1、鹽城工學(xué)院新校區(qū)圖書館供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書目錄1設(shè)計(jì)目的12設(shè)計(jì)任務(wù)13設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)內(nèi)容13.1 設(shè)計(jì)思路13.2設(shè)計(jì)內(nèi)容14系統(tǒng)設(shè)計(jì)24.1生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)24.1.1 用水定額選取及用水量計(jì)算24.1.2 給水各管段管徑計(jì)算與選型34.2生活排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)44.2.1 排水管設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算44.2.2 排水立管及橫支管計(jì)算與選型54.3雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)74.3.1 雨水排水系統(tǒng)水力計(jì)算74.4消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)84.4.1消火栓給水系統(tǒng)計(jì)算84.4.2消火栓系統(tǒng)選型104.5自動(dòng)噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)124.5.1 噴淋系統(tǒng)的計(jì)算與選型13參考文獻(xiàn)16附 錄17鹽城工學(xué)院新校區(qū)圖書館供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1

2、設(shè)計(jì)目的專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)是高等院校培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神及實(shí)踐能力的高級專業(yè)人才不可缺少的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，是對我們學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練的重要階段。通過課程設(shè)計(jì)，能夠培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)及相關(guān)知識(shí)的能力和工程實(shí)踐能力，在指導(dǎo)老師的幫助下，在查閱中外文獻(xiàn)，資料收集及調(diào)查研究，工程設(shè)計(jì)及圖紙繪制、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的撰寫等方面的能力得到一定程度的提高，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。2設(shè)計(jì)任務(wù)本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是對鹽城工學(xué)院希望大道校區(qū)圖書館大樓供水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要詳細(xì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：生活給水系統(tǒng)，消火栓給水系統(tǒng)，自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)，污水排水系統(tǒng)，雨水排水系統(tǒng)等五大部分。要求：用計(jì)

3、算機(jī)或手工繪制一份建筑電氣施工圖（含系統(tǒng)圖、平面布置圖、設(shè)備接線圖），圖紙要求符合國家現(xiàn)行建筑電氣施工圖設(shè)計(jì)規(guī)范，圖形比例應(yīng)符合要求，圖號(hào)可根據(jù)圖面比例和大小確定。設(shè)計(jì)圖要達(dá)到施工圖要求，方案合理，系統(tǒng)清楚，圖紙清晰，選擇設(shè)備材料適當(dāng)，符合現(xiàn)行規(guī)范的要求，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)兩方面做到優(yōu)化設(shè)計(jì)。3設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1 設(shè)計(jì)思路室內(nèi)給水系統(tǒng)由市政給水管網(wǎng)直接供水，為了避免消防用水直接從市政管網(wǎng)系統(tǒng)抽水，本系統(tǒng)在屋面設(shè)置消防水箱，地下設(shè)置消防水池，水箱與水池聯(lián)合供水。室內(nèi)排水系統(tǒng)采用污、廢合流制，廢水和污水立管設(shè)置伸頂通氣管，污水先排入化糞池，經(jīng)過簡單的處理后排入市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)，屋面雨水單獨(dú)排入城市雨

4、水管網(wǎng)系統(tǒng)。3.2設(shè)計(jì)內(nèi)容給水系統(tǒng)建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)是將城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)或自備水源給水管網(wǎng)的水引入室內(nèi)，經(jīng)配水管送至生活、生產(chǎn)和消防用水設(shè)備，并滿足用水點(diǎn)對水量、水壓和水質(zhì)要求的冷水供應(yīng)系統(tǒng)。本工程由市政給水管網(wǎng)直接供水，接入管DN150.市政供水壓力0.25Mpa，給水管采用塑料管。排水系統(tǒng)室內(nèi)排水系統(tǒng)采用污、廢合流制，廢水和污水立管設(shè)置伸頂通氣管，污水先排入化糞池，經(jīng)過簡單的處理后排入市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)，屋面雨水單獨(dú)排入城市雨水管網(wǎng)系統(tǒng)。室內(nèi)排水管采用UPVC塑料排水管，一層和八層分別設(shè)置一檢查口，檢查口距離樓層地面高度1.0米。消防系統(tǒng)本建筑屬于中危險(xiǎn)級1級。消防系統(tǒng)主要包括消火栓給水系統(tǒng)和自動(dòng)

5、噴淋滅火系統(tǒng)。在建筑的辦公室，會(huì)議室等公共活動(dòng)場，走廊等處均應(yīng)設(shè)置預(yù)作用自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)。重要設(shè)備用房等不宜用水消防的部位設(shè)置二氧化碳或干粉滅火器。走廊內(nèi)消火栓附近應(yīng)配置適量滅火器。其中室內(nèi)消火栓流量為20L/s，室外消火栓流量為30L/s，自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)流量為30L/s。（1）消火栓給水系統(tǒng)本系統(tǒng)由消防水池和屋面水箱聯(lián)合供水以保證消防用水。采用臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)，火災(zāi)時(shí)啟動(dòng)消防水泵，使消防水壓滿足要求。消火栓口距地面高度1.1米，經(jīng)計(jì)算消火栓栓口處的出水壓力不超過50米水柱，不再設(shè)置減壓孔板。室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)管網(wǎng)為環(huán)狀，消防水進(jìn)水管徑為DN150.為了保證有兩個(gè)水柱同時(shí)到達(dá)室內(nèi)任何地方

