建筑给水排水工程课程设计计算说明书.docx

1、西安建筑科技大学课程设计 (论文)目录1 绪论 21.1 设计任务 21.2 设计要求 21.3 原始资料 22 系统选择与管道布置 32.1 给水系统 32.2 热水系统 42.3 消防系统 52.4 污废水排水系统 62.5 雨水排水系统 73 设计计算 103.1 室内给水系统的计算 103.2 热水系统计算 193.3 消防给水系统计算 223.4 排水系统的计算 283.5 雨水系统的计算 314 材料设备表 335 心得体会 356 参考文献 36附录 1 给水管道水力计算表 37附录 2 热水管道水力计算表 40附录 3 排水管道水力计算表 41附录 4 消火栓管道水力计算表 4

2、4第 1 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)1 绪论1.1 设计任务据有关部门批准的设计任务书，西安市青龙小区拟建 8 幢商品住 宅楼，其中 5 号楼 8 层，层高 3.00 米 。平面结构见附图 。热水由家用 热水器供应 。该楼设室内消火栓给水系统。1.2 设计要求(1) 说明书完整、条理清楚、编排合理、语言规范、准确、简练、 工整、装订整齐。(2) 所用公式及计算方法应注明来源，使用理由，说明各符号的 意义，单位及参数选择理由。(3) 图纸应能正确表达设计意图， 图面布置合理， 图面整洁、规 范、线条清晰，符合制图标准，并用工程字注文，标注齐全。(4) 独立思考，遵守纪律，

3、按时作息，独立完成。 1.3 原始资料(1)该楼位于西安城区内，地形平坦。为级非自重湿陷性黄土， 工程地质条件良好 。室外地面标高-0.45m。(2) 该楼的四周距墙 3 米处有小区给水管，管径 DN150，管中心 标高为- 1.30m，该处最小水压为 0.45MPa。(3) 热水由每户的家用燃气热水器供给。(4)室内污废水合流排出，该楼的四周距墙 6 米处有小区污水管， 管径为 300m， 最小埋深 1.5 米。第 2 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)2 系统选择与管道布置2.1 给水系统2.1.1 供水方式非高层建筑主要的给水供水方式及其特点、适用范围如下：(1) 直接给

4、水方式 特点：系统简单，安装维护方便；投资 省，节约能源；无调节、储备水量 。适用范围： 适用于单层和多 层建筑 ；高层建筑中下部的几层； 室外管网能满足使用要求的各 用水点。(2) 单设水泵 特点：系统较简单，维护管理也较方便；无 高位水箱荷载； 投资尚可；不节能；对动力保证要求较高； 从室外管网直接吸水时，无调节水量 ；当采用变频调速技术时， 费 用较高。适用条件：室外管网水压经常不足； 建筑物不宜或无法 设置高位水箱； 若用普通水泵，须用水均匀。(3) 单设水箱 特点：系统较简单、安装维护较方便；节能 有一定的调节 、储备水量 ，供水较可靠 ；投资尚可； 高位水箱 增加荷载 。适用范围

5、：室外管网压力周期不足的多层建筑 (白天不 足，晚间有保证)；日用水量较小的多层建筑(否则水箱容积太大)；室内要求压力稳定的多层建筑， 允许设置水箱的多层建筑；根据建筑给水排水设计规范 GB50015-2003(2009 年版)对给水 系统选择的要求：(1) 应利用室外给水管网的水压直接供水。当室外给水管网的水 压和 (或) 水量不足时，应根据卫生安全 、经济节能的原则选用贮水 调节和加压供水方案；(2) 给水系统的竖向分区应根据建筑物用途、层数 、使用要求、 材料设备性能、维护管理、节约供水、能耗等因素综合确定；(3) 不同使用性质或计费的给水系统，应在引入管后分成各自独第 3 页 共 44

