某十五层民用住宅楼的建筑给排水毕业设计

'摘要本设计是某十五层民用住宅楼的建筑给排水设计，主要包括给水系统、排水系统消防系统、热水系统和屋面雨水系统五个部分。给水系统采用分区供水，一到六层为低区，由市政管网直接供水。七层到十五层为高区，采用上行下给的供水方式，由地下车库的供水泵供水到屋顶的高位水箱，再由高位水箱向高区管网供水；排水系统采用的是污、废合流制，底层单独排水，排水立管仅设伸顶通气管，污水再经化粪池处理后排向市政污水管网；消防系统设计成消火栓灭火系统，火灾初期10min的水由消防水箱供给，正常供水由消防水泵从贮水池内抽取。热水采用的是封闭式机械半循环系统，分区情况和冷水系统一致，冷水通过电加热器集中加热后，再由提升泵供向配水管网；雨水采用的是内排水系统，雨水直接排向市政污水管网。给水管和排水管分别采用PP—R管和UPVC管，消防系统和热水系统都采用镀锌钢管。设计过程进行了各系统方案的确定、平面布置和计算,以及各种设备的选型,并做工程概算和Excel宏编制程序。最后用CAD绘制了各个系统的平面施工图和系统轴侧图。关键词：高层建筑；建筑给排水；给水管材 AbstractThisdesignisa15layersbuildingsofthepublicresidencebuildingto,completingthedesignofthewatersupplysystemanddrainingthesystem,firefightsystem,thehotwatersystemandthesystemoftheroofrainwater.Thewatersupplysystemadoptioncentareasupplywater.1-6lowareasofthelayersistakencareofthedirectwatersupplybythemunicipalpipenet.Theseventhlayertothe15thlayerishigharea,adoptionnorthbounddescendtoofwatersupplymethod,pumptosupplywatertoawatertankoftherooffromthewatersupplyoftheundergroundgarage,thenbetakencareofthenetwatersupplytowardhighareabyawatertank;Drainthesystemadoptionisadirtywater,thewastewaterconfluencesystem,thefirstfloordrainsalone,drainingtosignthetubetoestablishtostretchthecresttoventilatethetubeonly,thedirtywaterwashandlebyseptictankagainrearrowtomunicipalsoilpipenet;Thefirefightsystemdesignbecomestoeliminatethefiretobolttoextinguishfirethesystem,afirewateroftheearly10minsissupplybythefirefightwatertank,normalthewatersupplybepumpedbythefirefightPumpfromtheSavingpond;Thehotwatersystemdividestheareacircumstanceinaccordancewiththecoldsystemofwater,thecoldwaterpassestogiveorgetanelectricshockaftertheheatingapparatusconcentrationheat,againfrompromotethepumptoprovidetogotogetherwiththepipelinenet,Thehotwateradoptistheclosingtypemachinehalfcirculatorysystem;Therainwateradoptionisinsidedrainthesystem,rainwaterdirectrowtomunicipalsoilpipenet.ThewaterpipeanddrainpipesrespectivelyadoptthePP-RtubeandtheUPVCtubes,thefirefightsystemandthehotwatersystemsesalladopttoplatethezincsteelpipe.Inthedesignationprocess,Icarriedonsettlingeachsystemproject,theflatsurfacearrangesandcomputing,andchoseingthetypeofvariousequipments,anddothegreatengineeringbudgetestimationandestablishmentprocedureoftheExcel.finally,DrewtheflatsurfaceconstructiondiagramandthesystemstalksidediagramsofeachsystemwiththeCAD.Keywords:highbuilding;watersupplyanddrainageofbuildings;Waterpipematerial 目　　录1.文献综述61.1建筑给排水工程设计的发展历史61.2建筑给排水工程在水工业中的地位61.3国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容71.3.1高层建筑给水排水工程设计方法71.3.1.1高层建筑生活给水71.3.1.2高层建筑消防给水71.3.1.3高层建筑排水81.3.2高层建筑给水排水设计的主要内容81.3.2.1给水工程设计的主要内容81.3.2.2室内消防设计的主要内容81.3.2.3排水工程设计的主要内容81.3.2.4热水工程设计的主要内容91.4总结92设计任务书92.1工程概况92.2设计依据92.3设计基础资料92.4设计参数92.5设计内容102.6设计成果103设计计算书113.1室内给水工程（冷水）113.1.1系统的选择113.1.2系统的组成133.1.3设计参数及水量133.1.4加压设备及构筑物13 3.2室内排水工程133.2.1系统的选择133.2.2系统的组成143.2.3主要设备及构筑物143.3室内消防工程153.3.1系统的选择153.3.2系统的组成163.3.3设计参数163.3.4主要设备163.4室内热水工程173.4.1系统的选择173.4.2系统的组成183.4.3主要设备183.5屋面雨水工程183.5.1系统的选择183.5.2系统的组成183.5.3主要设备183.6管道及设备的安装183.6.1给水系统的管道及设备的安装183.6.2排水系统的安装要求193.6.3消火栓系统的管道及设备的安装193.6.4热水系统的管道及设备的安装194设计计算书204.1室内给水（冷水）系统的计算204.1.1生活给水管道设计秒流量204.1.2生活给水管道管径的确定214.1.3生活给水管道水头损失的确定214.1.4低区给水压力校核234.1.5贮水池的有效容积234.1.6高位水箱计算244.1.7生活水泵的选择244.1.8冷水表的选择254.2室内排水系统的计算26 4.2.1连接在PL-1上的所有排水管段的水力计算264.2.2连接在PL-2上的所有排水管段的水力计算274.2.3连接在PL-3上的所有排水管段的水力计算284.2.4连接在PL-4上的所有排水管段的水力计算304.2.5连接在PL-5上的所有排水管段的水力计算314.2.6连接在PL-6上的所有排水管段的水力计算314.2.7化粪池的计算324.3消火栓系统的计算334.3.1消防水箱334.3.2消火栓的选定334.3.3最不利点的水枪实际喷射压力和水压344.3.4消防水泵的选定344.4热水系统的计算354.4.1热水量354.4.2设计耗热量354.4.3加热器和热水表的选择354.4.4热水配水管网的计算374.4.5确定配水计算管路各个节点温度394.4.6循环水泵的选择404.5屋面雨水系统的计算404.5.1降雨强度414.5.2雨水立管的布置414.5.3水力计算425工程概算436Excel宏程序的编制457参考文献468致谢47附录（一）48附录（二）53图纸54英文翻译54 1文献综述1.1建筑给排水工程设计的发展历史任何一门学科要想对其深入了解就得从其历史发展开始。