建筑给排水毕业设计计算书

'沈阳建筑大学毕业设计长沙君如高层建筑给水排水及消防系统设计第一章设计任务及设计资料本设计的选题是长沙君如大厦建筑给水排水及消防工程设计，设计内容包括建筑给水，建筑排水，建筑消防，建筑热水以及附属设备和配件的选择。在严格遵守规范和借鉴各位老师的设计经验的前提下，本设计较好地完成了以上的设计要求，并且通过技术经济比较，确定了这套最优方案。由于缺乏设计经验，接触实际工程的机会少，所以设计中难免有错误和不妥之处，希望各位老师能够给予批评和指正。1.1设计任务根据建设单位的要求，完成沈阳光明酒店建筑给排水及消防工程设计。该综合楼要求设置完善的给水排水卫生设备和集中热水供应系统，其中热水供应系统全天24h满足客房供水。该建筑立足于自救，要求设置独立的消火栓系统和自动喷洒系统；每个消火栓均设有消防按钮，消防时可直接启动消防泵。生活给水泵要求自动启动。此外，由于美观方面的考虑，管道均尽量暗设。要求设计的该建筑的给水排水工程的各分项工程为：（1）建筑给水系统设计（包括冷水和热水系统）；（2）建筑消防系统设计（包括消火栓系统，喷洒灭火系统）设计；（3）建筑排水系统设计；（4）建筑雨水排水系统设计。1.2设计依据1.2.1建筑设计资料长沙市君如大厦，是一座综合楼，框架结构总建筑面积为22218㎡，建筑总高度为64.6m。地上十八层，地下一层，地下一层为设备用房及地下停车场，二层～八层为办公用房,九～十八层为宾馆客房及办公用房。屋面为电梯间和水箱间。提供建筑物所在地的总平面图，各层的建筑平面图。各层层高如下：地下1层为5.6m,地上1层为4.5m，2-8层为3.2m,9-18层为3m。1.2.2相关设计资料57 沈阳建筑大学毕业设计(1)给水条件该建筑以城市给水管网为水源，室外给水管道有两条，一条来自建筑南面一条来自建筑背面，两条平行给水管道分别距建筑墙体15m，接管点埋深1.5m,管径为100mm，管材为铸铁管，常年提供的资用水头为0.14Mpa。最冷月平均水温为7℃，城市管网不允许直接抽水。(2)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2.0m,管材为混凝土管。(3)卫生设施公共用房每层设公共卫生间，内设蹲式大便器、洗手盆，小便器等。每套客房自带卫生间，内设淋浴器，洗脸盆及坐式大便器，要求有完善的给水排水设施及全天候的热水供应。(4)其它①空调冷水机组补充水2台冷水机组，冷却水量分别为310m3/h，465m3/h，24小时运行，补充水按循环水量的1%计算。②热水交换站的用水量为30m3/h，补充水按循环水量的2%计算。③未预见水量:按日用水量的13%计算.1.2.3设计规范（1）《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-2005）；（2）《建筑设计防火规范》（GB50045-06）；（3）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；（4）《自动喷洒灭火系统设计规范》（GB50084-2005）。57 沈阳建筑大学毕业设计第二章方案设计说明2.1建筑给水工程2.1.1系统的选择本建筑为综合楼，市政管网常年可资用水头为0.14MPa,远远不能满足建筑内部用水要求，故考虑二次加压。经技术经济比较，室内给水系统拟采用分区减压给水方式，由变频调速泵加压供水，下区供水利用减压阀减压。该方式具有供水可靠；设备及管材较少，投资省；中间各层不占水箱面积，设备布置集中，便于维护管理等优点。本建筑共十八层，所选卫生器具给水配件处的最大静水压力为0.45MPa，故该建筑供水分上下两区，1~8层为低区，9~18层为高区。上下两区给水管网均采用下行上给式。上下两区供水干管分别设在第地下一层、八层的顶棚下，各支管超压部分采用减压阀减压。2.1.2系统的组成该建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、配水装置、用水设备、给水附件、增压和储水设备等组成。2.2建筑排水工程2.2.1系统的选择本建筑采用合流制排水系统，即粪便污水、生活废水采用相同管道予以排除的方式，粪便污水须经化粪池处理后排入市政污水管网。雨水设单独的雨水管排入市政雨水管道。污水排水系统在高层建筑中,由于排水立管长、水量大、流速高，往往引起管道内的气压极大波动，并可能形成水塞，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。实践和理论都说明：高层建筑排水系统功能的优劣，在很大程度上取决于排水管道通气系统是否合理。因此由于本建筑为十八层，每根污水立管所承担的排水当量数较大，为使排水管道中气压波动尽量平稳，防止管道水封破坏，系统设专用通气管。2、雨水排水系统本建筑屋面雨水排水系统采用内排水系统。57 沈阳建筑大学毕业设计内排水系统是用管道将屋面雨水引入建筑物内部，再通过管道有组织的将雨水排出室外。内排水系统又可分为封闭式系统和敞开式系统。封闭式系统的室内管道无开口部分，管道内呈压力流状态，排水能力大。但耗费管材，管道必须严密。敞开式系统的立管最终排入室内明渠或埋地管中，管渠可排入其他较清洁的废水。高层建筑宜采用封闭式内排水系统，不得采用敞开式系统。本建筑雨水排水系统采用统一排水系统，即客房部分和下部部分均采用内排水方式。2.2.2系统的组成本建筑的污水排水系统由卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、排出管、检查井、化粪池、潜水泵、集水井等组成。通气系统包括伸顶通气管、专用通气管、结合通气管。本建筑的雨水排水系统由雨水斗、连接管、悬吊管、雨水立管、排出管、检查井等组成。2.3建筑消防给水工程2.3.1系统的选择高层建筑由于层数多、建筑高度高等特点,在火灾的蔓延和扑救等方面,与多层建筑相比都有以下不同：火灾蔓延的途径多、火势发展快，高层建筑火灾的隐患多，疏散困难,扑救难度大。因此由此可见高层建筑必须立足于以室内消防设施来自救。(1)消火栓系统高层建筑必须立足于以室内消防设施来扑救火灾。而室内消火栓给水系统是高层建筑的主要消防设施，在高层民用建防火规范中有较普通建筑更严格的要求。本建筑属于一类建筑，火灾危险等级为中危险级Ⅰ级，按照高层民用建筑防火规范，室内消火栓系统的流量为40L/s，最小充实水柱为10m，每支水枪最小流量为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立管上有3股，次不利的立管上有3股，次次不利的立管上有2股。由于该建筑的高度为56.9m，最不利点静压未超过0.8MPa,所以系统不分区。按照规范消火栓宜布置在明显、经常有人出入且使用方便的地方，其间距不大于23m，因而在该建筑的客房走廊中、办公楼走廊中以及地下室中均布有消火栓，通过综合比较，本建筑的消火栓系统布置方案如下：系统采用DN65×19的水枪，25m长DN65的麻质水带,水枪充实水柱为13mH2O，单个水枪的流量为5L/s，此时消火栓的保护半径达2357 沈阳建筑大学毕业设计m；整个建筑均同时有2股水柱到达任一点；在建筑的屋顶水箱间设有试验消火栓；室内消火栓均设有远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓的同时启动消防泵。在屋顶水箱中存有10min的消火栓用水量。在室外设有水泵结合器，以便消防车在消防时向管网供水，以消防水池中的水作为水源。(2)自动喷洒系统自动喷水灭火装置具有安全可靠、实用、灭火成功率高等优点,是当今世界上比较普遍使用的固定灭火系统。根据规范本建筑为高级宾馆，为一类建筑属于中危险Ⅰ级，为提高消防自救能力，在各层均设有自动喷洒系统。①危险等级的确定。根据规范该建筑危险等级为中危险Ⅰ级，所以设计喷水强度为6L/min·m2，作用面积为160m2，喷头工作压力为0.1MPa。②系统形式选择。因建筑内设有空调及供暖系统常年室内温度不低于4℃，不超过70℃，所以该建筑采用湿式自动喷洒系统。③喷头布置和选择a)本建筑喷头的平面布置形式多采用矩形布置。地下室及一层喷头采用直立型，其它各层自喷喷头均采用下垂型喷头。b)喷头之间的水平距离是根据每个标准喷头的保护面积和平均喷水强度确定的。按照规范选定，本建筑的喷头距离2.4m~3.6m之间，喷头距墙的距离在0.6m~1.8m。④管道布置a）自动喷洒系统供水干管。本设计自喷系统有设有两个控制报警阀，根据规范每个报警阀前供水干管成环状,系统的进水管采用一条,其进水管的管径按设计负荷计算。系统管网上设置两个水泵接合器。b）配水管网。配水管网按竖向分区和水平分区并考虑建筑的功能分区,在分区内划分为若干计算单元,每个计算单元的喷头数不宜超过100个,每个计算单元宜设一个水流指示器。100个喷头数，并不是一个绝对的要求,主要是为了计算时使各计算分区易于平衡。各层水平干管起端均设置水流指示器和信号阀。c）配水支管。轻危险级和中危险级建筑物,配水管每侧的支管上设置的喷头数不应多于8个,同一配水支管在吊顶上下都布置有喷头时,其上或下侧的喷头各不多于8个。配水支管宜在配水管的两侧均匀分布,每根支管的管径不应小于25mm,也不宜大于50mm。（d）控制报警阀。系统的每个竖向分区都宜单独设置报警控制阀,报警阀集中设于地下一层，每个报警控制阀控制的喷头数应不超过80057 沈阳建筑大学毕业设计个，最低与最高喷头的高差不超过50m。2.3.2系统的组成消火栓系统由消防泵、消防管网、减压孔板、消火栓、水泵接合器以及自动控制装置等组成。自动喷洒系统由自动喷洒消防泵、管网、报警装置、水流指示器、喷头和水泵接合器等组成。系统末端设置末端试水装置。末端检验装置包括截止阀、压力表、放水阀、放水管等。2.4建筑热水工程2.4.1系统的选择本建筑设热水供应系统,实行全天24h循环供水，供水区域为9-18层宾馆客房。本建筑热水供应系统设在屋顶水箱间。热水系统配水管网为上行下给式，供水干管敷设在18层的顶棚下，各卫生间供水立管布置在管道井中，立管在8层的顶棚下汇总成热水回水管，经管井回到屋顶。循环系统设为机械全循环系统。依据有关资料和规范,当地冷水水温为6℃，该系统热交换器出水温度60℃,最不利点供水水温为55℃。