建筑设计计算说明书.docx

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1、第一部分设计说明书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相关规范摘自(建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)3.3.1居住小区的室外给水系统，其水量应满足居住小区内全部用水的要求。居住小区的加压给水系统，应尽量利用城市市政给水管网的水压直接供水。当市政给水管网的水压、水量不足时，应设置贮水调节和加压装置。3.3.4卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa1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;2水压大于0.35MPa的

2、入户管(或配水横管)，宜设减压或调压设置；3各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。336建筑高度不超过IoOm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IOom的建筑，宜采用垂直串连供水方式。3.4.17住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外；对设置在户内的水表，宜采用远传水表或IC卡水表等智能化水表。1.2 方案确定教学楼建筑高14.4Om,市政常年可提供的工作压力为0.30MPa的压力，所以可满足供水需求，故采用有市政直接供水方式。1.3 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。14管道

3、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。1.4.1 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ZlK管备注水平净距(mm)垂直净距(mm)引入管100

4、02150在排水管上方横干管100100250且此处无接头N5002150在排水管上方立管管径25100最大长度（m）10121520（6）占地面积小，总管线短，工程造价低。2.6排水管材常用的建筑排水管材基本可分为两大类：金属管材与非金属管材，其主要优缺点及使用条件如表2-4所示。建筑生活排水管道管材的选择，应综合考虑建筑物的使用性质、建筑高度、抗震要求、防火要求及当地的管材供应条件，因地制宜选用。管材选用应符合建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）第4.5.1条要求：1、居住小区内排水管道，宜采用埋地排水塑料管、承插式混凝土管或钢筋混凝土管。2、建筑物内排水管道应采用建筑排水塑料

5、管及管件或柔性接口机制排水铸铁管及相应管件。3、当排水温度大于40度时，应采用金属排水管或耐热塑料排水管。教学楼建筑为多层住宅楼，选用塑料管材，造价低，排水水力条件优越，使污水、废水能顺利排出到室外。表2-4常用排水管材的优缺点及适用条件类别管材名称主要优缺点使用条件金属管材机械离心铸铁管机械强度好，抗腐蚀、抗震（使用柔性接口）性能好，使用寿命长，造价较高适用于高层排水，特别是有抗震要求的场所钢管机械性能好，强度高，耐高压，易腐蚀可用于680一下污水提升、雨水排除（需做好内外防腐）以及其他一些有特殊要求的场合衬塑钢管机械性能好，强度高，耐腐蚀，造价高适用于排除有化学腐蚀性液体的场合非金属管材塑

6、料管材重量轻，管件尺寸小，施工安装方便，耐腐蚀，造价低，但强度低，耐寒耐热差，易老化，使用寿命短可用于一般公共建筑的公厕，多层住宅排水等场所，但用于居住建筑时应采取消声措施混凝土管强度较好，造价低，但管体重适用于室外小区排水，室内很少使用钢筋混凝土管机械强度好，造价低适用于室外、市政干线排水带釉缸瓦管质轻，造价低，但脆、易碎室内外排水均较少使用，可用于室外绿地排水3消防系统3.1相关规范摘自（消防给水及消火栓系统技术规范GB50974-2014）7.4室内消火栓7.4.1室内消火栓的选型应根据使用者、火灾危险性、火灾类型和不同灭火功能等因素综合确定。7.4.2室内消火栓的选用应符合下列要求:1

7、 室内消火栓SN65可与消防软管卷盘一同使用；2 SN65的消火栓应配置公称直径65有内衬里的消防水带,每根ZK带的长度不宜超过25m,消防软管卷盘应配置内径不小于巾19的消防软管，其长度宜为30m；3 SN65的消火栓宜配当量喷嘴直径16mm或19mm的消防水枪，但当消火栓设计流量为2.5Ls时宜配当量喷嘴直径Ilrnn或13mm的消防水枪；消防软管卷盘应配当量喷嘴直径6mm的消防水枪。7.4.3设置室内消火栓的建筑，包括设备层在内的各层均应设置消火栓。7.4.4屋顶设有直升机停机坪的建筑，应在停机坪出入口处或非电器设备机房处设置消火栓，且距停机坪机位边缘的距离不应小于5m。7.4.5消防电