我国建筑给排水自1949年建国以来,经历了三个发展阶段:  1、房屋卫生技术设备阶段即初创阶段,自1949年至1964《室内给水排水和热水供应设计规范》开始试行时为止。其主要标志是我国开始设置给水排水专业,房屋卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程。第一代通过专业培养的建筑给排水专业技术人员走上工作岗位,开始形成自己的专业队伍。  2、室内给排水阶段即反思阶段,自1964年至1986年《建筑给水排水设计规范》被审批通过时为止。其主要标志是通过工程实践,对以往机械搬用国外经验并造成失误进行了认真总结和反思,进而形成和确立有我国特色的建筑给排水技术体系。  3、建筑给排水阶段即发展阶段,自1986年至今。1986年以来,随着建筑业的发展,建筑给排水专业迅速发展,已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在发展阶段,专业队伍上已具备积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员;技术上积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和发展,其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出;组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会。近年来,学术活动踊跃,并加强了国际间的技术交流。1.2建筑给排水工程在水工业中的地位建筑给排水工程在水工业中有着其自身特有的地位，它是水工业总循环线路的中环节。建筑给排水发展的快慢直接影响到整个水工业发展。在日常生活中，每人每天大约需要2L水才能维持正常的生存;加上饮用和清洁卫生方面的需要，至少需要50-200L水才能维持正常的生活。当前，发达国家的城市居民用量更大，每人每天约需400-500L水，最高的超过800L。所以，没有足够的生活用水，人们不仅难以维持正常的生活，更谈不上提高物质文化生活水平。建筑给水工程的任务，主要是解决建筑内部的生活、生产、消防用水问题，以满足日常生活、生产、保障人身和财产的安全。建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部生活和生产过程中所产生的污水(废水)及时地排到室外排水系统中去，同时解决屋面雨水的排除问题。建筑室内热水工程的任务，主要是将冷水在加热设备内集中加热，用管道输送到室内各用水点，以满足生产和生活使用热水的需要。因集中热水供应主要存在于我国北方地区。此外还有建筑配套设施给水 排水工程，其任务主要是汽车库、人防的给排水;为改善生活环境，同时考虑室内外的水景给水排水工程设计。总之，高层建筑给排水工程的中心任务是为建筑提供方便、卫生、舒适和安全的生产、生活环境。1.3国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容高层建筑给水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本理论和计算方法在某些方面是相同的，但因高层建筑层数多、建筑高度大、建筑功能广、建筑结构复杂，以及所受外界条件的限制等，高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上，还是广度上，都超过了低层建筑物的给水排水工程的范畴，并且有以下一些特点高层建筑给水排水设备的使用人数多，瞬时的给水量和排水流量靠的水源，以及经济合理的给水排水系统形式，并妥善处理排水管道的通气问题，以保证供水安全可靠、排水通畅和维护管理方便。下面就高层建筑给水排水工程的主要特点介绍如下：1、高层建筑层数多、高度大。给水系统及热水系统中的静水压力很大，为保证管道及配件免受破坏，必须对给水系统和热水系统进行合理的竖向分区，加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。2、高层建筑的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且消防给水的设计应“立足自救”，方可保证及时扑灭火灾，防止重大事故发生。3、高层建筑对防噪声、防震等要求较高，但室内管道及设备种类繁多、管线长、噪声源和震源多，必须考虑管道的防震、防沉降、防噪声、防水锤、防管道伸缩变位、防压力过高等措施。以保证管道不漏水，不损坏建筑结构及装饰，不影响周围环境，使系统安全运行。1.3.1高层建筑给水排水工程设计方法近年来，随着高层建筑业的快速发展，建筑给水排水工程设计方法也有了不少的改进和更新。1.3.1.1高层建筑生活给水首先，对适用于高层建筑的生活给水设计秒流量计算方法的研究，一直不断地在进行。经验法，概率法，平方根法等计算方法不断地被修正和改进。用科学的概率法取代现在仍在使用的平方根法，研究人员在此方面进行了不少尝试。其次，变频恒压调速供水技术日益成熟，加上减压阀的使用，改善了原来高层建筑“水箱一水泵联合供水”和“水箱减压”方法中出现的“水质二次污染”和“水箱占用大量建筑面积”的状况，同时也达到了节能效果。再次，在贮水方面，合建水箱的设计方式己越来越少的被采用，取而代之的是生活水池与消防水池分建的设计方式，其中，生活水池也大多倾向于采用不锈钢板等组合式水箱。 1.3.1.2高层建筑消防给水首先，因为高层建筑的消防特点是“立足于自救”，因而自动喷水灭火系统的设计更加受到重视，新的《自动喷水灭火系统设计规范》己于2001年7月颁布执行。新的规范对设置场所危险等级、设计基本参数、管道水力计算等方面都作出了一些调整。这些调整都是注入了广大设计人员近年来工作研究实践得出的宝贵经验，以及借签了国外工程设计经验的结果。其次，消火栓给水系统也在变频分级供水方面进行的有益的尝试和应用。另外，为保障高层建筑火灾初期消防水压及水量而设计的稳高压系统，先从上海地区得到应用，然后逐步在各地推广开来，其计算及设计手段逐渐成熟，乃至有人建议将稳高压消防给水系统单独列入《高层民用建筑设计防火规范》以区别原有的常高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。1.3.1.3高层建筑排水排水的输送已不限于重力流和压力流，虹吸流出现在压力(虹吸)式屋面雨水排水系统。排水塑料管的噪声防治问题上，或采用改变水流状态的方法、或采用改变管道结构型式、或兼用两种方式，都有一定效果。1.3.2高层建筑给水排水设计的主要内容建筑也迅猛发展，各项工程设计内容丰富。高层建筑给水排水设计的主要内容有：1.3.2.1给水工程设计的主要内容高层建筑给水工程设计的主要内容有:用水量计算，给水方式的确定，管道设备的布置，管道的水力计算及室内所需水压的计算，水池、水箱的容积确定和构造尺寸确定，水泵的流量、扬程及型号的确定，管道设备的材料及型号的选用，施工图的绘制和施工要求。1.3.2.2室内消防设计的主要内容高层建筑室内消防设计的主要内容有:消火栓系统，自动喷水灭火系统，二氧化碳灭火系统，干粉灭火系统，卤代烷灭火系统(现已不让采用)，蒸汽灭火系统，烟雾灭火系统等。以水作为灭火剂的主要有消火栓系统和自动喷水灭火系统.自动喷水灭火系统又分:闭式系统(有湿式、干式、预作用、重复启闭预作用四种系统)，雨淋系统，水幕系统，自动喷水一泡沫联用系统。其中闭式系统中的湿式自动喷水灭火系统最为常用。消火栓给水系统设计包括消防用水量的确定:消防给水方式确定:消防栓的位置、消防栓的个数和型号确定;消防水池、水箱的容积确定;消防管道的水力计算及消防水压的计算;消防水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;消防控制系 统的确定:消火栓给水系统的施工图绘制及施工要求。自动喷水灭火系统设计包括:方案确定;供水方式确定:喷头布置;喷头型号的确定;管网水力计算;报警阀、水流指示器的选型;自喷水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;自动控制系统的确定;自喷系统的施工图绘制及施工要求.1.3.2.3排水工程设计的主要内容高层建筑排水工程设计内容包括:排水体制的确定，排水方案的确定，排水管道系统的布置，排水管道的水力计算及排水通气系统的计算，卫生设备的选型及布置，局部污水处理，构筑物的选型，屋面雨水排水系统的确定，排水管材的定型，排水系统施工图的绘制和施工要求。