驻马店市世纪城公寓综合楼给水排水设计毕业设计


    前言 本设计的主要任务是驻马店市世纪城公寓综合楼给水排水设计。这是一栋18层的综合楼。地下两层为停车场和设备间,地上1、2层为商场,其他部分为公寓。 每套公寓均设有卫生间,内设有坐式大便器、淋浴、洗脸盆各一个。1,2层商场设有公共卫生间。各层建筑面积不同,地下室层高为3.9m和3.6m。1,2层层高为5.1m,3至18层层高为3.1m,建筑总高度为66m。根据建筑物性质、用途及建筑单位要求,室内设有完善的给水排水卫生设备系统,安全可靠的消防给水系统,设置独立的消火栓系统及自动喷水系统,每个消火栓箱内设按钮,消防时直接启动消防泵,生活水泵自动启动。本综合楼内的宾馆要求室内热水供应采用全天全循环集中热水供应。 本设计说明书包含建筑工程设计中的生活给水,排水,热水以及消火栓和自动喷水等设计项目。主要内容包括生活给水系统的设计计算、消火栓给水系统的设计计算、喷淋系统的设计计算、生活污水排水系统的设计计算。 preface The main task of this design is in the center of the city, jiangsu province, including water supply and drainage design of the hotel. This is a complex 26 house floor. 1 to 3 layers for the complex building subsidiary recreation, 4 to 26 floors for hotel guest rooms. The rooms and suites are equipped with toilet, ther are seated toilets, bathtubs, sinks in each one. Layer construction area is different, the basement height is 4.50 m, the layers of high of 4.50 m, 2 to 3 layers of high of 3.90 m, 4 to 26 layers of high of 3.30 m, building a total height of 88.20 m. Requirements according to the nature of the building, use and construction units, indoor sanitary equipment is equipped with perfect water supply and drainage system, safe and reliable fire protection water supply system, set up independent fire hydrant system and automatic sprinkler system, set button each fire hydrant boxes, fire when directly start the fire pump, water pump automatic start of life. The hotel requirements of this complex indoor hot water supply by centralized hot water supply throughout the whole cycle. This design specification includes construction engineering in the design of the drinking water, drainage, hot water and fire hydrant and sprinkler design projects. Main contents include the drinking water system design and calculation, the calculation in the design of fire hydrant water supply system, the design calculation of spray system, sewage drainage system design and calculation, the hotel water supply and drainage design and calculation of expansion of preliminary design and indoor hot water supply system. 目录 前言 1 preface 2 第一章 设计说明 4 第一章 设计说明 4 1.1设计任务和设计资料 4 1.1.1设计任务 4 1.1.2设计资料 4 1.2设计内容 5 1.2.1应完成的主要内容 5 1.3设计成果 6 第2章 设计说明 7 2.1给水系统设计 7 2. 2排水系统设计 10 2.3消防系统设计 11 2.3.1消火栓系统 12 2.3.2自动喷水灭火系统 14 2.4热水供应系统 17 2.4.1 热水供应系统选择 17 2.4.2 热水供应系统组成 17 2.4.3 热水管道的布置与敷设 17 2.5管道敷设 18 2.6管道试压 19 第3章 给水系统计算 21 3.1生活用水量计算 21 3.2室内给水管网计算 22 3.2.1设计秒流量计算 22 3.2.2 低区给水管网水力计算 22 3.2.3中区给水管网水力计算 24 3.2.4高区给水管网计算 26 3.2.5给水立管计算 27 3.3水泵的选型 33 第4章 热水系统计算 35 4.1 热水量计算 35 4.2 热水量计算 36 4.3 加热设备选择计算 36 4.4 热水配水管网的水力计算 37 4.5 热水回水管网的水力计算 41 4.6 选择循环水泵 50 第5章排水系统的计算 51 5.1 设计要点 51 5.2 设计计算 51 5.2.1计算管段污水的设计秒流量 51 5.2.2低区排水系统的计算 52 5.2.3排水立管的计算 53 5.3地下室集水坑排水 61 5.4污水局部处理——化粪池的设计与计算 62 第6章 消火栓系统的计算 64 6.1消火栓系统的计算 64 6.2消防水箱设计计算 67 6.2.1 设计计算依据 67 6.2.2 设计计算 67 6.3 消防水池设计计算 67 6.4消防水泵的选择 68 .6.5水泵接合器计算 70 第7章 自动喷淋系统的计算 71 7.1建筑定性 71 7.2水力计算(采用作用面积法) 71 7.3加压设备的选择 74 7.4水泵接合器的选择 74 结论 75 参考文献 76 第一章 设计说明 1.1设计任务和设计资料 1.1.1设计任务 世纪城公寓综合楼建筑给水排水设计包括生活给水系统、生活排水系统、消防系统、热水供应系统等。 1.1.2设计资料 1、该楼位于驻马店市,是座 18 层的综合楼,其地下两层为地下停车场,地上1,2层为商场,3至18层为酒店式公寓。建筑物为钢筋混泥土结构,其中建筑高度为66米,其各为 地下一层3.9m,地下二层为3.6m,地上1至2层为5.1m、其余各层为3.1m。 2、根据建筑物的性质,室内给排水卫生设备及集中热水供应系统,要求全天供应冷水,(全天集中供应热水,热水供应最不利点温度不低于55℃。) 3、消防给水要求安全可靠,室内各管道尽量采用暗装。 4、给水水源,大楼以城市管网为水源,在楼的正北部有一DN 200的市政管网,常年可用水头20 m,城市管网不允许直接抽水。 5、排水条件:室内粪便需经化粪池处理后进入城市管网,在楼正北20m处有管径为DN400的排水管道,室内外标高差为1.0m 6、热源情况:该建筑的热源来自城市热力管网,热媒为蒸汽。 7、1、设计计算书一份。(用A4纸打印) 2、设计图纸一套 ① 卫生器具的平面布置详图。 ② 各层平面图。 ③ 给水、排水、消防、(含自动喷洒和消火栓)系统图。 ④ 热水系统图。 ⑤ 泵房、水箱、加热器房间平面图。 1.2设计内容 1.2.1应完成的主要内容 本设计不作雨水系统和锅炉设计,应达到初步设计要求或部分达到施工图设计要求。应完成的主要内容: (一)计算部分 1.建筑给水系统设计 建筑给水系统设计的主要内容:确定生活给水设计标准与参数进行用水量计算;选择给水方式,布置给水管道及设备;进行给水管网水力计算及室内所需水压的计算;高位水箱、贮水池容积计算并确定构造尺寸;选择生活水泵;确定管材及设备;绘制给水系统的平面图、系统图及卫生间大样图。 2. 建筑消防系统设计 建筑消防系统设计包括消火栓系统和喷洒灭火系统设计。 建筑消火栓系统设计的主要内容:消防水量计算;消防给水方式的确定;消防栓、消防管道布置;消防管道水力计算及消防水压计算;消防泵的选择;确定稳压系统;绘制消火栓系统的平面图及系统图。 自动喷洒灭火系统设计包括:给水方式的确定;选择、布置喷头;自动喷洒系统水力计算;报警阀、水流指示器的选型;喷洒泵的选择;确定稳压系统;绘制自动喷洒灭火系统的平面图及系统图。 3. 建筑排水系统设计 建筑排水系统设计的主要内容:选择排水体制;确定排水系统的形式和污水处理方法;排水管道水力计算及通气系统计算;屋面雨水排除方式的选择;雨水管道系统水力计算;选择管材及管道安装;绘制排水系统的平面图及系统图。 4.建筑热水供应系统设计 建筑热水供应系统设计的主要内容:热水量计算;热水供应系统给水方式的确定;选择加热方式并计算加热设备的容积,确定设备型号;热水管网水力计算及水压计算;管道及设备布置与安装;绘制热水系统的平面图及系统图。 (二)设计图纸 1、建筑给水排水工程平面图的绘制 (1)建筑给水排水平面图常用比例宜与建筑专业一致,一般为1:100。 (2)各类管道、用水器具及设备、消火栓、洒水喷头、雨水斗、阀门、立管等应按图例以正投影法绘制在平面图上,线形按规范规定执行。 (3)安装在下层空间或埋设在地面下而为本层使用的管道可绘制于本层平面图上。 (4)各类管道标注管径,管径以mm为单位。管按管道类别和代号自左至右分别进行编号,各楼层应一致。消火栓可按需要分层按顺序编号。 (5)引入管、排出管应注明与建筑轴线的定位尺寸、穿建筑外墙标高。 2、建筑给水排水工程轴测图的绘制 (1) 轴测图宜按45度正面斜轴测投影法绘制。 (2)管道布置方向应与平面图一致,并按比例绘制。局部管道按比例绘制不清时,此处可不按比例绘制。 (3)楼地面线、管道上的附件、阀门等应予以表示,管径立管编号应与平面图一致。 (4)管道管径、标高应标注,接出的设备与器具宜表示清楚。 (5)重力流管道要表示坡度方向。 1.3设计成果 1、设计计算书一份。(用A4纸打印) 2、设计图纸一套 ⑥ 卫生器具的平面布置详图。 ⑦ 各层平面图。 ⑧ 给水、排水、消防、(含自动喷洒和消火栓)系统图。 ⑨ 热水系统图。 ⑩ 泵房、水箱、加热器房间平面图。 第2章 设计说明 2.1给水系统设计 1.本工程按一路市政供水管供水,供给地下贮水池,水压按0.2MPa。地下室不设生活给水系统。建筑内部生活用水分三个区:低区: 1层至2层用水,直接从市政管网取水;中区:第3至10层;高区:第11至16层,中、高两区用水由变频稳压泵,生活泵房及贮水池设在地下一层。 2.公寓部分每户单独设置水表,水表设置在管道井里。该建筑水表采用LXSG—32Y旋翼干式水表。 3.屋顶消防水箱有生活变频供水装置补水,浮球阀控制进水。水箱和地下水池溢流信号报警至消防中心。 4.由《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2005)第1.0.3条知:建筑高度小于24m的公共建筑或小于10层的住宅称为底层建筑;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》(GB50015-2005)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。 