检查井距离建筑外墙(医院给排水与消防工程设计方案)

Posted 2023-05-30

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检查井距离建筑外墙(医院给排水与消防工程设计方案)

设计总说明

本设计为南京某医院给水排水及消防工程设计，设计的主要内容包括：建筑给水系统设计，建筑排水系统设计，建筑雨水排水系统设计，消火栓给水系统设计，自动喷淋系统设计。

本建筑地下一层，地上九层。地下层为汽车库、自行车库和水泵房、仓库等，地上一层至四层为门诊部；四层与五层中间是设备层，层高为2.1m；五层至八层是医院住院部，层高为3.9m，九层医院管理办公用房。

市政管网压力为0.35MPa, 由于本建筑属于高层建筑，室外管网只能满足下面几层的供水，所以给水系统采用分区供水方式。地下一层至地上四层采用室外官网直接供水，五至九层采用变频调速恒压给水方式。因为室外管网不允许直接抽水，则在地下一层设置贮水池。

本设计采用生活污水和生活废水合流制排水系统，卫生间采用污、废合流制排至室外污水检查井，诊室废水排至室外废水检查井。医院卫生间污废水先经化粪池处理后，再与医院诊室废水汇合排至室外医院污水处理构筑物，经处理达标合格后排至室外污水管网。排水立管设伸顶通气管或汇合通气管。一层排水直接排至室外，地下室废水经潜污泵提升至室外检查井。

雨水采用的是内排水系统，雨水直接排至室外雨水管网。

消火栓系统包括室内和室外消火栓给水系统，该建筑物高度低于70米，，故消防不分区，低层设减压孔板减压。消火栓保护半径为28.5米。

本建筑属于中危险级，其中地上部分为中危险级Ⅰ级，地下一层车库属于中危险级Ⅱ级。在建筑的诊室、大厅、病房等公共活动场所、走廊、地下车库等处均应设置闭式自动喷水灭火系统。设3个湿式报警阀，报警阀后管网为枝状网，每层设水流指示器、信号阀，自喷系统竖向分三个区，与消火栓系统合用消防水箱。重要设备用房等不宜用水消防的部位设置热气溶胶预制灭火系统。

关键词：建筑给水系统，排水系统，消火栓系统，自动喷淋系统

目录

1绪论 1

1.1 概述 1

1.2设计原始资料及工程概况 1

1.3 设计目的 1

1.4 设计任务与要求 1

2 设计说明 3

2.1室内给水系统 3

2.1.1给水系统选择 3

2.1.2给水系统组成 4

2.1.3加压设备及构筑物 4

2.1.4管道的布置级敷设 4

2.2室内排水系统 5

2.2.1排水系统选择 5

2.2.2排水系统组成 7

2.2.3管材、管道的布置和敷设 7

2.3雨水排水系统 9

2.3.1雨水系统选择 9

2.3.2雨水系统组成 9

2.3.3管道的布置与敷设 9

2.4消火栓给水系统的管道及设备的安装 10

2.5自动喷水灭火系统的管道及设备的安装 11

2.6气体灭火系统管道及设备的安装 11

2.7建筑灭火器的配置 12

3 设计计算 13

3.1给水系统计算 13

3.1.1给水用水量计算 13

3.1.2给水管网水力计算 13

3.1.3水泵的计算和选择 18

3.1.4生活水箱容积计算 18

3.1.5减压阀设置 19

3.1.6室外管网水力计算 19

3.2排水系统计算 19

3.2.1生活排水系统设计 19

3.2.2 通气管计算 24

3.2.3 化粪池容积计算 28

3.2.4污废水提升 28

3.3雨水系统计算 29

3.3.1暴雨强度计算 29

3.3.2雨水量计算和雨水斗选用 30

3.3.3管径确定 30

3.4消火栓系统计算 31

3.4.1.消火栓间距确定 31

3.4.2消防管道系统计算 31

3.4.3消防泵和稳压泵选择 34

3.4.4室内消火栓压力计算 35

3.4.5确定减压孔板孔径 36

3.4.6高位消防水箱 37

3.4.7消防贮水池 37

3.4.8水泵接合器的选择 37

3.4.9室外消火栓设置 37

3.5自动喷水灭火系统计算 37

3.5.1设计参数 37

3.5.2.划分作用面积 38

3.5.3自动喷淋系统水力计算 38

3.5.4水箱高度计算 40

3.5.5喷淋泵选择 42

3.5.6减压阀设置 43

3.5.7水泵接合器的选择 43

3.6气体灭火系统计算 43

结论 44

致谢 45

参考文献 46

1绪论

1.1 概述

随着现代医学科学的快速发展，不断有新技术、新医疗设备出现，从而与之相符的现代化医疗建筑——医院，也面临着新的设计理念和新技术的运用。无论从医院建筑物功能、其所处的环境，还是医院建筑设备及装备系统，要求均愈来愈高。因为它不仅是保障日常工作生活的需要，而且与救治病人、促进康复、避免致残、挽救生命紧密相关。作为给排水专业的设计不仅需要满足医院建筑中设备上不同功能的要求，而且必须安全可靠。

1.2设计原始资料及工程概况

本工程总建筑面积21996.36m2，地上建筑面积16369.56 m2，地下建筑面积6037.78 m2。建筑高度37.80m，地下一层，地上九层。地下层为汽车库、自行车库和水泵房、仓库等，地上一层至四层为门诊部；四层与五层中间是设备层，层高为2.1m；五层至八层是医院住院部，层高为3.9m，九层医院管理办公用房。本建筑以城市给水管网作为水源，建筑东侧有一根DN150的市政管网，供水水压为0.35MP，市政管网不允许直接抽水。城市排水管网为污、雨分流制排放系统。建筑物污水汇集经化粪池处理后排入城市管网集中送至城区集中污水处理厂，市政排水干管DN400，管底埋深2.5～3.0 m。