8、梯前室应设置室内消火栓，并应计入消火栓使用数量。7.4.6室内消火栓的布置应满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求，且楼梯间及其休息平台等安全区域可仅与一层视为同一平面。但当建筑高度小于等于24.0In且体积小于等于5000m3的多层仓库,可采用1支水枪充实水柱到达室内任何部位。7.4.7建筑室内消火栓的设置位置应满足火灾扑救要求，并应符合下列规定：1室内消火栓应设置在楼梯间及其休息平台和前室、走道等明显易于取用，以及便于火灾扑救的位置；2住宅的室内消火栓宜设置在楼梯间及其休息平台；3大空间场所的室内消火栓应首先设置在疏散门外附近等便于取用和火灾扑救的位置；4汽车库内消

9、火栓的设置不应影响汽车的通行和车位的设置，并应确保消火栓的开启；5同一楼梯间及其附近不同层设置的消火栓，其平面位置宜相同；6冷库的室内消火栓应设置在常温穿堂或楼梯间内；7对在大空间场所消火栓安装位置确有困难时，经与当地消防监督机构核准，可设置在便于消防队员使用的合适地点。7.4.8建筑室内消火栓栓口的安装高度应便于消防水龙带的连接和使用，其距地面高度宜为1.1m；其出水方向应便于消防水带的敷设，并宜与设置消火栓的墙面成90角或向下。7.4.9设有室内消火栓的建筑应设置带有压力表的试验消火栓，其设置位置应符合下列规定：1多层和高层建筑应在其屋顶设置，严寒、寒冷等冬季结冰地区可设置在顶层出口处水箱

10、间内等便于操作和防冻的位置；2单层建筑宜设置在水力最不利处，且应靠近出入口。7.4.10室内消火栓宜按行走距离计算其布置间距，并应符合下列规定：1消火栓按2支消防水枪的2股充实水柱布置的高层建筑、高架仓库、甲乙类工业厂房等场所，消火栓的布置间距不应大于30m；2消火栓按1支消防水枪的一股充实水柱布置的的建筑物，消火栓的布置间距不应大于50mo7.4.11消防软管卷盘应在下列场所设置，但其水量可不计入消防用水总量：1高层民用建筑；2多层建筑中的高级旅馆、重要的办公楼、设有空气调节系统的旅馆和办公楼；3人员密集的公共建筑、公共娱乐场所、幼儿园、老年公寓等场所；4大于200m2商业网点；5超过150

11、0个座位的剧院、会堂其闷顶内安装有面灯部位的马道等场所。3.2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31所示。表37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独立的室内每栋高层建筑设系统安全性较高，但适用于地震去人防按消防消防给水系置一套室内消防管理比较分散，投资要求较高的建筑物给水系统给水系统大以及重要的建筑物统的服区域集中的室内消防给水系统数栋或数十栋高系统便于集中管理，务范围层建筑物形成的在某些情况下可节省适用于有合理规划分建筑群，共用一个

12、投资，但在地震区其的高层建筑区消防加压泵房安全性较低管网内经常保持按消防高压消防给水系统灭火所需水量、水压，消防时，直接使用灭火设备灭系统简单，供水安全。不需设置水箱给水系火统压力设有消防泵房，平分临时高压消防给水系统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不分区室内不需设置水箱，消系统简单，设备少。建筑高度不超过50m的工业与民用建筑按建筑消防给水系统防用水由室外高压管网直接供给但对管材管件及用水设备等的耐压要求高高度分分区室内消通常设置高位水箱，用来贮存火灾初期消防用水建筑高度超过50m防给水系统的工业与民用建筑根据宿舍建筑的实际情况，结合高层民用建筑设计防火规范

13、(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.OOMPa,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。确定教学楼建筑的室内消防给水系统形式为：独立、临时高压室内消防给水系统。3.3.2消火栓供水方案的确定教学楼建筑的建筑高度小于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

14、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,结合教学楼建筑的结构特点，在教学楼屋面设置高位水箱，有效容积为9m3o3.3.4系统组成建筑消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消

15、防管道、高位水箱、水泵结合器及增压泵等组成。3.6管道的布置与敷设3.6.1管网总体布置要求摘自民用建筑设计防火规范(CB50045-95)(2005年版)7.3.1室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量。7.3.6室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量应为10-15LSo室外消火栓应沿高层建筑均匀布置，消火栓距高层建筑外墙的距离不宜小于5.00m,并不宜大于40m；距路边的距离不宜大于2.00mo在该范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量

16、。7.4.1室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管道应布置成环状。室内消防给水环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两根，当其中一根发生故障时，其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求。7.4.3 室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前（沿水流方向）必须分开设置。7.4.4 室内消防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，可关闭不相邻的两根。7.4.5 一组消防水泵，吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修

