淺談某住宅小區的給排水設計

淺談某住宅小區的給排水設計

摘要：本着“安全適合、技術先進、經濟合理”的設計理念，較詳細地介紹了某住宅小區的給水排水系統，室內、外消火栓系統，自動噴淋滅火系統，自動氣體滅火系統及各系統的設計參數。同時，總結了給排水設計中的一些設計體會。

關鍵詞：住宅小區；給排水設計；消火栓；氣體滅火。

1工程概況

本工程位於xxx，建設用地面積約為38852㎡，總建築面積約為179622㎡。1#、2#樓為一類高層住宅；3#、4#樓為一類高層共建建築，其中一~三層為集中商業與社區服務中心，三層以上為住宅；5#、6#樓為帶商業服務網點的一類高層住宅；地下室共二層，車庫和設備用房，地下二層戰時為人防；幼兒園為多層公共建築（共12個班）。其中本工程總商業面積約為10500㎡，建築最大高度為98.45m。

2生活給水系統

2.1水源：由市政自來水管網引一根DN200的給水管進入地塊供水，作為生活及消防的給水水源。市政自來水供水壓力為0.30Mpa，測試點黃海高程為15.0m。

2.2用水計算

2.3給水方式

為充分利用供水壓力，除地下二層至地上三層由市政直供外，其餘各層在豎向上分為四個區。

加壓分區原則為：控制保證各供水分區的套內分户用水點的給水壓力不小於0.10MPa，入户管的給水壓力不大於0.35MPa。具體分區如下：

低 區：地下二層至三層，由市政給水管網直接採用下行上給方式供水；

高一區：四層至十層，由地下泵房高一區成套變頻供水設備供水；

高二區：十一層至十七層，由地下泵房高二區成套變頻供水設備供水；

高三區：十八層至二十四層，由地下泵房高三區成套變頻供水設備供水；

高四區：二十五層至三十層，由地下泵房高四區成套變頻供水設備供水。

採用下行上給的供水方式供水，局部採用減壓閥組控制保證各供水分區的套內分户用水點的給水壓力不小於0.10MPa，入户管的給水壓力不大於0.20MPa。

2.4 生活水箱

生活用水貯水箱的有效容積按建築物需加壓的最高日用水量的20%~25%確定。本工程加壓給水的最高日用水量為：543m3/d，則地下泵房生活水箱容積為：543m3×20%=108.6m3，取為110m3。

2.5給水系統計算

1）、水泵流量計算

高一區：每户總當量為Ng=（6+4）/2=5，七層總當量值為Ng=5×（4×6+5×2）×7=1190；

U0=q0mKh/(0.2×Ng×T×3600)=200×3.0×2.4/(0.2×5×24×3600)= 1.67%；

其中，U0：平均出流概率，q0：用水定額，Kh：時變化係數，m：用水人數，T：用水時間，Ng：總當量。查現行《建築給水排水設計規範》得出：管段衞生器具同時出流概率：U=3.54%，設計秒流量：qg=8.49L/s，即30.6m3/h，取為32m3/h。

高二區、高三區、高四區給水計算同高一區。

2）、水泵揚程計算

H=H1+H2+H3，

式中：H—變頻給水泵揚程（m），

H1—地下水池水泵吸水口至最不利點的幾何高差（m），

H2—服務水頭（m），

H3—水泵至最不利點的水頭損失（m），

H4—市政可利用水頭（m）。

高四區計算值為：

H1=90.8+5.4=96.2m，

H2=10m（入户水壓），

H3=6m，

故：H=95.7+10+6=112.2m。

故：各給水分區選用水泵如下（其餘各區計算同上）：

高四區變頻穩壓生活給水設備選用：設備參數：AAB32/1.13-3（Q=32m3/h，H=113m），水泵型號：50AAB18-120-11（Q=16m3/h，H=113m，N=11kw）；配隔膜氣壓罐，工作壓力：1.6MPa，調節容積：100L；兩用一備；

高三區變頻穩壓生活給水設備選用：設備參數：AAB32/0.95-3（Q=32m3/h，H=95m），水泵型號：50AAB18-105-7.5（Q=16m3/h，H=95m，N=7.5kw）；配隔膜氣壓罐，工作壓力：1.6MPa，調節容積：100L；一用一備；

高二區變頻穩壓生活給水設備選用：設備參數：AAB32/0.74-3（Q=36m3/h，H=74m），水泵型號：50AAB18-75-5.5（Q=16m3/h，H=74m，N=5.5kw）；配隔膜氣壓罐，工作壓力：1.6MPa，調節容積：100L；一用一備；

高一區變頻穩壓生活給水設備選用：設備參數：AAB32/0.53-3（Q=32m3/h，H=53m），水泵型號：50AAB18-60-5.5（Q=16m3/h，H=53m，N=5.5kw）；配隔膜氣壓罐，工作壓力：1.6MPa，調節容積：100L；一用一備；

2.6給水管材及水錶設置

生活水泵進出水管至分户水錶前及市政直供的給水管均採用襯塑鋼管，螺紋或溝槽式連接，管材及管件的壓力等級為：1.60MPa；分户水錶後給水管均採用PP-R塑料給水管，熱熔連接，管材及管件的壓力等級為：1.0MPa。

