论文总字数：36678字

摘 要

本设计的建筑为十七层的办公综合楼，给排水工程设计包括了建筑给水系统设计，建筑排水系统设计，消火栓系统设计，自动喷淋灭火系统设计。室内冷水系统分为两个区：地下室至三层为低区，采用市政给水管网直接供水；四层至十七层为高区，采用水泵水箱联合供水方式。本建筑为一类高层民用建筑，而其建筑高度≥54m，建筑物火灾危险等级为中级危险Ⅰ级。室内消火栓用水量和室外消火栓用水量分别取20L/s和40L/s，火灾持续时间为3h,自动喷淋系统计算用水量为22.46L/s，火灾持续时间为1h,消火栓系统和自动喷淋系统前十分钟灭火用水由屋顶水箱提供，屋顶设增压与稳压设备。排水系统采用污废合流制，污水立管采用单立管排水系统，设伸顶通气管，雨水立管采用普通外排水系统。给水系统均采用PP-R给水管材，消火栓给水系统和自动喷淋灭火系统采用内外热镀锌钢管，排水系统管材采用UPVC排水管。在地下层设贮水池和加压泵房。

Abstract

The design of the building is a seventeen floor office building. The design of water supply and drainage engineering includes the design of building water supply system, the design of the building drainage system, the design of the hydrant system and the design of the automatic sprinkler system. The indoor cold water system is divided into two areas: the basement to 43 is the low area, the municipal water supply pipe network is used directly to water supply; the four to the seventeen layer is the high area, and the water pump water tank is combined with the water supply mode. This building is a kind of high-rise civil building, and its building height is more than 54m. The building fire danger grade is intermediate danger grade I. The water consumption of indoor fire hydrant and the water consumption of outdoor hydrant are 20L/s and 40L/s respectively, the duration of the fire is 3h, the calculation water of the automatic sprinkler system is 22.46L/s, the duration of the fire is 1H, the fire hydrant system and the automatic sprinkler system are supplied by the roof water tank for ten minutes before the fire hydrant system and the automatic spray system, and the roof is equipped with the pressurized and stable pressure equipment. The sewerage system is divided into sewage and waste diversion system. The standpipe drainage system is adopted for the sewage riser, and the top ventilation pipe is set up, and the external vertical drainage system is adopted for the rainwater riser. The water supply system uses PP-R water supply pipe, the hydrant water supply system and the automatic sprinkler system adopt the internal and external hot-dip galvanized steel pipe, and the UPVC drainage pipe is used in the drainage system pipe. A reservoir and a pressurized pump room are set up on the ground floor.

目录

摘 要 2

Abstract 2

一.基本资料 5

1.1建筑设计原始资料 5

二.排水系统计算 5

2.1排水系统的设计 5

2.1.1排水方案的确定 5

2.1.2 污废水排水系统类型的确定 6

2.1.3 系统组成 7

2.1.4 排水管材及管道布置要求 8

2.2排水系统的计算 14

三.给水系统 18

3.1冷水管材及管道设备安装要求 18

3.2供水方式的选择 20

3.3给水系统计算 21

四.雨水系统设计 29

4.1设计概况 29

4.2普通外排水系统设计计算 29

五.消防给水系统 31

5.1消火栓系统的设计 31

5.1.1室外消火栓系统布置要求 31

4.1.2室内消火栓系统布置要求 32

5.2消防给水系统计算 35

六.自动喷水灭火系统的设计与计算 39

6.1自动喷水灭火系统的设计 39

6.1.1 自动喷水灭火系统的设置要求 39

6.1.2 自动喷水灭火系统类型的确定 39

6.1.3 系统组成 40

6.1.4 自动喷水灭火系统技术参数 40

6.1.5 自动喷水灭火系统设计 40

6.1.6 喷头选择 41

6.2自动喷水灭火系统的计算 41

6.2.1设计计算基本参数 41

5.2.2自动喷淋系统水力计算 41

一.基本资料

1.1建筑设计原始资料

图纸资料：建筑所在地总平面图，建筑底层平面图、首层平面图、二层平面图、标准层平面图、顶层平面图等。

工程概况：该建筑为扬州某开发区商务办公大楼。该楼的设计高度为62.700m，建筑面积为49896m2,属一类民用高层建筑，防火等级为中级危险Ⅰ级。该建筑共18层，地上17层，地下1层。地下一层主要作为车库，另有设备用房如水泵房、发电机房等。地上一层至十六层为办公；十七层为机房层。

