毕 业 设 计
学生姓名： 学 号： 08L*******
学 院：
专 业： 给水排水工程
题 目： 4号住宅楼给排水工程设计
指导教师：
评阅教师：
2012年5月
河北科技大学理工学院毕业设计（论文）成绩评定表
| 姓 名 | 学 号 | 08L0403109 | 成 绩 | |||
| 专 业 | 给水排水工程 | |||||
| 题 目 | 4号住宅楼给排水系统设计 | |||||
| 指导教师评语及成绩 | 指导教师： 2012 年 6 月 2 日 | |||||
| 评阅教师评语及成绩 | 评阅教师： 年 月 日 | |||||
| 答辩小组评语及成绩 | 答辩小组组长： 年 月 日 | |||||
| 答辩委员会意见 | 答辩委员会主任： 年 月 日 | |||||
本设计是4号住宅楼建筑给排水系统的设计，设计建筑地上18层，地下2层，建筑高度为52.2m，建筑总面积为1260.72m2。设计内容主要包括给水系统、排水系统和消防系统三个部分。给水系统采用分区供水，一到三层为低区，由市政管网直接供水；四至十八层为高区，由高区变频调速泵组供水，四至十一层减压。消防系统按高层建筑设防，消防系统分为消火栓系统和自动喷淋系统，屋顶设容积为18m3消防水箱。排水系统采用污、废水分流制。室内+0.000以上污、废水重力自流排入室外污水管，一二层单独排放。
| 关键词 给水系统 消火栓系统 自动喷淋系统 排水系统 |
Title Design of Domestic Water Supply and Drainage System for the 4# High-rise Building
Abstract
This is a design about the water supply and drainage system of number 4 building, the architectural design of a total is 18 layers, of which 18 layers is on the ground, 2 layer is underground. The height of the building is 52.2 m and the construction area is 1260.72 m2. The design includes water-supply system design, drainage system design and indoor fire-fighting systems design. The water-supply system is divided into zones: the commercial area, which is on the second floor, is supplied directly from the municipal water supply system; the low area is from 1 to 3 floor, of which water is supplied by the water pipes of high area frequency conversion speed pump group; the high area is from 4 to 18floor, where water is supplied by the water pipes of low area frequency conversion speed pump group. The fire prevention system is designed according to the high-rise building. Fire-hydrant water supply system is divided into automatic sprinkler system and hydrant water supply system. There is an 18m3 fire prevention water tank on the roof. The water drainage system is adopted division of sewage and waste water. Sewage wastewater is discharged into the outdoor sewage pipe by their gravity at the above of indoor +0.000; the sewage on the first and the second floor is discharged independently.
Key Words Water-supply System Hydrant Fire-fighting System
| Automatic Sprinkler System Drainage System |
附图2 四至十一层给水排水平面图
附图3 十一至十五层给水排水平面图
附图4 十六至十八层给水排水平面图
附图5 三层给水排水平面图
附图6 二层给水排水平面图
附图7 一层给水排水平面图
附图8 屋顶给水排水平面图
附图9 地下一层给水排水平面图
附图10 地下二层给水排水平面图
附图11 给水系统图
附图12 消火栓系统图
附图13 三单元一层喷淋系统图
附图14 三单元二层喷淋系统图
附图15 三单元排水系统图
附图16 二单元排水系统图
附图17 一单元排水系统图
1 引言
毕业设计是在完成全部课程后所必须进行的重要实践性环节，是进行综合训练的重要阶段。根据“建筑给水排水工程教学大纲”要求，毕业设计选题为层高为18层的住宅楼给排水系统设计。通过高层住宅楼建筑给水排水工程毕业设计，培养综合运用给水排水工程专业知识及用CAD制图能力，受到工程师的训练，基本能熟悉建筑给水排水工程设计的全部过程，可以为今后从事建筑给水排水工程设计、施工与管理打下一个良好基础。此次设计基本上实现了我们从理论知识向实际工程设计的转变，充分把理论知识应用到实际的工程当中，并对设计的方案、内容加以有针对性地、有说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。
2 设计任务及设计依据
2.1 设计任务
本工程是二类高级住宅楼。该工程是一座地下二层，地上十八层的建筑，建筑高度为52.2m。本工程给水排水系统设计包括给水系统、排水系统、消防系统三个部分。
2.2 设计依据
建筑总平面图、各层平面图、带高程的剖面图。该建筑地下二层，地上十八层。室内卫生间设有坐便器、淋浴器、洗脸盆。厨房有洗涤盆，阳台有洗衣盆。国家现行的有关规范、规程和设计标准。
3 设计说明书
3.1 室内给水系统
3.1.1 给水系统的竖向分区
a）竖向分区的必要性
当建筑物的高度很大时，如果给水只采用一个区供水，则下层的给水压力过大，将会产生下列弊端：
水压过大，龙头开启时，水成射流喷溅，影响使用，水量也浪费；
水压过大，水嘴放水时，往往产生水锤，由于压力波动，管道振动，产生噪音，引起管道松动漏水，甚至损坏；
水压过大，水嘴、阀门等五金配件容易磨损，缩短使用年限，同时增加可维修工作量。
为了消除或减小上述弊端，高层建筑的高度达到某种程度时，就需要对其给水系统进行竖向分区。【1】
b）竖向分区的依据
竖向分区的高度一般以给水系统中最低卫生洁具处最大静水压力值为依据。关于这个压力值，目前国内外尚无统一规定，应根据使用要求、管材质量、卫生洁具零件水压性能、维修管理条件，综合高层建筑层数合理安排。住宅、旅馆、医院一般为300～350MPa，办公楼一般为350～450kPa【1】。
3.1.2 给水系统方案的比较选择
高层建筑给水方式的基本特征是分区加压，当高层建筑竖向分区之后，最重要的问题就是采取何种加压方式，从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。【2】
本设计为18层民用建筑，给水方式采用分区无水箱并列给水方式。该方式供水较可靠，水泵布置集中，便于维护管理，不占建筑上层面积，能源消耗较省。
本设计给水系统由小区集中泵房（变频）供给，水源为小区内的自备井，室内给水系统按竖向高度分为高低两个区，一至三层为低区，四至十八层为高区，四到十一层减压。【3】
3.1.3 给水管网布置方式
给水管道的布置按供水的可靠程度要求分为枝状和环状。本设计为高层给水，采用枝状供水。供水干管设在分区的下部技术夹层和该分区底层下的吊顶内，由下向上供水。
3.1.4 给水系统的组成
建筑内给水系统由引入管，水表节点，给水管道，配水装置，用水设备和附件。此外还包括自备水井、加压变频水泵等装置。
3.1.5 设计参数及水量
低区进户水压：0.75MPa
最高日用水量：Qd=72.8m3/d
最大小时用水量：Qh=7.6m3/h
3.1.6 加压设备及构筑物
提升水泵
高区水泵选用型号：KQDL50-15×5；流量:9.0～18.0m3/h；扬程:80.0～60.0m；功率：5.5 kW；效率：55～63%；进出口直径DN50。
3.1.7 给水管道的布置与敷设
a）管道布置
干管应布置在用水量大或不间断供水的配水点附近，设两条或两条以上引入管。管道不得穿越生产设备基础，也不宜穿过伸缩缝、沉降缝，若需穿过，应采取保护措施。管道不允许布置在烟道、风道和排水沟内。
