高层建筑给水排水工程设计步骤

基本设计步骤

一、设计条件

（一）、建筑部分

1、熟悉建筑资料，了解建筑性质及分类（该建筑属于几类高层建筑？主要作为消防系统设计依据）；

2、熟悉建筑平面及功能布置，确定用水点（排水点）位置；

3、通过对整体建筑进行给排水（含屋面雨水）初步布置确定建筑布局是否合理？如不合理在那些部分需要修改（主要为设备间尺寸、管道井位置及数量、用水点尽量上下对齐、配电间移位等）？

（二）、电气部分

1、根据建筑布置确定电气系统（主要为总配电室和分层配电间）是否对给排水系统布置有影响；

2、对弱电系统采用同样方法处理；

3、对建筑布置中特殊功能房间采用同样方法处理；

4、如上述布置对给排水系统布置有影响应提出合理的修改意见。

（三）、给排水部分

1、根据建筑条件选择相关建筑给排水设计规范；

2、初步确定设备间布置地点（规格是否合理）？

3、根据建筑布置熟悉各给水点（生活冷水系统、热水供应系统、消防给水系统等）位置；

4、根据建筑布置熟悉各排水点（生活污水系统、消防后事故排水系统、屋面雨水系统等）位置；

5、初步确定屋面（含各分区）生活或消防水箱设置位置；

6、熟悉或初步确定各管道井（尽量相对分散布置）位置。

二、设计步骤

（一）、建筑给水系统

1、确定建筑给水引入点（一般为两点引入）及控制方式[一般为两阀（闸阀、止回阀各一）一表]；

2、根据市政给水资料确定采用市政给水余压供水区间（一般为从建筑地下部分至上部三-四层）；

3、根据建筑功能分区和用水点资料确定建筑上部生活给水系统分区（一般分区原则为按建筑高度35-60米分区，建筑要求供水等级越高则分区建筑高度越小；另外要考虑相同建筑功能的空间尽量在相同供水分区内）；

4、确定屋面（含各分区）生活或消防水箱设置位置（水箱容积及形状规格等根据计算结果确定）；

5、根据给水分区对各用水点进行优化的给排水平面布置（各分区给水立管可以设置在一个管道井内方便检修维护；除特殊要求外一般不考虑分层给水计量；除特殊要求外一般应考虑分层给水控制；给水管线布置应水力条件良好；确定给水管线材质-方便水力计算查相应水力计算表）；

6、标注给水立管编号并绘制管道井大样图，注意分层给水支干管应与相应分区给水立干管连接；

7、根据给水管线平面布置绘制给水轴测图，编制给水水力计算表（注意是否有集中热水供应；一般只需要对有代表性的给水管线进行详细的水力计算，其它可以根据该计算结果参考确定流量、管径、水头损失等参数）；

8、根据水力计算结果确定整个建筑给水系统的管径（避免片面根据计算结果频繁变换管径）；根据水头损失计算资料确定建筑给水设备所需要的设计扬程（最上区应考虑屋面消防水箱采用生活水泵供水）；根据流量计算资料确定建筑给水设备所需要的设计流量；

9、如建筑有设置中水系统要求其系统设计参考以上步骤；

10、图纸完善及设计和计算资料整理。

（二）、建筑排水系统

1、根据市政排水资料确定建筑排水的总体走向（建筑污水汇集后一般通过局部污水处理构筑物至化粪池后排入市政排水管网，根据建筑规模化粪池可以多处设置；注意室外排水检查井设置间距要求和污水流经化粪池等构筑物存在局部水头损失）；

2、根据市政排水情况和建筑功能确定排水体制（即排水系统是否采用分流制-如建筑设置有中水系统则必须分流）；

3、根据建筑给水系统布置进行优化的排水系统平面布置（排水系统一般不分区，一般需要设计专用或共用辅助通气立管；排水立管应尽量上下取直贯通；排水立管中部、下部及出户横管处应设置专用消能管件；建筑中下部排水水封应安全可靠-一般选择S型水封；排水管件一般选择自带检查口型）；

4、对建筑地下部分进行排水管线平面布置（除正常排水点外设备间等一般应设置集水井排可能出现的积水并采用排（潜）污泵提升排除）；

5、确定排水管线材质（一般选择金属管材或加厚塑料管，排水出户横管最好选择金属管并做加强防腐措施）；

6、绘制排水系统轴测图，进行排水系统水力计算（主要确定排水管径、敷设坡度、专用通气管管径；排水管出户标高应根据建筑的基础结构资料和市政排水资料确定）；

7、建筑室外排水系统的优化平面布置及水力计算（主要确定排水管径、敷设坡度、埋设深度）；

8、图纸完善及设计和计算资料整理。

（三）、建筑雨水系统

参考建筑排水系统和雨水排除系统（教材资料）设计（屋面雨水经雨水斗收集后通过雨水立管排建筑户外雨水井与室外雨水系统汇集，雨水立管一般设置在建筑室内专门雨水管道井内；注意暴雨强度公式选择和重现期确定）。