17、时，其余吸水管应仍能通过全部水量。消防水泵房应设不少于两条的供水管与环状管网连接。消防水泵应采用自灌式吸水，其吸水管应设阀门。供水管上应装设试验和检查用压力表和65mm的放水阀门。3.6.2消防立管的布置（1）当相邻消防立管中一条检修时，另一条立管仍应保证有扑灭初期火灾的用水量。因此，消防立管的布置，应保证同层相邻立管上的水枪的充实水柱同时至室内任何部位。（2）在建筑物走廊端头，宜设立消防立管，走廊的立管数量，应保证单口消防栓在同层相邻立管上的水枪的充实水柱同时到达室内任何部位的要求，其间距由计算决定。但消防立管的最大间距不宜大于30米。（3）消防立管的直径应按室内消防用水量由计算决定。计算出

18、来的消防立管直径小于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,仍应采用100mm。（4）当建筑物内同时设有消防栓给水系统和自动喷水消防系统时，应将自动喷水设备管网与消防栓分开设置；如有困难，可合用消防泵，但应在自动喷水系统的报警阀前（沿水流方向）将管道分开设置。3.6.3室内消火栓布置的具体要求（1）每个消火栓处设启动消防水泵按钮，并应设置保护按钮措施。（2）建筑室内消火栓直径采用65mm,配水的水龙头长度不应超过25米，水枪喷嘴口径不应小于19mm0（3）按照消防栓的机械强度，消火栓栓口的静水压力不应大于1.OOMPa,当大于LOoMPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓

19、口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施。（4）消火栓给水管道的安装要求与其它给水管道基本不同，管材采用钢管。（5）为了使每层消火栓流出水量接近于设计量，各区底下消火栓应设减压措施。3.7消防管材3.7.1室内消火栓系统室内消火栓给水系统采用普通碳素无缝钢管。此类钢管具有强度高、承受压力大、抗震性能好、长度大、重量比铸铁管轻、接头少、加工安装方便的优点。除在需要拆解的地方采用法兰连接外、其余为焊接。无缝钢管同一外径下有多种壁厚，按管道承压情况选择壁厚。钢管防腐采用刷油防腐，刷防锈漆2道，面漆2道。第二部分设计计算书1给水系统计算1.1 生活用水量计算建筑生活用水量是生活给水系统设计计算

20、的基本参数之一。它的选用是否恰当、合理，对给水系统的建设投资和运行使用都有很大影响。1.1.1 设计计算依据高层建筑的生活用水量应根据国家现行建筑给水排水设计规范中规定的生活用水定额、时变化系数，并结合设计条件中给出的用水单位数，按下式通过计算确定。Qd=mqJLl)Qfl=K4(1-2)式中Qd.一最高日用水量，L/d；m-用水单位数，人或床位数等，工业企业建筑为每班人数；qd-最高日生活用水定额，L(人.d)、L(床.d)或L(人.班)；Qh一最大小时用水量，Ih;Kh-小时变化系数；T-建筑物的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，ho住宅类建筑生活用水定额及小时变化系数见建筑给水排水设

21、计规范(GB50015-2003)表3.1.9。集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水定额及小时变化系数见建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)表3.1.10。1. 1.2设计计算1.1. 2.1给水用水定额及时变化系数查建筑给水排水设计规范GB500152003(2009版)，由规范中的表3.L10可知，高等学校教学楼的最高日生活用水定额为4050L人.日，小时变化系数Kh为1.51.2根据本建筑的性质和室内卫生设备的完善程度，选用教学楼的最高日生活用水定额为幻=50LCVd),取用水时变化系数Kh=L5。1. 1.2.2最高日用水量Qd=町%=10050/1000=50n,IdL1.2

22、.3最高日最大时用水量ft=-=501.5/24=3.125m3/A1.1 .2.4设计秒流量按公式%=02a啊式中qg一一计算管段的给水设计秒流量，L/s；二,k根据建筑用途而定的系数；Ng计算管段的卫生器具给水当量总数；本工程为旅馆，a=1.8=0.36阿1.2 给水管网水力计算给水管网水力计算的目的在于确定管段的管径和给水系统所需压力。对宿舍建筑采用变频调速并联给水方案来讲，低区给水系统需要复合室外管网提供的水压是否满足低区给水系统所需压力；高区给水系统需要确定水泵的流量和扬程,为选择水泵提供依据。1.2.1 设计秒流量公式选用依据建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)第3.6