整个管网的最大水温降控制在10摄氏度以内，本设计取5℃。2.4.2系统的组成该系统主要由热交换器、配水管网、回水管网、循环水泵、以及各种热水配水附件组成。2.5管道和附件的安装2.5.1给水管道安装要求(1)管道布置①对重要的建筑物，应设两条引入管。每条引入管的管径应满足建筑物的用水量要求，每条引入管上应设止回阀、水表、倒流防止器和过滤器。②建筑内环状管网的引入管应符合下列要求：　　a）引入管不少于两条。　　b）从室外环状管网的不同侧引入。如必须从同一侧引入时，两根引入管的间距不得小于10～15m，并在两引入管接管点中间的室外给水管道上设置阀门。　　c)引入管与排水管的水平间距不得小于1.0m。57 沈阳建筑大学毕业设计d）不允许间断供水的建筑物内，采用环状管网有困难时，可从室外管网的不同侧接两条或两条以上引入管，在建筑物内连成贯通枝状管网，双向供水。e）给水管道的位置应靠近用水设备或器具。一般应沿墙、梁、柱平行或垂直布置，并力求最短。(2)管道敷设①给水横管宜敷设在地下室，技术夹层或吊顶内，立管宜设在管道井内。②给水立管，支管及设备的连接管上应装设阀门；立管上应装设泄水阀门；在干管的重要部位安装分段阀门。③管道穿越墙壁时,需预留孔洞,孔洞尺寸采用d+50mm~d+100mm,管道穿过楼板时应预埋金属套管。④在立管和横管上应设闸阀,当直径小于等于50mm时,采用截止阀;当直径大于50mm时,采用闸阀或蝶阀。⑤给水管连接方式采用粘结。2.5.2排水管道安装要求(1)排水管道布置和连接①在布置排水管道时应尽量避免排水横支管过长，并避免支管上连接卫生器具或排水设备过多。当排水器具分散使得横支管过长时，宜采用多立管布置，然后在立管的底部用横管连接。②排水支管不应接在排出管上。排水支管连接在排水横干管上时，连接点距立管底部的水平距离不宜小于3m，且支管应与主通气管连接。③排水横支管与立管的连接，不宜采用正三通而宜采用45°或90°斜三通。一些规定中要求采用后者附件连接，水力条件较好，有利于支管排水顺畅。④排水立管与排出管的连接，宜采用弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头或两个45°弯头。(2)管道的敷设和安装①排水管道的坡度，按规范确定。②排水立管上应设检查口，每个两层设一个，且在建筑物的最底层有卫生器具的坡屋顶建筑物的最高层应设检查口。③排水管材采用排水塑料管。④排水立管在垂直方向转弯处，采用两个45度弯头连接。57 沈阳建筑大学毕业设计（3）排水立管穿越楼板应预留孔洞，安装时应设金属防水套管。2.5.3消防给水管道安装要求(1)消火栓系统的安装要求①消火栓给水管道的安装与生活给水管基本相同。②采用热浸镀锌钢管，连接采用光沟槽式机械接头。③消火栓立管采用DN100mm，消火栓口径为65mm，水枪喷嘴口径为19mm，水龙带为衬胶，直径65mm，长度25mm。(2)自动喷洒灭火系统①管道均采用热浸镀锌钢管。设置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，距末端喷头的距离应小于0.7m。②报警阀设在距地面1.2m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，宜靠近消防警卫室。2.5.4热水管道及设备安装要求(1)热水管道按下列要求敷设①热水管道的最高处应设排气装置。②当较长的直管段不能靠自然补偿管道的伸缩时，应设置补偿器。③配水立管和回水立管上均应安装阀门，以利调节和检修,机械循环系统的回水干管上应安装止回阀。④热水横管应有不小于0.003的坡度，坡向应便于泄水和排除管内的气体。⑤热水管道穿过建筑物顶棚、楼板、墙壁和基础时，应加套管，以防止管道伸缩时破坏建筑物结构和管道设备。(2)热水管道采用交联聚乙烯管。当热水管与水平干管相连时,立管上应加弯管。.第三章建筑给水排水设计说明书3.1水量计算3.1.1生活水箱容积的计算57 沈阳建筑大学毕业设计该建筑高度为56.9m，外网常年可资用水头为0.14Mpa，故需要二次加压。由此系统分为上下两个区：地下1～8层为低区、9～18层为高区，均采用下行上给的供水方式．两区都采用变频调速泵从生活水箱抽水供水的方式，其中低区的供水干管设在地下一层顶棚，高区的供水干管设在八层顶棚，水泵自动启闭。　根据建筑设计资料、建筑性质和卫生设备完善程度，查《建筑给水排水设计规范》得相应的用水量标准。　(1)宾馆客房旅客用水定额为250～400L/(床位·日)，小时变化系数为2.5～2.0，使用时间为24h，本设计用水定额选用400L／（人·班），小时变化系数选用2.5，使用时间为24h。(2)办公室生活用水量标准为30～50L/（人·班），小时变化系数为1.5～1.2，使用时间为8-10h,办公室的人数一般由甲方或建筑专业提供，当无法获得确切人数时，可按5～7m2（有效面积）/人计算。表3-1低区生活用水量计算单位数用水定额使用时数/h小时变化系数最高日用水量m³/d最高时用水量m³/h办公室404人50L/人.班81.520.23.79空调补给水241.3201.08停车场用水1160㎡3L/㎡.次61.03.50.58总计如下：未预见水量百分比：10%最大日用水量：48.07m3/d最大时用水量：5.95m3/h表3-2高区生活用水量计算用水部位用水标准单位数量用水时间（h）变化系数最大日用水量(m3/d)最大时用水量(m3/h)宾馆客房400.00L/床·天310床位24.02.512412.92办公楼50．00240人8.01.5122.2557 沈阳建筑大学毕业设计L/人·班总计如下：未预见水量百分比：10%最大日用水量：149.6m3/d最大时用水量：16.69m3/h高区、低区最大日用水量之和：48.07+149.6=197.67m3/d则生活水池容积按最高日用水量的25﹪计，则V=197.67×25﹪=50m3取生活水池的容积为60m3.设计尺寸为:L×B×H=7500×4000×2000(mm)3.1.2消防水池容积的计算(1)消火栓用水量本建筑为一类建筑，且高度超过50m，火灾延续时间为3小时。取室内消防设计用水量为40L/s，室外消火栓用水量为30L/s。消火栓用水量：(40+30)×3600×31000=756m3(2)自动喷洒用水量本建筑为一类建筑，中危险级Ⅰ级，喷水强度为6L/min·㎡，作用面积为160㎡,火灾延续时间取1小时。自喷用水量：160×6×1.3÷60×3600=74.8m3∴消防储水池容积为V=756+74.8=831m3取消防水箱的容积为850m3.设一座消防水池,尺寸为20000×8500×5000.3.1.3消防水调节水量(1)消火栓按保证10分钟用水量计算V1==0.6QX=0.6×40=24m3(2)自动喷洒也要按保证10分钟用水量计算V2==0.6QX=0.6×21=12.6m357 沈阳建筑大学毕业设计屋顶水箱容积为V水箱=V1+V2=24+12.6=36.6m3消防水箱大于18立方米，取18立方米，尺寸L×B×H取3200×3200×2000。3.2建筑给水系统计算3.2.1低区给水管网水力计算根据《建筑给排水设计规范》按以下公式计算：qg=0.2α3-1其中qg——计算管段的生活设计秒流量,单位,L/s；Ng——计算管段的卫生器具当量总数；α——根据建筑物类别、性质用途而定的系数，本工程为办公室，α=1.5。低区给水管网管段水力计算见表3-3，计算草图见下图3-1：图3-1JL-2水力计算简图表3-3JL-2水力计算管段编号卫生器具名称及数量当量总数流速m/s单阻KPa/m管长m沿程压力损失57 沈阳建筑大学毕业设计设计秒流量L/s管径mmKPa自至大便器洗脸盆小便器0-110.500.10150.500.2751.700.471-221.000.20150.990.9401.861.752-331.500.30200.790.4222.701.143-442.000.40201.050.7030.500.355-610.750.15150.500.2751.000.286-421.500.30200.790.4220.900.384-7423.500.561250.830.3312.700.898-910.500.10150.500.2751.800.509-1021.000.20150.990.9401.801.7010-1131.500.30200.790.4221.800.7611-742.000.40201.050.7031.050.747-124245.500.704251.060.5072.301.1713-1410.500.10150.500.2752.300.6314-1521.000.20150.990.9402.802.6316-1710.500.10150.500.2752.200.6017-1821.000.20150.990.9402.001.8819-2010.750.15150.750.5640.940.5320-1821.500.30200.790.4220.890.3818-15222.500.474201.180.8662.832.4515-12423.500.561250.830.3313.401.1212-218449.000.90320.880.2823.400.9621-22168818.01.273321.250.5253.201.6822-2324121227.01.559400.930.2303.200.7423-2432161636.01.80401.080.2993.200.9624-2540202045.02.012401.200.3603.201.1525-2648242454.02.205500.830.1413.200.4526-2756282863.02.381500.910.1654.500.7427-2864323272.02.546500.960.19014.32.72ΣPy27.12低区给水水泵的选择：流量Qb＝1.65L/S扬程Hb＝H1+H2+H3＝30.55+27.12+2=59.67m所以选2DA-64型立式多级离心泵两台，一用一备，其参数为Q=2L/S，扬程H=51~59m，η=60%，电机功率为5.5kw，转速2900r/min。