新业综合楼建筑给水排水设计.docx

目 录
第一部分 工程概况及设计资料
1 工程概况 1
1.1 设计题目 1
1.2目的和作用 1
1.3 设计任务 1
1.4 设计要求 1

2 设计原始资料 3
2.1 环境条件 3
2.2 建筑物功能 3
2.3 建筑部面 3

第二部分 设计说明书
1 生活给水系统 4
1.1 相关规范 4
1.2 竖向分区 4
1.3 方案确定 5
1.4 系统组成 8
1.5 管道布置与敷设 8
1.6 给水管材 10

2 热水系统 11
2.1 相关规范 11
2.2 竖向分区 11
2.3 方案确定 12
2.4 系统组成 17
2.5 管道的布置与敷设 17
2.6 热水管材 18

3 消防系统 19
3.1 相关规范 19
3.2 建筑物类别和火灾危险等级的确定 20
3.3 室内消火栓给水系统 20
3.4 自动喷水灭火系统 24
3.5 室外消防给水系统 28
3.6 管道的布置与敷设 28
3.7 消防管材 30

4 排水系统 31
4.1 相关规范 31
4.2 排水水质及其特点 31
4.3 排水方案的确定 31
4.4 污废水排水系统类型的确定 32
4.5 系统组成 33
4.6 排水管道布置及敷设 33
4.7 排水管材 35

第三部分 设计计算书
1 给水系统计算 37
1.1 生活用水量计算 37
1.2 水池、水表的计算 38
1.3 给水管网水力计算 41
1.4 水泵、水池及水箱间设计 - 58 -
2 热水系统计算 - 59 -
2.1 热水量计算 - 59 -
2.2 耗热量计算 - 60 -
2.3 热媒耗量计算 - 61 -
2.4 加热设备的选择与计算 - 61 -
2.5 热水管网水力计算 - 63 -
2.6 入户表选型及水加热间设计 - 78 -

3 消火栓系统设计计算 - 79 -
3.1 室内消火栓系统的布置 - 79 -
3.2 消防水箱设计计算 - 80 -
3.3 消防水池设计计算 - 81 -
3.4 最不利点消火栓所需压力和实际射流量 - 81 -
3.5 消火栓管网水力计算 - 83 -
3.6 高位水箱设置高度的校核 - 86 -
3.7 消防泵的计算与选择 - 87 -
3.8 减压阀的计算 - 87 -
3.9 消火栓减压装置的设计与计算 - 88 -

4 自动喷水灭火系统计算 - 90 -
4.1 17-27层自喷水力计算(特性系数法) - 90 -
4.2 5-16层自喷水力计算(特性系数法) - 96 -
4.3 1-4层自喷水力计算(作用面积法) - 100 -
4.4 地下室自喷水力计算(作用面积法) - 104 -

5 室外消防给水系统 - 107 -
5.1 消防水池 - 107 -
5.2 室外消防给水管网 - 107 -
5.3 室外消火栓 - 107 -

6 排水系统计算 - 108 -
6.1 设计秒流量公式的选用 - 108 -
6.2 室内排水管道水力计算 - 108 -
6.3 室外排水管道水力计算 - 116 -
6.4 污废水局部处理构筑物设计 - 117 -
谢辞 - 120 -
参考文献 - 121 -

第一部分 工程概况及设计资料
1 工程概况
1.1 设计题目
新业综合楼建筑给排水毕业设计
1.2目的和作用
培养提高学生综合运用在校所学的基础理论、基础知识和基础技能解决工程实际问题的能力，以达到总结、巩固扩大和深化所学的知识；培养和调动学生学习的主动性和积极性；激发学生创新精神；使学生进一步了解我国基本建设方面的政策，提高学生对国家建设的责任感。通过毕业设计的综合训练，培养提高学生调查研究、查阅文献、收集运用知识的能力；综合分析、制定设计方案的能力；并进一步培养提高学生的计算。绘图、运用工具书和编写说明书的技能，以及运用计算机计算、绘图和进行外语翻译的能力。
1.3 设计任务
（1）室内生活给水系统扩大初步设计；
（2）室内排水系统扩大初步设计（不包括雨水排水系统）；
（3）室内消防给水系统扩大初步设计(包括消火栓给水系统和自喷灭火系统)；
（4）设备大样图：包括卫生间、水泵间、水箱间等。
1.4 设计要求
1.4.1 新业综合楼给水排水工程设计要求
（1）不允许间断供水，并需考虑外网短时停水的应急措施；
（2）管道均采用暗装，立管设置于管道井中，横管设置在地下室、管道设备层或吊顶内，管道不得敷设在风道内；
（3）给水引入管应设水表井；
（4）排水采用建筑分流制，生活污水用管道收集后排入化粪池，再排入城市污水管道，裙房厨房排出的污水含有大量食油，应设隔油池隔油；
（5）室外消防管道应布置成环状，室内应设消防水池。
1.4.2 设计文件要求
（1）设计说明书、计算书：
说明书和计算书要分别编写，要求文字简练，书写整齐；计算书要求列计算表，并附有计算简图。
设计说明书、计算书不少于4万字，其中外文摘要不少于200个词。
（2）设计图纸：
（3）主要层平面布置图；
（4）各系统轴测图（包括生活给水、排水、热水、消防和自喷等系统）；
（5）大样图（包括：卫生间、水泵间或水加热间等）。
折合1号图纸不少于14张，其中至少有两张采用描图纸手绘。

