毕业设计（论文）-某16层民用住宅楼的建筑给排水设计.pdf

摘 要 本设计是某十六层民用住宅楼的建筑给排水设计，主要包括给水系统、排水系统、消 防系统、热水系统和屋面雨水系统五个部分。给水系统采用分区供水，一到四层为低区，由 市政管网直接供水；五层到十六层为高区，由水泵从地下贮水池加压供水，并设变频调速装 置，采用环状供水。排水系统采用污、废水分流制，坐便器出水经化粪池处理后才能排入市 政污水管网； 底层单独排水， 排水立管仅设伸顶通气管。 消防系统主要采用室内消火栓系统， 设两根立管，采用双栓；火灾初期 10min 消防用水量由屋顶消防水箱供给，消防水箱的水源 由消防泵从消防水池抽取；10min 后的消防启动消防水泵，从消防水池抽水供消火栓使用。 热水系统采用闭式机械半循环系统，热水的分区系统同冷水系统；采用集中热水供应，热源 来自市政热媒管网（0.3mpa） ，冷水经过半容积式加热器加热后由提升泵供向配水管网。雨 水系统采用天沟外排水，选择直径 75mm 的 79 型雨水斗，雨水直接排入市政污水管网。冷水 给水管、排水管以及雨水管均采用 upvc 管，消防系统采用镀锌钢管，热水系统采用 pp-r 管。 关键词：建筑给排水，高层建筑，给排水管材 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 第第 - 1 - 页页 共共 3 页页 目录 1 文献综述 - - 1 - 1.1 建筑给排水学科的发展历史 - - 1 - 1.2 高层建筑给水排水的任务 - - 1 - 1.2.1 高层建筑生活给水 - - 2 - 1.2.2 高层建筑热水给水 - - 2 - 1.2.3 高层建筑消防给水 - - 3 - 1.2.4 高层建筑排水 - - 4 - 1.2.5 屋面雨水排水 - - 4 - 1.3 高层建筑给排水设计的内容 - - 4 - 1.3.1 给水工程设计的主要内容 - - 4 - 1.3.2 室内消防设计的主要内容 - - 4 - 1.3.3 排水工程设计的主要内容 - - 5 - 1.3.4 热水工程设计的主要内容 - - 5 - 1.3.5 雨水工程设计的主要内容 - - 5 - 1.4 高层建筑给水排水工程在我国的发展 - - 5 - 2 设计任务书 - - 7 - 2.1 设计题目 - - 7 - 2.2 设计数据： - - 10 - 3 设计说明书 - - 11 - 3.1 室内给水系统 - - 11 - 3.1.1 给水系统的竖向分区 - - 11 - 3.1.2 给水方式的种类 - - 12 - 3.1.3 给水系统方案的比较选择 - - 15 - 3.1.4 给水管网布置方式 - - 17 - 3.1.5 给水系统的组成 - - 18 - 3.1.6 设计参数及水量 - - 18 - 3.1.7 加压设备及构筑物 - - 18 - 3.1.8 给水管道的布置与敷设 - - 19 - 第第 - 2 - 页页 共共 3 页页 3.2 消防给水系统 - - 19 - 3.2.1 消防给水系统的分类 - - 19 - 3.2.2 消防给水系统的选择 - - 20 - 3.2.3 系统的组成 - - 22 - 3.2.4 设计参数 - - 22 - 3.2.5 主要设备 - - 22 - 3.3 室内热水工程 - - 24 - 3.3.1 热水供应系统的分类 - - 24 - 3.3.2 系统选择 - - 24 - 3.3.3 热水供应系统的组成 - - 24 - 3.3.4 设计参数 - - 24 - 3.3.5 主要设备 - - 25 - 3.3.6 管道的平面布置及管材 - - 25 - 3.4 室内排水系统 - - 26 - 3.4.1 室内排水系统的分类 - - 26 - 3.4.2 建筑排水系统方案的选择 - - 26 - 3.4.3 系统的组成 - - 27 - 3.4.4 主要设备及构筑物 - - 27 - 3.4.5 排水管道的安装要求 - - 27 - 3.5 雨水排水系统 - - 28 - 3.5.1 室内排水系统的分类 - - 28 - 3.5.2 雨水排水的方式 - - 28 - 3.5.3 系统的组成 - - 28 - 3.5.4 