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毕业论文网 > 毕业论文 > 土木建筑类 > 给排水科学与工程 > 正文

南京银行办公楼设计毕业论文

 2020-04-15 09:04  

摘 要

3

第一章 项目概述 6

1.1工程概况 6

1.2设计依据 6

1.3设计内容 6

第二章 生活给水系统 7

2.1给水系统方案设计 7

2.1.1给水系统方案选择 7

2.1.2给水系统分区 7

2.2用水定额及用水量计算 7

2.2.1给水用水定额及时变化系数 7

2.2.2最高日用水量计算 7

2.2.3最高时用水量计算 8

2.3设计秒流量 8

2.4给水系统水力计算 8

2.4.1建筑中卫生器具给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力 8

2.4.2市政直供水水力计算 8

2.4.3高区供水部分水力计算 11

2.5系统水表选型 14

2.5.1要求 14

2.5.2 水表选型及水头损失计算 14

2.5.3 市政直供部分所需压力校核 14

2.5.4市政直供部分减压阀设置 15

2.6 高区设备选型 15

2.6.1 高区给水系统水压计算 15

2.6.2 设备选型 15

2.6.3高区减压阀设置 18

第三章 消火栓给水系统 19

3.1消防用水量 19

3.2消防水池有效容积有效高度 19

3.3.高位水箱 20

3.4 室内消火栓布置 20

3.5 消火栓所需水压 20

3.5.1 喷嘴处所需水压 20

3.5.2 水枪喷嘴出水量 21

3.5.3 水带阻力 21

3.5.4 消火栓栓口所需水压 22

3.6 消火栓系统水力计算 22

3.7 消防泵选择 25

3.8 消火栓系统减压计算 26

第四章 自动喷淋系统计算 28

4.1 设计基本数据 28

4.2 喷头和报警阀布置 28

4.3 喷头的选用与布置 28

4.4 系统的设计流量 28

4.5 自喷系统水力计算 29

4.5.1 最不利保护面积 29

4.5.2喷淋水力计算 29

4.5.3 喷淋系统水力计算 34

4.6 增压与贮水设备 34

4.6.1 喷淋泵选择 34

4.7 喷淋减压孔板计算 35

4.7.1 减压孔板计算 35

4.7.2 负一层设置减压孔板后压力校核计算 36

第五章 排水系统 37

5.1排水系统方案选择 37

5.2排水系统设计秒流量 37

5.3排水系统水力计算 37

5.3.1底层单排横支管水力计算 37

5.3.2二~十层排水水力计算 40

5.4排水立管水力计算 40

5.5集水坑计算及潜水排污泵选型 41

5.5.1 地下室车库集水坑计算及潜水排污泵选型 41

5.5.2 消防电梯集水坑计算及潜水排污泵选型 41

5.5.3 水泵房集水坑及提升泵计算选型 42

5.5.4 汽车坡道集水坑及提升泵计算选型 42

第六章 雨水排水系统 44

6.1设计暴雨强度 44

6.2汇水面积F 44

6.3 雨水量计算 44

6.4雨水斗 45

6.5雨水排水立管管径 45

6.6溢流口设计 45

摘要

本工程位于南京市建邺区,总建筑面积约14500m2,其中:地上建筑面积12500 m2,地下2000 m2,占地面积1320 m2。该建筑为框架—剪力墙结构,地下一层,地上十层,总高度38.9米,一层高度5.2米,二至十层层高3.5米。

本建筑总高度39.7米,为高度大于24m的公共建筑,属于高层公共建筑。为保证建筑供水的安全可靠性,本设计中办公楼给水系统采取竖向分区供水,充分利用室外给水管网的水压,达到节能减排的目的。因此供水方案为:建筑一至五层,利用市政管网中水压直供,六至十层生活用水通过变频无负压供水设备进行加压供水。从建筑东南侧市政给水管网中接入管道引水至地下一层,然后通过变频无负压给水设备将水输送至高区楼层进行供水。办公楼内部用水采用上行下给的方式给每个用水点供水。本设计办公楼为二类高层公共建筑,火灾危险等级为中危Ⅰ级,经计算消防水池有效容积为489.6。消火栓系统工作时由地下泵房从消防水池取水后经消火栓泵加压后给着火点消火栓加压供水。喷淋系统采用湿式灭火系统,喷淋系统工作时由地下泵房从消防水池取水后经喷淋泵加压后给着火点喷头加压供水。平时消火栓和喷淋系统由屋顶消防水箱保持常压稳压状态,保证建筑消防系统的安全可靠性。本办公楼排水设计雨污分流,生活污水通过重力排水排入市政污水管网,雨水通过重力排水排入雨水管网。地下室污水汇集到集水坑后由潜污泵压力排水排入污水管网。本办公楼污水系统采用双立管系统,设置通气立管,保证排水的通畅。本设计屋面雨水采用内排水,保证了建筑物的美观,同时屋顶设计溢流口。办公楼二层以上阳台露天,因此通过地漏汇集雨水后设置雨水排水管道。

Abstract

The project is located in Jianye District, Nanjing, with a total floor area of about 14500 square meters, including 12,500 square meters above ground and 2,000 square meters below ground, covering an area of 1320 square meters. The building is a frame-shear wall structure with ten floors above ground and one floor below ground. Its total height is 38.9 meters, one floor is 5.2 meters and two to ten floors are 3.5 meters.