6、，主樓室內(nèi)消火栓的間距不應(yīng)超過30米，為保證安全，留有一定的安全余量。（2）自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)管網(wǎng)為樹狀。本設(shè)計(jì)中的噴頭按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求，均向上安裝，采用了火災(zāi)探測器，報(bào)警閥等自動(dòng)控制系統(tǒng)。噴頭布置一般為兩噴頭距離大于2.4米小于3.6米，與墻近時(shí)要離墻大于0.6米小于1.8米。每層的噴淋支管末端，即最不利點(diǎn)，都需設(shè)置壓力表和泄水閥，排水立管。每層的支管進(jìn)水處均需設(shè)置信號(hào)閥和水流指示器。4系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)近年隨著人們對飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，在某些城市、地區(qū)或高檔住宅小區(qū)、綜合樓等實(shí)施分質(zhì)供水，管道直飲水給水系統(tǒng)已進(jìn)入住宅。本設(shè)計(jì)是圖書館給排水設(shè)計(jì)，主要生活用水途

7、徑為洗滌用水、沖廁用水和清洗地面等。4.1.1 用水定額選取及用水量計(jì)算按照全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施給水排水2003年版規(guī)范規(guī)定，圖書館的每一位閱覽者的用水定額為25升每人次，時(shí)變化系數(shù)為2.0；辦公人員用水定額為30升每人次，時(shí)變化系數(shù)選為2.0,閱覽室用水定額選擇為每人每天30升，時(shí)變化系數(shù)選為1.5；未預(yù)見用水量按總用水量的10%計(jì)算，詳細(xì)數(shù)據(jù)列于下表：表4-1 圖書館用水定額的選取表序號(hào)名稱用水標(biāo)準(zhǔn)使用人數(shù)（人）使用時(shí)間（h）時(shí)變化系數(shù)1圖書館25L/人80082.02辦公人員30L/人6082.03閱覽室30L/人20081.54合計(jì)圖書館各部分最高日用水量按下式計(jì)算：式中，圖書

8、館各部分最高日用水量，單位（L/d）； 各部分用水人數(shù)，單位（人）； 最高日生活用水定額，單位（L/人d）。各部分最高日最大時(shí)用水量按下式計(jì)算：/式中，最高日最大時(shí)用水量，單位（L/h）； 時(shí)變化系數(shù)； 使用時(shí)間，單位（h）。未預(yù)見水量按各項(xiàng)目總和的10%計(jì)算，單位（m）。計(jì)算結(jié)果列于下表中：表4-2計(jì)算結(jié)果序號(hào)名稱用水標(biāo)準(zhǔn)使用人數(shù)（人）使用時(shí)間（h）時(shí)變化系數(shù)最高日用水量（m/d）最大時(shí)用水量（m/h）1圖書館25L/人80082.020.005.002辦公人員30L/人6082.01.800.453閱覽室30L/人20081.56.001.134未預(yù)見水量2.780.665合計(jì)30.587

9、.244.1.2 給水各管段管徑計(jì)算與選型給水管道的設(shè)計(jì)流量不僅是確定各管段管徑，也是計(jì)算管道水頭損失，進(jìn)而確定給水系統(tǒng)所需壓力的主要依據(jù)。因此，設(shè)計(jì)流量的確定應(yīng)符合建筑內(nèi)部的用水規(guī)律。建筑內(nèi)的生活用水量在一晝夜、1h里都是不均勻的，為保證用水，生活給水管道的設(shè)計(jì)流量應(yīng)為建筑內(nèi)衛(wèi)生器具按最不利情況組合出流時(shí)的最大瞬時(shí)流量，又稱設(shè)計(jì)秒流量。對于辦公樓，商場，圖書館等建筑的生活給水設(shè)計(jì)秒流量應(yīng)按下式計(jì)算：式中，計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量； 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)；根據(jù)建筑物用途確定的系數(shù)，見表4-3：表4-3根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)（）值建筑物名稱值建筑物名稱值幼兒園、托兒所、養(yǎng)老院1.2醫(yī)院、

10、療養(yǎng)院、休養(yǎng)所2.0門診部、診所1.4集體宿舍、旅館、招待所、賓館2.5辦公樓、市場1.5客運(yùn)站、會(huì)展中心、公共廁所3.0學(xué)校1.8 在本設(shè)計(jì)中，選擇1.8。通過設(shè)計(jì)規(guī)范查明每一用水器具的給水當(dāng)量數(shù)，計(jì)算立管設(shè)計(jì)秒流量及管徑。通過查表，大便器當(dāng)量取N=0.5，額定流量0.1L/s；小便器當(dāng)量取N=0.5，額定流量0.1L/s；洗手池當(dāng)量取N=0.5，額定流量0.1L/s；拖布盆當(dāng)量取N=1.0，額定流量0.2L/s。根據(jù)以上參數(shù)求得各管段的設(shè)計(jì)秒流量后，按照以下公式即可求定管徑：式中，計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量，； 計(jì)算管段的管內(nèi)徑，； V管道中的水流速，m/s。當(dāng)計(jì)算管段的流量確定以后，流速的大小

