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1、第1章 设计说明1.1 给水系统的设计1.1.1 给水系统的组成该高层建筑给水系统由引入管、水表节点（包括水表、阀门、泄水装置）、给水管道、给水附件（包括蝶阀、减压阀、止回阀等）、配水装置和升压及贮水设备（包括贮水池、高位水箱及增压水泵等）。1.1.2 给水方式的比较直接给水方式：适用于室外给水管网的水量、水压在一天内均能满足用水要求的建筑。设水箱的给水方式：适用于室外给水管网的水压周期性不足，外网水压偏高或不稳定时为保证稳压供水的情况。设水泵的给水方式：适用于室外给水管网的水压经常不足时采用。因水泵直接从外网抽水会使外网压力降低，影响附近用户用水甚至造成负压，污染水质。所以给水系统常需增设贮
2、水池，采用水泵与外网间接连接的方式。设水泵和水箱的给水方式：适用于室外给水管网的水压低于或经常不能满足室内给水管网所需水压，且室内用水不均匀时采用。优点是水泵能及时向水箱供水，可缩小水箱的容积，又因有水箱的调节作用，水泵的出水量稳定，能保证在高效运行。气压给水方式：适用于室外给水管网的水压低于或经常不能满足室内给水管网所需水压，且室内用水不均匀并不宜设置高位水箱的情况。分区给水方式：适用于室外管网的水压只能满足建筑下层供水要求的情况。对于高层建筑若采用统一给水系统供水，则垂直方向管线过长，下层管道中的静水压力很大，必然带来以下弊端：需要耐高压的管材、附件和配水器材，费用高；启闭龙头、阀门易产生
3、水锤，不但会引起噪声，还可能损坏管道、附件，造成漏水；开启龙头水流喷溅，既浪费水量，又影响使用，同时由于配水龙头前压力过大，水流速度加快，出水量增加，水头损失增加，使设计工况与实际工况不符，不但会产生水流噪声，还将直接影响高层供水的安全可靠性。为克服高层建筑由统一的给水系统供水，低层管道中静水压力过大的弊端，保证建筑供水的安全可靠性，采用竖向分区给水方式，即在建筑物的垂直方向按层分段，各段为一区分别组成各自的给水系统。竖向分区的高度一般以各区给水系统中最低卫生器具处最大静水压力值为依据。卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa。高层建筑生活给水系统竖向分区应符合下列要求：各分区
4、最低卫生器具配水点处的静水压力不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa。住宅、旅馆、医院宜为300 kPa350kPa；办公楼宜为350 kPa450kPa。水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施。各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。竖向分区的基本形式有以下几种：并列式分区给水，即各区升压设备集中设在地下设备层，分别向各区供水，其优点是各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠，各区升压设备集中设置，便于维修、管理；不占用建筑上层使用面积；能源消耗较省；适用于各种类型的高层工业建筑与民用建筑。串联式分区给水方式优点是无需设置高压水泵和高压管线
5、，水泵可保持在高效区工作，能耗较少；管道布置简单，较省管材。而缺点是供水不够安全；水泵、水箱分散设置，维修管理不便；且要占用一定的建筑面积；水箱也将增加结构的荷载和造价。减压式分区给水方式优点是水泵数量少，占地少，且集中设置，便于维护和管理，管线布置简单，投资省。而缺点是顶层水箱容积大，对建筑结构和抗震不利；电耗大；供水不够安全。这种方式可通过水箱和减压阀达到减压的目的。1.1.3 给水系统方案的确定建筑内部给水系统的给水方式即建筑内部的供水方案。合理的供水方案应根据建筑物的性质、高度、室外给水管网所能提供的水压和工作情况，各卫生器具所能承受的水压以及用水点的分布情况加以选择。生活、消防系统的
6、管道、配件和附件所承受的水压均不得大于产品标准规定的允许工作压力。经方案比较，该建筑采用竖向分区供水方式分为低、中和高三个区。因城市给水管网常年可靠供水压力为0.3MPa ，故地下1层至地上5层为低区，由市政给水管网直接供水，选择下行上给式布置；地上617层为中区，由中区变频调速泵供水，采用下行上给式布置；1829层由高区变频调速泵供水，采用上行下给式布置。1.1.4 管道的布置供水管网的布置原则：确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理；保护管道不受损坏；不影响安全生产和建筑物的使用；便于安装维修。给水管道的布置与敷设:室内给水管网宜采用枝状布置，单向供水;给水管道不得敷设在风道、烟道内，
