某综合楼给排水施工设计计算书

'某综合楼给排水施工设计计算书目录一、生活给水系统有关计算1、管道水力计算2、最大日用水量、最大时用水量计算3、生活贮水量计算4、引入管径计算5、水表选型及水表水头损失计算6、对室内管网所需水压进行校核7、生活水泵的选择（配电机）二、生活排水系统的有关计算（一）、建筑排水系统设计1、按经验及有关规定确定某些排水管径2、按公式计算各污水管及粪水管的管径3、主通气立管及结合通气管管径的确定（二）、高层建筑污（废）水的抽升（三）、化粪池与隔油池的设计1、化粪池的计算2、隔油池的计算（四）、雨水排水系统的计算（本建筑采用天沟外排水系统）三、消火栓消防给水系统的计算1、室内消火栓的布置原则2、喷嘴所需水压3、水龙带水头损失（水龙带采用麻织材料）4、消火栓口所需水压（每一层）5、消防立管管径的确定6、高层建筑消火栓给水系统的安全措施7、消防泵的计算与选择8、降低下层消火栓压力的措施9、消火栓系统组成四、自动喷水灭火系统及其有关计算（一）、自动喷水灭火系统的选择（二）、水幕系统水力计算（三）、消防消喷泵的计算与选择（四）、水箱及贮水池的贮水容积计算第1页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书施工设计计算书定线及管材按平面图所示，长度、尺寸也按平面图量取。一、生活给水系统有关计算1、管道的水力计算·1—5楼的生活给水系统共有2根给水立管（给1、给2），很明显，只要室外管网满足给1的压力要求即可满足要求（给2的室内给水压力绝对满足要求）。下面进行1—5楼给水水管1的水力计算⑴、画出给水水管1的轴测草图并标号⑵、根据公式进行给1的水力计算公式：qg=α×0.2×N+K×N式中：qg——给水设计秒流量（升/秒）；N——计算管段的卫生器具当量总数；α，K——根据建筑物用途而定的系数，按有关规范选得α办公室=1.5水力计算见下表5表5管段卫生洁具名称及当量当量流量管流速单阻管长沿程编号洗脸小便器器大便器总数径阻力盆水自动冲洗冲洗水il自至龙头阀箱无塞NL/s㎜m/smm/mmm0110．50．10200．6567．710．0680.512110．750．15200．831400．750．1050.50.2523121．00．20250．638．821．80．0560.50.534131．250．25250．7950．242．10．1060.50.75451343．250．54320．8841．822．40．1060.50.752.0562343．750．58321．0868．274．80．3281.00.752.0674687．50．82400．8226．773．40．0912.01.54.0.78691211．251．0401．0541．493．40．1403.02.256.0898121615．01．16401．0541．493．40．1404.03.08.091010152018．751．30401．0541．49281．1505.03.7510.0总计2．204第2页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书沿程总阻力Σil=2.204m水柱总阻力=1.3×Σil=1.3×2.204=2.865m水柱·对于给2，由于没有给出相应条件，所以只好以附近已建成的相类似的建筑物的取值为参考，取DN=32㎜·6—10层的客房生活给水水管（给3）水力计算（公式同上）见表6表6管段卫生洁具及名称当量流量管流速单阻管长沿程阻编号洗脸盆大便器二个阀总数径力水龙头冲洗水开浴盆L/sm/smm/mmNm自至有塞箱水龙头mm0110．80．16200．831041．50．1560.812111．30．26250．7950．241．50．0750.80.5231112．80．56320．8841．820．50．0210.80.51.5342225．61．12401．0541．293．40．1401.62.03.0453338．41．45401．3363．143．40．2152.41.54.55644411．21．67401．3363．143．40．2153.22.06.067555141．87401．77103．854．20．4364.02.507.578101010282．65631．0421．7260．1308.05.01589303030844．58751．0424．3560．146.24.015.045.09105050501405．92901．1616．88190．32140.025.075.0总计1．86沿程总阻力Σil=1.86m水柱总阻力=1.3×Σil=1.3×1.86=2.41m水柱·11—13楼给水水管给4水力计算虽然给水压力满足给3的时候，给4的给水压力一定可以得到满足，但是为了方便施工以及以后的引入管计算及校验给水压力是否满足，同样对给4进行水力计算，计算过程及结果见表7：表7第3页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书管段卫生洁具名称及当量当流量管流速单阻管长沿程编号洗脸小便器器大便器量径阻力盆水自动冲洗冲洗水总数il自至龙头阀箱无塞L/s㎜m/smm/mmmN0110．50．10200．6567．710．0680.512110．750．15200．831400．750．1050.50.2523121．00．20250．638．821．80．0560.50.534131．250．25250．7950．242．10．1060.50.75451343．250．54320．8841．822．40．