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1、摘 要本设计为华馨苑2号楼给排水工程设计。本商住楼位于成都地区,设有地下室,地上有17层,屋顶高度55.06米,建筑面积约为29963平方米。地下室有泵房,泵房内设有生活水池。地上1至2层为商场,地上3至17层为住宅。公共建筑及住宅3至4层用水由市政管网直接供给,5至17层住宅用水采用水泵-水箱联合供水方式。本建筑采用污废水分流制排水系统。雨水采用普通外排式。消防系统包括了消火栓系统、自动喷淋系统及手提式干粉灭火器消防系统。关键词:给水排水设计;高层建筑;变频调速系统;消防系统AbstractThe design is Water Supply and Drainage Engineering
2、 for the * Thecommercialand residential building is located in Chengdu, includes the basement, and 26 stories above the level. This building is 87.60 meters high, and the total area is about 29963m2. The basement have pumping station and life pools. Areas from 1st floor to 4th floor is shopping, are
3、as from 5th floor to 6th floor have shopping and residential, and areas from 7th to 26th floor is residential. Public buliding is supplied water by the municipal supply network and the others are supplied water by the variable velocity variable frequency system. The triage system is adopted in the d
4、rainage system, and the external drainage system is adopted for the storm system. The fire protection system is composed of fire hydrant system, close-type sprinkler system and extinguisher as well.Key words: water supply and drainage design; high-rise building; frequency system; fire protection sys
5、tem1 前 言建筑给水排水工程是民用建筑的重要组成部分,也是城市建设中重要的基础建设项目。一座城市建筑给水排水工程的完善和发达程度反映了这个城市的发展水平和当地人民的生活水平,因为建筑给水排水工程对每个人的健康和生活环境有极大的影响。随着社会、科技、经济的发展,居民素质的提高及收入的增加,建筑给水排水工程也逐渐被人们所重视。最近几年,随着房地产行业的快速发展,建筑给水排水工程各方面都有了很大的进步,并融合了多门学科的最新技术成就。建筑给水排水工程是以安全、卫生为前提,合理利用各种资源对建筑给水、排水、消防、居住小区给水排水进行设计的综合性技术学科。本次设计经过技术和经济的综合比较后对建筑物的
6、给水、排水、消防系统进行了合理的设计。2工程概况1、 本工程是华馨苑2号楼给排水工程设计。本建筑物位于成都地区。建筑物为商住楼,由住宅和公共建筑组成,地下有1层,地上有17层。该楼地下室为车库和水电设备,1至1层为商业用房,3至17层为住宅。55.06m。该楼地下室为车库,标高为-5.00m,一、二层为商业用房,一楼标高为0.00m,二楼标高为4.20m,室外地坪标高为-0.45m,三十七层为住宅,三楼标高为9.60m,三十六层层高3.00m,屋顶标高为55.06m。2、 室外市政给水情况:室外北和南面都设有市政排水管网,室外排水管为DN400,管顶标高为-2.6m,坡度为i=0.005;室外