3.2.2高区给水管网水力计算高区给水管JL-3水力计算见表3-4，计算草图见下图3-2：57 沈阳建筑大学毕业设计图3-2高区给水立管JL-3水力计算简图表3-4高区给水立管JL-3水力计算管段编号卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量L/s流速m/s单阻KPa/m管长m57 沈阳建筑大学毕业设计管径mm沿程压力损失KPa自至大便器洗脸盆小便器0-110.500.10150.500.2751.700.471-221.000.20150.990.9401.861.752-331.500.30200.790.4222.701.143-442.000.40201.050.7030.500.355-610.500.10150.500.2751.800.506-721.000.20150.990.9401.801.697-831.500.30200.790.4221.800.768-442.000.40201.050.7037.695.414-9444.000.20250.910.3861.960.769-104144.750.30250.980.4452.080.9210-114245.500.40251.060.5075.532.8011-1284811.00.995320.980.3403.001.0212-131261216.51.219321.180.4703.001.4113-141681622.01.407321.380.6183.001.8514-1520102027.51.573400.930.2303.000.6915-1624122433.01.723401.020.2703.000.8116-1728142838.51.861401.110.3143.000.9417-1832163244.01.990401.200.3613.001.0818-1936183649.52.111401.260.3943.001.1819-2040204055.02.225500.830.1413.320.47ΣPy26.00高区给水管JL-4水力计算见表3-5，计算草图见下图3-3高区给水管JL-5、JL-6水力计算见表3-6，计算草图见下图3-457 沈阳建筑大学毕业设计图3-3高区给水立管JL-4水力计算简图图3-4高区给水立管JL-5、JL-6水力计算简图57 沈阳建筑大学毕业设计表3-5高区给水立管JL-4水力计算管段编号卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量L/s管径mm流速m/s单阻KPa/m管长m沿程压力损失KPa自至大便器洗脸盆0-110.500.10150.500.2751.700.471-221.000.20150.990.9401.861.752-342.000.40201.050.7030.750.533-4412.753.50250.760.2790.950.264-5423.507.00250.830.3314.751.575-6847.010.50251.210.6433.001.936-712610.514.00320.930.3113.000.937-816814.017.50321.080.4033.001.218-9201017.521.00321.230.5053.001.529-10241221.024.50321.330.5793.001.7410-11281424.528.00400.900.2173.000.6511-12321628.031.50400.960.2433.000.7212-13361831.535.00401.020.2703.000.8113-14402035.01.775401.050.2854.001.14ΣPy15.23表3-6高区给水立管JL-5、JL-6水力计算57 沈阳建筑大学毕业设计管段编号卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量L/s管径mm流速m/s单阻KPa/m管长m沿程压力损失KPa自至大便器洗脸盆浴盆0-110.750.10150.750.5642.201.241-3111.250.25200.660.3050.740.222-311.000.20150.990.9400.200.193-41112.250.45250.680.2323.700.864-52224.500.90320.880.2823.000.845-63336.751.299321.280.5423.001.626-74449.001.50400.900.2173.000.657-855511.251.667400.990.2573.000.778-966613.501.837401.110.3143.000.949-1077715.751.984401.200.3643.001.0910-1188818.002.121401.260.3943.001.1811-1299920.252.25500.830.1413.000.4212-1310101022.502.372500.910.1654.000.66ΣPy10.68高区给水管JL-7、JL-8、JL-9、JL-10、JL-11、JL-12水力计算见表3-7，计算草图见下图3-5：57 沈阳建筑大学毕业设计图3-5高区给水管JL-7、JL-8、JL-9、JL-10、JL-11、JL-12水力计算简图表3-7高区给水管JL-7、JL-8、JL-9、JL-10、JL-11、JL-12水力计算表管段编号卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量L/s管径mm流速m/s单阻KPa/m管长m沿程压力损失KPa自至大便器洗脸盆浴盆0-110.750.15150.750.5642.201.241-3111.250.25200.660.3050.740.222-311.00.20150.990.9400.200.1957 沈阳建筑大学毕业设计3-81112.250.45250.680.2320.400.094-510.750.15150.750.5642.201.245-6111.250.25200.660.3050.540.166-71112.250.45250.680.2320.200.707-81112.250.45250.680.2300.800.188-92224.500.90320.880.2823.601.019-104449.001.500400.900.2173.000.6510-1166613.501.837401.110.3143.000.9411-1288818.002.121401.260.3943.001.1812-1310101022.502.372500.910.1653.000.5013-1412121227.002.598500.980.1903.000.5714-1514141431.502.806501.060.2173.000.6515-1616161636.003.00501.140.2453.000.7416-1718181840.503.182501.210.2753.000.8217-1820202045.003.354501.290.3064.001.22ΣPy12.30计算最不利管段如下所示：高区总立管JL-1及配给高区各立管的干管水力计算见表3-8，计算草图见下图3-657 沈阳建筑大学毕业设计图3-6高区总立管JL-1及横干管水力计算图表3-8高区总立管及横干管水力计算表管段编号卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量L/s管径mm流速m/s单阻KPa/m管长m沿程压力损失KPa自至大便器洗脸盆浴盆小便器1-220202045.003.354501.290.3066.812.082-3606060135.005.809701.510.3226.702.163-7808080180.006.708801.210.17410.691.866-520202045.003.354501.290.3067.362.255-440404090.005.69701.480.3127.822.444-7606060135.005.908701.510.32216.175.217-8140140140315.008.87801.610.2882.380.688-922018014040405.009.26801.440.2381.390.339-泵220180140404059.26801.440.23840.009.52注：其中8-9管段供给不同性质的卫生间，其α值得取之不同，所以流量采用加权平均值。57 沈阳建筑大学毕业设计高区最不利管段计算：若最不利管段为JL-5或JL-6则ΣPy=PJL-5+P1-2+P2-3+P3-7+P7-8+P8-9+P9-泵=10.68+2.08+2.16+1.86+0.68+0.33+9.52=27.31m若最不利管段为JL-12，则ΣPy=PJL-12+P6-5+P5-4+P4-7+P7-8+P8-9+P9-泵=12.30+2.25+2.44+5.21+0.68+0.33+9.52=32.73m由以上计算结果可得最不利管段为JL-12高区给水水泵的选择：高区水泵与屋顶消防水箱相连流量Qb=16.69m3/h扬程Hb＝H1+H2+H3＝60.50+32.73+2=95.23m所以选择50LG24-20-6型立式多级离心泵两台，一用一备，其参数为Q=400L/s,扬程H=120m,转速n=2950r/min,效率η=71%，电动机功率11kw。（3）引入管及水表选择本搂为综合楼，计算总管的生活给水设计秒流量按下式计算：a=(1.5×72+2.5×315+1.5×90)/477=2.16生活给水设计秒流量：Qg=0.2×2.16×(477)0.5=9.44L/s=33.98m3/h该楼给水引入管拟采用两条,则该引入管承担的设计流量Q=Qg=9.44L/S,选用管径为DN80的钢管,设计流速V=1.91m/s,i=1.05。