毕业设计-太原市联通新苑建筑给水排水系统设计

东北石油大学本科生毕业设计（论文）（Qmax为水表的过载流量）故hd=(2.14*3.6)2/(202/100)=14.82kPa则该给水系统所需压力H：以上用水部位均由市政管网直接供水，市政管网压力为0.3MPa，足够满足地下一层至三层的用水要求。2．住宅户型给水流量计算、水表选择由条件图知，住宅内有A户型、B户型两类户型，其中四层至十七层内卫生器具种类、数量和十八层至30层相同。则给水设计秒流量；四至十七层：最高日用水定额qo=200L/人·d，小时变化系数Kh=2.5，每户用水人数R=3.5人，日用水小时数T=24小时；3、给水中区管网水力计算按照建筑给水排水设计规范（GB50015-2009）进行计算：1:计算（式3-5）αc对应于不同U0的系数式中:U0--生活给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m--每户用水人数Kh--小时变化系数Ng--每户设置的卫生器具给水当量数T--用水时数（h）0.2--一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）2:计算（式3-6）式中:U--计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）αc对应于不同U0的系数Ng--计算管段的卫生器具给水当量总数3:计算管段的设计秒流量（式3-7）中区给水系统计算原理图见下图，图3-2。表3-5给水中区管网水力计算表大便器0.5洗衣机1浴盆1洗脸盆0.75洗涤盆1当量总数qg公称尺寸(DN)流速m/s单位沿程水损kPa/m管道长度m管段沿程水损kPa管段沿程水损累计kPa0-110.750.15150.880.901.41.261.261-2111.250.23200.720.430.90.381.642-31112.250.31200.970.7496.668.314-3110.20151.171.53710.7219.035-6110.20151.171.5334.6023.636-7111.50.25200.790.5131.5325.167-31112.250.31200.970.7432.2227.383-8211215.50.48250.900.490.50.2427.639-10110.20150.160.014.20.0527.68续表3-5大便器0.5洗衣机1浴盆1洗脸盆0.75洗涤盆1当量总数qg公称尺寸(DN)流速m/s单位沿程水损kPa/m管道长度m管段沿程水损kPa管段沿程水损累计kPa14-1310.50.10150.590.420.90.3828.0613-12111.50.25200.790.511.80.9228.9812-111112.250.31200.970.740.70.5229.4911-1011113.250.37250.700.3072.1331.6310-8111114.250.42250.800.393.91.5133.148-159.750.65320.680.212.90.6033.7415-1619.50.93320.980.402.91.1734.9016-1729.251.15400.910.302.90.8735.7717-1839.001.34401.060.402.91.1636.9318-1948.751.50500.710.142.90.4037.3319-2058.501.66500.780.172.90.4837.8220-2168.251.80500.850.192.90.5638.3821-2278.001.94500.910.222.90.6439.0222-2387.752.07500.970.252.90.7239.7523-2497.502.19501.030.282.90.8140.5524-25107.22.31501.090.312.90.8941.4425-26117.02.42501.140.332.90.9742.4126-27126.72.53700.720.112.90.3142.7227-28136.52.64700.750.1118.52.1144.8328-29273.03.91701.110.246.81.6046.4329-30546.05.871000.680.0616.80.9447.37给水管段压力是否满足要求，则管网水力计算应选择最不利管段，进行管段压力校核。