1060.50.752.0562343．750．58321．0868．274．80．3281.00.752.0674687．50．82400．8226．773．40．0912.01.54.0.78691211．251．0401．0541．4910.0413.02.256.0总计0.9012、最大日用水量、最大时用水量计算最大日用水量、最大时用水量是求贮水池和水箱容积的前提，但是贮水池和水箱的容积与采用室外管网供水的1—5楼的用水量无关，因在此忽略1—5楼的最大日用水量及最大时用水量的计算。·最大日用水量计算公式：Qd=Σmqd3式中：Qd——最大日用水量m/dm——用水单位数人、床位等qd——用水量标准升/人/日等其中用水单位数及用水量标准的确定如下：①、客房部分：设所有房间为双人房，则m=2×50=100（床位）qd=400L/P.d；②、办公室部分：设每人占地面积为5平方米，将所有面积平分可得用水单位数：m=334.2×2÷5=134（人）qd=50L/P.班；③、大会议室：设每人占地面积为5平方米，将所有面积平分可得用水单位数,同时由于大会议室的使用率限制，将之前所得的用水单位数再乘以10%才是真正的用水单位数：m=396÷5×10%=8（人）qd=30L/P.班。第4页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书3则Qd=Σmqd=（100×400+134×50+8×30）÷1000=46.94（m/d）·最大时用水量计算Qd公式：Qh=∑KhT3式中：Qh——最大时用水量m/hKh——时变化系数T——建筑物内用水时间小时其中时变化系数及建筑物内用水时间的确定如下：客房：Ｔ＝２４小时，Kh＝2.0办公室：Ｔ＝８小时，Kh＝2.5Qd100×400134×50+8×303Qh=∑Kh=×2.0+×2.5=5502.08L/h=5.5m/hT248３、生活贮水量计算：公式：Vg=(qb－qe)Tb＝（１～２）Qh３式中：Vg——贮水池中生活贮水量米３qb——水泵出水量米／时３qe——水池进水流量米／时Tb——水泵运行时间时３Vg=(qb－qe)Tb＝（１～２）Qh=2×5.5=11米４、引入管管径计算①、根据广州市建筑设计院采用的公式计算总干管公式：qg=Σq0nb式中：qg——给水设计秒流量（Ｌ/s）q0——给水额定流量（Ｌ/s）n——卫生器具个数（个）b——同时给水百分数上式中各值见下表8表8第5页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书名称给水额定流量（Ｌ/s）同时给水百分数卫生器具个数（个）无塞洗脸盆水龙头0.160%16有塞洗脸盆水龙头0.1660%50二个阀开浴盆水龙头0.3050%50大便器冲洗水箱0.160%82小便器手动冲洗阀0.0550%24qg=q0nb=16×0.1×60%+50×0.16×60%+50×0.3×50%+82×0.1×60%+24×0.05×50%=18.78（Ｌ/s）另外由于厨房用水量没有资料，只有设ＤＮ３２㎜的管径，设流速为0.8m/s，则其设计流量为0.64（Ｌ/s）。则总设计秒流量为19.42（Ｌ/s），设总管设计流速为1.2m/s，则计得引入总管的管径为：Ｄ＝１４４㎜，根据标准管径，取Ｄ＝１６０㎜。②、根据室内秒流量计算引入管管径，设流速为1.2m/s：公式：qt=q1+q2+q3+q4式中：qt——总设计秒流量（Ｌ/s）q1——给１设计秒流量（Ｌ/s）q2——给２设计秒流量（Ｌ/s）q3——给３设计秒流量（Ｌ/s）q4——给４设计秒流量（Ｌ/s）qt=q1+q2+q3+q4＝1.3+0.64+5.92+1.0=8.86(L/s)计得引入管管径为Ｄ＝９４㎜，根据标准管径，取Ｄ＝１１０㎜。将上两种方法的计算公式及计算出来的结果比较，①式计算出来的结果偏大，而②式的则较为合理，因此最后决定取引入管管径为１１０㎜。5、水表选型及水表水头损失计算·水表选择按设计秒流量（不包括消防流量）不超过水表的额定流量来选定水表口径，并以平均小时流量的6～8%榇水表的灵敏度。按水表型号的确定规定，当公称直径大于50㎜时，应采用螺翼式水表。·水表水头损失可按下式计算：2QBHB=KB第6页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书式中：HB——水表水头损失米水柱3QB——水表额定流量米/时KB——水表特性系数2QLKB=L3式中：QL——水表流通能力米/时L——通过流通能力产生的水力损失但是由于水表的以上材料都不详，拟按最大小时流量选用水表时的允许水头损失值作为水表水表损失，查表得，螺翼式水表于正常用水时其允许水头损失为1.3米。6、对室内管网所需水压进行校核对1—5层管网所需水压进行校核，计算公式如下：H=H1+H2+HB+H3式中：H——室内给水系统所需总水压，自室外引入管起点轴线算起（米水柱）；H1——最高最远配水点与室外引入管起点的标高差（米）；H2——计算管路的水头损失（米水柱）；HB——水流通过水表的水头损失（米水柱）；H3——计算管路最不利配水点的流出水头（米水柱）。H=H1+H2+HB+H3=14.8+2.865+1.3+1.5=20.5﹤28经计算，室外给水管网水压满足室内水压要求。7、生活水泵的选择（配电机）（1）、水泵流量的计算：1.2×(5.92+1.0)=8.3L/s（2）、水泵的扬程计算：1.2×(2.41+47.8)=60.3m（3）、根据Q、H选择生活水泵：选两台IS65-40-2502900/3450r/min（一用一备）。