7、生活给水管道不得敷设在排水沟内;室内给水管道不应穿越变配电房、电梯机房、通信机房、大中型计算机房、计算机网络中心、音像库房等遇水会损坏设备和引发事故的房间，并避免在生产设备上方通过;给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝、变形缝；给水管应在排水管的上面，当给水管与排水管平行及交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m；管道布置力求长度最短，沿墙、梁、柱平行敷设，干管应尽量靠近用水量最大处；给水横管宜有25的坡度引向泄水装置；生活给水管道宜明设，且应便于安装和检修；管道穿越承重墙时应预留孔洞，孔洞尺寸采用d+50mmd+100mm，管道穿越楼板时应预埋金属套管；管道应采取防振、隔音、防冻、防露等措施。1
8、.1.5 管材和附件管材：根据水质要求和建筑使用要求等因素生活给水管可采用铜管、聚丁烯管、铝塑复合管、涂塑钢管或钢塑复合管等管材。本工程采用PP-R管，当采购有困难时可换用其他。附件：在引入管、水表前、立管上应设阀门，当D不大于50mm时采用截止阀，当D大于50mm时采用闸阀。阀门应设于便于检修和易于安装的位置。1.1.6 增压及贮水设备增压设备中、高区水泵均为一用一备，自设在地下室的生活贮水池进水。中区水泵采用2台50DL12-12.5*4型离心泵，变速运行。高区水泵采用2台50DL12-12.5*7型离心泵，恒速运行。贮水池贮水池的有效容积按最高日用水量的20%25%确定。池（箱）外壁与建
9、筑本体结构墙面或其他池壁之间的净距为无管道的侧面，净距不宜小于0.7m；安装有管道的侧面，不宜小于1.0m，且管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度不宜小于0.6m；设有人孔的池顶，顶板面与上面建筑本体板底的净空不应小于0.8m。生活饮用水池（箱）应与其他用水的水池（箱）分开设置。建筑物内的生活饮用水水池（箱）宜设在专用房间内，其上方的房间不应有厕所、浴室、盥洗房、厨房、污水处理间等。人孔、通气管、溢流管应有防止昆虫爬入水池（箱）的措施。进水管应在水池（箱）的溢流水位以上接入，当溢流管水位确定有困难时，进水管的最低水位高出溢流管边缘的高度等于进水管管径，但不能小于25mm，最大可不大于250mm
10、。泄空管和溢流管的出口，不得直接与排水构筑物或排水管道相连接。本工程生活、消防水池分开设置，生活贮水池的有效容积为18.2m3。1.2排水系统的设计1.2.1排水系统的组成卫生器具和生产设备受水器；排水管道；清通设备；提升设备；污水局部处理构筑物；通气管道系统。1.2.2排水系统的分类生活排水系统；1.2.3排水管道组合类型单立管排水系统：只有1根排水立管，没有专门的通气管系。无通气管的单立管排水系统有伸顶通气的普通单立管排水系统特制配件的单立管排水系统双立管排水系统：由1根排水立管和1根通气立管组成的系统。三立管排水系统：由1根生活污水立管、1根生活废水立管和1根通气立管组成的系统。2.2.
11、4 排水系统的方案确定建筑物内下列情况宜采用生活污水与生活废水分流的排水系统：建筑物使用性质对卫生标准要求较高时；生活污水须经化粪池处理后才能排入市政管道时；生活废水需回收利用时。本设计为综合楼，所以主要为生活排水系统，即生活污水和生活废水。综合考虑污、废水的性质、污废水污染程度、室外排水体制、污废水综合利用的可能性和处理要求，经经济技术分析比较采用生活污水和生活废水分流排放。采用三立管排水系统，污水管、废水管共用一根专用通气立管，该系统适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。为了防止底层卫生洁具因受立管底部出现过大正压等原因而造成污水外溢现象，地下室、13层污水管道采取单