2 设计原始资料
2.1 环境条件
新业综合楼位于东南某市中心，交通方便，市区给水排水管道齐全，供水水质符合生活饮水用水标准。该小区水源由城市自来水管网供给，各建筑采用独立加压给水（不允许该建筑水泵直接从自来水管网抽水）。自来水厂常年供水压力为0.35Mpa（但需考虑到由短时停电的可能）。
城市给水管网干管管径为500mm，管中心离地面1m。本市区无污水处理厂，室内污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。室外排水管道的直径为900mm，控制井的井底标高为-3.5m。室外雨水管道的管径为1200mm，控制窨井的井底标高为2.60m。本市区无城市供热管道，热源需自行解决，室内最冷月平均气温为5。C。
2.2 建筑物功能
地下一层为设备房和停车场，一、二、三、四层为商场，六~二十七层为公寓，每套公寓按3个人口计，每套公寓内均设有卫生间，内设有坐式大便器、浴盆、洗脸盆、洗涤盆各一个。
2.3 建筑部面
一层室内地坪为±0.00m，室外地坪标高为-1.20m，地下室地面标高-4.80m，屋顶标高为96.20m；一~三层层高为4.20m，四层层高为5.40m，公寓楼层层高为3.40m，总建筑面积为50766m2。
表1-1 新业综合楼楼层功能表
序号
楼层号
主要功能
面积(m2)
层高(m)
备注
1
地下层
车库、设备间
3272
4.8

2
一层
商场
2391
4.2

3
二层
商场、办公
2058
4.2

4
三、四层
商场、办公
2221×2
4.2+5.4

5
五层
公寓
1714
3.4

6
六层
公寓
1653
3.4

7
七至十四层
公寓
1673×8
3.4×8

8
十五至二十五层
公寓
1673×11
3.4×11

9
二十六层
公寓
1609
3.4

10
二十七层
公寓
1570
3.4

11
屋顶
水箱间、电梯机房
270
6.8

第二部分 设计说明书
1 生活给水系统
根据有关设计相关资料，建筑物的性质、用途、层高及设计要求，结合室外城市管网能够提供的水压，确定给水系统的方式及组成。
1.1 相关规范
1.2 竖向分区
由《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第1.0.3条知：建筑高度小于24m的公共建筑或小于10层的住宅称为低层建筑；建筑高度高于或等于24m的公共建筑或高于或等于10层的住宅称为高层建筑。对于高层建筑而言，生活给水系统由于其层数多、竖向高度大，为避免建筑低层配水点静水压力过大，需要进行竖向分区。
合理的确定高层建筑给水系统的竖向分区，关系到给水系统的运行、使用、维护、管理、投资节能等情况的效果，是高层建筑给水系统的首要环节。
目前，国内外在高层建筑给水设计中，普遍都是以给水分区最低层配水点处最大允许静水压力值为依据，进行竖向分区的。我国《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第3.3.5规定：各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa。
根据规范要求，并结合新业综合楼层数、功能及室外供水压力，将该建筑竖向分为3个供水区，分区结果如表1-1所示。
表1-1 给水竖向分区表
区名
分区范围
静压(mH20)
静压校核
备注
低区
(-1)～4
[18-(-4.8)]×1.2＋3=30.36
30.36<35，符合规范要求
低区所计算的是该区所需的最小工作压力，沿程水损取20%静压，3m为自由水头
中区
5～16
55.4-18=37.4
37.4<45，符合规范要求
高区
17～27
96.2-55.4=40.8
40.8<45，符合规范要求