因此该给水系统分为3个区,1、2层为低区,由市政管网直接供水;3到10层为中区;11到16层为高区,中区和高区由变频水泵供水。贮水池和水泵房设置在地下一层。 5. 对于分区三个以上的高层建筑,给水系统的供水方式应进行方案比较,方案比较可遵循供水技术可靠、经济合理的原则,从中选出两个可行性方案进行比较优缺点。世纪城公寓综合楼给水系统竖向分为3区,其中低区由市政管网直接供水,中区和高区给水需进行二次加压,中区和高区给水方案比较如图示。变频调速水泵的控制方式,采用水泵出水管处压力恒定的方式来控制变速水泵,即在水泵的出水管上装置压力检出传送器,将此压力值信号输入压力控制器,并与压力 控制器内原给定压力值相比较,根据比较的差值信号来调节水泵的转速 表2-1 中区、高区给水方案比较表 供水方案 供水方式说明 优缺点 使用范围 备注 下层直接供水,上层设水泵、水箱的供水方式 下层直接供水、上层利用水泵加压水箱调节水量,消防时启动消防水泵供水 供水可靠,消防管道环形供水,生活用水压力稳定,可充分利用外网水压,节省能源 安装维护较麻烦,投资较大,有水泵振动,噪声干扰 下列情况下的多层和高层建筑: 外网允许直接抽水,允许设置高位水箱,消防与生活允许共用一个给水系统 消防管网呈环状,并要求有两根供水管与管网连接 图中1为生活水泵,2为消防水泵 高位水箱-分区减压阀减压供水方式 水泵统一加压,仅在顶层设置水箱,下区供水,下区供水利用外网供水 供水可靠,设备、管材较少,投资者设备布置集中,便于维护管理,不占用建筑上层使用面积 电力供应充足,电价较低的各类高层建筑 根据建筑物形式,减压阀可有各种设置方式,如输水管减压、配水干管减压、配水支管减压等 变频调速水泵方式,分区无水箱供水方式 分区设置变速水泵或多台并联水泵,根据水泵出水量或转速或运行台数 供水较可靠,设备布置集中,便于维护管理,不占用建筑上层使用面积,能源消耗较省 水泵型号、数量较多,投资费用较贵,水泵控制调节较麻烦 各种类型的高层建筑 水泵宜用出水流量或压力控制和调节 首先要对给水管网布置方式进行选择,给水系统按水平配水干管的敷设布置,可以布置成下行上给式、上行下给式和环状供水式三种管网方式。其主要优缺点见表1-3。 表2-2管网布置方式 名称 特征及使用范围 优缺点 下行上给式 水平配水干管敷设在底层(明装、埋设或沟敷)或地下室天花板下 居住建筑、公共建筑和工业建筑,在利用外网水压直接供水时采用这种方式 图示简单,明装时便于安装维修,最高层配水的流出水头较低,埋地管道检修不便 名称 特征及使用范围 优缺点 上行下给式 水平配水干管敷设在高层天花板下或吊顶内,对于非冰冻地区,也有敷设在屋顶上的,对于高层建筑也可设在技术夹层内 设有高位水箱的居住、公共建筑、机械设备或地下管线较多的工业厂房多采用这种方式 最高层配水点流出水头较高 安装布吊顶内的配水干管可能因漏水、结露损坏吊顶和墙面,要求外网水压稍高一些,管材消耗稍多一些 环状式 水平配水干管或配水立管互相连接成环,组成水平干管环状或立管环状,在有两个引入管时,也可将两个引入管通过配水立管和水平配水干管相连通,组成贯穿环状 高层建筑、大型公共建筑和工艺要求不间断供水的工业建筑常采用这种方式,消防管网有时也要求环状式 任何管段发生事故时,可用阀门关断事故管段而不中断供水,水流通畅,水头损失小,水质不易因滞留变质 管网造价较高 一般高层建筑设计采用水池、高位水箱,水泵加压供水以及用变频泵加压的方式供水。基于尚书原由,初步拟定以下两个可行的给水方案进行比较选择。 方案Ⅰ:低区有市政管网提供,采用下行上给;中区高区采用变频泵并联分区供水。 方案Ⅱ:整个系统采用水泵水箱减压阀分区给水方式,低区有市政管网直接供水,中高区用水全部有设置在地下层的水泵提升至屋顶水箱,然后再分至各区的横管上,中区采用减压阀减压。 方案Ⅰ,优点:供水可靠;水泵布置集中,便于维护管理;不占建筑上层使用面积;能源消耗较省。缺点:水泵型号及台数较多;投资较大;水泵控制及调节较麻烦。 方案Ⅱ:优点:供水可靠;设备及管材较少,投资省;设备布置集中,便于维护管理,不占建筑上层使用面积,仅屋顶设置水箱。缺点:生活用水在水箱停用,对水质有影响,水泵扬程大提升管所承受的压力大,屋顶水箱对建筑结构有较大的要求。 方案比较:美观方面,方案Ⅰ屋顶因为不设置水箱较方案Ⅱ美观。经济方面,方案Ⅰ能源消耗较省,管网较简单,较方案Ⅱ经济。管理维护方面,方案Ⅰ水泵机组均设置在地下层管理方便,维护方便;方案Ⅱ水泵机组单一,管理维护方便,但需定时安排工作人员对屋顶水箱进行清洗。水质方面,方案Ⅰ较方案Ⅱ水质好,可达到生活饮用水水质的要求;而方案Ⅱ要在高位水箱的出口进行一定的处理或加强屋顶水箱的卫生管理,才可达到生活饮用水水质的要求。 基于上述原因,综合考虑,本设计选择方案Ⅰ,采用变频调速水泵的供水方式供水。考虑到尽量利用市政管网供水压力及保证供水安全可靠,简化设备与管道,确定以上的竖向分区结果.。 6.给水系统的管材入户支管采用ppr管材,其余管道采用钢塑复合管。 7. 低区给水系统利用市政管网压力直接供水,采用下行上给的供水方式,枝状管网、横干管敷设于地下一层的天花板下,给水立管布置在墙角、柱边,并由土建装饰处理。 中区、高区采用下行上给的供水方式,枝状管网、横干管分别敷设于2层和10的天花板下,主力管置于水暖井井内。 2. 2排水系统设计 1.卫生间排水系统采用专用通气立管的排水系统,厨房采用单立管排水系统。卫生间排水立管和厨房排水立管在2层楼板下排水横干管处汇合。污水经地下室1层楼板下排出室外。阳台排水系统在2楼楼板下有干管收集立管里的污水,然后排入排水横干管排出室外。污水在室外汇合后经化粪池处理后排入市政污水管道。 2.地下室污废水汇集至集水坑,由潜水泵提升排出。地下层集水坑内设2台潜水泵,一用一备,交替运行,潜水泵由集水坑水位自动控制,当一台水泵来不及排水使水位达到报警水位时,两台水泵同时工作并报警。 3.卫生间排水管设专用通气立管,每层设结合通气管与污水立管相连。 4.世纪城公寓综合楼排水系统采用污废水合流制。排水系统划分可分为分流制和合流制两种。 (1)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内分别排至建筑物外。 (2)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合流后排至建筑物外。 5. 管道安装时,管道不得穿越卧式、病房等对卫生、安静要求较高的房间,并不宜靠近与卧式相邻的内墙;商品住宅卫生间的卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户;排水立管仅设置伸顶通气管时,最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底垂直距离小于表中规定的最小距离时,底部支管应单独排出。 表 2-3 最低横支管与立管连接处到立管管底的垂直距离 立管连接卫生器具的层数 垂直距离(m) ≦4 0.45 5~6 0.75 7~12 1.2 立管连接卫生器具的层数 垂直距离(m) 13~19 3 ≧20 6 6.常用的建筑排水管材基本可分为两大类:金属管材与非金属管材。 建筑生活排水管道管材的选择,应综合考虑建筑物的使用性质、建筑高度、抗震要求、防火要求及当地的管材供应条件,因地制宜选用。管材选用应符合《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第4.5.1条要求: 1、居住小区内排水管道,宜采用埋地排水塑料管、承插式混凝土管或钢筋混凝土管。 2、建筑物内排水管道应采用建筑排水塑料管及管件或柔性接口机制排水铸铁管及相应管件。 3、当排水温度大于40度时,应采用金属排水管或耐热塑料排水管。 尽管排水铸铁管的优点甚多,然而随着经济的迅猛发展,人们的生活水平、环保意识不断提高,传统的铸铁排水管材因为不能满足现代环保要求,已逐渐被淘汰。随着石油化工的飞速发展,石油深加工技术日趋完善,诞生了各种塑料排水管材,UPVC管材经济环保,资源来源丰富,有着诸多优异性能,因而被广泛应用,成为铸铁排水管的首选替代管材。 UPVC管材具有重量轻、耐腐蚀、强度较高等优点,因而在管道安装中应用广泛。在正常情况下,其使用寿命一般可达30—50年。UPVC管材内壁光滑,流体摩擦阻力小,克服了铸铁管因生锈、结垢而影响流量的缺陷。故确定德益宾馆的排水管材为UPVC管。 2.3消防系统设计 消防泵房设在地下2层,消防贮水池也设置在地下2层。本工程由两路DN150的供水管道供水,消防水池按三小时室内消火栓用水量和一小时自动喷淋系统用水量考虑.消防水箱设在屋顶,贮存18立方米消防水量.屋顶设二套增压稳压设备,以保证消火栓系统和自动喷淋系统的压力. 世纪城公寓综合楼是一座18层建筑高度为66m的综合楼,根据《高层民用建筑设计防火规范》 (CB50045-95)(2005年版)第1.0.3,知德益宾馆属于高层建筑。根据设计资料,参照《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第3.0.1该建筑物类别为一类。 根据《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版),德益宾馆需要设置室内消火栓给水系统、室外消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。世纪城公寓同一时间的灭火次数按1次计。 根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)第7.2.2规定,德益宾馆室内消火栓用水量为40L/s,室外消火栓用水量为30L/s 2.3.1消火栓系统 (1)根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005版),室内消火栓用水量40L/s,采用临时高压消防供水系统,平时由高位水箱及其增压稳压设备保证初期消防用水量和水压,消防时通过消火栓按钮及时向消防中心报警,同时启动消防泵迅速供水灭火。该系统中消火栓系统设置两套水泵接合器。 (2)室内设专用消火栓管道专用消火栓泵。楼内消火栓用水由消火栓系统加压泵直接加压供水。建筑消火栓给水系统一般由消防水源、水枪、水带、消火栓、室内消防给水管网、供水设施、消防水池、高位水箱、减压阀门、水泵结合器、室内消火栓及增压泵等组成。 (3)结合《高层民用建筑设计防火规范》(CB50045-95)(2005年版)第7.4.6.5规定:消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa,当大于1.00MPa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时,应采取减压措施。因此该系统不分区。 (4)消火栓处启动按钮其动任一台消火栓加压泵,消火栓加压泵启动后,水泵运转信号输送支消防中心及消火栓处,消火栓指示灯亮。消防结束后手动停泵。 (5)消火栓加压泵设2台,一用一备,备用泵自动投入运行。 (6)室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管道应布置成环状。室内消防给水环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引人管不应少于两根,当其中一根发生故障时,其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求。 (7)消防竖管的布置,应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定,但不应小于100mm。 (8) 消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa,当大于1.00MPa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时,应采取减压措施。 (9) 消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm,水带长度不应超过25m,水枪喷嘴口径不应小于19mm。 (10) 消防电梯间前室应设消火栓。 (11) 高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa;当建筑高度超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时,应设增压设施。 (12)建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房的下列部位,除普通住宅和高层建筑中不宜用水扑救的部位外,应设自动喷水灭火系统:包括:公共活动用房;走道、办公室和旅馆的客房,可燃物品库房;高级住宅的居住用房;自动扶梯底部和垃圾道顶部。 (13)根据《高层民用建筑设计防火规范》,高层建筑内的商业营业厅、展览厅等,当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统,且采用不燃烧或难燃烧材料装修时,地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000m2;地下部分防火分区的允许最大建筑面积为2000m2。因此,该建筑1,2层商场防火不分区。 (14)根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》,汽车库应设防火墙划分防火分区。每个防火分区的最大允许建筑面积应符合下表的规定。 表2-4 因此,地下停下场每层需分为两个防火分区。 2.3.2自动喷水灭火系统 1.系统的组成 自动喷水灭火系统一般由加压贮水设备、喷头、管网、报警阀装置等组成。 2.自动喷水灭火系统分类 根据喷头的常开、开闭形式和管网充水与否分下列几种自动喷水灭火系统。 ⑴湿式自动喷水灭火系统 为喷头常闭的灭火系统。该系统有灭火及时,扑救效率高的优点。但是由于管网中充有压力水,当渗透时会损坏建筑物装饰和影响建筑的使用。该系统适用于环境温度为4℃110mm时,在管道穿过管井,管窿墙体时应设置阻火圈或预埋防火套管,套管长度不得小于300mm,且在管井,管窿墙体外部有长度大于或等于200mm明露的防火套管管段。横干管穿过防火分区隔墙时,管道穿越墙体的两侧应设置阻火圈。明装立管穿越楼板处应设置阻火圈。 表2-4 管道坡度: 管径(mm) DN50 DN75 DN100 DN150 DN200 排水铸铁管 0.035 0.025 0.020 0.010 0.008 6.自动喷水管的吊架与喷头之间的距离不小于300mm,距末端喷头间的距离小于或等于750mm,吊架应为与相邻喷头间的管段上,当喷头间距小于或等于3.6m时,可设一个;小于1.8m,可隔断设置。垂直安装的配水干管应在其始端和终端设防晃支架,或管卡固定,其安装位置距地面或楼面1.5~1.8m。 7.各种立管底部应由牢固的固定措施。 8.水立管底部的弯管处应采取牢固的固定措施。立管与排出管的连接采用2个45°弯头,平面三通采用45°斜三通或90°顺水三通。 9.排水立管检查口距地面或楼板面1.00m。管窿内排水立管检查口应朝向管窿检修口。室内消火栓栓口距地面或楼板面1.10m。 10.暗装在吊顶、管井、管窿内的管道,凡设阀门及检查扣处应设检修门或400mm×400mm检修口。阀门安装时应将手柄留在易于操作处。 2.6管道试压 1.给水加压泵出口至系统最高点的立管压力为1.6MPa,保持1小时,不渗不漏为合格。 2.其余管道试验压力0.8MPa。观察接头部位不应由漏水现象,10min内压力降不得超过0.02MPa。水压试验步骤按《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242-2002》进行。 3.消火栓管道的实验压压力:加压泵至高区环管的管段为1.8MPa;其他部分为1.4MPa。实验压力保持2h无明显渗漏为合格。 4.自动喷洒系统管道的实验压力:除低区1.6MPa外,其他各区均为1.8MPa。向管网贮水时,应将空气排景,然后慢慢升压,达到试验压力后,稳压30min后,目测无渗漏,压降小于或等于0.05MPa为合格。 5.严密性试验:在管道强度试验和管网冲洗合格后进行。试验压力为设计工作压力,稳压24h,无渗漏为合格。 第3章 给水系统计算 3.1生活用水量计算 该建筑公寓部分共有272个房间,,每个房间2个人,则公寓部分的人数为544人,每人的用水定额为250L/d,使用小时数24小时,小时变化系数Kh=2.5;计算结果如下。低区供水由市政管网直接供水。 建筑最高日用水量计算,根据下列计算公式: Qd=mqd 公式3.1 Qp=Qd/T 公式3.2 K=Qh/QP 公式3.3 Qh=Qp∙Kh 公式3.4 式中 Qd——为最高日用水量L/d m——为用水单位数,用水面积数 qd——为最高日生活用水定额L/(人·d) Qp——为平均小时用水量L/h T——为建筑物的用水时间 Kh——为小时变化系数 Qh——为最大小时用水量L/h 该建筑公寓部分共有16层,每层17户,每户按两人计算,则中区和高区共有544人用水。用水定额=每人每日250升 ; 使用小时数=24小时 ; 小时变化系数Kh=2.2 计算结果填入下表内。按照建筑给水排水设计规范 (GB 50015-2003)(2009年版)进行计算: 各用水部位统计结果如下: 表3-1 用水部位 用水标准 单位 数量 用水时间 变化系数 用水量(立方米) 最大日 最大时 平均时 酒店式公寓 250.00 L/人·d 544 24.0 2.20 136.00 12.47 5.67 未预见水 按本表以上项目的5%计 6.80 0.62 0.28 合计 142.80 13.09 5.95 贮水池的容积按最高日用水量的25%计算,则贮水池的容积 Vg=142.8×0.25=35.7m3, ,采用不锈钢水池,水池的规格为3.5×3.5×3.5=43m3 给水立管及干管采用钢塑复合管,给水入户支管采用ppr管。 3.2室内给水管网计算 3.2.1设计秒流量计算 根据建筑性质,该建筑为酒店式公寓综合楼,属于公共建筑。设计秒流量按下式计算: α=2.2 公式3.5 qg——计算管段设计秒流量(L/s); α——根据建筑物用途而确定的系数,由设计规范查得,取2.2; Ng——计算管段的卫生器具给水当量数; 3.2.2 低区给水管网水力计算 图3-1低区给水系统图 表3-2 计算管段编号 卫生器具数量 管段总当量 设计秒流量(l/s) 管径mm 流速m/s 水力坡降kPa/m 距离m 沿程损失kPa 洗手盆混合水嘴 q=0.15 N=0.75 大便器 冲洗水箱浮球阀 q=0.1 N=0.5 小便器 q=0.10 N=0.50 大便器延时自闭式冲洗阀q=1.20 N=6.00 0--1       1 6 2.4 50 0.9 0.017 0.9 0.0153 1--2       2 12 3.28 70 0.86 0.013 0.9 0.0117 2--3       3 18 3.75 70 0.99 0.016 0.9 0.0144 3--4       4 24 4.14 70 1.09 0.019 0.9 0.0171 4--5       5 30 4.49 70 1.18 0.023 2.36 0.05428 5--6 4     12 75 6.4 80 1.17 0.018 0.35 0.0063 6--7 8 1   19 120.5 7.79 100 0.95 0.01 3.53 0.353 7--8 8 1 6 19 123.5 7.87 100 0.96 0.01 5.1 0.051 8--9 9 2 7 19 125.25 7.91 100 0.96 0.01 5 0.05                       0.57308 3.2.3中区给水管网水力计算 图3-2 中区给水系统图 表3-3 计算管段编号 卫生器具数量 管段总当量 设计秒流量(l/s) 管径mm 流速m/s 水力坡降kPa/m 距离m 沿程损失kPa 洗脸盆混合水嘴 q=0.15 N=0.75 大便器 冲洗水箱浮球阀 q=0.1 N=0.5 洗涤盆混合水嘴 q=0.2 N=1 家用洗衣机水嘴 q=0.2 N=1 淋浴器混合阀 q=0.15 N=0.75 0--1     1     1 0.2 15 0.99 0.092 0.89 0.082 1--2 1         1.75 0.35 25 0.63 0.022 2.55 0.056 2--3   1       2.25 0.45 25 0.81 0.035 0.81 0.028 5--4         1 0.75 0.2 15 0.99 0.092 5.2 0.478 4--3       1   1.75 0.35 25 0.63 0.022 1.8 0.040 3--6 1 1 1 1 1 4 0.8 32 0.79 0.024 0.58 0.014 6--7 2 2 2 2 2 8 1.24 40 1.09 0.04 3.1 0.124 7--8 4 4 4 4 4 16 1.76 50 0.9 0.02 3.1 0.062 8--9 6 6 6 6 6 24 2.16 50 1.1 0.029 3.1 0.0899 9--10 8 8 8 8 8 32 2.49 50 1.27 0.038 3.1 0.1178 10--11 10 10 10 10 10 40 2.78 65 0.84 0.013 3.1 0.0403 11--12 12 12 12 12 12 48 3.05 65 0.92 0.015 3.1 0.0465 12--13 14 14 14 14 14 56 3.29 65 0.99 0.018 3.1 0.0558 13--14 16 16 16 16 16 64 3.52 65 1.06 0.02 3.1 0.062 14--15 16 16 16 16 16 64 3.52 65 1.06 0.02 2.7 0.054 15--16 32 32 32 32 32 128 4.98 80 1.08 0.017 8.35 0.14195 16--17 56 56 56 56 56 224 6.59 80 1.43 0.029 8.49 0.24621 17--18 88 88 88 88 88 352 8.26 100 1.01 0.011 8.25 0.09075 18--19 104 104 104 104 104 416 8.97 100 1.1 0.013 1.94 0.02522 19--20 136 136 136 136 136 544 10.26 100 1.26 0.016 25 0.400 2.255 3.2.4高区给水管网计算 图3-3高区给水系统图 表3-4 计算管段编号 卫生器具数量 管段总当量 设计秒流量(l/s) 管径mm 流速m/s 水力坡降kPa/m 距离m 沿程损失kPa 洗脸盆混合水嘴 q=0.15 N=0.75 大便器 冲洗水箱浮球阀 q=0.1 N=0.5 洗涤盆混合水嘴 q=0.2 N=1 家用洗衣机水嘴 q=0.2 N=1 淋浴器混合阀 q=0.15 N=0.75 0--1     1     1 0.2 15 0.99 0.092 0.89 0.082 1--2 1         1.75 0.35 25 0.63 0.022 2.55 0.056 2--3   1       2.25 0.45 25 0.81 0.035 0.81 0.028 5--4         1 0.75 0.2 15 0.99 0.092 5.2 0.478 4--3       1   1.75 0.35 25 0.63 0.022 1.8 0.040 3--6 1 1 1 1 1 4 0.8 