南华高层建筑给排水工程设计毕业论文
2020-04-15 21:31:08
摘 要
关键字：高层建排、给水系统、排水系统、消防系统
Abstract: This paper designs and calculates the water supply system, drainage system and fire fighting system of a high-rise building. It mainly includes comparison and selection of systems, calculation of water quantity, arrangement of pipelines, selection of pipe diameters, selection of water pumps and meters, and hydraulic calculation of pipelines.
Key words: high-rise building and drainage, water supply system, drainage system, fire fighting system
1.项目概况
南华大厦为商业写字楼；地下三层，地上十六层。
大厦南面有DN300市政供水管，可提供稳定水压28m，埋深为1.50m。同时北面还有DN400市政排水管，排水方向由东向西，埋深1.80m。
2.给水系统
2.1.用水量计算
此建筑为商业写字楼，主栋3-14层为办公区。根据给排水设计手册（第二册），取用水定额q=40L/(人·班），取使用时数T=8h，取小时变化系数Kh=1.5。普通办公室每人使用面积不应小于4m2，单间办公室净面积不应小于10m2。（办公建筑设计规范）
公共办公面积6267.360m2，取5m2/人。单间办公室总面积2163.900m2，取10m2/人。
最高日用水量：Qd1=m*qd1=（1254 215）*40=58760L/d
最高时用水量：Qh1=Qd1/T*Kh=58760/8*2.3=11017.5L/h
副栋4-6层为餐厅，根据本给排水设计手册（第二册），取用水定额q=50L/(顾客·次），取使用时数T=10h，取小时变化系数Kh=1.5。餐馆餐厅（一级）每座最小使用面积为1.3m2(餐饮建筑设计规范)，餐馆餐厅面积646.500m2，取1.5m2/人。顾客次数取每日两次。
最高日用水量：Qd2=m*qd2=431*2*50=43100L/d
最高时用水量：Qh2=Qd/T*Kh=43100/10*1.5=6465L/h
最高日总用水量：Qd=58760 43100=101860L/d
最高时总用水量：Qh=11017.5 6465=17482.5L/h
2.2.给水系统方案比选
高层建筑，若只采用一个给水系统供水，会使建筑低层的配水点所受的静水压力很大。易产生水锤现象，损坏管道和附件。开启水龙头时水流喷溅严重，使用不便。所以采用竖向分区供水方式。分区供水既减少能耗，降低压力浪费，同时避免个别区域噪声污染。遵循节省能源、经济环保的原则将给水设计分为5个区。副栋4-6层为一个区，主栋B1-B3层，1-5层，6-10层，11-15层各为一个区。供水方式均为下行上给式。其中B1-B2层由市政管网直接供水。
由于该建筑为高层办公建筑，无法在各区找到合适的位置设置水箱独立供水，所以将地面以上的4个区的竖向供水方式制定了两种方案：
方案一：在顶层设置高位水箱结合减压阀供水方式
此种供水方式采用贮水池—水泵—水箱联合供水。优点：水泵能及时向水箱供水，又因有水箱的稳压调节作用，水泵出水稳定，能保证在高效区运行；缺点：增加了水箱占用的建筑面积，影响使用时的经济效益，水箱的安装还增加了建筑荷载，同时生活用水易受到二次污染。且固定的屋顶水箱在地震时存在鞭梢效应。
方案二：由水池、水泵直接供水的无水箱供水方式。
此种供水方式高区各采用一组水泵从水池向各楼层供水，这就是垂直分区并联供水系统，分区内再用减压阀局部调压。此系统无高位水箱，少了一个水质可能受污染的环节，水压稳定。
从小区供水各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠，水质不受二次污染以及建筑安全和经济效益角度分析。采用方案二的由水池、水泵直接供水的无水箱供水方式。
2.3.设计秒流量计算
《给排水设计手册》（第二册）规定：办公楼给水管道设计秒流量计算公式为
，
办公楼的α=1.5
卫生器具给水额定流量、当量、最低工作压力
卫生器具名称 | 额定流量(L/s) | 当量 | 最低工作压力(KPa) |
洗手盆 | 0.10 | 0.50 | 50 |
大便器 | 0.10 | 0.50 | 20 |
小便器 | 0.10 | 0.50 | 50 |
洗涤盆 | 0.15 | 0.75 | 50 |
2.4.给水管路水力计算
（1）本建筑给水系统采用一区一立管的给水方式。
（2）室内给水管线采用上行下给方式。
（3）给水管选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材，采用塑料给水管，即PP-R管，热熔连接。
11-15层最不利线路 6-10层最不利线路
1-5层最不利线路 副栋4-6层最不利线路
B1-B3层最不利线路
给水管路表（11-15层）流速选取
公称直径(mm) | 15~20 | 25~40 | 50~70 | ≥80 |
水流速度（m/s） | ≤1.0 | ≤1.2 | ≤1.5 | ≤1.8 |
计算管段编号 | 当量数 | 当量总数Ng | 设计秒流量qg(L/s) | 管径 DN (mm) | 流速 V (m/s) | 每米管长沿程损失i(kPa/m) | |||
卫生器具名称 | |||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | ||||||
Ng=0.5 | Ng=0.5 | Ng=0.75 | Ng=0.5 | ||||||
0-1 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | |||
1-2 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | |||
2-3 | 2 | 1 | 1.75 | 0.397 | 25 | 0.61 | 0.188 | ||
4-5 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | |||
5-3 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | |||
3-6 | 2 | 2 | 1 | 2.75 | 0.497 | 25 | 0.76 | 0.279 | |
7-8 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | |||
8-9 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | |||
9-10 | 2 | 1 | 1.5 | 0.367 | 20 | 0.95 | 0.587 | ||
10-11 | 2 | 2 | 2 | 0.424 | 25 | 0.63 | 0.192 | ||
12-13 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | |||
11-13 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | |||
6-11 | 2 | 2 | 2 | 3 | 0.520 | 25 | 0.84 | 0.333 | |
6-14 | 4 | 4 | 1 | 2 | 5.75 | 0.719 | 50 | 0.51 | 0.053 |
14-15 | 13 | 9 | 3 | 7 | 16.75 | 1.228 | 50 | 0.55 | 0.068 |
15-16 | 22 | 14 | 5 | 12 | 27.75 | 1.580 | 50 | 0.57 | 0.072 |
16-17 | 31 | 19 | 7 | 17 | 38.75 | 1.867 | 50 | 0.76 | 0.119 |
17-18 | 40 | 24 | 9 | 22 | 49.75 | 2.116 | 50 | 0.86 | 0.318 |
最不利给水管路水力计算表（11-15层）
计算管段编号 | 每米管长沿程损失i(kPa/m) | 管段长度L(m) | 管段沿程水头损失hy=iL(kPa) | 管段沿程水头损失累计Σhy(kPa) |
7-8 | 0.206 | 4.158 | 0.857 | 0.857 |
8-9 | 0.422 | 0.995 | 0.420 | 1.277 |
9-10 | 0.587 | 1.000 | 0.587 | 1.864 |
10-11 | 0.192 | 0.395 | 0.076 | 1.940 |
6-11 | 0.333 | 10.481 | 3.490 | 5.130 |
6-14 | 0.053 | 4.500 | 0.238 | 5.368 |
14-15 | 0.068 | 4.500 | 0.306 | 5.674 |
15-16 | 0.072 | 4.500 | 0.324 | 5.998 |
16-17 | 0.119 | 4.500 | 0.536 | 6.534 |
17-18 | 0.318 | 144.309 | 45.890 | 52.424 |
PP-R塑料管局部损失占沿程损失的25~30（%），此处取25%。(给排水设计手册（第二册）)
11-15层：
∑hj=52.424*0.25=13.106KPa
H2=∑hi ∑hj=52.424 13.106=65.530KPa
给水管路表（6-10层）
计算管段编号 | 当量数 | 当量总数Ng | 设计秒流量qg(L/s) | 管径 DN (mm) | 流速 V (m/s) | 每米管长沿程损失i(kPa/m) | |||
卫生器具名称 | |||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | ||||||
Ng=0.5 | Ng=0.5 | Ng=0.75 | Ng=0.5 | ||||||
20-21 | 1 | 0.75 | 0.260 | 20 | 0.66 | 0.314 | |||
