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徐州工程学院毕业设计（论文） I 图书分类号： 密 级： 毕业设计(论文) 九州大厦建筑给水排水工程设计 JIUZHOUMANSION WATER SYSTEM DESIGN 全套图纸加扣 3012250582 学生姓名 学院名称环境工程学院 学号 徐州工程学院毕业设计（论文） II 班级09 给水 1 专业名称给水排水工程 指导教师 2013 年5 月30 日 徐州工程学院毕业设计（论文） III 摘要 这次设计的内容是给一个综合型高层建筑的建筑给排水设计，主要包括主 要包括给水系统、排水系统、消防系统、热水系统。 给水系统采用水箱水泵联合给水方式，分两区，负一至三层为一个区，四 到十三层为一个区，设置贮水池、水泵及水箱的给水方式，地下注水池容积 400m3，屋顶水箱容积 34.6m3。给水管采用 PP-R 管。 排水系统采用污、废水合流制，采用升顶通气管，排水管采用塑料管。 消防系统有室内消火栓系统和自动喷水灭火系统。室内消火栓用水量为 40L/s，每根立管最小流量为 5L/s，每支水枪最小流量为 5L/s。自喷系统消防 用水量为 20 L/s，作用面积为 160m3，喷水强度为 6L/min m2，喷头工作压力为 0.1Mpa。 热水系统采用集中热水供应系统，采用容积式水加热器，热源来自蒸汽热 媒，集中设置在地下室。热水管采用给水聚丙烯热水管。 本次设计考虑到地区性、建筑性质，建筑类别相对高级，进行建筑给水排 水工程的设计，不但要满足人们的生活需要，并且要使人们得到舒适便利的生 活环境。设计的大体内容是：建筑给水工程、排水工程、热水工程和消防工程， 设计的意义在于满足人们生活业娱乐用水的同时，要满足室内的消防用水，保 障人们购物、办公的安全性。在设计中，大都按照常规方法，严格依据设计规 范来进行，建筑给水排水系统及卫生设备要相对完善，在技术上要保持先进的 水平。尽量使用符合经济流速的管径，以便降低成本，同时要考虑水的漏失、 压力情况来选择管材和一些连接管件，以便水从市政管网输送到建筑内的过程 中，水的漏失量最少，节约水资源。 关键词：给水系统；排水系统；消防系统；热水系统 徐州工程学院毕业设计（论文） IV Abstract This design is a set of shopping malls, banks, resraurant, KTV rooms and other functions as an integrated building high-rise building drainage design, including water supply system, drainage system, fire protection system, hot water system and roof rainwater system . water supply system adopt water tanks and pumps united to supply water，two zones altogather, the first floor-three floor is a zone, four to sixteen floor is another zone, set the storage tank, pumps and water tanks,the cubage of the reservoir is400m2,and the roof water tank is34.6m2. Water supply system adopt PP-R pipe . Drainage system adopt sewage, wastewater Combined to drain. The design of drainage pipe with plastic pipe. Fire protection system includes interior fire hydrant system and automatic sprinkler system. Fire hydrant water for the 20L / s, minimum flow rate of each standpipe 10L / s, each gun minimum flow 5 L / s. This building is in danger of fire danger rating of grade 1, the design function area of 160 design to water density is 6,and the function pressure is 0.1MPa. Hot water systems doesnt need to supply hot water throughout the day,adopt the positive-displacement water heater,the heat source is from the steam heat medium. Hot water system adopt polypropylene hot water pipe. Keywords water supply system drainage system fire protection system hot water system 徐州工程学院毕业设计（论文） I 目 录 第一章 设计任务与资料 .1 1.1 设计题目 .1 1.2 设计任务与内容 .1 1.3 设计资料 .1 1.3.1 建筑基础资料 .1 1.3.2 图纸资料 .1 1.3.3 气象资料 .1 1.3.4 城市供水资料 .2 第二章 设计说明 .2 2.1 给水系统.2 2.1.1 系统分区 .2 2.1.2 供水方案比较 .2 2.1.3 分区方式及系统组成 .3 2.1.4 给水支管的布置与敷设 .3 2.1.5 布置形式 .4 2.1.6 管材和附件 .4 2.1.7 管道安装要求 .4 2.1.8 贮存及增压设备的选择 .5 2.2 排水系统 .5 2.2.1 系统选择 .5 2.2.2 系统组成 .5 2.2.3 排水管道安装要求 .5 2.3 消防系统 .6 2.3.1 室外消火栓系统 .6 2.3.2 室内消火栓系统 .7 2.2.3 消防给水系统组成 .7 2.3.4 消火栓给水系统的给水方式 .7 2.3.5 消防给水系统的布置 .7 2.3.6 加压设备及构筑物 .8 2.3.7 自动喷水灭火系统 .8 2.4 热水系统.9 2.4.1 系统类型及系统选择 .9 2.4.2 管道的布置与管材 .10 第三章 设计计算 .11 3.1 给水系统.11 3.1.1 给水用水定额及小时变化系数.11 3.1.2 用水量计算 .11 3.1.3 设计秒流量计算.12 3.1.4 高位水箱容积计算.12 3.1.5 贮水池计算.14 徐州工程学院毕业设计（论文） II 3.1.6 生活给水系统水力计算 .15 3.2 排水系统.19 3.2.1 排水定额.20 3.2.2 水系统水力计算 .20 3.2.3 排水立管的计算 .25 3.3 消防系统.25 3.3.1 消火栓系统水力计算 .25 3.3.2 消火栓保护半径计算 .26 3.3.3 消火栓的设置 .26 3.3.4 消火栓给水系统计算.26 3.3.5 自动喷水灭火系统水力计算 .30 3.4 建筑热水系统.34 3.4.1 热水用量计算 .34 3.4.2 热媒耗量计算 .35 3.4.3 热交换设备计算 .35 3.4.4 热水配水管网计算 .35 3.4.5 热水循环管网计算 .37 3.4.6 循环水泵的选择 .43 总结 .44 致谢 .45 参考文献 .46 徐州工程学院毕业设计（论文） 1 第一章 设计任务与资料 1.1 设计题目 九州大厦建筑给水排水工程 1.2 设计任务与内容 （1）建筑给水、排水、热水、消防系统设计的初步设计。 ； （2）要求完成一套完整的设计计算书、说明书； （3）给水、排水、热水、消防管网的布置方式选择及对比论证,详细设计计算。 1.3 设计资料 1.3.1 建筑基础资料 （1）建筑性质：高层综合大楼。 （2）结构与基础类型：工程为框架剪力墙结构。 （3）常年提供的资用水头为 22 米。 