32 0.79 0.024 0.58 0.014 6--7 2 2 2 2 2 8 1.24 40 1.09 0.04 3.1 0.124 7--8 4 4 4 4 4 16 1.76 50 0.9 0.02 3.1 0.062 8--9 6 6 6 6 6 24 2.16 50 1.1 0.029 3.1 0.0899 9--10 8 8 8 8 8 32 2.49 50 1.27 0.038 3.1 0.1178 10--11 10 10 10 10 10 40 2.78 65 0.84 0.013 3.1 0.0403 11--12 12 12 12 12 12 48 3.05 65 0.92 0.015 3.1 0.0465 12--13 14 14 14 14 14 56 3.29 65 0.99 0.018 3.1 0.0558 13--14 16 16 16 16 16 64 3.52 65 1.06 0.02 3.1 0.062 14--15 16 16 16 16 16 64 3.52 65 1.06 0.02 2.7 0.054 15--16 32 32 32 32 32 128 4.98 80 1.08 0.017 8.35 0.14195 16--17 56 56 56 56 56 224 6.59 80 1.43 0.029 8.49 0.24621 17--18 88 88 88 88 88 352 8.26 100 1.01 0.011 8.25 0.09075 18--19 104 104 104 104 104 416 8.97 100 1.1 0.013 1.94 0.02522 19--20 136 136 136 136 136 544 10.26 100 1.26 0.016 50 0.800 3.2.5给水立管计算 给水立管JL-2,JL-3,JL-4,JL-5,JL-6,JL-8,JL-9,JL-10 水力计算表 图3-4给水立管JL-2,JL-3,JL-4,JL-5,JL-6,JL-8,JL-9,JL-10示意图 表3-5 计算管段编号 卫生器具数量 管段总当量 设计秒流量(l/s) 管径mm 流速m/s 水力坡降kPa/m 距离m 沿程损失kPa 洗脸盆混合水嘴 q=0.15 N=0.75 大便器 冲洗水箱浮球阀 q=0.1 N=0.5 洗涤盆混合水嘴 q=0.2 N=1 家用洗衣机水嘴 q=0.2 N=1 淋浴器混合阀 q=0.15 N=0.75 0--1     1     1 0.2 15 0.99 0.092 0.89 0.082 1--2 1         1.75 0.35 25 0.63 0.022 2.55 0.056 2--3   1       2.25 0.45 25 0.81 0.035 0.81 0.028 5--4         1 0.75 0.2 15 0.99 0.092 5.2 0.478 4--3       1   1.75 0.35 25 0.63 0.022 1.8 0.040 3--6 1 1 1 1 1 4 0.8 32 0.79 0.024 0.58 0.014 6--7 2 2 2 2 2 8 1.24 40 1.09 0.04 3.1 0.124 7--8 4 4 4 4 4 16 1.76 50 0.9 0.02 3.1 0.062 8--9 6 6 6 6 6 24 2.16 50 1.1 0.029 3.1 0.0899 9--10 8 8 8 8 8 32 2.49 50 1.27 0.038 3.1 0.1178 10--11 10 10 10 10 10 40 2.78 65 0.84 0.013 3.1 0.0403 11--12 12 12 12 12 12 48 3.05 65 0.92 0.015 3.1 0.0465 12--13 14 14 14 14 14 56 3.29 65 0.99 0.018 3.1 0.0558 13--14 16 16 16 16 16 64 3.52 65 1.06 0.02 3.1 0.062 给水立管JL-11,JL-12,JL-14,JL-15,JL-16,JL-17,JL-18,JL-19水力计算 图3-5给水立管JL-11,JL-12,JL-14,JL-15,JL-16,JL-17,JL-18,JL-19示意图 表3-6 计算管段编号 卫生器具数量 管段总当量 设计秒流量(l/s) 管径mm 流速m/s 水力坡降kPa/m 距离m 沿程损失kPa 洗脸盆混合水嘴 q=0.15 N=0.75 大便器 冲洗水箱浮球阀 q=0.1 N=0.5 洗涤盆混合水嘴 q=0.2 N=1 家用洗衣机水嘴 q=0.2 N=1 淋浴器混合阀 q=0.15 N=0.75 0--1     1     1 0.2 15 0.99 0.092 0.89 0.082 1--2 1         1.75 0.35 25 0.63 0.022 2.55 0.056 2--3   1       2.25 0.45 25 0.81 0.035 0.81 0.028 5--4         1 0.75 0.2 15 0.99 0.092 5.2 0.478 4--3       1   1.75 0.35 25 0.63 0.022 1.8 0.040 3--6 1 1 1 1 1 4 0.8 32 0.79 0.024 0.58 0.014 6--7 2 2 2 2 2 8 1.24 40 1.09 0.04 3.1 0.124 7--8 4 4 4 4 4 16 1.76 50 0.9 0.02 3.1 0.062 8--9 6 6 6 6 6 24 2.16 50 1.1 0.029 3.1 0.0899 9--10 8 8 8 8 8 32 2.49 50 1.27 0.038 3.1 0.1178 10--11 10 10 10 10 10 40 2.78 65 0.84 0.013 3.1 0.0403 11--12 12 12 12 12 12 48 3.05 65 0.92 0.015 3.1 0.0465 12--13 14 14 14 14 14 56 3.29 65 0.99 0.018 3.1 0.0558 13--14 16 16 16 16 16 64 3.52 65 1.06 0.02 3.1 0.062 给水立管JI-7,JL-13水力计算表。因为JL-7,JL-13水力情况相同,所以合用一个表格。 图3-6 给水立管JL-7 图3-7 给水立管JL-13 表3-7 给水立管JL-7,JL-13水力计算表 计算管段编号 卫生器具数量 管段总当量 设计秒流量(l/s) 管径mm 流速m/s 水力坡降kPa/m 距离m 沿程损失kPa 洗脸盆混合水嘴 q=0.15 N=0.75 大便器 冲洗水箱浮球阀 q=0.1 N=0.5 洗涤盆混合水嘴 q=0.15 N=1 家用洗衣机水嘴 q=0.2 N=1 淋浴器混合阀 q=0.15 N=0.75   0--1     1     1 0.2 15 0.99 0.092 0.89 0.082 1--2 1         1.75 0.35 25 0.63 0.022 2.55 0.056 2--3   1       2.25 0.45 25 0.81 0.035 0.81 0.028 5--4         1 0.75 0.2 15 0.99 0.092 5.2 0.478 4--3       1   1.75 0.35 25 0.63 0.022 1.8 0.040 3--6 1 1 1 1 1 4 0.8 32 0.79 0.024 0.58 0.014 6--7 2 2 2 2 2 8 1.24 40 1.09 0.04 3.1 0.124 7--8 3 3 3 3 3 12 1.52 50 0.77 0.015 3.1 0.465 8--9 4 4 4 4 4 16 1.76 50 0.9 0.02 3.1 0.062 9--10 5 5 5 5 5 20 1.97 50 1 0.025 3.1 0.0775 10--11 6 6 6 6 6 24 2.16 50 1.1 0.029 3.1 0.0899 11--12 7 7 7 7 7 28 2.33 50 1.19 0.034 3.1 0.1054 12--13 8 8 8 8 8 32 2.49 50 1.27 0.038 3.1 0.1178 3.3水泵的选型 贮水池最低水位的标高为-5.250m,高区给水系统所需压力按下式计算: 公式3-6 式中 H---高区生活给水系统所需要的水压,kPa; H1---贮水池最低水位至中区最不利配水点位置高度所需要的静水压,kPa; H2----高区管路的总水头损失,局部水头损失取沿程水头损失的30%,kPa; H4----高区最不利配水点所需的的流出水头,kPa。 前已述及,贮水池最低水位为标高为-5.250m,高区最不利点标高为66.35m,因此有H1=66.35+5.250=71.60m 局部水头损失取沿程水头损失的30%计,高区管网沿程水头损失为2.65 m则H2=2.65x1.3=3.445m。 最不利配水卫生器具流出水头按H4=5计,则有: H=71.6+3.445+5=80.045m 按Qs=10.26L/s,H=100.87mH2O 选用上海凯泉KQL80/285型水泵(Q=8.3-12L/s,H=105-101m, N=30kW)2台,其中一用一备。 同理中区生活给水泵的计算与选择 变频调速泵供水方式,水泵的出水量要满足系统高峰用水要求,故中区水泵的出水量应按中区给水系统的设计秒流量确定 中区给水系统所需压力按下式计算: 公式3-7 前已述及,贮水池最低水位为标高为-5.250m,中区最不利点标高为33m,因此有H1=53+5.25=58.25m 局部水头损失取沿程水头损失的30%计,中区管网沿程水头损失为2.225kPa,则H2=2.225x1.3=2.8925=2.9m。 最不利配水卫生器具流出水头按H4=5m计,则有: H=58.25+2.9+5=66.15m。 按Qs=10.26L/s,H=66.15mH2O,选用上海凯泉泵业KQL80/235型水泵(Q=9.0-13.0L/s,H=73-70m, N=18.5kW)2台,其中一用一备。 气压罐选型:立式隔膜气压罐SBL800×0.6,直径800mm,总容积0.838,高度2370mm,罐体最高工作压力为1.0MPa,接管直径DN=65mm,高度480mm。 辅助泵选型:型号40DLB-10×6(,,N=4.0Kw)共选1台。 第4章 热水系统计算 4.1 热水量计算 由于低区没有热水用水设备,因此只对中、高区的热水进行水利计算 该地区地表水温度为5℃,该建筑公寓部分共有544人。 根据建筑物性质,用水情况及用水单位数,按照《建筑给水排水设计规范GB50015-2003》确定用水定额及小时变化系数,计算出建筑最大日用水量及设计小时用水量: 公式4-1 式中:最大小时热水用水量,L/h; 用水计算单位数(人数或床为数); 一日内热水供应时间; 热水小时变化系数。 取值可根据《建筑给水排水设计规范GB50015-2003》表5.1.1-1来取,可根据该规范表5.3.1-1来取。 按要求取每日供应热水时间为24h,取计算用的热水供应水温为70℃,冷水温度为5℃,查《建筑给水排水设计规范GB50015-2003》表5.1.1-1,取60℃的热水用水定额为80L/人·d,中区与高区用水人数一样,则高区的最高日用水量为: 折合成70℃热水的最高日用水量为: 查《建筑给水排水设计规范GB50015-2003》表5.3.1-1热水小时变化系数取3.4,则70℃时最高日最大时用水量为: 中区与高区用水人数一样,则中区的最高日最大时用水量为 4.2 热水量计算 集中热水系统的设计小时耗热量,应根据小时热水量和冷、热水温差计算确定,可按下式计算: 公式4-2 式中:设计小时耗热量,W; 最大小时热水用量,L/h; 热水温度,℃; 冷水温度,℃; 水的比热容,取4.19kJ/(kg·℃). 