TJ01-027@吉林市某小区外网工程毕业设计全套
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TJ01-027@吉林市某小区外网工程毕业设计全套,毕业设计论文
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1 目 录 摘要 2 Abstract 3 第 1 章 绪论 4 1.1 概述 4 1.2 设计原则、要求及依据 5 1.3 设计原始质料 6 第 2 章 管网流量计算 7 2.1 供热管网流量计算 7 2.2 给水管网流量计算 8 2.3 排水管网流量计算 9 第 3 章 方案布置 11 3.1 供热管网方案 11 3.2 给水管网方案 11 3.3 排水管网方案 13 3.4 管道综合布置 14 第 4 章 管网水力计算 16 4.1 供热管网水力计算 16 4.2 给水管网水力计算 18 4.3 排水管网水力计算 21 第 5 章 供热管网验证计算 28 5.1 管道水力不平衡计算 28 5.2 管道机械强度计算 29 第 6 章 供热换热站及给水泵房设备的选择 34 6.1 供热管网水压图确定 34 6.2 供热换热站方案设备选择 35 6.3 给水泵房设备选择 40 计算附图附表 43 结束语 60 参考文献 61 nts 2 摘 要 建筑小区是现代城市的重要组成之一，搞好小区的规划、建筑，各种配套设施是其重要关键。 本工程为吉林市 XX小区外供热管网工程设计，该小区的原始地貌为黄泛冲积平原地貌，地形平坦，后经人工改造，地表有起伏。本小区共有 20 栋建筑 ,其中1#、 8#、 9#和 21#建筑 为 10层的高建筑 ,底二层都为商用型的公共建筑 。其它的都为低于 7层的建筑。 其中 2#建筑为 2层的公共建筑 (小区活动中心 ),16#和 20#为办公型的公共建筑 。本工程的方案设计追求的是安全性，可靠性，可操作性和经济性。在产品的选择上，优先选用性能好，功能齐全的产品，以保证本设计的先进性。 建筑小区的给水排水及热网工艺由于小区位置、地形、作用的不同而均不同，有其独特之处，故称城市与建筑的交界处。本工程设计说明书共分六章，较为详细的阐明了本设计的设计原则、设计依据、设计方案的布置过程；整个小区供热、生活给水、消防、污排 水及雨排水的设计计算过程和供热换热站设计及其设备的选择过程。 由于水平有限，难免出现错误和疏漏之处，欢迎参考者同行批评指正。 关键词 ：小区；外网；工程；建筑 nts 3 Community building is an important component of modern urban one, do a good job in the district planning, construction, various ancillary facilities is key. This works for the District of Jilin City of Cambridge, heating pipe network engineering design, the original topography of the area for the Yellow River alluvial plain landscape, flat terrain, after the transformation of the artificial surface have ups and downs. A total of 20 of the District Building, 1 #,8#,9# and 21 # ,10#-story building for the high buildings, at the end of the second floor are the business of public construction. The other is for less than seven-storey building. Two of them # 2 for the construction of public buildings (Community Centre), # 16 and # 20 for the office of public construction. The design of this project is the pursuit of safety, reliability, operability and the economy. In the choice of products, the selection of priority, and full-featured products, so as to ensure that the design of the advanced