某十三層寫字樓給排水設計

目錄HYPERLINK1引言5HYPERLINK1.1設計的意義5HYPERLINK1.2設計任務5HYPERLINK1.3市政給水排水資料6HYPERLINK1.4設計依據(jù)6HYPERLINK2建筑給水系統(tǒng)設計與計算7HYPERLINK2.1設計說明7HYPERLINK2.2設計計算8HYPERLINK2.2.1生活給水系統(tǒng)所需水量8HYPERLINK2.2.2室內給水管網水力計算9HYPERLINK3建筑消防給水系統(tǒng)設計與計算18HYPERLINK3.1消防給水系統(tǒng)的選擇18HYPERLINK3.2室內消火栓給水系統(tǒng)19HYPERLINK3.2.1設計說明19HYPERLINK3.2.2消火栓布置19HYPERLINK3.2.3水槍噴嘴處所需水壓20HYPERLINK3.2.4管道布置21HYPERLINK3.2.5水帶阻力22HYPERLINK3.2.6消火栓口所需壓力22HYPERLINK3.2.7水力計算22HYPERLINK3.3自動噴水滅火系統(tǒng)設計與計算27HYPERLINK3.3.1系統(tǒng)選擇27HYPERLINK3.3.2噴頭選擇和布置28HYPERLINK3.3.3管網布置30HYPERLINK3.3.4水力計算30HYPERLINK4建筑排水系統(tǒng)設計與計算35HYPERLINK4.1排水系統(tǒng)選擇35HYPERLINK4.2通氣系統(tǒng)的選擇35HYPERLINK4.3排水管材35HYPERLINK4.4各層橫支管水力計算35HYPERLINK4.5立管計算39HYPERLINK4.6排水橫干管39HYPERLINK4.7通氣管道39HYPERLINK5建筑雨水系統(tǒng)設計與計算40HYPERLINK5.1系統(tǒng)選擇40HYPERLINK5.2設計參數(shù)選取40HYPERLINK5.3各匯水面積F的劃分40HYPERLINK5.4設計計算41HYPERLINK6總結43HYPERLINK致謝44HYPERLINK參考文獻45摘要本設計的主要任務是某十三層綜合辦公樓給排水設計，設計的主要內容包括：建筑給水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、建筑排水系統(tǒng)、建筑雨水系統(tǒng)。本建筑地下1層，地上13層，其中第十三層主要用來布置屋頂?shù)谋匾O施。市政給水管網常年提供的資用水頭為0.35MPa，經技術經濟比擬，室內給水系統(tǒng)擬采用分區(qū)給水方式。初步擬定該建筑給水系統(tǒng)分二區(qū)：1至6層為低區(qū)，由市政管網直接供水；7到12層為高區(qū)，由水泵和水箱聯(lián)合供水。建筑排水系統(tǒng)采用合流制，直接排入下水道。建筑雨水系統(tǒng)采用普通的外排水系統(tǒng)。消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)采用不分區(qū)的供水方式，兩者均采用設水泵和水箱的臨時高壓給水方式。消火栓的布置范圍包括各樓層、消防電梯前室和屋頂檢驗用。建筑內噴頭數(shù)量約980個，設2組濕式報警閥，報警閥后管網為枝狀網，每層設水流指示器。關鍵詞：建筑給排水，雨水，系統(tǒng)，消火栓，自動噴水滅火系統(tǒng)1引言1.1設計的意義隨著經濟的快速開展和科學水平的不斷提高，高層建筑的高度和層數(shù)也在不斷地增加。從1885年美國在芝加哥建造世界第一座10層的現(xiàn)代高層建筑以來，全世界已建造了成千上萬座高層建筑和超高層建筑。進入20世紀90年代，高層建筑建設向著層數(shù)更多、標準更高、設備更完善、功能更齊全、技術更先進的方向開展。建筑給水排水是給水排水中不可缺少而又獨具特色的組成局部。它與城鎮(zhèn)給水排水、工業(yè)給水排水并列而組成完整的給水排水體系。建筑給水排水工程又是建筑物的有機組成局部，它和建筑學、建筑結構、建筑供暖與通風、建筑電氣等工程共同組成可供使用的建筑物整體。建筑給水排水工程主要包括：建筑內部生活給水系統(tǒng)、污水排水系統(tǒng)、建筑雨水排水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)。建筑給水排水系統(tǒng)的設計水平及其衛(wèi)生設備的完善程度，是現(xiàn)代化建筑建設標準的重要標志之一。水滅火系統(tǒng)〔Systemofwaterextinguishing〕是指以水為主要滅火介質的滅火系統(tǒng)，它包括消防給水系統(tǒng)和消防排水系統(tǒng)。水滅火系統(tǒng)的概念首先來源于上海市工程建設標準《民用建筑水滅火系統(tǒng)設計標準》〔DGJ08-94-2001〕。它是我國對水滅火概念認識的提高。水滅火系統(tǒng)的技術是將消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)等以水為主要介質的消防系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮。這有利于專業(yè)的設計和施工安裝，也有利于水滅火系統(tǒng)的開展。消防給水系統(tǒng)主要是指消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)。消防排水系統(tǒng)對應于消防給水系統(tǒng)，它是對水滅火系統(tǒng)的完善。隨著我國對水滅火系統(tǒng)的越來越重視，其技術和應用得到不斷的開展，起在消防中的地位得到了確認。水滅火系統(tǒng)技術將在消防領域進一步發(fā)揮其作用，拓展其應用，促進其在我國的深入開展。建筑消防設計應綜合進行設計，水滅火系統(tǒng)是消防設計種的一局部。故在水滅火系統(tǒng)設計的同時，需要統(tǒng)籌與其他消防措施間的關系。其目的是消防設計更可靠、更優(yōu)化。通過本設計，主要提高獨立解決實際工程設計的實踐動手能力，培養(yǎng)科學嚴謹?shù)膶W習態(tài)度和良好的學習習慣，這對以后走上工作崗位有巨大指導意義。1.2設計任務〔1〕方案選擇：針對圖紙及任務書中給出的根本設計條件，進行各設計內容的方案比擬和選擇，確定各專業(yè)的設計方案?！?〕設計計算：針對已選定的設計方案按照設計要求進行各專業(yè)的詳細計算與說明?！?〕圖紙：按設計標準要求繪制給水、排水、消防各專業(yè)的平面圖和系統(tǒng)圖?！?〕按學校管理要求完成畢業(yè)設計文件；重點：給水和排水方式的選擇，管路的水力計算。1.3市政給水排水資料〔1〕給排水條件室外管網供水壓力0.35~0.4MPa，管徑200mm。室外排水管網管徑600mm；管頂埋深為室外地下4.0m，距建筑物為4.0m；地下水位為地下6m，室內外高差0.8m，凍土深為0.8m?！?〕衛(wèi)生設施綜合辦公樓每層設公共衛(wèi)生間，內設蹲式大便器、坐式大便器、立式小便器、污水盆、洗手盆、淋浴器。另外，在首層的門診間里還連有四個洗臉盆?！?〕其它未預見水量：按日用水量的15%〔10%-20%之間〕計算。