1.3 方案确定
对于分区三个以上的高层建筑，给水系统的供水方式应进行方案比较，方案比较可遵循供水技术可靠、经济合理的原则，从中选出两个可行性方案进行比较优缺点。新业综合楼给水系统竖向分为3区，其中低区由市政管网直接供水，中区和高区给水需进行二次加压，中区和高区给水方案比较如表1-2所示。
表1-2 中区、高区给水方案比较表
供水方案
供水方式说明
优缺点
使用范围
备注
变频调速水泵给水方式
采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化
高效节能，比一般设备节能10%-40%；设备占地面积小，不设高位水箱，减少了建筑负荷，节省水箱占地面积，又可有效的避免水质的二次污染
适用于水量随机变化的的用户
为避免系统在小流量或微流量用水情况下，水泵工作效率低，宜为该系统配备小型气压罐
高位水箱-减压给水方式
屋顶设置高位水箱，水泵统一加压，利用减压阀减压，上区供下区用水
供水较可靠，设备与管道较简单，投资较节省，设备布置较集中，维护管道较方便，下区供水受上区的限制，能源消耗较大
允许设置高位水箱，电力供应比较充足，电价较低的各类高层建筑

变频调速并联给水方式图如图1-1所示，高位水箱-减压给水方式图如图1-2所示。变频调速给水方式虽然高效节能、占地面积小，但其设备与管道复杂、维护管理不便、无法克服短时停电时供水的安全可靠性。新业综合楼的给水设计要求考虑短时停电的可能性，而且在其最高层设有水箱间，允许设置高位水箱。为保证供水安全可靠、简化设备与管道，本设计确定中、高区选择高位水箱-减压阀供水方式。

图1-1 变频调速并联给水方式图
1— 进水管；2—水表井；3—水池；4—中区水泵；5—高区水泵；6—气压罐

图1-2 高位水箱-减压给水方式图
1— 进水管；2—水表井；3—水池；4—生活水泵；5—高位水箱；6—减压阀
1.4 系统组成
建筑内部给水系统一般由引入管、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量仪表等组成。
1.5 管道布置与敷设
给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置，以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。进行管道布置时，不但要处理和协调好各种相关因素的关系，还要满足以下基本要求。
1.5.1 管道布置基本要求
（1）确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理
（2）保护管道不受损坏
（3）不影响生产安全和建筑物的使用
（4）便于安装维修
给水管道与其他管道和建筑结构的最小净距如表1-3所示。
表1-3 给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表
给水管道名称
室内地面(mm)
地沟壁和其它管道(mm)
梁、柱、设备(mm)
排水管
备注
水平净距(mm)
垂直净距(mm)
引入管

≥1000
≥150
在排水管上方
横干管
≥100
≥100
≥50 且此处无接头
≥500
≥150
在排水管上方
立管
管径
≥25

<32
32～50
≥35
75～100
≥50
125～150
≥60

1.5.2 管道布置基本形式
给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式，前者单向供水，供水安全可靠性差，但节省管材、造价低；后者管道相互连通，双向供水，安全可靠，但管线长、造价高。按水平干管的敷设位置又可分为上行下给、下行上给、和中分式三种形式。同一栋建筑的给水管网也可同时兼有以上两种布置形式。如表1-4所示。
表1-4 给水管道布置形式表
布置形式
形式说明
适用范围
上行下给
干管设在顶层天花板下、吊顶内或技术夹层中，由上向下供水
适用于设置高位水箱的居住与公共建筑和地下管线较多的工业厂房
下行上给
干管埋地、设在底层或地下室中，由下向上供水
适用于利用室外给水管网水压直接供水的工业与民用建筑
中分式
水平干管设在中间计算夹层内或某层吊顶内，由中间向上、下两个方向供水
适用于层顶用作露天茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑

1.5.3 管道敷设基本要求
（1）居住小区的室外给水管道，应沿区内道路平行于建筑敷设，宜敷设在人行道、慢车道或草底下；管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于1m，且不得影响建筑物的基础。
（2）敷设在室外综合管廊（沟）内的给水管道，宜在热水、热力管道下方，冷冻管和排水管的上方。给水管道于各种管道之间的净距，应满足安装操作的要求，且不宜小于0.3m。室内冷、热水管上、下平行敷设时，冷水管应在热水管下方；垂直平行敷设时，冷水管应在热水管右侧。
（3）需要泄空的给水管道，其横管宜设有0.002～0.005的坡度坡向泄水装置。
（4）为防止生活饮用水管道被使用过的水回流而造成污染，管道敷设时，应注意配水出口不得被任何杂质所淹没。
1.5.4 管道敷设基本形式
给水管道敷设有明装、暗装两种形式。明装即管道外露，其优点是安装维修方便，造价低，但外露的管道影响美观，表面易结露、灰尘，一般用于对卫生、美观没有特殊要求的建筑。安装即管道隐蔽，如敷设在管道井、技术层、管沟、墙槽或夹壁墙中，直接埋地或埋在楼板的垫层里，其优点是管道不影响室内的美观、整洁，但施工复杂，维修困难，造价高，适用于对卫生、美观要求较高的建筑如宾馆、高级公寓和要求无尘、洁净的车间、实验室、无菌室等。
1.5.5 新业综合楼给水管道的布置与敷设
引入管设置两条，分别由建筑的不同侧引入，引入管经水表节点后和室外给水环网连接，再从室外环网引出两条管道分别接入生活贮水池和消防贮水池。
低区给水系统利用市政管网压力直接供水，采用下行上给的供水方式，枝状管网、横干管敷设于地下一层的天花板下，给水立管布置在墙角、柱边，并由土建装饰处理。
中区、高区采用上行下给的供水方式，中区的水平干管敷设在16～17层的吊顶内，高区的水平横干管敷设在26～27层的吊顶内。主立管置于管道井内，横支管在墙体内暗装。
给水管道与其他管道之间留有一定的距离，以防止给水管水质被污染，同时便于安装检修。
引入管室外部分管中心标高为-1.0m，引入管穿越地下室外墙处，设防水套管。
总水表设在市政管网与室外环网的连接管上，并设置水表井。入户水表分散设置在每户的入户管上，一户一表，采用远传水表或IC卡水表等智能化水表。
给水管道穿过承重墙基础时，均进行预留洞口，预留洞尺寸，考虑到管顶上部净空不能小于建筑物沉降量的要求，其值不小于0.1m
管道在空中敷设时采用支架或托架固定，立管设管卡固定。
1.6 给水管材
建设部、国家经贸委、国家质量技术监督局和国家化学建材局于1999年12月联合颁布了“建住房[1999]295号”文《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》，文中规定：自2000年6月1日起，禁止使用冷镀锌钢管于室内给水管道，并根据当地实际情况逐步限时淘汰热镀锌钢管，推广应用铝塑复合管、交联聚乙烯(PE-X)管、三型无规共聚丙烯(PP-R)管等新型管材。
新业综合楼生活给水系统管材采用PP-R管。PP-R管材具有以下优点：
（1）卫生、无毒:本产品属绿色建材，可用于纯净水、饮用水管道系统。
（2）耐腐蚀、不结垢:可避免因管道锈蚀引起的水盆、浴缸黄斑锈迹之忧，可免除管道腐蚀结垢所引起的堵塞。
（3）质量轻:比重仅为金属管的七分之一。
（4）外形美观:产品内外壁光滑，流体阻力小，色泽柔和，造型美观。
（5）安装方便可靠:采用热熔连接，数秒钟完成，安全可靠。
（6）使用寿命长:在规定的长期连续工作压力下， 使用下寿命可达50年以上。