6、 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)立的给水管网。本设计中的建筑为商品住宅楼，楼高为 8 层，层高 3.00 米 。该楼 的四周距墙 3 米处有小区给水管，本设计给水系统利用市政管网水压 直接供水，供水干管埋地，供水方式采用下行上给式的直接排水方式。该建筑为一栋两单元式住宅， 设两条引入管 ， 由于建筑物的性质 和特点 ， 因此引入管从建筑物南侧小区给水干管引入 ，考虑供水安全 可靠性 ，在引入管上设旁通管 。这种给水方式简单， 经济 ，适合于多 层建筑，可以满足本设计中建筑的用水要求 。管道布置见平面图 。 2.1.2 给水系统管材目前我国给水管道可采用钢管 、铸铁管 、塑料管和复合管等，

7、焊 接钢管耐压 ，抗振性能好，重量比铸铁管轻； 铸铁管性脆 ，重量大， 但耐腐蚀，经久耐用，价格低；近年来给水塑料管取得了很大的进展， 有硬聚氯乙烯管 、聚乙烯管 、聚丙烯管、聚丁烯管等 ，塑料管具有耐 化学腐蚀性能强 ，水流阻力小，重量轻，运输安装方便，节约能源等 优点。本设计中室内给水系统只管支管的管材采用聚丙烯塑料管 (PP-R 管)， 管道工作压力为 0.90MPa ， 室外引入管及立管均采用不锈钢管。2.2 热水系统2.2.1 供水方式本设计中不采用热水集中供应 ，热水由每户的家用燃气热水器供 给，热水器布置在厨房或者卫生间内，应该尽量避免靠近冰箱和燃气， 管道只可在热水器接出口处出

8、现三通 ， 当穿过客厅、餐厅 、卧室时要 靠墙敷设 。管道布置见平面图。2.2.2 热水系统管材热水管道的工作压力和工作温度不得大于产品标准标定的允许工第 4 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)作压力和工作温度，应选用耐腐蚀、安装连接方便可靠、符合饮用水 卫生要求的管材及相应的配件，一般可采用薄壁铜管、薄壁不锈钢管、 三型无规共聚聚丙烯 (PP-R) 管、铝塑复合管等 。当选用塑料热水管或塑料和金属复合热水管时，应符合以下要求：(1) 管道的工作压力应按相应温度下的允许工作压力选择。(2) 管件宜采用和管道相同的材质。(3) 定时供应热水的系统因其水温周期性变化大，不宜采用对温

9、 度变化敏感的塑料热水管。(4) 设备机房内的管道不应采用塑料热水管。经过综合考虑，本设计中热水管材采用聚丙烯 (PP-R) 热水管。2.3 消防系统2.3.1 供水方式本设计中建筑为民用建筑 。根据规范可知，每单元室内外消防流 量为 5L/s ，充实水柱不能小于 10 米， 因此本设计中充实水柱取 10m， 水枪喷嘴流量 2.5L/s，消防立管管径为 DN100。由于本设计中楼层为 8 层，室外给水管网提供的水量和水压在任何时候均能满足室内消火栓 给水系统的用水要求 ，所以本设计中消防给水系统由室外给水管网直 接供水 。管道布置见平面图。2.3.2 消防系统消火栓配置及管材消火栓要求布置在明

10、显，且操作方便的走道内 ，宜靠近疏散方便 的通道口处、楼梯间内，其间距不大于 50m，本设计中设 1 根消防立 管，消火栓设在每层楼电梯前室 ，采用双阀双出口消火栓 ，室内消火 栓箱内均设有远距离启动消防泵的按钮 。在建筑物屋顶设一个试验消 火栓，以利于消防人员经常试验和检查消防给水系统是否能正常运行， 同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑物火灾的波及。第 5 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)消防管道因为其承受的压力较大， 一般采用镀锌钢管 ，管径大于 DN100 的一般采用无缝钢管 。考虑到阻燃，塑料管道在消防中很少采 用。本设计中消防管道材料采用焊接钢管。2.4 污废水排