主要设备 - - 29 - 4 设计计算书 - - 29 - 4.1 建筑冷水给水系统计算 - - 29 - 4.1.1 设计参数 - - 29 - 4.1.2 生活给水管道设计秒流量 - - 30 - 4.1.3 生活给水管道管径的确定 - - 31 - 4.1.4 给水管网和水表水头损失的计算 - - 32 - 第第 - 3 - 页页 共共 3 页页 4.1.5 计算简图 - - 33 - 4.1.6 计算结果表 - - 35 - 4.1.7 地下贮水池容积的计算 - - 35 - 4.1.8 生活加压水泵的选择 - - 36 - 4.1.9 变频调速给水 - - 37 - 4.2 建筑热水系统计算 - - 39 - 4.2.1 热水量的计算 - - 39 - 4.2.2 耗热量的计算 - - 40 - 4.2.3 热煤耗量计算 - - 40 - 4.2.4 常用设备及附件的选择 - - 41 - 4.2.5 热水配水管网计算 - - 43 - 4.2.6 热水循环管网计算 - - 45 - 4.3 消火栓系统的计算 - - 49 - 4.3.1 消火栓的选定及消防用水量的确定 - - 49 - 4.3.2 消火栓保护半径，布置间距 - - 49 - 4.3.3 消防管的设置 - - 50 - 4.3.4 屋顶水箱的设置与计算 - - 50 - 4.3.5 消火栓及管网的计算 - - 51 - 4.3.6 减压孔板的计算 - - 53 - 4.3.7 水泵接合器的选定： - - 53 - 4.3.8 消防水泵的选择 - - 53 - 4.3.9 消防水池的设计计算 - - 54 - 4.4 建筑内部排水系统的计算 - - 54 - 4.4.1 计算简图 - - 55 - 4.4.2 卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径 - - 55 - 4.4.3 设计秒流量 - - 56 - 4.4.4 相关规定 - - 56 - 4.4.5 水力计算 - - 57 - 4.4.6 化粪池的设计计算 - - 59 - 4.5 屋面雨水计算 - - 61 - 第第 - 4 - 页页 共共 3 页页 4.5.1 天沟外排水系统 - - 61 - 4.5.2 天沟雨水系统计算表 - - 61 - 4.5.3 雨水系统校核 - - 62 - 4.5.4 雨水斗的选用 - - 63 - 4.5.5 雨水立管选用 - - 63 - 5 经济技术分析 - - 64 - 6 参考文献 - - 66 - 7 致谢 - - 67 - 第第 - 1 - 页页 共共 70 页页 1 文献综述文献综述 1.1 建筑给排水学科的发展历史建筑给排水学科的发展历史 建筑给水排水工程学科与 20 世纪 50 年代被引入国内， 成为水工业中一门独立学科。 50 年代我国开始有计划地进行经济建设， 为适应当时经济建设的需要， 国家建设领导部门组织 人力制定了适合当时建设需要的室内给水排水规范 。特别是 70 年代末改革开放后，在科 学技术是第一生产力的推动下， 根据国内本学科实践经验和吸收国外先进技术内容， 又不断 组织人力、投入财力更新和提高，编制出建筑给水排水设计规范 、编写了大专及中专多 层次工科院校使用的建筑给水排水工程教材和给水排水设计手册等适用于建筑给水 排水工程设计、施工通用的工具书。 1986 年以来,随着建筑业的发展,建筑给排水专业迅速发展,已成为给水排水中不可缺 少而又独具特色的组成部分。在发展阶段,专业队伍上已具备积累了一定经验并经过专业培 训的设计、施工、安装管理人员;技术上积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术,专业 技术有了明显的突破和发展,其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出;组织上成 立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会。 近年来,学术活动踊跃,并加强了国际间的技术交流。 