1.3.2.4热水工程设计的主要内容高层建筑热水工程设计的主要内容包括：热水供应方式的确定，热水供应管道系统的布置，热水系统的管材的选择，热水管道的水力计算，集中热水供应系统要进行设计冷水加热设备（如锅炉）以及阀门和附件的选用，和最后的施工图纸的绘制。1.4总结总之，住宅给排水系统看似简单，但它与我们的日常生活息息相关。作为工程设计人员，应本着技术、安全、经济性原则，在实践中努力创新，寻求最佳的给排水设计方案，适应住宅设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化要求 2设计任务书2.1工程概况该设计对象是二类民用住宅建筑，共15层，底层是地下车库，上面是住宅楼，总建筑高度43.5米。2.2设计依据设计规范：《高层民用建筑防火规范》GB50045—2003；《建筑给排水设计规范》GBJ15--2003；《建筑给排水设计手册》2003版；《给排水标准图集》；建筑设计资料：包括各层建筑平面图、屋顶平面图；2.3设计基础资料该设计为高层生活住宅各排水工程设计。住宅楼为框架结构，共15层，层高2..9米，各层的详细情况见所提供的平面图纸。室外给水管网位于建筑物的北侧，距离外墙为10米，接管点埋深1.6米管径400mm，管材为铸铁管，常年提供0.3MPa的水头，室内粪便污水需要经过化粪池处理方可排入市政管网，室外排水管网位于建筑物的南侧，埋深2米，管镜600mm。管材为混凝土管。2.4设计参数生活用水定额：qd=150m3/（人·d）；最大小时生活用水量：Qh=4.92m3/h；最高日用水量：Qd=47.25m3/d,；小时变化系数：kh=2.5；每户人口:m=3.5人；室内消防用水量：10L/s;消防水箱水量为火灾前10min的水量6m3；,贮水池内的消防水量：按火灾延续3h的水量计； 热水用水量：8960L/h；雨水重现期：2年；用水量表序号用水项目名称使用人数用水量标准(L/人日)时变化系数使用时间（h）用水量（m3）备注最大时最高日一、生活用水量1住宅用水（低区）843502.6243.229.42住宅用水（高区）3363502.62412.74117.63商铺4081.5120.040.324小计5.4525不可预见水量取上述值和的20%1.0810.4合计6.563二消防用水量1室内消火栓10L/s12722室外消火栓15L/s12108合计1802.5设计内容要求设计建筑给排水工程，并与土建工程配套，具体包括：1.建筑生活给水系统的设计;2.建筑消防系统的设计;3.建筑排水系统的设计;4.建筑雨水系统的设计；5.建筑热水系统的设计；6.Excel软件在设计计算中的应用及程序的编制；7.绘制施工图；8.工程概算；2.6设计成果1、设计说明书、设计计算书各一份。2、施工图纸一份： 1）底层给排水平面施工图1张；2）二到五层给排水平面施工图1张；3）第六层给排水平面施工图1张；4）第七层给排水平面施工图1张；5）八到十四层给排水平面施工图1张；6）第十五层给排水平面施工图1张；7）屋面雨水平面施工图1张；8）厨房、卫生间大样图1张；9）给水系统图1张；10）排水系统图1张；11）消防系统图1张；12）热水系统图1张；3设计说明书3.1室内给水工程（冷水）3.1.1系统的选择 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。设计任务书给定了市政给水管网提供常年的水压为0.3MPa。根据给水最小所需压力估算方法：第一层0.10MPa,第二层0.12MPa，二层以上增加一层压力需增加0.04MPa。得0.30MPa的压力能直接供到第六层还多0.02MPa。所以1到6层为一个区，上面7到15层为一个区，总共就两个区。1到6层用市政管网直接供水，其中底层和2到6层单独设立管。考虑到本设计对象是15层的高层建筑。市政管网提供的压力不能全部直接供水，故必须对生活用水进行提升或加压，一般高层建筑设计都使用高位水箱供水，供水压力稳定，本设计也使用高位水箱；又因本设计对象是高层民用住宅楼，通过查看平面图纸，结合建筑物的布置情况和楼层的承载力情况和水箱本身占用大量的建筑面积，本设计没有分区设置水箱的可能，即在楼层中间没有建筑面积允许设置水箱，因此串联供水不可能，故高区的供水应由地面用泵抽升到高区水箱。基于上述原由，初步拟定以下两个给水方式。简图如下：方案比较：方案（一）与方案（二）相比管材使用量相对较少，工程投资相对较少，但它对减压阀的质量要求高，一旦减压阀受损或使用性能降低，低区的静水压力会迅速增加，影响卫生器具的使用。方案（二），采用低区市政管网直接供水，消除了低区供水依赖减压阀来降低静水压力的现象，低去供水压力稳定可靠，只是增加了市政管网接口到立管底部一段管材的投资。考虑到工程质量和供水水质及水压的可靠性，最终选择方案（二）。 3.1.2系统的组成本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管(PP-R管)、给水附件、地下贮水池、水泵与高位水箱等设备组成。3.1.3设计参数及水量生活用水定额：qd=150m3/（人·d）,最高日用水量：Qd=47.25m3/d,最大小时生活用水量：Qh=4.92m3/h,小时变化系数：kh=2.5,每户人口:m=3.5人，3.1.4加压设备及构筑物1)提升水泵选用50-250B单级单吸立式离心泵2台，1备一用，转速n=2900r/min,流量Q=6.5, 扬程=57m,功率，电机型号Y132S1-2，水泵基础尺寸为450mm×105mm。2)高位水箱选择方形标准给水箱,公称容积2.4；图集号：02S101；尺寸：1400mm×1400mm×1200mm；水箱底部到楼顶距离为0.6米，楼顶标高是43.80m,水箱底部标高为44.40m,水箱顶部标高为45.20m,生活水位45.50m。3）地下贮水池标准矩形贮水池，公称容积为150；图集号：S825；水池尺寸：6800mm×6800mm×3500mm；水池顶部标高-2.5m,最高水位标高-2.8m,池底标高为-5.8m,水泵吸水管中心标高为5.1m,消防水位为-3.6m,生活水位为-3.0m.3.2室内排水工程3.2.1系统的选择根据《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。合流制：指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部分开用管道排至室外。分流制：指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部混合用同一根管道排到室外。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。室外为合流制，而生活污水必须经过 局部处理（化粪池）后才能排入室外合流制下水道，有条件将生活废水与生活污水分别设置管道采用分流制排出。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分流制。为了保护存水湾水封，使排水系统内的空气压力与大气压取得平衡。使排水管内排水畅通，形成良好的水流条件。把新鲜空气补入排水管内，使管内进行换气，预防因室外管道系统积聚有害气体而损伤养护人员、发生火灾和腐蚀管道等隐患。减少排水系统的噪声。排水系统应设置通气管。初步拟定排水系统简图为：方案比较：方案（二）设有专门的通气立管，虽然通气能力较好，但造价明显大雨方案（一）。本设计对象的底层是地下车库，排水横干管距离埋地排出管竖直距离大于3米，底层要单独排水.3.2.2系统的组成排水系统的组成包括卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、潜污泵、化粪池等。3.2.3主要设备及构筑物化粪池：有效容积为：16；化粪池的型号为:Z6-16SQF；标准图集:02S701；外形尺寸: 化粪池底板的长(L):7.12m；宽(B):3.38m；化粪池池身的长(L3):6.72m；宽(B3):2.980m；3.3室内消防工程3.3.1系统的选择消防给水系统按消防给水系统的给水方式不同可分为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。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；100米以下的建筑主要以消火栓给水系统为主。本设计的对象是15层的小高层，高度不超过50米，根据规范建筑高度不超过50米的高层建筑，一旦发生火灾消防车从室外消火栓或消防水池，通过水泵接合器向室内管道送水仍然可以加强室内的管网供水能力，协助救火。故本设计选用消火栓给水系统。室内消火栓给水系统有为分区、不分区两种方式。