水表按Q=9.94L/S,选LXL-80N旋翼式水表,公称直径为80mm,过载流量80m3/h,常用流量40m3/h.Kb==64HB=Q2/Kb=33.982/64=18.04.KPa水表的水头损失HB=18.04KPa＜25KPa3.3建筑排水系统计算3.3.1排水系统计算（1）污水流量计算公式：57 沈阳建筑大学毕业设计qu=0.12α+qmax3-2式中qu—计算管段的污水设计秒流量（L/s）；Np—计算管段的卫生器具排水当量总数；α—根据建筑物的用途而定的系数，办公室卫生间=2.0，宾馆卫生间=1.5；qmax—计算管段上最大的一个卫生器具的排水流量（L/s）。（2）排水支管水力计算计算公式为qu=0.12α+qmax排水支管计算草图如下（其中PL-3，PL-4计算简图相同,PL-5，PL-6,PL-7，PL-8，PL-9，PL-10计算简图相同，PL-1，PL-11计算简图相同）：57 沈阳建筑大学毕业设计图3-7排水支管算简图表3-9排水支管水力算`管段编号洗脸盆个数N=0.75浴盆个数N=3.00小便器个数N=0.30大便器个数N=4.5当量总数设计秒流量i(mm/m)管径DePL-11-210000.750.250.026502-320001.500.500.026503-420016.002.000.0261104-5200210.52.280.0261105-6200315.02.430.0261106-11200419.52.560.0261107-800100.300.100.026758-900200.600.200.026759-1000300.900.300.0267510-1100401.200.360.0267511-12204420.72.590.026110PL-21-210000.750.250.026502-320001.500.500.026503-420016.002.000.0261104-7200210.502.280.0261105-600014.501.500.0261106-700029.002.220.026110PL-3PL-51-210000.750.250.026502-310015.251.750.0261103-401003.01.000.026503-511018.252.020.026110PL-121-210000.750.250.026502-320001.500.500.026503-420016.002.000.0261104-7200210.502.280.02611057 沈阳建筑大学毕业设计5-600014.501.500.0261106-700029.002.220.0261107-8200419.502.560.026110（3）排水立管水力计算排水立管水力计算表如下：表3-10排水立管水力计算立管编号洗脸盆个数N=0.75浴盆个数N=3.00大便器个数N=4.5小便器N=0.3当量总数设计秒流量管径PL-1320064331.25.87110PL-2320001684.61110PL-3101010082.53.13110PL-4101010082.53.13110PL-520202001653.81110PL-620202001653.81110PL-720202001653.81110PL-820202001653.81110PL-920202001653.81110PL-1020202001653.81110PL-11400841.13.42110PL-124000393.37110（5）排水横管水力计算9-18层的排水立管PL-3、PL-4、PL-5、PL-6在八层办公室穿过，为使立管符合布置规范，需将立管进行汇流至靠墙，故：PL-3、PL-4排水立管交汇成一根立管排出，则汇流的流量为qu=0.12α+qmax=0.121.5+1.5=3.81L/s横管选用管径为110的塑料排水管，坡度为0.026。立管选用管径为110的塑料排水管。PL-5、PL-6排水立管交汇成一根立管排出，则汇流的流量为qu=0.12α+qmax=0.121.5+1.5=4.77L/s横管选用管径为110的塑料排水管，坡度为0.026。立管选用管径为110的塑料排水管。所有高区宾馆的排水立管在地下室进行汇流后再排至检查井。57 沈阳建筑大学毕业设计汇流横管计算简图如下：图3-8左侧汇流图3-9右侧汇流水力计算表如下：表3-11排水横管水力计算左侧污水横干管水力计算表管段编号洗脸盆个数N=0.75浴盆个数N=3.00大便器个数N=4.5当量总数设计秒流量i(mm/m)管径1－22020201653.810.0261102－36060604955.500.0261103－48080806606.120.026110右侧污水横干管水力计算表1-32020201653.810.0261102-32020201653.810.0261103-44040403304.760.026110（8）通气管的计算57 沈阳建筑大学毕业设计(1)根据规范可知，通气立管长度在50m以上时，其管径应与排水立管管径相同，此系统的PL-1、PL-2排水立管管径均110mm,因此通气立管管径为110mm。(2)其他立管的通气管管径比立管管径效益好，均为75mm。(3)一层二层单独排也需设置独立的通气管，通气帽在侧墙支出，通气管管径为75mm。3.3.2屋面雨水排水系统计算本建筑雨水排水系统采用内排水方式。雨水通过雨水斗、连接管、悬吊管、立管及埋地横管等在地下一层排出室外，接入市政雨水管道系统。雨水管道采用UPVC管。（1）降雨强度该建筑位于长沙，取重现期P=1a，查《建筑给排水设计手册》可得：降雨强度为3-3其中t=5min=274.66L/sha小时降雨厚度为：H=98.88mm/h屋顶回水总面积F=983.63㎡，宣泄系数k=1（2）雨水立管的布置雨水量的计算根据公式：3-4Q=27.07L/s选用单斗系统，选取65型雨水斗，屋面布置5个雨水斗，取雨水斗DN100所以每个雨水斗汇水面积约为196.73㎡（3）连接管连接管的管径与雨水斗的管径相同，均为d=100mm。（4）悬吊管与YL-1、YL-2、YL-3相连的悬吊管选用DN100.最大允许的汇水面积为558㎡。满足要求。YL-4连接两个雨水斗所以应将屋顶汇水面积换算为相当降水厚度h为100㎜时的汇水面积F100，其中两个雨水斗的汇水面积F1=196.732=393.46㎡57 沈阳建筑大学毕业设计F100=h5F1/100=389.06㎡查《建筑给水排水设计手册》，当d=150mm,i=0.006时，悬吊管最大允许汇水面积为415㎡，所以YL-4的悬吊管选用d=150mm,i=0.006。（5）立管当立管管径d=100㎜时,最大允许汇水面积为558㎡，满足YL-1、YL-2、YL-3的泄水要求；YL-4管径应与悬吊管管径相同，所以选用d=150mm。（6）排出管排出管管径应不小于立管管径，YL-1、YL-2、YL-3的排出管管径选用d=100mm,YL-4的排出管管径选用d=150mm。（7）埋地管埋地管最小管径为200mm,查《建筑给水排水设计手册》可知：降雨强度为100㎜/h，水力坡度为0.005,充满度为0.5，埋地管的最大允许汇水面积为388㎡，所以YL-1、YL-2、YL-3的埋地管管径选用d=200mm,水力坡度i=0.005，满足泄水要求；降雨强度为100㎜/h，水力坡度为0.005,充满度为0.5，管径为250mm时，埋地管的最大允许汇水面积为703㎡，所以YL-4的埋地管管径选用d=250mm,水力坡度i=0.005，满足泄水要求。3.4建筑消防系统计算根据规范，本建筑为综合楼，且建筑高度＞50m，所以室内消火栓用水量40L/s，室外消火栓用水量30L/s，每根立管最小流量为15L/s，每只水枪的最小流量为5L/s，故该建筑发生火灾时能保证同时供应8股水柱。3.4.1消火栓设备规格计算（1）消火栓布置的间距①　水龙带有效长度=25×80%=20m②　水枪充实水柱在水平面上的投影长度Ls=3m消火栓保护半径：=+=20+3=23m③　消火栓最大保护宽度=6m④　地上部分消防栓布置间距57 沈阳建筑大学毕业设计①　地下停车场消火栓布置间距要求布置两排消火栓，且要求有两股水柱同时到达室内任何地方S=0.7R=16.1m（2）水枪喷嘴处所需压力查表，水枪喷口直径选19㎜，最小充实水柱选13m；Hq===18.61式中：Hq——水枪充实水柱所需的水压，mHO；Hm——充实水柱长度，m；——实验系数，该值为1.21；——与水枪喷口直径有关的系数，该值为0.0097。（3）水枪喷嘴射流量取5.42L/S式中：q——水枪的射流量，L/s；B——水枪流量特性系数，与水枪喷嘴口径有关，取1.577；Hq——水枪充实水柱所需的压力，mH2O（4）水龙带沿程水头损失：采用麻质水带，则水龙带损失计算：=0.0043×25×5.422=3.16（）式中：hd——水龙带水头损失（mHO）；Az——水龙带的阻力系数，水龙带采用麻质水带，Az=0.0043；Ld——为水龙带长度（m）；qxh——水枪射流量（L/s）。（5）消火栓出口压力因为充实水柱Hm=13m,计算得造成充实水栓所需压力Hq为18.61，则消火栓出口压力为：=3.16+18.61+2=23.8。57 沈阳建筑大学毕业设计3.4.2消防管道系统计算（1）考虑8股水柱作用，最不利的立管上有3股，次不利的立管上有3股，次次不利的立管上有2股。