广州某高层住宅给排水消防工程设计.docx

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广州某高层住宅给排水消防工程设计

摘要…………………………………………………………………………………1

第一篇设计说明书………………………………………………………………1

第1章建筑设计资料…………………………………………………………1

1．1工程概况…………………………………………………………………1

1．2市政给水排水设计资料…………………………………………………1

1．3结构设计资料……………………………………………………………1

1．4卫生设备…………………………………………………………………1

1．5建筑图纸…………………………………………………………………2

第2章建筑给水系统……………………………………………………………3

2．1给水水源的确定…………………………………………………………3

2．2给水方式的选择…………………………………………………………3

2．3给水系统分区……………………………………………………………5

2．4生活水泵的选择…………………………………………………………5

2．5给水系统的组成…………………………………………………………5

第3章建筑消防系统……………………………………………………………5

3．1室内消防栓给水系统……………………………………………………6

3．2自动喷水灭火系统………………………………………………………7

3．3室外消防栓给水系统……………………………………………………8

第4章建筑内部排水系统………………………………………………………8

4．1排水系统方案选择………………………………………………………8

4．2排污泵的选择……………………………………………………………8

4．3排水系统的组成………………………………………………………84．4雨水系统…………………………………………………………………8

第5章管道及设备安装…………………………………………………………9

5．1给水管道设备安装要求…………………………………………………9

5．2消防管道设备安装要求…………………………………………………9

5．3排水管道设备安装要求………………………………………………10

第二篇设计计算书…………………………………………………………………11

第1章建筑给水系统的设计与计算……………………………………………11

1．1建筑给水系统总用水量的计算………………………………………11

1．2贮水池容积计算12……………………………………………………12

1．3室内给水管网水力计算………………………………………………13

1．4生活水泵的选择………………………………………………………24

1．5引入管及水表选择……………………………………………………24

1．6水压校核………………………………………………………………24

第2章建筑消防系统设计与计算……………………………………………25

2．1室内消火栓系统计算…………………………………………………25

2．2自动喷淋系统水力计算………………………………………………31

第3章建筑排水系统设计与计算……………………………………………43

3．1排水量标准有设计秒流量……………………………………………43

3．2排水管网水力计算……………………………………………………43

3．3化粪池的设计计算……………………………………………………46

3．4地下室集水井及排污泵计算…………………………………………47

第4章建筑雨水排水系统设计与计算………………………………………48

4．1汇水面积划分…………………………………………………………48

4．2雨水系统水力计算……………………………………………………48

附录…………………………………………………………………………………51

广州市某二十一层住宅综合楼给排水、消防工程设计

摘要：

本设计为广州市某住宅综合楼建筑给排水系统设计与消防系统设计（地上二十一层，地下一层）。

生活给水系统分为高、中、低区，低区（地下室至3层）由市政管网直接供水，中区（4~13层）、高区（14~21层）由变频调速恒压给水系统供水。

消防给水系统：

包括消防栓用水量和湿式自动喷淋灭火系统；地下室消防贮水池贮备2小时室内消防栓用水量和1小时自动喷淋灭火系统用水量，火灾前10分钟消防用水由天面消防水箱供给。

污水排放系统：

室内排水系统采用粪便污水和生活污水分流排放，粪便污水进入室外化粪池处理后与生活洗涤污水合流排放至市政污水管网。

雨水系统:

屋面雨水由专用的雨水管道收集，直接排入室外市政污水管网。

关键词：

高层建筑给水排水设计；生活给水系统；消火栓给水系统；自动喷水灭火系统；污水系统；雨水系统。

Abstract：

Keywords：

High-risebuildingwatersupplyanddrainagedesign;livingwatersupplysystem;firehydrantwatersupplysystem;automaticsprinklersystem;sewagesystem;stormwatersystem.