按照使用用途、付費或管理單元分別設置水錶，並根據水平衡測試的要求安裝分級計量水錶，下級水錶的設置應覆蓋上一級水錶的所有出流量。

生活給水系統所涉及的材料必須達到飲用水衞生標準。所有給水管道安裝完畢，均應嚴格按照現行規範《建築給水排水及採暖工程施工質量驗收規範》要求做管道試壓試驗並消毒。

3排水系統

3.1本工程採用雨、污分流排水體系。生活廢水與生活污水一起經化糞池處理後排至市政的污水管道。最高日排水量按最高日用水量的90%計，為574.8m3/d。

3.2 排水系統

普通單立管排水系統的不同立管管徑對應的最大當量數分別為：

特殊單立管或雙立管排水系統的不同立管管徑對應的最大當量數分別為：

底層單獨排水橫幹管的不同管徑對應的最大當量數分別為：

高層污水排水立管採用普通雙立管排水系統。

3.3排水管材

高層的廢水、通氣均採用UPVC螺旋消音塑料排水管，同型管件承插膠圈連接；高層的排水支管、多層及裙房的污水立管採用普通UPVC塑料排水管，承插粘接；空調排水管採用普通UPVC塑料排水管，承插粘接。地下室的重力排水立管、埋地排水管採用機制排水鑄鐵管應採用熱鍍鋅鋼管，絲扣連接。污水、廢水、雨水立管底部均設置鑄鐵彎頭，塑料管與鑄鐵彎頭連接處採用專用配件設不鏽鋼卡箍及轉換橡膠圈。

4雨水系統

4.1本工程設計暴雨強度q=1432.348×(1+0.582Lgp)/[(t+4.560)0.633]。

4.2屋面雨水排水系統

屋面重現期p=10a，降雨歷時t=5min，徑流係數Ψ=0.9，匯水面積F=1.01ha，查表: q5=543（L/s·ha）；雨水經屋面雨水斗和陽台地漏收集後排入雨水立管，然後排至場地的雨水管道。屋面雨水管的排水能力能不滿足50年重現期的雨水排放要求部分採用溢流口方式排放。

屋面雨水斗採用標準87型雨水斗，陽台、走廊下方採用普通地漏。雨水立管採用普通UPVC塑料排水管，承插粘接；雨水立管底部均設置鑄鐵彎頭，塑料管與鑄鐵彎頭連接處採用專用配件設不鏽鋼卡箍及轉換橡膠圈。

4.3室外雨水排水

室外重現期p=2a，降雨歷時t=10min，徑流係數Ψ=0.65，匯水面積F=3.9ha，查表: q10=309（L/s·ha）；根據室外地勢高差，採用重力自流排往市政雨水管。

因此，雨水設計流量為: Q=ΨqF=0.65×309×3.9=784L/s。分兩個出口排入市政雨水管網。

室外埋地排水管採用UPVC雙壁波紋管，橡膠圈承插密封連接，管道環向彎曲剛度不應小於8KN/㎡。

5消防系統

本工程按建築高度大於50m的一類高層公共建築進行消防定性，設有室內外消火栓系統，自動噴淋系統。

5.1各消防系統用水量

消防水池貯水量900m3，設於地下室；

本項目總建築面積大於10000㎡且小於30000㎡的商店建築，消防水箱有效容積取36m3，設於3#樓屋頂。

5.2室外消火栓系統

5.2.1本系統由地下室設置900m3的消防水池，作為本工程室外消防給水水源；並由泵房內一組室外消火栓泵（一用一備）加壓供水至小區成環。地下水泵房內同時設置一組室外消火栓穩壓設備進行穩壓。火災發生時，消防水泵應由水泵出水幹管上設置的低壓壓力開關等信號直接自動啟動消防水泵，也可在消控中心和泵房內手動啟動。本工程共設置了12個地上式消火栓，佈置間距不大於120m，保護半徑不大於150m。

本系統滅火用水量為40L/ s，消防幹管管徑為DN150。

5.2.2水泵揚程計算：

H=H1+H2+H3

式中：H—消防水泵揚程（m），

H1—地下水池最低水位至系統最不利點消火栓高差（m），

H2—消防栓栓口所需壓力（m），

H3—水泵至最不利點消火栓管路的水頭損失（m）。

計算值為：H1=6m，

H2=10m，

H3=1.2×380×66.9×1.2/1000=36.6m。

管路損失參數：Q1=40L/s，DN150，v=2.29m/s，1000i=66.9，L=380m，

故：H=6+10+36.6=52.6m。

故：室外消火栓泵選用：立式單級消防泵XBD6.1/40G-FLG（Q=40L/s，H=61m，N=45kw，NPSH=4.5m，η=72%，G=460kg），一用一備。