11、水系统2.4.1 排水体制和通气方式(1) 生活排水系统分为生活污水排水系统和生活废水排水系统， 其中生活污水排水系统排除大便器、小便器以及与此类似的卫生设备 产生的污水； 生活废水排水系统排除洗脸 、洗澡、洗衣和厨房产生的 废水 。本设计中采用生活污水和生活废水合流制排水体制。按照室内排水横支管所设位置 ，可将排水系统分为异层排水系统 和同层排水系统。同层排水主要特点有产权清晰 ，卫生器具布置不受限制， 没有预 留孔洞 ，排水噪音小等优点 ，适用于各种卫生间，主要是在当下层为 卧室厨房，生活饮用水池，遇水燃烧的场所。异层排水是指室内卫生器具的排水支管穿过本楼层楼板后接下层 的排水横管 ，再接

12、入排水立管的敷设方式 ，优点是排水通畅， 安装方 便，维修简单，土建造价低，配套管道和卫生器具市场成熟。结合本建筑的特点和性质，排水系统采用异层排水。(2) 建筑内部排水管道内是水气两相流，为了使排水管道系统内 空气流通，压力稳定避免因管道内压力波动使有毒气体有害气体进入 室内， 需要设置与大气相通的通气管道系统 。通气系统有排水立管延 伸到屋面上的伸顶通气管、专用通气管以及专用附件。本设计采用有通气的普通单立管排水系统，排水立管向上延伸， 穿出屋顶与大气连通， 即设置普通单立管伸顶通气。管道布置见平面图。第 6 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)2.4.2 排水系统管材建筑内

13、部排水管道应采用建筑排水塑料管及管件或柔性接口机制 排水铸铁管及相应的管件。排水铸铁管具有强度大、抗震性能好、噪声低 、防火性能好、寿 命长、膨胀系数小、安装施工方便、美观 、耐磨和耐高温性能好的优 点，缺点是造价高适用于建筑高度超过 100 米的高层建筑、对防火等 级要求高的建筑物；目前在建筑内部广泛应用的排水管是硬聚氯乙烯塑料管 (简称 UPVC 管)， 具有重量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便 于安装 、可制成各种颜色、投资省和节能的优点， 同时也有强度低、 耐温性能差、立管噪声大、暴露于空气中易老化、防火性能差等缺点。本设计中排水管采用 U-PVC 塑料管 ，横支管坡度采用标

14、准坡度 0.026。2.5 雨水排水系统2.5.1 雨水排水方式(1) 根据建筑给水排水设计规范 GB50015-2003(2009 年版)， 原则是屋面雨水应该迅速、及时的将屋面雨水排至室外雨水渠道或地 面上 。选择雨水排水系统应着眼于安全又经济的原则进行考虑 ，安全 的含义是指能够迅速的、及时的将屋面雨水排至室外 ，屋面溢水频率 低，室内管道不漏水 ，地面不冒水 。为此 ，密闭式系统优于敞开式系 统，外排水系统优于内排水系统。考虑到本建筑屋面汇水面积不大，且楼层较低 、雨水量较小， 因 此本设计中屋面雨水排水系统采用普通外排水系统， 降落到屋面上的 雨水沿屋面流入雨水斗、沿连接的立管排放至

15、室外散水。(2) 雨水斗是一种雨水由此进入排水管道的专用设置，设在天沟第 7 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)或屋面的最低处，重力式雨水斗有 65 式、79 式和 87 式三种。根据建 筑给水排水工程(第六版) 这三种雨水斗在满足安全的前提下，主要 考虑其经济的原因， 即造价低和寿命长，87 式雨水斗造价偏低，寿命 较长，且 87 式雨水斗具有进出口面积比最大，斗前水位最深，掺气量 少，水力性能稳定能迅速排除屋面雨水的优点。综合各方面原因，87 式雨水斗具有造价低，寿命长，水力条件好 等优点，因此结合本建筑的特点，本设计采用 87 式雨水斗重力外排水 系统 。管道布置见平面图