1.4設計依據(jù)〔1〕圖紙一套及根本資料，包括：各層平面圖、兩幅剖面圖、南立面圖〔2〕設計標準：《建筑給水排水設計標準》GB50015—2003《高層民用建筑設計防火標準》GB50045—95《自動噴水滅火系統(tǒng)設計標準》GB50084--2001《房屋建筑制圖統(tǒng)一標準》GB/T50001—2001《給水排水制圖標準》GB/T50106—20012建筑給水系統(tǒng)設計與計算2.1設計說明〔1〕給水方式選擇市政外網可提供的常年資用水頭為0.35MPa,不能滿足建筑內部用水要求，故考慮二次加壓。經技術經濟比擬，室內給水系統(tǒng)擬采用分區(qū)給水方式?？梢猿浞掷檬姓芫W的水壓，減少能耗。同時由水泵抽取的水量較小，可減少水泵、水箱、貯水池、管道等固定設備的投資。將兩區(qū)的兩根立管相連，在分區(qū)處設閥門，和減壓設施，可備低區(qū)進水管發(fā)生故障或外網壓力缺乏時，翻開閥門由高區(qū)水箱向低區(qū)供水，提高供水可靠性?！?〕給水系統(tǒng)分區(qū)本建筑有13層，根據(jù)標準規(guī)定，辦公樓、商業(yè)樓等晚間無人住宿和停留的建筑，一般最低處衛(wèi)生器具給水配件的靜水壓力應控制在以下0.35-0.45MPa范圍內。因此分區(qū)如下：1-6層為一區(qū)。由市政管網直接供水，給水管網采用下行上給式。7-12層為二區(qū)。由貯水池、水泵、屋頂水箱等升壓貯水設備供水，給水管網采用上行下給式。為保證供水的平安可靠性，該區(qū)的供水干管布置成環(huán)狀?！?〕管材根據(jù)水的用途〔主要是衛(wèi)生間用水，非生活飲用水〕和經濟技術比擬，各層衛(wèi)生間的給水管道采用暗裝敷設，管材均采用給水塑料管〔UPVC〕。管道系統(tǒng)的連接方式由管道的作用、管徑、所連接的設備和附件等決定。〔4〕給水系統(tǒng)組成本建筑的給水系統(tǒng)由引入管、水表節(jié)點、給水管道、給水附件、地下貯水池、水泵與水箱設備等組成?！?〕給水管道布置與安裝橫干管管道外壁距墻面不小于100mm，離梁、柱及設備之間的距離不小于50mm；立管外壁距墻、梁、柱凈距不小于60mm；支管距墻、梁、柱凈距為20-30mm。給水給水橫干管與排水管道平行、交時，其距離分別大于500mm和150mm，交叉給水管道在排水管道上面。給水立管敷設在管道井中，給水橫支管和配水支管沿墻敷設在管槽內。在立管橫支管上設閥門，管徑DN>50mm時設閘閥，DN≤50mm時設截止閥。引入管穿地下室外墻設套管。給水橫干管設0.003的坡度，坡向泄水裝置。貯水池采用鋼筋混凝土結構，上部設人孔，根底底部設水泵吸水坑。生活水泵吸水管在消防水位面上設小孔，保證消防貯備水量不動用。為保證水質不被污染，水池底板做防水處理，水池內設導流墻。生活水泵設于地下一層。所有水泵出水管均設緩閉止回閥，除消防泵外其他水泵均設減震根底，并在吸水管和出水管上設可曲撓橡膠接頭。2.2設計計算2.2.1生活給水系統(tǒng)所需水量根據(jù)建筑設計資料、建筑性質、衛(wèi)生設備的完善程度，依據(jù)建筑給水排水設計標準》GB50015—2003查得相應的用水量標準，如表2-1所示：表2-1集體宿舍、旅館等公共建筑的生活用水定額及小時變化系數(shù)建筑物名稱及衛(wèi)生器具設置標準單位生活用水量標準〔最高日〕〔L〕小時變化系數(shù)每日使用時間〔h〕辦公樓每人每班30-508-10商場每平方米營業(yè)廳面積每天5-812表2-2公共建筑設計單位數(shù)m、生活用水定額的估算建筑物使用時間/h公共建筑設計單位數(shù)m估算辦公普通高級8-128-12普通辦公以總面積計按7-10m2/人以有效面積計4-5m2/人高級辦公以總面積計按10-14m2/人以有效面積計5-7m2/人由圖紙上的標注尺寸和說明，地下室和屋頂〔13層〕均不計入生活給水的用水計算面積，經簡單計算可得，辦公樓總辦公面積為9793.7m2該辦公樓屬較高級辦公區(qū)。另一方面，機房、資料室、書庫、計量等非辦公區(qū)域〔人不常去〕占有較大面積，所以設計單位數(shù)m取偏上值13m3/人。最高日生活用水量標準取40L/〔每人·每天〕。小時變化系數(shù)取1.5。每日使用時間取10h。辦公樓效勞的人數(shù)約為9793.7m2÷13〔m3/人〕=754人辦公區(qū)最大日用水量：Qd==30.1m3/d辦公區(qū)最大時用水量：Qh=4.52m3/h未預見水量：30.1×0.15=4.52m3/h表2-3生活給水系統(tǒng)所需水量計算表工程用水類別水量標準用水單位(總面積)最大日用水量Qd/(m3/d)時變化系數(shù)Kh最大時用水量Qmax/(m3/h)供水時間/h生活用水辦公區(qū)40L/〔每人·每天〕9793.7m230.11.54.5210未預見水量4.520.19總計34.624.712.2.2室內給水管網水力計算〔1〕根據(jù)建筑性質，設計秒秒量按如下公式計算。=4.71m3/h對于商場、辦公樓，取=1.5?！?〕地下室貯水池容積生活貯水池容積取最大日用水量的20%，V≥34.62m3×20%=7.0m3。消防用水量參考消防設計算，室內消火栓取28.24L/s。自動噴水滅火消防用水量取6L/(min·m2)，作用面積為160m2，平安系數(shù)取1.30，那么流量為6L/(min·m2)×160m2×1.30=20.8L/s。消防貯水池容積取3h的室內消火栓用水量與1h的自動噴水用水量之和。貯水池補水量取3h的進水量，進水管選有DN100的PVC管，管道流速取1.0m/s，那么進水流量為28.26m3/h。補水量為28.26m3/h×3h=84.78m3。因此貯水池有效容積為：V=7.0+200.5m3貯水池鋼制，尺寸取20m×4m×2.8m。有效水深2.5m，有效容積200.5m3。在計算生活水泵揚程時，偏平安的忽略池底厚度，貯水池最低水位取地下室地面標高-3.9m。為便于清洗和檢修，貯水池分為等容積的兩格?！?〕屋頂水箱容積本建筑供水系統(tǒng)水泵自動啟動供水。據(jù)標準，每小時最大啟動kb為4-8次，由于用水量較小，為減少不必要的水泵啟動次數(shù)，可適當增加水箱的調節(jié)容積，因此取kb=4。為保證供水平安，取C=2.0(1.5-2.0)。1-6層的生活用水由市政管網直接供水，7-12由屋頂水箱供應。但考慮市政給水事故停水，水箱仍應短時供下區(qū)用水〔立管上下設連通管〕，故水箱容積按1-12層全部用水確定。而且水泵直接向水箱供水，不與配水管網直接連接。故水泵出水量取最大日最大時用水量，即qb=4.71m3/h。V=Cqb/(4kb)=2.0×4.71/(4×4)=0.59m3因這樣算得的水箱容積太小，可假設水泵自動啟動裝置不可靠，水箱容積取最大時用水量的50%，即V=4.71m3×0.5=2.36m3。同時，水箱容積還應貯備不少于10min的消防用水量。根據(jù)標準規(guī)定，一類建筑10min內的消火栓消防貯備水量不小于18m3。自動噴水滅火系統(tǒng)消防貯備水量為18.8×10×60=11.3m3。因此，水箱總容積為V=18m3+11.3m3+2.36m3=31.66m3。屋頂水箱采用鋼制，尺寸取4m×3m×2.9m=34.8m3。有效水深2.64m，有效容積31.68m3。偏于平安考慮，同時考慮底部放空、安裝泄水管的要求，水箱最低水位按屋面標高再加0.5m。因此，水箱底部標高46.8m+0.5m=47.3m；消防水位47.3m+18m3/12m2=49.7m；生活水位49.7m+2.36m3/12m2=49.9m；水箱頂部47.3m+2.9m=50.2m?！?〕低區(qū)所需壓力圖2-1低區(qū)給水管網水力計算用低區(qū)給水管網水力計算成果如表2-4所示。