1 设计任务及资料
1.1 设计任务
根据潍坊市市建委及有关部门批准的设计任务书，拟在市区建造一幢商务综合大厦，本工程主体地下一层，地上19层，建筑物总高度为62.15m。地下一层为地下车库及水泵房，一至三层为商铺及写字间，四至十九层为公寓式办公室。
要求设计该建筑内给水排水工程，具体设计项目为： 1、室内给水工程。 2、室内排水工程。
3、室内消防工程：消火栓系统，自动喷淋系统。 4、室内热水系统 5、水泵房设计
1.2 建筑设计资料
建筑设计资料包括建筑物所在地总平面图，建筑物各层平面图。建筑物地下1层层高4.8m，2层层高4.5m，3层层高4.2m,4至19层层高3.0m。
建筑物1、3层设有公共卫生间，内设蹲式大便器、水箱座便器、洗脸盆、拖布池。4至19层为公寓式办公，内设洗脸盆、座便器、淋浴器、洗菜池。地下1层为汽车库、变配电室、水泵房、等。
根据建筑性质、用途及建设单位要求，室内应有完善的给排水卫生设备。该大楼要求消防给水安全可靠，设置独立的消火栓及自动喷淋系统。每一个消火栓内设按钮，消防时可直接启动消防泵。生活水泵要求自动启动。此外，考虑建筑物整体要求，管道全部暗敷。
1.3 城市给排水资料
该建筑以城市给水管网为水源，大楼东恻有一条DN250市政干管，常年可资用水头为0.4MPa。城市管网允许直接抽水。
室内排水系统用合流制，粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。 市政常年供应蒸汽热源，蒸汽表压为0.3Mpa。由大楼东侧的蒸汽管网输送。
2 设计说明
2.1 室内给水工程
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。
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2.1.1 相关规范
根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003))，有以下规定：
(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。
(2)卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa。 (3)高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区应符合下列要求：
1)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。
(4)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。 2.1.2 生活给水系统
因城市管网常年可资用水头远不能满足用水要求，考虑二次加压。而且对于高层建筑而言，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。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。我国规定：办公楼中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，并结合该建筑的层数、功能及室外供水压力，将该建筑竖向拟分为2个供水区，分区结果如表1所示。
表1 给水竖向分区表
区名 低区 高区
分区范围 1-9 10-19
静压(mH20) 31.5m 61.5-31.5=30
静压校核
31.5<45，符合规范要求 30<45，符合规范要求
对于如上的分区供水方式，给水系统的供水方式应根据建筑物实际情况等进行方案比较，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。该建筑给水方案比较如表2所示。
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表2 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
供水较可靠，设备与管材较少，
分区减压阀减压供水方式
水泵统一加压，仅在顶层设置水箱，下区供水利用减压
阀减压
下区供水压力损耗较大能源消耗
较大
供水较可靠，设备布置集中，便于维护管理，不占用建筑上层使
用面积，能源消耗较省 水泵型号、数量较多，投资较费，
水泵控制调节较麻烦
各种类型的高层建筑
水泵宜用出水流量或压力控
制和调节
投资省，设备布置集中，便于维护管理，不占用上层使用面积
电力供应充足，电价较低的各类高层建筑
根据建筑物形式，减压阀可有各种设置方式，如输水管减压、配水立管减压、配水干管减压、
配水支管减压等
分区设置变速水泵
分区无水箱供水方
式
或多台并联水泵，根据水泵出水量或水压，调节水泵转速或运行台数
减压阀减压给水方式虽然投资省，设备布置集中便于维修，电力供应充足，但鉴于该建筑机房层水箱间面积不大，仅可以容得下屋顶消防水箱，故为保证供水安全可靠，本设计确定高
区选择无水箱的变频水泵供水方式。 2.1.3 室内给水系统组成
整个系统包括引入管、水表节点、给水管道、配水装置用水设备、给水附件，此外，尚包括中高区所需的加压泵组等设备。
2.2 消防系统
建筑消防系统主要有消火栓系统、自动喷水灭火系统及手提式灭火器灭火系统。 2.2.1 室内消火栓系统 2.2.1.1相关规范
(1)高层建筑应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等进行分类。并应符合有关规定。
(2)高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。
(3)高层建筑室内、外消火栓给水系统的用水量，不应小于规范规定值。
(4)商业楼、展览楼、综合楼、一类建筑的财贸金融楼、图书馆、书库，重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的火灾延续时间应按3.00h计算，其它高层建筑可按2.00h计算。自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1.00h计算。
(5)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。
(6)消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm，带长度不应超过25m，水枪
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喷嘴口径不应小于19mm。
(7)消防电梯间前室应设消火栓。
(8)高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。
(9)除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入高位消防水箱。
(10)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。 2.2.1.2 方案的选择
建筑消火栓系统设计的主要内容：消防用水量计算；消防给水方式的确定；消火栓、消防管道布置；消防管道水力计算及消防水压计算；消防水泵的选择；屋顶水箱体积的确定；绘制消火栓系统的平面图及系统图。
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)确定该建筑的建筑物类别为一类，并且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。由于该建筑属于重要的办公楼，火灾延续时间按3.00h计算，室内消火栓用水量为40L/s。
高层建筑消火栓消防给水系统按服务范围独立的室内高压或临时高压消防给水系统和区域集中的室内高压或临时高压消防给水系统；按建筑物高度分为一次供水室内消火栓给水系统和分区供水室内消火栓给水系统。
当建筑物高度在80m以内时，采用一次供水室内消防给水系统。火灾时，由高压消防泵向管网系统供水灭火。为了灭火时便于操作水枪，在主立管下部动水压力超过0.5Mpa的消火栓处设减压装置或采用减压稳定型消火栓。当建筑高度超过80m或消火栓处静水压力大于1.0MPa时，应进行分区，并按个分区分别组成本区独立的消防给水系统供水灭火。本设计建筑高度62.5m,室内消火栓采用采用一次供水室内消防给水系统。 2.2.1.3 室内消火栓系统组成
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。 2.2.2 自动喷水系统
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。 2.2.2.1 相关规范
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