温馨家园住宅给水排水工程设计【含CAD图纸+文档】
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图书分类号：密 级：毕业设计(论文)半岛蓝湾大酒店给水排水工程设计THE DESIGN OF BUILDING WATER AND WASTEWATER ENGINEERING FOR THE PENINSULA ISLAND RESORT HOTEL 学生姓名学院名称专业名称指导教师20xx年月日xxx学院学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日xxx学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘要本文主要介绍了温馨家园住宅的建筑给排水的设计。主要包括给水系统、排水系统、消防系统和热水系统。给水系统采用分区供水，低区地下一层到四层，由市政管网直接供水；高区五到十一层，采用水泵变频供水。排水系统采用污、废水合流制，底层单独排放，排水立管设伸顶通气管，污废水在地下室顶部排除室外，并排向检查井接化粪池。消防系统分消火栓给水系统和自动喷水灭火系统，其中消火栓系统采用水泵水箱联合供水。高层建筑的集中(小区、区域)热水供应系统与冷水系统一样，应竖向分区，其分区原则、方法和要求也相同，在管网布置和形式上一般也是相对应的。给水系统包括用水量的计算、给水分区的选择和管道的水力计算。排水系统包括排水管的水力计算、通气管的设计和排污泵的选择。消防系统包括消防用水量的计算、消防分区的划分、管道水力计算和消防泵的选择。热水系统包括热水用水量、热媒量计算、加热器和循环泵的选择、管网水力计算。本文具体分为给排水设计说明、给排水设计计算、致谢和参考文献四个部分。关键词：给水系统；消防系统；热水系统；排水系统Abstract This paper introduces the design that the water-supply and drainage engineering of a high-rise hotel. Including water-supply, drainage systems, fire fight systems, hot water-supply systems and rain water systems. Water supply system, including the calculation of water consumption, the choice of water-supply district and pipeline hydraulic calculation. Drainage systems including the hydraulic calculation of drain, the tube design and the choice of the sewage pump. Fire fight system, including the calculation of the fire water, the division of the fire Service Division, the hydraulic calculation of pipeline and the choice of fire pump. Hot water-supply system, including the calculation of the hot water consumption and the amount of heat medium, heater and circulating pump selection, pipe network hydraulic calculation. Stormwater system, including the calculation of stormwater and rain water pipe lay out. This paper is divided into specific note to the drainage design, thank the rain sewage, reference of four parts. Key words Water supply-system Fire fight system Hot water-supply system drainage system37目 录1设计任务及设计资料11.1设计任务11.2设计资料11.2.1建筑设计原始资料11.2.2城市给水排水设计资料12设计说明书22.1生活给水系统22.1.1方案比较22.1.2分区方式及系统组成22.2 消火栓系统32.2.1室外消火栓系统32.2.2室内消火栓系统32.2.3自动喷水灭火系统42.3排水系统42.3.1系统选择42.3.2 系统组成52.4热水系统52.4.1热水供应系统的组成52.4.2热水供应系统的供水方式52.5管道及设备安装要求53设计计算73.1给水系统计算73.1.1竖向分区73.1.2用水量计算73.1.3给水管网水力计算93.1.4室外给水管网水力计算133.1.5增压设备和调节构筑物计算及选择143.2 室内消防给水系统计算143.2.1消火栓系统布置143.2.2消防泵扬程和流量183.2.3减压孔板的设计计算193.2.4消防立管管径校核213.3自动喷淋灭火系统213.3.1自动喷淋系统设计说明213.3.2 系统组成213.3.3消防给水方式213.3.4自动喷淋的安装213.3.5自动喷淋灭火系统设计计算223.3.6喷头的选用与布置223.3.7水力计算223.4排水系统设计计算253.4.1排水系统设计说明253.4.2排水管道水力计算263.4.3 通气管计算303.5热水系统设计计算313.5.1热水用水量计算313.5.2热媒量计算323.5.3加热器容积计算323.5.4盘管加热面积323.5.5膨胀罐设计计算333.5.6室内热水管网水力计算33结 论36致 谢37参考文献38 1设计任务及设计资料1.1设计任务完成建筑给水、排水、热水、消防系统设计的初步设计。