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1、目 录摘 要3ABSTRACT41 前 言2 工程概况及设计任务2.1 工程概况52.2设计资料62.3 工程设计任务63 建筑给水系统3.1给水系统方案的确定73.2 最高日用水量和最高日最大时用水量73.3屋顶水箱的容积计算73.4地下贮水池的容积计算83.5地下室加压水泵的选取83.6设计秒流量计算83.7水表的选择184 建筑消防水系统4.1消火栓的布置194.2 消火栓口所需的水压204.3水带阻力204.4 水枪喷嘴实际出流量214.5 消火栓口所需水压214.6 水力计算214.4 消防水箱234.5 消防贮水池235 建筑排水系统5.1 排水管道的设计方案245.2 秒流量的计
2、算245.4管径的确定以及管材的确定246 建筑雨水排水系统6.1 建筑雨水的排水方式266.2 雨水系统的水力计算267 空调冷凝水排水系统7.1排放方式及管径的确定278 结 论28谢 辞29参考文献30摘 要在综合对比分析的基础上，设计了济南市高层住宅楼的建筑给水系统、建筑排水系统、建筑消防系统、建筑雨水排水系统（包括阳台雨水和屋面雨水）设计。给水系统采用分区供水，设减压阀的供水方式，将该建筑在竖向上分为4个供水区，低区为地下层及18层；中低区为916层；中高区为1724层；高区2532层。排水系统采用污、废水分流制，排水立管设专用通气管，污水直接排向市政污水管网。消防系统主要就是消火栓
3、给水系统其中消火栓系统采用水泵水箱联合分区供水，低区（地下层及116层），高区（1732层）。屋面雨水排水系统采用檐沟外排水，阳台雨水与屋面雨水合流排放。空调冷凝水与雨水管道一同排出。给水管采用PE管；排水管采用U-PVC管；消防系统均采用钢管；雨水管采用U-PVC管。关键词：高层建筑；给水系统；排水系统；消防系统；雨水系统 The Design of Building Water and Wastewater Engineering for Building of Ji NanABSTRACT On the basis of comparison, a tall apartment buil
4、dings construction of jinan shrunk system, the drainage system, the system, including the drainage system （ the rain and the design. the rain ） Shrunk the system uses the zoning supply of water supply valve, pressure-relief, will the building was set up into four water area,The lower for sub level a
5、nd 1 8 ； area of low and medium for nine sixteenth floor ； crowning section 17 24 ； culmination25 32 levels.Drainage systems are dirty, waste separation, the drainage pipe set up a special ventilation pipe and sewage directly to municipal sewage manifold.Fire control system is mainly hydrant shrunk
6、system of the operating system uses the hydrant joint regional water supply,the lower for sub level and 1 16,culmination17 32 levels .The rain water drainage systems in the gutter, drainage, the rain and the rain. the air conditioner heliu discharge pipe, the condensation water and drain. The water
7、supply pipes are made of the PE pipes and theU-PVCpipes respectively, and the material of the fire fighting system is made of steel pipes,rain water pipes are made of theU-PVC pipes . Key Words: high building；water supply system；wastewater system；fire system；rain-water system1 前 言本次设计的目的是充分利用所学的现有的知
8、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、消防工程和雨水工程，设计的意义在于满足人们生活用水的同时，也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
9、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，节约水资源。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的，但因高层建筑层数多、建筑高度大、建筑功能广、建筑结构复杂，以及所受外界条件的限制等，高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上，还是广度上，都超过了低层建筑物的给水排水工程的范畴，并且有以下一些特点高层建筑给水排水设备的使用人数多，瞬时的给水量和排水流量靠的水源，以及经济合理的给水排水系统形式，并妥善处理排水
10、管道的通气问题，以保证供水安全可靠、排水通畅和维护管理方便。2 工程概况及设计任务2.1 工程概况 在济南建造一幢住宅楼，建筑物地下一层，地上三十二层，其中一层和顶层为跃层。地下一层为车库，高度为4.70米，地上一层到三十二层为住宅层，每层高度为2.90米，建筑物总高度为92.9m。根据设计条件，参照高层民用建筑设计防火规范及自动喷水灭火系统设计规范，确定该建筑为一类建筑，火灾危险等级为中危险级一级。2.2设计资料 建筑物地下一层平面图、一层平面图、二层平面图、三层至三十层平面图、三十一层平面图、三十二层平面图、屋顶平面图、给水系统图、排水系统图、消防系统图、雨水系统图。2.3 工程设计任务