nature. Construction of water supply and drainage district and district heating network technology as location, terrain, the different roles are different and has its unique, so that cities with the construction of the junction. The Engineering Design Manual is divided into six chapters, more detailed design of the stated principles of design, based on the design, layout design process; entire district heating, living water supply,fire safety, sewage drainage and stormwater drainage design and calculation process for Heat transfer station design and equipment selection process. Because of the limited, it is inevitable errors and omissions in the welcome reference to peer criticism correction. Key words: Area; outside the network; engineering; Building Abstract nts 4 第 1 章 绪论 建筑工程的外网设计中， 需要讲究设计的经济性、延续性、系统性和整体协调性。本次设计的电外网系统包括：供热管网系统，给水管网系统，排水管网系统，供热换热站内系统。通过理论和实践相结合，提高分析问题和解决问题的能力 ;学会使用规范及有关的设计资料，掌握设计的基本方法。 1.1 概述 1.1.1 设计目的： 1. 通过设计实践 ,使学生对专业所学知识进行全面系统的复习和总 结， 巩固所学知 识。 2. 使学生通过理论和实践相结 合， 提高分析问题和解决问题的能 力。 3. 使学生回使用规 范， 规程及有关设计 资料 ， 掌握设计的基本方 法。 4. 使学生会初步掌握实际步骤和基本内容 ， 掌握设计说明 书， 计算书的基本方法和步 骤。 5. 在绘制施工图方面得到锻 炼。 6. 使学生具有解决有关实际工程技术问题的能力 。 1.1.2 设计范围和程序： 1. 热网负荷进行计算，按建筑性质及其相关热指标计算。 2. 各管网流量计算 ,小区热网、小区生活给水、消防给水、生活排水、雨水排水各流量计算。对小区热网、给水、排水雨水管网进行方案设计。应在技术经济比较基础之上确定方案。 3.在系统方案确定后绘制 各管网 水力计算草图，草图应较全面完整反映系统干、支管走向、各管段编号、各管段长度，局部阻力部件种类、数量等。 4.对各管网系统进行水力计算，确定各管段管径，阻力损失，系统总阻力损失。并联环路可只进行两个或以上主要环路的阻力平衡计算。 5. 设备选择，换热站设计。 1计算选择相关设备，如换热器、循环水泵、补水泵、补水箱、水处理设备及除污器等。 2平面布置，确定各设备位置及配管。 nts 5 3提出换热站对土建专业要求，并绘出平面图。 4 确定管径，并绘出系统图或相关剖面图。 1.2 设计原则、要求及依据 1.2.1 设计原则 1.合理经济：设计阶段应首先充分注意合理性和经济性 ,一方面要符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求，另一方面要符合建筑方的经济实力、运行维护及扩充发展等的要求 ,保证工程既合理又经济 . 2.可靠：体现在供水水源和供水质量的可靠性。 3.先进：杜绝使用落后、淘汰设备，不使用未经认可的技术，要充分考虑未来发展。 4.实用：考虑降低物耗，保护环境，综合利用等实用因素。 1.2.2 要求 1.正确性。全套技术文件应正 确无误，应达到规定的性能指标，应满足如下工作的开展：编制施工方案；编制施工预算；安排具体设备、材料订货等等。 2.完整性。文件中的图样、说明及其他资料应满足用户今后管理维护的需要。 3.统一性。图例、符号、名称、数据、标注、字体等必须前后一致，尽可能选用国家标准，如没有国家标准或必须用于不同含义时，必须另加说明。 1.2.3 依据 1.相关专业提供的工程设计资料。 2.各市政主管部门对初步设计的审批意见。 3.甲方提供的设计任务书和设计要求。 4.建筑结构图（平、 立、剖面图）。各专业设备、容量、位置、控制要求等等。 5.国家现行有关设计规程，规范及标准。 