给水管道与其他管道和建筑结构的最小间距见下表，需进入检修的管道井，其通道不宜小于0.6m。主工作泵、辅助工作泵、气压罐（自动补气式和隔膜式）、压力开关安全阀、控制柜和管道配件组成。【4】
b）管道敷设
1）给水管道的敷设有明装、暗装两种形式；本设计给水立管为暗装，敷设在管井中。
2）给水管与其他管道同沟或共架敷设时，宜设在排水管、冷冻管上面，热水管或蒸汽管下面。具体见表3-1。
3）室外埋地引入管要防止地面活荷载和冰冻的破坏，其管顶覆土厚度不小于0.7m，并应敷设在冰冻线以下0.2m处。建筑内埋地管在无活荷载和冰冻影响时，其管顶离地面高度与宜小于0.3m。
4）给水横干管宜有0.002～0.005的坡度，坡向泄水装置。【5】
给水管道与其他管道和建筑结构之间的最小间距见表3-1：
表3-1 给水管道与其他管道和建筑结构之间的最小间距
给水
管道
| 名称 | 室内墙面/mm | 地沟壁和其他管道/mm | 梁、柱 备/mm | 排水管/mm | 备注 | |
| 引入管 | 水平间距 | 垂直净距 | ||||
| 横支管 | ≥1000 | ≥150 | 在排水管上方 | |||
| 立管 | 100 | 100 | ≥50此处无焊逢 | ≥500 | ≥500 | 在排水管上方 |
| 75~100 | ≥50 | |||||
| 125~150 | ≥60 | |||||
3.2.1 消防给水系统的分类
a）按系统供水范围划分
分为的室内消火栓给水系统和区域集中的消火栓给水系统两种。
1）的室内消防给水系统
即每栋高层建筑设置一个室内消防给水系统。这种系统安全性较高，但管理比较分散，投资也大。在地震区以及重要的建筑物内宜采用的室内消防给水系统。
2）区域集中的室内消防给水系统
近年来各城市高层建筑发展较快，有些城市出现高层建筑群，因此采用了区域集中的室内高压（或临时高压）消防给水系统，即数栋或数十栋高层建筑物共用一个泵房的消防给水系统。这种系统便于集中管理，在某些情况下，可节省投资；但在地震区，安全性较差。
b）按建筑高度分类
分为不分区室内消防给水系统和分区给水室内消火栓给水系统。
1）不分区室内消防给水系统
建筑高度超过24m，而不超过50m的高层民用建筑物，一旦着火，消防队使用牌消防车，从室外消火栓（或消防水池）取水，通过水泵接合器往室内管道送水，可协助室内扑灭火灾。
2）分区给水室内消防栓给水系统
建筑高度超过50m而不超过80m时，室内消防消火栓给水系统难以得到一般消防车的供水支援，为加强供水安全和保证火场灭火用水，宜采用分区给水系统。
c）按消防给水的压力分类
分为高压消防给水系统和临时高压消防给水系统；
本设计为临时高压消防给水系统。消防给水管网内平时水压不高，在水泵房内设有高压消防水泵，火灾时启动高压消防水泵，满足管网消防水压、水量要求。
d）按消防给水系统灭火方式分类
可分为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统；
本设计楼层总高为52.2m。目前，在我国100m以下的高层建筑中，自动喷水灭火系统主要用于消防要求高、火灾危险大的场所。因此，本设计选用消火栓给水系统，一到二层商业层选用自动喷水灭火系统。【6】
3.2.2 消防给水系统的选择
a）本设计的对象是18层的高层，高度超过50m，根据规范建筑高度不超过目前，在我国100m以下的高层建筑中自动喷水灭火系统主要应用于消防要求高、火灾危险性大的场所；100m以下的建筑主要以消火栓给水系统为主。50m的高层建筑，一旦发生火灾消防车从室外消火栓或消防水池，通过水泵接合器向室内管道送水仍然可以加强室内的管网供水能力，协助救火。
故本设计选用设消防水泵和水箱的室内消防给水系统。此系统适用于室外管网的水量和水压经常不能满足室内消火栓给水系统的初期火灾所需水量和水压的情况。
b）基于以上所述，进行方案比较：
两种方案都设水箱，在火灾发生初期10min用水直接取之于生活给水箱，并设置止回阀，这样既消除了消防水箱带来的楼层负荷加大和要专门管理消防水箱的现象，又节省了工程投资。后期由消防泵加压供水消防。
方案（二）为分区给水设计，高层与低层单独设消防泵，供水可靠，而且低层不需设减压装置。但消防管网布置复杂，管路较多，阀门众多，费用高；方案（一）不分区供水，在低层消火栓口设置减压孔板以降低栓口压力。本设计是18高层，层高2.9m，总楼高超50m，又根据建筑给排水设计手册规定消防栓的最大静水压力不超过0.8MPa,本设计无须分区消防供水，用消防泵直接供水满足条件。所以最终采用方案（一）。
3.2.3 系统的组成
消火栓系统由消防水源，室内消防给水管网，供水设施，室内消火栓等组成。减压阀，自动稳压消火栓和水泵接合器组成。
3.2.4 设计参数
室内消防用水量：20L/s；室外消防用水量：15 L/s；火灾延续2h，水充实水柱≥10m，系统入口压力为0.80MPa。
消防水箱有效贮水容积18m3；
贮水池内的消防水量按火灾延续2h及1小时喷淋用水量270m3。
3.2.5 主要设备
1．消防水箱
《建筑设计防火规范》第8.6.3条规定：室内消防水箱(包括分区给水系统的分区水箱)应储存10min的消防用水量，当室内消防用水量不超过25L/s，经计算水箱消防储水量超过12m3，仍可采用12m3；当室内消防用水量超过25L/s，经计算水箱消防储水量超过18m3，仍可采用18m3。
查标准图集，选择装配式钢板给水箱，图集92SS177，参数：公称容积18m3，有效容积12m3箱体尺寸L×B×H=2800mm×2600mm×2000mm。
2．消防水泵
选择KQDL100-205立式泵2台（1备1用），流量Q=72.0～126.0m3/h，扬程Hb=85～112.5m，功率为45kW，转速1480，效率67～73%。
3．消火栓
口径为65mm，水喷射口径为19mm，龙头水带为麻织，直径65mm，长25m。
4．水泵接合器的选定
楼内消火栓消防用水量为21.82L/s，每套水泵接合器的流量为10~15L/s，故选用2套水泵接合器，采用外墙墙壁式，型号为SQB型，DN100。
3.3 自动喷水灭火系统
3.3.1 喷头选用
采用标准玻璃球闭式喷头，湿式系统喷头采用随吊顶向下安装。房间喷头动作温度68℃。
3.3.2 系统设置
本楼按照中危险1级设计，喷水强度6L/min·m2，作用面积160m2，喷水灭火用设计水量30L/s，最不利点喷水压力100KPa。泵房外设置三座DN150地下水泵接合器，每个接合器流量15L/s。
3.3.3 系统组成
系统包括喷洒泵、喷洒管网、报警装置、水流指示器、喷头和水泵接合器等。
3.3.4 消防水箱
喷淋系统日长压力由高位水箱维持，有效注水容积18m3，为保证系统最不利点0.05MPa。【7】
3.4 室内排水系统
3.4.1 室内排水系统的分类
a）按污废水在排放过程中的关系：分为合流制和分流制两种
分流制：指粪便污水与生活废水，在建筑物内部分开用管道排至室外。
合流制：指粪便污水与生活废水在建筑物内部混合用同一根管道排到室外。
结合室外排水系统的设置，本设计采用合流制排水系统，洗涤废水、生活污水直接排入城市下水道。
b）按系统通气方式：分为单立管排水系统、双立管排水系统和三立管排水系统。
单立管排水系统是指只有一根排水立管，没有专门通气立管的系统。
双立管排水系统也叫两管制，由一根排水立管和一根专用通气立管组成。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。
三立管排水系统也叫三管制，由三根立管组成，分别为生活污水立管、生活废水立管和专用通气立管。适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。【1】
3.4.2 建筑排水系统方案的选择
排水系统不分区，为防止底层的卫生器具可能产生喷溅，底层污、废水单独排除。
结合室外排水系统的设置，本设计采用合流制排水系统。
由于建筑高度及每根污水、废水立管所承担的排水当量数较大，为使排水管道中气压波动尽量稳定，防止管道水封破坏，在建筑屋顶设有伸顶通气管，排水立管向上延伸，穿出屋顶与大气连通。
室内首层及以上卫生间生活污水采用重力流排出，污水经室外污水管收集经室外化粪池处理后排入市政污水管网，地下室废水通过管道收集在集水坑内，用潜水排污泵提升后排至室外雨水管道。
3.4.3 系统的组成
该系统由卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井及集水井等组成。
3.4.4 排水管道的安装要求
a）排水管材采用硬聚氯乙烯管（UPVC），室外采用DN300混凝土；
b）排水管与室外排水管连接处设置检查井，检查井至建筑物距离不得小于3m，并与引入管外壁的水平距离不得小于1.0m；排水检查井中心线距离不得小于3m，检查井700mm×700mm。
c）当层高小于或等于L×B×H=2099mm×2099mm×2018mm时，污水立管和通气立管应每层设一伸缩节。污水横支管、横干管、器具通气管的直线管段大于2m时，应设伸缩节，但伸缩节之间最大间距不得大于4m；
d）立管宜每6层设一个检查口，离地面1m处。各横支管起端应设清扫口以便清扫；
e）排水立管在垂直方向转弯处设两个45度弯头连接；
f）排水管穿楼板时应预留孔洞，安装时应设金属防水套管；
g）立管沿墙敷设时，其轴线与墙距离L不得小于下列规定：DN50mm，L=100mm；DN75mm，L=150mm。【2】
4 设计计算书
4.1 建筑冷水给水系统计算
4.1.1 设计参数
查《建筑给水排水工程》（高教出版社）得本设计为：普通住宅（Ⅱ）