21-22 | 1 | 1 | 1.25 | 0.335 | 20 | 0.92 | 0.563 | ||
22-23 | 2 | 1 | 1.75 | 0.397 | 25 | 0.61 | 0.188 | ||
23-19 | 3 | 1 | 2.25 | 0.450 | 25 | 0.68 | 0.467 | ||
14-15 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | |||
15-16 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | |||
16-17 | 3 | 1.5 | 0.367 | 20 | 0.95 | 0.587 | |||
17-18 | 4 | 2 | 0.424 | 25 | 0.63 | 0.192 | |||
18-19 | 5 | 2.5 | 0.474 | 25 | 0.66 | 0.203 | |||
9-19 | 5 | 3 | 1 | 4.75 | 0.654 | 32 | 0.64 | 0.159 | |
10-11 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | |||
11-12 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | |||
12-13 | 3 | 1.5 | 0.367 | 20 | 0.95 | 0.587 | |||
13-8 | 4 | 2 | 0.424 | 25 | 0.63 | 0.192 | |||
0-1 | 1 | 0.75 | 0.260 | 20 | 0.66 | 0.314 | |||
1-2 | 1 | 1 | 1.25 | 0.335 | 20 | 0.92 | 0.563 | ||
2-3 | 1 | 2 | 1.75 | 0.397 | 25 | 0.61 | 0.188 | ||
3-4 | 1 | 3 | 2.25 | 0.450 | 25 | 0.68 | 0.467 | ||
4-5 | 1 | 4 | 2.75 | 0.497 | 25 | 0.76 | 0.279 | ||
5-6 | 1 | 5 | 3.25 | 0.541 | 25 | 0.84 | 0.333 | ||
6-7 | 1 | 1 | 5 | 3.75 | 0.581 | 25 | 0.88 | 0.362 | |
7-8 | 2 | 1 | 5 | 4.25 | 0.618 | 25 | 0.92 | 0.396 | |
8-9 | 4 | 2 | 1 | 5 | 6.25 | 0.750 | 32 | 0.74 | 0.205 |
9-24 | 9 | 5 | 2 | 5 | 11 | 0.995 | 50 | 0.52 | 0.063 |
24-25 | 18 | 10 | 4 | 10 | 22 | 1.407 | 50 | 0.57 | 0.072 |
25-26 | 27 | 15 | 6 | 15 | 33 | 1.723 | 50 | 0.67 | 0.096 |
26-27 | 28 | 20 | 8 | 20 | 44 | 1.990 | 50 | 0.76 | 0.119 |
27-28 | 35 | 25 | 10 | 25 | 55 | 2.225 | 50 | 0.86 | 0.318 |
最不利给水管路水力计算表（6-10层）
计算管段编号 | 每米管长沿程损失i(kPa/m) | 管段长度L(m) | 管段沿程水头损失hy=iL(kPa) | 管段沿程水头损失累计Σhy(kPa) |
0-1 | 0.314 | 4.717 | 1.481 | 1.481 |
1-2 | 0.563 | 0.750 | 0.422 | 1.903 |
2-3 | 0.188 | 0.750 | 0.141 | 2.044 |
3-4 | 0.467 | 0.750 | 0.350 | 2.394 |
4-5 | 0.279 | 0.750 | 0.209 | 2.603 |
5-6 | 0.333 | 1.250 | 0.416 | 3.019 |
6-7 | 0.362 | 0.800 | 0.290 | 3.309 |
7-8 | 0.396 | 3.042 | 1.205 | 4.514 |
8-9 | 0.205 | 8.209 | 1.683 | 6.197 |
9-24 | 0.063 | 4.500 | 0.283 | 6.480 |
24-25 | 0.072 | 4.500 | 0.324 | 6.804 |
25-26 | 0.096 | 4.500 | 0.432 | 7.236 |
26-27 | 0.119 | 4.500 | 0.536 | 7.772 |
27-28 | 0.318 | 110.502 | 35.139 | 42.911 |
PP-R塑料管局部损失占沿程损失的25~30（%），此处取25%。(给排水设计手册（第二册）)
6-10层：
∑hj=42.911*0.25=10.727KPa
H2=∑hi ∑hj=42.911 10.727=53.638KPa
给水管路表（1-5层）
计算管段编号 | 当量数 | 当量总数Ng | 设计秒流量qg(L/s) | 管径 DN (mm) | 流速 V (m/s) | 每米管长沿程损失i(kPa/m) | |||
卫生器具名称 | |||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | ||||||
Ng=0.5 | Ng=0.5 | Ng=0.75 | Ng=0.5 | ||||||
20-21 | 1 | 0.75 | 0.260 | 20 | 0.66 | 0.314 | |||
21-22 | 1 | 1 | 1.25 | 0.335 | 20 | 0.92 | 0.563 | ||
22-23 | 2 | 1 | 1.75 | 0.397 | 25 | 0.61 | 0.188 | ||
23-19 | 3 | 1 | 2.25 | 0.450 | 25 | 0.68 | 0.467 | ||
14-15 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | |||
15-16 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | |||
16-17 | 3 | 1.5 | 0.367 | 20 | 0.95 | 0.587 | |||
17-18 | 4 | 2 | 0.424 | 25 | 0.63 | 0.192 | |||
18-19 | 5 | 2.5 | 0.474 | 25 | 0.66 | 0.203 | |||
9-19 | 5 | 3 | 1 | 4.75 | 0.654 | 32 | 0.64 | 0.159 | |
10-11 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | |||
11-12 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | |||
12-13 | 3 | 1.5 | 0.367 | 20 | 0.95 | 0.587 | |||
13-8 | 4 | 2 | 0.424 | 25 | 0.63 | 0.192 | |||
0-1 | 1 | 0.75 | 0.260 | 20 | 0.66 | 0.314 | |||
1-2 | 1 | 1 | 1.25 | 0.335 | 20 | 0.92 | 0.563 | ||
2-3 | 1 | 2 | 1.75 | 0.397 | 25 | 0.61 | 0.188 | ||
3-4 | 1 | 3 | 2.25 | 0.450 | 25 | 0.68 | 0.467 | ||
4-5 | 1 | 4 | 2.75 | 0.497 | 25 | 0.76 | 0.279 | ||
5-6 | 1 | 5 | 3.25 | 0.541 | 25 | 0.84 | 0.333 | ||
6-7 | 1 | 1 | 5 | 3.75 | 0.581 | 25 | 0.88 | 0.362 | |
7-8 | 2 | 1 | 5 | 4.25 | 0.618 | 25 | 0.92 | 0.396 | |
8-9 | 4 | 2 | 1 | 5 | 6.25 | 0.750 | 32 | 0.74 | 0.205 |
9-24 | 9 | 5 | 2 | 5 | 11 | 0.995 | 50 | 0.52 | 0.063 |
24-25 | 18 | 10 | 4 | 10 | 22 | 1.407 | 50 | 0.57 | 0.072 |
25-26 | 27 | 15 | 6 | 15 | 33 | 1.723 | 50 | 0.67 | 0.096 |
26-27 | 32 | 21 | 7 | 19 | 41.25 | 1.928 | 50 | 0.76 | 0.119 |
最不利给水管路水力计算表（1-5层）
计算管段编号 | 每米管长沿程损失i(kPa/m) | 管段长度L(m) | 管段沿程水头损失hy=iL(kPa) | 管段沿程水头损失累计Σhy(kPa) |
0-1 | 0.314 | 4.717 | 1.481 | 1.481 |
1-2 | 0.563 | 0.750 | 0.422 | 1.903 |
2-3 | 0.188 | 0.750 | 0.141 | 2.044 |
3-4 | 0.467 | 0.750 | 0.350 | 2.394 |
4-5 | 0.279 | 0.750 | 0.209 | 2.603 |
5-6 | 0.333 | 1.250 | 0.416 | 3.019 |
6-7 | 0.362 | 0.800 | 0.290 | 3.309 |
7-8 | 0.396 | 3.042 | 1.205 | 4.514 |
8-9 | 0.205 | 8.209 | 1.683 | 6.197 |
9-24 | 0.063 | 4.500 | 0.283 | 6.480 |
24-25 | 0.072 | 4.500 | 0.324 | 6.804 |
25-26 | 0.096 | 9.000 | 0.864 | 7.668 |
