毕业设计（论文）-洪林宾馆建筑给水排水工程设计.doc

重庆大学本科学生毕业设计（论文） 洪林宾馆建筑给水排水工程（任务一） 学 生： 学 号：20116533 指导教师： 专 业：给排水科学与工程 重庆大学城市建设与环境工程学院 二 O 一五年六月 Graduation Design (Thesis) of Chongqing University Design of water supply and drainage Engineering of HONG LIN guestjouse （precondition No.1） Undergraduate: Yang Yong Supervisor: Prof. Liu Zhi ping Major: Science and Engineering of Water 4to 16 floor are high zones, supplied by pond ，pumps and perch water tank as a downfeed system. The consist of the total system are: inlet pipe, water meter node, water supply network, underground water reservoir, domestic feed water pump and perch water tank, etc. 1. Cold water system, mostly including the interior and exterior supply of cool （2）Hot water system: including water distribution system and the return water system, due to the low of the hot water demand is not large, so only in high area 4 16F, supply hot water. （3）Fire water supply system: including the interior and exterior fire hydrant system and automatic sprinkler system. The interior fire hydrant system is consist of hydraulic giant, water hose, fire plug, fire hose reel, firefighting pipe, fire reservior, fire pump and fire water tank, etc. The design adopts wet automatic sprinkler systems which includes sprinkler head, wet alarm valve, signal valve, pipe system and other water supply facility. （4）Gas extinguishing system: fixed in switch board room and diesel generator shelter. （5）Drainge system: including interior and exterior drainge system of sewage, waste water and storm water. Inorder to lighten the processing quantity of local sewage treatment structure, the project adopts combined system, After treatment, discharged to municipal sewage pipe. The system contains sanitary ware, drainage pipe, inspection 重庆大学本科学生毕业设计（论文） IV port, cleanout, interior and exterior sewage pipe sump, drainage pump, inspection, septic tank, etc. Besides, the engineering uses both indoor and outdoor rainwater system. Keywords：Tall Building with Multi-function， Water supply system，Hot water supply system，Water supply system of fire fighting，Drainge system 设计资料 V 目目 录录 摘摘 要要I ABSTRACT.III 引引 言言.11 第一篇第一篇 设计任务及设计资料设计任务及设计资料12 1.设计题目设计题目 12 2.设计任务设计任务 12 3.设计资料设计资料 12 3.1 设计资料12 3.1.1 建筑设计资料.12 3.1.2 城市给水排水设计资料.13 3.2 主要设计文献13 第二篇第二篇 设计说明书设计说明书.15 1 . 