要求完成一套完整的设计计算书、说明书。应包括： 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。具体包括以下设计内容：1)布置各卫生间卫生器具；2)初步确定给水、排水、热水、消防管网的布置方式；3)布置各层给水、排水、热水、消防管道；4)绘制给水、排水、热水、消防管网的计算简图，并列表进行计算；5)根据计算结果，最终确定给水、排水、热水、消防管网的布置方式；6)计算选择各种设备；确定设备间的位置；确定技术层的平面布置方式； 7)计算室外给排水管道。1.2设计资料1.2.1建筑设计原始资料温馨家园位于北京市区，工程地质条件良好，是集餐饮、住宿、娱乐及商务会议为一体的综合大楼。总建筑面积为21500m2，建筑总高度为49.2m，地上11层，地下1层。地下1层为洗衣及设备用房，13层为餐饮、娱乐、会议及商务用房，411层为客房。公共用房每层设公共卫生间，内设蹲式大便器、洗手盆、污水盆等。客房卫生间内设浴盆、洗脸盆及坐式大便器，要求有完善的给排水设施及全天候的热水供应。共设2台冷水机组，冷却水量分别为360m3/h，12h运行，补充水按循环水量的1%计算。未预见水量：按日用水量的15%计算。1.2.2城市给水排水设计资料 给水水源：该建筑以城市给水管网为水源，两路供水：一路距南墙15m，接管点埋深1.5m，管径为400mm；另一路市政给水管道距主体建筑东面20m，接管点埋深为1.4m，管径为600mm；分别引入2条给水管供应本建筑。管材为铸铁管，常年所提供的资用水头为0.26Mpa。城市管网不允许直接抽水。 排水条件：室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。室外排水管道位于主体建筑北面，埋深3.0m，管径500mm，管材为钢筋混凝土管。该大楼以区域集中锅炉房提供的蒸汽为热源，蒸汽压力为0.6Mpa。建筑附近有足够压力的蒸汽热源。2设计说明书2.1生活给水系统 2.1 .1方案比较室外市政管网常年工作压力为 260Kpa （26m水柱），选择给水方式，可按建筑物的层数粗略估计所需最小服务水压，从地面算起，一般建筑物一层需要100kPa，二层为120kPa，三层及三层以上建筑，每增加一层增加40kPa。经计算室外市政管网压力可供至5楼，因此供水方案有二：1水箱供水方式特点：该给水方式将高区的用水量全部由设在低层(地下室)的水泵提升至屋顶水箱，高区由屋顶水箱直接供水，低区由市政管网直接供水。该给水方式水泵数量最少，设置费用低，管理维护简单，水泵房面积小；但该方式水泵运行费用高，供水可靠。 优点：水泵数量减少,设备费用少，管理维护简单，泵房面小。缺点：水泵动力费用高，水质有可能出现二次污染。2变频泵供水方式特点：高区由高区变频泵组供水，低区由市政管网直接供水。该给水方式省去了高位水箱，能源省。 优点：各区独立的给水系统,互不影响,供水安全可靠；水泵集中布置便于管理维护；运行动力费用经济；无水箱,可以减少二次污染现象，便于结构的设计,也可以增加营业收入。缺点：水泵对电源要求高，且需要一套价格较贵的变频调速控制装置。综和考虑选择第二种方案。2.1.2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。为了宾馆房间用户使用舒适，采用0.35 MPa左右压力。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：地下1层及14层为低区，由市网直接供水；511层为高区，由市政管网的水经变频泵加压供水。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 .2 消火栓系统2.2.1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1015L/s。2.2.2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40L/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49.2m，没有达到分区要求（分区要求为100m）。1 方案选择由于本建筑物的消火栓系统的最高高度为49.2m（屋顶实验消火栓未计入），因此消火栓系统统一采用同一型号水泵加压供水（除裙房消火栓系统）。2 分区方式及系统组成根据高层民用建筑设计防火规范规定：当建筑高度在100m以内时，可采用一次供水的室内消火栓给水系统。火灾时，由高压消防泵向管网系统供水灭火。为了灭火时便于操作水枪，在主立管下部动水压力超过0.5MPa的消火栓处设置减压孔板。当建筑高度超过100m或消火栓处的静压超过1.0MPa时，应进行分区，并按各分区分别组成本区独立的消防给水系统供水灭火；所以本工程纵向上不需要分区。