消火栓系统最不利管段水利计算见表3-12，计算草图表3-12消火栓系统最不利管水力计算表管段编号设计秒流量qg管长L管径DN流速v单阻i沿程水头损失iL单位(L/s)(m)(mm)(m/s)(KPa)(KPa)1-25.43.0801.010.300.902-310.83.01001.270.3240.9723-416.9749.01001.960.77337.8775-65.43.0801.010.3000.906-710.813.01001.270.3240.9727-816.9757.51001.960.77344.454-816.972.051001.960.7731.588-1133.9461.341501.800.39224.049-105.43.0801.010.3000.9010-1110.813.01001.270.3240.97211-1244.7549.942001.460.1889.39∑Hy=122.953KPa57 沈阳建筑大学毕业设计图3-10消火栓系统最不利管水力计算简图（2）局部水头损失按沿程水头损失的10%计，则总水头损失为：h=1.1=1.1×122.953=135.25KPa=13.525（3）减压装置由以上的水力计算可得，从最不利点开始计算，第十八层最不利消火栓的实际栓口压力为21.8m，第十七层消火栓栓口压力为21.8+3+0.09=24.89m，依次类推，第十四层的栓口压力为51.485m>50m,因此地下一层至十四层的消火栓需设置减压阀。（4）消防水泵计算最不利消火栓到消防泵的高程差为60.6m，消防水泵所需扬程为：60.6+13.525+23.8=97.925消防水泵流量为44.75L/s.选择消防水泵2台，型号为XBD11.7/40-150立式多级消防泵，1用1备,其参数为：流量Q=50L/s,扬程H=117m,η=75%,转速n=1480r/min，电机功率为90kW。57 沈阳建筑大学毕业设计（4）水泵结合器按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95规定：每个水泵接合器的流量应按10~15L/s计算，本建筑室内消防设计水量为44.75L/s,设置3个型号为SQX100-A的水泵接合器.（5）局部增压设施设置的消防高位水箱最低水位高程为58.10m，最不利点消火栓口高程为55.00m，则最不利点消火栓口的静水压力为：58.10－55.00=3.10本建筑的高度为56.90m,最不利点消火栓静水压力不应低于0.07Mpa即7mH2O,由于3.10<7,故设增压稳压设施。消防储水容积不能小于300L。查标准图98S205选择增压稳压设施,选立式隔膜式气压罐ZW(L)-I-XZ-10,消防压力P1=0.16Mpa,工作压力比a=0.6,消防储水容积标定容积为300L,实际容积为319L,配用水泵25LGW3-10*5,N=1.5KW.3.4.3自喷管道系统计算（1）基本设计数据本建筑地面以上楼层全布置自动喷水灭火系统，属中Ⅰ危险等级Ⅰ级，其基本设计数据为：设计喷水强度为6.0L/（min.m2）,作用面积为160m2，最不利点喷头工作压力0.1MPa。地下室地下停车库为中危险等级Ⅱ级，其基本设计数据为：设计喷水强度为8.0L/（min.m2）,作用面积为160m2，最不利点喷头工作压力0.1MPa。（2）喷头的选用与布置本设计采用闭式喷头作用温度为57℃，考虑到建筑美观，采用吊顶型玻璃球喷头，喷头的水平间距一般为2.4～3.6m，于个别喷头受建筑物结构的影响，其间距会适当增减，但距墙不小于0.6m，不大于1.8m。（3）水力计算根据建筑的基本设计数据，自喷的设计喷水量为1.3×，采用作用面积法进行设计计算，假定各配水节点水压均为0.1Mpa.在地下室报警阀组环上支出支管与室外水泵接合器相连。喷头出水量按公式计算：3-557 沈阳建筑大学毕业设计其中：q――喷头出流量。L/min：P－－喷头工作压力，MPa：K――喷头流量系数，取标准喷头K＝80。Q――管段中流量，L/s；（4）自喷最不利管段水力计算：图3-11自喷最不利管段水力计算简图最不利管段水力计算表如下表所示：其中管段流量管段流速压力损失表3-13自喷最不利管段水力计算管段喷头数n/只设计流量Q/（L/S）管径/mm管段长度L／m流速系数Kc设计流速v（m/s)管段比阻A压力损失Py／kpa0-111.33251.51.8832.440.436711.581-222.66323.21.052.790.09838621.252-345.32502.650.472.790.011088.3157 沈阳建筑大学毕业设计3-467.89703.00.2832.630.0028935.404-51013.30701.30.2833.530.0028936.655-61215.96801.00.2042.450.0011682.986-71317.29802.70.2041.130.0011689.437-81418.621000.90.1152.140.00026740.838-91519.951001.60.1152.290.00026741.709-101722.6110032.30.1152.600.000267444.1510-泵1722.61100750.1152.600.0002674103.5=214.78KPa（5）校核①设计流量校核作用面积内喷头的计算流量为：Qs=17×1.33=22.61L/s.理论流量：Ql=160×6/60=16L/sQs/Ql=22.61/16=1.4,满足要求②设计流速校核上表中的设计流速均满足V≤5m/s③设计喷水强度校核从上表中可以看出，系统计算流量为22.61L/s=1356.6L/min,系统作用面积为160平方米，所以系统平均喷水强度为1356.6/160=8.48L/min＞6L/min,满足中危险一级建筑防火要求。（6）选择喷洒泵流量为：Q=22.61L/s水泵扬程的计算公式为：3-6式中：—水泵扬程（MPa）；—最不利点喷头的计算压力（kPa）；—最不利点喷头与供水管或消防水泵中心之间的几何高、差压力值（kPa）；—喷洒系统计算管路沿程水头损失和局部水头损失之和（kPa）；57 沈阳建筑大学毕业设计—报警阀的局部压力损失（KPa）；根据规范，报警阀压力损失=，选用湿式报警阀，公称直径为100mm，则报警阀组比阻=0.0296，计算得=15.12KPa；计算管路压力损失=1.20=257.74KPa因此，水泵的扬程为：=（56.9+5.6-0.5）+257.74+15.12+100+50=484.86KPa在计算式中增加的50KPa为经验值，以补偿系统计算误差。选择型号为XBD11.3/25-W150立式多级消防泵两台，一用一备。其参数为Q=25.0L/s，扬程H=113m,n=1480r/min,η=75%，电机功率N为55kw。（7）局部增压设施消火栓系统与自喷系统各用一套稳压设备，以增加稳定性。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95（2005版）规定：气压给水设备的气压水罐其调整水量为两支水枪和5个喷头30s的用水量，即：5×1×30=150L查标准图98S205选择增压稳压设施,选立式隔膜式气压罐ZW(L)-I-XZ-10,消防压力P1=0.16Mpa,工作压力比a=0.6,消防储水容积标定容积为300L,实际容积为319L,配用水泵25LGW3-10*5,N=1.5KW.（8）水泵接合器根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95（2005版）规定：每个水泵接合器的流量应按10～15L/s计算，本建筑室内消防设计水量为21L/s，故设置2套水泵接合器，型号为SQX100-A。3.5建筑热水系统计算3.5.1耗热量计算按设计原始资料本建筑为高层综合楼，高区9-18层为宾馆。每个房间内供应热水的卫生器具有卫生间浴盆和洗脸盆。按建筑性质要求每日供应热水的时间为24小时，取计算用的热水温度为70℃，冷水温度为10℃57 沈阳建筑大学毕业设计，查《建筑给水排水设计规范》得相应的用水量标准。取60℃的热水用水定额：旅客用水定额为120—160升/人·日，取为140升/人·日，员工用水定额为40—50升/人·日，取40升/人·日。干管、立管采用热水钢塑复合管，室内空气温度为20℃。热水供应9-18层（低区）每层床位数为31张，共10层，故总共床位数为310床。宾馆最高日用水量为（60℃）=31016010-3=49.6m3/d折合成70℃热水的最高日用水量为=49.6=41.33m3/dKh按宾馆的热水小时变化系数取5.61则=5.61=9.66m3/h再按卫生器具1h用水量来计算：浴盆数目共140个，b=50％，=0.5查卫生器具的1次热水用水定额及水温，=300L/h（40℃）代入公式3-7得=0.530014050％=10500L/h=10.5m3/h比较和，为安全起见，取两者较大值作为设计小时用水量，即：=9.66m3/h=2.68L/s耗热量计算公式为3-8其中—水的比热容，为4187J/(kg℃)—热水密度，为0.983kg/L将已知数据代入公式得=4178（70-10）2.680.983=661824W3.5.2常用设备的选择考虑到设备的安装空间，拟采用半容积式水加热器。（1）计算温差设蒸汽表压力为0.2MPa，相对应的绝对压强为0.3MPa，其饱和57 沈阳建筑大学毕业设计温度为133℃，按公式3-9得=93℃（1）盘管加热面积根据半容积式水加热器有关资料，铜盘管的传热系数为1047W/℃取0.7，取1.2，代入公式3-10可得=11.65m2半容积式水加热器的最小贮水容积，可按15min设计小时耗热量计算V=16602.65=2142L=2.41m3故根据计算的容积和加热面积，选择卧式容积式双盘管8型换热器,直径1.8m，换热器高2.184m，长4.679m，壳程压力1200KPa，管程压力400KPa。3.5.3配水管网的水力计算（1）根据计算草图选择最不利点，确定计算管路，对管网节点进行编号。（2）配水管网水力计算将各计算管道长度、卫生器具的额定流量和当量（按一个阀开的数据计算），列于水力计算表中，选用公式qg=0.2×α，式中，由于本建筑在宾馆部分供应热水，所以α取2.5。热水的管道流速不大于1.5m/s。查热水水力计算表，方法步骤同冷水管网计算，确定各管段的直径，水力坡度及流速，并计算管路的沿程损失，将计算结果列于水力计算表3-12中，计算草图见图3-11。局部损失按沿程损失的30%估算。