5.2.3管材

室外消火栓系統採用球墨鑄鐵管，橡膠圈連接；管材及管件的壓力等級均為1.0MPa。

5.3室內消火栓系統

5.3.1本工程室內消火栓給水系統由地下泵房的二台消火栓泵供水（一用一備），供水系統在豎向環網，消火栓系統採用減壓閥組分為兩區，-2F~10F為低區，11F~30F為高區。屋頂消防水箱貯存36m3的消防用水作為初期火災供水，並且高位消防水箱設置高度滿足最不利點消火栓栓口壓力要求。消火栓栓口處壓力大於0.5MPa的消火栓均選型為減壓穩壓消火栓。火災發生時，消防水泵應由水泵出水幹管上設置的低壓壓力開關或高位消防水箱出水管上的流量開關等信號直接自動啟動消防水泵；也可在消控中心和泵房內手動啟動。每層均設置消火栓，保證同層的任一處均有兩股水柱同時到達。

本系統滅火用水量為30L/s，每根豎管最小流量按15L/s計，每支水槍最小流量不小於5 L/s，消防豎管管徑為DN100，消防幹管管徑為DN150。

5.3.2水泵揚程計算：

H=H1+H2+H3

式中：H—消防水泵揚程（m），

H1—地下水池最低水位至系統最不利點消火栓高差（m），

H2—消防栓栓口所需壓力（m），

H3—水泵至最不利點消火栓管路的水頭損失（m）。

計算值為：H1=5.0+90.3+1.1=96.4m，

H2=35m，

H3=1.2×(180×40.5+100×60.2)×1.2/1000=19.17m。

管路損失參數：Q1=30L/s，DN150，v=1.77m/s，1000i=40.5，L=180m，

Q2=15L/s，DN100，v=1.73m/s，1000i=60.2，L=100m。

故：H=96.4+35+19.2=150.6。

故：室內消火栓泵選用：立式多級消防泵XBD16.0/30G-FLG(Q=30L/s，H=160m，N=75kw，NPSH=4.5m，η=72%，G=800kg)，一用一備。

5.3.3 消火栓箱內消防按鈕此信號應作為報警信號及啟動消火栓泵的聯動觸發信號，由消防聯動控制器聯動控制消火栓泵的啟動。本工程-2F~7F、11F~29F採用穩壓減壓消火栓，穩壓後栓口壓力不低於0.35MPa。住宅的輕便消防水龍箱內配置：接口直徑20mm，輕便消防水龍捲盤10m，噴嘴直徑6mm。

5.4自動噴淋滅火系統

5.4.1本工程自動噴淋滅火系統由地下室泵房內二台噴淋泵供水（一用一備），屋頂消防水箱貯存36m3的消防用水作為初期火災供水，並且高位消防水箱設置高度滿足最不利點噴頭壓力要求。公共走道及需要設置噴淋的配套用房按有吊頂設計採用標準吊頂型噴頭ZSTX15，向下安裝。當樑、通風管道、排管、橋架等障礙物的寬度大於1.2m時，其下方增設噴頭，噴頭間距3m。當淨空高度大於800mm的悶頂和技術夾層內有可燃物時應加設標準直立型噴頭（型號為ZSTZ15）。

本系統滅火用水量為40L/ s，消防立管、幹管管徑為DN150。

5.4.2水泵揚程計算：

H=HP+HPj+Hhp+Hbj

式中：H—噴淋水泵揚程（m），

HP—最不利點噴頭所需壓力（m），

Hpj—最不利點噴頭至地下水池最低水位之間的幾何高差（m），

Hhp—最不利點噴頭至水泵吸水管之間管道損失（m），

Hbj—報警閥和水流指示器的壓力損失（m）。

計算值為：HP=10 m，

Hpj=6.0+12.3-0.6=17.7m，

Hhp=20.0+1.2×0.0404×170×1.2=29.9m，

Hbj=2.0+4.0=6.0m；

管路損失參數：Q=40L/s，DN150，v=1.77m/s，1000i=40.4，L=170m；

最不利作用面積處水頭損失估算為20m；

故：H=10+17.7+29.9+6.0=63.6m。

故：噴淋泵選用：立式單級消防泵XBD7.1/40G-FLG(Q=40L/s，H=7.1m，N=55kw，NPSH=4.5m，η=71%，G=560kg)，一用一備。

5.4.3管材

自動噴淋滅火系統採用內外壁熱浸鋅鍍鋅鋼管，工作壓力等級均為1.0MPa。管徑小於或等於DN50時，採用螺紋或卡壓連接，管徑大於DN50時，採用溝槽連接；當安裝空間較小時應採用溝槽連接。

5.5滅火器的設置

本工程除直接對室外開啟的箱體外，每個室內消火栓箱內均配有二具手提式磷酸銨鹽乾粉滅火器。普通住宅按A類輕危險等級設防，滅火器選用MF/ABC3；商業按A類中危險等級設防，滅火器選用MF/ABC3；地下車庫按B類中危險等級設防，滅火器選用MF/ABC4；電氣房間按E類中危險等級設防，滅火器選用MF/ABC3；其餘部位按A類中危險等級設防，滅火器選用MF/ABC3。消火栓箱內滅火器保護不到處均按規範要求增設相應數量的滅火器；且應設置在滅火器箱內，滅火器箱的頂部離地面高度不應大於1.50m，底部離地面高度不宜小於0.08m。