本工程为申鑫写字楼给水排水工程设计项目。该办公楼为12层，建筑总高度为45.2m，地下一层为车库，建筑面积约2000m²，地上一层为营业厅，二至十二层为办公室，建筑面积约550m²。地下层一层，地上十二层。室外市政给水管的管径为250mm; 地下埋深1.90m,管网提供的稳定压力为0.27MPa 。

本设计给水系统是一至四层为低区，由室外给水管网直接供水；五层到十二层为高区，为变频稳压设备加压供水。排水采用雨污分流，其中首层单独排水，二至十二层集中排水。建筑四层以上的生活污水管在三层吊顶内，将各单元生活污水管适当汇集转换到排水立管后排出室外。

第二章 给排水设计说明

2.1 建筑的给水系统设计

2.1.1给水系统选择

1.供水方案的选择依据：

《建筑给排水设计规范》GB50015(2009 年版)规定：

1．利用室外给水管网的水压直接供水方式。当室外给水管网的水压（或）水量不足时，应根据卫生安全、经济节能的原则选用贮水调节和加压供水方案。

2．给水系统的竖向分区应根据建筑物用途、层数、使用要求、材料设备性能、维护管理、节约供水、能耗等因素综合确定。

卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa。

高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区应符合下列要求：

查《建筑给水排水工程》（第六版）附表4-1，各卫生器具接水点、角阀安装高度如下表：

卫生器具

小便器

大便器

污水（盆）池

洗手盆

安装高度（mm）

1150

250

800

550

名称

优点

缺点

有高位水箱给水方式

1.供水可靠、水压稳定 

2. 泵启动次数少，效率高

3.设备及运行费用低

1. 水箱占用建筑楼顶面积，增加 荷载，增加结构复杂性，基建投资高

2.水质易污染 

3.水箱进水时有震动和噪音

4. 设备消耗能源较大

变频泵无水箱给水方式

1.不需要设水箱，减少了结构负担，减少了二次污染

2.供水水压趋于稳定，水泵选择好的话将大大地节省能源

1.一次性投资很大，

2.变频调速器价格昂贵、

3.技术复杂

气压罐给水方式

1.不设水箱，有效利用建筑 面积、不增加荷载，结构简单，节省投资 

2.水质不易受污染 3.便于集中管理，易实现自 动控制

1. 供水压力为一个范围，不稳定 存在周期波动，储水和调节水量作用不明显，可靠性差 

2. 气压罐容积有限，储水少，泵 启动频繁，降低泵效率和寿命

2.2.1排水方式

由于各卫生间卫生器具不多，污废水排放采用合流制，汇集并经化粪池处理后，直接排入市政污水管网进污水处理厂统一处理。

2.2.2排水系统的组成

本建筑的排水系统组成：卫生器具和生产设备受水器、排水管道、专用通气管、清扫口、检查口、室外排水管道、集水井、检查井等。

2.2.3 排水管道布置及设备安装要求

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.排水管与室外排水管连接处设置检查井，检查井距离建筑物的距离不小于3m，并与给水管引入管外壁的水平距离不得小于1.0m。

4.排水支管连接在排出管或至立管底部的水平距离不小于1.5m；横支管接入横干管竖直转向管段时，连接点距转向处以下不得小于0.6m。

5．立管宜隔 2 层设 1 个检查口。在水流转角小于 135°的横干管上应设检查口或清扫口。

（3）设水泵、水箱的消火栓给水方式

宜在室外给水管网水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用。水箱由生活泵补水，贮存10min的消防用水量。

本建筑采用设水泵、水箱的消防给水方式。

2.3.4 室内消火栓给水系统的选择：

室内消火栓系统为临时高压系统。由消防水泵、屋顶水箱联合供水。

2.3.5 消火栓的布置：

设消火栓消防给水系统的建筑内，每层均应设置消火栓。

消火栓的间距应满足下列要求：

1. 应保证每一个防火分区同层有2只水枪的充实水柱同时达到任何部位。
2. 消火栓的间距不应大于50m。
3. 消火栓口距地面安装高度为1.2m，栓口宜向下或与墙面垂直安装。同一建筑内应选用同一规格的消火栓、水带和水枪，为方便使用，每条水带的长度不应大于25m。为保证及时灭火，每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按钮或报警信号装置。

