17层综合楼给排水毕业设计.doc 46页

'17层综合楼给排水毕业设计目录第一章引言1第二章工程概况及设计任务22.1、设计题目22.2、目的和作用22.3、设计原始资料22.4、工程概述3第三章建筑给水系统43.1、给水系统方案的确定43.1.1、水源情况43.1.2、用水量43.1.3、分区和供水方式43.1.4、给水管材53.1.5、管网形式及敷设53.2、管道的水力计算63.3、生活贮水量计算133.4、水表选型及水表水头损失计算133.5、对室内管网所需水压进行校核143.6、生活水泵的选择143.6.1、中区水泵的确定：（4~11层）153.6.2、高区水泵的选择：（12~17层）153.6.3、实验室部分水泵选择：（4~16层）163.7、生活水箱有效容积可按下式计算16 第四章生活排水系统的有关计算174.1、室内排水系统说明174.2、排水体制174.3、管材及连接方式174.4、建筑排水水力计算174.4.1、按经验及有关规定确定某些排水管径174.4.2、按公式计算各污水管的管径184.4.3、主通气立管及结合通气管管径的确定254.4.4、化粪池的设计25第五章消火栓消防给水系统的计算275.1、消防给水系统方案的确定275.2、室内消火栓给水系统275.2.1、消火栓的布置275.2.2、消火栓口所需的水压285.2.3、校核295.2.4、水力计算305.2.5、其他设施的设计33第六章自动喷水灭火系统346.1、自喷系统的布置346.2、自喷系统水力计算346.3、消防水池容积的计算37第七章建筑雨水排水系统387.1、建筑雨水的排放方式387.2、管道的布置与敷设387.3、雨水系统的水力计算387.4、溢流口计算39第八章结论40 谢辞41参考文献42 第一章引言本次设计的目的是充分利用所学的现有的知识，完成高层建筑给水排水工程的设计。此次设计基本上实现了我们从理论知识向实际工程设计的转变，充分的把理论知识应用到实际的工程当中，并对设计的方案、内容加以有针对性地、有说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。本次设计在选题的过程中，考虑到地区性、建筑性质，选用高层建筑，建筑类别相对高级，进行建筑给水排水工程的设计，满足人们的生活需要，并且使人们得到舒适、便利生活环境。设计的大体内容是：建筑给水工程、排水工程、热水工程和消防工程，设计的意义在于满足人们生活用水的同时，要满足室内的消防用水，保证人们居住的安全性。设计的依据为相关书籍和设计手册、规范。在设计中，大都按照常规方法，严格依据设计规范来进行，建筑给水排水系统及卫生设备要相对完善，在技术上要保持先进的水平，在计算的过程中，尽量使用符合经济流速的管径,以便降低成本，同时要考虑水的漏失、压力情况来选择管材和一些连接管件，以便在水从市政管网输送到建筑内用户的过程中，水的漏失量最少，节约水资源。43 第二章工程概况及设计任务2.1、设计题目十七层综合楼给水排水工程设计2.2、目的和作用本次毕业设计是学校完成对我的教学计划达到培养目标的重要环节。通过对这次设计的学习与努力、深入实践、了解社会、完成毕业设计任务等诸环节，着重培养了我综合分析和解决问题的能力、独立工作能力、组织管理和社交能力；同时，对我的的思想品德，工作态度及作风等诸方面都会有很大影响。对于即将毕业的我来说，可以增强事业心和责任感，来提高我的全面素质。本次设计是我在校期间的最后学习和综合的训练阶段；是学习深化、拓宽、综合运用所学知识的重要过程；同时也是我的学习、研究与实践成果的全面总结；也是一个对于我综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是实现从学校学习到岗位工作的过渡环节；是我毕业及学位资格认定的重要依据。对我未来的工作生活会有重要的意义。通过该毕业设计，提高资料检索、文献阅读、设计计算、绘制图纸、编写设计说明的能力；培养自己理论联系实际的独立工作能力，综合分析、判断的思维能力，运用所学知识解决实际问题的能力等。同时达到对学习成果的综合性总结和检阅，也是以后从事相关工作的最初尝试。2.3、设计原始资料合肥某地拟建一幢高层实验办公楼，建筑高度61.5m，地上17层，地下一层，建筑面积约13600m2。-1层为车库和设备用房，2～3及17层为办公用房，4～16层为实验室用房。室内外地坪高差为0.60m，冻土深度0.3m，室外城市给水管网管径为DN200，管顶覆土厚度为0.9m43 ，可提供的最低压力为0.30Mpa；位于建筑物附近的室外排水管管径为DN300，管顶覆土厚度为0.7m。2.4、工程概述由原始资料可知，本建筑高61.5米，建筑面积约为13600平方米，属高层建筑，所有给水排水要求均按高层建筑要求进行。根据建筑物的性质、用途，室内设有完善的给水排水卫生设备及自动消防设备，消防工作时，打破玻璃直接启动消防泵；自动喷水系统通过温感自动工作。生活用水为变频给水系统。管道中的立管根据情况在卫生间敷设，而水平管可明敷来减轻施工压力以及减小成本。本建筑-1～3层由室外市政管网直接供水，为低区；4～11层及12～17层分别为中、高区，由各区水泵加压供水；由于消火栓超过10个，设两条引入管。本建筑排水系统采用室内合流制，即生活废水与污水合流，雨水则与污废水分流，单独排入市政雨水管网。43 第三章建筑给水系统3.1、给水系统方案的确定3.1.1、水源情况本次设计用水来自市政管网供水。3.1.2、用水量本建筑属于公共建筑，则其最高日用水量可由公式得出，其中——公共建筑最高日用水量（/d）；——计算单位（人；床；等）；——单位最高日用水定额其中，本设计中由估算得出，估算方法是建筑面积x60%=有效面积，办公人数=有效面积/5平方每人，由上可得出，=1630人，因为本设计2-3层及17层为办公用房，4-16层为实验用房，查表可知办公楼为30-50，实验楼=20-40，这里直接取q=40，满足规范要求和计算需求，可算出=65.2/d。最高日最大时用水量Qh=Qp×Kh=（Qd/T）×1.5=65.2×1.5/24=4.075/h这里经过查表可知办公楼Kh取1.2—1.5,这里取1.53.1.3、分区和供水方式1）高层建筑竖向分区43 为客服高层建筑同一给水系统供水，低层管道中静水压力过大的弊病，保证建筑供水的安全可靠性，高层建筑给水系统应采取竖向分区供水，即在建筑物的垂直方向按层分段，各段分为一区，分别组成格子的给水系统。确定分区范围时应充分利用室外给水管网的水压，以节省能量，并要结合其他建筑设备工程的情况综合考虑，要使各区最低卫生器具或者用水设备配水装置处的静水压力小于其工作压力，以免配水装置的零件损坏漏水，本设计为综合楼，卫生器具配水装置处的静水压力可略高些，宜为0.35~0.45MPa。本设计采用并联式竖向分区。建筑下面地下1层～3层为低区，4～11层为中区，12～17层为高区。优点是：各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠；各区升压设备几种设置，便于维修、管理。2）加压贮水设备加压设备采用变频调速泵。