26-27 | 0.119 | 85.261 | 10.146 | 17.814 |
PP-R塑料管局部损失占沿程损失的25~30（%），此处取25%。(给排水设计手册（第二册）)
B1-5层：
∑hj=17.814*0.25=4.453KPa
H2=∑hi ∑hj=17.814 4.453=22.267KPa
给水管路表（副栋4-6层）
计算管段编号 | 当量数 | 当量总数Ng | 设计秒流量qg(L/s) | 管径 DN (mm) | 流速 V (m/s) | 每米管长沿程损失i(kPa/m) | ||||
卫生器具名称 | ||||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | 厨房 | ||||||
Ng=0.5 | Ng=0.5 | Ng=0.75 | Ng=0.5 | — | ||||||
0-1 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | ||||
1-2 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | ||||
2-3 | 2 | 1 | 1.5 | 0.367 | 20 | 0.95 | 0.587 | |||
3-4 | 2 | 2 | 2 | 0.424 | 25 | 0.63 | 0.192 | |||
4-5 | 2 | 2 | 1 | 2.75 | 0.497 | 25 | 0.76 | 0.279 | ||
8-9 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | ||||
9-10 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | ||||
5-10 | 3 | 1.5 | 0.367 | 20 | 0.95 | 0.587 | ||||
5-6 | 2 | 2 | 1 | 3 | 4.25 | 0.618 | 25 | 0.92 | 0.396 | |
11-12 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | ||||
12-13 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | ||||
13-14 | 2 | 1 | 1.75 | 0.397 | 25 | 0.61 | 0.188 | |||
15-16 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | ||||
14-16 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | ||||
6-14 | 2 | 2 | 1 | 2.75 | 0.497 | 25 | 0.76 | 0.279 | ||
6-17 | 4 | 4 | 2 | 3 | 7 | 0.794 | 40 | 0.52 | 0.087 | |
17-18 | 8 | 8 | 4 | 6 | 14 | 1.122 | 40 | 0.60 | 0.106 | |
18-19 | 12 | 12 | 6 | 9 | — | 22.79 | 1.432 | 40 | 0.90 | 0.217 |
计算管段编号 | 每米管长沿程损失i(kPa/m) | 管段长度L(m) | 管段沿程水头损失hy=iL(kPa) | 管段沿程水头损失累计Σhy(kPa) |
0-1 | 0.206 | 4.935 | 1.017 | 1.017 |
1-2 | 0.422 | 0.894 | 0.377 | 1.394 |
2-3 | 0.587 | 0.799 | 0.469 | 1.863 |
3-4 | 0.192 | 0.877 | 0.168 | 2.031 |
4-5 | 0.279 | 3.544 | 0.989 | 3.020 |
5-6 | 0.396 | 1.279 | 0.506 | 3.526 |
6-17 | 0.087 | 16.147 | 1.404 | 4.930 |
17-18 | 0.106 | 4.500 | 0.477 | 5.407 |
19-20 | 0.217 | 94.233 | 20.448 | 25.855 |
PP-R塑料管局部损失占沿程损失的25~30（%），此处取25%。(给排水设计手册（第二册）)
副栋4-6层：
∑hj=25.855*0.25=6.463KPa
H2=∑hi ∑hj=25.855 6.463=32.318KPa
给水管路表（B1-B3层）
计算管段编号 | 当量数 | 当量总数Ng | 设计秒流量qg(L/s) | 管径 DN (mm) | 流速 V (m/s) | 每米管长沿程损失i(kPa/m) | |||
卫生器具名称 | |||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | ||||||
Ng=0.5 | Ng=0.5 | Ng=0.75 | Ng=0.5 | ||||||
0-1 | 1 | 0.75 | 0.260 | 20 | 0.66 | 0.314 | |||
1-2 | 1 | 1 | 1.25 | 0.335 | 20 | 0.92 | 0.563 | ||
2-3 | 2 | 1 | 1.75 | 0.397 | 25 | 0.61 | 0.188 | ||
6-7 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | |||
7-3 | 2 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | |||
8-9 | 1 | 0.5 | 0.212 | 20 | 0.53 | 0.206 | |||
9-10 | 1 | 1 | 1 | 0.300 | 20 | 0.79 | 0.422 | ||
3-4 | 2 | 2 | 1 | 2.75 | 0.497 | 25 | 0.76 | 0.279 | |
10-4 | 1 | 1 | 1 | 1.5 | 0.367 | 20 | 0.95 | 0.587 | |
4-5 | 3 | 3 | 1 | 1 | 4.25 | 0.618 | 25 | 0.92 | 0.396 |
5-11 | 6 | 6 | 2 | 2 | 8.5 | 0.875 | 32 | 0.88 | 0.282 |
11-12 | 9 | 9 | 3 | 3 | 12.75 | 1.071 | 32 | 0.98 | 0.340 |
12-13 | 12 | 12 | 4 | 4 | 17 | 1.237 | 32 | 0.98 | 0.340 |
计算管段编号 | 每米管长沿程损失i(kPa/m) | 管段长度L(m) | 管段沿程水头损失hy=iL(kPa) | 管段沿程水头损失累计Σhy(kPa) |
0-1 | 0.314 | 2.615 | 0.821 | 0.821 |
1-2 | 0.563 | 1.300 | 0.731 | 1.552 |
2-3 | 0.188 | 0.738 | 0.138 | 1.690 |
3-4 | 0.279 | 0.477 | 0.133 | 1.823 |
4-5 | 0.396 | 21.765 | 8.618 | 10.441 |
5-11 | 0.282 | 4.500 | 1.269 | 11.701 |
11-12 | 0.340 | 3.700 | 1.258 | 12.959 |
12-13 | 0.340 | 80.748 | 27.454 | 40.413 |
PP-R塑料管局部损失占沿程损失的25~30（%），此处取25%。(给排水设计手册（第二册）)
副栋4-6层：
∑hj=40.413*0.25=10.103KPa
H2=∑hi ∑hj=40.413 10.103=50.516KPa
2.5.水表的选型与计算
液晶显示远传水表，具有现场读数和远程同步读数两种功能。所以选用LCD-I型水表。
LCD-I型水表流量
公称口径 （mm） | 常用流量 （m3/h） | 分界流量Qt ≤（m3/h） | 最小流量Qmin ≤（m3/h） | |
单层水表 | 25 | 3.5 | 0.280 | 0.070 |
分区水表 | 40 | 10 | 0.800 | 0.200 |
常用流量时管道中存在水表所造成的水头损失为0.025MPa。(给排水设计手册（第二册）)
2.6.给水系统所需压力计算
由于给水管网中的压力是保证将所需水量供到各配水点，且保证最高最远点的配水龙头具有一定的流出水头，其值常由下式确定：
H = H1 H2 H3 H4
式中：H — 室内给水管网所需的压力，KPa
H1 — 引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，KPa
H2 — 引入管起点至最不利配水点的给水管路的总损失,KPa
H3 — 水流经过水表时的水头损失,KPa
H4 — 最不利配水点所需的最低工作压力,KPa
11-15层：
H = 655 65.530 50 50=820.530KPa=82.053m
6-10层：
H = 425 53.638 50 50=578.638KPa=57.864m
1-5层：
H = 200 22.267 50 50=322.271KPa=32.227m
副栋4-6层：
H = 200 32.318 50 50=332.318KPa=33.232m
B1-B5层：
H = -40 50.516 50 50=110.516KPa=11.052mlt;28m,可以由市政管网直接供水。
2.7.水泵选择
水泵选型要求
分区 | 流量（L/s） | 扬程（m） |
11-15层 | 2.116L/s | 82.053m |
6-10层 | 2.225L/s | 57.864m |
1-5层 | 1.928L/s | 32.227m |
副栋4-6层 | 1.432 L/s | 33.232m |
水泵型号参数
分区 | 型号 | 额定流量 （m3/h） | 额定扬程 (m) | 额定效率 (%) |
11-15层 | CDL8-10 | 8 | 92 | 66 |
6-10层 | CDL8-7 | 8 | 63 | 58 |
B1-5层 | 50WFB1-B1 | 7 | 33 | 50 |