2.4.1室内自动喷水灭火系统的选择

根据规范要求，湿式自动喷水灭火系统中一个报警阀组控制喷头数不宜超过800只，故本建筑自动喷水灭火系统在竖向分为两个区，在地下一层水泵房内设两个湿式报警阀，地下一层至六层一套，七层至十二层为一套，系统共设两根立管，其具体的设计详见喷淋系统图。

2.4.2自动喷水灭火系统的组成

自动喷水灭火系统由喷头、湿式报警阀组、管网、水流指示器、消防水池、喷淋水泵、减压孔板、泵接合器等组成。喷淋水泵直接从消防水池吸水，屋顶消防水箱和增压稳压设备保证初期灭火的消防水量、水压要求，室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统公用一个消防水池、屋顶消防水箱。

2.4.3喷头的布置与选用

一层及以上设有吊顶，采用吊顶型喷头，采用标准型玻璃球喷头，喷头公称口径为15mm。地下一层不做吊顶，采用直立型喷头。动作温度68℃，流量特性系数K=80。

2.4.4自动喷水灭火系统管材选择

采用镀锌无缝钢管，以防管道锈蚀堵塞洒水喷头。

本建筑为办公楼，共十二层。地下一层为车库，建筑面积约2000m²，地上一层为营业厅，建筑面积约700m²，二至十二层为办公室，建筑面积约550m²。建筑总高度45.2m。

市政自来水压力约为: 0.28MPa。

本设计给水系统一至四层设为低区，由室外给水管网直接供水；五层以上为高区，为变频稳压设备加压供水。

1.给水系统

室内给水系统的计算

查《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2009），由表3.1.10得：办公楼每人每班最高日生活用水定额30～50L，小时变化系数Kh为1.5～1.2,使用时数8～10h。

本建筑取最高日生活用水定额为40L，小时变化系数Kh为1.5，使用时数10h。

1. 最高日用水量

Q_d=m·qd

式中 Q_d—最高日用水量，L/d；

m—用水单位数，人或床位数等，工业企业建筑为每班人数，本建筑为办公楼，按4m²/人计，m=812.5人；

qd—最高日生活用水定额，L/（人·d）、L/（床·d）或L/（人·班），此处取30L/（人·d）。

Q_d40=32500 L/d=32.5 m³/h

3.最高日最大时用水量

Q_h=

式中 Q_d—最高日用水量，L/d；

T—建筑物的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h，此处取10h；

K_h—小时变化系数，此处取1.5；

Q_h—最大小时用水量，L/h。

Q_h==4875L/h=4.875 m³/h

4.设计秒流量

办公楼生活给水设计秒流量应按下式计算：

式中：q_g———计算管段的给水设计秒流量（L/s）

N_{g————}计算管段的卫生器具给水当量总数

ɑ—根据建筑物用途确定的系数，本建筑取1.5

注：

3.1.2生活水箱有效容积计算：

5～12层的生活用冷水由水箱供给，1～4层的生活用冷水虽然不由水箱供给，但考虑市政给水事故停水，水箱仍短时供下区用水，故水箱容积按1～12层全部用水确定。采用不锈钢水箱。

生活水箱的有效容积:

V===0.41m³

V——水箱有效容积，m³

q_b——水泵出水量，按最高日最大时流量确定，q_b=4.875m³/h

K_b——水泵1h内启动次数，取K_b=6次

C——安全系数，取C=2

水箱有效水深0.4m，保护高度0.2m，水箱尺寸为：0.6m

有效容积0.41m³。

3.1.3水力计算

1. 管径的确定

在求得管段的设计秒流量以后，根据流量公式，可确定管径：

考虑到流速对设计的影响，建筑物内的给水管道流速一般按下表选取，但最大不超过2m/s。

公称直径（mm）

15～20

25～40

50～70

≥80

水流速度（m/s）

≤1.0

≤1.2

≤1.5

≤1.8

式中： h_i—沿程水头损失，kPa；

L—管道计算长度，m；

i—管道单位长度水头损失，kPa/m

式中：i—管道单位长度水头损失，kPa/m

d_j—管道计算内径，m；

q_g—给水设计流量，m³/s；

c_h—海曾威廉系数，塑料管c_h=140。

给水管道的沿程水头损失：

h_j=

式中：h_j—管段局部水头损失之和，kPa；

—管段局部阻力系数；

v—沿水流方向局部管件下游的流速，m/s；

g—重力加速度，m/s2。

3.给水管道水力计算：

管段编号

卫生器具名称数量

当量总数∑N_g

设计秒流量qg

（L/s）

DN

(mm)

v

(m/s)

管长(m)

单阻i（KPa/m)

沿程水头损失h_y=iL(kPa)

大便器

Ng=0.50

拖布盆Ng=1.00

小便器

Ng=0.50

洗手盆

Ng=0.50

0～1

1

0.50

0.21

20

0.53

1.29

0.206

0.267

1～2

2

1.00

0.30

20

0.79

1.06

0.422

0.447

2～3

2

1

1.50

0.37

20

0.87

3.61

0.703

2.538

3～4

3

1

3

1

4.50

0.63

25

0.91

12.00

0.386

4.632

4～5

6

2

6

2

9.00

0.90

32

0.88

8.70

0.282

19.853

5～6

9

3

9

3

13.50

1.10

32

0.99

5.10

0.340

1.734

Σh_y=29.471

建筑内给水系统所需的水压：

H=H₁ H₂ H₃ H₄

式中： H——建筑内给水系统所需的水压，mH2O；

H₁——引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压力，mH2O；

H₂ ——引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局

部水头损失之和，mH2O，局部水头损失取沿程水头损失的30%；

H₃ ——水流通过水表时的水头损失，mH2O；

H₄ ——配水最不利点所需的流出水头，mH2O。

H₁=12.00 0.9 -（-1.5）=14.40（m）=150kPa

根据水力计算表，最不利管线的沿程与局部水头损失之和为：

H₂==1.329.471=38.32（kPa）

选LXS-25C旋翼湿式水表，过载流量Q_max=7m³/h。

特性系数：K_b===4.9

H₃=h_d===32（kPa）

H₄=50kPa

H=H₁ H₂ H₃ H₄=150 38.32 32 50=270.32kPa

满足1~4层供水要求。

1. 高区给水管网水力计算：

管段编号

卫生器具名称数量

当量总数∑N_g

设计秒流量qg

（L/s）

DN

(mm)

v

(m/s)

管长(m)

单阻i（KPa/m)

沿程水头损失h_y=iL(kPa)

大便器

Ng=0.50

小便器

Ng=0.50

拖布盆Ng=1.00

洗手盆

Ng=0.50

0～1

1

0.50

0.21

20

0.53

0.69

0.206

0.142

1～2

2

1.00

0.30

20

0.79

1.15

0.422

0.485

2～3

2

1

1.50

0.37

20

0.88

3.57

0.553

1.974

3～4

3

3

1

1

4.50

0.63

25

0.91

38.40

0.386

14.822

4～5

6

6

2

2

9.00

0.90

32

0.88

35.10

0.229

8.037

5～6

9

9

3

3

13.50

1.10

32

0.99

31.80

0.450

14.31

6～7

12

12

4

4

18.00

1.27

40

0.76

28.50

0.161

4.589

7～8

15

15

5

5

24.00

1.49

40

0.93

25.20

0.189

4.962

8～9

18

18

6

6

29.00

1.61

40

0.96

21.90

0.267

5.767

9～10

21

21

7

7

31.50

1.68

40

0.99

15.30

0.298

4.559

Σh_y=59.694

H₂==1.359.69=77.60（kPa）

H₄=50 kPa

即H₂ H₄₌77.60 50=127.6 kPa

4.水泵选型：

在生活给水系统中，有水箱调节时，水泵流量以最高日最大时流量确定。

q_b=32500L/h=4.875m³/h

设两台水泵，每台水泵流量为4.875m³/h。

水泵与室外管网间接连接，从水箱抽水时，水泵扬程为：

H_b≥H₁ H₂ H₄

H_b——水泵扬程，kPa

H₁——水箱最低水位至最不利配水点位置高度所计算的静水压，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