贮水设备采用清水池。3）供水方式本次设计供水方式采用变频泵并联供水方式。优点是：各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠；各区升压设备几种设置，便于维修、管理。变频调速泵并联供水系统中无需水箱，节省了占地面积。下图为变速泵并联供水方式示意图：图1变频调速泵并联供水方式示意图3.1.4、给水管材本次设计给水管材采用PSP钢塑复合压力管，连接方式采用内外双热熔及法兰连接。卫生间内给水支管采用三型聚丙烯给水管，采用热熔连接方式。3.1.5、管网形式及敷设43 管网形式为环状管网。敷设方式采用明装方式。优点是：安装维修方便，造价低。3.2、管道的水力计算1）负1—3楼的生活给水系统共有1根给水立管。下面进行负1—3楼给水水管1的水力计算画出给水水管1的轴测草图并标号：图2JL-1轴测图根据公式进行给1的水力计算公式：式中：qg——给水设计秒流量（升/秒）N——计算管段的卫生器具当量总数；α，K——根据建筑物用途而定的系数，按有关规范选得α=1.5水力计算表如下：表1JL-1水力计算表卫生器具名称及数量　流速每米沿程水损43 当量总数设计秒流量公称管径计算管径管段长度沿程水损累计沿程水损流速计算管段编号蹲便器数量洗脸盆数量小便器数量坐便器数量拖布池数量　NgqgDNdnvvILI*L∑hyJL-1　　　　　　(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(kPa)(kPa)0_1　　1　　0.50.1002020　0.320.08410780.80.070.071_2　　2　　10.2002020　0.640.30320880.80.250.322_3　　3　　1.50.3002525　0.620.21655043.70.811.133_4　13　　2.250.4503226　0.850.37876980.90.351.484_6　23　　30.5203226　0.980.49492390.560.281.765_6　　　　110.3002020　0.960.6419642.891.863.626_7　23　140.6003226　1.140.64492920.510.333.957_8123　14.50.6363226　1.20.71916431.060.774.728_9223　150.6713226　1.270.7927822.311.846.569_10323　15.50.7043226　1.330.86584881.020.897.4510_11423　160.7353226　1.390.93841834.113.8611.3113_12　　　100.50.2122020　0.680.33810990.930.3211.6312_11　1　101.250.3352525　0.690.26619551.310.3511.9811_14433117.250.8083226　1.531.11794183.64.0316.0114-158662214.51.1423226　2.162.12261853.98.2824.2915-1612993321.751.3993226　2.643.0885623618.5442.83沿程总阻力：Σil=42.83KPa=4.2833m水柱总阻力=1.3×Σil=1.3×4.283=5.5679m水柱2）下面进行4-11层给水立管2的计算。画出给水水管2的轴侧草图并编号：43 图3JL-2轴测图水力计算表如下：表2JL-2水力计算表卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量公称管径计算管径　流速每米沿程水损管段长度沿程水损计算管段编号蹲便器数量洗脸盆数量小便器数量坐便器数量拖布池数量流速　NgqgDNdnvvILI*LJL-2　　　　　　(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(kPa)0_1　　1　　0.50.1002020　0.320.08410780.80.071_2　　2　　10.2002020　0.640.30320880.80.252_3　　3　　1.50.3002525　0.620.21655043.70.813_4　13　　2.250.4503226　0.850.37876980.90.354_6　23　　30.5203226　0.980.49424660.560.2843 5_6　　　　110.3002020　0.960.6419642.891.866_7　23　140.6003226　1.140.64492920.510.337_8123　14.50.6363226　1.20.71916431.060.778_9223　150.6713226　1.270.7927822.311.849_10323　15.50.7043226　1.330.86584881.020.8910_11423　160.7353226　1.390.93841834.113.8611_12846　2121.0393226　1.961.781763.66.4212_131269　3181.2733226　2.42.59258873.69.3413_1416812　4241.4703226　2.773.38299963.612.1814_15201015　5301.6433226　3.14.15856713.614.9815_16241218　6361.8003226　3.44.92250723.617.7316_17281421　7421.9443226　3.675.67691183.620.4417_18321624　8482.0783226　3.926.42324813.623.1318_19361827　9542.2053226　4.167.16260133.625.79沿程总阻力：Σil=141.32KPa=14.132m水柱总阻力=1.3×Σil=1.3×11.637=18.37m水柱3）下面进行12-17层给水立管3的计算。