最高日用水定额130～300L/（人﹒d），取2L/（人﹒d）；
小时变化系数2.3～2.8，本设计中取2.5；
使用时间为24h全天供水；
每户人口按m=3.5人算，则人口总数为24×3×3.5=252人，则：最高日用水量：Q=252×2=72.8L/s
最大小时用水量：Q=72.8×2.5÷24＝7.6m3
最高日用水量：Qd=72.8m3/d
最大小时用水量：Qh=7.6m3/h
生活给水管道设计秒流量：
当前我国使用的住宅生活给水管道设计秒流量计算公式为：
式中 qg--计算管段的设计秒流量，L/s；
U--计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；
Ng--计算管段的卫生器具给水当量总数；
0.2--以1个卫生器具给水当量的额定流量的数值，其单位为L/s。
设计秒流量是根据建筑物配置的卫生器具给水当量和管段的卫生器具给水当量同时出流概率来确定的，而管段的卫生器具给水当量同时出水概率与卫生器具的给水当量数和其平均出流概率U0有关。根据数理统计结果卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式为
式中 --对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率U0的系数,见表4-1；
Ng--计算管段的卫生器具给水当量总数，见表4-2。
计算管段最大用水量时卫生器具的给水当量平均出流概率计算公式为
式中 U0--生活给水配水管道的最大用水量时卫生器具给水当量平均出流概率，%；
q0--最高用水日的用水定额，L/（人﹒d）；
m--用水人数，人；
Kh--变化系数；
T--用水时间，h。
表4-1 与U0的对应关系
| U0/% | U0/% | ||
| 1.0 | 0.00323 | 4.0 | 0.02816 |
| 1.5 | 0.00697 | 4.5 | 0.03263 |
| 2.0 | 0.01097 | 5.0 | 0.03715 |
| 2.5 | 0.01512 | 6.0 | 0.04629 |
| 3.0 | 0.01939 | 7.0 | 0.05555 |
| 3.5 | 0.02374 | 8.0 | 0.0 |
| 卫生器具名称 | 额定流量(L/s) | 当量数 n/Ng | 连接管公称管径（mm） | 最低工作压力（MPa） |
| 浴盆（混合水嘴） | 0.15-0.20 | 1.0 | 15 | 0.050 |
| 坐便器（低水箱虹吸式） | 1.2 | 0.6 | 25 | 0.100~0.150 |
| 洗脸盆（混合水嘴） | 0.15 | 0.75 | 15 | 0.050 |
| 洗涤盆（混合水嘴） | 0.20 | 1.0 | 15 | 0.050 |
| 洗涤盆（单阀水嘴） | 0.15 | 0.75 | 15 | 0.050 |
| 污水盆 | 0.40 | 2.0 | 20 | 0.050 |
在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式即可求定管径：
式中 --计算管段的设计秒流量，m3/s；
--计算管段的管径内径，m；
--管道中的水流速，m/s。
当计算管段的流量确定后，流速的大小将直接影响管道系统的技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，使建筑内给水系统所需压力增大。而流速过小，又将造成管材的浪费。考虑以上因素，建筑物内给水管道流速一般可按表4-3规定选取，但最大不超过2m/s。
工程设计中也可采用下列数值：接卫生器具的配水支管一般采用0.6～1.0m/s；横向配水管，若管径超过25mm，宜采用0.8～1.2m/s；环形管、干管和立管宜采用1.0～1.8m/s。
4.1.3 给水管网和水表水头损失的计算
a）给水管道的沿程水头损失：
式中 --沿程水头损失，kPa；
L--管道计算长度，m；
i--管道单位长度水头损失，kPa/m。
在计算中也可直接使用水力计算表查得，根据由管段的设计秒流量qg，控制流速v在正常范围内，查出管径和单位长度的水头损失i。
表4-3 不同材质管径流速控制范围
| 材质 | 管径/mm | 流速/（m/s） |
| 铜管 | DN25 | 0.6～0.8 |
| DN>25 | 0.8～1.5 | |
| 薄壁不锈钢管 | 25 | 0.8～1.0 |
| >25 | 1.0～1.5 | |
| PP-R | 1.0～1.5 | |
| PVC | 32 | 1.2 |
| 40～75 | 1.5 | |
| 90 | 2.0 | |
| 钢管 | 15～20 | 1.0 |
| 25～40 | 1.2 | |
| 50～70 | 1.5 | |
| 80 | 1.8 | |
| 复合管 | 参照其内衬材料的管道流速要求 | |
局部水头损失计算公式为：
式中 --管段局部水头损失之和，kPa；
--管段局部阻力系数；
--沿水流方向局部管件下游的流速，m/s；
--重力加速度，m2/s。
在实际工程中给水管网的局部水损失一般不详细计算，采用管件当量法计算或沿程水头损失的百分率计。建筑水一般按30%计算。
4.1.4 计算简图
a）JL-1 计算简图
图4-1 高区给水计算简图
b）JL-3 计算简图
图4-2 低区给水计算简
4.1.5 计算结果
各区计算结果表
表4-4 各区计算表
三单元高区
| 计算编号 | 卫生器具名称、数量、当量 | 当量总数 | 设计秒流量 | 管径DN | 流速V | 单阻 i | 管长 L | 沿程 水头损失hy=i·L | |||||||
| 淋浴器 | 坐便器 | 洗脸盆 | 浴盆 | 成品洗菜池 | 水龙头 | 热水器 | |||||||||
| 自 | 至 | 0.75 | 0.5 | 0.75 | 1.0 | 1.0 | 0.75 | 1.0 | |||||||
| 0 1 | 1 | 1.0 | 0.20 | 20 | 0.530 | 0.206 | 3 | 0.618 | |||||||
| 1 2 | 1 | 1 | 1.5 | 0.25 | 20 | 0.660 | 0.314 | 2 | 0.628 | ||||||
| 2 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4.0 | 0.41 | 25 | 0.790 | 0.300 | 1 | 0.300 | |||
| 3 4 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 6.0 | 0.51 | 25 | 0.660 | 0.192 | 8.8 | 1.690 | ||
| 4 5 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 7 | 0.55 | 25 | 0.610 | 0.188 | 8.5 | 1.598 | |
| 5 6 | 3 | 6 | 6 | 3 | 3 | 3 | 3 | 21 | 0.97 | 32 | 0.950 | 0.323 | 2.9 | 0.940 | |
| 6 7 | 6 | 12 | 12 | 6 | 6 | 6 | 6 | 42 | 1.40 | 32 | 1.372 | 0.626 | 2.9 | 1.817 | |
| 7 8 | 9 | 18 | 18 | 9 | 9 | 9 | 9 | 63 | 1.76 | 40 | 1.056 | 0.292 | 2.9 | 0.847 | |
| 8 9 | 12 | 24 | 24 | 12 | 12 | 12 | 12 | 84 | 2.06 | 40 | 1.236 | 0.387 | 2.9 | 1.122 | |
| 9 10 | 15 | 30 | 30 | 15 | 15 | 15 | 15 | 105 | 2.33 | 40 | 1.398 | 0.432 | 2.9 | 1.253 | |
| 10 11 | 18 | 36 | 36 | 18 | 18 | 18 | 18 | 126 | 2.58 | 50 | 0.980 | 0.137 | 2.9 | 0.399 | |
| 11 12 | 21 | 42 | 42 | 21 | 21 | 21 | 21 | 147 | 2.82 | 50 | 1.072 | 0.199 | 2.9 | 0.577 | |
| 12 13 | 24 | 48 | 48 | 24 | 24 | 24 | 24 | 168 | 3.04 | 50 | 1.155 | 0.251 | 2.9 | 0.728 | |
| 13 14 | 27 | 54 | 54 | 27 | 27 | 27 | 27 | 1 | 3.26 | 50 | 1.2 | 0.285 | 2.9 | 0.827 | |
| 14 15 | 30 | 60 | 60 | 30 | 30 | 30 | 30 | 210 | 3.46 | 50 | 1.315 | 0.316 | 2.9 | 0.916 | |
| 15 16 | 33 | 66 | 66 | 33 | 33 | 33 | 33 | 231 | 3.66 | 50 | 1.388 | 0.350 | 2.9 | 1.014 | |