2 热水系统
2.1 相关规范
2.2 竖向分区
高层建筑热水供应系统同生活给水系统一样，也必须进行竖向分区。为了平衡系统压力，热水系统分区与冷水系统一致(其中低区没有热水供应)，而且各区热水加热器的冷水来源于本区的冷水管线。
根据建筑条件及生活给水系统的竖向分区，新业综合楼热水供应系统竖向分为2个供水区。中区：5～16层，供给公寓洗浴用水；高区：17～27层，供给公寓洗浴用水。
2.3 方案确定
2.3.1 热水供应系统类型
建筑热水供应系统按热水供应范围的大小，可分为集中热水供应系统、局部热水供应系统和区域热水供应系统。各系统的优缺点及适用范围如表2-1所示。
表2-1 热水供应系统类型比较表
系统类型
系统说明
系统优缺点
适用场所
局部热水供应系统
通常采用各种小型加热器，在用水点附近就地加热，供给一个或几个用水点使用
供水范围小，管路短，热损失小，系统简单。但系统热效率低，热水成本高，使用不够方便舒适
适用于使用要求高，用水点少且分散的建筑
集中热水供应系统
通常在锅炉房或换热站集中制备热水，用管道系统将热水送至用水点
系统供水范围大，设备热效率高，热水成本低，使用方便舒适。但系统较复杂，管网较长，热损失大
适用于使用要求高，用水点多且分布较密集的建筑
区域热水供应系统
在热电厂、厂区性锅炉房或热交换站将水集中加热后，通过市政热力管网输送至整个建筑群
便于集中统一维护管理和热能的综合利用，有利于减少环境污染，热水成本低，设备总容量小，占用总面积小，使用方便舒适，保证率高。但设备系统复杂，建设投资高。
适用于建筑布置较集中，热水用量较大的城市和工业企业

热水供应系统类型的选择，应根据使用要求、耗热量、用水点分布、热源种类等因素确定。如新业综合楼热水用量大，对热水供应要求较高，公寓要求24h热水供应，并要求热水使用方便舒适，故采用集中热水供应方式。
2.3.2 热源的选择
集中热水供应系统的热源，宜首先利用工业余热、废热、地热和太阳能。当没有条件利用工业余热、废热、地热和太阳能是，宜优先采用保证全年供热的热力管网作为集中热水供应的热源。当区域性锅炉房或附近的锅炉房能充分供给蒸汽或高温水时，宜采用蒸汽或高温水做集中热水供应系统。当没有上述条件时，可设燃油、燃气热水机组或电蓄热设备等作为供给集中热水供应系统的热源或直接供给热水。
2.3.3 热水供应方式的确定
热水供应系统按热水加热方式不同可分为直接加热和间接加热两种基本形式；按热水管网压力工况不同可分为开式和闭式两种系统；按热水管网设置循环管网的方式不同可分为全循环、半循环和无循环三种热水供应方式。各种热水供应方式的比较表如表2-2所示。
表2-2 热水供应方式比较表
分类依据
类型
方式说明
优缺点
适用范围
按热水加热方式不同分
直接加热
以燃气、燃油、燃煤为燃料的热水锅炉，把冷水直接加热到所需热水温度，或者是将蒸汽或高温水通过穿孔管或喷射器直接通入冷水混合制备热水
热水锅炉直接加热具有热效率高、节能的特点；蒸汽直接加热具有设备简单、热效率高、无需冷凝水管的优点。但存在噪声大，对蒸汽质量要求高，冷凝水不能回收，运行费用高等缺点
适用于具有合格的蒸汽热媒、且对噪声无严格要求的公共浴室、洗衣房、工业企业等用户
间接加热
将热媒通过水加热器把热量传递给冷水达到加热冷水的目的，在加热过程中热媒与被加热水不直接接触
回收的冷凝水可重复利用，只需对少量补充水进行软化处理，运行费用低，且加热时不产生噪声，蒸汽不会对热水产生污染，供水安全稳定
适用于要求供水稳定、安全、噪声要求低的旅馆、住宅、医院、办公楼等建筑
按热水管网压力工况分
开式
所有配水点关闭后，系统内的水仍与大气相通。一般在管网顶部设有高位水箱和膨胀管或高位开式加热水箱
系统内的水压仅取决于水箱的设置高度，而不受室外给水管网水压波动的影响，可保证系统水压稳定和供水安全可靠。但高位水箱占用建筑空间和开式水箱易受外界污染
适用于用户要求水压稳定，且允许设高位水箱的热水系统
闭式
所有配水点关闭后，整个系统与大气隔绝，形成密闭系统，为保证系统安全运转，该方式中常考虑设置承压水加热器和压力膨胀罐
管路简单、水质不易受外界污染，但供水水压稳定性差，安全可靠性较差
适用于不设置高位水箱的热水供应系统
按热水管网设置循环管网的方式分
全循环
热水干管、热水立管和热水支管都设置相应循环管道，保持热水循环
各配水龙头随时打开均能提供符合设计水温要求的热水
适用于对热水供应要求比较高的建筑中，如高级宾馆、饭店、住宅等
半循环
立管循环
热水干管和热水立管均设置循环管道，保持热水循环
打开配水龙头时只需放掉热水支管中少量的存水，就能获得规定水温的热水
适用于设有全日供应热水的建筑和设有定时供应热水的高层建筑
干管循环
仅热水干管设置循环管道，保持热水循环
在热水供应前，先用循环泵把干管中已冷却的存水循环加热，当打开配水龙头时只需放掉立管和支管内的冷水就可流出符合要求的热水
多用于采用定时供应热水的建筑
无循环
在热水管网中不设任何循环管道