因对于中区最高层用户的室内管网均采用最小管径（DN20）安装，沿程水头损失不方便计量，故从最不利配水点至配水管与立管连接处的水头损失.hj=η*hi=30%*47.37=14.211故该管网水头损失为h2=hi+hj=0.725*0.3=61.51表3-6水表参数型号公称直径（mm）计量等级过载流量常用流量分界流量最小流量始动流量最小读数最大读数m3/hL/hm3LXS-20C20A52.50.2575190.00019999B0.205014另外，参照《建筑给水排水工程》（第六版）公式2.4.5，水表的水头损失由下式计算：（式3-8）式中hd—水表的水头损失，kPa；qg—计算管道的给水设计流量，m3/h；Kb—水表的特性参数，该系统选用旋翼式水表LXS-50C，则QUOTE（Qmax为水表的过载流量）故hd=13.54kPa则该给水系统所需压力H：H=H1+H2+H3+H4=(4.8+3.6*3+2.9*14+0.900)*10+61.51+13.54+50=696.05kPa（注：“50”为最不利配水点卫生器具最低工作压力与保护水头之和）又由H/=696.05-(4.8+3.6*3+0.9)*10=531.05kPa>0.35MPa,且《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2009）有“水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管）宜设减压或调压设施”的要求，故需设置减压或调压措施。H/=696.05-(4.8+3.6*3+0.9+2.9*6)*10=347.05kPa>0.35MPa所以四至九层需要减压。中区水泵的选型：本设计中区供水采用变频水泵设备加压供水，无水箱调节时，水泵出流量按设计秒流量计算。中区给水系统最大时用水量即给水干管的设计秒流量q=6.0L/s，所需水泵的扬程为：H=55m选得中区泵的型号为：KQL65-220厂家:上海凯泉泵业有限公司流量Q:4.86～6.94立方米/时扬程H:61.50～60.0米功率:11千瓦备注:转速2950，效率55～63%，必需气蚀余量2.2～4.3米，尺寸(毫米):H=1108，H2=400，H3=45.5+56×(N-1)，H4=84，H5=30，A=220，B=260，C=160，螺栓4-Φ18，重量225Kg，进出口直径DN50，共两台，一用一备。4、给水高区管网水力计算图3-3高区给水管网系统计算原理图按照建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）进行计算。1:计算（式3-9）αc对应于不同U0的系数式中:U0--生活给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m--每户用水人数Kh--小时变化系数Ng--每户设置的卫生器具给水当量数T--用水时数（h）0.2--一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）2:计算（式3-10）式中:U--计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）αc对应于不同U0的系数Ng--计算管段的卫生器具给水当量总数3:计算管段的设计秒流量（式3-11）表3-7给水高区管网水力计算表大便器0.5洗衣机1浴盆1洗脸盆0.75洗涤盆1当量总数qg公称尺寸(DN)流速m/s单位沿程水损kPa/m管道长度m管段沿程水损kPa管段沿程水损累计kPa0-110.750.15150.880.901.41.261.261-2111.250.23200.720.430.90.381.642-31112.250.31200.970.7496.668.314-3110.20151.171.53710.7219.035-6110.20151.171.5334.6023.636-7111.50.25200.790.5131.5325.167-31112.250.31200.970.7432.2227.383-8211215.50.48250.900.490.50.2427.639-10110.20150.160.014.20.0527.6814-1310.50.10150.590.420.90.3828.0613-12111.50.25200.790.511.80.9228.9812-111112.250.31200.970.740.70.5229.4911-1011113.250.37250.700.3072.1331.6310-8111114.250.42250.800.393.91.5133.148-159.750.65320.680.212.90.6033.7415-1619.50.93320.980.402.91.1734.90续表3-7大便器0.5洗衣机1浴盆1洗脸盆0.75洗涤盆1当量总数qg公称尺寸(DN)流速m/s单位沿程水损kPa/m管道长度m管段沿程水损kPa管段沿程水损累计kPa16-1729.21.15400.910.302.90.8735.7718-1948.71.50500.710.142.90.4037.3319-2058.51.66500.780.172.90.4837.8220-2168.21.80500.850.192.90.5638.3821-2278.01.94500.910.222.90.6439.0222-2387.52.07500.970.252.90.7239.7523-2497.52.19501.030.282.90.8140.5524-251072.31501.090.312.90.8941.4425-261172.42501.140.332.90.9742.4126-271262.53700.720.1158.56.1848.5927-282533.38700.960.186.81.2349.8228-295074.891001.390.3616.86.0055.82水高区给水管段压力是否满足要求，则管网水力计算应选择最不利管段，进行管段压力校核。