根据设计原始资料,本设计冷水温度为10℃,热水温度为70℃,则设计小时耗热量计算如下: 4.3 加热设备选择计算 采用半容积式水加热器,设蒸汽表压为0.2MPa,相对应的绝对压强为0.3MPa,其饱和温度为133℃,按公式: 公式4-3 式中:计算温度差,℃; 热媒的初温和终温,℃; 被加热水的初温和终温,℃。 所以 根据半容积式水加热器有关资料,铜盘管的传热系数为,取0.7,取1.2,代入公式:可得 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: 根据计算所得,查《高层建筑给水排水设计手册》中表5-44,选得BFGLV900型半容积式水加热器1台,其中罐体总容积为1.0,罐体公称直径为900mm,最大工作压力为1.0MPa,换热面积为4.1㎡,热交换管束长1090mm。 4.4 热水配水管网的水力计算 热水配水管网水力计算,设计秒流量公式与给水管网计算相同,应查热水水力计算表进行配管和压力损失。经计算热水系统中。 中区热水配水管网水力计算: 沿程压力损失为25.154kpa 中区配水管网计算管路总压力损失为: 则中区热水配水管网所需水压为: (其中50kPa为最不利配水点龙头的最低工作压力,381.5为静水压),显然中区变频泵提供的水压可以满足要求。 图4-1中区热水管网 表4-1 计算管段编号 卫生器具数量 管段总当量 设计秒流量(l/s) 管径mm 流速m/s 水力坡降m水柱/m 距离m 沿程损失kPa 洗脸盆混合水嘴 q=0.15 N=0.75 洗涤盆混合水嘴 q=0.2 N=1 淋浴器混合阀 q=0.15 N=0.75 0--1   1   1 0.2 20 0.53 0.206 2.9 0.5974 1--2 1 1   1.75 0.35 20 0.92 0.55 1.16 0.638 3--2     1 0.75 0.15 20 0.39 0.123 1.6 0.1968 2--4 1 1 1 2.5 0.5 25 0.9 0.042 0.61 0.02562 4--5 2 2 2 5 0.98 40 0.86 0.026 0.6 0.0156 5--6 4 4 4 10 1.39 50 0.71 0.013 3.1 0.0403 6--7 6 6 6 15 1.7 50 0.87 0.019 3.1 0.0589 7--8 8 8 8 20 1.97 50 1 0.025 3.1 0.0775 8--9 10 10 10 25 2.2 50 1.12 0.03 3.1 0.093 9--10 12 12 12 30 2.41 65 0.73 0.01 3.1 0.031 10--11 14 14 14 35 2.6 65 0.78 0.011 3.1 0.0341 11--12 16 16 16 40 2.78 65 0.84 0.013 3.1 0.0403 12--13 16 16 16 40 2.78 65 0.84 0.013 1.54 0.02002 13--14 32 32 32 80 3.94 65 1.19 0.025 8.36 0.209 14--15 56 56 56 140 5.21 80 1.13 0.013 8.39 0.10907 15--16 88 88 88 220 6.53 100 0.8 0.007 8.67 0.06069 16--17 104 104 104 260 7.09 100 0.87 0.008 1.7 0.0136 17--18 136 136 136 340 8.1 100 0.99 0.01 25.45 0.2545 高区热水配水管网水力计算: 沿程水力损失为27.634kpa 高区配水管网计算管路总压力损失为: 水加热器出口至最不利配水点龙头的压差为: 则高区热水配水管网所需水压为: (其中50kPa为最不利配水点龙头的最低工作压力),显然高区变频泵提供的水压可以满足要求。 图4-2 高区热水管网 表4-2 计算管段编号 卫生器具数量 管段总当量 设计秒流量(l/s) 管径mm 流速m/s 水力坡降m水柱/m 距离m 沿程损失kPa 洗脸盆混合水嘴 q=0.15 N=0.75 洗涤盆混合水嘴 q=0.2 N=1 淋浴器混合阀 q=0.15 N=0.75 0--1   1   1 0.2 20 0.53 0.206 2.9 0.5974 1--2 1 1   1.75 0.35 20 0.92 0.55 1.16 0.638 3--2     1 0.75 0.15 20 0.39 0.123 1.6 0.1968 2--4 1 1 1 2.5 0.5 25 0.9 0.042 0.61 0.02562 4--5 2 2 2 5 0.98 40 0.86 0.026 0.6 0.0156 5--6 4 4 4 10 1.39 50 0.71 0.013 3.1 0.0403 6--7 6 6 6 15 1.7 50 0.87 0.019 3.1 0.0589 7--8 8 8 8 20 1.97 50 1 0.025 3.1 0.0775 8--9 10 10 10 25 2.2 50 1.12 0.03 3.1 0.093 9--10 12 12 12 30 2.41 65 0.73 0.01 3.1 0.031 10--11 14 14 14 35 2.6 65 0.78 0.011 3.1 0.0341 11--12 16 16 16 40 2.78 65 0.84 0.013 3.1 0.0403 12--13 16 16 16 40 2.78 65 0.84 0.013 1.54 0.02002 13--14 32 32 32 80 3.94 65 1.19 0.025 8.36 0.209 14--15 56 56 56 140 5.21 80 1.13 0.013 8.39 0.10907 15--16 88 88 88 220 6.53 100 0.8 0.007 8.67 0.06069 16--17 104 104 104 260 7.09 100 0.87 0.008 1.7 0.0136 17--18 136 136 136 340 8.1 100 0.99 0.01 50.25 0.5025 4.5 热水回水管网的水力计算 计算各管段的终点水温,可按面积比温降方法计算。计算管路的面积比温降为,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,干管均按相应的保温层厚度取值。 4-3 每米管道外表面积(m2) 管径DN(mm) 20 25 32 40 50 70 80 100 125 外径(mm) 26.75 33.5 42.25 48 60 75.5 88.5 114 140 保温厚度 30 30 30 30 30 40 40 40 40 保温后表面积 0.178 0.199 0.227 0.245 0.283 0.363 0.404 0.484 0.565 高区热水管网计算: 高区配水管网计算管路的,其中为计算管段外径,h为保温层厚度,则: 然后从第18点开始,按公式依次算出各节点的水温值,将计算结果列于表中。例如:;; ;……。 根据管段节点水温,取其算术平均值得到管段平均温度值。图4-3 配水管网各管段热损失按公式计算,其中D取外径,K取,则有 高区配水管网的总热损失为: + =35861.62+405.07+3445.6+2416.69+1777.6+322.1+1075+1070+1065+908.36+904.45+900.78+896.86 =51049KJ/h=9961.6W 代入公式可得总循环流量: 因为配水管网以节点17为界两端非对称布置,因此需按公式qx(n+1)=∑Qs(n+1)qxn/∑Qsn-Qsn对qx进行分配,计算结果填入表中。 表4-3 高区热水配水管热损失及循环流量计算 节点 管段 编号 管长L/m 管径DN/mm 外径D/mm 保温系数 节点水温 平均 空气 温差 △t /℃ 热损失 qs /(kJ/h) 循环流量qx/(L/s) /℃ 水温 温度 tj /℃   tm /℃   5           56.56             5~6 3.1 50 60 0   56.64 20 36.64 896.86 0.086 6           56.72             6~7 3.1 50 60 0   56.8 20 36.8 900.78 0.086 7           56.87             7~8 3.1 50 60 0   56.95 20 36.95 904.45 0.086 8           57.03             8~9 3.1 50 60 0   57.11 20 37.11 908.36 0.086 9           57.19             9~10 3.1 65 70 0   57.29 20 37.29 1065 0.086 10           57.38             10~11 3.1 65 70 0   57.47 20 37.47 1070 0.086 11           57.56             11~12 3.1 65 70 0   57.65 20 37.65 1075 0.086 12           57.74             12~13 1.54 65 70 0.6   57.84 20 37.84 322.1 0.086 13           57.94             13~14 8.36 65 70 0.6   58.47 20 38.47 1777.6 0.107 14           59             14~15 8.39 80 88.5 0.6   61.22 20 41.22 2416.69 0.136 15           63.43             15~16 8.67 100 114 0.6   64.15 20 44.15 3445.6 0.177 16           64.86             16~17 1.7 100 114 0.6   65 20 45 405.07 0.182 17           65.14             17~ 50.25 100 114 0   67.57 20 47.57 35861.62 0.238 18 18           70           然后计算循环流量在配水、回水管网中的压力损失。取回水管管径比相应配水管段管径小1~2级, 表4-4 高区循环压力计算表 管路 管道 编号 管长L /mm 管径DN/mm 循环流量qx/(L/s) 沿程压力损失 流速/(m/s) 压力损失总和/Pa Pa/m Pa 配水 管网 5--6 3.1 50 0.086 1.57 4.867 0.04 1.3∑py=1.3×52.665Pa=68.46Pa 6--7 3.1 50 0.086 1.57 4.867 0.04 7--8 3.1 50 0.086 1.57 4.867 0.04 8--9 3.1 50 0.086 1.57 4.867 0.04 9--10 3.1 65 0.086 0.5 1.55 0.35 10--11 3.1 65 0.086 0.5 1.55 0.35 11--12 3.1 65 0.086 0.5 1.55 0.35 12--13 1.54 65 0.086 0.5 0.77 0.35 13--14 8.36 65 0.107 1 8.36 0.04 14--15 8.39 80 0.136 0.45 3.7755 0.03 15--16 8.67 100 0.177 0.2 1.734 0.02 16--17 1.7 100 0.182 0.2 0.34 0.02 17--18 50.25 100 0.238 0.27 13.5675 0.03 回水管网 5--13 23.24 40 0.086 5.39 125.2636 0.07 1.3∑py=1.3×222.87Pa=289.73Pa 13--14 8.36 50 0.107 2.33 19.4788 0.058 14--15 8.39 70 0.136 1 8.39 0.04 15--16 8.67 80 0.177 0.66 5.7222 0.04 16--17 1.7 80 0.182 0.71 1.207 0.04 17--18 50.25 80 0.238 1.25 62.8125 0.05 中区热水管网计算: 中区配水管网计算管路的,其中为计算管段外径,h为保温层厚度,则: 然后从第18点开始,按公式依次算出各节点的水温值,将计算结果列于表中。