毕业设计计算书

ss目录1 建筑给水系统设计与计算11.1 设计说明11.1.1 给水方式选择11.1.2 给水系统分区11.1.3 给水管道布置与安装11.2 室内给水系统的计算21.2.1生活用水量计算21.2.2 贮水池容积计算31.2.3 给水管网的计算32 建筑消火栓系统设计与计算172.1 设计说明172.1.1 设计参数172.1.2 消防系统设计172.1.3 室内消火栓系统172.1.4 消火栓给水管道的安装与布置172.2 消火栓系统的计算182.2.1 消火栓的保护半径182.2.2 水枪喷嘴处所需的压力182.2.3 水枪喷嘴的出流量182.2.4 水带阻力192.2.5 消火栓口所需压力192.3 消防泵的选定202.3.1 管路总水头损失202.3.2 消火栓系统所需总压力202.3.3 选泵202.3.4 水泵结合器202.4 屋顶水箱202.4.1 消防系统储水量202.4.2 水箱容积203 建筑自动喷水灭火系统的计算223.1 设计说明223.1.1 基本设计数据223.1.2 喷头的选用与布置223.2 设计计算223.3 喷淋系统校核233.3.1 任意四个喷头平均喷水强度校核233.3.2 水泵扬程243.3.3 喷淋系统选泵244 建筑排水系统设计与计算254.1 设计说明254.1.1 排水方式的选择254.1.2 排水系统的组成254.1.3 排水管道及设备安装要求254.1.4 设计要点254.2设计计算264.2.1 排水立管和横支管计算264.2.2 地下室排污泵选择314.2.3 化粪池的计算315 雨水系统的设计与计算335.1 设计说明335.2 雨水系统的计算335.2.1 雨水立管的布置335.2.2 雨水量计算336 设计体会37参考文献39致谢41附录431 建筑给水系统设计与计算1 建筑给水系统设计与计算土木工程学院 43设计总说明1.1 设计说明本建筑共32 层（地下一层无用水），屋顶层标高为98.300m，故初步拟定该建筑供水分三区：一层到四层为低区，由市政管网直接供水；五层到十八层为中区，十九层到三十二层为高区，由水泵加压供水。1.1.1 给水方式选择市政管网可以提供的常年资用水头为0.4MPa，远不能满足高层建筑内部用水要求，经技术经济比较，室内给水系统拟采用分区给水方式，采用设水泵的给水方式，供高区用水，低区由市政管网直接供水。1.1.2 给水系统分区由建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)第1.0.3条知：建筑高度高于或等于24m的公共建筑或高于或等于10层的住宅称为高层建筑。对于高层建筑而言，生活给水系统由于其层数多、竖向高度大，为避免建筑低层配水点静水压力过大，需要进行竖向分区。合理的确定高层建筑给水系统的竖向分区，关系到给水系统的运行、使用、维护、管理、投资节能等情况的效果，是高层建筑给水系统的首要环节。目前，国内外在高层建筑给水设计中，普遍都是以给水分区最低层配水点处最大允许静水压力值为依据，进行竖向分区的。我国建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)第3.3.5规定：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。本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、给水附件、室外贮水池、水泵等组成。1.1.3 给水管道布置与安装（1）各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用给水塑料管，采用承插式接口，用弹性密封圈连接。（2）管道外壁距墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距为2025mm。（3）给水管与排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m 和0.15m，交叉给水管在排水管的上面。（4）立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面1020mm。（5）在立管横支管上设阀门，管径DN50mm 时设闸阀，DN50mm 设截止阀。（6）引入管穿地下室外墙设套管。（7）给水横管设0.003 的坡度，坡向泄水装置。（8）贮水池采用钢筋混凝土，贮水池上部设人孔，基础底部设水泵吸水坑。为保证水质不被污染，水池底板做防水处理。Design General Information1 建筑给水系统设计与计算（9）水泵设于地下一层。所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设减震基础，并在吸水管和出水管上设橡胶接头。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（2）保护管道不受损坏（3）不影响生产安全和建筑物的使用（4）便于安装维修给水管道与其他管道和建筑结构的最小净距如表1.1所示。表1.1 给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表给水管道名称室内地面(mm)地沟壁和其它管道(mm)梁、柱、设备(mm)排水管备注水平净距(mm)垂直净距(mm)引入管1000150在排水管上方横干管10010050 且此处无接头500150在排水管上方立管管径25323250357510050125150601.2 室内给水系统的计算1.2.1生活用水量计算查建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）选用用水标准及时变化系数：表1.2 用水量标准及时变化系数表序号项 目数量单位用水量标准时变系数用水时间h1商业用房450平米7L/（d）1.4122办公室32人300L/(人d)2.012 3普通住宅588人250L/(人d)2.524普通住宅每户人口定为3.5人，中区总人数为3.5614=294人，高区总人数为3.5614=294人。