12、独排出室外的布置方式，13层采用污废合流，污水立管与通气立管相连伸顶通气。4层以上通气管与污水管、废水管每隔1层设结合通气管。伸顶通气管超出屋面的长度大于当地最大积雪厚度，通气管顶端设风帽或网罩。因为通气立管长度在50m以上，所以其管径与排水立管管径相同。结合通气管的管径与通气管相同。接受排水当量较小的采用直接伸顶通气。排水系统原理图见图2-2（P23）。2.2.5 管道的布置和敷设布置与敷设的原则:满足最佳水力条件，使排水通畅；施工安装及维修管理方便；保证生产及使用安全，不影响室内环境卫生；保护管道不受破坏；占地面积小且美观；总管线短工程造价低。建筑物内排水管道布置应符合下列要求：自卫生器具
13、至排出管的距离应最短，管道转弯应最少;排水立管宜靠近排水量最大的排水点;架空管道不得敷设在对生产工艺或卫生有特殊要求的生产厂房内，以及食品和贵重商品仓库、通风小室、变电室间和电梯房内;排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道;排水埋地管道，不得布置在可能承受重物压坏处或穿越生产设备基础;排水立管不得穿越卧室、病房等对卫生、安静有较高要求的房间，并不宜靠近与卧室相邻的内墙;排水管道不宜穿越橱窗、壁柜;塑料排水立管应避免布置在易受机械撞击处，如不能避免时，应采取保护措施;塑料排水管应避免布置在热源附近，如不能避免，并导致管道表面受热温度大于60C时，应采取隔热措施;排水管道不得穿越生活饮
14、用水池部位的上方。2.2.6 管材及附件建筑内部排水管材主要采用硬聚氯乙烯管 (UPVC)，连接方式采用粘接。硬聚氯乙烯管(UPVC)具有质量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、价廉和节能等优点。其规格见表2-1：表2-1 排水硬聚氯乙烯塑料管规格公称直径(mm)405075100150外径(mm)45075110160壁厚(mm)2.02.02.33.24.0参考质量(g/m)34141375115352803本工程排水系统采用硬聚氯乙烯管 (UPVC)。该建筑每个卫生间内均设置一个管径为50mm的直通式地漏，地漏应设置在易溅水的卫生器具附近地面的最低处。在生活排水管道上，应按
15、下列规定设置检查口和清扫口：塑料排水立管宜每六层设置一个检查口，但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，当立管水平拐弯或有乙字管时，在该层立管拐弯处和乙字管的上部应设检查口；在连接4个及4个以上的大便器的塑料排水横管上宜设清扫口；在水流偏转角大于45的排水横管上，应设检查口或清扫口。2.2.7 管道的安装排水管道的坡度未注明时，宜采用标准坡度；排水管在转弯处、三通连接处，存水弯均需带有清扫口的管件，支管向干管连接时排水管在转弯处均采用45三通，立管与出户管或排水横管连接时必须用2个45弯头，且出户管或排水横管应放大1-2级管径，排水横管与立管相接不得使用T型三通；
16、立管上除底层和顶层设检查口外，每隔一层均设检查口，检查口中心至地面的距离为1m;系统图方向可不反映实际方向，实际方向由平面图确定；阀门位置以平面图为准，但立管上的阀门由系统图确定；管道支架的位置首先选择在柱混凝土墙、砖墙、梁上，然后才是楼板上；各卫生设备安装详图参照最新国标图集安装部分。2.2.8 通气管本综合楼为20层高层建筑，根据建筑给水排水设计规范规定，其生活污废水立管宜设置专用伸顶通气立管。伸顶通气管应遵守下列规定：生活污水立管所承担的卫生器具排水设计流量不应超过下表2-2中无专用通气立管的排水立管最大排水能力。表2-2 设有通气的生活排水立管最大排水能力生活排水立管管径（）排水能力（
17、L/s）无专用通气立管有专用通气立管或主通气立管501.0752.551004.591257.01415010.025污水立管上部的伸顶通气管管径可与污水管相同，但在最冷月平均气温低于-13的地区，应在室内平顶或吊顶以下0.3m处管径放大一级。通气管高出屋面不得小于0.3m，且必须大于最大积雪厚度。通气立管顶端应装设风帽或网罩。通气管不得与建筑物的通风管道或烟道连接。该建筑通气管的管材采用塑料管。2.2.9 污水泵和集水池建筑物地下室生活排水，应设置污水集水池和污水泵提升排至室外检查井。污水水泵流量、扬程的选择，应符合下列规定：建筑物内的污水水泵的流量应按生活排水设计秒流量选定。当有排水量调节
