某大厦给排水工程毕业设计（优秀毕业设计完整版116页）.doc

湘潭华韵大厦建筑给水排水工程湘潭华韵大厦建筑给水排水工程摘 要本设计为湘潭华韵大厦建筑给水排水工程。该建筑地上十六层，地下一层，建筑高度61.6m。设计内容包括给水系统，消防系统，热水系统，排水系统及雨水系统。给水系统采用分区给水，地下一层至三层为低区，由市政给水管网直接供水；四至十六层为高区，由屋顶水箱供水，采用上行下给的供水方式。消防系统分为消火栓系统和自喷系统。消火栓系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统。自喷采用湿式自动喷水系统，地下一层至七层为区；八层至十五层为区。火灾初期10min的水由水箱供给，正常供水由消防水泵从贮水池内抽取。热水系统的分区与冷水系统保持一致，水加热器集中设置在地下一层。排水系统采用污水和废水分流制排水系统，生活废污水直接排入市政排水管网，生活污水经化粪池局部处理后再排入市政排水管网。屋面雨水排水系统采用天沟外排水，雨水直接排向市政污水管网。各系统均采用设计秒流量来确定管径，依照建筑给排水设计规范来进行管道布置和敷设。关键词：给水系统；消防系统；热水系统；排水系统；雨水系统 the water-supply and drainage engineering of huayun in xiangtanabstractthis project is the water-supply and drainage engineering of huayun in xiangtanthe building has 16 layers on the ground, a layer underground.the high of the building is 61.6m.the contents of this design is water-supply system; fire-fight system, hot water-supply system , sewerage system , rain water system.the water-supply system adopt the way of subregion，the -13rd floor is the low district,the source is the municipal water-supply net-work;the 416rd floor is the high district，which source is the tank of the roof, the water supply way which uses upward under gives.fire fight system is divided into fire hydrant system and sprinkler system.fire hydrant system do not divide the area，it is adopt a temporary high pressure water supply system with the association of the water tank and pumps. the sprinkler system adopt wets spray water fire extinguishing systemthe -17rd floor is thedistrict; the 815rd floor is thedistrict.the fire water of the early 10 mins is supply by the water tank, normal the water supply be pumped by the fire fight pump from the saving pond.the hot water-supply system district is consistent with cold water-supply system，the water heaters are established in undergroundthe sewerage system uses the sewage and the waste water separate-sewage system，the waste sewage to disperse into the municipal drainage pipe network directlythe sanitary sewage disperses into the municipal drainage pipe network after disposed in the septic tankthe rain water system adopt outside drain the system, the rain water direct row