表2-4低區(qū)給水管網水力計算表管段編號衛(wèi)生器具數(shù)量/當量當量總數(shù)∑N設計秒流量q(L/s)DNv(m/s)單阻ikPa/m管長(m)水頭損失hy=iL(kPa)自至蹲便器坐便器小便器污水盆洗手盆掛式洗臉盆淋浴器連接污水盆0’1’1/0.750.750.15150.750.2751.50.411’2’1/0.751/0.51.250.25200.660.2060.70.152’3’2/0.51/0.751/0.52.250.45250.690.2793.61.003’4’4/0.52/0.752/0.54.50.64320.630.1593.60.574’5’6/0.53/0.753/0.56.750.78320.770.2193.60.795’6’8/0.54/0.754/0.59.00.90320.880.2774.51.256’7’10/0.55/0.755/0.511.251.01400.600.1024.50.467’812/0.56/0.756/0.513.51.10400.660.1069.51.01連接門診洗臉盆0”1”1/0.750.750.15250.230.033——1”2”2/0.751.500.30250.450.113——2”3”3/0.752.250.45250.690.234——3”74/0.753.000.52250.790.300——最不利管011/0.50.50.10150.500.2751.50.41121/0.51/0.51.00.20200.530.2060.70.15231/0.52/0.51/0.51/0.752.750.50250.760.2793.61.00343/0.54/0.51/0.51/0.754.750.65320.640.1593.60.57455/0.56/0.51/0.51/0.756.750.78320.770.2193.60.79567/0.58/0.51/0.51/0.758.750.89320.870.2774.51.25679/0.510/0.51/0.54/0.751/0.7513.751.11400.670.1314.50.597811/0.512/0.51/0.54/0.751/0.7515.751.19400.720.1489.51.418911/0.512/0.512/0.56/0.757/0.54/0.751/0.7529.251.62400.980.25211.82.97最不利管∑hy=9.0kPa六層屋面標高19.8m，配水橫支管距室內地坪0.8m，最不利配水點蹲便器高位水箱距室內地坪的計算高度取2.0m，臺階計算高度取0.2m。因此，建筑高度為：H1=2.0m+0.2m-0.8m+1.3m+0.8m+19.3m=23.3m=233kPa總水頭損失：H2=1.3×∑h=1.3×9.14kPa=11.9kPa選擇水表考慮到水表應滿足向貯水池供水和向低區(qū)同時供水時的過流量要求，水表設計流量計算值取〔1.62+1.10+1.10+1.58〕×3600/1000=19.5m3/h。并考慮到消防補水時的用水量要求，水表選用LXS-50N螺翼式水表。過載流量Qmax=30m3/h，常用流量15m3/h。水表特性系數(shù)：kb=90水表水頭損失：H3=hd=4.1kPa滿足螺翼式水表正常使用時水頭損失小于12.8kPa的要求。校核市政管網的壓力配水點沖洗水箱浮球閥最低工作壓力H4=20kPa。因此室內所需壓力H=H1+H2+H3+H4=233+11.9+20+4.1=269kPa市政管網常年可保證的工作壓力為350kPa，足夠滿足1-6層供水要求，不必再進行調整計算?！?〕高區(qū)所需壓力圖2-2高區(qū)給水管網水力計算用圖根據(jù)計算用圖，高區(qū)管網水力計算成果如表2-5所示。表2-5高區(qū)給水管網水力計算表管段編號衛(wèi)生器具數(shù)量/當量當量總數(shù)∑N設計秒流量q(L/s)DNv(m/s)單阻ikPa/m管長(m)水頭損失hy=iL(kPa)自至蹲便器坐便器小便器污水盆洗手盆淋浴器連接污水盆0’1’1/0.750.750.15150.751’2’1/0.751/0.51.250.25200.662’3’2/0.51/0.751/0.52.250.45250.693’4’4/0.52/0.752/0.54.50.64320.634’5’6/0.53/0.753/0.56.750.78320.775’6’8/0.54/0.754/0.59.00.9320.886’7’10/0.55/0.755/0.511.251.01400.607’812/0.56/0.756/0.513.51.10400.66最不利管011/0.50.500.10150.500.2751.50.41121/0.51/0.51.000.20200.530.2060.70.15232/0.51/0.51/0.51/0.752.750.50250.76344/0.53/0.51/0.51/0.754.750.65250.99456/0.55/0.51/0.51/0.756.750.78320.77568/0.57/0.51/0.51/0.758.750.89320.87679/0.59/0.52/0.52/0.7511.501.02320.987810/0.511/0.53/0.53/0.7514.251.13400.680.1353.70.508910/0.511/0.512/0.56/0.759/0.53/0.7527.751.58400.950.23311.252.62∑hy=3.68kPa校核水箱安裝高度總水頭損失：H2=1.3×∑h=1.3×3.68kPa=4.78kPa。配水點沖洗水箱浮球閥最低工作壓力H4=20kPa。水箱出水點至最不利配水點的高差h=46.8+0.5-43.1-1.4=2.8m=28kPa﹥H2+H4=24.78kPa。因此屋頂水箱的安裝高度滿足要求，不必重新調整?！?〕生活水泵的選擇圖2-3水泵選擇計算用圖水泵出水量為最大日最大時用水量Q=qb=4.71m3/h=1.31L/s。由給水塑料管水力計算表查得：當水泵出水管側Q=1.31L/s時，選用DN50，v=0.50m/s，i=0.058kPa/m；吸水管側選用DN70，v=0.34m/s，i=0.023kPa/m。由計算圖可知壓水管長度為65.5m，吸水管長度為1.038m。沿程水頭損失為0.023×1.038+0.058×65.5=3.8m，總水頭損失為H2=1.3×∑h=1.3×3.8kPa=4.94kPa=0.5m。水箱進水口浮球閥最低工作壓力H4=20kPa=2.0m。水箱最高水位與貯水池最低水位之差為49.0-(-3.7)=52.7m。因此，水泵揚程為Hp=52.7+2+0.2=54.9m。選用40MS×6-4.0多級離心泵兩臺，其中一臺備用；MSL型泵運轉噪聲較低，特別適用于城鎮(zhèn)高層建筑及高級建筑給水。水泵流量Q=5.4m3/h=1.5L/s，揚程58.8m，電動機功率4.0kW。