画出给水水管2的轴侧草图并编号：43 图4JL-3轴测图水力计算表如下：表3JL-3水力计算表卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量公称管径计算管径　流速每米沿程水损管段长度沿程水损计算管段编号蹲便器数量洗脸盆数量小便器数量坐便器数量拖布池数量流速　NgqgDNdnvvILI*LJL-3　　　　　　(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(kPa)0_1　　1　　0.50.1002020　0.320.08410780.80.071_2　　2　　10.2002020　0.640.30320880.80.252_3　　3　　1.50.3002525　0.620.21655043.70.813_4　13　　2.250.4503226　0.850.37876980.90.354_6　23　　30.5203226　0.980.49424660.560.285_6　　　　112020　0.961.8643 0.3000.6419642.896_7　23　140.6003226　1.140.64492920.510.337_8123　14.50.6363226　1.20.71916431.060.778_9223　150.6713226　1.270.7927822.311.849_10323　15.50.7043226　1.330.86584881.020.8910_11423　160.7353226　1.390.93841834.113.8611_12846　2121.0393226　1.961.781763.66.4212_131269　3181.2733226　2.42.59258873.69.3413_1416812　4241.4703226　2.773.38299963.612.1814_15201015　5301.6433226　3.14.15856713.614.9815_16241218　6361.8003226　3.44.92250723.617.7316_17281421　7421.9443226　3.675.67691183.620.44沿程总阻力：Σil=92.4KPa=9.24m水柱总阻力=1.3×Σil=1.3×9.24=12.012m水柱4）下面进行4层实验室部分给水立管4的计算。画出给水水管2的轴侧草图并编号：图5JL-4轴测图水力计算表如下：表4JL-4水力计算表卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量公称管径计算管径　流速每米沿程水损管段长度沿程水损计算管段编号蹲便器数量洗脸盆数量小便器数量坐便器数量拖布池数量流速　NgqgDNdnvvILI*L43 JL-4　　　　　　(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(kPa)0_1　1　　　0.750.1502020　0.480.178075915.472.761_2　3　　　2.250.4503226　0.850.37876988.053.052_3　5　　　3.750.5813226　1.10.60755487.944.833_4　7　　　5.250.6873226　1.30.829380786.644_5　9　　　6.750.7793226　1.471.04643576.426.725_6　9　　　6.750.7793226　1.471.04643573.63.77沿程总阻力：Σil=27.77KPa=2.777m水柱总阻力=1.3×Σil=1.3×2.777=3.61m水柱5）下面进行4-16层实验室部分给水立管计算。由于给水立管5,6,7,8完全相同，因此以给水立管5为例计算：画出给水水管5，6,7,8的轴侧草图并编号：图6JL-5,6,7,8轴测图43 水力计算表如下：表5JL-5,6,7,8水力计算表卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量公称管径计算管径　流速每米沿程水损管段长度沿程水损计算管段编号蹲便器数量洗脸盆数量小便器数量坐便器数量拖布池数量流速　NgqgDNdnvvILI*LJL-5,6,7,8　　　　　　(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(kPa)0-1　1　　　0.750.1502020　0.480.17807591.470.271-2　2　　　1.50.3002525　0.620.21655040.70.162_3　4　　　30.5203226　0.980.49424663.61.783_4　6　　　4.50.6363226　1.20.71916433.62.594_6　8　　　60.7353226　1.390.93841833.63.385_6　10　　　7.50.8223226　1.551.15355483.64.166_7　12　　　90.9003226　1.71.36546593.64.927_8　14　　　10.50.9723226　1.841.5747323.65.678_9　16　　　121.0393226　1.961.781763.66.429_10　18　　　13.51.1023226　2.081.98685093.67.1610_11　20　　　151.1623226　2.192.19023633.67.8911_12　22　　　16.51.2193226　2.32.39209933.68.6212_13　24　　　181.2733226　2.42.59258873.69.3413_14　26　　　19.51.3253226　2.52.79182743.610.0614_15　28　　　211.3753226　2.62.98991883.610.77沿程总阻力：Σil=83.19KPa=8.319m水柱总阻力=1.3×Σil=1.3×8.319=10.81m水柱6）下面进行4-16层实验室部分给水立管9的计算。43 画出给水水管9的轴侧草图并编号：图7JL-9轴测图水力计算表如下：表6JL-9水力计算表卫生器具名称及数量当量总数设计秒流量公称管径计算管径　流速每米沿程水损管段长度沿程水损计算管段编号蹲便器数量洗脸盆数量小便器数量坐便器数量拖布池数量流速　NgqgDNdnvvILI*LJL-9　　　　　　(l/s)(mm)(mm)(m/s)(v/s)(kPa/m)(m)(kPa)0-1　1　　　0.750.1502020　0.480.17807590.720.131-2　2　　　1.50.3002525　0.620.21655043.60.782_3　3　　　2.250.4503226　0.850.37876983.61.373_4　4　　　30.5203226　0.980.49424663.61.784_6　5　　　3.753226　1.13.62.1943 0.5810.60755485_6　6　　　4.50.6363226　1.20.71916433.62.596_7　7　　　5.250.6873226　1.30.82938073.62.997_8　8　　　60.7353226　1.390.93841833.63.388_9　9　　　6.750.7793226　1.471.04643573.63.779_10　10　　　7.50.8223226　1.551.15355483.64.1610_11　11　　　8.250.8623226　1.631.25987213.64.5411_12　12　　　90.9003226　1.71.36546593.64.9212_13　13　　　9.750.9373226　1.771.47040113.65.313_14　14　　　10.50.9723226　1.841.5747323.65.6714_15　15　　　11.251.0063226　1.91.6785053.66.05沿程总阻力：Σil=49.62KPa=4.962m水柱总阻力=1.3×Σil=1.3×4.962=6.45m水柱3.3、生活贮水量计算由公式带入得Vg=4.075×2=8.15。