The total height of the building is 39.7 meters. It is a public building with a height greater than 24 meters. It belongs to a high-rise building. In order to overcome the drawbacks of the same water supply system in high-rise buildings and the excessive hydrostatic pressure in Low-Rise pipelines, and ensure the safety and reliability of water supply in buildings, the water supply system in high-rise buildings should adopt vertical zoning, and the zoning should make full use of the water pressure of outdoor water supply network in order to save energy. The first to fifth floors of the building are supplied directly by the municipal pipeline network, and the sixth to tenth floors are supplied by non-negative pressure water supply equipment. The water is diverted from the municipal pipeline network to the underground floor, and then the water is conveyed to the high floors of the district by non-negative pressure frequency conversion water supply equipment for water supply. Considering that the building is the municipal pipe network pressure and variable frequency speed pump water supply mode, so the downward upward water supply is adopted. This building is a second-class high-rise public building, the design flow of outdoor hydrant is 40L/s. This building belongs to other public buildings. The fire duration of canceling the fire hydrant system is 2 hours. The design flow rate of fire hydrant in the second type high-rise public buildings is 20 L/s, while the number of water guns is 2, and the minimum flow rate of each vertical pipe is 10 L/s. The building is an office building with fire danger grade of medium danger grade I. The basic design parameters of the wet system should not be lower than the sprinkler strength 6 (L/min*m2) specified in Table 5.0.1, and the area of action is 160 m2. Rainwater and sewage are diverted in this building. Domestic sewage is connected to municipal sewage pipe network. Rainwater is discharged into adjacent rainwater outlets. Basement sewage is collected into catchment pits and discharged into rainwater outlets or inspection wells by submersible sewage pumps. The sewage system of this building adopts double risers, with ventilation risers. The design of roof rainwater using internal drainage system, while the roof design spillway. The balcony of this building is open-air. Rainwater drainage pipes should be installed.

第一章 项目概述

1.1工程概况

本工程位于南京市建邺区,总建筑面积约14500m2,其中:地上建筑面积12500 m2,地下2000 m2,占地面积1320 m2。该建筑地上十层,地下一层,总高度39.7米,一层高度5.2米,二至十层层高3.5米。

1.2设计依据

(1)《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)

(2)《建筑设计防火规范》GB50016 (2014年版)

(3)《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014

(4)《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001 (2017年版)

(5)《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005

(6)《给排水制图标准》GB/T50106-2001

(7)《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》

(8)《民用建筑节水设计标准》GB 50555-2010

(9)各有关文件及各工程提供的资料,包括:

平面图 若干张

立剖面图 若干张

1.3设计内容

本设计包括

(1)设计计算书说明书一份

(2)图纸

(3)revit给排水模型

第二章 生活给水系统

2.1给水系统方案设计

2.1.1给水系统方案选择

本办公楼建筑总高度39.7米,为高度大于24m的公共建筑,属于高层建筑。本设计中办公楼给水系统采取竖向分区供水,本建筑以给水管网作为水源,利用室外给水管网的水压,达到节能减排的目的。从市政管网取水,因缺乏资料,设计市政管网供水水压为0.28MPa。

根据经验,从地面算起,建筑物一层一般需要水压0.10MPa,二层需要0.12MPa,三层及三层以上建筑物需要水压H=0.12 0.04×(n-2)MPa。

2.1.2给水系统分区

根据上述公式,到第5层所需水压H5≈0.24MPa。市政管网供水水压为0.28MPa。故将该建筑竖向分为2个区:

低区:一至五层,由市政管网直供。

高区:标准层六到十层,由变频泵供水,水泵组设在地下一层泵房。

2.2用水定额及用水量计算

2.2.1给水用水定额及时变化系数

本建筑为10层的办公楼,每层用水为公共卫生间。由于用水人数未提供,根据《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》估算用水人数为:

根据《建规》GB50015-2003(2009版)续表3.1.10及《民用建筑节水设计标准》GB 50555-2010续表3.1.2 ,设计最高日用水定额取40L每人每班,使用时数取10小时,变化系数Kh取1.5。

2.2.2最高日用水量计算

2.2.3最高时用水量计算

2.3设计秒流量

根据《建筑给水排水设计规范》GB500515-2003(2009年版)第3.6.5条:

查《建规》表3.6.5可得办公楼=1.5;

2.4给水系统水力计算

2.4.1建筑中卫生器具给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力

查《建筑给水排水设计规范》GB500515-2003(2009年版)表3.1.14,得下表2.1

给水配件名称

额定流量(L/s)

当量

公称管径(mm)

最低工作压力(Mpa)

大便器

延时自闭式冲洗阀

1.20

6.00

25

0.1~0.15

小便器

自动自闭式冲洗阀

0.10

0.50

15

0.05

洗手盆

感应水嘴

0.10

0.50

15

0.05

拖布盆

单阀水嘴

0.3~0.4

1.5~2.0

20

0.05

表2.1建筑卫生器具参数

2.4.2市政直供水水力计算

根据前文所述方案设计,本建筑1至5层为市政管网直供水部分,由给水立管JL-1负责供水,由轴侧图确定配水最不利点为第5层给水高度为1.2m的男厕小便器,故设计管路为0、1、2……12,其配水方式如图2-1所示

图2.1市政直供水水力计算草图

管段流速应控制在允许范围内,要求见下表2.2所示:

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

表2-2 生活给水管道的水流速度

查《给水排水设计手册·第01册·常用资料》表17-4塑料给水管水力计算可得管径DN和单位长度沿程水头损失,由式计算出管路的沿程水头损失。各项计算结果如表2-3所示:

管段编号

卫生器具名称、数量、当量

当量总数

计算秒流量(L/s)

累加秒流量(L/s)

设计秒流量(L/s)

管径DN

流速(m/s)

沿程水头损失i

管段长度L(m)

管段沿程水头损失(kpa)

管段沿程水头损失累计(kpa)

小便器

蹲便器

洗手盆

拖布盆

Np=0.5

Np=0.5

Np=0.5

Np=1.5

q=0.1

q=1.2

q=0.1

q=0.3

0~1

1

 

 

 

0.5

0.21

0.1

0.1

15

0.50

0.027

0.700

0.189

0.189

1~2

2

 

 

 

1

0.30

0.2

0.2

20

0.53

0.021

0.700

0.147

0.336

2~3

3

 

 

 

1.5

0.37

0.3

0.30

20

0.79

0.042

0.700

0.294

0.630

3~4

4

 

 

 

2

0.42

0.4

0.40

25

0.61

0.019

0.530

0.101

0.731

4~5

4

 

2

 

3

0.52

0.6

0.52

25

0.76

0.028

3.560

0.997

1.728

5~6

4

4

2

 

5

1.87

5.4

1.87

40

1.00

0.035

1.240

0.434

2.162

6~7

4

8

2

1

8.5

2.07

10.5

2.07

50

0.76

0.012

2.360

0.283

2.445

7~8

4

8

4

1

9.5

2.12

10.7

2.12

50

0.80

0.013

3.980

0.517

2.962

8~9

8

16

8

2

19

2.51

21.4

2.51

50

0.95

0.052

3.500

1.820

4.782

9~10

12

24

12

3

28.5

2.80

32.1

2.80

50

1.14

0.025

3.500

0.875

5.657

10~11

16

32

16

4

38

3.05

42.8

3.05

50

1.14

0.025

4.500

1.125

6.782

11~12

20

40

20

5

47.5

3.27

53.5

3.27

50

1.33

0.032

28.900

9.248

16.030

表2-3市政直供水水力计算表

由上表可知,局部水头损失

则计算管路损失为:

2.4.3高区供水部分水力计算

该建筑六至十层用水通过加压给水设备进行供水,从市政管网接入管道引水进入地下一层,给水设备将水输送至高区楼层进行供水,由于标准层卫生间设置位置是一样的,所以由计算草图确定配水最不利点为第十层给水高度为1.2m的男厕小便器,故设计管路为0、1、2……12,其配水方式如图2.2所示,各项计算结果如表2-4所示:

图2.2高区供水水力计算草图

管段编号

卫生器具名称、数量、当量

当量总数

计算秒流量 (L/s)

累加秒流量 (L/s)

设计

秒流量 (L/s)

管径DN

流速(m/s)

沿程水头损失i

管段长度(m)

管段沿程水头损失(kpa)

管段沿程水头损失累计(kpa)

小便器

蹲便器

洗手盆

拖布盆

Np=0.5

Np=0.5

Np=0.5

Np=1.5

q=0.1

q=1.2

q=0.1

q=0.3

0~1

1

 

 

 

0.5

0.21

0.1

0.1

15

0.50

0.027

0.700

0.189

0.189

1~2

2

 

 

 

1

0.30

0.2

0.2

20

0.53

0.021

0.700

0.147

0.336

2~3

3

 

 

 

1.5

0.37

0.3

0.30

20

0.79

0.042

0.700

0.294

0.630

3~4

4

 

 

 

2

0.42

0.4

0.40

25

0.61

0.019

0.530

0.101

0.731

4~5

4

 

2

 

3

0.52

0.6

0.52

25

0.76

0.028

3.560

0.997

1.728

5~6

4

4

2

 

5

1.87

5.4

1.87

40

1.00

0.035

1.240

0.434

2.162

6~7

4

8

2

1

8.5

2.07

10.5

2.07

50

0.76

0.012

2.360

0.283

2.445

7~8

4

8

4

1

9.5

2.12

10.7

2.12

50

0.80

0.013

3.980

0.517

2.962

8~9

8

16

8

2

19

2.51

21.4

2.51

50

0.95

0.052

3.500

1.820

4.782

9~10

12

24

12

3

28.5

2.80

32.1

2.80

50

1.14

0.025

3.500

0.875

5.657

10~11

16

32

16

4

38

3.05

42.8

3.05

50

1.14

0.025

3.500

0.875

6.532

11~12

12

24

12

3

28.5

2.80

32.1

2.80

50

1.06

0.024

43.500

10.440

16.972

表2-4变频无负压供水部分水力计算

经计算,局部水头损失

则最不利管路损失为:

2.5系统水表选型

2.5.1要求

水表的水头损失应满足表2-5的规定,否则应放大水表的口径。

表型

正常用水时

消防时

旋翼式

lt;24.5

lt;49.0

螺翼式

lt;12.8

lt;29.4

表2-5 水表水头损失允许值(kPa)

2.5.2 水表选型及水头损失计算

本设计从建筑东南方向用一根引入管引入。在引入管上安装阀门和水表。因本建筑用水量小,故选用LXS旋翼式水表。

引入管的流量为:

LXS-80N水平螺翼式水表,常用流量40m3/h>23.54m3/h

水头损失:

其中,Qmax=30m3/h得:

2.5.3 市政直供部分所需压力校核

低区给水系统所需压力:

H1取 17.6m

水表水头损失H3= 8.66kPa;

根据《建规》(2009年版)续表3.1.14取H4 =50kPa。

则H=H1 H2 H3 H4=176 20.84 8.66 50=255.5kPa<280kPa

故市政直供部分给水系统满足要求,且所选管径符合要求。

2.5.4市政直供部分减压阀设置

根据《民用建筑节水设计标准》GB50555-2010第4.1.3条,用水点处水压不应大于0.2MPa。

减压计算如下表2-6所示

楼层

静水压(mH2O)

1

23.19

2

18.68

3

15.17

4

11.65

5

11.28

表2-6 减压压力计算表

因此一层需要设置减压阀,阀后压力为0.2MPa。

2.6 高区设备选型

2.6.1 高区给水系统水压计算

H1= 37.4m=374kPa;

H3=hd=0kPa(高区水表与市政直供部分共用同一引入管,共用同一水表)

即H=H1 H2 H3 H4=374 22.06 0 50=446.06kPa=0.45MPa。

2.6.2 设备选型

通过查找图集12S109,有如下四种供水方式:

本建筑6~10层为高区加压供水,用水量小,则可选用罐式变频无负压供水设备。

高区设计流量为11.77m3/h

系统所需压力为0.45MPa

通过查找标准图集,选用变频无负压恒压供水设备型号为NFWG3DRL8-6,设备如下图2.3所示:

图2.3供水设备平面图

设备的基本参数如下表2-7

设备型号

设备额定流量(m3/h)

设备额定扬程(MPa)

水泵(两用一备)

控制柜规格

型号

单泵流量(m3/h)

单泵扬程(MPa)

单泵功率(kW)

型号

重量(kg)

设备功率(kW)

NFWG3DRL8-6

16

0.54

CDLF8-6

5~12

0.62~0.39

2.2

NWFG-38X-2.2

50

4.4

稳流罐规格

设备进水口管径

设备出水口管径

水泵口径

水泵进出水阀门

设备重量

气压水罐

隔振垫

直径(mm)

总长度

(mm)

容积

(m3

进水口

出水口

类别

公称直径

净重

运行重量

容积(L)

直径(mm)

直径(mm)

厚度(mm)

600

1300

0.36

DN100

DN80

DN40

DN40

蝶阀

DN65

460

820

80

410

52

7

设备基础尺寸

设备尺寸

控制柜尺寸

进出水位置

底座地脚尺寸

L

W

H

L1

W1

H1

Lk

Wk

Hk

L2

W2

W3

H2

L3

L4

W4

W5

L5

L6

W6

W7

1600

2445

300

2240

2290

1525

550

300

1050

500

900

1950

175

340

900

1720

400

465

650

660

480

表2-7供水设备的基本参数

2.6.3高区减压阀设置

计算如下表2-7所示

楼层

静水压

6

24.89

7

21.38

8

17.87

9

14.36

10

13.99

表2-7减压计算

因此6、7层需要设置减压阀,阀后压力为0.2MPa。

第三章 消火栓给水系统

3.1消防用水量

根据GB 50974-2014《消规》第3.6.1条,消防给水一起火灾灭火用水量计算公式为

根据GB 50974-2014《消规》表3.6.2,本建筑属于其他公共建筑,取消火栓系统火灾延续时间为2h。

根据GB 50974-2014《消规》表3.5.2及GB 50084-2017《自动喷水灭火系统设计规范》附录A得下列参数

消火栓设计流量

同时使用水枪支数

每根竖管最小流量

湿式系统时喷水强度

作用面积

20 L/s

2支

10 L/s

6(L/min*m2

160m2

室外及室内消防灭火用水量

建筑消防给水用水总量

3.2消防水池有效容积有效高度

根据《消规》GB 50974-2014第4.3.1条规定,本建筑应设置消防水池。

本设计办公楼地下室层高4.5m,取人孔高度为0.7m,人孔底距水面高度取0.2m,喇叭口距池底0.18m。根据GB 50974-2014《消规》第4.3.9条,消防水池最低有效水位为水泵吸水喇叭以上0.6m水位。

消防水池的有效高度为

3.3.高位水箱

根据《消规》第5.2.1条,消防水箱的有效容积应满足10min消防用水量的要求,初期灭火所需水量

根据图集苏S/T08-2009《智能型箱泵一体化泵站设计图集》38页选择设备型号为WHDXBF-24-3.6-30-Ⅰ,稳压设施XBD3.6/1GQ-100QJ3.6/3,水箱有效容积为24m3,箱体尺寸L=4000mm,B=3000mm,H=2000mm,进水管直径,出水管直径,溢流管直径70mm,泄水管直径,运行质量为20.9t。

3.4 室内消火栓布置

本建筑地上部分耐火等级为二级,地下室耐火等级为一级。

按《消规》GB50947-2014第10.2.1条要求,室内消火栓的保护半径为:

R0=k3Ld Ls

则: R0=k3Ld Ls=0.9×25 3=25.5m

按《消规》GB50947-2014第7.4.6 条,其布置间距为:

则: ==22.98m

3.5 消火栓所需水压

3.5.1 喷嘴处所需水压

水枪,水枪系数值为

13

16

19

0.0165

0.0124

0.0097

表3-1 系数

水枪充实水柱长度,水枪实验系数值为1.21;

——实验系数,其值已列入表3-1)

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

1.19

1.19

1.19

1.20

1.20

1.20

1.21

1.21

1.22

1.23

1.24

表3-2 系数

则水枪喷嘴处所需水压:

3.5.2 水枪喷嘴出水量

水枪喷嘴直径

13

16

19

22

0.346

0.793

1.577

2.834

表3-3水枪水流特性系数

出流量为:

3.5.3 水带阻力

本建筑选衬胶水带。

水带材料

水带直径(mm)

50

65

80

麻织

0.01501

0.00430

0.00150

衬胶

0.00677

0.00172

0.00075

表3-4 水带阻力系数值

值取。水带阻力

3.5.4 消火栓栓口所需水压

3.6 消火栓系统水力计算

根据《消规》GB50947-2014表 3.5.2,本办公楼同时使用消防水枪数为4支,水力计算草图如下图3.1所示:

图3.1消火栓水力计算草图

0号节点消火栓所需的压力:

0~1管段的水头损失:h=iL=0.0863×3.5=0.302kPa=0.0302m H2O

1号节点消火栓所需的压力:

=21.8 3.5 0.0302=25.33 m H2O=253.3 kPa

1点的水枪射流量:

= =5.87L/s

进行消火栓给水系统水力计算时,对于环状管网,可假定某管段发生故障,按枝状网进行计算。在确定了消防管网中各管段的流量后,可从《给水排水设计手册.第01册.常用资料》中钢管水力计算表中由流量和流速查的管径及单位管长沿程水头损失值。消火栓给水管道中的流速一般以为宜,不允许大于。为建筑消火栓给水管网管径不得小于。配管水力计算成果见表3-5所示:

计算管段

设计秒流量q(L//s)

管长L(m)

DN

V(m/s)

i(kPa/m)

i*L(kPa)

0~1

5.4

3.5

100

0.62

0.0864

0.3024

1~2

5.4 5.87=11.27

35.6

100

1.19

0.292

10.3952

2~3

11.27

23.13

100

1.3

0.338

7.81794

3~4

11.27 11.27=22.54

9.93

125

1.69

0.436

4.32948

4~5

22.54

8.89

125

1.69

0.436

3.87604

26.72

表3-5消防水力计算

计算局部水头损失

管路水头损失为:=26.72 2.672=29.392 kPa

消火栓系统所需的水压应为:

Hx=H1+Hxh+Hw=(33.2 1.1 0.78)×10+218+29.392=601.192kPa

(其中最不利点消火栓栓口高程为第十层标高 消火栓安装高度 水池最低水位)

3.7 消防泵选择

室内消防用水总量: Qx=36L/s

消防泵所需的扬程: Hx= 60.2mH2O

选泵型号XBD-6/40-ISG(HY),一用一备

消防泵型号参数及工况点如下图3.2图3.3所示:

图3.2消火栓泵型号参数

图3.3消火栓泵工况点

3.8 消火栓系统减压计算

室内消火栓栓口压力过大带来两方面不利影响,根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-(2005)第7.4.6.5条,消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa;当大于1.00MPa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口减压后消火栓栓口的出水压力应在之间。从两种工况来分析减压设置:

  1. 当水泵由下向上管网供水时,按下式计算:

消防泵水泵在设计流量时的扬程为60.2m,可得地下1层消火栓动水压力约为59.1m,一层消火栓动压力

Hxsh1=59.1-4.5-0.08643×1.19×1.1=54.49mH2O,

各消火栓的剩余压力为动水压力减去0.218MPa,

计算结果如表3-5所示:

所在楼层

消防水泵自下而上供水

动水压力(MPa)

剩余压力(MPa)

是否设置减压孔板

-1

0.591

0.373

1

0.555

0.337

2

0.52

0.302

3

0.485

0.267

4

0.45·

0.232

5

0.415

0.197

6

0.38

0.162

7

0.345

0.127

8

0.31

0.092

9

0.275

0.057

10

0.24

0.022

表3-5消火栓减压计算

-1层至二层设置d21减压孔板,减压后各层动水压力不超过0.5MPa。

  1. 消火栓消防用水使用高位水箱由上而下供水

不需要采取减压措施,因为本建筑楼层不高,-1F消火栓动压不会超过0.5MPa。

第四章 自动喷淋系统计算

4.1 设计基本数据

根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017第4.2.2条本建筑应采用湿式系统。

根据《建筑设计防火规范》GB 50016-2014第8.3.3条规定,本建筑应该设置自动喷水灭火系统。

本建筑物地上部分为中度危险等级Ⅰ级,本建筑物地下部分为中度危险等级Ⅱ级。

本建筑选择湿式自动喷水灭火系统。

4.2 喷头和报警阀布置

经初步设计,本建筑地下车库共216个喷头,一层73个喷头,标准层每层85个喷头,总共1054个喷头。根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017第6.2.3条规范规定,每个湿式报警阀组控制不超过800只喷头,所以分为两个系统,在地下室水泵房设有两个湿式报警阀组,报警阀组距地1.2m。地下一层至四层为一个区,共有喷头544只,五层至十层为另一个区,控制喷头为510只。每个自动喷水灭火系统,应设水流指示器和信号阀,压力开关等辅助电动报警装置,报警阀设在地下室水泵房里,水力警铃设在水泵房外公共通道的外墙上。节流装置采用减压孔板技术措施。

4.3 喷头的选用与布置

地下室采用垂直普通直立上喷68℃闭式玻璃球喷头;一至十层采用普通吊顶型68℃闭式玻璃球喷头。

4.4 系统的设计流量

系统的理论计算流量用下式确定:

(8-2)

故:6×160/60=16L/s

设计秒流量按理论值的1.30倍计算。

故设计流量为=1.3×16=20.8 L/s

4.5 自喷系统水力计算

4.5.1 最不利保护面积

(1)喷头的出流量:

其中喷头工作压力P取0.1MPa;标准喷头流量系数K=80,

(2)管段水头损失由钢管水力计算表查得

4.5.2喷淋水力计算

根据《自动喷水灭火系统设计规范》第5.0.1条规范规定,管内允许流速,钢管一般不大于5m/s。

喷淋低区从最不利点开始编号,如图4.1图4.2所示,计算结果如下表4-1表4-2所示:

图4.1喷淋最不利保护区域水力计算图

图4.2地下车库最不利保护区域水力计算图

节点标号

管段标号

喷头流量系数

喷头处水压

管段长度

喷头出流量

管段流量

管径

流速

管道比阻值

管段沿程损失

1

 

80

100

 

1.33

 

 

 

 

 

 

1~2

 

 

2.8

 

1.33

32

1.40

1.7

4.76

2

 

80

104.76

 

1.36

 

 

 

 

 

 

2~4

 

 

1

 

2.70

40

2.07

3.01

3.01

3

 

80

100.00

 

1.33

 

 

 

 

 

 

3~4

 

 

1.8

 

1.19

32

1.40

1.7

3.06

4

 

80

107.77

 

1.38

 

 

 

 

 

 

4~5

 

 

2.8

 

3.89

50

1.65

1.36

3.81

5

 

80

111.58

 

1.41

 

 

 

 

 

 

5~6

 

 

2.8

 

7.84

50

2.13

1.63

4.56

6

 

80

116.14

 

1.44

 

 

 

 

 

 

6~2'

 

 

1

 

1.40

32

1.30

1.49

1.49

2'

 

80

104.76

 

1.36

 

 

 

 

 

 

6~7

 

 

1.8

 

9.25

80

1.91

1.05

1.89

8

 

80

100.00

 

1.33

 

 

 

 

 

 

8~9

 

 

2.8

 

1.33

32

1.40

1.7

4.76

9

 

 

104.76

 

1.36

 

 

 

 

 

 

9~10

 

 

2.8

 

2.69

40

2.07

3.01

8.43

10

 

 

113.19

 

1.42

 

 

 

 

 

 

10~7

 

 

3.5

 

4.12

50

1.93

1.86

6.51

7

 

 

95.45

 

 

 

 

 

 

 

 

7~15

 

 

2.8

 

13.37

100

1.39

3.85

10.78

11

 

 

100.00

 

1.33

 

 

 

 

 

 

11~12

 

 

2.8

 

1.33

32

1.40

1.7

4.76

12

 

 

104.76

 

1.36

 

 

 

 

 

 

12~15

 

 

1

 

2.69

40

2.07

3.01

3.01

13

 

 

100.00

 

1.33

 

 

 

 

 

 

13~14

 

 

2.8

 

1.19

32

1.40

1.7

4.76

14

 

 

104.76

 

 

 

 

 

 

 

 

14~15

 

 

2.8

1.36

2.55

40

2.07

3.01

8.43

15

 

 

113.19

 

 

 

 

 

 

 

 

15~16

 

 

2.8

1.36

18.61

100

1.96

0.773

2.16

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16~17

 

 

40

 

26.85

150

1.43

0.25

10.00

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86.18

表4-1喷淋水力计算表

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

流速

管道比阻值

管段沿程损失

1

80

100

1.33

1~2

2.8

1.33

32

1.40

1.7

4.76

2

80

104.76

1.36

2~3

2.8

2.70

40

2.07

3.01

8.43

3

80

113.19

1.42

3~4

2.8

4.12

50

1.93

1.86

5.21

4

80

118.40

1.45

4~5

1.4

5.57

50

2.59

3.35

4.69

5

123.09

5~6

2.8

11.13

80

2.21

1.41

3.95

6

127.03

6~7

2.8

22.27

100

2.54

1.29

3.61

7

80

130.65

1.47

7~8

75

33.40

150

1.75

0.37

27.75

表4-2地下车库喷淋水力计算表

4.5.3 喷淋系统水力计算

此系统选用两组ZSFZ-150型湿式报警阀,水头损失为0.02MPa,

水流指示器水头损失取

自动喷淋系统水力计算公式如下:

则:

4.6 增压与贮水设备

4.6.1 喷淋泵选择

流量Q=33.40L/s。

选消防泵型号XBD7-30-ISG(HY)型,一用一备,泵型号参数如下图4.3所示。

图4.3喷淋泵型号参数

4.7 喷淋减压孔板计算

4.7.1 减压孔板计算

根据《自动喷水灭火设计规范》GB500084-2017第9.3.1条规范,本设计中减压孔板孔口直径不应小于45mm。

查阅《给水排水设计手册·第02册·建筑给水排水》表13-40可得,对于管径为DN150,采取不同孔径的减压孔板的水头损失可以由表获取,根据表备注说明,应对剩余水头进行修正

修正后剩余水头

则喷淋系统减压孔板水力计算见表4-4所示:

楼层

动水压力(mH2O)

剩余水头(mH2O)

修正后剩余水头(mH2O)