1.2.4 完成手段、方法： 整个设计采用 AUTO CAD 2004 软件绘制，保证图面清晰、整洁。 1.2.5 达到目标： nts 6 1.图形及符号符合国家现行的标准，图面要清晰、协调一致，避免遗漏、画错现象； 2.使设计方案具有安全性、经济性、功能可靠性；确保设计能按图 1.3 设计原始质料 1.3.1 地理质料： 吉林市小 XX 区室外供热 管网设计 ,地表有起伏。 1.3.2 气象资料 : 1.主导风向：冬季 NNW；夏季 SW 2.冰冻线：最大冻土深度 ： 190cm 3.吉林市海拔： 184m nts 7 第 2 章 管网流量计算 2.1 供热管网流量计算 2.1.1 热负荷计算公式 : Q= qfF 10-3 (2-1) Q 建筑物的供暖热负荷 F 建筑物的建筑面积 qf建筑物的供暖面积热指标 . 见表 2-1 表 2-1 供暖面积热指标推荐植 注 :1.本表摘自 CJJ34-90,1990 年版 . 2.热指标中已包括 5%的管网热损失在内 . 故此小区的建筑热指标 qf:住宅 ,公建 (商用 ),公建 (办公 ),车库 ,活动中心分别由表 2-1取 :64W/m2,70W/m2,70W/m2,60W/m2,62W/m2。 2.1.2 流量算公式 : G=0.86 Q (tg-th) (2-2) G- 建筑物的流量 Q- 建筑物的热负荷 tg- 供水温度 二次网取 95；一次网取 130 th- 回水温度 二 次网取 70 ；一次网取 80 2.1.3 计算过程及举例 : 建筑物 类型 住 宅 居住区综合 学校办公楼 医院托 幼 旅 店 商 店 食堂 餐 厅 影剧院展览馆 大礼堂体育 馆 热指标(W/m2) 58-64 60-67 60-80 65-80 60-70 65-80 115-140 95-115 115-165 nts 8 先由平面图算出各建筑大概面积，在由公式 (2-1)和 (2-1)分别算出各建筑不同性质的热负荷和流量 ,计算所有结果见附表 1 热负荷及流量 。 例 1 号建筑 : Q(住宅 )=64 3550.53 10-3=227.24kw Q(公建 )=70 887.04 10-3=62.13kw Q=Q(住宅 )+Q(公建 )=227.24+62.13=289.37kw G=0.86 289.37/95-70=9.96t/h 2.2 给水网流量计算 2.2.1 生活给水流量算公式 : Q=m q kh/T (2-3) Q- 最高时用水量 m- 建筑的人数 见表 2-2 q- 最高日 见表 2-2 kh- 小时变化系数 见表 2-2 T- 用水时间 s 见表 2-2 表 2-2 建筑类别及有关系数 类别 q kh 使用时间（ h） 户人 或 m3人 住宅 170 2.3 24 4 公建（顾客） 10 2.4 10 6 公建（员工） 150 2.5 10 12 共建（活动中心） 100 2.0 12 12 公建（办公） 80 2.3 10 14 注：本表内容结果摘自建筑小区给水排水工艺 ISBN7-5025-4488-7， 2003 年版 nts 9 2.2.2 计算过程及举例 : 由各楼不同类型的建筑面初步确定户数和人数，（每户按 90m3计算）其他参数按表 2-2取，然后按公式 2-3分别算出各建筑流量。计算所以结果见附表 2 小区生活给排水量。 例 1号建筑： 住宅： 3550.53/90=39.5 户，取 40 户， 40 4=160人 Q(住宅 )=160 170 2.3/24 3600=0.73L/s 商用公共建筑顾客： 887.04/6=147.84 人，取 148人 Q(公商 -客人 )=148 10/10 3600=0.1L/s 商用公共建筑员工： 887.04/12=73.92 人，取 74人 Q(公商 -客人 )=74 150/10 3600=0.77L/s Q=Q(住宅 )+Q(公商 -客人 )+Q(公商 -客人 )=0.73+0.1+0.77=1.6L/s 2.2.3 消防给水量确定 : 直接由建筑小区给水排水工艺 ISBN7-5025-4488-7， 2003 年版 所取室内消火栓水量和自动喷淋水量之合，而室 外消防水量由小区总人数按一次灭火用水量取 15L/s，而同一时间内的灭火次数取 1次。最后所以结果见附表 3 消防给水量。 2.3 排水网流量计算 2.3.1 生活污水排水量确定 : 本设计污水量等于相应的用水量减去不可收回的水量损失（饮用，蒸发等部分）。故污水量按给水量的 85%-95%计算（本设计取 90%）。所以计算结果见 附表 2 小区生活给排水量。 例 1号建筑： Q(排 )= 90%Q(给 )=0.9 1.6=1.44L/s nts 10 2.3.2 雨排水量确定 : 由设计所在地区查出此地的暴雨强度公式 q，由于降雨历时 t 要根据具体管段的流速计算出来，故雨排水流量与雨排水水利计算同步进行，具体计算方法和过程详见第 4章 4.3排水管网水力计算。 