H_b≥382 19.232 50=451.23kPa=45.12m

查《给水排水设计手册》第11册常用设备手册，选MS型多级离心泵两台，一用一备（型号25MS，Q=3.5~7.0m³/h，H=42.0~51.8m，N=2.2kW）

建筑物名称

住宅、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院的卫生间

集体宿舍、旅馆和其他公共建筑的公共盥洗室和厕所间

α值

1.5

2.0~2.5

4.2.2排水横管坡度及最大设计充满度：

建筑内部排水横管设计，以便使污废水大量释放出的气体能自由流动排入大气，调节排水管道系统内的压力，接纳意外的高峰流量。

管道坡度一般情况采用通用坡度，当横管过长或建筑空间受限制时，可采用最小坡度。根据《建筑给水排水设计规范》第4.4.10条规定，建筑塑料管粘接、熔接连接的排水横支管的标准坡度均为0.026。

管径（mm）

最小坡度

最大设计充满度

50

0.012

0.5

75

0.007

110

0.004

125

0.0035

160

0.003

0.6

200

0.003

4.2.3最小管径

根据《建筑给水排水设计规范》规定：

1. 大便器排水管最小管径不得小于100mm。

2）建筑物内排出管最小管径不得小于50mm。

3）连接3个及3个以上的小便器，其污水支管管径，不宜小于75mm。

2.2.4排水管道水力计算

1.排水横支管：

管段编号

卫生器具名称数量

排水

总当

量N_p

设计秒

流量

q_p/

（L/s）

管径

de/mm

坡度

大便器

Np=4.50

小便器

Np=0.30

拖布盆

Np=1.0

洗脸盆Np=0.75

蹲便器

Np=7.50

0～1

1

0.75

0.25

50

0.012

1～2

1

1

1.75

0.56

50

0.012

2～3

1

1

1

6.25

2.10

110

0.012

3～4

1

1

1

1

13.75

3.38

110

0.012

4～5

1

0.3

0.10

50

0.025

5～6

2

0.6

0.20

50

0.025

6～7

3

0.9

0.30

75

0.025

7～8

4

0.12

0.40

75

0.025

管段编号

卫生器具名称数量

排水

总当

量N_p

设计秒

流量

q_p/

（L/s）

管径

de/mm

坡度

大便器

Np=4.50

小便器

Np=0.30

拖布盆Np=1.0

洗脸盆

Np=0.75

0～1

1

0.75

0.10

50

0.012

1～2

1

1

5.25

2.05

50

0.012

3～4

1

1.0

0.33

110

0.025

4～5

1

1

1.30

0.37

110

0.025

5～6

2

1

1.60

0.40

110

0.025

6～7

3

1

1.90

0.50

50

0.025

7～8

1

3

1

6.40

2.10

110

0.012

8～9

3

3

1

1

16.15

2.46

110

0.012

立管编号

底部管段

排水

总当

量N_p

设计秒

流量

q_p/

（L/s）

管径

de/m

坡度

WL-1

168.40

4.61

110

0.026

WL-2

150.40

4.53

110

0.026

根据排水立管最大排水能力表格确定，本建筑WL-1、WL-2设专用通气管，其余排水立管均设伸顶通气管。

4.2.5 排水泵

按设计秒流量确定，Q_p=16.75m³/h，每台泵的流量为Q=4.857

m³/h

1. 提升泵扬程：

H_b=H₁ H₂ H₃

式中:H₁——集水坑最低水位与提升泵出户管的几何高差；

H₂——排水管道沿程与局部阻力之和；

H_{3—————}附加自由水头，0.02~0.03MPa，此处取H₃=0.02MPa；