给水系统设计给水系统设计 15 1.1 室内给水系统的选择15 1.1.1 室内给水系统供水方式技术比较16 1.1.2 方案比选.18 1.1.3 设计方案比较结论 .20 1.2 给水系统的设计20 1.2.1 室外给水系统.20 1.2.2 室内给水系统.20 1.3 室内给水系统的分区方式及组成 21 1.3.1 室内给水系统分区方式.21 1.3.2 室内给水系统的组成.21 1.4 加压设备及构筑物、管材 22 1.4.1 贮存设备.22 1.4.2 增压设备.23 1.4.3 管材及附件.23 1.5 施工安装技术要求24 1.5.1 室外给水管道.24 1.5.2 室内给水管道.24 2 热水系统设计热水系统设计 25 2.1 室内热水系统供水方案确定 25 2.2 热水系统设计26 2.2.1 热水制备和贮存系统.26 2.2.2 热水配水及回水系统.27 2.3 热水系统的组成27 2.4 主要设备及管材附件27 重庆大学本科学生毕业设计（论文） VI 2.4.1 加热设备的选择.27 2.4.2 增压设备.27 2.4.3 管材及附件.28 2.5 施工要求28 3 消火栓消防工程设计消火栓消防工程设计30 3.1 消火栓消防工程设计基本参数 30 3.2 消火栓消防工程设计方案比较 30 3.2.1 设计方案.30 3.2.2 设计方案结论.31 3.3 消火栓消防系统的设计31 3.3.1 室外消火栓消防管道.31 3.3.2 室内消火栓消防系统.31 3.3.3 室内消火栓布置.32 3.3.4 室内消火栓消防系统压力平衡 .33 3.4 消火栓消防系统的组成33 3.5 贮存、增压、防超压设备及管材 33 3.5.1 贮存设备.33 3.5.2 增压设备.33 3.6 施工要求34 3.6.1 室外管道.34 3.6.2 室内管道.34 4 自动喷水灭火系统设计自动喷水灭火系统设计35 4.1 自动喷水灭火系统设计基本参数 35 4.1.1 自动喷水灭火系统设计的基本参数 .35 4.2 自动喷水灭火系统设计方案确定 35 4.2.1 自动喷水灭火系统的类型选择 .35 4.2.2 自动喷水灭火系统方案比选 .35 4.3 喷头的布置与选用36 4.4 自动喷水灭火系统的总体设计 38 4.4.1 自动喷水灭火系统布置.38 4.4.2 自动喷水灭火系统报警阀布置 .39 4.4.3 水流指示器.39 4.4.4 自动喷水灭火系统压力平衡 .40 4.5 自动喷水灭火系统的组成 40 4.6 贮存、增压、防超压设备及管材 40 4.6.1 贮存设备.40 4.6.2 增压设备.40 4.6.3 防超压设备.41 4.6.4 管材.41 4.7 施工要求41 5 气体灭火系统设计气体灭火系统设计42 设计资料 VII 5.1 气体灭火系统设计方案42 5.2 七氟丙烷气体灭火系统设计基本参数 42 5.3.气体灭火系统管网系统的选择 43 5.4 气体灭火系统的组成43 6 大空间智能型主动喷水灭火系统大空间智能型主动喷水灭火系统.44 6.1 大空间智能型主动喷水灭火系统设计的依据.44 6.2.系统的组成44 6.3. 大空间智能型主动喷水灭火系统设计的初步设计参数.44 6.3.1 设计参数的确定.44 6.2.2 大空间内水炮的布置与选型 .45 标准型46 6.2.3管材46 7 污废水排水工程设计污废水排水工程设计.47 7.1 排水体制的确定47 7.2 生活排水系统组成47 7.2.1 排水系统流程图.47 7.2.2 排水系统组成.47 7.3 污废水排水工程的设计48 7.3.1 室内污废水排水系统.48 7.3.2 室外污废水排水系统.49 7.4 设备及管材49 7.4.1 设备.49 7.4.2 管材.49 7.5 施工要求50 7.5.1 室内污水排水管道.50 7.5.2 室外污废水排水管道.51 8 雨水排水工程设计雨水排水工程设计.52 8.1 雨水排水系统52 8.1.1 设计方案.52 8.1.2 设计方案比较.52 8.1.3 设计方案比较结果 .52 8.2 雨水排水工程的设计53 8.2.1 室外雨水管道.53 8.2.2 室内雨水管道.53 8.3 雨水排水系统的组成54 8.4 设备及管材54 8.4.1 设备.54 8.4.2 管材.54 8.5 施工要求54 8.5.1 室内雨水排水管道.54 8.5.2 室外雨水排水管道.54 重庆大学本科学生毕业设计（论文） VIII 9 主要材料设备表主要材料设备表 55 第三篇第三篇 设计计算书设计计算书.58 1 冷水系统计算冷水系统计算 58 1.1 竖向分区58 1.2 用水量标准及用水量计算 58 1.2.1 确定生活用水定额 qd及小时变化系数 Kh58 1.2.2 用水量计算.58 1.3 冷水管网水力计算59 1.3.1 设计秒流量公式的确定.59 1.3.2 给水管网水力计算.61 1.4.2 引入管.75 1.4.4 水表的水头损失及校核.76 1.5 屋顶水箱77 1.5.1 容积计算.77 1.5.2 水箱安装高度.78 1.6 生活水池容积计算78 1.7 生活水泵的选择78 1.7.1 管路总水头损失.79 1.7.2 生活水泵扬程.79 2 热水系统计算热水系统计算 79 2.1 热水量计算79 2.1.1 设计小时用水量计算.79 2.2 耗热量计算80 2.2.1 耗热量计算.80 2.2.1 设计小时热水量计算.81 2.2.2 加热设备选择.81 2.2.3 热水水箱的设计.82 2.3 热水配水管网计算82 2.3.1 设计秒流量.82 2.3.2 热水管网系统设计.83 2.3.3 室内热水管网的水力计算 .83 2.4 热水循环管网计算86 2.4.1 热水循环流量的确定.86 2.4.2 各管段循环流量分配.87 2.4.3 热水供应系统的回水管水力计算 .87 2.5 循环水泵的选择88 2.6 膨胀管88 2.6.1 膨胀管的高度.88 2.6.2.