摘 要

给水系统分区供水，从市政管网上接一根DN100的引入管，负一层至地上二层为市政管网直供，三至十一层采用无负压变频供水设备加压供水，十二至二十一层采用无负压变频供水设备加压供水。消防水池采用钢筋混凝土结构，，有效容积432立方。建筑室内排水采用污、废水合流制，室外排水采用污废合流制，排入检查井后，经化粪池处理再排入市政污水管。卫生间采用多设立管形式，采用专用通气立管，部分增设环形通气管。地下室排水经排水沟汇集排至集水坑，经潜污泵提升排至检查井。建筑立面为全玻幕墙，采用内排水，选择重力半有压流系统，雨水经屋面雨水斗收集后由雨水管排至检查井。

根据规范，该建筑〉45m的高层建筑，室外消火栓用水量20L/s，室内消火栓用水量20L/s，火灾延续时间2h。消火栓充实水柱高度12m，水龙带长度25m，水枪喷嘴流量5.16L/s，消防立管管径为DN100。在屋顶层设试验消火栓一个，每个室内消火栓箱内均设有远距离启动消防泵的按钮。

该建筑采用湿式自动喷水灭火系统，喷淋系统设计流量40L/s。报警阀设于地下室泵房内，各层均设水流指示器、末端试水装置和信号阀，其信号均送入消防控制中心进行处理。本工程的自动喷水灭火系统分1个区。选用箱泵一体化消防增压稳压设备（包含18立方米消防水箱）贮存火灾初期10min自动喷水灭火系统、室内消火栓系统用水量，初期灭火由水箱供水，后期灭火由地下室的消防水泵和喷淋泵供水。

关键词:给水系统、排水系统、消火栓系统、自动喷水灭火系统、雨水系统

Abstract

The water supply system is zoned for water supply. A DN100 inlet pipe is connected from the municipal pipe network, and the negative layer to the second floor is directly supplied by the municipal pipe network. The third to eleventh layer is supplied with pressure-free frequency conversion water supply equipment and is pressurized. The twenty-first floor uses no negative pressure frequency conversion water supply equipment for pressurized water supply. The fire pool uses a reinforced concrete structure with an effective volume of 432 cubic meters. The internal drainage of the building adopts a combined system of sewage and waste water, and the outdoor drainage adopts a combined waste and waste system. After being discharged into the inspection well, it is treated in the septic tank and discharged into the municipal sewage pipe. The toilets used more than one set of tubes, and special vented risers were used. Some annular vents were added. The drainage of the basement is drained to the sump through the drainage ditch and lifted by the submersible sewage pump to the inspection well. The facade of the building is a full glass curtain wall with internal drainage. A gravity half-pressure flow system is selected. The rainwater is collected by the rainwater bucket and discharged from the rainwater pipe to the inspection well.

According to the specifications, the building is a type of high-rise building with outdoor fire hydrant water consumption of 20L/s, indoor fire hydrant water consumption of 20L/s, and fire duration of 2h. The fire hydrants were enriched with a water column height of 12m, a hose length of 25m, a nozzle flow rate of 5.16L/s, and a fire riser pipe diameter of DN100. One test fire hydrant is provided on the roof layer, and each indoor fire hydrant box is provided with a button for remotely starting the fire pump.

The building uses a wet sprinkler system with a design flow of 40 L/s. The alarm valve is located in the pump room in the basement. Each floor is provided with a flow indicator, an end test device and a signal valve. The signals are sent to the fire control center for processing. The project's automatic sprinkler system is divided into 1 zone. Use box-pump integrated fire-fighting pressurization and voltage stabilization equipment (including 18 cubic meters of fire water tanks) to store fires in the initial stage of 10 min. Automatic sprinkler system and indoor hydrant system water consumption. Initially, fire extinguishers are supplied by the tanks. Fire extinguishers in the basement are fire-fighting pumps and sprays. Dripping pump water supply.

Keywords: water supply system, drainage system, hydrant system, automatic sprinkler system, rainwater system