则：hj=η*hi=30%*55.82=36.87故该管网水头损失为h2=hi+hj=55.82*1.3=69.32另外，参照《建筑给水排水工程》（第六版）公式2.4.5，水表的水头损失由下式计算：（式3-12）式中hd—水表的水头损失，kPa；qg—计算管道的给水设计流量，m3/h；Kb—水表的特性参数，该系统选用旋翼式水表LXS-20C，则QUOTE（Qmax为水表的过载流量）故hd=13.54kPa则该给水系统所需压力H：H=H1+H2+H3+H4=(4.8+3.6*3+2.9*27+0.900)*10+13.54+69.32+50=1020.875kPa（注：“50”为最不利配水点卫生器具最低工作压力与保护水头之和）又由H/=1020.875-(4.8+3.6*3+2.9*13+0.9)*10=487.875kPa>0.35MPa,且《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2009）有“水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管）宜设减压或调压设施”的要求，故需设置减压。H/=1020.875-(4.8+3.6*3+2.9*18)*10=342.875kPa<0.35MPa,则18至21层需要设置减压阀。高区水泵的选型：本设计高区供水采用变频水泵设备和气压罐加压供水，无水箱调节时，水泵出流量按设计秒流量计算。高区给水系统最大时用水量既立管的设计秒流量q=5L/s所需水泵的扬程为：H=103m选得高区泵的型号为：KQW65-285厂家:上海凯泉泵业有限公司流量:14.6～16.2立方米/时扬程:101～105米功率:18.5千瓦备注:效率52～54%，必需气蚀余量2.2～2.9米，尺寸(毫米):H=1569，H2=583，H3=78+70×(N-1)，H4=136，H5=35，A=315，B=380，C=230，螺栓4-Φ24，重量523Kg，进出口直径DN40，泵计共两台，一用一备。3．2建筑排水系统设计计算3．2．1计算依据住宅、集体宿舍、旅馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、会展中心、中小学教学楼等建筑生活排水管道设计秒流量，应按下式计算：（式3-13）

式中：—计算管段排水设计秒流量（L/s）；—计算管段的卫生器具排水当量总数；—计算管段上最大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；α-根据建筑物用途而定的系数。3．2．2排水系统水力计算1，住宅卫生间、厨房横支管水力计算图3-41#厨房排水示意图计算结果见表3-8卫生器具名称数量设计秒流量管径坡度管段编号洗涤盆3.00排水当量总数NpQp（L/s）mmi0-1131500.025其中WL-1(11.10.20)立管流量为：Q=0.12*1.5*SQRT(3*27)+1=2.62L/s，管径100mm图3-51#卫生间排水示意图计算结果见表3-9。卫生器具名称数量设计秒流量管径坡度管段编号洗手盆0.3大便器4.5浴盆3排水当量总数NpQp（L/s）mmi0-110.30.1500.0251-214.81.8910000252-41117.82.001000.02其中WL-2(37.38.19)立管流量为：Q=0.12*1.5*SQRT(7.8*27)+1.5=4.1L/s，100mm图3-62#卫生间排水示意图计算结果见表3-10卫生器具名称数量设计秒流量管径坡度管段编号洗手盆0.3洗衣机1.5大便器4.5排水当量总数NpQp（L/s）mmi0-110.30.3500.0251-2114.81.891000.023-211.50.5500.0252-41116.31.951000.02其中WL-3(8.13.18)立管流量为：Q=0.12*1.5*SQRT(7.8*27)+1.5=4.1L/s，管100mm图3-73#卫生间排水示意图计算结果见表3-11卫生器具名称数量设计秒流量管径坡度管段编号洗手盆0.3大便器4.5浴盆3排水当量总数NpQp（L/s）mmi0-110.30.1500.0251-2113.31.326500.0253-214.51.51000.02其中WL-5(6.15.16)立管流量为：Q=0.12*1.5*SQRT(7.8*27)+1.5=4.1L/s，管径100mm图3-82#厨房排水示意图计算结果见表3-12卫生器具名称数量设计秒流量管径坡度管段编号洗衣机1.5洗涤盆3.00排水当量总数NpQp（L/s）mmi0-111.50.5500.0251-2131.3500.025其中WL-4(7.14.17)立管流量为：Q=0.12*1.5*SQRT(3*27)+1=3.48L/s，管径100mm图3-94#卫生间排水示意图计算结果见表3-13卫生器具名称数量设计秒流量管径坡度管段编号洗手盆0.3大便器4.5排水当量总数NpQp（L/s）mmi0-110.30.1500