3建筑消防給水系統(tǒng)設計與計算3.1消防給水系統(tǒng)的選擇〔1〕建筑分類《高層民用建筑設計防火標準》GB50045—95中規(guī)定，建筑高度指建筑物室外地面到其檐口或屋面面層的高度，屋頂上的水箱間、電梯機房、排煙機房和樓梯出口小間等不計入建筑高度；建筑高度超過24m的公共建筑屬于高層建筑；綜合樓是指由二種及二種以上用途的樓層組成的公共建筑；重要的辦公樓、科研樓、檔案樓，是指性質重要、建筑裝修標準高，設備、資料貴重，火災危險性大、發(fā)生火災后損失大、影響大的辦公樓、科研樓、檔案樓。標準中對于高層建筑物的進一步分類如表3-1所示：表3-1建筑分類名稱一類二類居住建筑高級住宅十九層及十九層以上地普通住宅十層至十八層地普通住宅公共建筑1.醫(yī)院2.高級旅館3.建筑高度超過50m或每層建筑面積超過1000m2的商業(yè)樓、展覽樓、綜合樓、電信樓、財貿金融樓4.建筑高度超過50m或每層建筑面積超過1500m2的商住樓5.中央級和省級〔含方案單列市〕播送電視樓6.網局級和省級〔含方案單列市〕電力調度樓7.省級〔含方案單列市〕郵政樓、防災指揮調度樓8.藏書超過100萬冊的圖書館、書庫9.重要的辦公樓、科研樓、檔案樓10.建筑高度超過50m的教學樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、檔案樓等1.一類建筑以外商業(yè)樓、展覽樓、電信樓、財貿金融樓、商住樓、圖書館、書庫2.省級以下的郵政樓、防災指揮調度樓、播送電視樓、電力調度樓3.建筑高度不超過50m的教學樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、檔案樓等根據(jù)以上規(guī)定，本建筑的建筑高度為46.8m，是高層建筑；具有辦公、商用、門診、庫房、資料貯存等多種用途，屬于綜合樓；從建筑平面圖中可以看出，本建筑的性質比擬重要、建筑裝修標準高，設備、資料貴重，發(fā)生火災后損失大、影響大，因此屬于重要的辦公樓，且屬于一類高層建筑?！?〕消防給水系統(tǒng)的選擇我國《高層民用建筑設計防火標準》GB50045—95有如下的規(guī)定。高層建筑必須設置室內、室外消火栓給水系統(tǒng)。建筑高度不超過100m的一類高層建筑及其裙房的以下部位，除普通住宅和高層建筑中不宜用水撲救的部位外，應設自動噴水滅火系統(tǒng)：公共活動用房；走道、辦公室和旅館的客房；可燃物品庫房；高級住宅的居住用房；自動扶梯底部和垃圾道頂部。高層建筑中經常有人停留或可燃物較多的地下室房間，應設自動噴水滅火系統(tǒng)。高層建筑內的可燃油油浸電力變壓器室，充可燃油的高壓電容器和多油開關室等，應設氣體或水噴霧等自動滅火系統(tǒng)。高層建筑的以下房間，應設氣體等自動滅火系統(tǒng)：大、中型電子計算機房；珍藏庫房；自備發(fā)電機房；貴重設備室。根據(jù)以上規(guī)定，本建筑需要設置室內〔各層，包括裙房、地下室〕、室外消火栓給水系統(tǒng)；其內部某些局部還應視情況設置自動噴水滅火系統(tǒng)。一些樓層和特殊的場所，如地下室的配電室，空調機房，通訊機房，校驗計量室等，還應設置氣體或水噴霧等自動滅火系統(tǒng)。由于缺乏經驗、專業(yè)知識有限，在本設計中只對室內消火栓滅火系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)進行了設計，其它的沒有做。3.2室內消火栓給水系統(tǒng)3.2.1設計說明我國《高層民用建筑設計防火標準》GB50045—95規(guī)定，高層建筑必須設置獨立的消防給水系統(tǒng)；高層建筑中需同時設置消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)時，應優(yōu)先采用兩類系統(tǒng)獨立設置方式；假設有困難，可合用消防水泵，但必須在自動噴水滅火系統(tǒng)報警閥前將兩類系統(tǒng)分開設置。經過分析后，在本建筑中采用目前高層建筑中廣泛采用的臨時高壓給水系統(tǒng)。同時設置消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)，并且兩類系統(tǒng)獨立設置?！陡邔用裼媒ㄖO計防火標準》GB50045—95規(guī)定，消火栓栓口靜水壓力不應大于0.80MPa，當大于0.80MPa時，應采取分區(qū)給水系統(tǒng)。由剖面圖所示，需要設置室內消火栓的建筑高度沒有超過46m，高度較低，恰好處在一個堅向分區(qū)的范圍內，因此先采用不分區(qū)的室內消火栓給水系統(tǒng)進行試算，如不符合要求再進行調整。優(yōu)點：節(jié)省管材，減少水泵數(shù)量；不需在樓層內再設水箱間和設備層，有利于充分利用樓內的有效空間，并減少對周圍環(huán)境的影響；管理方便等。缺點：水泵揚程較高，需用耐高壓管材和管件。室外埋地管和消火栓給水管道采用給水鑄鐵管，價格低，耐腐蝕，經久耐用。3.2.2消火栓布置《高層民用建筑設計防火標準》GB50045—95規(guī)定，除無可燃物的設備層外，高層建筑和裙房的各層均應設室內消火栓，并應符合以下規(guī)定：消火栓應設在走道、樓梯附近等明顯易于取用的地點；消火栓的間距應保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達；消火栓的水槍充實水柱應通過水力計算確定，且建筑高度不超過100m的高層建筑不應小于10m，建筑高度超過100m的高層建筑不應小于13m；消火栓的間距應由計算確定，且高層建筑不應大于30m，裙房不應大于50m；消火栓栓口離地面高度宜為1.10m，栓口出水方向宜向下或與設置消火栓的墻面相垂直；消火栓栓口的出水壓力大于0.50MP時，消火栓處應設減壓裝置；消火栓應采用同一型號規(guī)格，消火栓的栓口直徑應為65mm，水帶長度不應超過25m，水槍噴嘴口徑不應小于19mm；臨時高壓給水系統(tǒng)的每個消火栓處應設直接啟動消防水泵的按鈕，并應設有保護按鈕的設施；消防電梯間前室應設消火栓；高層建筑的屋頂應設一個裝有壓力顯示裝置的檢查用的消火栓，采暖地區(qū)可設在頂層出口處或水箱間內。在本建筑的設計中，室內消火栓按單排布置。按標準規(guī)定，該辦公樓應保證有2支水槍的充實水柱同時到達同層任何部位；水槍充實水柱長度Hm不小于10米，本設計中取12米。消火栓口離室內地坪的安裝高度為1.1米。水帶長度Ld取25m，水帶展開時的彎曲折減系數(shù)C取0.8。1-2層建筑物總長度為65.65m，3-12層建筑物總長度為44m。消火栓最大保護寬度b按走道寬度加一側最大房間寬度計算，取15.3m。對一般建筑〔層高3～3.5m〕由于凈高的限制，一般按Ls=3m計算；對于層高大于3.5m的建筑，Ls=Hmsin45；〔Hm：水槍充實水柱長度，m〕。在本設計中盡管樓層較高〔3.6m或4.5m〕，仍然偏平安地取Ls=3.0m。消火栓最大保護半徑：R=C·Ld+Ls=0.8×25+3=23m消火栓間距：S≤==17m1-2層每層應在走道上設5個消火栓，3-12層每層應在走道上設4個消火栓。每層的消防電梯前室也設一個消火栓。另外，1層、2層的房間布置不規(guī)那么，具體的消火栓布置會有所變化。由于房間布置和空間距離的限制，地下室、12層局部消火栓布置在柱子上。在屋頂水箱間設一個裝有壓力顯示裝置的檢查用的消火栓。3.2.3水槍噴嘴處所需水壓按照標準的規(guī)定，在本建筑內選用同一規(guī)格的消火栓、水帶和水槍，以方便使用。水槍噴嘴口徑取19mm，消火栓口徑取65mm。水槍系數(shù)Φ=0.0097，水槍實驗系數(shù)αf=1.21。