目录

一、给水系统 7

1、给水方案 7

1.1方案选择 7

1.2方案选择依据 9

2、给水系统组成 10

3、给水管道的布置与敷设 10

4、给水系统计算 10

4.1生活用水量计算 10

4.2设计计算依据 11

4.3水池容积计算 11

4.4低压区水力计算 12

4.5中压区水力计算 15

4.6高压区水力计算 22

二、室内排水系统 32

2.1系统选择 32

2.2系统组成 32

2.3排水管道安装要求 32

2.4室内排水系统的设计与计算 33

2.4.1横支管的计算 33

2.4.2立管计算 44

2.4.3地下室车库集水坑计算 48

2.4.4消防电梯集水坑及提升泵计算选型 48

2.4.5水泵房集水坑及提升泵计算选型 49

2.4.6化粪池设计计算 49

三、雨水系统 51

3.1雨水排水系统的选择 51

3.2雨水排水系统的组成 51

3.3雨水管道的敷设与布置 51

3.4建筑雨水排水系统的设计与计算 52

3.4.1降雨强度 52

3.4.2汇水面积 52

3.4.3设计秒流量 53

3.4.4雨水斗选用 56

四、自动喷淋系统 58

4.1室内自动喷水灭火系统的选择 58

4.2系统组成 58

4.3喷头的选择与布置 58

4.4喷淋系统的安装 59

4.5、自动喷水灭火系统计算 60

4.5.1自动喷淋灭火系统的基本数据 60

4.5.2管道与报警阀布置 60

4.5.3喷头的选用与布置 60

4.5.4系统的设计流量 60

4.5.5水力计算（特性系数法） 61

4.5.6 三层至二十一层最不利点喷头比较计算 61

4.5.7 一层至二层最不利点喷头比较计算 63

4.5.8 地下室最不利点喷头比较计算 73

4.5.9报警阀的压力损失 76

4.5.10选泵计算 76

4.6水泵接合器 77

4.7喷淋减压孔板计算 77

五、消防系统 79

5.1室内消火栓系统 79

5.1.1室内消火栓系统的选择 79

5.1.2系统组成 79

5.1.5消火栓的安装 80

5.2室内消火栓给水系统的计算 80

5.2.1消防水池 80

5.2.2屋顶消防水箱 81

5.2.3消火栓保护半径 82

5.2.4消火栓布置间距 83

5.2.5消火栓的确定 83

5.2.6消火栓的水力计算 83

5.2.7水泵接合器选定 85

5.2.8消火栓减压计算 86

5.2.9室外消火栓的设置 86

六、室外排水系统的设计与计算 87

6.1室外雨水管网计算 87

6.2室外污水管网计算 88

一、给水系统

1、给水方案

1.1方案选择

按照GB50015-2003《建筑给排水设计规范》规定：高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区应符合下列条件：

（1）各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不大于0.55MPa。以避免水压过高给用户用水带来不便，其最佳使用水压宜为0.20～0.30MPa。为了使用舒服，采用0.30MPa左右为分区压力。

（2）各分区最不利配水点的水压应满足用水水压的要求。考虑本建筑的给水分区情况，1F～2F为低区，由市政管网直接供水；3F～11F为中区，加压供水；12F～21F为高区，加压供水。

特提出以下几种给水系统分区方案进行比较。

方案一：高位水箱并联给水。

供水系统主要由贮水池、加压水泵、高位水箱和配水管网组成。高位水箱在给水系统中的作用，主要是贮水、调节水量和稳定水压。该方案充分利用外网的压力，下区由给水外网的压力直接供水，上区由升压贮水设备供水，在屋顶设置水箱，自上而下供水。由于市政外网能够直接供给的水压是25m水柱，则下区为一至地上二层。中、高区利用水泵和水箱供水。

1）优点：系统简单、水泵水量少、设备费用少、设备占地面积小、管理维修方便；出水稳定，供水安全可靠。

2）缺点：由于本建筑的用水均需要提升至屋顶最高层，水箱容积大，对建筑结果和抗震不利；水箱存在二次污染。

方案二：水泵变频调速供水（无负压变频供水）。

供水系统通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化，调节水泵的转速，可以改变水泵的流量、扬程和功率，使出水量适应用水量的变化，并使水泵变流量供水时保持高效运行。传统的变频供水方式原来有压力的水进入生活水池或生活水箱后变成了零，然后从零开始加压，造成大量的电力能源浪费。而无负压供水设备是以市政管网为水源，采用水泵与自来水管网直接相连，用压力调节罐作为水泵进水储水装置，采用真空消除器消除管网内所产生的负压，在充分利用自来水管网的原有压力的基础上实现了供水的二次加压，既实现了增压的目的，又节省水池、水箱的投资，在保证管网水质的同时，又充分利用了市政管网原有的压力，节能效果显著。本办公楼夜间用水量少，可由气压罐供水，避免水泵频繁启动。一层到地上二层由市政管网供水，中区为三层至十一层，该区采用无负压变频调速水泵供水，高区为十二层至二十一层，该区亦采用无负压变频调速水泵供水。

1）优点：不设水池和水箱，自来水全封闭运行，完全没有二次污染；投资少，不需常常清洗、消毒，节约一半以上建设费和后期保洁保护费；占地少，整套设备只有一组供水控制柜、无负压稳流罐和水泵机组三部分；节能好，充分利用市政水压，差多少补多少，供水压力满足要求时，设施处于停机状态，供水压力不足时，设施半自动开始工作，比传统供水设施节能20%～80%；水压稳定，实时经过传感器检验测得出口压力，利用变频扼制，保证出水压力稳定；安装简单方便，设施全套出厂，直接与管道进水口和出水口连接即可，安装简单方便，工期短；设备全自动智能控制，具有完美的过载、短路、过压、欠压、缺相、过流、短路、水压缺少等自动保护功能，在异常情况下能进行信号报警、自检、故障判断，可实现真正无人值守。对多台泵组均能可靠的实现软启动，使电网和管网免受冲击，并且轮流运转，大大延长了水泵及电机的使用寿命。

2）缺点：不适合作为大流量供水设备；对供水供电要求高；室外管线增加。

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