7、南面有市政给水管网,其中常年工作水压在300千帕到350千帕之间,接口管内底标高为-2.00m。3 室内给水系统3.1室内给水系统的选择与分区本次设计的建筑物位于成都地区,建筑物高度为55.06米。由于室外的市政给水管网常年工作压力保持在300-350kPa,所以公共建筑的用水直接由市政给水管网提供。规范要求地区供水尽量考虑市政给水,经计算得市政压力能满足住宅3至4层的用水要求!住宅采水泵-水箱供水方式,这种供水方式的最大优点是: 1安全可靠。 2节能明显。建筑生活用水,时变化系数大,用水极不均匀,后半夜几乎无人用水,水泵大多数时间处于停运状态(经多次实测,一般建筑的水泵停运时间在1618小时
8、),非常节能。本设备与变频调速相比,可节能40%-45%;与地面放置的无塔上水器相比,可大大减少水泵启停次数,利于保护设备。实践证明:100m的扬程,1吨水的电耗为0.62kwh。6运行维护简单、成本低。本设备无人值守,全自动控制,自动显示运行状态并报警,水泵机械密封,不漏水,定时(一般为3个月)给泵润滑,运行维护非常简单。人力成本、检修成本都很低。8造价低。与变频调速给水装置比较,可节约造价15-20%;与无塔上水器比较,可节约造价和运行维护费2530%。与其它供水方式的比较全自动供水设备变频供水设备气压给水设备其它给水设备供水可靠性高高低低节电程度(%)4010150运行维护简单较简单较简
9、单复杂运行成本低较低较低高自动化程度很高较高较高低设备寿命长一般短短价格(%)0.80.9510.6性价比优良中差3.2用水量计算3.2.1给水用水定额及时变化系数查建筑给水排水设计规范3表3.1.10可知商场员工及顾客的最高日生活用水定额为58L/(m2d),使用时间为12小时;查表3.1.9可知普通住宅用水定额为130300L/(人d),小时变化系数为2.82.3;停车地面冲洗用水23L/( m2次),小时变化系数1.0,每日使用时数为68小时。根据本建筑物的类别、建筑标准、卫生器具完善程度和区域条件等因素,选用商场的最高日用水定额为5L/(m2d),小时变化系数取1.2;住宅的用水定额取
10、200 L/(人d),小时变化系数取2.5,每户取4人,共22层,每层6户;停车地面冲洗用水2L/( m2次),小时变化系数1.0,每日使用6小时。3.2.2最高日用水量Q1 =39822+79755+10845+5965=56239 L/dQ2 =468200=38400 L/dQ3 =467200=33600 L/dQ4 =467200=33600 L/dQd = Q1+Q2+Q3+Q4 =47.839+46.800+33.600+33.600=161.8 m3/d式中:Q1为低区最高日用水量; Q2为中区最高日用水量; Q3为高一区最高日用水量; Q4为高二区最高日用水量; Qd为最高日
11、用水量。3.2.3最高日最大时用水量Qh=(79641.0/6+398751.2/12+54201.2/12+29801.2/12+384002.5/24+2336002.5/24)/1000=6.2+4.0+3.5+3.5=17.2 m3/h3.2.4设计秒流量的计算根据建筑物的性质,商场部分按公式计算,a取1.5;住宅部分按公式计算。3.3 水池、水表的设计3.3.1水池容积的确定高层建筑的生活给水系统,应能充分、安全、可靠地保证生活用水。为此在市政供水管网不能满足建筑用水量要求,而又不允许直接从室外管网抽水时,应设置贮水池。由于本建筑物的公共建筑部分由市政管网直接供水,只有住宅部分由变频
12、泵加压供水,所以贮水池只需满足住宅的用水量。为保证住宅用水水质,水井坊小区4号楼的生活贮水池与消防贮水池分开设置,生活贮水池的容积取住宅最高日用水量的25%,则生活贮水池有效容积为:将生活贮水池设置在地下室1层的水泵房内,水池为钢筋混凝土结构,内壁贴瓷砖,有效容积为:4.0m(长)3.0m(宽)2.5m(高)。3.3.2水表的选择本设计中,由两根DN100mm的引入管将市政给水引入建筑内,引入管内水流速度以1.0m/s计,估算每根引入管的流量为30m3/h,选用LXL-80水平螺翼式水表,公称口径为80mm,过载流量为80m3/h,常用流量为40m3/h。水流经过水表的水头损失为:,符合要求。
13、水表井包括水表、表前表后的阀门、旁通管路、泄空管。引入管在水表后应装设倒流防止器,不仅可以防止管网压力不足时造成回流污染,还可以防止检修市政管网时水表反转。3.4 给水管道的布置与铺设高层建筑给水管道的布置应确保供水安全和良好的水力条件,力求经济合理,保护管道不受损坏,同时不影响建筑的使用和美观,方便维护管理及安装检修。引入管室外部分设在地下0.8m。水表设在室外地下,水表的位置考虑读数、检修方便。为确保水表计量准确,水表前应留有8d10d的直线管段。引入管管径100mm,表前直线管段长度为1.0m。公共建筑的用水由市政管网直接供水,给水立管沿墙布置,给水横干管布置在地下室1层。住宅给水采用变
