1、绥棱第一医院给水排水工程设计院 (系)：专 业：学 号：学 生 姓 名：指 导 教 师：XXXX年X月摘要绥棱第一医院是一个综合性的医院建筑，由于其内部结构复杂及建筑自身性质对给排水的要求等，为设计增加了不少难度。本次设计包括生活给水系统，生活排水系统，消火栓系统，喷淋系统，热水系统及雨水系统。由于医院建筑性质要求，医院内部供水须安全可靠，保证各个区域内的供水稳定，故分为三区，低区-13层由市政管网直接供水，中区和高区采用并联式变频水泵组给水，均采用下行上给式枝状供水。消防和喷淋系统采用水泵水箱联合给水方式，消防系统横向、竖向成环。喷淋系统采用湿式自动喷水灭火系统。热水系统分中区和高区，采用立
2、管回水式半循环系统。排水系统采用分流制，设专用通气管。本次设计主要任务是完成该医院的给排水和消防图纸的绘制及相关计算，力求使建筑物提供方便、卫生、舒适和安全的生活环境。关键词：医院；给水排水系统；消防系统ABSTRACTThe SuiLing first Hospital is a comprehensive building, due to its complicated internal structure and building characteristic requirements for water-supply and drainage system, increased a l
3、ot of difficulty for the design. This design including the water-supply system, sanitary drainage system, fire-protection systems, storm-water drainage systems and hot water system .In order to adapt to the inner compound of the hospital, guarantee the safe reliability of the water supply among the
4、hospital as well as the stability of the supply to all the regions, this system contains three parts. Lower part from basement to the third layer, is supplied by municipal water supply network, central and upper part using the parallel variable frequency pump group water supply, there are used for d
5、ownward flow and upward supply system branch water. Water tank and pumps are used in fire-protection systems, where the fire hydrant system surrounds horizontally and circularly. Sprinkler system is used by automatic sprinkler system. Hot water system contains central and upper parts, using the rise
6、r backwater of half-circulatory system. Drainage system adopts the separate system and set up special ventilation pipe.The design of the main task is to complete the water-supply and drainage systems, fire-protection systems design of the hospital drawings and its related calculation, and strive to
7、make buildings provide a convenient, sanitary, comfortable and safe living environment.Key words: hospital；water-supply and drainage system；fire-protection system目录第1章 绪论11.1 概述.11.1.1 设计原始资料及工程概况11.1.2 设计目的11.1.3 设计任务与要求21.2 设计说明21.2.1 室内给水工程21.2.2 排水工程51.2.3 热水供应系统51.2.4 消火栓系统61.2.5 自动喷淋系统81.2.6 雨