膨胀管的管径.89 2.6.3. 膨胀管的安装要求.89 2.7.热水管道的保温89 2.8.热水系统其它附件90 设计资料 IX 3 消火栓系统设计计算消火栓系统设计计算.91 3.1 消火栓系统设计参数91 3.2 消火栓保护半径确定91 3.3 消防栓栓口压力92 3.4 消防管径确定93 3.5 消防管路计算94 3.6 消防水泵选择计算94 3.7 消防水箱容积计算95 3.8 消防水箱设置高度校核96 3.9 减压孔板计算（直接设置减压稳压装置）.96 3.10 屋顶消火栓98 3.11 水泵接合器的设置及室外消火栓设置 98 3.12 施工要求98 3.12.1 室外管道.98 3.12.2 室内管道.98 4 自动喷水灭火系统设计计算自动喷水灭火系统设计计算.99 4.1 设计基本数据99 4.3 喷头出流量计算100 4.4 调整流量的计算100 4.5 设计流量的计算100 4.6 水力计算101 4.7 自动喷水灭水系统消防泵的选择 105 4.8 湿式报警阀选型及水力计算105 4.9 减压孔板计算106 4.10 校核消防水箱的安装高度109 4.11 气压罐计算110 4.13 消防水池设计计算111 6 污废水排水系统设计计算污废水排水系统设计计算113 6.1 排水设计秒流量公式113 6.2 室内排水管网水力计算114 6.3 室外排水管道水力计算124 6.4 通气管系统计算127 6.4.1 通气立管管径确定.127 6.4.2 专用通气立管.128 6.5 集水坑设计计算及潜污泵的选型 128 6.5.1 集水坑设计计算.128 6.5.2 污水泵的选择.128 6.6 化粪池的设计计算129 6.6.1 化粪池计算.129 7 建筑雨水系统设计计算建筑雨水系统设计计算131 7.1 降雨强度131 重庆大学本科学生毕业设计（论文） X 7.2 雨水流量计算131 7.3 室内雨水管水力计算表133 结结 论论.137 设计体会设计体会 .138 参参 考考 文文 献献139 设计资料 11 引 言 高层建筑给水排水工程设计是城市建设中一项非常关键的内容。随着改革开 放的不断深化、各类高层建筑的雨后春笋般大量兴建、国民经济的蓬勃发展和人 民生活水平的不断提高，建筑给排水专业亦在迅猛发展，已由原来简单的房屋卫 生设备设计演变为一个相对完整的专业体系，已成为给水排水中不可缺少而又独 具特色的组成部分，有着更丰富的内涵和更广阔的外延。 给排水设计的好坏不但直接影响到整个给排水系统施工的质量，而且关系着 建筑整体的质量和安全。在保证安全的同时要达到经济合理，尽量节省投资，使 得维修管理方便。作为建筑给排水设计人员，应本着技术、安全、美观、实用、 经济的原则，在实践中努力创新，寻求最佳的设计方案，适应建筑设计发展的新 要求，满足人民群众不断提高的物质文化和生活要求。因此，正确认识建筑给水 排水工程设计有着重大的社会意义和经济意义。 毕业设计是实现高等工科院校培养目标不可缺少的教学环节，是教学计划中 的有机组成部分，是培养学生综合运用所学基础理论、基本知识和技能，解决实 际问题的重要环节，它是对学生四年学习的综合演练。通过毕业设计使自己在调 查研究、查阅文献、撰写设计说明书、工程制图能力方面得到较大提高。 通过本课题的设计实践，训练学生综合应用所学基础课、技术基础课和专业 课理论知识的能力，熟悉和了解建筑给排水工程的一般设计原则、步骤与方法， 了解建筑给水排水方案比较的原则和方法，培养学生独立分析和解决工程实际问 题的能力，使其在踏上专业岗位前提前接受工程师的基本训练。 在老师的悉心指导下，我们进行了此次高层建筑给水排水毕业设计。通过毕 业设计我了解了建筑给水排水方案比较原则和方法，掌握冷水、热水、消防给水、 排水的计算方法以及设计说明书的编写和施工图设计与绘制方法。同时，也意识 到了在设计过程中与同学之间交流查漏补缺的重要性。 由于本次设计时间紧、任务重，成果中存在的不足与纰漏之处，恳请各位老 师给予批评斧正。 编者 2015 年 6 月于重庆 重庆大学本科学生毕业设计（论文） 12 第一篇 设计任务及设计资料 1.设计题目 设计题目： 洪林宾馆建筑给水排水工程设计 根据上级有关部门批准的设计任务书，在重庆市拟建一幢 16 层的洪林宾馆， 总占地面积 43002 ，建筑面积为 251182 ，建筑高度 67.6。地下 1 层，地 上 16 层。要求完成该建筑的给水排水工程设计。即室内外给水及消防给水工程 设计，室内外排水工程，室内热水及开水供应。设计应符合国家现行规范的规定 2.设计任务 要求完成该建筑的给排水工程，即： 室内外给水系统设计； 室内外排水系统设计； 室内热水供应系统设计； 室内外消防给水系统设计。 