14、频调速的供水方式,给水横干管设于走廊的吊顶内,立管设于管道井内,进入用户后,管道布置在墙槽内。给水管道穿过承重墙基础时,均预留洞口,预留洞尺寸应考虑到管顶上部净空不能小于建筑沉降量的要求,其值不小于0.1m。引入管穿越地下室外墙处,应设置防水套管。给水管全部采用PP-R塑料管。3.5 给水管网水力计算3.5.1低区给水系统的计算低区主要用水点为公共厕所用水,提供给员工和顾客之用。最高日用水量:Qd =(39822+79755+10845+5965)/1000=56.239 m3/d最高日最大时用水量:Qh =(398221.0/6+797551.2/12+108451.2/12+59651.2
15、/12)/1000=6.2 m3/h设计管段秒流量按公式:,a取1.5 计算。低区给水管段水力计算用图见图3-1。低区给水管段水力计算结果见附表1。由表可知最不利点的沿程水头损失为5.9kPa,局部水头损失按沿程水头损失的25%取。则最不利点的水头损失为:h=5.91.25=7.375kPa。在910管段上安装LXS旋翼湿式水表,q=2.37L/s=8.53m3/h。选用LXS-40C旋翼式水表,其常用流量为10 m3/h8.53m3/h,过载流量为20 m3/h。所以水表的水头损失:。图3-1 低区给水管段水力计算图最不利点的所需压力:212+7.38+1.41+18.19+100=338.
16、984.32m3/h,过载流量为20 m3/h。分户水表的水头损失:。中区最不利配水点所需流出水头按H4=100kPa计算,则中区给水系统所需要的压力要求为H=440+14.75+4.67+100=559.42kPa,设计秒流量为q=5.68L/s。所以选择的水泵型号为65DL30204,共2台,一用一备。水泵性能:Q=8.33L/s,H=64mH2O,N=11kw。3.5.3高一区给水管网水力计算 高一区生活给水管道设计秒流量计算公式:高一区给水管段水力计算用图见图3-3。高一区给水管段水力计算结果见附表3。图3-3 高一区给水管段水力计算图高一区生活水泵扬程应满足下式要求:式中:Hb水泵所
17、需要的扬程,kPa; H1贮水池最低水位至最不利配水点所需要的静水压,kPa;H2计算管路的沿程与局部水头损失之和,kPa;H3水流通过水表时的水头损失,kPa;H4最不利配水点所需的最低工作压力,kPa。最不利配水点的标高为60.5m,贮水池最低水位标高为-4.5m。所以H1=605+45=650kPa由水力计算附表3可知,H2=1.2515.5=19.38kPa(局部水头损失为沿程水头损失的25%)。在45管段上安装LXS旋翼式水表,q=1.2L/s=4.32m3/h。选LXS-40C型旋翼式水表,其常用流量为10 m3/h4.32m3/h,过载流量为20 m3/h。分户水表的水头损失:。
18、最不利配水点所需的最低工作压力H4=100kPa。则Hb650+19.38+4.67+100=774.05kPa。根据流量Qb=5.25L/s,扬程Hb=77.4mH2O,选得65D30205型立式多级泵2台,一用一备。水泵性能:流量Q=8.33L/s,扬程Hb=80mH2O,电动机功率N=15kw。3.5.4高二区给水管网水力计算 高二区生活给水管道设计秒流量计算公式:高二区给水管段水力计算用图见图3-4。高二区给水管段水力计算结果见附表4。高二区生活水泵扬程应满足下式要求:式中:Hb水泵所需要的扬程,kPa; H1贮水池最低水位至最不利配水点所需要的静水压,kPa;H2计算管路的沿程与局部
19、水头损失之和,kPa;H3水流通过水表时的水头损失,kPa;H4最不利配水点所需的最低工作压力,kPa。最不利配水点的标高为78.5m,贮水池最低水位标高为-4.5m。所以H1=785+45=830kPa。由水力计算附表4可知,H2=1.2517=21.25kPa(局部水头损失为沿程水头损失的25%)。在56管段上安装LXS旋翼式水表,q=1.2L/s=4.32m3/h。选LXS-40C型旋翼式水表,其常用流量为10 m3/h4.32m3/h,过载流量为20 m3/h。分户水表的水头损失:。图3-4 高二区给水管段水力计算图最不利配水点所需的最低工作压力H4=100kPa。则Hb830+21.