8、水系统91.2.7 管道的平面布置及管材10第2章室内给水系统的计算122.1 生活用水量的计算122.2 设计秒流量的计算132.3 生活给水管道水头损失的确定132.4 管网的水力计算142.4.1 低区给水管网的计算142.4.2 中区给水管网的计算162.4.3 高区给水管网的计算182.5 屋顶水箱容积计算202.5.1 消防水箱容积计算202.5.2 水箱构造202.6 生活给水和消防贮水池设计与计算202.6.1 贮水池的计算202.6.2 贮水池的设计要点212.7 室内低区所需压力校核212.8 加压泵的选择222.8.1 中区加压泵的选择222.8.2 高区加压泵的选择23
9、2.9 本章小结24第3章建筑内部排水系统253.1 排水系统选择253.2 排水系统水力计算253.3 通气管安装要求283.4 检查口与清扫口的设置283.5 本章小结29第4章建筑消火栓给水系统设计304.1 消火栓给水系统布置原则304.2 消火栓系统的设计计算304.2.1 消火栓保护半径304.2.2 消防管道系统计算314.2.3 消防水泵的选择344.3 消防水箱设置高度确定及校核354.4 水泵接合器选定354.5 消火栓减压354.6 本章小结37第5章自动喷淋灭火系统计算385.1 简介385.2 湿式喷水灭火系统的主要组件及要求385.2.1 闭式喷头385.2.2 报
10、警阀组385.2.3 水流报警装置395.3 喷头的选用与布置395.4 管道与阀门布置395.4.1 供水管道与报警阀405.4.2 管道负荷405.4.3 喷水管网405.4.4 系统的泻水措施405.5 管材及其安装405.6 自动喷淋灭火系统水力计算415.7 自动喷淋灭火系统消防泵的选择445.8 本章小结44第6章建筑热水系统456.1 给水方案456.1.1 热水供应系统的分类456.1.2 系统选择456.1.3 热水供应系统的组成456.1.4 给水管道布置与安装466.2 热水系统的设计计算466.3 热水配水管网计算496.4 热水回水管网水力计算536.5 选择循环泵6
11、06.6 本章小结61第7章 雨水系统水力计算627.1 雨水系统计算目的627.2 屋面水力水量计算627.3 本章小结63第8章医院废水处理648.1 简介648.2 医院废水的成分648.3 医院废水的传统处理方法648.4 医院废水处理原则668.5 医院废水的新处理方法678.5.1 CASS(Cyclic Actiavated Sludge System)法678.5.2 紫外线消毒法688.5.3膜生物反应器(MBR）688.6 医院废水的管理698.7 本章小结69结论70参考文献71致谢73第1章绪论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
12、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。1.1.1 设计原始资料及工程概况绥棱第一医院位于黑龙江绥化绥棱，该市市政给水管网位于医院西北方向管顶埋深-2.4m，压力0.25MPa，市政排水管位于医院北方，管底-3.6m。该地区冰冻线-2.2m。本工程为绥棱第一医院。此建筑共有24层，一层及顶层层高4m，其它各层均为3m，建
13、筑高度70m，地下一层设消防泵房、医用污水处理间等，一层设生活给水泵房、换热间等，二层至二十三层设办公室、病房、设备间等，顶层设消防水箱、电梯机房、加压机房等。该建筑为一类建筑，火灾危险等级为中危一级。1.1.2 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。1.1.3 设计任务与要求（1）明确毕业设计的任务、要求和期限，围绕毕业课题检索、收集资料和信息，制定工作进度。（2）进一步
14、完善毕业设计，明确设计细节。（3）绘制该给水排水设计工程的施工图（包括平面图、系统图、首页说明等）。要求计算机绘图。（4）具体内容：生活给水系统的平面布置图、系统图；排水系统的平面布置图、系统图；消火栓给水系统的平面布置图、系统图；自动喷水灭火系统的平面布置图、系统图；排水系统的平面布置图、系统图；水泵房、水池、水箱的平面布置图、系统图；热水系统的平面布置图、系统图。雨水系统的平面布置图、系统图。（5）按设计任务，编写计算说明书一份。撰写的论文正文总字数不少于2万字。1.2 设计说明1.2.1 室内给水工程1、系统选择由于高层建筑对消防给水的安全可靠性能要求严格，故高层建筑应独立设计生活给水系
