论文总字数：28769字

摘 要

Abstract 2

第一章 设计说明书 3

一、给水系统 3

1.1方案比选 3

1.2室内给水系统的组成 3

1.3给水管道的布置与敷设 4

二、消防系统 4

2.1消火栓系统 4

2.1.1消火栓系统的设置场所 4

2.1.2消火栓系统的组成 4

2.1.3消火栓系统的布置 5

2.2自动喷水灭火系统 5

2.2.1自动喷水灭火系统的设置场所 5

2.2.2自动喷水灭火系统的组成 6

2.2.3喷头的选择与布置 6

三、排水系统 6

3.1排水方案的选择 6

63.1.2室内排水方案的确定 7

3.2排水管道的安装 7

五、雨水系统 7

5.1雨水排水系统的选择 7

5.2雨水排水系统的组成 7

5.3雨水管道的敷设与布置 8

第二章 设计计算书 9

一、给水系统计算 10

1.1用水量计算 10

1.1.1给水用水定额及时变化系数Kh 10

1.1.2最高日用水量计算 10

1.1.3最高日最大时用水量Qh计算 11

1.1.4生活水箱的容积计算 11

1.2给水管网水力计算 11

1.2.1给水管道设计秒流量qg计算 11

1.2.2给水系统所需水压计算 12

1.2.3给水水力计算 12

1.2.3.1 给水管网最不利管线计算简图（包含JL-8）及水力计算表 12

1.2.3.2 给水管网非最不利管线计算简图及水力计算表 15

二、消防系统计算 19

2.1消火栓系统计算 19

2.1.1计算管路的选择 17

2.1.2消火栓、水带、水枪型号的选择 17

2.1.3消防管网水力计算 17

2.1.3.1消防水箱贮水量计算 17

2.1.3.2消防水池贮水量计算 18

2.1.3.3最不利点消火栓所需要的压力和实际射流量 18

2.1.3.4消防管网的水力计算 20

2.1.3.5消防水箱设置高度的校核 23

2.1.3.6局部增压设备的计算与选择 24

2.1.3.7消防水泵的计算与选择 24

2.2自喷系统计算 25

2.2.1喷淋布置 25

2.2.2喷淋管线布置 27

2.2.3自喷计算 28

2.2.3.1高区最不利层的喷淋水力计算 28

2.2.3.2喷淋立管水力计算 29

2.2.3.3系统设计秒流量和喷淋泵所需扬程 31

2.2.3.4水箱安装高度的校核 32

2.2.3.5增压设施的选择与计算 34

2.2.3.6室外消火栓与水泵接合器的选择 35

三、排水系统计算 35

3.1确定排水体制 35

3.2排水水力计算 35

3.2.1排水设计秒流量 35

3.2.2排水管水力计算 36

3.2.3化粪池计算 42

四、雨水系统计算 45

4.1汇水面积计算 62

4.2雨水量计算 62

4.3雨水斗选用 63

4.4连接管计算 63

4.5悬吊管计算 63

4.6立管计算 64

4.7排出管计算 64

某高层酒店给水排水工程设计

摘 要

本设计一层至地上三层为市政管网直供，其中四至十三层变频稳压供水的给水方式。直供部分从市政给水管网接一根 DN100 的引入管，另两根 DN80 的引入管接至地下一层生活水箱和消防水池。 生活水箱为不锈钢生活水箱， 消防水