1.2 高层建筑给水排水的任务高层建筑给水排水的任务 高层建筑给水工程的任务，主要是解决建筑内部的生活、生产、消防用水问题，即按建 筑的需要将各类用水送至各用水地点， 为生产和生活提供便利的用水条件， 满足建筑内日常 生活、生产用手需要。 高层建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部生产、生活过程中产生的污水（废水）及 时地排放到室外排水系统中去，同时解决屋面雨水的排除问题。 高层建筑是指层数多，高度大的民用与工业建筑。高层建筑所涉及的科学领域而言，在世界 范围内很难用一个标准予以统一，高层建筑约分为四类： 第一类高层建筑，916 层（最高到 50 米） ； 第二类高层建筑，1725 层（最高到 75 米） ； 第三类高层建筑，2640 层（最高到 100 米） ； 第四类高层建筑，40 层以上（高度超过 100 米） ； 具体的说高层建筑给水排水的任务主要分以下几个方面： 第第 - 2 - 页页 共共 70 页页 1.2.1 高层建筑生活给水高层建筑生活给水 世界各国对建筑内给水管道设计秒流量的确定方法作了大量的研究， 归纳起来有以下三 种： 1， 经验法：是根据经验制定出几种卫生器具的大致出水量，将其相加得到给水管道设计流 量；经验法具有简捷方便的优点，但不够精确。 2， 平方根法： 此法层在德国、 苏联用于计算确定建筑给水管设计流量， 但其计算结果偏小。 3， 概率法：目前一些发达国家主要采用此法建立设计秒流量公式，然后再结合一些经验数 据制成图表，设计使用方便。 给水方式方面， 变频调速给水是国内近十几年来发展起来的新型给水方式， 已被广泛应 用于居住区，高层建筑、工况企业、农村、城镇的生活给水和一些生产工艺有特殊要求的生 产给水系统。它有明显的节能效果。凡需增压的给水系统，为了节能，均可采用变频调速给 水系统。 随着我国科技发展的饿生产能力的提高， 变频调速给水控制方式也从一般逻辑电子 电路控制方式， 发展到可编程序控制器控制方式； 从一台泵固定变频发展到按可编程序架子 动切换变频的方式，使之运行可靠、更合理、更加节能。 在贮水方面， 合建水箱的设计方式己越来越少的被采用， 取而代之的是生活水池与消防 水池分建的设计方式，其中，生活水池也大多倾向于采用不锈钢板等组合式水箱。 1.2.2 高层建筑热水给水高层建筑热水给水 向建筑供应热水， 首先需要把一定量的、 并且水质符合生活或生产用水标准的冷水加热 到一定温度， 然后经过可靠安全的技术措施输配到建筑内各用水点。 该系统主要由热媒系统、 热水供应系统、附件三部分组成。 按供应范围建筑热水供应系统分为区域热水供应、集中热水供应和局部热水供应。 1， 区域热水供应，应用的加热冷水的热媒，按城镇基础设施条件，可取自热电站、工业锅 炉房的热力网或底下热能。经过小区设置的的热水加热设备，制备的热水，在经小区管 网输配到小区需要热水供应的建筑内。这种系统热效率高，用户维护管理简单，还具有 不污染环境的优点，但一次性投资高。 2， 集中热水供应系统，是在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热后，通过热水管网输 送到整幢建筑的热水系统。这种系统热效率高，用户管理维护比局部热水供应简单，但 第第 - 3 - 页页 共共 70 页页 比区域性热水供应系统复杂。一旦建成后，改建、扩建较困难。集中热水供应系统适用 于热水用量较大，用水电比较集中的建筑，如较高级居住建筑、旅馆、公共浴室、医院、 疗养院、体育馆、游泳池、大型饭店等公共建筑等。 3， 局部热水供应系统，是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。局部热水供应最适用于需要新增设热水供应的已建成建筑物。 优点是集加热设备和输配于很小范围内，具有局部、灵活、一次性投资不高和管理简单 等优点，起缺点是热效率低、安全措施要求严格、维护管理分散。 按热水系统是否敞开，分为开式和闭式两类。 1， 闭式热水供应方式，即在所有配水点关闭后，整个系统与大气隔绝，形成密闭系统。具 有管路简单、水质不易受外界污染的缺点，但供水水压稳定性差，安全可靠性较差，适 用与不宜设置水箱的热水供应系统。 