11、將直接影響到管道系統(tǒng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的合理性，流速過大易產(chǎn)生水錘，引起噪聲，損壞管道或附件，并將增加管道的水頭損失，是建筑內(nèi)給水系統(tǒng)所需壓力增大；而流速過小，又將造成管材的浪費(fèi)。考慮以上因素，建筑物內(nèi)的給水管道一般可按表4-4選取。但最大不超過2m/s。工程設(shè)計(jì)中也可采用下列數(shù)值：DN15-DN20，v=0.61.0m/s;DN25-DN40, v=0.81.2m/s;DN50-DN70,v1.5m/s;DN80及以上的管徑，v1.8m/s。表4-4生活給水管道的水流速度與管徑的選取DN (mm)15-2025-4050-70V/（m/s）1.01.21.5注：PPR管的選用流速不宜大于2.0 m/

12、s。4.2生活排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)計(jì)算是在布置完排水管線，繪出系統(tǒng)計(jì)算草圖后進(jìn)行的。計(jì)算的目的是確定排水系統(tǒng)各管段的管徑、橫向管道的坡度、通氣管的管徑和各控制點(diǎn)的標(biāo)高。圖書館的衛(wèi)生間排水系統(tǒng)采用廢，污合流制，污水經(jīng)化糞池簡單處理后排入市政污水管網(wǎng)系統(tǒng)。最高日污水量取最高日用水量的90%，即30.580.9=27.52 。4.2.1 排水管設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算建筑內(nèi)部排水管道的設(shè)計(jì)流量是確定各管段管徑的依據(jù)，因此，排水設(shè)計(jì)流量的確定應(yīng)符合建筑內(nèi)部排水規(guī)律。建筑內(nèi)部排水流量與衛(wèi)生器具的排水特點(diǎn)和同時(shí)排水的衛(wèi)生器具數(shù)量有關(guān)，具有歷時(shí)短、瞬時(shí)流量大、兩次排水時(shí)間間隔長、排水不均勻的特點(diǎn)。為保證最不

13、利時(shí)刻的最大排水量能迅速、安全的排放，某管段的排水設(shè)計(jì)流量應(yīng)為該管段的瞬時(shí)最大排水流量，又稱為排水設(shè)計(jì)秒流量。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，對于辦公樓，商場，圖書館等建筑用水設(shè)備使用不集中，用水時(shí)間長，同時(shí)排水百分?jǐn)?shù)歲衛(wèi)生器具數(shù)量增加而減少，其設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算公式為：式中：計(jì)算管段排水設(shè)計(jì)秒流量，L/s； 計(jì)算管段衛(wèi)生器具排水當(dāng)量總數(shù)； 計(jì)算管段上排水量最大的一個(gè)衛(wèi)生器具的排水流量，L/s； 根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)，本建筑設(shè)計(jì)中的值取2.5。根據(jù)規(guī)范，大便器的排水流量為1.5，小便器的排水流量為0.1，洗手池的排水流量為0.1，拖布盆的排水流量為0.33。當(dāng)用上述公式計(jì)算排水管網(wǎng)起端的管段時(shí)，因連接的衛(wèi)生器具

14、較少，計(jì)算結(jié)果有時(shí)會(huì)大于該管段上所有衛(wèi)生器具排水流量的總和，這時(shí)應(yīng)該按照該管段所有衛(wèi)生器具排水流量的累加值作為排水設(shè)計(jì)秒流量。4.2.2 排水立管及橫支管計(jì)算與選型排水橫管最大設(shè)計(jì)充滿度規(guī)定如下：生活排水管道：管徑125mm，最大設(shè)計(jì)充滿度為0.5；管徑150-200mm，最大設(shè)計(jì)充滿度為0.6。根據(jù)規(guī)定，建筑內(nèi)部排水管的最小管徑為50mm，凡是連有大便器的支管，其最小管徑為100mm。排水管采用UPVC管，其他一些參數(shù)在建筑給水排水工程第五版7中均可查得。根據(jù)已知建筑圖，根據(jù)已知的排水器具，布置排水立管WL-1，WL-2，WL-3，WL-4，WL-5，WL-6，WL-7，WL-8，WL-9，

15、WL-10，WL-11，通過設(shè)計(jì)規(guī)范查明排水器具數(shù)及連接排水器具的每一排水管管徑，計(jì)算立管設(shè)計(jì)秒流量并選取管徑。其他各與用水器具直接相連的排水橫支管，按照全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施給水排水2003年版規(guī)范規(guī)定的排水器具排水管管徑進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝。在衛(wèi)生間及其他應(yīng)設(shè)計(jì)地漏的房間，均設(shè)有地漏，詳情參見各層給排水平面圖。由于該建筑為低層的公共基礎(chǔ)建筑，且沒有較為復(fù)雜的與衛(wèi)生器具相連的橫支管，故排水立管僅設(shè)置伸頂通氣管，其頂端應(yīng)裝設(shè)風(fēng)帽或網(wǎng)罩，避免雜物落入排水立管。伸頂通氣管的設(shè)置高度與周圍環(huán)境、該地的氣象條件、屋面使用情況有關(guān)，伸頂通氣管高出屋面不小于0.3m，但應(yīng)大于該地區(qū)最大積雪厚度；屋頂有人停