15、统、消防给水系统。高层建筑，若只采用一个给水系统供水，建筑低层的配水点所受的静水压力很大，易产生水锤，损坏管道及附件，流速过大产生水流噪音；低层压力过大，开启水龙头时，水流喷溅严重；使用不便，根据建筑给排水设计规范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。原始设计资料给定了市政给水管网提供常年的水压为0.25MPa。绥棱第一医院建筑内采用独立的生活给水系统。根据设计资料，已知市政给水管网常年水压为0.25MPa，只能满足建筑低区的用水要求，故室内给水系统采用分区给水方式，分为高、中、低三区。低区地下一层至三层由市政管网直接供水，采用下行上给供水方式；中区41
16、3层由变频水泵直接供水，供水横干管设在三层楼顶，供水方式为下行上给。高区1423层由变频水泵直接供水，供水横干管设在十三层楼顶，供水方式为下行上给。由于市政给水管网不允许生活水泵直接抽水，因此在一层室内设贮水池和变频水泵房。2、系统组成整个给水系统包括引入管，水表节点，给水管网、给水附件，以及水泵等给水设备、贮水池等配水设施。3、给水管道布置与安装（1）各层给水管道均采用暗装敷设，管材均采用给水塑料管（埋地引入管采用给水铸铁管），其接口采用承插式接口，用弹性密封套连接。（2）给水管道与排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉排水管在给水管下面。给水管与热水管平行时，给水管
17、需设在热水管下面100mm。（3）管道外壁距墙面的距离不小于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2025mm。（4）立管穿过楼板时应预埋套管，且要高出地面1020mm。（5）在立管横支管上应设阀门，管径DN50mm时设闸阀DN50mm的管道上）、蝶阀、止回阀、浮球阀、球阀、旋塞阀、安全阀等。1.2.2 排水工程1、系统选择室内排水系统采用分流制排水，设专用通气管；各层满足伸顶通气的要求，不满足时伸出侧墙通气，并通气帽高于门窗0.6m。2、系统组成本系统由卫生洁具、排水管道、检查井、清扫口、室外排水管道、检查井，化粪池等组成。排水横支管与排水立管的连接配件要求
18、均采用45斜三通，立管与排出管的连接配件要求采用两个45弯头，若采用新型排水系统，则应采用特制配件。立管上应每隔两层设置一个检查口，其设置高度规定离地面为1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。当悬吊在楼板下面的污水横管上有二个及二个以上的大便器或三个以上的卫生器具时，应在横管的起端升到上层地面设置清扫口。在地下排水横管上隔一定距离需设清扫口，一般为1015m2。1.2.3 热水供应系统 1、系统选择选用何种热水供应方式，应根据建筑物的用途、热源的供个给情况、热水用量和卫生器具的布置情况进行技术和经济比较来确定。热水供水方式有如下几类：按供应范围不同有：集中供热、局部供热、区域供热。集
19、中供热：在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热后，通过热水管网输送到整幢或几幢建筑的热水供应系统。集中热水供应系统适应热水用量较大，用水点较集中的建筑，如高级住宅、旅馆等。局部供热：采用小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围内一个或几个配水点使用的热水系统。局部热水供应系统适应于热水用量较小的建筑，如一般性的小型住宅单元、小型餐厅等。区域供热：在电厂、区域性锅炉房或热交换站将水集中加热后，通过市政热力管网输送到整个建群、居住区、城市街坊或工业企业的热水系统。室内热水采用集中式热水供应系统，用半容积式加热器，蒸汽来自城市蒸汽管网，水加热器出水温度为70。分区与给水系统略有不同，分高中低三个区，
20、低区-11层没有热水供水点，因此通过减压的方式由中区提供23层热水；中区413层采用下行上给式供水方式，水加热器由中区水泵供给冷水。高区1423层采用下行上给式供水方式，水加热器由高区水泵供给冷水。因该医院24h都用热水，且热水用水点少，故采用干管循环。冷水计算温度以4计。2、系统的组成由加热器，配水管网，回水管网，循环水泵及附件等组成。1.2.4 消火栓系统1、系统选择该建筑属一类建筑，查规范得，室内消火栓用水量均为30L/s，室外消火栓用水量均为20L/s。室内每根立管最小流量为15L/s，每支水枪最小流量为5L/s。最低层消火栓所承受的静压小于1.0MPa，可不分区，采用水箱和水泵联合供