20、25+4.67+100=955.92kPa。根据流量Qb=5.01L/s,扬程Hb=95.6mH2O,选得65D30206型立式多级泵2台,一用一备。水泵性能:流量Q=8.33L/s,扬程Hb=96mH2O,电动机功率N=15kw。3.6 气压罐的确定由于在夜间,用户的用水量较小,所以变频调速供水系统在小流量条件下,工作效率较低,浪费大量的电能。因此本设计为中区、高一区、高二区的变频调速机组各配有补气式气压罐,利用气压罐中压缩空气的压力将罐内贮水供给用户,本设计以中区住宅最高日最大时用水量为设计依据。中区住宅最高日最大时用水量为Qh=4.8 m3/h。水泵出水量qb=1.2 Qh=1.24.8
21、=5.76 m3/h。取a=1.3,nq=6,则气压罐的水调节容积为:Vql=0.312 m3取b=0.75,=1.1,则气压罐的总容积为:Vq=1.37 m3所以中区、高一区、高二区的水泵机组均配置总容积不小于1.37 m3的补气式立式气压罐。 4建筑排水系统4.1排水系统的选择本工程住宅部分排水系统采用污废分流制,公共建筑部分排水系统采用污废合流制。污水收集起来后排入室外化粪池,处理后与废水汇合排入市政污水管网。地下室的公共卫生间的污废水采用单独的排水管排放。住宅的排水立管要在2层、4层的吊顶里转换立管,为满足排水立管的排水条件,需设专用通气立管。部分管段要采用汇合通气管。住宅部分的污水管
22、和废水管共用一根通气立管。污水、废水用排水横干管收集起来后分别排入室外污水检查井和废水检查井。为使建筑美观,通过商场的排水立管采用假柱外包的形式。排水管均采用塑料管。4.2排水系统的计算4.2.1住宅排水管网计算住宅生活排水设计秒流量按下式计算:qu=0.12a+qmax式中:qu计算管段污水设计秒流量,L/s; Np计算管段的卫生器具排水当量总数;a根据建筑物用途而定的系数,本建筑a=1.5;qmax计算管段上最大的一个卫生器具的排水流量,L/s。住宅污废水管网水力计算用图见图4-1。住宅污废水横支管水力计算结果见附表5。住宅污水立管水力计算结果见附表6。住宅废水立管水力计算结果见附表7。住
23、宅污水横干管水力计算结果见附表8。住宅废水横干管水力计算结果见附表9。4.2.2商场排水管网计算商场生活排水设计秒流量按下式计算:qu=0.12a+qmax图4-1 住宅污废水管网水力计算图图4-2 商场厕所污水管网水力计算图式中:qu计算管段污水设计秒流量,L/s; Np计算管段的卫生器具排水当量总数;a根据建筑物用途而定的系数,本建筑a=2.0;qmax计算管段上最大的一个卫生器具的排水流量,L/s。商场厕所污水管网水力计算用图见图4-2。商场厕所污水横管水力计算结果见附表10。商场厕所污水立管水力计算结果见附表11。4.2.3排水坡度与通气管的确定本设计的排水管采用塑料管,排水管的坡度均
24、采用塑料管的标准坡度0.026。 为保证排水支管内气压稳定,通气立管管径选用和排水立管相同的管径de110mm,污废水最上面和最下面的横支管处均设置结合通气管,其余楼层交叉设置,结合通气管管径与通气立管管径相同。BYD型住宅厨房内设置汇合通气管,以防止通气立管穿过上层卧室。汇合通气管的管径计算式为:de式中:de汇合通气管和总伸顶通气管管径,mm; dmax最大一根通气管管径,mm; di其余通气立管管径,mm。所以汇合通气管的管径de=123mm,选用de125的汇合通气管。4.2.4地下室的污废水处理地下室公共卫生间的污废水排入污水坑后,利用单独设置的潜污泵排到室外污水管网,潜污泵选用AS