1.3 设计目的

毕业设计是教学计划的最后一个教学环节，也是检验学生掌握所学专业知识程度的重要手段。通过给排水工程毕业设计，可使学生系统掌握给排水工程设计原则及程序，设计步骤和方法，标准图集的参考与选用，以及对设计说明书和图纸的要求，使学生在工程设计方面得到一次全面锻炼。

1.4 设计任务与要求

一、要求设计完善的建筑给水、排水、雨水排水和消防系统，并满足下列要求：

1、给水系统供水安全可靠，保证水质、水压、水量、水温；

2、排水畅通、气压稳定、室内环境卫生条件好；

3、消防给水系统（包括消火栓给水系统和自动喷水灭火系统）供水安全可靠，保证水质、水压、水量；按照规范要求在特殊场所设计合适的其他消防灭火系统（如水喷雾灭火系统和气体灭火系统）；

4、技术先进、运行管理方便、投资少。

二、毕业设计（论文）应完成的工作

1.设计、计算、说明书一份，30—60页(约为1.5—3.5万字)，包括：

中英文设计总说明；

目录；

正文：绪论；正文主体：方案比较及确定，设计计算方法和过程，计算草图，水力计算表；设备、附件、材料的选用；结论。

参考文献；

致谢

附录。

2.设计图纸：有一张不小于A3图幅的手工制图，其余图纸可用计算机绘制并打印。

图纸目录；

总说明、图例、设备统计表；

给水系统图；

排水系统图；

雨水、泠凝水排水系统图；

消火栓给水系统图；

自动喷水灭火系统图；

各层给排水管道平面布置图；

各层消防系统管道平面布置图；

卫生间给排水详图；

水泵房详图

水箱（水池）间大样图。

2 设计说明

2.1室内给水系统

2.1.1给水系统选择

对于建筑高度较高的高层建筑，由升压、贮水设备供水的区域如果采用同一个给水系统，建筑底层管道的静水压力会很大，容易产生水锤及水锤噪声，水龙头、阀门等附件易被磨损，流速过大，不仅使水流形成射流喷溅，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。根据建筑给水排水设计手册上卫生器具的最大静水压力不得超过0.45MPa。因此高层建筑给水系统必须分区。设计任务书给定了市政给水管网给定水压为0.35MPa。经过估算得0.35MPa的压力大概能供到第四层左右，加地下有一层，所以将-1～4层设为低区，上面5～9层作为高区。

考虑到市政管网的压力只能满足建筑物下面几层的供水要求，故必须对生活用水进行加压和提升。现在一般高层建筑设计都是用变频调速供水，供水压力稳定,。医院建筑尤其是包含多种医疗功能的医技门诊病房综合建筑，是符合变频调速供水范围的。在医院建筑生活给水中，病房部分的生活用水量是最大的，用水量变化也是最大的，其次才是门诊部分、医技部分。而这恰恰符合变频调速供水的特点，所以医院建筑尤其是含有病房部分的医院建筑采用变频调速供水是合理、合适、经济的。所以本设计也使用变频调速，又因本设计为医院公共建筑，结合建筑物的布置情况、楼层承载力和对病房的影响，本设计不适宜在设备层设置水泵，故高区的供水只能在地下层用泵提升到各层卫生器具。基于上述原因，初步拟定以下两个给水方式。简图如下：

方案一方案二

图2.1生活给水方式图

方案比较

方案一与方案二相比管材使用量少，但对减压阀质量要求较高，一旦减压阀受损或使用性能下降，低区的静水压力将会迅速提升，影响卫生器具的使用。方案二，低区采用市政管网直接供水，供水压力稳定可靠，管段增加的长度并不多。考虑到要保证水质、水量、水压的可靠性，故采用方案二。

2.1.2给水系统组成

本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管、给水附件、地下贮水池、水泵和高位水箱等设备组成。

2.1.3加压设备及构筑物

提升水泵采用变频调速泵，生活贮水池和消防贮水池位于地下一层。

2.1.4管道的布置级敷设

1、各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用薄壁不锈钢管，卡环式连接，室外埋地给水管用钢丝骨架HDPE复合给水管，热熔连接。

2、管道外壁距墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距为20—25mm。

3、给水管与排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管的上面。

4、在立管横支管上设阀门，管径DN>50mm时设闸阀，DN<50mm设截止阀。

5、引入管穿地下室外墙设套管。

6、在引入管和入户管安装水表，统一计量水量，水表设于水表井或地下室内。

7、给水横管设0.003的坡度，坡向泄水装置。

8、贮水池采用钢筋混凝土，贮水池上部设人孔，基础底部设水泵吸水坑。为保证水质不被污染，水池底板做防水处理。

9、所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设减震基础，并在吸水管和出水管上设橡胶接头。

10、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。本设计室内给水管网为枝状管网，给水干管从室外市政管网接入后直接供至-1~4层，室内生活高区用水由生活水箱、变频调速水泵联合供水，能防止水质的二次污染，同时节省了管材，造价较低。给水管道与其他管道之间留有一定的间距，以防止给水管道被污染，同时便于安装维修。考虑到当地冰冻深度。引入管敷设深度为室外地下1.0m处，穿越地下室墙体式，设防水套管。

11、给水管道穿过承重墙基础时，均预留孔洞，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。

12、管道敷设在空中时采用支架或托架固定，立管设管卡固定。

2.2室内排水系统

2.2.1排水系统选择

根据污水和废水的关系，建筑内部排水体制可分为分流制和合流制两种。分流制指生活污水和生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内分别排至建筑物外。合流制指生活污水与生活废水、生产污水与生产废水在建筑物内合流后排至建筑物外。排水系统采用合流制还是分流制，应根据污废水性质、污染程度、室外排水体制、污废水综合利用的可能性及处理要求等确定。