二、生活排水系统的有关计算（一）、建筑排水系统设计１、按经验及有关规定确定某些排水管径：１－１３楼的有塞及无塞洗脸盆、浴盆排水管径取Ｄ＝４０㎜；连接二个及二个以上手动冲洗小便器的排水管，应考虑冲洗不及时而形成尿垢的影响，管径取１００㎜；由连接有大便器的管段，即使仅有一只大便器，第7页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书也应考虑其排水量大而猛的特点，管径应为１００㎜，而连接４个大便器的干管的水流量与蹲位为４的大便槽相当，所以其管径也可以为１００㎜。对于排泄较洁净废水的卫生器具，其排水管径最小可采用４０㎜，则地漏管径为４０㎜。另外，所有的存水弯均为S型存水弯，而地漏的存水弯则为抗虹吸式存水弯。２、按公式计算各污水管及粪水管的管径：·计算污水立管１的管径：公式：qu=0.12αNu+qmax式中：qu——排水设计秒流量（升／秒）；α——根据建筑物用途而定的系数，本建筑取２.０；Ｎ——计算管段的排水当量总数；qmax——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量（升／秒）而其中有关数值的确定见下表9：表9名称无塞洗手盆有塞洗脸盆浴盆高水箱大便器低水箱大便器手动冲洗阀式小便器q(l/s)0.100.250.671.502.00.05当量0.30.752.04.56.00.15qu=0.12αNu+qmax=0.12×2.0×0.3×2+0.75×50+2.0×50+0.67=3.49(L/s)根据无需设专用通气立管的排水立管临界流量值，见表10，污水立管１的管径为１００㎜。表10管径（毫米）５０７５１００１５０排水立管的临界流量值（升／秒）１.02.54.510.0·污水立管１Ｂ－１Ｆ管径的计算：公式及有关取值的规定与上同。qu=0.12αNu+qmax＝0.12×2.0×0.75×5+2.0×5+0.67=1.13(L/s)根据无需设专用通气立管的排水立管临界流量值，污水立管1B-1F的管径为75㎜。第8页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书·污水立管２管径的计算：qu=0.12αNu+qmax＝0.24×3.6+0.1=0.55(L/s)根据无需设专用通气立管的排水立管临界流量值，污水立管2的管径为50㎜。·污水立管３管径的计算：qu=0.12αNu+qmax＝0.24×1.2＋0.1=0.36根据无需设专用通气立管的排水立管临界流量值，污水立管３的管径为５０㎜。·粪便管立１的管径计算：qu=0.12αNu+qmax＝0.24×4.5×3+6.0×50+0.15×3＋2.0=6.25L/s根据无需设专用通气立管的排水立管临界流量值，粪便立管１的管径为１５０㎜。其它粪便立管所负担的排水当量较小，省却不算，其立管管径均为１００㎜。３、主通气立管及结合通气管管径的确定：十层以上的建筑，应在自顶层以上每隔６～８层处设结合通气管，连接排水六管与通气立管，而通气管管径一般比相应的排水管管径小１－２级，据此以确定结合通气管径，凡与管径为５０㎜的排水管连接的结合通气管其管径为４０㎜；而凡与管径为７５㎜的排水立管连接的结合通气管管径为５０㎜；凡与管径为１００㎜的排水立管连接的结合通气管径为７５㎜；而主通气立管管径为１００㎜。（二）、高层建筑污（废）水的抽升：１、由于该建筑地下室少量污废水不能自流排室外，因此必须抽升排泄，以保持３室内良好的环境卫生。由原始资料可知，已设有三个１×１米的集水井，共中２个用以收集截水沟的雨水，而另一个则为泵房收集污水所用。按照收集雨水的两个集水井所要求的污水抽升设备应具备效率高，工作可靠的特点，初选离心污水泵；而泵房内的集水井只是收集非经常性的少量污水，初选手摇泵。２、集水池的一般规定：①、为松动吸水坑的沉渣，沉水坑内应设冲洗水管。②、集水池底应有不小于１％的坡度；在污水含悬浮物较多时，一般采用１０％～２０％的破度坡向吸水坑。０③、吸水坑深度一般采用0.5m左右，边坡一般不小于６０。④、集水池的表面，应依据污水水质情况采用适当防腐措施（水泥抹面）。⑤、集水池间应有良好的自然通风，并设机械通风设备。第9页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书３、集水池格栅的设计按集水池格栅设计的一般规定，污水中夹带有粗大物体时，在集水池入口处应设备格栅，栅条的间隙应小于水泵叶轮的最小间隙,以免堵塞水泵。而污水泵初选12PWA型离心式污水泵，则格栅间隙为20--30㎜。24、水泵扬程的计算：（1）、雨水收集井：设在水深为0.2米时，污水泵自动开启排水，2钟内把所有0.2×1×1雨水排出，则Q==1.67s，2×604Q另设流速为1.2m/s,则管径为：d==42㎜，取管径为40㎜，水泵扬程计πυ算如下：H≥H1+H2+H3+H4+H52λL2λLγυ111γυ222＝（h1+h2）+(∑ξ1+)+(∑ξ2+)+H4+H52gd2gd12式中：H——水泵全扬程（米）；H1——集水池最低水位至出水管排出口的压力差（米）；H2——吸水管水头损失之和（米）；H3——出水管水头损失之和（米）；H4——出水管排出口的压头（米）；H5——必要的剩余扬程（米），考虑到使用过程中设备效能可能降低、水头损失可能增加等因素，在全扬程小于及等于20米水柱时采用2米。