16、留時(shí)，高度應(yīng)大于2.0m；若在通氣管口周圍4m以內(nèi)有門窗時(shí)，通氣管口應(yīng)高出窗頂0.6m或引向無門窗一側(cè)；通氣管口不宜設(shè)在建筑物挑出部分（如屋檐檐口、陽臺(tái)和雨篷等）的下面。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，應(yīng)對排水立管的最大排水能力與實(shí)際排水情況進(jìn)行校核，現(xiàn)校核如下：表4-5僅設(shè)置伸頂通氣管的生活排水立管最大排水能力立管管徑/mm塑料管排水能力(L/s)501.2753.0903.81105.41257.516012.0 經(jīng)校核，設(shè)計(jì)排水量均小于僅設(shè)置伸頂通氣管的生活排水立管的最大排水能力。 另外，由于圖書館的層高較大，大于4m，排水立管每層設(shè)置兩個(gè)伸縮節(jié)，排水橫支管，橫干管的直線管段長度大于2m時(shí)，也設(shè)置伸縮

17、節(jié)，且排水橫管設(shè)置專用伸縮節(jié)（橫貫伸縮節(jié)采用鎖緊式橡膠圈管件，當(dāng)橫干管公稱外徑大于或等于160mm時(shí)，采用彈性橡膠密封圈連接）。伸縮節(jié)之間最大的間距不得大于4m，故對于排水橫支管，橫干管的直線管段若大于4m，則每4m設(shè)置一個(gè)伸縮節(jié)，除此之外，大于2m不足4m部分也設(shè)置一個(gè)伸縮節(jié)，小于2m部分不再設(shè)置伸縮節(jié)。管道設(shè)計(jì)伸縮量不大于下表中伸縮節(jié)允許伸縮量。表4-6伸縮節(jié)允許最大伸縮量管外徑(mm) 63 75 90 110 125 150 最大允許伸縮量(mm) 121520202025管道受環(huán)境溫度變化而引起的伸縮量可按下式計(jì)算：式中，管段伸縮量(m); 管段長度(m)； 膨脹系數(shù)，取m/(m);

18、閉合差，為安裝時(shí)大氣溫度與使用中可能出現(xiàn)的最高和最低大氣溫度的溫差，取20。 按上式驗(yàn)算，4.5m的排水立管的伸縮量為6.3mm，設(shè)置兩個(gè)伸縮節(jié)后，各立管伸縮節(jié)的伸縮量均小于最大允許的伸縮量，而對于4m長的排水橫支管，橫干管，伸縮量為5.6mm，小于最大伸縮量。因此設(shè)計(jì)是可行的。而且由于圖書館常年人流量大，溫度變化小，所以采用上述設(shè)計(jì)方式是很安全的。排水橫支管，橫干管都需要有一定的水力坡度，并滿足一定的最大設(shè)計(jì)充滿度。污水中含有固體雜質(zhì)，如果管道坡度過小，污水的流速慢，固體雜物會(huì)在管內(nèi)沉淀淤積，減小過水?dāng)嗝娣e，造成排水不暢或堵塞管道，為此對管道坡度作了規(guī)定。建筑內(nèi)部生活排水管道的坡度有通用坡度

19、和最小坡度兩種，具體下面闡述。通用坡度是指正常條件下應(yīng)予以保證的坡度；最小坡度為必須保證的坡度。一般情況下應(yīng)采用通用坡度，當(dāng)橫管過長或建筑空間受限制時(shí)，可采用最小坡度。塑料排水橫管的標(biāo)準(zhǔn)坡度均為0.026。 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，生活排水塑料管的排水橫支管的通用坡度應(yīng)為0.026，最大設(shè)計(jì)充滿度為0.5。排水橫干管的坡度按下表調(diào)整表4-7建筑物排水塑料管排水橫干管最小坡度和最大設(shè)計(jì)充滿度管徑(mm)最小坡度最大設(shè)計(jì)充滿度500.0120.5750.0070.5900.0050.51100.0040.51250.00350.51600.0030.62000.0030.6 本設(shè)計(jì)中考慮到排水流暢及安裝習(xí)慣

20、，采用下面的水力坡度：排水橫支管水力坡度和管外徑小于110的排水橫干管采用0.026的水力坡度，外徑為110的排水橫干管采用0.02的水力坡度，外徑為160的排水橫干管采用0.01的水力坡度。4.3雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)建筑雨水排水系統(tǒng)是建筑物給排水系統(tǒng)的重要組成部分，它的任務(wù)是及時(shí)排除降落在建筑物屋面的雨水，雪水，避免形成的屋頂積水對屋頂造成威脅，或造成雨水溢流、屋頂漏水等水患事故，以保證人們正常生活和生產(chǎn)活動(dòng)。本設(shè)計(jì)主要采用檐溝外排水，一般用于居住建筑，屋面面積比較小的公共建筑和單跨工業(yè)建筑，屋面雨水匯集到屋頂?shù)拈軠侠铮缓罅魅氲接曷涔?，沿雨落管排泄到地下管溝或排到地面。本圖書館采用了分流制排水