表3-2水槍系數(shù)Φ值df131619Φ0.01650.01240.0097表3-3水槍實驗系數(shù)系數(shù)f值Hm/mH2O68101216f1.191.191.201.211.243.2.4管道布置《高層民用建筑設計防火標準》GB50045—95規(guī)定，室內消防給水系統(tǒng)應與生活、生產給水系統(tǒng)分開獨立設置；室內消防給水管道應布置成環(huán)狀；室內消防給水環(huán)狀管網的進水管和區(qū)域高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)的引人管不應少于兩根，當其中一根發(fā)生故障時，其余的進水管或引入管應能保證消防用水量和水壓的要求；消防豎管的布置，應保證同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱同時到達被保護范圍內的任何部位；每根消防豎管的直徑應按通過的流量經計算確定，但不應小于100mm。設計中嚴格按照標準進行，但由于該建筑的裙房不規(guī)那么，因此管道布置不是很整齊。地下室、首層、二層中從橫干管直接引出的一個消火栓，其連接管采用70mm管徑；假設一根豎管上引出兩根消火栓，那么該豎管采用100mm的管徑。配水管道管徑具體布置情況見平面布置圖。水槍噴嘴處所需水壓：Hq=fHm/(1-fHm)=1.21×12/(1-0.0097×1.21×12)=16.9mH2O噴嘴口徑19mm的水槍水流特性系數(shù)B=1.577。表3-4特性系數(shù)B水槍噴口直徑/mm13161922B0.3460.7931.5572.836水槍噴嘴的出流量qxh==5.16C＞5.0L/s，符合標準規(guī)定的每支水槍的最小出流量規(guī)定〔也可以查相關計算表直接得到qxh=5.2L/s〕。表3-5消火栓給水系統(tǒng)的用水量高層建筑類別建筑高度〔m〕消火栓用水量〔L/s〕每根豎管最小流量〔L/s〕每支水槍最小流量〔L/s〕室外室內普通住宅≤501510105>5015201051.高級住宅2.建筑高度超過50m或每層建筑面積超過1000m2的商業(yè)樓、展覽樓、綜合樓、財貿金融樓、電信樓3.建筑高度超過50m或每層建筑面積超過1500m2的商住樓4.中央和省級〔含方案單列市〕播送電視樓5.網局級和省級〔含方案單列市〕電力調度樓6.省級〔含方案單列市〕郵政樓、防災指揮調度樓7.藏書超過100萬冊的圖書館、書庫8.重要的辦公樓、科研樓、檔案樓9.建筑高度超過50m的教學樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、檔案樓等≤503030155>503040155注：建筑高度不超過50m，室內消火栓用水量超過20L／s．且設有自動噴水滅火系統(tǒng)的建筑物，其室內、外消防用水量可按本表減少5L／s。3.2.5水帶阻力根據(jù)水槍和消火栓類別選用直徑65mm的水帶，本建筑采用室內消火栓經常使用的襯膠水帶，阻力小，比阻Az=0.00172。水帶水力損失：hd=AzLdqxh2=0.00172×25×5.162=1.14mH2O3.2.6消火栓口所需壓力取消火栓出口處的水頭損失取Hk=20kPa=2.0mH2O，那么消火栓口所需壓力為：Hxh=Hq+hd+Hk=16.9+1.14+2=20.04mH2O校核：設置的共用水箱的消防最低水位為47.3m，最不利點消火栓口高程為42.3+1.1=43.4m，那么壓差為47.3-43.4=3.9m。小于標準規(guī)定的最小靜水壓力0.07MPa，因此需要設置增壓措施。3.2.7水力計算〔1〕設計參數(shù)選擇和水力計算根據(jù)本建筑的性質，按照《高層民用建筑設計防火標準》GB50045—95規(guī)定，本建筑的消火栓給水系統(tǒng)的用水量為室內25L/s，室外25L/s，每支水槍最小流量5L/s，每根豎管最小流量15L/s。按照最不利點計算流量的分配要求，最不利點消防豎管出水槍支數(shù)為3支，相鄰豎管出水槍支數(shù)2支。具體布置情況見平面布置圖和計算計算草圖3-1。表3-6最不利點計算流量分配室內消防計算流量/Ｌ·ｓ最不利點消防豎管出水槍支數(shù)/支相鄰豎管出水槍支數(shù)/支次相鄰豎管出水槍支數(shù)/支10202530402233322332qxh=Hxh=Hq+hd+Hk=qxh2+AzLdqxh2+2qxh=Hxh0=Hq+hd+Hk=16.9+1.14+2=20.04mH2OHxh1=Hxh0+?H(0-1的消火栓間距)+h(0-1的管段的水頭失)=20.04+4.5+0.477/10=24.6mH2Oqxh1==5.78L/sHxh2=Hxh1+?H(1-2的消火栓間距)+h(1-2的管段的水頭損失)=24.6+3.6+1.6/10=28.36mH2Oqxh2==6.24L/s表3-7室內消火栓給水系統(tǒng)水力計算表計算管段設計秒流量q(L/s)管長L(m)管徑DN(mm)流速v(m/s)i(kPa/m)i·L(kPa)0-15.164.51000.670.1060.4771-2113.61001.430.4421.62-317.2436.31002.120.97035.03-417.243.61500.940.1150.4144-528.243.61501.630.3341.2035-628.2417.31501.630.3345.78∑hy=44.5kPa《高層民用建筑設計防火標準》GB50045—95規(guī)定，消火栓給水管道中的流速不允許大于2.5m/s，經校核，設計計算中管徑取用符合規(guī)定。圖3-1消火栓給水系統(tǒng)水力計算用圖根據(jù)水力計算表可知，室內消火栓給水橫干管采用DN150的給水鑄鐵管，室內消火栓給水豎管采用DN100的給水鑄鐵管。在進行消火栓給水系統(tǒng)水力計算時，室內環(huán)狀消防給水管道，以假設的枝狀管路計算。管路總水頭損失：Hw=1.1∑hy=1.1×44.5kPa=49kPa消火栓給水系統(tǒng)所需總水壓力：Hx=H1+Hxh+Hw=42.3+1.1-(-3.7)+20.04+49/10=72.04mH2o消火栓給水系統(tǒng)所需總用水量：Qx=28.24L/s。選用消防水泵型號125MSL×4-37，兩臺，一用一備，Qp=30L/s，Hp=72.4m。電動機機座號225S，功率37kW。〔2〕消火栓減壓《高層民用建筑設計防火標準》GB50045—95規(guī)定，消火栓栓口的出水壓力〔動水壓力〕大于0.50MPa時，消火栓處應設減壓裝置。本建筑中采用減壓孔板減壓，以使消火栓的實際出水量接近設計出水量。消火栓配水管道管徑取70mm，流量按5.16L/s計算；經計算，流速為1.34m/s，i=0.518kPa/m。分別取各層的最不利配水點〔離消防水泵最遠、總水頭損失最大的點〕，豎管流量取17.24L/s，橫干管流量取28.24L/s，經計算可得各層最不利配水點至消防水泵的總水頭損失值?h。剩余水頭：Hxsh=Hb-Hxh-hz-?hHxh：消火栓出口所需水壓hz：貯水池最低水位到消火栓出口的高差Hb：水泵揚程換算剩余水頭值公式為：H`==根據(jù)H`，查表選擇減壓孔板孔徑，具體計算如表3-8所示。表3-8消火栓減壓孔板計算表層數(shù)Hxh/mHb/mhz/m?h/mHxsh/mH`動水壓力/m孔板孔徑/mm孔板水損/m減壓后實際水壓/m-120.0472.40.91.2450.2228.070.26194129.26120.0472.44.81.8545.7125.4665.77194124.77220.0472.49.32.0341.0322.8561.07194120.07320.0472.413.82.3736.1920.1556.23222234.23420.0472.417.42.7232.2418.052.28222230.28520.0472.421.03.0728.2915.7648.33222226.33620.0472.424.63.4224.3413.5644.38222222.38720.0472.428.23.7720.3911.3640.43222218.43到第五層時動水壓力已小于0.5MPa，為平安起見，減壓孔板設到第六層，此時已經符合標準的要求。