摘 要

本设计的主要任务是对一栋即将新建的三十层（地下一层）商住楼。主要项目包括建筑给水系统，建筑排水系统，建筑消防系统以及建筑自喷系统。

该酒店建筑高度 93.600米。地下一层为设备用房，地上 29 层，一二至三层为商场，四层为商场兼设备转换层，五至二十九层为标准间，顶层有电梯机房。

本建筑5至 29层为住宅，均设有管道井，排水管将卫生器具连接后，由管道井中的排水立管排出，每户设有两根排水管，对卫生间与厨房产生的生活污水进行分别排放，共有 15根污水立管和15根废水立管，五层单排，所有排水管在第四层的吊顶中汇总，由建筑物北面排出至室外化粪池。

本建筑一层到四层为商场，一层无卫生器具，二层至四层污水单排，就近排出室外，再排入化粪池。地下室泵房内设集水沟，将泵吸水口、报警阀、溢流管的排水收集到集水坑，再由潜污泵排至室外。

本建筑消防分为高低两区，地下一层至四层为低区，五层至二十九层为高区，室内消防给水管道于地下一层梁底，四层吊顶，屋面成四个环。

本建筑自动喷淋采用湿式系统，设置七个湿式报警阀。报警阀前管道设为环状，阀后管道为枝状，每层每个防火分区设水流指示器和试水阀，每个防火分区末设末端试水阀，最不利点设末端试水装置。

关键词：建筑给水系统；建筑排水系统；消火栓系统；自动喷淋灭火系统

Abstract

The main task of this design is to build a new 30 (underground) commercial and residential building. The main projects include building water supply system, building drainage system, building fire protection system and building self-flowing system.

The hotel has a building height of 93.600 meters. The first floor underground is equipment room, 29 floors above ground, the first two to three floors for the mall, the fourth floor for the mall and equipment conversion floor, the fifth to twenty-nine floors for the standard room, the top floor has the elevator room.

The building is a residential building on floors 5 to 29. All buildings are equipped with pipe Wells

There are 15 sewage risers and 15 waste water risers in total. There are five single rows. All the drainage pipes are collected in the ceiling of the fourth floor and discharged from the north side of the building to the outdoor septic tank.

The first floor to the fourth floor of this building is a shopping mall. There are no sanitary appliances on the first floor, and sewage on the second floor to the fourth floor is discharged into the septic tank. The basement pump room is equipped with a collecting ditch to collect the drainage of the pump suction port, alarm valve and overflow pipe into the sump pit, and then discharge it to the outdoor by the submersible sewage pump.

This building is divided into high and low fire protection areas. The first floor to the fourth floor underground is the low area, and the fifth floor to the twenty-ninth floor is the high area.

The automatic sprinkler system of the building adopts a wet system, and seven wet alarm valves are set. The pipe in front of the alarm valve is set as a ring, and the pipe behind the valve is branched. Water flow indicator and water test valve are set in each fire prevention zone of each layer. The end water test valve is set at the end of each fire prevention zone, and the end water test device is set at the most unfavorable point.

Keywords:Building water supply system; Building drainage systems; Hydrant system; Automatic sprinkler system