2， 开式热水供应方式，一般在管网顶部设有高位冷水箱和膨胀管或高位热水箱。有高位水 箱占用建筑空间和开式水箱易受外界污染的缺点。 按热水管网的循环方式，分为全循环、半循环、无循环三类。 1， 全循环供水方式，是指所有配水干管、立管和分支管都设有相应的回水管道，可以保证 配水管网任意点的水温； 2， 半循环供水方式，有立管循环和干管循环之分。立管循环指热水干管和热水立管均保持 有热水循环；干管循环指仅保持热水干管内的热水循环，多用于采用定时供应热水的建 筑中。 3， 无循环供水方式，是指在热水管网中不设任何循环管道。 1.2.3 高层建筑消防给水高层建筑消防给水 首先，因为高层建筑的消防特点是“立足于自救”，因而自动喷水灭火系统的设计更加 受到重视，新的自动喷水灭火系统设计规范己于2001年7月颁布执行。新的规范对设置 场所危险等级、设计基本参数、管道水力计算等方面都作出了一些调整。这些调整都是注入 了广大设计人员近年来工作研究实践得出的宝贵经验，以及借签了国外工程设计经验的结 果。 其次，消火栓给水系统也在变频分级供水方面进行的有益的尝试和应用。另外，为保障 高层建筑火灾初期消防水压及水量而设计的稳高压系统， 先从上海地区得到应用， 然后逐步 第第 - 4 - 页页 共共 70 页页 在各地推广开来， 其计算及设计手段逐渐成熟， 乃至有人建议将稳高压消防给水系统单独列 入 高层民用建筑设计防火规范 以区别原有的常高压消防给水系统和临时高压消防给水系 统。 1.2.4 高层建筑排水高层建筑排水 排水的输送已不限于重力流和压力流，虹吸流出现在压力(虹吸)式屋面雨水排水系统。 排水塑料管的噪声防治问题上，或采用改变水流状态的方法、或采用改变管道结构型式、或 兼用两种方式，都有一定效果。 1.2.5 屋面雨水排水屋面雨水排水 屋面雨水排水一般分为外排水和内排水两种方式。 根据屋面有无天沟， 外排水分檐沟外 排水和天沟外排水良种。 1.3 高层建筑给排水设计的内容高层建筑给排水设计的内容 1.3.1 给水工程设计的主要内容给水工程设计的主要内容 高层建筑给水工程设计的主要内容有:用水量计算， 给水方式的确定， 管道设备的布置， 管道的水力计算及室内所需水压的计算，水池、水箱的容积确定和构造尺寸确定，水泵的流 量、扬程及型号的确定，管道设备的材料及型号的选用，施工图的绘制和施工要求。 1.3.2 室内消防设计的主要内容室内消防设计的主要内容 高层建筑室内消防设计的主要内容有:消火栓系统，自动喷水灭火系统，二氧化碳灭火 系统，干粉灭火系统，卤代烷灭火系统(现已不让采用)，蒸汽灭火系统，烟雾灭火系统等。 以水作为灭火剂的主要有消火栓系统和自动喷水灭火系统.自动喷水灭 火系统又分:闭式系统(有湿式、干式、预作用、重复启闭预作用四种系统)，雨淋系统，水 幕系统，自动喷水一泡沫联用系统。其中闭式系统中的湿式自动喷水灭火系统最为常用。 消火栓给水系统设计包括消防用水量的确定:消防给水方式确定:消防栓的位置、 消防栓 的个数和型号确定;消防水池、水箱的容积确定;消防管道的水力计算及消防水压的计算;消 防水泵的流量、 扬程、 型号和稳压系统的确定;消防控制系统的确定:消火栓给水系统的施工 图绘制及施工要求。 自动喷水灭火系统设计包括:方案确定;供水方式确定:喷头布置;喷头型 号的确定;管网水力计算;报警阀、水流指示器的选型;自喷水泵的流量、扬程、型号和稳压 系统的确定;自动控制系统的确定;自喷系统的施工图绘制及施工要求. 第第 - 5 - 页页 共共 70 页页 1.3.3 排水工程设计的主要内容排水工程设计的主要内容 高层建筑排水工程设计内容包括:排水体制的确定，排水方案的确定，排水管道系统的 布置， 排水管道的水力计算及排水通气系统的计算， 卫生设备的选型及布置， 局部污水处理， 构筑物的选型，屋面雨水排水系统的确定，排水管材的定型，排水系统施工图的绘制和施工 要求。 1.3.4 热水工程设计的主要内容热水工程设计的主要内容 高层建筑热水工程设计的主要内容包括： 热水供应方式的确定， 热水供应管道系统的布 置，热水系统的管材的选择，热水管道的水力计算，集中热水供应系统要进行设计冷水加热 设备（如锅炉）以及阀门和附件的选用，和最后的施工图纸的绘制。 