1.3.2 图纸资料 1）建筑各层平面图 1:100 2）屋面平面图 1：100 1.3.3 气象资料 年平均温度 14.1 最热月平均气温 27.0 最高气温 40.5 最冷月平均气温 -1.2 最低气温 -8.8 土壤冻结最大深度 18mm 年平均降水量 1020.0 mm 最大风速 10.8 m/s 相对湿度 平均：70% 冬季 70%；夏季 75% 主导风向 全年主导风向为偏北风 平均风速 2.6m/s 日最大降水量 398.0 mm 相对湿度 平均：70% 冬季 70%；夏季 75% 徐州工程学院毕业设计（论文） 2 主导风向 全年主导风向为偏北风 积雪最大厚度 20cm 最大风速 10.8 m/s 平均风速 2.6m/s 1.3.4 城市供水资料 供水从建筑南侧市政管道取水，管径米 DN300，常年提供的资用水头为 22 米。要求不 允许从管网直接抽水。该城市排水为合流制排水。 第二章 设计说明 2.1 给水系统 2.1.1 系统分区 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手册上 卫生器具的最大静水压力不得超过 0.35MPa。因此高层建筑给水系统必须分区。但设计 考虑到本设计对象是 13 层的高层住宅建筑，设备间以设计任务书给定了市政给水管网 提供常年的水头为 22m。根据给水最小所需压力估算方法：第一层 0.10Mpa，第二层 0.12Mpa，本设计负一到三层为一区，四到十三层为一区，总共分两个区。一到三层用 市政管网直接供水，四到十三层必须对生活用水进行提升或加压。 2.1.2 供水方案比较 1）方案一：下层市政管网供水，上层贮水池水泵水箱联合供水；优点 水泵 能及时向水箱供水，可缩小水箱的容积，又因有水箱的稳压调节作用，水泵出水稳定， 能保证在高效区。缺点 增加建筑面积，并且影响使用时的经济效益，增加建筑荷载， 生活用水易受到二次污染。 2）方案二：下层市政管网供水，高层由无负压管网增压稳流给水设备供水；优点： 可以利用管网自身压力，又具有稳压调节功能，占用空间小。缺点：可能对管网造成 一定压力，需经过供水部门批准。 3）方案三：下层市政管网供水，高层由水池、变频泵直接供水（上行下给） 。优点： 可延时供水，水压稳定，用变频泵节省电耗。采用变频泵可以取消屋顶水箱的设置， 徐州工程学院毕业设计（论文） 3 降低了屋顶的负荷。缺点：泵的数量多，费用增加。运行管理费高，水泵易发生故障， 维修费用高。 本设计选择方案二，即设水泵和水箱的给水方式，一到三层由市政给水管网直接 供给，四到十三层设水箱、水泵，由水箱供给，上行下给。 2.1.3 分区方式及系统组成 建筑给水排水设计规范(GB 50015-2003)规定：高层建筑生活给水系统应竖向 分区,竖向分区应符合下列要求： 1）各分区最低卫生器具配水点处的净水压不宜大于 0.45 MPa，特殊情况下不大于 0.55MPa。 2）各分区最不利配水点的水压应满足用水水压的要求。 本建筑分区情况如下： 负一到三层为低区，由市网直接供水； 三到十三层为高区，由水泵水箱联合供水。 整个系统的组成包括：引入管、水表节点、给水管网和附件，此外，还包括高 区所需要的地下生活水箱、加压泵。 2.1.4 给水支管的布置与敷设 1）给水布置原则 给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置以及供暖、 通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。进行管道布置时，不 但要处理和协调好各种相关因素的关系，还要满足以下基本要求。 （1）确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理。 引入管至少两条，宜从 建筑物不同侧的两条城市管道上接入，在室内将管道连成环状或贯通状双向供水。若 条件不能满足，可采取设贮水池（箱）或增设第二水源等安全措施。 管道尽可能与墙、 梁、柱平行，呈直线走向，力求管路简短，以减少工程量，降低造价。干管应布置在 用水量大或不允许间断供水的配水点附近，既利于供水安全，又可减少流程中不合理 的转输流量，节省管材。 （2）保护管道不受损坏。 给水埋地管道应避免布置在可能受重物压坏处。为防止 管道腐蚀，管道不允许布置在烟道、风道、和排水沟内。 （3）给水管道一般暗装。 横干管敷设于技术层内或吊顶中，立管设于管道井里， 支管可敷于吊顶、墙体、地板平层、管窿内，这样美观、卫生。 徐州工程学院毕业设计（论文） 4 （4）在技术层、吊顶层中给水管道、热水管道、排水管道及电缆等交叉时，一般 是电缆在上面，其次是给水管、热水管、排水管。在卫生间内，热水支管在给水支管 上面。 （5）给水管道穿越墙和楼板时，应预留孔洞。穿水池、水箱处应预埋套管。 （6）管道应采取防振隔音、防冻、防露等措施。 （7）便于安装维修。 布置管道时其周围要有一定的空间，以满足安装、维修的要 求,需进人检修的管道井，其通道不宜小于 0.6m。 2.1.5 布置形式 给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式，前者单向供水， 供水安全可靠性差，但节省管材，造价低；后者管道相互连通，双向供水，安全可靠， 但管线长造价高。一般建筑内给水管网宜采用枝状布置。本设计采用枝状管网布置。 2.1.6 管材和附件 1）管材：本设计给水管材采用 PP-R 管，PP-R 管材具有以下优点： （1）卫生、无毒:本产品属绿色建材，可用于纯净水、饮用水管道系统； （2）耐腐蚀、不结垢:可避免因管道锈蚀引起的水盆、浴缸黄斑锈迹之忧，可免除 管道腐蚀结垢所引起的堵塞； （3）质量轻:比重仅为金属管的七分之一； （4）外形美观:产品内外壁光滑，流体阻力小，色泽柔和，造型美观； （5）安装方便可靠:采用热熔连接，数秒钟完成，安全可靠； （6）使用寿命长:在规定的长期连续工作压力下， 使用下寿命可达 50 年以上 2）给水附件： 调节和控制附件：截止阀（用于 DN50的管道上） 、闸阀（用于 DN50的管道上） 、蝶阀、止回阀、浮球阀、球阀、旋塞阀、减压阀、安全阀等。 配 水附件：各类卫生器具和用水设备的配水龙头和生产、消防等用水设备。 2.1.7 管道安装要求 1）给水管材采用聚丙烯管 PP-R，横干管部分、总干管采用钢衬塑复合管。 2）各层给水管道采用暗装敷设，1-2 层管道在室内装修前敷设在吊顶中，3-13 层布 置在墙内。 3）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。 徐州工程学院毕业设计（论文） 5 4）给水管理池敷设时，覆土深度不小于 0.3m，车行道下不小于 0.7m。 5）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 应预埋金属套管。 6）在立管和横管上应设闸阀，当 d50mm，采用截至阀；d50mm，采用闸阀。 7）给水管 PP-R 连接方法采用粘结，钢管焊接。 8）水泵基础应高出地面 0.2m，水泵采用自动启动。 9）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。 2.1.8 贮存及增压设备的选择 1) 消防贮水池 消防贮水池容积为 360m3，几何尺寸为 10m10m4.0m。 2) 消防水箱 经计算，水箱消防储量超过 18m3时仍采用 18m3，所以消防水箱容积为 18m3，几 何尺寸为 4.0m3.0m1.8m。 3) 消防水泵 选择两台 IS150-125-400 型消防泵，一用一备，水泵性能系数为： Q=120240m3/h，H=4653m，n=1450r/min，N=45KPa。 4) 水泵接合器 选择两个 SQ150 地上式的水泵接合器，每个流量为 2530L/s。 2.2 排水系统 2.2.1 系统选择 根据给排水设计手册-建筑给排水第二版，排水系统划分为合流制和分流制两 种。排水系统采用分流制或合流制，要根据污水性质、污染程度、结合室外排水制度 和有利于综合利用及处理要求等确定。基于上述条件，结合本设计的具体情况拟定本 设计的排水系统排水方式为合流制。 2.2.2 系统组成 该系统由卫生结具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、 、潜污 泵、集水井等组成。 通气系统则包括高区采用专用通气立管通气和汇合通气。 2.2.3 排水管道安装要求 徐州工程学院毕业设计（论文） 6 1）排水管道布置的基本原则 （1）排水路径简捷，水流顺畅 （2）避免排水管道对其他管道及设备的影响或干扰 （3）施工安装方便； （4）排水管道避免排水横支管过长，并避免支管上连接卫生器具或排水设备过多。 2）排水管道的连接 （1）排水横支管与立管的连接，采用正三通； （2）排水立管在垂直方向转弯处, 采用两个 45 度弯头连接； （3）排水立管与排出管的连接，采用弯曲半径不小于 4 倍管径的 90弯头。 