但本建筑物群房面积较大，需要横向分区，分为两个区，见消防平面图。前十分钟由高位水箱供水,十分钟后由消防泵供水，室内消火栓系统的组成包括：水枪、水带、消火栓、消防管道和水源，此外，还包括高区所需的消防水池、消防水泵和高位消防水箱。3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533.4m3，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11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。2.2.3自动喷水灭火系统目前，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。本建筑危险等级为中危险级，查建筑防火设计规范13知：设计喷水强度为8.0L/minm2，作用面积为160m2。喷头工作压力为0.1MPa，理论喷水量为20L/s。常用灭火系统：（1）湿式：湿式系统是一种装有自动喷水的闭式喷头，平时管内充满水，用时作为系统自动驱动媒介的系统。特点：反应比较迅速，控灭火能力强。缺点：易造成误喷；适用于温度4oC和70oC之间；易漏水，损失装饰。（2）干式：平时报警阀后管道充满有压气体，着火时先喷气再冲充水喷水灭火。优点：平时管内无水，对装饰无损害，对环境温度无要求，适用于火灾危险性不高，温度特殊场所（如冷库）。缺点：灭火不及时。（3）预作用：有火灾探测系统，装有自动喷水的闭式喷头，平时有压气体，着火后先报警排气，再充水，等温度升高时再喷水灭火。适用于现场要求较高，不造成误喷的场所。（4）雨淋系统：装有开式喷头，油探测器、传动管或手动后来控制一组喷头。特点：反应快，灭火及时，能有效控制扑灭火灾，但耗水量大。适用于火势发展迅猛，易蔓延，空间净空高的场所。（5）水幕系统：喷出水帘水幕。作用：隔绝、降温。适用于重要建筑的门窗下及舞台和观众席间。（6）水喷雾系统：适用于与电有关或石油化工有关的灭火，如变压器或与石化有关的罐，大的传送带两头及上下部。特点：电绝缘性好，不会造成液体飞溅。综合考虑，本建筑采用湿式自动喷水灭火系统，报警阀设于地下一层消防控制中心。2.3排水系统2.3.1系统选择根据规范，粪便污水不能直接排放，需经过化烘池处理之后才能排入城市下水道；同 时为了不增加化粪池的容积，洗涤废水直接排入城市下水道，故采用室内分流排水系统：111 层的废水直接排入城市下水道，111层粪便污水经化粪池处理再排入城市下水道，2 楼的洗涤污水（含油脂）经隔油池再排入市政下水道。 本建筑属于高层建筑，如果底层的排水系统与排水主管连接，就会在上层卫生洁具大量排水时，在主管中形成冲击流，造成回压，使污水从底层卫生洁具存水弯中喷出，而为了避免这一现象，一、二楼的生活废水及粪便污水单独排出。另外由于本建筑物共有十一层，大于十层，因此需要自顶层以下每隔68 层处设 结合通气管，连接排水管六管与通气主管，加强通气能力。另外地下室的污水排放需要采用局部污废水提升设备。 2 .3.2 系统组成卫生洁具、排水管道、通气管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、化粪池、隔油池、局部提升装置等本建筑排水体制采用污、废水合流制。由于511层是客房，层数较多高差较大，为减少排水时气压波动，防止管道水封破坏，设专用通气；同时为了保证13层的污水安全排出且不在底层产生难闻气味，将14层单独外排。511层卫生间废水污水进行分流制排水。客房用结合通气管，在11层顶经汇合通气管与伸顶通气管相连，或者单独的通气管直接接出。地下一层的污废水汇合到集水坑中，由潜污泵提升排出。2.4热水系统2.4.1热水供应系统的组成层建筑热水供应系统的基本要求是：保证用户能按时得到符合设计要求的水量、水温、水压和水质的热水。热水供应系统的组成，应根据使用对象、建筑物特点、热水用量、用水规律、用水点分布、热源情况、水加热设备、用水要求、管网布置、循环方式以及运行管理条件等的不同而有所不同。2.4.2热水供应系统的供水方式高层建筑的集中(小区、区域)热水供应系统与冷水系统一样，应竖向分区，其分区原则、方法和要求也相同。在管网布置和形式上一般也是相对应的，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，以便保证任一用水点冷热水压力相平衡。2.5管道及设备安装要求室内给水立管及水表设于办公楼卫生间。给水横支管埋入墙壁。室内生活污水立管设于浴室接纳大便器及浴室淋浴器地漏废水。室内生活废水立管设于洗涤池内侧，接纳洗涤池排水以及地漏废水。消防立管明装于楼道走廊。室外给水横干管管中心线标高为-1.7m，排水横干管管中心的起始标高为-3.3m，消防横干管管中心线的标高为-3.0米。生活给水管材采用给水优质镀锌钢管，排水管材采用硬聚氯乙烯塑料管，消防给水管采用普通镀锌钢管，外部刷为红色。建筑给水管道的布置时：（1） 各层给水管道采用暗装敷设，管材采用PPR塑料管，热熔连接。DN50以上阀门采用不锈钢制闸阀，其余采用不锈钢制截止阀。（2） 管道外壁距墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距不小于50mm，支管距墙、梁、柱净距为20 25mm。（3）给水管与排水管平行、交叉时距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管上面。