1.3.5 雨水工程设计的主要内容雨水工程设计的主要内容 雨水排水方式的确定，暴雨强度的确定，设计流量的计算，雨水汇水面积的计算，雨水 斗的选择，雨水立管的布置数量位置，雨水立管管材、管径的选择等。 1.4 高层建筑给水排水工程在我国的发展高层建筑给水排水工程在我国的发展 本学科是水工业体系中配水终端、排水始端，并紧密联系着现代建筑成就，为创造更加 适合于人们进行生活和生产的场所，本学科在 21 世纪新时代的发展将会是： 1 按照我国的经济发展状况，采用自动量测技术记录，取得全国各地区各类建筑长年日用 冷水量、日用热水量和日排水量瞬时变化曲线资料，随之出现更加符合我国实际情况的 全国各地给、排水量定额，产生采用概率法分析获得的建筑给水排水工程设计应用的设 计秒流量公式。 2 会出现以数学中运筹学理论为基础的、符合本学科应用的建筑给水管网配管水力计算的 新方法。 3 出现适用于实际屋面暴雨强度计算公式，并按水气两相流动规律精确计算大面积屋 面多斗雨水管系所需的管径。 4 应用流体力学中紊流利率内发展修正我国目前采用的管道沿程阻力计算式，并按新计算 公式指定出新型管材沿程阻力计算用图、表、计算机用软件。 5 经过实测指定出本学科采用的各种新型管材中各种类附件、给水系统中各种功能配件的 局部阻力系数。 第第 - 6 - 页页 共共 70 页页 6 水工业中水质处理创新技术所生产的中、小型水处理设备会被纳入本学科；并被应用于 农村、建筑小区、高新科技开发区或建筑内部给水二次污染净化、污水处理、中水技术 中。 7 出现创新的给水、排水、热水供应方式以适用各种用途的新型建筑对水质、水量、水压、 抗震等功能要求。 8 设计、生产出具有多种功能宾切智能化、适应老年人和残疾人居住建筑中设置的专用给 水、排水、热水供应等卫生设施和设备。 9 出现建筑内饮用水集中制备、分散或分户供应，给水恒压、定量自动控制，智能化计量 水费装置的普及应用。 10 具有耐压、放火、重量轻、价廉、易连接、防冻、防腐、保温性能的新型管材和福 建用于建筑给水、排水装配化安装。 11 新材料预制组合管道应用于厨房、卫生间等整体安装。 12 随着太阳能集热器的发展， 以太阳能加热冷水为热源的集中热水供应系统会在我国 日照时间较长的地区得到广泛的使用。 13 低成本、一体化海水淡化创新技术的发展，会应用于我国沿海广大农村、旅游风景 区。 第第 - 7 - 页页 共共 70 页页 2 设计任务书设计任务书 2.1 设计题目设计题目 徐州水电段 18#住宅建筑给水排水工程设计 一、目的意义：一、目的意义： 毕业设计是教学的重要环节和理论教学的延续， 通过高层建筑给水排水工程设计， 培养 学生综合运用建筑给水排水知识，分析问题、解决实际问题的能力，掌握建筑给水排水工程 设计的基本要求和基本过程， 在解决实际问题的过程中， 锻炼中文献检索能力和专业外语的 应用能力，掌握计算机工程绘图的基本技能，为毕业后的工作奠定必要的基础。 基础资料：基础资料：该设计为高层生活住宅给水排水工程设计。该住宅为钢筋混凝土结构，共 16 层，其各层平面图及详细资料见所提供图纸。室外给水管网位于建筑物的北侧，据外墙 的距离为 5m， 接管点埋深 1.3m， 管径 200mm， 管材为铸铁管， 常年提供的资用水头 0.25mpa。 室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道， 室外排水管道位于建筑物南侧， 埋深 1.6m，管径 300mm，管材为混凝土。 二、主要设计（研究）内容、拟采取的方法、技术路线：二、主要设计（研究）内容、拟采取的方法、技术路线： 1、建筑生活冷水给水系统的设计； 2、建筑消防系统设计； 3、建筑排水系统系统设计； 4、建筑雨水系统设计； 第第 - 8 - 页页 共共 70 页页 5、建筑热水系统设计； 6、某系统计算程序设计 7、绘制施工图； 8、工程概算（效益评价） ； 9、编制设计计算说明书，计算机打印； 三、结业进程与阶段考核目标三、结业进程与阶段考核目标： 1、文献综述，设计相关的英文科技文献资料编写，不少 5000 字，初稿给教师审阅 （2 周） 2、给水供水方式确定，消防供水方式确定、排水方式确定、雨水排放方式确定、热水供应 方式确定，确定后初稿交教师审阅 （0.5 周） 3、各种管道平面布置以及总平面布置 ，完成后交教师审阅。 （0.5 周） 4、 给水系统水力计算；贮水池、水箱以及水泵房的设计计算； （1 周） 5、 消防系统水力计算 （1 周） 6、建筑排水系统水力计算、化粪池的设计计算。 （0.5 周） 7、建筑雨水系统设计及水力计算。 （0.5 周） 8、建筑热水系统设计及管道水力计算；加热设备的选择及计算 （1 周） 9、绘制底层给排水平面图。 （0.5 周） 11、绘制标准层给排水平面图（若为分区供水或不同层供水有差别，需另外绘制该层给排水 平面图） （1 周） 12、绘制屋顶给排水平面图 （0.5 周） 13、绘制给水系统图 （0.5 周） 14、绘制排水系统图 （0.5 周） 15、绘制消防系统图 （0.5 周） 16、绘制热水系统图 （0.5 周） 17、绘制卫生间、厨房大样图 （0.5 周） 18、选区典型系统进行计算程序设计 （4 周） 19、工程概算、整理说明书、计算书、摘要，修改打印，准备答辩。 （1.5 周） 四、文献查阅指南四、文献查阅指南 一）查阅关键词：一）查阅关键词：建筑给排水，高层建筑，给排水管材 二）查阅期刊：二）查阅期刊： 1、 给水排水设计手册 2、给水排水概预算与经济评价手册 第第 - 9 - 页页 共共 70 页页 3、 给水排水制图标准 4、 国内外建筑给排水工程设计实例 5、 水工程概预算核技术经济评价 6、 建筑给水排水工程 7、 给水排水 8、 中国给水排水 9、 水处理技术 10、 施工技术 五、论文要求五、论文要求(格式格式) 供参考供参考 51 设计说明书(论文)内容包括(按次序) (1)任务书 由指导教师填写，交教研室主任、系主任后下发。 (2)中、外文摘要、关键词 外文摘要至少 300 字以上。要求词义清楚，结构严密，表达 正确。关键词 35 个。 (3)目录按 1，1.1，1.1.1编排标题，并注明页码。 (4)前言 课题目的与任务 (5)文献综述 对国内外资料进行收集、查阅、分析、总结并给予评价。 (6)工艺方案技术论证 介绍工艺流程， 工艺特点、 对工艺设备与选取进行全面技术论证， 要求所选工艺、设备在技术上先进、可靠、合理。尤其要进行多方案比较，并分析有 关规律。 (7)工艺计算 包括物料衡算及主要设备尺寸的确定等，般附有物料、热量衡算表；水、 蒸汽、煤气耗量表。 (8)投资概算与技术评价 要求对工艺、设备部分进行概算，辅助专业不作要求。技术经 济分析按静态法进行。 (9)存在问题及建议 (10)研究专题部分 包括目的、专题内容等。 (11)参考文献 指说明书中有角码、重要的、被引用的资料，格式按国家规定；对于著作 包括作者、著作名、出版社，出版社名称、年、月、pppp 页码；对于各类期刊包括 作者、文章名称、期刊名称、年、卷(期)、pppp 页码。 (12)附录或附件 包括程序、译文、图纸、详细工艺计算书、计算机软件。 (13)致谢。 5.2 课题研究型 第第 - 10 - 页页 共共 70 页页 学生说明书(论文)内容包括(按次序)： (1)任务书， (2)中、外文摘要、关键词。 (3)目录 顺序号为 1，1.1，1.1.1，并注明页码。 (4)前言 课题目的、意义与任务。 (5)文献综述 对国内外关于该课题的研究现状进行综述，说明前人已做过哪些工作，尚 存在哪些问题，已获得何种结果，哪些问题应加以研究，继续研究达到什么目的。本 研究基本思路方法等。 (6)课题研究的试验方案,要求反映工艺路线， 主体设备性能， 评价工艺参数指标及其检测 方法，预期结果或目标。 (7)实验方法。 (8)实验结果与数据处理，要求用计算机处理数据，曲线等。 (9)结果分析与讨论。 (10)结论。 (11)扩大试验设计部分 包括工艺路线与设备选取技术论证，必要的工艺计算，投资概 算及技术经济评价等。 (12)参考文献。 (13)附录 包括原始数据、程序、译文、检测方法等。 2.2 设计数据：设计数据： 徐州是江苏北部的重工业城市。 