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- 2022-04-22 11:14:30 发布
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'XXXXX大学本科毕业设计说明书摘要该建筑为大型商场,位于药王大街北面,建筑高度为51.80米,总建筑面积约4.5万平方米。本建筑物所有给水排水均按高层建筑给排水要求进行设计。结合实际情况,根据建筑物的性质,用途,和室内设有完善的给水排水卫生设备,具体的给排水系统设计如下:给水系统:本建筑地下一层至地上五层由室外市政管网直接供水,六至十层设有变频调速系统和水泵、屋顶水箱相接合的给水方式;由于消火栓超过十个,需设两条引入管。从不同的方向引入。既保障了供水安全,又节约了能耗。排水系统:本设计采用污废水合流排放体制。管材采用了具有消声功能的螺旋UPVC排水管,升顶通气方式,为此可进一步提高环境质量。地下室内消防电梯井旁、泵房地面均设有集水坑和废水提升装置。消防系统:该建筑防火等级属于中危险级Ⅱ级,设计内容包括消火栓系统,自动喷淋和水幕系统。在屋顶水箱间内设实验用消火栓装置,消火栓给水管网呈环状布置,各消火栓箱内设消防水泵启动电钮,能直接启动消防泵;室外设地下式水泵结合器,保证消防安全可靠。商场,走廊,办公间,电梯前室设闭式自动喷淋系统,自动扶梯旁的防火卷帘处设置水幕系统。雨水系统:该建筑为大型商场,座落于城市的繁华中心地带,因此对建筑立面要求较高,建筑的屋面高低落差较大故主要采用雨水内排水方式,以及少量的外排水。热水系统:由于该系统用水仅包括商场内服务人员和办公人员饮用开水,所以只设电开水加热设备。各系统中的立管设在管井内或沿墙敷设,水平管根据各系统的特点明敷或暗敷。本设计以经济、环保、节能为原则,通过借鉴以前的设计方法和经验,采用了合理的技术措施,使设计的各个系统达到了很好的使用效果。关键词:给水;排水;消火栓;自动喷淋。
XXXXX大学本科毕业设计说明书AbstractThisbuildingisthelarge-scalemarket,islocatednorthernsidethegodofmedicineavenue,theconstructionishighly51.80meters,totalfloorspaceapproximately45,000squaremeters.Thisbuildingpossessesforwaterdrainingwaterpressesthehigh-riseconstructiontorequestfordrainingwatertocarryonthedesign.Unifiestheactualsituation,accordingtothebuildingnature,theuse,isequippedwiththeconsummationwiththeroominforthewaterdrainingwatersanitaryequipment,concretegivesthedrainagesystemdesigntobeasfollows:Foraqueoussystem:Thisconstructionundergroundtogroundfivebyoutdoormunicipaladministrationpipenetworkdirectwatersupply,sixtotengivesthesquarewaterpitchertypewhichisequippedwiththefrequencyconversionvelocitymodulationsystemandthewaterpump,theroofwatertankjoins;Becausethefirehydrantsurpassesten,mustsupposetwolead-intubes.Fromdifferentdirectionintroduction.Bothhassafeguardedthewatersupplysecurity,andsavedtheenergyconsumption.Drainagesystem:Thisdesignusesthedirtwastewaterconfluenceemissionssystem.ThetubingusedhadthenoiseeliminationfunctionscrewUPVCdischargepipe,rosetogoagainsttheventilationway,mightfurtherimprovetheenvironmentqualityforthis.Inthebasementnearbythefireelectricitystairwell,thepumphousegroundareequippedwiththesumpandthewastewaterliftinggear.Firepreventionsystem:ThisbuildingfireprotectionrankbelongstothedangerouslevelⅡThelevel,thedesigncontentincludingthefirehydrantsystem,spraysautomaticallywiththewatercurtainsystem.Insupposestheexperimentalfirehydrantinstallmentintheroofwatertankbetween,thefirehydrantservicepipenetassumesthering-likearrangement,invariousfirehydrantsboxsupposesthefirepumptostartthepush-button,canthelinestartfireextinguishingpump;Roomperipheralequationbelowwaterpumpcoupler,guaranteefirepreventionsafereliable.Themarket,thecorridor,thework,infrontoftheelevatortheroomsupposestheclosedtypetospraythesystemautomatically,nearbyescalatorfireprotectionvolumecurtainplaceestablishmentwatercurtainsystem.Rainwatersystem:Thisbuildingisthelarge-scalemarket,islocatedinthecitylivelyheartland,thereforesetsupthesurfacerequesttotheconstructiontobehigh,theconstructionroofingheightdroppingvariancecomparesthedeathofaparentmainlytouseintherainwatertodrainwatertheway,aswellasfewoutsidedrainswater.Hotwatersystem:Becausethissystemwaterusedonlyincludesinthemarkettheservicepersonnelandtheworkpersonneldrinkstheboilingwater,thereforeonlysupposestheelectricityboilingwaterheater.Invarioussystemspiperiserislocatedinthetubewelloralongthewallplacing,thehorizontaltubeactsaccordingtovarioussystemstopointoutespeciallyspreadsorspreadsdarkly.
XXXXX大学本科毕业设计说明书Thisdesigntaketheeconomy,theenvironmentalprotection,theenergyconservationasaprinciple,throughprofitsfrombeforehanddesignmethodandtheexperience,hasusedthereasonabletechnicalmeasure,enabledthedesigneachsystemtoachievetheverygooduseeffect.Keyword:forwater;Drainingoffwater;Thefirehydrant;Spurtingvoluntarilypours.
XXXXX大学本科毕业设计说明书目录引言1第一章工程概况21.1建筑概况21.1.1工程概述21.1.2建筑各层高度以及面积21.2设计任务21.2.1设计要求21.2.2设计的具体内容31.3设计依据及原始资料31.3.1依据设计31.3.2原始资料3第二章给水系统的设计与计算52.1设计说明52.1.1给水方式的选择与优缺点52.1.2给水系统的组成52.1.3给水管道布置与安装52.2设计计算62.2.1生活给水设计标准与参数的确定62.2.2设计流量计算62.2.3低区管网水力计算表72.2.4高区和低区干管管道水力计算52.2.5其他72.3节水设施162.4给水安全技术分析162.5管道试压172.5.1技术要求17第三章开水系统的设计与计算193.1设计说明193.2饮水用水量的确定19第四章建筑排水系统设计与计算20
XXXXX大学本科毕业设计说明书4.1设计说明204.1.1确定系统排水体制204.1.2系统组成及管材选用234.1.3存水弯、地漏、清扫口的设置234.1.4防火套管的布置与敷设234.2设计计算234.2.1设计秒流量234.2.2管道布置和敷设:244.2.3横干管水力计算244.2.4卫生间1排水系统支管水力计算244.2.5排水立管的设计与计算:284.3化粪池计算304.4消防排水324.4.1规范要求:324.4.2集水井及排污泵计算324.5户外排水管及通灌水试验324.5.1排出管管材324.5.2施工原则及试验32第五章建筑雨水排水系统设计与计算365.1设计说明365.1.1确定屋面雨水排出方式365.1.2管材选用365.1.3雨水斗及管道的布置原则与方法:365.1.4降雨强度确定:365.2设计计算365.2.1内排水系统计算365.2.2外排水计算385.3雨水灌水试验38第六章建筑消防系统的设计与计算406.1设计说明:406.1.1设计参数:40
XXXXX大学本科毕业设计说明书6.1.2消防系统设计:406.2消防管道安装与布置416.2.1消火栓给水系统416.2.2自动喷淋系统416.2.3水幕系统426.3设计与计算426.3.1消火栓系统的设计426.3.2自动喷淋系统的设计与计算:496.3.5水幕系统设计计算61结论65参考文献66附录68附录A低区管网水力计算草图68附录B高区和低区干管管道水力计算草图68附录C卫生间1/2排水系统枝干管水力计算草图70附录D消火栓给水系统配管水力计算草图71附录E自喷系统A区枝状管网水力计算草图72附录F自动喷洒系统B区水力计算草图73附录G自动喷洒系统C区水力计算草图74谢辞75