23、.4和3.6.5条要求低区的设计秒流量采用下式计算：%=0.2。师(1-5)式中qg一计算管段的设计秒流量，Us；-根据建筑物用途确定的系数；Ng.一计算管段的卫生器具给水当量总数；0.2一个卫生器具给水当量的额定流量，L/so1.2.2 一层生活给水管网水力计算一层给水管道水力计算如图所示0水力计算表如表所示。计算管段编号卫生器具名称、数量当量总数设计秒流量q(Ls)管径dn流速m/s单阻i管长L水头损失h小便器洗手盆大便器侬水相污水盆OOOO110.36250.730.0931.2O.Ill231O()O11.50.44250.900.0370.650.024342OOO120.50251

24、.020.0560.650.036453OOO12.50.57320.710.070.650.046564OOO130.62320.770.0860.650.056675OOO13.50.67400.530.0930.650.060786OOO140.72400.570.0373.850.142896O1O1101.14400.910.0560.50.028I(HlOO1OO60.88321.090.0450.750.03411、12OO2OO121.25401.000.0370.750.0281213OO3OO181.53401.220.0560.750.042139OO4OO241.765

25、00.900.072.450.1719196O5O1342.10501.070.0860.40.0341115O01OO60.88321.090.0370.750.0281516OO2OO121.25401.000.0560.750.0421617OO3OO181.53401.220.0370.750.0281718OO4OO241.76500.900.0560.750.0421819OO5O1312.OO501.020.0362.450.08819206OIOO1642.88650.870.0283.250.09120216O11O1703.01650.910.0651.650.107222

26、6O12O1763.14650.950.0750.750.05622236O13O1823.26650.980.0360.750.02723-246O14O1883.38651.020.0590.750.04424256O15O1943.49651.050.0462.350.1082506O15O2953.51651.060.051.20.0602627O1OOO0.50.25200.800.0560.450.0252728O2OOO10.36201.150.0360.450.0162829O3OOO1.50.44250.900.0850.450.0382930O4OOO20.51251.04

27、0.0570.450.0263031O5OOO2.50.57320.710.0650.450.029332O6OOO30.62320.770.0611.8O.IlO320O6O1O3.250.65320.820.0394.650.181y-19.58kpa本设计中二层四层给水方式均同一层给水方式。所以JL-I水力计算如图所示：14.40010.800水力计算表如表所示。JLT水力计算表计算管段编号当量总数N设计秒流量q(Ls)管役DN(mm)流速V(ms)单阻i(mm)管长L(m)水头损失h(m)1-298.253.57651.080.0783.6000.2812-3196.55.05651.

28、520.0343.6000.1223-4294.756.18801.230.0283.6000.1014-53937.14801.420.0364.0000.144y=6.48kpa1.2.3给水系统压力校核低区生活给水系统所需压力按下式计算：H=HH2+H3+H(1-6)式中H-给水系统所需要的水压，kPa；Hl-克服几何给水高度所需要的供水压力，kPa；H2-管路沿程水头损失和局部水头损失，kPa；H3-水流经过水表时的水头损失，kPa；H4.配水最不利点所需的流出水头，kPa。已知市政给水管网标高为-0.75m,低区最不利点安装高度标高为11.10m,则可知”=0.075+0.1U=18

29、6kPa(最不利管段为JL-1)；局部水头损失按沿程水头损失的25%计，沿程水头损失由水力计算表15可知为20.06kPa,则有Hz=L25P20.06=32.58kpa由第二节水池、水表的计算可知，水流经过水表的水头损失为=487kPa;低区最不利配水点为离JL-I最远的洗手盆，所需流出水头按”,二50kPa;则低区给水系统所需的水压为H=I86+32.58+4.87+50=273.45kPa;市政管网供水压力为350kPa室内所需供水压力273.45kPa,故可以满足地下14层的供水要求。2排水系统计算高层建筑排水管道的设计基本参数、设计公式、计算方法与多层建筑的设计计算基本上是相同的。计算是在进行排水管线布置，绘出管道轴测图后进行的。计算的目的是确定排水管网各管段的直径、横向坡道的坡度、通气管的管径，确定各控制点的标高。2.1 设计秒流量公式的选用依据建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)第4.4.5条要求，宿舍建筑设计秒流量均采用下式计算：=01厢+Vmax式中一计算管段排水设计秒流量，L/s；NP计算管段卫生器具排水当量总数；q11wt计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，N-根据建筑物用途而定的系数，值取2.0；注：如计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流