h1——集水池最低水位至泵轴的压头（米）；h2——泵轴至出水管排出口的压头（米）；2g——重力加速度（米/秒）γ——污水的容重（千克/升）υ1、υ2——吸水管和出水管内的流速（米/秒）；∑ξ1、∑ξ2——吸水管和出水管的局部阻力系数之和；λ1、λ2——吸水管和出水管的沿程摩擦阻力系数；L1、L2——吸水管和出水管的长度（米）第10页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书d1、d2——吸水管和出水管的内径（米）。由于实际中以上各项的某些数据不全，因此采用增加保险系数法来计算水泵扬程：H=1.25(4.6+2.3)=8.97（米）（2）、水泵房内集水井：设在水深为0.1米时，污水泵自动开启排水，1分钟内0.1×1×1把所有雨水排出，则Q==1.56L/s3×60设流速为0.8m/s，同上公式计得管径为42㎜，取管径为50㎜，水泵扬程同为8.97米5、水泵的选择：13集水井污水泵选择：选3台2PWAc型离心式污水泵，流量为56米/小时，扬2程为8.7米。（三）、化粪池与隔油池设计1、化粪池的计算：V=V1+V2+V33式中：V——化粪池的计算总容积（米）；3V1——污水部分的容积（米）3V2——浓缩污泥部分的容积（米）V3——保护层容积，保护高度取300㎜。NqrptsanNrTn(1−bh)Knms其中：V1=V2==0.000336NT24×1000(1−C)×1000h式中：N、Nr——化粪池实际使用人数。人们一天内在各类建筑物内停留的时间不同：（1）全天候生活在内的建筑物有医院、疗养院、有住宿的幼儿园等，其值可取100%的居住人数；（2）住宅、集体宿舍、旅馆一类建筑中，人员在其中逗留的时间为16小时，故其值采用居住人数的60～70%；（3）对办公室、教学楼、工业企业生活间等工作场所，其值取总人数的40～50%；（4）公共食堂、影剧院、体育场等建筑，人们逗留时间约2～3小时，其值取总人数的10%。而根据实际情况，其取值如表11：第11页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书表11建筑层性质百分数（%）总人数（个）实际人数（个）旅馆6010060办公室4016377市场及餐厅102250225总人数362qrp——每个每天污水量，可采用20升/人·日。an——每人每天污泥量，每人每天污泥量包括每人每天粪便量及排尿量，计算时取0.4升/人·日。ts——污水在池中停留时间，保证最大小时流量在池内停留时间不小于12小时，本设计取20小时。Tn——污泥清掏周句，根据规定，取150日。bh——新鲜污泥的含水率，取95%ch——发酵污泥的含水率，取90%Kn——污泥发酵后体积缩减系数，取0.8；ms——清掏污泥后残留的熟污泥容积系数，取1.2根据上面的取值，计算：362×20×203V1==6.03(m)24×10003V2=0.000336×362×150=18.24(m)3当化粪池的计算总容积大于25米时，宜设置二个或一个以上并联的化粪池，每个化粪池容积最好相等，因此本设计采用2个容积相同的化粪池。则单个化粪污的计算24.273容积为=12.14米，设化粪池长6米，宽1.5米，则：2V1+V212.14H总=+0.3=+0.3=1.65（米）S6×1.53化粪池尺寸：长×宽×高6×1.5×1.65则V总=14.85m3当每日通过化粪池的污水量大于10米时，就采用一格化粪池，共第一格占总容积的50%，第二、三格各占总容积的25%，格与格之间应设拦截污泥浮渣的设施。2、隔油池计算第12页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书-3·有效容积计算：V=Qmax×60t×10式中：Qmax——污水最大秒流量，取给水设计秒流量升/秒；t——污水停留时间，取6分钟。-3-33V=Qmax×60t×10=0.71×60×6×10=0.32m3·隔油池总容积V总=1.25×0.26=0.32m3取1米，尺寸长×宽×高1×1×1（四）、雨水排水系统的计算（本建筑采用天沟外排水系统）·十三楼屋面汇水面积计算：（1）、屋面汇水面积按屋面的水平投影面积计算F1=296㎡（2）、高出屋面的侧墙的汇水面积计算—一面侧墙，按侧墙面积50%折处算成汇水面积F2=40.8㎡F总=F1+F2=336.8㎡按一般规定，每100㎡不少于一根排水管，另根据建筑物实际平面几何形状，共设7根排水立管，位置如兰图，分另为雨1～雨7336.87＞满足要求，管径为100㎜。100·4楼屋面汇水面积计算屋面汇水面积：F=267㎡。根据上述理由，设4根雨水立管，管径为100㎜，分别为雨8～雨11。以上各雨水立管均采用65型雨水斗。四、消火栓消防给水系统的计算不同类型和高度的高层建筑物的消防用水量见表12表12建筑名称建筑高度（米）消防用水量（升/秒）≤5025普通住宅＞5035医院、电讯楼、广播楼、高级住宅、普通旅馆、办公≤5040楼、科研楼、图书馆、档案楼、省级以下的邮政楼等＞5050百货楼、展览楼、财贸金融楼、高级旅馆、重要的办≤5060公楼、科研楼、图书楼、档案楼、省级邮政楼等＞5070第13页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书根据高层建筑消火栓给水系统立足于“室内自救”的原则及具体要求，按照扑救火灾实际需要，我国《高层民用建筑设计防火规范》提出具体用水量标准，高层民用建筑消火栓给水系统的消防用水量应满足表13的要求表13建筑消防用水量每根竖管每支水枪建筑物名称高度（L/s）最小流量最小流量（米）室外室内（L/s）（L/s）≤501510105普通住宅＞501520105医院、电讯楼、广播楼、高级住宅、≤502020105普通旅馆、办公楼、科研楼、图书馆、＞502030155档案楼、省级以下的邮政楼等百货楼、展览楼、财贸金融楼、高级≤503030155旅馆、重要的办公楼、科研楼、图书＞503040155楼、档案楼、省级邮政楼等为了保障灭火用水量，又利于节约投资，在执行上表珍宝的消防用水量时，还必须注意下列事项：（1）、建筑物高度不超过50米，且每层面积不超过500平方米的百货楼、展览楼、财贸金融楼、高级旅馆、重要的办公楼、科研楼、图书楼、档案楼、省级邮政楼等，按上表的室内外消防用水量均可分别减少5升/秒。