例如:;; ;……。图4-5 根据管段节点水温,取其算术平均值得到管段平均温度值。 配水管网各管段热损失按公式计算,其中D取外径,K取,则有 。 高区配水管网的总热损失为: + =14925.76+480.5+2390.18+1725.16+1312+236.8+1184.27+1177+1170+997+991.6+986.2+981.06 =28557.53KJ/h=7933W 代入公式可得总循环流量: 因为配水管网以节点17为界两端非对称布置,因此需按公式qx(n+1)=∑Qs(n+1)qxn/∑Qsn-Qsn对qx进行分配,计算结果填入表中。 表4-5 高区热水配水管热损失及循环流量计算 节点 管段 编号 管长L/m 管径DN/mm 外径D/mm 保温系数 节点水温 平均 空气 温差 △t /℃ 热损失 qs /(kJ/h) 循环流量qx/(L/s) /℃ 水温 温度 tj /℃   tm /℃   5           59.97             5~6 3.1 50 60 0   60.08 20 40.08 981.06 0.082 6           60.18             6~7 3.1 50 60 0   60.29 20 40.29 986.2 0.082 7           60.4             7~8 3.1 50 60 0   60.51 20 40.51 991.6 0.082 8           60.62             8~9 3.1 50 60 0   60.73 20 40,73 997 0.082 9           60.84             9~10 3.1 65 70 0   60.97 20 40.97 1170 0.082 10           61.09             10~11 3.1 65 70 0   61.22 20 41.22 1177 0.082 11           61.34             11~12 3.1 65 70 0   61.47 20 41.47 1184.27 0.082 12           61.59             12~13 1.54 65 70 0.6   61.73 20 41.73 236.8 0.082 13           61.86             13~14 8.36 65 70 0.6   62.59 20 42.59 1312 0.096 14           63.32             14~15 8.39 80 88.5 0.6   64.14 20 44.14 1725.16 0.114 15           64.96             15~16 8.67 100 114 0.6   65.94 20 45.94 2390.18 0.14 16           66.91             16~17 1.7 100 114 0.6   67.1 20 47.1 480.5 0.145 17           67.29             17~18 20.45 100 114 0   68.65 20 48.65 14925.76 0.19 18           70           然后计算循环流量在配水、回水管网中的压力损失。取回水管管径比相应配水管段管径小1~2级, 表4-6 高区循环压力计算表 管路 管道 编号 管长L /mm 管径DN/mm 循环流量qx/(L/s) 沿程压力损失 流速/(m/s) 压力损失总和/Pa Pa/m Pa 配水 管网 5--6 3.1 50 0.082 1.5 4.65 0.04 1.3∑py=1.3×43.129Pa=56.07Pa 6--7 3.1 50 0.082 1.5 4.65 0.04 7--8 3.1 50 0.082 1.5 4.65 0.04 8--9 3.1 50 0.082 1.5 4.65 0.04 9--10 3.1 65 0.082 0.6 1.86 0.03 10--11 3.1 65 0.082 0.6 1.86 0.03 11--12 3.1 65 0.082 0.6 1.86 0.03 12--13 1.54 65 0.082 0.6 0.924 0.03 13--14 8.36 65 0.096 1 8.36 0.04 14--15 8.39 80 0.114 0.35 2.94 0.025 15--16 8.67 100 0.14 0.1 0.867 0.02 16--17 1.7 100 0.145 0.2 0.34 0.02 17--18 20.45 100 0.19 0.27 5.5215 0.03 回水管网 5--13 23.24 40 0.082 5 116.2 0.07 1.3∑py=1.3×156.7Pa=203.7Pa 13--14 8.36 50 0.096 1.86 15.5496 0.05 14--15 8.39 70 0.114 0.65 5.4535 0.03 15--16 8.67 80 0.14 0.34 2.9478 0.025 16--17 1.7 80 0.145 0.35 0.595 0.03 17--18 20.45 80 0.19 0.78 15.951 0.04 4.6 选择循环水泵 根据公式可知: 高区循环水泵流量满足(0.857) Qb-----------循环水泵的出水量,qx------------全日供应热水系统的总循环流量 按公式可知 -----------------循环水泵的扬程(Kpa) 中区循环水泵流量满足(0.684) Qb-----------循环水泵的出水量,qx------------全日供应热水系统的总循环流量 按公式可知 -----------------循环水泵的扬程(Kpa) 据此中(同高区)、高区分别对循环水泵进行选型:均选用ISGB40 -12.5A型管道泵(,)。 第5章排水系统的计算 5.1 设计要点 1.每个卫生间均应设置一个 50mm 的地漏,地漏的顶面应低于地面 5-10mm,水封深 度应介于 50-100mm 之间。 2.排水立管应隔层设检查口,中心距地面通常为 1.0m,水平管道末端应设清扫口。 3.管材为铸铁管。 4.通气管设专用通气管和伸顶通气管两种。 5.通气管管径的确定 1)通气立管长度在 50m 以上,其管径与污水立管管径相同。 2)伸顶通气管与污水立管管径相同。 5.2 设计计算 5.2.1计算管段污水的设计秒流量 生活污水和废水的设计秒流量由以下公式可得,其中根据该办公楼的性质该公式可简化为: 公式5-1 α=1.5 管道的坡度: 管径(mm) DN50 DN75 DN100 DN150 DN200 排水铸铁管 0.035 0.025 0.020 0.010 0.008 5.2.2低区排水系统的计算 大便器是卫衣没有十字栏栅的卫生器具,顺势排水量大,污水中的固体杂质多,大便器排水干最小管径不得小于100mm。 若小便器和小便槽冲洗不及时,尿垢容易聚积、堵塞管道,小便槽或连接3个及3个以上的小便器,其污水支管管径不宜小于75mm。 因为低区公共卫生间连接卫生器具较多,排水流量较大,所以根据规范和经验,连接小便器的排水管道管径统一采用90mm,连接冲洗水箱大便器的排水管道管径采用100mm,连接自闭式冲洗阀大便器的排水管道管径统一采用125mm。坡度为0.03.排水立管和出户管的管径为150mm。 图5-1低区排水系统 靠近排水横支管与立管的连接处距排水立管官底的垂直距离不得小于表中的规 定。表5-1: 所以3层卫生器具的排水横支管与立管的连接处距排水立管官底的垂直距离不得小于0.75m,因此需要单独排放,不与3层以上楼层共用立管。3层排水管道的布置与3层以上楼层布置相同,污水经管道集中后排入总立管流入化粪池。 5.2.3排水立管的计算 厨房排水立管(的水力计算计算,这几根立管的水力情况相同。计算结果如下表。表5-2 管段编号 卫生器具数量 当量总数 设计秒流量(L/s) 管径De 单格洗涤盆 1--2 1 2 0.67 75 2--3 2 4 1.03 75 3--4 3 6 1.11 75 4--5 4 8 1.18 75 5--6 5 10 1.24 75 6--7 6 12 1.29 75 7--8 7 14 1.34 75 8--9 8 16 1.39 75 9--10 9 18 1.43 75 10--11 10 20 1.47 75 11--12 11 22 1.51 75 12--13 12 24 1.55 75 13--14 13 26 1.58 75 14--15 14 28 1.62 75 15--16 15 30 1.65 75 图5-2 相邻两卫生间合用的排水立管水力计算,计算结果填入表5-3中。 图5-3 表5-3 计算管段编号 卫生器具数量 管段总当量 设计秒流量(l/s) 管径de 淋浴器 洗脸盆 大便器 1--2 2 2 2 14.4 2.68 110 2--3 4 4 4 28.8 2.97 110 3--4 6 6 6 43.2 3.18 110 4--5 8 8 8 57.6 3.37 110 5--6 10 10 10 72 3.53 110 6--7 12 12 12 86.4 3.67 110 7--8 14 14 14 100.8 3.81 110 8--9 16 16 16 115.2 3.93 110 9--10 18 18 18 129.6 4.05 110 10--11 20 20 20 144 4.16 110 11--12 22 22 22 158.4 4.27 110 12--13 24 24 24 172.8 4.37 110 13--14 26 26 26 187.2 4.46 110 14--15 28 28 28 201.6 4.56 110 15--16 30 30 30 216 4.65 110 单个卫生间排水立管水力计算表 图5-4 表5-4 计算管段编号 卫生器具数量 管段总当量 设计秒流量(l/s) 管径de 淋浴器 洗脸盆 大便器 1--2 1 1 1 7.2 2.4 110 2--3 2 2 2 14.4 2.68 110 3--4 3 3 3 21.6 2.84 110 4--5 4 4 4 28.8 2.97 110 5--6 5 5 5 36 3.08 110 6--7 6 6 6 43.2 3.18 110 7--8 7 7 7 50.4 3.28 110 8--9 8 8 8 57.6 3.37 110 9--10 9 9 9 64.8 3.45 110 10--11 10 10 10 72 3.53 110 11--12 11 11 11 79.2 3.6 110 12--13 12 12 12 86.4 3.67 110 13--14 13 13 13 93.6 3.74 110 14--15 14 14 14 100.8 3.81 110 15--16 15 15 15 108 3.87 110 阳台排水立管水力计算、计算结果填入表5-5中。 