一、概述

该综合楼是一栋二十一层的综合住宅建筑。

地上二十一层，地下一层；地下室功能为平时汽车库、战时人防。

设备机房（包括水泵机组、水池等）也设于地下一层。

首层为汽车库，消防中心与开关房，二层为住宅，共八户；其中三房两厅两户、大两房两厅四户、小两房两厅两户。

三～二十层为住宅，每层八户；其中两房两厅四户、一房两厅四户。

二十一层为住宅，共八户；与二十层构成复式住宅，具体构成及房屋布局见二十一层平面与三～二十层平面。

天面层设有高位水箱。

根据建筑的性质、用途及兴建单位要求，室内设有完善的给水排水卫生设备（坐便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、热水器及沐裕设备）洗衣机龙头设于阳台上，室内最冷平均气温为100C，要求全天供水，要求消防给水安全可靠，设置独立的消火栓系统及自动喷水系统。

每个消火栓箱的设按钮，消防时直接启动消防泵，生活用水泵要求自动启动，管道全部暗装敷设。

二、建筑生活给水系统

建筑最高日用水量145.97m3，最大小时用水量13.51m3/h。

市政给水从建筑东南角在城市给水干管支点引入两条供水管，接DN150水表，两条引入管间设有连通管（设有闸阀），之后设两根供水管，一根专用为生活用水供水，另一跟则在建筑外围设成消防环管。