3）排水管道以及设施的安装 （1）排水管道的坡度按规范确定； （2）排水管管材采用硬聚乙烯排水管； （3）排水检查井中心线与建筑物外墙距离为 3m； （4）排水检查井井径为 0.7m； （5）排水立管上隔层设检查口，检查口距离地面 1m，横支管起端设置清 2.3 消防系统 建筑消防给水系统根据使用灭火剂的种类和灭火方式可分为下列 3 种灭火系统： 第一消火栓消防给水系统； 第二自动喷水灭火系统 ； 第三其他使用非水灭火剂的固定灭火系统，如二氧化碳灭火系统、干粉灭火系 统、卤代烷灭火系统 目前，在我国 100 米以下的高层建筑中自动喷水灭火系统主要应用于消防要求高、 火灾危险性大的场所；100 米以上的高层由于火灾隐患多，火灾蔓延快，人员疏散、火 灾扑救难度大，需要设置自动喷水灭火系统；100 米以下的建筑主要以消火栓给水系统 为主。 2.3.1 室外消火栓系统 根据高层民用建筑设计防火规范规定：本建筑为一类高层建筑，室外消火栓 用水量为 30L/s。在室外设置 3 个室外消火栓（均采用地上式，相对于室外消防水量而 言，室外消火栓只需要 3 个，而水泵接合器有 4 个， ） ，每个消火栓的用水量为 徐州工程学院毕业设计（论文） 7 1015L/s。 2.3.2 室内消火栓系统 根据规范规定：本建筑室内消火栓的用水量为 30L/s，充实水柱取 13m，水枪喷嘴 流量为 5.0L/s，最不利情况为同一根立管上同时出水三股水柱，消防立管的管径为 DN100；本建筑高度为 46.3m，没有达到分区要求（分区要求为 100m） 。 2.2.3 消防给水系统组成 建筑消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足 要求时） 、输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备，是建筑物中最基本 的灭火设施。 室内消火栓系统由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水 箱、水泵结合器及增压水泵等组成。 2.3.4 消火栓给水系统的给水方式 1）由室外给水管网直接供水的消防给水方式 宜在室外给水管网提供的水量和五热水供应系统的设计计算水压，在任何时候均 能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。 2）设水箱的消火栓给水方式 宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量、水压时（或是由消防泵向水 箱补水）采用。由水箱贮存 10min 的消防水量，灭火时由水箱供水。 3）设水泵、水箱的消火栓给水方 宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用。水箱 由消防泵补水，贮存 10min 的消防用水量，火灾发生时先由水箱供水灭火。 2.3.5 消防给水系统的布置 1）消防给水管道布置 （1）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 个独立系统。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。 （2）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。 （3）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，在一层中停止使用的消火栓不应多于 5 个。 徐州工程学院毕业设计（论文） 8 （4）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 1540m 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，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： 消防立管的布置，应能保证同一层内相邻竖管上两个消火栓的 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 100m。 2.3.6 加压设备及构筑物 消防加压泵采用两台消防泵，XBD50-80HY 型 2 台，一用一备。 各项参数为：Qb=50.0L/s，Hb=80 mH2O。地下消防水池有效容积为 361.05m3，屋顶消 防水箱有效容积为 18m3。 消火栓布置在明显，经常有人出入，而且使用方便的地方，其间距由计算确定， 为了定期检查室内消火栓给水系统的供水能力，屋顶分设试验消火栓。