副栋4-6层 | CDL8-4 | 8 | 36 | 62 |
每种水泵一用一备
水泵特性曲线
CDL8-10性能曲线图
CDL8-7性能曲线图
50WFB1-B1性能曲线图
CDL8-4性能曲线图
2.8.集水池
贮水池容积：集池的有效容积与室外供水能力、用户要求和建筑物性质、生活调节水量、消防贮备水量和生产事故时用水量有关。
式中
V——集水池有效容积，m3
——生活调节水量，m3。可以不小于建筑物最高日用水量的20%-25%计。
——消防贮备水量，m3。以消火栓和喷淋系统工作两小时计。
——生产事故用水量，m3
集水池有效容积V=290.206m3
2.9.减压孔板
一般办公楼、教学楼、商业楼等建筑，分区最低处卫生器具给水配件静水压宜控制在：0.35～0.45MPa。取0.45m
减压孔板计算表
11-15层 | 静水压力 （MPa） | 减压后实际压力 （MPa） | 孔板孔径 （mm） |
15 | 0.290 | ||
14 | 0.335 | ||
13 | 0.380 | ||
12 | 0.425 | 0.305 | 17 |
11 | 0.470 | 0.350 | 17 |
6-10层 | |||
10 | 0.170 | ||
9 | 0.220 | ||
8 | 0.265 | ||
7 | 0.310 | ||
6 | 0.355 | ||
1-5层 | |||
5 | 0.150 | ||
4 | 0.175 | ||
3 | 0.220 | ||
1 | 0.310 | ||
B1-B2 | |||
B1 | 0.315 | ||
B2 | 0.352 | ||
B3 | 0.392 | ||
副栋 | |||
6 | 0.180 | ||
5 | 0.225 | ||
4 | 0.270 |
3.排水系统
3.1.排水系统方案比选
高层建筑排水较频繁，排水瞬时流量较大，在管道横向转弯处容易产生堆积堵塞。对于污废水系统，制定了两种方案。
方案一：三立管排水系统，设两根排水立管和一根公用通气管污废分流排水。优点：将大便器排水和其他卫生器具排水分开排放，方便了不同污物分离和集中处理，而且有效调节了室内环境，保证了居室卫生条件良好的要求。缺点：设立3根立管严重占用了卫生间的有效空间，不利于绿色建筑的节能节材节地。
方案二：双立管排水系统，设一根排水立管和一根专用通气管污废合流排水。有效利用空间和合理布置管道方面结合良好，而且排水瞬时流量大，水力条件良好，不容易产生管道淤积。专用通气管使排水管气体由通气管排出室外，不会造成水封破坏。
通过比较两种方案，选用方案二的双立管排水系统。
3.2.设计秒流量的计算
卫生器具排水流量、当量、排水管管径
卫生器具名称 | 排水流量(L/s) | 当量 | 排水管管径(mm) |
洗手盆 | 0.10 | 0.3 | 50 |
大便器 | 1.20 | 3.6 | 110 |
小便器 | 0.10 | 0.3 | 50 |
洗涤盆 | 0.33 | 1.0 | 50 |
设计秒流量计算公式为
式中：
——是根据建筑物用途而定的系数，旅馆和其他公共建筑的
公共盟洗室和厕所间取
（给排水设计手册（第二册））
——为计算管段上排水流量最大的一个卫生器具的排水流量（L/s）。
如计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时，应按卫生器具排水流量累加值计。
计算排水管网起端的管段时，因连接的卫生器具较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生排水流量的总和这时按该管段所有卫生器具排水流量的累加值作为排水设计秒流量。
厨房排水设计秒流量取给水设计秒流量的85%，qp=1.521L/s。
3.3.排水管路水力计算
《给排水设计手册》（第二册）规定：
（1）每个卫生间设置一根排水立管，厨房设置一根排水立管。
（2）排水管采用塑料排水管，即UPVC管。
（3）为了排水通畅，防止管道堵塞，保证室内环境卫生，规定建筑内部排出管的最小管径为50mm。
（4）为防止管道堵塞，厨房间的排水立管管径最小为75mm。
（5）凡连接大便器的支管，即使仅有一个大便器，其最小管径也为100mm。
排水管路水力计算表
主栋15层管线 主栋3-14层管线
主栋1层管线 主栋B1层管线
副栋4-6层管线
主栋15层横支管
管段 | 计算管段编号 | 当量数 | 排水当量总数Np | qmax |
| 该管段所有卫生器具排水流量累计(L/s) | 设计秒流量qp (L/s) | 管径De (mm) | 坡度i | |||
卫生器具名称 | ||||||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | |||||||||
Ng=3.6 | Ng=0.3 | Ng=1.0 | Ng=0.3 | |||||||||
横支管 | 0-1 | 1 | 0.3 | 0.10 | 0.231 | 0.10 | 0.100 | 50 | 0.012 | |||
1-2 | 2 | 0.6 | 0.10 | 0.286 | 0.20 | 0.200 | 50 | 0.012 | ||||
2-3 | 1 | 2 | 0.9 | 0.10 | 0.328 | 0.30 | 0.300 | 50 | 0.012 | |||
3-6 | 2 | 2 | 1.2 | 0.10 | 0.363 | 0.40 | 0.363 | 50 | 0.012 | |||
4-5 | 1 | 3.6 | 1.20 | 1.655 | 1.20 | 1.200 | 110 | 0.004 | ||||
5-6 | 2 | 7.2 | 1.20 | 1.844 | 2.40 | 1.844 | 110 | 0.004 | ||||
7-8 | 1 | 1.0 | 0.33 | 0.570 | 0.33 | 0.330 | 50 | 0.012 | ||||
8-9 | 1 | 1 | 1.3 | 0.33 | 0.604 | 0.43 | 0.430 | 50 | 0.012 | |||
9-12 | 2 | 1 | 1.6 | 0.33 | 0.634 | 0.53 | 0.530 | 50 | 0.015 | |||
10-11 | 1 | 3.6 | 1.20 | 1.655 | 1.20 | 1.200 | 110 | 0.004 | ||||
11-12 | 2 | 7.2 | 1.20 | 1.844 | 2.40 | 1.844 | 110 | 0.004 | ||||
主栋3-14层横支管
管段 | 计算管段编号 | 当量数 | 排水当量总数Np | qmax |
| 该管段所有卫生器具排水流量累计(L/s) | 设计秒流量qp (L/s) | 管径De (mm) | 坡度i | |||
卫生器具名称 | ||||||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | |||||||||
Ng=3.6 | Ng=0.3 | Ng=1.0 | Ng=0.3 | |||||||||
横支管 | 0-1 | 1 | 3.6 | 1.20 | 1.655 | 1.20 | 1.200 | 110 | 0.004 | |||
1-2 | 2 | 7.2 | 1.20 | 1.844 | 2.40 | 1.844 | 110 | 0.004 | ||||
2-3 | 3 | 10.8 | 1.20 | 1.989 | 3.60 | 1.989 | 110 | 0.004 | ||||
3-13 | 4 | 14.4 | 1.20 | 2.111 | 4.80 | 2.111 | 110 | 0.004 | ||||
4-5 | 1 | 0.3 | 0.10 | 0.231 | 0.10 | 0.100 | 50 | 0.012 | ||||
5-6 | 2 | 0.6 | 0.10 | 0.286 | 0.20 | 0.200 | 50 | 0.012 | ||||
6-7 | 2 | 1 | 0.9 | 0.10 | 0.328 | 0.30 | 0.300 | 50 | 0.012 | |||
7-8 | 2 | 2 | 1.2 | 0.10 | 0.363 | 0.40 | 0.363 | 50 | 0.012 | |||
8-9 | 2 | 3 | 1.5 | 0.10 | 0.394 | 0.50 | 0.394 | 50 | 0.012 | |||
9-10 | 2 | 4 | 1.8 | 0.10 | 0.422 | 0.60 | 0.422 | 50 | 0.012 | |||
10-12 | 2 | 5 | 2.1 | 0.10 | 0.448 | 0.70 | 0.448 | 50 | 0.012 | |||
11-12 | 1 | 1.0 | 0.33 | 0.570 | 1.33 | 0.570 | 50 | 0.015 | ||||
12-13 | 2 | 1 | 5 | 3.1 | 0.33 | 0.753 | 1.66 | 0.753 | 50 | 0.026 | ||
14-15 | 1 | 0.3 | 0.10 | 0.231 | 0.10 | 0.100 | 50 | 0.012 | ||||
15-16 | 2 | 0.6 | 0.10 | 0.286 | 0.20 | 0.200 | 50 | 0.012 | ||||
16-17 | 3 | 0.9 | 0.10 | 0.328 | 0.30 | 0.300 | 50 | 0.012 | ||||
17-23 | 3 | 1 | 1.9 | 0.33 | 0.661 | 0.63 | 0.661 | 50 | 0.020 | |||
18-19 | 1 | 3.6 | 1.20 | 1.655 | 1.20 | 1.200 | 110 | 0.004 | ||||
19-20 | 2 | 7.2 | 1.20 | 1.844 | 2.40 | 1.844 | 110 | 0.004 | ||||
20-21 | 3 | 10.8 | 1.20 | 1.989 | 3.60 | 1.989 | 110 | 0.004 | ||||
21-22 | 4 | 14.4 | 1.20 | 2.111 | 4.80 | 2.111 | 110 | 0.004 | ||||
22-23 | 5 | 18.0 | 1.20 | 2.218 | 6.00 | 2.218 | 110 | 0.004 | ||||