最高日用水量：中区和高区最高日用水量Qd=mqd/1000 （1.1）=（294+294）2501000=147m3/d Qd 最高日用水量，m3/d； m 用水单位数，人； qd 最高日生活用水定额，L/(人d)； 中区最高日用水量Qd= mqd/1000=2942501000=73.50m3/d高区最高日用水量Qd=2942501000=73.50m3/d中区最高日最高时用水量Qh=Kh QdT （1.2）=2.573.5024=7.66m3/h高区最高日最高时用水量Qh=Kh QdT=2.573.5024=7.66m3/h1.2.2 贮水池容积计算由于生活用水和消防水池合用，所以贮水池容积因同时满足生活用水和消防用水。生活调节容积取最大日用水量的20%，安全容积取最大日用水量的10%。即 V生活=Vs+Vb （1.3）生活贮水量为Vs=20%Qd=0.20147=29.40 m3安全贮水量为Vb=10%Qd =0.1147=14.70m3则V生活=Vs+Vb=29.40+14。70=44.10m3消防水池有效容积的计算公式为 V消防=3.6(QX-QP)t （1.4）QX室内、外消防用水量之和，m3，当室外管网能够满足室外消防用水量时，可以只计室内消防用水量；QP火灾延续时间内可连续补充的水量，L/s；t火灾延续时间，h，本设计按3h计；V消防=3.6（30-0）3324 m3生活消防贮水池容积为V=V生活V消防44.10324368.10m3选用10m8m5m=400m3的贮水池1.2.3 给水管网的计算1.2.3.1 设计秒流量的计算依据建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)第3.6.4和3.6.5条要求：高区、中区为住宅，设计秒流量采用下式计算： （1.5） 式中 qg-计算管段的设计秒流量，L/s； U-计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%； Ng-计算管段的卫生器具给水当量总数； 0.2-一个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。 （1.6）式中 ac-对应不同卫生器具的给水当量平均出流概率(U0)的系数，见建筑给水排水工程(第五版)表2.3.1； （1.7）式中 U0-生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率； q0-最高用水日的用水定额，L/(人.d)； m-用水人数，人； Kh-变化系数；T-用水小时数，h。低区商场，设计秒流量采用下式计算： （1.8） -根据建筑物用途确定的系数，商场取值为1.5，其余同式(1-5)。1.2.3.2 高层管网压力计算表1.3 本住宅楼卫生器具的给水额定流量、当量、连管公称管径和最低工作压力给水配件名称卫生器具当量Ng额定流量（L/s）支管管径（mm）流出水头(Mpa)洗手盆（感应水嘴）0.50.1150.05大便器（延时自闭冲洗阀）0.61.2250.15洗脸盆（混合水嘴)0.50.1150.05浴盆(混合水嘴)1.00.2150.05坐式大便器（冲洗水箱浮球阀）0.50.1150.02沐浴器(混合阀)0.50.1150.05家用洗衣机水嘴1.00.2150.05厨洗盆（双格)1.00.2150.05（1）低区给水管网水力计算：根据计算用图1.1，下区1-4层管网水力计算成果见下表 图1-1表1.4 低区JL-9给水管水力计算低区JL-9给水管水力计算表管段编号卫生器具的当量及数量当量总数N g设计秒流量(L/s)管径DN(mm)流速V(m/s)单位管长水损(kPa/m)管长(m)沿程水头损失 (kPa)大便器Ng=0.5 小便器Ng=0.5洗手盆 Ng=0.5 拖布盆Ng=1.01-210.50.10150.570340.750.262-321.00.20150.640.300.750.233-431.50.30200.950.640.750.484-542.00.40200.810.373.241.205-6142.51.67200.850.180.900.166-7243.01.72250.880.190.900.177-8343.51.76250.900.200.900.188-9444.01.80250.920.201.200.249-10544.51.84250.940.210.900.1910-11645.01.87250.950.220.900.2011-12745.51.90250.970.230.900.2112-13846.01.93320.980.230.900.2113-148417.01.99321.010.252.400.6014-158417.52.02321.030.250.700.1815-168428.02.05321.040.260.700.1816-178438.52.07321.050.263.200.8317-181686217.02.44401.240.363.001.0818-1924129325.52.71501.380.433.001.2919-20321612434.02.95701.500.500.800.40hy= 