室内消火栓箱 内设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。 ，由于 水箱高度可满足 13 层最不利于消火栓所需水压静压 0.07Mpa，无需设增压设备。室外 设 4 个水泵接合器，以便消防车向室内消防管网供水 2.3.7 自动喷水灭火系统 1）系统选择 自动喷水灭火系统是一种在发生火灾时，能自动喷水灭火并同时发出火警信号的 灭火系统。这种灭火系统具有很高的灵敏度和灭火成功率，是扑灭建筑初期火灾非常 有效的一种灭火设备。经过比较后选择闭式洒水喷头的自动喷水灭火系统。湿式喷水 灭火系统是由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成。该系 统在报警阀的前后管道内始终充满着压力水，所以称作湿式喷水灭火系统。 湿式系统工作原理比较简单，整个系统压力平时由高位消防水箱或稳压装置维持， 水通过湿式报警阀导向杆中的水压平衡小孔保持阀板前后水压平衡，由于阀芯的自重 和阀芯前后所受水的总压力不同，阀芯处于关闭状态（阀芯上面的总压力大于阀芯下 面的总压力） 。发生火灾时，高温火焰或高温气流使闭式喷头的热敏感元件炸裂或熔化 脱落，喷水灭火。此时，管网中的水由静止变为流动，则水流指示器就被感应送出电 徐州工程学院毕业设计（论文） 9 信号。在报警控制器上指标某一区域已在喷水，持续喷水造成湿式报警阀的上部水压 低于下部水压，原来处于关闭状态的阀片自动开启。此时，压力水通过湿式报警阀， 流向干管和配水管，同时水进入延时器，继而压力开关动作、水力警铃发出火警声号。 此外，压力开关直接连锁自动启动消防水泵或根据水流指示器和压力开关的信号，控 制器自动启动消防水泵向管网加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。 本设计选用湿式系统。 选择湿式系统主要考虑到湿式系统有许多优点： （1）系统简单，施工、管理方便。湿式系统与其他自动喷水灭火系统相比较，结 构简单，仅有湿式报警阀和必要的报警装置及供水设施即可，因此，施工管理方便， 充水后无需更多的管理工作，管道接头和坡度敷设都没有干式系统要求严格； （2）比较经济。由于上述因素决定了湿式系统建设投资低，经常管理费用少，并 节约能源； （3）灭火速度快，控制率高。这是湿式系统最根本的一个特点，也是消防工作最 理想的效果。湿式喷水灭火系统管道内充满着压力水，火灾时，气温升高，感温元件 受热动作，能立即喷水灭火； （4） 适用范围广。湿式系统已广泛应用于民用及工农业生产的各个领域，是目 前世界上应用范围最广泛的自动喷水灭火系统。 扫口。 2.4 热水系统 2.4.1 系统类型及系统选择 建筑热水供应系统按热水供应范围的大小，可分为集中热水供应系统、局部热水 供应系统和区域热水供应系统。各系统的优缺点及适用范围如表所示。 表 2-1 热水供应系统类型比较表 系统类型系统说明系统优缺点适用场所 局部热水供应系统 通常采用各种小型加热 器，在用水点附近就地 加热，供给一个或几个 用水点使用 供水范围小，管路短， 热损失小，系统简单。 但系统热效率低，热水 成本高，使用不够方便 舒适 适用于使用要求高，用 水点少且分散的建筑 集中热水供应系统 通常在锅炉房或换热站 集中制备热水，用管道 系统供水范围大，设备 热效率高，热水成本低， 使用方便舒适。但系统 适用于使用要求高，用 水点多且分布较密集的 徐州工程学院毕业设计（论文） 10 系统将热水送至用水点较复杂，管网较长，热 损失大 建筑 续表 2-1 区域热水供应系统 在热电厂、厂区性锅炉 房或热交换站将水集中 加热后，通过市政热力 管网输送至整个建筑群 便于集中统一维护管理 和热能的综合利用，有 利于减少环境污染，热 水成本低，设备总容量 小，占用总面积小，使 用方便舒适，保证率高。 但设备系统复杂，建设 投资高 适用于建筑布置较集中， 热水用量较大的城市和 工业企业 根据建筑的功能，本设计无需全天供应热水，采用容积式水加热器，热媒为蒸汽， 首层独立供水，三到十三层一起供水。 2.4.2 管道的布置与管材 本设计热水系统采用给水聚丙烯热水管，水加热间内采用不锈钢管。