热水管道水力计算，计算简图如下：57 沈阳建筑大学毕业设计图3-12热水支管水力计算简图表3-14卫生间热水支管水力计算管道编号管段长度卫生洁具当量数当量总数Ｑ（L／S）管径（mm)流速Ｖ（m/s)坡降i(Kpa/m)水头损失（KPa)淋浴器N=0.5洗脸盆N=0.750-12.70010.750.15200.540.5461.47421-b0.6111.750.35250.740.7200.432总损失1.9060-12.70010.750.15200.540.5461.47421-50.6111.750.35200.740.720.4322-42.80010.750.15200.740.5461.52883-40.10101.00.20200.720.9710.09715-a0.6223.50.68320.810.5710.3426总损失3.874757 沈阳建筑大学毕业设计图3-13热水立管水力计算简图水力计算表如下所示：表3-15热水立管水力计算57 沈阳建筑大学毕业设计RJL-1、2、3、4、5、6管道编号管段长度卫生洁具当量数当量总数Ｑ（L／S）管径（mm)流速Ｖ（m/s)坡降i(Kpa/m)水头损失（KPa)浴盆N=1.0洗脸盆N=0.75a-13.0223.50.68320.810.5711.7131-23.0447.01.32401.120.9062.7182-33.06610.51.62500.810.3431.0293-43.08814.01.87500.940.4591.3774-53.0101017.52.09501.070.5911.7735-63.0121221.02.29501.170.7092.1276-73.0141424.52.48501.270.8382.5147-83.0161628.02.65501.320.9072.7218-93.0181831.52.81501.431.0513.1539-"4.0202035.02.96700.900.3051.22总沿程水头损失20.345RJL-7、8b-13.0111.750.35250.740.7402.161-23.0223.500.68320.810.5711.7132-33.0335.251.05400.900.5911.7733-43.0447.001.32401.120.9062.7184-53.0558.751.48500.740.2820.8465-63.06610.51.62500.810.3431.0296-73.07712.51.75500.890.4111.2337-83.08814.01.87500.940.4591.3778-93.09915.751.98501.020.5361.5089-"4.0101017.52.09501.070.5912.364总沿程水头损失16.721表3-16热水横干管水力计算57 沈阳建筑大学毕业设计热水低区横干管管道编号管段长度卫生洁具当量数当量总数Ｑ（Ｌ／Ｓ）管径（mm)流速Ｖ（m/s)坡降i(Kpa/m)水头损失（KPa)浴盆N=1.0洗脸盆N=0.751"-2"5.01401402457.83801.500.8554.2752"-3"0.2160601055.12801.060.3290.0693"-4"7.804040704.18701.270.5894.5944"-5"7.802020352.96700.900.3052.3792"-6"24.980801405.92801.270.47311.786"-7"6.7060601055.12801.060.3292.2047"-8"6.812020352.96700.900.3052.077总沿程水头损失27.3783.5.4热水管网热损失及循环流量的计算（1）管网热损失及循环流量的计算计算各管段的终点水温，可按面积比温降法计算。计算管路的面积比降温为：其中F为计算管路配水管网的管道展开面积，计算F时，立管均按无保温层考虑，干管均按25mm保温层厚度取值。由图3-14所示，最不利计算管路的F为F=（0.1052+0.1327+0.15082+0.18855）3.0+0.1885（2.73+2.80）+0.39416.81+0.4349（17.04+14.25+0.74+5.00）=24.276m2==0.41℃/m2然后从第1"点开始，按公式依次计算出个节点水温值将结果列入计算表中。配水管路各管段热损失计算公式：3-11其中K取41.9kJ/m2h℃,D取外径，立管的η=0，横干管η=0.6。57 沈阳建筑大学毕业设计将计算结果列入各表中。总循环流量公式为3-12各立管热损失计算管路如下图所示图3-14热损失及循环流量计算草图57 沈阳建筑大学毕业设计表3-17RJL-1热损失计算表节点管段编号管长管径外径保温系数节点水温平均水温空气温度温差热损失mmmm℃℃℃℃KJ/h165.461-23.0320.0335065.542045.54602.302932265.622-33.0400.0480065.712045.71866.222784365.803-1021.0500.0600067.152047.157818.22441068.5010-3’4.5700.0755068.722048.722178.3247923’68.94热损失累计11465.074908表3-18RJL-2热损失计算表节点管段编号管长管径外径保温系数节点水温平均水温空气温度温差热损失mmmm℃℃℃℃KJ/h164.201-23.0320.0335064.282044.28585.638424264.362-33.0400.0480064.452044.45842.34528364.543-1021.0500.0600065.892045.897609.296241067.2410-4"4.5700.0755067.462061.122732.7424324"67.68热损失累计11770.02237657 沈阳建筑大学毕业设计表3-19RJL-3热损失计算表节点管段编号管长管径外径保温系数节点水温平均水温空气温度温差热损失mmmm℃℃℃℃KJ/h162.941-23.0320.0335063.022043.02568.973916263.102-33.0400.0480063.192043.19818.467776363.283-1021.0500.0600064.632044.637400.368081065.9810-4"4.5700.0755066.22046.22065.652825"66.42热损失累计10853.462592表3-20RJL-4热损失计算表节点管段编号管长管径外径保温系数节点水温平均水温空气温度温差热损失mmmm℃℃℃℃KJ/h158.601-23.0320.0335058.682038.68511.573944258.762-33.0400.0480060.0852040.085759.626784361.413-1021.0500.0600062.762042.767090.292161064.1110-4"4.5700.0755064.332044.331982.0430636"64.55热损失累计10343.53595157 沈阳建筑大学毕业设计表3-21RJL-5、RJL-6热损失计算表节点管段编号管长管径外径保温系数节点水温平均水温空气温度温差热损失mmmm℃℃℃℃KJ/h159.881-23.0320.0335059.962039.96528.502968260.042-33.0400.0480060.132040.13760.479552360.223-1021.0500.0600061.572041.576892.971121062.9210-7"4.5700.0755063.142043.141928.8368547"63.36热损失累计10110.790494表3-22RJL-7、RJL-8热损失计算表节点管段编号管长管径外径保温系数节点水温平均水温空气温度温差热损失mmmm℃℃℃℃KJ/h159.881-23.0320.0335059.962039.96528.502968260.042-33.0400.0480060.132040.13760.479552360.223-56.0500.0600061.572041.571969.42032562.925-8"19.5700.0755063.142043.148358.2930348"63.36热损失累计11616.69587457 沈阳建筑大学毕业设计表3-23左侧管段热损失及循环流量节点管段编号管长管径外径保温系数节点水温平均水温空气温度温差热损失循环流量mmmm℃℃℃℃KJ/hL/s8"62.148"-7"6.81700.07550.662.752042.751157.03384580.18RJL-731.50计算过程见表3-2211616.6958740.09RJL-831.5011616.6958740.097"63.367"-6"6.70800.08850.663.9552043.9551371.9624920.34RJL-531.50计算过程见表3-2110110.7904940.08RJL-631.5010110.7904940.086"64.556"-2"24.90800.08850.666.7652046.7655424.746360.42RJL-431.50计算过程见表3-2010343.5359510.082"68.982"-1"7.00800.08850.669.492049.491613.89265520.651"7097454.74404表3-23右侧管段热损失及循环流量节点管段编号管长管径外径保温系数节点水温平均水温空气温度温差热损失循环流量mmmm℃℃℃℃KJ/hL/s5"66.425"-4"7.80700.07550.667.052047.051458.540.087RJL-331.50计算过程见表3-1910853.500.0874"67.684"-3"7.80700.07550.668.312048.311497.600.17RJL-231.50计算过程见表3-1811770.000.0833"68.943"-2"0.21800.08850.668.962048.9647.900.24RJL-131.50计算过程见表3-1711465.100.072"68.982"-1"7.00800.08850.669.492049.491613.890.6557 沈阳建筑大学毕业设计1"70然后计算最不利管段循环流量在配水、回水管网中的压力损失。