（2）、高级旅馆、重要的办公楼等高层建筑，除了设有自动喷水灭火系统、消火栓给水系统以外，还增设了消防水喉。这种水喉设备流量少，又是供住户扑救初句火灾用，可以不计算消防用水量。根据该建筑物的性质和高度以及所需注意的事项，消火栓每支水枪最小流量为5升/秒，每根竖管最小流量为10升/秒，则选择口径为65㎜的消火栓、喷口直径19㎜、水龙带长度为25米。1、室内消火栓的布置原则：（1）、室内消火栓应设在易于发现、易于取用的地点，严禁伪装消火栓，消防电梯前室应设消火栓。第14页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书（2）、室内消火栓的间距应能保证同屋相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任一点，不允许有任何死角。(H−H)12·充实水柱长度Sk=sinα式中：Sk——充实水柱长度（米）；H1——室内每层净高（米）；H2——水枪喷嘴离地高度，一般为1米；00α——水槌上倾角，一般采有45，当在特殊困难时，也可大于45，但不得0大于60。(H1−H2)3.4−1ⅰ、一般楼层消火栓充实水柱：Sk===3.39（米水柱）0sinαsin45ⅱ、屋顶消火栓充实水柱：10（米水柱）·消火栓保护半径R=Ld+Ls式中：Ld——水带敷设长度（米），考虑水带的转变曲折应为水带长度乘以折减系数0.8；0LS——水枪充实水柱长度的平面投影长度（米），水枪倾斛一般按45计算，则Ld=0.8×25=20（米水柱）LS=0.7×Sk=0.7×3.39=2.38（米水柱）得R=2.38+20=23.8（米）22·消火栓间距S=R−b式中：S——消火栓间距（米），但不应在于30米；R——消火栓保护半径（米）；b——消火栓最大保护宽度（米）。22ⅰ、地下室：b=17.5米S=2×22.28−17.5=27.9（米）22ⅱ、一至四楼：b=15米S=2×22.28−15=31.2（米）22ⅲ、五至十三楼：b=8米S=2×22.28−8=41.8（米）而在两楼梯间设消火栓时丙消火栓间距为21米，且21＜27.9、21＜31.2、21＜41.8，所以选择在两楼梯间内设消火栓，如兰图，分别为消1、消2。第15页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书2、喷嘴所需水压：αHfmHq=1−ϕαHfm式中：Hq——水枪喷嘴造成某充实水柱所需之水压（米水柱）；Hm——充实水柱高度（米水柱）；4αf——实验系数，αf=1.19+80(0.01Hm)；φ——与水枪喷口直径有关的系数，可查表。（1）、一般楼层消火栓喷嘴所需水压：αfHm1.19×3.39Hq===4.2（米水柱）1−ϕαH1−0.0097×1.19×3.39fm（2）、屋顶消火栓所需水压：αfHm1.19×10Hq===13.5（米水柱）1−ϕαH1−0.0097×1.19×10fm3、水龙带水头损失（水龙带采用麻织材料）：2h=ALqdzdxh式中：Az——水龙带水头损失（米水柱）；qxh——实际通过的消防流量（升/秒）；Ld——水龙带长度（米）；Az——水龙带阻力系数，见有关表格。2h=ALq=0.0043×25×25=2.69(米水柱)dzdxh4、消火栓口所需水压（每一层）：Hxh=Hq+hd式中：Hxh——消火栓口压力（米水柱）；Hq——水枪喷嘴造成某充实水柱所需之压力（米水柱）；hd——水流通过水龙带的损失（米水柱）。Hxh=Hq+hd=4.2+2.69=6.89（米水柱）5、消防立管管径的确定：根据上表的规定，立管消防水流量为10升/秒，立管管径为100㎜，流速为1.27米/秒，而水管单阻为26.9㎜/m6、高层建筑消火栓给水系统的安全设施：第16页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书（1）、消防管网上的阀门高层建筑室内消防给水管应设置一定数量的阀门，以保证火场供水安全。阀门的布置应使管道在检修时，被关闭的立管不超过一条，一般可按分水节点的管道数N-1的原则布置。消防管网上的阀门应经常处于开启状态，为防止检修管道（或消防设备）后忘开阀门或误关闭，阀门应有明显的启闭标志、信号，或在阀门开启后进行铅封。本设计按要求设置4个消防管网上的阀门，详见系统图及平面图。（2）、高层建筑屋顶应设检查和试验用的消火栓，供本单位和消防队定句检验室内消火栓给水系统的供水能力时使用。这对保护本建筑物免受邻近火灾的威胁有良好的效果。屋顶消火栓采用双出口，每个消火栓充实水柱为10米，水龙带长25米。虽然屋顶水箱难以满足屋顶消火栓的水量、水压的要求，但消防泵及稳压泵开启后便能满足屋顶消火栓的水压要求。屋顶消火栓的设置数量，宜按消火栓给水系统的用水量确定。在北方寒冷地区，屋顶消火栓应有防冻和泄水装置。本设计按要求设置2个屋顶消火栓，每个均为双出口，充实水柱为10米，水龙带长25米，消火栓直径为65㎜。（3）、水泵接合器高层建筑消防给水管网系统均应设置水泵接合器。水泵接合器是消防车往室内管网供水的接口，当故障或室内消防用水量不足时，消防车队即从室外消火栓、消防水池或天然水源取水，通过水泵接合器将水送至室内管网，保证室内火场用水。