同时为建筑的公用用水供水。

两个水表其中一个专为公用水总水表，另一个为生活用水总水表。

地下室贮水池为生活、消防共贮水池，其中消防用水储量为277.38m3，生活贮水池取中、高区最高日用水量之和的20%即14.46m³。

生活给水系统共分三区：

低区为-1～3层；中区为4~13层；高区为14~21层。

设计考虑低区为市政压力直接供水；中区及高区分别是从生活贮水池吸水，经变频调速恒压供水设备（带小泵和电控柜）供水。

供水设备流量按各区的设计秒流量确定。

中区生活供水设备：

设备型号：

BG1-32-60

主泵：

65DL32-15*4（Q=25m3/h，H=60m）；一台

辅泵：

32LG6.5-15*4,一台

电控柜型号：

BGK2-11/3

高区生活供水设备：

设备型号：

BG1-32-90

主泵：

65DL32-15*6（Q=20m3/h，H=90m）；一台

辅泵：

32LG6.5-15*6,一台

电控柜型号：

BGK2-15/4

管材的选择：

（1）水泵吸水管，出水管为钢管，给水立管为钢塑管。

（2）住宅入户给水管选用PP-R冷水管材，热熔连接。

三、建筑消防系统

本建筑地下部分深5米，地面部分高70.20米，按高层民用建筑设计防火规范，自动喷水灭火系统设计规范规定：

消火栓用水量室外15L/S,室内20L/S，每跟竖管最小流量10L/S,每支水枪最小流量5L/S。

本建筑属于危险等级二级，设计喷水强度8L/min·m2，设计作用面积160m2。

火灾延迟时间：

消火栓系统以2h计；自动喷水灭火系统以1h计。

室内消防灭火总水量148.60m3，自动喷水灭火总水量为127.62m3，消防前十分钟储水量24.8m3。

1、室外消火栓系统

建筑附近120m内有市政消火栓可利用，故建筑不需要自己设室外消火栓。

2、室内消火栓系统

建筑总高75.20m，规范规定静水压大于80m时系统需要分区，故本建筑室内消火栓系统不分区。

管网竖向及水平形成环网，且保证相邻两支消火栓水枪充实水柱同时到达室内任何部位，系统消火栓水枪充实水柱不小于10m。

栓处静水压不大于80m；当动亚超过50m时，设减压消火栓。

大楼电梯前室设带自救水喉的消火栓箱（DN65mm消火栓），配25m长的麻质水龙带，水枪喷嘴口径19mm。

每个消火栓设消防玻璃按钮及警铃，消防时打破玻璃按下按钮，即可将消防信号传至消防中心报警并启动消火栓水泵。

室内消火栓系统在建筑东面墙设墙壁式水泵接合器。

大楼天面设试验消火栓。

系统中的地下一层至九层的消火栓栓口出水压力均大于0.50MPa（一般大于0.45MPa即可），可在消火栓栓口处加设不锈钢减压孔板。

本设计采用北京普惠机电技术开发公司研究的SNJ65-A型弹簧式室内减压稳压消火栓减压。

消火栓泵为上海凯泉泵业设于地下室泵房。

3、自动喷水灭火系统

采用湿式自动喷水灭火系统，系统分两个区，上区为二层至二十一层；下区为地下室与首层。

每层（或每个防火分区）均设水流指示器，火灾发生时讲信号传至消防中心报警，并由湿式报警阀继电器自动控制洒水泵。

本建筑属于中危险等级二级，设计喷水强度8L/（min·m2）,设计作用面积160m2，每只喷头的保护面积等于7.625m2，喷头按矩形布置时喷头最大间距为3.6m。

喷头采用玻璃球闭式喷头，动作温度为68℃。

汽车库采用直立型喷头，障碍物（如梁、通气管等）采用下垂型喷头，特殊位置设边墙型喷头，住宅公共走道采用吊顶型喷头。

系统在大楼东面外墙设墙壁式水泵接合器，水泵接合器与水箱喷淋供水直立管连接。

选用上海凯泉KQDL80-20×8立式多级消防喷淋泵2台，一用一备。

其参数为：

流量Q=32～65.0（L/s），扬程Hp=1.68～1.40（MPa），转速n=1480r/min,效率η=60%～72%，必需气蚀余量2.1～2.8米，电机功率为45kW。

系统在-1~14层的蝶阀与水流指示器间设有减压孔板减压，以达到配水支管入口压力不超过0.40MPa的规范要求。

下区喷洒水泵扬程较低，配水支管入口压力不超过0.40MPa，因此配水支管处设减压孔板减压。

但火灾前十分钟由水箱喷淋直立管供水，其动压大于0.40MPa,因此在水箱喷淋直立管与该区湿式报警阀间设减压阀减压。

消火栓管和喷淋管采用镀锌钢管，DN≤100mm时，丝扣连接；DN＞100mm时焊接。

消防水箱给水立管XL采用加厚镀锌钢管。

4、前十分钟消防全自动供水设备

天面水箱贮水量为18

，稳压设施为小流量、低扬程的稳压泵及一个450L的自动补气式气压罐。

设于顶层电梯检修间内。

水箱补水由生活高区管网供水。

选择消火栓泵为XBD11.7/20-DDL型立式多级消防泵两台,一备一用.其设计参数:

流量Q=24L/s,扬程Hp=112m,转速n=2950r/min,η=70%，电机功率N=55kW。

四、建筑污水系统

室内洗涤污水与粪便污水分流排放，设共用专用通气立管。

二层、首层、地下室排水单独排出。

地下室的冲洗车库排水及流入车库存雨水的排放，泵房的泄水均由潜污泵提升后排出室外。

地下室排水：

选用PWAc型污水泵，转速n=1450r/min，流量Q=36m3/h，Hp=10m，电机功率为4kW，效率η=54%，设于集水井中。

由于地下室地面排水虽然有多个集水井，但均有排水连通，故不必在每个集水井设置备用泵。

消防电梯井排水：

采用3台排水泵，每台水泵设计流量为Q=10L/s。

采用DN110PVC压水管，v=0.93m/s，1000i=7.28，L=25m。

选用PWAC型污水泵，转速n=1450r/min，流量Q=36m3/h，Hp=10m，电机功率为4kW，效率η=54%，设于集水井中。

所有排水设备均设自动和强制手动控制装置。

粪便污水经#

型钢筋混凝土化粪池处理后与洗涤污水排入市政检查井。

排水立管转横前均采用UVPC硬塑料排水立管材，树脂粘接，立管转横后接两个钢制45°弯头，横管采用柔性铸铁管。

五、建筑雨水系统

本工程雨水设计重现期为1年，降雨历时5min，降雨强度为380L/（S﹒ha），小时降雨厚度为137mm/h。

雨水经天沟、雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、埋地管排至室外雨水检查井。

第一篇设计说明书

第1章建筑设计资料

1.1工程概况

该综合楼是一栋二十一层的综合住宅建筑。

地上二十一层，地下一层；地下室功能为平时汽车库、战时人防。

设备机房（包括水泵机组、水池等）也设于地下一层。

首层为汽车库，消防中心与开关房，二层为住宅，共八户；其中三房两厅两户、大两房两厅四户、小两房两厅两户。

三～二十层为住宅，每层八户；其中两房两厅四户、一房两厅四户。

二十一层为住宅，共八户；与二十层构成复式住宅，具体构成及房屋布局见二十一层平面与三～二十层平面。

天面层设有高位水箱。

根据建筑的性质、用途及兴建单位要求，室内设有完善的给水排水卫生设备（坐便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、热水器及沐裕设备）洗衣机龙头设于阳台上，室内最冷平均气温为100C，要求全天供水，要求消防给水安全可靠，设置独立的消火栓系统及自动喷水系统。

每个消火栓箱的设按钮，消防时直接启动消防泵，生活用水泵要求自动启动，管道全部暗装敷设。

1.2市政给水排水设计资料

1、给水水源

该宾馆以城市给水管网为水源，从500毫米的干管取水，干管接点可从该建筑的东南角引入，给水干管埋深从管顶至地面为1米，水压为2.5公斤/厘米2，最冷月平均水温为70C，总硬度月平均最高值为10.3德国度。

2、排水条件

该地区无生活污水厂，城市排水管网为污、废,雨水合流制排水系统，室内生活粪便污水需经化粪池处理后或经室内污水处理站处理后才允许排水入城市下水道。

住宅南、北两侧均有排水干管，可以满足排污的要求。

1.3结构设计资料

采用框架-----剪力墙结构，柱距柱网形式，基于本建筑高度较高,面积较大,在设计过程中,采用现浇混凝土框架剪力墻结构，其中搂梯电梯间采用剪力墻结构。

1.4卫生设备

1、地下室卫生设备

无卫生间，仅有基坑排水。

2、首层卫生设备

一个卫生间:

有蹲式大便器1个，洗手盆1个，设有冷水龙头1个。

3、二层卫生设备

三房两厅户，两个卫生间；主人卫生间：

有坐式大便器1个，洗脸盆1个，浴缸1个。

客房卫生间：

有坐式大便器1个，洗脸盆1个，淋浴间1个。

厨房有洗涤盆1个。

两房两厅户，一个卫生间；主人卫生间：

有坐式大便器1个，洗脸盆1个，浴缸1个。

厨房有洗涤盆1个。

4、三层～二十层卫生设备

（1）两房两厅户，两个卫生间；主人卫生间：

有坐式大便器1个，洗脸盆1个，浴缸1个。

客房卫生间：

有坐式大便器1个，洗脸盆1个，淋浴间1个。

厨房有洗涤盆1个。

（2）两房一厅户，一个卫生间；有坐式大便器1个，洗脸盆1个，浴缸1个。

厨房有洗涤盆1个。

5、二十一层卫生设备

一居室套间，一个卫生间；有坐式大便器1个，洗脸盆1个，浴缸1个。

其它卫生间，均有两个卫生间；每个卫生间有有坐式大便器1个，洗脸盆1个，浴缸1个。

1.5建筑图纸

1、建筑总平图1张，比例1：

500

2、地下室平面图1张，比例1：

150

3、首层平面图1张，比例1：

150

4、二层平面图1张，比例1：

100

5、三～二十层平面图1张，比例1：

100

6、二十一层平面图1张，比例1：

100

7、天面层及水池平面，比例1：

100

8、厨房、卫生间大样图1张，比例1：

50

9、立面图，比例1：

150

第2章建筑消防系统

2.1室内消火栓给水系统

2.1.1方案选择

根据建筑物高度、室外管网压力、流量和室内消防流量、水压等要求，室内消防系统确定方案为：

1、设置消防泵和水箱的室内消火栓给水系统

室外管网压力经常不能满足室内消火栓给水系统的水量和水压要求时，宜设置水泵和水箱。

消防用水与生活、生产用水合并的室内消火栓给水系统，其消防泵应保证供应生活、生产、消防用水的最大秒流量，并应满足室内管网最不利点消火栓的水压。

水箱应贮存10min的消防用水量。

按照高层建筑的高度来考虑，室内消火栓给水系统有分区和不分区两种类型。

该建筑的建筑高度为70.2m，但由于有大型消防车的供水支援，故室内消火栓给水系统可不分区。

2、按消防给水压力，消火栓给水系统确定为：

临时高压给水系统

临时高压系统有两种情况：

一种是管网最不利点周围平时水压和水量不满足灭火要求，火灾时需启动消防水泵，使管网压力、流量达到灭火要求。

另一种是管网内经常保持足够的压力，压力由稳压泵或气压给水设备等增压设施来保证，在泵房内设消防水泵，火灾时需启动消防泵使管网压力满足消防水压要求。

临时高压给水系统需有可靠的电源，才能确保安全供水。

因此，该高层建筑火灾时需启动消防水泵，并且该建筑有可靠的电源，故该建筑采用临时高压给水系统。

3、根据消防给水系统的供水范围，室内消火栓给水系统分确定为：

独立的消火栓给水系统

即每幢高层建筑设置室内消火栓给水系统。

这种系统安全性高，但管理比较分散，投资也较大，在地震区、人防要求较高的建筑以及重要建筑物宜采用独立的室内消火栓给水系统。

综上，该建筑室内消火栓给水系统采用设消防泵、水箱不分区的临时高压独立给水系统。

2.1.2消火栓布置

消火栓应设在明显易于取用的地点，如走廊过道等，消防电梯前室、楼梯间都应设消火栓。

消火栓的保护半径为28.5m，在屋顶处设有检验用消火栓1个。

该建筑均采用同一规格的消火栓水枪和水带，选择口径为65mm的单出口消火栓，喷口直径df=19mm，麻织水龙带长度Ld=25m。

对于临时高压给水系统，每个消火栓处均设有远距离启动消防水泵的按钮，为防止误启动，按钮有保护措施。

消火栓水枪的充实水柱长度通过水力计算确定，但考虑该建筑高度为70.2m，为保证灭火效果，所以水枪充实水柱长度取为12m。

消火栓的出水方向与设置消火栓的墙面成90º，离地1.1m

2.1.3消火栓系统用水量

本建筑属于一类高层普通住宅建筑。

根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）规定，室内消火栓用水量为20L/s，每根竖管最小流量为10L/s，每支水枪最小流量5L/s。

室外消火栓用水量为15L/s。

水枪的充实水柱长度取12m，喷嘴流量为5.16L/s，该幢建筑发生火灾时能保证同时供应4股水柱，并能保证任何部位发生火灾时，同层都有每股流量不少于5L/s、充实水柱不小于12m的两股水柱同时到达。

故消防立管管径为DN100，环管管径为DN150。

当消火栓栓口出水压超过0.5MPa时，使用减压消火栓。

根据消防用水量20.64L/s，设2组水泵结合器。

火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱供应，10min后则由消火栓处启泵按钮直接启动地下室消防水泵供应。

2.1.4消防水泵的选择

选择消火栓泵为XBD11.7/20-DDL型立式多级消防泵两台,一备一用.其设计参数:

流量Q=24L/s,扬程Hp=112m,转速n=2950r/min,η=70%，电机功率N=55kW。

2.1.5消火栓系统组成

系统由消防泵、消防管网、减压孔板、消火栓和水泵结合器等组成。

2.2自动喷水灭火系统

2.2.1方案选择

根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB500084-2001），此建筑的火灾危险等级属于中危险ⅱ级，故其设计喷水强度为8L/min·m2,设计作用面积为160m2，系统喷头的工作压力为0.10MPa。

湿式自动喷水灭火系统

适用场所：

在常年温度不低于4℃且不高于70℃能用水灭火的建筑物、构筑物内。

系统特点：

结构简单，使用方便，可靠，便于施工管理，灭火速度快，控火效率高，使用范围广，它占整个自动喷水灭火系统的75%以上。

根据提供的建筑条件，采用湿式自动喷水灭火系统。

2.2.2设置场所

考虑到该建筑火灾危险等级属于中危险级І级，除屋顶水箱间、加热间、器材室、电梯机房，地下室消防器材室、消防控制中心、水泵房、冷冻机房、变配电间、发电机房，各层住宅外均设置自动喷水灭火系统。

2.2.3喷头布置及选用

本设计采用作用温度为68℃闭式玻璃球喷头考虑到建筑美观，采用吊顶型玻璃球喷头。

喷头的水平间距一般为3.2m和3.6m，不大于4.0m。

个别喷头受建筑物结构的影响，其间距会适当增减，但距墙不小于0.6m，不大于1.7m。

地下车库内为保证每个车位至少有一个喷头作用，其喷头间距偏小。

2.2.4系统设置

根据规范规定，湿式自动喷水灭火系统的每个报警阀控制的喷头数不宜超过800个，该系统中喷头数462个不超过800个，所以不用分区。

在地下层值班室外面设一个湿式报警阀，每层横干管上设微动开关闸阀及水流指示器，在消防中心显示系统的工作状态。

为定期进行安全检查，各层均设置末端试水装置，废水排入污水盆。

为加强供水在室外设有2个水泵接合器。

火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱供应，10min后则由湿式报警阀延时器后的压力开关自动启动消防水泵供应。

2.2.5报警阀、水流指示器的选型

湿式报警阀选用ZSFZ型，水流指示器选用ZSJZ型，水力警铃选用ZSJL型。

2.2.6喷洒泵的选择

选用上海凯泉KQDL80-20×8立式多级喷淋泵2台，一用一备。

其参数为：

流量Q=32～65.0（L/s），扬程Hp=1.68～1.40（MPa），转速n=1480r/min,效率η=60%～72%，必需气蚀余量2.1～2.8米，电机功率为45kW。

2.2.7系统组成

系统包括喷洒泵、喷洒管网、报警装置、水流指示器、喷头和水泵结合器等。

2.4室外消火栓给水系统

室外消火栓系统为低压制，消火栓用水由街道上的消火栓提供。

生活水池和消防水池共用，（详见室内给水系统），设在地下室。

根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）规定，室外消防用水量为15L/s，每个室外消火栓用水量为10~15L/s，在室外环状消防给水管网中设置3个室外地上式消火栓。

室外消火栓距该建筑外墙的距离不小于5.00m，并不大于40m，距路边的距离不大于2.00m。

2.5灭火器的配置

按照《建筑灭火器配置设计规范》，为了有效地扑灭初期的火灾，在所有的公共部位、消防器材室、变配电间等地方配备一定数量的手提式磷酸铵盐的干粉灭火器。

第4章管道及设备安装

4.1给水管道设备安装要求

1、各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用给水塑料管，采用承插式接口，用弹性密封圈连接。

横向管道在室内装修前在吊顶中，支管以0.2%的坡度坡向泄水装置。

2、埋在地下的给水管道仍采用给水塑料管，采用承插式接口。

3、管道外壁离墙面之间的距离不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁与墙、梁、柱净距不小于50mm，