| 16 17 | 36 | 72 | 72 | 36 | 36 | 36 | 36 | 252 | 3.85 | 70 | 1.001 | 0.156 | 2.9 | 0.452 | |
| 17 18 | 39 | 78 | 78 | 39 | 39 | 39 | 39 | 273 | 4.04 | 70 | 1.050 | 0.169 | 2.9 | 0.490 | |
| 18 19 | 42 | 84 | 84 | 42 | 42 | 42 | 42 | 294 | 4.22 | 70 | 1.097 | 0.183 | 2.9 | 0.531 | |
| 19 20 | 45 | 90 | 90 | 45 | 45 | 45 | 45 | 315 | 4.39 | 70 | 1.141 | 0.196 | 2.9 | 0.570 | |
二单元高区
| 计算编号 | 卫生器具名称、数量、当量 | 当量总数 | 设计秒流量 | 管径DN | 流速V | 单阻 i | 管长 L | 沿程 水头损失hy=i·L | |||||||
| 淋浴器 | 坐便器 | 洗脸盆 | 浴盆 | 成品洗菜池 | 水龙头 | 热水器 | |||||||||
| 自 | 至 | 0.75 | 0.5 | 0.75 | 1.0 | 1.0 | 0.75 | 1.0 | |||||||
| 0 1 | 1 | 1.0 | 0.20 | 20 | 0.530 | 0.206 | 3 | 0.618 | |||||||
| 1 2 | 1 | 1 | 1.5 | 0.25 | 20 | 0.660 | 0.314 | 2 | 0.628 | ||||||
| 2 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4.0 | 0.41 | 25 | 0.790 | 0.300 | 1 | 0.300 | |||
| 3 4 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 6.0 | 0.51 | 25 | 0.660 | 0.192 | 8.8 | 1.690 | ||
| 4 5 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 7 | 0.55 | 25 | 0.610 | 0.188 | 8.5 | 1.598 | |
| 5 6 | 3 | 6 | 6 | 3 | 3 | 3 | 3 | 21 | 0.97 | 32 | 0.950 | 0.323 | 2.9 | 0.940 | |
| 6 7 | 6 | 12 | 12 | 6 | 6 | 6 | 6 | 42 | 1.40 | 32 | 1.372 | 0.626 | 2.9 | 1.817 | |
| 7 8 | 9 | 18 | 18 | 9 | 9 | 9 | 9 | 63 | 1.76 | 40 | 1.056 | 0.292 | 2.9 | 0.847 | |
| 8 9 | 12 | 24 | 24 | 12 | 12 | 12 | 12 | 84 | 2.06 | 40 | 1.236 | 0.387 | 2.9 | 1.122 | |
| 9 10 | 15 | 30 | 30 | 15 | 15 | 15 | 15 | 105 | 2.33 | 40 | 1.398 | 0.432 | 2.9 | 1.253 | |
| 10 11 | 18 | 36 | 36 | 18 | 18 | 18 | 18 | 126 | 2.58 | 50 | 0.980 | 0.137 | 2.9 | 0.399 | |
| 11 12 | 21 | 42 | 42 | 21 | 21 | 21 | 21 | 147 | 2.82 | 50 | 1.072 | 0.199 | 2.9 | 0.577 | |
| 12 13 | 24 | 48 | 48 | 24 | 24 | 24 | 24 | 168 | 3.04 | 50 | 1.155 | 0.251 | 2.9 | 0.728 | |
| 13 14 | 27 | 54 | 54 | 27 | 27 | 27 | 27 | 1 | 3.26 | 50 | 1.2 | 0.285 | 2.9 | 0.827 | |
| 14 15 | 30 | 60 | 60 | 30 | 30 | 30 | 30 | 210 | 3.46 | 50 | 1.315 | 0.316 | 2.9 | 0.916 | |
| 15 16 | 33 | 66 | 66 | 33 | 33 | 33 | 33 | 231 | 3.66 | 50 | 1.388 | 0.350 | 2.9 | 1.014 | |
| 16 17 | 36 | 72 | 72 | 36 | 36 | 36 | 36 | 252 | 3.85 | 70 | 1.001 | 0.156 | 2.9 | 0.452 | |
一单元高区
| 计算编号 | 卫生器具名称、数量、当量 | 当量总数 | 设计秒流量 | 管径DN | 流速V | 单阻 i | 管长 L | 沿程 水头损失hy=i·L | |||||||
| 淋浴器 | 坐便器 | 洗脸盆 | 浴盆 | 成品洗菜池 | 水龙头 | 热水器 | |||||||||
| 自 | 至 | 0.75 | 0.5 | 0.75 | 1.0 | 1.0 | 0.75 | 1.0 | |||||||
| 0 1 | 1 | 1.0 | 0.20 | 20 | 0.530 | 0.206 | 3 | 0.618 | |||||||
| 1 2 | 1 | 1 | 1.5 | 0.25 | 20 | 0.660 | 0.314 | 2 | 0.628 | ||||||
| 2 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4.0 | 0.41 | 25 | 0.790 | 0.300 | 1 | 0.300 | |||
| 3 4 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 6.0 | 0.51 | 25 | 0.660 | 0.192 | 8.8 | 1.690 | ||
| 4 5 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 7 | 0.55 | 25 | 0.610 | 0.188 | 8.5 | 1.598 | |
| 5 6 | 3 | 6 | 6 | 3 | 3 | 3 | 3 | 21 | 0.97 | 32 | 0.950 | 0.323 | 2.9 | 0.940 | |
| 6 7 | 6 | 12 | 12 | 6 | 6 | 6 | 6 | 42 | 1.40 | 32 | 1.372 | 0.626 | 2.9 | 1.817 | |
| 7 8 | 9 | 18 | 18 | 9 | 9 | 9 | 9 | 63 | 1.76 | 40 | 1.056 | 0.292 | 2.9 | 0.847 | |
| 8 9 | 12 | 24 | 24 | 12 | 12 | 12 | 12 | 84 | 2.06 | 40 | 1.236 | 0.387 | 2.9 | 1.122 | |
| 9 10 | 15 | 30 | 30 | 15 | 15 | 15 | 15 | 105 | 2.33 | 40 | 1.398 | 0.432 | 2.9 | 1.253 | |
| 10 11 | 18 | 36 | 36 | 18 | 18 | 18 | 18 | 126 | 2.58 | 50 | 0.980 | 0.137 | 2.9 | 0.399 | |
| 11 12 | 21 | 42 | 42 | 21 | 21 | 21 | 21 | 147 | 2.82 | 50 | 1.072 | 0.199 | 2.9 | 0.577 | |
| 12 13 | 24 | 48 | 48 | 24 | 24 | 24 | 24 | 168 | 3.04 | 50 | 1.155 | 0.251 | 2.9 | 0.728 | |
各单元低区
| 计算编号 | 卫生器具名称、数量、当量 | 当量总数 | 设计秒流量 | 管径DN | 流速V | 单阻 i | 管长 L | 沿程 水头损失hy=i·L | |||||||
| 淋浴器 | 坐便器 | 洗脸盆 | 浴盆 | 成品洗菜池 | 水龙头 | 热水器 | |||||||||
| 自 | 至 | 0.75 | 0.5 | 0.75 | 1.0 | 1.0 | 0.75 | 1.0 | |||||||
| 0 1 | 1 | 1.0 | 0.20 | 20 | 0.530 | 0.206 | 3 | 0.618 | |||||||
| 1 2 | 1 | 1 | 1.5 | 0.25 | 20 | 0.660 | 0.314 | 2 | 0.628 | ||||||
| 2 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4.0 | 0.41 | 25 | 0.790 | 0.300 | 1 | 0.300 | |||