nts 11 第 3 章 方案布置 考虑方案布置及管道的走向，使设计方案达到经济合理的要求。 3.1 供热管网方案 3.1.1 布置原则 : 供热管网布置原则是应该在城市 建设规划的指导下，考虑热负荷分布、热源位置、与各种地上、地下管道及构筑物、园林绿地的关系和水文、地质条件多种因素，经技术经济比较确定。 供热管线平面位置，即定线，应遵守如下基本原则： 1.经济上合理 主干线力求短直，主干线尽量走热负荷集中区。要注意管线上的阀门、补偿器和某些管道附件（如放气、放水、输水等装置）的合理布置，因为这将涉及到检查室（或操作平台）的位置和数量，应尽量使其数量减少。 2.技术上可靠 供热管线应尽量避开土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利地段。 3.对周围环境影响少而协调 供热管线应少穿主要交通线。一般平行于管道中心线并应尽量敷设在车行道以外的地方。通常情况下管线应只沿街道的一侧敷设。地上敷设的管道，不应影响城市环境美观，不防碍交通。供热管线与各种管道、构筑物应协调安排，相互间的距离，应能保证运行安全、施工及检修方便。 综合以上原则，本设计供热管网的方案布置，首先选择换热站在小区的位置，经过热负荷的计算可看出本小区总热负荷不大，故流量也不大，换热站的量完全能满足此小区，考虑到附近小区也可以从此换热站供给，同时本小区热负荷集中在靠北 的几栋高层建筑，故本设计换热站设置在本小区的东北角方向上考虑可能同时供给本小区东边小区。然后分别由换热站分为高、低两区管网供给本小区，高区管网供给建筑 7层以上的楼层，而以下的都由低区管网供给。为了节省管材，建筑的入户管统一都尽量靠东侧布置。 3.2 给水管网方案 3.2.1 管网布置原则 : 1.必须保证供水安全可靠，当局部管网发生故障时，断水范围应减到最小。 2.管线遍布在整个给水小区，保证用户有足够的水量和水压。 nts 12 3.力求布置的管线最短，干管位置应 紧靠用水大户，使得水头损失最少和降低供水能量的费用，降低管网工程造价。 4.尽量利用城市管网的资用压力，减少小区供水加压的运行费。 5.与其他管网合理布置，避免其他管道压坏给水管道或污染给水水质。 6.管网布置时，应考虑给水管网分期建设的可能性，留有充分的发展余地，适应小区建筑的发展和今后小区的用水要求。 3.2.2 管网敷设原则 : 1.管道尽量沿小区建筑平行敷设，呈直线走向，管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于 1.0m，且不得影响建筑的基础。 2.不被压坏也不能被冻坏，埋设深度符合规定要求，一般管顶最 小覆土深度不得小于土壤冰冻线以下 150mm，但管顶覆土深度不小于 0.7m。 3.便于维护维修和更换，一般布置在建筑周围的人行道或绿地下。如若敷设小区道路下，更换或维护时开挖既破坏路面，也影响小区环境及人和车通行。 4.不能敷设在对给水管道有腐蚀或损坏的地段下。 5.安装检修阀门。在小区干管起端、各支管起端、各接户管起端及环状管网需要调节水量、水压和检修处设置阀门。阀门应设置在阀门井内。居住小区内城市消火栓保护不到的区域设置室外消火栓。设置消火栓的给水管最小管经应不小于 DN100mm，消火栓间距不应大 于 120m，距路边不大于 2m，距建筑物外墙不小于 5m，其位置应设在交叉路口和明显处，便于使用且不防碍交通的地方。地上式消火栓和地下式消火栓的选定应根据气候条件确定。寒冷地区，一般选用直通式地下式消火栓。 6.金属给水管一般不做基础，但对通过回填垃圾、建筑废料、流沙层、沼泽地以及不平整的岩石层等地段，应做垫层或基础。但非金属管一般都做垫层或基础。 综合以上原则，本设计低区生活给水和室外消火栓共用，成环状布置在小区内，而高区由泵房单接管网共给 7层以上的楼层的生活用水。而室内消火栓系统和室内的自动喷淋系统合用室外 管网，分管入户，考虑到小区北方位的几栋高层建筑的室内消火栓系统，故此消防管网在几栋高层建筑呈环壮，分别都在环状管网上接两个入户管在室内也形成空间环状，然后在分支给其他公共建筑的自动喷nts 13 淋系统，从而形成先环后支布置在此小区内，在 2#建筑（活动中心）的自动喷淋系统与 33#建筑（地下车库）的室内消火栓系统和自动喷淋系统供用入户管进入室内后必须在报警阀前分立管各自成系统。 3.3 排水管网方案 3.3.1 生活排水管道敷设与布置 : 小区生活排水管道由小区干管、支管和户 前管等组成。 1.小区户前管应满足小区建筑各单元排出管的布置和敷设要求以最短的距离，用经济合理的管经与第一检查井连接，以便迅速而及时的排出建筑内的生活污水。小区排水支管即把各排出管的第一个检查井连接而成的排水管道，埋设在人行道或绿地下。