XXXXX大学本科毕业设计说明书引言近年来,随着我国经济实力的增强,生活水平的提高,人们对生活质量,特别是生活空间居住环境的要求也在日益提高。节水节能已经提上日程。这就要求我们建筑给水排水专业人员更加努力。在做好合理设计的同时,更应开放思维,提高节水节能意识,为创和谐社会贡献一份力量。本次毕业设计为高层大型商场的给水,排水,雨水,热水,消防系统的设计与计算。在给水设计中,结合相关的设计资料提供的数据,本着以经济合理为原则,精确选择供水方案。在给水方面采用多项给水系统和超强节能的变频调速系统,大大增强了给水保障力度,提高了安全系数。排水方面能结合该建筑的特点、市政条件以及周围建筑环境的特点,在设计中力求保证排水畅通,卫生条件较好。本设计中采用了螺旋管排水(韩国专利),依靠良好的消声功能,搏得了人们的喜爱和市场的一致好评。在消防方面主要考虑该建筑的防火等级,涉及方面有消火栓系统、自动喷淋系统和水幕系统。在水幕系统设计中选用气压传动方式,保障商场内的室内环境,同时也能迅速报警,及时将水送入防火卷帘处。在设计中通过各种方式搜集和整理经验数据以及各种资料,力求使设计更加合理,保证各个系统的正常工作。但在设计中由于个人能力和相关资料匮乏的原因,导致某些设计不够理想。本次设计的主要目的:掌握并能熟练运用计算机绘制给排水施工图。熟悉建筑给水排水设计《规范》、《手册》、《标准图集》。掌握工程图设计程序及要求。掌握按已知条件和设计要求考虑和解决一般高层建筑内给水排水,及消防工程的原则问题和某些具体问题。通过本设计进一步巩固基本知识,并学会运用基本知识,结合设计规范,理论联系实际,设计出满足使用功能,技术先进且经济合理的给水排水工程项目。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书第一章工程概况1.1建筑概况1.1.1工程概述1、该工程为大型商场,位于内蒙古XXXX地区。2、该建筑长126.7m,宽48.8m,占地面积1349m2,总建筑面积约4.5万m2。其中,地下部分建筑面积为1823m2。3、建筑层数与高度(1)地下一层,地上十层。(2)建筑总高度51.80m。4、建筑功能布局本工程地下一层为超市和部分设备用房,地上一至十层为商场。5、消防本建筑西侧设有消防通道。其消防通道的宽度6.80米,净高为5.10米,其转弯半径均大于18米,且单车承载力不小于30吨。1.1.2建筑各层高度以及面积其中:地下一层层高4.5m一层层高5.1m二至十层层高4.5m建筑物总占地面积3058.8m2,高层建筑总面积4.5万m2。根据规范可知:本建筑为一类高层建筑其耐火极限为中危险级Ⅱ级。1.2设计任务1.2.1设计要求通过阅读整理中外文资料文献,调查研究与收集有关资料,拟定方案,并注意做好同建筑结构、供热、通风、供电等相关专业间的协调与配合,再综合技术经济分析后,选择合理的设计方案。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书1.2.2设计的具体内容1、建筑内部给水,开水供应系统设计。2、建筑内部排水系统设计(含污水,废水排除,雨水排除)。3、建筑内部消防系统设计(含消火栓系统、自喷系统和水幕系统)。4、建筑外部给水、排水,消防系统设计。1.2.3具体设计项目1、室内给水工程的施工图设计。2、室内排水工程的施工图设计。3、室内室外消防工程的施工图设计,包括消防栓系统,喷淋系统水幕系统。4、雨水工程的初步设计。5、热水的初步设计。1.3设计依据及原始资料1.3.1依据设计1、《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88;2、《给排水设计册手》第二册;3、《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95,2001版;4、《自动喷水灭火系统设计规范》GBJ50084-2001;5、《高层建筑给排水设计》黑龙江科学技术出版社;6、《给排水设计手册》第三册;7、《建筑给排水工程》中国建筑出版社;1.3.2原始资料1、蓝图(1)建筑地下一层层平面图1:2001#(2)建筑首层平面图1:2001#(3)建筑二到十五层平面图1:2001#(4)建筑十六层平面图1:2001#(5)建筑剖面图1#2、建筑结构主体结构为框架剪力墙结构体系,部分结构为框架结构体系。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书3、城市给排水管道现状资料(1)在建筑物的东侧和南侧均有市政供水管道。可作为该建筑物的水源。其管径为300mm。常年可提供的水头为0.3MPa。管顶埋地深为-2.0米。(2)城市排水管道在建筑物的北侧城市道路旁,其管径为400mm,管底埋深为-1.1m。(3)冰冻线深度-1.6m。(4)蒸汽压力为0.2Mpa。(5)电源:城市可提供二路独立电源。(6)建筑物基础类型:桩基础。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书第二章给水系统的设计与计算2.1设计说明2.1.1给水方式的选择与优缺点1.供水方式根据设计资料市政管网所提供的水头为0.3MPa及建筑物的性质故采用上下分区供水。地下室至五层为Ⅰ区由市政管网直接供水,利用外网水压采用下行上给方式;六至十层为Ⅱ区利用水泵(变频泵)提升,水箱调节流量采用上行下给的供水方式。当外网水压季节性不足供Ⅰ区用水困难时,可将Ⅰ、Ⅱ区配水管网连通,并设闸门隔断,在水压低时打开闸门,由水箱供Ⅰ区用水。能保障该建筑的供水安全。由于城市给水管网不允许直接抽水,需设储水池。2.各供水方式优缺点1)由外网直接供水,水质较好,且系统简单,当外网压力过高某些点压力超过允许值时,应采用减压措施。当外网发生事故时,使整个建筑供水能力下降甚至停水。2)该建筑为大型商场,客流量较大,导致用水不均,流量变化较大。因此选用变频调速系统供水。此系统可保障供水,但一次投资较大维护费用较高。3)设置高位水箱,增加了供水的可靠性,防止一旦停电,全楼立即停水现象的发生,但增加了结构负荷,水箱供水的水质较差,应采用防止二次污染的措施。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。2.1.2给水系统的组成本建筑给水系统由引入管,水表节点,给水管首,配水装置和用水设备,给水附件,地下贮水池,水泵,水箱等组成。2.1.3给水管道布置与安装(1)各层给水管道采用暗装敷设,管材均采用PPR管,热熔连接DN大于75mm的管材采用热熔和法兰连接,与用水器连接时采用丝扣或法兰连接,输水平管均采用法兰连接的衬塑钢管及配件。当直埋、暗敷在墙体及地坪层内的管道应采用热熔连接(2)管道外壁距离面不小于150mm;离墙,柱及设备之间的距离为50mm;立管外壁距离墙,柱,梁净距不小于50mm;支管距离墙,梁,柱净距为20~25mm。(3)给水与排水管道平行或交叉时,其距离分别大于0.5m,0.15m;交叉时给水管在排水管上面。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书(4)立管通过楼板时,应预埋套管且高出地面10~20mm。(5)在立管或横支管上设阀门,管径DN=〉50mm时设闸阀;DN〈=50mm时设截止阀。(6)引入管采用衬塑钢管,在穿地下室外墙时应设套管。(7)给水横干管设计0.003的坡度,坡向泄水管。明设的给水立管穿越楼板时,应采取防水措施。室内给水管道上的各种阀门,宜装设在便于检修和便于操作的位置。塑料给水管道不得与水加热器直接连接,应有不小于0.4m的金属管段过度。(8)贮水池采用钢筋混凝土结构,上部设人孔,基础底部设水泵吸水坑,生活水位吸水管在消防水位面上设小孔,保证消防水量不被动用。为保证水质不被污染,水池底部做防水处理,水池内设导流墙。分两格设置,可保障清洗时不间断供水。(9)生活泵设于地下一层泵房内,所有水泵出水管,均设缓闭止回阀,除消防泵外其它水泵均设减震基础。并在吸水管和出水管上设可曲挠橡胶接头。2.2设计计算2.2.1生活给水设计标准与参数的确定根据《高层民用建筑工程设计技术措施给水排水工程》2003P3表2.1.2—1查得:序号建筑物名称单位生活用水量标准(L)小时变化系数每日使用时间1商场员工及顾客每平方米营业厅面积每日5—81.5—1.2122.2.2设计流量计算(1)最高日用水量:Qd=∑(mqd/1000)(2-1)其中Qd—最高日生活用水量m2/dm—设计单位数qd—单位用水定额(注:综合性建筑应分别按不同建筑的用水定额计算各自的最高日生活用水量,然后将同时用水项目叠加,以用水量最大一组作为整个建筑的最高日用水量。)76
XXXXX大学本科毕业设计说明书(2)最高时用水量:Qh=kh(Qd/T)(2-2)其中:Qh—最大小时生活用水量,单位m3/hKh—时变化系数Qd—最高日生活用水量,单位m3/hT—每日使用时间,单位h(3)流量计算结果如下:表1—1流量计算表项目用水类别水量标准总面积(m2)Qd(m3/d)KhQh(m3/d)T/h生活用水商场每m2营业厅面积每日5—8s/L42300253.81.225.412未预见用水25.42.5总计279.227.9(注:未预见水量按日用水量的10%计)(4)设计秒流量:根据《建筑给排水工程》查表3-5K=0a=1.5qg=0.2aNg0.5+kNgqg—设计秒流量(L/s)Ng—当量总数2.2.3低区管网水力计算表(1)低区管网水力计算草图见附录A(2)低区管网水力计算见下表:76
XXXXX大学本科毕业设计说明书表1—2卫生间(1)给水管道低区水力计算表设计管段编号卫生器具名称当量总数设计秒流量管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程管段长度l(m)管段沿程管段沿程n/N=数量/当量水头损失水头损失损失累计洗手盆小便器蹲便器坐便器洗涤池i=(Kpa)hy=il(Kpa)∑hy(KPa)0-11/0.5 0.50.21201.070.1061.00.1060.1061-22/0.5 1.00.3250.920.0572.40.1360.2422-33/0.5 1.50.36251.070.0751.00.0750.3173-44/0.5 20.42320.750.0293.30.0960.4134-55/0.5 2.50.47320.850.0361.00.0360.4495-66/0.5 30.52320.940.0451.00.0450.4946-77/0.5 3.50.56321.040.0532.60.0530.4947-87/0.53/0.54/6.0 291.61501.220.044.50.1040.5478-97/0.53/0.54/6.0 291.61501.220.044.50.180.6519-1014/0.56/0.58/6.0 582.28631.110.0254.50.110.8310-1121/0.59/0.512/6.0 872.79631.350.0364.50.1620.94111-A 1163.23751.090.021100.21.303 ∑ 76
XXXXX大学本科毕业设计说明书hy=1.3030-11/0.5 0.50.21201.070.1060.80.080.081-22/0.5 10.3250.920.0570.80.0460.1262-33/0.5 1.50.36251.070.0750.80.060.1863-44/0.5 20.42320.750.0291.60.0460.2324-5 4/0.51/6.0 80.84401.020.03910.0390.275-6 4/0.52/6.0 141.12401.320.06410.0610.3326-7 4/0.53/6.0 201.34500.960.02610.0260.3587-8 4/0.54/6.0 261.52501.150.0362.20.0790.4378-9 4/0.57/6.01/0.51/1.5462.03630.960.0214.50.0950.539-10 8/0.514/6.02/0.52/1.5922.87631.350.0364.50.1620.6910-11 12/0.521/6.03/0.53/1.51383.52751.190.0424.50.1080.811-B 16/0.528/6.04/0.54/1.51844.06751.360.029100.291.09 ∑hy=1.09 0-11/0.5 0.50.21201.070.10610.1060.1061-22/0.5 10.3250.920.05710.0570.1632-33/0.5 1.50.37251.070.07510.0750.2433-44/0.5 20.42320.750.0292.80.080.32376
