1、 西安建筑科技大学 本科毕业设计（论文） 题目 学生姓名 学号 院（系） 专业 指导教师 时间 年月日 2 目录 1 设计任务及设计资料 . 1 1.1 设计任务 . 1 1.2 设计依据 . 1 1.2.1 建筑设计资料 . 2 1.2.2 相关设计资料 . 2 1.2.3 设计规范 . 2 2 方案设计说明 . 3 2.1 概况 . 3 2.2 给水系统 . 3 2.2.1 系统选择 . 3 2.2.2 系统的组成 . 3 2.3 排水系统 . 3 2.3.1 系统的选择 . 4 2.3.2 系统的组成 . 4 2.4 雨水系统 . 4 2.5 热水系统 . 4 2.6 消防给水系统 .
2、4 2.6.1 系统的选择 . 5 2.6.2 系统的组成 . 6 2.7 管道和附件的安装 . 6 2.7.1 给水管道安装要求 . 6 2.7.2 排水管道安装要求 . 7 2.7.3 消防给水管道安装要求 . 8 3 建筑给水排水设计说明书 . 8 3.1 给水系统 . 8 3.1.1 设计参数 . 8 3.1.2 用水量计算 . 9 3.1.3 低区给水系统设计秒流量计算 . 10 3.1.4 低区给水系统水力计算 . 12 3.1.5 高区给水系统设计秒流量计算 . 14 3 3.1.6 高区给水系统水力计算 . 17 3.1.7 高区给水系统水泵选择 . 18 3.1.8 高区给水
3、系统减压阀 计算 . 错误 !未定义书签。 3.2 排水系统 . 20 3.2.1 设计参数 . 20 3.2.2 排水系统水力计算 . 20 3.2.3 设置底层单排的排水系统水力计算 . 23 3.2.4 负一层设置潜污泵排水系统水力计算 . 24 3.3 消火栓系统 . 24 3.3.1 消火栓布置 . 25 3.3.2 消防水箱与储水池容积计算 . 25 3.3.3 消防管网水力计算 . 25 3.3.4 水箱供水工况 . 29 3.3.5 增压稳压装置计算 . 30 3.3.6 消防水泵选择 . 31 3.3.7 减压稳压消火栓设计 . 32 3.4 自动喷水灭火系统 . 34 3.
4、4.1 系统设置 . 34 3.4.2 自喷管网水力计算 . 34 3.4.3 增压稳压装置计算 . 37 3.4.4 自喷水泵选择 . 39 3.4.5 减压孔板设计 . 39 3.4.6 水泵接合器设计 . 40 3.5 雨水系统 . 40 1 1 设计任务及设计资料 本设计的选题是西安金泰大厦建筑给水排水 工程设计，设计内容包括建筑给水，建筑排水，建筑消防，建筑热水以及附属设备和配件的选择。在严格遵守规范和借鉴各位老师的设计经验的前提下，本设计较好地完成了以上的设计要求。由于缺乏设计经验，接触实际工程的机会少，所以设计中难免有错误和不妥之处，希望各位老师能够给予批评和指正。 1.1 设计
5、任务 根据所提供的基础设计资料和图纸，独立完成高层建筑给水、排水、消防、热水和雨水系统的工程设计，主要包括。 （ 1）给水系统设计计算：系统方案确定、总用水量计算、生活调节水量计算及生活水池确定、管网水力计算、屋顶高位水箱容积确定 和设置高度校核、水泵及其他设备选择、平面图与系统图绘制等； （ 2）消火栓给水系统设计计算：包括消防用水量计算及消防水池容积确定、消火栓给水系统的选用与布置、消火栓给水系统的计算、水泵及水泵接合器的选择等； （ 3）自动喷水灭火系统设计计算：包括自动喷水灭火系统布置、管网水力计算、管段管径确定、水泵及水泵接合器的选择等。 （ 4）排水系统设计计算：排水体制选择、排水