消火栓的静水压力超过0.80MPa时就需要分区供水，而本设计是10层的小高层，高度不超过50米，静水压力小于0.80MPa,可以不分区。由于本设计的建筑是15层小高层民用住宅楼，火灾的隐患少，人员疏散也快，扑救难度不大。无须设置长年的高压消防给水，一旦火灾发生了开启消防泵，通过水泵接合器向室内管道送水仍然可以加强室内的管网供水能力，火灾初期通过高位水箱供水即可。基于以上所述，初步拟定消火栓给水系统简图如下：方案比较：方案（二）设置高位消防水箱，水箱一般要求贮存3个小时的消防用水量，这样水箱的容积很大，势必造成楼层压力增大。另设水箱成本也较大，且消防水箱的水也要定期清换，比较麻烦；方案（一）设置专用的消防泵，从贮水池内抽取消防水，消水箱和生活给水贮水池合建，火灾发生初期10min用水直接取之于生活给水箱，并设置止回阀，这样既消除了消防水箱带来的楼层负荷加大和要专门管理消防水箱的现象，又节省了工程投资。本设计是15层小高层，层高2.9米，总楼高不超45米，根据建筑给排水设计手册规定消防栓的最大静水压力不超过0.8MPa,本设计无须分区消防供水，用消防泵直接供水满足条件。所以最终采用方案（一） 3.3.2系统的组成消火栓系统由贮水池、消防水泵、消防管道、消火栓箱、阀门、消防水泵启动开关。3.3.3设计参数室内消防用水量：10L/s;消防水箱水量为火灾前10min的水量6m3,贮水池内的消防水量按火灾延续3h的水量计。3.3.4主要设备1）消防水箱标准的装配式矩形给水箱，公称容积6；图集号：02S101,水箱尺寸：2200×2200×1500。2）消防水泵选用两台XBD8/10-D4,一台备用，流量为10/s,扬程为80m.。3）消火栓口径为65mm，水枪喷射口径为19mm，龙头水带为麻织，直径65mm，长25米； 3.4室内热水工程3.4.1系统的选择选用何种热水供应方式，应根据建筑物的用途、热源的供个给情况、热水用量和卫生器具的布置情况进行技术和经济比较来确定。热水供水方式有如下几类：按供应范围不同有集中供热、局部供热、区域供热。集中供热：在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热后，通过热水管网输送到整幢或几幢建筑的热水供应系统。集中热水供应系统适应热水用量较大，用水点较集中的建筑，如高级住宅、旅馆等。局部供热：采用小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围内一个或几个配水点使用的热水系统。局部热水供应系统适应于热水用量较小的建筑，如一般性的小型住宅单元、小型餐厅等。区域供热：在电厂、区域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到整个建群、居住区、城市街坊或工业企业的热水系统。本设计是15层的小高层民用住宅楼，有地下室，热水用量较大、集中。因小区内没有热水供应须单独设置热媒系统，为了便于集中维护管理，减少占用建筑面积，把水加热设备设置在地下室，用热水管道输送到各个用水点，故本设计采用集中供热的热水供应方式。方案比较：两个方案均设有回水循环系统，从造价上方案（二）造价较大，方案（二）采用燃气生热作为热媒，热媒系统比方案（一）的电加热系统复杂且有污染产生，电加热方便环保。综合考虑选择方案（一） 3.4.2系统的组成系统由容积式加热器、热水提升泵、热水配水管网、回水管网、循环泵及各种附件。3.4.3主要设备1）容积式加热器选择SX2-10型电加热器。功率为5.5KW,容积为10。2）高区热水压力泵选ISGK40-250（I），1用1备，流量Q=7.0，扬程H=66m,功率P=7.5KW,效率E=2.8%;3）低区热水压力泵选ISGK25-160，1用1备，流量Q=4.0，扬程H=32m,功率P=1.5KW,效率E=32%;4）循泵的扬程选择NB6-4型暖水泵，1备1用。3.5屋面雨水工程3.5.1系统的选择本设计是二类民用住宅楼。结合屋面平面图和标准层平面图，管道井分布较均匀，考虑到小区有群房的存在和墙面的美观，本设计屋面雨水采用内排水系统。3.5.2系统的组成雨水系统由雨水斗、连接管、悬吊管、雨水立管、埋地排出管；管材选用UPVC塑料排水管。各个雨水立管均设置在管道井内。3.5.3主要设备79型雨水斗：最大汇水面积214m2.悬吊管：DN=100mm，最大汇水面积129m2.3.6管道及设备的安装3.6.1给水系统的管道及设备的安装1）各层给水管道采用明装敷设，管材采用给水塑料管（PP-R管）；2）管道外壁距离墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm,立管外壁距离墙、梁、柱距离不小于50mm，支管距离墙、梁、柱为20～25mm；3）给水管道和排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管上面。给水管道和热水管道平行时，给水管道设在热水管下面； 4）每个和立管相连的横干管上均设置阀门，管径DN>50mm时设置闸阀，DN<50mm时设置截止阀；5）引入管穿墙时要设置套管；6）贮水池采用钢筋混凝土，贮水池上部设置人孔，基础底部设置水泵吸水坑，生活水泵吸水管在消防水位上设置小孔，保证消防贮水量不动用。为了保证水池内水不受污染，水池底部做防水处理，水池内设置导流墙；7）生活泵设立于地下一层，所有水泵出水管均设置缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设置减震基础。3.6.2排水系统的安装要求1）排水管材采用硬聚乙烯管（UPVC管）。2）排出管与室外排水管连接处设置检查井，检查口至建筑物距离不得小于3m，并与给水引入管外壁的水平距离不得小于1.0。3）立管每6层设置1个检查口，在水流转角小于1350的横干管上应设置检查口或清扫口。4）立管管径大于或等于110mm时，在楼板贯穿的部位应设置阻火圈或张度小于500mm，上防火套。5）化粪池与建筑物的距离不得小于5米。3.6.3消火栓系统的管道及设备的安装1）消火栓系统的给水管道的安装与生活给水管道基本相同；2）管材采用热浸镀锌钢管，沟槽式机械接头；3）消火栓口径为65mm，水枪喷射口径为19mm，龙头水带为麻织，直径65mm，长25米；4）消火栓口离地面高度1.1米；当消火栓口静水压力大于0.8MPa时要设置减压阀。3.6.4热水系统的管道及设备的安装1）热水及热媒系统布置时，充分利用管道井、管廊、以保证建筑的美观；2）最低点设置泻水阀门，管道穿墙时要设置套管，本设计选用镀锌钢管供水，供水干管、立管均要做保温措施。3）为了满足运行调节和检修，热水管道在下列地点设置阀门，a、供、回水环状管网的分干管；b、供、回水的立管起端和末端以及中间的每隔5层处；c、住宅分户支管的起端；d、配水点大于5个的横支管；e、水加热器、循环水泵、自动温度调节器等需要检修的设备的进出水口管。 4设计计算书4.1室内给水（冷水）系统的计算4.1.1生活给水管道设计秒流量当前我国使用的生活给水管道设计秒流量公式是：———计算管段的设计秒流量，L/s———计算管段的卫生器具给水当量同时出水概率，%———计算管段的卫生器具的给水当量总数；0.2———以一个卫生器具给水当量的额定流量的数值，其单位为L/s。设计秒流量是根据建筑物配置的卫生器具给水当量和管段的卫生器具给水当量同时出流概率来确定的，而卫生器具的给水当量同时出流的概率与卫生器具的给水当量数和其平均出流概率U0有关。根据数理统计结果得卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式为：式中———对于不同的卫生器具的给水当量平均出流概率U0的系数，见表3—1；表3—1U0/%×0.01U0/%×0.011.00.3234.02.8161.50.6974.53.263 2.01.0975.03.7152.51.5126.04.6293.01.9397.05.5553.52.3745.06.489卫生器具的给水当量平均出流而计算管段最大用水时概率计算公式为：U0——生活给水管道最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率，%；——最高日用水定额，L/(人·d)；m——用水人数，人；——小时变化系数；T——用水时间。本设计的对象是普通II类住宅建筑，查《建筑给排水规范》知，最高日生活用额为130～300L/(人·d),取qd=150L/(人·d)；小时变化系数为2.8～2.3，宁夏用低值取Kh=2.5；每户用水人数取m=3.5或是4。