21、水的临时高压给水系统。消火栓出口动压大于0.5MPa的采用减压稳压消火栓3。消火栓布置在较明显，且经常有人出入使用方便的地方，消火栓箱内均设有远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓灭火的同时启动消防泵。采用单栓口消火栓，栓口口径为65mm，水枪喷嘴口径为19mm，充实水柱为12m。采用麻质水带，水带直径为65mm，长25m。室外消火栓系统共设三套地上式水泵接合器（位置见图纸），以便消防车向室内消防管网供水。屋顶水箱贮存有10分钟的消防水量容量18 m。火灾延续时间以2h计。2、系统组成该系统由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及消防泵等组成。3、消防管道布置与安装（
22、1）消火栓给水系统的布置。高层建筑室内的消防给水系统与生活给水系统必须分开设置，自成一独立系统。消防给水管道应布置成环状。在环状管道上需要引伸支管时，则支管上的消火栓数量不应超过一个。室内消防给水管网的进水管不应少于两根。当其中一根发生故障时，其余的进水管仍能保证设计要求的消防流量和水压。阀门的设置应便于管网维修和使用安全，检修关闭阀门后，停止使用的消防立管不应多于1根，当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。水泵结合器应设在消防车易于到达的地方，同时还应考虑在其附近540m范围内有供消防车取水的室外消火栓或贮水池。水泵结合器的数量应按室内消防流量确定；每个水泵结合器进水流量可达到1015L/s
23、一般不少于2个。（2）消火栓布置按规范要求设消火栓消防给水系统的建筑内，每层均应设置消火栓。消火栓间距布置应满足下列要求：充实水柱同时到达室内任何部位。每根消防竖管的直径，应根据一根竖管要求的水柱股数和每股水量，按上下相邻消火栓同时出水计算，但不应小于100 mm。消火栓布置按照以下公式计算：式中 S2消火栓间距（2股水柱达到室内任何部位），m；R消火栓保护半径；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。消火栓口距地面安装高度为1.1m，栓口宜向下或与墙面垂直安装。消火栓应设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。建筑物设有消防楼梯时，其前室应设有消火栓。在
24、建筑物屋顶应设1个实验消火栓，以便于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。在寒冷地区，屋顶消火栓可设在层出口处、水箱间或采取防冻技术措施4。4、消火栓的分区消火栓消防给水系统的给水方式分为分区和不分区两种，本设计最底层 静压小于1.0MPa，故采用不分区系统。根据规范，室内消防流量取30L/s，取充实水注12m，水枪喷嘴流量5.2L/s，最不利情况同一立管上同时出水两股水注，消防立管管径为DN100及DN125。1.2.5 自动喷淋系统1、系统选择该建筑采用湿式自动喷水灭火系统，各层均设自动喷水灭火系统，喷头动作温度为68，一般为长方形布置
25、距墙不小于0.5m，不大于1.8m。配电间等不布置喷头，大厅用防火卷帘隔开5。湿式自动喷水灭火系统属被动启动系统，当温度升高，喷头(玻璃炮)爆碎，(管网)所产生的水流引动水流指示器，报警中心接获第一个报警信号，当水继续流出，压力开关动作(同时驱动本区域水力警铃）。报警中心接获第二个报警信号，同时启动喷淋泵。水箱高度不满足最高层的要求，在高位水箱旁设增压稳压设备。每层大约有200个喷头，每45层设一根立管，共六根立管。湿式报警阀设置于地下室内，并靠墙布置，水力警铃装在报警阀附近。火灾发生之后，喷淋头附近的空气温度上升，超过了玻璃管的额定温度之后（一般为68），玻璃管爆裂，管内的水就喷出来了，这
26、时候管道上的水流开关由于水的流动而发出报警信号，在消防控制中心报警显示。于此同时，由于水流的动作，造成湿式报警阀阀板开启，水流通过湿式报警阀的同时也通过延时器进入压力开关，启动压力开关和水力警铃，压力开关联动开启喷淋水泵。这就完成了整个系统的工作过程。2、系统组成自动喷水灭火系统由水源、加压储水设备、喷头、管网、报警装置等组成。1.2.6 雨水系统建筑雨水排水系统的任务是及时排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水、避免形成屋顶积水对屋顶造成威胁，或造成雨水溢流、屋顶漏水等事故，影响人们正常生活和生产活动。1、雨水系统的分类屋面雨水排水系统分为外排水系统和内排水系统。（1）外排水系统外排水系统的各组成