到第七層以后如果再減壓的話就需要繼續(xù)放大孔板孔徑，沒有必要再設置了?！?〕局部增壓設施的選擇通過在屋頂水箱間設置增壓泵和立式氣壓水罐的方式增壓?！陡邔用裼媒ㄖO計防火標準》GB50045—95規(guī)定，增壓水泵的出水量，對消火栓給水系統(tǒng)不應大于5L/s；對自動噴水滅火系統(tǒng)不應大于1L/s。在設計中，消火栓給水系統(tǒng)氣壓水罐的調節(jié)水容量取300L。消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)分設兩套增壓設施。穩(wěn)壓泵的揚程應按氣壓水罐內消防貯水容積的下限水位仍能保證消火栓栓口處充實水柱的壓力計算。穩(wěn)壓泵的選擇在計算管管水頭損失時，消火栓配水管道管徑取70mm，流量按5.16L/s計算，豎管流量取17.24L/s，橫干管流量取28.24L/s，水箱出水管管徑的計算值取DN100mm，局部水頭損失按沿程水頭損失的10%估計。經計算可得屋頂水箱至最不利配水點的總水頭損失?h=23.0kPa。設計揚程H=20.04+2.3-(4.5+0.5-1.1)=18.44mH20據(jù)調查國內外穩(wěn)壓泵的流量多項選擇為0.5L/S—2.0L/S之間，當系統(tǒng)無氣壓罐時停泵有水錘現(xiàn)象。鑒于穩(wěn)壓泵對系統(tǒng)有著監(jiān)護和自動控制功能的要求。我們建議穩(wěn)壓泵的流量為1.0L/S—2.0L/S，壓力為比主泵高0.1Mpa—2.0Mpa或者為主泵的1.1倍—1.2倍。穩(wěn)壓泵最好設有氣壓罐，假設不設氣壓罐，應在穩(wěn)壓泵的控制器上作文章，使之在停泵時不至于因水錘作用而頻繁啟動[12]。選用ISG40-125消防增壓泵兩臺，一用一備，Qp=1.75L/s，Hp=20m。電動機功率1.1kW，效率η=46%。立式氣壓水罐選擇增壓系統(tǒng)最低工作壓力〔下限水位時〕P1=18.44mH2o=0.185MPa(相對壓力)=0.285MPa(絕對壓力)取Vx=0.30m3，Vs=0.05m3，αb=0.7，立式氣壓水罐β=1.10。假定緩沖水容積V?p=0.054m3。Vxf=0.30+0.054+0.05=0.404m3V==1.481m3V1=1.347m3V2=V1-Vx=1.347-0.3=1.047m3增壓系統(tǒng)最高工作壓力：P2=0.347MPaPs1=P2+0.02=0.347+0.02=0.367MPaVs1=0.991m3V?p=V2-Vs1=1.047-0.991=0.056m3與假設比擬接近，采用該設計值。Ps2=Ps1+0.05=0.367+0.05=0.417MPaVs2=0.872m3校核穩(wěn)壓水容積Vs=Vs1-Vs2=0.991-0.872=0.119m3>50L，符合計算的規(guī)定，因此設計取值合理。根據(jù)V=1.481m3，Vx=0.30m3，選擇罐體直徑為1000m3，罐體總容積1700L，有效貯水容積300L。此時，最不利消火栓充實水柱不小于13m，大于設計值12m，滿足設計要求?！?〕水泵結合器《高層民用建筑設計防火標準》GB50045—95規(guī)定，室內消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)應設水泵接合器，并應符合以下規(guī)定：水泵接合器的數(shù)量應按室內消防用水量經計算確定，每個水泵接合器的流量應按10－15L/S計算；消防給水為豎向分區(qū)供水時，在消防車供水壓力范圍內的分區(qū)，應分別設置水泵接合器；水泵接合器應設在室外便于消防車使用的地點，距室外消火栓或消防水池的距離宜為15－40m；水泵接合器宜采用地上式，當采用地下式水泵接合器時，應有明顯標志。本建筑室內消火栓給水系統(tǒng)設計用水量為28.24L/s，28.24/10=2.8≈3，28.24/15≈1.9，因此應設置3個水泵結合器才能滿足室內消火栓用水量的要求。3.3自動噴水滅火系統(tǒng)設計與計算3.3.1系統(tǒng)選擇《自動噴水滅火系統(tǒng)設計標準》GB50084-2001〔2005版〕規(guī)定，環(huán)境溫度不低于4℃，且不高于70℃的場所應采用濕式系統(tǒng)。具有以下要求之一的場所應采用預作用系統(tǒng)：系統(tǒng)處于準工作狀態(tài)時，嚴禁管道漏水；嚴禁系統(tǒng)誤噴；替代干式系統(tǒng)。滅火后必須及時停止噴水的場所，應采用重復啟閉預作用系統(tǒng)。采用閉式系統(tǒng)場所的最大凈空高度不應大于表3-9的規(guī)定，僅用于保護室內鋼屋架等建筑構件和設置貨架內噴頭的閉式系統(tǒng)，不受此表現(xiàn)定的限制。表3-9采用閉式系統(tǒng)場所的最大凈空高度〔m〕設置場所采用閉式系統(tǒng)場所的最大凈空高度民用建筑和工業(yè)廠房8倉庫9采用快速響應早期抑制噴頭的倉庫12前面已經分析到本建筑的性質比擬重要、建筑裝修標準高，設備、資料貴重，屬于重要的辦公樓。當自動噴水滅系統(tǒng)處于準工作狀態(tài)時，嚴禁管道漏水，嚴禁系統(tǒng)誤噴，否那么會造成較為嚴重的損失。基于以上要求，在設計中本建筑采用預作用噴水滅火系統(tǒng)，它可以有效地防止上述情況的發(fā)生。本建筑的第八層主要是資料室和書庫，滅火后必須及時停止噴水，否那么會對其中的文件繼續(xù)造成破壞，應采用重復啟閉預作用系統(tǒng)。另外，在首層有一個門廳，該門廳與二層屋面的高差為9m，安裝時加上吊頂后有可能凈空高度稍微超過8m。但由于門廳面積不是很大，在該區(qū)域里除了兩根柱子外沒有其它構筑物和物品，而且在其四周的區(qū)域里都用了噴頭進行保護，因此在門廳上空的二層屋面下仍然采用與主體建筑相同的閉式系統(tǒng)和噴頭。3.3.2噴頭選擇和布置〔1〕選擇考慮到建筑美觀，采用吊頂型玻璃球噴頭。工程設計時，應根據(jù)噴頭安裝的具體場所，以該場所的最高環(huán)境溫度加30oC來選擇噴頭的動作溫度。本建筑的超市、大廳、辦公室、書庫、資料室、會議室、倉庫等，其最高環(huán)境溫度為36-380oC，應選擇的噴頭動作溫度為38+30=680oC。根據(jù)閉式噴頭中玻璃球噴頭和易熔合金噴頭的公稱動作溫度、溫度等級選用普通溫級玻璃球吊頂型噴頭。噴頭采用DN15mm的標準噴頭。公稱動作溫度〔oC〕溫度等級識別顏色57.68普通溫級橙色、紅色79.93中溫級黃色、綠色141高溫級藍色182物高溫級紫紅色227，260，343超高溫級黑色表3-10玻璃球噴頭〔2〕噴頭的布置原那么《自動噴水滅火系統(tǒng)設計標準》GB50084-2001〔2005版〕規(guī)定，噴頭應布置在頂板或吊頂下易于接觸到火災熱氣流并有利于均勻布水的位置；當噴頭附近有障礙物時，應符合本標準7.2節(jié)的規(guī)定或增設補償噴水強度的噴頭；直立型、下垂型噴頭的布置，包括同一根配水支管上噴頭的間距及相鄰配水支管的間距，應根據(jù)系統(tǒng)的噴水強度、噴頭的流量系數(shù)和工作壓力確定，且不應大于表3-11的規(guī)定，且不宜小于2.4m。表3-11同一根配水支管上噴頭的間距及相鄰配水支管的間距噴水強度