目 录

第 1 章 绪论 1

1.1 设计内容 1

1.2 设计原始资料 1

第 2 章 设计说明书 3

2.1 建筑给水系统 3

2.1.1 给水系统的竖向分区 3

2.1.2 给水系统的供水方案 4

2.1.3 地下室生活水箱容积 5

2.1.4 给水管道布置与管材 5

2.1.5 水表的选用与计算 5

2.1.6 生活加压泵的选用 6

2.2 建筑排水系统 6

2.2.1 排水方案 7

2.2.2 排水管道水力计算 7

2.2.3 管道的布置与敷设 7

2.2.4 排污泵选型 9

2.3 消火栓给水系统 10

2.3.1 消防给水系统技术参数 10

2.3.2 地下室消防水池 10

2.3.3 屋顶消防水箱（高位消防水箱） 11

2.3.4 消火栓箱 11

2.3.5 水泵接合器 11

2.3.6 消火栓管网 11

2.3.7 消火栓加压泵的选用 12

2.4 自动喷水灭火系统 13

2.4.1 消防水池、高位消防水箱 13

2.4.2 湿式报警阀 13

2.4.3 水流指示器 13

2.4.4 末端试水装置 14

2.4.5 喷头的选型与布置 14

2.4.6 自动喷水系统管网 14

2.4.7 屋顶增压稳压设备 15

2.4.8 自动喷水系统加压泵 15

第 3 章 设计计算书 16

3.1 给水系统计算 16

3.1.1 低区给水管道水力计算 17

3.1.2 高区给水管道水力计算 20

3.1.4 生活用水加压泵的选用 26

3.1.5 用水量计算 26

3.1.6 地下室水箱选用 27

3.1.7 水表选型计算 27

3.2 消火栓给水系统计算 28

3.2.1 地下室消防水池 28

3.2.2 屋顶消防水箱（高位消防水箱） 28

3.2.3 消火栓栓口压力计算 29

3.2.4 消火栓管网水力计算 29

3.2.5 消火栓加压泵扬程计算 32

3.2.6 增压稳压设备计算 32

3.2.7 减压孔板的计算 33

3.3 自动喷水灭火系统计算 35

3.3.1 各报警阀控制区的喷头水力计算 37

3.3.2 喷淋加压泵扬程计算 42

3.3.3 增压稳压设备的计算与选用 43

3.3.4 减压阀的计算 44

3.4 排水系统计算 45

3.4.1 五到二十九层卫生间排水水力计算 46

3.4.2 五到二十九层厨房排水水力计算 49

3.4.3 二到四层公共卫生间排水系统水力计算 52

3.4.4 排污泵选型 53

结论 54

参考文献 55

致谢 56

第 1 章 绪论

高层建筑给水排水工程设计是城市建设中一项不可或缺的内容。随着人民生活水平的不断提高及我国土地资源的紧张化，高层建筑的应用越来越广泛，建筑给排水专业亦在迅 猛发展，已由原来简单的房屋卫生设备设计演变成为一个相对完整的专业体系。

建筑给排水设计的好坏则决定了整个给排水系统的稳定性与安全性，同时从节能减排角度考虑，建筑给排水设计直接决定了施工过程的耗时量与耗材量，也会对建筑建成后的耗能多少与维护成本产生影响。因此在保证用水稳定性与安全性的同时要实现经济合理，维护便利。作为建筑给排水设计人员，则应本着技术、安全、美观、实用、经济的原则，在实践中努力创新，寻求最佳的设计方案，适应建筑设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化和生活要求。

1.1 设计内容

按照上级批准的设计任务书规定，新建一栋三十层（地下一层）商住楼。要求设计室内给排水工程与土建工程配套，具体项目为：

1、室内给水工程；

2、室内排水工程；

3、室内消防工程。

1.2 设计原始资料

1、已获批准的设计任务书

2、建筑给排水毕业设计指导书

3、建筑给排水设计规范

4、民用建筑设计防火规范

5、高层民用建筑设计防火规范

6、建筑提供的条件图（11张）：

拟在大连市修建一栋30层的商住楼，总占地面积为12.0公顷，建筑面积74600平米左右，建筑高度93.600米。地下一层为设备用房。地上29层，一二至三层为商场，四层为商场兼设备转换层，五至二十九层为标准间，顶层有电梯机房。

7、市政基础资料

该建筑物北侧道路下有市政给水管道，管径为DN400，常年可提供的资用水头为0.35MPa，允许接管径为DN200，大楼40米范围有室外消火栓，污水管管径为DN600，管顶埋深为2.4米，雨水管管径为DN1200，管顶埋深为1.6米。

8、气象资料

历年平均气温：16.72℃

最高：40.3℃

最低：-12.3℃

最大积雪深度：190mm。

第 2 章 设计说明书

2.1 建筑给水系统

建筑内部给水系统是将市政给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，经配水管送 至生活、生产和消防用水设备，并满足用水点对水量、水压和水质要求的冷水供应系统。建筑内部给水系统一般由引入管、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量仪表等组成。

2.1.1 给水系统的竖向分区

1.高层建筑给水系统不进行分区的缺点：

1）水龙头打开，水易形成射流导致溅射，使用不便，关闭困难;

2）必须使用高压管部件和耐高压配水器材;

3）在高压下，水龙头以及阀门附件磨损加快，使用寿命缩短，漏水量增加，维护频繁;

4）低楼层的卫生器具流出水头过大，如不采取减压措施，其出流量将远超过设计流量，管道流速将增大，导致流水噪声产生（塑料管更加明显），并在顶层产生水龙头负压抽吸现象，导致回流污染;

5）由于水压过大，容易形成水锤，产生水锤噪音，尤其是在高层建筑中;

6）增加了人工维护成本以及泵运行所花费的电力成本。

2.给水系统竖向分区的标准：

1）每个给水分区的最低楼层，其卫生器具配水点的静水压力不宜超过，特殊情况时不宜超过;

2）当居住建筑的入户管供水压力超过时，需配备减压或调压设施;