18、时，可按生活排水最大小时流量选定；水泵扬程应按提升高度、管路系统水头损失、另附加2-3m流出水头计算。本工程潜污泵采用WQ2120-201-R-50型水泵，每个集水池设2台，一备一用。集水池设计应符合下列规定：集水池有效容积不宜小于最大一台污水泵15min的出水量，且污水泵每小时启动次数不宜超过6次；集水池除满足有效容积外，还应满足水泵设置、水位控制器、格栅等安装、检查要求；集水池设计最低水位，应满足水泵吸水要求；集水池如设置在室内地下室时，池盖应密封，并设通气管系；室内有敞开的集水池时，应设强制通风装置；集水池底应有不小于0.05坡度坡向泵位。集水坑的深度及平面尺寸，应按水泵类型而定；集水池
19、底宜设置自冲管；集水池应设置水位指示装置，必要时应设置超警戒水位报警装置，将信号引至物业管理中心。2.3 热水给水系统的设计2.3.1 热水给水系统的分类和组成建筑内的热水供应系统按热水供水范围的大小，可分为集中热水供应系统和局部热水供应系统。集中热水供应系统供水范围大，热水集中制备，用管道输送到各配水点。一般在建筑内设专用锅炉房或热交换间，由加热设备将水加热后，供一幢或几幢建筑物使用。适用于使用要求高、耗热量大，用水点多且分布较密集的建筑。其热源在条件允许时应首先利用工业余热、废热、地热和太阳能，若无上述热源时，则应优先采用保证全年供热的城市热力管网或区域性锅炉房供热，选用以上热源建筑内可不
20、设专用锅炉房，既可节约能源，又可减少环境污染。局部热水供应系统供水范围小，热水分散制备。一般靠近用水点设置小型加热设备供一个或几个配水点使用，热水管路短，热损失小。适用于使用要求不高，用水点少而分散的建筑，其热源宜采用蒸汽、煤气、炉灶余热或太阳能等。各种系统的选用主要依据建筑物所在地区热力系统完善程度和建筑物使用性质、使用热水点的数量、水温和水量等因素确定。室内热水系统主要有下列各部分组成：热媒系统热媒系统由热源、水加热器和热媒管网组成。由锅炉生产的蒸汽通过热媒管网送到水加热器加热冷水，经过热交换器变成冷凝水，靠余压送到冷凝水池，冷凝水和新补充的软化水经冷凝循环泵再送回锅炉加热为蒸汽。热水供应
21、系统热水供应系统由热水配水管网和回水管网组成。被加热到一定温度的热水，从水加热器出来经配水管网送至各个热水配水点，而水加热器的冷水由屋顶水箱或给水管网补给。为保证各用水点随时都有规定水温的热水，在立管和水平干管甚至横支管设置回水管，使一定水量的热水经过循环泵流回水加热器以补充管网所散失的热量。考虑管网内因温度变化而引起水的膨胀，应采取措施消除热水体积膨胀和由于膨胀引起的超压问题。附件附件包括蒸汽、热水的控制附件及管道的连接附件。如：自动温度调节器、疏水器、减压阀、安全阀、膨胀罐、管道补偿器、闸阀、水嘴等。2.3.2 热水供水方式的分类热水供水方式按管网压力工况的特点可分为开式和闭式两类。开式热
22、水供应方式中一般是在管网顶部设有水箱，管网与大气连通，系统内的水压仅取决于水箱的设置高度，而不受室外给水管网水压波动的影响。所以，当给水管道的水压变化较大，且用户要求水压稳定时，宜采用开式热水供应方式，该方式中必须设置高位冷水箱和膨胀管或开式加热水箱；闭式热水供水方式中管网不与大气相通，冷水直接进入水加热器，需设安全阀，有条件时还可以考虑设隔膜式压力膨胀罐或膨胀管，以确保系统的安全运转。闭式热水供水方式具有管路简单，水质不易受外界污染的优点，但供水水压稳定性较差、安全可靠性较差，适用于不设屋顶水箱的热水供应系统。根据热水加热方式的不同有直接加热和间接加热之分。直接加热也称一次换热，是利用以燃气
23、、燃油、燃煤为燃料的热水锅炉，把冷水直接加热到所需的温度，或是将蒸汽直接通入冷水混合器制备热水。热水锅炉直接加热具有热效率高、节能的特点；蒸汽直接加热方式具有设备简单、热效率高、无需冷凝水管的优点，但噪声大，对蒸汽质量要求高，由于冷凝水不能回收致使锅炉供水量大，且需对大量的补充水进行水质处理，故运行费用高。该方式仅适用于具有合格的蒸汽热媒、且对噪声无严格要求的公共浴室、洗衣房、工矿企业等用户。间接加热也称二次换热，是将热媒通过水加热器把热量传递给冷水达到加热冷水的目的，在加热过程中热媒不与被加热水直接接触。该方式的优点是回收的冷凝水可重复利用，只需对少量补充水进行软化处理，运行费用低，且加热是
24、不产生噪声，蒸汽不会对热水产生污染，供水安全稳定。适用于要求供水稳定、安全，噪声要求低的旅馆、住宅等建筑。根据热水管网设置循环管网的方式不同，有全循环、半循环、无循环热水供应方式之分。全循环热水供应方式是指热水干管、热水立管及热水支管均能保持热水的循环，各配水龙头随时打开均能提供符合设计水温要求的热水，该方式用于有特殊要求的高标准建筑中，如：高级宾馆、饭店、高级住宅等。半循环方式又分为立管循环和干管循环热水供水方式。立管循环热水供水方式是指热水干管和热水立管内均保持有热水的循环，打开配水龙头时只需放掉热水支管中少量的存水，就能获得规定水温的热水。该方式多用于设有全日供应热水的建筑和设有定时供应
