摘 要

在综合对比分析的基础上，设计了中房地产高淳凤山路以南、丹阳湖北路以西地块A05#高层住宅楼的建筑给水系统、建筑排水系统、建筑消防系统（消火栓给水系统及自动喷水灭火系统）、建筑屋面雨水排水系统设计。

给水系统采用分区供水，低区一到三层，由市政管网直接供水；中区四到十二层，高区十三到二十层，采用无负压变频泵供水。排水系统采用污、废水分流制，底层单独排放，排水立管设伸顶通气管，污水经化粪池处理后排向市政污水管网。消防系统分消火栓给水系统和自动喷水灭火系统，均采用水泵水箱联合供水。屋面雨水排水系统采用檐沟外排水。

给水管采用PP-R管；排水管采用UPVC管；消防系统均采用钢管。

关键词：高层建筑；给水系统；排水系统；消防系统

The Design of Building Water and Wastewater Engineering for the A05 Building of Zhongfang Estate

ABSTRACT

Baised on the synthesis analysis, the water supply system, the drainage system, fire system(fire hydrant system and automatic sprinkler system) and roof drainage system for the A05 high complex building of Zhongfang Estate are designed.

The water supply system is applied by vertical division block. The floors from the first to the third are the low areas, water of which is supplied directly by the municipal pipe network. The floors from the 4th to the 12th are the high areas, water of which is supplied with the frequency conversion pump group. The drainage system is an interflow system of sewerage and waste water. Water of the first floor drains separately, the upright draining pipes are equipped with the ventilating pipes, and then the sewerage is disposed by the septic tanks and drains to the municipal waste pipe network. The fire system includes the fire hydrant system and automatic sprinkler system. The roof drainage system is an outside drainage system.

The water supply pipes and drainage pipes are made of the PP- R pipes and the UPVC pipes respectively, and the material of the fire fighting system is made of steel pipes.

Key Words: high building；water supply system；wastewater system；fire system

目录

摘 要 I

ABSTRACT Ⅱ

第1章 前 言 1

1.1国内外高层建筑给水排水工程设计特点 1

1.2国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容 2

1.2.1高层建筑给水排水工程设计方法 2

1.2.2高层建筑给水排水设计的主要内容 4

第2章 工程概况及设计任务 5

2.1工程概况 5

2.2设计资料 5

2.2.1建筑设计资料 5

2.2.2城市给水排水设计资料 6

2.3工程设计任务 6

第3章 建筑给水系统 7

3.1给水系统方案的确定 7

3.2给水管网水力计算 8

3.2.1用水量计算 8

3.2.2设计秒流量计算步骤 9

3.2.3水池、水表的计算 12

3.2.4各给水立管水力计算 15

3.2.4各区给水系统水力计算 38

3.2.5校核与选泵 42

3.4热水系统计算 45

3.4.1热水量计算 45

3.4.2集热器总面积 46

3.4.3贮热水箱容积 46

3.4.4循环泵计算 47

第4章 建筑排水系统计算 47

4.1排水系统设计 47

4.2排水系统的计算 49

4.2.1设计秒流量公式的选用 49

4.2.2 室内排水管道水力计算 50

3.2.3通气管管径确定 54

第5章 消火栓系统的设计与计算 54

5.1消火栓系统的设计 54

5.1.1 消火栓布置方案确定 54

5.2消火栓系统的计算 55

5.2.1消火栓系统用水量 55

5.2.2消火栓系统的计算 56

第6章 自动喷水灭火系统的设计与计算 61

6.1设计计算基本参数 61

6.1.1喷头选型 61

6.2水力计算 61

6.3选泵与校核 65

6.3.1自喷水泵所需扬程 65

6.3.2水箱安装高度校核 65

6.3.3消防水池 66

主要参考资料 67

致谢 68

第1章 前 言

本次设计的目的是充分利用所学的现有的知识，完成高层建筑给水排水工程的设计。此次设计基本上实现了我们从理论知识向实际工程设计的转变，充分的把理论知识应用到实际的工程当中，并对设计的方案、内容加以有针对性地、有说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。

本次设计在选题的过程中，考虑到地区性、建筑性质，选用高层建筑，建筑类别相对高级，进行建筑给水排水工程的设计，满足人们的生活需要，并且使人们得到舒适、便利生活环境。设计的大体内容是：建筑给水工程、排水工程、热水工程和消防工程，设计的意义在于满足人们生活用水的同时，要满足室内的消防用水，保证人们居住的安全性。设计的依据为相关书籍和设计手册、规范。在设计中，大都按照常规方法，严格依据设计规范来进行，建筑给水排水系统及卫生设备要相对完善，在技术上要保持先进的水平，在计算的过程中，尽量使用符合经济流速的管径,以便降低成本，同时要考虑水的漏失、压力情况来选择管材和一些连接管件，以便在水从市政管网输送到建筑内用户的过程中，水的漏失量最少，节约水资源。

1.1国内外高层建筑给水排水工程设计特点

高层建筑给水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本理论和计算方法在某些方面是相同 加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。

⑵高层建筑的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且消防给水的设计应“立足自救”，方可保证及时扑灭火灾，防止重大事故发生。

⑶高层建筑对防噪声、防震等要求较高，但室内管道及设备种类繁多、管线长、噪声源和震源多，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。

1.2国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容

1.2.1高层建筑给水排水工程设计方法

近年来，随着高层建筑业的快速发展，建筑给水排水工程设计方法也有了不少的改进和更新。

⑴高层建筑生活给水

首先，对适用于高层建筑的生活给水设计秒流量计算方法的研究，一直不断地在进行。经验法，概率法，平方根法等计算方法不断地被修正和改进。用科学的概率法取代现在仍在使用的平方根法，研究人员在此方面进行了不少尝试。