H₁=-1.50-（-4.70）=3.20m

H_b=3.20 3 2=8.20m

1. 提升泵选型：选用两台50QW25-10-1.5型潜污泵，Q=25m³/h,H=10m。

4.2.6集水坑

地下室水泵房和地下车库内、地下厨房和消防电梯井附近、人防工程出口处应设集水坑本建筑在地下室设4个集水坑，具体位置见图纸。

1.集水坑容积计算：

集水坑有效容积按不宜小于最大一台水泵5min水泵出水量计算，且水泵1小时内启动次数不宜超过6次。

V=8.43×5/60=0.70m³

1#集水坑：V₁=1.3m×1.0m×1.3m=1.69m³gt;V，满足要求。

2#集水坑：V₂=1.3m×1.0m×1.3m=1.69m³gt;V，满足要求。

本建筑在地下室设两个集水坑，具体位置见图纸。

办公楼总长度为46.2m，宽度为27.3m，高度为45.2m。

保护半径及消火栓间距计算：

R=CL_d h=0.820 =27.65m

S≤==25.54m

R——消火栓保护半径，m

C——水带展开时的折减系数，取C=0.8

L_d——水带长度，每条水带的长度不应大于25m，取L_d=25m

h——水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影长度，m，h=0.71H_m

H_m——水枪充实水柱长度，取H_m=12m

b——消火栓的最大保护宽度，为一个房间的长度加走廊宽度，m

5.1.2水枪喷嘴处所需水压：

本建筑为办公楼，每只水枪的最小流量为5L/s，选用喷嘴口径为19mm的水枪，型号为QZ19。

H_q==1.21=16.9mH₂O=169kPa

5. 1.3水枪喷嘴的出流量：

喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577。

q_xh=＞5.0L/s

5. 1.4水带阻力：

h_d=A_z=0.00172=0.93m

5. 1.5消火栓出口所需水压：

H_xh=H_q h_d H_k=16.9 0.93 2=19.83mH₂O=198.3kPa

5. 1.6消防水箱体积计算：

消防水箱应贮存10min的室内消防用水量总量，供扑救初期火灾之用。

本建筑为二类公共建筑，耐火等级为二级，建筑体积57008m³。查《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014 表3.5.1得本建筑室内消火栓设计流量为15L/s。

本建筑按中危险级Ⅱ级设计，查《建筑给水排水工程》（第六版）表3-14得，中危险级Ⅱ级的建筑设计喷水强度q_p为8L/（min）,作用面积F为160m²。自动喷水灭火系统火灾延续时间为1h。

自动喷水灭火系统的理论流量QL为：

设计流量Q_s可按理论值得1.15~1.30倍计算，此处取1.20倍。

Q_s=1.20Q_L=L/s

水箱贮存消防水量按下式计算：

V_x=0.6Q_x

式中V_x——消防水箱贮存消防水量，m³

Q_x——室内消防用水总量，L/s，此处为室内消火栓所需水量和自喷系统设计水量之和。

0.6——单位换算系数：V_x==0.6Q_x

V_x=0.6=23.76m³

消防水箱应储存 10min的消防用水量。当室内消防用水量小于等于25L/s，经计算消防水箱所需消防储水量大于12m³时，仍采用12 m³；当室内消防用水量大于 25 L/s，经计算消防水箱所需储水量大于18 m³时，仍采用18 m³，此处24.36m³大于18 m³，故采用水箱体积为18m³，尺寸为。

选用箱泵一体化消防增压稳压给水设备，水箱安装高度设为43.2m。

5. 1.7消防水池体积计算：

消防水池用于无室外消防水源的情况下，贮存火灾持续时间内的室内消防用水量。消防水池的补水时间不宜超过48小时。本建筑消防水池设于地下一层。

本建筑为二类公共建筑，耐火等级为二级，建筑体积57008m³。查《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014 表3.3.2得，室外消火栓设计流量为40L/s。