| 3 4 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 6.0 | 0.51 | 25 | 0.660 | 0.192 | 8.8 | 1.690 | ||
| 4 5 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 7 | 0.55 | 25 | 0.610 | 0.188 | 8.5 | 1.598 | |
| 5 6 | 3 | 6 | 6 | 3 | 3 | 3 | 3 | 21 | 0.97 | 32 | 0.950 | 0.323 | 2.9 | 0.940 | |
| 6 7 | 6 | 12 | 12 | 6 | 6 | 6 | 6 | 42 | 1.40 | 32 | 1.372 | 0.626 | 2.9 | 1.817 | |
| 7 8 | 9 | 18 | 18 | 9 | 9 | 9 | 9 | 63 | 1.76 | 40 | 1.056 | 0.292 | 2.9 | 0.847 | |
4.1.6 加压水泵的选择
水表水头损失计算
总水表和分户水表均选用LXS20湿式水表，分户水表选口径为20mm的水表，其常用流量为1.84m3/h≥0.51m3/h（分户用水量），过载流量为5m3/h。分户水表的水头损失为：
hd=qg2/Kb=100 qg2/qmax5=1.842×100/52=13.48kPa
总水表选用口径为32mm的水表，其常用流量为4.39m3/h≥6m3/h（总设计秒流量），过载流量为12m3/h。总水表的水头损失为：
hd=qg2/Kb=100 qg2/qmax5=4.392×100/122=13.38kPa
计算的两个值都小于水表水头允许值。水表的总水头损失为：
H3=13.48+13.38=26.86kPa
给水系统所需压力H：
H=H1+H2+H3+H4
式中 H--建筑内给水系统所需的水压，kPa；
H1--引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kPa；
H2--计算管路的沿程水头损失与局部水头损失之和，kPa；
H3--水流过水表时的水头损失，kPa；
H4--最不利点所需的最低工作压力，kPa。
高区供水所需压力为 H高=50×10+17.311×1.3+26.86+20=569.36kPa
低区供水所需压力为 H低=6×10+8.438×1.3+26.86+20=117.71kPa
高区水泵选用型号：KQDL50-15×5；流量：9.0～18.0m3/h；扬程：80.0～60.0m；功率：5.5kW；效率55～63%；进出口直径DN50。
市政管网供水压力0.2MPa，供水需要压力低区低于市政管网供水压力，所以设计可行。【9】
4.2 消火栓系统的设计与计算
4.2.1 消火栓布置
该建筑总长87.55m，宽14.4m，高52.2m，按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50 045-95，2001版)要求，消火栓的间距应保证同层任何部位都有2个消火栓的水充实水柱同时到达。
水带长度取25m，展开时的弯曲折减系数C取0.8，消火栓的保护半径应为：
消火栓采用单排布置时，其间距为
。
据此，应在走道上布置3个消火栓(间距<20m)才能满足要求，另外，消防电梯的前室也须设消火栓。系统图如图4-4所示。
图4-3 消火栓系统计算草图
4.2.2 水喷嘴处所须的水压
查表，水喷口直径选19mm，水系数φ值为0.0097，充实水柱Hm要求不小于10m，选Hm=12m，水实验系数值为1.21。
水喷嘴处所须水压
4.2.3 水喷嘴的出流量
喷口直径19mm的水水流特性系数B为1.577
4.2.4 水带阻力
19mm水配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶水带，本工程亦选用衬胶水带。查表知65mm水带阻力系数Az值为0.00172，水带阻力损失
4.2.5 消火栓口所需的水压
4.2.6 计算
根据规范要求，消火栓系统室内消防用水量为20L/s，每根竖管最小流量为10L/s，每支水出流量为5L/s，选择最不利消防竖管XHL1，出水数为2支，相邻竖管XHL8，出水数为2支。
+h=20.06+2.9+0.297=23.26mH2O
式中 --0和1点的消火栓间距，mH2O；
h--0~1管段的水头损失，mH2O。
1点的水射流量
·
进行消火栓给水系统水力计算时，按图5.1以支状管路计算，配管水力计算结果，见表4-5。
表4-5 消火栓给水系统配管水力计算表
设计
| 管段 | 设计秒流量 q（L/s） | 管长L(m) | 管径DN(mm) | 流速V(m/s) | 坡度i(KPa/m) | 水头损失 i·L(kPa) |
| 0~1 | 5.2 | 2.9 | 100 | 0.6 | 0.0766 | 0.222 |
| 1~2 | 5.2+5.6=10.8 | 53.7 | 100 | 1.246 | 0.324 | 17.399 |
| 2~3 | 10.8 | 1.4 | 100 | 1.246 | 0.324 | 0.454 |
| 3~4 | 10.8×2=21.6 | 29.1 | 100 | 2.55 | 1.260 | 36.666 |
| ∑hy=54.741 kPa | ||||||
消火栓给水系统所需总水压(Hx)应为：
选择IS125-100-250 2台（1备1用），流量Q=33.3～55.6m3/h，扬程Hb=72～87m，功率为55kW，效率66～75%。
4.2.7 水泵接合器的选定
楼内消火栓消防用水量为21.82L/s，每套水泵接合器的流量为10~15L/s，故选用2套水泵接合器，采用外墙墙壁式，型号为SQB型，DN100。
4.2.8 消防水箱
消防贮水量按存贮10min的室内消防水量计算
选用标准图S3：S151(一)18m3方形给水箱，尺寸3800mm×2600mm×2000mm，满足《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95，2001版)第7.4.7.1条规定。
消防水箱内的贮水池由生活用水提升泵从小区水井提升充满备用。【6】
按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95，2005版)第7.4.7.2条规定，满足最不利点消火栓口静水压力不小于7mH2O，不满足时需设置加压设备。本设计不满足规范要求，需要安装加压设备。【10】
4.2.10 消防水池的设计计算
式中 Vc--消防水池的有效容积，m3；
Qx--室内、外消防用水量之和，m3；
Qp--火灾延续时间内可连续补充的水量，L/s；取Qp=0
T--火灾延续时间，民用建筑消火栓系统为2h。
所以，Vc=3.6×(20+15-0)×2=252 m3
4.2.11 室内消火栓的减压计算
消火栓栓口的静水压力不应大于0.8MPa。在高层建筑内当消火栓栓口的静水压力大于0.8MPa时应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.5MPa时，消火栓处应设减压装置。
室内消火栓剩余水头的计算：室内消火栓栓口压力过大带来两方面不利。其一出水压力增大，水的反作用也大，将使人难以操作；其二出水压力增大，消火栓出水量也增大，将会使消防水箱的储水量在较短时间内被用完。减压后消火栓栓口的出水压力应在Hxh0.20MPa ～0.50MPa之间。
从消火栓给水管网水力计算草图知， 18层0号消火栓是最不利点，该处的压力为H1=200.6KPa，流量为5.2L/s。17层1号消火栓的压力H2应等于H1+（层高2.9m）+（17～18层的消防竖管的水头损失）DN100钢管，当q=5.6 L/s时，查表水力坡度i=0.105，则
H2=20.06+2.9+0.105×2.9×（1+10％）= 0.233MPa
同理16层消火栓的压力为
H2=23.3+2.9+0.105×2.9×（1+10％）=0.265MPa
计算出从18层到1层的消火栓栓动水压力。各消火栓的剩余压力即动水压力减去保证消火栓流量为5.2L/s时消火栓的水压16.9mH20。将计算结果列入表4-6，从表看出，1～10层的消火栓动水压力超过0.50MPa，有必要设置减压孔板，本设计中采用减压稳消火栓。【11】
表4-6 消火栓减压孔板计算表
| 消火栓所在楼层的编号 | 动水压力 （MPa） | 消火栓所在楼层的编号 | 动水压力 （MPa） |
| 18 | 0.200 | 6 | 0.588 |
| 17 | 0.233 | 5 | 0.620 |
| 16 | 0.266 | 4 | 0.652 |
| 15 | 0.298 | 3 | 0.682 |
| 14 | 0.230 | 2 | 0. 714 |
| 13 | 0.362 | 1 | 0.746 |
| 12 | 0.395 | -1 | 0.778 |
| 11 | 0.427 | ||
| 10 | 0.556 |
根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）第5.0.1规定，自动喷水灭火系统的喷水强度为6L/min·m2，作用面积为160m2，喷头距墙不小于0.1m，不大于1.8m。经计算自动喷水灭火系统消防用水量=16L/s.