取10。3.4、水表选型及水表水头损失计算水表选择按设计秒流量（不包括消防流量）不超过水表的额定流量来选定水表口径，并以平均小时流量的6～8%水表的灵敏度。按水表型号的确定规定，，采用旋翼式水表。水表水头损失可按下式计算：43 HB=式中：HB——水表水头损失，米水柱QB——水表额定流量，米3/时KB——水表特性系数KB=式中：QL——水表流通能力，米3/时L——通过流通能力产生的水力损失水表选LXL—100得：Kb=qmax2/100=1202/100=144=（3.183.6）2/144=0.91kpa3.5、对室内管网所需水压进行校核对负1—3层管网所需水压进行校核，计算公式如下：H=H1+H2+HB+H3式中：H——室内给水系统所需总水压，自室外引入管起点轴线算起（米水柱）；H1——最高最远配水点与室外引入管起点的标高差（米）；H2——计算管路的水头损失（米水柱）；HB——水流通过水表的水头损失（米水柱）；H3——计算管路最不利配水点的流出水头（米水柱）。经计算，室外给水管网水压0.3MPa满足室内水压要求。3.6、生活水泵的选择由于本设计采用变频调速水泵给水，故无屋顶给水水箱。水泵的出水量应按最高日最大时用水量确定。流量：Qb=qg扬程：Hb=H1+H2+H4其中：qg—设计秒流量，L/sH1—贮水池最低水位至配水最不利点的静水压，mH2—管路总水头损失，m（包括水表水头损失）H4—配水最不利点的流出水头，m43 3.6.1、中区水泵的确定：（4~11层）中区水泵流量计算：Qb2=qg2=2.205×1.5=3.31L/s=11.907m3/hHb2=9.8+0.8-(-4.2)+1.3×9.51+2=51.16m中区水泵扬程计算：Hb≥H1+H2+H4Hb——水泵扬程，kPa；H1——引入管至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kPa；H2——水泵吸水管和出水管至最不利配水点计算管路的总水头损失，kPa；H4——最不利配水点的流出水头，kPa；贮水池最低水位-2.84m,吸水管路长5.1m,压水管路长为39.9+2.84+4.4=47.14m压水管路沿程水损为hy=0.155×47.14=7.31kpa吸水管路沿程水损为hy=0.039×5.1=0.20kpa水泵的管路总水损失为(7.31+0.20)×1.3=9.76kpa中区最不利点与底层贮水池最低水位之差为39.9+2.84=42.74m取流出水头为2m所以水泵的扬程为H=42.74+0.976+2.0=45.72m=457.2kpa据此选水泵为IS50-32-200（H=50m,Q=12.5m3/h,N=5.5kw）3.6.2、高区水泵的选择：（12~17层）高区水泵的流量计算：1.5×1.944=2.92L/s=10.5m3/h高区水泵扬程的计算：设贮水池最低水位-2.84m,吸水管路长5.1m。压水管路为61.5+1.0+2.84+6.45=71.79m压水管路沿程水损为hy=0.155×71.79=11.13kpa吸水管路沿程水损为hy=0.039×5.1=0.20kpa水泵的管路总水损失为(11.13+0.20)×1.3=14.73kpa高区最不利点与底层贮水池最低水位之差为61.5+2.84=64.34m取流出水头为2m所以水泵的扬程为H=64.34+1.473+2.0=67.81m=678.1kpa据此选水泵为IS50-32-250（H=78.5m,Q=15m3/h,N=11kw）43 3.6.3、实验室部分水泵选择：（4~16层）实验室部分水泵扬程的计算:设贮水池最低水位-2.84m,吸水管路长5.1m,压水管路为61.5+1.0+2.84+6.45=71.79m。压水管路沿程水损为hy=0.155×71.79=11.13kpa吸水管路沿程水损为hy=0.039×5.1=0.20kpa水泵的管路总水损失为(11.13+0.20)×1.3=14.73kpa高区最不利点与底层贮水池最低水位之差为61.5+2.84=64.34m取流出水头为2m所以水泵的扬程为H=64.34+1.473+2.0=67.81m=678.1kpa据此选水泵为IS50-32-250（H=78.5m,Q=15m3/h,N=11kw）3.7、生活水箱有效容积可按下式计算：由规范得知生活水箱有效容积取最高日最大时用水量的20%-25%，因此，水箱的有效容积，V=25%×65.2=16.3。水箱尺寸为A×B×L=3m×3m×2m第四章生活排水系统的有关计算43 4.1、室内排水系统说明高层建筑的排水系统组成应满足以下三个要求：1）系统能迅速通畅地将污废水排到室外。2）排水管道系统气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内环境卫生。3）管线布置合理，简短顺直，工程造价低。4.2、排水体制由于不另设中水系统，所以室内污水采用合流制排放，排水立管采用双立管排水系统，这种系统是有一根排水立管和一根专用通气立管组成。双立管排水系统是利用排水立管和另一根立管之间进行气流交换，也叫外通气。这种系统具有良好的排水性能和通气性能，适用于污废水合流的各类高层和高层建筑。该建筑地上部分17层，底层横支管与立管连接处至立管底部的最小距离不能小于3.0m。排水考虑到异层排水，若底层不单独排放，不能满足要求，所以考虑为底层单独排放。这样第二层横支管与立管连接处到立管底部的距离大于3.0m。4.3、管材及连接方式建筑内部横支管的排水管材采用塑料管（UPVC管），UPVC管采用粘接承插连接方式，由于层数较高，考虑到底层水压的因素，所以排水立管采用铸铁管材，铸铁管材采用法兰压盖、橡胶密封圈、螺栓连接方式。地下室的排水管采用塑料管（PVC），连接方式为粘接承插连接方式。4.4、建筑排水水力计算4.4.1、按经验及有关规定确定某些排水管径143 －17楼洗手盆排水管径取Ｄ＝50㎜；连接二个及二个以上手动冲洗小便器的排水管，管径取50㎜；由连接有大便器的管段，即使仅有一只大便器，也应考虑其排水量大而猛的特点，管径应为１００㎜，而连接４个大便器的干管的水流量与蹲位为４的大便槽相当，所以其管径也可以为１００㎜。对于排泄较洁净废水的卫生器具，其排水管径最小可采用5０㎜，则地漏管径为5０㎜。另外，所有的存水弯均为S型存水弯，而地漏的存水弯则为抗虹吸式存水弯。