3）每个给水分区最不利的配水点水压，需符合水压要求。

3.三个注意：

1）竖向分区时管网的最大水压并非卫生器具可以正常使用时的最佳水压;

2）使卫生器具得以正常使用时的最佳水压范围宜为;

3）每个给水分区顶层的住宅，其入户管进水压力不宜低于。

本设计建筑是一栋住宅与商场结合合的综合性建筑，依照高层建筑给水系统的竖向分区标准，居住建筑的入户管供水压力不应超过0.35MPa。故将整栋建筑给水分为高区与低区两个区，低区由市政管网直接供水，高区由加压泵供水。

低区：-1F至4F

高区：5F至29F

2.1.2 给水系统的供水方案

根据设计任务书可知，由市政外网提供的常年资用水头为 。出于节能减排的考虑，充分利用可利用的市政管网压力。因此本建筑给水低区采用由市政管网直接供水的给水方式，高区采用加压泵供水的给水方式，初步拟定的方案如下：

方案一：高位水箱 减压阀供水：整个建筑高区的用水量均由设置在于地下室的加压泵提升至设置于屋顶电梯机房顶部的高位水箱，然后分供至各用水电，为满足高层建筑管网压力要求，在给水管上设置减压阀减压。

这种供水方案优点如下：高位水箱 减压阀的供水方式通过减压阀减压来满足管网压力要求，一方面减压阀不会对水质造成影响，国内厂家制造的减压阀其产品质量性能逐渐提高，利用减压阀减压的方式越来越普遍。另一方面，高位水箱 减压阀的供水方式需要的水泵数量少，占用的水泵房面积小，建设费用更低，且维护便利。

这种供水方案的缺点在于：一方面屋顶总水箱容积大，对建筑的结构和抗地震不利，而本建筑屋顶面积较大，水箱布置得当可以降低此问题的影响。另一方面是当水箱需要维护时，将无法继续供水。

方案二：变频泵供水：建筑的各给水分区由独立设置的变频水泵供水，变频水泵设置于地下室，不同的变频水泵供给不同的区域。

这种供水方案优点如下：各给水分区独立，互不影响，供水安全性较高；缺点在于变频泵套数过多，初期建设费用高，维护较复杂。

两种方案各有自己的优缺点，在选择时应采用最适合的本建筑的方案，本建筑为住宅与商场结合的综合性建筑，商场部分由市政管网直接供给，方案选择则是针对住宅部分，从经济型与运维成本考虑，采用高位水箱 减压阀的供水方案。

给水管网有上行下给、下行上给以及环状供水三种布置方式，优缺点分析如下：

上行下给：最高楼层卫生器具的流出水头较高，配水干管安装于吊顶内可能因漏水、结露对吊顶和墙面造成损坏，要求较高的外网水压，同时管材消耗增加。

下行上给：管道明装时安装维护便利，最低层卫生器具的流出水头较高，埋地管道维护不便利。

环状供水方式：用水安全性和可靠性更高，但管网造价也更高。

针对本建筑的特点：住宅部分每层有十五户，每户都需要安装单独的水表且水表需要集中布置方便察看，采用上行下给的布置方式。将给水横管敷设于电梯机房顶，由两根立管经管道井往住宅供水，水表计中安装于管道井中，每户单独从排水立管引出一根支管，埋地敷设供水。

2.1.3 地下室生活水箱容积

本建筑-1至 4层由市政管网直接供给，5至 29层由于市政管网压力有限，需经二次加压后供给，考虑到不允许加压泵从市政管网直接抽水，故地下室水泵房设生活贮水箱，其容积按建筑住宅部分 20%的最高日用水量计算，则地室生活水箱容积为：

其规格为：，有效水深 2.7m。

2.1.4 给水管道布置与管材

1.给水管道的布置

给水管道的布置有诸多影响因素如：用水要求、建筑结构、配水点及其他建筑设备工程管线布置等。给排水管道布置有如下要求：

1）在保证供水安全以及良好水力条件的前提下，节约成本。

在满足卫生器具流量压力条件的前提下，减少管线长度管线长度，同时避免拐弯以减少水头损失。如配水点较分散，则多设立管。主干管、立管尽量敷设于用水量较大的配水电附近，有利于保证供水安全，节约管材。

2）避免管道遭受损坏和水质污染。

给水管如埋地敷设则应避免受到重物挤压，在敷设时同时避免穿越排水沟和大小便槽防止管道腐蚀和水质污染。给水管道如必须穿过伸缩缝、沉降缝，必须采取软性接头法或丝扣弯头法、活动支架法等措施进行保护。

3）不能对安全生产和使用建筑空间造成影响。