.0252-1292.041000.023-214.51.51000.02其中WL-21(24.30.27)立管流量为：Q=0.12*1.5*SQRT(9.3*3)+1.5=2.4L/s，管径100mm图3-105#卫生间排水示意图计算结果见表3-14卫生器具名称数量设计秒流量管径坡度管段编号洗手盆0.3大便器3.6排水当量总数NpQp（L/s）mmi0-110.30.1500.0251-2113.91.851000.022-3127.51.991000.02其中WL-22(23.25.26)立管流量为：Q=0.12*1.5*SQRT(9.3*3)+1.5=2.45L/s，管径100mm图3-116#卫生间排水示意图计算结果见表3-15卫生器具名称数量设计秒流量管径坡度管段编号洗手盆0.3大便器3.6排水当量总数NpQp（L/s）mmi0-110.30.1500.0251-213.91.2500.025其中WL-28(29)立管流量为：Q=0.12*1.5*SQRT(9.3*3)+1.5=2.18L/s，管径100mm上层排水管在三层层顶汇流，变成三根排水横干管，分布在三层。其中WL-2和WL-3的污水汇入WL-33，WL-1WL-10WL-7和WL-4的污水汇入WL-39，WL-5和WL-6汇入WL-31，WL-8和WL-9汇入WL-32.图3-12三层以下住宅排水示意图计算结果见表3-16卫生器具名称数量设计秒流量管径坡度管段编号洗手盆0.3洗衣机1.5大便器4.5浴盆3排水当量总数NpQp（L/s）mmi0-1272727210.64.111000.021-254275427380.75.011500.012-354275427380.75.01150立管4-5272727210.64.111000.026-5272727210.64.111000.025-7545454421.25.19150立管10-9272727210.64.111000.029-854275427380.75.011500.018-1154275427380.75.09立管11-754545454502.25.531500.017-310854108108923.46.961500.013-12162811621351304.18.002000.007其中WL-39和WL-40相同，WL-31和WL-34相同，WL-32和WL-35相同，WL-33WL-36图3-13厨房三层以下示意图计算结果见表3-17卫生器具名称数量设计秒流量管径坡度管段编号洗衣机1.5洗涤盆3.00排水当量总数NpQp（L/s）mmi0-127812.62100053.561000.022-354813244.241000.023-4541084054.62150立管图3-14商服底层单排示意图计算结果见表3-18卫生器具名称数量设计秒流量管径坡度管段编号洗手盆0.3大便器4.5排水当量总数NpQp（L/s）mmi0-13627.92.451000.021-261255.82.841000.022-391883.73.14100063.4100043.441000.02为排水通畅，取标准坡度，查建筑给排水工程附录5.1符合要求。排水立管管径均为DN100，采用专用通气立管通气，专用通气立管与排水立管相同管径，采用DN100的管径，结合通气管每层连接。3．3建筑消火栓系统设计计算3.3.1.建筑内消火栓给水系统概述本建筑为商住楼，给水系统的室内、外消火栓用水量分别为40L/s、30L/s,每根竖管最小流量15L/s，每只水枪最小流量5L/s，最不利的情况是同时有8支水枪使用，其分配方式为最不利的管道上有3股，相邻立管上有3股，次相邻立管上也有2股。3.3.2消防系统水量确定建筑为高层建筑类别，按一类综合高层民用建筑进行校核给水的设计。室内外消防栓用水量40L/s、30L/s。竖管最小流量15L/s，每支水枪最小流量5L/s。取充实水柱12m，水枪喷嘴流量5.2L/s，消防立管管径100。接合器与消火栓给水管网相连。在7层以下采用自带稳压装置消火栓SNJ65。3.3.3校核高位水箱的设置高度设置的消防储水高位水箱位于30楼，最低水位90.8m，30楼最不利点消火栓栓口高程87.3m，则最不利点消火栓口的静水压力为90.9-87.3=2.6m，按照《高规》，第7.4.7.2条规定，需要设增压设施。增压设施选用带小型气压罐的补压装置。使用稳压泵增压的缺点在于启动频繁,用气压罐增压调节容积又很小，综合考虑两方面的因素，增压设施采用稳压泵和小型气压罐联合使用,将其设置在屋顶气压罐给水间里。消防给水系统稳压泵是系统平时维持压力的水泵，对系统起着监护作用和使系统具有自动控制的功能。稳压泵的压力可根据系统压力而确定，稳压泵的压力可根据系统压力而确定，一般稳压泵的压力比主泵高0.1Mpa—0.2MPa，或者稳压泵压力为主泵的1.1倍—1.2倍。对于稳压泵的流量，我国《高规》第7.4.8条增压设施应符合下列规定：对消火栓给水系统不应大于5L/S；对自动喷水系统不应大于1L/s。稳压泵的运行有三个压力控制点，稳压上限点为稳压泵停止运行其数值相当于消防给水系统正常压力值；稳压下限点稳压泵启动，系统压力小于稳压上限点5mH2O；主泵启动点，消防主要工作泵启动，其数值小于稳压下限点10~15mH2O。