16、。2.5.2 雨水排水系统管材排水的管材都可以用于雨水排水系统， 由建筑给水排水设计规 范 GB50015-2003 (2009 年版)可知，雨水排水管材应该符合以下规 定：(1) 重力流排水系统多层建筑宜采用建筑排水塑料管，高层建筑 宜采用耐腐蚀的金属管、承压塑料管；(2) 满管压力流排水系统宜采用内壁较光滑的带内衬的承压排水 铸铁管 、承压塑料管和钢塑复合管等 ，其管材工作压力应大于建筑物 净高度产生的静水压 。用于满管压力流排水的塑料管 ，其管材抗环变 形外压力应大于 0. 15MPa；(3) 小区雨水排水系统可选用埋地塑料管、混凝土管或钢筋混凝 土管、铸铁管等。排水管材主要包括排水铸铁

17、管和排水塑料管，二者的特点如下：排水铸铁管 具有强度大、抗震性能好 、噪声低、防火性能好、 寿命长 、膨胀系数小 、安装施工方便 、美观、耐磨和耐高温性能好的 优点，缺点是造价高适用于建筑高度超过 100 米的高层建筑、对防火 等级要求高的建筑物；塑料管 建筑内部广泛应用的排水管是硬聚氯乙烯塑料管 (简称第 8 页 共 44 页UPVC 管)， 具有重量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便 于安装 、可制成各种颜色、投资省和节能的优点， 同时也有强度低、 耐温性能差、立管噪声大、暴露于空气中易老化、防火性能差等缺点。由于塑料管具有价格便宜 ，且施工简便 ，水力条件好等优点，结 合本建筑的

18、特点和考虑到规范要求，本设计采用塑料管。第 9 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)3 设计计算3.1 室内给水系统的计算3.1.1 设计参数的确定本设计中建筑为居民住宅楼，每户人数按 3.5 人计算 。一层 4 户， 共 8 层，所以该居民住宅楼总的人数大约为 3.5*4*8=112 人。根据建筑给水排水设计规范 GB50015-2003 (2009 年版)知道 本建筑内有大便器、洗脸盆 、洗涤盆 、洗衣机 、热水器和沐浴设备， 所以本住宅楼类型为普通住宅类 ， 最高日用水定额为 130 300L/(人 d) ，小时变化系数为 2.82.3。本设计中按照老师的要求按照学号进行内

19、插得出定额及时变化系数，学号为 31 号，是班级学号最大的，所以得出该设计的最高日用水 定额取 300 L/(人 d) ，使用时间为 24h，取Kh =2.3。3.1.2 最高日和最大时用水量计算Qd = mqd = 112 300 10一3 = 33.6 m3 / d (3- 1)Qh = kn Qd / T = 2.3 必 3.22 m3 /h (3-2)式中： Qd 为最高日用水量 L/d ；m 为用水单位数， 人或床位数等， 工业企业建筑为每班人数；qd 为最高日生活用水定额 L/(人 d)；Qh 为最大小时用水量 L/h；Kh 为小时变化系数。3.1.3 设计秒流量公式卫生器具按照最

20、不利情况组合出流时的最大瞬时流量 ，又称为室第 10 页 共 44 页内给水管网的设计秒流量， 以此可以达到给水管网水力计算的目的， 即确定各管段管径、管网的水头损失和给水系统所需压力。该建筑物为普住宅楼，查建筑给水排水设计规范 GB50015-2003(2009 年版)， 可知：U0 = *100(%) (3-3)式中： U0 生活给水配水管道的最大用水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 时变化系数；T用水小时数，h。由平均出流概率可以计算出同时出流概率，见下式。U = 1+ c (一 1)0.49 *100(%) (3-4

21、)式中： U 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；c 对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率 ( U0 ) 的系数；gN 计算管段的卫生器具给水当量总数。表 3-1 c 与 U0 的对应关系U0 (%)c/10一2U0 (%)c/10一21.000.3234.002.8161.500.6974.503.2632.001.0975.003.7152.501.5126.004.6293.001.9397.005.5553.502.3748.006.489第 11 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)通过计算出的同时出流概率和给水当量可以计算出设计秒流量，见下式。qg =0.