to municipal soil pipe net.various systems use a design second current capacity to determine the caliber, for draining water design standard carries on the piping arrangement and the placing according to construction.key word: water supply-system； fire fight system；hot water-supply system； sewerage system； rain water system目 录1 设计说明书11.1 工程概况11.1.1 建筑设计资料11.1.2 结构设计资料11.1.3 城市给水排水设计资料11.1.4 电源21.2 给水系统设计21.2.1 给水方案选择21.2.2 给水方案选择依据21.2.3 给水系统的组成31.2.4 给水管道的布置与敷设31.2.5 给水附件51.2.6 高位水箱51.2.7 生活水泵和泵房61.2.8 室内贮水池71.3 消防系统设计71.3.1 消火栓给水系统81.3.2 自动喷水灭火系统111.4 热水系统设计181.4.1 热水系统设计说明181.4.2 热水供应方式181.4.3 热水系统组成191.4.4 热水系统附件191.4.5 热水管道布置敷设201.5 排水系统设计201.5.1排水系统说明201.5.2 排水系统的组成211.5.3 排水管道类型211.5.4 排水管道的布置和敷设221.5.5 通气管的设置231.5.6 检查口、清扫口和检查井的设置231.5.7 排水管道的安装要求251.5.8 集水井、化粪池和隔油池251.6 雨水排水系统设计261.6.1 雨水排水系统说明261.6.2 天沟外排水组成261.7 主要材料和设备281.7.1 主要材料和设备表281.7.2 管材282 设计计算书292.1 给水系统设计计算292.1.1 给水系统分区292.1.2 贮水池设计计算302.1.3 高位水箱设计计算312.1.4 室内给水管网水力计算312.1.5 室外给水管网水力计算452.2 消防系统设计计算462.2.1 消防用水量462.2.2 消火栓系统设计计算462.2.3 自喷系统设计计算522.2.4 灭火器设计计算612.3 热水系统设计计算622.3.1 热水用水量计算622.3.2 热媒量计算632.3.3 热媒耗量计算642.3.4 水加热器的计算及选择652.3.5 高区膨胀管设计计算662.3.6 低区膨胀罐设计计算672.3.7 室内热水管网水力计算672.3.8 热媒系统计算862.4 排水系统设计计算872.4.1 排水系统分区872.4.2 排水定额和设计秒流量的计算872.4.3 排水管道设计计算882.4.4 排水管水力计算892.4.5 通气管道设计计算982.4.6 集水井与排污泵设计计算982.4.7 化粪池设计计算982.4.8 隔油池设计计算992.5 雨水系统设计计算1002.5.1 设计暴雨强度1002.5.2 雨水立管布置1002.5.3 水力计算100致谢105参考文献104附录104附录a106附录b110附件附件1 开题报告附件2 文献综述附件3 外文翻译附件4 外文翻译原文1 设计说明书1.1 工程概况根据上级有关部门批准的设计任务书，在湘潭市拟建一幢17层的大厦，总占地面积、建筑面积、建筑高度见图。地下1层，地上16层。1.1.1 建筑设计资料华韵大厦建于湘潭市，是集宾馆、商贸、娱乐等为一体的综合大楼。地下一层为设备用房、车库等；底层为门厅、总服务台、政务室、消防控制中心、洗衣房等；2层为厨房、餐厅，厨房设有洗涤盆4个、洗涤池不少于5m、污水池4个；3层有会议室、舞厅、办公室、计算机房等。13层均有公共卫生间，内设蹲式大便器、洗脸盆、污水盆，男卫生间设有小便斗。415层为客房，每层客房有总服务台、开水间等。共有510个床位。每套客房均设有卫生间，内设坐式大便器、洗脸盆、浴盆各一件。16层以上为电梯机房及电讯等用房、高位水箱等。餐厅每日就餐人数为880人次，整个大楼工作人员为280人。环境要求安静。建筑图有各层平面图，防火分区应按规范确定。其他如：室内、外气象资料可查阅相关手册。1.1.2 结构设计资料采用现浇框架剪力墙结构，六度抗震。主梁高600mm。结构图纸略。施工现场无地下水。1.1.3 城市给水排水设计资料1.1.3.1 给水水源建筑以城市给水管网为水源，在大楼东面有给水管道通过，距12轴线7m，其公称直径为500mm，管顶标高均比路面低1.7m。城市给水管网常年可保证的资用水头为22mh2o。总硬度小于300mg/l。城市给水管网不允许直接抽水。1.1.3.2 排水条件城市目前污水处理负荷有限，城市排水管道为污水与雨水排水管，位于大楼东面。要求生活污水经化粪池进行局部处理后排入城市污水管道，生活废水直接排入城市污水管道。