基于上述条件，结合本设计的具体情况拟定本设计的排水系统污、废合流制排水系统，卫生间采用污、废合流制排至室外污水检查井，诊室废水排至室外废水检查井。首层的生活污水排水最低横支管与立管连接处至立管管底的垂直距离超过规定值，首层生活污、废水需单独排放。由于本建筑属于医院，医院污水含有大量致病菌，放射性元素，所以医院污废水必须进行消毒处理。卫生间污废水经化粪池处理后与医院门诊部废水一起排至医院污水处理构筑物，经处理达标合格后排至室外污水管网。医院食堂的生活污废水量较少，故不设隔油池，直接排至化粪池。化粪池型号和尺寸详见图集，医院污水处理构筑物由专业人士深化设计。地下层排水经排水沟排到集水坑后，再由排水泵排至室外废水井，排水泵由集水坑设定的启停泵水位自动启停水泵。

建筑内部排水管内是水气两相流，为防止气压波动造成水封破坏，有毒、有害气体进入室内，需要设置通气系统。对于层数不高、卫生器具较多的建筑物，可将排水立管上端延伸并伸出屋顶，这段管叫伸顶通气管。对于层数较高、卫生器具较多的建筑物，因排水量大，空气流动过程易受排水过程干扰，需将排水管和通气管分开，设专用通气管道。初步拟定排水系统简图：

方案一方案二

图2.2 生活排水立管

方案比较

方案一设有伸顶通气管，适用于建筑高度不高的建筑。方案二有专用通气立管，通气能力较好，但造价较高，适用于楼层较高的建筑。考虑到建筑的具体情况，采用方案一。在特定的位置采用汇合通气管伸出屋面以上通气。

2.2.2排水系统组成

卫生器具和生产设备受水器，包括诊室卫生器具以及公共卫生间的卫生器具等。排水管道包括器具排水管（含存水弯）、横支管、立管、埋地干管和排出管。清通设备包括在横支管顶端的清扫口和管堵，设在立管和较长横干管上的检查口。提升设备包括地下室排水的潜污泵。医院污水处理构筑物。通气系统主要为通气立管以及伸顶通气帽等辅助通气管。

2.2.3管材、管道的布置和敷设

1、本设计中排水管材采用机制排水铸铁管，承插柔性连接。

2、排水管道的布置应力求：

（1）排水通畅，水力条件好；

（2）使用安全可靠，不影响室内环境卫生；

（3）总管线短，工程造价低；

（4）占地面积小；

（5）施工安装、维护管理方便；

（6）美观。

3、排水管道的布置应注意：

（1）排水管与室外排水管连接处设置检查井，检查井中心距离建筑物外墙的距离不宜小于3m，并与给水管引入管外壁的水平距离不得小于1.0m。

（2）从排水管上的清扫口或污水立管到室外检查井中心的最大长度，与管径有关，与管径为50mm、75mm、100mm以及大于100mm时，分别为10m、12m、15m和20m。

（3）当排水管在中间竖向拐弯时，排水支管与排水立管、排水横管相连接时排水支管与横管连接点至立管底部的水平距离不小于1.5m；排水竖支管与立管拐弯处的垂直距离不得小于0.6m。

（4）铸铁排水立管宜检查口之间距离不得超过10m。但在建筑物的最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口；检查口应在地面以上1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m.

（5）在连接2个及2个以上大便器的塑料排水横管上宜设清扫口。清扫口宜设置在楼板或地坪上，且与地坪相平。在水流转角大于45°的排水横干管上，应设置检查口或清扫口。

（6）立管管径大于或等于110mm时，在楼板贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于500mm的防火套管。管径大于或等于110mm的横支管与暗设立管相连接时，墙体贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于300mm的防火套管，且防火套管的明露部分张度不宜小于200mm；防火套管、防火圈的耐火极限不宜小于贯穿部位的建筑结构的耐火等级。