21、系統(tǒng)，故對雨水和生活污廢水進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，分別排水，經(jīng)查，本地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式為：上式中，q雨峰時(shí)段內(nèi)的平均設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，（L/s）/h； P設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，a； t降雨歷時(shí)，min。雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要在屋面建筑圖上進(jìn)行，根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，主要采用檐溝外排水方式收集雨水，輔助以天溝排水方式對部分屋面檐溝進(jìn)行連通，具體排水的溝渠布置方式請參見屋面雨水排水平面圖。4.3.1 雨水排水系統(tǒng)水力計(jì)算對于匯水面積較小的雨水管渠，地面徑流量可以按照下式進(jìn)行計(jì)算：（L/s）式中，Q計(jì)算匯水面積的設(shè)計(jì)最大徑流量，亦即要排除的雨水設(shè)計(jì)流量，L/s； q雨峰時(shí)段內(nèi)的平均設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度； 徑流系數(shù)，設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，屋面

22、徑流系數(shù)為0.9； F計(jì)算匯水面積，h根據(jù)規(guī)范，降雨歷時(shí)采用5min。雨水排水設(shè)計(jì)的溝渠系統(tǒng)及立管布置請?jiān)斠娢菝嬗晁潘矫鎴D，根據(jù)屋面排水的實(shí)際情況，布置雨水排水立管YL-1YL-23。通過排水管渠的布置和雨水管的布置，計(jì)算出各立管的排水量，選擇各立管的管徑，立管管材與生活污廢水排水管相同，為UPVC。4.4消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)本工程室外消防用水由市政管網(wǎng)供給，室內(nèi)消防用水貯存于地下一層消防水池內(nèi)，火災(zāi)初期用水量由屋面水箱供給，消防泵房設(shè)于地下一層，內(nèi)設(shè)一組消火栓泵和一組噴淋泵。設(shè)計(jì)用水量及標(biāo)準(zhǔn)：（1）消火栓系統(tǒng)用水量：按照設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的消火栓給水系統(tǒng)用水量選取為：室內(nèi)20L/s，室外30L

23、/s?；馂?zāi)延續(xù)時(shí)間為2h，設(shè)計(jì)充實(shí)水柱取0.12MPa。（2）屬于中危險(xiǎn)級，按要求，消火栓的間距應(yīng)保證同層任何部位有2個(gè)消火栓的水槍充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)。（3）本設(shè)計(jì)中消火栓系統(tǒng)采用DN6519的直流水槍，25m長DN65的麻織水帶。4.4.1消火栓給水系統(tǒng)計(jì)算建筑消火栓給水系統(tǒng)是把室外給水系統(tǒng)提供的水量，經(jīng)過加壓（外網(wǎng)壓力不滿足需要時(shí)），輸送到用于撲滅建筑物內(nèi)的火災(zāi)而設(shè)置的固定滅火設(shè)備，是建筑物中最基本的滅火設(shè)施。消火栓口距地面的安裝高度為1.1m，栓口宜向下或與墻面垂直安裝。同一建筑內(nèi)應(yīng)選用同一規(guī)格的消火栓、水帶和水槍，以方便使用。為保證及時(shí)滅火，每個(gè)消火栓處應(yīng)設(shè)置直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕或報(bào)警

24、信號(hào)裝置。消火栓應(yīng)設(shè)在使用方便的走道內(nèi)，宜靠近疏散方便的通道口處、樓梯間內(nèi)。建筑物設(shè)有消防電梯時(shí)，其前室應(yīng)設(shè)消火栓。在建筑物屋頂應(yīng)設(shè)一個(gè)消火栓，以利于消防人員經(jīng)常檢查消防給水系統(tǒng)是否能正常運(yùn)行，同時(shí)還能起到保護(hù)本建筑物免受鄰近建筑火災(zāi)的波及。在寒冷地區(qū)，屋頂消火栓可設(shè)在頂層出口處、水箱間或采取防凍技術(shù)措施。消火栓的保護(hù)半徑消火栓的保護(hù)半徑可以按照下列計(jì)算公式計(jì)算：式中，R消火栓保護(hù)半徑，m； 水帶敷設(shè)長度，m； C考慮水帶的轉(zhuǎn)彎曲折，折減系數(shù)取0.8； 水槍充實(shí)水柱長度的平面投影長度，m。因此，消火栓的保護(hù)半徑為： 消火栓布置間距民用建筑應(yīng)保證有2支水槍的充實(shí)水柱達(dá)到同層內(nèi)任何部位，所以，其布

