水量充足且可靠
市政供水水量经常性不足，
或用水很不均匀
外网压力不满足，且室内用水量不均匀
表2-2加压方式比较表
由于本工程室外管网供水水量在一天内均能满足用水要求，且有两路水源供水，供水安全可靠，同时考虑到叠压供水方式节约能源，无二次污染，因此，本设计加压方式采用叠压加压供水,水泵设置在地下室水泵房，设两组水泵，一用一备。
2.1.4管材选用
冷水给水系统的干管、立管采用钢衬塑复合管道，DN≤65采用丝扣连接，DN≥65采用卡箍连接。
支管采用PPR冷水管，采用热熔连接。
2.2热水给水系统
本工程热水用水点为办公室卫生间洗手盆，一层商铺不供应热水。
2.2.1热水供应系统
由于集中热水供应系统加热设备热效率高，热水成本较低，本工程为公共建筑且地下室预留了充足的热水机房的面积，因此本设计选用集中热水供应系统。
2.2.2热源选择
任务书要求本设计热水供应采用电加热热水机组。
加热方式：
本设计采用直接加热方式，也称一次换热。
利用冷水加压水泵的压力，从冷水泵后接冷水管进入电加热热水机组加热至使用温度，再进入储热罐，通过热水管网送至热水用水点。
热水管网分为高区和低区。
2.2.3竖向分区
分区为保证冷热水水压一致，热水系统分区以及减压阀的设置与冷水给水系统一致。
不同的是，热水系统没有市政区，即一至四层也为加压区，总共四个加压区，采用减压分区方式。
2.2.4循环方式选择
表2-3循环方式比较表
循环方式
全循环
半循环
无循环
立管循环
干管循环
特点
热水立管、干管、支管均设置相应的循环管道
热水干管和热水立管均设置循环管道
仅热水干管设置循环管道
不设任何循环管道
适用范围
热水供应要求比较高的建筑
设有全日供应热水的建筑或定时供应热水的高层建筑且立管数相对较少
热水用水量小且立管数多的建筑
热水供应较少，使用要求不高的定时热水供应系统，如公共浴室、洗衣房等方式
由于本工程热水用水量较少，且立管数较少，因此选择立管循环方式。
循环泵设置两组，高区循环泵和低区循环泵。
2.2.5管材选用
热水立管采用薄壁不锈钢，卡箍连接；支管采用PPR热水管，热熔连接。
2.3排水系统
2.3.1排水方式
根据工程所给条件，城市排水管网为雨、污分流，污、废合流制排水系统。
因此本设计室内排水系统采用雨、污分流，污、废合流排水方式。
2.3.2生活污水
室内生活污废水经化粪池处理后排入城市下水道。
排水采用重力排水。
按规范要求，高层公共建筑的卫生间的生活污水立管应设置通气立管。
因此，本设计中卫生间污水立管设置通气立管，采用双立管排水系统，污水立管伸出屋面伸顶通气。
但部分卫生间只有市政区设有，可不设通气立管，采用单立管排水系统，排水立管伸出裙房屋面伸顶通气。
2.3.3屋面雨水
根据建筑屋面坡度，在汇水处设置雨水斗。
机房屋面的雨水经雨水斗雨水立管散排至塔楼屋面，塔楼屋面的雨水经雨水斗雨水立管散排至五层裙房屋面，再经裙房屋面的雨水斗和雨水立管散排至室外雨水沟。
接入城市雨水管道。
屋面雨水采用87型雨水斗。
由于该工程为安福工商联总商会大厦，对外观要求较高，因此本设计中雨水立管尽量沿柱边沿布置，部分不能沿柱布置的采用内排水方式。
2.3.4管材选用
排水及通气立管采用内UPVC内螺纹排水塑料管，雨水立管管和排水支管采用普通UPV排水塑料管，粘接。
2.4消火栓及自动喷水灭火系统
2.4.1消火栓系统
1.室内消火栓
1）消火栓系统布置
消火栓系统从室外给水环网接入消防水池，消防水池设置在地下一层，消防水池保存室内消火栓系统及自动喷水灭火系统用水量，再经水泵加压送入室内消防管网，同时设置高位消防水箱，水箱内保存10min室内消火栓系统及自动喷水灭火系统用水量，供火灾初期用水。
消防管网呈环状布置。
消防栓泵设置两组，一用一备，设置在地下室水泵房。
按规范要求，高层民用建筑室内消火栓应设置消防软管卷盘。
因此，本设计中选用带消防软管卷盘的消火栓，消防软管卷盘的水量不计入消防用水总量。
室内消火栓布置应满足同一平面有2支消防水枪的两股水柱同时到达任何部位。
室内消火栓应设置在楼梯间及其休息平台和前室、走道等明显易于取用，以及便于火灾扑救的位置。
室内消火栓栓口最低工作压力为0.35Mpa，栓口工作压力大于0.5Mpa选用减压稳压消火栓。
2）消火栓系统竖向分区
规范要求，消火栓栓口最大工作压力大于1.20Mpa时需要分区供水。
最不利消火栓距离消防水泵静水压H1=87.1+4.5=91.6m，最不利配水点流出水头H2=35m，取总水头损失H3=10m，则栓口处最大工作压力H=H1+H2+H3=91.6+35+10=136.6m>120m，因此，本工程消火栓系统需竖向分区。
根据减压要求及建筑结构，从地下室至地面四层为低区，五层至二十四层为高区，每区管网单独布置成环。
采用减压分区，在消防水泵出水管上安装减压阀减压，减压阀设两组，一用一备。
2.室外消火栓
室外消火栓系统为低压消防给水系统，消火栓接在室外给水管网，由室外给水环网直接供水。