在该工程中稳压泵的流量按1.0L/s设计，这是因为系统的渗透量小，稳压泵的流量设计过大，将延迟消防主泵的启动，以至于不能启动。稳压泵流量为:：Q=5.0L/s；到最不利喷头的水头损失取20m。所以选用KQDL50-10×2型管道泵。流量为5.0L/s时，扬程20m，功率2.20kW。气压罐的容量应为两只水枪和五个喷头30s的用水量，故气压罐的容量为两只水枪30s加五个喷头30s的用水量。即2×5×30+5×1×30=450L。隔膜式气压水罐选为ML1200-1.0，0.55m3，。在屋顶设置一个试验消火栓，实验时只需一股水柱工作，流量减少，水泵扬程提高，完全能满足屋顶试验消火栓有10m水柱的要求，不再进行核算。3.3.4消火栓消防半径按《高层民用建筑设计防火规范》要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。则消火栓的保护半径为：（式3-14）

式中R—消火栓保护半径，m；C—水带绽开时的弯曲折减系数，一般取0.8~0.9，本设计取C=0.8；Ld—水带长度，=25m；h—水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影距离，对一般建筑由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m则消火栓保护半径为=0.8×25+3=23m消火栓间距为：20.41m，取21m。式中：S—消火栓的间距，m；b—为消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度（b=10.6m）3.3.5消火栓口所需压力消火栓口所需水压计算公式：（式3-15）

式中Hxh——消火栓口的水压，kPa；Hq——水枪喷嘴处的压力，kPa；hd——水带的水头损失，kPa；Hk——消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。水枪喷嘴处的压力的计算公式：（式3-16）

式中af——实验系数af=1.21；Hm——水枪充实水柱高度，取12m；——与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，当df=19mm时，=0.0097。所以水枪喷嘴处的压力计算如下：mH2O水枪喷嘴处的流量计算公式：（式3-16）

式中——水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，当df=19mm时，B=1.577。所以水枪喷嘴处的流量计算如下：＞5L/s水带的阻力损失的计算公式：（式3-17）

式中Az——水带阻力系数，水带口径65mm、材料麻织，Az=0.0043；Ld——水带长度，m。mH2O消火栓口所需水压计算如下：mH2O3.3.6消火栓给水管网水力计算图3-15消防系统示意图1．消火栓管网为环状管网，在进行水力计算时，假设环状管网某段断开，并确定最不利计算管路，按枝状管路进行水力计算。由消火栓泵向管网供水，水流自下向上流动。计算出消防流量由消火栓泵至最不利点消火栓处的水头损失，为选择消火栓泵提供依据。最不利消防竖管水枪数3支；相邻的消防竖管水枪数3支；第3根消防竖管水枪数2支；0处消火栓的水压：mH2O1处消火栓的水压：（0-1段水头损失）（式3-18）

=21.81+2.9+0.00432.9=25.74mH2O1处消火栓水枪秒流量：L/s（式3-19）

2处消火栓的水压：（式3-20）

2处消火栓水枪秒流量：L/s（式3-21）考虑到着火时最不利消防竖管水枪数为3支，所以消防立管的流量为：=5.200+5.66+6.087=16.947L/s根据=16.947L/s，选择立管管径为DN100mm，=2.15m/s,1000=81.4，从理论上说，立管2消防立管上的30、29、28层消火栓，其消防水量比立管1消火栓相同，为了简化计算工作，2号立管采用与1立管相同的流量。同理立管3的两只消火栓出水量，其近似记为1号立管上的30、29层消火栓之和。根据规范，该建筑室内消火栓同时使用水枪为8支，消防水量为44.75L/s,横干管采用DN200mm，=1.42m/s,1000=16.8从消防泵到屋面试验消火栓的管长L=117.6m；消火栓环状管消防流量为40L/s，考虑8股水柱同时作用；沿程水头损失：∑=8.566mH2O；总水头损失：=1.1=1.38.56=11.128mH2O；试验消火栓到消防泵的高程差：=95.1m；消防泵所需总扬程：=11.128+95.1+21.81=128.068m；消防泵的流量：Q=16.947×2+10.86=44.75L/s（考虑到着火处需2股水柱,8股支水枪同时作用）；选择消防泵；IS125-100-315泵2台，1用1备，水泵参数为Q=55.5L/s，=130m，电机功率N=110kW。