1、给水水源

本建筑以城市市政给水管网为水源，室外给水管网来自主体建筑距东面墙3m处（其管线走向为南北方向），接管点埋深1.7m，管径为DN150mm，管材为给水球墨铸铁管，常年提供的可资用水头为0.30MPa。

2、排水条件

建筑内部粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道，室外排水管道位于主体建筑西面，埋深2.3m，管径400mm，钢筋混凝土管。

3、卫生设施

公共用房每层设有公共卫生间，内设蹲式大便器，洗手盆，污水盆等；

二.排水系统计算

2.1排水系统的设计

2.1.1排水方案的确定

建筑内部排水体制有分流制和合流制两种。对城市排水系统而言，粪便污水和生活废水统称生活污水。所谓分流制是指雨水和粪便污水、生活废水分流，所谓合流是指雨水和粪便污水、生活废水合流。而在建筑内部排水系统中，雨水系统必须独立设置，所谓分流与合流通常是指粪便污水与生活废水是分流设置管道收集排放还是用一套管道收集排放。

根据规范要求，建筑排水系统的选择有以下几个要点：

（1）分流或合流排水系统的选择，应根据污水性质、污染程度、结合室外排水体制和有利于综合利用与处理的要求确定。

（2）生活污水一般须经化粪池处理，此时粪便污水宜与生活废水分流；当排往污水处理厂时，宜合流排出。

（3）当建筑物内设置中水系统时，生活废水与生活污水应分流排出。

（4）含有毒和有害物质的生产污水，含有大量油脂的生活废水，以及经技术经济比较认为需要回收利用的生产废水、生活废水等均应分流排出。

（5）建筑物雨水应单独排出。工业废水如不含有机物，而带大量泥沙、矿物质时，应经机械处理后方可排入室内密闭系统雨水管道。

在确定建筑内部排水体制和设置建筑内部排水系统时，应根据污、废水性质、污染程度、室外排水体制和城市污水处理设施完善程度以及污水有无回用要求等因素，通过经济技术比较确定。

通过对本办公住宅建筑当地自然条件的分析和设计任务书的要求，参照规范的相关规定，综合确定本建筑排水方案如下：

本建筑采用合流制分流制排水系统。

2.1.2 污废水排水系统类型的确定

污水排水系统通气的好坏直接影响着排水系统的正常使用，按系统通气方式，建筑内部污废水排水系统分为单立管排水系统、双立管排水系统和三立管排水系统。如表2-1所示。

表2-1 污废水排水系统类型表

本建筑属于一类高层建筑，而且采用的排水体制为合流制。污水管道采用单立管排水系统，设伸顶通气管。

2.1.3 系统组成

建筑内部污废水排水系统应能满足以下三个基本要求：首先，系统能迅速畅通地将污废水排到室外；其次，排水管道系统内的气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内良好的环境卫生；第三，管线布置合理，间断顺直，工程造价低。

为满足上述要求，建筑内部污废水排水系统的基本组成部分有：卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。在有些建筑物的污废水排水系统中，根据需要还设有污废水提升设备和局部处理构筑物。

2.1.4 排水管材及管道布置要求

根据《建筑给水排水规范》GB 50015-2003（2009年版）结合本设计具体情况排水系统布置与敷设应符合下列要求

（1） 小区排水管的布置应根据小区规划、地形标高、排水流向，按 管线短、埋深小、尽可能自流排出的原则确定。当排水管道不能以重力自流排入市政排水管道时，应设置排水泵房。
注：特殊情况下，经技术经济比较合理时，可采用真空排水系统。
（2） 小区排水管道最小覆土深度应根据道路的行车等级、管材受压强度、地基承载力等因素经计算确定，并应符合下列要求：
1 小区干道和小区组团道路下的管道，其覆土深度不宜小于0.70m；
2 生活污水接户管道埋设深度不得高于土壤冰冻线以上0.15m，且覆土深度不宜小于0.30m。
注：当采用埋地塑料管道时，排出管埋设深度可不高于土壤冰冻线以上0.50m。
（3） 建筑物内排水管道布置应符合下列要求：
1 自卫生器具至排出管的距离应最短，管道转弯应最少；
2 排水立管宜靠近排水量最大的排水点；
3 排水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、电气机房和电梯机房内；
4 排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道；当排水管道必须穿过沉降缝、伸缩缝和变形缝时，应采取相应技术措施；
5 排水埋地管道，不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础；
6 排水管道不得穿越住宅客厅、餐厅，并不宜靠近与卧室相邻的内墙；
7 排水管道不宜穿越橱窗、壁柜；
8 塑料排水立管应避免布置在易受机械撞击处；当不能避免时，应采取保护措施；
9 塑料排水管应避免布置在热源附近；当不能避免，并导致管道表面受热温度大于60℃时，应采取隔热措施；塑料排水立管与家用灶具边净距不得小于0.4m；
10 当排水管道外表面可能结露时，应根据建筑物性质和使用要求，采取防结露措施。
（4）排水管道不得穿越卧室。
（5）排水管道不得穿越生活饮用水池部位的上方。