城市排水管道管顶标高均比路面低2.9m。1.1.3.3 热源本地区有城市热力管网，热媒采用蒸汽。蒸汽从建筑物西面由南向北架空通过，其公称直径为150mm，工作压力p=196.2kpa（表压）。距1轴线6m，管道中心标高为5.0m。除卫生洁具、厨房等用水外，冷却循环补充水为3.5m3/h，接管位置由暖通专业人员确定。水景，绿化等其它用水按上述之和的15%计。热水要求全天供应，热水系统最不利点设计水温不低于55。开水采用点开水炉分散供应。给水要求安全可靠。管道为暗装敷设。1.1.4 电源电源供应为双电源，消防用电设备应按二级负荷供电。1.2 给水系统设计1.2.1 给水方案选择根据原始资料，本建筑的设计高度为61.6m，市政给水管网常年可保证的自用水头为0.22mpa，远不能满足高区生活用水要求。因此，考虑竖向分区。根据建筑给水排水设计规范gb50015-2003规定：分区最低卫生器具配水点处的静水压，住宅、旅馆、医院宜为0.3mpa0.35mpa。将给水系统分成上下两个供水区，考虑充分利用其市政管网的压力，下区(13层)由市政给水管网的压力直接供水，上区（415层）由贮水池水泵高位水箱联合采用上行下给的给水方式供水，在屋顶设备间设置高位水箱，并设减压阀减压，负一楼设置贮水池。 1.2.2 给水方案选择依据(1) 建筑高度不超过100m 的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式。建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串连供水方式。(2) 当建筑用水量较大时，不允许直接从市政给水管网抽水，此时需设贮水池，内贮消防和生活用水，屋顶水箱水位由继电器自动启动水泵。(3) 由市政给水管网所提供的常年工作压力可以初步估算地下一层、及一至三层的用水可以得到保证。同时利用市政给水管网的余压可节约能源消耗和设备费用，保证供水安全，减少占地面积，提高建筑物的利用率。(4) 当建筑高度较大时，如果采用一个给水系统供水，建筑底层管道系统的静水压力会很大，会产生必须采用高压管材、零件及配水器材，使设备材料费用增加，容易产生水锤噪音，水龙头、阀门等附件易被磨损，使用寿命缩短，以及使低层水龙头的流出水头过大，不仅使水流成射流喷溅，影响使用，而且管道内流速增加，以致产生流水噪声、振动噪声，并有可能使顶层给水龙头产生负压抽吸，形成回流污染。1.2.3 给水系统的组成建筑生活给水系统由下列个部分组成：引入管、接户管、水表节点、入户管、管道系统、给水附件、升压和贮水设备。其中管道系统由干管、立管、支管组成。给水附件指给水管路上装设的各种水龙头及相应的闸阀、止回阀等。升压和贮水设备指水泵、高位水箱、气压装置、贮水池等升压和贮水设备。1.2.4 给水管道的布置与敷设1.2.4.1 给水管网布置方式给水管网布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式，该设计生活给水系统采用枝状布置，按水平干管的敷设位置可以分为上行下给式、下行上给、中分式和环状式，该设计低区采用下行上给式，高区采用上行下给式。由于用水设备较多且较分散，设多个立管，高区10根给水立管，低区2根给水立管。顶层设高位水箱，四至十五层由高位水箱供水，水平干管敷设于顶层吊顶内。1.2.4.2 给水管道布置及敷设(1) 给水管道的布置应考虑安全供水、水质不被污染、管道不被破坏、生产不受影响和设备便于维护检修等因素；(2) 给水管道的布置，不妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。不应布置在遇水会引起燃烧、爆炸或损坏的设备上方。如配电室、配电设备、仪器仪表上方；(3) 给水管道不得穿越设备基础、风道、烟道橱窗、橱柜、木装修等，不允许穿大小便槽。当立管位于小便槽端部0.5m时在小便槽端部应有建筑隔断措施。不得敷设在排水沟内，不得穿越伸缩缝沉降缝。如必须穿过时应采取以下措施，如：预留钢套管、采用可屈挠配件、上方留有足够沉降量等；(4) 管道布置时应力求长度最短，尽可能呈直线走向，并与墙、梁、柱平行敷设。给水干管应尽量靠近用水量最大设备处或不允许间断供水处，以保证供水可靠，并减少管道转输流量，使大口径管道长度最短，节省管材；(5) 给水管道可明设或暗设。暗设时，给水管应敷设与吊顶、技术层、管沟和竖井内。卫生设备支管可敷设在墙内。暗装时应考虑管道及附件的安装、检修可能性，如吊顶留活动检修口，竖井留检修门；(6) 给水管与其他管道共架或同沟敷设时，给水管应敷设在排水管、冷冻水管上面或热水管，蒸汽管下面；(7) 给水管道穿过地下室外墙或构筑物墙壁时，应采用防水套管。穿过承重墙或基础，应预留洞口并留足沉降量。管道预留空洞和墙槽的尺寸见表1-2-1。 