11、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 （3）建筑排水工程设计（4）雨水排水工程设计（5）空调排水工程设计3 建筑给水系统3.1给水系统方案的确定 建筑物总高度为92.9m，根据建筑给水排水设计规范，卫生器具的最大静水压力不宜超过0.3MPa0.35MPa。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4个供水区，低区为地下层及18层；中低区为916层；中高区为1724层；高区2532层。本设计采用中低区、中高区、高区每层均设减压阀的供水方
12、式。减压按2:1比例来对应的相减，阀后压力在0.2MPa左右，使供水达到最大舒适度。3.2 最高日用水量和最高日最大时用水量 住宅共32层，每层3户，每户平均人口为3.5人，故总计336人。 由于每户设单卫生间，内有浴盆、洗脸盆、坐便器和洗衣机各一件，根据设计规范，住宅区为普通住宅，最高日生活用水定额取300L/(人d)，小时变化系数为2.5，使用时间按24小时计算。 计算可得每日的最高用水量为100.8，最大时用水量为10.5。 给水系统由贮水池、水泵和水箱组成。此住宅楼供水系统水泵自动启动供水。3.3 屋顶水箱的容积计算 屋顶水箱容积应该按照最高日最大时用水量的50%来计算V=10.550
13、%=5.25 屋顶水箱的尺寸为，有效水深为0.6m，有效容积为5.4。3.4 地下贮水池容积计算 贮水池是贮存和调节水量的构筑物，为了设计方便，贮水池的调节容积亦可按最高日用水量的20%25%确定。其有效容积可取最高日用水量的25%计，则V=100.825%=25.2。生活贮水池钢制，尺寸为，有效水深为1.3m，有效容积为26。3.5 地下室加压水泵的选取 水泵出水量按最大时用水量为10.5。故Q=10.5（3.0L/s）计。所以水泵的出水水量为10.5。 由钢管的水力计算表可查得：当水泵出水管侧Q=3.0L/s时，选用DN80钢管，v=0.60m/s，i=0.117kPa/m。水泵吸水管侧也
14、选用DN80的钢管，同样v=0.60m/s，i=0.117kPa/m。压水管长度105.2m，其沿程水头损失。吸水管长度为2m，其沿程水头损失。 故水泵的管路总水头损失为 水箱最高水位与底层贮水池最低水位之差：（98.4+0.6）-（-3.6）=102.6m =1026kPa 取水箱进水浮球的流出水头为30kPa。 故水泵的扬程=1026+16.29+30=1042.29kPa。据此选得水泵50DL-4（H=532424kPa、Q=9.016.3、N=4kW）四台，其中两台备用。3.6 设计秒流量的计算 卫生器具的给水当量平均出流而计算管段最大用水时概率计算公式为： 式中 生活给水管道最大用水
15、时卫生器具的给水当量平均出流概率，%； 最高日用水定额，L/(人d)； m 用水人数，人； 小时变化系数；T 用水时间。查表知普通住宅型可取=3.0卫生器具的给水当量同时出流的概率与卫生器具的给水当量数和其平均出流概率有关。根据数理统计结果得卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式为： 式中 对于不同的卫生器具的给水当量平均出流概率的系数 当前我国使用的住宅生活给水管道设计秒流量公式是： 式中 计算管段的设计秒流量，L/s； 计算管段的卫生器具给水当量同时出水概率，%； 计算管段的卫生器具的给水当量总数； 0.2 以一个卫生器具给水当量的额定流量的数值，其单位为L/s。设计秒流量是根据建筑物配置
16、的卫生器具给水当量和管段的卫生器具给水当量同时出流概率来确定的，而 洗脸盆=0.75，洗涤盆=0.75，坐便器=0.5，浴盆=1.0，洗衣机水嘴=1.0，淋浴器=0.75。生活给水管道的水流速度如下：DN15DN20，v0.61.0m/s；DN25DN40，v0.81.2m/s；DN50DN70，v1.5m/s；DN80及以上的管径，v1.8m/s。低区为地下层及18层简图低区为地下层及18层计算表管段编号当量总数设计秒流量（L/s）管径（mm）管长（m）自至N010.50.1151.5121.50.26203272.250.32200.83410.2201451.750.28201.5562
17、.250.322036730.36250.4795.250.43256.8890.750.15155.592760.51256.4101110.220111122.50.33251.5121330.36253131540.42252.814150.750.15155.615274.750.45255.216170.50.1151.517181.50.26203182030.3625519200.750.15153.520263.750.39251.521220.50.1151.32223待添加的隐藏文字内容21.50.26203.423242.250.32201.3242530.36251.3
18、252640.42253.426277.750.57253.2274818.50.91322.928290.50.1151.529301.50.2620330352.250.24150.8313210.220132331.750.28201.533342.250.32203343530.36250.435485.250.482513.2363710.2200.537382.50.33251.5383930.36253.00 394840.42258.60 40410.50.1151.541421.50.26203424730.36255.00 43440.50.115344461.70.220
19、1.546472.20.26205.647485.250.48255.20 4849331.25322.9495051.51.6402.95051701.91502.9515288.52.18502.952531072.43502.95354125.52.64702.954551442.82702.9中低区为916层简图中低区为916层计算表管段编号当量总数设计秒流量（L/s）管径（mm）管长(m)流速(m/s)单阻(10kPa/m)沿程水头损失(10kPa)自至N010.50.115 1.50.540.031/121.50.2620 30.790.046/272.250.3220 0.80.
