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1、摘 要根据题目要求设计了17层高层综合楼的建筑给水系统、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，低区负一到三层，由市政管网直接供水；中区四到十一层；高区十二到十七层。中区和高区采用无负压变频供水。排水系统采用污、废水合流制，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。屋面雨水排水系统采用檐沟内排水。关键词：高层建筑；给水系统；排水系统；消防系统ABSTRACTBaised on the synthesis analysis, the water sup
2、ply system, the drainage system, fire system(fire hydrant system and automatic sprinkler system) and roof drainage system for the level 17th high complex building are designed.The water supply system is applied by vertical division block. The floors from the negative to the third are the low areas,
3、water of which is supplied directly by the municipal pipe network. The floors from the 4th to the 11th are the middle areas and the floors from the 12th to the 17th are the high areas,water of which are all supplied with the frequency conversion pump group. The drainage system is an interflow system
4、 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 aut
5、omatic sprinkler system. The roof drainage system is an outside drainage system. Key Words: high building；water supply system；wastewater system；fire system目 录第一章 引言1第二章 工程概况及设计任务22.1 设计题目22.2 目的和作用22.3 设计原始资料22.4 工程概述3第三章 建筑给水系统43.1 给水系统方案的确定43.1.1 水源情况43.1.2 用水量43.1.3 分区和供水方式43.1.4 给水管材53.1.5 管网形式及
6、敷设53.2 管道的水力计算63.3 生活贮水量计算143.4 水表选型及水表水头损失计算143.5 对室内管网所需水压进行校核153.6 生活水泵的选择153.6.1 中区水泵的确定：（411层）153.6.2 高区水泵的选择：（1217层）163.6.3 实验室部分水泵选择：（416层）163.7 生活水箱有效容积可按下式计算17第四章 生活排水系统的有关计算184.1 室内排水系统说明184.2 排水体制184.3 管材及连接方式184.4 建筑排水水力计算184.4.1 按经验及有关规定确定某些排水管径184.4.2 按公式计算各污水管的管径194.4.3 主通气立管及结合通气管管径的
7、确定264.4.4 化粪池的设计26第五章 消火栓消防给水系统的计算285.1 消防给水系统方案的确定285.2 室内消火栓给水系统285.2.1 消火栓的布置285.2.2 消火栓口所需的水压295.2.3 校核305.2.4 水力计算315.2.5 其他设施的设计34第六章 自动喷水灭火系统356.1 自喷系统的布置356.2 自喷系统水力计算356.3 消防水池容积的计算38第七章 建筑雨水排水系统407.1 建筑雨水的排放方式407.2 管道的布置与敷设407.3 雨水系统的水力计算407.4 溢流口计算41第八章 结 论42谢 辞43参考文献44第一章 引言本次设计的目的是充分利用所
8、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
9、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。第二章 工程概况及设计任务2.1 设计题目十七层综合楼给水排水工程设计2.2 目的和作用本次毕业设计是学校完成对我的教学计划达到培养目标的重要环节。通过对这次设计的学习与努力、深入实践、了解社会、完成毕业设计任务等诸环节，着重培养了我综合分析和解决问题的能力、独立工作能力、组织管理和社交能力；同时，对我的的思想品德，工作态度及作风等诸
10、方面都会有很大影响。对于即将毕业的我来说，可以增强事业心和责任感，来提高我的全面素质。本次设计是我在校期间的最后学习和综合的训练阶段；是学习深化、拓宽、综合运用所学知识的重要过程；同时也是我的学习、研究与实践成果的全面总结；也是一个对于我综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是实现从学校学习到岗位工作的过渡环节；是我毕业及学位资格认定的重要依据。对我未来的工作生活会有重要的意义。通过该毕业设计，提高资料检索、文献阅读、设计计算、绘制图纸、编写设计说明的能力；培养自己理论联系实际的独立工作能力，综合分析、判断的思维能力，运用所学知识解决实际问题的能力等。同时达到对学习成果的综合性总结和检阅，