4.4.2、按公式计算各污水管的管径1）计算管井内的污水立管1的管径：下图为污水立管1的轴侧草图及编号：图8WL-1轴测图水力计算表如下：表7WL-1水力计算表管段卫生器具名称数量管道卫生器具排水当量总数Np根据建筑物用途而定的系数αqmax设计管段排水设计秒流量qp管径DN水力坡度I坐便器蹲便器洗手盆拖布池小便器64.50.310.3　2L/sL/s(mm)(m/m)WL-1　　　　　　　　　　　0-1　　　　10.320.100.1500.0261-2　　　　20.620.100.2500.0262-3　　　　30.920.100.3500.0263-4　1　　35.421.501.81000.0264-5　2　　39.921.502.261000.02612-7　　　1　120.300.33500.0269-11　　1　　0.320.100.1500.02610-11　　1　　0.320.100.1500.02643 11-8　　2　　0.620.100.2500.0268-7　12　　5.121.501.71000.0267-6　121　6.121.502.11000.0266-5　221　10.621.502.291000.0265-13　421320.521.502.591000.02613-14　84164021.503.021000.02614-15　1262960.521.503.371000.02615-16　1683128121.503.661000.02616-17　2010415101.521.503.921000.02617-18　241251812221.504.161000.02618-19　2814621142.521.504.371000.02619-20　321672416321.504.571000.02620-21　3618827183.521.504.761000.02621-22　402093020421.504.931000.02622-23　44221033224.521.505.11000.02623-24　4824113624521.505.261000.02624-25　52261239265.521.505.421000.02625-26　5628134228621.505.561000.02626-27　60301445306.521.505.711000.02627-28　6432154832721.505.841000.02628-29　68341651347.521.505.981000.02629-30172371754374.321.506.151000.0262）污水立管1从二层到17层平面管线完全一样，一层少有不同，下图为2-17层的平面轴测图及编号：43 图9公共卫生间轴测图水力计算表如下：表8公共卫生间水力计算表管段卫生器具名称数量管道卫生器具排水当量总数Np根据建筑物用途而定的系数αqmax设计管段排水设计秒流量qp管径DN水力坡度I坐便器蹲便器洗手盆拖布池小便器64.50.310.3　2L/sL/s(mm)(m/m)公共卫生间　　　　　　　　　　　0-1　　　　10.320.100.1500.0261-2　　　　20.620.100.2500.0262-3　　　　30.920.100.3500.0263-4　1　　35.421.501.81000.0264-5　2　　39.921.502.261000.02612-7　　　1　120.300.33500.0269-11　　1　　0.320.100.1500.02610-11　　1　　0.320.100.1500.02611-8　　2　　0.620.100.2500.0268-7　12　　5.121.501.71000.0267-6　121　6.121.502.11000.0266-5　221　10.621.502.291000.0265-13　421320.521.502.591000.0263）下图为一层平面轴侧草图及编号：43 图10一层平面轴测图水力计算表如下：表9一层平面水力计算表管段卫生器具名称数量管道卫生器具排水当量总数Np根据建筑物用途而定的系数αqmax设计管段排水设计秒流量qp管径DN水力坡度I坐便器蹲便器洗手盆拖布池小便器64.50.310.3　2L/sL/s(mm)(m/m)一层　　　　　　　　　　　0-1　　　　10.320.100.1500.0261-2　　　　20.620.100.2500.0262-3　　　　30.920.100.3500.0263-4　1　　35.421.501.81000.0264-5　2　　39.921.502.261000.02612-16　　　1　120.300.33500.0269-11　　1　　0.320.100.1500.02610-11　　1　　0.320.100.1500.02611-8　　2　　0.620.100.2500.0268-7　12　　5.121.501.71000.0267-61131　12.421.502.351000.0266-51231　16.921.502.491000.0265-131431326.821.502.751000.02614-151　1　　6.321.502.111000.02615-161　1　　6.321.502.111000.02616-71　11　7.321.502.151000.02643 由上表计算得知：污水立管1的管径为100㎜。4）由于实验室部分污水立管2，3,4,5的平面布置完全一样，因此一起计算管径：公式及有关取值的规定与上同。qu=0.12α+qmax下图为轴侧草图及编号：图11WL-2,3,4,5轴测图水力计算表如下：表10WL-2,3,4,5水力计算表管段卫生器具名称数量管道卫生器具排水当量总数Np根据建筑物用途而定的系数αqmax设计管段排水设计秒流量qp管径DN水力坡度I坐便器蹲便器洗手盆拖布池小便器64.50.310.3　2L/sL/s(mm)(m/m)WL-2,3,4,5　　　　　　　　　　　43 0-1　　1　　0.320.10.1500.0261-2　　2　　0.620.10.2500.0262-3　　4　　1.220.10.37500.0263-4　　6　　1.820.10.43500.0264-5　　8　　2.420.10.48500.0265-6　　10　　320.10.52500.0266-7　　12　　3.620.10.56500.0267-8　　14　　4.220.10.6500.0268-9　　16　　4.820.10.63500.0269-10　　18　　5.420.10.66500.02610-11　　20　　620.10.69500.02611-12　　22　　6.620.10.72500.02612-13　　24　　7.220.10.75500.02613-14　　26　　7.820.10.78500.02614-15　　28　　8.420.10.8500.026根据表中数据得知，污水立管2,3,4,5的管径为50㎜。