聚丙烯热水管 具有以下优点： 1）卫生、无毒:本产品属绿色建材，可用于纯净水、饮用水管道系统； 2）耐腐蚀、不结垢:可避免因管道锈蚀引起的水盆、浴缸黄斑锈迹之忧，可免除管道 腐蚀结垢所引起的堵塞； 3）质量轻:比重仅为金属管的七分之一； 4）外形美观:产品内外壁光滑，流体阻力小，色泽柔和，造型美观； 5） 安装方便可靠:采用热熔连接，数秒钟完成，安全可靠； 6） 使用寿命长:在规定的长期连续工作压力下， 使用下寿命可达 50 年以上。 热水管道的敷设应满足建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)的下列条款要求： 1） 热水管道系统，应有补偿管道热胀冷缩的措施。 2） 上行下给式系统配水干管最高点应设排气装置，下行上给配水系统，可利用最高 配水点放气；系统最低点应设泄水装置。 3） 当 下行上给式系统设有循环管道时，其回水立管可在最高配水点以下 (约 0.5m) 与配水立管连接。上行下给式系统可将循环管道与各立管连接。 4） 当需计量热水总用水量时，可在水加热设备的冷水供水管上装冷水表，对成组和 个别用水点可在专供支管上装设热水水表。有集中供应热水的住宅应装设分户热水水 徐州工程学院毕业设计（论文） 11 表。 5） 热水横管的敷设坡度不宜小于 0.003。 6） 塑料热水管宜暗设，明设时立管宜布置在不受撞击处，当不能避免时，应在管外 加保护措施。 第三章 设计计算 3.1 给水系统 3.1.1 给水用水定额及小时变化系数 查集体宿舍、旅馆等公共建筑的生活用水定额及小时变化系数表得：首层商 场用水定额 5-8L/m2d，小时变化系数 1.5-1.2，供水时间 12h；餐厅用水定额 40- 60L/m2d,小时变化系数 1.5-1.2，供水时间 10-12h；KTV 包间用水定额每顾客每次 5- 15L，小时变化系数 1.5-1.2，用水时间 8-18h 健康娱乐中心每个淋浴器每小时按 2-3 次使用，每次用水量 24-60L。若有剧场可以单独计算，用水定额按规范指标，每人占 用有效面积 1.5-2.0L,有效面积为总面积的 35%-55%。 3.1.2 用水量计算 式 3-1 d mq d Q 式 3-2 T Q K h d h Q 式中 Qd最高日用水量 m 用水单位数 qd 生活用水定额 Qh最大小时用水量 Kh小时变化系数 T 用水时间 餐厅：因无法确认顾客人数，所以按 0.85-1.3m2(餐厅有效面积)/位计算，取 1.0，按 图纸餐厅有效面积为 1044m2，则顾客人数为 1036 人。 最高日用水量 dmQd/ 2 . 52 1000 501044 3 最高日最大时用水量 hmQh/2 . 6 10 2 . 52 2 . 1 3 KTV 包间：按每个包间 10 人算，按图纸包间共 60 个，所以顾客人数为 600 人，舞池按 2 人/m2算，按图纸舞池面积为，所以顾客人数为人，则 2 5401536m10802540 徐州工程学院毕业设计（论文） 12 总人数为人。16806001080 最高日用水量 dmQd/ 8 . 16 1000 101680 3 最高日最大时用水量 hmQh/12 . 1 18 8 . 16 2 . 1 3 每层上班人员估算为平均 50 人，每人每天工作 8 小时，则用水量为 hmQh/2012/50 . 1 4010850 3 3.1.3 设计秒流量计算 集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运 站、会展中心、教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量的计算公式为： 式 3-3 gg Nq2 . 0 式中 qg计算管段设计秒流量； 根据建筑物用途确定的系数； 表 3-1 根据建筑物用途而定的系数值 建筑物名称值 建筑物名称值 幼儿园、托儿所、养老院1.2医院、疗养院、休养所2 门诊部、诊疗室1.4集体宿舍、旅馆、宾馆2.5 办公楼、商场1.5客运站、会展中心、公共厕所3 学校1.8 Ng计算管段卫生器具给水当量总数。 3.1.4 高位水箱容积计算 高位水箱消防贮水量的容积按贮存 10min 的室内消防用水量计算。 消火栓用水量为 40L/s， qxb=40=40 L/s Vx = qxbTx60 / 1000 =401060/1000=24 m3 自喷系统储水量的容积计算： 由自喷设计规范知本建筑属于中危险级，自喷强度为 6L/minm2 喷头工作压力为 0.10MPa，作用面积为 160m2 。 