表3-19消火栓水力计算表计算管段设计秒流量（L/s）管长L（m）DNV(m/s)i(Kpa/m)i*l累计损失0-15.22.9100.000.670.1080.31320.2331-210.862.9100.001.410.4211.22091.45392-316.94730.1100.001.380.42112.672114.1263-433.89456.2100.002.491.25270.362484.48844-544.757200.001.420.1681.17685.66443.3.7水泵接合器的选择水泵接合器的选择：由消防用水量为40L/s，水泵接合器的流量为10～15L/s，所以高区和低区分别设置3个水泵接合器，选用SQB150型。3.3.8消防水箱及水池贮水量的计算1消防水箱贮水量的计算消防贮水量按存贮10min的室内消防水量计算。消火栓：=0.6×40m3=24m3（式3-22）自动喷淋：=0.6×16m3=9.6m3其中：Qx1—室内消火栓用水量，40L/s；Qx2—自动喷水灭火系统流量，Qx2=qpF/60，查《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084—2001（2005版）表5.0.1，设计喷水强度qp取6L/min×m2，作用面积F取160m2，则Qx2=qpF/60=6×160/60=16L/s；则消防水箱容积V=Vf1+Vf2=24+9.6=33.6m3取34m3；选用标准图水箱尺寸为：4m×4m×2.5m。满足《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95（2005版）第7.4.7.1条规定的高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3；二类居住建筑不应小于6.00m3。2.消防水池贮水量的计算消防贮水池按满足火灾延续时间内的室内消防用水量计算。按照《高层民用建筑设计防火规范》本建筑防火等级为Ⅰ级，消火栓用水量按连续2小时计算，自动喷淋按1小时计算。贮水池体积为Vf=40×2×3600/1000+16×1×3600/1000=345.6m3。查《矩形钢筋混凝土蓄水池》标准图集，几何尺寸为11m（长）×7.5m（宽）×4.5m（高）。3．4建筑自喷系统设计计算本工程项目的自动喷淋系统设置在地下一层至地上三层，系统最不利喷头位于报警阀所带的最高层距离立管最远的喷头处，又因喷头数较少，从而采用一个报警阀即可。因此，本设计本最不利喷头位于三层。3．4．1自喷系统水力计算喷淋系统水力计算采用作用面积法。因最不利喷头位于3层，K=80。120个喷头。基本计算公式1. 喷头流量(式3-23)式中：q-喷头处节点流量，L/min；P-喷头处水压，MPa；K-喷头流量系数流速V（式3-24）式中：Q-管段流量L/s；Dj-管道的计算内径（m）3. 沿程水头损失h=i*L（式3-25）式中：L-管段长度m4. 总损失h=h(局)+h(沿)（式3-26）5. 终点压力Hn=Hn-1+h（式3-27）6.作用面积内的设计秒流量：Qs=nq=1.33*15=19.95L/s7.理论设计秒流量：Q1=F*q/60=16*10.8*6/60=17.28L/s比较Qs和Q1，设计秒流量Qs位Q1的1.15倍，满足要求。喷头的保护半径：作用面积内最不利点处的4个喷头所组成的面积位F4=46.08m2F1=F4/4=11.52m2平均喷水强度为q=80/11.52=6.94L/(minm2)>6.0L/(minm2)表3-20自喷最不利点管道计算表管段编号起点压力管道流量管长管径水力坡降流速损失终点压力Kpa（L/s）mmmm/sKpaKpa0-11001.333.2251.202.713.83103.831-2103.832.663.2321.293.314.14107.972-3107.973.993.2322.914.969.32117.303-4117.305.323.2401.594.245.08122.374-5122.376.653.2500.763.392.43124.805-6124.807.984.8700.182.070.88125.696-7125.6915.963.6800.363.181.31126.997-8126.9923.943.61000.253.050.90127.898-9127.8923.943.61000.253.050.90128.799-10128.7923.9416.21000.253.054.05132.84平均喷水强度:6.94/min.平方米入口压力：132.84+15.6*10+100=388.84Kpa图3-21消火栓系统计算原理图3．4．2自动喷淋系统给水泵的选型通过计算校核，喷淋泵设计流量23.94L/s，扬程H=38.8m选泵IS100-65-100，共计2台，1用1备。流量:33.3L/s扬程:47米功率:22千瓦3.4.3水泵接合器按《高层民用建筑设计防火规范》2005规定：每个水泵接合器的流量应按10-15L/s计算，本建筑室内设计消防设计水量为15L/s，故设置3套水泵接合器，型号为SQB150。3.5建筑雨水排水系统计算方法3.5.1设计雨水流量（式3-28）式中：——设计雨水量，L/s;——设计暴雨强度，；——汇水面积，。3.5.2设计暴雨强度太原市暴雨强度计算公式：（式3-29）式中：P——设计重现期，选10a。t——降雨历时，按5min计算。