4.3.1 自喷系统的布置
采用湿式闭式标准喷头。
自喷系统设置水泵接合器，每个水泵接合器的流量按10～15L/s计算。自喷系统的设计流量取为理论流量的1.3倍，即1.3×16=20.8L/s，取21L/s，自喷系统设置2个水泵接合器，型号同消火栓系统。
火灾初期10min消防用水量由消防水箱供应，10min后则由湿式报警阀延时器后的压力开关自动启动消防水泵供应。
4.3.2 自喷系统的水力计算
自喷系统水力计算的目的在于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泵。根据设计，绘制系统与最不利层喷头和管道布置图见4-10图，本设计采用特性系数法进行管道水力计算。
a）喷头出水量计算：
q＝
式中 q —— 喷头出水量，L/s；
K —— 喷头流量系数，标准喷头K=0.42；
P —— 喷头工作压力，mH20。
b）管段总损失
管道沿程水头损失计算：
h＝AL
式中 h —— 计算管段沿程水头损失，kPa；
A —— 比阻值，；
L —— 计算管段长度，m；
Q —— 计算管段流量，L/s。
c）管段的系统图和设计流量计算
图4-4 三单元二层管段计算系统图
图4-5 三单元一层管段计算系统图
从最不利喷头1开始，以开放喷水的喷水处，管径变更处，管道分支连接处依次进行编号计算，直至喷淋水泵。计算过程与方法如下：
末端喷头1在规定最小工作压力H1=10 mH20作用下，按式计算喷头出水量：
===1.33 L/s
管道流量==1.33L/s
计算管道沿程水头损失：
喷头2的水压：
喷头2处的出水量
===1.48L/s
管道流量L/s
其他以上述方法类推。详细计算结果见下表4-7
表4-7 自喷系统最不利管段水力计算表
节点
| 编号 | 管段 编号 | 特性 系数 | 节点 水压 | 节点 流量 q（L/s） | 管段 流量 Q（L/s） | 管径 （mm） | 管道 比阻A （） | 管道 长度 L （m） | 管道沿程水头损失（kPa） | |
| 1 | 0.42 | 10.00 | 1.33 | |||||||
| 1-2 | 1.33 | 1.77 | 25 | 0.4367 | 3.1 | 2.40 | ||||
| 2 | 0.42 | 12.40 | 1.48 | |||||||
| 2-3 | 2.81 | 7.90 | 32 | 0.09356 | 3.3 | 2.48 | ||||
| 3 | 0.42 | 14.88////9 | 1.62 | |||||||
| 3-4 | 4.39 | 19.27 | 40 | 0.04453 | 3.2 | 2.78 | ||||
| 4 | 0.42 | 15.04 | 1.91 | |||||||
| 4-5 | 4.39 | 19.27 | 50 | 0.01108 | 3.4 | 1.43 | ||||
| 5 | 0.42 | 15.04 | 2.4 | |||||||
| 5-6 | 5.6 | 31.36 | 50 | 0.01108 | 3 | 2.19 | ||||
| 6 | 0.42 | 16.91 | 3.2 | |||||||
| 6-7 | 7 | 49 | 80 | 0.01108 | 2.7 | 1.46 | ||||
| 7 | 0.42 | 17.245 | 3.4 | |||||||
| 7-8 | 8.4 | 70.56 | 80 | 0.01108 | 2.6 | 2.03 | ||||
| 8 | 0.42 | 17.52 | 4.5 | |||||||
| 8-9 | 9.9 | 98.01 | 80 | 0.01108 | 5.1 | 5.53 | ||||
| 9 | 0.42 | 17.74 | 5 | |||||||
| 9-10 | 11.1 | 123.21 | 80 | 0.01108 | 3.1 | 3.51 | ||||
| 10 | 0.42 | 18.09 | 7.1 |
| 9-10 | 12.3 | 151.29 | 80 | 0.01108 | ||||||
| ∑hy=23.81 | ||||||||||
喷洒泵设计流量=21.0L/s,喷淋泵扬程计算：
喷淋最不利喷头压力=10=980kPa。
最不利喷头与贮水池之间垂直几何高度=10.7m=104.86kPa。
最不利管段沿成水头损失=86.kPa=8.66mH20，局部损失按沿程水头损失20%计，=1.286.=103.97kPa=10.4mH20
报警阀压力损失：Hkp=0.00302=0.00302231=1.33kPa=0.133mH20
喷洒泵扬程：Hpb=10-1.0+10.40+0.13=19.53mH20
4.3.3 喷洒泵选型
选择GD100-19立式泵2台（1备1用），流量Q=60.0～120.0m3/h，扬程Hb=14.0～21.0m，功率为7.5kW，效率69～75%，转速2900，必需汽蚀余量4m，进出口直径DN100。
4.3.4 消防水池的设计计算
式中 Vc--消防水池的有效容积，m3；
Qx—喷淋消防用水量之和，m3；
Qp--火灾延续时间内可连续补充的水量，L/s；取Qp=0
T--火灾延续时间，民用建筑自动喷淋系统为1h。
所以，Vc=3.6×(21-0)×1=72m3
消火栓给水系统与自动喷水系统共用同一消防水池。标准矩形贮水池，公称容积为400m3；
图集号：S825；
水池尺寸：7200mm×7200mm×3800mm；
水池设于室外，顶部标高-2.0m,最高水位标高-2.2m，池底标高为-5.8m,水泵吸水管中心标高为-5.6m。
4.4 建筑内部排水系统的计算
本建筑各户卫生器具类型及布置方式基本相同。生活污废水合流排入市政排水管网。
4.4.1 计算简图
图4-6 排水计算简图
4.4.2 卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径
卫生器具排水流量、当量和排水关的管径见表4-8。卫生器具的安装高度见表4-9。
表4-8 卫生器具相关参数表
卫生器
| 具名称 | 排水流量(L/s) | 排水当量数/ Ng | 排水管管径(mm) |
| 浴盆（混合水嘴） | 1.00 | 3.00 | 50 |
| 坐便器（低水箱虹吸式） | 2.00 | 6.00 | 100 |
| 洗脸盆（混合水嘴） | 0.25 | 0.75 | 50 |
| 洗涤盆 | 0.33 | 1.00 | 50 |
| 厨房洗涤盆（双格） | 1.00 | 3.00 | 50 |
| 洗衣机 | 0.50 | 1.50 | 50 |
| 淋浴器 | 0.15 | 0.45 | 50 |
| 卫生器具名称 | 卫生器具边缘离地高度(mm) |
| 浴盆 （至上边缘） | 480 |