5）实验室部分污水立管6的管径计算下图为污水立管6的轴侧草图及编号：图12WL-6轴测图水力计算表如下：43 表11WL-6水力计算表管段卫生器具名称数量管道卫生器具排水当量总数Np根据建筑物用途而定的系数αqmax设计管段排水设计秒流量qp管径DN水力坡度I坐便器蹲便器洗手盆拖布池小便器64.50.310.3　2L/sL/s(mm)(m/m)WL-6　　　　　　　　　　　0-1　　1　　0.320.10.1500.0261-2　　2　　0.620.10.2500.0262-3　　3　　0.920.10.3500.0263-4　　4　　1.220.10.37500.0264-5　　5　　1.520.10.4500.0265-6　　6　　1.820.10.43500.0266-7　　7　　2.120.10.45500.0267-8　　8　　2.420.10.48500.0268-9　　9　　2.720.10.5500.0269-10　　10　　320.10.52500.02610-11　　11　　3.320.10.54500.02611-12　　12　　3.620.10.56500.02612-13　　13　　3.920.10.58500.02613-14　　14　　4.220.10.6500.02614-15　　15　　4.520.10.61500.026由上表得知污水立管6的管径为50mm4.4.3、主通气立管及结合通气管管径的确定：十层以上的建筑，应在自顶层以上每隔６～８层处设结合通气管，连接排水立管与通气立管，而通气管管径一般比相应的排水管管径小１－２级，据此以确定结合通气管径，凡与管径为５０㎜的排水管连接的结合通气管其管径为４０㎜；而凡与管径为７５㎜的排水立管连接的结合通气管管径为５０㎜；凡与管径为１００㎜的排水立管连接的结合通气管径为７５㎜；而主通气立管管径为１００㎜。4.4.4、化粪池的设计化粪池的计算：V=V1+V2+V3式中：V——化粪池的计算总容积（米3）；V1——污水部分的容积（米3）43 V2——浓缩污泥部分的容积（米3）V3——保护层容积，保护高度取300㎜。其中：V1=V2==0.000336NT式中：N、Nr——化粪池实际使用人数。人们一天内在各类建筑物内停留的时间不同：（1）全天候生活在内的建筑物有医院、疗养院、有住宿的幼儿园等，其值可取100%的居住人数；（2）住宅、集体宿舍、旅馆一类建筑中，人员在其中逗留的时间为16小时，故其值采用居住人数的60～70%；（3）对办公楼、教学楼、工业企业生活间等工作场所，其值取总人数的40～50%；（4）公共食堂、影剧院、体育场等建筑，人们逗留时间约2～3小时，其值取总人数的10%。而根据实际情况，其取值如下表：建筑层性质百分数（%）总人数（个）实际人数（个）旅馆6015090办公楼401200480餐厅103630363总人数933qrp——每个每天污水量，可采用20升/人·日。an——每人每天污泥量，每人每天污泥量包括每人每天粪便量及排尿量，计算时取0.4升/人·日。ts——污水在池中停留时间，保证最大小时流量在池内停留时间不小于12小时，本设计取20小时。Tn——污泥清掏周期，根据规定，取150日。bh——新鲜污泥的含水率，取95%ch——发酵污泥的含水率，取90%Kn——污泥发酵后体积缩减系数，取0.8；ms——清掏污泥后残留的熟污泥容积系数，取1.2根据上面的取值，计算：V1==8(m3)43 V2=0.000336×480×150=24.2(m3)设化粪池长6米，宽3米，则：H总=（米）化粪池尺寸：长×宽×高=6×3×2.1=37.8m3。则V=37.8m3。第五章消火栓消防给水系统的计算5.1、消防给水系统方案的确定根据设计条件，参照《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）（2005年版）（以下简称《高规》）及《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）（2005年版），确定该建筑为一类建筑，火灾危险等级为中危险级。根据《高规》，该建筑需要设置室内消火栓给水系统，室外消火栓给水系统及自动喷水灭火系统。同一时间的火灾次数按一次计。根据《高规》第7.3.3规定，火灾持续时间按3小时计算，自动喷水灭火系统火灾持续时间按1小时计算。5.2、室内消火栓给水系统5.2.1、消火栓的布置本设计建筑总高度61.5m，属于中危险级，按要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。本设计中消火栓系统采用DN65×19的直流水枪，25m长DN65的衬胶水带。消火栓保护半径可按下列计算公式计算：43 R＝式中R——消火栓保护半径，m；——水带敷设长度，m。考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘以折减系数0.8；——水枪充实水柱长度的平面投影长度，对于一般建筑，一般取h=3m。因此，消火栓的保护半径为：R＝=25×0.8＋3＝23m消火栓布置间距采用下式计算：S≤式中S——消火栓间距，m；R——消火栓保护半径，m；b——消火栓最大保护宽度，m。本设计中，消火栓采用单排布置，消火栓最大保护宽度b取11.4m，因此，消火栓间距为：S≤＝20m5.2.2、消火栓口所需的水压⑴水枪喷嘴处水压：＝10×／(1－××)式中——水枪喷嘴处水压，m；——水枪实验系数；——水枪充实水柱，m；——水枪系数。经过查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数值为0.0097，充实水柱取=11.4m，单个水枪的设计流量5L/s。水枪实验系数值为1.21。因此，水枪喷嘴处所需水压为：43 ＝10×／(1－××)＝1.21×11.4／（1－0.0097×1.21×11.4）＝15.9mH2O＝159kPa⑵水带阻力水带阻力损失：＝×××10（4.4）式中——水带阻力损失，m；——水带阻力系数；——水带有效长度，m；——水枪喷嘴出流量，L/s。本设计中，19mm的水枪配65mm的水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶的。因此，本设计中亦选择衬胶水带，查表可知65mm的水带阻力系数值为0.00172。因此，水带阻力损失为：＝××＝0.00172×25×52＝1.08m因此，消火栓口所需水压：(4.5)式中───消火栓口的水压，mH2O；───水枪喷嘴处的压力，mH2O；───水带的水头损失,mH2O；───消火栓栓口水头损失，按2mH2O计算。＝15.9＋1.08+2＝18.98m5.2.3、校核设置的消防储水高位水箱最低水位60.3m，最不利点消火栓栓口高程55.6m，则最不利点消火栓口的静水压力为60.3-55.6=4.7m，按照《高规》，第43 7.4.7.2条规定，需要设增压设施。增压设施选用带小型气压罐的补压装置。使用稳压泵增压的缺点在于启动频繁,用气压罐增压调节容积又很小，综合考虑两方面的因素，增压设施采用稳压泵和小型气压罐联合使用。消防给水系统稳压泵是系统平时维持压力的水泵，对系统起着监护作用和使系统具有自动控制的功能。稳压泵的压力可根据系统压力而确定，稳压泵的压力可根据系统压力而确定，一般稳压泵的压力比主泵高0.1Mpa—0.2MPa，或者稳压泵压力为主泵的1.1倍—1.2倍。对于稳压泵的流量，我国《高规》第7.4.8条增压设施应符合下列规定：对消火栓给水系统不应大于5L/S；对自动喷水系统不应大于1L/s。