其次，变频恒压调速供水技术日益成熟，加上减压阀的使用，改善了原来高层建筑“水箱一水泵联合供水”和“水箱减压”方法中出现的“水质二次污染”和“水箱占用大量建筑面积”的状况，同时也达到了节能效果。再次，在贮水方面，合建水箱的设计方式己越来越少的被采用，取而代之的是生活水池与消防水池分建的设计方式，其中，生活水池也大多倾向于采用不锈钢板等组合式水箱。

⑵高层建筑消防给水

首先，因为高层建筑的消防特点是“立足于自救”，因而自动喷水灭火系统的设计更加受到重视，新的《自动喷水灭火系统设计规范》己于2017年颁布执行。新的规范对设置场所危险等级、设计基本参数、管道水力计算等方面都作出了一些调整。这些调整都是注入了广大设计人员近年来工作研究实践得出的宝贵经验，以及借签了国外工程设计经验的结果。

其次，消火栓给水系统也在变频分级供水方面进行的有益的尝试和应用。另外，为保障高层建筑火灾初期消防水压及水量而设计的稳高压系统，先从上海地区得到应用，然后逐步在各地推广开来，其计算及设计手段逐渐成熟，乃至有人建议将稳高压消防给水系统单独列入《高层民用建筑设计防火规范》以区别原有的常高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。

⑶高层建筑排水

排水的输送已不限于重力流和压力流，虹吸流出现在压力(虹吸)式屋面雨水排水系统。排水塑料管的噪声防治问题上，或采用改变水流状态的方法、或采用改变管道结构型式、或兼用两种方式，都有一定效果。

1.2.2高层建筑给水排水设计的主要内容

建筑也迅猛发展，各项工程设计内容丰富。高层建筑给水排水设计的主要内容有：

⑴给水工程设计的主要内容

高层建筑给水工程设计的主要内容有:用水量计算，给水方式的确定，管道设备的布置，管道的水力计算及室内所需水压的计算，水池、水箱的容积确定和构造尺寸确定，水泵的流量、扬程及型号的确定，管道设备的材料及型号的选用，施工图的绘制和施工要求。

⑵室内消防设计的主要内容

高层建筑室内消防设计的主要内容有:消火栓系统，自动喷水灭火系统，二氧化碳灭火系统，干粉灭火系统，卤代烷灭火系统(现已不让采用)，蒸汽灭火系统，烟雾灭火系统等。以水作为灭火剂的主要有消火栓系统和自动喷水灭火系统.自动喷水灭

火系统又分:闭式系统(有湿式、干式、预作用、重复启闭预作用四种系统)，雨淋系统，水幕系统，自动喷水一泡沫联用系统。其中闭式系统中的湿式自动喷水灭火系统最为常用。

消火栓给水系统设计包括消防用水量的确定:消防给水方式确定:消防栓的位置、消防栓的个数和型号确定;消防水池、水箱的容积确定;消防管道的水力计算及消防水压的计算;消防水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;消防控制系统的确定:消火栓给水系统的施工图绘制及施工要求。自动喷水灭火系统设计包括:方案确定;供水方式确定:喷头布置;喷头型号的确定;管网水力计算;报警阀、水流指示器的选型;自喷水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;自动控制系统的确定;自喷系统的施工图绘制及施工要求.

⑶排水工程设计的主要内容

高层建筑排水工程设计内容包括:排水体制的确定，排水方案的确定，排水管道系统的布置，排水管道的水力计算及排水通气系统的计算，卫生设备的选型及布置，局部污水处理，构筑物的选型，屋面雨水排水系统的确定，排水管材的定型，排水系统施工图的绘制和施工要求。

第2章 工程概况及设计任务

2.1工程概况

该楼位于南京市高淳区，地上二十层，地下一层，地下一层为非机动车车库，地上二十层均为住宅。屋顶设有水箱间。各层高度如下：住宅层2.9m，非机动车车库3.0m，建筑总高度59.2m。

2.2设计资料

2.2.1建筑设计资料

建筑物地下一层平面图、首层平面图、二至五层平面图、六至十九层平面图、二十层平面图、屋顶平面图、建筑立面图。

2.2.2城市给水排水设计资料

1：该楼位于南京市高淳区，该地区工程地质条件良好。

2：小区从丹阳湖北路引入1根市政进水管，管径为DN400,市政给水管网供水压力为0.25MPa。本栋所在地块引入管管径为DN200，市政给水管网供水压力为0.25MPa。

2.3工程设计任务

在本次设计中，要求设计的该建筑的给水排水工程的内容如下：

（1）建筑给水工程设计

（2）建筑消防工程设计

A. 消化栓系统工程设计

B. 自喷系统工程设计

（3）建筑排水工程设计

（4）雨水排水工程设计

第3章 建筑给水系统

3.1给水系统方案的确定

该建筑为高层建筑，市政管网所提供的最小资用水头为0.25Mpa, 若只采用一个给水系统供水，建筑低层的配水点所受的静水压力很大，易产生水锤，损坏管道及附件，流速过大产生水流噪音；低层压力过大，开启水龙头时，水流喷溅严重；使用不便，根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2009），卫生器具的最大静水压力不宜超过0.35MPa。由于其层数多，竖向高度大，为避免低层配水点静水压力过大，进行竖向分区。据设计资料以及规范中的要求并结合该楼的功能分区，将该建筑在竖向上分为3个供水区，低区为1~3层；中区为4~12层；高区为13~20层。低区利用市政给水管网供水压力直接供水；中区和高区采用变频水泵加压供水。

变频调速水泵给水是目前高层建筑中普遍采用的一种给水方式，可以实现水泵流量供水时保持高效运行，使运行更可靠、更合理、更加节能。变频调速水泵具有以下优点：

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