消防水池的消防贮存水量应按下式计算：

V_f=3.6（Q_f-Q_L）

V_f——消防水池贮存消防水量,m³

Q_f——室内消防用水量与室外消防用水量之和，L/s

Q_L——市政管网可连续补充的水量，L/s，此处不考虑。

T_x——火灾延续时间，h，此处取2h

V_f==485m³

根据《给水排水设计手册》规定，发生火灾时室内同时使用3支水枪,具体安排为最不利立管上出水枪2支,次不利立管上出水枪1支。

消火栓栓口所需水压：

H_xh0=H_q h_d H_k=16.9 0.93 2=19.83mH₂O=198.3kPa

H_xh1=H_xh0 H h=19.83 3.30 0.275=23.41mH₂O

H_xh——消火栓口所需水压，kpa

H——0~1消火栓间距

h——0~1管段水头损失

1点水枪射流量：

q_xh1=

管段

流量

（L/s）

管径

（mm）

流速

（m/s）

单阻i

（mH₂O/m）

管长

（m）

水头损失（mH₂O）

0～1

5.2

100

0.68

0.0804

3.30

0.275

1～2

10.18

100

1.34

3.363

27.68

93.09

2～3

10.18

100

1.34

3.363

5.91

19.87

3～4

20.36

100

2.09

0.958

15.13

4.49

4～5

20.36

100

2.09

0.958

4.80

4.60

Σh_y=122.32

故管路总水头损失为：H_w=1.10∑h_y=134.558mH2O

消火栓给水系统的总水压：

5.3.2减压孔板计算

计算从11层至地下室的消火栓栓口动水压，最不利点为0.784MPa。各消火栓的剩余压力即为动水压力减去保证消火栓流量为5.2L/s时栓口的动水压0.20MPa,将计算结果列表如下：火栓栓口动水压

所在楼层

消火栓泵从下而上供水

动水压力（MPa）

剩余压力（MPa）

是否设减压稳压消火栓

-1

0.783

0.533

是

1

0.724

0.524

是

2

0.687

0.487

是

3

0.643

0.443

是

4

0.605

0.405

是

5

0.571

0.371

是

6

0.532

0.332

是

7

0.498

0.298

否

8

0.463

0.263

否

9

0.425

0.225

否

10

0.390

0.190

否

11

0.354

0.154

否

12

0.236

0.036

否

5.4.1自动喷水灭火系统的基本数据

本建筑物地下为中危险级Ⅱ级，地上为中危险级Ⅰ级，按中危险级Ⅱ级设计。设计喷水强度：8L/（min·m²），作用面积160m²，最不利点喷头最低工作压力不应小于0.05MPa，此处为0.1MPa。

5.4.2 喷头的选用与布置

本建筑自动喷水灭火系统在横向分为两个区，在地下一层水泵房内设两个湿式报警阀，地下一层至六层一套，七至十二层一套，每组报警器担负的喷洒个数不超过800个。均采用垂直普通直立上喷玻璃球闭式喷头。动作温度68℃，流量系数K=80。每层均设信号阀和水流指示器。

5.4.3水力计算（作用面积法）

首设计喷水强度为6L/（min·m²），作用面积为160m²。先选定自喷系统中的最不利工作面积的位置。本建筑最不利点位于十一层左下角的办公室内，选取长边为16.18m，平行于配水支管，短边为10.8m。