查给水工程第四版附表 1 （中国建筑工业出版社） 得其用水定额如下： 居民用水定额：最高日 160250 l/cap*d 平均日 120190 l/cap*d 综合生活用水定额：最高日 240390 l/cap*d 平均日 190310 l/cap*d 第第 - 11 - 页页 共共 70 页页 住宅最高日生活定额及小时变化系数的确定： 本设计为普通住宅： 生活用水定额： qd=200l(人/d)； 小时变化系数： kh=2.5； （由设计规范查三类民用住宅建筑得知） 每户人口： m=3.5 人； 初拟： 每户均按 4 口人计算， 综合生活用水指标为 200l/p d,时变化系数为 2.5， 使用时间为 24h； 消防用水 室内消火栓系统 10l/s，室外消火栓系统 15l/s。 3 设计说明书设计说明书 3.1 室内给水系统室内给水系统 3.1.1 给水系统的竖向分区给水系统的竖向分区 1竖向分区的必要性 当建筑物的高度很大时，如果给水只采用一个区供水，则下层的给水压力过大，将会 产生下列弊端： （1） 水压过大，龙头开启时，水成射流喷溅，影响使用，水量也浪费； （2） 水压过大，水嘴放水时，往往产生水锤，由于压力波动，管道振动，产生噪音， 引起管道松动漏水，甚至损坏； （3） 水压过大，水嘴、阀门等五金配件容易磨损，缩短使用年限，同时增加可维修 工作量。 为了消除或减小上述弊端，高层建筑的高度达到某种程度时，就需要对其给水系统进 行竖向分区。 2竖向分区的依据 竖向分区的高度一般以给水系统中最低卫生洁具处最大静水压力值为依据。关于这个 压力值，目前国内外尚无统一规定，应根据使用要求、管材质量、卫生洁具零件水压性能、 第第 - 12 - 页页 共共 70 页页 维修管理条件，综合高层建筑层数合理安排。住宅、旅馆、医院一般为 300350kpa,办公楼 一般为 350450 kpa。 3.1.2 给水方式的种类给水方式的种类 高层建筑给水方式的基本特征是分区加压。当高层建筑竖向分区之后，最重要的问题 就是采取何种加压给水方式，从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。高 层建筑加压给水方式是高层建筑给水的核心。 根据当前国际高层建筑给水技术发展现状，高层建筑给水方式的比较见表 1 表表 1 高层建筑给水方式高层建筑给水方式 名称 给水方式 优点 缺点 适用范围 设 水 池 、 水 泵 和 水 箱 的 给 水 方 式 由外管网供水 至水池， 利用水 泵提升和水箱 调节流量 1. 由于水池、 水箱储 备一定水量，停水、 停电时可延长供水， 供水可靠 2. 供水压力稳定 1. 不能利用室外管 网资用水头，电能消耗 大 2. 安装维修麻烦， 投资较大 3. 有水泵振动噪声 的干扰 1. 适用于外管 网水压过低，且 不允许直接抽 水 2. 允许设置高 位水箱的高层 建筑 设 水 池 、 水 泵 和 水 箱 部 分 加 压 的 给 水 方 式 下层鱼室外管 网连通， 利用室 外管网压力供 水 上层利用水泵 提升， 水箱供水 1. 由于水池、水箱储 备一定水量，停水、 停电时可延长供水， 供水可靠 2. 可利用室外管网资 用水头,可节省电能 1. 安装维修麻烦，投 资较大 2. 有水泵振动噪声的 干扰 1. 适用于室外 管网水压经常不 足且不允许直接 抽水 2. 允许设置高 位水箱的高层建 筑 第第 - 13 - 页页 共共 70 页页 下 层 直 接 供 水 、 上 层 设 水 泵 、 水 箱 的 给 水 方 式 下层直接供水， 上层利用水泵 加压、水箱供 水， 消防时启动 消防泵供水 1.供水可靠 2.消防管道采用环形 供水 3.生活用水压力稳定 充分利用室外管网资 用水头，节省能源 1.安装维护麻烦 2.投资大 3.有水泵振动噪声的 干扰 1. 适用于外管 网允许直接抽 水 2. 允许设高位 水箱 3. 消防和生活 允许共用一个 给水系统 分 区 并 联 单 管 给 水 方 式 分区设置高位 水箱， 集中统一 加压， 用单管输 水至各区水箱， 低区水箱进水 观赏装设减压 阀 1.供水可靠 2.管道、 设备数量较少 3.投资省， 维护管理简 单 1. 利 用 室 外 管 网 水 压，低区压力损耗大， 能源消耗大 2.水箱占用一定建筑 面积 1.适用于允许分 区设高位水箱且 分区不多的建筑 2.室外管网不允 许抽水的高层建 筑 3.