20、970.066/340.750.1515 10.810.065/451.250.2415 1.50.720.083/5620.320 30.920.06/6730.3625 0.40.680.025/890.750.1515 5.50.810.065/92660.5125 6.40.940.046/101110.220 10.610.028/11122.50.3325 1.50.620.021/121330.3625 30.680.025/131540.4225 2.80.780.032/14150.750.1515 10.810.065/15264.750.4525 5.20.840.038
21、/16170.50.115 1.50.540.0310.0517181.50.2620 30.790.0460.1182330.3625 50.680.0250.12192010.220 10.610.0280.0320211.50.2620 1.50.790.0460.0721222.50.3325 30.620.0210.06222340.4225 0.60.780.0320.02232570.5425 2.21.010.0530.1224250.750.1515 3.80.810.0650.2525267.750.5725 3.21.060.0580.19262718.50.9132 2
22、.91.090.0470.142728371.3240 2.91.010.0320.1282955.51.6550 2.90.790.0150.042930741.9350 2.90.930.0210.06303192.52.1850 2.91.050.0260.0831321112.4250 2.91.170.0310.093233129.52.6450 2.91.270.0370.1133341482.8550 2.91.370.0420.12 中高区为1724层简图中高区为1724层计算表管段编号当量总数设计秒流量（L/s）管径（mm）管长(m)流速(m/s)单阻(10kPa/m)沿程水
23、头损失(10kPa)自至N010.50.115 1.50.540.031/121.50.2620 30.790.046/272.250.3220 0.80.970.066/340.750.1515 10.810.065/451.250.2415 1.50.720.083/5620.320 30.920.06/6730.3625 0.40.680.025/890.750.1515 5.50.810.065/92660.5125 6.40.940.046/101110.220 10.610.028/11122.50.3325 1.50.620.021/121330.3625 30.680.025/
24、131540.4225 2.80.780.032/14150.750.1515 10.810.065/15264.750.4525 5.20.840.038/16170.50.115 1.50.540.0310.0517181.50.2620 30.790.0460.1182330.3625 50.680.0250.12192010.220 10.610.0280.0320211.50.2620 1.50.790.0460.0721222.50.3325 30.620.0210.06222340.4225 0.60.780.0320.02232570.5425 2.21.010.0530.12
25、24250.750.1515 3.80.810.0650.2525267.750.5725 3.21.060.0580.19262718.50.9132 2.91.090.0470.142728371.3240 2.91.010.0320.1282955.51.6550 2.90.790.0150.042930741.9350 2.90.930.0210.06303192.52.1850 2.91.050.0260.0831321112.4250 2.91.170.0310.093233129.52.6450 2.91.270.0370.1133341482.8550 2.91.370.042
26、0.12 高区2532层简图高区2532层计算表管段编号当量总数设计秒流量（L/s）管径DN（mm）流速(m/s)单阻(10kPa/m)管长 (m)沿程水头损失(10kP)自至N010.50.115 0.540.0311.5/121.50.2620 0.790.0463/272.250.3220 0.970.0660.8/340.750.1515 0.810.0651/451.250.2415 0.720.0831.5/5620.320 0.920.063/6730.3625 0.680.0250.4/890.750.1515 0.810.0655.5/92660.5125 0.940.046
27、6.4/101110.220 0.610.0281/11122.50.3325 0.620.0211.5/121330.3625 0.680.0253/131540.4225 0.780.0322.8/14150.750.1515 0.810.0651/15264.750.4525 0.840.0385.2/16170.50.115 0.540.0311.50.0517181.50.2620 0.790.04630.1182330.3625 0.680.02550.12192010.220 0.610.02810.0320211.50.2620 0.790.0461.50.0721222.50
28、.3325 0.620.02130.06222340.4225 0.780.0320.60.02232570.5425 1.010.0532.20.1224250.750.1515 0.810.0653.80.2525267.750.5725 1.060.0583.20.19262718.50.9132 1.090.0472.90.142728371.3240 1.010.0322.90.1282955.51.6550 0.790.0152.90.042930741.9350 0.930.0212.90.06303192.52.1850 1.050.0262.90.0831551112.425
29、0 1.170.0312.90.0932330.50.115 0.540.0311.5/33341.50.2620 0.790.0463/34352.250.3220 0.970.0660.8/36370.750.1515 0.810.0651/37381.250.2420 0.720.0831.5/383920.320 0.920.063/393530.3625 0.680.0250.4/35415.250.4825 0.880.0416.8/40410.750.1515 0.810.0655.5/415560.5125 0.940.0466.40.3424410.220 0.610.028
30、1/43440.750.1515 0.810.0651.5/44451.750.2820 0.860.0531.5/45462.250.3220 0.970.0663/46483.250.3825 0.70.0272.8/47480.750.1515 0.810.0654.7/485540.4225 0.780.0325.2495010.220 0.610.0281/50511.50.2620 0.790.0461.5/51522.50.3325 0.620.0213/525440.4225 0.780.0327.8/53540.750.1515 0.810.0653.8/54554.750.