XXXXX大学本科毕业设计说明书4-59/0.5 4.50.64321.220.0710.80.0570.385-69/0.5 3/6.01/0.5 231.44501.070.03210.0320.416-710/0.5 8/6.01/0.51/1.5552.22631.060.0234.50.1040.5167-820/0.5 16/6.02/0.52/1.51103.15631.450.0414.50.1850.7018-930/0.5 24/6.03/0.53/1.51653.85751.290.0274.50.1210.829-c40/0.5 32/6.04/0.54/1.52204.45751.50.035100.351.17 ∑hy=1.172KPa (2)高区管网水力计算见下表表1—3卫生间(2)低区给水管道支干管水力计算表76
XXXXX大学本科毕业设计说明书设计管段编号卫生器具名称当量总数设计秒流量管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程管段长度l(m)管段沿程管段沿程n/N=数量/当量水头损失水头损失损失累计洗手盆小便器蹲便器坐便器洗涤池i=(Kpa)hy=il(Kpa)∑hy(KPa)0-11/0.5 0.50.21201.070.1061.00.1060.1061-21/0.5 1/1.52.00.42251.220.0950.80.07620.1822-31/0.5 1/6.0 1/1.58.00.85401.020.0381.00.0380.2213-41/0.5 2/6.0 1/1.5141.12500.840.0211.00.0210.2424-51/0.5 3/6.0 1/1.5201.34501.030.031.00.030.2725-61/0.5 4/6.0 1/1.5261.53630.750.01281.00.01280.29296-72/0.5 8/6.0 2/1.5522.16631.010.02191.60.0240.3477-82/0.51/0.58/6.0 2/1.552.52.17631.010.02192.50.05470.3638-92/0.52/0.58/6.0 2/1.5532.18631.010.02190.70.01530.3879-102/0.53/0.58/6.0 2/1.553.52.19631.010.02190.70.01530.38710-112/0.54/0.58/6.0 2/1.5542.2631.060.02380.70.0530.39311-122/0.55/0.58/6.0 2/1.554.52.21631.060.02380.70.0530.39312-133/0.55/0.58/6.0 2/1.5552.22631.060.02384.80.1140.53413-144/0.55/0.58/6.0 2/1.555.52.23631.060.02380.720.01720.54114-155/0.55/0.58/6.0 2/1.5562.24631.060.02380.720.01720.57515-166/0.55/0.58/6.0 2/1.556.52.25 631.060.025880.1280.704 11-A28/0.512/0.516/6.0 1163.23751.090.021100.210.176A-B28/0.516/0.516/6.0 1844.06751.360.0298.40.1760.42B-C28/0.528/0.544/6.04/0.54/1.53005.19901.20.0198.40.2440.579C-D68/0.528/0.576/6.08/0.58/1.55206.84901.60.0328.70.2680.847 ∑hy=0.847 E-F35/0.515/0.520/6.0 1453.6751.220.0248.40.2010.201F-I35/0.535/0.555/6.05/0.55/1.53755.8901.360.0240.50.0120.213G-I50/0.5 40/6.05/0.55/1.52754.97901.150.0188.30.1490.362I-H120/0.550/0.5115/6.05/0.510/1.57958.461101.320.01787.91.491.852 ∑hy=1.85216-A6/0.55/0.58/6.0 2/1.556.52.25631.060.023784.50.1070.81A-B12/0.510/0.516/6.0 4/1.51133.19751.090.02074.50.0930.904B-C18/0.515/0.524/6.0 6/1.5169.53.91900.920.0124.50.0540.958C-D24/0.520/0.532/6.0 8/1.52264.51901.060.015274.50.06871.027D-水表30/0.525/0.540/6.0 10/1.5282.55.04901.180.01844.50.1591.08876
XXXXX大学本科毕业设计说明书2.2.4高区和低区干管管道水力计算(1)高区和低区干管管道水力计算草图见附录B(2)高区和低区干管管道水力计算表表1—4给水低区和高区干管水力计算表设计管段编号卫生器具名称当量总数设计秒流量管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程管段长度l(m)管段沿程管段沿程n/N=数量/当量水头损失水头损失损失累计洗手盆小便器蹲便器坐便器洗涤池i=(Kpa)hy=il(Kpa)∑hy(KPa) 11-A28/0.512/0.516/6.0 1163.23751.090.021100.210.176A-B28/0.516/0.516/6.0 1844.06751.360.0298.40.1760.42B-C28/0.528/0.544/6.04/0.54/1.53005.19901.20.0198.40.2440.579C-D68/0.528/0.576/6.08/0.58/1.55206.84901.60.0328.70.2680.84776
XXXXX大学本科毕业设计说明书 ∑hy=0.847 E-F35/0.515/0.520/6.0 1453.6751.220.0248.40.2010.201F-I35/0.535/0.555/6.05/0.55/1.53755.8901.360.0240.50.0120.213G-I50/0.5 40/6.05/0.55/1.52754.97901.150.0188.30.1490.362I-H120/0.550/0.5115/6.05/0.510/1.57958.461101.320.01787.91.491.852 ∑hy=1.85276
XXXXX大学本科毕业设计说明书2.2.5其他(1)引入管及水表选择1.生活给水设计秒流量:根据建筑物的性质,为大型商场,由《建筑给排水设计手册》可知K=0a=1.5通过水表的引入管的当量总数为Ng=520则qg=0.2aNg0.5+KNg=0.2×1.5×5200.5=6.84(L/s)=24.6(m3/h)(2-3)2.消防流量:消防用水Q=30(L/s)延时3小时喷淋用水Q=20(L/s)延时1小时Q=(30×3×3.6+20×3.6×1)/48=8.25(m3/h)3.未预见流量Q=2.54(m3/h)(按最高时用水量的10%计)4.建筑总设计流量为生活设计秒流量,生产流量,未预见流量,消防流量组成。Qmax=24.6+0+2.54+8.25=35.39(m3/h)该建筑给水引入管拟采用2条,每一根引入管承担的设计流量为Q=2/3Q=2×35.39/3=23.59(m3/h)选用DN=100衬塑钢管,v=1.08m/s1000i=6.785.水表按照Q=23.59(m3/h)选择选用LXL-80N水平螺翼式水表公称直径80mm最大流量80(m3/h)公称流量40(m3/h)水表的水头损失:其中―水表的水头损失-计算管段的给水流量-水表的特性系数Kb=Qmax2/10=802/10=640;(2-4)Hb=Q2/Kb=23.592/640=1.02KPa(2-5)根据《建筑给水排水工程》查表3-6螺翼式水表正常用水时水头允许值<12.80KPaHb=0.51KPa<12.80KPa满足要求。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书(2)低区卫生间1给水水压校核该区所需要的水压为:H=H1+H2+H3+H4H—建筑内部给水系统所需要的压力KPaH1—引入管至配水最不利位置高度所要求的静水压KPaH2—引入管至配水最不利点给水管路即计算管路的沿程与局部水头损KPaH3—水流通过水表时水头损失KPaH4—配水最不利点所需要的流出水头KPaH1=23.1×10=231KPa最不利供水管段的沿程水头损失和局部水头损失为:(其中局部水头损失按照水头沿程的30%计)H2=2.15KPaH3=9.45KPaH4=20KPaH=231+9.45+2.15+20=278.6KPa278.6KPa<300KPa满足要求。(3)低区卫生间2的给水水压校核:该区的最不利管段水力计算见前表:该区所需要的水压为:H=H1+H2+H3+H4H—建筑内部给水系统所需要的压力KPaH1—引入管至配水最不利位置高度所要求的静水压KPaH2—引入管至配水最不利点给水管路即计算管路的沿程与局部水头损KPaH3—水流通过水表时水头损失KPaH4—配水最不利点所需要的流出水头KPaH1=23.1×10=231KPa最不利供水管段∑iL=1.19KPa局部水头损失按照水头沿程的30%计H2=1.55KPaH3=1.02KPaH4=20KPaH=231+1.55+1.02+20=274.8KPa274.8KPa<300KPa满足要求。(4)高区卫生间1水力计算的校核:76
XXXXX大学本科毕业设计说明书H=H1+H2+H3+H4H—建筑内部给水系统所需要的压力KPaH1—引入管至配水最不利位置高度所要求的静水压KPaH2—引入管至配水最不利点给水管路即计算管路的沿程与局部水头损KPaH3—水流通过水表时水头损失KPaH4—配水最不利点所需要的流出水头KPa其中H1=47.2mH2=3.507KPa=8.46L/m查手册选择公称直径为80mm,最大流量为80m3/h的水平螺翼式水表。H3=14.49KPa高区所需的水压为:H=H1+H2+H3+H4=472+3.507+20+14.49=509.99=510KPa选择水泵的扬程为51m,流量为30.46m3/h。(5)变频调速系统的设计要点与原理:1)变频调速水泵应有自动调节水转速泵和软起动的功能,且有过载,短路,过压。缺相,欠压,过热等保护功能。2)水泵工作点应在水泵至高效区范围内。水泵的调整范围宜在75%-100%的范围内。在高效区内可调20%。3)当用水不均时,为减少零流量的能耗,变频调速水泵宜采用并联配有小型加压泵的小型气压罐在夜间工作供水。4)水泵的吸水方式宜为自灌式。5)压力传感器应安装在供水干管震动小,水压比较平稳的管段上。6)变频调速给水设备应放在环境温度5-40℃,相对湿度在90%以下且有良好的通风环境内。7)电控柜顶距建筑物的最低点h≥1000mm,柜底高出地面300mm.76