去回水管径比相应的配水管段管径小1~2级，如表3-24所示。表3-24循环水头损失计算表管路管段编号管长管径循环流量沿程压力损失流速压力损失总和mmmL/sKPa/mPaM/sPa配水管路1-23.00250.090.0545163.500.19=1.3418.16=543.608Pa2-33.00320.090.012336.900.103-56.00400.090.006036.000.085-8"19.50500.090.001733.150.058"-7"6.81700.180.001610.900.057"-6"6.70800.340.002315.410.076"-2"24.90800.420.003074.700.082"-1"7.00800.650.006847.600.14回水管路1-7""7.10200.080.16541174.340.29=1.32040.38=2652.494Pa7""-8""6.81500.240.010470.820.138""-2""38.62700.420.0060231.720.112""-1""35.00700.650.0161563.500.203.5.5循环水泵的选择（1）计算循环水泵的流量热水循环水泵通常安装在回水干管的末端，水泵的出水量应满足：3-13其中为总循环流量。所以水泵的出水量为0.65L/s（2）计算循环水泵的扬程循环水泵的出口压力为：3-14其中—为循环水量通过配水管网的压力损失；—为循环水量通过回水管网的压力损失；—为循环水量通过水加热器的压力损失；在计算时，忽略不计，所以水泵的最低扬程为=543.608+2652.494=3196.102Pa=3.20KPa（3）选泵：选择NB6-4型暖水泵1台。57 沈阳建筑大学毕业设计第四章技术经济分析通过几套给排水方案的比较，本套方案在经济和技术两方面具有以下优点：4.1建筑给水工程本建筑总高度为59.6m,地上18层，地下1层，地下一层为设备用房及地下停车场。一～二层为办公用房,九～十八层为宾馆客房及办公用房。屋面为电梯间和水箱间。市政管网提供的资用水头为0.14MPa。本建筑给水工程采用分区供水，其中地下1层～8层为一区，9～18层为一区。这样分区既充分利用了外网的资用水头（0.14Mpa），又与该建筑的结构和功用相符合（1～8层结构相同，为办公室部分；9～18层结构相同，为宾馆及办公室部分）。而且高低区供水采用变频调速泵供水，这种方式供水安全性好。4.2建筑排水工程考虑到建筑结构和功能方面的要求，本建筑的宾馆部分排水立管在八层顶棚上汇流成干管，以适应建筑下部结构和功能。一、二层卫生间污水单独排放。这样的排水方式安全性好，不易造成污水的回流和喷溅。4.3建筑热水工程本建筑在9～18层客房部分供给热水。全天24小时供应，采用上行下给的供水方式。这种方式节约管材，降低了工程造价。换热器至于屋顶水箱间节省了地下设备间的空间。4.4建筑消防工程本建筑同时设置自动喷洒系统和消火栓系统。消防水箱置于屋顶，两套系统分别设一套增压装置，以满足顶层自喷和消火栓系统的工作压力。消火栓系统在地下室和顶层均成环，这样就提高了消防给水的安全性。本建筑的给水排水工程设计很好的满足了建筑给水，热水，排水和消防的要求。在此基础上，通过分析和比较，在经济上也有效地降低了造价。57 沈阳建筑大学毕业设计第五章结论5.1建筑给水工程本建筑总高度为59.6m,地上18层，地下1层，地下一层为设备用房及地下停车场。一～二层为办公用房,九～十八层为宾馆客房及办公用房。屋面为电梯间和水箱间。市政管网提供的资用水头为0.14MPa。本建筑给水工程采用分区供水，其中地下1层～8层为一区，9～18层为一区。5.2建筑排水工程本建筑分为楼上的宾馆客房卫生间排水和办公室公共卫生间排水，所以客房卫生间各自利用管井排放，在八层顶棚上汇流成干管，以适应建筑下部结构和功能。公共卫生间分设两根立管排放污水，但其一、二层卫生间污水单独排放。雨水系统采用内排水系统。5.3建筑热水工程本建筑在9～18层客房部分供给热水。全天24小时供应，采用上行下给的同程供水方式。换热器至于屋顶水箱间。5.4建筑消防工程本建筑同时设置自动喷洒系统和消火栓系统。消防水箱置于屋顶，两套系统分别设一套增压装置，以满足顶层自喷和消火栓系统的工作压力。消火栓系统在地下室和顶层均成环，这样就提高了消防给水的安全性。消火栓系统的十四层及十四层以下的消火栓系统设置减压阀。57 沈阳建筑大学毕业设计致谢短短的四个月已经过去了，在大学生活的最后四个月中，应该说我的收获可能不少于大学四年的收获。这段时间里，有成功、有喜悦、有失败也有困苦。每天都出没于教室、去图书馆查阅资料，向老师请教经验，与同学讨论问题。这一切的一切都让我不能忘怀。如果说以前的课程设计是小战役的话，那么毕业设计就是一场硬战，它考验了我的毅力和决心。现在看着自己的说明书与图纸就象农民在秋天收获一样喜悦，而更多的还有这四个月积累的知识。对于以后的工作来说，现在的设计是微不足道的，在以后我还要更加努力。当然，在本次设计中还有很多不足之处有待在日后的工作中改进，也希望老师在答辩中予以指正。最后，我要感谢给水排水教研室所有老师悉心指导和大力帮助，并为我的毕业设计提供了大量宝贵的参考资料.参考文献57 沈阳建筑大学毕业设计1.王增长主编，高羽飞副主编，曾雪华主审，《建筑给水排水工程（第五版）》。北京：中国建筑工业出版社，2005。2.姜湘山主编，《实用建筑给水排水工程设计与CAD》。机械工业出版社，2004。3.李亚峰、尹士君主编，《给水排水工程专业毕业设计指南》，化学工业出版社，2003。4.尹士君、李亚蜂、姜湘山编，《现代建筑给水排水工程》。东北大学出版社，1997。5.刘灿生主编，钟淳昌、宏觉民主审，《给水排水工程施工手册》。北京：中国建筑工业出版社，1997。6.《管道工识图》，姜湘山主编，许秀红、蒋白懿、杨辉、李刚副主编。机械工业出版社，2000。7.《给水排水设计手册（第二版）》第1册、第2册、第11册、第12册，中国建筑工业出版社，2006。8.中华人民共和国国家标准。建筑设计防火规范（GB50016-2006）。北京：中国计划出版社，2002。9.中华人民共和国国家标准。建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程。北京：中国建筑工业出版社，1998。10.中华人民共和国国家标准。给水排水管道施工及验收规范GB50268-97，中国建筑工业出版社，1997。11.中华人民共和国国家标准。自动喷洒灭火系统施工及验收规范GB50242-2006，北京：中国计划出版社。12.中华人民共和国国家标准。高层民用建筑设计防火规范GB50045-95。北京：中国计划出版社。13.中华人民共和国国家标准。建筑给水排水设计规范GB50015-2003。北京：中国计划出版社，2003。附录一用于确定给水的亨特概率方法57 沈阳建筑大学毕业设计亨特概率方法用于确定居民建筑的给水设计秒流量摘要本文论述了居民建筑的设计秒流量的计算和研究设计流量的两个重要因素影响。关键词居民建筑的设计秒流量，使用设备的频率，供水的可靠性，项目运作1.目前的居民建筑的设计秒流量计算方法和一些问题根据现行规范“给水和排水的建筑物设计规范”（GBJ15-88）。计算居民建筑设计秒流量公式如下：qg=0.2α（Ng）1/2+KNg(1)这里qg是计算管段的设计流量;Ng是给水当量数;α=1.02，K=0.0045;此公式来自原始规范“给水排水和热水供应设计规范”（TJ15-74），在这里设计秒流量的公式是qg=0.2α（Ng）1/2+KNg，这是所谓的平方根法。Eq.(1)是依据的数据是“设计规范”（TJ15-74）所给出的数据。Eq.(1)是依据概率分析建立的，这是根据我国的实际情况建立的第一个公式，但它也符合平方根范畴的规定。对于偶然的测量数据，和在有有效范围限制的情况，这个公式并不是十分可靠的理论和实践，在一定程度上不能满足实际需求。Eq.(1)存在的一些主要问题是：（1）它适用于非均匀的用水量，而并不适用于随机的用水量。（2）它不能反映水消耗的各种影响因素如使用的卫生器具，不同卫生器具的个数及排列顺序。（3）它不能反映不同的用水时段的设计流量。（4）它是“设计规范”（GBJ15-88）列出的关于α、k的3种不同情况。2.在我国亨特的概率法的理论应用和需要解决一些问题在居民建筑的设计秒流量的计算时，我们需要分析所有可能的变量，然后获得最佳的系统需求。虽然许多人在从事研究给水（设施）时并非如此广泛，在日本和其他国家研究活动却在大量增加。在过去的许多的研究产物和新技术在实践中得以引进。但现在在分析和保护环境的污水处理和水质污染问题上57 沈阳建筑大学毕业设计它已成为强制性的。有鉴于此，在研究新给水装置构想的进一步进行和发展一个新的设计方法和设计数据角度上已越来越重要。目前，亨特的概率方法是广泛应用于美国，日本和许多欧洲国家。理论亨特的概率方法的建立：它是美国Roy.B.Hunter于1924年提出，于1940更加完善并制作了高度实用的图表。其基本原理是，使用固定装置的卫生系统中的假设作为一个偶然的事件，这是描述的数学模型二项分布。这是假定ñ卫生装置是在一定的联系管道，而每一个器具能独立打开并关闭，每一个卫生设备的流量是q0，最大给水设计秒流量是q0N，最低给水秒流量为0，那么即使过水断面流量为随即的设计管段都被定为q（0≤q≤q0N）。该系统设计时，我们必须考虑满足消费者的需要和经济可行性。因此，我们可以简单地研究在极端情况下，正是最高日最高时耗水量。这是假定的频率，每个卫生器具在最高时使用概率为P，不使用的频率是（1一p）。所以，这样的概率是在ñ装置中同时使用固定装置的最大时所给出：P(x-i)=CiNPi(1-P)(N-1)(2)据亨特的定义，概率值是由单一的卫生设备构成的单一系统，显示如下：这里Pm概率值的同时使用的M装置最多;M是同时使用卫生设备的设计值;P是使用一个设备的瞬时使用概率;Pr是给水安全系数;亨特的方法更为科学，而计算结果的差异与不同于Eq.