（7）管道不得穿过沉降缝、烟道、风道，应避免穿过伸缩缝，在必须穿过时，采取相应的措施；

（8）排水管道的横管与横管，横管与立管的连接，采用45o通或45o四通和90o斜三通或90o斜四通；

（9）立管与排出管或排水横干管的连接宜采用两个45o弯头，或弯曲半径不小于4倍管径的90o弯头；

（10）水立管必须采用可靠的固定措施，宜在每层或间层管井平台处固定，宜采用柔性接口管格，以适应层间的位移变化。

4、通气管的安装应注意：

（1）举过屋顶的通气管须伸顶伸出300mm以上，并大于积雪厚度。屋顶作为活动场所时，通气管伸出屋顶2m以上，通气管必须设置耐腐网罩；

（2）通气管的顶端附近有门、窗、换气口时，通气管必须伸出高于这些门、窗，距换气口上端至少600mm以上，否则须离开门、窗、换气口水平距离至少3m以上；

（3）伸顶通气管的顶端有冻结闭锁可能，可放大管径解决，管径变化点应设在建筑内部，离屋顶不小于300mm处。

地下室的污水不能自流排出室外，故必须设置集水池把地下室的污水收集起来，并利用潜污泵把污水排到室外。地下室排水做间接排水，排入雨水口后，汇入室外雨水管网。

5、本设计中，地下室排水主要包括地下室消防集水井排水、地下室地面排水集水井排水、车道坡道集水井排水。地下室排水采用以下设计：

（1）集水井潜污泵出水管贴梁下安装，管材选用内外涂环氧复合钢管，丝接。

（2）穿地下室外壁管道管中标高-0.90。

（3）除注明外，地下室底板排水管均为DN100，坡度i=0.01

（4）地下室设置的所有集水井均采用80QW45-55-5.5型潜污泵1台，每台Q=45.0m³/h，H=22.0m，N=5.5kw。

6、集水池设计应符合下列规定：

（1）集水池有效容积不得小于最大一台水泵5min的储水量（水泵每小时启动次数不得大于6次）。

（2）集水池除满足有效容积外，还应满足水泵设置、水位控制、格栅等安装、检查要求。

（3）集水池设计最低水位，应满足水泵吸水要求。

（4）集水池设置在地下室时，池盖应密封，并设通气管系；室内有敞开的集水池时，应设强制通风装置。

（5）集水池底应有不小于0.05坡度坡向泵位。集水坑的深度及其平面尺寸，应按水泵类型而定。

（6）集水池底宜设置自冲管。

（7）集水池应设水位指示装置，必要时应设置超警戒水位报警装置，将信号引至物业管理中心。

2.3雨水排水系统

2.3.1雨水系统选择

本建筑为一类公共建筑，结合建筑平面图和建筑外墙的美观性，本设计雨水排水系统采用内排水单斗系统。

2.3.2雨水系统组成

雨水系统由重力流雨水斗、连接管、悬吊管、雨水立管、满流排出管、管材选用UPVC塑料排水管。雨水斗采用87型单斗雨水斗。

2.3.3管材、管道的布置与敷设

1、雨水管采用柔性抗震排水铸铁管，橡胶圈密封法兰接口。

2、雨水斗的设置位置应根据屋面汇水情况并结合建筑结构承载、管系敷设等因素确定。内排水系统布置雨水斗时应以伸缩缝、沉降缝和防火墙作为天沟分水线，各自自成排水系统。

3、重力流系统的悬吊管及其他横管的坡度不小于0.005。排出管宜就近排出室外。

4、一根立管连接的悬吊管根数不多于2根。建筑屋面各汇水面积范围内，雨水排水立管不宜少于2根。立管尽量少转弯，不在管井中的雨水立管宜沿墙、柱安装。立管的管材和接口与悬吊管相同。高层建筑的立管底部应设托架。

5、各雨水立管宜单独排出室外。当受建筑条件限制，一个以上的立管必须接入同一排出横管时，各立管宜设置出口与排出管连接。

2.4消火栓给水系统的管道及设备的安装

根据规范，本建筑室内和室外消火栓给水系统的设计流量均为20L/S，每根消防竖管最小设计流量为10L/S，每支水枪最小设计秒流量为5L/S。火灾延续时间为2h。

室内消火栓给水系统不分区，采用消防贮水池、消火栓泵和消防水箱联合供水的临时高压给水系统，由消防贮水池、消火栓泵、消火栓给水管、减压孔板、室内消火栓、水枪、水龙带、消防水箱、增压设施、水泵结合器等组成。消火栓泵直接从消防贮水池吸水，消防水箱和增压设备保证初期灭火的消防水量、水压要求。

消火栓的布置要求有两支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。消火栓距地面安装高度为1.1m，为保证及时灭火，每个消火栓处应设置报警信号装置。消火栓应设置在使用方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口处，楼梯间内。

消防贮水池贮存室内消火栓给水系统和自动喷水灭火给水系统的消防用水，并提供消防水箱的消防贮水量，贮水容积为240m3。

室内消火栓口径为65mm，单出口，每个消火栓处设直接启动消火栓泵的按钮。屋顶设一个试验消火栓。水枪喷嘴口径19mm，充实水柱为12m。水龙带为内衬胶，直径65mm，长度25mm.

消火栓给水管网采用热浸镀锌钢管，采用沟槽式连接件或法兰连接。

消防水箱设于屋顶水箱间内，贮存10min消防水箱。消防水箱进水泵2台，一用一备。消防水箱内安装液位信号仪，自控控制进水泵的启闭（低液位启动，高液位关闭）。

增压设施设于屋顶水箱间内，主要由增压泵和气压罐组成。增压泵2台，一用一备，设计流量为5L/S。气压罐为隔膜式，调节水容量为300L。

水泵结合器应设于消防车易于到达的地点，同时考虑其附近有供消防车取水的消防水池，本设计设置SQ150地上式水泵接合器2个，每个接合器的供水流量：10～15L/S。

2.5自动喷水灭火系统的管道及设备的安装

本建筑物地上部分火灾危险等级为中危险级Ⅰ级，地下一层车库属于中危险级Ⅱ级。自动喷水灭火给水系统采用湿式自动喷水灭火系统（简称：喷淋系统），地上部分设计喷水强度为6L/（min·m2），作用面积160m2 ，喷头工作压力0.1MPa。火灾延续时间按1h计算。

喷淋系统有消防贮水池、喷淋泵、湿式报警阀组、喷淋给水管、减压孔板、水流指示器、闭式喷头、消防水箱、消防水箱进水泵、增压设备、水泵接合器等组成。喷淋泵直接从消防贮水池吸水，消防水箱和增压设备保证初期灭火的消防水量、水压要求，喷淋系统的消防贮水池、消防水箱进，分别与室内消火栓给水系统的消防贮水池、消防水箱共用。

建筑物每层均布置了闭式喷头、水流指示器、信号阀。喷头布置形式以正方形、矩形为主，喷头动作温度为68℃。

由于一个报警阀只能控制800个喷头，因此设3个湿式报警阀组，竖向分为三个区，-1~1层为低区，2-4层为中区，5-9层为高区。每个报警阀组包括湿式报警阀、压力开关、延时器、水力警铃、泄水装置等部件。

喷淋给水管采用热浸镀锌钢管，采用沟槽式连接件或法兰连接。

增压设施设于屋顶水箱间内，主要由增压泵和气压罐组成。增压泵2台，一用一备，设计流量1L/s。气压罐为隔膜式，调节水容量150L。

由于配水管路部分节点压力不小于0.4MPa，故需设减压设备。

2.6气体灭火系统管道及设备的安装

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-1995（2005年版）规定和公安消防部有关规定，高层建筑内的高低配电房、发电机房等特殊重要设备房，应设置气体灭火系统。本医院采用S型热气溶胶预制灭火系统，全淹没方式灭火。