主栋1层横支管
管段 | 计算管段编号 | 当量数 | 排水当量总数Np | qmax |
| 该管段所有卫生器具排水流量累计(L/s) | 设计秒流量qp (L/s) | 管径De (mm) | 坡度i | |||
卫生器具名称 | ||||||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | |||||||||
Ng=3.6 | Ng=0.3 | Ng=1.0 | Ng=0.3 | |||||||||
横支管 | 0-1 | 1 | 1.0 | 0.33 | 0.570 | 0.33 | 0.330 | 50 | 0.012 | |||
1-2 | 1 | 1 | 4.6 | 1.20 | 1.715 | 1.53 | 1.530 | 110 | 0.004 | |||
2-3 | 2 | 1 | 8.2 | 1.20 | 1.887 | 2.73 | 1.887 | 110 | 0.004 | |||
3-4 | 3 | 1 | 11.8 | 1.20 | 2.024 | 3.93 | 2.024 | 110 | 0.004 | |||
4-5 | 3 | 1 | 1 | 12.1 | 1.20 | 2.035 | 4.03 | 2.035 | 110 | 0.004 | ||
5-10 | 3 | 1 | 2 | 12.4 | 1.20 | 2.045 | 4.13 | 2.045 | 110 | 0.004 | ||
6-7 | 1 | 0.3 | 0.10 | 0.231 | 0.10 | 0.100 | 50 | 0.012 | ||||
7-8 | 2 | 0.6 | 0.10 | 0.286 | 0.20 | 0.200 | 50 | 0.012 | ||||
8-9 | 3 | 0.9 | 0.10 | 0.328 | 0.30 | 0.300 | 50 | 0.012 | ||||
9-10 | 4 | 1.2 | 0.10 | 0.363 | 0.40 | 0.363 | 50 | 0.012 | ||||
10-11 | 3 | 4 | 1 | 2 | 13.4 | 1.20 | 2.079 | 4.53 | 2.079 | 110 | 0.004 | |
12-13 | 1 | 0.3 | 0.10 | 0.231 | 0.10 | 0.100 | 50 | 0.012 | ||||
13-17 | 1 | 1 | 3.9 | 1.20 | 1.674 | 1.30 | 1.300 | 110 | 0.004 | |||
14-15 | 1 | 0.3 | 0.10 | 0.231 | 0.10 | 0.100 | 50 | 0.012 | ||||
15-17 | 2 | 0.6 | 0.10 | 0.286 | 0.20 | 0.200 | 50 | 0.012 | ||||
17-18 | 1 | 1 | 2 | 4.5 | 1.20 | 1.709 | 1.50 | 1.500 | 110 | 0.004 | ||
16-18 | 1 | 3.6 | 1.20 | 1.655 | 1.20 | 1.200 | 110 | 0.004 | ||||
18-19 | 2 | 1 | 2 | 8.1 | 1.20 | 1.883 | 2.70 | 1.883 | 110 | 0.004 | ||
19-20 | 2 | 1 | 1 | 2 | 8.4 | 1.20 | 1.896 | 2.80 | 1.896 | 110 | 0.004 | |
副栋4-6层横支管
管段 | 计算管段编号 | 当量数 | 排水当量总数Np | qmax |
| 该管段所有卫生器具排水流量累计(L/s) | 设计秒流量qp (L/s) | 管径De (mm) | 坡度i | |||
卫生器具名称 | ||||||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | |||||||||
Ng=3.6 | Ng=0.3 | Ng=1.0 | Ng=0.3 | |||||||||
横支管 | 0-1 | 1 | 1.0 | 0.33 | 0.570 | 0.33 | 0.330 | 50 | 0.012 | |||
1-2 | 1 | 1 | 1.3 | 0.33 | 0.604 | 0.43 | 0.430 | 50 | 0.012 | |||
2-3 | 2 | 1 | 1.6 | 0.33 | 0.634 | 0.53 | 0.530 | 50 | 0.015 | |||
3-4 | 1 | 2 | 1 | 5.2 | 1.20 | 1.747 | 1.73 | 1.730 | 110 | 0.004 | ||
4-8 | 2 | 2 | 1 | 8.8 | 1.20 | 1.912 | 2.93 | 1.912 | 110 | 0.004 | ||
5-6 | 1 | 0.3 | 0.10 | 0.231 | 0.10 | 0.100 | 50 | 0.012 | ||||
6-7 | 2 | 0.6 | 0.10 | 0.286 | 0.20 | 0.200 | 50 | 0.012 | ||||
7-8 | 3 | 0.9 | 0.10 | 0.328 | 0.30 | 0.300 | 50 | 0.012 | ||||
9-10 | 1 | 1.0 | 0.33 | 0.570 | 0.33 | 0.330 | 50 | 0.012 | ||||
10-11 | 1 | 1 | 1.3 | 0.33 | 0.604 | 0.43 | 0.430 | 50 | 0.012 | |||
11-14 | 2 | 1 | 1.6 | 0.33 | 0.634 | 0.53 | 0.530 | 50 | 0.015 | |||
12-13 | 1 | 3.6 | 1.20 | 1.655 | 1.20 | 1.200 | 110 | 0.004 | ||||
13-14 | 2 | 7.2 | 1.20 | 1.844 | 2.40 | 1.844 | 110 | 0.004 | ||||
厨房 | — | — | — | — | — | — | — | — | 1.521 | 75 | 0.011 | |
主栋B1层横支管
管段 | 计算管段编号 | 当量数 | 排水当量总数Np | qmax |
| 该管段所有卫生器具排水流量累计(L/s) | 设计秒流量qp (L/s) | 管径De (mm) | 坡度i | |||
卫生器具名称 | ||||||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | |||||||||
Ng=3.6 | Ng=0.3 | Ng=1.0 | Ng=0.3 | |||||||||
横支管 | 0-1 | 1 | 3.6 | 1.20 | 1.655 | 1.20 | 1.200 | 110 | 0.004 | |||
1-2 | 1 | 1 | 3.9 | 1.20 | 1.674 | 1.30 | 1.300 | 110 | 0.004 | |||
2-8 | 1 | 1 | 1 | 4.2 | 1.20 | 1.692 | 1.40 | 1.400 | 110 | 0.004 | ||
3-4 | 1 | 1.0 | 0.33 | 0.570 | 0.33 | 0.330 | 50 | 0.012 | ||||
4-5 | 1 | 1 | 4.6 | 1.20 | 1.715 | 1.53 | 1.530 | 110 | 0.004 | |||
5-8 | 2 | 1 | 8.2 | 1.20 | 1.887 | 2.73 | 1.887 | 110 | 0.004 | |||
8-9 | 3 | 1 | 1 | 1 | 12.4 | 1.20 | 2.045 | 4.13 | 2.045 | 110 | 0.004 | |
6-7 | 1 | 0.3 | 0.10 | 0.231 | 0.10 | 0.100 | 50 | 0.012 | ||||
7-9 | 2 | 0.6 | 0.10 | 0.286 | 0.20 | 0.200 | 50 | 0.012 | ||||
9-10 | 3 | 3 | 1 | 1 | 13.0 | 1.20 | 2.065 | 4.33 | 2.065 | 110 | 0.004 | |
暂时厕所 | 11-12 | — | — | — | — | — | — | — | — | 1.400 | 110 | 0.004 |
13-14 | — | — | — | — | — | — | — | — | 1.912 | 110 | 0.004 | |
14-15 | — | — | — | — | — | — | — | — | 2.065 | 110 | 0.004 | |
排水立管
管段 | 计算管段编号 | 当量数 | 排水当量总数Np | qmax |
| 该管段所有卫生器具排水流量累计(L/s) | 设计秒流量qp (L/s) | 管径De (mm) | |||
卫生器具名称 | |||||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | ||||||||
Ng=3.6 | Ng=0.3 | Ng=1.0 | Ng=0.3 | ||||||||
排水立管 | WL-1 | 53 | 30 | 13 | 64 | 232.0 | 1.20 | 4.856 | 77.29 | 4.856 | 125 |
WL-2 | 64 | 40 | 13 | 2 | 256.0 | 1.20 | 5.040 | 85.29 | 5.040 | 125 | |
WL-3 | 6 | 6 | 3 | 9 | 29.1 | 1.20 | 2.495 | 9.69 | 2.495 | 110 | |
WL-4 | 6 | 6 | 3 | 26.4 | 1.20 | 2.433 | 8.79 | 2.433 | 110 | ||
WL-5 | — | — | — | — | — | — | — | — | 1.521 | 75 | |
排水出户管
管段 | 计算管段编号 | 当量数 | 排水当量总数Np | qmax |
| 该管段所有卫生器具排水流量累计(L/s) | 设计秒流量qp (L/s) | 管径De (mm) | 坡度i | |||
卫生器具名称 | ||||||||||||