3.5.3汇水面积计算屋面划分区域为四个区，汇水面积891.2，每一区的面积为111.4。3.5.4确定雨水斗和雨水管径（1）设计雨水量为：（式3-30）（2）雨水斗的选用：采用12个雨水斗，其中8个在30层顶，4个在四层屋面，则顶层每个雨水斗的泄水面积为891.2/8=111.4m2，四层的泄水面积，两面相邻侧墙，按两面侧墙面积的平方和的平方根的50%折算成汇水面积，则：阴影汇水面积：四层屋顶总汇水面积：F=580.2+125=705.2m2，四层的每个雨水斗的泄流量为：（式3-31）层顶的每个雨水斗的泄流量：四层屋面的每个雨水斗的泄水面积为705.2m2，顶层每个雨水斗的泄水面积为891.2/8=111.4m2，该地区5min降雨历时的小时降雨深度h5=573.94*0.36=206.62mm/h，查表：顶层选用口径D1=100mm的87式雨水斗，四层选用口径D1=150mm的87式雨水斗.。层顶连接管管径与雨水斗口径相同D2=D1=100mm，四层连接管管径与雨水斗口径相同D2=D1=150m顶层每个悬吊管连接1个雨水斗，四层每个连接管连接一个雨水斗，则每根悬吊管的设计排水量:层顶Q2=Q1=6.83L/s，四层Q2=Q1=40.47L/s，则经附表6-1查得，四层悬吊管管径为D3=150mm，坡度为I=0.002.层顶悬吊管管径为D3'=100mm,坡度为I=0.045层顶连接立管管径D4=100mm，四层立管连接一根悬吊管，立管管径D4’=D3'=150mm,高区排出管管径与立管相同，D5=D4=100mm，低区排出管管径与立管相同D5’=D5'=150mm高区立管连接埋地干管按最小坡度0.003铺设，埋地干管总长7m。低区立管连接埋地干管按最小坡度0.003铺设，埋地干管总长14.5m。埋地干管选用混凝土排水管，查附表6-3得，高区排出管的接受雨水流量为19.92L/s，管径为200mm，坡度为0.004.低区排出管的接受雨水流量为40.57L/s，管径为200mm，坡度为0.016.其中YL-1，YL-2，YL-5，YL-6排至散水，YL-3，YL-4经雨水口1排出，YL-7，YL-8经雨水口2排出，YL-9，YL-12排至室外散水，YL-10，YL-11分别经雨水口3和雨水口4排出。表3-21计算立管汇水面积（m2）降雨强度L/（s·104m2）雨水量（L/s）管径（mm）YL-1111.4573.946.83100YL-2111.4573.946.83100YL-4111.4573.946.83100YL-5111.4573.946.83100YL-6111.4573.946.83100YL-7111.4573.946.83100YL-8111.4573.946.83100YL-9705.2573.9440.47150YL-10705.2573.9440.47150YL-11705.2573.9440.47150YL-12705.2573.9440.471503.6建筑内部热水供应系统设计计算3.6.1耗热量计算（式3-32）式中Qh-设计小时耗热量，kJ/hm-用水计算人数，人数或床位数Qr-热水用水定额C-水的比热。tr-热水温度tl-冷水计算温度pr-热水密度Kh-小时变化系数T-每日使用时间用水定额qr取80L/（d.人），tl取12度，Kh取2.5.则中区给水耗热量为：高区给水耗热量为：（式3-33）（式3-34）3.6.2设计小时热水量计算则中区小时耗热量：（式3-35）高区小时耗热量：（式3-36）3.6.3中区热水给水系统水力计算图3-22中区热水给水系统计算原理图表3-22中区热水给水系统计算表洗衣机1浴盆1洗脸盆0.75洗涤盆1当量总数qg公称尺寸(DN)流速m/s单位沿程水损mm/m管道长度m管段沿程水损m管段沿程水损累计m0-110.750.15200.4754.611.40.080.081-2111.750.27200.8571.790.650.723-2110.20200.6297.0970.681.404-5110.20200.6297.0930.291.695-2111.750.27200.85117.330.352.042-611214.50.43250.8298.020.50.052.097-8110.20200.6297.094.20.412.5011-10110.20200.6297.091.80.172.6810-9111.750.27200.85117.30.70.082.769-81112.750.34250.6552.9370.373.138-611113.750.40250.7529.143.90.113.246-128.250.60320.6341.962.90.123.3612-1316.50.86320.9184.212.90.243.6113-1424.751.06400.8559.082.90.173.7815-1641.251.40500.6626.292.90.084.1016-1749.501.55500.7330.172.90.094.1917-1866.001.78500.8438.762.90.114.3018-1974.251.90500.9059.142.90.174.4719-2082.502.02500.9559.282