27、部分均敷设在室外，适用于多层建筑和大型厂房或库房。由于雨水管道敷设在室外，因此不会造成管道对室内人们活动和存放物品的影响。但屋面排水较分散，当建筑物较大，天沟较长时为保证天沟的坡度，需增加垫层厚度，也增加了屋面的荷载。（2）内排水系统内排水系统是用管道将屋面雨水引入建筑物内部，再通过管道有组织将雨水排出室外。内排水系统又可分为封闭式系统和敞开式系统。封闭式系统的室内管道无开口部分，管道内呈压力流状态，排水能力大。但耗费管材，管道必须严密。敞开式系统的立管最终排入室内明渠或埋地管中，管渠可排入其他较清洁的废水。高层建筑宜采用封闭式内排水系统，不得采用敞开式系统。2、雨水系统的选择本工程中，建筑物
28、高度为73.0m。由于建筑物高度较高，如采用外排水系统不但雨水排放会影响美观，而且雨水管容易脱落，维修不便，故建筑设计雨水系统采用内排水系统。另外，单独设雨水检查井，故本设计中雨水还是采用重力排水方式。3、雨水系统的组成外排水系统中普通外排水主要由檐沟和水落管组成，天沟外排水系统主要由天沟、雨水斗和排水立管组成。内排水系统主要由雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、埋地干管和检查井组成。1.2.7 管道的平面布置及管材室内给水排水管道及自动喷淋管道的平面布置见平面图，所有立管均设于墙角或管井内，水平干管均设于吊顶之中。给水管的室外部分采用铸铁管，室内部分采用给水钢管。排水管的室外部分用混凝土管
29、室内部分采用低噪音型白色UPVC排水管。热水管道采用薄壁不锈钢管。消火栓管道采用钢镀锌管。自动喷淋管道采用镀锌钢管。 第2章室内给水系统的计算2.1 生活用水量的计算根据建筑物的性质和室内卫生设备的完善程度，选用用水标准及时变化系数如表2.1：公式：式中：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；最高日用水定额，L/（人d）、L/（床d）或L/（人班）；最大小时用水量，L/h；T建筑的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h；小时变化系数。表2.1 医院日常用水量序号项目用水量标准/L/人数量/人医院日用水量/m3/d时变化系数使用时间/h1普通病房病人200
30、532106.42242高级病房病人250519129.82243住院医师20010521.0284主治医生200428.4285医房护理人员2008817.6286手术室护理人员2005811.6287麻醉医师200387.6288病房卫生员200357.0289其他的工作人员20011723.42810合计1534332.8由上表可知：，（为最高日用水量，为最高日最大时用水量）。2.2 设计秒流量的计算式中：计算管段的给水设计秒流量，L/s；根据建筑用途而定的系数；计算管段的卫生器具给水当量总数。医院2.0，k=0，则。2.3 生活给水管道水头损失的确定给水管网的水头损失包括沿程水头损失和
31、局部水头损失两部分内容。（1）沿程水头损失：hi=iL式中：hi沿程水头损失，kPa；L管道计算长度，m；i管道单位长度的水头损失，kPa/m。在计算中也可直接使用水力计算表查得，根据由管段的设计秒流量qg，控制流速在经济流速范围内，查出管径和单位长度的水头损失i。（2）局部水头损失：局部水头损失计算公式为式中：hj管段局部水头损失之和，kPa；v沿水流方向局部管件下游的流速，m/s；g重力加速度，m/s2；管段局部阻力系数；在实际工程中给水管网的局部水损失一般不详细计算，采用管件当量法计算或沿程水头损失的百分数计。建筑给水中一般按30%计算。表2.2 给水计算用表名称安装高度/mm额定流量/
32、L/s当量/Ng流出水头/MPa支管管径/mm洗脸盆8000.15(0.10)0.50.05015洗手盆8000.15(0.10)0.50.05015淋浴器22500.15(0.10)0.50.0500.1015蹲便器1501.206.00.100.1525坐便器2500.100.50.02015小便器6000.100.50.05015洗衣机12000.201.00.05015污水盆5000.100.50.05015注：1 坐便器采用低水箱；蹲便器采用自闭冲洗阀式的；立式小便器采用自动感应冲水。2 表中括号内数值系在有热水供应时，单独计算冷水或热水时使用。2.4 管网的水力计算2.4.1 低区
33、给水管网的计算根据管段内卫生器具的给水当量总数，依照公式，计算管段的设计秒流量，依据给水管道的准许流速等确定管径和坡降，最后测量管段长度，计算水头损失hi。在实际工程中给水管网的局部水损失一般不详细计算，采用管件当量法计算或沿程水头损失的百分数计。建筑给水中一般按30%计算。低区-13层生活给水计算用图见图2.1。水力计算表见表2.3。表2.3 低区给水管网计算表管段编号当量总数秒流量/L/s管径/mm流速/m/s坡降/kPa/m管长/m水头损失/kPa1260.98320.950.331.30.4223121.30321.280.541.30.7034181.70401.020.271.80