大便器 | 洗手盆 | 洗涤盆 | 小便器 | |||||||||
Ng=3.6 | Ng=0.3 | Ng=1.0 | Ng=0.3 | |||||||||
出户管 | WL-1 排出管 | 53 | 30 | 13 | 64 | 232 | 1.2 | 4.856 | 77.29 | 4.856 | 125 | 0.015 |
WL-2 排出管 | 117 | 70 | 26 | 66 | 488 | 1.2 | 6.502 | 162.5 | 6.502 | 125 | 0.026 | |
WL-3 排出管 | 6 | 6 | 3 | 9 | 29.1 | 1.2 | 2.495 | 9.69 | 2.495 | 110 | 0.004 | |
WL-4 排出管 | — | — | — | — | — | — | — | — | 1.521 | 110 | 0.004 | |
WL-5 排出管 | — | — | — | — | — | — | — | — | 2.016 | 110 | 0.005 | |
一层排出干管 | — | — | — | — | — | — | — | — | 7.868 | 125 | 0.020 | |
一层排出干管 | — | — | — | — | — | — | — | — | 8.282 | 125 | 0.020 | |
检查口
《给排水设计手册》（第二册）规定：
1.检查口为带有可开启检查盖的配件，装设在排水立管及较长水平管段上， 可作检查和双向清通管道之用。
2.塑料排水立管宜每六层设置一个检查口 。
3.在建筑物最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口。通气立管汇合时，必须在该层设置检查口 。
3.4.通气管的选用
通气管采用塑料管。
通气立管长度大于50m以上时，其管径应与排水立管管径相同。
排水立管编号 | 通气立管管径 |
WL-1 | 125 |
WL-2 | 125 |
WL-3 | 110 |
WL-4 | 110 |
WL-5 | 75 |
3.5.集水坑
地下停车场每层都设置集水坑，将污水汇入集水坑内再用污水泵排入化粪池。
集水坑尺寸为长*宽*高=2*2*1
由于建筑物内空间较小，排水量不大，排水泵选用潜水排污泵。
水泵型号参数
楼层 | 型号 | 流量 （m3/h） | 扬程 (m) | 功率 （kw） |
B1 | QDX6-7-0.25 | 6 | 7 | 0.25 |
B2 | QDX6-10-0.37G | 6 | 10 | 0.37 |
B3 | QDX6-18-0.75 | 6 | 18 | 0.75 |
3.6.化粪池计算
化粪池的容积计算
式中：V——化粪池有效容积，m3
V1——污水部分容积，m3
V2——污泥部分容积，m3
V3—— 根据化粪池容积大小，按照保护层高度为 250～450mm设计，m3取2.25m
N——化粪池服务总人数，N=1900人
——使用卫生器具人数占总人数百分比，取0.3
q——每人每日污水量，生活污水与生活废水合流排放时，取用水量的0.85倍
a——每人每日污泥量，生活污水与生活废水合流排放时取0.7 L/（人
d）
t——污水在化粪池内停留时间，取24h
T——污泥清掏周期，取180d
b——新鲜污泥含水率，取95%
c——污泥发酵浓缩后的含水率，取90%
K——污泥发酵后体积缩减系数，取0.8
m——污泥清掏后遗留的熟污泥量容积系数，取1.2
V=30.558 1.814 2.25=34.622m3，取36m3。长6m，宽3m，深2米。
4.雨水系统
该建筑楼层较高，主栋副栋相邻建造，所以采用重力流内排系统。
4.1.暴雨强度公式
暴雨强度公式：
该城市的暴雨强度公式为：
式中：t——降雨历时，取t=5分钟
P——重现期，取P=5年
i=2.260mm/min
4.2.雨水水量计算
雨水量计算公式：
式中：Q——屋面雨水设计流量，L/s
Ψ——径流系数，屋面取Ψ=0.9
F——屋面设计汇水面积，m²
q5——当地降雨历时为5min时的暴雨强度，L/（s
m^2）
对于有一定坡度的屋面，雨水汇水面积应按屋面的水平投影面积计算。
4.3.汇水面积
副栋屋顶汇流面积划分
主栋屋顶汇流面积划分
4.4.排水立管
雨水管选用铸铁管
雨水立管参数表
雨水立管 | 汇流面积 （m2） | 雨水流量 （L/s） | 立管管径 （mm） | 最大泄洪量 （L/s） |
YL-1-1 | 141.38 | 7.03 | 100 | 9.5 |
YL-1-2 | 178.68 | 8.88 | 100 | 9.5 |
YL-1-3 | 168.93 | 8.40 | 100 | 9.5 |
YL-1-4 | 137.04 | 6.81 | 100 | 9.5 |
YL-1-5 | 147.03 | 7.31 | 100 | 9.5 |
YL-1-6 | 181.93 | 9.04 | 100 | 9.5 |
YL-1-7 | 192.02 | 9.45 | 100 | 9.5 |
YL-1-8 | 151.92 | 7.55 | 100 | 9.5 |
YL-2-1 | 145.51 | 7.23 | 100 | 9.5 |
YL-2-2 | 120.39 | 5.98 | 100 | 9.5 |
YL-2-3 | 76.21 | 2.32 | 100 | 9.5 |
YL-2-4 | 143.50 | 7.13 | 100 | 9.5 |
YL-2-5 | 125.32 | 6.23 | 100 | 9.5 |
4.5.雨水斗
选用87式雨水斗，雨水斗规格为100mm，其最大泄流量为12.0L/s。
该地区的小时降雨厚度为2.620mm/min
60=135.600mm/h。
降雨厚度为135.600mm时，100mm的87式雨水斗的单斗最大允许汇水面积为308m2。符合要求。
4.6.排出管
主栋和副栋的雨水立管分别流入一根DN200的排出管，排入市政污水管网。
5.消火栓系统
5.1.室外消火栓
室外消火栓系统位于建筑外部四周，由市政管网直接供水。
《给排水设计手册》（第二册）规定：
室外消火栓的保护半径不应大于150m，间距不应大于120m。消火栓的出流宜按10-15L/s计算。
5.2.室内消火栓
本建筑为高层建筑，市政管网的供水压力不能满足消防时的水压要求，所以室内消防系统采用临时高压供水系统。消防水源由屋顶消防水箱和地下消防水池两部分组成，消防水箱共两个分别设于主栋和副栋屋顶，水箱由生活水泵补水，消防水箱水量满足初期火灾消防水量的要求，供给火灾初期10min消防水量。消防水池设于地下三层，提供2小时室内消火栓所需水量和2小时自喷系统所需水量之和。
《建筑设计防火规范》7.4.1规定：室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管道应布置成环状。室内消防给水环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两根，当其中一根发生故障时，其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求。
5.3室内消火栓间距
《消防给水及消火栓系统技术规范》规定：高层建筑等室内消火栓的布置应满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求。消火栓按2支消防水枪的2股充实水柱布置的建筑物，消火栓的布置间距不应大于30m。
《给排水设计手册》（第二册）规定：消火栓水枪充实水柱的长度要求：水枪的充实水柱长度由计算确定，一般不宜小于7m；甲、乙类厂房、超过六层的民用建筑、超过四层的厂房和库房，建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m。
建筑室内消火栓栓口的安装高度应便于消防水龙带的连接和使用，其距地面高度宜为1.1m。
R——消火栓保护半径，m
C——水带展开时的弯曲折减系数，一般取 0.8-0.9;取0.8
Ld——水带长度，m;每条水带的长度不应大于25m，取25m
h——水枪充实水柱倾斜 45度时的水平投影距离，h=0.71Hm
Hm——水枪充实水柱高度，m;取10m
R=27.10m
S——消火栓间距，m
b——消火栓最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m；取8m
消火栓间距不应大于S=25.89m。
室内消火栓应采用 SN65 消火栓，并配置长度不应超过25m的水龙带。室内消火栓设计用水量不小于10L/s 时，配19mm或16mm的水枪。
5.4.高位消防水箱
《消防给水及消火栓系统技术规范》规定：多层公共建筑、二类高层公共建筑和一类高层住宅不应小于18m3
水箱的设置高度：当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa。
水箱箱底的设置高度：
主栋 67.5 1.1 7=75.6m，副栋18 1.1 7=26.1m
底层消火栓所承受的静水压力为75.6 14.5-1.1=89mlt;100m，因此消火栓系统可以不分区。
5.5.室内最不利点消火栓栓口的压力计算
室内消火栓选用SN65型、水枪喷嘴为19mm、衬胶水带DN65长25m。
发生火灾时需最不利立管出水枪3支,相邻消防立管出水枪3支6支水枪同时工作进行计算。
式中
Hxh——消火栓栓口最低水压，KPa
Ad——水带的比阻
Ld——水带的长度，m
qxh——水枪喷嘴出射流量，L/s
B——水枪水流特征系数
发生火灾时室内需6支水枪同时工作,具体安排为最不利竖管出水枪3支,相邻消防竖管出水枪3支
顶层1号消火栓为最不利点。
计算栓口最低水压,Ad=O.0172，B=O.158，水带长Ld=25m。
本建筑中消火栓水枪充实水柱不应低于l0m，取10m，此时水枪流量为4.6L/s。
因为每支水枪最小流量为5L/s，所以取qxh=5L/s。
H1=0.17MPa
1号消火栓的压力为0.17MPa，流量5L/s。
立管上出水枪数为3支，每根立管最小流量取15L/s。高层建筑室内消防竖管管径不应小于100mm，故将消防进水管及立管都选用DN100钢管。
15层2号消火栓的压力H18应等于 H19 层高（4.5m） （十五～十六层的防竖管的水头损失）
DN100钢管，当q=5L/s时，水力坡降i=0.00749
则H2 =17 4.5 0.00749×(1 10%）×4.5=21.538m
15层消火栓流量
q18=5.830L/s
当流量q=5 5.827=10.830L/s时，水力坡降i=0.0269