稳压泵的运行有三个压力控制点，稳压上限点为稳压泵停止运行其数值相当于消防给水系统正常压力值；稳压下限点稳压泵启动，系统压力小于稳压上限点5mH2O；主泵启动点，消防主要工作泵启动，其数值小于稳压下限点10~15mH2O。在该工程中稳压泵的流量按1.0L/s设计，这是因为系统的渗透量小，稳压泵的流量设计过大，将延迟消防主泵的启动，以至于不能启动。稳压泵流量为:：Q=1.0L/s；扬程为：28.65－(60.3-55.6)=23.95mH2O所以选用25MS×4-1.1型泵。流量为1.5L/s时，扬程26.4m，功率1.1kW。气压罐的容量理论上应为两只水枪和五个喷头30s的用水量，但因为对于自动喷洒系统，水箱的静水压力就能满足。故气压罐的容量为两只水枪30s的用水量。即2×5×30=300L。隔膜式气压水罐选为SQL100*0.60，0.450m3，详参图集L03S004，191页。在屋顶设置一个试验消火栓，实验时只需一股水柱工作，流量减少，水泵扬程提高，完全能满足屋顶试验消火栓有10m水柱的要求，不再进行核算。5.2.4、水力计算根据规范，按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管为，出水枪数为3支，相邻消防竖管为，出水枪数为3支。次相邻竖管出水枪数为2支。＝15.9＋1.08+2＝18.98m43 =＋＋h＝18.98＋3.6＋0.3＝22.88m（为1点和2点的消火栓间距，为1~2管段的水头损失）1点的水枪射流量：5.55L/s进行消火栓给水系统水力计算时，按下图以枝状管路计算，配管水力计算成果见表：图13消火栓给水管网计算用图表12消火栓给水管网水力计算表计算管段消火栓所在楼层消火栓口压力（m）设计秒流量q(L/s)管长L(m)管径DN(mm)流速V(m/s)i(m/m)沿程+局部水损i*L(m)沿程水损43 0-117.0018.985.003.60100.000.600.00710.030.031-216.0022.6110.553.60100.001.250.02810.110.102-815.0026.325.5255.30100.001.950.06453.923.578-9　85.1916.079.00100.001.950.06450.640.589-10　85.8327.1530.87150.001.990.04511.531.3910-11　116.7040.167.75150.002.630.07540.640.58　　　　　　　　0.00　总水损　　　　　　　6.886.25管路水头总损失为＝68.8kPa消火栓给水系统所需总水压为Hx=1167kPa消火栓总用水量＝40.16L/s，故选用消防泵型号为：100DL100-20*4型2台，一用一备。（Q＝55.60～33.30L/s，H＝96～80m，N＝75kW）。下表为消火栓系统减压孔板计算表：表13消火栓系统减压孔板水力计算表消火栓所在楼层消火栓口压力（m）管段设计秒流量q(L/s)本层消火栓至下层消火栓管长L(m)管径DN(mm)流速V(m/s)i(m/m)水损i*L(m)1718.985.003.601000.600.00710.031622.6110.523.601001.250.02810.111526.3216.513.601001.950.06450.261430.1716.513.601001.950.06450.261334.0316.513.601001.950.06450.261237.8916.513.601001.950.06450.261141.7416.513.601001.950.06450.261045.6016.513.601001.950.06450.26949.4516.513.601001.950.06450.26853.3116.513.601001.950.06450.26757.1616.513.601001.950.06450.26661.0216.513.601001.950.06450.26564.8716.513.601001.950.06450.26468.7316.513.601001.950.06450.26372.5816.513.601001.950.06450.26276.4416.513.601001.950.06450.26180.3016.513.901001.950.06450.2843 -186.4016.515.701001.950.06450.40消火栓所在楼层剩余压力（m）减压后实际压力（m）本层消火栓流量（L/s）支管管径支管流速（m/s）修正剩余水头孔板直径（mm）170.00　5.0065.00　　　163.63　5.1665.00　　　157.34　5.1665.00　　　1411.19　5.1665.00　　　1315.05　5.1665.00　　　1218.91　5.1665.00　　　1122.76　5.1665.00　　　1026.62　5.1665.00　　　930.47　5.1665.00　　　834.3320.055.1665.001.5614.1821738.1822.845.1665.00　　21642.0426.695.1665.00　　21545.8930.555.1665.00　　21449.7534.405.1665.00　　21353.6038.265.1665.00　　21257.4642.115.1665.00　　21161.3220.055.1665.001.5626.5718-167.4225.08　　　　185.2.5、其他设施的设计1）水泵接合器水泵接合器的设置数量按室内消防水量计算确定，该建筑室内消火栓用水量为40.16L/s，每个水泵接合器的流量按15L/s计，故设置3个水泵接合器，型号为SQS150-A（标准图集L03S004，69-70页）。消防水泵接合器安装与建筑外墙上，以满足明显、使用方便的要求。2）消防水箱消防贮水量按存贮10min的室内消防水量计算：＝×60/1000=40.16×10×60/1000=24.096为避免水箱容积过大，按《高规》，选用消防水箱贮水量18。选用标准图L03S001-002:2017号方形给水箱，尺寸为4000mm×2800mm×2000mm（图集第19页）。满足《高规》第7.4.7.1条规定。43 消防水箱内的贮水由生活提升泵从生活水箱提升充满备用。3）消防贮水池消防贮水池的设计详见自动喷水灭火系统。第六章自动喷水灭火系统根据规范,该建筑的地下车库为中危二级，设计喷水强度为8L/min，作用面积160，其他层为中危一级，设计喷水强度为6L/min，作用面积为160，根据规范要求，地下室除设备用房不设置自动喷洒灭火系统，其余部分设置自动喷洒灭火系统。喷头距墙不小于0.1m，不大于1.8m。喷头按矩形布置，间距设置为3.5m×3.3m。6.1、自喷系统的布置采用湿式闭式标准喷头，地下室采用上喷，其他层采用下喷。报警阀进出口的控制采用信号阀，报警阀设在地面高度1.2m。自喷系统设置水泵接合器，每个水泵接合器的流量按10～15L/s计算。自喷系统的设计流量取为理论流量的1.3倍，即1.3×21.3=27.69L/s，取28L/s，自喷系统设置3个水泵接合器，型号同消火栓系统。