本系统具有自动、手动操作两种启动方式。自动状况下，当防护区发生火警，气体灭火控制器接到防护区两独立火灾报警信号后立即发出联动信号（关闭通气空调等），经过0~30s时间延时，气体灭火控制器输出24V直流电，启动气溶胶自动灭火系统。

S型气溶胶气体释放到防护区，控制器接收反馈信号，防护区门灯显亮，避免人员误进。

气体系统系统由发生罐、引发器和保护箱体等组成。

主要设备为S型气溶胶灭火装置15kg2台。

2.7建筑灭火器的配置

本医院按严重危险级场所配置灭火器，除电房为E类带电火灾外，其他场所均为A类火灾。采用磷酸铵盐手提式干粉灭火器MF/ABC5(3A)，每具灭火器充装量5kg，每个组合式消防箱配置2具灭火器。

3 设计计算

3.1给水系统计算

3.1.1给水用水量计算

查《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）表3.1.10，根据建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度,选用用水标准及时变化系数如表3.1所示：

表3.1给水定额与时变化系数

序号

名称

数量

单位

用水量标准

时变

系数

用水时间

医院住院部

床

350L/（床·d）

2.5

24小时

医务人员

300

人

200L/（人·d）

2.0

8小时

门诊部

1667

人

15L/（人·d）

1.2

12小时

车库冲洗用水

4000

人

3L/（·次）

1.0

8小时

则最高日用水量为

最高日最高时用水量为

3.1.2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。

该建筑物为医院，查《建筑给水排水规范》(GB50015—2003)，公用卫生器具给水管道设计秒流量计算公式：

（3.1）

式中： ——设计秒流量，；

——根据建筑物用途确定的系数，取2.0；

——给水当量。

1、低区给水管网简图如下：

图3.1 低区给水管网计算简图

低区给水管网水力计算如下：

表3.2低区管网水力计算表

三层分层收费科室为最不利点，其与引入管标高差为，相当于；管路水头损失为；最不利点流出水头，水表水头损失为，倒流防止器水头损失为。

室内所需的压力为：

市政给水管网压力为，满足低区供水要求。

2、高区给水管网简图如下：

图3.2 高区给水管网计算简图

高区设计秒流量，总水头损失为，约为。

3.1.3水泵的计算和选择

水泵静扬程等于最不利配水点与贮水池最低水位之差，最不利点流出水头为，泵房水头损失约为，水泵所需扬程为：变频调速供水设备按流量，扬程选取。采用JSW型变频调速恒压给水设备，型号为JSW-20-60-2，最大流量为24L/s，扬程为60m。配套水泵为40LG×4型主泵三台（两备一用），单台功率为2.2kW，25LG×8型副泵一台，功率为4kW.气压罐m。

3.1.4生活水箱容积计算

根据规范要求，生活水箱与消防水池应分开设置。生活贮水池的有效容积取最高日用水量的20%～25%，本设计中取25%，生活水箱容积为：

生活水箱容积取为32.8，该生活水箱的尺寸为3200×3200×3600mm.

超高0.4m。

3.1.5减压阀设置

经简单计算，各层配水横支管的水压均小于0.45MPa，按规范要求，可不设置减压或调压设施。

3.1.6室外管网水力计算

1、引入管及水表选择。本医院的给水引入管设计秒流量为，根据规范要求，引入两条DN150的钢塑复合管。水表选用LXL水平旋翼式水表，水表口径与引入管同径。

2、校核室外管网管径。火灾时管网最大流量等于室外消防流量与最大时用水量之和，，此时室外管网流速为,满足要求。

3.2排水系统计算

3.2.1生活排水系统设计

在本设计中,所采用到得卫生器具及其排水流量、当量和排水管径如下表所示。

表3.4本建筑使用的卫生器具排水流量、当量及管径

序号

卫生器具名称

排水流量（L/s）

当量

排水管径（mm）

据表3.4，各卫生器具安装排水管要求如下：室内生活排水管统一采用离心铸造柔性球磨铸铁管，卡箍连接。为方便施工，根据安装规范和以上计算，所有废水与污水立管均定为DN100，与盥洗槽、小便器、洗手盆、洗脸盆、淋浴器以及洗涤盆连接的横支管管径均为DN75，与地漏连接的横支管管径均为DN75，与大便器连接的横支管管径均为DN100。排水横管管径坡度为 DN150 i=0.01, DN100 i=0.02, DN75 i=0.025 DN50 i=0.035。