室外消火栓宜沿建筑周围均匀布置，且不宜集中布置在建筑一侧；建筑消防扑救面一侧的室外消火栓数量不宜少于2个。
室外消火栓栓口最低工作压力为0.1Mpa。
查得规范，该工程消火栓系统室外消防用水量为40L/s，室内消防用水量为40L/s。
火灾延续时间为3h。
2.4.2自动喷水灭火系统
自动喷淋泵从消防水池取水加压送至喷淋管网。
自动喷淋泵设置两组，一用一备。
同时在水泵未启动前，用高位消防水池中的水供初期灭火使用。
本工程地下一层为车库，地面一层为商业，二层至二十四均为办公室，按规范要求，地下车库，商业及办公室均应设置自动喷水灭火系统（除配电间、发电机房、面积不大于5㎡的卫生间等无火源或不能用水灭火的场所）。
地下车库不吊顶，安装直立型喷头；商业及办公室按吊顶考虑，安装下垂型喷头。
均采用闭式湿式喷头，选用作用温度68℃喷头。
查得规范，高层民用建筑火灾危险等级为中危Ⅰ级；设计喷水强度6[L/（min•m2）]，作用面积为160m2。
地下室一层为车库，车库火灾危险等级为中危Ⅱ级，设计喷水强度为8[L/（min•m2）]，作用面积为160m2。
喷头布置后，校核每个湿式报警阀工作压力若大于1.20Mpa，需在湿式报警阀前安装减压阀进行减压，减压阀应设置两组，一用一备；或将湿式报警阀安装在一定高度处，以减小压力。
2.4.3高位消防水箱设置
本工程为一大楼主楼24层（不包括地下层）一类高层综合楼，主楼建筑高度为89.5米，地下室一层层高4.5米，电梯机房屋面标高相对于地面为94.2米。
规范要求，一类高层民用公共建筑高位消防水箱最低有效水位应满足最不利消火栓处静水压力不应低于0.10Mpa。
最不利消火栓标高相对于地面为87.1米，高位消防水箱设置在电梯机房屋面，则最不利消火栓处静水压力小于0.10Mpa，因此消火栓系统设置稳压泵。
规范要求，自动喷水灭火系统应保证最不利喷头处静水压不小于0.10Mpa，且喷头处工作压力不小于0.05Mpa。
因此自动喷水灭火系统也设置稳压泵。
本设计中采用与消火栓系统共用一个稳压泵。
2.4.4灭火器设置
查得规范，该工程火灾危险等级为中危险级，地面一层至二十四层场所的火灾种类为A类火灾，灭火器最大保护距离为20m；地下室车库的火灾种类为B类火灾，灭火器最大保护距离为12m。
本设计中在每个消火栓箱内配备两具灭火器，并校核灭火器保护距离，不满足要求的另设灭火器，每处设置两具。
本设计选用手提式磷酸铵盐干粉灭火器。
2.4.5管材选用
消火栓管道采用热浸锌镀锌钢管，采用焊接或沟槽连接,阀门及需拆卸部位采用法兰连接；自动喷水灭火管道采用内外壁热镀锌钢管，DN≤65采用丝扣连接，DN≥65采用沟槽式连接。
第三章设计计算书
3.1建筑给水系统的设计计算
3.1.1给水管网水力计算
1.办公楼给水设计秒流量计算公式
qg=0.2×
×
式中qg：
计算管段设计秒流量（L/s）
α：
根据建筑物用途确定的系数
Ng：
计算管段的卫生洁具当量总数
对于办公楼α=1.5，则qg=0.3
表3-1卫生器具给水额定流量、当量数、最低工作压力和支管管径
序号
给水配件名称
额定流量（L/s）
当量
支管管径De（mm）
最低工作压力（MPa）
1
洗手盆
0.10
0.5
20
0.05
2
自闭式冲洗阀蹲便器
1.20
6
32
0.15
3
小便器
0.10
0.5
20
0.05
4
拖把池
0.20
1
20
0.05
2.用水量计算
（1）市政区用水量计算：
一层商业面积为3400m2,
二至四层办公室建筑面积为3400m2/每层，有效面积=60%建筑面积=2040m2/每层，
查计算手册得，办公室办公人数按5~6m2（有效面积）/人，取6m2/人。
表3-2市政区用水量计算表
序号
名称
单位
最高日生活用水定额（L）
数量（人或m2）
最高日用水量Qd（m3/d）
Kh
最大时用水量Qh（m3/h）
用水时间T（h）
1
商业
每m2营业厅面积每日
6
3400m2
20.4
1.2
1.0
12
2
办公室
每人每班
40
1020人
40.8
1.2
2.0
8
3
小计
61.2
3.1
4
未预见及漏失水量
按最大日15%
9.2
0.5
5
合计
70.4
3.6
加压区用水量计算：
五至二十四层办公室建筑面积为2030m2/每层，有效面积=60%建筑面积=1218m2/每层，
查计算手册得，办公室办公人数按5~6m2/人，取6m2/人。
空调补充水按8
计，空调补水设备设在裙房屋面（五层屋面）
表3-3加压区用水量计算表
序号
名称
单位
最高日生活用水定额（L）
数量（人或m2）
最高日用水量Qd（m3/d）
Kh
最大时用水量Qh（m3/h）
用水时间T（h）
1
办公室
每人每班
40
4060人
162.4
1.2
8.1
8
2
空调补水
8
8
3
小计
162.4
16.1
4
未预见及漏失水量
按最大日15%
24.4
3.1
5
合计
186.8
19.2
3.市政
升级会员 