论文总字数：35460字

摘 要

本设计为十五层办公楼的建筑给排水设计，主要包括给水系统，排水系统，消防系统。给水系统采用分区供水，一层至地上五层为低区，由市政管网直供，六至十五层为高区，采用无负压变频调速供水设备供水。生活排水采用污、废水合流制，一层以上污废水重力自流排入室外污水管道，地下室污废水采用潜水泵提升至室外污水井。屋面雨水排放选内排水排放方式，雨水经屋面雨水斗收集后由雨水管排至检查井。

根据规范，该建筑为二类建筑，属中度危险I级。室内消防流量30L/s，室外20L/s。充实水柱取12m，水龙带长度取25m，水枪喷嘴流量5.2L/s，消防立管管径为DN100。在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淋灭火系统，报警阀设于地下一层，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3个区。屋顶设置水箱为18立方米的消防水箱，贮存10min自动喷水灭火系统、室内消火栓系统用水量。自动喷水灭火系统和消火栓系统的初期灭火由水箱供水，后期供水由地下室的消防水泵和自喷泵供水。

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

目 录

摘 要 1

Cha1 设计任务书 4

1.1工程概况 4

1.2给设计依据 4

1.3设计基础资料 4

1.4完成的工作量 4

1.5 设计进度计划 6

Cha2 设计说明书 7

2.1室内给水系统 7

2.1.1 给水系统的选择 7

2.1.2方案选择依据 8

2.1.3给水系统的组成 9

2.1.4给水管道布置与敷设 9

2.1.5设计参数及水量 10

2.1.6加压设备及构筑物 10

2.2室内排水工程 10

2.2.1系统的选择 10

2.2.2排水系统的组成 11

2.2.3主要设备及构筑物 11

2.2.4排水管道安装要求 12

2.3室内消防工程 12

2.3.1系统的选择 12

2.3.2室内消火栓系统的组成 13

2.3.3设备及构筑物 13

2.3.4消火栓的安装 13

2.4自动喷淋系统 13

2.4.1自动喷水灭火系统的选择 13

2.4.2自动喷水灭火系统的组成 14

2.4.3喷头的选择与布置 14

2.4.4设备及构筑物 15

2.4.5喷淋系统的安装 15

2.5雨水排水系统 15

2.5.1雨水排水系统的选择 15

2.5.2雨水排水系统的组成 16

2.5.3雨水管道的敷设与布置 16

Cha3 设计计算书 16

3.1室内给水（冷水）系统的计算 16

3.1.1生活用水量计算 16

3.1.2设计秒流量的确定 17

3.1.3水表的选择 18

3.1.4室内给水系统水力计算 19

3.2室内排水系统水力计算 27

3.2.1横支管的计算 27

3.2.2立管的计算 32

3.2.3排出管的计算 33

3.2.4集水坑及提升泵计算选型 34

1.地下室车库集水坑计算 34

2.消防电梯集水坑及提升泵计算选型 34

3.水泵房集水坑及提升泵计算选型 35

4.汽车坡道集水坑及提升泵计算选型 35

3.2.5化粪池设计计算 35

3.3室内消火栓给水系统的计算 37

3.3.1消火栓的布置 37

3.3.2消火栓保护半径 37

3.3.3水枪喷嘴处所需的压力 38

3.3.4水枪喷嘴的出流量 38

3.3.5水带阻力 38

3.3.6消火栓口所需的水压 38

3.3.7水力计算 38

3.3.8消防水箱 41

3.3.9消防贮水池 41

3.3.10水泵接合器选定 43

3.3.11消火栓减压计算 43

3.3.12室外消火栓的设置 44

3.4自动喷水灭火系统 44

3.4.1自动喷淋灭火系统的基本数据 44

3.4.2管道与报警阀布置 44

3.4.3喷头的选用与布置 45

3.4.4系统的设计流量 45

3.4.5水力计算（特性系数法） 45

3.4.6报警阀的压力损失 51

3.4.7选泵计算 52

3.4.8水泵接合器 52

3.4.9喷淋减压孔板计算 53

3.5建筑雨水排水系统的设计与计算 54

3.5.1降雨强度 54

3.5.2汇水面积 54

3.5.3设计秒流量 55

3.5.4雨水斗选用 56

3.5.5连接管计算 57

3.5.6悬吊管计算 57

3.5.7立管计算 57

3.5.8排出管计算 57

Cha1 设计任务书

1.1工程概况

昆仑路2号地块办公楼建筑总共十五层，地下二层为汽车库，地下一层为自行车库及设备用房，地上十五层全为办公用房，顶层为机房层。

由平面图可知，一层层高4.2m，二层层高3.6m,三层层高3.6m。4~15层层高3.1m。

1.2给设计依据

设计规范：

1.建筑给水排水设计规范GDJ45-82；

2.高层民用建筑防火设计规范GBJ45-82；

各有关文件及工种提供的资料：

（1）昆仑路2号地块办公楼市政设计要点；

（2）建筑平面图13张；水条件及形式选择

1.3设计基础资料

该设计为高层办公楼建筑给排水设计。该建筑共15层，1层层高4.2米，2~3层层高3.6米，4~15层层高3.1米，各层的详细情况见所提供的平面图纸。室外给水管网位于建筑物的西侧，距离外墙为10米，管材为铸铁管，常年提供0.3MPa的水头，室内粪便污水需要经过化粪池处理方可排入市政管网，室外排水管网位于建筑物的西侧。