| 冲落式坐便器（至低水箱底） | 510 |
| 洗脸盆（至上边缘） | 800 |
| 厨房洗涤盆（至上边缘） | 800 |
| 厨房洗涤盆（至上边缘） | 800 |
| 落地式污水盆（至上边缘） | 500 |
管段的排水设计流量应为该管段的瞬时最大排水流量，又称为排水设计流量。
式中 --计算管段排水设计秒流量，L/s；
--计算管段卫生器具排水当量总数；
--计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；
--根据建筑物用途而定的系数，住宅取1.5。
4.4.4 相关规定
设计规范规定：为保证管道系统有良好的水力条件，稳定管内气压，防止水封破坏，在设计横支管和横干管时，须满足如下规定：
1．最大设计充满度
建筑内部排水横管按非满流计算，以便使污废水释放出的气体能自由流动排入大气。排水横管最大设计充满度如表4-10：
表4-10 排水横管最大设计充满度
| 排水管道类型 | 管径/mm | 最大设计充满度 |
| 生活污水管道 | ≤125 | 0.5 |
| 150~200 | 0.6 |
污水中含有固体杂质，如果管道坡度过小，污水的流速慢，固体杂质会在管道中沉淀淤积，减小过水断面积，造成排水不畅或管道阻塞。通用坡度是只正常条件下应予保证的坡度，最小坡度为必须保证的坡度。塑料排水管的通用坡度均为0.026。
3．最小管径
为了排水通畅，防止管道堵塞，保障室内环境卫生，建筑内部排水管的最小管径为50mm；为防止管道堵塞的情况出现，多层住宅厨房间的排水立管管径最小为75mm；连接大便器的支管管径不得小于100mm。【12】
4.4.5 水力计算
1．PL-1管
表4-11 PL-1水力计算表
管段
| 编号 | 卫生器具名称、数量及当量 | 当量总数Np | 设计秒流量(L/s) | 管径DN(mm) | 坡度 i | ||
| 坐便器6.00 | 浴盆3.0 | 洗脸盆0.75 | |||||
| 0-1 | 1 | 0.75 | 0.41 | 50 | 0.026 | ||
| 1-2 | 1 | 1 | 6.75 | 1.97 | 110 | 0.026 | |
| 2’-2 | 1 | 3.0 | 1.31 | 50 | 0.026 | ||
| 2-3 | 1 | 1 | 1 | 9.75 | 2.06 | 110 | 0.026 |
| 3-4 | 2 | 2 | 2 | 19.5 | 2.29 | 110 | 0.026 |
| 4-5 | 3 | 3 | 3 | 29.25 | 2.47 | 110 | 0.026 |
| 5-6 | 4 | 4 | 4 | 39 | 2.62 | 110 | 0.026 |
| 6-7 | 5 | 5 | 5 | 48.75 | 2.75 | 110 | 0.026 |
| 7-8 | 6 | 6 | 6 | 58.5 | 2.88 | 110 | 0.026 |
| 8-9 | 7 | 7 | 7 | 68.25 | 2.99 | 110 | 0.026 |
| 9-10 | 8 | 8 | 8 | 78 | 3.09 | 110 | 0.026 |
| 10-11 | 9 | 9 | 9 | 87.75 | 3.19 | 110 | 0.026 |
| 11-12 | 10 | 10 | 10 | 97.5 | 3.28 | 110 | 0.026 |
| 12-13 | 11 | 11 | 11 | 107.25 | 3.36 | 110 | 0.026 |
| 13-14 | 12 | 12 | 12 | 117 | 3.45 | 110 | 0.026 |
| 14-15 | 13 | 13 | 13 | 126.75 | 3.53 | 110 | 0.026 |
| 15-16 | 14 | 14 | 14 | 136.5 | 3.60 | 110 | 0.026 |
| 16-17 | 15 | 15 | 15 | 146.25 | 3.68 | 110 | 0.026 |
| 17-18 | 16 | 16 | 16 | 156 | 3.75 | 110 | 0.026 |
2. PL-2管
PL-2水力计算表
管段
| 编号 | 卫生器具名称、数量及当量 | 当量总数Np | 设计秒流量(L/s) | 管径DN(mm) | 坡度 i | ||
| 坐便器6.00 | 淋浴器0.45 | 洗脸盆0.75 | |||||
| 0-1 | 1 | 0.75 | 0.41 | 50 | 0.026 | ||
| 1-2 | 1 | 1 | 6.75 | 1.97 | 110 | 0.026 | |
| 2’-2 | 1 | 0.45 | 1.31 | 50 | 0.026 | ||
| 2-3 | 1 | 1 | 1 | 7.2 | 1.98 | 110 | 0.026 |
| 3-4 | 2 | 2 | 2 | 14.4 | 2.18 | 110 | 0.026 |
| 4-5 | 3 | 3 | 3 | 21.6 | 2.34 | 110 | 0.026 |
| 5-6 | 4 | 4 | 4 | 28.8 | 2.36 | 110 | 0.026 |
| 6-7 | 5 | 5 | 5 | 36 | 2.58 | 110 | 0.026 |
| 7-8 | 6 | 6 | 6 | 43.2 | 2.68 | 110 | 0.026 |
| 8-9 | 7 | 7 | 7 | 50.4 | 2.78 | 110 | 0.026 |
| 9-10 | 8 | 8 | 8 | 57.6 | 2.87 | 110 | 0.026 |
| 10-11 | 9 | 9 | 9 | .8 | 2.95 | 110 | 0.026 |
| 11-12 | 10 | 10 | 10 | 72 | 3.03 | 110 | 0.026 |
| 12-13 | 11 | 11 | 11 | 79.2 | 3.10 | 110 | 0.026 |
| 13-14 | 12 | 12 | 12 | 86.4 | 3.17 | 110 | 0.026 |
| 14-15 | 13 | 13 | 13 | 93.6 | 3.24 | 110 | 0.026 |
| 15-16 | 14 | 14 | 14 | 100.8 | 3.31 | 110 | 0.026 |
| 16-17 | 15 | 15 | 15 | 108 | 3.37 | 110 | 0.026 |
| 17-18 | 16 | 16 | 16 | 115.2 | 3.43 | 110 | 0.026 |
3. PL-3管
该管接成品洗菜池，当量Np=3.0。所以 qp=2.21，横管管径50mm，立管管径110mm。管道坡度0.026.