表5-5 管段编号 卫生器具数量 当量总数 设计秒流量(L/s) 管径De 家用洗衣机 1--2 1 1.5 0.5 75 2--3 2 3 0.81 75 3--4 3 4.5 0.88 75 4--5 4 6 0.94 75 5--6 5 7.5 0.99 75 6--7 6 9 1.04 75 7--8 7 10.5 1.08 75 8--9 8 12 1.12 75 9--10 9 13.5 1.16 75 10--11 10 15 1.2 75 11--12 11 16.5 1.23 75 12--13 12 18 1.26 75 13--14 13 19.5 1.29 75 14--15 14 21 1.32 75 15--16 15 22.5 1.35 75 图5-5 阳台排水立管 图5-6 北阳台排水横干管计算结果填入表5-6中 管段编号 卫生器具数量 当量总数 设计秒流量(L/s) 管径De 坡度 家用洗衣机 1--2 15 22.5 1.35 90 0.01 2--3 30 45 1.71 90 0.01 3--4 45 67.5 1.98 90 0.01 4--5 60 90 2.21 90 0.01 5--6 75 112.5 2.41 110 0.01 6--7 90 135 2.59 110 0.01 7--8 105 157.5 2.76 110 0.01 图5-6 北阳台排水横干管 南阳台横干管水力计算 图5-7南阳台排水横干管 表5-7 计算结果填入表5-7中 管段编号 卫生器具数量 当量总数 设计秒流量(L/s) 管径De 坡度 家用洗衣机 1--2 15 22.5 1.35 90 0.01 2--3 30 45 1.71 90 0.01 3--4 45 67.5 1.98 90 0.01 4--5 60 90 2.21 90 0.01 5--6 75 112.5 2.41 110 0.01 6--7 90 135 2.59 110 0.01 7--8 105 157.5 2.76 110 0.01 8--9 120 180 2.91 110 0.01 9--10 135 202.5 3.06 110 0.01 10--11 150 225 3.2 110 0.01 图5-8排水横干管 表5-8 计算结果填入表5-8中 管段编号 卫生器具数量 当量总数 设计秒流量 管径de 坡度 单格洗涤盆 淋浴器 洗脸盆 大便器 洗衣机       1--2 15         30 1.66 90 0.015 2--3 30         60 2.06 90 0.015 3--4 30 30 30 30   276 4.49 125 0.015 4--5 30 60 60 60   492 5.49 125 0.015 5--6 45 60 60 60   522 5.61 125 0.015 6--7 60 60 60 60   552 5.73 125 0.015 7--8 75 60 60 60   582 5.84 125 0.015 8--9 75 90 90 90   798 6.58 125 0.015 9--10 90 90 90 90   828 6.68 125 0.015 10--11 105 90 90 90   858 6.77 125 0.015 11--12 120 90 90 90   888 6.86 125 0.015 12--13 120 120 120 120   1104 7.48 160 0.015 13--14 120 150 150 150   1320 8.04 160 0.015 14--15 135 150 150 150   1350 8.11 160 0.015 15--16 150 150 150 150   1380 8.19 160 0.015 16--17 165 150 150 150   1410 8.26 160 0.015 17--18 180 150 150 150   1440 8.33 160 0.015 18--19 180 165 165 165   1548 8.58 160 0.015 19--20 180 195 195 195   1764 9.06 160 0.015 20--21 195 195 195 195   1794 9.12 160 0.015 21--22 210 195 195 195   1824 9.19 160 0.015 22--23 225 195 195 195   1854 9.25 160 0.015 23--24 225 225 225 225   2070 9.69 160 0.015 24--25 225 255 255 255   2286 10.11 160 0.015 25--26 225 255 255 255 105 2443.5 10.4 160 0.015 26--27 225 255 255 255 255 2668.5 10.8 160 0.015 27--28 240 255 255 255 255 2698.5 10.85 160 0.015 28--29 255 255 255 255 255 2728.5 10.9 160 0.015 5.3地下室集水坑排水 根据建筑防火设计规范的要求,消防电梯井底应设排水设施,且要求其集水坑有效容积不小于2,水泵出水量不小于10L/s。 该建筑消防电梯直达地下室,在消防电梯旁的空间作集水坑,在适当下卧,以接纳由消防电梯基底下或基底板上的侧壁引来的废水。本工程即是在基底板上设三个150过水孔(孔底标高与底板上皮平),且将集水坑底标高与消防电梯底板标高保持0.8m的距离,既可满足规范关于“集水坑有效容积不小于2”的 要求,又可防止排水不净而淹没电梯基底缓冲弹簧,造成锈蚀,危害安全。 消防电梯井底排水泵选用污水潜水泵AS30-2/CB两台,一用一备(Q=42/h,H=11m,N=2.9kW)。其水力计算考虑的因素同设备间,具体计算略。 5.4污水局部处理——化粪池的设计与计算 化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的最初级处理构筑物。 (1)化粪池实际使用总人数: 人 (则按照《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003),商场人数按有效面积/人来估算) (2)污水容积按下式计算: = 公式5-2 式中 —— 污水容积,; ——使用卫生器具人数占总人数的百分比; N —— 使用总人数; q —— 每人每天排水量,L/s; t —— 停留时间,h。 本设计中,公寓取70%,商场取10%,公寓每人每天的排水量q=212L;商场15L,停留时间t=12h。 (3)污泥容积计算: 公式5-3 式中 —— 污泥容积,; —— 每人每天污泥量,合流制0.7L/(人d); T —— 污水清掏周期,d,取180天; K —— 化粪池中发酵后体积缩减系数,K=0.8; b、c —— 新鲜污泥和发酵污泥的含水量,分别取95%和90%; m —— 清淘后残留的熟污泥量容积系数,取为1.2。 (4)化粪池容积计算 将已知系数代入公式得化粪池容积 =90.16m3 根据《给水排水设计手册02册》选用92s213,13-100A00型化粪池, 有效容积为100m3 化粪池设在室外,与建筑物外墙间隔不小于5m,并且不影响建筑物基础。池外壁与室外给水构筑物外比不小于30m。室外排水管采用PE管。连接检查井的排水管采用机制铸铁管。 第6章 消火栓系统的计算 6.1消火栓系统的计算 按规范要求,本建筑属于一类高层民用建筑,每层任何一处着火,必须保证两股水柱同时到达。 消火栓给输管道中的流速一般以1.4 m/s至1.8 m/s为宜,不允许大于2.5 m/s。 根据本建筑的性质,按规范规定,室内消火栓用水量40L/s,每根竖管最小流量15L/S,每根水枪最小流量5L/S,火灾延续时间3h,设计充实水柱长度11.42m 根据规范选取最不利消防竖管出水枪数3支,相邻消防竖管出水枪数3支,次相邻消防竖管2支。 当消火栓给水系统中,消火栓口处压力超过1.0MPa,自动喷水灭火系统中管网压力超过1.2MPa时,则需分区供水。 水箱的设置高度应满足建筑高度不超过100m,最不利点消火栓静水压不低于0.07MPa。 自动喷水灭火系统管道的设计流速不大于5m/s,在个别情况下配水支管设计流速不大于10m/s。系统管径DN不小于25mm。 计算原理参照《全国民用建筑工程设计技术措施2009》,《建筑给水排水工程》(中国建筑工业出版社) 基本计算公式 1、最不利点消火栓流量: 公式6-1 式中:qxh -- 水枪喷嘴射出流量(L/s) (依据规范需要与水枪的额定流量进行比较,取较大值) B -- 水枪水流特性系数 Hq -- 水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压(mH2 O) 2、最不利点消火栓压力: 公式6-2 式中:Hxh -- 消火栓栓口的最低水压(0.010MPa) hd --消防水带的水头损失(0.01MPa) hq -- 水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压(0.01MPa) Ad -- 水带的比阻 Ld -- 水带的长度(m) qxh -- 水枪喷嘴射出流量(L/s) B-水枪水流特性系数 Hsk -- 消火栓栓口水头损失,宜取0.02Mpa 3、次不利点消火栓压力: 公式6-3 式中:H层高 -- 消火栓间隔的楼层高(m) Hf+j -- 两个消火栓之间的沿程、局部水头损失(m) 4、次不利点消火栓流量: 公式6-4 (依据规范需要与水枪的额定流量进行比较,取较大值) 5、流速V: 公式6-5 式中:qxh -- 管段流量L/s Dj -- 管道的计算内径(m) 6、水力坡降: 公式6-6 式中:i -- 每米管道的水头损失(mH20/m) V -- 管道内水的平均流速(m/s) Dj -- 管道的计算内径(m) 7、沿程水头损失: 公式6-7 式中:L -- 管段长度m 8、局部损失(采用当量长度法): (当量) 公式6-8 式中:L(当量) -- 管段当量长度,单位m(《自动喷水灭火系统设计规范》附录C) 计算参数: 水龙带材料:衬胶 水龙带长度:20m 水龙带直径:65mm 水枪喷嘴口径:19mm 充实水柱长度:11.42 m 图6-1 消火栓计算示意图 表6-1 设计管段编号 设计流量Q/(L/s) 管径DN/(mm) 流速v/(m/s) 管段长度L/m 单位管长压力损失mH2O/m 管段沿程压力损失m 1--2 5 100 0.58 3.1 0.0074 0.2294 2--3 5+5.43=10.43 100 1.21 3.1 0.0295 0.9145 3--4 10.43+5.87=16.3 100 1.89 67 0.071 4.757 4--5 32.6 200 1.04 10.95 0.0097 0.11 5--6 43.3 200 1.38 3 0.0168 0.05     6.06 6.2消防水箱设计计算 6.2.1 设计计算依据 水箱消防贮水量应按建筑物的室内消防用水总量的10分钟用水量进行计算。消防水箱容积按下式计算: 公式6-9 式中 Vx----消防水箱容积,m3; qx----室内消防用水总量,L/s; Tx----火灾初期时间,按10min计。 《建筑设计防火规范》第8.6.3条规定:室内消防水箱(包括分区给水系统的分区水箱)应储存10min的消防用水量,当室内消防用水量不超过25L/s,经计算水箱消防储水量超过12m3,仍可采用12m3;当室内消防用水量超过25L/s,经计算水箱消防储水量超过18m3,仍可采用18m3。 6.2.2 设计计算 世纪城公寓室内消火栓用水量为43.3L/s,自动喷水灭火系统用水量为25.27L/s,室内消防用水总量为68.57L/s,按式(3-3)计算消防水箱贮水量为: 根据规范要求消防水箱取为 18m3,屋顶水箱贮水量由生活给水立管提供。 