XXXXX大学本科毕业设计说明书图2.1变频调速供水原理图说明:1--压力传感器;2――数字式调节器;3――变频调速器;4――恒速控制器;5――电控柜;6――水池;7――水位传感器;8――夜位自动控制阀;9――压力表;10――流量传感器特点:本设备在管网末端设有遥感式压力传感器在水泵出水管附近设有流量传感器。其中一台水泵位变频调速泵,其余位恒速泵,如水池中的水位过低时水位传感发出指令停泵。运行时,首先选调速泵工作,当调速泵不能满足用水量要求时,自动启动恒速泵,反之亦然。供水压力随着供水量的变化沿管网特性曲线改变。(6)水泵变频运行及节能技术分析随着我国工业生产的迅速发展,电力工业虽然有了长足进步,但能源的浪费却是相当惊人的。据有关资料报导,我国、水泵、空气压缩机总量约4200万台,装机容量约1.1亿千瓦。但系统实际运行效率仅为30~40%,其损耗电能占总发电量的38%以上。这是由于许多、水泵的拖动电机处于恒速运转状态,而生产中的水流量要求处于变工况运行;还有许多企业在进行系统设计时,容量选择得较大,系统匹配不合理,往往是“大马拉小车”,造成大量的能源浪费。因此,搞好水泵的节能工作,对国民经济的发展具有重要意义。1.水泵变频调速运行的节能原理76
XXXXX大学本科毕业设计说明书图2.2阀门调节功耗图图2.3变速调节功耗图图2.2为水泵用阀门控制时,当流量要求从Q1减小到Q2,必须关小阀门。这时阀门的磨擦阻力变大,管路曲线从R移到R′,扬程则从Ha上升到Hb,运行工况点从a点移到b点。 图2.3为调速控制时,当流量要求从Q1减小到Q2,由于阻力曲线R不变,泵的特性取决于转速。如果把速度从n降到n′,性能曲线由(Q-H)变为(Q-H)′,运行工况点则从a点移到c点,扬程从Ha下降到Hc。 根据离心泵的特性曲线公式: N=RQH/102η(2—6) 式中:N——水泵使用工况轴功率(kw) Q——使用工况点的流量(m3/s); H——使用工况点的扬程(m); R——输出介质单位体积重量(kg/m3); η——使用工况点的泵效率(%)。 可求出运行在b点泵的轴功率和c点泵的轴功率分别为: Nb=RQ2Hb/102η Nc=RQ2Hc/102η 两者之差为:ΔN=Nc—Nb=R×Q2×(Hb-Hc)/102η 也就是说,用阀门控制流量时,有ΔN功率被损耗浪费掉了,且随着阀门不断关小,这个损耗还要增加。而用转速控制时,由于流量Q与转速n的一次方成正比;扬程H与转速n的平方成正比;轴功率P与转速n的立方成正比,即功率76
XXXXX大学本科毕业设计说明书与转速n成3次方的关系下降。如果不是用关小阀门的方法,而是把电机转速降下来,那么在转运同样流量的情况下,原来消耗在阀门的功率就可以全避免,取得良好的节能效果,这就是水泵调速节能原理。2.变频调速的基本原理 变频调速的基本原理是根据交流电动机工作原理中的转速关系: n=60f(1-s)/p 式中:f——水泵电机的电源频率(Hz); p——电机的极对数; 由上式可知,均匀改变电动机定子绕组的电源频率f,就可以平滑地改变电动机的同步转速。电动机转速变慢,轴功率就相应减少,电动机输入功率也随之减少。这就是水泵变频调速的节能作用。 3.水泵变频调速控制系统的设计 目前,国内在水泵控制系统中使用变频调速技术,大部分是在开环状态下,即人为地根据工艺或外界条件的变化来改变变频器的频率值,以达到调速目的.系统主要由四部分组成:(1)控制对象(2)变频调速器(3)压力测量变送器(PT)(4)调节器(PID). 系统的控制过程为: 由压力测量变送器将水管出口压力测出,并转换成与之相对应的4~20mA标准电信号,送到调节器与工艺所需的控制指标进行比较,得出偏差。其偏差值由调节器按预先规定的调节规律进行运算得出调节信号,该信号直接送到变频调速器,从而使变频器将输入为380V/50Hz的交流电变成输出为0~380V/0~400Hz连续可调电压与频率的交流电,直接供给水泵电机。 4.水泵变频调速应用的注意事项 水泵调速一般是减速问题。当采用变频调速时,原来按工频状态设计的泵与电机的运行参数均发生了较大的变化,另外如管路特性曲线、与调速泵并列运行的定速泵等因素,都会对调速的范围产生一定影响。超范围调速则难以实现节能的目的。因此,变频调速不可能无限制调速。一般认为,变频调速不宜低于额定转速50%,最好处于75%~100%,并应结合实际经计算确定。 1)水泵工艺特点对调速范围的影响 理论上,水泵调速高效区为通过工频高效区左右端点的两条相似工况抛物线的中间区域。实际上,当水泵转速过小时,泵的效率将急剧下降,受此影响,水泵调速高效区萎缩,若运行工况点已超出该区域,则不宜采用调速来节能了。 2)定速泵对调速范围的影响76
XXXXX大学本科毕业设计说明书 实践中,供水系统往往是多台水泵并联供水。由于投资昂贵,不可能将所有水泵全部调速,所以一般采用调速泵、定速泵混合供水。在这样的系统中,应注意确保调速泵与定速泵都能在高效段运行,并实现系统最优。此时,定速泵就对与之并列运行的调速泵的调速范围产生了较大的影响。主要分以下两种情况: 同型号水泵一调一定并列运行时,虽然调度灵活,但由于无法兼顾调速泵与定速泵的高效工作段,因此,此种情况下调速运行的范围是很小的。 不同型号水泵一调一定并列运行时,若能达到调速泵在额定转速时高效段右端点扬程与定速泵高效段左端点扬程相等。则可实现最大范围的调速运行。但此时调速泵与定速泵绝对不允许互换后并列运行。 3)电机效率对调速范围的影响 在工况相似的情况下,一般有N∝n3,因此随着转速的下降,轴功率会急剧下降,但若电机输出功率过度偏移额定功率或者工作频率过度偏移工频,都会使电机效率下降过快,最终都影响到整个水泵机组的效率。而且自冷电机连续低速运转时,也会因风量不足影响散热,威胁电机安全运行。(7)变频调速水泵的选择:当三泵组合时:由P和1/2(1.2Q)选三台主泵(其中一台备用)使()≥1.2Q;≥P水泵的扬程为51m,流量为30.46m3/h;1.2Q=36.55m3/h;一台:变频调速泵其型号为50DL1450r/min60.7%-70%二台恒速泵(一个为备用)型号为65DL扬程为58-74m,吸程为7.60m。(8)贮水池容积计算:贮水池有效容积,包括生活生产调节水量按建筑日用水量12%计,消防用水为3小时室内全部消火栓用水量和1小时自动喷淋用水量。消防用水量参考消防计算,即室外消火栓取30L/s,室内消火栓取30L/s,自动喷淋取20L/s。1)安全储备水量取2h的6~10层最大时生活用水量即,12.69×2=25.38(m3/h)贮水池进水管选DN=90,v=1.62m/s贮水池的有容积为V则V=(Qb-Ql)Tb+Vf+Vs(2-6)式中Qb——水泵的出水量Ql—水池的进水量Tb—水泵的最长的连续工作时间76
XXXXX大学本科毕业设计说明书Vf—消防储备水量Vs—生产事故故用水量由于无生产用水所以Vs=0进水流量Q=D2V/4=3.14×(90×10-3)2×1.62/4=37.08m3h补水流量按3小时计Q=37.08×3=111.24m3/hQd=279.18m3/h则贮水池的有容积为:V=Qd×12%+3×3.6(30+30)+1×3.6×20+37.08=790.6m3h2)储水池选型.选择V=400m3的贮水池2座,尺寸12000mm×11500mm×3000mm贮水池池底标高-5.000m水位标高-2.000m水泵吸水管中心标高-4.200m消防水位-4.600m生活水位-2.200m(其中以上标高为绝对标高,详见储水池详图)(9)高位水箱设计计算1)高位水箱储水容积的确定;高位水箱储水容积由生活生产调节容积与消防储水容积(按一类建筑消防储水量18m3计)两部分组成。(2-7)式中:—高位水箱储水容积C―安全系数1.5~2.0Kb―水泵在一小时内的启动次数一般选用4~8次/h,本设计选6次由于6-10层由水箱供水,1-5层由生活用水虽然不由水箱供水但考虑市政给水事故停水时,水箱仍供下区用水,故水箱容积仍按1~10层全部用水来计算。又因水泵向水箱供水不与配水管网连接故选==27.9=2×27.9/4×6=2.33消防储水容积按照一类建筑18计。则水箱的净容积为V=2.33+18=20.3376
XXXXX大学本科毕业设计说明书2)根据《98系列建筑标准设计图集给水工程分册》选择标准方型水箱,尺寸4600mm×3000mm×2300mm水箱有效容积V=25.30m3总容积V=25m3公称容积V=25m3有效水深1.85m3)水箱底部标高48.100m顶部标高51.400m水位标高49.950m生活水位49.2.000m消防水位48.250m(注:水箱有效水深0.7——2.5m水箱距离池底有不小于0.8m净高。水箱的材质为冲压钢板,防腐涂料为无溶剂硬化树脂涂料。)(10)给水系统生活水泵选择:给水系统生活水泵的选择:1.当水泵和高位水箱联合供水时:=++(2-8)式中:――水泵的扬程――扬水高度即储水池最低水位至高位水箱入口处的几何高差――水泵吸水管与出水管至高位水箱的总水头V――水箱的入口流速2.本建筑为水泵水箱联合供水,生活水泵出水量按最大时选用即Qb=11.16m3/h水池最低水位至水箱出口位置高度为H1=51.4+5=56.4m(进水管距离水箱顶高0.2m,进水管标高H=58.2-0.2=58m)根据《建筑给水排水设计手册》查表16.1-6选择DN=65衬塑钢管v=0.9m/s1000i=1403.总水头损失H2=56.4×10-3×1.3×0.14=10.26m=102.6KPa(局部损失取沿程的30%)出流水头H3=V2/(2g)=0.92/(2×9.8)=0.04m76
XXXXX大学本科毕业设计说明书水泵扬程Hb=51.4+5.0+10.26+0.04=62.41m4.根据《建筑给水排水设计手册》查表13.1-13选用50TSWA-7型卧式单吸多段式多级离心泵2台一用一备。流量Q=(9.0-16.2)L/s扬程Hb=(64-80)mn=1450r/min功率p=7.5kw效率η=52电机型号Y132M-4(B5)L×B=220mm×360mm5.校核水箱安装高度水箱最低生活水位标高49.200m高区最不利用水点几何高度41.100+1.0=42.10m总水头损失∑h=1.3∑hj=1.3×1.85=2.40KPa最不利点出水水头(自闭式小便器)4mH=42.1+2.41+4=48.51m<49.20m则水箱安装合格2.3节水设施(1)卫生间坐便器采用6L两档冲水量水箱,蹲便器和小便器采用自闭式冲洗阀或自动感应冲洗阀,水龙头采用陶瓷片密封水龙头或自动感应水龙头,其余均采用节水型卫生洁具。(2)高位水箱消防水池内设自动消毒器,定期对水池除藻消毒,避免了生活用水的二次污染,同时避免整池换水造成浪费。2.4给水安全技术分析当市政供水压力不足,需要建筑给水加压,提升供水压力才能满足使用要求。现代建筑几乎无例外地采用离心泵加压。众所周知,当水泵的额定转速一定,水泵加压所能达到的压力由水泵的外特性曲线(当n一定时的H:fcQ特性曲线)所制约。也就是说,给水加压系统的最高压力受离心泵的外特性曲线限制,加压系统不会超过水泵所能达到的最高压力。 在使用过程当中,当水泵突然开、停、止回阀突然开、闭,电磁阀快速开、关等等,在管网系统中可能出现水锤冲击。在发生水锤时,在管网系统中可能形成很高的压力,引起管网爆裂。应当指出,发生水锤与多种因素有关,很难在设计阶段确定。在系统调试时如果发生水锤,则应采取针对性的措施进行解决。 76
XXXXX大学本科毕业设计说明书由此可见,对于给水加压系统而言,在通常情况下,系统不会出现超压,在不发生水锺的情况下,其最高压力不会超过水泵的最高压压力。设离心泵的额定压力为P2;按水泵样本,在零流量下的最高压力通常为Pmax≤1.3P2。为确保安全给水管网和设备必须能承受Pmax而不致于损坏;在设计上无必要设置安全阀等防超压措施。 应当指出,用设置安全阀来防水锤超压是不可靠的。水锤通常是通过调试来发现并合理解决;在设计阶段通常不予考虑。我们认为,管网系统为不能承受离心泵在零流量下的最高压力Pmax是不安全的。 综上所述,经综合考虑认为,对于给水系统无必要设置安全阀,管网和设备应能承受离心泵在零流量出现的最高压力(对于有驼蜂H=f(Q)外特性的离心泵,其最高压力可能在某一小流量下出现)。2.5管道试压2.5.1技术要求(1)验收规范建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范(GB50242-2002)4.2.1室内给水管道的水压试验必须符合设计要求。当设计未注明时,各种材质的给水管道系统试验压力均为工作压力的1.5倍,但不得小于0.6MPa。检验方法:金属及复合管给水管道系统在试验压力下观测10min,压力降不应大于0.02MPa,然后降到工作压力进行检查,应不渗不漏;塑料管给水系统应在试验压力下稳压1h,压力降不得超过0.05MPa,然后在工作压力的1.15倍状态下稳压2h,压力降不得超过0.03MPa,同时检查各连接处不得渗漏。(2)建筑给水聚丙烯管道(PP—R)应用技术规程1)试压1.冷水管试验压力,应为管道系统设计工作压力的1.5倍,但不得小于1.0MPa。2.热水管试验压力,应为管道系统设计工作压力的2.0倍,但不得小于1.5MPa。3.管道水压试验应符合下列规定:a)热(电)熔连接的管道,应在接口完成超过24h以后才能进行水压试验,一次水压试验的管道总长度不宜大于500m;b)水压试验之前,管道应固定牢固,接头须明露,除阀门外,76