每一个室外消火栓仅供一台消防车用水。故每个水泵接合器的流量按10～15L/s计算。考虑室内消火栓系统及自动喷水系统，选用4个水泵接合器，分别布置在建筑的四周详见建筑兰图。而根据有关消防水泵的适用场所及规格，选用地上层消防消防水泵接合器SQB100。7、消防泵的计算和选择：（1）、消防水泵的扬程计算：H=H+h+h+hbqdgz式中：Hb——消防水泵的压力（米水柱）；Hq——最不利点消防水枪喷嘴所需水压（米水柱）；hd——消防水龙带的水头损失（米水柱）；hg——管网的水头损失（米水柱）；第17页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书hz——消防水池水面与最不利消火栓之压力差（米水柱）。从消防泵到屋面试验消火栓管长：L=74米沿程水头损失：h1=74×26.9÷1000=1.99（米水柱）总水头损失：h=1.1×h1=2.19（米水柱）消防水龙带的水头损失及最不利点消防水枪喷嘴(此时最不利点消火栓为屋顶消火栓)所需水压：hd+Hq=15.6（米水柱）管网的水头损失：hg=2.19（米水柱）消防水池水面与最不利消火栓之压力差：hz=45.8（米水柱）·消防水泵的压力：H=1.2×Hb=1.2×(15.6+2.19+45.8)=76.31（米水柱）·消防水泵流量：Q=1.2×q=1.2×10×2=24（升/秒）选泵型为：2台IS125-100-250A（转速2900/3450r/min）单级离心泵，一用一备。为了保证起火初句高层消火栓的水压，在设置了消防水泵的同时，在屋面另设两台稳压泵（一用一备），根据每层消火栓口所需水压为13.5米水柱，流量为10升/秒H=1.2×Hb=1.2×13.5=16.2mQ=1.2×q=1.2×10=12L/s选泵型为：2台IS100-65-250A(450/1725r/min)单级离心泵。8、降低下层压力的措施：在建筑物层数较多时，上下层消火栓所受水压相差很大，必须采取降低下层压力的措施，避免下层消火栓流量远远超过规定的设计流量。而由于本建筑的高度小于50米，存在的上下层消火栓所受水压相差很大的情况不明显，此时只须把1、2楼的普通消火栓改为减压消火栓即可。9、消火栓系统组成：消防水泵、稳压泵、消防立管、消火栓、水泵接合器。四、自动喷水灭火系统及其有关计算自动喷水灭火系统工程高层民用建筑中具有良好的灭火效果，火灾控制率很高，因此，我国《高层民用建筑设计防火规范》规定，在下列部位应设置：闭式自动喷水灭火设备；水幕设备（摘录）：（一）、下列部位设置闭式自动喷水灭火设备（1）、超过2000个座位的剧院观众厅、舞台上部、化妆室、道具室、贮藏室、贵宾室等。（2）、超过3000个座位的体育馆观众厅上部、贵宾室、器材间、运动员休息室。第18页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书（3）、每层面积超过3000平方米或建筑面积超过9000平方米的百货市场、展览大厅。（4）、设在空气调节系统的旅馆、综合办公楼的走道、办公室、餐厅、商店、库房和每层无服务台的客房。（5）、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地下停车库、多层停车库和底层停车库。（二）、下列部位应设水幕设备（1）、超过1500个座位的剧院和超过2000个座位的会堂、礼堂的舞台口，以及与舞台相连的侧台、后台的门窗洞口。（2）、应设防火墙等防火分隔物而无法设置的开口部位。（3）、在高层建筑物内超过800个座位的剧院、礼堂的舞台口和设有防火卷帘、防火幕部们，宜设水幕设备。（4）、防火卷帘或防火幕的上部。（一）、自动喷水灭火系统的选择自动喷水灭火系统按其保护对象可分为四种类型，如下所示：⎧⎧湿式系统⎪⎪⎪⎪干式系统洒水系统⎨⎪干湿式系统⎪⎪⎪⎪自动喷水灭火系统⎨⎩预作用系统⎪雨淋系统⎪⎪水幕系统⎪⎪⎩水喷雾系统根据各种系统所适用的范围及优缺点，本建筑采用预作用洒水系统及水幕系统。下面分别给出预作用系统及水幕系统的适用范围或特点：·预作用喷水灭火系统的适用范围①、适用于冬季结冻和不能采暖的建筑物内。②、允许有误喷而造成水渍损失的建筑物（如高级旅馆、医院、重要办公楼、大型商场等）。③、同一保护区域内，应设置相应的火灾探测器，即同一保护区内采用什么类型的火灾探测器，预作用喷水灭火系统的探测系统也同样采用什么类型的火灾探测类型，以提高控制能力及报警的可靠性。第19页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书④、当采用不充气的空管预作用灭火系统时，可采用雨淋阀。当采用充气的预作用喷水灭火系统时，为了防止系统的气体渗漏，应采用隔膜式雨淋阀，并在设计中要注意满足如下要求：在雨淋阀之后的管道内注入少量水将阀门封闭；或者在雨淋阀之后安装一只带橡胶密封的止回阀，其开启方向为水流方向。⑤、预作用喷水灭火关键是其报警系统必须提前，即火灾探测器的动作必须先于喷头的动作。⑥、预作用喷水灭火系统管道内的充水时间不宜超过3分钟。⑦、为了该系统在火灾探测器发生故障时仍能正常工作，应设有系统手动操作装置。·水幕系统的特点①、水幕系统是开式的水幕喷头，喷出的水形成水帘状。因此，它不是直接用来扑灭火灾，而是与防火卷帘、防火幕配合使用。②、水幕系统可做防火分隔或防火分区用，如用在大型剧院、会堂、礼堂的舞台口或其它高层建筑门窗、洞口等。（二）、预作用自动喷水灭火系统有关计算（1）、喷头选择：工程设计时，应根据喷头安装的具体场所，以该场所的最高0环境温度加30来选择喷头的动作温度。