25、热水的高层建筑中；干管循环热水供水方式是指仅保持热水干管内的热水循环，多用于采用定时供应热水的建筑中。在热水供应前，选用循环泵把干管中已冷却的存水循环加热，当打开配水龙头时只需放掉立管和支管内的冷水就可流出符合要求的热水；无循环热水供水方式是指在热水管网中不设任何循环管道，对于热水供应系统较小、使用要求不高的定时供应系统，如：公共浴室、洗衣房等可采用此方式。根据热水循环系统中采用的循环动力不同有设循环水泵的机械强制循环方式和不设循环泵靠热动力差循环的自然循环方式。根据热水配水管网水平干管的位置不同，还有下行上给供水方式和上行下给供水方式。2.3.3 水的加热和贮存热水的加热、贮存设备主要有容积
26、式水加热器、快速式水加热器、半容积式水加热器、半即热式水加热器及热水箱（罐）等。加热设备应根据使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫生防菌等因素选择，并符合下列要求：热效率高，换热效果好、节能、节省设备用房；生活热水侧阻力损失小，有利于整个系统冷、热水压力的平衡；安全可靠、构造简单、操作维修方便。选用水加热设备应遵循下列原则：当采用自备热源时，宜采用直接供应热水的燃气、燃油等燃料的热水机组，亦可采用间接供应热水的自带换热器的热水机组或外配容积式、半容积式水加热器的热水机组。热水机组除满足建筑给水排水设计规范5.4.1条的要求之外，还要具备燃料燃烧安全、消烟除尘、自动控制水温、火焰传感、自动报警等
27、功能。当采用蒸汽、高温水为热媒时，应结合用水的均匀性、给水水质硬度、热媒的供应能力、系统对冷热水压力平衡稳定的要求及设备所带温控安全装置的灵敏度、可靠性等经综合技术经济比较后选择间接水加热设备。选用局部热水供应设备时，应符合下列要求：选用设备应综合考虑热源条件、建筑物性质、安装位置、安全要求及设备性能特点等因素。需同时供给多个卫生器具或设备热水时，宜选用带贮热容积的加热设备。当太阳能充足时，宜选用太阳能热水器或太阳能辅以电加热的热水器。热水器不应安装在易燃物堆放或对燃气管、表、或电器设备产生影响及有腐蚀性气体和灰尘多的地方。2.3.4 热水系统的管材、附件和管道的布置热水系统采用的管材和管件，
28、应符合现行产品标准的要求。管道的工作压力和工作温度不得大于产品标准标定的允许工作压力和工作温度。热水管道应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材，可采用薄壁铜管、薄壁不锈钢管、塑料热水管、塑料和金属复合热水管等。当采用塑料热水管或塑料和金属复合热水管材时应符合下列要求：管道的工作压力应按相应温度下的许用工作压力选择；设备机房内的管道不应采用塑料热水管。热水管道系统，应有补偿管道热胀冷缩的措施。管道及附件的布置上行下给式系统配水干管最高点应设排气装置，下行上给配水系统，可利用最高配水点放气；系统最低点应设泄水装置。下行上给式系统设有循环管道时，其回水立管可在最高配水点以下约0.5m与配水立管连接。上
29、行下给式系统可将循环管道与各立管连接。热水管网应在下列管段上装设阀门：与配水、回水干管连接的分干管；配水立管和回水立管；从立管接出的支管； 3个及3个以上配水点的配水支管；与水加热设备、水处理设备及温度、压力等控制阀件连接处的管段上按其安装要求配置阀门。热水管网上在下列管段上，应装止回阀：水加热器或贮水罐的冷水供水管；机械循环的第二循环回水管；冷热水混水器的冷、热水供水管。水加热设备的出水温度应根据其有无贮热调节容积分别采用不同温级精度要求的自动温度控制装置。水加热设备的上部、热媒进出口管上，贮热水罐和冷热水混合器上应装温度计、压力表；热水循环的进水管上应装温度计及控制循环泵开停的温度传感器；
30、热水箱应装温度计、水位计；压力容器设备应装安全阀，安全阀的接管直径应经计算确定，并应符合锅炉及压力容器的有关规定，安全阀的泄水管应引至安全处且在泄水管上不得装设阀门。 当需计量热水总用水量时，可在水加热设备的冷水供水管上装冷水表，对成组和个别用水点可在专供支管上装设热水水表。有集中供应热水的住宅应装设分户热水水表。水表的选型、计算及设置应符合，建筑给水排水设计规范3.4.17条、3.4.18条、3.4.19条的规定。热水横管的敷设坡度不宜小于0.003。塑料热水管宜暗设，明设时立管宜布置在不受撞击处，如不能避免时，应在管外加保护措施。热水管穿越建筑物的楼板和基础处应加套管，穿越屋面及地下室外墙