（6）室内排水管道不得布置在遇水会引起燃烧、爆炸的原料、产品和设备的上面。
（7）排水横管不得布置在食堂、饮食业厨房的主副食操作、烹调和备餐的上方。当受条件限制不能避免时，应采取防护措施。
（8）厨房间和卫生间的排水立管应分别设置。
（9）排水管道宜在地下或楼板填层中埋设或在地面上、楼板下明设。当建筑有要求时，可在管槽、管道井、管窿、管沟或吊顶、架空层内暗设，但应便于安装和检修。在气温较高、全年不结冻的地区，可沿建筑物外墙敷设。
（10）下列情况下卫生器具排水横支管应设置同层排水：
1 住宅卫生间的卫生器具排水管要求不穿越楼板进入他户时；
2 按本规范第4. 3．3A条～第4．3．6条的规定受条件限制时。
（11）住宅卫生间同层排水形式应根据卫生间、卫生器具布置、室外环境气温等因素，经技术经济比较确定。
（12） 同层排水设计应符合下列要求：
1 地漏设置应符合本规范第4．5．7条～第4．5．10A条的要求；
2 排水管道管径、坡度和最大设计充满度应符合本规范第4. 4. 9、4．4．10、 4．4．12条的要求；
3 器具排水横支管布置和设置标高不得造成排水滞留、地漏 冒溢；
4 埋设于填层中的管道不得采用橡胶圈密封接口；
5 当排水横支管设置在沟槽内时，回填材料、面层应能承载器具、设备的荷载；
6 卫生间地坪应采取可靠的防渗漏措施。
（13） 室内管道的连接应符合下列规定：
1 卫生器具排水管与排水横支管垂直连接，宜采用90°斜三通；
2 排水管道的横管与立管连接，宜采用45°斜三通或45°斜四通和顺水三通或顺水四通；
3 排水立管与排出管端部的连接，宜采用两个45°弯头、弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头或90°变径弯头；
4 排水立管应避免在轴线偏置；当受条件限制时，宜用乙字管或两个45°弯头连接；
5 当排水支管、排水立管接入横干管时，应在横干管管顶或其两侧45°范围内采用45°斜三通接入。
（14）塑料排水管道应根据其管道的伸缩量设置伸缩节，伸缩节宜设置在汇合配件处。排水横管应设置专用伸缩节。
注：1 当排水管道采用橡胶密封配件时，可不设伸缩节；
2 室内、外埋地管道可不设伸缩节，
（15） 当建筑塑料排水管穿越楼层、防火墙、管道井井壁时，应根据建筑物性质、管径和设置条件以及穿越部位防火等级等要求设置阻火装置。
（16） 当排水立管采用内螺旋管时，排水立管底部宜采用长弯变径接头，

且排出管管径宜放大一号。
（17）下列构筑物和设备的排水管不得与污废水管道系统直接连接，应采取间接排水的方式：
1 生活饮用水贮水箱(池)的泄水管和溢流管；
2 开水器、热水器排水；
3 医疗灭菌消毒设备的排水；
4 蒸发式冷却器、空调设备冷凝水的排水；
5 贮存食品或饮料的冷藏库房的地面排水和冷风机溶霜水盘的排水。
（18） 设备间接排水宜排入邻近的洗涤盆、地漏。无法满足时，可设置排水明沟、排水漏斗或容器。间接排水的漏斗或容器不得产生溅水、溢流，并应布置在容易检查、清洁的位置。
（19） 间接排水口最小空气间隙，宜按表4．3．15确定。