适用于热水供应系统较小、使用要求不高的定时热水供应系统

根据新业综合楼的建筑性质，并结合给水系统，通过比较后确定其热水供应方式为：采用集中热水供应系统、间接加热方式、开式、立管循环系统。
方式确定理由如下：
（1）间接加热：新业综合楼1～4层为商场，5～27层为公寓式住宅，要求供水稳定、安全，且噪声要求低；
（2）开式：新业综合楼的供水方式为高位水箱-减压阀供水方式，该给水方式具备高位水箱；
（3）新业综合楼对热水供应要求高，用水点多且相对较密集。
根据给水系统所选择的设计方案和热水系统的类型和供应方式，本设计有两套方案可供选择。

方案一：加热设备集中下置(管道上行下给) 如图2-1所示
这种供水方式是把高层建筑内各区热水系统的加热设备集中布置在设备间，并置于整个管网系统的下部，水被加热后分别送至各区热水用水点。
分区供水系统加热设备集中设置，便于维护、管理，热媒管道短；可利用最高配水龙头排气，不设排气阀。但是这种方式高区配水立管和回水立管较长，管材用量多，热水立管形成双立管，管线布置安装复杂。且高区加热器将承受较大的压力，高区的用水点存在冷、热水压差。
这种方式适用于建筑高度不是很大的高层建筑，而不适用于超高层建筑。

方案二：加热设备分散设置(管道上行下给) 如图2-2所示
这种供水方式是把各区热水系统的加热设备和循环泵等设备分别设置在本区或临区的设备层内，加热后的水由本区的管网系统送至用水点。
这种供水方式由于加热设备设置在本区的设备层，因而用水点处冷、热水压差小，同时设备承压小，热水供水、回水主立管短；但是加热器分散设置维护管理不便，热媒管线长。就建筑整体而言，分区加热设备占用建筑面积比集中加热设备占用建筑面积要大。
该种供水方式适用于供水系统分区较多(三分区以上)的高层建筑。
由于本设计采用的加热方式为间接加热方式，该加热方式承压大，同时考虑到维护管理的方便和节约占地面积，故本设计采用方案一，即加热设备集中下置(管道上行下给)的热水供应方式。

图2-1 干管下行上给机械立管循环方式图1
1— 冷水箱；2—减压阀；3—加热器；4—储热罐；5—冷凝水泵；6—循环泵；7—膨胀管

图2-2 干管下行上给机械立管循环方式图2
1—冷水箱；2—减压阀；3—加热器；4—储热罐；5—冷凝水泵；6—循环泵；7—膨胀管
2.4 系统组成
热水供应系统的组成因建筑类型和规模、热源情况、用水要求、加热和储存设备的供应情况、建筑对美观和安静的要求等不同情况而异。典型的集中热水供应系统主要由热媒系统、热水供应系统、附件三部分组成。
（1）热媒系统(第一循环系统)由热源、水加热器和热媒管网组成；
（2）热水供应系统(第二循环系统)由热水配水管网和回水管网组成；
（3）附件包括蒸汽、热水的控制附件及管道的连接附件，如温度自动调节器、疏水器、减压阀、安全阀、自动排气阀、膨胀罐、管道伸缩器、闸阀、水嘴等。
2.5 管道的布置与敷设
热水管道的布置与敷设除了应满足给(冷)水管布置敷设的要求外，还应注意由于水温高带来的体积膨胀、管道伸缩补偿、保温、排气等问题。
2.5.1 热水管道的布置
热水管道的布置按热水流向分为上行下给和下行上给两种形式。根据生活给水管道的布置形式和相关规范要求，确定下、上区热水管道的布置形式为均为上行下给式。另外，热水管道的布置按循环管路水流路径可分为异程和等程两种。规范要求循环管道应采用同程布置方式，并设循环泵机械循环。故新业综合楼热水管道的管路循环路径为等程。
2.5.2 热水管道的敷设
2.6 热水管材
新业综合楼热水系统采用薄壁铜管，管件与管道的材质相同，水加热间内采用不锈钢管。薄壁铜管具有以下优点：
1、具有较好的机械性和良好的延伸性。
2、其管材坚硬、强度高，抗拉强度不小于205—305Mpa。
3、小管径生产由拉制而成，壁厚远大于管道工作压力的要求。
4、由于延伸出的管材管壁较薄，所用的材料也较少，重量较轻。
5、管壁光滑，流动阻力小，有利于节约管材和减低能耗。
6、铜管性能稳定，不易腐蚀。据有关资料介绍，铜能抑制细菌生长，保持饮用水的清洁卫生。