1. 喷头出流量

式中：q—— 喷头处节点流量，L/min

P——喷头处水压（喷头工作压力），MPa，最不利作用点H₁=0.1MPa

K——喷头流量系数，此处K=80

每个喷头流量为q==1.33L/s

2.系统的理论计算流量：

式中：――系统理论计算流量，L/s

――设计喷水强度，L/（min·m²），此处q_p=8L/（min·m²）

――作用面积，m²。

3.设计流量：

系统的设计流量，按最不利点作用面积内喷头同时喷水的总流量确定：

式中： Q_s――系统设计流量，L/s；

q_i――最不利点处作用面积内各喷头节点的流量，L/min；

n――最不利点处作用面积内的喷头数。

作用面积内的设计秒流量为：

4. 作用面积内的计算平均喷水强度为：

此值大于规定要求6L/（min·m²），满足规范要求。

5.喷头的保护半径：

图5-4喷淋计算草图

喷淋水力计算表 表5-5

节点标号

管段

标号

喷头流量系数

节点处水压

管段长度

喷头出流量

管段流量

管径

管道比阻值

管段沿程损失

1～2

80

1.78

1.33

25

0.4367

13.57

2

113.75

1.42

2～3

80

0.91

2.75

32

0.0938

6.45

3

120.2

2.84

3～4

80

1.2

2.75

32

0.0983

8.51

4

128.71

2.84-

4～5

80

0.99

5.59

40

0.0445

13.65

5

142.46

2.99

5～6

80

1.12

8.85

40

0.0445

36.75

6

179.11

3.36

6～7

80

0.99

11.94

50

0.0110

15.48

7

194.58

3.5

7～8

80

0.86

15.44

50

0.0110

22.70

8

217.29

15.44

8～9

80

4.9

30.87

80

0.0011

54.54

9

271.83

9～10

80

1.6

30.87

100

0.0002

4.07

10

275.91

10～11

80

65.7

30.87

150

0.0003

21.26

由上表可得，管段流量

高区最不利点立管出口压力为：

水流指示器前管道系统沿程压力损失为：

由于局部水头损失按沿程水头损失的取用，水流指示器

水头损失按计算，故管道总损失为：

由水力计算表可知，最不利点作用面积自动喷水灭火系统所需压力为0.2550MPa，总流量为19.95L/s，平均喷水强度为8.45L/min.m²。

自动喷水灭火系统压力计算：

H=∑h P₀ Z

式中： ——水泵的扬程，MPa；
——管道沿程和局部水头损失的累计值，MPa，其中湿式报警阀取值0.04MPa，水流指示器0.02MPa；
——最不利点喷头处工作压力，MPa；
——最不利点喷头处与消防水池最低水位之间的高程差。

计算所需压力时，最不利层水流指示器到水泵处第一段管长为7.2m，管径为DN100，流速为1.43；第二段管长为50m，管径为DN140，流速为1.16

沿程水头损失：

h==

局部水头损失按沿程水头损失的10%计，则总水头损失：

水泵扬程：H=∑h P₀ Z=0.040 0.2552 0.442=72.80m

故选择两台型号为80DL50-20*4的喷淋水泵，一用一备，Q=8.89~20.28L/s，H=86~64m，功率为22kW。

5.4.4 水泵接合器

按《建筑设计防火规范》GB50016-2014规定， 根据室内消防用水量，每个水泵接合器流量为。

水泵接合器数量：

式中：——水泵接合器数量；

——喷淋用水量，；

——每个水泵接合器的流量，；

每个水泵接合器的流量为，自喷用水量为，所以室外需设两个水泵接合器。采用地上式型地上式水泵接合器，用DN100×65×65双接头规格，工作压力，允许流速。

5.4.5 减压孔板计算

查阅《给水排水设计手册·第02册·建筑给水排水》可得，对于管径为DN150的喷淋立管，采取不同孔径的减压孔板的水头损失可以由表13-40获取。

则喷淋系统减压孔板水力计算见表3-6所示：

所在楼层

喷淋泵自上向下供水

动水压力

是否需要减压

减压孔板孔径

减压后水压

-1

0.640

是

d39

0.367

1

0.601

是

d39

0.328

2

0.565

是

d39

0.366

3

0.529

是

d42

0.330

4

0.493

是

d42

0.294

5

0.457

是

d42

0.258

6

0.421

是

d42

0.222

7

0.385

8

0.349

9

0.313

10

0.277

经计算可得地下室至六层的动水压力超过0.40MPa，根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）规定当自动喷淋配水管口的动水压力超过0.40MPa时，需设置减压孔板。