25、16-2/CB型潜污泵两台,一用一备,其工况点Q=19.5m3/h,扬程为10.5m。集水坑中收集的水由潜污泵抽到室外的雨水沟中。每个集水坑均安装AS16-2/CB型潜污泵两台,一用一备,其工况点Q=19.5m3/h,扬程为10.5m。4.3化粪池的设计计算建筑物排放的污水一般含有大量悬浮性有机物,所以在进入市政污水管网前一般通过化粪池对其进行一些简单的处理,然后与废水汇合后排放到市政管网。化粪池的有效容积计算公式为:V=(m3)N设计总人数;商场为19310人,住宅为528人。使用卫生器具人数占总人数的百分比;商场取10%,住宅取70% 。q每人每日污水量;由于采用了污废分流制,所以取25L
26、/(人d) 。t污水在化粪池内停留时间;取15h 。T污泥清掏周期;取120d 。a每人每日污泥量;由于采用了污废分流制,所以取0.4L/(人d) 。V1=,商场部分; V2=,住宅部分;V= V1+ V2=74.66+14.29=88.95m3,取100m3。化粪池的几何尺寸为:5.0m(长)4.0m(宽)5.0m(高),设置成三格,采用矩形设置。第一格的容量为总容量的60%,第二格和第三格分别为总容量的20%。化粪池设置于建筑物的东北面,与建筑物外墙间隔6.5m的地方,池顶可过汽车。5 建筑消防系统5.1建筑消防系统的选择高层建筑由于火势蔓延迅速,扑救难度大,火灾隐患多,事故后果严重等原因
27、具有较大的火灾危险性,必须设置有效的消防系统。消火栓系统是高层民用建筑必不可少的灭火设备,不论何种类型的高层民用建筑都必须设置消火栓。水井坊小区4号楼的高度为87.6m,为一类高层建筑,该高层建筑还要求设置自动喷水灭火系统,同时为确保消防安全每层还设置灭火器。本建筑为一类建筑,火灾延续时间按2.00h计算,自动喷淋灭火系统火灾延续时间按1.00h计算。根据高层民用建筑设计防火规范5规定,水井坊小区4号楼室内消火栓用水量为40L/s,室外消火栓用水量为30L/s。根据自动喷水灭火系统设计规范4规定,自动喷水灭火系统的喷水强度为8L/minm2,作用面积为160 m2,经计算自动喷水灭火系统消防用
28、水量=21L/s。5.2室内消火栓给水系统5.2.1室内消火栓系统形式消防给水系统有分区、不分区两种给水方式,后者为一栋建筑采用同一消防给水系统供水。当消火栓给水系统中,消火栓口处静水压力超过1.0MPa,则需分区供水,否则消防给水系统压力过高,必然会影响消防,还可能损坏消防设备。本建筑高度为87.6m,消防水箱最高水位到最低消火栓处的静水压力为96.6 mH2O,因此不需要采用分区供水方式。当消火栓口压力大于0.5MPa 时,消火栓处应设减压装置,本设计通过采用SNJ65型减压稳压消火栓来实现减压。室内消火栓管道布置成环状,消防横干管在地下室和楼顶分别横向成环,消防立管在地下室与楼顶层纵向成
29、环。消防立管的上下两端分别设置阀门,以便于立管检修。同时在横干管上设置了阀门,将系统分为若干个独立段。建筑内每个消火栓处设置启动消防水泵的按钮,按钮设在消火栓箱内。在屋顶安装一个检验用消火栓,以利于经常检查消火栓系统是否能正常运行,同时也可用于扑救相邻建筑的火灾,保护本建筑不受其火灾威胁。此外,为了方便火灾发生时消防队员能够尽快使用消火栓扑救火灾并开辟通路,在消防电梯前室单独设置了消火栓。5.2.2室内消火栓系统的计算屋顶消防水箱最低水位87.9m,最不利点消火栓栓口标高为82.7m,其高差为5.2m。由于最不利点消火栓栓口静水压力应不低于0.07MPa,故需设增压设施。本建筑的增压设施选用带