管段计算采用排水设计秒流量公式为：

（3.2）

——计算管段的卫生器具排水当量总数

——根据建筑物用途而定的系数，取

——计算管段上最大一个卫生器具的排水流量（L/s）

本设计选取典型管段计算示意，其他管段设计参考以上情况进行。各层各排水管段计算如下：

1、首层卫生间污水单独排出，二层和三层公共卫生间汇入WL-2污水立管排出,两排水立管均排至同一检查井W-2。如图所示：

图3.3 低区污水管道系统示意图

如以上示意图，首层卫生间排水管段和污水立管WL-2排水管段计算如下表所示：

表3.5 首层卫生间排水立管水力计算表

管段编号

卫生器具名称数量

当量总数Np

管段秒流量qn（L/s）

管径DN（mm）

最大设计充满度h/D

通用坡度i

大便器Np=4.5

小便器

洗手盆

Np=0.3

0~1

表3.6 WL-2排水立管水力计算表

管段编号

卫生器具名称数量

当量总数Np

管段秒流量qn（L/s）

管径DN（mm）

最大设计充满度h/D

通用坡度i

大便器Np=4.5

小便器

洗手盆

污水盆Np=1.0

2、病房层以下的废水立管单独排放，立管设伸顶通气帽或共接一根联合通气管。如图所示：

图3.4 低区废水管道系统示意图

如以上示意图，废水立管排水管段FL-4和FL-10、FL-11、FL-12计算如下表所示：

表3.7 FL-4排水立管水力计算表

管段编号

卫生器具名称数量

当量总数Np

管段秒流量qn（L/s）

管径DN（mm）

最大设计充满度h/D

通用坡度i

洗手盆Np=0.3

洗涤盆Np=2.0

表3.8 FL-10、FL-11、FL-12排水立管水力计算表

管段编号

卫生器具名称数量

当量总数Np

管段秒流量qn（L/s）

管径DN（mm）

最大设计充满度h/D

通用坡度i

洗手盆Np=0.3

3、病房层污水在最低一层病房层下一层顶板下汇集后集中排至室外，立管共接一根联合通气管。如图所示：

图3.5 高区污水管道系统示意图

如以上示意图，病房层排水立管计算如下表所示

表3.9 病房层排水立管水力计算表

管段编号

卫生器具名称数量

当量总数Np

管段秒流量qn（L/s）

管径DN（mm）

最大设计充满度h/D

通用坡度i

洗脸盆Np=0.75

大便器Np=4.5

小便器Np=0.3

3.2.2 通气管计算

根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015－2003）,当排水横支管连接6个及6个以上大便器时应设置环形通气管，排水流量超过伸顶通气的立管最大排水能力需设置通气立管。本设计立管排水能力均小于设置伸顶通气管最大排水能力，所以只需设置伸顶通通气管，伸顶通气管的管径与所连接污水立管的管径相同。但在本设计中，为节省空间和保持天面美观，部分排水立管采用汇合通气管进行通气，汇合通气管管径可经计算得出，计算公式如下：

（3.3）

式中 ——汇合通气管和总伸顶通气管管径，；

——最大一根通气立管管径，；

——其余通气立管管径，。

1、TL-1和TL-2通气立管示意图如下图所示：

图3.6 TL-1通气立管示意图图3.7 TL-2通气立管示意图

如上图计算汇合通气立管TL-1与TL-2的管径：

即选用DN100的汇合通气管。

2、TL-3通气立管示意图如下图所示：

图3.8 TL-3通气立管示意图

如上图计算汇合通气立管TL-3的管径：

即选用DN150的汇合通气管。

3、TL-4通气立管示意图如下图所示：

图3.9 TL-4通气立管示意图

如上图计算汇合通气立管TL-4的管径：

即选用DN150的汇合通气管。

4、TL-5和TL-6通气立管示意图如下图所示：

图3.10 TL-5和TL-6通气立管示意图

如上图计算汇合通气立管TL-5和TL-6的管径：

即选用DN125的汇合通气管。

5、TL-7通气立管示意图如下图所示：

图3.11 TL-7通气立管示意图

如上图计算汇合通气立管TL-7的管径：

即选用DN150的汇合通气管。

3.2.3 化粪池容积计算

化粪池的有效容积由污水容积和污泥容积组成，即：

（3.4）

（3.5）

式中：——使用卫生器具人数占人数的百分比，与人们在建筑内停留时间有关，医院取100%

——每人每天污水量，取20 L/人*天；

——每人每天污泥量，取0.4L/人*天；

——污水停留时间，取12h；

——污泥清掏期，取0.5年；

——新鲜污泥含水率，取95%；

——化粪池内发酵浓缩后污泥含水率，取90%；

——污泥发酵后体积缩减系数，取0.8；

——污泥清掏后遗留的污泥量容积系数，取1.2；

——取进餐人数为600人，其他工作人员2000人计算。

化粪池容积计算如下：

化粪池的有效容积为：116，化粪池尺寸和型号详见设计图集。

3.2.4污废水提升

1、本建筑地下室污水泵选用潜水污水泵。水泵扬程应大于或等于污水提升所需要的扬程，按下式计算：

（3.6）

式中： ——水泵所需要的扬程，；

——集水池最低水位至排水口的压力差，；

——水泵吸水管路水头损失，；

——压水管路水头损失，；

——流出水头，。

室外地面标高为-0.30m，室内地下室标高为-4.90 m，排出口标高为-4.40m，集水坑最低水位标高为-4.50m，排出管长度为25m，选50QW18-15-1.5，，。水泵吸压水管径，坡降为，局部阻力按沿程阻力的30%计算，水泵扬程为：

每台污水泵的压水管路出口设闸阀和截止阀，以防倒流；污水提升横向设置的管路设置2%的坡度坡向排出口，以便停泵时污水能自流流出。

2、集水池有效容积按最大一台水泵5min出水量设计，，采用自动启动的方式，有效水深取1.2m，集水池。

3.3雨水系统计算

屋面采用重力流，单斗排水的密闭系统。

3.3.1暴雨强度计算

南京市的暴雨强度公式为

（3.7）

其中重现期取10年，降雨历时t取5min，则有

3.3.2雨水量计算和雨水斗选用

考虑到建筑物的外形、雨水斗的距离和竖井的数量，本医院共设置17根雨水管和17个雨水斗。每个雨水斗的汇水面积为，每个雨水斗的设计排水流量为查<建筑给水排水设计手册>表3.2-5得，单斗系统雨水斗口径为100mm，最大排水能力为16L/s。大于设计排水量7.46L/s。所以选用DN100的87型雨水斗。