8.29kPa 图1.2表1.5 低区一层独立厕所给水管网水力计算低区一层独立厕所给水管水力计算表管段编号卫生器具的当量及数量当量总数N g设计秒流量(L/s)管径DN(mm)流速V(m/s)单位管长水损(kPa/m)管长(m)沿程水头损失 (kPa)大便器Ng=0.5 洗手盆 Ng=0.5 1-210.50.10150.580.341.100.372-3111.01.40321.620.9810.5010.29hy= 10.66kPa 图1-3表1.6 低区一层独立卫生间给水管网水力计算低区JL-9给水管水力计算表管段编号卫生器具的当量及数量当量总数N g设计秒流量(L/s)管径DN(mm)流速V(m/s)单位管长水损(kPa/m)管长(m)沿程水头损失 (kPa)大便器Ng=0.5 洗手盆 Ng=0.5 1-210.50.10150.570.341.100.372-3111.01.30321.620.983.103.04hy= 3.41kPa 夹层立管段19-20的给水管水力计算19-20321612434.02.95701.500.500.80.40hy= 8.29+10.66+3.41=22.36kPa则低区给水所需压力为： H=H1+H2+H3+H4 (1.11)H1=12.40 （5.1）=17.5mH2O =175kPa H2=1.3hy =1.322.36=29.07kPaH4=50 kPa（即最不利点水龙头的最低工作压力）则室内所需压力为：H=175+29.07+50=254.07kPa503010532.2 消火栓系统的计算2.2.1 消火栓的保护半径 R=Ld+Ls (2.1)=2590120.5=28.5mLd水带铺设长度 Ld=25.9=22.5m （0.9为所取的水带展开时的弯曲折减系数）Ls水枪充实长度倾斜60时的水平投影距离，对一般建筑（层高为33.5m）由于两楼板间的限制，一般取其值为3.0m。 其单排布置间距为 （2.2） 消火栓的最大保护宽度的一半2.2.2 水枪喷嘴处所需的压力查表，水枪喷口直径选d=19mm，水枪系值为0.0097；充实水柱Hm=12m，水枪实验系数f值为1.21。水枪喷嘴处所需水压=f Hm/（1-fHm） （2.3）=1.2112/（1-0.00971.2112） =16.9mH20 =169kPa2.2.3 水枪喷嘴的出流量喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577 （2.4） =2.2.4 水带阻力19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水袋多为衬胶的。本建筑选用衬胶水带，查表知65mm水带阻力系数值为0.00172。水带阻力损失为 (2.5)2.2.5 消火栓口所需压力 (2.6) 根据规范，按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利竖管为XL1,出水水枪数为 2支，相邻消防竖管为XL2,出水水枪数为2支。最不利出水点1处所需压力为： (2.7) =16.9+1.16+2.0=20.06 mH20最不利出水点2处所需压力为： =20.06+3.0+0.279=23.34 （为1点和2点的消火栓间距，为12管段的水头损失）2点的水枪射流量为： (2.8)L/s表2.2 消火栓给水系统水力计算计算管段设计秒流量(L/s)管长L(m)DN(mm)v(m/s)i(kpa/m)il(kpa)125.203.01000.660.0930.279 2311.0794.11001.410.42439.90 3411.075.21001.410.42439.904522.1413.951002.821.7023.72hy=103.80kPa2.3 消防泵的选定2.3.1 管路总水头损失 Hw=1.1103.80=114.18 kPa(为方便起见，管道的局部水头损失 可采取管道沿程水头损失的10.)2.3.2 消火栓系统所需总压力Hx=1.1（9.8H1+Hxh+Hw）=1.19.8(97.81.94.3) 200.6114.181407.01kPaH1最不利点处消防用水设备与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线的垂直高度，如果最不利的位置在下方，则取负值，m；2.3.3 选泵消防水泵流量为 Qx=22.14L/s 型号为125D25型消防泵2台，互为备用该泵的性能见下表：表2.3 125D25型消防泵性能型号流量Q(L/s)扬程H(m)转速n(r/min)电机功率(kw)总重(Kg)125D252033107.5295045372配备电机型号为Y200M2，该电机性能见下表：表2.4 Y200M2型电机型号转速n(r/min)功率因数电流（A）电机功率(kw)总重(Kg)Y200M229520.8984.4453102.3.4 水泵结合器按高层民用建筑设计防火规范GB5004595 规定：每个水泵结合器的流量应按照1015L/s 计算，本建筑室内消防设计水量为22.14L/s，故设置2 个水泵结合器，型号为SQB150.2.4 屋顶水箱2.4.1 消防系统储水量 VX0.6QX (2.9) 0.630 18m32.4.2 水箱容积 由于水箱还要提供自动喷淋用水量，如果室内消防用水量超过25L/s，但计算容积超过18 m3也可选用18 m3，所以选用18 m3的水箱。选用LBH3000mm3000mm2000mm的消防水