4. PL-4管
该管接地漏，支管管径50mm，立管管径110mm。
PL-5管，PL-10管3层及以上水力计算如PL-2管，PL-6、PL-9管3层及以上水力计算如PL-1管，PL-7、PL-12管3层及以上水力计算如PL-4管。PL-8、PL-11管3层及以上水力计算如PL-3管。
PL-6，PL-7，PL-8，PL-9，PL-10，PL-11，PL-12。一到二层与三层以上结构相同，所以排水当量增加两层。
二单元，一单元各管计算方法与三单元相同。设置相同。
经计算可知接大便器横管管径110，洗脸盆，淋浴器，浴盆均为50mm，排水立管管径110mm，坡度0.026，均设通气立管，管径110mmm
消防电梯的坑底设有集水坑，池底低于电梯井底不小于0.7m，集水池与生活给水贮水池距离应大于10m，集水池有效容积不小于2m3。坑内设两台消防污水排污泵排出消防污水，选用潜水泵流量不小于10L/s。
结 论
本设计是某十八层住宅楼的建筑给排水设计，主要包括给水系统、排水系统、消火栓系统和自动喷淋系统四个部分（热水冬天用电加热器加热，夏天用太阳能）。
给水系统采用分区无水箱并列供水，一到三层为低区，四层到十八层为高区，高区由水泵从小区自备水井加压供水。
排水系统采用污、废水合流制；一层单独排水，排水立管设伸顶通气管与专用伸顶通气管双立管排水。地下室考虑到消防泄水和管道漏水，设了集水坑用水泵把排水打到室外污水管网。
消防系统主要采用室内消火栓系统，设三根立管，采用双栓；火灾初期10min消防用水量由该小区消防水箱供给，消防水箱的水源由消防泵从消防水池抽取；10min后的消防启动消防水泵，从消防水池抽水供消火栓使用。
自动喷淋系统采用作用温度为68°C闭式玻璃球喷头，考虑到建筑美观，采用吊顶型玻璃球喷头。
冷水给水横管、排水管均采用UPVC管，消防系统与给水立管采用镀锌钢管。
综上所述，此设计方案简单、经济、合理，便于安装维护管理，投资比较少，对实际工程有一定的指导意义。
致 谢
在本论文完成之际，回首论文的整个完成过程，我深深的体会到论文的撰写对自己所学知识的系统化、深入化有莫大的帮助，同时也使我看到了自己知识的不足和欠缺。
我的论文得以顺利完成，首先要感谢张磊老师。在大学期间，无论是在学习上还是在生活上，我都得到了老师无微不至的关怀和照顾。论文的选题、构思、试验和理论分析，都是在导师的精心指导下完成的，试验场地和试验条件的完善，也得力于张磊老师的大力支持。论文成稿后，更是得到了老师字斟句酌、不厌其烦的审阅和修改。老师科学的工作态度、严谨的治学作风和高尚的人格给我留下了深刻的印象，永远是我学习的楷模！
在这里特别感谢冯素敏副教授在学习和生活中给予的无私关怀和热情帮助！
衷心感谢张磊老师在设计过程中给我的指导和帮助！
衷心感谢邵宝钧周义朝同学在设计和论文撰写过程中给予的大力支持和无私帮助！
衷心感谢我的家人，正是他们的无私奉献和默默支持，我才能顺利完成学业！
衷心感谢评阅论文和出席学位论文答辩会的各位专家、教授，感谢你们在百忙之中给予的指导！
今后，我将以更大的热情投入到工作和学习当中，以回报指导、关心、热心帮助我的导师、朋友、家人和同学们！
参 考 文 献
1 姜文源.建筑给水排水设计手册．中国建筑工业出版社，1992
2 建筑给排水设计手册．中国市政工程西南设计院
3 建筑给水排水设计规范GDJ15-88．中国计划出版社，1997
4 王增长．建筑给水排水工程．中国建筑工业出版社，1998
5 钱维生．高层建筑给水排水工程．同济大学出版社，19
6 高层民用建筑设计防火规范GB50045-65
7 中华人民共和国．自动喷水灭火系统设计规范．北京：中国计划出版社，2006
8 蒋永琨．高层民用建筑设计防火规范GB50045-95．1997
9 王峻．消防给排水设计中的一些问题探讨．中国给排水在线
10 攀建军等．建筑给水排水及消防工程．中国建筑工业出版社
11 姜乃昌等．水泵及泵站．中国建筑工业出版社
12 Cheng-Li Cheng． Energy and Buildings．34 (2002) 261～266
13 Astra K m, K.J, & Witten mark, B. (19)．Adaptive Control. Menlo Park, CA: Addison-Wesley
| 计算编号 | 卫生器具名称、数量、当量 | 当量总数 | 设计秒流量 | 管径DN | 流速V | 单阻 i | 管长 L | 沿程 水头损失hy=i·L | |||||||
| 淋浴器 | 坐便器 | 洗脸盆 | 浴盆 | 成品洗菜池 | 水龙头 | 热水器 | |||||||||
| 自 | 至 | 0.75 | 0.5 | 0.75 | 1.0 | 1.0 | 0.75 | 1.0 | |||||||
| 0 1 | 1 | 1.0 | 0.20 | 20 | 0.530 | 0.206 | 3 | 0.618 | |||||||
| 1 2 | 1 | 1 | 1.5 | 0.25 | 20 | 0.660 | 0.314 | 2 | 0.628 | ||||||
| 2 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4.0 | 0.41 | 25 | 0.790 | 0.300 | 1 | 0.300 | |||
| 3 4 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 6.0 | 0.51 | 25 | 0.660 | 0.192 | 8.8 | 1.690 | ||
| 4 5 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 7 | 0.55 | 25 | 0.610 | 0.188 | 8.5 | 1.598 | |
| 5 6 | 3 | 6 | 6 | 3 | 3 | 3 | 3 | 21 | 0.97 | 32 | 0.950 | 0.323 | 2.9 | 0.940 | |
| 6 7 | 6 | 12 | 12 | 6 | 6 | 6 | 6 | 42 | 1.40 | 32 | 1.372 | 0.626 | 2.9 | 1.817 | |
| 7 8 | 9 | 18 | 18 | 9 | 9 | 9 | 9 | 63 | 1.76 | 40 | 1.056 | 0.292 | 2.9 | 0.847 | |
| 8 9 | 12 | 24 | 24 | 12 | 12 | 12 | 12 | 84 | 2.06 | 40 | 1.236 | 0.387 | 2.9 | 1.122 | |
| 9 10 | 15 | 30 | 30 | 15 | 15 | 15 | 15 | 105 | 2.33 | 40 | 1.398 | 0.432 | 2.9 | 1.253 | |
| 10 11 | 18 | 36 | 36 | 18 | 18 | 18 | 18 | 126 | 2.58 | 50 | 0.980 | 0.137 | 2.9 | 0.399 | |
| 11 12 | 21 | 42 | 42 | 21 | 21 | 21 | 21 | 147 | 2.82 | 50 | 1.072 | 0.199 | 2.9 | 0.577 | |
| 12 13 | 24 | 48 | 48 | 24 | 24 | 24 | 24 | 168 | 3.04 | 50 | 1.155 | 0.251 | 2.9 | 0.728 | |
| 13 14 | 27 | 54 | 54 | 27 | 27 | 27 | 27 | 1 | 3.26 | 50 | 1.2 | 0.285 | 2.9 | 0.827 | |
| 14 15 | 30 | 60 | 60 | 30 | 30 | 30 | 30 | 210 | 3.46 | 50 | 1.315 | 0.316 | 2.9 | 0.916 | |
| 15 16 | 33 | 66 | 66 | 33 | 33 | 33 | 33 | 231 | 3.66 | 50 | 1.388 | 0.350 | 2.9 | 1.014 | |
| 16 17 | 36 | 72 | 72 | 36 | 36 | 36 | 36 | 252 | 3.85 | 70 | 1.001 | 0.156 | 2.9 | 0.452 | |
| 17 18 | 39 | 78 | 78 | 39 | 39 | 39 | 39 | 273 | 4.04 | 70 | 1.050 | 0.169 | 2.9 | 0.490 | |
| 18 19 | 42 | 84 | 84 | 42 | 42 | 42 | 42 | 294 | 4.22 | 70 | 1.097 | 0.183 | 2.9 | 0.531 | |
| 19 20 | 45 | 90 | 90 | 45 | 45 | 45 | 45 | 315 | 4.39 | 70 | 1.141 | 0.196 | 2.9 | 0.570 | |
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