25、置間距采用下式計(jì)算：式中，S消火栓間距，m； R消火栓保護(hù)半徑，m； b消火栓最大保護(hù)寬度，m。本設(shè)計(jì)中，消火栓采用單排布置，消火栓的最大保護(hù)寬度b取9.3m，因此，消火栓間距為：m，取26m。水槍噴嘴處所需的水壓： 式中，水槍噴嘴處水壓，； 水槍系數(shù)；水槍實(shí)驗(yàn)系數(shù)； 水槍充實(shí)水柱； 水槍系數(shù)。水槍在使用時(shí)常傾斜4560角，由試驗(yàn)得知充實(shí)水柱長度幾乎與傾角無關(guān)，在計(jì)算時(shí)充實(shí)水柱長度與充實(shí)水柱高度可視為相等。經(jīng)過查表，水槍噴口直徑選19mm，水槍系數(shù)值為0.0097，充實(shí)水柱要求不小于10m，選取=12m，水槍實(shí)驗(yàn)系數(shù)值為1.21。因此，水槍噴嘴處所需水壓為：=169KPa水帶阻力水帶阻力損失：

26、式中，水帶阻力損失，m； 水帶阻力系數(shù)； 水帶有效長度，m； 水槍噴嘴出流量，L/s。本設(shè)計(jì)中，19mm的水槍配65mm的麻織水帶。查表可知65mm的麻織水帶阻力系數(shù)值為0.00430，具體見表4-8：表4.8水帶阻力系數(shù)值水帶材料水帶直徑（mm）506580麻織0.015010.004300.00150襯膠0.006770.007120.00075水槍噴嘴實(shí)際出流量按下式計(jì)算：式中，B值具體見表4-9：表4-9水槍水流特性系數(shù)B值水槍噴口直徑（mm）13161922B0.3460.7931.5772.836經(jīng)查表，在本設(shè)計(jì)中，B=1.577，所以水槍噴嘴實(shí)際出流量為：L/s5.0L/s因此，

27、水帶阻力損失為：消火栓口所需的水壓式中，消火栓口的水壓，； 水槍噴嘴處的壓力，； 水帶的水頭損失，； 消火栓栓口水頭損失，按2計(jì)算。所以，=16.9+2.9+2=21.8消防給水管道水力計(jì)算消防管網(wǎng)水力計(jì)算的主要目的在于確定消防給水管網(wǎng)的管徑、計(jì)算或校核消防水箱的設(shè)置高度、選擇消防水泵。由于建筑物發(fā)生火災(zāi)地點(diǎn)的隨機(jī)性，以及水槍充實(shí)水柱數(shù)量的限定（即水量限定），在進(jìn)行消防管網(wǎng)水力計(jì)算時(shí)，對于支狀管網(wǎng)應(yīng)首先選擇最不利立管和最不利消火栓，以此確定計(jì)算管路，并按照消防規(guī)范規(guī)定的室內(nèi)消防用水量進(jìn)行流量分配。消火栓給水管道中的流速一般以1.41.8m/s為宜，不允許大于2.5m/s。消防管道沿程水頭損失的

28、計(jì)算方法與給水管網(wǎng)計(jì)算相同，其局部水頭損失按管道沿程水頭損失的10%采用。當(dāng)有消防水箱時(shí)，應(yīng)以水箱的最低水位作為起點(diǎn)選擇計(jì)算管路，計(jì)算管徑和水頭損失，確定水箱的設(shè)置高度或補(bǔ)壓設(shè)備。當(dāng)設(shè)有消防水泵是，應(yīng)以消防水池最低水位作為起點(diǎn)選擇計(jì)算管路，計(jì)算管徑和水頭損失，確定消防水泵的揚(yáng)程。4.4.2消火栓系統(tǒng)選型根據(jù)消火栓的布置情況，為了便于給水，共布置消防立管16根并按順序標(biāo)記為XL-116，為了保證消防用水安全，消防給水管網(wǎng)包括各消防立管在內(nèi)的全部系統(tǒng)構(gòu)成的整體管網(wǎng)為環(huán)狀，具體各管段連接方式請參見消火栓給水系統(tǒng)圖。為了達(dá)到相應(yīng)抗壓要求，消防給水管全部采用鋼管，其壁厚根據(jù)連接方式選用。根據(jù)對消火栓的設(shè)

29、計(jì)計(jì)算，最不利點(diǎn)消火栓動(dòng)水壓力不低于0.2176MPa；根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，當(dāng)消火栓口動(dòng)水壓力超過0.50MPa時(shí)，需要設(shè)置減壓閥減壓。對于消防環(huán)狀網(wǎng)，系統(tǒng)中所有室內(nèi)消防用水量都有可能經(jīng)過環(huán)狀網(wǎng)包含的每一管段，因此，所有管段都必須能承受20L/s室內(nèi)消防的用水量。故環(huán)狀網(wǎng)上的全部管段選用DN150的給水管，其余部分只有一個(gè)消火栓流量的管段，采用DN70的給水管。消防水泵計(jì)算（1）最不利點(diǎn)處消火栓到消防水池最低水位高程差為18.8m=0.188MPa（2）消防水泵到最不利消火栓處的總水頭損失：沿程損失為29KPa，局部阻力損失取20%，則總阻力損失為0.035MPa（3）消防水泵所需揚(yáng)程H=0.188