6.2、自喷系统水力计算43 自喷系统水力计算的目的在于确定管网各管段管径、计算系统所需的供水压力、确定高位水箱的安装高度和选择消防泵。本设计采用作用面积法进行管道水力计算。1）喷头出水量计算：q＝K（4.6）式中q——喷头出水量，L/min；K——喷头流量系数，标准喷头K=80；P——喷头工作压力，MPa。2）管段的设计流量计算管段的设计流量是从最不利点的喷头开始，逐个算出各喷头节点的出流量和各管道中流量，直至喷头的出流量达到公式4.6所示最大允许值为止。管道中的最终设计流量应满足公式Q＝（1.15～1.30）Q′(4.7)式中Q——管道设计流量，L/s；Q′——理论流量，L/s，为喷水强度与作用面积的乘积。3）自喷系统水力计算本设计计算最不利用水点位于三层办公区，单层最不利点位于地下车库。为方面使用作用面积法，并使系统更安全，计算时取地下车库的最不利管段加立管进行水力校核。①每个喷头的喷水量为q==1.33L/s②作用面积内的设计秒流量为=25×1.33=33.25L/s③理论秒流量为L/s比较与，符合要求。④作用面积内的计算平均喷水强度为11.22L/，此值大于规定要求6L/。⑤按公式推求出喷头的保护半径43 =2.16m，取R=2.16m。⑥作用面积内最不利点处4个喷头的所组成的保护面积为=（25.44每个喷头保护面积=/4=6.36其喷水强度q=80/6.36=12.58L/〉6.0L/⑦管段总损失管道沿程水头损失计算：h＝AL(4.8)式中h——计算管段沿程水头损失，kPa；A——比阻值，；L——计算管段长度，m；Q——计算管段流量，L/s。计算用图如下：43 图14自喷系统图下表为自喷水力计算表：表14自喷水力计算表管段编号管段流量（L/s）管径DN（mm）Q2管道比阻A(S2/L2)管道长度L（m）管道沿程水头损失（m）0-11.33251.780.436700002.652.061-22.66327.080.093860001.330.882-35.325028.300.011080002.400.753-49.315086.680.011080002.082.004-514.6365214.040.002893002.451.525-619.9580398.000.001168000.510.246-733.25801105.560.001168001.982.567-立管33.251001105.560.0002674013.325.94立管-泵33.251501105.560.0000339582.623.10总水损　　　　　19.04局部损失取沿程损失的20%，湿式报警阀的损失取20kPa，故管段内的总损失为43 ∑h=1.2190.4+20=248.48kPa⑧系统所需水压，按下式计算：H=∑h++Z式中H——系统所需水压，kPa；∑h——管道沿程和局部损失的累计值，kPa；——最不利点出喷头的工作压力，kPa，取50kPa；Z——最不利点出喷头与消防水池的最低水位的高程差，kPa。H=248.48+50+（3615+39）=877.48kPa4）加压设备的选择根据上述计算结果，自动喷水灭火系统所需压力为87.748m，即所选自喷泵的扬程为87.748m；所需供水量为33.25L/s，即所选自喷泵的流量为33.25L/s。因此，查表选得自喷泵的型号如下：IS100-65-315两台，一用一备。Q=33.3L/s，扬程为113m，轴功率为57.5KW6.3、消防水池容积的计算由于在火灾延续时间内市政管网能保证连续补水，进入水池的进水管径DN100，按照管中流速为12m/s估算进水量，则==（40.16+33.25-9.42）×2×3.6=460.73消防水池的有效容积＝460.73。校核：水池放空后，应由市政管网48小时内放满，则Q=452.16L/s=1627.8>465.84，故满足条件取贮水池容积为500m3，定其尺寸为12×6.5×6.35（长×宽×高）。第七章建筑雨水排水系统43 7.1、建筑雨水的排放方式根据规范，高层建筑的屋面雨水排水宜按重力流设计。该设计采用雨水内排的排放方式，檐沟排水。7.2、管道的布置与敷设1）排水管的转向处做顺水连接。2）雨水管应牢固的固定在建筑物的承重结构上。3.）本设计雨水管材采用塑料管，采用沟槽式卡箍的连接方式。7.3、雨水系统的水力计算根据规范要求，设计重现期采用5年，降雨历时为5min,查《给水排水设计手册》（二）得,，降雨厚度H=140mm/h暴雨强度公式采用合肥市暴雨强度公式:径流系数：屋面取0.9。经过计算得出暴雨强度为464.7。雨水量计算公式式中Q——屋面雨水设计流量，L/s；F——屋面设计汇水面积，㎡；通过测量得出汇水面积为798.44㎡；——当地降雨历时为5min时的暴雨强度，L/（s*10000m²）——静流系数，屋面取0.9.经过计算得出雨水量为33.39L/s。屋顶设置6根立管，每根立管流量为33.39/6=5.565L/s由规范查得塑料管立管外径：752.3（最大泄水流量5.71L/s），所以立管全部使用De75。由设计手册，雨水埋地管（充满度1.0），取DN1103.2(,=8.432L/s,=20.09L/s)43 选用雨水斗型号如下：87式单斗雨水斗，口径为75mm，雨水斗最大允许汇水面积244,满足要求。7.4、溢流口计算溢流口的功能主要是雨水系统事故时排水和超量雨水排除。按最不利情况考虑，溢流口排水能力应不小于50年重现期的雨水量。在天沟末端山墙上设溢流口，口宽b取0.30m，堰上水头h取0.15m，流量系数m取385，则溢流口排水量=3850.30=29.72L/s溢流口排水量大于雨水设计流量，即使雨水斗和雨落管被全部堵塞，也能满足溢流要求，不会造成屋面水淹现象。43 第八章结论我基本能够充分利用所学的现有的知识，完成了本次该高层建筑给水排水工程的设计。此次设计基本上实现了我们从理论知识向实际工程设计的转变，充分的把理论知识应用到实际的工程当中，并对设计的方案、内容加以有针对性地、有说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。通过本次设计，自己各方面的能力得到了很大的提高。本次毕业设计的内容主要是建筑给水工程、建筑消防工程、建筑排水工程、建筑雨水排水工程。1）建筑给水设计采用分区供水，低区负一到三层，由市政管网直接供水；中区四到十一层；高区十二到十七层，采用无负压变频供水。2）消防系统分消火栓给水系统和自动喷水灭火系统，均采用水泵水箱联合供水。消火栓系统做到了平面成环、空间成环，采用无缝钢管；自喷系统地下车库采用直立型喷头，采用下喷型喷头；采用内外壁热浸镀锌钢管。消防水池设在地下车库，设两根给水引入管。3）排水系统采用污、废水合流制，底层单独排放，排水立管设伸顶通气管，污水经化粪池处理后排向市政污水管网。4）屋面雨水排水系统采用檐沟内排水。在本次设计中我还有很多知识与经验需要在以后的工作学习中逐步提高。43 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