宁夏用低值宁夏城市生活用水定额表单位：L/人·d地级市名居民生活公共用水综合定额银川市130140270～220石嘴山市120130250～200吴忠市100110210～180中卫市100100200～180固原市9580175～160山区（县）9080175～160川区（县）100130255～180 注：1、本表作为规划预测和城市综合用水水平考核的依据。2、公共用水包括机关团体、消防、绿化、建筑、餐饮、影院、旅馆等用水。4.1.2生活给水管道管径的确定在求得管段的设计秒流量后，根据流量公式即可求得管径：!语法错误，.2式中的——设计管段的管径,mm；——设计管段的流速,m/s；——设计管段的设计秒流量,L/s。当计算管段的流量确定后，流速的大小将直接影响管道系统的技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪音，损坏管道或附件，并增加管道的水头损失，使建筑内部给水系统的给水压力增加，而流速过小又造成管材浪费。考虑到以上因素，建筑内部给水管道流速因在一个比较经济的范围内才好，一般可按表3—2选取，但最大不能超过2.0m/s。表3—2材质管径/mm流速（m/s）铜管DN≤250.6～0.8DN＞250.8～1.5薄壁不锈钢≤250.8～1.0＞251.0～1.5PP-R管1.0～1.5PVC≤32≤1.240～75≤1.5＞90≤2.0钢管15～25≤1.025～40≤1.2 工程中常采用接卫生器具的配水支管在0.6~1.0m/s，横向配水管，管径超过25mm,宜采用0.8~1.2m/s，环行管、干管和立管采用1.0~1.8m/s。PP-R管1.0~1.5m/s。消火栓灭火系统给水管道，流速＜2.5m/s。4.1.3生活给水管道水头损失的确定给水管网的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失两部分内容。1）沿程水头损失hi=i×L式中hi——沿程水头损失，KPa;L——管道计算长度，m;i——管道单位长度的水头损失，KPa/m。i计算的见技措p24页在计算中也可直接使用水力计算表查得，根据由管段的设计秒流量qg，控制流速在经济流速范围内，查出管径和单位长度的水头损失i。2）局部水头损失局部水头损失计算公式为式中hj——管段局部水头损失之和，KPa;V——沿水流方向局部管件下游的流速，m/s;g——重力加速度，m/s2§——管段局部阻力系数；在实际工程中给水管网的局部水损失一般不详细计算，采用管件当量法计算或沿程水头损失的百分数计。建筑水一般按30%计算。卫生器具给水当量表卫生器具名称当量数污水盆1.0浴盆2座便器1.2洗脸盆1厨房洗涤盆0.7 说明：由于建筑物是对称结构，给排水管网也可以布置成对称结构，故JL-和JL-6，JL-2和JL-5，JL-3和JL-4，JL-7和JL-12，JL-8和JL-11，JL-9和JL-10是完全对称的，因而JL-1、JL-2、JL-3、JL-7、JL-8、JL-9、的水力计算结果分别和JL-12、JL-11、JL-10、JL-4、JL-5、JL-6完全相同。给水管到的各个立管的水力计算结果见附录（一）：4.1.4低区给水压力校核低区的给水所需水压为市政给水管道埋深点至最不利给水点的垂直距离和埋深点到最不利点的水头损失之和，从计算结果可见，低区的给水所需水压：H=1.6+6×2.9+0.39=22.39mH2O,即0.224MPa,市政给水管网常年提供水压：H0=0.30MPa>0.224MPa，满足要求！4.1.5贮水池的有效容积贮水池的有效容积与室外供水能力、用户要求和建筑物的性质、生活调节水量、消防储备水量和生产事故用水量有关。一般可按下式计算，式中——贮水池有效容积，——水泵的出水量，——外部供水能力，——水泵运行时间，h ——火灾延续时间内，室内外消防用水量之和，——生产事故备用水量，在资料不足时，贮水池的调节容积，一般可按建筑物最高日用水量的8%～12%计算,本设计取12%，安全储备用水量取2h的建筑物最大时用水量，消防用水量为3h的室内外全部消火栓用水量。消防用水量参照《高层民用建筑设计防火规范》。消火栓给水系统用水量高层建筑类别建筑高度（m）消火栓用水量（L/s）每根竖管最小流量（L/s）每2支水枪最小流量（L/s）室外室内普通住宅＜50151051055＞50152055建筑物的最高日用水量公式为：m——设计单位数，人；——用水定额；本设计的对象是普通II类住宅建筑，查《建筑给排水规范》得最高日生活用水定额为130~300L/(人·d),取=150L/(人·d)；小时变化系数为2.8~2.3，取Kh=2.5；每户用水人数取m=3.5。故最高日用水量：=47.25（）最大小时生活用水量：式中——最大小时用水量，；——最高日用水量，；——每日用水时间，24h；——小时变化系数，2.5；最大小时用水量：4.92（）； 安全储备用水量为：=4.92×2=9.84（）根据消火栓给水系统用水量,室内消防用水量取10L/s,消防储备水量为：=10×3600×3÷1000=108（）54贮水池的体积：=12%×++=12%×47.25+108+9.84=123.51（）选标准矩形贮水池，公称容积为150，图集号：S825,水池的尺寸为6800mm×6800mm×3500mm。水池顶部标高-2.5m,最高水位标高-2.8m,池底标高为-5.8m,水泵吸水管中心标高为5.1m,消防水位为-3.6m,生活水位为-3.0m.。4.1.6高位水箱计算高位水箱的贮水容积是生活、生产调节容积（按最大日用水量的5%计）。=×5%=47.2×5%=2.36（）2.4（）选择方形标准给水箱,公称容积2.4；图集号：02S101.尺寸为1400mm×1400mm×1200mm.水箱底部到楼顶距离为0.6米，楼顶标高是43.80m,水箱底部标高为44.40m,水箱顶部标高为45.20m,生活水位45.50m。4.1.7生活水泵的选择生活水泵的出水流量按最大时流量选，即：=4.92（）=1.36L/s；水池最低水位至水箱最高水位的高度为：=45.2-（-3.5）=48.7(m)水泵的压力管长估算为：L=49+25.6=74.5m。选用DN50mm的PP-R管，查相应水力计算表得：V=0.57m/s,1000i=72.0总水头损失：==6.78(m)出流水头：0.016(m)水泵的扬程： 48.7+6.75+0.016=55.59(m)选用50-250B单级单吸立式离心泵2台，1备一用，转速n=2900r/min,流量Q=6.5, 扬程=57m,功率，电机型号Y132S1-2，水泵基础尺寸为450mm×105mm。4.1.8冷水表的选择1）连接与JL-1立管上的每层进户水表设计秒流量0.49L/s=1.76, ,选旋翼式LXS-20水表，公称直径20mm（32），最大流量12，公称流量为6。此处取用公称流量12.39Kp<24.5Kp,满足要求。49.56。》24.5取大一号水表2）连接与JL-2立管上的每层进户水表设计秒流量0.42L/s=1.51, ,选旋翼式LXS-20水表，公称直径20mm，最大流量5，公称流量为2.5。9.12Kp<24.5Kp,满足要求。3）连接与JL-3立管上的每层进户水表设计秒流量0.42L/s=1.51, ,选旋翼式LXS-20水表，公称直径20mm，最大流量5，公称流量为2.5。水表9.12Kp<24.5Kp,满足要求！说明：连接与JL-4、JL-5、JL-6连接在立管JL-4、JL-5 、JL-6上的每层进户水表分别与JL-3、JL-2、JL-1情况相同。连接与JL-7、JL-8、JL-9立管上的每层进户水表分别与JL-12、JL-11、JL-10情况相同。4.2室内排水系统的计算4.2.1连接在PL-1上的所有排水管段的水力计算1）横支管计算按公式计算排水设计秒流量，其中取=1.5，卫生器具的排水当量可查表选取，计算出各个管段的设计秒流量后查水力计算附表，可确定管径和坡度。计算结果见下表4—1表4—1PL-1各层排水横支管水力计算表　卫生器具名称数量当量排水设计管径坡度i管段洗脸盆坐便器浴盆总数流量秒流量de/mm　编号Np=0.75Np=4.5Np=3Npqmaxqp(L/s)塑料管　0--11　　0.750.250.4059500.0261--211　5.251.51.91241100.0262--31118.251.52.01701100.0262）立管计算立管接纳的排水当量总数为：Np=8.25×14=115.5立管最下部管段的排水设计秒流量 =3.43(L/s)查表，选用立管管径=110mm，流量q=3.45L/s,流速v=0.81m/s.因设计秒流量小于表4—2中排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s,所以不需要设置专用的通气管。