〔L/min·m2〕正方形布置的邊長〔m〕矩形或平行四邊形布置的長邊邊長〔m〕一只噴頭的最大保護面積〔m2〕噴頭與端墻的最大距離〔m〕44.44.520.02.263.64.012.51.883.43.611.51.712~203.03.69.01.5注：1僅在走道設置單排噴頭的閉式系統(tǒng)，其噴頭間距應按走道地面不留漏噴空白點確定；

2貨架內噴頭的間距不應小于2m，并不應大于3m。一般，噴頭的布置根據(jù)天花板、吊頂?shù)难b修要求一般可布置成正方形、長方形或菱形三種形式。從建筑平面圖中可以看到大局部房間呈正方形，為美觀和布置方便，在設計中采用正方形形式進行布置。〔3〕噴頭的間距根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計標準GB50084-2001〔2005版〕》第5.0.1條，本建筑凈空高度＜8m，噴頭的設置場所火災危險等級屬于中危級Ⅰ級。噴水強度：6L/〔min﹒m2〕，作用面積為160m2。據(jù)第7.1.2條規(guī)定當噴水強度為6L/min﹒m2時，正方形布置的邊長為3.6m，一只噴頭的最大保護面積為12.5m2，噴頭與端墻的最大距離為1.8m。表3-12民用建筑和工業(yè)廠房的系統(tǒng)設計根本參數(shù)火災危險等級噴水強度〔L/min.m2〕作用面積〔m2〕噴頭工作壓力〔MPa〕輕危險等級41600.10中危險等級I級6II級8嚴重危險級I級12260II級16注：系統(tǒng)最不利點處噴頭的工作壓力，不應低于0.05MPa在設計中，出于增強平安性的目的，正方形布置的邊長一般取3.3m，有可能根據(jù)建筑物的形式適當變小。裙房內的超市、會議室?guī)в泄不罨顒佑梅康男再|；門診、衛(wèi)生所屬于醫(yī)生的辦公區(qū)，與之相關的庫房、藥房里的物品也帶有可燃性；在這些區(qū)域里都設置了噴頭進行保護。各層的具體布置情況和尺寸見平面布置圖。地下室里主要布置了貯水池及與之相關的管道、水泵、電機，沒有單獨設供水泵房，可燃物較少，在經常有人停留的走道、自行車庫、報警閥室、管道上方，也設了噴頭。3.3.3管網布置《自動噴水滅火系統(tǒng)設計標準》GB50084-2001〔2005版〕規(guī)定，配水管道應采用內外壁熱鍍鋅鋼管。當報警閥入口前管道采用內壁不防腐的鋼管時，應在該段管道的末端設過濾器。配水管兩側每根配水支管控制的標準噴頭數(shù)，輕危險級、中危險級場所不應超過8只，同時在吊頂上下安獎噴頭的配水支管，上下側均不應超過8只。嚴重危險級及倉庫危險級場所均不應超過6只。每個報警閥控制的噴頭數(shù)濕式系統(tǒng)、預作用系統(tǒng)不宜超過800只；干式系統(tǒng)不宜超過5OO只。每個報警閥組噴水的最高與最低位置噴頭，其高程差不宜大于50m。本建筑噴頭總數(shù)共計980個，建筑高度46.8m。設計采用預作用系統(tǒng)，所以消防應按照干式系統(tǒng)進行分區(qū)，即每個報警閥組連接噴頭不超過500個?；谏鲜鲆蟊窘ㄖ捎脙蓚€分區(qū)：地下室到四層為低區(qū)，噴頭數(shù)為491個；五層到十二層為高區(qū)，噴頭數(shù)為489個。每個分區(qū)噴頭數(shù)均＜500個，且每個報警閥組噴水的最高與最低位置噴頭的高程差小于50m，符合要求。管材采用內外壁熱鍍鋅鋼管。配水管兩側每根配水支管控制的標準噴頭數(shù)均小于8只。各管徑控制噴頭數(shù)根據(jù)表3-13進行布置：表3-13輕危險級、中危險級場所中配水支管、配水管控制的標準噴頭數(shù)公稱直徑〔mm〕控制的標準噴頭數(shù)〔只〕輕危險級中危險級25113233405450108651812804832100—643.3.4水力計算〔1〕計算說明自動噴水滅火系統(tǒng)的水力計算目前有兩種方法，一是估算法，按標準給定流量和壓力，根本無需計算；二是水力計算法，通過逐點計算的流量和管道水頭損失，來確定系統(tǒng)設計流量和壓力。水力計算法又有兩種，一種是最不利作用面積內第一個噴頭的計算壓力取大家認同值0.10MPa，另一種是最不利作用面積內第一個噴頭的壓力應經過計算確定。第二種方法計算的壓力和流量比擬準確，而第一種方法計算有一定的誤差。但第一種方法計算比擬簡單，因此，在實際工程中常被采用。根據(jù)畢業(yè)設計的設計深度要求，又由于時間的限制，在本設計中采用估算法。〔2〕系統(tǒng)的設計流量《自動噴水滅火系統(tǒng)設計標準》GB50084-2001〔2005版〕規(guī)定，“水力計算選定的最不利點處作用面積宜為矩形，其長邊應平行于配水支管，其長度不宜小于作用面積平方根的l.2倍。系統(tǒng)的設計流量，應按最不利點處作用面積內噴頭同時噴水的總流量確定。系統(tǒng)設計流量的計算，應保證任意作用面積內的平均噴水強度不低于本標準表5.0.1和表5.0.5的規(guī)定值。最不利點處作用面積內任意4只噴頭圍合范圍內的平均噴水強度，輕危險級、中危險級不應低于本標準表5.0.1規(guī)定值的85％；嚴重危險級和倉庫危險級不應低于本標準表5.0.1和表5.0.5的規(guī)定值。”噴頭的流量應按下式計算：q=K=80=56.56L/min=0.94L/s式中q——噴頭流量；P——噴頭工作壓力〔MPa〕，在滿足標準要求的條件下，為防止下區(qū)的動水壓力過大〔此時還要增設減壓措施〕造成水量和水壓損失過快，在本設計中取0.05MPa；K——噴頭流量系數(shù)，因采用標準噴頭，K=80。本建筑中，最不利點在高區(qū)的第十二層，但是該點處所設置的噴頭的保護面積不是矩形，無法按照標準推存的方式劃分作用面積。具體劃分時從最不利點開始，按照噴頭設置場所的要求，沿配水支管、配水管取160m2的面積，系統(tǒng)設計流量按該面積內的噴頭同時噴水的總流量確定。具體布置情況見計算草圖。在該面積內共布置了20個噴頭。系統(tǒng)設計流量：式中QS——系統(tǒng)設計流量(L/s〕；qi——最不利點處作用面積內各噴頭節(jié)點的流量(L/min)；n——最不利點處作用面積內的噴頭數(shù)。理論計算流量：Q=160×6/60=16L/s較核：18.6/16=1.175，符合實際設計秒流量為理論流量的1.15-1.3倍的要求。該處作用面積內的平均噴水強度為18.8/160×60=7.05L/(min.m2)大于標準的規(guī)定值，滿足要求。最不利點處作用面積內任意4只噴頭圍合范圍內的平均噴水強度：56.56/(3.3×3.3)=5.18L＞6×0.85=5.1L/(min.m2)，滿足要求〔3〕管道水力計算《自動噴水滅火系統(tǒng)設計標準》GB50084-2001〔2005版〕規(guī)定，管道內的水流速度宜采用經濟流速，必要時可超過5m／s，但不應大于10m／s。水力計算中以高區(qū)管網的最不利配水點作為選擇管徑、水泵、局部增壓設施、減壓設施等的計算依據(jù)。