设计应符合国家现行规范的规定。 绘制给水排水工程图不少于 12 张。其中手绘图不得少于 2 张，其他采用计 算机 CAD 绘制。达到施工图标准的工程图不少于 6 张。 3.设计资料 3.1 设计资料 3.1.1 建筑设计资料 洪林宾馆建于重庆市，是集宾馆、商贸、娱乐等为一体的综合大楼。地下一 层为设备用房，地下一层为汽车库等。底层为大堂、总服务台、商场、餐厅及厨 房等。2 层为会议室、娱乐、健身及餐厅包间等，包间设有洗脸盆和座便器。3 层为厨房、多功能厅及棋牌室等。416 层为客房。13 层均有公共卫生间，内设 蹲式大便器、洗脸盆、污水盆等；412 层为商务客房（标间），共 180 套；13 层设有商务餐厅、客房、小会议室及阅览室，其中 9 套标间，2 套二套房；14 层 客房设有单间 7 套，二套房 4 套，四套房 1 套；15 层客房设有 8 个单间，二套房 设计资料 13 4 套，三套房 1 套；16 层设有二套房 4 套，标间 1 套，豪华套房 1 套。每层客房 有服务台等，共有 446 床位。每套客房均有卫生间，设蹲式大便器、洗脸盆、浴 盆及淋浴器各一件。热水要求全天供应，热水系统最不利点设计水温不低于50。 餐厅每日就餐人数为1500 人次，整幢大楼工作人员共有200 人。除地下层外，室 内均设有空气调节系统，月平均气温为20，环境要求安静。 3.1.2 城市给水排水设计资料 （1）给水水源 建筑以城市给水管网为水源，在大楼北面、东面及西面道路上有给水管道通 过，其公称直径为 300 mm，管中心标高比地面低 1.2m，城市给水管网常年可保 证的资用水头为 45mH2O。最低月平均水温为 6，总硬度小于 300mg/l。城市给 水管网不允许直接抽水。 （2）排水条件 城市目前尚无污水处理厂，城市排水管道为污水排水管与雨水排水管，位于 大楼南面，有一条市政排水沟。要求生活污水经无害化处理后排入市政排水沟， 生活废水直接排入市政排水沟。详见总图。 （3）热源 本地区无城市热力管网，加热方式由设计确定。建筑自设锅炉房，锅炉房设 在建筑物南面外科大楼，距大楼约 50m，热媒采用蒸汽，热水加热设备处的蒸汽 工作压力 P196.2kPa(表压)；或建筑自设热水加热设备，燃料采用天然气。该部 分由动力专业设计。 （4）对水的要求 除卫生洁具等用水外，冷却循环补充水为 1.5m3/h，水景、绿化等其它用水按 上述之和的 15%计。 热水要求全天供应，热水系统最不利点设计水温不低于 50。开水采用电开 水炉分散供应。给水要求安全可靠。管道为暗装敷设。 （5）电源为双电源 3.2 主要设计文献 1.太原工业大学等编建筑给水排水工程（第五版），中国建筑工业出版社， 2005.8； 2.杨文玲主编高层建筑给水排水工程，重庆大学出版社，1996 年； 3.张智等主编给水排水工程专业毕业设计指南，中国水利电力出版社，2001 重庆大学本科学生毕业设计（论文） 14 年 3 月； 4.耀宗等主编建筑给水排水设计手册，中国建筑工业出版社，1992 年； 5.姜文源主编建筑灭火设计手册，中国建筑工业出版社，1997 年； 6.核工业部第二研究设计院主编给水排水设计手册第 1、2、10、11 册，中 国建筑工业出版社，2001 年； 7.全国通用给水排水标准图集，S1，S2，S3； 8建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)，中国计划出版社； 9高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)，2005 年版，中国计划出版社； 10建筑设计防火规范(GB50016-2006)，中国计划出版社。 11自动喷火灭火系统设计规范(GB50084-2001)，2005 年版，中国计划出 版社； 第二篇 设计说明书 17 第二篇 设计说明书 1 . 给水系统设计 1.1 室内给水系统的选择 生活给水系统是将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，选用适 用、经济、合理的最佳供水方式，经配水管送至室内各种卫生器具、用水嘴供人 们在日常生活中饮用、烹饪、盥洗、淋浴、洗涤衣物、冲厕、清洗地面和其他生 活用途的用水，并满足用水点对水量、水压和水质要求的冷水应供系统。建筑内 部给水系统一般由引入管、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量仪 表共同构成。 根据建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）中的规定： 第 3.3.2A 条规定：当采用直接从城镇给水管网吸水的叠压供水时，应符合 下列要求： 叠压供水设计方案应经当地供水行政主管部门及供水部门批准认可； 叠压供水的调速泵机组的扬程应按吸水端城镇给水管网允许最低水压确定；泵 机组出水量应符合规范第 3.8.2 条的规定；叠压供水系统在用户正常用水情况下 不得断水； 叠压供水当配置气压给水设备时，应符合本规范第 3.8.5 条的规定；当配置低 水箱时，其贮水有效容积应按给水管网不允许低水压抽水时段的用水量确定，并 应采取技术措施保证贮水在水箱中的停留时间不得超过 12h。 