所以， Vzp= =9.6m3 式 3-4 1000 60SFP ZPZP 1000 101606 水箱净容积 V =VxVs +Vzp=1.0024+9.6=34.6 m3 本设计水箱形状选用矩形玻璃钢保温水箱，根据水箱的有效容积 34.6 m3，其构造 尺寸定为 LBH = 9.0m3.0m1.5m =40.5m3。 水箱的附件有进水管、出水管、溢流水管、泄水管、通气管、水位信号装置、人 徐州工程学院毕业设计（论文） 13 入孔 进水管 仪表孔 通气管 防虫网 信号管 消火栓 出水管 溢流管 泄水管 受水器 自喷系 统出水管 孔、仪表孔。本设计中，水箱供给消火栓和自动喷水灭火系统在火灾初期 10min 的消 防用水量，因此要有消火栓和自动喷水灭火系统两个出水管，均从箱底接出，如下图 所示： 图 3-1 a、进水管：进水管从箱壁接入，在进水管应设进水阀门，水箱利用水泵加压供水 并利用水箱水位信号装置自动控制水泵运行，因此不需要设置浮球阀。 b、 出水管及止回阀：出水管有两条，一根是消火栓用水出水管，另一根是自动 喷水灭火系统用水出水管，均从箱底接出，出水管上均装设阀门和止回阀。 c、溢流管：溢流管从箱底接出，管径比进水管大一级，溢流管上不允许设置阀门， 沿口比最高水位高出 30mm，其出口设置网罩，并采取间接排水方式。 d、通气管：通气管伸至室内，管口有防止灰尘、蚊蝇和昆虫进入的滤网，且管口 朝下。 徐州工程学院毕业设计（论文） 14 e、泄水管：从箱底接出，并装设阀门，泄水管与溢流管相连，但不能与排水系统 直接相连。 f、水位信号装置：因为水箱液位与水泵连锁，故在水箱内设液位计，液位计采用 浮球式，液位计停泵液位比溢流水位低 100mm，起泵液位比最低水位高 200mm。 水箱的设置 a、水箱放置在混凝土的支墩上，其间垫以 200 mm200mm 的油浸枕木四根。支墩 高度为 0.7m，以便于管道安装和维修。 b、水箱设人孔密封盖，并设保护其不受污染的防护措施。 3.1.5 贮水池计算 因为市政给水管不允许水泵直接从管网抽水，故设生活消防共用贮水池，其容积 为： V=VtVx+Vzp 式 3-5 式中 Vt生活调节水量 Vx消防贮备水量 Vzp自喷贮备水量 生活调节水量按建筑最高日用水量的 20%估算。 Vt=61.820%=15.45 m3 消防贮水按满足火灾延续时间二小时内的室内消防用水量来计算即： Vx =288.00m3 1000 6012040 自喷贮备水量按满足火灾延续时间一小时内的室内消防用水量来计 即： Vzp =57.60 m3 1000 601606 贮水池的有效容积为： V=15.45288.00+57.60=361.05 m3 取贮水池总容积为 400 m3。 由计算出来的贮水池有效容积较大，可以将贮水池的格数定为四格，每格有效容 积为 100m3，由此将贮水池的尺寸定义为：LBH =1010.04=400m3 每格的尺寸定为：LBH =1052=100m3 a、贮水池的总容积包括：有效容积、被结构体（梁、柱、隔墙）所占用的体积及 水面的上空间的容积。贮水池由钢筋混凝土制成，所采用的材料不能对水质造成污染， 徐州工程学院毕业设计（论文） 15 池内壁防止对水质污染，刷饮用水油漆或贴食品级玻璃钢和贴瓷砖等。 b、贮水池设进水管、出水管、通气管、溢流管、泄水管、人孔（加盖加锁） 、爬 梯和液位计 。溢流管排水应设有断流措施和防虫网，溢流管口径应比进水管口径大一级。 c、贮水池亦作吸水井，以充分利用其有效容积。 d、贮水池应设计成保证池内水经常流动，防止死角，进水管和出水管在相对的位 置不宜靠近。 e、因该设计生活和消防合用一个贮水池，故应有消防水平时不被动用的措施， 应在吸水管上设一个小孔。 3.1.6 生活给水系统水力计算 1）本设计中的建筑为终合建筑，查以上 、k 值系数表，得： qg = 0.2 + k Ng (取 K = 0 , =2.5 ) g N 式 3-6 其中Ng为计算管段的卫生器具的当量总数，在计算总应注意以下几点： a、如果计算值小于该管段上最大一卫生器具的额定流量时，应采用最大一个卫生 器具的额定流量作为设计流量。 b、如果计算值大于该管段上所有卫生器具给水额定流量叠加值时，应以叠加流量 作为设计流量。 根据计算用图，计算成果如下表所示 图 3-2 首层 JL-1 给水管网水力计算草图 表 3-2 首层 JL-1 给水管水力计算表 管道 编号 当量 总数 设计秒流量 L/s 管径 DN mm 流速