（4） 立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面10 20mm。（5） 在立管、横支管上设阀门，管径DN50mm时设闸阀，DN50mm时设截止阀。（6） 引入管穿地下室外墙设套管。给水横干管设0.003的坡度，坡向泄水设置。（7） 水箱和管道泵均设在顶层设备间，管道泵设在水泵间。建筑物内排水管道布置时，（1）排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道；当排水管道必须穿过沉降缝、伸缩缝和变形缝时，应采取相应技术措施；（2）排水埋地管道，不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础；（3）排水管道不得穿越住宅客厅、餐厅，并不宜靠近与卧室相邻的内墙；（4）排水管道不宜穿越橱窗、壁柜；（5）塑料排水管应避免布置在热源附近；当不能避免，并导致管道表面受热温度大于60 时，应采取隔热措施。塑料排水立管与热源边净距不得小于0.4m 。3设计计算3.1给水系统计算3.1.1竖向分区室内给水系统拟采用分区供水方式，分为低、高两区，低区地下一层至地上四层，采用下行上给供水方式，即城市管网直接供低区各卫生洁具；高区为五至十一层，共七层，由水泵从生活水池抽水加压供水。3.1.2用水量计算低区地下一层位洗衣及设备用房，一层和二层为商场，三层为餐厅，四层为娱乐层；高区五至十层为客房，十一层为办公层。据设计资料，建筑物性质和卫生设备完善程度，依据建筑给水排水设计规范GB50015-2003（2009年版），可知如表3-1。表3-1公共建筑生活用水定额及小时变化系数建筑物名称单位最高日生活用水定额/L使用时数/h小时变化系数Kh宾馆客房旅客员工每床位每日每人每日25040080100242.52.0洗衣房每Kg干衣408081.51.2餐饮业中餐酒楼酒吧、咖啡馆、茶座、卡拉OK房每顾客每次每顾客每次406051510128181.51.2商场员工及顾客每m2营业厅面积每日368121.51.2办公楼每人每班30508101.51.2会议厅每座位每次6841.51.2本综合楼的用水量标准及用水量见下列计算：地下一层洗衣机房洗衣重量按3.2Kg/（床*d），客房有140床位，洗衣量为3.2140=448Kg/d；一二两层为商场层，经计算一二两层营业厅总面积为：6002=1200m2；第三层餐饮层有座位数176个，每日用餐次数为三次，日用水单位数为1763=528人；第四层为娱乐层营业面积约为600m2左右，按一人占地1.5 m2算，有400人；第五至十层为客房约有140个床位，即有140人；第十一层办公层约有30人。用水量标准及用水量计算结果见表3-2。表3-2本综合楼的用水量标准及用水量序号名称用水单位数用水定额（L/d）Qdmax（L/d）时变化系数KhQhmax（m3/h）使用时间（h）1商场层1200672001.20.72 122餐厅52850264001.22.64 123娱乐层4001040001.20.4124客房层140300420002.03.5245办公层304012001.20.3646会议室7675321.20.159647洗衣机房44860268801.24.0328810813211.81169未预见水量上述用水量的15%16219.81.77174 13.58因此，该建筑生活用水量为：Q=13.58m3/h。低区用水量直接由市政供水，故用水量计算省略，直接进行高区水力计算，见表3-3。表3-3高区用水量计算序号名称用水单位数用水定额Qdmax（L/d）时变化系数KhQhmax（m3/h）供水时间（h）1客房层140300420002.03.5242办公层304012001.20.3643会议室7675321.20.159644未预见水量上述用水量的15%7159.80.66294 5合计50891.84.67894高区用水量为：Q=4.68 m3/h。3.1.3给水管网水力计算根据建筑物的性质，设计秒流量按下面公式计算：qg= 0.2 式(3.1)式中 qg-计算管段设计秒流量（L/s）； a-根据建筑物用途确定的系数，本设计为酒店式公寓设计，故取=2.5； Ng-计算管段的卫生器具给水当量总数。当计算所得的流量值，大于管段上的卫生器具额定流量累加所得的流量值时，应采用累加制作为设计流量；结果小于该管段上一个最大卫生器具的给水定额时，应采用一个最大卫生器具的给水额定流量作为设计秒流量；有大便延时自闭冲洗阀的给水管段，大便延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到的qg附加1.10 L/s的流量作为该管段的给水设计秒流量。当管段的流量确定后，流速的大小将直接影响到管道系统技术、经济的合理性。流速过大易产生水锤，引起噪声，损环管道或附件，并将增加管道的水头损失，提高建筑内给水管道所需的压力；流速过小，又将造成管材的的浪费。考虑到以上因素，设计时给水管道流速控制在正常范围内：生活给水管道的水流速度宜按表3-4选用。表3-4不同材质流速控制范围材质管径/mm流速m/s铜管DN250.60.8DN250.81.5薄壁不锈钢管250.81.0251.01.5PP-R1.01.5PVC321.240751.5902.0钢管15201.025401.250701.5801.81高区五至十一层 给水水力计算：卫生间水力计算草图如下图3-1卫生间水力计算草图2给水立管水力计算草图如下：图3-2给水立管水力计算草图3室内给水水力计算结果见下表。