池采用砖砌混凝土结构，放置在室外。排水采用雨污分流，通气管除一至三层排水外均采用专用通气立管通气。 泵房排水槽经汇集排至地下一层污水井， 经潜污泵提升排至检查井再经过化粪池处理后排入市政排水管。 建筑四层以上的生活污水管在三层吊顶内，将各单元生活污水管适当汇集转换到排水立管后排出室外。屋面雨水经屋面雨水斗收集后由雨水管排至地面进入市政雨水管网内。规范已知，该建筑为一类建筑，属中度危险一级。室内消防流量 30L/s。 水龙带长度取 25m，水枪喷嘴流量 5.2L/s，消防立管管径为 DN100。顶层设试验消火栓一个，每个室内消火栓箱内均设有远距离启动消防泵的按钮。该建筑采用湿式自动喷淋灭火系统，其中，报警阀设于地下一层，各层均设水流指示器和信号阀， 其信号均送入消防控制中心进行处理。 各层均采用自动喷淋系统，地下一层采用下垂式喷头。各层均设末端试水装置以及放空管。本工程的自动喷水灭火系统分 3 个区。屋顶消防水箱为 18 立方米，贮存有 10min 自动喷水灭火系统、 室内消火栓系统用水量。 自动喷水灭火系统和消火栓系统的初期灭火由水箱供水， 后期供水由地下室的消防水泵和自喷泵供水， 各支管与立管连接处设置减压孔板。

关键词:给水系统 排水系统 自动喷水灭火系统 消火栓系统

第一章 设计说明书

一、给水系统

1.1方案比选

本工程属一类高层公共建筑物。建筑高度为49.4米，共十五层，地下一层为车库，地上十四层为公共活动用房及客房，属于高层建筑，市政管网的资用水头为20m,不能满足高区用水要求，故考虑二次加压，根据设计资料，可供选择的供水方式如下：

(1)方案一：高位水箱并联给水

供水系统主要由贮水池、加压水泵、高位水箱和配水管网组成。高位水箱在给水系统中的作用，主要是贮水、调节水量和稳定水压。高位水箱并联给水方式是各分区独立设置水箱和水泵，水泵集中布置在建筑底层和地下室，分别向各区供水。

优点：由于各区是独立的供水系统，供水安全可靠；水箱分散设置，各区水箱容积小，有利于结构设计，运行动力费用经济；水泵集中布置，便于维护管理。

缺点：水泵台数多，供水高压管路长，投资费用高，水箱占用上层建筑的面积较多等。

(2)方案二：水泵变频调速供水

此系统通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化，调节水泵的转速，可以改变水泵的流量、扬程和功率，是出水量适应用水量的变化，并使水泵变流量供水时保持高效运行。变频调速水泵的运行通常是控制水泵出水管处压力恒定。因变频调速水泵的变速、变流量只有在一定的范围内才能保持高效运行，故选用调速水泵与恒速水泵组合供水方式可取得更好的节能效果。为避免给水系统在小流量用水时，水泵的工作效率低，可选用配有小型水泵和小型气压罐的变频调速供水装置，在系统用水量小时变频调速水泵停止运行，利用小型气压罐供水。

变频调速供水的优点是：

①高效节能，当系统用水量减少时，水泵降低转速运行，根据相似定律，水泵的轴功率与转速的三次方成正比，转速下降时轴功率下降极大，所以变速调节流量在提高机械效率和减少能耗方面是显著的，该设备比一般设备节能10%～40%。

②设备占地面积小，不设高位水箱，减少了建筑负荷，节省水箱占地面积，避免了水质的二次污染。

根据本建筑为酒店式公寓，对供水安全性要求较高，同时对建筑美观性要求较高，所以综合考虑选择方案二的水泵变频调速供水方式。

1.2室内给水系统的组成

室内给水系统主要包括引入管、水表节点、给水管道、给水附件、配水设施、增压和贮水设备。

1.3给水管道的布置与敷设

(1)各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用PPR管，采用承插式接口，用弹性密封圈连接。

(2)管道外壁距墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距为20—25mm。

(3)给水管与排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管的上面。

(4)立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面15—20mm。给水管道穿过承重墙基础时，均预留孔洞，预留洞尺寸，考虑到管顶上部净空不能小于建筑物沉降量的要求，其值不小于0.1m。