3 消防系统
3.1 相关规范
3.2 建筑物类别和火灾危险等级的确定
根据《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第1.0.3，知新业综合楼属于高层建筑。根据设计资料，参照《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第3.0.1及《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001) (2005年版)附录A，确定新业综合楼的建筑物类别为一类，火灾危险等级为中危险级Ⅰ级。
根据《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)，新业综合楼需要设置室内消火栓给水系统、室外消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。由于建筑内的人口数不超过25000人，所以新业综合楼同一时间的灭火次数按1次计。
根据《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第7.3.3规定，新业综合楼的火灾延续时间按3.00h计算，自动喷水灭火系统延续时间按1.00h计算。
根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)第7.2.2规定，新业综合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》(GB50084-2001) (2005年版)第5.0.1规定，新业综合楼自动喷水系统喷水强度为6L/min.m2，作用面积为160m2。
3.3 室内消火栓给水系统
3.3.1 室内消火栓系统形式的确定
室内消火栓系统可以分为独立、区域集中的室内消防给水系统，高压、临时高压消防给水系统，分区、不分区室内消防给水系统等，如表3-1所示。

表3-1 室内消火栓系统形式表
分类依据
系统分类
系统说明
优缺点
适用范围
按消防给水系统的服务范围分
独立的室内消防给水系统
每栋高层建筑设置一套室内消防给水系统
系统安全性较高，但管理比较分散，投资大
适用于地震去人防要求较高的建筑物以及重要的建筑物
区域集中的室内消防给水系统
数栋或数十栋高层建筑物形成的建筑群，共用一个消防加压泵房
系统便于集中管理，在某些情况下可节省投资，但在地震区其安全性较低
适用于有合理规划的高层建筑区
按消防给水系统压力分
高压消防给水系统
管网内经常保持灭火所需水量、水压，消防时，直接使用灭火设备灭火
系统简单，供水安全。不需设置水箱

临时高压消防给水系统
设有消防泵房，平时水压不满足消防要求，火灾时需启动消防泵才能满足水压要求
　需设置水箱

按建筑高度分
不分区室内消防给水系统
不需设置水箱，消防用水由室外高压管网直接供给
系统简单，设备少。但对管材管件及用水设备等的耐压要求高
建筑高度不超过50m的工业与民用建筑
分区室内消防给水系统
通常设置高位水箱，用来贮存火灾初期消防用水

建筑高度超过50m的工业与民用建筑

根据新业综合楼的实际情况，结合《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第7.4.6.5规定：消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施。确定新业综合楼的室内消防给水系统形式为：独立、临时高压、分区室内消防给水系统。
3.3.2 室内消火栓给水系统的竖向分区
新业综合楼建筑高度为96.20m，最低处消火栓口标高为-3.70m，再加上屋顶水箱的压力，显然，该点的静水压力已经超过1.0MPa，因此室内消火栓给水系统需要进行竖向分区。考虑到施工的方便并结合给水系统分区形式，确定消火栓系统竖向分为两区，其中-1～16层为低区，17～27层为高区。

3.3.3 消火栓供水方案的确定
新业综合楼的建筑高度小于100m，故其室内消防给水系统有并联分区消防给水系统和减压分区消防给水系统可供选择，如表3-2所示。
表3-2 消火栓给水方式比较表
供水方案
方案说明
优缺点
适用范围
并联分区消火栓给水系统
各分区分别设置消防水泵、消防水箱，水泵集中布置，各自竖向成区
设备集中布置，便于管理；各系统独立，互不影响，安全供水性能好；噪声影响小。但建筑高度若较大，高区消防泵及管线需耐高压；水泵种类多，设备多，占地面积大
适用于建筑高度小于100m、分区数在3个以下，且各区允许设置高位水箱的建筑中
减压分区消火栓给水系统
系统设置消防水泵、消防水箱，消防泵一次提升，竖向设置减压阀减压
水泵类型少，数量少；维护简单；水泵集中，便于管理；噪声影响小；供水可靠，设备与管材较少，投资省，设备占地面积少
适用于建筑高度小于100m，且各区不允许设置高位水箱的建筑中