圖3-2高區(qū)管網計算草圖表3-14高區(qū)管網水力計算表管段號噴頭個數(shù)qi流量Q管徑DN/mm流速系數(shù)流速比阻A/〔S2/L2〕節(jié)點間距/m水頭損失hy/mH2O1-210.94251.8831.770.43673.31.282-321.88321.051.980.093862.70.93-432.82400.82.260.044530.750.274-532.82400.82.260.044534.01.425-676.58500.473.090.011082.81.356-71110.34700.2832.930.002890.70.227-81312.22700.2833.460.001171.90.338-91715.98800.2043.260.001172.60.789-102018.81000.12732.40.00026771.456.74∑hy=13.29mH2O總水頭損失：1.2×∑hy=1.2×13.29=15.95mH2O〔4〕噴淋泵的選擇設計流量Q＝18.8L/s設計揚程H： 從地下室地面〔貯水池最低水位〕到十二層屋面的高程差為Z＝50.7mH2O。最不利管路總水頭損失∑h＝1.2×∑hy=1.2×13.29=15.95mH2O〔局部水頭損失按沿程水頭損失的20％估計〕。最不利點處噴頭最低工作壓力P0=0.05MPa=5.0mH2O。按標準規(guī)定，水流指示器的水頭損失取0.02MPa=2.0mH2O，濕式報警閥的水頭損失取0.02MPa=2.0mH2O。水泵揚程按下式計算：H=∑h+P0+Z=5.0+2.0+2.0+50.7+15.95=75.65mH2O選用兩臺IL125-80-250型立式單級單吸離心清水泵。一用一備，水泵流量Q=26.7L/s，H＝87m。電動機型號Y250M-2，功率N＝55KW。〔5〕屋頂局部增壓設施選擇消防水箱最低水位標高為47.3m，最不利點處噴頭的標高為46.8m，高差小于最不利點消火栓所要求的5mH20，因此需要設增壓設施。本設計中采用單設增壓水泵的方式。不設氣壓罐時，增壓泵要求有質量好和可靠性高的增壓水泵、閥門、控制系統(tǒng)。并且宜兩套裝置并聯(lián)安裝，其中一套運行，另一套備用。按最不利點著火時有5支噴頭同時開啟噴水的水量是5L/s，計算水箱接入報警閥前的管段的流量和水頭損失，采用DN70mm的管徑，總水頭損失按沿程水頭損失的20%計算。報警閥后至最不利點的水頭損失按自噴系統(tǒng)的水力計算結果采用。增壓泵的揚程H＝5+(47.3+3.7)×0.00289×25×1.2+2+2-〔47.3-46.8〕+15.95＝28.87m選用兩臺ISG25-160單級單吸管道離心泵，一用一備。水泵性能參數(shù)：Q=0.83L/s；揚程：32m。電動機，功率：1.1KW；效率32%。圖3-3增壓水泵選型計算草圖〔6〕減壓措施標準規(guī)定，輕危險級、中危險級場所中各配水管入口的壓力均不宜大于0.40Mpa。在本設計中噴灑泵揚程為87m，因此要設減壓措施。設計中采用減壓閥進行減壓。減壓閥應設在報警閥組入口前，入口前應設過濾器，當連接兩個及以上報警閥組時，應設置備用減壓閥，垂直安裝的減壓閥，水流方向宜向下?！?〕增壓措施采用臨時高壓給水系統(tǒng)的自動噴水系統(tǒng)，應設置高位消防水箱。高位消防水箱的消防儲水量應按10min室內消防用水量計算，但不可超過18m3〔嚴重危險級除外〕。采用與生活水箱合用的方式設置，具體布置見生活給水系統(tǒng)中水箱的計算。〔8〕水泵結合器 本建筑自自動噴水滅的系統(tǒng)設計用水量為18.8L/s，18.8/10≈2，因此應設置2個水泵結合器才能滿足室內消火栓用水量的要求。4建筑排水系統(tǒng)設計與計算4.1排水系統(tǒng)選擇因只是排除衛(wèi)生間的污水，故不涉及“合流”或“分流”的問題，全部生活污水共同排除。生活污水直接排入市政排水管網。4.2通氣系統(tǒng)的選擇標準規(guī)定，建筑標準要求高的多層住宅和公共建筑、10層及10層以上高層建筑的生活污水宜設置專門的通氣管道系統(tǒng)。本建筑共有12層，設一根專用通氣管道。4.3排水管材采用目前在建筑內廣泛采用的排水塑料管〔UPVC〕。具有重量輕、不結垢、不腐蝕、外壁光滑、容易切割、便于安裝、可制成各種顏色、投資省和節(jié)能的優(yōu)點。但強度低、耐溫性能差、立管噪聲大、防火性能差、暴露于陽光下容易老化。4.4各層橫支管水力計算生活排水設計秒流量計算公式：qp=0.12α+qmax式中，α:根據(jù)建筑物不同而定的系數(shù)，該建筑是辦公樓，取2.5。各層橫支管均采用標準坡圖4-1衛(wèi)生間①計算草圖圖4-2衛(wèi)生間②計算草圖圖4-3門診排水計算草圖表4-1各層橫支管水力計算表管段污水盆NP=1.00洗手盆NP=0.30小便器NP=0.30蹲便器NP=4.5坐便器NP=6.0淋浴器NP=0.45洗臉盆NP=0.75當量總數(shù)

qp(L/s)管徑(mm)坡度衛(wèi)生間①1-211.00.33500.0262-3111.300.43500.0263-41111.600.53500.0264-91121.900.63500.0265-616.02.001100.0266-71110.53.001100.0267-81216.53.21100.0268-922213.381100.026衛(wèi)生間②1’-2’11.00.33500.0262’-3’111.300.58500.0263’-4’1111.600.68500.0264’-11’1121.900.78750.0265’-7’16.02.001100.0266’-7’10.750.25500.0267’-8’116.752.251100.0268’-9’1117.202.401100.0269’-10’12113.203.091100.02610’-1’112117.703.261100.026門診管道0”-1”10.750.25500.0261”-2”21.500.50500.0262”-3”32.250.70750.0263”-4”43.000.77750.0264.5立管計算立管管底部接納的排水總當量數(shù)為：NP=4×17.7+8×21+0.75×4=241.8設計秒流量：qp=0.12×2.5+2.0=6.67L/s立管管徑取de=110mm表4-2排水立管最大排水能力通氣情況管材立管工作高度〔m〕通水能力〔L/s〕管徑(mm)90100110125150160設有通氣立管塑料管———10.016.0—28.04.6排水橫干管為排水通暢，立管底部和排出管放大一號管徑，取de=125mm，取標準坡度，經校核，符合設計要求。4.7通氣管道標準規(guī)定，當通氣立管長度大于50m時，通氣立管管徑應與排水立管管徑相同。在該建筑中因通氣立管長度大于50m，故其管徑與排水立管相同，為de=110mm。標準規(guī)定，結合通氣管管徑不宜小于通氣立管管徑，因此取de=110mm。5建筑雨水系統(tǒng)設計與計算5.1系統(tǒng)選擇考慮本建筑的建筑性質和層頂面積的大小，采用普通外排水，即檐溝外排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于普通住宅、一般的公共建筑和小型單跨廠房。5.2設計參數(shù)選取《建筑給水排水設計標準》GB50015—2003規(guī)定，檐溝外排水宜按重力流設計，高層建筑屋面雨水排水宜按重力流設計；一般性建筑物屋面設計重現(xiàn)期取2-5a；屋面雨水排水管道設計降雨歷時按5min計算。本建筑中采用T=5a。徑流系數(shù)，屋面取ψ=0.9。雨水量計算公式Q=ψFq5/10000。查設計手冊，河南鄭州的5min暴雨強度為q5=5.721L/(s·102m2)=5721L/(s·ha)。那么:Q=ψFq