14层3号消火栓的压力H17=H18 4.5 0.0269×(1 10%）×4.5=26.171m
q17=6.397L/s
最不利立管所需流量Q=5 5.830 6.397=17.227L/s
消火栓所需总流量为34.454L/s
水力坡降i=0.0773，管道长度为218.975m。
水头损失h=209.975×0.0773×(1 10%）=17.771m
消防给水管网人口点所需水压为
（68.6 11.6） 17 （17.771 0.037 0.133）=115.141m
5.6.减压孔板
消火栓栓口处的出水压力大于0.50MPa 时，应采取减压措施。
主栋
消火栓所在楼层 | 动水压力 （MPa） | 剩余压力 （MPa） | 减压后实际压力 （MPa） | 孔板孔径 （mm） |
16 | 0.17 | 0 | ||
15 | 0.21 | 0.04 | ||
14 | 0.26 | 0.09 | ||
13 | 0.31 | 0.14 | ||
12 | 0.36 | 0.19 | ||
11 | 0.41 | 0.24 | ||
10 | 0.46 | 0.29 | ||
9 | 0.51 | 0.34 | 0.17 | 20 |
8 | 0.56 | 0.22 | 20 | |
7 | 0.61 | 0.27 | 20 | |
6 | 0.66 | 0.32 | 20 | |
5 | 0.71 | 0.37 | 20 | |
4 | 0.76 | 0.42 | 20 | |
3 | 0.81 | 0.47 | 20 | |
2 | 0.86 | 0.17 | 17 | |
1 | 0.91 | 0.22 | 17 | |
-1 | 0.96 | 0.27 | 17 | |
-2 | 1.00 | 0.31 | 17 | |
-3 | 1.04 | 0.35 | 17 |
副栋
消火栓所在楼层 | 动水压力 （MPa） | 剩余压力 （MPa） | 减压后实际压力 （MPa） | 孔板孔径 （mm） |
6 | 0.71 | 0.54 | 0.17 | 18 |
5 | 0.76 | 0.22 | 18 | |
4 | 0.81 | 0.27 | 18 | |
3 | 0.85 | 0.31 | 18 | |
2 | 0.88 | 0.34 | 18 | |
1 | 0.91 | 0.37 | 18 |
5.7.消防水泵的选取
水泵型号参数（一用一备）
型号 | 额定流量 （m3/h） | 额定扬程 (m) | 额定效率 (%) |
CLD120-60-1 | 120 | 118 | 71 |
水泵特性曲线
5.8.水泵接合器
高层建筑的室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统均应设水泵接合器。
水泵接合器的数量n：
式中：n——水泵接合器的数量，个
Q——室内消火栓消防用水量，L/s
q——每个水泵接合器供水量10-15，L/s，取15L/s
应设置2套水泵接合器。
6.喷淋系统
6.1.方案选择
《给排水设计手册》（第二册）2.3.1规定：建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、普通住宅、设集中空调的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。
《给排水设计手册》（第二册）2.3.2规定：一个报警阀控制的喷头数不宜大于 800只
《建筑设计防火规范》6.2.4规定：每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。
所以喷淋系统分为：地下2-3层、地下1层和副栋1-6层、主栋1-9层、主栋10-16层四个区。设四个湿式报警装置。
6.2.阀门和附件
《建筑设计防火规范》6.3.1规定：除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外，每个防火分区、每个楼层均应设水流指示器。
6.5.1规定：每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀。
6.5.2规定：末端试水装置应由试水阀、压力表以及试水接头组成。试水接头出水口的流量系数，应等同于同楼层或防火分区内的最小流量系数喷头。末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道。
选用闭式玻璃球下垂型喷头，自动喷水灭火系统每层均设信号阀和水流指示器。
喷头布置间距参数
喷水强度[L/(min·m2)] | 正方形布置的边长 (m) | 矩形或平行四边形布置的长边边长 (m) | 一直喷头的最大保护面积（m2） | 喷头与墙端的最大距离 (m) |
6 | 3.6 | 4 | 12.5 | 1.8 |
6.3.喷淋系统水力计算
喷淋管线采用镀锌钢管
计算原理参照《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001
基本计算公式：
1、喷头流量：
式中：q -- 喷头处节点流量，L/min
P -- 喷头处水压（喷头工作压力）MPa
K -- 喷头流量系数
2、流速V：
式中：Q -- 管段流量L/s
Dj --管道的计算内径（m）
3、水力坡降：
式中：i -- 每米管道的水头损失（mH20/m）
V -- 管道内水的平均流速（m/s）
dj -- 管道的计算内径（m），取值应按管道的内径减１mm确定
4、沿程水头损失：
式中：L -- 管段长度m
5、局部损失（采用当量长度法）：
(当量)
式中：L(当量) -- 管段当量长度，单位m(《自动喷水灭火系统设计规范》附录C)
6、总损失：
7、终点压力：
（主栋）
管段名称 | 起点压力mH2O | 管道流量L/s | 管长m | 当量长度 | 管径mm | K | 水力坡降mH2O/m | 流速m/s | 损失mH2O | 终点压力mH2O |
1-2 | 7.00 | 1.11 | 3.50 | 0.80 | 25 | 80 | 0.416 | 1.90 | 1.79 | 8.79 |
2-3 | 8.79 | 2.36 | 3.50 | 1.80 | 32 | 80 | 0.472 | 2.39 | 2.50 | 11.29 |
3-4 | 11.29 | 3.77 | 3.50 | 2.10 | 32 | 80 | 1.207 | 3.83 | 6.76 | 18.05 |
4-5 | 18.05 | 5.55 | 3.50 | 2.70 | 40 | 80 | 1.158 | 4.14 | 7.18 | 25.23 |
5-6 | 25.23 | 5.55 | 3.50 | 0.00 | 50 | 80 | 0.318 | 2.55 | 1.11 | 26.34 |
6-7 | 26.34 | 5.55 | 2.51 | 0.75 | 50 | 80 | 0.318 | 2.55 | 1.04 | 27.38 |
17-18 | 13.62 | 1.55 | 3.50 | 0.80 | 25 | 80 | 0.809 | 2.65 | 3.48 | 17.10 |
18-19 | 17.10 | 3.29 | 3.50 | 1.80 | 32 | 80 | 0.918 | 3.34 | 4.87 | 21.96 |
19-20 | 21.96 | 3.29 | 3.50 | 0.30 | 32 | 80 | 0.918 | 3.34 | 3.49 | 25.45 |
20-21 | 25.45 | 3.29 | 2.51 | 0.30 | 40 | 80 | 0.406 | 2.45 | 1.14 | 26.59 |
21-7 | 26.59 | 3.29 | 3.25 | 3.85 | 50 | 80 | 0.111 | 1.51 | 0.79 | 27.38 |
7-8 | 27.38 | 8.84 | 3.25 | 4.60 | 80 | 80 | 0.083 | 1.72 | 0.65 | 28.03 |
22-23 | 7.16 | 1.12 | 3.50 | 0.80 | 25 | 80 | 0.426 | 1.92 | 1.83 | 8.99 |
23-24 | 8.99 | 2.38 | 3.50 | 1.80 | 32 | 80 | 0.483 | 2.42 | 2.56 | 11.56 |
24-25 | 11.56 | 3.81 | 3.50 | 2.10 | 32 | 80 | 1.235 | 3.87 | 6.92 | 18.47 |
25-26 | 18.47 | 5.62 | 3.50 | 2.70 | 40 | 80 | 1.185 | 4.19 | 7.35 | 25.82 |
26-27 | 25.82 | 5.62 | 3.50 | 0.00 | 50 | 80 | 0.326 | 2.57 | 1.14 | 26.96 |
27-8 | 26.96 | 5.62 | 2.51 | 0.75 | 50 | 80 | 0.326 | 2.57 | 1.06 | 28.02 |
8-9 | 28.03 | 14.46 | 3.21 | 5.40 | 80 | 80 | 0.222 | 2.81 | 1.92 | 29.94 |
28-29 | 7.63 | 1.16 | 3.50 | 0.80 | 25 | 80 | 0.453 | 1.98 | 1.95 | 9.58 |
29-30 | 9.58 | 2.46 | 3.50 | 1.80 | 32 | 80 | 0.514 | 2.50 | 2.73 | 12.31 |
30-31 | 12.31 | 3.93 | 3.50 | 2.10 | 32 | 80 | 1.315 | 4.00 | 7.37 | 19.67 |
31-32 | 19.67 | 5.80 | 3.50 | 2.70 | 40 | 80 | 1.262 | 4.33 | 7.82 | 27.49 |
32-33 | 27.49 | 5.80 | 3.50 | 0.00 | 50 | 80 | 0.347 | 2.66 | 1.21 | 28.71 |
33-9 | 28.71 | 5.80 | 2.51 | 1.00 | 50 | 80 | 0.347 | 2.66 | 1.22 | 29.92 |
9-10 | 29.94 | 20.25 | 3.25 | 6.10 | 100 | 80 | 0.103 | 2.28 | 0.96 | 30.90 |