30、小型气压罐的补压装置。水井坊小区4号楼室内消火栓给水系统采用独立的消防给水系统。根据规定,其室内消火栓用水量为40L/s,同时使用水枪数为8只,每只水枪最小流量为5L/s,最不利情况下,同一立管上同时有3只水枪出水,立管最小流量为15L/s,消火栓的充实水柱应不小于10m。消防水箱贮水量应按建筑物的室内消防用水总量的10分钟用水量进行计算,消防水箱容积计算公式为:式中:Vx消防水箱容积,m3; Qx室内消防用水总量,L/s。为避免水箱容积过大,消防水箱的储水量应符合建筑设计防火规范9的要求:当室内消防用水量大于25L/s,经过计算消防水箱所需消防储水量大于18 m3时,仍可采用18 m3。根据
31、上述规定,水井坊小区4号楼消防水箱容积按18m3设计。消防水箱设在屋顶,有效尺寸为3.0m(长)3.0m(宽)2.0m(高),有效容积为18.0 m3。为防止消防水泵运行时消防用水进入消防水箱而不能保证消防设备的工作水压,所以在消防水箱的出水管上安装止回阀。室内消火栓用水量为40L/s,室外消火栓用水量为30L/s,喷水灭火系统用水量为21L/s,则消防贮水池的贮水量为:VX=579.6m3消防贮水池是用以贮存和供给消防用水的构筑物,由于在火灾延续时间内市政给水管网能保证连续补水,则消防贮水池的有效容积可以减去火灾延续时间内室外管网的连续补充水量。市政给水管网有两根DN100mm的管子,为安全
32、计,按一根补水,其补水量为,取v=1.0m/s,则补水量:V=1.00.10223600/4=56.52m3。消防贮水池的有效容积:Vc=579.6-56.52=523.08m3 。由于其容积大于500 m3,根据建筑设计防火规范9的规定,应该分设两个独立的贮水池,每个水池的容积为266 m3,有效尺寸为10.0m(长)7.0m(宽)3.8m(高)。水井坊小区4号楼选用65mm口径的消火栓,喷嘴口径为19mm的水枪,直径为65mm且长度为25m的衬胶水龙带。根据高层民用建筑设计防火规范5的规定,本建筑发生火灾时室内最不利有8只水枪同时工作。从图5-1中可以知道立管2上的26层处的消火栓离消防水
33、泵最高最远,处于系统最不利位置。因此立管2为最不利立管,发生火灾时立管2上三只水枪同时工作,立管1为次不利立管,也有三只水枪同时工作,立管3也是次不利立管,上面有两只水枪同时工作。消火栓给水管网计算用图见图5-1。枪口所需压力:f=1.20,=0.0097,2号消防竖管26层消火栓的水枪造成10m充实水柱时所需的压力值为:水枪喷嘴射流量:19mm口径水枪,B=1.577,枪口压力Hq=13.58m,则水枪射流量为qxh=4.63L/s,不能满足高层建筑每只水枪射流量不小于5L/s的要求,所以需要提高压力,增大消防流量至5L/s,可得:水龙带选用65mm衬胶水带,水带阻力系数A=0.00172,
34、则水带损失为:最不利消火栓口所需压力:最不利点在26层消火栓处,在满足消防射流量5L/s时,该消火栓口所需水压为:消火栓管网为环状管网,在进行水力计算时,假设环状管网某段断开,并确定最不利计算管路,按枝状管路进行水力计算。由消防泵向管网供水,水流自下而上流动。计算出消防流量下消火栓泵至最不利点消火栓处的水头损失,为选择消火栓泵提供依据。最不利消防立管的流量为2号立管上的26、25、24层消火栓流量之和。由前面的计算知立管2上26层消火栓口的压力为H26=18.925mH2O,消防流量为5L/s。图5-1 消火栓给水管网计算图25层消火栓处的压力为H26+(层高3.0m)+(2526层消防立管的