22、2*U *Ng (3-5)式中： qg 设计秒流量， L / s ；gN 给水当量总数；0.2一个卫士器具给水当量的额定流量，L/s。根据管道布置确定最不利配水点，对最不利配水点所在管段进行 编号，如图 3-1；第 12 页 共 44 页图 3-1第 13 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)根据草图的管段编号查表得各用水器具的用水当量 Ng，从而求出 各管段的总当量数， 再根据公式求出各管段的设计秒流量 ，计算结果 见下表：表 3-2 计算管段设计秒流量管道编号卫生器具名称数量当量总 数设计秒流量qg(L/s)大便器浴 盆淋浴器洗脸盆洗涤盆洗衣机0.51.20.750.751.

23、01.00110.500.1012111.500.25231112.000.293411122.500.324511123.000.3567211216.450.527842242212.900.758984482225.801.089101266124438.701.3410111688166651.601.561112201010208864.501.76121324121224101077.401.94131428141428121290.302.111415321616321414103.202.273.1.4 系统所需的水压(1) 公式及参数含义H= H1 + H2 + H3 + H

24、4 + H5 (3-6)其中： H为建筑内部给水系统所需的压力，至室外引入管起点轴线算起，m；H1为引入管起点至最不利点位置高度所要求的静水压, m； H2为计算管路的沿程和局部水头损失之和， m；H3为水流通过水表时的水头损失，m；第 14 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)H4为最不利点所需的最低工作压力，m；H5为安全水头，按 2 米计，m。(2) 沿程损失计算给水管网的水头损失计算包括沿程水头损失和局部水头损失两部分 。沿程损失计算公式如下：hi =i L (3-7)式中： h沿程水头损失, kPa；L管道计算长度,m；i管段单位长度水头损失, kPa /m。表 3-3

25、 生活给水管道的水流速度公称直径 (mm)15202540507080水流速度 (m/s)1.01.21.51.8具体计算过程附表，计算结果见表 3.3表 3-4 最不利管路水压计算校核管道编号管径/mm管长/m流速(m/s)单位沿程损失/m沿程损 失/kpa累计沿程损失/kpa01201.070.570.340.370.3712203.250.790.451.461.8223205.950.910.593.515.3334252.550.650.250.635.9545251.340.720.290.396.35672510.001.060.606.0412.3978323.000.930.

26、351.0613.4589403.000.860.230.7014.15910403.001.060.351.0415.191011503.000.790.160.4715.661112503.000.90.200.5916.241213503.000.990.230.7016.94第 15 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)1314503.001.080.270.8217.7614155016.001.160.315.0222.79(3) 局部损失的计算生活给水管道的配水管的局部水头损失 ，有根据管道的连接方式 采用的管(配)件当量长度法计算法或按照管网沿程水头损失百分数计

27、的估算法。当管道的管(配)件当量长度资料不足时，可按下列管件的连 接状况 ，根据管网的沿程水头损失的百分数取值，本设计中按照沿程 损失的 30%计算。hf = 30% * hi (3-8)式中： hf 管道局部水头损失；hi 管道沿程水头损失。(4) 水表的选择及水头损失的计算 (含分户水表和总水表)水表水头损失的计算是在选定水表的型号后进行的，选表的选择 包括确定水表类型及口径 。水表的类型应该根据各类水表的特征和安 装水表的管段通过水流的水质、水量、水压、水温等情况选定 。在每 层入户前安装分户水表，在引入管上安装总水表。本设计中，两水表均采用旋翼式，根据管段的设计秒流量确定水 表的型号分

28、别 LXS-25C 与 LXS-40N 的旋翼式水表 。考虑到水量的特 征，如果选用与管径相同的水表，将十分浪费，且计量不准确； 其中 LXS-40N 的公称管径是 60mm，而两边管道的管径为 50mm，在此需 要加设变径装置。水表的水头损失可按下式计算：(3-9)hd = 式中： hd 为水表的水头损失，kPa；qg 为计算管段的给水设计流量，m/h；第 16 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)Kb 为水表的特性系数，一般由生产厂家提供，也可按下式计算，其中旋翼式水表如下：第 17 页 共 44 页式中：K = Qmax 2b 100Qmax 水表的过载流量， m/h。(3