XXXXX大学本科毕业设计说明书支管端不连接卫生器具配水件;c)加压宜用手压泵,泵和测量压力的压力表应装设在管道系统的底部最低点(不在最低点时应折算几何高差的压力值),压力表精度为0.01MPa;d)管道注满水后,排出管内空气,封堵各排气出口,进行水密性检查;e)缓慢升压,升压时间不应小于10min,升至规定试验压力(在30min内,允许2次补压至试验压力),稳压1h,检验应无渗漏,压力降不得超过0.06MPa;f)在设计工作压力的1.5倍状态下,稳压2h,压力降不得超过0.03MPa,同时检查无发现渗漏,水压试验为合格。直埋在地坪面层和墙体内的管道,可分支管或分楼层进行水压试验,试压合格后土建即可继续施工(试压工作必须在面层浇捣或封堵前进行,达到试压要求后,土建方能继续施工)。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书第三章开水系统的设计与计算3.1设计说明由于本建筑为大型商场,只给办公和服务人员提供生活饮用热水。因此在本建筑1号卫生间每2层内设开水加热器,本建筑共设五台开水器。开水器由电源加热,供水水温100℃,通气管引至室外,开水间设给水管,排水用地漏,给水管管径按设计最大时饮水量。确定饮水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-86)的要求。3.2饮水用水量的确定Qh=nqk/T(3-1)其中:Qh—开水饮水量(L/h)n—设计饮水人数(人)K—小时变化系数T—每日每班开水供应时间(h)饮水定额,按办公楼选定每人每班1—2L取1.5L小时变化系数为1.5Qh=300×1.5×1.5/12=56.25(L/h)/5=11.25(L/h)选Ksc-6型电开水器电功率4KW开水量20(L/h)加热时间30min电压220V容量27L重量为25kg。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书第四章建筑排水系统设计与计算4.1设计说明4.1.1确定系统排水体制1.根据污水的性质,污染程度,结合室外排水的特点,市政污水处理设施的完善程度,及综合利用情况以及室内排水位置的综合考虑,由于该建筑生活废水量较小,用水器具排列较紧密,故采用生活污水,生活废水合流制排放。1号卫生间内设5根排水立管,2号设3根排水立管,分别经过各自埋地横干管汇入化粪池之后排入市政排水管网。2.经计算每根立管底部的排水量均超过普通立管的最大排水能力,且卫生间面积较小,没有设置专用通气立管的条件,因此采用单壁螺旋管排水,不设专用通气立管。3.单壁螺旋管简介从PPI螺旋消音单立管排水系统安装图可以看出,UPVC螺旋管道排水系统与普通排水系统的基本组成是相同的,也就是排水立管接纳各楼层横支管的污水,最终由底部排出,立管的最上端由伸顶通气管与大气连通。不同的是:其一,排水立管使用了由硬聚氯乙烯材料制成的螺旋管,管内壁有与管壁一起加工成型的六条突出三角形螺旋肋,三角形螺旋肋高3MM,用于螺旋肋的导流作用,管内水流沿管内壁呈螺旋下落,形成较为稳定并且密实的水膜螺旋流,管中心是一个通畅的空气柱,污水的下降极限流速也有所减少,显著地降低了立管内的压力波动,较大地提高了排水能力,并有效加强了管道强度和刚度。其二,管件与普通管件不同,即横支管与立管连接使用侧向进水专用三通或四通管件,避免横向水流与下降水流的撞击,有利于进水沿立管管壁旋转下落。且由于专用管件采用了螺母挤压密封胶圈接头的滑动连接方法,可以少用或不用伸缩节,且安装方便,可缩短施工工期。但密封胶圈必须由提供管材厂家配套供应。一.UPVC螺旋排水特点:1.排水噪音低76
XXXXX大学本科毕业设计说明书据上海市建材所和福建省建研所现场实测,内壁光滑的UPVC管(即光滑管)在排水时的噪音约比传统的铸铁排水管大2~4bB。同济大学声研所于1996年10月将螺旋管和光壁管对比测试,其结果为螺旋管比光壁管的噪音小5~7bB;也就是说螺旋管比铸铁管噪音低了3bB,排水噪音功率为铸铁管的50%,大量工程实例也充分证实了这一点,即螺旋管排水时只会听到沙沙声响,远低于卫生器具的冲水噪音,真正起到了消音作用。 2.防止地漏水封的破坏由于排水立管中央形成畅通的空气柱,降低管内压力波动量。真正避免了像普通铸铁管和光壁管系统出现上层用户由于负压超值和底层用户由于正压超值,均造成水封破坏,恶化了居住环境。目前我国规定地漏的最小水封高度为50MM,完全可以满足螺旋排水管的要求。3.排水能力大,不易堵塞4.工程的综合造价比传统的铸铁管低20%-30%,且色泽柔和,克服了铸铁管单调的冷灰色。二.UPVC螺旋排水管应用需要注意的问题1.设计螺旋单立管排水系统,选择的产品生产厂家,应提出产品的性能测试报告。设计人员特别要了解允许流量的测试方法,流量负荷的施加是定流量法,还是器具流量法。两者的实验报告有所差异,设计应用定流量负荷法测得的允许流量值,器具的流量负荷会受器具型号不同,排水性能不同的影响。2.注意允许流量适用的建筑物高度。UPVC螺旋排水系统中负荷的施加层越高,造成的管内的负压值越大。规程中给出的允许流量值是以16层试验塔上的试验结果为依据,大体可用于30层以下的住宅建筑。对于层数较多的高层建筑,在设计流量的取值上有一些余量更为安全。3.排水出户管的布置对系统的设计流量有很大影响。立管与排出管连接要用异径弯头,出户管最好比立管大一号管径,出户管应尽可能通畅地将污水排出室外,中间不设弯头或乙字管。许多工程已证实,较细的排水出户管及出户管上增加的管件会使管内的压力分布发生不利的变化,减少允许流量值并且在以后使用过程中易发生坐便器排水不畅现象。4.UPVC螺旋管排水系统为了保证螺旋管水流螺旋状下落,立管不能与其它立管连通,因此必须采取独立的单立管排水系统,这也是采用UPVC螺旋管的特点之一。切忌画蛇添足,照搬铸铁管的排水系统,在高层楼增加排气管,若是增加了排气管,既浪费了材料,又破坏了螺旋管的排水特性。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书5.与螺旋管配套使用的侧面进水专用三通或四通管件,属于螺母挤压胶圈密封滑动接头,一般允许伸缩滑动的距离均在常规施工和使用阶段的温差范围以内,根据UPVC管线膨胀系统,允许管长为4M,也就是说无论是立管还是横支管,只要管段在4M以内,均不要再另设伸缩节。三.UPVC螺旋排水管施工需要注意的问题1.管材的订货长度一般在用户不指定管长的情况下,厂家往往按习惯生产的管材长度供货。出厂的管道长度一般为4M或6M,而在工程实际安装中每一根管子都截去很长一段,造成浪费。所以施工单位最好在订货前,画出大样配管图,按大样图依据楼层的高度进行配管放大样,得出需要的管长,按此管长订货,既不浪费材料又减少了工作量。2.管材的连接UPVC螺旋管采用螺母挤压胶圈密封接头。这种接头是一种滑动接头,可以起伸缩的作用,因此应按规程考虑管子插入后适当的预留间隙。避免施工中由于个别操作人员图省事,造成预留间隙过大或过小,日后随季节温度变化,管道变形引起渗漏。防止办法是先按照当时施工温度,确定预留间隙值。在每个接头施工时,先在插入管上做好插入标记,操作时达到插入标记即可。3.在某些高层建筑设计中,为了加强螺旋管排水系统立管底部的抗水流冲击能力,转向弯头和排出管使用了柔性排水铸铁管。施工应将插入铸铁管承口的塑料管的外壁打毛,增加与嵌缝的填料的磨擦力和紧固力。4.伸出屋面的通气管,因受室内外温差影响及暴风雨袭击,经常出现通气管管周与屋面防水层或隔热层的结合部产生伸缩裂缝,导致屋面渗漏。其防止方法是可在屋面通气管周围做高出顶层150MM-200MM的阻水圈。5.在埋地的排出管施工中常出现的两个问题:一个是室内地坪以下管道铺设未在回填土夯实以后进行。造成回填土夯实以后虽在夯实前灌水实验合格,但使用后管道接口开裂变形渗漏:另一个是隐蔽管道时左右侧及上部未用砂子覆盖,造成尖硬物体或石块等直接碰触管外壁,导致管壁损伤变形或渗漏,以上两个埋地排出管问题在施工中一定要引起重视。 6.室内明设UPVC螺旋管道安装宜在土建墙面粉饰完成后连续进行。事实上由于工期原因,多数都是在主体结构完成后与装修同步进行。这样就会引起光滑美观的表面被污染,最好的解决办法是随着UPVC螺旋管的安装及时用塑料布缠绕保护,待完工后去掉即可。再有,需要加强施工过程中的UPVC螺旋管道的成品保护,严禁在管道上攀登、系安全绳、搭脚手板、用作支撑或借作它用。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书4.1.2系统组成及管材选用本建筑排水系统的组成包括卫生器具,排水管道,检查口,清扫口,室外排水管道,检查井,潜水泵,集水井,化粪池。排水立管采用单壁UPVC螺旋管材,底部排出管为铸铁管。4.1.3存水弯、地漏、清扫口的设置蹲式大便器的存水弯设为P型,地漏的存水弯为抗吸式存水弯其余均为S型。洗手盆附近,小便器附近各设一个地漏,DN=50mm。依《建筑给排水设计规范》知,地面以0.01的坡度坡向地漏,地漏篦子面低于地面标高5mm,清扫口与室内地面相平。4.1.4防火套管的布置与敷设排水管材采用U-PVC时必须采取防火措施。立管管径≥110mm时,在楼板贯穿部位应采用阻火圈或张度≥500mm的防火管套。横支管管径≥110mm与暗设在楼板贯穿部位应采用阻火圈或张度≥500mm的防活管套管相连,且防火套管的明露部分张度≥200mm。防火套管,阻火圈等的耐火极限不宜小于管道贯穿部位的耐火极限。4.2设计计算4.2.1设计秒流量qu=0.12a+qmax(4-1)qu—计算管段排水设计秒流量L/SNp—计算管段卫生器具排水当量总数a—根据建筑物用途而定的系数qmax—计算管段排水量最大的一个卫生器具的排水流量L/s根据《建筑给水排水工程》查表6-1=2.0—2.5取2.0表4-1用水设备排水当量表卫生器具排水流量L/s当量NP管径DN(mm)最小坡度i洗手盆0.10.332~500.020自闭式大便器1.54.51000.012自闭式小便器0.10.340~500.020洗涤池0.672.040~500.0204.2.2管道布置和敷设:76
XXXXX大学本科毕业设计说明书1、生活污水接户管道埋设深度不得高于土壤冰冻线以上0.15m,且覆土深度不宜小于0.5m。2、排水立管宜靠近排水量最大的排水点,宜靠外墙设置,减少埋地管长,便于清通和维修。3、卫生器具排水管与排水横管垂直连接,采用90°斜三通。4、排水横管与立管连接,宜采用45°斜三通和顺水三通。5、排水立管与排出管端部的连接,宜采用两个45°弯头。6、立管应设检查口,其间距不大于10m,但底层和最层必须设置。4.2.3横干管水力计算卫生间1/2排水系统枝干管水力计算草图见附录C表4—2卫生间1排水系统排出管水力计算表管段编号卫生器具名称数量/当量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗涤池/2.0洗手盆/0.3小便器/0.3大便器/4.5C-B1 452736183.64.751250.015B1-A1 456372356.46.031500.02A1-D195463117579.67.281500.02B2-A291836 34.22.071100.02A2-D2 995436202.54.921250.02表4—3卫生间2排水系统排出管水力计算表 B-A1 54 16.21.071000.02A1-C19544536209.74.971250.024.2.4卫生间1排水系统支管水力计算表4—4卫生间1排水系统A1横支管水力计算管段编号卫生器具名称数量/当量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗涤池/2.0洗手盆/0.3小便器/0.3大便器/4.50-11 20.33500.0351-211 2.30.77500.0352-311 16.82.131000.0276