35、水头损失)=18.925+3.0+0.007493.0=21.95 mH2O=219.5kPa25层消火栓的消防出水量为:q=5.69L/s24层消火栓处的压力为H25+(层高3.0m)+(2425层消防立管的水头损失)=21.95+3.0+0.033.0=25.04mH2O=250.4kPa24层消火栓的消防出水量为:q=6.08L/s由前面的计算可知,2号消防立管的流量为5+5.69+6.08=16.77L/s,采用DN125mm管径,v=1.26m/s,i=24.2mm/m。1号立管采用与2号立管相同的流量。同理,3号立管上两只消火栓出水,其流量近似计为同立管2上的26、25层消火栓流量
36、之和。根据高层民用建筑设计防火规范5的规定,本建筑室内消火栓同时使用水枪为8只,消火栓系统用水量为44.23L/s,横干管采用DN200mm管径,v=1.44m/s, i=18.2 mm/m。消火栓给水管网水力计算结果见表5-1。表5-1 消火栓给水管网水力计算表管段流量(L/S)管径(mm)流速(m/s)单阻I(mH2O/m)管长(m)水头损失(mH2O)0151000.580.0074930.02 1210.691001.230.0330.09 2316.771251.260.02478.21.88 3433.542001.090.0112.50.03 4544.232001.440.01
37、834.80.63 h=2.65由消火栓给水管网水力计算表5-1可知管路沿程水头损失h=2.65mH2O,管路总水头损失为Hg=1.2h=3.18mH2O。 消防水泵的流量,应按满足火灾发生时建筑内实际使用消火栓总数的设计流量之和计算。消防水泵的扬程按下式计算:式中:Hb消防水泵的压力,kPa; Hxh最不利点消火栓口所需水压,kPa;Hg消防管路总水头损失,kPa; Hz消防水池最低水位与最不利消火栓的压力差,kPa。由计算表5-1可知消火栓系统消防用水量为44.53L/s,最不利点消火栓口所需水压为Hxh=18.925mH2O,消防水池最低水位为-6.0m,最不利消火栓的标高为82.7m,
38、两者之间的高差为Hz=88.7m。由消防泵吸水口至最不利消火栓的管道的水头损失为Hg=3.18mH2O,则消火栓泵的扬程为:根据Q=44.23L/s,Hb=110.8mH2O,选择150DL160205立式水泵两台,一用一备。水泵性能参数Q=44.4L/s,H=125m,电动机功率N=90kw。由于-2至23层消火栓口出水压大于0.5MPa,因此-2至23层(23层的标高为72.6m)采用减压稳压消火栓,其余楼层采用普通消火栓。高位水箱的设置高度应满足下式要求:式中:Hx高位水箱最低液位与最不利点消火栓之间的垂直压力差,kPa; Hxh最不利点消火栓所需水压,kPa; Hg管路的总水头损失,k
39、Pa。 已知Hxh =18.925mH2O,Hg=3.18m,高位水箱最低液位87.9m,与最不利点消火栓82.7m之间的垂直高差Hx=87.9-82.7=5.2m。水箱高度显然不满足规范要求(高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa),因此需要设增压设备。在高位水箱的出水管上设置增压泵,火灾发生后从水箱吸水加压后送至管网进行灭火。另外还需设置气压罐,其调节容积取300L。稳压泵和气压罐一起使用可避免稳压泵启动频繁的缺点。稳压泵的扬程为:Hzb=Hxh+Hg-Hx=18.925+3.18-5.2=16.9mH2O稳压泵流量按1L/s。消火栓系统需要补充的压力为16.9mH2O。所以