例如，民用建筑的超产、大厅、餐厅、多功能厅、0办公室、客房、仓库等，其最高环境温度为36～38C，故选择的喷头动作温度为038+30=68C。民用建筑天花吊顶内、玻璃屋顶下、厨房等部位，宜用79度的中湿级喷冰。根据闭式喷头中玻璃球喷头和易熔合金喷头的公称动作温度、温度等级（见下二表）选用普通温级及中温级易熔合金喷头：玻璃球喷头表140公称动作温度（C）温度等级识别颜色57.68普通温级橙色、红色79.93中温级黄色、绿色141高温级蓝色182物高温级紫红色227,260,343超高温级黑色易熔合金喷头表15第20页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书0公称动作温度（C）温度等级识别颜色55～77普通温级本色79～107中温级白色121～149高温级蓝色163～191物高温级红色204～246超高温级绿色260～302超高温级橙色320～343超高温级黑色（2）、预作用自动喷水灭火系统喷头的布置：①、基本设计数据：设有自动喷水灭火系统的建筑，其火灾危险等级划分为：轻级危险建筑；普通级危险建筑；严惩级危险建筑。而根据火灾危险等级举例，本建筑属于中级危险建筑（普通级危险建筑）。喷头的间距根据“自动喷水灭火系统设计规范”（GBJ84-85）和建筑物、构筑物划分的危险等级，对国内目前常用的标准喷头作了以下规定：表16建筑物、构筑物危险等级分标准喷头（D=15㎜）每只喷头最大保护面积（平类喷头最大水喷头与墙面、方米）平间距（米）柱面最大间距（米）严重危险级生产建筑物2.81.48.0储存建筑物2.31.15.4中危险级3.61.812.5轻危险极4.62.321.0按此标准布置洒水喷头（虽然十三楼上有一小型舞台，但究其作用与大、中型剧院舞台不是同一等级，因此也按一般规定布置喷头，详见建筑篮图。②、预作用喷水灭火系统水力计算：自动喷水灭火系统管道水力计算，目前有两种计算方法：特性系数法和作用面积法，本建筑采用特性系数法进行水力计算：（1）、自动喷水灭火系统技术数据，见下表：表17第21页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书设计流量作用面积火灾延续供水时间设计喷水强度消防水量喷头工作压力2360L/s200m1h6.0L/min216m10m水柱系统按每个报警阀容纳的喷头数不超过800个的要求，整个建筑内喷头数为600个，整个建筑不进行分区。系统为枝状管网，见预作用喷头管道系统图。13层最高，①点处喷头为最远最不利点。对以下喷头处、管道分支连接处依次进行编号，直至自动喷淋水泵。按特性系数进行水力计算，从节点①开始进行水力计算，至节点⑩管段累加流量增加到25升/秒，达到中级危险级设计秒流量，从节点⑩开始，至自动喷淋水泵止，共间管段流量不再增加，仅按25升/秒计算水力损失，计算结果，见自动喷淋管道水力表。表18节点管段特性系数节点节点管段管径管道管段水头22水压qQQ,q比阻长度损失(m)(L/s)（L/s）d(㎜)(L2/s2)(m)(m)①0.184101.36①-②1.361.84250.43673.62.89②0.18412.891.54②-③2.98.41320.09393.62.84③0.18415.731.7③-④4.621.17400.04453.63.39④0.18419.121.88④-⑤6.4841.94500.01113.61.68⑤0.18420.81.96⑤-⑥8.4471.17500.01114.83.79⑥0.18424.592.13侧支8.44管a-⑥⑥-⑦16.88284.93700.00293.22.64⑦0.18427.232.24侧支8.44管b-⑦第22页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书⑦-⑧25.32641.1800.00123.22.46⑧0.18429.692.34⑧-⑨256251000.000312.42.325⑨0.184302.80⑨-⑩256251000.00033.40.638⑩0.184302.95⑩-报256251500.00003440.80.86警阀报警256251500.000034300.638阀-泵校核各管段流速见下表表19管段①-②②-③③-④④-⑤⑤-⑥⑥-⑦管径(mm)253240505070流速(m/s)2.773.613.663.34.34.4管段⑦-⑧⑧-⑨⑨-⑩⑩-报警阀报警阀-泵管径(mm)80100100150150流速(m/s)4.983.183.181.51.5系统设计秒流量：Q=25L/s自动喷淋水泵扬程：H=h0+1.2∑hl+hr+Z=10+1.2×24.15+0.8+47.8=86.78(m)式中：h0——最不利点处喷头的工作压力；∑hl——沿程水头损失；hr——报警阀水头损失，；Z——最不利点处喷头与水泵轴线之间的静水压。（二）、水幕系统水力计算（1）、水幕喷头选择：选用d=10㎜的雨淋式水幕喷头。（2）、水幕系统水力计算：设最不利点处水幕喷头的压力为0.05Mpa(约5米水柱)。根据规范，舞台口上的水幕面积超过3平方米的洞口以及防火水幕带的水幕用水量不宜小第23页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书于2L/s*m。而舞台前檐长度为10.4米，则总流量为20.8L/s。根据d=10㎜喷头压力、流Q20.4量表选定，当压力为5米水柱时，流量为0.74L/s，N===27.6=28（个），另q0.74根据水幕管道最大水幕喷头负荷数表，可选管道公称直径80㎜·水幕喷头出流量：q=BH=0.329H=0.74L/s上式中：q——喷头出流量；H——喷头处水压；2LB——喷头特性系数()。