表4—2排水塑料管最大允许排水流量通气情况管道材料立管高度m通水能力(L/s)管径/mm507590100110125150160仅设伸顶通气管铸铁—1.02.5—4.5—7.010.0—塑料—1.23.03.8—5.47.5—12.0螺旋———3.0—6.0——13.0—设有通气立管铸铁———5.0—9.0—1425.0—塑料———————10.016—28.0特制配件立管混合——————6.0—9.013.0—旋流——————7.0—10.015.0—3）立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径放大一号，取=125mm，查表取标准坡度0.026，充满度为0.5，最大流量为9.48L/s,流速为1.72m/s，符合要求。4.2.2连接在PL-2上的所有排水管段的水力计算 1）横支管计算计算方法和PL-1相同，计算结果见下表4—3表4—3PL-2各层排水横支管水力计算表　卫生器具名称数量当量排水设计管径坡度i管段污水盆洗脸盆坐便器浴盆洗涤盆总数流量秒流量de/mm　编号Np=１Np=0.75Np=4.5Np=3Np=3.0Npqmaxqp(L/s)塑料管　0--11　　　　10.250.4300500.0261--211　　　1.751.51.7381500.0262--3111　　6.251.51.95001100.0263--41111　9.251.52.04741100.0260`--4　　　　1311.3118500.0082）立管计算立管接纳的排水当量总数为：Np=12.25×14=171.5立管最下部管段的排水设计秒流量：=3.86(L/s)查表，选用立管管径=110mm，流量q=3.89L/s,流速v=0.92m/s.因设计秒流量小于表4—2中排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s,所以不需要设置专用的通气管。 3）立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径放大一号，取=125mm，查表取标准坡度0.026，充满度为0.5，最大流量为9.48L/s,流速为1.72m/s，符合要求。4.2.3连接在PL-3上的所有排水管段的水力计算1）横支管计算计算方法和PL-1相同，计算结果见表4—4表4—4PL-3各层排水横支管水力计算表　　当量排水设计管径坡度i管段洗涤盆总数流量秒流量de/mm　编号Np=3.0Npqmaxqp(L/s)塑料管　0--11311.3118500.0262）立管计算立管接纳的排水当量总数为：Np=3×14=52立管最下部管段的排水设计秒流量：=2.29(L/s)查表，选用立管管径=75mm，流量q=2.31L/s,流速v=1.19m/s.因设计秒流量小塑表4—2中塑料管最大允许排水流量3.0L/s,所以不需要设置专用的通气管。3）立管底部和排出管计算 立管底部和排出管的管径放大一号，取=90mm，查表取标准坡度0.026，充满度为0.5，最大流量为3.73L/s,流速为1.36m/s，符合要求。4.2.4连接在PL-4上的所有排水管段的水力计算1）横支管计算计算方法和PL-1相同，计算结果见下表4—5表4—5PL-4各层排水横支管水力计算表　卫生器具名称数量当量排水设计管径坡度i管段污水盆洗脸盆坐便器浴盆总数流量秒流量de/mm　编号Np=１Np=0.75Np=4.5Np=3Npqmaxqp(L/s)塑料管　0--11　　　10.330.5100500.0261--211　　1.750.330.5681500.0260`--1`　　1　4.51.51.88181100.0261`--2　　117.51.51.99301100.0262）立管计算立管接纳的排水当量总数为Np=（1.75+7.5）×14=129.5立管最下部管段的排水设计秒流量=3.55(L/s) 查表，选用立管管径=110mm，流量q=3.89L/s,流速v=0.92m/s.因设计秒流量小于表（二）中排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s,所以不需要设置专用的通气管。3）立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径放大一号，取=125mm，查表取标准坡度0.026，充满度为0.5，最大流量为9.48L/s,流速为1.72m/s，符合要求。4.2.5连接在PL-5上的所有排水管段的水力计算PL-5与PL-4布置完全对称，两者的计算情况也是完全相同的。4.2.6连接在PL-6上的所有排水管段的水力计算1）横支管计算计算方法和PL-1相同，计算结果见下表4—6表4—6PL-6各层排水横支管水力计算表　　当量排水设计管径坡度i管段洗涤盆总数流量秒流量de/mm　编号Np=3.0Npqmaxqp(L/s)塑料管　0--11311.3118500.0262）立管计算立管接纳的排水当量总数为Np=3×14=52立管最下部管段的排水设计秒流量 =2.29(L/s)查表，选用立管管径=75mm，流量q=2.31L/s,流速v=1.19m/s.因设计秒流量小于表（二）中排水塑料管最大允许排水流量3.0L/s,所以不需要设置专用的通气管。3）立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径放大一号，取=90mm，查表取标准坡度0.026，充满度为0.5，最大流量为3.73L/s,流速为1.36m/s，符合要求。说明：由于建筑物是对称结构，排水管网布置也成对称结构，故PL-1和PL-12，PL-2和PL-11，PL-3和PL-10，PL-4和PL-9，PL-5和PL-8，PL-6和PL-7是完全对称的，因而PL-1、PL-2、PL-3、PL-4、PL-5、PL-6、的水力计算结果分别和PL-12、PL-11、PL-10、PL-9、PL-8、PL-7完全相同。4.2.7化粪池的计算1）化粪池的实际使用人数：N=3.5×6×14×70%=205.8（人）2）污水容积：每人每天的生活污水量q=150L/(人·d)；t=12h。3）污泥容积：式中a为每人每日污泥量，因排水体制是合流制，a值取0.7L/(d·人)；污水掏空周期为3个月到1年，T取90天；新鲜污泥含水率b取95%；化粪池发酵浓缩后的污泥含水率c取90%；污泥发酵后体积缩减系数K取0.8；4）化粪池的计算容积=15.28,化粪池选用矩形双格，其中一格占总容积的75%。选择化粪池的有效容积为：16化粪池的型号为:Z6-16SQF 标准图集:02S701外形尺寸:化粪池底板的长(L):7.12m宽(B):3.38m化粪池池身的长(L3):6.72m宽(B3):2.980m4.3消火栓系统的计算4.3.1消防水箱室内消防用水量为10L/s水箱存储10min的消防用水量，其贮水量为=6消防水箱选择标准的装配式矩形给水箱，公称容积6。图集号：02S101,水箱尺寸：2200×2200×1500。如果要满足最高层消火栓的水枪充实水柱为10m的要求，则水箱的设置高度离屋至少15m，这对建筑设计是困难的，也是不现实的。因此，消防规范中规定，二类建筑顶层消火栓的静水压力不应低于7m,辅以每个消火栓处启动消防水泵的按钮. 4.3.2消火栓的选定高层建筑的每股消防水量不应小于5L/s,选用65mm口径的消火栓、19mm喷嘴水枪、直径65mm长度20m麻质水带。消防竖管及上、下管道均采用100mm的管径。消火栓保护半径：R=Lp+Lk=20×80%+11.4×=24.34m;要求同时两股水达到同一火灾地点，消火栓间距:S==27.5m，结合建筑结构布局27.5m的间距过大，在电梯口设置两个消火栓也能满足要求。4.3.3最不利点的水枪实际喷射压力和水压根据规范，此建筑发生火灾时室内需2支水枪同时工作，每根消防竖管上需1支水枪同时工作，简图中消防Ⅰ、Ⅱ号竖管上的14、15层消火栓离消防水泵最高最远，处于系统最不利位置。Ⅰ号消防竖管15层消火栓的水枪造成10m充实水柱时所需的压力值为135.8（KPa）水枪喷射流量：L/s<5L/s，不能满足要求，要提高压力，增大流量到5L/s，KPa=15.85m其实际的充实水柱长度：11.4m；15层消火栓处所需的压力为m;从理论上讲Ⅱ号消防竖管上的14、15层消火栓出水量与Ⅰ号不同，但相差不大，为简化计算工作，可采用Ⅰ、Ⅱ号竖管相同；消防管道的计算流量见计算简图。