第 3.3.3 条规定：建筑物内的给水系统宜按下列要求确定： 应利用室外给水管网的水压直接供水。当室外给水管网的水压和（或）水量不 足时，应根据卫生安全、经济节能的原则选用贮水和加压供水方案； 给水系统的竖向分区应根据建筑物用途、层数、使用要求、材料设备、维护管 理、节约供水。 第 3.3.5 条规定：高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区应符合： 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； 水压大于 0.35MPa 的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施； 各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。 第 3.3.6 条规定：建筑高度不超过 100m 的建筑的生活给水系统，宜采用垂 重庆大学本科学生毕业设计（论文） 16 直分区并联供水或分区减压的供水方式。 第 3.4.5 条规定：给水管道的下列部位应设置阀门： 小区给水管道从城镇给水管道的引入管段上： 小区室外环状管网的节点处，应按分隔要求设置；环状管段过长时宜设置分段 阀门； 从小区给水干管上接出的支管起端或接户管起端； 入户管、水表前和各分支立管； 室内给水管道向住户、公用卫生间等接出的配水管起端； 水池（箱）、加压泵房、加热器、减压阀、倒流防止器等处应按安装要求配置； 第 3.4.10 条规定：减压阀的设置应符合下列要求： 减压阀的公称直径宜与管道管径一致； 减压阀前应设阀门和过滤器；需拆卸阀体才能检修的减压阀后，应设管道伸缩 器；检修时阀后水会倒流时，阀后应设置阀门； 减压阀节点处的前后应装设压力表； 比例减压阀宜垂直安装，可调式减压阀宜水平安装； 设置减压阀的部位，应便于管道过滤器的排污和减压阀的检修，地面宜有排水 设施。 第 3.5.1 条规定：小区的室外给水管网，宜布置成环状网，或与城镇给水管 连接成环状网。环状给水管网与城镇给水管对的连接管不宜少于两条。 重庆市洪林宾馆大楼大楼建筑总高度为 38.4 米，因为城市管网常年可保 证的资用水头为 35mH2O，不能直接满足建筑物整体用水要求，故需考虑二次加压 提升供水，并选用分区减压的供水方式。 根据已知给水水源资料，为节约能量，充分利用市政管网压力，将市政管网 提供压力所能满足的部分设为低区，由市政管网直接供水，压力不足的为高区经 水泵加压后供水。为了防止建筑物水倒流，在引入管上设置倒流防止器，其水头 损失较大，这里按 10mH2O 水头损失来算，故市政供水管网提供的压力就为 25mH2O，其所能满足的楼层数估算： 考虑到沿程水头损失和局部水头损失为保证供水安全可靠性，室外市政管网 可以供到 3 层，4 到 16 层需要二次加压供水。 1.1.1 室内给水系统供水方式技术比较 该建筑为一幢综合性大楼，室内供水要求安全可靠，不允许停水事故的发生。 1 . 给水系统设计 17 因此，本设计根据该建筑的性质，用水器具的设置情况、特点、建筑结构及结合 室外市政水源的情况，以“技术先进、供水安全可靠、经济合理”为原则，进行多 方面技术、经济比较，然后选择最佳方案。 （1） 可行方案 建筑用水器具垂直高度为 48.7m，各分区最低卫生器具配水点处的静水压不 宜大于 0.45MPa，故整栋建筑给水分两个区供水。 方案一：13 层采用市政管网直接供水方式，416 层采用水池水泵水 箱联合供水，并将高区管网与低区管网相连接。 特点：该方案既充分利用了市政管网的压力节省运行费用又保证了高层用水 的可靠性，防止一旦停电，全楼立即停水的现象发生，同时在市政管网停水时屋 顶水箱也可以向低区供水，进一步保证了医院供水的安全可靠性。但高位水箱会 增加结构负荷，水箱供水水质较差，应有防止水箱水二次污染的措施。在高区水 压过大的地方要设置减压阀，保证供水的安全性。 方案二：1-3 层采用市政管网直接供水方式，4-16 层采用水泵水池联合 供水。 特点：该方案充分利用市政管网的压力节省运行费用，采用用水泵水池供 水保证了高区供水的可靠性维护管理简单噪音低满足医院需求，且未设水箱减少 了结构的负荷并防止高区用水的二次污染，但供水可靠性比设水箱的时候要低。 案三：1-3 层市政管网直接供水，4-12 层设一个水箱，13-16 层设一个水 箱，都采用水池-水泵-水箱供水。 特点：该方案充分利用市政管网的压力节省了运行费用，供水的安全性高但 需要设泵的台数较多，造价高，对建筑的结构性能要求高，需要考虑水箱的位置， 可能会影响建筑整体的美观，运行费用高。 由于医院对供水的可靠性要求较高，为保证供水安全，方便管理同时顾及建 筑结构以及工程的经济性，该医院的供水方式在方案一与方案二之间选择。 （2）初拟备选方案 本建筑以城市给水管网为水源，在大楼北面、西面及东北面道路上都有给水 管道通过，且外部供水压力不能满足建筑物水压要求，不能直接从市政管网抽水， 则建筑物下层应尽量利用外部水压供水，所以高区采用加压或流量调节装置供水。 