.90.174.6420-2190.752.13501.0059.142.90.174.8121-2299.002.24501.0570.942.90.215.0222-23107.252.34501.1070.942.90.215.2223-24115.502.44700.6919.232.90.065.2824-25123.752.54700.7220.8718.50.395.6725-26247.503.78701.0745.716.80.315.9826-27495.005.701000.669.1316.80.156.133.6.4高区热水给水系统水力计算图3-23高区热水给水系统计算原理图表3-23高区热水给水系统计算表洗衣机1浴盆1洗脸盆0.75洗涤盆1当量总数qg公称尺寸(DN)流速m/s单位沿程水损mm/m管道长度m管段沿程水损m管段沿程水损累计m0-110.750.15200.4754.611.40.080.081-2111.750.27200.8571.7090.650.723-2110.20200.6297.0970.681.404-5110.20200.6297.0930.291.695-2111.750.27200.85117.3130.352.042-611214.50.43250.8298.020.50.052.097-8110.20200.6297.094.20.412.5011-10110.20200.6297.091.80.172.6810-9111.750.27200.85117.310.70.082.769-81112.750.34250.6552.9370.373.13续表3-23洗衣机1浴盆1洗脸盆0.75洗涤盆1当量总数qg公称尺寸(DN)流速m/s单位沿程水损mm/m管道长度m管段沿程水损m管段沿程水损累计m8-611113.750.40250.7529.143.90.113.246-128.250.60320.6341.962.90.123.3612-1316.50.86320.9184.212.90.243.6113-1424.751.06400.8559.082.90.173.7815-1641.251.40500.6626.292.90.084.1016-1749.501.55500.7330.172.90.094.1917-1866.001.78500.8438.762.90.114.3018-1974.251.90500.9059.142.90.174.4719-2082.502.02500.9559.282.90.174.6420-2190.752.13501.0059.142.90.174.8121-2299.002.24501.0570.942.90.215.0222-23107.252.34501.1070.942.90.215.2223-24115.502.44700.6919.2358.51.126.3525-26231.003.69701.0543.276.80.296.6426-27462.005.581000.648.8016.80.156.793.6.5热水循环管网计算全日热水供应系统的热水循环流量中区给水耗热量为1037187kJ/h，高区给水耗热量963102kJ/h，由上下两根热水回水立管回水，则中区：（式3-37）高区：（式3-38）可知：中区qx=0.35L/s，每根立管的循环流量为qx/2=0.175L/s,回水管管径为25mm，v=0.37m/s,坡度R=18.36，则回水沿程损失为53.4*18.36/1000=0.98mH2O。高区qx=0.33L/s，，每根立管的循环流量为qx/2=0.165L/s回水管管径为25mm，v=0.35m/s,坡度R=16.65，则回水沿程损失为93.9*16.65/1000=1.563mH2O。3.6.6机械循环泵计算热水循环水泵采用管道泵，热水循环水泵通常安装在回水干管的末端，循环泵的流量按下式计算：（式3-39）式中：Hb——循环水泵的扬程，KPa；Hp——循环流量通过配水计算管路的沿程损失和局部水头损失，KPa；Hx——循环流量通过配水计算管路的沿程损失和局部水头损失，KPa；中区：0.175L/s循环水泵扬程按下式计算：（式3-40）Hp由循环流量和配水管网的管径计算可知，Hp=0.72mH2O则Hb=0.98+0.72=1.7mH2O选用管道泵G32型两台，=2.4m/h，=12m，=0.75kW，一用一备。高区：0.165L/s循环水泵扬程按下式计算：（式3-41）Hp由循环流量和配水管网的管径计算可知，Hp=0.98mH2O则Hb=1.563+0.98=2.543mH2O选用管道泵G32型两台，=2.4m/h，=12m，=0.75kW，一用一备。第4章技术经济分析经过给水排水设计方案的比较，本设计方案在经济和技术两方面具有以下优点：1，建筑给水工程本设计将建筑给水系统分为三个区，其中-1～3层为低区，4～17层为中区，18～30层为高区。这样分区即充分利用了市政外网的压力水头（0.3MPa），又与该建筑的结构和功用相符合，而且高区供水采用变频设备加压供水，这种方式供水可靠，水泵布置集中，便于维护管理，不占用建筑上层的使用面积，在供水过程中不会浪费市