4.3.4消防水泵的选定从消防水泵的吸水管到最不利点的水头损失计算：1）C～B段的水头损失:消防竖管DN100mm,流量为5L/s,查表得，v=0.58m/s,i=0.0749, 管段的长度：L=2.9×15+19.25=62.75m,水头损失：=4.65m;2）B～A段的水头损失:该段的管径DN100mm,流量为10L/s,查表得，v=1.10m/s,i=0.245,管段的长度：L=13.56，水头损失：=13.56×0.245=3.32m；从消防水泵的吸水管到最不利点的水头损失：+=4.65+3.32=7.79m；贮水池最低水位到消防最不利点的垂直距离：HsT=2.9×15-（-0.3）-（-3.6+0.25）=47.15m,则消防水泵的扬程为：H=标高差+管道总水头损失+消火栓所需压力：=47.15+7.79+18.0=72.9m.消防水泵的流量为10L/s,选用两台XBD8/10-D4,一台备用，流量为10/s,扬程为80m.在屋顶设置两个试验消火栓，试验时只需一股或两股水柱工作，流量减少水泵扬程提高，完全能没满足屋顶试验消火栓10m以上的充实水柱。4.4热水系统的计算按设计原始资料，本建筑小高层住宅楼，两个区共有84户，每户供应热水的卫生器具有厨房洗涤盆、卫生间浴盆和洗脸盆。加热器的出水温度70，最不利点的水温60。干管、立管均采用钢管，均做简单的保温处理，室内空气温度为20。4.4.1热水量根据卫生器具和其热水用水量定额计算最大小时热水用水量式中的取300L/s，水温40；浴盆数=8×14=112个（对于全日供应热水的住宅，仅计算浴盆的热水用量）；浴盆同时使用百分数查表取32%，则：10752(L/h)换算成70的热水小时设计水量 式中，混合水量为10752L/h；热水水温取70；冷水水温查表取15；混合水温取40。则热水用量：8960L/h4.4.2设计耗热量设计小时耗热量：2.06×KJ/h式中，为热水的比热，取4.19KJ/(kg·)。4.4.3加热器和热水表的选择1、加热容积根据规范，高层住宅热水贮水器的有效容积按不小于45min的设计小时耗热量计算：式中，设计小时耗热量W为2.06×KJ/h；加热器出水温度取70；冷水温度取15；热水的比热取4.19KJ/(kg·)。容积附加系数取1.25，则V=0.75×1.25×2.06×÷（70-15）÷4.19÷1000=8.382、盘管加热面积式中，取0.7；钢盘管传热系数K查表取670；为热和加热水的计算温差式中，、为热媒的初温和始温，蒸汽的表压为0.3MPa，即绝对压力为0.4MPa，查表知相应的饱和水蒸气温度=142.9；为冷水和循环水的混合温度，取15；为加热器出口温度，取70，则=113.95 将代入，得：12.853、加热器的电功率只在使用前加热的计算公式为：式中，V是热水容积，L；C水的比热，取4187J/(㎏·)；为热水的密度，取0.90㎏/L；加热器的效率取0.95；加热时间T取100mi。5.05KW加热器选择SX2-10型电加热器。功率为5.5KW,容积为10。4、热水表的选择1)连接RL-1的每层用户水表：支管的设计秒流量为0.559L/s=2.01（由水力计算所得），按设计秒流量不过水表的公称流量,选旋翼式LXS-20C水表，公称直径20mm，最大流量5，公称流量为2.5。16.16Kp<24.5Kp,满足要求。2)连接RL-2的每层用户水表：支管的设计秒流量为0.30L/s=0.98（由水力计算所得），按设计秒流量不超过水表的公称流量,选旋翼式LXS-15C水表，公称直径15mm，最大流量3，公称流量为2.5。10.60Kp<24.5Kp,满足要求。3)连接RL-3的每层用户水表： 支管的设计秒流量为0.305L/s=1.09（由水力计算所得），按设计秒流量不超过水表的公称流量，选旋翼式LXS-15C水表，公称直径15mm，最大流量3，公称流量为2.5。13.20Kp<24.5Kp,满足要求。说明：连接与RL-4、RL-5、RL-6立管上的每层进户水表分别与RL-3、RL-2、RL-1情况相同。连接与RL-7、RL-8、RL-9立管上的每层进户水表分别与RL-12、RL-11、RL-10情况相同。4.4.4热水配水管网的计算1、配水管网的水力计算将各个计算管道长度、卫生器具的额定流量和当量列于计算表中，选用公式；流速的控制：工程中常采用接卫生器具的配水支管在0.6~1.0m/s，横向配水管，管径超过25mm,宜采用0.8~1.2m/s，环行管、干管和立管采用1.0~1.8m/s。本设计热水管道用钢管；采用查水力计算表，方法步骤同冷水网的计算，确定各管段的直径、水流坡度及流速，并计算管路的沿程水头损失，局部水头损失按沿程水头损失的30%估算。卫生器具及给水当量列表卫生器具名称当量数浴盆1.0洗脸盆0.5厨房洗涤盆0.7说明：由于建筑物是对称结构，给排水管网也可以布置成对称结构，故RL-1和RL-6，RL-2和RL-5，RL-3和RL-4，RL-7和RL-12，RL-8和RL-11，RL-9和RL-10是完全对称的，因而RL-1、RL-2、RL-3、RL-7、RL-8、RL-9、的水力计算结果分别和RL-12、RL-11、RL-10、RL-4、RL-5、RL-6完全相同。热水配水管网的各个热水立管的计算结果附录（二）。 2、热水提升泵选择整个建筑物的热水小时设计水量为：10752(L/h)；高区热水小时设计水量为：=6912(L/h)=1.92(L/s)；低区热水小时设计水量为：3840(L/h)=1.06(L/s)。1)高区热水泵的选择高区配水最不利点的出水自由水头为0.7m,由于高区的热水设计为上行下给式，从加热间到高区配水最高点竖直距离为2.9×15=43.5m,从最不利点到最高点的沿程水头损失在立管的水力计算表中有，为高区6根立管计算出来的总水头损失最大的，从表中可见是RL-9的总水头损失为8.90m,从热水取水点到配水最高点的压力管道总长为67.69m,高区热水竖干管选用DN100mm的钢管，查表的该压力管段v=0.23m/s,i=0.0147KPa/m,该管段的沿程水头损失为：hj=67.69×0.0147=0.99m，那么,该段的水头损失总和∑hj=0.99×1.3=1.29m。可知高区热水压力泵的扬程:43.5+8.90+1.29+0.7=54.52m,选ISGK40-250（I），1用1备，流量Q=7.0，扬程H=66m,功率P=7.5KW,效率E=2.8%;2）低区热水泵的选择 低区配水最不利点的出水自由水头为0.7m,由于低区的热水设计为下行上给式，从加热间到低区配水最不利点竖直距离为2.9×6=17.4m,从最不利点到配水横干管的沿程水头损失在立管的水力计算表中有，为低区6根立管计算出来的总水头损失最大的.从表中可见是RL-3的总水头损失为9.30m,从热水取水点到配水横干管点的压力管道总长为7.64m,高区热水竖干管选用DN80mm的钢管，查表的该压力管段v=0.22m/s,i=0.0195KPa/m,该管段的沿程水头损失:hj=7.64×0.0195=0.15m，那么,该段的水头损失总和∑hj=0.15×1.3=0.20m。可知低区热水压力泵的扬程:17.4+9.30+0.2+0.7=27.6m,选ISGK25-160，1用1备，流量Q=4.0，扬程H=32m,功率P=1.5KW,效率E=32%;3、热水回水管径的确定热水配水管管径确定后，由下表确定回水管的管径。强制循环回水管管径的选用表配水管径/mm20～2532405070～80100回水管径/mm202525324050热水回水管道管径一览图4.4.5确定配水计算管路各个节点温度1、管段的温降加热器出水温度70，热水管网最不利点的温度为60，总温降为10，根据各个管径、长度和保温系数，计算各个管段温降因素M值及最不利计算管线的总温降因数，填入表5—1的第6栏、第7栏内。如 管段0～1：=1.4×（1-0.6）/25=0.028管段1～2：=3.25×（1-0.6）/25=0.052对于其他则向立管，入与该立管布置相同，则管道的温降因素相同，否则用相同的方法计算。从节点0开始，按与各个管段温降因素成比例计算各管段的温度降，从而计算出各个节点的温度。如：=60+0.028×10÷0.61=60.5=60.5+0.052×10÷0.61=61.4将计算结果填入表5—1的第8栏。依次求得各个节点的水温，计算管段的平均温度，计算管段与周围的空气的温差，分别填入表5—1的第9栏、第10栏。例如，管段0～1：=（60.5+61.4）÷2-20=40.32、管网的热损根据各管段的温差、管径和保温系数，查表得单位长度的热损失，用公式计算出相应的管段的热损失，并求出各管段的热损失的累加值，填入表5—1的第13栏。3、循环流量总循环流量：(L/h)各个管段循环流量：从加热器后的第一个节点开始，依次计算各个管段的循环流量。如：=793.6×15251.1÷（15251.1+16390.2）=282.5L/h计算结果填入表5—1第13栏。