根据表3-2，结合新业综合楼的结构特点，因为新业综合楼没有中间设备层及转换层，所以各区不允许设置高位水箱，所以确定本设计的消防给水方式为减压分区消火栓给水方式。减压分区消火栓给水系统示意图如图3-1所示.
3.3.4 系统组成
建筑消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵结合器及增压泵等组成。

图3-1 减压分区消火栓系统示意图
1— 进水管；2—水池；3—消防水泵；4—水泵结合器；5—高位水箱；6—补压罐；7—减压阀
3.4 自动喷水灭火系统
3.4.1 自动喷水灭火系统的设置场所
自动喷水灭火系统是一种在火灾发生时，能自动打开喷头喷水并同时发出火警信号的消防灭火设施。自动喷水灭火系统具有安全可靠、经济实用、成功灭火率高的优点。根据我国国民经济发展情况，目前要求安装自动喷水灭火系统的建筑均为性质重要、火灾危险性大；人员集中、不易疏散、外部增援较困难的建筑或场所。
我国《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第7.6条规定，高层建筑下列部位均应设置自动喷水灭火系统：
3.4.2 自动喷水灭火系统类型的确定
表3-3 自动喷水灭火系统类型表
系统类型
系统特点
适用范围
湿式自动喷水灭火系统
系统管道内始终充满有压水，灭火速度快、控火效率高
适用于环境温度大于4度且小于70度的场所
干式喷水灭火系统
在干式报警阀前的管道内充有压力水，报警阀后的管道内充以压力气体
适用于环境温度小于4度或大于70度的场所
预作用喷水灭火系统
系统的管道中平时无水，呈干式，充以低压压缩空气
适用于建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑物
雨淋自动喷水灭火系统
系统在雨淋阀后的管道内平时为空管，火灾发生时，所有喷头一起喷水，出水量大，灭火及时
适用于火灾蔓延速度快、危险性大的建筑或部位
水幕系统
喷出的水形成水帘状，与防火卷帘、防火幕配合使用
适用于防火隔断、防火分区及局部降温
喷雾系统
使用范围广，不仅可提高扑灭固体火灾的灭火效率，而且不会造成液体火飞溅，电器绝缘性好
适用于扑灭可燃液体火灾、电器火灾
由于新业综合楼地处东南，冬季室内温度t>4度，故采用湿式自动喷淋灭火系统。
3.4.3 系统组成
该系统由闭式喷头、报警装置(水力警铃、压力开关)、湿式报警阀、管网及供水设施等组成。
3.4.4 自动喷水灭火系统技术参数
（1）设置场所火灾危险等级
根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001) (2005年版)附录A，确定新业综合楼的火灾危险等级为中危险级Ⅰ级。
（2）自动喷水灭火系统设计的基本数据
根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001) (2005年版)第5.0.1条规定，结合新业综合楼的火灾危险等级，确定该建筑自动喷水灭火系统设计的基本数据如表3-4所示。

表3-4 新业综合楼自动喷水灭火系统设计基本数据表
火灾危险等级
喷水强度[L/(min.m2)]
作用面积(m2)
喷头工作压力(Mpa)
中危险级Ⅰ
6
160
0.10
3.4.5 自动喷水灭火系统设计
新业综合楼的建筑高度为96.2m，属一类建筑，普通住宅Ⅲ。《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第7.6条规定，应该在该建筑的公共活动用房、走道、办公室以及可燃物品库房内设置自动喷水灭火系统，且采用独立的给水系统。
根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001) (2005年版)第6.2.4条规定： 经初步计算，新业综合楼最低喷头处的静水压力为96.20+1.00+1.00=98.20m，小于1.0MPa(其中96.20为建筑高度，1.00分别为消防水箱安装高度和地下层消火栓距地下层楼板的高差)。因此竖向不分区。但最高与最低位喷头高程差已经超过50m，所以应该采用报警阀组进行分区。考虑到防火和建筑使用性质的要求，本设计采用4组报警阀组，用来控制地下室、商场、住宅5～16层和住宅17～层的自动喷水灭火系统。如图3-2所示。
新业综