31、时应加防水套管。2.3.5 热水供水方式的确定根据本建筑物用途、热源的供给情况、热水用水量和卫生器具的布置情况进行技术和经济比较后确定，中、高区采用集中热水供应系统。由于低区的用水器具较少，故不对其集中供应热水。中、高区分区范围基本与给水系统保持一致，以满足任一配水点的冷热水压力均衡。各区热水系统均采用2台容积式水加热器，一用一备，并集中设置在建筑物的地下室设备层，水加热器的冷水来自各区的增压泵。集中布置的优点是：水加热器集中布置，管理维护方便；可使用地下室或底层辅助建筑；噪声影响小。热水系统原理图见图2-3（P24）。各区热水循环管网自成系统，均采用半循环方式，依靠2台ISG40-100（I
32、）-A循环泵强制循环。2.4 消火栓给水系统的设计2.4.1 消火栓给水系统的分类无加压泵和水箱的室内消火栓给水系统；设有消防水箱的室内消火栓给水系统；设消防泵和水箱的室内消火栓给水系统，室外管网压力不能经常满足室内消火栓给水系统的水量和水压时，宜设置水泵和水箱，水箱应贮存10min的消防用水量。2.4.2 消火栓给水系统的组成由水枪、水带、消火栓、消防给水管道、高位消防水箱、消防水池、水泵接合器及增压水泵等组成。2.4.3 室内消火栓给水管道的布置室内消防给水系统与生活生产给水系统分开设置，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
33、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。消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护的范围内的任何部位。每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm。室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段，阀门的布置应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过一根。当竖管超过四根时，可关闭不相邻的两根。高层建筑室内消火栓给水管网应设置一定数量的阀门，以保证火场供水的安全。阀门的布置应使管道在检修时，被关闭的立管数不超过一条，一般可按分水节点的管道数n-1的原则布置。消防管网上的阀门应经常处于开启状态，为防止检修管道或者消防设备后忘
34、记打开或误关闭，阀门应有明显的启闭标志、信号，或在阀门开启后进行铅封。2.4.4 消火栓的布置需要设消火栓给水系统的建筑物，其各层均应设消火栓；室内消火栓的布置应根据要求，保证有两只水枪同时达到室内任何部位，一般均采用单口消火栓进行布置。当设置两根竖管有困难时，可设置一根竖管，并采用双出口消火栓或在一个消火栓箱内安装两个消火栓；消防电梯前室应设置室内消火栓；消火栓应设在明显易于取用的地方，栓口距地面应为1.1m；消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算来确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑物超过100m的高层建筑不应小于13m；)消火栓口的进水压力不应大于1.00MPa，当大
35、于1.00 MPa时应采取分区给水，消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，消火栓应设减压装置；消火栓应采用同一型号规格，消火栓的栓口直径应为65mm，水带长度不应超过25m，水枪喷嘴不应小于19mm；设有高位消防水箱的消防给水系统，当设增压泵时，增压泵的出水量对消火栓给水系统，不应大于5L/s；消火栓给水管材为镀锌钢管。高层建筑屋顶应设检查和试验用的消火栓，供本单位和消防队定期检验室内消火栓给水系统的供水能力时使用。这对保护本建筑物免受邻近火灾的威胁有良好的效果。屋顶消火栓一般用双出口，每个消火栓充实水柱不应小于10m，水龙带长25m。某些屋顶水箱难以满足屋顶消火栓的水量、水压要求，但消防