6、管道布置、通气方式选择、管网水力计算、集水坑设计与污水泵选择等； （ 5）热水系统设计计算：热水系统选择、系统方案确定与管网水力计算等； （ 6）屋面雨水 排水系统：雨水排水方式选择、屋面设计雨水量计算、系统设计方案确定与水力计算等。 1.2 设计依据 2 1.2.1 建筑设计资料 西安金泰大厦，是一座办公 楼，框架结构总建筑面积为 21748.00 ，建筑总高度为 62.9m。地上十六层，地下一层，地下一层为设备用房及地下停车场，一层十六 层为办公用房 ， 屋面为电梯间和水箱间。提供建筑物所在地的总平面图，各层的建筑平面图。 1.2.2 相关设计资料 (1) 给水条件 该建筑以城市给水管 网
7、为水源，暂定市政给水管道 埋深 1.5m,管径为 100mm，管材为铸铁管，常年提供的资用水头为 0.30Mpa。 (2) 排水条件 室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道，市政污水管道 埋深2.5m。 (3) 卫生设施 公共用房每层设公共卫生间， 一层内设蹲式大便器，其余楼层 设自动延时大便冲洗器、 洗手盆，小便器等。 (4) 其它 未预见水量 :按日用水量的 10%计算 . 1.2.3 设计规范 (1) 建筑专业提供的设计图纸及有关资料 (2) 建筑给水排水设计规范（ GB 50015-2003） (2009 年版 ) (3) 消防给水及消火栓系统技术规范（ GB50974 201
8、4） (4) 自动喷水灭火系统设计规范（ GB50084-2001） (5) 建筑设计防火规范（ GB 50016 2014） 3 2 方案设计 说明 2.1 概况 本设计为西安市金泰大厦建筑给水、排水、消防、热水和雨水系统设计。金泰大厦是一栋主要用于办公的高层建筑。建筑共 16 层。层高：地下一层为 5.3 米，一层三 层为 4.5 米，四层十六 层为 3.8 米。地下一层为车库、 变电所、生活水泵房等；一楼为大堂；二楼十六 楼为办公楼 。 根据建筑用途并参考规范，确定本建筑为一类公共建筑。 本次设计内容包括给水系统、排水系统 、雨水系统、消火栓及自动喷水灭火系统。 力求管线布置合理，计算成
9、果准确 。 2.2 给水 系统 2.2.1 系统 选择 本建筑为办公 楼，市政管网常年可资用水头为 0.30MPa,远远不能满足建筑内部用水要求，故考虑二次加压。经方案比较，室内给水系统拟采用分区 给水方式，高区（ 516 层）由变频调速泵加压供水，该方式具有供水可靠， 设备及管材较少，投资省 ， 中间 各层不占水箱面积，设备布置集中，便于维护管理等优点 ； 低区（ -14层）供水利用市政管网压力供水。 本建筑共十六 层，所选卫生器具给水配件处 的最大静水压力为 0.45 MPa， 两 供水分区给水管网均采用下行上给式。 两 供水分区供水干管分别设在第地下一层、四 层 的顶棚下，各支管超压部分
10、采用减压阀减压。 2.2.2 系统的组成 该建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、配水装置、用水设备、给水附件、增压和储水设备等组成。 2.3 排水系统 4 2.3.1 系统的选择 本建筑采用合流制排水系统，即粪便污水、生活废水采用相同管道予以排除的方式，粪便污水须经化粪池处理后排入市政污水管网。 在高层建筑中 , 由于排水立管长、水量大、流速高，往往引起管道内的气压极大波动，并可能形成水塞，造成卫生器具溢水或水封被破坏。从而使下水道中的臭气侵入室内，污染环境。实践和理论都说明：高层建筑排水系统功能的优劣， 在很大程度上取决于排水管道通气系统是否合理。因此由于本建筑为十六 层，每根污水立