XXXXX大学本科毕业设计说明书3-411 211.32.31100.0264-511 315.82.451100.0265-611 420.32.581100.0266-711 524.82.691100.026此立管最下部管段排水设计秒流量L/S超出普通管的深顶通气DN100最大允许的排水流量4.5L/S的要求,但未超过选用DN110的硬质螺旋管6.0L/S的要求。表4—5卫生间1排水系统A2支管的水力计算管段编号卫生器具名称数量/当量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗涤池/2.0洗手盆/0.3小便器/0.3大便器/4.50-1 1 0.30.1500.031-2 2 0.60.2500.032-3 3 0.90.3500.033-4 4 1.20.4500.034-5 9 2.70.491000.025-6 9 420.72.591000.02最下部的设计秒流量L/S同样的选用DN100的螺旋管排水。表4—6卫生间1排水系统B1横支管水力计算表管段编号卫生器具名称数量/当量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗涤池/2.0洗手盆/0.3小便器/0.3大便器/4.50-1 1 0.30.1500.0351-2 2 0.60.49500.0352-3 2 2.60.87500.0353-4121 2.90.97500.0354-5122 3.21.07500.25-6123 3.51.141000.26-7124 3.81.151000.276
XXXXX大学本科毕业设计说明书立管最下部管段排水设计秒流量L/S,选用DN100的螺旋管排水。表4—7卫生间1排水系统B2横支管计算表管段编号卫生器具名称数量/当量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗涤池/2.0洗手盆/0.3小便器/0.3大便器/4.50-1 1 0.30.1500.0351-2 2 0.60.2500.0352-3 3 0.90.3500.0353-4 4 1.20.4500.0354-5 4 1.20.4500.25-6 414.81.91000.26-7 429.32.231000.27-8 4313.82.391000.28-9 4418.32.531000.2立管的选择,立管最下部管段排水设计秒流量为4.58L/S,超出普通管的深顶通气DN100最大允许的排水流量的要求,但未超过选用DN100的硬质螺旋管排水的要求。表4—8卫生间1排水系统C1横支管水力计算管段编号卫生器具名称数量/当量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗涤池/2.0洗手盆/0.3小便器/0.3大便器/4.50-1 1 0.30.132500.0031-2 2 0.60.2500.0042-3 4 1.20.36500.0073-4 5 1.50.39500.0074-5 53 2.10.44500.0095-6 53420.42.57500.004立管计算最下部管段排水设计秒流量为4.73L/S,超出普通管的深顶通气DN100最大允许的排水流量4.5L/S的要求,因此选用螺旋管排水。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书C1管的排出管计算由总设计秒流量为4.73L/S,查设计手册管道坡度为0.007,充满度为0.5流速为0.89m/S。表4—9卫生间2排水系统A1横支管计算表管段编号卫生器具名称数量/当量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗涤池/2.0洗手盆/0.3小便器/0.3大便器/4.50-11 2.00.67DN1000.021-21 16.52.110.022-31 211.02.290.023-41 315.52.440.024-51 420.02.570.025-61 5421.52.610.020,-1, 1 0.3 0.1 50 0.003 1,-2,20.60.2500.0032,-3,30.90.3500.0043,-4,41.20.36500.0054,-5,51.50.39500.007最下部的排水设计秒流量为4.84L/S,选用DN100的螺旋管排水表4—10卫生间2排水系统A2横支管计算表管段编号卫生器具名称数量/当量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗涤池/2.0洗手盆/0.3小便器/0.3大便器/4.51-21 2.00.67 2-31 16.52.11 3-41 211.02.29 4-51 315.52.44 5-61 420.02.57 76
XXXXX大学本科毕业设计说明书表4—11卫生间2排水系统立管计算表管段编号卫生器具名称数量/当量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗涤池/2.0洗手盆/0.3小便器/0.3大便器/4.51-21 2.00.6750 0.015 2-31 16.52.11100 0.02 3-41 211.02.29100 0.02 4-51 315.52.44100 0.02 5-61 420.02.57100 0.02 6-72 840.03.021000.027-83 1260.03.351000.028-94 1680.03.651000.029-105 201003.91000.0210-116 241204.131000.0211-127 281404.331000.0212-138 321604.531000.0213-149 361804.721000.0214-E9 361804.721000.02选择螺旋管的原则:(1)排水设计流量超过伸顶通气排水系统排水立管的最大排水能力。(2)设有卫生器具层数在10高层建筑。(3)卫生间和管道井的面积较小,难以设置专用的通气立管的建筑。4.2.5排水立管的设计与计算:(1)卫生间1排水立管的计算排水立管下部排水设计秒流量L/S由于普通伸顶通气DN100最大的允许排水流量4.5L/S,而最下部管段排水设计秒流量为5.08L/s以超过普通伸顶通气的要求,但未超过DN110的硬质螺旋管6.0L/s的要求。排水立管下部排水设计秒流量L/S同样选择DN100的硬质螺旋管。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书排水立管下部排水设计秒流量L/S排水立管下部排水设计秒流量L/S以超过DN100最大的允许排水流量4.5L/S的要求,选用DN100的硬质螺旋管伸顶通气。排水立管下部排水设计秒流量L/S选用DN100的硬质螺旋管排水。(2)卫生间2排水立管的计算排水立管下部排水设计秒流量L/S选用DN100的硬质螺旋管排水立管排水。排水立管下部排水设计秒流量L/S选用DN100的硬质螺旋管排水。(3)排出管的水力计算:卫生间1和2排出管的水力计算草图如下:图4.1卫生间1排出管水力计算草图图4.2卫生间2排出管水力计算草图76
XXXXX大学本科毕业设计说明书表4—12卫生间1排出管的水力计算表管段编号卫生器具名称数量/当量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗涤池/2.0洗手盆/0.3小便器/0.3大便器/4.5C-B1 452736183.64.751250.015B1-A1 456372356.46.031500.02A1-D195463117579.67.281500.02B2-A291836 34.22.071100.02A2-D2 995436202.54.921250.02表4—13卫生间2排出管的水力计算表管段编号卫生器具名称数量/当量排水当量总数设计秒流量管径坡度洗涤池/2.0洗手盆/0.3小便器/0.3大便器/4.5B-A1 54 16.21.071000.02A1-C19544536209.74.971250.02 其中排出管为铸铁管其管径和坡度见上表。 4.3化粪池计算当不同污水量定额的各建筑物共用一个化粪池时采用的污水量定额按q=∑(.Nn)/∑Nn(4-2)qn—各建筑物的污水量定额(L/(人.d))Nn—不同污水量定额的各建筑物化粪池实际使用人数V—化粪池总有效容积(1)污水部分容积v1v1=Nqt/(24×1000)(4-3)N—化粪池实际使用人数为总人数乘a(%)q—每人每天生活污水量(L/(人d))合流制与用水量相同,分流制取20~30L/(人.d)t—污水在倾粪池停留时间,根据污水量的多少采用12~24小时表4—14用水定额表76
XXXXX大学本科毕业设计说明书建筑物人数用水定额q(L/(人.d))a(%)商场客流量30002.010商场服务员3003040办公人员1004540T=24N=100×40%+3000×10%+300×40%=460(人)q=∑(qn.Nn)/∑Nn=(40×45+120×30+300×2)/460=13.04(L/(人.d))v1=460×13.04×24/(24×1000)=6m3(2)浓缩污泥部分的容积v2v2=ANT(1.00-b)K×1.2/((1.00-c)×1000)A—每人每天的污泥量(L/(人.d)),合流制时取0.7,分流制时取0.4N—化粪池实际使用人数T—污泥请掏周期(d)采用3个月~1年b—进入化粪池新鲜污泥的含水率按95%计c—化粪池污泥发酵后的含水率按90%计K—污泥发酵后体积缩减系数按0.8计1.2—请掏污泥后考虑遗留20%的熟污泥量的容积系数V2=0.7×460×180×(1.00-0.95)×0.8×1.2/((1.00-0.90)×1000)=27.82m3(3)V=v1+v2=6+27.82=33.82m3化粪池中如果v2≥70%V(V≤25m3)或v2≥80%V(V≥30m3)时v2按相应的V值的70%或80%计。27.82﹥33.82×80%=27.056所以V=6+27.82×80%=28.26m3(4)化粪池选型根据《建筑给水排水设计手册》查表12.1-7选择型号为9-30B11:有效容积30m3隔墙过水孔高度代号B(高孔位)允许最大使用人数347人,地面可过汽车.4.4消防排水4.4.1规范要求:76