29、- 10)对于分户水表，选用 LXS-25C 型水表， Qmax =7 m/h，得出：b 100 100K = Qmax 2 = 49 =0.49hd = = =7 . 14 kp a 2 4 .5所以分户水表在正常使用时满足条件。对于入户水表采用 LXS-40N ， Qmax =30 m/h，得出：b 100 10K = Qmax 2 = 900 =90hd = = = 1 6 .9 5 kp a 2 9 .4所以入户水表在正常使用和消防时均能满足条件。(5) 总水压计算H= H1 + H2 + H3 + H4 + H5 (3- 11)式中： H为建筑内部给水系统所需的压力，至室外引入管起点

30、轴 线算起，m；H1为引入管起点至最不利点位置高度所要求的静水压，m； 考虑最不利点卫生器具水嘴离地 0.7 米。H2为计算管路的沿程和局部水头损失之和， m；H3为水流通过水表时的水头损失，m；西安建筑科技大学课程设计 (论文)H4为最不利点所需的最低工作压力，m；H5为安全水头，按 2 米计，m。所以： H=23+2.963+0.788+7+2=35.751 m表 3-5 最不利配水点所需要的总压力计算结果见表沿程损失(m)2.28局部损失(m)0.68水表 损失分 户 水 表流量 (m/h)水表型号过载流量(m/h)公称 直径 (mm)常用流量(m/h)水表损失(m)0.791.87LX

31、S-25C7253.50.714入 户 水 表流量 (m/h)水表型号过载流量(m/h)公称 直径 (mm)常用流量(m/h)水表损失(m)8.17LXS-50N3060150.074最不利点静压(m)23.00最不利点所需压力(m)7.00最不利点所需供水压力(m)33.75(6) 水压的校核由设计资料可知 ， 该楼的四周距墙 3 米处有小区给水管 ， 管径 DN150，管中心标高为- 1.30m，该处最小水压为 0.45MPa ，即室外管网可以提供的最小水压为 45 米。因为： 35.751 m 45m所以通过校核，满足要求。(7) 减压计算对于静水压力大于 0.35Mpa 的入户管或是配

32、水横管，宜设减压阀 或调压措施。 1 层分户水表前的压力为 45-0.5- 1- 1.3-0.42=41.78 m 35 m 所以选用 Y110-25 的减压阀， 阀前压力为 0.42Mpa ， 阀后压力为第 18 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)0.3Mpa。 2 层分户水表前的压力为 41.78-3=38.78 m 35 m所以选用 Y110-25 的减压阀， 阀前压力为 0.388Mpa ， 阀后压力为0.3Mpa。 3 层分户水表前的压力为 38.78-3=35.78 m 35 m所以选用 Y110-25 的减压阀， 阀前压力为 0.356Mpa ， 阀后压力为0.3

33、Mpa。 4 层分户水表前的压力为 35.78-3=32.78m 35 m，因此不用设 置减压阀。3.2 热水系统计算3.2.1 热水计算草图在进行热水计算的时候，对两个单元进行的户型进行编号 ，其中 左边为第一单元，右边为第二单元，从左至右分别为 A,B,C,D 四个户型。图 3-2 A 户型热水布管草图第 19 页 共 44 页图 3-3 C 户型热水布管草图图 3.4 B、D 户型热水布管草图第 20 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)3.2.2 热水流速要求在进行热水计算的时候， 由于热水的流速具有下表的限制 ， 因此在设计管径的时候需要满足流速要求，以达到最好的水力条

34、件和效果。 表 3-6 热水管道的水流速度公称直径 (mm)1520254050水流速度 (m/s)0.81.01.23.2.3 热水计算结果热水计算过程见附表 ，计算结果见下表 (其中编号按照最后一个 卫生器具向加热器逐次增大 ，且洗涤盆由于流量小， 直接按照塑料管 最小管径值 de20 确定其管径)：表 3-7 A 户型计算结果计算管段编号设计秒流量(L/s)流速(m/s)管径 de(mm)010.100.3220120.250.7920230.290.5825340.320.6625450.370.7425由于四个户型的热水器具所连接的顺序一致， 虽然户型不同，但 是计算结果一致，见下表