4.4.6循环水泵的选择循环附加流量：1344L/h循环泵的流量：2137.6L/h循环流量通过配水管道水头损失为：=23.14+4.02=27.4m；通过回水管道的水头损失为：8.16+5.76=13.86m；循泵的扬程：=128.5m； 可选择NB6-4型暖水泵，1备1用。4.5屋面雨水系统的计算雨水管道系统的计算简图如下：4.5.1降雨强度根据规范要求，设计重现期采用2年，降雨历时为5min,查《建筑给排水设计手册》得,H=157mm/h徐州的暴雨强度计算公式：4.37L/s·100m24.5.2雨水立管的布置从屋顶平面图上的汇水情况看，可分成6个会水面积相差不大且两两对称的汇水区，共布置6个雨水斗，雨水立管分别为YL-1～YL-6表7—1雨水立管汇水面积 雨水立管编号汇水面积F()()()YL-1111.43232.89194.07YL-289.75187.58156.32YL-389.75187.58156.32YL-489.75187.58156.32YL-589.75187.58156.32YL-6111.43232.89194.074.5.3水力计算由于6个汇水区相差不大，计算是以最大汇水面积的立管计算。1）雨水斗查表得，对于79型雨水斗，当H=157mm/h、管径为75mm时，其最大汇水面积为214，大于各个立管的实际汇水面积见表7—1，满足要求，所以选用79型雨水斗。2）连接管连接管选用与雨水斗的管径相同，d=75mm。3）悬吊管降雨强度换算系数：K=157/75=2.09降各段悬吊管负担的汇水面积换算成H=100mm/h的汇水面积：由于单斗系统较多斗系统的泄水能力大20%，因此计算的汇水面积相当于/1.2的多斗悬吊管的汇水面积。计算结果见表7—1查表，当d=100mm、i=0.005时，悬吊管最大汇水面积为129，大于实际汇水面积，所以悬吊管选用d=100mm,i=0.005。4）立管查表，当立管管径d=100mm时，最大允许汇水面积为680，大于立管的各个立管的实际汇水面积，满足要求。故立管选用d=100mm,5）排出管排出管管径选用应与立管管径相同，即d=100mm。6）埋地管选用d=150mm,i=0.007,最大汇水面积为767，大于实际汇水面积，满足要求。 5工程概算（1）工程使用材料价格表序号名称规格材料单位数量单价价格备注1生活泵50-250B台2200040002配套电机Y100L1-2台2220044003KW3消防泵XBD8/10-D4台2300060004配套电机Y200L-4（V1）台23500700030KW5潜污泵80WQ台1250025006配套电机Y180M-4/18.5台13000300018.5KW7循环泵NB6-4台2200040008配套电机Y132S-4（B5）台2230046005.5KW9热水泵ISGK40-250(I)台22100420010配套电机Y100L1-4台2230046002.2KW11热水泵ISGK25-16021500300012配套电机Y100L1-421800360013闸阀DN125铸铁个1845810DN100铸铁个1640640DN75铸铁个203570014截止阀DN50铸铁个45301350DN40铸铁个60382280DN32铸铁个2525625DN25铸铁个6420128015安全阀DN100铸铁个460240 16止回阀DN100铸铁个84032017水表LXL-25N个11735409518LXL-20N个18035630019角阀DN20铸铁个8030240020水龙头DN20铸铁个120202400DN15铸铁个9015135021地漏DN50塑料个1802.545022信号阀DN100个9120108023水流指示器SLEDN100个9300270024浴盆560X410白瓷个1122502800025洗涤盆570X400白瓷个1121501680026洗脸盆560X410白瓷个84100840027座式大便器690X310白瓷个1122502800028污水盆560X410白瓷个841501260029检查口DN100塑料个152030030通气帽DN100塑料个122024031消防水箱6.0m3不锈钢个14000400032冷水水箱2.4m3钢筋混凝土个13000300033水表井混凝土座6300180034贮水池150m3钢筋混凝土个640002400035水龙带DN65L=25麻制个210501050036水枪19mm铝合金个210801680037化粪池16m3钢筋混凝土个15000500038室内消火栓DN65铸铁个210901890039消防管DN100镀锌钢管m250070175000DN125镀锌钢管m540754050040热水管DN25镀锌钢管m9204036800DN32镀锌钢管m320045144000DN40镀锌钢管m17004881600DN50镀锌钢管m15005075000DN70镀锌钢管m650553575041排水管DN125UPVCm4805024000DN110UPVCm7204532400DN50UPVCm754030004245度弯头DN125塑料个2020400DN100塑料个502010004390度弯头DN75塑料个1202530004490度三通DN100塑料个8030240045四通DN100塑料个5030150046给水管DN20PP-Rm840252100047DN25PP-Rm27303081900 DN32PP-Rm16803457120DN40PP-Rm14403854720DN50PP-Rm630402520048电加热器SX2-20台130003000总价1157550（2）人工费人工费=当地工资标准工日数量本工程大概需要200个工日完成，当地人工工资标准为38元/每天。所以人工费等于=38200=7600元该工程需要的管理费用和其他费用估计在2000元；计划利润占工程费用的10%。总费用=（1157550+7600+2000）1.1=1,283,865.00（元）=128.39（万元），6Excel宏程序的编制高层建筑给排水设计的方案已经慢慢发展成熟，但就管道水力计算这块计算量大且烦琐，易出错。本次毕业设计当中的管道水力计算我设想能否借助于计算机语言程序来简化计算过程？以达到提高计算速度和减少设计工作量，避免大量的、从复的Excel界面操作出错。下面我就介绍一下如何通过Excel宏来简化计算过程。所谓宏是指一系列以EXCEL能够执行的名字保存的命令。宏的功能就是能将所操作过的步骤记录下来，以便在以后的任何时候只要用宏，就可以调用以前录制好了的宏程序，只要点击先前录制宏时设置好的按钮，宏命令就能自行完成所需的大量重复性的操作。当我们要执行的操作和先前录制的宏程序有所不同时，我们可以通过修改以录制好的宏程序代码(VBA语言)来达到目的，这样只要稍作修改就能再次完成所需的大量重复操作。从而大大简化计算过程和提高计算速度。具体宏程序见磁盘 7参考文献[1]上海市建设委员会.建筑给水排水设计规GBJ15-88，北京：中国计划出版社，1997[2]杨文玲主编.高层建筑给水排水工程，重庆：重庆大学出版社，1996[3]魏福森.高层建筑高位水箱设计研讨，重庆建筑大学学报，1998.20（5）[4]陈耀宗.姜云源，胡鹤钧，等.建筑给水排水设计手册[M]；.北京：中国建筑工业出版社。1992.[5]赵锂，住宅建筑给水排水设计.给水排水，2000，26（7）：44～47[6]王继明.屋面雨水系统研究的回顾.给水排水，2003，29（1）：57[7]严盱世主编.给水排水工程快速设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1995[8]姜文源主编.建筑灭火设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1992[9]F.Hall.WaterInstallationandDrainageSystems.TheConnstrctionPressLtd.,1986 [10]MercalfEddy.INC.WASTEWATERENGINEERINGTREAEMENTDISPOSAL-REUSE,1991[11]李亚峰主编.给水排水工程毕业设计指南，北京：化学工业出版社，2003[12]孙连溪主编.给水排水施工，北京：中国建筑工业出版社，19988致谢本设计是在导师XX老师的悉心指导下完成的，老师工作认真负责，在丁老师的严格要求和悉心指导下，我才能顺利地完成毕业设计工作。在此，我对丁老师在毕业设计期间给予我的辛勤指导以和关心表示衷心的感谢！在我课题设计期间，还和同学们相互学习、讨论，使我的设计工作得以顺利完成，在毕业设计中提升了自身的知识能力，我向老师们致以深深的谢意！'