由下式求出2s⋅mHO2π21⎛L⎞B=µd2g×⎜⎟⎜⎟41000s⋅mHO⎝2⎠式中：μ——喷头流量系数；d——喷头直径；g——重力加速度。0.001736·管道比阻道值：A=5.3dj22mH2OsmH2Os式中：A——管道比阻值[⋅或⋅]322m(m)mLdj——管道计算内径(m)。220.001736mH2OsmH2OsA==0.0002675[⋅或⋅]5.3322dm(m)mLj·沿程水头损失：2hl=ALQ式中：hl——沿程水头损失（Mh2o）；2mHOs2A——管道比阻值(⋅)；2mLL——计算管段长度（m）；Q——计算管段流量（L/s）。22hl=ALQ=0.0002675×10.4×(20.8)=1.2（m水柱）·局部水头损失：局部水头损失按管网沿程水头损失值的20%计算。第24页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书2·雨淋阀水头损失hr=BKQ式中hr——雨淋阀水头损失(mH2O)；BK——设备的比阻值；Q——计算雨淋阀流量(L/s)。22hr=BKQ=0.00664×20.4=2.76(mH2O)·流速：v=kcQ式中：v——流速(m/s)。管道内的水流流速不宜超过5m/s，但配水支管内的水流速度在个别情况下不应大于10m/s；kc——流速系数(m/L)，查表可得；Q——计算管段流量(L/s)。v=kcQ=0.112×20.4=2.3m/s·系统设计秒流量：Q=QS式中：QS——系统设计秒流量（L/s）；Q——系统实际计算水量（L/s）。开式自动喷水灭火系统当火灾发生时，不是一个或几个喷头温感元件因热熔化，爆破而开启，而是全面积所有喷头同时喷水。故系统设计秒流量等于实际计算水量。·系统入口处所需水压：H=h0+h1+h2+h3+hr+z式中：H——系统入口处所需水压(mH2O)；h0——最不利点处所需水压(mH2O)；h1——沿程水头损失(mH2O)；h2——局部水头损失(mH2O)；h3——止回阀水头损失(mH2O)；hr——雨淋阀水头损失(mH2O)；z——最不利点处喷头与入口处给水管中心线之间的静水压(mH2O)。H=h0+h1+h2+h3+hr+z=5+1.2×1.2+0+2.76=9.2(mH2O)(三)、消喷泵的计算与选择：在本建筑的自动喷水灭火系统中，由于水幕的用水量及水压较低，因此把水幕管接在自动洒水系统的干管上，同样，其用水量包括水幕的用水量。Q=1.2×(20.4+25)=54.48(L/s)H=1.2×89.15=104.14(m)第25页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书选泵型为：2台IS125—100—315A（2900/3450r/min）单级离心泵，一用一备。（四）、水箱及贮水池的贮水容积计算：·火灾初句十分钟内的消防用水量（1）、为使自动喷水灭火系统设备经常处于备用状态，扑救火灾初句十分钟的消防用水量，应由屋顶或分区水箱或气压罐供给。因此，既要有一定的火灾控制率，又不致使水箱或气压罐贮水容积过大，以便节约投资。《建筑设计防火规范》规定，起火后十分钟的自动喷水灭火设备的消防用水量为10L/s，大约相当于10个喷水头开放时的用水量。据国外统计资料，开放10个喷水头时，积累平均火灾控制率可达83.78%。（2）、为配合自动喷水灭火设备扑救火灾，按高层防火规范规定，同时设有消火栓给水系统的一类建筑，应同时考虑室内消火栓给水系统的消防用水量，其流量以20L/s为宜。（3）、室内总消防用水量为自动喷水灭火设备及室内消火栓系统消防用水量之和，为30L/s。·火灾10分钟后、50分钟内的消防用水量10分钟后、50分钟内的消防用水量是扑救火灾的主要用水量，根据《高层民用建筑设计防火规范》规定，按30L/s计算。而且10分钟后、50分钟内扑救高层建筑物内的大火时，为了配合自动喷水灭火系统，室内消火栓也应同时作用，这时，室内消防总水量即为自动喷水灭火消防用水量与室内消火栓用水量之和。消火栓给水方式：10分钟前，屋顶水箱→稳压泵→消防立管→消火栓10分钟后至3小时，地下贮水池→消防泵→消防立管→消火栓；自动喷洒系统给水方式：10分钟前，屋顶水箱→消防立管→自动喷洒喷头10分钟后至1小时，地下贮水池→消喷泵→消防立管→自动喷洒喷头。（1）水箱容积计算，贮存在水箱中的消防水量按消防用水10分钟，消防总流量30升/秒计算，其贮水量为：10×30×603V==18（米）y1000（2）贮水池容积计算，贮存在贮水池中的消防水量按消火栓用水3小时，消防流量20升/秒计算，而预作用自动喷水系统消防水量按1小时，消防流量为30升/秒，其第26页共27页 某综合楼给排水施工设计计算书贮水量为：3×20×36001×30×36003V=+=324（米）10001000鉴于本建筑中只设有一个贮水池及水箱，因此生活用水与消防用水用同一个贮水池及水箱，则它们的实际有效容积为：3水箱：V=10.8+18=28.8(m)3贮水池：V=10.8+324=334.8(m)设水箱最低水位为0.8米，最高水位为2.3米，另外再设0.2米保护高度，则水3箱实际尺寸为：长×宽×高=6×3.4×2.5。实际有效容积为：6×3.4×2.3=46米设贮水池最低水位为0.8米，最高水位为3.2米，另外再设0.2米保护高度，则3水箱实际尺寸为：长×宽×高=16×6.6×3.4。实际有效容积为：16×6.6×3.2=338米。第27页共27页'