(5)在立管横支管上设阀门，管径DNgt;50mm时设闸阀，DNlt;50mm设截止阀。

(6)引入管穿地下室外墙设套管。

(7)在进户管上安装水表，统一计量水量，水表设于水表井内。

(8)给水横管设0.003的坡度，坡向泄水装置。

(9)贮水池采用钢筋混凝土，贮水池上部设人孔，基础底部设水泵吸水坑。为保证水质不被污染，水池底板做防水处理。

(10)所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设减震基础，并在吸水管和出水管上设橡胶接头。

二、消防系统

2.1消火栓系统

2.1.1消火栓系统的设置场所

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95，第3.0.1该酒店式公寓属于二类公共建筑，其防火要求按照高级旅馆来算。同时由第3.0.4，该酒店式公寓的耐火等级为二级。由7.1.1，高层建筑必须设置室内室外消火栓给水系统。

2.1.2消火栓系统的组成

本酒店式公寓的室内消火栓给水系统不分区，采用消防贮水池、消火栓泵和消防水箱联合供水的临时高压给水系统，由消防贮水池、消火栓泵、消火栓给水管、减压孔板、室内消火栓、水枪、水龙带、消防水箱、增压设施、水泵结合器等组成。消火栓泵直接从消防贮水池吸水，消防水箱和增压设备保证初期灭火的消防水量、水压要求。

2.1.3消火栓系统的布置

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95第7.4.1室内消火栓给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置，且布置成环状，进水管不少于两条。本酒店式公寓的室内消火栓给水系统的设计流量为30L/S，每根消防竖管最小设计流量为15L/S，每支水枪最小设计秒流量为5L/S。火灾延续时间为2h。

消火栓的布置要求有两支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。消火栓距地面安装高度为1.1m，为保证及时灭火，每个消火栓处应设置报警信号装置。消火栓应设置在使用方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口处，楼梯间内。消防贮水池贮存室内消火栓给水系统和自动喷水灭火给水系统的消防用水，并提供消防水箱的消防贮水量，消防水箱设于屋顶水箱间内，贮存10min消防水量。消防水池吸水泵2台，一用一备。消防水箱内安装液位信号仪，自控控制进水泵的启闭（低液位启动，高液位关闭）。增压设施设于屋顶水箱间内，主要由增压泵和气压罐组成，增压泵2台，一用一备，气压罐为隔膜式。水泵结合器应设于消防车易于到达的地点，同时考虑其附近有供消防车取水的消防水池。室内消火栓给水管网采用普通碳素无缝钢管，焊接。

2.2自动喷水灭火系统

2.2.1自动喷水灭火系统的设置场所

根据《高层民用建筑设计防火规范》，高层建筑下列部位均应设置自动喷水灭火系统：

(1)建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房的下列部位：公共活动用房；走道、办公室和旅馆的客房；可燃物品库房；高级住宅的居住用房；自动扶梯底部和垃圾顶部。

(2)建筑高度超过100m的高层建筑，除面积小于5 m²的卫生间、厕所和不宜用水扑救的部位外，均应设置自动喷水灭火系统。

(3)二类高层建筑中的商业营业厅，展览厅等公共活动用房和建筑面积超过200的可燃物品库房。

(4)高层建筑中经常有人停留或可燃物较多的地下室房间等场所。

本建筑物火灾危险等级为中危险级Ⅰ级，自动喷水灭火给水系统采用湿式自动喷水灭火系统（简称：喷淋系统），设计喷水强度为6L/（min·m²），作用面积160m² ，喷头工作压力0.1MPa。火灾延续时间按1h计算。

2.2.2自动喷水灭火系统的组成

喷淋系统有消防贮水池、喷淋泵、湿式报警阀组、喷淋给水管、减压孔板、水流指示器、玻璃球喷头、消防水箱、消防水箱进水泵、增压设备、水泵接合器等组成。喷淋泵直接从消防贮水池吸水，消防水箱和增压设备保证初期灭火的消防水量、水压要求，喷淋系统的消防贮水池、消防水箱进，分别与室内消火栓给水系统的消防贮水池、消防水箱共用。

2.2.3喷头的选择与布置

根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001) (2005年版)第6.1.3条规定，闭式喷头选型应符合下列规定：

①、不做吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头；

②、吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；

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