表3-5室内给水水力计算表管段编 号当量总数额定流量总数秒流量(L/s)设计秒流量（L/s）管径（mm）流速m/s坡度i(Kpa/m）管长（m）沿程损失（m）沿程水头损失之和（m）1-210.20.50.2150.990.942.720.260.263-40.50.10.350.1150.50.2751.550.044-510.20.50.2150.990.940.720.075-220.40.710.4201.050.7030.720.052-630.60.870.6250.910.3860.940.040.36-740.810.8251.210.6433.50.230.537-881.61.411.41400.840.1953.40.070.68-9122.41.731.73401.050.2893.40.100.79-10163.22.002.00401.20.3613.40.120.8210-11122.41.731.73401.050.2893.40.100.9211-12163.22.002.00401.20.3613.40.121.0412-132042.242.24500.8550.3183.40.111.1513-14244.82.452.45500.9310.4811.80.561.7114-15489.63.463.46501.30.30.970.031.7415-166813.64.124.12701.070.182.080.041.7816-1711222.45.295.29701.380.2750.470.011.7917-1813627.25.835.83701.490.31848.41.543.3318-1927254.48.258.25801.490.25258.11.464.79此水力计算中：局部水头损失按沿程水头损失的20%计，则局部h=4.7920%=0.95，最不利配水点所需要的最小水压为：H=H1+H2+H3 式(3.2）式中 H-筑内给水系统所需要的水压，mH2O； H1-水泵出水口起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，mH2O ； H2-水泵出水口起点至最不利点的给水管路，即计算管段的沿程水头损失与局部水头损失之和，mH2O ； H3-最不利配水点所需的流出水头，mH2O 。因此，最不利点所需的最小水压为：H=H1+H2+H3=42.4+4.79+0.95+5 =53.142 低区1-4层给水水力计算由于低区的卫生器具处于最底层，因此市政水压必可以满足其最不利点的水压要求，并且可根据高区的给水水力计算，按照相应的用水器具来对应相应的管段管径，因此低区的给水水力计算省略。 3.1.4室外给水管网水力计算1室外环网计算室外环网流量由两部分组成，即：低区用水以及高区用水两部分组成,根据计算可得：引入管的流量为13.58m3/h；因此，选用DN100的钢管，流速v0.935m/s ，1000i15.5，可满足给水要求，故引入管所选的管径为DN100，引入管选用钢热镀锌钢管管材，以防止引入管在地下被腐蚀。2水表选择选用LXS-80N型号的水表，水表的水头损失根据下列公式进行计算： Hb= qg2/Kb 式(3.3）式中 Hb-水表的水头损失，KPa； qg-计算管段的给水设计流量，m3/h； Kb-水表的特性系数，按下式计算： Kb= Qmax 2/10 式(3.4） 式中 Qmax-水表的最大流量，m3/h故水表的水头损失为：Hb=qg2/Qmax210=4.74kpa=0.474m50 mH2O。根据上式进行各层消火栓处静水压计算，可得： 11层消火栓栓口过剩压力为7.05 mH2O10层消火栓栓口过剩压力为10.45 mH2O9层消火栓栓口过剩压力为13.85mH2O8层消火栓栓口过剩压力为17.25 mH2O7层消火栓栓口过剩压力为20.65 mH2O6层消火栓栓口过剩压力为24.05 mH2O5层消火栓栓口过剩压力为27.45 mH2O4层消火栓栓口过剩压力为30.85 mH2O3层消火栓栓口过剩压力为34.25 mH2O2层消火栓栓口过剩压力为39.55 mH2O1层消火栓栓口过剩压力为44.55 mH2O故从2F开始，设置比例式减压阀。减压比例为3:1。1-2F裙房消防水力计算：Hb= Hz+h+ Hxh 式(3.13)式中 Hb-水泵扬程 Hxh-消火栓栓口处所需水压，16.89mH2OHz-立管上最高的消火栓栓口与贮水池最低水位标高差：Hz=4.5+1.2+5=11.7 mH2Oh-消防泵吸水管到实验消火栓的总水头损失；取h=5 mH2O，则 Hb= Hz+h+ Hxh =11.7+5+16.89 =33.59 mH2O选用XBD4/15-80G/2-L立式单出口消防泵。3.2.4消防立管管径校核每根消防立管应保证同时有三股水柱作用，消防立管通过流量Q=16.45L/s，消防立管管径取DN=100，相应流速v=1.9m/s7m,满足要求。3.3自动喷淋灭火系统 3.3.1自动喷淋系统设计说明目前，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。本建筑危险等级为中危险级，查建筑防火设计规范知：设计喷水强度为8.0L/minm2，作用面积为160m2。喷头工作压力为0.1MPa，理论喷水量为20L/s。综合考虑，本建筑采用湿式自动喷水灭火系统，报警阀设于地下一层消防控制中心。3.3.2 系统组成自动喷淋系统由喷淋泵、管网、报警装置、水流指示器、增压水泵、喷头和水泵接合器等组成。