30、+0.035+0.2176=0.44MPa根據(jù)流量為20L/s，揚(yáng)程為0.44MPa，選擇消火栓泵為XBD4.5/20-W100X型兩臺(tái)，一用一備。消火栓減壓根據(jù)消火栓布置，壓力最大的點(diǎn)應(yīng)在一層離消防水箱最近，但是由于泵只能提供0.45MPa的壓力，且在泵與消火栓之間有沿程損失和高度差，所以消火栓壓力必然小于0.50MPa，故不需要設(shè)置減壓閥。校核水箱安裝高度（1）設(shè)置的消防水儲(chǔ)水高位水箱最低水位18.6m，最不利點(diǎn)消火栓栓口高程14.6m，則最不利點(diǎn)消火栓栓口的靜水壓力為18.6-14.6=4，按照規(guī)定，需要設(shè)置消防泵。前10分鐘，室內(nèi)消防用水自屋面消防水箱由上而下供給，故將一組消防泵設(shè)于水

31、箱后，管網(wǎng)前。10分鐘后消防水箱中的室內(nèi)消防用水耗盡，改由消防水池自下而上供水，此時(shí)需要開啟另一組消防泵。（2）根據(jù)管網(wǎng)布置形式，火災(zāi)初期（10min內(nèi)）最不利點(diǎn)為離屋面水箱距離最遠(yuǎn)的頂層消火栓（本設(shè)計(jì)中認(rèn)為屋頂試驗(yàn)消火栓不是最不利點(diǎn)）。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，所有消火栓一律放置于離地面1.1m高的地方，經(jīng)計(jì)算屋面消防水箱中的水要通過80m長的DN150的給水管才能到達(dá)最不利點(diǎn)。其間沿程水頭損失（其中流量計(jì)為全部室內(nèi)消防流量，此時(shí)為最不利情況）：式中，沿程水頭損失，KPa； 管道計(jì)算長度，m； 管道單位長度水頭損失，KPa/m，按下式計(jì)算。式中，管道單位長度水頭損失，KPa/m； 管道計(jì)算內(nèi)徑，m；

32、 給水設(shè)計(jì)流量，m/s； 海澄威廉系數(shù)，塑料管、內(nèi)襯（涂）塑管=140；銅管、不銹鋼管=130；襯水泥、樹脂的鑄鐵管=130；普通鋼管、鑄鐵管=100。在本設(shè)計(jì)中，=100，所以：故，=0.15580=12.4KPa。由于管網(wǎng)復(fù)雜（特別是屋面水箱出水部分）局部水頭損失較大（包括彎頭，三通和部分閥門），取沿程損失50%，所以，總的水頭損失約為20KPa，即0.020MPa。（3）為了保證最不利點(diǎn)所需要的水壓，必須至少采用能提供0.198MPa壓力的增壓設(shè)備。所以，考慮到泵的型號(hào)和保留一定的安全系數(shù)，選用0.20MPa揚(yáng)程，流量為20L/s的消防泵。另外，為了防止爆管設(shè)置一個(gè)穩(wěn)壓泵，穩(wěn)定管網(wǎng)壓力并

33、同時(shí)配備一個(gè)穩(wěn)壓罐。消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓泵選用KQDP50-16-11X2兩臺(tái)，一用一備，并配備穩(wěn)壓罐。消火栓減壓根據(jù)目前的管網(wǎng)形式，壓力最大的消火栓應(yīng)位于底層，且離消防水箱比其他底層消火栓近。按照消火栓的布置情況，一層消火栓中位于XL-4的消火栓為壓力最高點(diǎn)。從屋面消防水箱到達(dá)該消火栓需要5.2L/s的水流量（1個(gè)消火栓的流量，此時(shí)壓力最大）通過長34m的DN150以及長2.4m的DN70的水管。故依公式計(jì)算，沿程水頭損失為10.35KPa，局部損失取為20%，故總損失為12.42KPa。此過程中高度差引起的壓力升為0.175MPa，且系統(tǒng)中可能出現(xiàn)最大增壓壓力為0.30MPa，故得出壓力最大的消

34、火栓最大壓力為0.463MPa，不需要設(shè)置減壓閥。4.5自動(dòng)噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是一種發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能自動(dòng)打開噴頭噴水滅火并同時(shí)發(fā)出火警信號(hào)的消防滅火設(shè)施。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)撲滅初期火災(zāi)的效率為97%以上，因此在國外一些國家的公共建筑都要求設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。鑒于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，目前要求在人員密集不易疏散，外部增援滅火與救生較困難或火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的場所設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度為6L/(min)，作用面積為160，經(jīng)計(jì)算自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)消防用水量 。上面的參數(shù)選擇參照下表（表4-10）：表4-10民用建筑和工業(yè)廠房的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