11、管所承担的排水当量数较大，为使 排水管道中气压波动尽量平稳，防止管道水封破坏， 设单独的 通气 管，即采用双 立管排水系统。 2.3.2 系统的组成 本建筑的污水排水系统由卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、排出管、检查井、化粪池、潜水泵、集水井等组成 。 通气系统包括 专用通气管 。 2.4 雨水系统 本建筑屋面雨水排水系统采用内排水系统。 内排水系统是用管道将屋面雨水引入建筑物内部，再通过管道有组织的将雨水排出室外。内排水系统又可分为封闭式系统和敞开式系统。 封闭式系统的室内管道无开口部分，管道内呈压力流状态，排水能力大， 但耗费管材，管道必须严密。敞开式系统的立管最终排入室内明渠或埋地管
12、中， 管道内呈重 力流状态， 管渠可排入其他较清洁的废水。本建筑 的雨水排水系统由雨水斗 、雨水立管、排出管、检查井等组成，管材使用耐腐蚀金属管。 2.5 热水系统 本建筑没有设置热水系统的要求，如需设置仅需在每层设计局部热水 即可。 2.6 消防给水 系统 5 2.6.1 系统的选择 高层建筑由于层数多、建筑高度高等特点 ,在火灾的蔓延和扑救等方面 ,与多层建筑相比都有以下不同：火灾蔓延的途径多、火势发展快，高层建筑火灾的隐患多，疏散困难 ,扑救难度大。因此由此可见高层建筑必须立足于以室内消防设施来自救。 (1)消火栓系统 高层建筑必须立足于以室内消防设施来扑救火灾。而室内消火栓给水系统是高
13、层建筑的主要消防设施，在高层民用建防火规范中有较普通建筑更严格的要求。 本建筑属于一类建筑，火灾危险等级为中危险级级，按照高层民用建筑防火规范，室内消火栓系统的流量为 40L/s，最小充实水柱为 10m，每支水枪最小流量为 5L/s，最不利的情况是同时有 8 支水枪使用，其分配方式为最不利的立管上有 3股，次不利的立管上有 3 股，次次不利的立管上有 2 股。由于该建筑的高度为 62.9m，最不利点静压未超过 1.0MPa,所以系统不分区。 按照规范消火栓宜布置在明显、经常有人出入且使用 方便的地方，其间距不大于 23m， 因而在该建筑的办公楼走廊中以及地下室中均布有消火栓。在建筑的屋顶 设有
14、试验消火栓； 室内消火栓均设有远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓的同时启动消防泵。在屋顶水箱中存有 10min 的消火栓用水量。 在室外设有水泵结合器，以便消防车在消防时向管网供水，以消防水池中的水作为水源。 (2)自动喷洒系统 自动喷水灭火装置具有安全可靠、实用、灭火成功率高等优点 ,是当今世界上比较普遍使用的固定灭火系统 。根据规范本建筑为办公楼 ，为一类建筑属于中危险级，为提高消防自救能力，在各层均设有自动喷洒系统。 危险等级的确定。根据规范该建筑危险等级为中危险级，所以设计喷水强度为 6L/min 2作用面积为 162，喷头工作压力为 0.1MPa。 系统形式选择。因建筑内设有空
15、调及供暖系统常年室内温度不低于 4，不超过 70，所以该建筑采用湿式自动喷洒系统。 喷头布置和选择 a) 本建筑喷头的平面布置形式多采用矩形布置。地下室及一层喷头采用直立型，其它各层自喷喷头均采用下垂型喷头。 b) 喷头之间的水平距离是根据每个标准喷头的保护面积和平均喷水强度确定的。按照规范选定，本建筑的喷头距离 2.4m3.6m之间，喷头距墙的距离在 0.6m1.8m。 6 管道 布置 a）自动喷洒系统供水干管。本设计自喷系统 进水管的管径按设计负荷计算。系统管网上设置两个水泵接合器。 b）配水管网。各层水平干管起端均设置水流指示器和信号阀。 c）配水支管。轻危险级和中危险级建筑物 ,配水管