减压孔板孔径

-1

64.75

24.75

6.93

d50

1

60.25

20.25

5.67

d55

2

55.75

15.75

4.41

d55

3

52.25

12.25

3.43

d60

4

48.75

8.75

2.45

d67

5

45.25

5.25

1.47

d75

6

41.75

1.75

0.49

d90

表4-4喷淋系统减压孔板水力计算

(减压孔板安装见图集04S202/31)。

4.7.2 负一层设置减压孔板后压力校核计算

地下一层喷淋计算见表4-3

流速为1m/s时,d55减压孔板水头损失为6.26mH2O

流速为1.63m/s,H=1.632*6.26=16.63mH2O,减压后压力为36.78mH2O

地下室管道系统总压力损失为:

∑h=1.2×115.13 100=238.16kPa<367.8kPa

所以减压后的压力满足要求。

第五章 排水系统

5.1排水系统方案选择

根据《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003 (2009年版)第4.6.2条本建筑应设置通气立管。根据规范第4.6.10条在上人平屋面上,通气管口应高出屋面2m。

5.2排水系统设计秒流量

根据规范第4.4.2条本建筑建筑生活排水定额和小时变化系数与公共建筑生活给水用水定额和小时变化系数相同。

据《建筑给水排水设计规范》(2009年版)第4.4.5条可知,

其他公共建筑的厕所间值取2.0~2.5,本建筑取2.3。

卫生器具当量和排水流量查《建规》可得表5-1

卫生器具名称

排水流量

当量

排水管管径(mm)

洗手盆

0.10

0.30

32~50

小便器

(自动自闭式冲洗阀)

0.10

0.30

40~50

大便器

(自闭式冲洗阀)

1.20

3.60

100

拖布盆

0.33

1.00

50

表5-1排水器具排水参数

5.3排水系统水力计算

5.3.1底层单排横支管水力计算

据《建规》第4.4.15条,排水横支管管径可按表4.4.15确定

一层两卫生间排水水力计算草图分别如下图所示:

图5.1一层左卫生间排水水力计算草图

图5.2一层右生间排水水力计算草图

一层两卫生间排水水力计算分别如下表5-1表5-2:

管段编号

卫生器具名称、数量、当量

排水当量总数

最大流量qmax

计算秒流量

该管段所有卫生器具排水流量累计

设计秒流量

管径

坡度

洗手盆

大便器

拖布盆

Np=0.30

Np=3.60

Np=1.00

q=0.10L/s

q=1.20L/s

q=0.33L/s

0~1

1

 

 

0.30

0.10

0.25

0.1

0.1

50

0.026

1~2

2

 

 

0.60

0.10

0.31

0.2

0.2

50

0.026

2~3

2

1

 

4.20

1.20

1.77

1.4

1.40

100

0.026

3~4

2

2

 

7.80

1.20

1.97

2.6

1.97

100

0.026

4~5

2

3

 

11.40

1.20

2.13

3.8

2.13

100

0.026

5~7

2

4

 

15.00

1.20

2.27

5

2.27

100

0.026

6~7

 

 

1

1.00

0.33

0.61

0.33

0.33

50

0.026

7~8

2

4

1

16.00

1.20

2.30

5.33

2.30

100

0.026

表5.1一层左卫生间排水水力计算

管段编号

卫生器具名称、数量、当量

排水当量总数

最大流量

计算

秒流量

该管段所有卫生器具排水流量累计

设计

秒流量

管径

坡度

洗手盆

大便器

小便器

Np=0.30

Np=3.60

Np=0.30

q=0.10L/s

q=1.20L/s

q=0.10L/s

0~1

1

 

 

0.30

0.10

0.25

0.1

0.1

50

0.026

1~2

2

 

 

0.60

0.10

0.31

0.2

0.2

50

0.026

2~3

2

 

1

0.90

0.30

1.46

0.3

0.30

75

0.026

3~4

2

 

2

1.20

0.30

1.50

0.4

0.40

75

0.026

4~5

2

 

3

1.50

0.30

1.54

0.5

0.50

75

0.026

5~10

2

 

4

1.80

0.30

1.57

0.6

0.60

100

0.026

6~7

 

1

 

3.60

1.20

1.72

1.2

1.20

100

0.026

7~8

 

2

 

7.20

1.20

1.94

2.4

1.94

100

0.026

8~9

 

3

 

10.80

1.20

2.11

3.6

2.11

100

0.026

9~10

 

4

 

14.40

1.20

2.25

4.8

2.25

100

0.026

10~11

2

4

4

16.20

1.20

2.31

5.4

2.31

100

0.026

表5.2一层右卫生间排水水力计算

5.3.2二~十层排水水力计算

二到十层卫生间布置与一层一致,水力计算结果如上节表中所示。

5.4排水立管水力计算

本建筑为一层单排水,二到十层连接排水立管,共设置两根排水立管PL-1,PL-2。PL-1排水当量总数=16.00*9=144

立管最下部管段排水设计秒流量:

设置75mm专用通气立管,据《建规》表4.4.11,最大设计排水能力5.5L/s大于4.512L/s,符合要求。

PL-2接纳当量总数为=16.20*9=145.8

立管最下部管段排水设计秒流量:

设置75mm专用通气立管,据《建规》表4.4.11,最大设计排水能力4.532L/s,符合要求。

5.5集水坑计算及潜水排污泵选型

根据《建规》GB50015-2003第4.7.7条,4.7.8条集水池设计污水水泵流量、扬程、大小和水位的设计。

5.5.1 地下室车库集水坑计算及潜水排污泵选型

提升泵扬程:

取排水管道沿程与局部阻力之和;取流出水头

H1=4.5 1.5-0.2-0.7=5.10m;

故Hb=5.10 2 2=9.10m。

提升泵选用JYWQ50-23-12-1200-2.2潜水排污泵,一个集水坑中两台潜污泵互为备用。Q=23m3/h,H=12m,功率为,搅拌直径为

集水坑容积按水泵出水量计算:V=23×5/60=1.92m3

设计集水坑的的长为1.8m,宽为1.2m,深度为1.5m,则设计集水坑有效容积为:V有效=1.8×1.2×1.5=3.24 m3>V,满足要求。

潜污泵尺寸表如下图5.4所示:

5.5.2 消防电梯集水坑计算及潜水排污泵选型

提升泵扬程按上式计算

则H1=4.5 2-0.2-0.7=5.6m;

故Hb=5.6 2 2=9.6m。

提升泵选型:选用JYWQ80-40-15-1600-4潜水排污泵,一个集水坑中两台潜污泵互为备用。,功率为,搅拌直径为

集水坑容积按水泵出水量计算:

设计集水坑的的长为1.8m,宽为1.5m,深度为2.0m,则设计集水坑有效容积为:V有效=1.8×1.5×2=5.4 m3>V,满足要求。潜污泵尺寸表如下图5.3所示:

图5.3消防电梯潜污泵尺寸表

5.5.3 水泵房集水坑及提升泵计算选型

Hb=5.10 2 2=9.10m。

提升泵选用JYWQ50-23-12-1200-2.2潜水排污泵,一个集水坑中两台潜污泵互为备用。Q=23m3/h,H=12m,功率为,搅拌直径为

集水坑容积按水泵出水量计算:V=23×5/60=1.92m3

设计集水坑的的长为1.8m,宽为1.2m,深度为1.5m,则设计集水坑有效容积为:V有效=1.8×1.2×1.5=3.24 m3>V,满足要求。

潜污泵尺寸表如下图5.4所示:

5.5.4 汽车坡道集水坑及提升泵计算选型

Hb=5.10 2 2=9.10m。

提升泵选型:选用JYWQ50-23-12-1200-2.2潜水排污泵,一个集水坑中两台潜污泵互为备用。Q=23m3/h,H=12m,功率为,搅拌直径为

集水坑容积按水泵出水量计算:V=23×5/60=1.92m3

设计集水坑的的长为1.8m,宽为1.2m,深度为1.5m,则设计集水坑有效容积为:V有效=1.8×1.2×1.5=3.24 m3>V,满足要求。潜污泵尺寸表如下图5.4所示:

潜污泵安装见图集08S305《小型潜水排污泵选用及安装》。

图5.4 JYWQ50-23-12-1200-2.2潜污泵尺寸表

第六章 雨水排水系统

6.1设计暴雨强度

本建筑位于南京市,查《给水排水设计手册·第二册》表5-8,本办公楼设计重现期为5年,屋面集水时间t=5min,南京市暴雨强度为q5=4.29L/(s·100m2)。

6.2汇水面积F

由屋面平面图可划分汇水面积,如下雨水系统计算草图。在进行面积计算时,为确保排水安全,将汇水面积适当放大并取整,其中:F1=123.20m2 ,F2=88.41m2 ,F3=146.61m2 ,F4=115.61m2 ,F5=74.09m2 ,F6=107.15m2 ,F7=129.11m2 ,F8=64.11m2

6.3 雨水量计算

由公式: 计算可得:

雨水立管YL-1,F1=123.20m2

雨水立管YL-2,F2=88.41m2

雨水立管YL-3,F3=146.61m2

雨水立管YL-4,F4=115.61m2

雨水立管YL-5,F4=74.09m2

雨水立管YL-6,F4=107.15m2

雨水立管YL-7,F4=129.11m2

雨水立管YL-8,F4=64.11m2

二至十层阳台雨水:

雨水立管YL-9,F9=6.66×9=59.94m2

雨水立管YL-10,F10=9.89×9=89.01m2

雨水立管YL-11,F11=7.38×9=66.42m2

屋顶机房雨水:

雨水立管YL-12,F12=72.17m2

雨水立管YL-13,F13=32.31m2

6.4雨水斗

该地区5min降雨历时的小时降雨深度h=429×0.36=154.44mm/h

查《建规》GB50015-2003表4.9.16,屋面选用DN75的87型雨水斗,其泄流量为8L/s>5.66L/s,符合整个屋面泄流要求。具体安装可查看标准图集009S302第5页。

屋顶机房小屋面采用侧排式雨水斗CP75-180,具体安装可查看标准图集009S302第37页。

6.5雨水排水立管管径

对照《建规》表4.9.22重力流屋面雨水排水立管的最大设计泄流量,可得YL-1~8选用De90的塑料管,最大泄流量为7.4L/s,YL-9~13选用De75的塑料管最大泄流量为4.50L/s。

6.6溢流口设计

根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)第4.9.8条规定,建筑屋面雨水排水工程应设置溢流口、溢流堰、溢流管系等溢流设施。4.9.9条规定,取设计重现期为20年,则查《给水排水设计手册·第二册》表5-8可得,南京市暴雨强度为q=4.29L/(s·100m2)。

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

在女儿墙上设溢流口,溢流口宽b取0.35m,溢流口孔口高度h取0.2m,流量系数m取385,则溢流口排水量为

设四个溢流口,溢流口Q =L/s>32.74L/s,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。

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