35、參數(shù)建、構(gòu)筑物的危險(xiǎn)等級項(xiàng) 目設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度L/(min)作用面積（）噴頭工作壓力（MPa）嚴(yán)重危險(xiǎn)級 級122600.10 級16中危險(xiǎn)級 級6160 級8輕危險(xiǎn)級4注：系統(tǒng)最不利點(diǎn)處噴頭工作壓力不應(yīng)低于0.05MPa。根據(jù)噴頭的布置情況為了便于給水，共布置自動(dòng)噴淋給水立管3跟，依照順序標(biāo)記為ZPL-1-3，其中ZPL-3立管與屋面消防水箱直接連接，用于滿足火災(zāi)初期的用水需要。為了保證噴淋系統(tǒng)用水安全，噴淋給水管網(wǎng)設(shè)置末端試驗(yàn)立管2根，MDL-12，由于每層都有測試噴頭，起管內(nèi)徑為50mm，為達(dá)到相應(yīng)抗壓要求，自動(dòng)噴淋給水管全部采用鋼管，其壁厚根據(jù)連接方式選用。根據(jù)市政管網(wǎng)水壓和自動(dòng)噴淋管網(wǎng)水

36、頭損失的估算，最不利點(diǎn)噴頭的壓力不能滿足0.088MPa的噴頭工作壓力，所以必須增設(shè)消防泵。前10min，室內(nèi)噴淋用水自屋面消防水箱由上而下供給，故將一組消防泵設(shè)于水箱后，管網(wǎng)前，10min后消防水箱中的室內(nèi)消防用水耗盡，改由消防水池自下而上供水，此時(shí)需開啟另一組消防泵。對于自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，系統(tǒng)中所有噴淋系統(tǒng)用水量都有可能經(jīng)過任意一根立管到達(dá)立管上連接的各噴頭，因此，所有立管都必須能承受30L/s噴淋系統(tǒng)的消防用水量。故各立管管段全部選用DN150的給水管，其余部分只有一個(gè)噴頭流量的管段，采用DN25的給水管；有2-3個(gè)噴頭流量的管段，采用DN32的給水管；有4個(gè)噴頭流量的管段，采用DN40的給

37、水管；有5個(gè)噴頭流量的管段，采用DN50的給水管；剩余部分支干管根據(jù)連接噴頭數(shù)和流量選用DN70，DN80，DN100，DN150等管徑。對于噴淋系統(tǒng)的管徑，現(xiàn)行的計(jì)算方法主要是特性系數(shù)法，但由于此法非常繁瑣，噴頭的流量相差很小再加上工程中對精度的要求不是很高，故本設(shè)計(jì)認(rèn)為，在到達(dá)設(shè)計(jì)流量前所有噴頭的流量都是工作壓力下的流量，具體各管段設(shè)計(jì)和管徑選擇請參照各層噴淋平面圖。4.5.1 噴淋系統(tǒng)的計(jì)算與選型（1）噴頭的出流量應(yīng)按下式計(jì)算：式中，q噴頭出流量，L/min； P噴頭處壓力（噴頭工作壓力），（MPa），此處選取0.088MPa； K噴頭流量系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)噴頭K=80。所以，噴頭的出流量=1.

38、25L/s。以上工作壓力和流量系數(shù)的選擇根據(jù)下表（表4-11）：表4-11噴頭的流量系數(shù)與工作壓力表噴水強(qiáng)度（L/min）標(biāo)準(zhǔn)噴頭最大保護(hù)面積（）噴頭流量系數(shù)噴頭工作壓力（MPa）420800.100612.50.088811.50.1321090.12751291150.0881690.1572091550.135系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量按最不利作用面積內(nèi)噴頭同時(shí)噴水的總流量確定，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，最不利作用面積為矩形，其長度不宜小于作用面積平方根的1.2倍。故作用面積設(shè)為1711（）矩形，作用面積內(nèi)噴頭數(shù)為18只。（2）作用面積內(nèi)的設(shè)計(jì)秒流量為：式中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)秒流量，L/s； 最不利點(diǎn)處作用面積內(nèi)各噴

39、頭節(jié)點(diǎn)的流量，L/s； n最不利點(diǎn)處作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)，在此n=18。所以，=181.25=22.5L/s理論秒流量為：式中，系統(tǒng)理論秒流量，L/s； 設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度，L/(min)，根據(jù)前面設(shè)計(jì)，取=6L/(min)； F作用面積，。所以，設(shè)計(jì)秒流量為理論秒流量的1.20倍。注：由于各個(gè)噴頭在管網(wǎng)中的位置不同，所處的實(shí)際壓力亦不同，噴頭的實(shí)際噴水量與理論值有偏差，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)秒流量可按理論值的1.151.30倍計(jì)算。即=（1.151.30）。（3）作用面積內(nèi)的計(jì)算平均噴水強(qiáng)度為：Q=8018/187=7.7(min)此值大于規(guī)定要求6(min)。（4）在作用面積內(nèi)，根據(jù)建筑天花板布置要求，噴頭間距不等，所組成不等的任意4個(gè)噴頭所保護(hù)的面積，分別為11.22及8.91，其噴水強(qiáng)度為80/11.22=7.13(min)及80/8.91=8.98(min)，均大于6(min)。（5）管段的總損失為：