表1-2-1 给水管顶留孔洞、墙槽尺寸 管道名称管径/mm明管留孔尺寸（长（高）宽）/mmmm暗管墙槽尺寸（宽深）/mmmm立管251001001301303250150150150130701002002002002002根立管32150100200130横支管2510010060603240150130150100入户管100300200(8) 给水管宜布置成0.003坡度，坡向泄水装置；(9) 有结露可能的地方，应采取防结露措施，如吊顶内，卫生间内和一些可能受水影响的设备上方等处。有可能冰冻的地方，应考虑防冻措施；(10) 布置管道时在其周围要留有一定的空间，以满足安装、维修的要求。给水管道与其它管道和建筑结构的最小净距见表1-2-2。需进入检修时的管道井，其工作通道净宽不宜小于0.6m，管井应每层设外开检修门。表1-2-2 给水管道与其他管道和建筑物结构之间的最小净距给水管道名称室内墙面/mm地沟壁和其他管道/mm 梁、柱、设备/mm排水管备注水平距/mm垂直净距/mm 引入管1000150在排水管上方 横干管10010050(无焊缝）500150150立管管径/mm2532325035751005012515060(11) 管道在空间敷设时，应采取固定措施，以保证施工方便和供水安全。塑料管、复合管支吊架间距见表1-2-3。表1-2-3 塑料管及复合管管道支架的最大间距管径mm121416182025324050637590110立管m0.50.60.70.80.91.01.11.31.61.82.02.22.4水平管m0.40.40.50.50.60.70.80.91.01.11.21.351.55 注：采用金属制作的管道支架，应在管道与支架间衬非金属垫或套管。 (12) 给水引入管，从建筑物用水量最大处引入，以缩短管网向不利点的输水长度，减少管网的水头损失。当建筑物不允许间断供水或室内消火栓总数在10个以上时，引入管要设置两条或两条以上，并应由城市管网的不同侧引入，在室内将管道连成环状或贯通状双向供水。1.2.5 给水附件(1) 给水管网上应设置阀门：如引入管、水表前后和立管；环状管网分干管、枝状管网的连通管；公共建筑中，从立管接有3个或3个以上的配水管；工艺要求设阀门的生产设备配水管或配水支管。(2) 阀门的选择：在立管、横支管上设阀门，管径50mm时，宜采用闸阀或球阀；管径50mm时，宜采用闸阀或蝶阀；在双向流动和经常启闭管段上，宜采用闸阀或蝶阀，不经常启闭而又需快速启闭的阀门，应采用快开阀。1.2.6 高位水箱高位水箱安装在屋顶设备层，用钢筋混凝土支墩支撑。为防止水箱与支撑的接触面腐蚀，在它们之间垫以石棉橡胶板等绝缘材料。选用冲压钢板型水箱，该水箱具有整体密封性能好，保证水质清洁，便于清洗、泄水等优点。水箱有效容积为41m3，外形尺寸为5000mm3600mm2800mm。水箱底距屋地面1000mm净空高度，以便安装维修。水箱外壁与建筑本体结构墙面净距应满足施工或装配的需要。无管道的侧面净距不小于700mm，安装有管道的侧面，净距不易小于1000m，且管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度不小于600mm，顶板面与建筑本体板底的净空不应小于800m。该建筑设计水箱为消防和生活合用，除了确保消防储备水量不作它用，还应尽量避免产生死水区。本设计在生活出水管顶上打孔虹吸破坏真空而停止出水，孔径为管径的0.1倍。(1) 进水管进水管中心距水箱顶200mm，采用自动控制水泵启闭装置控制水泵开、停。(2) 出水管出水管从水箱底接出，出水管内底高出水箱内底100mm，以防止污染物流入供水管网，并安装阀门以利检修。为防止水流短路，进、出水管分设在水箱两侧，在出水管上设置止回阀。(3) 溢流管溢流管从箱壁接出，管口在水箱设计最高水位以上50mm，管径按排泄水箱最大流入量确定，比进水管大一级。溢流管采用水平喇叭口，溢流水直接流在屋面上。管道上不允许设置阀门。(4) 泄水管泄水管从水箱侧接出，用以检修或清洗时泄水。管上应设阀门，管径不得小于50mm，阀门后的管道与溢流管相连后用一根管道排水。(5) 通气管水箱设密封箱盖，箱盖上设有检修人孔和通气管，以使水箱内空气流通，其管径为150mm，管口朝下并设网罩。管上不得装设阀门、水封等。(6) 水位信号装置水位信号装置为水箱液位与水泵联动，在水箱侧壁安装液位继电器，采用自动水位报警装置。1.2.7 生活水泵和泵房水泵设在地下一层，水泵基础高出地面300mm。水泵基础、吸水管和出水管上应设有隔振减噪音装置。水泵采用自动控制运行方式，水泵宜采用自灌式充水，但本设计因条件所限不能采用自灌式启泵而采用吸上式，设置真空泵抽气。水泵设计单独吸水管，以免相邻水泵抽水时相互影响。每台水泵吸水管上装设阀门，并装设管道过滤器，吸水管流速采用1.01.2m/s。吸水管口应设置向下的喇叭口，喇叭口低于水池最低水位0.5m，吸水管喇叭口至池底的净距为0.8倍吸水管管径，且不应小于0.1m。吸水管喇叭口边缘与池壁净距为1.5倍管径。吸水管之间的净距为3.5倍管径。每台水泵出水管上均设缓闭止回阀、阀门和压力表，并宜设防水锤措施，出水管水流速度一般为1.22.0m/s。备用泵容量与最大一台水泵相同。