3.3.3消防给水方式 报警装置 喷头 室外水源(屋顶水箱) 消防泵 消防管网 消火栓 3.3.4自动喷淋的安装（1） 管道采用无缝镀锌钢管，均设闭式玻璃球洒水喷头。（2） 设置的吊架和支架位置以不妨碍喷头喷水为原则，吊架距离喷头的距离应大于0.3m，距末端喷头距离应小于0.7m。（3） 报警阀设在距离地面1.5处，且便于管理的地方，警铃应靠近报警阀安装，水平距离不超过15m,垂直距离不大于2m, 宜装设在地下室值班室中。（4） 喷头的动作温度为68，颜色为红色。（5） 根据自动喷水灭火系统设计规范，水平安装的管道宜有坡度，并应坡向泄水阀，充水管道的坡度不宜小于2。3.3.5自动喷淋灭火系统设计计算本建筑物属于中危险等级，其基本设计数据为：设计喷水强度为8L/（min.m2），作用面积160 m2，最不利点喷头工作压力0.1MPa，设计喷水量20L/s。3.3.6喷头的选用与布置本设计采用作用温度68oC闭式玻璃球喷头，考虑到建筑美观，采用吊顶型喷头，喷头的水平间距不大于3.4m，距墙距离不小于0.5m，不大于1.7m。喷头的工作压力为0.1MPa，每个喷头的喷水量： 喷头布置为正方形，根据自动喷水灭火系统设计规范3表7.1.2可知，详细规定见下表（表3-9）。表3-9喷头的布置喷 水 强 度（L/min）正方形布置的边长（ m ）一只喷头最大保护面积（ ）喷头与端墙的最大距离（ m ）83411.51.73.3.7水力计算本系统使用自动喷水灭火系统设计规范3推荐的计算方法作用面积法。作用面积为160，形状为正方形，边长为12.65m，作用面积内喷头数为19个。该建筑为中危险级建筑，可以假定作用面积内的每只喷头的喷水量是相等的，均一最不利点喷头喷水量取值，且作用面积内的平均喷水强度不小于设计喷水强度。计算草图见图3-4。（1） 每个喷头的喷水量为： （2） 作用面积内的设计秒流量为： （3） 理论秒流量为： 喷头作用面积法计算草图见图3-4。图图图3-4自动喷淋草图（4）作用面积内的计算平均喷水强度： 此值大于等于规定要求8。（5）保护半径： ，取（6）作用面积内最不利点处4个喷头所组成的保护面积：（7）管段的总损失：根据建筑给水排水设计手册表2.3-16，可查得流速系数Kc值，按式V= KcQ 式(3.14）式中 V管道流速，m/s； Kc流速系数，m/L； Q管道流量，L/s。校核消防各管道水流速度，钢管管内允许流速一般不大于5m/s沿程水头损失按照公式： h=ALQ2 式(3.15） 式中 h沿程水头损失，mH2O； A管道比阻值，见表3-10； L计算管道长度，m； Q管道流量，L/s。表3-10管道比阻值管材 管 径/mmA（Q以L/s计）A（Q以m3/s计）公称直径DN 热浸锌钢管32938600.0938640445300.0445350110800.011087028930.0028938011680.001168表3-11管道比阻值（续） 管材管 径/mmA（Q以L/s计）A（Q以m3/s计）公称直径DN 热浸锌钢管100267.40.000267415033.950.00003395水头损失计算见表3-12：表3-12喷淋水头损失计算自管段流量（L/s)Q2Kc(m/L)管径(mm)流速（m/s）比阻A(L/m)管长L(m)沿程损失h(mH2O)121.331.7691.883252.5040.43673.42.62232.667.0761.05322.7930.093863.42.26342.6615.921.05322.7930.093860.40.29456.6544.220.47503.1260.093863.61.765613.3176.890.283703.7640.0028933.61.8467204000.204804.0800.00116814.46.7378204000.1151002.30.000267428.83.0889204000.0531501.060.000033951.90.0316204000.0531501.060.00026740.9440.1009702管道总损失：（8）系统所需水压： 式(3.16）式中 H系统所需水压，MPa；管道的沿程水头损失和局部水头损失的累计值，MPa；最不利点处喷头的工作压力，MPa；最不利点处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差，MPa。=0.34MPa大于市政管网压力0.26 MPa，接小区喷淋泵房。3.4排水系统设计计算3.4.1排水系统设计说明住宅建筑室内排水系统是采用污水、废水分流还是合流方式，应根据所在城市室外排水制度，市政主管部门的要求及是否有利于综合利用与处理以及建筑性质、规模、污水性质、污染程度的实际情况要求来确定。当生活污水需经化粪池处理时，其粪便污水宜与生活废水分流。当有污水处理厂时，生活废水与粪便污水宜合流排出。本设计室内排水系统采用合流制，卫生间污废水经化粪池处理后排至市政排水管网。 在本设计中，由于建筑较高、排水立管长、水量大的缘故，常常会引起管道内的气压极大波动，并极有可能形成水塞，造成卫生器具溢水或水封被破坏，从而使下水道中的臭气侵入室内，污染环境。因而本建筑排水系统首层单独排放，并就近排至户外。高区排水立管设有伸顶通气管，低区不设。地下室消防电梯井底排水通过污水提升泵排至室外城市污水管网。