六层至三层当自动喷淋配水管管径为DN150时，选用42mm孔径的减压孔板，将各层喷淋配水管口动水压力分别减去0.199MPa，所得减压后的实际压力见表3-3，压力均小于0.4MPa（减压孔板安装见图集04S202/31）。

二层至负一层当自动喷淋配水管管径为DN150时，选用39mm孔径的减压孔板，将各层喷淋配水管口动水压力分别减去0.273MPa，所得减压后的实际压力见表3-3，压力均小于0.4MPa（减压孔板安装见图集04S202/31）。

根据《建筑给排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）第4.9.4条，屋面雨水排水管道设计降雨历时按5min计，即。根据第4.9.5条，一般性建筑屋面设计重现期为年，本建筑设计重现期采用5年，即。

查表得申鑫地区暴雨强度公式为： (11-1)

代入数据可求出：

则设计暴雨强度为。

图6-1 屋面汇水面积划分图

根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）

第4.9.2条规定，降雨量计算公式为：

式中 ——屋面雨水设计流量，；

——屋面设计汇水面积，;

——当地降雨历时为5min时的暴雨强度，；

——径流系数，屋面取

则各雨水立管的设计雨水流量为：

立管编号

汇水面积(m²)

设计流量（L/s）

管径de（mm）

YL—1

120.76

4.20

110

YL—2

244.90

9.58

110

YL—3

367.93

14.84

110

YL—4

243.91

9.57

110

YL—5

120.5

5.22

110

YL—6

364.5

15.7

110

YL—7

252.89

9.95

110

YL—8

252.89

9.95

110

YL—9

252.89

9.95

110

YL—10

252.89

9.95

110

YL—11

367.93

14.84

110

YL—12

367.93

14.84

110

雨水斗规格

75

100

150

最大泄流量

6.0

12.0

26.0

则：雨水立管选用的雨水斗，雨水立管选用的雨水斗

雨水立管选用的雨水斗，雨水立管选用的雨水斗

雨水立管选用的雨水斗，雨水立管选用的雨水斗

雨水立管选用的雨水斗，雨水立管选用的雨水斗

雨水立管选用的雨水斗，雨水立管选用的雨斗

雨水立管选用的雨水斗，雨水立管选用的雨斗

6.3.1 雨水立管计算

管径

75

100

150

200

250

汇水面积

360

680

1510

2700

4300

排水流量

10

19

42

75

120

查阅《给水排水设计手册·第二册·建筑给水排水》表4-2立管最大允许汇水面积和排水流量可得，故选取立管管径为。

6.3.2 雨水排出管计算

排出管管径不应小于立管管径，本设计排出管管径与立管管径相同。为保障排水通畅，埋地管坡度应不小于0.003。

故这里取，则

最大汇水面积情况下，雨水量

溢流口的孔口尺寸可按下式近似计算

式中 ——溢流口服务面积内的最大降雨量，；

——溢流口宽度，；

——溢流口孔口高度， ；

——流量系数，取385；

——重力加速度，，取9.81。

在女儿墙上设溢流口，溢流口宽取0.30m，堰上水头取0.15m，则溢流口排水量为。

设两个溢流口，溢流口总排水量，故即使雨水斗和雨落水管被全部堵塞，也能满足溢流要求，不会造成屋面水淹现象。

结束语

在三个多月的设计过程中，我深深认识到自己的好多不足，在刘翠云老师的指导和严格要求下，最终顺利完成了本次的毕业设计。通过本次毕业设计，结合运用所学的理论知识，以及对规范的进一步了解，我的独立分析和解决工程实际问题的能力得到了提高，同时具备了调查研究，查阅资料及阅读和翻译专业知识的基本技能。学会分析，比较各种方案，综合各种因素，选择最佳的设计方案。对于设计中的计算过程有了更清晰的认识，同时计算机操作与运用的能力得到提高。最为重要的是，通过此次毕业设计，自身的制图技能得到很好的锻炼。

我对这次设计投入了很多精力，但因时间和水平所限，设计中错误在所难免，恳请老师批评指正。

参考文献