泵房设安装所需门，消防泵房设直通室外的出口。泵房设排水设施，既排水沟和提升排水设备潜污泵，泵房内设消毒和加药设备。生活加压泵选用65dl5立式单吸多级离心泵2台，1用1备，转数n=1450r/min，流量q=8.33l/s，扬程hb=80.0m，功率15kw，效率62%。电机型号y160l-4(b5)。水泵基础尺寸为：260mm430mm。选用2sk-3p1型真空泵，功率为7.5kw，转数1440r/min。表1-2-4 水泵布置要求 序号项目布置要求n55kw55kwn20kw吸水口直径100mmn20kw吸水口直径100mm1有通道时，平面布置要求1.2m0.8m共用基础，可不留通道机组与墙面净距1.2m0.8m共用基础，可不留通道机组周围通道1.2m1.2m0.7m2无通道时，平面布置要求，机组突出部分净距0.20m3机组突出部分与墙面净距0.20m4基础高度要求0.10m0.10m0.10m5有就地检修要求时通道宽度1.7m1.7m6有集中检修场地时面积根据水泵或电动机外形尺寸确定，在留有宽度0.7m的通道1.2.8 室内贮水池根据设计要求不允许从城市给水管网直接抽水。因此本设计在地下设备间设置生活与消防共用的贮水池。贮水池由钢筋混凝土制成，池内壁喷刷无毒瓷釉防止对水质造成污染。贮水池设进水管、出水管、通气管、溢流管、泄水管、人孔、爬梯和水位信号装置。溢流管排水应有断流措施和防虫网，溢流管口径应比进水管大一级。进水管、出水管不宜靠近，以防止死角。通气管管径为200mm，距覆盖层上0.5m。池顶检修孔径800mm，检修孔设有密闭盖板，防止污水和异物进入。生活和消防共用贮水池，应保证 消防水平时不被动用，在生活水泵吸水管上面有20虹吸破坏小孔。贮水池设溢流液位和低液位及报警信号。贮水池利用管网压力进水，其进水管上装有2个浮球阀，其直径与进水管直径相同。贮水池消防水的补充时间不超过48h。贮水池有效容积为960m3，设取v=480m贮水池2座，水池尺寸为12000mm8000mm5800mm(其中包括超高0.3m和池顶厚0.5m)。1.3 消防系统设计该建筑是集宾馆、商贸、娱乐等为一体的十七层综合大楼，根据高层民用建筑设计防火规范gb50045-95，建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、普通住宅、设集中空调的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。因此，本建筑需要作消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统。根据建筑内部各部位的使用功能，相应配置手提式干粉灭火器，以配合消防给水灭火系统。1.3.1 消火栓给水系统1.3.1.1 消火栓给水系统说明建筑消火栓给水系统是建筑内最基本的消防给水系统。其作用是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足需要时），输送到建筑物内的固定灭火设备，以供建筑灭火之用。根据该宾馆的性质和高层民用建筑设计防火规范gb50045-95可知，本建筑为一类建筑，火灾延续时间为3h，室内消防用水量为 40l/s，室外消防用水量为30l/s。室内每根竖管最小流量15l/s，每支水枪最小流量5l/s。消防竖管的直径按室内消防用水量计算确定。计算出来竖管直径小于100mm时，应考虑消防车通过水泵接合器往室内管网送水的可能性，仍采取100mm。故本设计消防立管管径为dn100。按规范要求，当消火栓灭火系统栓口压力大于0.8mpa时，应分区供水或在消火栓处设减压措施，故本建筑室内消火栓系统不分区。消火栓栓口的出水压力大于0.5mpa时，消火栓处应设置减压装置，一般采用减压阀或减压孔板用以减少消火栓前的剩余水压。当建筑高度不超过100m时，最不利点消火栓静水压力应不低于0.07mpa，否则系统中应设增压设备。本建筑不能满足最低消火栓压力要求，在屋顶设备层设置2台水泵（1用1备）和1个气压灌联合增压。因此本建筑采用水泵消防水箱屋顶增压给水设备联合供水的临时高压消火栓给水系统。1.3.1.2 消火栓给水系统的组成本建筑内部消火栓给水系统是由消火栓设备、消防卷盘、减压孔板、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵等组成。(1) 消火栓设备室内消火栓设备是由消防转盘、水枪、水带和消火栓组成，水枪的喷嘴口径有13mm、16mm、19mm三种。水带口径有50mm或65mm两种，口径13mm水枪配备直径50mm水带，口径16mm水枪可配置50mm或65mm的水带，口径19mm的水枪配备65mm水带。水带长度一般为15m、20m、25m共三种；水带有麻织和化纤两种。消火栓均采用内扣式接口的球形阀式龙头，并有单出口和双出口之分。双出口消火栓直径为 65mm，单出口消火栓直径为50mm和65mm两种。当每支水枪最小流量小于3l/s时选用直径50mm消火栓和水带；最小流量不低于5l/s时选用65mm消火栓。