11、也是以后从事相关工作的最初尝试。2.3 设计原始资料合肥某地拟建一幢高层实验办公楼，建筑高度61.5m，地上17层，地下一层，建筑面积约13600m2。-1层为车库和设备用房，23及17层为办公用房，416层为实验室用房。室内外地坪高差为0.60m，冻土深度0.3m，室外城市给水管网管径为DN200，管顶覆土厚度为0.9m，可提供的最低压力为0.30Mpa；位于建筑物附近的室外排水管管径为DN300，管顶覆土厚度为0.7m。2.4 工程概述由原始资料可知，本建筑高61.5米，建筑面积约为13600平方米，属高层建筑，所有给水排水要求均按高层建筑要求进行。根据建筑物的性质、用途，室内设有完善的给
12、水排水卫生设备及自动消防设备，消防工作时，打破玻璃直接启动消防泵；自动喷水系统通过温感自动工作。生活用水为变频给水系统。管道中的立管根据情况在卫生间敷设，而水平管可明敷来减轻施工压力以及减小成本。本建筑-13层由室外市政管网直接供水，为低区；411层及1217层分别为中、高区，由各区水泵加压供水；由于消火栓超过10个，设两条引入管。本建筑排水系统采用室内合流制，即生活废水与污水合流，雨水则与污废水分流，单独排入市政雨水管网。第三章 建筑给水系统3.1 给水系统方案的确定3.1.1 水源情况本次设计用水来自市政管网供水。3.1.2 用水量本建筑属于公共建筑，则其最高日用水量可由公式得出，其中公共
13、建筑最高日用水量（/d）；计算单位（人；床；等）；单位最高日用水定额其中，本设计中由估算得出，估算方法是建筑面积x60%=有效面积，办公人数=有效面积/5平方每人，由上可得出，=1630人，因为本设计2-3层及17层为办公用房，4-16层为实验用房，查表可知办公楼为30-50，实验楼=20-40，这里直接取q=40，满足规范要求和计算需求，可算出=65.2 /d。最高日最大时用水量Qh=QpKh=（Qd/T）1.5=65.21.5/24=4.075/h这里经过查表可知办公楼Kh取1.21.5,这里取1.5。3.1.3 分区和供水方式1）高层建筑竖向分区为客服高层建筑同一给水系统供水，低层管道中
14、静水压力过大的弊病，保证建筑供水的安全可靠性，高层建筑给水系统应采取竖向分区供水，即在建筑物的垂直方向按层分段，各段分为一区，分别组成格子的给水系统。确定分区范围时应充分利用室外给水管网的水压，以节省能量，并要结合其他建筑设备工程的情况综合考虑，要使各区最低卫生器具或者用水设备配水装置处的静水压力小于其工作压力，以免配水装置的零件损坏漏水，本设计为综合楼，卫生器具配水装置处的静水压力可略高些，宜为0.350.45MPa。本设计采用并联式竖向分区。建筑下面地下1层3层为低区，411层为中区，1217层为高区。优点是：各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠；各区升压设备几种设置，便于维修、管理
15、。2）加压贮水设备 加压设备采用变频调速泵。贮水设备采用清水池。3）供水方式本次设计供水方式采用变频泵并联供水方式。优点是：各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠；各区升压设备几种设置，便于维修、管理。变频调速泵并联供水系统中无需水箱，节省了占地面积。下图为变速泵并联供水方式示意图： 图1 变频调速泵并联供水方式示意图3.1.4 给水管材本次设计给水管材采用PSP钢塑复合压力管，连接方式采用内外双热熔及法兰连接。卫生间内给水支管采用三型聚丙烯给水管，采用热熔连接方式。 3.1.5 管网形式及敷设 管网形式为环状管网。敷设方式采用明装方式。优点是：安装维修方便，造价低。3.2 管道的水力计算
16、1）负13楼的生活给水系统共有1根给水立管。下面进行负13楼给水水管1 的水力计算画出给水水管1的轴测草图并标号：图2 JL-1轴测图根据公式进行给1的水力计算公式： 式中：qg给水设计秒流量（升/秒）N计算管段的卫生器具当量总数；，K 根据建筑物用途而定的系数，按有关规范选得=1.5水力计算表如下：表1 JL-1水力计算表 卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量公称管径计算管径流速每米沿程水损管段长度沿程水损累计沿程水损计算管段编号蹲便器数量洗脸盆数量小便器数量坐便器数量拖布池数量流速NgqgDNdnvvILI*LhyJL-1(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(
17、kPa)(kPa)0_110.50.100 20200.320.08410780.80.070.071_2210.200 20200.640.30320880.80.250.322_331.50.300 25250.620.21655043.70.811.133_4132.250.450 32260.850.37876980.90.351.484_62330.520 32260.980.49492390.560.281.765_6110.300 20200.960.6419642.891.863.626_723140.600 32261.140.64492920.510.333.957_812
18、314.50.636 32261.20.71916431.060.774.728_9223150.671 32261.270.7927822.311.846.569_1032315.50.704 32261.330.86584881.020.897.4510_11423160.735 32261.390.93841834.113.8611.3113_12100.50.212 20200.680.33810990.930.3211.6312_111101.250.335 25250.690.26619551.310.3511.9811_14433117.250.808 32261.531.117
19、94183.64.0316.0114-158662214.51.142 32262.162.12261853.98.2824.2915-1612993321.751.399 32262.643.0885623618.5442.83沿程总阻力：il=42.83KPa=4.2833m水柱总阻力=1.3il=1.34.283=5.5679m水柱2）下面进行4-11层给水立管2的计算。画出给水水管2的轴侧草图并编号：图3 JL-2轴测图水力计算表如下：表2 JL-2水力计算表 卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量公称管径计算管径流速每米沿程水损管段长度沿程水损计算管段编号蹲便器数量洗脸盆数量小便器数量