在以上三个方案均能满足医院要求的供水安全可靠性，但方案三中分区设水箱虽 然节能但中区的水箱没有很好的设置位置，需要设泵的台数较多，造价高，对建 筑的结构性能要求高，所以不考虑方案三，主要考虑方案一和方案二，据上述分 析，最终初步拟定给水方案有如下两种，各方案原理图如下图所示： 水池恒速泵水箱联合给水方式 重庆大学本科学生毕业设计（论文） 18 2.1.12.1.1 水池水池水泵水泵水箱联合供水原理图水箱联合供水原理图 水池水泵供水方式 图图 2.1. 2 水泵水泵水池供水系统原理水池供水系统原理 1.1.2 方案比选 由于初步选定的方案为方案一和方案二，故这里只进行方案一和方案二的比 较。 （1）特性比选 1 . 给水系统设计 17 方案一：由水池水泵水箱联合供水。该方案宜在市政给水管网水压 低于或经常性不满足，且用水不均匀时采用。其特点是增加了供水的可靠性，防 止一旦停电，全楼立即停水的现象发生。但增加了结构负荷，水箱供水水质较差， 应采用防止二次污染的措施。 方案二：由水池水泵供水。该方案充分利用市政管网压力，供水安全可靠， 设备布置集中，便于维护与管理，不占用上层建筑的面积，但水泵型号、数量比 较多，投资较高，水泵控制调节较复杂。水泵宜用出水流量或压力控制，最好设 流量瞬间调节设施。 两个方案相对比可以看出各自的优缺点，方案一设水箱虽然会产生结构负荷， 但该医院在建筑设计时就已经考虑了屋顶水箱，所以结构条件能满足设水箱的要 求，但要注意防止二次污染。方案二中水池水泵供水减轻了结构负荷，水质条 件相对较好，但供水可靠性较差，输水管的材质及接口要求比较高，水泵型号、 数量比较多造价高。 （2）经济比选 由于低区的供水系统基本一致，均由市政管网直接供水，故在经济比较时不 予考虑，只需考虑高区给水系统主要设备（水泵、主要阀门及构件给水立管）投 资费用以及系统运行费用。 室内给水系统备选方案经济比较主要设备表室内给水系统备选方案经济比较主要设备表 表表 2.1.1 序号备选方案主要设备 1 水池、恒速泵、屋顶水箱联合供水恒速泵、屋顶水箱、闸阀、止 回阀 2 水池、变频泵供水变频泵、闸阀、止回阀 另外，方案运行费用按投入运行 10 年考虑，折现到投资年，折现率 12， 电费按 0. 90 元/kWh 计算。 经过初步计算，两个给水系统备选方案的主要设备及其运行费用综合投资明 细详见表 2.1.2。 主要计算参数及其计算过程参见计算说明书。 室内给水系统备选方案经济比较主要设备表室内给水系统备选方案经济比较主要设备表 表表 2.1.22.1.2 经济比较情况 序号备选方案 主要设备数量(万元)合计 工频泵 16.5 屋顶水箱 6.251 水池、水 泵、屋顶 水箱联合 供水 管件及阀门 2.085 40.875 重庆大学本科学生毕业设计（论文） 20 运行费用（10 年） NPV（12） 16.04 变频泵 36.75 管件及阀门 1.937 2 水池、变 频泵供水 运行费用（10 年） NPV（12） 10.21 48.897 1.1.3 设计方案比较结论 通过对两种供水方式的技术、经济系统的比较，确定水池水泵水箱联合 供水方式为最优方案。 针对屋顶水箱普遍存在的水质二次污染的问题，必须采用相关措施加以控制。 从材质上和加工上加以改进，加强水箱管理非常关键。选用不锈钢水箱，其和水 接触的内表面不易锈蚀，对水质无污染，减轻了结构重量，解决施工不便等问题。 建立物业管理机构，实行专业化有偿服务，是解决水箱清洗维修的现实方法，是 保证水箱水质的有效手段，有利于水箱管理制度化。政府管理部门可指定法规， 明确用户交纳清洗费的责任与相应权利，并代为监督清洗的实施情况，以保障水 箱清洗制度化的实施。 1.2 给水系统的设计 1.2.1 室外给水系统 室外给水管道布置的原则： （1）室外给水管网宜布置成环状网，或与市政给水管连接成环状网。环状给水 管网与市政给水管的连接管不宜少于两条，当其中一条发生故障时，其余的连接 管应能通过不小于 70的流量。 （2）室外给水管网应沿区内道路平行于建筑物敷设，宜敷设在人行道、慢车道 或草地下；管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于 1m，且不得影响建筑物的基础。 （3）室外给水管道的覆土深度，应根据土壤冰冻深度、管道材质等因素确定。 管道最小覆土深度不得小于土壤冰冻线以下 0.15m，行车道下的管线覆土深度不 宜小于 0.7m。 （4）室外给水管道上的阀门，宜设置阀门井或阀门套筒。 1 . 给水系统设计 17 1.2.2 室内给水系统 （1）室内给水管道布置的基本要求 确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理； 保护管道不受损坏； 不影响生产安全和建筑物的使用； 便于安装维修。 给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝、变形缝。如必须穿越时，应设置补偿 管道伸缩和剪切变形的装置。 （2）室内给水管道布置原则 室内生活给水管道宜布置成枝状管网，单向供水； 室内给水管道不应穿越变配电房、电梯机房等遇水会损坏设备和发生事故 的房间，并应避免在生产设备上方通过； 室内给水管道的布置，不得妨碍生产操作； （3）给水管道暗装时，应符合下列要求： 不得直接敷设在建筑物结构层内； 干管和立管应敷设在吊顶、管井、管窿内，支管宜敷设在楼（地）面的垫 层内或沿墙敷设在管槽内； 敷设在垫层或墙体管槽内的给水支管的外径不宜大于 25m； 敷设在垫层或墙体管槽内的给水管管材宜采用塑料、金属与塑料复合管材 或耐腐蚀的金属管材； 敷设在垫层或墙体管槽内的管材，不得有卡套式或卡环式接口，柔性管材 宜采用分水器向各卫生器具配水，中途不得有连接配件，两端接口应明露。 