本设计选用sn65消火栓，水枪喷嘴口径19mm，麻质衬胶水龙带直径65mm，水龙带长度l=25m，水枪充实水柱长度hm=12m。经计算得出消火栓的保护半径为23m，消火栓布置间距为16.1m。本建筑物布置4根立管，其间距小于30m，符合要求。由于该建筑消防给水系统采用临时高压给水系统。所以在每个消火栓处设直接启动消防水泵的按钮。具体布置见消火栓系统图。(2) 消防卷盘消防卷盘（又称消防水喉）由25mm或32mm小口径室内消火栓、内径不小于19mm的输水胶管，喷嘴口径为6mm、8mm或9mm的小口径开关和转盘配套组成，胶管长度为2040m。本建筑消防卷盘选用型号为sgx24，输水胶管内径19mm、胶管长25m、盘经为868mm，喷嘴口径为8mm，有效射程为15m，工作压力为1mpa，流量为0.2l/s消火栓型号为sn25。整套消防卷盘与消火栓设在一个消防箱内。(3) 减压孔板减压孔板在室内给排水工程中主要用于消除给水龙头和消火栓前的剩余水头，以保证给水系统均衡供水，达到节水、节能的目的。室内消火栓给水系统中立管上消火栓由于高度不同，其立管底部消火栓口压力最大，当上部消火栓口水压满足消防灭火需要时，则下部栓口压力势必过剩，若开启这类消火栓灭火，其出水量必然过大，将迅速用完消防贮水。另外，随着系统下部消火栓口压力增大，灭火时水枪反作用力随之增大，当水枪反作用力超过15kg时，消防队员就难以掌握水枪对准着火点，影响灭火效果。根据高层民用建筑设计防火规范gb50045-95规定，消火栓栓口的出水压大于0.50mpa时，消火栓处应设置减压装置，一般在消火栓前设置减压孔板，以消除各消火栓口剩余水压。减压孔板所用材料按常规定，一般采用2mm6mm厚的不锈钢板或铝板，孔板孔径大于3mm，以免发生堵塞。本设计中消防干管减压采用减压孔板减压，采用6mm厚不锈钢板，孔板孔径为4mm。(4) 水泵接合器在建筑消防给水系统中均应设置室外水泵接合器，水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压的装置。水泵接合器应与室内环状管网连接，其连接点应尽量远离消防水泵出水管与室内环状管网的连接点。依据高层民用建筑设计防火规范gb50045-95规定，本建筑室内消防用水量40l/s，一个水泵接合器负荷流量为1015l/s，故选用3个消火栓水泵接合器。型号为地上式sq150，公称直径dn150，公称压力1.6mpa，进水口为内扣式80mm80mm。在连接水泵接合器管段上设止回阀、安全阀、闸阀和泄水阀。(5) 消火栓水泵消火栓泵在临时高压消防给水系统中的设置，火灾时启动，用以保证消防所需的压力和水量。本建筑消火栓水泵采用xbd9.5/45-1506型消火栓泵两台，其参数为q=45l/s，h=95m, 电机功率为75kw，转速1480r/min，效率78%，水泵基础为lbh=1271mm710mm820m，一用一备。两台泵的基本性能及工作能力完全相同，每台水泵都有独立的吸水管。水泵扬程在满足消防用水量的情况下，保证系统最不利点消防设备所需水压。消防水泵采用真空泵抽气吸水，其吸水管上装设阀门，出水管上装设实验用和检查用的压力表和dn100的放水阀门。吸水管设有向水泵上升的坡度，坡度为0.01。其大小头为偏心大小头，设计这个的目的是不让吸水管积气，以免形成气囊而影响过水能力。(6) 増压设施本设计消防水箱的安装高度不能满足最不利层最远处喷头和最不利消火栓所需水压。采用气压给水设备。根据高层民用建筑设计防火规范gb50045-95规定：增压泵的出水量，消火栓给水系统不应大于5l/s，自动喷水灭火系统不应大于1l/s；气压给水设备的气压水罐其调节水量为2支水枪和5个喷头30s的用水量。考虑其经济效益本设计消火栓和自动喷淋系统合用一套增压系统。调节容积和型号见计算书。1.3.1.3 室外消火栓高层建筑周围需设立室外消火栓，应保证供应建筑物室外室内两部分消防用水量。按规范规定，室外消防用水量为30l/s，每个室外消火栓用水量1015l/s，本建筑设置4个室外消火栓布置在四周，采用低压消防给水系统。室外消火栓采用地上式双出口型号ss150-1.6，公称压力为1.6mpa，进水口dn150，出水口为2个65mm栓口。室外消火栓布置间距不应超过120m，保护半径不应超过150m。在消火栓周围为了给消防队员留有操作场地，同时便于操作，消火栓距建筑物外墙不宜小于5m，且不超过40m。消防车吸水管长度为34m，为了便于消防车直接从消火栓取水，室外消火栓距路边不宜大于2m。1.3.1.4 消防管道布置 (1) 室内消防给水管道1) 高层建筑的室内消防给水系统应与生活给水系统分开，独立设置。2) 室内消防给水管道布置成环保证供水干管和每条竖管都能双向供水。3) 消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓水枪的充实水柱，同时到达被保护范围内的任何部位。4) 消防竖管的直径应按通过流量计算确定。