20、坐便器数量拖布池数量流速NgqgDNdnvvILI*LJL-2(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(kPa)0_110.50.100 20200.320.08410780.80.071_2210.200 20200.640.30320880.80.252_331.50.300 25250.620.21655043.70.813_4132.250.450 32260.850.37876980.90.354_62330.520 32260.980.49424660.560.285_6110.300 20200.960.6419642.891.866_723140.60
21、0 32261.140.64492920.510.337_812314.50.636 32261.20.71916431.060.778_9223150.671 32261.270.7927822.311.849_1032315.50.704 32261.330.86584881.020.8910_11423160.735 32261.390.93841834.113.8611_128462121.039 32261.961.781763.66.4212_1312693181.273 32262.42.59258873.69.3413_14168124241.470 32262.773.382
22、99963.612.1814_152010155301.643 32263.14.15856713.614.9815_162412186361.800 32263.44.92250723.617.7316_172814217421.944 32263.675.67691183.620.4417_183216248482.078 32263.926.42324813.623.1318_193618279542.205 32264.167.16260133.625.79沿程总阻力：il=141.32KPa=14.132m水柱总阻力=1.3il=1.311.637=18.37m水柱3）下面进行12-
23、17层给水立管3的计算。画出给水水管2的轴侧草图并编号：图4 JL-3轴测图水力计算表如下：表3 JL-3水力计算表 卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量公称管径计算管径流速每米沿程水损管段长度沿程水损计算管段编号蹲便器数量洗脸盆数量小便器数量坐便器数量拖布池数量流速NgqgDNdnvvILI*LJL-3(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(kPa)0_110.50.100 20200.320.08410780.80.071_2210.200 20200.640.30320880.80.252_331.50.300 25250.620.21655043.70.81
24、3_4132.250.450 32260.850.37876980.90.354_62330.520 32260.980.49424660.560.285_6110.300 20200.960.6419642.891.866_723140.600 32261.140.64492920.510.337_812314.50.636 32261.20.71916431.060.778_9223150.671 32261.270.7927822.311.849_1032315.50.704 32261.330.86584881.020.8910_11423160.735 32261.390.93841
25、834.113.8611_128462121.039 32261.961.781763.66.4212_1312693181.273 32262.42.59258873.69.3413_14168124241.470 32262.773.38299963.612.1814_152010155301.643 32263.14.15856713.614.9815_162412186361.800 32263.44.92250723.617.7316_172814217421.944 32263.675.67691183.620.44沿程总阻力：il=92.4KPa=9. 24m水柱总阻力=1.3i
26、l=1.39. 24=12.012m水柱4）下面进行4层实验室部分给水立管4的计算。画出给水水管2的轴侧草图并编号：图5 JL-4轴测图水力计算表如下：表4 JL-4水力计算表 卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量公称管径计算管径流速每米沿程水损管段长度沿程水损计算管段编号蹲便器数量洗脸盆数量小便器数量坐便器数量拖布池数量流速NgqgDNdnvvILI*LJL-4(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(kPa)0_110.750.150 20200.480.178075915.472.761_232.250.450 32260.850.37876988.053.05
27、2_353.750.581 32261.10.60755487.944.833_475.250.687 32261.30.829380786.644_596.750.779 32261.471.04643576.426.725_696.750.779 32261.471.04643573.63.77沿程总阻力：il=27.77KPa=2.777m水柱总阻力=1.3il=1.32.777=3.61m水柱5）下面进行4-16层实验室部分给水立管计算。由于给水立管5,6,7,8完全相同，因此以给水立管5为例计算：画出给水水管5，6,7,8的轴侧草图并编号：图6 JL-5,6,7,8轴测图水力计算表如