小区排水干管即把各支管的最后一个检查井连接而成的排水管道，以后在接化粪池再与市政排水管道上的检查井连接，当小区排水量不大时，也可以不经化粪池而直接接市政管道上的检查井，由市政统一处理，干管可布置在小区道路下或绿地下进行敷设。干管布置应根据小区建筑总体规划、道路、建筑物的分布、地形 和污水、雨水可排泄方向等情况进行综合考虑，务必使管线短，埋深合理，能自流排放。一般是先考虑布置户前管、支管，在考虑布置干管，但干管布置和走向也会决定各支管的布置及走向。而干管的布置和走向也会受建筑小区外市政排水管道的位置的制约。 2.排水管道一般应沿道路和建筑周围呈直线平行布置，应遵循各种管道的综合布置和敷设要求，符合规范有关规定。排水管道埋设时一般均作管道基础，可根据地质条件、布置位置、地下水位、管材种类等因素分别采用施工要求的基础。 3.3.2 雨水管道敷设与布置 : 小区雨水管道由雨水口、雨水井及管道 组成 1.雨水口的布置，一般除在道路的交汇处外，还宜在建筑单元出入处附近、雨落管附近、建筑物前后空地和绿地低洼点等处布置。雨水口与雨水井连接管道一般布置在道路、绿地等处，连接管经不小于 DN200mm，雨水井与雨水干管上的检查井连接，多数雨水检查井在雨水干管上，雨水干管布置在道路或绿地下。雨水口沿路布置其间距，一般宜为 20-40m。 2.小区雨水管道的布置与敷设同生活排水管道一样，应符合小区规划的总体nts 14 要求，又要符合设计规范要求，使排水顺畅无阻，地面无积水。 考虑到本小区的地形坡向问题，本小区的污 水管网或雨水管网都是从北到南排，最后在东南角方向汇总排入市政管网中。考虑到建筑性质问题生活污水管都设置在建筑的北侧（阴面）。而雨水管网沿小区道路敷设。 3.4 管道综合布置 3.4.1 管道综合布置与敷设原则 : 1.各种管道的平面排列不得重叠，并尽量减少和避免相互间的交叉。 2.管道与道路、管沟交叉时。应尽量垂直道路、管沟的中心线。 3.给水管与污水管交叉时，给水管应敷设在污水管和合流管上面。 4.管道排列时，应注意其用途、相互关系及彼此间可能产生的影响，如 污水管应原离生活饮水管。 5.干管应靠近主要使用单位及连接支管最多的一侧。 6.管道的平面净距应符合下列要求： a.满足管道敷设、砌筑阀门井、检查井及膨胀伸缩节等所需的距离。 b.满足投入使用后维护管理及更换管道时不损坏相邻的地下管道、建筑物构筑物的基础。 c.管道损坏时，管内流体不污染生活饮用水管，不冲刷侵蚀建筑物及构筑物基础，不造成其它不良后果。 d.给水管及排水管离建筑物、构筑物的平面最小净距离按表 3-1确定 nts 15 表 3-1 给水管及排水管离建筑物、构筑物的平面最小 净距离（ m） 名称 给水管 污水管 雨水管 排水盲沟 d 200 d 200 建筑物 3-5 3-5 3.0 3.0 1.0 铁路中心线 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 城市型道路边缘 1.5 1.0 1.5 1.5 1.0 郊区型道路边沟边缘 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 围墙 2.5 1.5 1.5 1.5 1.0 注 :1.本表摘自 CJJ34-90,1990 年版 . 2.表中数字也适用于架空敷设的管道 . 7.给水管及排水管离其它管道的水平与垂直最小净距离按表 3-2 确定。 表 3-2 给水管和排水管离其它管道的水平与垂直最小净距离（ m） 8.各种管道平面排列及设计标高相互发生冲突时，应按下列规定处理： a.小直径管道让大直径管道。 b.可弯的管道让不可弯 的管道。 管道 名称 水平净距离 垂直净距离 给水管 污水管 雨水管 排水盲沟 给 水管 污水管 雨水管 d200 d200 d 200 d 200 给水管 d 200 0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 0.1 0.15 0.1-0.15 0.1-0.15 给水管 d 200 1.0 1.0 1.5 1.5 1.0 0.15 0.15 0.1-0.15 0.1-0.15 污水管 1.0 1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.1-0.15 0.1-0.15 0.1-0.15 0.1-0.15 雨水管 1.0 1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8 0.1-0.15 0.1-0.15 0.1-0.15 0.1-0.15 热力管沟 0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 - - - 直埋式热力管 1.0 1.0 1.0 1.0 - 0.1-0.15 0.1-0.15 0.1-0.15 0.1-0.15 nts 16 c.新设的管道让已建的管道。 