31、4525 0.840.0382.40.15572125.752.5970 0.930.0262.90.0856570.50.115 0.540.0311.5/57581.50.2620 0.790.0463/58632.250.3220 0.970.0660.8/59600.750.1515 0.810.0651/60611.250.2420 0.720.0831.5/616220.320 0.920.063/626330.3625 0.680.0250.4/63705.250.4825 0.880.04113.2/646510.220 0.610.0281.5/656620.320 0.92
32、0.063/66703.55.267680.50.115 0.540.0311.5/68691.250.2420 0.720.0833/69702.750.34 25 0.680.02410.40.257071137.252.6770 1.120.0412.90.12 由简图和表格可知h=99-90.7=8.3m=83kPa=1.323.8=30.94kPa=50kPa即+=80.94kPa h+ 所以水箱安装高度符合要求3.7水表的选择表型正常用水时消防时旋翼式小于24.5小于49.0螺翼式小于12.8小于29.4根据计算表可得，应该用LXL-100旋翼式水表。4 消防系统 参照高层民用建筑
33、设计防火规范及自动喷水灭火系统设计规范，确定该建筑为一类建筑，火灾危险等级为中危险级一级。 参照高层民用建筑设计防火规范第7.2.2规定，室内消火栓用水量为30L/s，室外消火栓用水量为20L/s。 根据高层民用建筑设计防火规范第7.3.3规定，火灾持续时间按2小时计算。4.1 消火栓的布置 本设计建筑总高度92.9m，属于中危险级，宽19.7m，按要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。消防系统需要分区：低区（地下层及116层），高区（1732层）。消防给水管道均用钢管。 水带长度取20m，展开式的弯曲折减系数C取0.8，消火栓保护半径可按下列计算公式计算：R
34、 式中 R 消火栓保护半径，m； 水带敷设长度，m。考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘以折减系数0.8； 水枪充实水柱长度的平面投影长度，m；一般取3.0m。因此，消火栓的保护半径为： R=消火栓布置间距采用下式计算：消火栓最大保护宽度b取9.85m，即楼层宽度的一半。S 式中 S 消火栓间距，m； R 消火栓保护半径，m；S = ，取17m 消火栓布置间距取17m 。消防栓能采用单出口消火栓，每层设置两个个单出口消火栓。4.2 消火栓口所需的水压水枪喷嘴处水压：10(1) 式中 水枪喷嘴处水压，m； 水枪实验系数； 水枪充实水柱，m； 水枪系数。经过查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数值为0
35、.0097，充实水柱取=12m，水枪实验系数值为1.21。因此，水枪喷嘴处所需水压为：10(1)1.2112（10.00971.2112）16.9mH2O169kPa4.3 水带阻力水带阻力损失： 式中 水带阻力损失，m； 水带阻力系数； 水带有效长度，m； 水枪喷嘴出流量，L/s。本设计中，19mm的水枪配65mm的衬胶水带。衬胶水带阻力比较小，室内消火栓水带为衬胶水带。查表可知65mm的水带阻力系数值为0.00172,B=1.577。4.4 水枪喷嘴实际出流量=5.2 L/s5.0L/s因此，水带阻力损失为：0.00172205.1620.92m4.5 消火栓口所需水压 式中消火栓口的水压，mH2O ； 水枪喷嘴处的压力，mH2O； 水带的水头损失, mH2O； 消火栓栓口水头损失，按2mH2O计算。4.6 水力计算