部分普通高层建筑室内雨水系统一般由建筑专业考虑。

（四）、建筑热水系统

参考建筑给水系统和热水供应系统（教材资料）设计。

注意事项：

1、热水用水点不同于冷水用水点；

2、高层建筑供应热水系统必须设计回水管路（循环泵扬程一般小于2米），热水系统沿程温降一般选择5~10℃（要求越高温降越小）；

3、热水系统分区基本同冷水系统分区，热交换装置一般设置在各分区或集中设置在设备间内；

4、需要进行主要部分（热媒选择；热媒耗量、热水部分耗热量计算、热交换装置选择等）的热工计算（热水量计算应注意热水计算温度和用水当量查表方法）。

（五）、建筑消防系统

严格执行现行《高层建筑防火设计规范》。

根据建筑等级和功能要求进行消防系统设计（主要为建筑消火栓给水系统、喷淋给水系统、消防器材配置等，其它消防系统暂不考虑）。

（五·一）消火栓给水系统

1、根据规范及建筑等级和建筑功能确定消火栓系统消防喷枪使用支数【一般为四~六支喷枪动作，即消火栓系统消防设计流量为20~30L/s（注意消防电梯前室必需布置消火栓（含消防立管）并且该消火栓不计算在动作消防流量之内）；根据该参数计算设备间消防水箱的消火栓系统贮水容积=设计流量*消防时间（一般不低于二~三个小时）]和屋面消防水箱容积（一般二类高层消火栓系统为不低于12m3，一类高层为不低于18m3，）；

2、根据建筑高度进行消火栓系统的竖向分区（理论上每个分区建筑高度应不超过100米（原规范为80米），实际工程应用一般根据建筑等级采用60~80米，等级越高分区高度越小）；

2、根据建筑平面布置确定消防立管的设置位置和数量（详见附件中的参考资料部分）；

3、根据立管布置进行消防系统的平面布置[主要内容为：消防管道井位置、消防立管位置及数量；消火栓位置及配置参数、室外平面布置图中应绘制水泵结合器（一般每个分区均需要设置）数量及位置、消防器材位置及数量和配置参数、设备间布置-消防泵一般应设置试验管线，排水进入积水井]（消防立管一般应在各分区建筑室内和室外分别连接成环状）；

4、绘制消火栓系统给水轴测图，进行水力计算（确定消防给水流量、管线管径、各设计管路水头损失等），选择消防给水设备（一般选择成套设备，一般每个消防分区选择一套设备）；并根据设备（水泵）实际参数（主要为扬程选定值一般会大于计算扬程）结合水头损失计算结果进行节流孔板的计算（设置节流孔板的目的是保证每个消火栓处的实际出流量为5 L/s。实际工程中节流孔板设置依据为消火栓栓口处工作压力应不超过40~50米水柱）；

5、注意建筑最上一个分区应在建筑屋面设置屋面试验消火栓；

6、消防器材选择及数量应根据《建筑消防器材配置设计规范》计算确定（消防器材每个配置点应不少于两具）；

7、图纸完善及设计和计算资料整理。

（五·二）喷淋给水系统

1、根据规范及建筑等级和建筑功能确定喷淋给水系统的设计流量（也可以根据规范要求的喷水强度结合作用面积计算确定）；

2、根据计算流量确定设备间消防水箱的喷淋系统贮水容积=设计流量*消防时间（一般为一个小时）]和屋面消防水箱容积（≥设计流量*消防时间10分钟）；

3、根据建筑平面布置进行喷淋系统的平面布置（注意喷头选型和数量统计），按照每个喷淋分区的喷头数量不超过800个（实际工程中一般应考虑安全系数3~5%，即实际喷头数量一般应少于800个）或静水压力不超过1.2MPa进行喷淋系统分区（注意喷淋系统分区与消火栓系统分区的区别）；[平面布置图主要内容为：喷淋管道井位置、喷淋立管位置及数量；喷淋系统附件配置参数、室外平面布置图中应绘制水泵结合器（一般每个分区均需要设置）数量及位置等]（喷淋立管一般在各分区建筑室内宜设计成环状，但室外应连接成环状）；

4、根据喷淋系统分区进行设备间喷淋系统平面布置（喷淋泵一般应设置试验管线，排水进入集水井）；

5、绘制喷淋系统轴测图，进行水力计算（一般采用流量迭加的作用面积法计算；计算目的为确定流量、管线管径、水头损失等）；

6、根据计算结果选择喷淋设备（设备选择及节流孔板计算参考消火栓给水系统）；

7、图纸完善及设计和计算资料整理。

高层建筑给水排水系统设计的要点就是将高层建筑进行经济合理的分区，每个分区既相对独立又存在有机联系；在设计过程中可以将该高层建筑理解为每一个分区就是一栋普通多低层或低一类的建筑。