3.3.3管径确定

由于是单斗系统，悬吊管和立管的管径均采用雨水斗的DN100。

图3.12 雨水排水系统示意图

由于屋顶雨水管布置方式一致，所以本设计只选取不同类型管道进行计算。连接YL-6和YL-7雨水立管的首层雨水横干管的设计流量，敷设坡度为0.02，查满流横管水力计算表，选用DN150排水管，其最大排水能力为22L/s，

满足要求。YL-1雨水立管连接排水横干管应与立管一致DN=100。

排出管的管径和坡度与横干管一致。

3.4消火栓系统计算

3.4.1.消火栓间距确定

按规范要求，本建筑物任何一处着火，应保证同层相邻2个消火栓射出的充实水柱能同时到达室内任何部位。消火栓保护半径计算如下：

（3.8）

式中 ——水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8～0.9，本设计中取0.8；

——水带长度，m水带长度采用25m；

——水枪充实水柱倾斜45·时的水平投影长度，对一般建筑，由于净高的限制，一般按计；对于层高大于3.5m的建筑，；

——水枪充实水柱长度，m。

对于本建筑物，由于层高大于3.5米，因此，，取，，所以，保护半径。

单排消火栓两股水柱到达室内任何部位的间距：

（3.9）

式中 S——单排消火栓2股水柱到达时的间距，m；

b——消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m；

R——消火栓保护半径，m。

对于本建筑物，，间距，取25m。

3.4.2消防管道系统计算

1、根据高层建筑消火栓给水系统要求：其消防用水量不小于10L/s，需2股射流，每股设流量，水枪射出的充实水柱长度，采用消火栓栓口径为65cm，水枪口径为19cm，衬胶水龙带长度为25cm，水枪充实水柱长度为12.0m

消火栓口所需压力计算按以下公式计：

（3.10）

式中：。

根据所选的水枪口和充实水柱条件查技术数据表，可知水枪喷嘴出所需水压和水枪喷口处的射流量为：

水带的阻力损失按公式并查表可得

消火栓口水压确定为：

2、室内消防用水量为，消防竖管考虑两股水柱作用，故消防竖管流量为，采用DN100热浸镀锌钢管，，；而对于消火栓环网，考虑4股水柱同时作用，故流量为，采用DN125钢管横干管，，。

3、消火栓给水系统计算简图如下：

图3.13 消火栓给水系统示意图

消火栓给水管网水力计算结果如下表：

表3.10 消火栓给水管网水力计算表

管段

设计秒流量（L/s）

管长（m）

管径（mm）

流速（m/s）

水力坡度（kPa/m）

水头损失（kPa)

3.4.3消防泵和稳压泵选择

1、消防泵扬程按下式计算：

（3.11）

式中，— 消防水泵的扬程，；

— 自消防泵至最不利消火栓处的消防管道沿程与局部水头损失之和，

，局部水头损失按沿程水头损失的10%计算；

— 消防水池最低水位与最不利消火栓之间的几何高度，m。

则，消防泵扬程为：

根据消防水量和选泵，选用XBD7.0/25-100L型消防水泵两台（一备一用），其参数为：Q=25L/s， H=70m, N=30kW, n=2900r/min。

2、消防水箱设置高度为38.30m，高出屋顶0.5m。水箱出口到最不利点应保证70kPa的静压，它到最不利处消火栓的静水压力为，按规范，需要设置增压设施，增压设施的最小工作压力为：

（相对压力）

气压罐的取0.8，则：

增压设施的最大工作压力=（＋100）/0.8－100＝232.0kPa（相对压力）

增压泵的设计工况点应满足：

a、流量为5L/s时，扬程不小于165.6kPa；

b、流量小于5L/s时，扬程能达到232.0kPa；

在屋面增压泵选用两台50DL×2多级立式泵，一用一备，水泵性能参数：Q＝3L/s时，H＝250.0 kPa ，Q＝5L/s时，H＝180.0kPa，n＝1450r/min，N＝3KW。

气压罐为隔膜式，调节水容量300L,容积附加系数1.05，气压罐总容积V为：

V ＝1.05×300/（1-0.80）＝1575L

气压罐规格：Ø1200mm×1500mm

3.4.4室内消火栓压力计算

当消防泵工作时，消火栓处的水压超过时应设置减压装置，一般在需要减压的各层设置不同孔径的孔板，以消耗过剩的压力。

最不利消火栓处的动水压力为，下层消火栓处的动水压力为

（3.12）

式中，Z — 下层消火栓所在楼层的层高；

h — 上下两层间的消防竖管的沿程水头损失与局部水头损失

之和，（i根据管段流量和管径确定）。

计算见下表。

表3.11 各层消火栓栓口出水压力计算结果

楼层号

上下层间

消防竖管

设计流量Q

（L/s）

上下层间

消防竖管

单阻i

（kPa/m）

上下层间

消防竖管

长度L

(m)