36、泵开启后应能满足屋顶消火栓的水压要求。屋顶消火栓的设置数量，宜按消火栓给水系统的用水量确定。在北方寒冷地区，屋顶消火栓应有防冻和泄水装置。2.4.5 消防水箱的设置 在高层建筑独立的临时高压消防给水系统，或区域集中高压消防给水系统中，扑灭初期火灾，主要依靠消防给水系统中贮存一定消防水量的高位水箱。当室内某处发生火灾而消防水泵尚未启动时，依靠高位水箱的设置高度而产生的压力作用，把水箱中贮存的消防用水输送到火源附近的消火栓进行灭火，这是一种在火灾初期非常经济可靠的措施。设置常高压给水系统的建筑物，如能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火设备等的水量和水压时，可不设水箱，如设消防水箱应符合以下要求：应在
37、建筑物的最高位置设置重力自流的消防水箱；室内消防用水量超过20L/s的建筑物，其消防水箱如不能满足最不利灭火设备所需的水压时，应设增压设备；若为消防用水和其它合用水箱，应有消防用水不做他用的技术措施；发生火灾时，消防水泵供给的消防用水不应进入消防水箱。2.4.6 消防水泵的设置一组消防水泵的吸水管不应少于两条；高压和临时高压消防给水系统，其每台消防水泵应有独特的吸水管；消防水泵宜采用自灌式吸水，其吸水管上应设阀门；消防水泵出水管上宜设置实验及检查压力表和65mm的防水阀门；消防水泵应设不少于两条的供水管与环状管网连接。2.4.7 消防水池的设置当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池有效
38、容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求。当室外给水管网不能保证室外用水量时，消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量的不足部分之和的要求。2.4.8 水泵接合器的设置高层建筑消防给水管网系统均应设置水泵接合器。水泵接合器是消防车往室内管网供水的接口，当室内消防水泵发生故障或室内消防用水量不足时，消防车队即从室外消火栓、消防水池或天然水源取水，通过水泵接合器将水送至室内管网，保证室内火场用水。水泵接合器的数量应按室内消防用水量进行计算确定。当水泵接合器的数量少于2个时，应采用两个，以保证安全。每个水泵接合器的流量按10-15L/s计算。水泵接合器与室内管网的
39、接管，应有下述措施：阀门：用于开启使用水泵接合器。阀门应设在便于开启的地方。止回阀：防止室内管网的水向外倒流。安全阀：防止消防车送水压力过高，破坏室内消火栓给水系统。因此，在止回阀 管网之间的连接管上设置安全阀。安全阀的定压应高于室内最不利点消火栓要求的压力，一般可高出100-400MPa，但也可不用安全阀。水泵接合器四周15-40m范围内应设室外消火栓，供水泵接合器用水。该消火栓应便于使用，并有可靠的取水措施，也可不设室外消火栓。2.4.9 消火栓给水系统方案的确定本高层建筑为高度超过50m的综合楼，按高层民用建筑设计防火规范规定，属于一类高层建筑。地下室面积超出防火分区范围，故地下室防火分
40、为两个区；地上部分每层的面积在防火分区范围内，不用进行防火分区。本建筑设室内、室外消火栓给水系统，消防用水量分别为40L/s，30L/s。室内消火栓给水系统与生活给水系统分开设置。因为消火栓栓口的静水压力不大于1.00MPa，所以消火栓给水系统不用分区。火灾初期10min采用屋顶水箱增压稳压泵消防管网消火栓口的给水方式。10min至3h内采用消防水池消防水泵消防管网消火栓口的给水方式。消火栓给水系统原理图见图2-4（P25）。室内消火栓给水系统每根竖管最小流量为10L/s，每支水枪最小流量为5L/s。各层都设消火栓，且间距不大于30m。室内消火栓系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水
41、系统，每个消火栓处设直接启动消防水泵的按钮。高位水箱贮存10min消防用水，消防泵及管道均单独设置。每个消火栓口径为65mm单出口，水枪喷嘴口径19mm，充实水柱为12mH2O，采用麻质水带直径65mm，长度为25m。消火栓栓口压力大于0.50MPa时，消火栓处设减压装置（减压孔板或减压阀）。整个系统的给水管道布置成环状。消防泵直接从消防水池吸水，火灾延续时间以3h计。本系统在地下一层设置3台消防增压泵，其中2用1备。为满足高层建筑最不利点消火栓静水压力不应小于0.07MPa，在屋顶水箱间内设置增压稳压泵。室外还设有3套水泵接合器。消防水池和消防水箱为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统共用。消防