28、下：表5 JL-5,6,7,8水力计算表 卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量公称管径计算管径流速每米沿程水损管段长度沿程水损计算管段编号蹲便器数量洗脸盆数量小便器数量坐便器数量拖布池数量流速NgqgDNdnvvILI*LJL-5,6,7,8(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(kPa)0-110.750.150 20200.480.17807591.470.271-221.50.300 25250.620.21655040.70.162_3430.520 32260.980.49424663.61.783_464.50.636 32261.20.71916433
29、.62.594_6860.735 32261.390.93841833.63.385_6107.50.822 32261.551.15355483.64.166_71290.900 32261.71.36546593.64.927_81410.50.972 32261.841.5747323.65.678_916121.039 32261.961.781763.66.429_101813.51.102 32262.081.98685093.67.1610_1120151.162 32262.192.19023633.67.8911_122216.51.219 32262.32.39209933
30、.68.6212_1324181.273 32262.42.59258873.69.3413_142619.51.325 32262.52.79182743.610.0614_1528211.375 32262.62.98991883.610.77沿程总阻力：il=83.19KPa=8.319m水柱总阻力=1.3il=1.38.319=10.81m水柱6）下面进行4-16层实验室部分给水立管9的计算。画出给水水管9的轴侧草图并编号：图7 JL-9轴测图水力计算表如下：表6 JL-9水力计算表 卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量公称管径计算管径流速每米沿程水损管段长度沿程水损计算管段编号蹲便器
31、数量洗脸盆数量小便器数量坐便器数量拖布池数量流速NgqgDNdnvvILI*LJL-9(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(kPa)0-110.750.150 20200.480.17807590.720.131-221.50.300 25250.620.21655043.60.782_332.250.450 32260.850.37876983.61.373_4430.520 32260.980.49424663.61.784_653.750.581 32261.10.60755483.62.195_664.50.636 32261.20.71916433.62
32、.596_775.250.687 32261.30.82938073.62.997_8860.735 32261.390.93841833.63.388_996.750.779 32261.471.04643573.63.779_10107.50.822 32261.551.15355483.64.1610_11118.250.862 32261.631.25987213.64.5411_121290.900 32261.71.36546593.64.9212_13139.750.937 32261.771.47040113.65.313_141410.50.972 32261.841.574
33、7323.65.6714_151511.251.006 32261.91.6785053.66.05沿程总阻力：il=49.62KPa=4.962m水柱总阻力=1.3il=1.34.962=6.45m水柱3.3 生活贮水量计算由公式带入得Vg=4.0752=8.15。取10。3.4 水表选型及水表水头损失计算水表选择按设计秒流量（不包括消防流量）不超过水表的额定流量来选定水表口径，并以平均小时流量的68%水表的灵敏度。按水表型号的确定规定，采用旋翼式水表。水表水头损失可按下式计算：HB= 式中： HB 水表水头损失 ，米水柱 QB 水表额定流量 ，米3/时 KB 水表特性系数KB= 式中： Q
34、L 水表流通能力，米3/时 L 通过流通能力产生的水力损失水表选LXL100得：Kb=qmax2/100=1202 / 100=144 =（3.183.6）2/144=0.91 kpa 3.5 对室内管网所需水压进行校核对负13层管网所需水压进行校核，计算公式如下： H=H1+H2+HB+H3式中：H 室内给水系统所需总水压，自室外引入管起点轴线算起（米水柱）； H1 最高最远配水点与室外引入管起点的标高差（米）； H2 计算管路的水头损失（米水柱）； HB 水流通过水表的水头损失（米水柱）； H3 计算管路最不利配水点的流出水头（米水柱）。 经计算，室外给水管网水压0.3MPa满足室内水压要
35、求。3.6 生活水泵的选择由于本设计采用变频调速水泵给水，故无屋顶给水水箱。水泵的出水量应按最高日最大时用水量确定。流量：Qb=qg扬程：Hb= H1+H2+H4其中：qg设计秒流量，L/sH1贮水池最低水位至配水最不利点的静水压，mH2管路总水头损失，m （包括水表水头损失） H4配水最不利点的流出水头，m3.6.1 中区水泵的确定：（411层）中区水泵流量计算：Qb2=qg2=2.2051.5=3.31L/s=11.907m3/hHb2=9.8+0.8-(-4.2)+1.39.51+2=51.16m中区水泵扬程计算：HbH1+H2 +H4Hb水泵扬程，kPa；H1引入管至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kPa；H2水泵吸水管和出水管至最不利配水点计算管路的总水头损失，kPa；H4最不利配水点的流出水头，kPa；贮水池最低水位-2.84m,吸