10-11 | 30.90 | 20.25 | 3.25 | 1.10 | 100 | 80 | 0.103 | 2.28 | 0.45 | 31.35 |
11-12 | 31.35 | 20.25 | 6.53 | 0.00 | 125 | 80 | 0.033 | 1.49 | 0.22 | 31.57 |
12-13 | 31.57 | 20.25 | 3.55 | 0.00 | 125 | 80 | 0.033 | 1.49 | 0.12 | 31.68 |
13-14 | 31.68 | 20.25 | 2.08 | 0.00 | 125 | 80 | 0.033 | 1.49 | 0.07 | 31.75 |
14-15 | 31.75 | 20.25 | 1.83 | 3.70 | 125 | 80 | 0.033 | 1.49 | 0.18 | 31.93 |
15-16 | 31.93 | 20.25 | 1.52 | 3.70 | 125 | 80 | 0.033 | 1.49 | 0.17 | 32.11 |
计算结果:
所选作用面积:167.4m2
总流量:20.25 L/s
平均喷水强度:7.26 L/(min
m2)gt;6 L/(minm2),满足要求。
入口压力:32.11 米水柱
（副栋）
管段名称 | 起点压力mH2O | 管道流量L/s | 管长m | 当量长度 | 管径mm | K | 水力坡降mH2O/m | 流速m/s | 损失mH2O | 终点压力mH2O |
1-2 | 7.00 | 1.11 | 2.95 | 0.80 | 25 | 80 | 0.416 | 1.90 | 1.56 | 8.56 |
2-3 | 8.56 | 2.34 | 2.95 | 1.80 | 32 | 80 | 0.466 | 2.38 | 2.21 | 10.77 |
3-4 | 10.77 | 3.72 | 2.95 | 2.10 | 32 | 80 | 1.175 | 3.78 | 5.94 | 16.71 |
4-5 | 16.71 | 5.44 | 2.95 | 2.40 | 40 | 80 | 1.109 | 4.06 | 5.94 | 22.64 |
5-6 | 22.64 | 5.44 | 3.45 | 1.80 | 40 | 80 | 1.109 | 4.06 | 5.82 | 28.47 |
14-15 | 8.56 | 1.23 | 2.95 | 0.80 | 25 | 80 | 0.509 | 2.10 | 1.91 | 10.47 |
15-16 | 10.47 | 2.59 | 2.95 | 1.80 | 32 | 80 | 0.569 | 2.63 | 2.70 | 13.17 |
16-17 | 13.17 | 4.11 | 2.95 | 2.10 | 32 | 80 | 1.437 | 4.18 | 7.26 | 20.43 |
17-6 | 20.43 | 6.01 | 2.95 | 3.00 | 40 | 80 | 1.356 | 2.49 | 4.07 | 24.50 |
6-7 | 28.47 | 11.45 | 3.45 | 4.60 | 80 | 80 | 0.139 | 2.23 | 1.12 | 24.59 |
18-19 | 12.14 | 1.46 | 2.95 | 0.80 | 25 | 80 | 0.722 | 2.50 | 2.71 | 14.85 |
19-20 | 14.85 | 3.08 | 2.95 | 1.80 | 32 | 80 | 0.807 | 3.13 | 3.84 | 18.68 |
20-7 | 18.68 | 4.90 | 2.95 | 2.40 | 32 | 80 | 2.039 | 2.98 | 5.91 | 20.59 |
7-8 | 29.59 | 16.34 | 2.81 | 4.60 | 80 | 80 | 0.284 | 3.18 | 2.11 | 22.70 |
21-22 | 15.83 | 1.67 | 2.95 | 0.80 | 25 | 80 | 0.941 | 2.85 | 3.53 | 19.36 |
22-23 | 19.36 | 3.52 | 2.95 | 2.10 | 32 | 80 | 1.053 | 3.58 | 5.32 | 24.68 |
23-8 | 24.68 | 5.61 | 2.95 | 3.00 | 40 | 80 | 1.180 | 4.18 | 5.02 | 19.70 |
8-9 | 31.70 | 21.95 | 3.05 | 4.60 | 80 | 80 | 0.513 | 4.27 | 3.92 | 23.62 |
9-10 | 35.62 | 21.95 | 3.05 | 0.00 | 80 | 80 | 0.513 | 4.27 | 1.56 | 25.18 |
10-11 | 37.18 | 21.95 | 3.10 | 0.80 | 80 | 80 | 0.513 | 4.27 | 2.00 | 27.18 |
11-12 | 39.18 | 21.95 | 7.27 | 6.10 | 100 | 80 | 0.121 | 2.47 | 1.61 | 28.79 |
12-13 | 40.79 | 21.95 | 7.54 | 3.10 | 100 | 80 | 0.121 | 2.47 | 1.28 | 30.08 |
计算结果:
所选作用面积:162.6m2
总流量:21.95 L/s
平均喷水强度:9.23 L/(minm2)gt;6 L/(minm2),满足要求。
入口压力:30.08 米水柱
6.4.水泵选用
四个区选用两种水泵。其中地下2-3层、主栋1-9层和主栋10-16层用一台水泵
地下1层和副栋1-6层用一台水泵。
自动喷水泵所需要扬程按下式计算：
H = H1 H2 H3 H4
式中：H — 水泵所需扬程，
H1 — 最不利层工作立管入口喷头的压力，
H2 — 水泵到最不利点的高差,
H3 — 管路的总水头损失,
H4 — 湿式报警阀和水流指示器的局部损失,取1m
1：H=80.2 32.11 10.5 1=123.81m
2：H=30.7 30.08 4.3 1=62.08m
水泵型号参数（各一用一备）
型号 | 额定流量 （m3/h） | 额定扬程 (m) | 额定效率 (%) |
100GDL-72-14 | 72 | 126 | 73 |
100DL-72-20 | 70 | 80 | 72 |
水泵特性曲线
100GDL-72-14
9
100DL-72-204
6.5.水泵接合器
高层建筑的室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统均应设水泵接合器。
水泵接合器的数量n：
式中：n——水泵接合器的数量，个
Q——室内消火栓消防用水量，L/s
q——每个水泵接合器供水量10-15，L/s，取15L/s
应设置2套水泵接合器。
6.6.减压孔板计算
《自动喷水灭火系统设计规范》规定：当自动喷淋配水管口的动水压力超过0.4MPa时，需设置减压孔板。
减压孔板计算表
楼层 | 动水压力 （MPa） | 减压后实际压力 （MPa） | 孔板孔径 （mm） |
15 | 0.343 | ||
14 | 0.388 | ||
13 | 0.433 | 0.333 | 52 |
12 | 0.478 | 0.322 | 48 |
11 | 0.523 | 0.367 | 48 |
10 | 0.568 | 0.322 | 43 |
9 | 0.613 | 0.367 | 43 |
8 | 0.658 | 0.322 | 40 |
7 | 0.703 | 0.367 | 40 |
6 | 0.748 | 0.322 | 38 |
5 | 0.793 | 0.367 | 38 |
4 | 0.838 | 0.322 | 36 |
3 | 0.883 | 0.367 | 36 |
2 | 0.928 | 0.322 | 34 |
1 | 0.973 | 0.367 | 34 |
B2 | 1.053 | 0.322 | 33 |
B3 | 1.093 | 0.362 | 33 |
楼层 | 动水压力 （MPa） | 减压后实际压力 （MPa） | 孔板孔径 （mm） |
6 | 0.340 | ||
5 | 0.385 | ||
4 | 0.430 | 0.305 | 52 |
3 | 0.470 | 0.345 | 52 |
2 | 0.500 | 0.395 | 52 |
1 | 0.530 | 0.305 | 45 |
B1 | 0.570 | 0.345 | 45 |
参考文献
《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003（2009年版）
《给排水设计手册》（第二册）
《全国民用建筑工程设计技术措施给水排水》2009JSCS3
《小型潜水排污泵选用及安装》标准图集01s305
《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974-2014
《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001
《建筑设计防火规范》GB 50016—2014
8.致谢
本论文在吴慧芳导师的悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识、严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严于律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对本人影响深远。不仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多为人处事的道理。本次毕设的完成，每一步都是在导师的悉心指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在完成毕设的过程中，我遇到了很多的问题，在老师的耐心指导下，这些问题都得以解决。
在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢!
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