d.临时性的管道让永久性的管道。 e.有压力的管道让自流的管道。 9.小区内管道平面排列时，应按从建筑物向道和由浅至深的排序安排，一般常用的管道顺序如下： a.通讯电缆或电力电缆。 b.燃气管道。 c.污水管道。 d.给水管道。 e.热力管道。 f.雨水管道。 nts 17 第 4 章 管网水力计算 管网的水力计算是外网设计一个重要环节，它是在经济合理的条件下来 确定各管网的管经。 4.1 供热管网水力计算 4.1.1 计算方法步骤 : 1.由于热水网路的水力计算比较烦琐，所以在初步水力计算工作中，通常利用水力计算图草图进行计算。水力计算草图是实际布置管网完全一样，然后在水利计算草图上进行节点编号。 2.在水利计算草图上选择由换热站到最不利点的环路为主干线，其余的为支线，计算时首先对主干线进行分管段计算，然后在对其各支线或入户段进行计算。 3.确定热水热力网主干线管径时，宜采用经济比摩阻。 一般情况下，主干线设计比摩阻可取 40-80pa/m。热水热力网支干线，供热介质流速不应大于 3.5m/s，同时比摩阻不应大于 300pa/m。对于只连接一个用户热力站的支线，比摩阻可大于 300pa /m。按此规定从热水管道水力计算表可以查得各个管段的管径和设计流速以及管段的平均比摩阻。 4.首先确定主干线各管段的计算流量，再根据各管段的计算流量及平均比摩阻确定各管段的标准管径和实际比摩阻。 5.根据选用的标准管径和管段中局部阻力的形式，确定各管段局部阻力的当量长度的总和（本设计直接由经验取该管段实际长度的20%），以及管段的折算长度。 6.根据管段的折算长度以及由供热工程（第三般） 2005 年 附录 9-1 查到的实际比摩阻，利用式 4-1，计算主干线各管段的总压降。 7.支线的计算与主干线即最不利环路相符，具体计算方法步骤见下例。 8.主干线的平均比摩阻 R 值，对确定整个网路的管径起着决定性作用，如选用比摩阻值越大，需要的管径越小，因而降低了管网的nts 18 基建投资和热损失，但网路循环水泵的基建投资及运行电耗随之也增大，这就需要确定一个经济的比摩阻，使得在规定年限内总费用为最小。影响经济比摩阻值的因素很多，理论上应根据工程 具体条件 。 4.1.2 计算公式及举例 : 管道的阻力分为管道的沿程阻力 Pm 和局部阻力 Pj，管道的沿程阻力可按计算公式 ： Pm= RL （ 4-1） Pm 管道沿程阻力， Pa R 管道平均比摩阻 ， Pa/m L 管段长度， m 在初步计算中，局部阻力按沿程阻力的 20%的大小估算。 管道的总阻力为： P= Pm+ Pj （ 4-2） P 管道总阻力 ， Pa Pj 管道局部阻力 ， Pa 例： 以低区管网的管段来说明管段的总体计算过程 ： 1.主干线 0-1段： 流量为 14 建筑全部流量 G=6.01t/h，由流量和 比摩阻可取 40-80pa/m范围，查供热工程（第三般） 2005 年 附录 9-1。选取管经 d=70mm，流速 v=0.46m/s，则实际的比摩阻 R=51.7pa/m，由于本设计的局部阻力当量长度和取该管段的 20%，而 0-1 管段管长在平面图上量出L=65.7m，则局部阻力当量长度 ld=65.7 0.2=13.14m，管段 0-1 的折算长度 lzh=65.7+13.14=78.84m，最后由公式 4-2 算出压力损失 Pm=51.7 78.84=4076.3Pa。 nts 19 2.支线 5-2 段： 管段 1-13 的资用压差为： P1-13= P0-1=4076.3Pa 设局部损失与沿程损失的估算比值 j=0.6（见供热工程（第三般） 2005 年 附录 9-3），则比摩阻大致可控制为： R= P1-13/l1-13（ 1+j） =4076.3/6.2（ 1+0.6） =410.9pa/m 300pa/m（则可按低于 300pa/m 来适当取） 在根据 13 建筑全部 流量 G=6.01t/h 查得： d=50mm； v=0.89m/s； R=286pa/m 而 0-1 管段管长在平面图上量出 L=6.2m，则局部阻力当量长度为： ld=6.2 0.2=1.24m 管段 0-1 的折算长度为： lzh=6.2+1.24=7.44m。 最后由公式 4-2 算出压力损失为： Pm=51.7 78.84=4076.3Pa 注： 1.低区供热管计算草图见附图 1 低区热网水力计算草图；高区供热管计算草图见附图 2 高区热网水力计算草图。 2.所有计算结果见附表 4 热网水力计算。 4.2 给水管网水力计算 4.2.1 计算方法步骤 : 1.支状管网计算方法： 流向任何节点的流量只有一个。可利用节点流量守恒原理确定管段流速，根据经济流速确定水头损失、管经等（生活给水的经济流速为： 1.0-1.5m/s，最大不能超过 2.0m/s；消防给水的经济流速为 1.5-2.5m/s，但不能超过 2.5m/s）。