40、选用规格为2L1000L可换膈膜气压罐一个,两台25LGW3102型水泵,功率N=1.1kw,消防供水压力170kPa。 高层屋顶应设检查和试验用的消火栓,在供本单位和消防队定期检查室内消火栓给水系统的供水能力时使用,栓口前设压力表,充实水柱不小于10m,水龙带长度为25m。5.3室外消火栓与水泵接合器水井坊小区4号楼的室外消火栓系统采用市政给水管网作为消防水源。室外消火栓管网布置成环状,室外消防管网从两条市政给水管道引入,管径为DN100mm。本建筑的室外消防用水量为30L/s,每个消火栓的用水量取15L/s,因此室外消火栓共设置2个。室外消火栓沿建筑周边布置,为便于消防车直接从消火栓取水,
41、距道路距离为1.5m。本设计位于成都地区,不需要考虑防冻。本次设计选用的室外消火栓为SS100/65-1.0型地上式室外消火栓。本设计的室内消防用水量为40L/s,每个水泵接合器进水量按15L/s计,因此共需设置3个消火栓水泵接合器,设置在便于使用的地方。选用SQ150型地上式水泵接合器,每个水泵接合器的流量为1015L/s。5.4自动喷淋系统5.4.1自动喷淋系统的确定水井坊小区4号楼的建筑高度为87.6m,属一类高层建筑,应在建筑的商场、地下车库布置自动喷水灭火系统,且采用独立的给水系统。本建筑中,水箱最高水位到最底层喷头的高差为94.4m,所以喷水系统的最大工作压力小于120mH2O,竖
42、向不分区。但应设减压孔板进行减压,以防止压力过大引起流量过大,同时防止因压力过大而引起维修量的增加。本建筑采用临时高压给水系统,系统喷水持续时间按火灾延续时间不小于1h计。火灾初期10min自动喷水灭火系统用水与消火栓系统用水一并使用储存在屋顶消防水箱内的水源。系统设有自动喷淋泵,火灾延续时间1h的喷水系统用水与消火栓系统用水共同储存在地下消防贮水池中。本建筑地处成都地区,采用湿式自动喷淋灭火系统。该系统由闭式喷头、报警装置、湿式报警阀、管网及供水设施等组成。根据自动喷水灭火系统设计规范4的规定,水井坊小区4号楼火灾危险等级为中危险级。本建筑自动喷水灭火系统的喷水强度为8L/(minm2),作
43、用面积160m2,系统最不利点喷头压力采用0.1MPa,所布置的喷头都采用下垂型喷头,均采用标准型玻璃球喷头,喷头公称直径12.5mm,流量特性系数K=80,采用普通温级68红色喷头。本设计采用两套报警阀,一组控制主楼商场和-1层车库,一组控制裙房和-2层车库。喷淋水泵的进水管设有两条。当一条发生故障时,另一条进水管仍能保证全部用水量和水压。报警阀设置在水泵房,并距地面高度1.2m的墙上。配水立管沿墙布置,配水管在配水干管两侧分布,当配水管入口压力大于0.4MPa时采用减压孔板减压。为了检验系统的可靠性,在每组报警阀控制喷头的最不利点处设置末端试水装置,其他层的最不利喷头处也设末端试水装置。末端试水装置由试水阀、压力表、自动排气阀组成,试水阀直径25mm。5.4.2自动喷淋系统的计算本次设计采用作用面积法来进行水力计算,以确定管网各管段管径,计算系统所需的供水压力,确定高位水箱的安装高度和选择消防水泵。水井坊小区4号楼的自动喷淋灭火系统的设计参数为:火灾危险等级为中危险级,喷水强度为8L/minm2,作用面积为160m2,喷头工作压力为0.1MPa。自动喷淋灭火系统计算用
限制150内