35、。表 3-8 B 、C 、D 户型计算结果计算管段编号设计秒流量(L/s)流速(m/s)管径 de(mm)010.100.3220120.250.7920230.290.5825340.320.6625450.370.7425第 21 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)3.3 消防给水系统3.3.1 消火栓系统的布置消火栓系统布置包括室内消火栓布置原则和管网布置原则 ，具体 要求如下：(1) 室内消火栓布置原则 消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓 的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达； 消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于 30

36、m，裙房 不应大于 50m； 消火栓栓口离地面高度宜为 1. 10m，栓口出水方向宜向下或与 设置消火栓的墙面垂直； 消火栓应采用同一型号规格 。根据建筑给水排水设计手册 消火栓的栓口直径本设计中采用消火栓为 SN50 ，管径为 DN50 ，龙带 接口为 KN50 ，水枪喷嘴口径选用 16mm，水带长度选用 25m。 临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的 按钮，并应设有保护按钮的设施； 消防电梯间前室应设消火栓； 建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用消火栓，保护 本建筑免受其他建筑火灾的影响。(2) 管网布置原则 消火栓给水管道的安装原则与生活给水管道基本相同，不同之 处

37、是消火栓给水系统的管网应呈环状管网布置； 消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水 柱同时到达被保护范围内的任何部位； 室内消火栓给水管道应采用阀门分成若干独立段，阀门的布置， 应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过一根； 当竖管超过 4 根时，第 22 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)可关闭不相邻的两根 。阀门应有明显的启闭标志 。本设计拟采用在消 火栓竖管两端各设一个阀门，竖管中间再设一个， 即每根竖管设 3 个 蝶阀。(3) 水泵接合器根据建筑给排水防火规范7.4.5 条规定，水泵接合器应设在室 外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为 15

38、 40m。n= (个) (3- 12)式中： n水泵接合器的个数 (个)；Q室内消火栓消防用水量 L/s) ;q每个水泵接合器的供水流量 (L/s)， 一般取 1015L/s。 由于 Q=8.58L/s ，所以 n=1。本设计室内消火栓消防系统设置 1 个 SQX- 100 型地上式水泵接合 器。3.3.2 栓口所需水压的计算(1) 消防立管的确定消火栓保护半径可按下列计算公式计算：R Ld + L3 (3-13)式中： R为消火栓保护半径，m；Ld 为水带敷设长度，m ；考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘以折减系数 0.8； L3 为水枪充实水柱长度的平面投影长度，m。因此，消火栓的保护半径为

39、：R Ld + L3 =250.8727 m第 23 页 共 44 页西安建筑科技大学课程设计 (论文)消火栓竖管尽量靠近柱或墙， 同时满足上述要求，本设计设 1 根消火 栓立管。(2) 根据建筑给水排水设计手册规范可知，确定最小充实水柱长度Hm = 10m；(3) 根据建筑给水排水设计手册可知，79 层的住宅建筑消 火栓用水量为 5L/s ， 同时使用的水枪数量为 2 ，每只水枪最小流量为 2.5L/s ，每根竖管的最小流量为 5L/s。根据建筑给排水防火规范，本设计中消火栓系统采用 DN5016 的直流水枪，水带长 25m，直径为 DN50 ，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶的，所

40、以本设计中选择衬胶水带。(4) 水带的水头损失； (从后面的计算中得出消火栓水枪的出流 量为 3.3L/s ， 因此可以计算出栓口压力)第 24 页 共 44 页水带阻力损失：hd Az Ld q x(2)h(3-14)式中： hd 为水带阻力损失，m；Az 为水带阻力系数；Ld 为水带有效长度，m；qxh 为水枪喷嘴出流量，L/s。本设计中为 16mm 的水枪配 50mm 的衬胶水带 ，查表可知 50mm的水带阻力系数 Az 值为 0.00677 。因此，水带阻力损失为：hd Az Ld q x(2)h0.00677253.321.824 m(5) 计算消火栓栓口所需压力消火栓口所需水压：式中：Hxh = Hq + Hd + HkHzh 为消火栓口的水压，m ；(3-15)H 为水枪喷嘴处的压力，m；qHd 为水