6.3 消防水池设计计算 根据《高规》第7.3.2条规定,世纪城公寓楼应设消防水池。 消防水池的消防贮水量应按下式确定: 公式6-10 式中 Vf----消防水池贮存消防水量,m3; Qf----室内消防用水量与室外给水管网不能保证的室外消防用水量之和,L/s; QL----市政管网可连续补充的水量,L/s; Tx----火灾延续时间,h,详见《建筑给水排水工程》(第五版)附录3.1。 世纪城公寓室内消防用水量为43.3L/s,室外消火栓用水量为30L/s,自动喷水灭火系统用水量为18.62L/s,其中消火栓灭火延续时间为3h,自喷灭火时间为1h。消防水池建在室外。 市政给水管网管径为DN500mm,水压为0.2MPa,室外环状给水管网与市政给水管网之间通过两根连接管连接,连接管的管径为 250mm。室外消火栓用水量全部有室外管网提供。由于在火灾延续时间内市政管网能保证连续补水,市政进水管为两根DN300mm,为安全计,按一根补水,其补水量为Q=40L/s,则补水量 室内所需的消防用水量为: 则消防水池的有效容积为:,取270.6m3。 6.4消防水泵的选择 消防水泵的流量,应按满足火灾发生时建筑内消火栓使用总数的每个消火栓的设计流量之和计算。 消防泵的扬程按下式计算: 公式6-11 式中 Hb----消防水泵的压力,kPa; Hxh----最不利消火栓所需水压,kPa; Hg----管网的水头损失,kPa; Hz----消防水池最低水位与最不利消火栓的压力差,kPa。 由前面计算已知,消火栓系统消防水量为Qx=43.3L/s,最不利点消火栓所需的压力为18.71H2O,消防水池的最低水位为-8.850m,最不利消火栓的标高为57.8m,两者之间的高差为66.65m。 由消火栓口至最不利消火栓的管道水头损失为Hg1=6.06mH2O。则消火栓泵的扬程为:Hb=Hxh+Hg1+Hz=18.71+6.06+66.65=91.42mH2O。 根据Qx=43.3/s,Hb=91.42mH2O,选择山东双轮集团生产的型号为100DL100-20*5立式多级消防泵三台,两用一备。水泵性能参数为:Q=16.67~27.78L/s,H=120~100m,N=45kw。 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不小于10m水柱的要求,不再进行核算。 按《高层民用建筑设计防火规范》规定水箱的设置高度应满足建筑高度不超过 100m,最不利点消火栓静水压不低于0.07MPa的要求。 屋顶水箱安装高度的校核 最不利点消火栓的静压力为: 按《高层民用建筑设计防火规范》规定水箱的设置高度应满足建筑高度不超过100m,最不利点消火栓静水压不低于0.07MPa的要求,因此本建筑消防给水系统需设置增压设施。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;对自动喷淋系统不应大于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;主泵启动点,消防主要工作泵启动,其数值小于稳压下限点。 在该工程中稳压泵的流量按1.0 L/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::; 扬程为:m 所以选用GDR32-20型管道泵。流量为1.0 L/s时,扬程21m,功率0.75kW。 气压罐的容量理论上应为两只水枪。故气压罐的容量为两只水枪30s的用水量。即2×5×30=300 L。隔膜式气压水罐选为, .6.5水泵接合器计算 在建筑消火栓给水系统中均应设置水泵接合器。水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置。水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定,每个水泵接合器的流量应按10~15L/s计算,一般不少于2个。可按公式3-12计算: 公式6-11 式中:n----水泵接合器的数量(个); Q----室内消火栓消防用水量(L/s); q----每个水泵接合器供水量(L/s),一般取10~15L/s。 本建筑室内消火栓用水量为43.3L/s,取q为15L/s,则n=43.3/15=2.89 则水泵接合器的个数为3个。 同时水泵接合器安装要求应满足:水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为15~40m。 根据国家建筑标准设计图集01S201:水泵接合器型号为SQS150-A型地上式消防水泵接合器(单组布置、砖砌井室、顶面不过汽车) 第7章 自动喷淋系统的计算 7.1建筑定性 由于该建筑为中危险一级,基本设计数据为最不利点喷头工作压力0.10MPa,设计喷水强度6.0L/(min ·m2),作用面积160m2。 根据自动喷水灭火系统管网的工作压力不应大于1.2MPa,一个报警阀所承受的喷头最大不超过800个,每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头,其高程差不宜大于50m。故本建筑水泵加压不分区,报警阀组分区。 根据建筑结构与性质,本设计采用温度为68°C闭式吊顶型玻璃球喷头,喷头布置根据实际情况进行布置,保证使保护范围内无空白点。 最不利点喷头最低工作压力不应小于 0.05MPa。 7.2水力计算(采用作用面积法) 1每个喷头的喷水量应按下列公式计算(作用面积内各喷头出水流量均相等): 公式7-1 式中:q----喷头流量(L/min); P----喷头工作压力(Mpa),取0.1MPa; K----喷头流量系数,取80。 故 2系统的设计流量,应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定: 公式7-2 式中:Qs---系统设计流量,L/s; qi---最不利点处作用面积内各喷头节点的流量,L/min; n----最不利点处作用面积内的喷头数。 故Qs=19×1.33=25.27L/s 3系统理论秒流量,应按设计喷水强度与面积的乘积确定: 公式7-3 式中:QL----系统理论计算流量,L/s; Qp----设计喷水强度,L/(min.m2); F----作用面积,m2。 故,Qs大于QL满足要求。 4作用面积内的计算平均喷水强度可按公式计算: ,此值大于规范要求6L/(min.m2)。 5.最不利点处作用面积内4只喷头围合范围内的平均喷水强度:6.7L/min,大于6L/min,满足要求。 6. 管径确定:对于自喷管径可根据《自动喷水灭火系统设计规范》中表8.07确定 7. 管道的水损应按下列公式计算: 公式7-4 式中:i----每米管道的水头损失MPa/m; V----管道内水的平均流速m/s; di----管道的计算内径m,取值应按管道的内径减1mm确定。 沿程水头损失应按公式: hy=il 式中:hy---沿程水头损失,MPa; l----管道长度,m。 为简化设计计算,也可查《给水排水工程快速设计手册3》中表4.8-25、4.8-26、4.8-27,局部水头损失可按沿程损失的20%计算。 图7-1自动喷淋系统最不利点示意图 表7-1 管段 喷头数/只 设计流量(L/S) 管径/mm 管段长度/m 流速系数 设计流速/(m/s) 管段比阻/(s2/L2) 压力损失/kpa 1--2 1 1.33 25 2.64 1.833 2.44 0.4367 20.39 2--3 2 2.66 32 2.9 1.05 2.79 0.09386 19.26 3--4 3 3.99 32 3 1.05 4.19 0.09386 44.83 4--5 6 7.98 70 0.63 0.283 2.26 0.002893 1.16 5--6 7 9.31 70 2.31 0.283 2.63 0.002893 5.79 6--7 8 10.64 100 2.91 0.115 1.22 0.0002674 0.88 7--8 14 18.62 100 1.27 0.115 2.14 0.0002674 1.18 8--9 15 19.95 100 1.16 0.115 2.29 0.0002674 1.23 9--10 19 25.27 100 89.3 0.115 2.91 0.0002674 152.48 压力损失之和 247.2 局部损失取沿程损失的20%,故管段内的总损失为 统所需水压,按下式计算: 公式7-6 式中 H ——系统所需水压,; ∑h ——管道沿程和局部损失的累计值,; ——最不利点出喷头的工作压力,,取; Z ——最不利点出喷头与消防水池的最低水位的高程差,。 7.3加压设备的选择 根据上述计算结果,自动喷淋灭火系统所需压力为107.52,即所选自喷泵的扬程为107.52m;所需供水量为25.27L/s,即所选自喷泵的流量为25.27L/s。因此,查表选得自喷泵的型号如下: 泵的型号为上海凯泉泵业KOL100/300,流量18.30-26.4L/S,扬程117-113m,规格尺寸 , N=55kW,选用两台,一用一备。 7.4水泵接合器的选择 自喷的水泵接合器计算同消火栓的计算方式一样,水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定,每个水泵接合器的流量应按10~15L/s计算,一般不少于2个。本建筑自喷用水量为25.27L/s,故本建筑自喷系统选择两台水泵接合器,其型号可根据国家建筑标准设计图集01S201选择:水泵接合器型号为SQS150-A型地上式消防水泵接合器(单组布置、砖砌井室、顶面不过汽车) 结论 本设计在余海静老师的悉心指导和严格要求下顺利完成,从建筑图纸选择、各系统方案的确定到具体的设计和计算,无不凝聚着余老师的心血和耐心。在此向刘老师表示深深的谢意和崇高的敬意。 这次的毕业设计是对大学所学知识的一次综合考察检验,所使用的时间也比较长。因此,在设计期间我在老师的指导下严格要求自己,力求为自己的大学生活交上一份满意的答卷。在设计的过程中,我也遇到了一些问题。比如对以前所学知识感到生疏,这一方面是因为当时学的不够扎实,另一方面是因为没有及时温习。通过查看规范,搜索资料,在老师和同学们的帮助下我按时完成了这次设计。 在此感谢余老师在本次设计中对我的指导和帮助。由于本人能力有限,设计中存在不足之处,请不吝赐教。 参考文献 【1】、现行的《全国通用给排水标准图》或相应的工程所在地的省标准图集。 【2】、《建筑工程设计文件编制深度规定》 【3】、《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003(2009年版) 【4】、《建筑给水排水工程》机械工业出版社,李亚峰主编。 【5】、《建筑给水排水工程设计实例》 【6】、《民用建筑工程给水排水施工图设计深度图样》(04S901) 【7】、《建筑给水排水工程制图标准》 【8】、《建筑防火设计规范》GB 50016-2006 【9】、使用管材的施工技术规程 【10】、《高层民用建筑防火设计规范》GB 50045-95(2005年版) 【11】、《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001(2005年版) 【12】、《自动喷水灭火系统施工与验收规范》GB 50261-2005 【13】、《半即热式水加热器热水供应设计规程》CECS 60:94 【14】、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB 50242-2002 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    贡献于2019-07-11

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