上下层间消防

竖管沿程水损

（

每层消火栓的剩余压力等于动水压力减去消火栓保证流量为5.2L/s时消火栓口所需水压0.20MPa。

3.4.5确定减压孔板孔径

静水压力大于0.5MPa时需设置减压孔板。计算出的剩余水头需由节流孔板所形成的水流阻力所消耗，即应使剩余水头与孔板局部水头损失相等；水流通过孔板后的流速为

（3.13）

则，流速；

再按下式进行修正，并按修正后的剩余水头查表得所需孔板孔径d

（3.14）

式中， — 修正后的剩余水头，；

— 水流通过孔板后的实际流速，m/s。

计算结果见下表。

楼层

动水压力（MPa）

剩余水头H0（MPa）

修正后剩余水头（m）

消火栓管径（mm）

孔板孔径（mm）

表3.12 剩余水头与减压孔板计算结果

3.4.6高位消防水箱

高位消防水箱设在屋面，贮水量按贮存10min的室内消防水量计算，当计算值大于18m3时，仍可采用18m3。

，取18m3。

底面积为：，高度1.8m超高0.3m，有效容积。

3.4.7消防贮水池

消防贮水池按满足火灾持续时间内的室内消防用水量计算，即室内消火栓系统：Q=20.8L/s，T=2h；自动喷水灭火系统；Q=22.7L/s，T=1h。

消防贮水池容积为：

消防贮水池底面积为88m2，水深2.7m。有效容积240m3。

3.4.8水泵接合器的选择

室内消火栓系统的消防设计流量为20.8L/s，选用2个SQ150地上式水泵结合器，每个结合器的流量为10～15L/s。

3.4.9室外消火栓设置

室外消火栓用水量为20L/s，为确保消防灭火安全，选用4个型号SS100双出口地上式消火栓，其主要性能参数如下：

表3.13 室外消火栓主要性能参数

型号

公称通径（mm）

进水口径（mm）

出水口径（mm）

公称压力（MPa)

外形尺寸
（mm×mm×mm）

质量（kg）

SS100

100

65×2

1.6

400×340×1515

135～140

3.5自动喷水灭火系统计算

3.5.1设计参数

地下停车库按中危险II级设计，其余场所按中危险Ⅰ级设计。

自动喷水灭火系统设计参数详见表3.13。

表3.14 自动喷水灭火系统参数表

序号

危险等级/场所

喷水强度

(L/min·m2)

作用面积

(m2)

持续喷水时间

(h)

最不利喷头工作压力（mH20）

中危险Ⅰ级

160

1.0

中危险II级

160

1.0

---

3.5.2.划分作用面积

在第九层最不利点划分作用面积。根据平面尺寸和相关要求，在作用面积内布置23个喷头，即为水力简图中虚线包围部分。实际作用面积为：，符合要求。

3.5.3自动喷淋系统水力计算

当喷头流量采用L/s时，喷头流量计算公式：

（3.15）

其中，p--喷头工作压力

K--喷头流量特性系数，这里K值取0.420。

从最不利点喷头1开始，逐段计算流量、水头损失，逐点计算工作压力，作用面积以后的管段流量不再增加。最不利点喷头1的工作压力为10mH2O。

自喷水力计算表见表3.14。

图3.14 自动喷水灭火系统计算示意图

自喷水力计算简图见图3.15。

表3.15 自动喷水灭火系统水力计算表

任意4个喷头平均喷水强度校核：在作用面积内取最不利4个喷头围合范围内的平均喷水强度与规范规定的喷水强度作比较，看能否满足规范要求。

本设计取1,2,a,b,共4个喷头做平均喷水强度核算。经计算，上述4个喷头的流量分别为：q1=1.33L/s,q2=1.47L/s,qa=1.40L/s,qb=1.L/s.平均喷水强度计算如下：

本系统按中危险级Ⅰ级设计，设计喷水强度为6。平均喷水强度=7.31与设计喷水强度6比较：7.61>6.00，比较结果合格。

3.5.4水箱高度计算

火灾初期，消防水泵房未启动以前由屋顶高位水箱供水。此时，采用作用面积最不利4个喷头1,2，a，b，同时喷水计算流量和水压，最不利点喷头1的工作压力为5H2O。计算结果见下表。

水箱高度计算如下：

（3.16）

式中，H — 水箱高度，m

H0 — 最不利点喷头工作压力，mH2O,；

Z — 最不利喷头标高，m

— 从最不利点喷头至水箱的总水头损失

报警阀局部水头损失：

（3.17）

其中，阻耗

即

水流指示器局部水头损失按报警阀取值，

消防水箱的供水，除了满足系统最不利点出喷头的最低工作压力外，还必须校核喷水强度能否满足规范要求。取1，2，a，b四个喷头作平均喷水强度核算。以系统最不利点喷头1的工作压力5mH2O计算，上述4个喷头的流量分别为：q1=0.94L/s,q2=1.04L/s,qa=0.94L/s,qb=1.04L/s.平均喷水强度Wp计算如下：

按《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50048）规定，轻、中危险级的平均喷水强度不低于设计喷水强度的85%。本系统按中危险级Ⅰ级设计，设计喷水强度为6。

平均喷水强度与设计喷水强度的85%比较：

；

因此，当水箱高度为46.67m时，能满足规范要求，但实际水箱最低水位只有38.50m,为了保证平时最不利喷头的水压，在屋面设置LDW3.6-8×3型稳压泵两台（一用一备），其参数为：Q=1L/s ，H=24m ，N=1.1kW。另配置隔膜式气压罐一个。

3.5.5喷淋泵选择

喷淋泵的设计流量：

设计流量：＝22.48L/s＝80.9

喷淋泵的设计扬程：

高程差Z=m

最不利管路水头损失∑h＝27.79mH2O

水流指示器和湿式报警阀的水头损失＝2mH2O

最不利点处喷头工作压力＝10mH2O

∑h++=82m

喷淋泵的选择：选用两台XBD8.2/25-100L消防泵，一用一备，水泵性能参数：Q=25L/s，H＝82m，n＝2900r/min，N＝69KW。

3.5.6减压阀设置

按规范要求，中危险级各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa，经简单计算-1到4层节点压力大于0.4MPa，均应设置减压孔板，板后压力0.4MPa。

3.5.7水泵接合器的选择

喷淋系统的设计流量为22.48L/s，选用2个SQ150地上式水泵接合器，每个接合器的流量为10～15L/s。

3.6气体灭火系统计算

设备间和医院四层的中心弱电机房作为一单独防护区，长、宽、高分别为7.6m，6.8m，2.1m，其中设备实体体积约为20m3。每个防护区净容积

计算灭火剂设计用量

依据本规范，取0.13，取1.0，则

按产品规格，选用S型气溶胶灭火装置15kg，1台。

热气溶胶预制灭火系统设计图，如下图所示。