1.3 室内给水系统的分区方式及组成 1.3.1 室内给水系统分区方式 该医院的给水系统分区情况如下： 13 层为低区，由市政管网直接供水； 49 层为高区，由水池-水泵-屋顶水箱采用上行下给式联合供水。 在高区和低区之间有管道相连接，这样可以保证在市政管网停水的时候，屋 顶水箱也能够向低区管网供水，从而保证了供水的安全可靠性。 重庆大学本科学生毕业设计（论文） 22 1.3.2 室内给水系统的组成 （1）室内给水系统流程图 高区：市政给水管网水表生活水池水泵高位水箱高区室内管网 低区：市政给水管网水表低区室内管网 （2）室内给水系统的组成 整个系统的组成包括：引入管、水表节点、给水管网和附件（各种控制阀件 等），此外，还包括高区所需要的地下生活水池、加压泵（含配套设施）、屋顶 高位水箱。 1.4 加压设备及构筑物、管材 1.4.1 贮存设备 （1）屋顶生活水箱 建筑给水排水设计规范中 3.7.5 规定：生活用高位水箱应符合下列规定： 由城镇给水管网夜间直接进水的高位水箱的生活用水调节容积，宜按用水 人数和最高日用水定额确定；由水泵联动提升进水的水箱的生活用水调节容积， 不宜小于最大用水时水量的 50%； 高位水箱箱壁与水箱间墙壁及箱顶与水箱间顶面的净距离应符合本规范第 3.7.3 条的规定，箱底与水箱间地面板的净距，当有管道敷设时不宜小于 0.8m； 水箱的设置高度（以底板面计）应满足最高层用户的用水水压要求，当达 不到要求时，宜采取管道增压措施； 屋顶水箱的生活水箱和消防水箱宜分开设置。 （2）生活水池 建筑给水排水设计规范规定第 3.7.3 条规定，建筑物内生活用水低位贮 水池（箱）应符合以下规定： 贮水池（箱）的有效容积应按进水量与用水量变化曲线经计算确定；当资 料不足时宜按建筑物最高日用水量的 20%25%确定； 池（箱）外壁与建筑本体结构墙面或其他池壁之间的净距应满足施工或装 配要求，无管道侧面，净距不宜小于 0.7m；安装有管道的侧面，净距离不宜小于 1.0m，且管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度不宜小于 0.6m；设有人孔的池 顶，顶板面与上面建筑本体板底的净空不宜小于 0.8m； 贮水池（箱）不宜毗邻电气用房和居住用房或在其下方； 1 . 给水系统设计 17 贮水池内宜设有水泵吸水坑，吸水坑的大小和深度，应满足水泵或水泵习 惯的安装要求。 （3）设置位置 贮存设备主要指生活贮水池和生活用高位水箱。本设计中生活水池位于负一 层，生活用水高位水箱布置在屋顶层 39.9m 标高处。 （4）各部分容积 生活贮水池有效容积为 45m3，尺寸为 LBH=5m3.5m2.8m，有效水深 为 45/(53.5)=2.57m。屋顶高位生活水箱的有效容积为 7.69m ，选用组合式不 3 锈钢板给水箱 4#矩形给水箱，LBH=2.5m2.0m2.0m，公称容积 10 m 。 3 （5）材料 生活贮水池采的钢筋混凝土结构，池内贴白色无毒防水瓷砖；生活用水高位 水箱采用组合式不锈钢制作。 1.4.2 增压设备 增压设备选用立式多级泵，型号为 65DL32-15*5，流量 8.m3 /h，扬程 80m， 电机功率 15kW，重量 425kg，一用一备。 1.4.3 管材及附件 本设计室内给水系统，病房卫生间及本层配水管管材采用聚丙烯塑料管 （PP-R 管），管道工作压力 1.6MPa，给水立管、横干管、泵房及水箱间内的管 道均采用 PP-R 管。室外给水环网（包括引入管）以及水泵房内生活水泵的吸、 压水管采用衬塑钢管。 根据医院给排水设计规范规定： 第 6.2.5 条，下列场所的用水点应采用非接触性或非手动开关，并应防止污 水外溅，具体要求如下： 公共卫生间的洗手盆、小便斗、公共卫生间的大便器； 产房、手术刷手池室、护士站室、治疗室、洁净无菌室、供应中心、ICU、血 液病房和烧伤病房等房间的洗手盆； 诊室、检验科和配方室等房间的洗手盆； 其他有无菌要求或需要防止交叉感染的场所的卫生器具。 第6.2.6条，采用非接触性或非手动开关的用水点宜符合下列要求： 公共卫生间的洗手盆应采用感应自动水龙头、小便斗应采用自动冲洗阀,蹲式 大便器宜采用脚踏式自闭冲洗阀或感应冲洗阀； 重庆大学本科学生毕业设计（论文） 24 产房、手术刷手池、护士站、治疗室、洁净室和消毒供应中心、ICU 和烧伤 病房，等房间的洗手盆应采用感应自动水龙头、膝动或肘动开关水龙头； 其他有无菌要求或防止交叉感染场所的卫生器具应按照上述要求选择水龙头或 冲洗阀。 传染病房或传染病门急诊的洗手盆水龙头应采用感应自动水龙头。 综上规范，在高，低区病房当中为了保证大便器冲洗水的压力采用冲洗水箱 浮球阀。洗手盆和洗脸盆的水龙头均采用感应式自动水龙头，小便斗应采用自动 冲洗阀,蹲式大便器宜采用脚踏式自闭冲洗阀。 1.5 施工安装技术要求 1.5.1 室外给水管道 室外管道采用 DN150 衬塑钢管，连接成环状，管道采用沟槽卡箍连接，并保 证室外环网埋设在地下 1.0m 处，向建筑物内部供水。 室外给水管道上的阀门，宜设置阀门井或阀门套管。 