电价较低的地 区 分 区 串 联 给 水 方 式 分区设置水箱 和水泵， 水泵分 散设置， 自下区 水箱抽水供上 区用水 1.供水可靠 2.设备管道简单， 投资 较省，能源消耗合理 1.水泵设在上层，振 动、噪声干扰较大 2.占地面积较大 3.设备分散，维护管 理不便 4.上区供水受到下区 限制，供水可靠性差 1. 允许分区设 置水箱的各类高 层建筑 2. 适用于超高 层建筑 第第 - 14 - 页页 共共 70 页页 分 区 并 联 给 水 方 式 分区设置水箱 和水泵， 水泵集 中布置 （一般设 在地下室） 1.各区独立运行，互 不干扰，供水可靠 2.水泵集中布置，便 于管理 3.能源消耗合理 1.管材消耗较多 2.水泵型号较多 3.投资较多 4.水泵占用上层建筑 的面积较多 1.允许分区设置 水箱的各类高层 建筑 2.由于此种给水 方式优点较多， 供水安全可靠， 能源消耗合理， 所以广泛应用于 各类高层建筑 分 区 水 箱 减 压 给 水 方 式 整栋高层建筑 用水由底层水 泵统一加压； 利 用各区水箱减 压， 上区供下区 用水 1 设备及管道较简单， 投资较省 2 设备布置交际中， 维 护管理方便 1 最高层总水箱容积 大，增加结构的负荷 2 管道的管径加大 3 能源消耗较大 4 供水的安全可靠性 较差 1 适用于允许分 区设水箱的高层 建筑 2 电 力 供 应 充 足、电价较低地 区的各类高层建 筑 分 区 减 压 阀 减 压 给 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 1.供水可靠 2.设备及管材较少， 投资省 3.设备布置集中，便 于维护管理 4.不占用建筑上层使 用面积 下层供水压力损耗较 大，能耗较大 适用于电力供应 充足、电价较低 地区的各类高层 建筑 分 区 无 水 箱 减 压 给 水 方 式 各区设置变速 水泵或多台水 泵并联， 根据水 泵出水量或水 压， 调节水泵转 速或运行台数 1.供水较可靠 2.水泵布置集中，便 于维护管理 3.不占建筑上层使用 面积 4.能源消耗较省 1.水泵型号及台数较 多 2.投资较大 3.水泵控制及调节较 麻烦 适用于各种类型 的高层工业与民 用建筑 第第 - 15 - 页页 共共 70 页页 3.1.3 给水系统方案的比较选择给水系统方案的比较选择 考虑到本设计为 16 层民用建筑，由于采用水箱的给水方式时底层水压较大，容易对卫 生器具造成损坏，且流速过大产生水流噪音。通过查看建筑平面、立面图纸，本设计高层建 筑为斜屋顶，若设置屋顶水箱可能造成建筑荷载不够，而且水箱本身占用大量的建筑面积。 以及从建筑美观等方面的综合考虑， 在本设计中排除使用水箱或有水箱联合的供水方式， 而 采用分区无水箱减压的给水方式，并设变频调速装置调节水量。 1，高层建筑给水方式的基本特征是分区加压，当高层建筑竖向分压之后，最重要的问题就 是采取何种加压方式，从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。 设计任务书给定了市政管网常年资用水压为 0.25mpa。根据给水最小所需压力估算方 法：第一层 0.10 mpa，第二层 0.12 mpa，二层以上增加一层压力需增加 0.04 mpa。又由于 室外给水管网接管点埋深 1.3m，则： 第四层所需水压为：0.12+0.04*2+1.3*0.01 =0.213 mpa 第五层所需水压为：0.12+0.04*3+1.3*0.01 =0.253 mpa 则： 资用水压 0.213 mpa0.25mpa0.253 mpa 即市政管网提供的压力只能满足到第四层的用水要求，故必须对生活用水进行提升或加压， 以满足高层用水要求。 一般建筑设计会采用高位水箱和水泵加压供水以及两者联合的加压方 式供水。基于上述原由，初步拟定以下两个给水方式进行比较选择。 第第 - 16 - 页页 共共 70 页页 图 1 第第 - 17 - 页页 共共 70 页页 2，方案比较： 两种方案都是分区供水，底层由市政资用水头供给； 对高层的供水， 方案 （一） 由提升泵从水池抽水进屋顶水箱， 再由水箱对高层供水。 方案 （二） 由水泵直接从水池加压供水。 方案（一