1.4完成的工作量

1. 设计计算说明书一本，包括如下内容：
   1. 方案的选择和比较（含给水方式的调查与研究报告一篇）；
   2. 给水系统水力计算；
   3. 消火栓系统水力计算；
   4. 喷淋系统水力计算；
   5. 排水系统水力计算；；
   6. 主要设备的选型与计算。
2. 图纸
   1. 图纸目录 1 张
   2. 给排水设计及施工说明 1 张
   3. 地下二层给排水平面图 1 张
   4. 地下一层给排水平面图 1 张
   5. 给排水总平面图 1 张
   6. 一层给排水平面图 1 张
   7. 二层给排水平面图 1 张
   8. 三层给排水平面图 1 张
   9. 四层给排水平面图 1 张
   10. 五至十一层给排水平面图 1 张
   11. 十二至十四层给排水平面图 1 张
   12. 十五层给排水平面图 1 张
   13. 屋顶机房给排水平面图 1 张
   14. 地下二层喷淋平面图 1 张
   15. 地下一层喷淋平面图 1 张
   16. 一层喷淋平面图 1 张
   17. 二层喷淋平面图 1 张
   18. 三层喷淋平面图 1 张
   19. 四层喷淋平面图 1 张
   20. 五至十一层喷淋平面图 1 张
   21. 十二至十四层喷淋平面图 1 张
   22. 十五层喷淋平面图 1 张
   23. 给水系统原理图 1 张
   24. 排水系统原理图 1 张
   25. 消火栓系统原理图 1 张
   26. 喷淋系统原理图 1 张
   27. 雨水系统原理图 1 张
   28. 卫生间大样图 1 张
   29. 泵房大样图 2 张
   30. 泵房管路系统图

集水坑排水系统示意图 1 张

合 计 31 张

1.5 设计进度计划

（1）准备各种规范、手册，熟悉设计资料 1天

（2）给水方式调研 5天

（3）完成调研报告 5天

（4）专家讲座 1天

（5）参观 1天

（6）确定给水方案 3天

（7）做草图、进行水力计算 14天

（8）做系统图、完成水力计算 10天

（9）整理说明、计算书、设备选型 5天

（10）计算机绘图 15天

（11）答辩准备 3天

（12）答辩 2天

（13）机动

合 计 65天

Cha2 设计说明书

2.1室内给水系统

2.1.1 给水系统的选择

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；

2 静水压大于0.35MPa的入户管(或配水横管)，宜设减压或调压设施；

3 各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。

考虑本建筑的给水分区情况，-2F～5F为低区，由市政管网直接供水；6F～15F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：低区由市政管网直接供给，高区采用水泵——水箱联合供水；

方案二：低区由市政管网直接供给，高区采用无负压变频调速供水设备供水。

以下分别对上述两种方案进行技术、经济等综合因素的比较，而得出较为合理的最佳方案，方案比较如表1-1

给水方案比较 表1-1

通过上述各方案的综合因素比较，结合本工程的实际情况，设计选用方案二作为本工程的供水方案。对于本工程，该方案在保证技术可行的前提上，最大可能的保证了供水的安全可靠性，同时又较合理地利用市政管网提供水压，减少能量浪费，故而最终选方案二，即-2~5层为低区，6~15层为高区，分别供水，低区直接由市政给水管网供水，高区则采用无负压变频调速供水设备供水。

2.1.2方案选择依据

①建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或

分区减压的供水方式。建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串联供水方式。

②当建筑用水量较大时，不允许直接从市政给水管网抽水，此时需在室外或地下室设贮水池，内贮消防和生活用水，屋顶水箱水位由继电器自动启动水泵。

③由市政给水管网所提供的常年工作压力可以初步估算地下二层、地下一层、一至五层的用水可以得到保证。同时利用市政给水管网的余压可节约能源消耗和设备费用，保证供水安全，减少占地面积，提高建筑物的利用率。

④当建筑高度较大时，如果采用一个给水系统供水，建筑底层管道系统的静水压力会很大，会产生必须采用高压管材、零件及配水器材，使设备材料费用增加，容易产生水锤噪音，水龙头、阀门等附件易被磨损，使用寿命缩短，以及使低层水龙头的流出水头过大，不仅使水流成射流喷溅，影响使用，而且管道内流速增加，以致产生流水噪声、振动噪声，并有可能使顶层给水龙头产生负压抽吸，形成回流污染。

2.1.3给水系统的组成

建筑生活给水系统由下列部分组成：引入管，接户管，水表节点，入户管，管道系统，给水附件，升压和贮水设备。其中管道系统由干管、立管、支管组成。给水附件指给水管路上装设的各种水龙头及相应的闸阀、止回阀等。升压和贮水设备指水泵、水箱、气压装置、水池等升压和贮水设备。

2.1.4给水管道布置与敷设

(1)各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用钢塑复合管，采用承插式接口，用弹性密封圈连接。

(2)管道外壁距墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距为20～25mm。

(3)给水管与排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管的上面。

(4)立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面15～20mm。给水管道穿过承重墙基础时，均预留孔洞，预留洞尺寸，考虑到管顶上部净空不能小于建筑物沉降量的要求，其值不小于0.1m。

(5)在立管横支管上设阀门，管径DNgt;50mm时设闸阀，DNlt;50mm设截止阀。

(6)引入管穿地下室外墙设套管。

(7)在进户管上安装水表，统一计量水量，水表设于水表井内。

(8)给水横管设0.003的坡度，坡向泄水装置。

(9)所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设减震基础，并在吸水管和出水管上设橡胶接头。

2.1.5设计参数及水量

办公室办公人数按有效办公面积内6m²/人计算，有效办公面积约为9820.8平方米。根据图纸资料，经计算，确定人口数约为1637人。

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