由控制点地形标高和服务水头要求可求出各节点的水压。 2.环状管网计算方法步骤： 在 平面图上进行干管定线之后，干管环状就确定下来，然后进行计算。 nts 20 a.计算总水量。（具体计算以在第 2章 2.2里说明以得出结果） b.确定管段长度。（在平面图量出） c.确定沿线流量。（具体计算以在第 2 章 2.2里说明以得出结果） d.拟定各管段供水方向，按连续性方程进行管网流量的初步分配。进行流量分配时，要考虑沿最短的路线将水供至最远地区，同时考虑一些不利管段故障时的处理。 e.按初步分配流量和经济流速确定管段的管经，应注意主要干线之间的管段 横跨管管经的确定。 f.管网平差。 管网平差时，闭合差应达 到一定精度。手工计算时，每环闭合差要求小于0.5m，大环闭合差小于 0.1m。电算时，闭合差的大小可以达到任何要求的精度，但可以考虑采用 0.01-0.05m。 由于是人为进行的流量分配。同时在确定管经的过程中按经济流速、界限流量或平均经济流速采用的标准管径，使得环状网内闭合基环的水头代数和不为零，从而产生了闭合差，为了消除闭合差，需对原有的流量分配进行修正，使得管段流量达到真实的流量，这一过程就是管网平差。 g.计算管段水头损失，自由水头，确定泵站扬程。 环状网的水力计算可分为三类：在初步流量分配后，调 整管段流量以满足能量方程，得出各管段流量的环方程组；应用连续性方程和压降方程解节点方程组，得出各节点的水压；应用连续性方程和能量方程解管段方程组，得出各管段流量。 4.2.2 计算举例 : 1.支状管网的举例 以高区生活给水管段的 3-4说过程 确定该管段水流量： 为本小区四栋高层建筑 7层以上楼层的生活用水量 G=2.47L/s， 确定该管段长度： 由平面图上直接量出 L=11.64m 根据流量和经济流速查给水排水设计手册 94年版确定参数： 由于本设计给水管网采用铸铁管，查得 d=50mm， v=1.31m/s， 1000i=92.3 nts 21 水头损失 h=Li=11.64 92.3/1000=1.074m。 2.环状管网的举例 以低区生活给水计算说明过程 首先此管网分为、两个小环，确定水流方向（见附图 3 低区给水管网水利计算草图）， 初步分配流量：首先 1-2段和 1-6 段是由水泵房接出的两条主管段姑都应该满足整个小区的水流量为小区低区生活给水的总流量与一个室外消火栓工作的水流量和为 39.29L/s，其他管段分别满足该段的低区生活给水流量与一个室外消火栓工作的水流 量和，分别 2-3 为 18.3L/s， 3-6 为 37.95L/s， 3-4为 16.96L/s， 6-5 为 23.54L/s， 5-4 为 19.27L/s；以逆时针为负，顺时针为正。 根据初步分配的流量和经济流速查给水排水设计手册 94 年版确定参数：如 1-2 段 d=200mm， v=1.26m/s， 1000i=13.9，水头损失 h=Li=310.713.9/1000=4.33m。 每一段的管径确定后，即可求出 |sq|直，它等于水头损失除以流量。 计算时应注意两环的公共管段，如 6-3的流量校正： 初步分配流量为 37.95L/s，但同时环和环校正流量的影响，环的校正流量为 0.93L/s，环的校正流量为 1.01L/s，因此第一次调整的管段流量为： 37.95+0.93+1.01=39.89L/s（在环为正，环为负） 最后在依校正后的流量查其他参数，直到每个环的闭合差都小于 0.5m 为止。 注： 1.低区生活给水管计算草图见附图 3 低区给水管网水力计算草图；高区生活给水管计算草图见附图 4 高区给水管网水力计算草图；消防给水管计算草图见附图 5 消防给水管网水力计算草图。 2.低 区给水环状网主干管计算见附表 5-1 低区给水环状网主接户支管计算见附表 5-2；高区生活给水计算结果见附表 6 高区给水管网水力计算；消防给水计算结果见附表 7 消防给水管网水力计算。 nts 22 4.3 排水管网水力计算 4.3.1 生活污水计算公式及方法步骤 : 1.管道充满深的公式： h=h/d d 10-2 （ 4-3） h-管道充满深，（ m） H/d-充满度， d-管径，（ mm） 2.管段降落量的公式： il=i l （ 4-4） il-管段降落量，（ m） i-管段坡度， l-管段长度，（ m） 3.管端的埋深的公式： H=Z1-Z2 （ 4-5） H-管端的埋深，（ m） Z1-该管端的地面标高，（ m） Z2-该管端的管底标高，（ m） 4.水计算步骤及举例 : 附图 6生活污水管网水利计算草图为本设计小区生活污水干管平面布置图。管材采用钢筋混凝土污水管（ n=0.014）。 在进行管道水力计算前，先要划分设计管段。设计管段的起讫点是检查井的位置。