34、4945191.74401.040.280.60.175620.51.80401.080.304.81.4467412.56500.960.184.00.727869.53.34501.260.2910.73.108972.53.40501.290.307.22.1691078.53.52501.330.327.22.30101184.53.64501.380.347.22.67111290.53.80501.440.377.22.67121396.53.93701.050.1619.57.221314102.54.05701.060.177.21.301415108.54.16701.08
35、0.187.21.371516119.54.36701.130.1919.13.6316171254.47701.180.208.91.781718164.55.14701.340.265.21.35181917.321101.600.201.50.30图2.1 -13层给水计算图2.4.2 中区给水管网的计算低区413层生活给水计算用图见图2.2，水力计算表见表2.4。表2.4 中区给水管网计算表管段编号当量总数秒流量/L/s管径/mm流速/m/s坡降/kPa/m管长/m水头损失/kPa010.50.1150.50.270.70.19121.00.2150.990.942.92.73231.
36、50.3200.790.420.80.34342.00.4201.050.700.80.56452.50.5250.760.281.00.285620.51.83401.090.300.50.156739.52.51500.950.173.00.517879.03.54501.330.333.00.9989118.54.35701.130.193.00.57910158.05.03701.300.253.00.75表2.4续 中区给水管网计算表管段编号当量总数秒流量/L/s管径/mm流速/m/s坡降/kPa/m管长/m水头损失/kPa1011197.55.63701.460.303.00.90
37、1112237.06.17801.120.153.00.451213276.56.65801.200.173.00.511314316.07.12801.290.203.00.601415355.57.54801.360.223.00.661516395.07.95801.440.2411.52.761617410.08.10801.460.2413.93.341718425.08.251000.980.097.20.651819455.08.531001.020.107.20.721920485.08.811001.060.117.20.792021515.08.971001.070.116
38、10.6621221015.012.711001.540.2151.410.7 图2.2 413层给水计算图2.4.3 高区给水管网的计算低区-13层生活给水计算用图见图2.3。水力计算表见表2.5、2.5续。表2.5 高区给水管网计算表管段编号当量总数秒流量/L/s管径/mm流速/m/s坡降/kPa/m管长/m水头损失/kPa010.50.10150.50.270.720.19121.00.20150.990.941.501.41231.50.30200.790.422.751.16342.00.40201.050.700.920.64452.50.50250.760.280.920.26
39、563.00.60250.910.391.380.54679.01.20321.180.4721.5410.127824.51.98401.190.356.002.108926.02.04500.780.122.000.2491027.52.10500.800.131.000.13101129.02.16500.820.142.000.28111230.52.20500.830.141.000.14121332.02.26500.850.152.000.30131433.52.30500.870.151.000.15141535.02.37500.900.162.000.32151636.52.42500.920.171.000.17161738.02.47500.940.182.000.36171839.52.52500.960.191.000.19181941.02.57500.970.192.
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