16、每侧的支管上一定管径设置的喷头数应按照规范制定的 个 数设计 。配水支管宜在配水管的两侧均匀分布 ,每根支管的管径不应小于 25mm,也不宜大于 50mm。 d）控制报警阀。系统的每个竖向分区都宜单独设置报警控制阀 , 报警阀集中设于地下一层，每个报警控制阀控制的喷头数应不超过 800 个，最低与最高喷头的高差不超过 50m。 2.6.2 系统的组成 消火栓系统由消防 泵、消防管网、减压孔板、消火栓、水泵接合器以及自动控制装置等组成。 自动喷洒系统由自动喷洒消防泵、管网、报警装置、水流指示器、喷头和水泵接合器等组成。系统末端设置末端试水装置。末端检验装置包括截止阀、压力表、放水阀、放水管等。
17、消火栓 系统采用二路进水的环状管网形式。由于建筑总高度不大于 100 米，根据 消防规范消火栓系统竖向不分区。 2.7 管道和附件的安装 2.7.1 给水管道安装要求 (1) 管道布置 对重要的建筑物，应设两条引入管。每条引入管的管径应满足建筑物的用水量要求，每条引入管上应设止回阀、水表、 倒流防止器和过滤器。 建筑内环状管网的引入管应符合下列要求： a)引入管不少于两条。 b)从室外环状管网的不同侧引入。如必须从同一侧引入时，两根引入管的间距不得小于 10 15m，并在两引入管接管点中间的室外给水管道上设置阀门。 c)引入管与排水管的水平间距不得小于 1.0m。 7 d)不允许间断供水的建筑
18、物内，采用环状管网有困难时，可从室外管网的不同侧接两条或两条以上引入管，在建筑物内连成贯通枝状管网，双向供水。 e)给水管道的位置应靠近用水设备或器具。一般应沿墙、梁、柱平行或垂直布置，并力求最短。 (2) 管道敷设 a)给水横管宜敷设在地下室，技术夹层或吊顶内，立管宜设在管道井内。 b)给水立管，支管及设备的连接管上应装设阀门；立管上应装设泄水阀门；在干管的重要部位安装分段阀门。 c)管道穿越墙壁时 ,需预留孔洞 ,孔洞尺寸采用 d+50mmd+100mm,管道穿 过楼板时应预埋金属套管。 d)在立管和横管上应设闸阀 ,当直径小于等于 50mm时 ,采用截止阀 ;当 直径大于 50mm时 ,
19、采用闸阀或蝶阀。 e)给水管连接方式采用粘结。 2.7.2 排水管道安装要求 (1) 排水管道布置和连接 在布置排水管道时应尽量避免排水横支管过长，并避免支管上连接卫生器具或排水设备过多。当排水器具分散使得横支管过长时，宜采用多立管布置，然后在立管的底部用横管连接。 排水支管不应接在排出管上。排水支管连接在排水横干管上时，连接点距立管底部的水平距离不宜小于 3m，且支管应与主通气管连接。 排水横支管与立管的连接，不宜采用正三通而宜采用 45或 90斜三通。一些规定中要求采用后者附件连接，水力条件较好，有利于支管排水顺畅。 排水立管与排出管的连接，宜采用弯曲半径不小于 4 倍管径的 90弯头或两个 45弯头。 (2)管道的敷设和安装 排水管道的坡度，按规范确定。 排水立管上应设检查口，每隔六层设一个 ，且在建筑物的最底层有卫生器具的坡屋顶建筑物的最高层应设检查口。 排水管材采用排水塑料管。 排水立管在垂直方向转弯处，采用两个 45 度弯头连接。 (3)排水立管穿越楼板应预留孔洞，安装时应设金属防水套管。