3.4.2排水管道水力计算1排水设计秒流量根据建筑给水排水工程设计规范 ，本建筑排水设计秒流量可按下公式算： 式(3.17)式中 计算管段排水设计秒流量， L/s； 计算管段卫生器具排水当量总数； 计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s； 根据建筑物用途而定的系数，本建筑设计中值取1.5。2排水管网的水力计算当用上述设计秒流量计算公式计算排水管网起端的管段时，因连接的卫生器具较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生器具排水流量的总和，这时应按该管段所有卫生器具排水流量的累加值作为排水设计秒流量。根据建筑给水排水设计规范可查得各卫生器具的排水流量、排水当量和排水管的管径如下：双格洗涤盆 3.00，排水流量为1.0L/s，排水管管径为50mm；洗脸盆 0.75，排水流量为0.25L/s，排水管管径为3250mm；浴盆 3.00，排水流量为1.00L/s，排水管管径为50mm；淋浴器 =0.45，排水流量为0.15L/s，排水管管径为50mm；大便器（虹吸式低位水箱） 6.0，排水流量为2.00L/s，排水管管径为100mm。家用洗衣机 =1.50，排水流量为0.50L/s，排水管管径为50mm；排水横管最大设计充满度规定如下：充满度建筑内部排水横管按非满流设计,以便使污废水释放出的有毒气体能自由排出,调节排水管道系统内的压力,接纳以外的高峰流量。生活排水管道：管径125mm，最大设计充满度为0.5；管径150200mm，最大设计充满度为0.6。根据规定，建筑内排出管最小管径不得小于50mm；大便器排水管最小管径为100mm ；小便槽和连接3个及3个以上小便器的排水支管管径不小于75mm；多层住宅厨房间的立管管径不宜小于75mm；公共厨房内污水采用管道排出时，其管径比计算管径大一级，但干管管径不得小于100mm，支管管径不得小于75mm。污废水中含有的污染物越多，管道坡度应越大。因此，管道设计坡度与污废水性质、管径和管材有关。建筑内部生活排水管道的坡度有标准坡度和最小坡度两种。标准坡度为正常条件下应予保证的坡度；最小坡度为必须保证的坡度，一般情况下应采用标准坡度。当横管过长或建筑空间受限制时，可采用最小坡度。坡度全按塑料管的标准坡度0.026设计。污水中含有固体杂质，如果流速过小，固体物会在管内沉淀，减小过水断面积，造成排水不畅或堵塞管道，为此规定了一个最小流速，即自净流速。自净流速的大小与污废水的成分、管径、设计充满度有关。由于本建筑中卫生间类型、厨房类型、卫生器具类型大部分相同，因此，仅以其中一层的某个卫生间、厨房为例计算即可，不同的可以单独计算。 图3-5排水横支管计算草图图3-6排水干管计算草图排水计算公式：q=0.12a 式(3.18）式中 q-计算管段排水设计秒流量，L/s； a-根据建筑物用途而定的系数，取a=1.5； -计算管段卫生器具排水当量总数；表3-13污水支管水力计算管段编号坐便器当量设计秒流量管径坡度1-21621100.022-32122.621100.02 表3-14废水支管水力计算管段编号浴盆洗手盆当量设计秒流量管径坡度1-2111500.022-3111.31.1500.023-4121.61.2500.024-5222.61.31100.02污水立管水力计算：计算管段排水量最大的一个卫生器具的排水流量+2a-f：q=0.121.5+2 =3.972L/Sd-c：q=0.121.5+2 =4.068L/Sc-f：q=0.121.5+2 =4.533L/Sf-e：q=0.121.5+2 =5.210L/S污水立管采用铸铁管de125横干管：a-f：h/D=0.5,de=125，i=0.007d-c：h/D=0.5,de=125，i=0.008b-c：h/D=0.5,de=125，i=0.007c-f：h/D=0.5,de=125，i=0.009废水立管水力计算：C-D:q=0.121.5+1=1.92L/SA-B:q=0.121.5+1=1.96L/SF-B:q=0.121.5+1=1.68L/SB-D:q=0.121.5+1=2.18L/SD-E:q=0.121.5+1=2.50L/S废水立管采用铸铁de125的管径。横干管统一采用de125，h/D=0.5,i=0.005的管段。集水坑及污水泵计算排水泵的选择:发生火灾1小时内按一半的消防流量流入负一层Q1（18.01+43.38）/2= 30.7L/s火灾1小时后按消火栓流量的2/3考虑，Q243.382/328.92L/s。采用三台潜污泵除污水，分设于集水井中,每台泵的流量为60m3/h，60m3/h，18 m3/h，可采用DN100的钢管（保证承压，故不用排水管）：v1.93m/s；1000i63.0；L6.8m，排水至室外。 采用六台AS30-2W/CB潜水排污泵，流量80.5 1.0 m3/h，扬程222m分别布置在三个集水坑中，三用三备。3.4.3 通气管计算1通气管设置要求（1）通气管应高出屋面0.3m以上，并大于最大积雪厚度；（2）结合通气管用于专用通气立管与排水立管的连接。结合通气管在卫生器具上边缘以上0.15m或检查口以上并与通气管相连，污水横支管以下与污水以斜三通相连，当连接有困难时也可用H管相接于专用通气立管，结合通气管每隔两层相接；（3）通气立管不能伸顶出层面时设汇合通气管；（4）通气立管不得接纳污水、废水和雨水，通气管不得与通风管或烟道连接。2 通气立管的计算本建筑大于十层，带有大便器的排水立管应设置专用通气立管。通气立管的管径应根据排水能力、管道长度来确定，一般不宜小于排水管管径的1/2，根据建筑给水排水设计规范，查得通气立管管径为De90mm。