5) 高层建筑内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。6) 当高层建筑内同时设有消火栓给水系统和自动喷水系统时，应将室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统分开设置。7) 室内消防给水管道的阀门应经常处于开启状态，并应有明显的启闭标志。(2) 室外消防给水管道高层建筑的室外消防给水管道应独立构成环状管网。其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入。本建筑室外给水管网独立成环，管径采用dn200，从东侧市政管网引入两条dn200给水管。环网应用阀门分成独立工作的两段，使在某根引入管或市政管网故障维修时，通过阀门操作，其余引入管均仍能保证消防供水。1.3.1.5 消火栓布置消火栓的合理布置，直接关系到扑救火灾的效果。因此，高层建筑的各层包括和主体间相连的附属建筑均应合理设置消火栓。(1) 高层建筑和裙房的各层除无可燃物的设备层外，每层均应设置室内消火栓。(2) 室内消火栓应设在楼内走道、楼梯附近等明显易于取用的地方。且应保证同层内任何部位有两支水枪的充实水柱同时到达。高层建筑的消防电梯前室应设消火栓。(3) 消火栓的水枪充实水柱长度应根据建筑物层高和选定的水枪设计流量通过水力计算确定。高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的试验消火栓。(4) 室内消火栓栓口距地面高度宜为1.10m。栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面垂直。室内消火栓应采用同一型号规格。(5) 在高层建筑内要控制双阀出口型消火栓代替两股水柱。1.3.2 自动喷水灭火系统1.3.2.1 自动喷水灭火系统说明自动喷水灭火系统是一种固定形式的自动灭火装置。系统的喷头以适当的间距和高度安装于建筑物、构筑物内部。当建筑物内发生火灾时，喷头会自动开启灭火，同时发出火警信号，启动消防水泵从水源抽水灭火。这种灭火系统具有很高的灵敏度和灭火成功率，是扑灭建筑初期火灾非常有效的一种灭火设备。根据自动喷水灭火系统设计规范gb50084-2001，本建筑属中危险级（i级）。常用灭火系统如下：(1) 闭式自动喷水灭火系统1) 湿式系统：湿式系统是一种装有自动喷水的闭式喷头，平时管内充满水，用时作为系统自动驱动媒介的系统。优点：湿式系统与其他自动喷水灭火系统相比较，结构简单，仅有湿式报警阀和必要的报警装置及供水设施即可，因此，施工管理方便，水后无需更多的管理工作，管道接头和坡度敷设都没有干式系统要求严格；灭火迅速，经济可靠，维护检查方便；适用范围广。缺点：易造成误喷，不适用于温度40c和700c，安装不当会产生渗漏，损坏建筑装饰。2) 干式系统：干式报警阀前充满压力水，阀后的管道内充满压缩空气，平时处于警备状态。当发生着火时先喷气再冲充水喷水灭火。优点：平时管内无水，对装饰无损害，对环境温度无要求，适用于火灾危险性不高，温度特殊场所（如冷库）。缺点：灭火不及时，管网气密性能要求高，系统设备复杂，维护管理也较为不便。3) 预作用系统：预作用喷水灭火系统将火灾自动探测控制技术和自动喷水灭火技术相结合，系统平时有压气体，着火后先报警排气，再充水，等温度升高时再喷水灭火。适用于现场要求较高，不造成误喷的场所。优点：启动速度快。缺点：结构复杂，自动元件多，造价高，技术要求高，对系统管理维护有一定要求。(2) 开式自动喷水灭火系统1) 雨淋系统：装有开式喷头，传动管或手动后来控制一组喷头。特点：出水迅速，喷水量大，覆盖面积大，其降温和灭火效率显著，能有效控制扑灭火灾，但耗水量大。适用于火势发展迅猛，易蔓延，空间净空高的场所。2) 水幕系统：水幕系统不能直接扑灭火灾，而是阻挡火焰热气流金额热辐射向临近保护区扩散，起到防火分隔的作用。适用于重要建筑的门窗下及舞台和观众席间。3) 水喷雾系统：适用于与电有关或石油化工有关的灭火，如变压器或与石化有关的罐，大的传送带两头及上下部。特点：电绝缘性好，不会造成液体飞溅。综上所述：本建筑消防设计为湿式自动喷水灭火系统。 室内发生火情 喷头动作喷水湿式自动喷水灭火系统工作原理比较简单，整个系统压力平时由高位消防水箱或稳压装置维持，水通过湿式报警阀导向杆中的水压平衡小孔保持阀板前后水压平衡，由于阀芯的自重和阀芯前后所受水的总压力不同，阀芯处于关闭状态（阀芯上面的总压力大于阀芯下面的总压力）。发生火灾时，高温火焰或高温气流使闭式喷头的热敏感元件炸裂或熔化脱落，喷水灭火。此时，管网中的水由静止变为流动，则水流指示器就被感应送出电信号。在报警控制器上指标某一区域已在喷水，持续喷水造成湿式报警阀的上部水压低于下部水压，原来处于关闭状态的阀片自动开启。此时，压力水通过湿式报警阀，流向干管和配水管，同时水进入延时器，继而压力开关动作、水力警铃发出火警声号。此外，压力开关直接连锁自动启动消防水泵或根据水流指示器和压力开关的信号，控制器自动启动消防水泵向管网加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。