（1）的主要原因是：（1）尽管t/T的卫生装置在亨特的方法里是根据调查的酒店和家庭，由于建筑性质、生活习俗的不同，我们需要研究其价值是否合理，是否符合我国的实际情况。（2）亨特的计算曲线可用于冲洗阀，而在我国Eq（1）不能用于冲洗阀。（3）卫生设备是不同的。在亨特的曲线，给水流量冲洗水箱和浴缸是0.25L/s和0.51L/s的分开，这是远远大于我国的0.1l/sandO.2l/s。（4）亨特的概率方法的安全系数为O.99，这是一个假定的值。这是需要研究确定具体的值。它被认为是分析亨特的方法，从理论上的可能性来讲，卫生器具的57 沈阳建筑大学毕业设计使用是一样的，瞬时使用装置只能使用出口处的瞬时水消耗在实际的分析中，因此它是需要确定的长时间的瞬时卫生设备使用，而不仅仅是提供24小时的。3.影响秒流量的两个重要的设计参数（1）卫生器具的使用概率值的概率定义公式P是p=t/T，这里T是卫生器具连续使用两次的时间间隔，这是每一个用水的时间。我们可以从公式的定义得到：1）它是与水有关的消费标准。正常值是很高的，水的使用量和时间增大，则P值变大;2）与设计计算管段上的卫生器具总数有关。随着总数增大，P值降低。日本研究人员对设计计算管段取得了实际的调查结果，如表1所示同时使用各种设备的概率（％）（表1）设备类型概率值124812162432405070100冲洗概率值1005050403027231917151210一般设备100100705548454240393835333）与卫生器具使用人数有关，。使用人数越多，概率值越大;4）与卫生器具的组合形式有关5）与卫生设备的种类有关。比如，冲洗水箱的冲洗水量有2L到12L。在其他条件相同的情况下，最大概率值和最低概率值相差6。6）与有效使用时间T有关，《designnorm》指出居民用水时间为18-24小时。实际上通常用水时间为早上6时到上午10点，下午6点到晚上1O点。其概率值是使用18-24小时的2-3倍。事实上，居民建筑设计秒流量与居民性别、年龄结构，人为活动、水的使用方法，气候等等有关。使用概率是一种多因素的值，就不可能把所有影响因素考虑在内。我们必须只考虑一些重要的因素。目前，在我们国家由于衡量水平、研究经费的限制，我们不能作出系统和有效的调查（在日本，大约需要5-6年）。我们不仅要收集有关的经验值进行累计计算，而且还要借鉴其他类似我国的气候和生活习惯的国家的经验。以下的表2显示，日本的家庭对水的消耗，主要用于我们的调查借鉴。居民建筑使用水的时间（夏季）（表2）在家时间(h)t≥0.8×24=19.20.60.6×24=14.4≤t＜19.2t＜14.4t≥19.214.4≤t＜19.2t＜14.4家庭成员婴儿，专业家庭主妇，老人，儿童，学生，专业人士，家庭主妇，57 沈阳建筑大学毕业设计大学生，丈夫（就业），妻子（就业）数目排便次数（次/person.weekly）排尿次数（次/person.weekly）男、女，男、女，一些家庭的婴儿或不洗澡的时候（次/per.weekly）淋浴次数（次/per.weekly）浴缸洗浴次数（次/cap.weekly）洗涤次数（次/cap.weekly）N　3.0(2.5)4.0(3.0)2.86.5　Y　3.4(2.5)3.6(3.0)3.49.53人N　4.5(3.0)2.5(3.5)4.511.0Y　3.8(3.0)3.2(3.5)3.810.54人Y　4.0(2.8)3.0(3.5)4.014.5　N　4.1(3.0)2.9(3.5)4.113.05人Y　3.5(3.0)3.5(3.0)3.517.0注：括号中的数目为作者与2000年西安建筑科技大学的居民数据。（2）供水可靠性由于给水系统属于服务体系范畴，必须满足客户的客户的需求。在规范《Fundamentaltermsanddefinitoionofreliability》中定义可靠性R是：该产品在规定时间内完成规定任务的能力。用水的性质和供水的可靠性要求决定了经济、建筑卫生条件和正常生活服务情况。在任何情况下，系统的可靠性要求在给水系统发生故障是，任然能满足人们的需求。由于市政给水系统中用以确定系统工作的参数很复杂（如单位用水，时间的水的使用，时间长度用水）。故这种给水系统的服务体系采取任何有效地控制水的消耗都是可行的。系统功能的设计参数和额定流量决定了服务对象，其中还确定用户用水的可靠性。但最大的问题在于资金。回报越高，那么投资越大，用水负担也越大导致用户满意度下降。我们必须充分考虑回报和投资的比例关系。因此，对于解决问题的最佳方法如表3所示的限定供水可靠性。从表3可得，结果表明当值为0.995,0.997,0.999时回报值较大，它基本不影响居民的正常生活。4.程序制定和对比度这个程序是利用计算机语言数据库制定，具有简单和巨大的调试速度的性质。它可以运行于VisualFox的设计。调试结果表明如下:注：每一个家庭有3.5人;冲洗水箱流量为7L;洗衣机使用概率的计算方法，同表2;用水时间是8小时。使用浴缸的概率是0.024;洗涤盆的使用概率是0.022;冲洗罐体的概率是0.045;冲洗阀的使用概率是0.0033;淋浴概率是0.0167;浴缸的使用概率是0.024。在表4、表5、表6中a=1.02，K=0.0045。供水可靠性规定(表3）回报率0.98750.990.9950.9970.9990.01250.010.0050.0030.00157 沈阳建筑大学毕业设计给水可靠百分数发生故障概率0.03750.030.0150.0090.003故障时间109.587.643.826.288.76年发生故障总时间h9.1257.33.652.190.76月发生故障时间min1080864432259.286.4日发生故障时间s1814.47.24.321.44注：1）0.9875适用于我国的设计值2）0.99取自于俄罗斯的设计值3）每年365天计，每天用水是8小时（1）3个不同的回报率（0.99,0.995,0.999）设计秒流量的对比洗脸盆的概率对比值（表4）概率0.990.9950.999概率0.990.9950.9991[1,7][1,4][1,2]9[162,190][135,159][115,137]2[8,20][4,12][3,9]10[191,219][160,186][138,260]3[21,38][13,27][10,20]11[220,249][187,213][161,188]4[39,59][28,44][21,35]12[250,280][214,241][189,213]5[60,82][45,64][36,52]13[281,3111][242,270][214,240]6[83,107][65,86][52,71]14[312,343][271,299][241,267]7[108,134][87,109][72,92]15[344,375][300,329][268,295]8[135,161][110,134][93,114]16[376,407][330,359][296,323]淋浴概率（表5）概率0.990.9970.999概率0.990.9970.9991[1,2][1][1]9[59,68][49,58][43,50]2[3,7][2,5][2,4]10[69,79][59,67][51,59]3[8,14][6,10][5,9]11[80,89][68,77][60,68]4[15,21][11,16][10.13]12[90,100][78,87][69,77]5[22,30][17,23][14,19]13[101,111][88,97][78,87]6[31,39][24,31][20,26]14[112,122][98,108][88,96]7[40,48][32,40][27,34]15[123,134][109,118][97,106]8[49,58][41,48][35,42]16[135,145][119,129][107,117]洗涤盆（表6）概率0.990.9970.999概率0.990.9970.99957 沈阳建筑大学毕业设计1[1,3][1，2][1]9[77,90][65,76][56,66]2[4,10][3,6][2,5]10[91,104][77,88][67,77]3[11,18][7,13][6,10]11[105,118][89,101][78,89]4[19,28][14,21][11,17]12[119,132][102,114][90,11]5[29,39][22,31][18,25]13[133,147][115,128][102,114]6[40,51][32,41][26,34]14[148,162][129,142][8115,127]7[52,63][42,52][35,44]15[163,177][143,156][128,140]8[64,76][53,64][45,55]16[178,192][157,170][141,154]注：在table.4，table.5，table6[45,55]表示相同卫生器具同时使用的数量。图1、图2、图3显示了的设计流量为3次不同的回报率的对比。（2）对比设计秒流量的可能概率和正常的概率57 沈阳建筑大学毕业设计通过分析，我们可以看到，供水的可靠的回报价值不影响设计秒流量。比较的结果，我们假设Pr=0.9875。混合装置不能简单地用单一器具进行叠加。且明显低于叠加的结果。根据日本研究人员的研究同时使用混合卫生器具的某一卫生器具的最大流量是使用单一设备流量的一半。根据他的研究。我们figure.4如下。5.结论我们可以得出这样的结论：（1）利用亨特概率方法所得的设计秒流量远小于是一般公式所得。最主要的原因是在一个准确的概率值条件下，Pr影响很大。这需要我们做完整和准确的调查。（2）从表格和图表的结果来看，我们可以看到当Pr是一个固定值时，尽管卫生器具的数量不同，Pm值也不同（Pm≥Pr）。当同时使用人数是一样时，总数固定在一个范围值内，其设计秒流量的差距较大。（3）这篇文章研究从给水用途和卫生器具使用概率方面获得更有利的数据。该计算方法考虑到经济性和可行性。（4）亨特概率方法比一般公式更科学，更可靠。57 沈阳建筑大学毕业设计57'