3.5热水系统设计计算3.5.1热水用水量计算配水管网水力计算的目的主要是根据各配水管段的设计秒流量和允许流速确定配水管网的管径，并计算其水头损失值。按要求取每日供应热水时间为24h，取计算用的热水供水温度为60，冷水温度为10，查建筑给水排水设计规范（GB500152003）热水用水定额表，150L/（床d）。（1）宾馆集中热水供应系统的设计小时耗热量按下面公式计算： 式(3.19）式中：设计小时耗热量，W m用水计算单位数，人数或床位数 热水用水定额 C水的比热， 热水温度 冷水计算温度 热水密度 热水小时变化系数则：=5.612701504187（60-10）0.983286400=541276.26W（2）设计小时用水量计算 式(3.20）式中：设计小时用水量，L/h 设计小时耗热量，W 设计热水温度 设计冷水温度 热水密度则： =541276.261.163（60-10）0.9832=9467.33L/h3.5.2热媒量计算采用蒸汽直接加热，其公式如下G=(1.101.20) 式(3.21)式中：G蒸汽耗量 设计小时耗热量 蒸汽热焓 蒸汽与冷水混合后的热水热焓则： G=1.13.6541276.262707-4.18760=872.96kg/h3.5.3加热器容积计算依据规范，加热器贮热量按不小于45min设计耗热量计算 式(3.22)式中：V水加热容积 容积附加系数 设计小时耗热量 加热器出水水温 冷水水温 C水的比热容则： V=0.751.25451276.2660-54187=1.83m3 3.5.4盘管加热面积 式(3.23）式中：表面式水加热器的加热面积Qz设备热水所需的热量，可按设计小时耗热量计算 由于水垢和热媒分布不均匀影响传热效率的系数 k传热系数 热水供应系统的热损失系数，采用1.1 tj热水和被加热水的计算温度差，按下式计算 tj= 式(3.24） 式中：tj计算温度差 、热媒的初温和终温 、被加热的初温和终温 得 tj=87.1则盘管加热面积： Fjr= =1.1541276.260.885087.1=10.05m2综合加热器容积和加热面积考虑，查查建筑给水排水设计手册中容积式水加热器基本型号：选1台3#，实际容积1.83m3，实际加热面积10.05m2，满足要求。3.5.5膨胀罐设计计算（1）膨胀罐宜设置在加热设备的冷水管或热水回水管上。（2）膨胀罐容积按下式计算 式(3.25）式中：膨胀罐总容积 加热前积热、贮热器内的密度 热水的密度 膨胀罐处的管内水压力，绝对压力 膨胀罐出管内最大允许压力 Vs系统内热水的总容积得：=（999.88-983.24）1.050.296（0.311-0.296）999.88983.241.83=1.03L3.5.6室内热水管网水力计算 （1）热水设计计算秒流量公式 式(3.26）式中：根据建筑用途确定的系数，本设计取2.5，故qg=0.5Ng（2）热水配水管网水力计算（计算草图见图3-7）。图3-7室内热水给水系统图表 3-15室内热水管道水力计算表管段名称卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量q(L/s)DNv(m/s)i(kPa)管长（m）沿程水头损失(kPa)备注洗脸盆淋浴器浴盆0.750.751.0 N 1-2-1/0.75-0.750.15200.470.4323.31.43 2-3-2/1.5-1.50.3250.560.4423.31.46 3-4-3/2.25-2.250.45250.850.9323.33.08 4-5-4/3.0-30.6320.630.373.31.22 5-6-5/3.75-3.750.75320.790.563.31.85 6-7-6/4.5-4.50.9400.720.393.31.29 7-8-7/5.25-5.251.05400.830.513.31.68 8-9-8/6.0-61.2500.560.183.30.59 9-10-9/6.75-6.751.30 500.610.20813.82.87 10-1116/12.09/6.7516/1634.752.95 700.840.2667.82.07 11-1232/249/6.7532/3262.753.96 701.130.4687.83.65 12-1348/369/6.7548/4890.754.76 701.350.6547.85.10 13-1464/489/6.7564/64118.755.45 701.560.87510.59.19 14-1582/61.59/6.7582/82150.256.13 701.71.047.88.11 15-16100/759/6.75100/100181.756.74 701.910.327.82.50 16-17118/88.59/6.75118/118213.257.30 702.081.5427.241.89 17-18123/92.259/6.75123/1232227.45 702.131.6321.434.88 h=122.86kPa回水管定为比给水管小一号，回水立管则根据给水立管最小管径确定。结 论本次毕业设计的内容主要是建筑给水工程、建筑消防工程、建筑排水工程、建筑雨水排水工程。（1）筑给水设计采用分区供水，低区一到四层，由市政管网直接供水；高区五到十一层，采用无负压变频供水，而且高区采用了
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