注：饮料用贮水箱的间接排水口最小空气间隙，不得小于150mm。
（20） 生活废水在下列情况下，可采用有盖的排水沟排除：
1 废水中含有大量悬浮物或沉淀物需经常冲洗；
2 设备排水支管很多，用管道连接有困难；
3 设备排水点的位置不固定；
4 地面需要经常冲洗。
（21） 当废水中可能夹带纤维或有大块物体时，应在排水管道连接处设置格栅或带网筐地漏。
（22）室外排水管的连接应符合下列要求：
1 排水管与排水管之间的连接，应设检查井连接；
2 室外排水管，除有水流跌落差以外，宜管顶平接；
3 排出管管顶标高不得低于室外接户管管顶标高；
4 连接处的水流偏转角不得大于90°。当排水管管径小于等于300mm且跌落差大于0.3m时，可不受角度的限制。
（23）室内排水沟与室外排水管道连接处，应设水封装置。
（24） 排水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁处，应采取防水措施。
（25） 当建筑物沉降可能导致排出管倒坡时，应采取防倒坡措施。
（26） 排水管道在穿越楼层设套管且立管底部架空时，应在立管底部设支墩或其他固定措施。地下室立管与排水横管转弯处也应设置支墩或固定措施。

总结：高层建筑的排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。

（1）排水顺畅、水力条件好

为使排水管道系统能够将室内产生的污废水以最短的距离、最短的时间排出室外，应采用水力条件好的管件和连接方法。排水支管不宜太长，尽量少转弯，连接的卫生器具不宜太多；立管宜靠近外墙，靠近排水量大、水中杂质多的卫生器具；排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。

（2）保证设有排水管道房间或场所的正常使用

在某些房间或场所布置排水管道时，要保证这些房间或场所正常使用，如横支管不得穿越有特殊要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室；不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调场所的上方。

（3）保证排水管道不受损坏

为使排水系统安全可靠的使用，必须保证排水管道不会受到腐蚀、外力、热烤等破坏。如管道不得穿过沉降缝、烟道、风道；管道穿过承重墙和基础是应有预留孔洞；埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础；湿陷性黄土地区横干管应设在地沟内；排水立管采用柔性接口；塑料排水管道应远离温度高的设备和装置，在汇合配件处设置伸缩节等。

（4）室内环境卫生条件好

为创造一个安全、卫生、舒适、安静、美观的生活生产环境，管道不得穿越卧式、病房等对卫生、安静要求较高的房间，并不宜靠近与卧式相邻的内墙；商品住宅卫生间的卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户；排水立管仅设置伸顶通气管时，最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底垂直距离小于表3-2规定的最小距离时，底部支管应单独排出。

表2-2 最低横支管与立管连接处到立管管底的垂直距离

（5）施工安装、维护管理方便

为便于施工安装，管道距楼板和墙应有一定的距离。为便于日常维护管理，排水立管宜靠近外墙，以减少埋地横干管的长度；对于废水含有大量的悬浮物或沉淀物，管道需要经常冲洗，排水支管较多，排水点的位置不固定的公共餐饮的厨房、公共浴池、洗衣房、生产车间可以用排水沟代替排水管。

应按规范规定设置检查口或清扫口。如铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于10m，塑料排水立管宜每6层设置一个检查口。但在建筑物的最底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；检查口应在地(楼)面以上1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。

在连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上卫生器具的铸铁排水横管上，宜设置清扫口。在连接4个及4个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口。清扫口宜设置在楼板或地坪上，且与地面相平。

在水流偏转角大于45°的排水横管上，应设置检查口或清扫口。当排水立管底部或排出管上的清扫口至室外检查井中心的距离大于表2-3的数值时，应在排出管上设置清扫口。

表2-3 排水立管或排出管上的清扫口至室外检查井的最大允许长度

（6）占地面积小，总管线短，工程造价低。

（27）排水管材

常用的建筑排水管材基本可分为两大类：金属管材与非金属管材，其主要优缺点及使用条件如表2-4所示。

建筑生活排水管道管材的选择，应综合考虑建筑物的使用性质、建筑高度、抗震要求、防火要求及当地的管材供应条件，因地制宜选用。管材选用应符合《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第4.5.1条要求：

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