室内发生火灾消防值班室（服务台）水流指示器动作末端试验装置湿式报警阀动作水力警铃报警压力开关报警报告与传递指令消防控制室启动水泵图1-3-1 湿式自动喷水灭火系统工作原理流程图1.3.2.2 自动喷水灭火系统的组成自动喷水灭火系统的组成，一般由闭式喷头、管网、湿式报警阀、水流指示器、水流警铃、延迟器、末端试水装置、自动排气阀、探测器、加压装置等组成。(1) 闭式喷头闭式喷头是闭式自动喷水灭火系统的关键组件，它通过热敏释放机构的动作而喷水，喷头由热敏感元件、喷水口、溅水盘和支架组成。除厨房的烧烤、蒸煮等部位采用930c级喷头外，其余均采用680c级喷头；地下车库采用直立型喷头，其余均采用吊式喷头。具体型号如表1-3-1。表1-3-1 玻璃球喷头的技术性能参数喷头类别喷头公口径（mm）玻璃球喷头动作温度（0c）颜色玻璃球喷头10，15，2057橙68红79黄93绿141蓝(2) 湿式报警阀湿式报警阀安装在湿式自动喷水灭火系统的立管上，本设计选择导阀型湿式报警阀。湿式报警阀是一种直立式的单向阀。圆形铸铁阀体外壳的内部，装配圆形阀片，阀片中央有导杆，致使阀片能上下移动，在外壳阀座内，开有环形槽，由细管与声号涡轮连接，借水力冲击，敲击火警声号铃，发出火警声号。为了检查阀片的作用，装配有两个压力表，一个压力表检查总干管内的压力，另一个压力表检查配水干管内的压力。其工作原理如下：湿式报警阀平时阀瓣前后水压相等（水通过导向管中的水压平衡小孔，保持阀瓣前后水压平衡）。由于阀瓣的自重和阀瓣前后所受水的总压力不同，阀瓣处于关闭状态（阀瓣上面的总压力大于阀芯下面的总压力）。发生火灾时，闭式喷头喷水，由于水压平衡小孔来不及补水，报警阀上面的水压下降，此时阀瓣前水压大于瓣后水压，于是阀瓣开启，向立管及管网供水，同时水沿着报警阀的环形槽进入延迟器、压力开关及水力警铃等设施，发出火警信号并启动消防水泵。报警阀设在易操作的地方，每一湿式报警阀组所控制的喷头数不超过800个。报警阀距地面设计高度为1.1m，其后配水管上禁止设置任何阀门，且工作压力不能大于1.2mpa。每个报警阀组供水的最高最低喷头之间的高程小于50m。设计中所选用的报警阀产品规格型号见表1-3-2所示。表1-3-2 湿式报警阀型号规格型号形式公称直径(mm)高度(mm)工作压力(mpa)报警接管(mm)试验接管(mm)zss100导阀型100900最大1.6/(3) 水流指示器水流指示器是一种监测器，用它来监测系统所处的工作状态，减少失败率，提高系统灭火能力。当喷头喷水时，管道中的水产生流动，引起桨片随水流而动作，接通延时电路，大约2030s，继电器触点吸合，向消防控制室发出电信号，或自动开泵，水流指示器安装在喷水管网的每层水平分支管上，可以直接报知建筑物的哪一层闭式喷头已开启喷水。水流指示器型号规格见表1-3-3所示。为了便于检修分区管网和保证供水安全，水流指示器前设计装设了信号阀，其信号线与消防控制室相连，在消防控制室可以监视信号阀启闭状态，防止维修后忘记将其打开。信号阀规格与尺寸见表1-3-4。表1-3-3 水流指示器型号规格型号直径(mm)工作压力(mpa)延时(s)外形尺寸(高长)(mm)最低动作流量(l/min)电源电压zsjz1001001.22-12017819417dc24v、3a表1-3-4 xzf型号闸阀规格与尺寸公称直径dn(mm)外形尺寸(mm)n-d参考重量(kg)lhdd1d2d0bf1002303702151801552402438-1835 (4) 水力警铃水力警铃是一个机械装置，当自动喷水系统动作时，流经信号管的水，通过叶轮驱动铃捶击铃报警。水力警铃与报警阀配套使用。水力警铃与报警阀组连接的管道采用管径为20mm的镀锌钢管，总长度小于20m，工作压力大于0.05mpa。电动报警器不得代替水力警铃。水力警铃型号规格见表1-3-5。表1-3-5 水力警铃型号规格型号工作流量(l/min)工作压力(mpa)系数k外形尺寸重量(kg)zsjl/0.0351.2/压力开关垂直安装在延迟器后，水力警铃入口前的管道上。在水力警铃报警的同时，警铃管道水压升高使压力开关的触点接通，向消防控制室报警和启动消防水泵。(5) 延迟器本设计设置了延迟器防误报警设施。延迟器安装在报警阀与水力警铃之间的信号管道上，是一个罐式容器，用以防止由于水压突然发生变化、水源发生水锤而引起水力警铃的误动作。当发生水锤现象时，报警阀往往会发出短暂开启或局部渗漏而引起水力警铃动作，此时，若使水流先进入延迟器，只有当水流充满延迟器后才能进入水力警铃。如果由于水锤现象而使报警阀开启，则时间极为短暂。因此延迟器容纳了报警阀误动作的水流，从而避免了水力警铃的误动作。只有当火灾真正发生时，喷头和报警阀相继打开，水流源源不断地大量流入延迟器，经30s左右充满整个容器，然后冲入水力警铃准确的发出火警信号。(6) 末端试水装置末端试水装置由试水阀、压力表以及试水接头组成。为了检验系统地可靠性，测试系统能否