XXXXX大学本科毕业设计说明书1)消防电梯的井底应设排水设施。其附设的专用排水井有效容积不应小于2.0m3,排水泵的排水量不应小于10L/s。2)报警阀处应有排水设施,报警阀的试验排水管不应与排水管直接相连,但当试验排水回至消防水池时,可直接连接。3)末端试水装置或末端试水阀处应有排水设施,末端试水装置或末端试水阀的出水管不应与排水管直接相联,但当试验排水回至消防水池时,可直接连接。消防泵房应有排水设施。4.4.2集水井及排污泵计算消防电梯井排水发生火灾1小时内由1/2的流量Q1=(33.95+20)/2=53.95/2=26.97L/s流入集水井,发生火灾1小时后,按2/3消火栓流量Q2=41.6×2/3=27.7L/s=33.95×2/3=22.63L/s选用3台排水泵,用于消防电梯排水每台水泵设计流量为Q=10L/s,采用DN110PPR压水管,V=0.93m/s,1000i=7.28L=10m水泵扬程Hp=25×0.00728+4.1+4=8.28m=10×0.00728+4.5+1.00=5.57m选用80WQ型潜水泵流量Q=6-11L/s扬程为8.5-5.0m效率η=34%转速n=14404.5户外排水管及通灌水试验4.5.1排出管管材户外排出管采用铸铁管,根据《室外排水设计规范》GBJ14—87取DN300,坡度为0.3%。4.5.2施工原则及试验1)施工原则建筑排水管道施工一般是按先地下后地上、由下而上的顺序。当埋地管道铺设完毕后,为了保证其不被损坏和不影响土建及其它工序的施工,必须将开挖的管沟及时回填。为了保证排水,管道一旦隐蔽就很难发现其渗漏及施工质量的好坏。国标GB50242-2002第5.2.1条规定:“隐蔽或埋地的排水管道在隐蔽前必须做灌水试验,其灌水高度应不低于底层卫生器具上边缘或底层地面高度。”对于多层、高层象酒店等综合性建筑,排水系统很复杂,不仅要对埋地排水管道作灌水试验,而且要对管道井中及吊顶内的排水管进行检查,因这些部位的管道隐蔽后,如果渗漏水,不仅修理困难影响使用,而且污染室内环境损失很大。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书合格的排水系统应该是严密不漏和畅通不堵。要达到这一要求,就要在施工过程中,必须要对系统进行一系列的检查、试验措施。具体地讲,采用灌水及通水的方法检查管道的严密性,验证是否渗漏。用通球和通水的方法检查管道的通畅性,验证是否堵塞。下面分别叙述。2)通球试验对于多层及高层建筑,排水系统较为复杂、工期长,在排水立管施工安装完工后,很难避免较大的异物(如断砖、砂浆块、木块)进入管内,可能造成立管及出户管弯头被堵而导致出水不畅通。对此,交付使用前可用通球的办法进行检查,方法是将一直径不小于2/3立管直径的橡胶球或木球,用线贯穿并系牢(线长略大于立管总高度)然后将球从伸出屋面的通气口向下投入,看球能否顺利地通过主管并从出户弯头处溜出,如能顺利通过,说明主管无堵塞。如果通球受阻,可拉出通球,测量线的放出长度,则可判断受阻部位,然后进行疏通处理,反复作通球试验,直至管道通畅为止,如果出户管弯头后的横向管段较长,通球不易滚出,可灌些水帮助通球流出。见图4.3。3)通水试验对于一般建筑物,室内排水系统较简单,可在交工前作通水试验,模拟排水系统的正常使用情况,检查其有无渗漏及堵塞。方法为:当给排水系统及卫生器具安装完,并与室外供水管接通后,将全部卫生设施同时打开1/3以上,此时排水管道的流量大概相当于高峰用水的流量。然后,对每根管道和接头检查有无渗漏,各卫生器具的排水是否通畅。对于有地漏的房间,可在地面放水,观察地面水是否能汇集到地漏顺利排走,同时到下面一层观察地漏与楼板结合处是否漏水。如果限于条件,不能全系统同时通水,也可采用分层通水试验,分层检查横支管是否渗漏堵塞。分层通水试验时应将本层的卫生设施全部打开(也可用本层的消火栓用水代替做通水试验)。操作示意见图1。本方法不足之处是:因为排水管径的设计不是按满流设计,因此打开全部卫生设施放水时,不能将排水管道充满,一般不会超过排水管断面积的一半,因而只能检查到横支管的下半周,如果上半周管道有缺陷不可能查出来。上半周的缺陷只能等系统局部产生堵塞而导致横管溢水时才能暴露出来。4)灌水试验76
XXXXX大学本科毕业设计说明书特别适用于排水系统分层横管及分段立管的严密性试验,也适用于卫生洁具及地漏的严密性试验。试验时应采用特制的胶囊充气装置,胶囊的规格应与被试验的管道配套。试验操作程序大致如下:(1)准备:先将胶囊充气装置的配件进行组合,见图4.3,作工具试漏检查。将胶囊置于盛满水的水桶中并按住,用气筒向胶囊充气,检查胶囊、胶管及接口是否漏气,压力表有无指示。(2)用卷尺测量由立管检查口至楼层下方最低横支管的垂直距离并加长500㎜(长约2m),记住此长度并将此长度标示在胶囊与胶囊连接的胶管上,作出记号,以控制胶囊插入立管的深度。(3)打开立管检查口,将胶囊从此口慢慢向下送入至所需长度,然后胶囊充气,观察压力表值,指针上升至0.08~0.1MPa为宜,使胶囊与管内壁紧密接触屯水不漏为度。若检查口设计为隔一层装一个,则立管未设检查口的楼层管道灌水试验,应将胶囊从下层立管的检查口向上送入约0.5m,操作人员在下层充气,上层灌水。注意,胶囊要避免放在立管管件接头处,因为该处内壁有接缝,影响堵水严密性。对于铸铁排水管,要求清砂干净,内壁平整,不允许有毛刺,否则会影响堵水密封性,甚至刺破胶囊。(4)在楼面的灌水口(也可以在检查口)灌水至楼面高度,然后对灌水管道及管件接口逐一检查,如发现有漏点,做出记号,排水后进行修复处理;如为橡胶圈柔性接口,可在渗漏接口带水紧螺栓修复。如灌水管道检查无一渗漏点,则水位可稳住,灌水时间延续15分钟,保持5分钟灌水液面不下降为合格。(5)将胶囊放气,然后徐徐抽出胶囊,注意不要使胶囊受损。(6)取出胶囊后,水应能很快排走,如下降很慢,说明灌水管段内有杂物堵塞,应及时清理。(7)用胶囊充气的方法,也可检查蹲式大便器是否渗漏。将胶囊置于蹲式大便器排水口并充气,然后在蹲式大便器内灌水(水位平便器上沿),如果水位下降,说明冲洗进水接口处有渗漏,或者蹲式大便器下水接口封闭不严,或者蹲式大便器本身有渗漏,应针对排除。(8)灌水试验应分区段(层)进行,试验结果应作出记录。(9)埋地管道的灌水试验方法基本相同,见图4.376
XXXXX大学本科毕业设计说明书图4.3室内排水管道通水灌水试验示意图76
XXXXX大学本科毕业设计说明书第五章建筑雨水排水系统设计与计算5.1设计说明5.1.1确定屋面雨水排出方式该建筑为大型商场对建筑立面要求较高,且在北方地区,气候差异较大,致使外露雨水管道经光照而易老化。筑建的屋面高低落差较大为此在设置雨水立管时结合建筑性质,故采用混合排水方式,即屋顶上方设备用房雨水为外排水方式,顶层屋面采用内排水方式。5.1.2管材选用雨水管道采用硬质U-PVC塑料雨水管。5.1.3雨水斗及管道的布置原则与方法:(1)内排水系统布置雨水斗时应以伸缩缝,沉降缝和防火墙作为天沟分水线,各自成排水系统。(2)布置雨水斗时应按水力计算确定雨水斗的间距和个数。(3)立管的布置应靠近沿墙柱布置,以因定立管,在距地面外设检查口。(4)埋地管最小管径为200mm,最大不超过600mm,采用混凝土管或陶土管。本设计依据该建筑的实际情况,以伸缩缝、沉降缝和该建筑的东西方向的屋面中线为天沟分水线,各自成排水系统。将屋面分成A、B、C、D四个区。建筑物10层屋面根据分水线划分为4个汇水区,共布置12个雨水斗,雨水立管为YL1-YL12;电梯机房屋顶,楼梯间屋顶为天沟外排水,共设置5个外排水立管,雨水立管为-,雨水经过外排水立管到顶层屋面经过内排水系统排出。5.1.4降雨强度确定:根据规范要求设计重现期采用p=1年。降雨历时t=5min时根据《建筑给水排设计手册》查表4.2-2该地区降雨量q5=2.27L/s小时降雨厚度H5=2.27×36=82mm/h5.2设计计算5.2.1内排水系统计算(1)雨水排水系统的水力计算:雨水量的计算:Q=K176
XXXXX大学本科毕业设计说明书其中:Q――屋面雨水设计流量L/sF――屋面设计汇水面积㎡――当地降雨历时为5分钟的暴雨强度L/s104m2――当地降雨历时为5分钟的小时降雨厚度㎜/h――设计重现期为1年时的屋面宣泄能力系数设计重现期为1年,屋面坡度小于2.5%,k1取1.0(2)降雨强度计算:采用P=1a,t=5min,则q5=2.27L/s104m2其小时降雨厚度H=36×q5=2.27×36=81.72mm/h=1478.4㎡=k1FAq5×10-2=1.0×1478.4×2.27×10-2=33.56L/s式中:qRa—屋面雨水流量(3)雨水斗选择:当H为81.72m/h,近似按90mm/h查《建筑给排水设计手册》表4.3-3知79型雨水斗DN为100mm最大汇水面积为516m2,当设3个雨水斗时总汇水面积为516×3=1548m2大于实际的1478.4㎡则设三个可满足泄流要求。(4)连接管:连接管采用与雨水斗同径即DN100mm(5)悬吊管:将管A区的汇水面积换算成相当于100mm/h的汇水面积:折算系数k=81.72/100=0.82F1H=0.82×14178.4=1212.3m2每个雨水斗所承担的汇水面积为1212.3/3=404.096m2由于各斗都有单独的悬吊管和排水立管,则相当单斗系统,单斗系统比多斗大20%的汇水能力,同此相对的汇水面积为404.09/1.2=336.17m2查《建筑给排水设计手册》表4.3-5得在坡度为0.005及悬吊管径DN为150mm时,最大的汇水面积为379m2>336.17m2因此选用DN150mm,i=0.005的悬吊管为适宜的。(6)雨水立管:76
XXXXX大学本科毕业设计说明书查《建筑给排水设计手册》表4.3-6当DN为100mm时,最大汇水面积为680m2,大于实际的面积336.7m2,可满足要求为满足《建筑给排水设计规范》规定:立管管径应不小于悬吊管管径,所以立管仍选用DN150mm。(7)排出管:依规范要求排出管的管径不小于立管的管径,因此排出管管径采用DN150mm。(8)埋地管:依规范要求埋地管管径最小为200mm,查手册知DN200mm,i=0.009时,埋地管的最大允许汇水面积为520m2大于404.1m2,可以满足排水要求。其余各区计算均与此同,计算结果见表表5—1各区雨水水力计算表区段汇水面积(m2)雨水斗屋面积水流量qr=k1•F•q5•10-2(l/s)该地区的降雨厚度悬吊管管径立管/排出管埋地管型号直径(mm)个数管径坡度A区1478.479100333.56其中p=1,t=5min,H=36•q5=81.72mm/h1501502000.009B区1693.465100338.441501502000.017C区1058.479100224.021501502000.026D区1098.7279100235.441501502000.026462.84797521501502000.0265.2.2外排水计算电梯机房及设备机房层面雨水计算雨水立管-外排水立管由于汇水面积较小,依据经验立管管径选用d100mm则会达到实际的需要,符合要求。此汇水面积内的雨水均排至下端顶层屋面。5.3雨水灌水试验76