但是并不是每两个检查井之间就是一个设计管段，一般在主管管的直线管段上，最 多隔 50m 就应就一个检查井，如附图 6检查井 1和检查井 2之间还有 3个检查井，由于检查井 1 和检查井 2 之间的流量为 1 建筑的总流量很小而支管nts 23 所允许的最小管径 DN200mm都能满足，而地面坡度也没有变化，所以把它为一个设计管段，而不把他分为 4个设计管段，如分的话计算出来的结果会是一样，故在此段取一个相同的所允许坡度即可。 设计管段划分好后，标定每个设计管段起点上检查井的编号。管道水利计算是从上游管段开始。水利计算的结果列成表格，见附表 8 生活污水管网水利计算。 计算的步骤如下： a.从管 道平面图上量出每一设计管段的长度，即设计管段起讫点两个检查井之间的距离，列如附表 8中第 2项。 b.将各设计管段的设计流量（包括直接流入本管段的流量和上游管段转输来的流量）列入附表 8 中的第 3 项，例如， 2-3 管段的流量 =1.44（上游管段 1建筑转输来的流量） +2.59（直接流入本管段 8 建筑的流量） =4.03L/s。 c.从该小区的总体规划图中得设计管段起讫点检查井处的地面标高，列入附表 8中的第 10、 11 项。 d.计算每一管段的地面坡度（地面坡度 =地面高差 /距离）作为确定管道坡度的参考坡度 ，例如管段 2-3的地面坡度 =208.7-208.6/76.6=0.0013。 e.根据流量和各管段的地面标高，初步估计需要的管径，在平坦地段的管段应采用所能允许的最小坡度（见下表 4-1 小区排水最小管径和最小设计坡度），以减少管段的埋深。例如，管段 2-3的设计流量为 4.03L/s，估计采用 DN200mm管径，由于地面坡度为 0.0013，故应采用 DN200mm 管径所能允许的最小坡度来查，查得流速 v=0.48m/s，冲满读为 0.32，冲满度符合要求（见下表 4-2 污水管的最大设计冲满度），但显然流速不 够达到最小设计的自净流速（生活排水管在设计充满度下的最小流速为 0.6m/s，是保证管道内不发生淤积的自净流速，在小区排水管网的设计中应予以保证），故只有取大坡度来保证最小设计流速，为了流速能达到 0.6m/s，而流量只有 4.03L/s，只能取 DN200mm管径，而坡度为0.007，充满度为 0.28。这样流速及充满度均在规范规定范围内，只是管段的下端埋深加大了，但为了满足规范要求这也是必须的。分别将这 4个数值列入附表8中的第 4、 5、 6、 7项。 nts 24 表 4-1 小区排水最小管径和最 小设计坡度 表 4-2 污水管道最大设计充满度 管径（ mm） 最大设计充满度 150-300 0.55 300-450 0.65 500 0.7 f.根据求得的管径和充满度，由公式 4-3算出管道中的水深（充满深），列入附表 8中的第 8项，例如，管段 2-3的充满深 h=d h/d 10-2=200 0.28 0.06m。 g.根据求得的管道坡度，由公式 4-4 计算管道上端至下端的降落量，列入附表 8中的第 9项，例如，管段 2-3的降落量 =il=0.007 76.6=0.31m。 h.为了求得各管段上下端的管底标高和水面标高，首先要解决各管段在检查井处的衔接问题，本设计同管径相接采用水面平接，异径相接采用管顶平接，例如管段 2-3 上段 1-2 的管径是 DN200mm，故才用水面平接，则 2-3 段上端的水面标高等于 1-2 段下端的水面标高为 206.85m，列入附表 8中的第 12项，下端的水面标高 =上端水面标高 -降落量 =206.85-0.31=206.54m，列入附表 8中的第13 项；而管底标高上端 =水面标高上端 -充水深 =206.85-0.06=208.79m，列入附表 8 中的第 14 项；而 管底标高下端 =水面标高下端 -充水深 =管底标高上端 -降落量 =206.54-0.06=206.48m=208.79-0.31=206.48m（两种方法算出的结果一样，说明计算过程完全正确），列入附表 8中的第 15项。 i.由公式 4-5 确定个管段每端的埋深，例如，管段 2-3 上端埋深=208.7-206.79=1.91m，下端埋深 =208.6-206.48=2.12m，列入附表 8中的第 16、17项（本设计的初始断都顶该地区的最小埋深 1.75m）。 注：计算草图见附图 6 生活污水水力计算草图；所有计算结果见附表 8 生活水管网水力计算。 管别 类型 最小管径（ mm） 最小设计坡度 户前管 150 0.006 污水管道 支管 200 0.004 干管 300 0.003 雨水管道 户前管 200 0.004 支管和干管 300 0.003 nts 25 4.3.2 雨水计算公式及方法步骤 : 1.吉林市的暴雨强度公式： q=2166(1+0.8lgp)/(t+7)0.831 (4-6） q-暴雨强度，（ L/s-ha） P-重现期，（ a）取 1a t-降
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