42、水池的有效容积为535.5m3，消防水箱的有效容积为42m3。2.5 自动喷水灭火系统的设计2.5.1 自喷系统的概述自动喷水灭火系统是当前世界上广泛使用的一种固定式灭火措施。它具有结构简单，使用可靠，施工方便，容易管理，灭火效率高，较为经济等特点。而对于高层建筑来说，更应该立足于自救，此时，自喷系统的作用更是不能忽视的。 自动喷水灭火系统的设计原则应符合下列规定：闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动，预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警系统报警后自动启动；作用面积内开放的喷头，应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水；喷头洒水时，应
43、均匀分布，且不应受阻挡。湿式系统具有以下特点和功能：与其他自动喷水灭火系统相比，系统组成相对简单，便于维护管理。当处于准工作状态时，由消防水箱、稳压泵或气压给水设备等稳压设施维持管道内充水的压力。发生火灾时，由闭式喷头探测火灾，水流指示器报告起火区域，报警阀组或稳压泵的压力开关输出启动水泵信号，完成系统的启动。系统启动后，由喷淋水泵向开放的喷头供水，开放的喷头将供水按不低于设计规定的喷头强度均匀喷洒，实施灭火。为了保证扑救初期火灾的效果，喷头开放后，要求在持续喷水时间内连续喷水。下列部位设置闭式自动喷水灭火设备：等于或大于50000纱锭的棉纺厂的开包、清花厂房。等于或大于5000锭的麻纺厂的开
44、包、梳麻厂房。占地面积超过1000m2的服装、针织高层厂房。面积超过2500m2的木器厂房。火柴厂的烤硬、筛选部位。泡发塑料厂的预发、成型、切片、压花部位。每座或每个防火隔间的占地面积超过600m2的香烟、火柴库房。每座或每个防火隔间的占地面积超过7000m2的纺织、毛、丝、化纤、毛皮及其制品库房。建筑面积超过500m2的可燃物品的地下库房。可燃、难燃物品的高架库房、高层库房。超过1500个座位的剧院观众厅、舞台上部、化妆室、道具室、贮藏室、贵宾室等。超过2000个座位的会堂或礼堂的观众厅、舞台上部、贮藏室、贵宾室。超过3000个座位的体育馆观众厅上部、贵宾室、器材间、运动员休息室。省级邮政楼
45、的信函和包裹分拣间、邮袋库。省级以上或藏书量超过100万册图书馆的书库。每层面积超过3000m2或建筑面积超过9000m2的百货商场、展览大厅。设有空气调节系统的旅馆、综合办公楼的走道、办公室、餐厅、商店、库房和每层无服务台的客房。飞机发动机试验台的准备部位。国家级文物保护单位的重点砖木或木结构建筑。一、二、三类地下停车库、多层停车库和底层停车库。湿式喷水灭火系统的工作原理湿式喷水灭火系统在非喷水状态时，阀瓣上下水压平衡，阀瓣在重力作用下，紧压在瓣槽上。瓣槽的阀体内有一圈空腔，空腔与瓣槽之间有多个小孔，空腔阀体有一个粗管接口，接向延迟器和水力警铃。当阀瓣压在瓣槽上时，小孔被阀瓣堵住，没有水流入
46、空腔，因此水力警铃不动作。当火灾发生时，喷头动作喷水，阀瓣上部水压下降，阀瓣上部的水压就大于下部的水压，将阀瓣顶起，水流经阀腔向喷头供应，由于阀瓣离开了瓣槽瓣槽内的小孔就敞开，水经小孔流入空腔，汇集后经接管流向延迟器。延迟器是一个上、下、侧三个方向有接管口的筒形体。下部接管是用来泄水的，泄水量的大小可用接管上的阀门来调节。当侧向接口有报警阀流来的水很小时，由于泄水量大于流入量，水被泄走，不会发出警报。所以，当管网压力稍有波动，阀瓣会瞬时抬升，少量水流入延时器是不会报警的，从而防止误报警。当火灾发生后，阀瓣抬起，一定量的水流入延时器内，若流入量大于泄水量，则水在延迟器中上升并经上方出口涌向水力警
47、铃，推动警铃的水力导杆，使警铃发出敲击警声。同时，压力开关在水压作用下接通电流，发出电讯号报警，并启动供水水泵。这一系列的动作，大约在喷头开始喷水后30s内即可完成。自动喷水灭火系统应有下列组件、配件和设施：应设有洒水喷头、水流指示器、报警阀组、压力开关等组件和末端试水装置以及管道、供水设施；控制管道静压的区段宜分区供水或设减压阀，控制管道动压的区段宜设减压孔板或节流管；应设有泄水阀（或泄水口）、排气阀（或排气口）和排污口；干式系统和预作用系统的配水管道应设快速排气阀。有压充气管道的快速排气阀入口前应设电动阀。2.5.2 自动喷水灭火设备的用水量火灾初期10min内的消防用水量根据建筑设计防火规范的规定，起火后10min的自动喷水灭火设备的消防