1.5.2 室内给水管道 室内给水管道布置的基本情况： 室内管道 PPR 给水塑料管采用热熔连接或丝接的形式。 室内管道立管采用明装的形式装设在管道井或靠墙靠柱，支管采用暗装的形式 埋在空心墙内，高区横干管装设在吊顶内，支管以 2%的坡度坡向泄水装置。同 时在管道施工时，注意防漏、防露等问题。 给水管与排水管平行、交叉时，其距离分别大于 0.5m 和 0.15m；交叉处给水管 在上。 室内冷热水管上下平行敷设时，冷水管应在热水管下方；垂直平行敷设时，冷 水管应在热水管右侧。 管道穿越墙壁时，需预留孔洞，孔洞尺寸采用 d+50mmd+10mm，管道穿过 楼板时应预埋防水套管。 管道外壁之间的最小间距，管径 DN32 时，不小于 0.1m；管径32mm 时，不 小于 0.15m。 为不破坏管道的整体性，防止泄露，可不设伸缩器，采用两端固定自然补偿器 或几字型弯曲。 2 热水系统设计 17 2 热水系统设计 2.1 室内热水系统供水方案确定 （1）基本原则 根据建筑给水排水设计规范第 5.2.13 条规定，高层建筑热水系统设的 分区，应遵循如下原则： 与给水系统的分区应一致，各区水加热器、贮水罐的进水均应由同区的给 水系统专管供应；当不能满足时，应采取保证系统冷、热水压力平衡的措施。 冷热水在各用水点上压力尽量一致，热水系统在分区管网的布置等方面与 冷水系尽量一致。 高层建筑热水供应系统的分区供水方式主要有集中式和分散式两种。集中式 热水供应系统是指各区热水配水循环管网自成系统，加热设备、循环水泵集中设 在同一设备层，各区加热设备的冷水分别来自各区冷水水源，如冷水箱等。分散 加热热水供应系统是指各区热水配水循环管网依然自成系统，但各区的加热设备 和循环水泵分散设置在各区的设备层中。本医院采用集中供热的方式，供水至高 区的病房。 （2）热源选择 据建筑给水排水设计规范(GB 50015-2003)第 5.2 条规定：热水供应系 统的选择，应根据使用要求、耗热量及用水点分布情况，结合热源条件确定。优 先选择的顺序为： 集中热水供应的热源，宜首先利用工业余热、废热、地热和太阳能。 当没有条件利用工业余热、废热、地热和太阳能时，宜优先采用全年供热的热 力管网作为集中热水供应的热源。 当区域性锅炉房或附近的锅炉房能充分供给蒸汽或高温水时，宜采用蒸汽或高 温水作为集中热水供应的热媒。 当无上述热源可利用时，可设燃油、燃气热水加热机组或电蓄热设备与供给集 中热水供应的热源或直接供给热水。 重庆大学本科学生毕业设计（论文） 26 局部热水供应系统的热源宜采用太阳能及电能、燃气、蒸汽等。 由于本地区无城市热力管网，可供选择的热源为蒸汽或天然气。由于该建筑 自设锅炉房，锅炉房在建筑物东面，距大楼约 50m，热媒采用蒸汽，热水加热设 备处的蒸汽工作压力 P196.2kPa(表压)。故本设计选用建筑附近能充分供热的 锅炉房的蒸汽作热源比较方便,但燃气加热热水具有环保、节能、安全、全自动 运行的显著特点，使用起来非常方便，另外，随着运行经济、政府政策鼓励，燃 气热水锅炉越来越受到大家的青睐，所以选择了天然气作为热源。 本建筑高区为病房，对热水供应的要求较高，低区门诊对热水供应的要求较 低，采用集中式全天热水供应系统。由于高区冷水系统采用了屋顶水箱供水，为 使冷热水水压平衡，故热水系统应尽量与冷水供水系统的布置一致，本设计热水 供应系统采用上行下给闭式热水供应系统，集中全天 24 小时不间断供应热水， 从屋顶生活冷水箱引水至负一层的水加热机组经加热后输送热水至屋顶热水 箱，经热水管网输送到各用水点，为保证任何时刻均达到设计水温（出水温度 60oC，最不利点温度不低于 50 oC ，取为 50 oC）。 热水供应系统循环流程为：屋顶水箱水加热器管网配水点循环泵 水加热器。 2.2 热水系统设计 2.2.1 热水制备和贮存系统 根据建筑给水排水设计规范(GB 50015-2003)5.4.1 规定：加热设备应 根据使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫生等因素选择，并符合下列要求： 热效率高，换热效果好，节能、节省设备用房； 生活热水侧阻力损失小，有利于整个系统冷热水压力的平衡； 安全可靠、构造简单、操作维护方便。 根据建筑给水排水设计规范(GB 50015-2003)5.4.2 规定：选用水加热 设备应遵循下列原则： 当采用自备热源时宜采用直接供应热水的燃气、燃油等燃料的热水机组， 亦可采用间接供应热水的自带换热器的热水加热机组或外配容积式、半容积式水 加热器的热水机组； 热水机组除满足 5.4.1 条的 3 个要求之外，还应具备燃料燃烧完全、消烟 除尘、机组水套同大气、自动控制水温、火焰传感、自动报警等功能； 当采用蒸汽、高温水为热媒时，应结合用水的均匀性、给水水质硬度、热 2 热水系统设计 17 媒的供应能力、系统对冷热水压力平衡稳定的要求及设备所带温控安全装置的灵 敏度、可靠性等综合技术经济比较后选择间接水加热设备。 根据建筑给水排水设计规范(GB 50015-2003)5.4.3 规定：热水供应系 统的水加热设备不宜少于 2 台，一台检修时，其余各台的总供热能力不得小于设 计小时耗热量的 50。本建筑设了三台热水机组，三台互为备用。 2.2.2 热水配水及回水系统 （1）设备 回水设备循环水泵选用上海东方泵业有限公司提供的 ISG 系列立式管道离 心泵，循环泵型号为 KQW4