XXXXX大学本科毕业设计说明书中国国家标准(GB50242-2002)第5.3.1条规定:雨水管道安装后,应做灌水试验,灌水高度必须到每根立管最上部雨水漏斗。主要是为了保证工程质量,因为雨水管有时是满管流,要具备一定的承压能力。事实上,雨水管道灌水试验项目常被人们忽视,规范5.3.1条并未得到很好贯彻。原因是:多数工业与民用建筑的雨水管是装在室外(外墙)的,人们对雨水管是否渗漏并不关心,也不大可能冒雨去检查渗漏点。可是,室内雨水管多设计在高层建筑和多跨度大面积建筑物中,一般暗装在管道井或柱内,或沿墙沿柱明装。如果出现雨水管渗漏,将会对建筑物的装修、物资、设备等造成污染损坏,严重的会损害结构甚至影响生产和生活,因此不能与室外雨水管同等对待。进一步分析,雨水流经雨水管的情况是:在正常情况下为重力流,在特大暴雨时可能出现局部压力流,当雨水管出口端被杂物堵塞时,会出现全管满灌水,在后二种情况下,雨水管出现渗漏的可能性增加,因此,应当在交付使用前检查有无渗漏,这是室内雨水管必需做灌水试验的原因。对雨水管作灌水试验,应分情况采用不同的方法,对于单层或多层建筑,雨水管灌水所形成的压力不高,仍可用胶囊注气法,对于高层建筑的雨水管,灌水的水柱压力较高,一般胶囊承受不了,可采用在雨水管出水口处加闷板临时封堵,若采用柔性接口铸铁排水管作雨水管则只需采用特制堵头用螺栓拉紧法兰压盖即可。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书第六章建筑消防系统的设计与计算6.1设计说明:根据本建筑的性质,按规范规定本建筑为Ⅰ类高层建筑。该建筑按消防等级属于中危险级II级,设计内容包括消火栓、自动喷淋和水幕系统。消水栓系统的最小供水量为:室外30L/s,室内30L/s,火灾延续时间为3h,设计充实水柱取0.10mpa。6.1.1设计参数:(1)消防用水量标准:室外消火栓系统用水量30L/s,室内消火栓系统用水量少于30L/s自动喷淋系统用水量20L/s冷却用水幕系统用水量为24.8L/sm(2)消防水池贮水量:按3小时延续时间的室外消火栓用水量、1小时的自动喷淋和水幕系统用水之和计算。室内高位水箱消防贮水量按一类建筑18m3设计。满足10分钟内消防用水量的要求。6.1.2消防系统设计:(1)室外消火栓给水系统室外消火栓给水系统为低压制,消防用水由街道上的消火栓提供。消防水池与生活水池合用,建于地下一层东侧(详见地下室平面图)。(2)室内消火栓系统室内消火栓给水方式及设施:a)火灾初期10min前,层顶水箱——消防立管——消火柱;10min—3h,地下储水池——消防泵——消防立管——消火柱。b)室内消火栓系统为临时高压制,系统由消防蓄水池,消防水泵,层顶水箱联合供水。管网布置成环状,设2组水泵结合器。c)消防水箱与生活给水水箱合用,储存18m3的消防用水量。系统设消火栓泵2台,互为备用。消火栓泵可由消火栓泵起泵按钮直接启动同时向消防控制中心报警。水泵现场和消防控制中心均可控制停启泵。d)消火栓每股流量不小于5L/s。火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱提供,火灾10min后消防用水量由地下室消防水池提供。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书a)考虑消火栓减压设施。(3)自动喷淋系统a)系统由贮水池——自动喷洒泵——屋顶水箱联合供水。b)该建筑内共设三套自动喷淋系统,每各系统设自动喷洒泵2台,一备一用;气压罐1台,增压稳压泵泵2台一备一用;设水泵结合器2组。c)自动喷洒喷头均采用闭式玻璃球喷头。68度级喷头,吊式。采用3.4m×3.4m的方形布置,喷头布置范围包括公共部分,走廊,办公区,商场大厅。d)火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱供应,火灾10min后消防用水由湿式报警阀延时器后的压力开关自动启动消防水泵供应。(4)水幕系统在地下室至十层客用扶梯的防火卷帘处设水幕系统,来阻挡烟火和为防火卷帘降温。(5)消防排水在消防电梯井内设废水排出管,排置泵房内的1号集水坑,消防废水经过污水提升泵排入室外污水管网。水泵由集水坑浮球开关自动控制停启,也可以手动停启。6.2消防管道安装与布置6.2.1消火栓给水系统a)消火栓给水管道的安装与生活给水管道基本相同。b)管材采用镀锌钢管,沟槽式机械接头。c)消火栓立管管径125mm,消火栓口径为65mm;水枪喷口直径为19mm;水龙带为麻织衬胶,直径65mm,长20m。d)为了使每层消火栓出水流量接近设计值,在栓口静压超过0.5Mpa时应在消火栓前设置减压孔板。e)栓口离地面高度为1.1m,其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面成90˚角。6.2.2自动喷淋系统a)管材采用内外壁镀锌钢管,采用沟槽式连接件或丝扣连接。b)设置支架或吊架的位置以不妨喷头喷水为原则,吊架距离喷头应大于0.3m,距离末端喷头的距离小于0.7m。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书a)报警阀设距离地面1m左右。b)供水干管在便于维修的地方设分隔阀门,阀门经常处于开启状态。c)装置喷头的现场,注意防止腐蚀气体的侵蚀,不受外力的撞击,要定期清除喷头上的尘土。6.2.3水幕系统a)水幕系统属于开式自动喷水灭火系统,该系统由水幕喷头、雨淋报警阀组或感温雨淋阀以及水流报警装置。b)自动喷水灭火不仅可以扑灭着火处的火源,而且可以同时自动向整个保护面积喷水,防止火灾延续扩散。而水幕系统不具备直接灭火的能力,是利用密集喷洒所形成的水帘或配合防火卷帘等分隔物,阻断烟火和火势的蔓延,属于暴露防护系统。本设计的水幕系统在这里起到冷却防火卷帘的目的。c)水幕系统可采用自动和手动开启装置,本系统采用手动开启装置和自动相结合的控制方式。d)水幕喷头应均匀布置,水幕作为保护使用时,喷头成单排布置,并喷向保护对象,冷却放火卷帘。每组水幕系统的安装,喷头数不宜超过72个。e)在同一配水管上布置相同口径的水幕喷头,其间距为1.40m。f)开式自动喷水系统灭火系统的水利计算,应按照一组中所有开式喷头或水幕喷头同时作用进行计算。g)开式自动喷水系统的工作时间为1h。火灾10min内可由高位水箱提供用水。起火10min后,50min内由消防泵直接从储水池打水。本设计选用下垂安装并和保护面积成45℃用的ZSTM—15水幕喷头。6.3设计与计算6.3.1消火栓系统的设计(1)建筑物室内消火栓用水量及标准:消火栓用水量15L/S,同时使用水枪数量3支,每水枪最小流量5L/S。每根竖管最小流量10l/s根据本建筑的性质,按规范规定本建筑按一类高层建筑公共建筑:消防给水要求设计,消火栓系统的最小供水量为:室外30l/s室内30l/s。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1000m²商业楼,火灾延续时间为3h,设计充实水柱取0.10mpa。(2)消火栓的选用和布置:1)室外消火栓的布置原则与位置:a)室外消火栓宜采用地上式,当采用地下式消火栓时,应有明显标志,室外地上式消火柱应有一个直径为15mm0或100mm和两个直径为65mm的柱口。室外地下式柱应有直径为100mm和65mm的柱口各一个。b)室外消火栓的保护半径不应超过150m,间距不应超过120m。c)室外消火栓距路边不应超过2m,距房屋外墙不宜小于5m2)室内消火栓及附件的规格:室内消火栓有SN65和SN50两种规格,同一建筑物内采用统一规格的消火栓,水柱和水带,每根水带长度不应超过25m。a)SN65的消火栓配ф19mm,或ф16mm的水枪,ф65的衬胶水龙带b)SN50的消火栓配ф16mm或ф13mm的水枪,ф50的衬胶水龙带c)消防软管卷盘胶管的内径宜采用ф19或ф25,长度为30m,并配有ф6的水枪。3)室内消火栓的布置原则与位置:a)室内消火栓应设在楼梯附近,走道等明显和易于取用的地点。b)大空间消火栓首先考虑设置在疏散门的附近,不应设置在死用。c)设有室内消火栓的建筑,应在屋顶设一个装有压力显示装置和试验和检查用消火栓,采暖地区设在顶层出口处或水箱间内。d)高级旅馆重要的办公楼,一类建筑的商业楼、综合楼等和建筑高度超过100m的其他高层建筑,应设消防卷盘,其用水量可计入消防用水总量。(消防卷盘:选用由25mm的小口径室内消火栓,内径为20mm,输水胶管,胶管长度为30m,将合消火栓同时布置在消火栓箱内,喷嘴口径为9mm的小口径开关。e)室内消火栓的布置,应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。f)室内消火栓的布置间距根据两支水枪同时到达室内任何部位为原则,经计算确定。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书a)选卷盘的间距应保证有一股水流到达室内面任何部位,消防卷盘的安装高度应便于取用。b)水枪的充实水柱长度应由计算确定,一般不小于7m,但超过6层的层用建筑、库房,人防工程,车库和建筑高度不超过100m的高层建筑,不应小于10m。c)临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮,并应设有保防按钮的设施。4)消火栓给水管网的确定:a)高层民用和工业建筑物内。b)当建筑室内消火栓超过10个,且室内消防用水量大于15l/s。c)室内消火栓给水环状管网的进水管和区域高压临时高压给水系统的引入管不应少于两根,当其中一根发生故障时,其余的进水管或引入管应保证全部用水量和水压的要求。d)高层建筑消防竖管的布置,应保证同层相邻两个消防栓的水枪的充实水栓同时到达被保护范围内的任何部位。每根消防立管的直径应按通过的流量经计算确定,但不应小于100mm。e)室内消防给水管道为环状管网时,应采用阀门将其分为若干个独立段。高层建筑应保证检修管道时,关闭应用的立管不超过一根,当立管超过4根时,可关闭于相邻的两根,阀门常开,并应有明显的启闭标志。f)在每根立管上下两端与供水干管相连外设置阀门;水平形状管网干管宜按防火分区设置阀门,且阀门间同层消火栓的数量不超过5个,任何情况下关闭阀门应使每个防火分区至少有一个消火栓能正常使用。g)消火栓立管最高点外设置自动排气阀。(3)水力计算方法:1)消火栓水枪充实水柱的计算:Sk=(6-1)Sk—水枪的充实水柱长度(m)H1—室内最高着火点离地面高度H2—水枪喷嘴离地面高度(一般为1m)a――水枪上倾角(一般为45˚,最大不应超过60˚)2)消火栓栓口水压计算,室内消火栓栓口的最低水压按下式计算:76
XXXXX大学本科毕业设计说明书Hxh=h+H+Hsk(6-2)式中:Hxh—消火栓栓口的最低水压(0.01mpa)Hd—消防水带的水头损失(0.01mpa)Hh—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—水枪水流特性系统Hsk—消火栓栓口水头损失,宜取0.02mpa.3)消火栓栓口动压及减压要求按“高规”第7.4.6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa,当大于0.80MPa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,消火栓前设减压装置”。通常所设的减压装置是减压孔板。设置孔板,一是安装方便,二是便于调整。孔板的大小可通过计算得到。消火栓栓口处的出水压力超过0.50mpa时,可在消防栓口处加设不锈钢减压孔板可采用减压稳压消火栓,消除消火栓栓口处的剩于水头.4)室内消火柱管网室内消火柱管网给水系统横干管的流量为消火栓用水量。应根据其枝状或环状管网进行的计算。5)消火柱管网水头损失见第二章内容,局部水头损失可按的程水头损失的20%计.(4)消火栓系统水力计算:该建筑总长123.6m,宽度为48.4m,高度51.8m,为一类高层建筑。按规范要求,消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达.1)消火柱的保护半径:R=KLd+Ls(6-3)其中K—为水带弯曲折减系统,(0.8—0.9)Ld—水龙带长度76
XXXXX大学本科毕业设计说明书Lsk—水枪充实水柱长度在水平现上投影的长度当水枪为45˚时,Ls=0.71Sk;Sk—水枪充实水柱长度,由于本建筑超过6层和建筑高度不超过100m的高层建筑,则Ls=0.71Sk==R=KLd+Ls=0.95×20+4.12=22.12(m)取R=22m2)消火栓采用双排放置时,其间距为Sz≤=20.68m取20米(6-4)式中:Sz—消防栓间距,(2股水流到达同层任何部位),mR—消火栓的保护半径,mb—消火栓的最大保护宽度,应为一个房间的长度加走廊的宽度。3)消火栓口所需的水压按下式计算:Hxh=Hq+hd+Hk(6-5)式中:Hxh—消火栓口的水压,KpaHqn—水枪喷嘴处的压力KpaHd—水带的水头损失,KpaHk—消火栓口的水头损失,按20Kpa计.4)消防水箱高度的确定H=Hq+hd+Hg(6-6)式中:H—水箱与最不利点消火栓之间的垂直高度Hqh—水枪喷嘴所需水压(mrno)Hd—水带的水头损失(mrno)5)水柱高度:=169KPa6)水枪喷嘴的出流量按下式确定(6-7)式中:qxh—-水枪的射流量l/sB――水枪水流特性系数,与水枪喷嘴口径有关76
XXXXX大学本科毕业设计说明书则=5.2l/s7)水带阻力损失按下式计算:hd=A2.∙Ldq²xh×10(6—8)式中:hd—水带水头损失,kpaLd—水带长度,mA2—水带阻力系数hd=A2∙Ldq²xh=0.00430.20.5.2²=2.33mh2oHxh=16.9+2.33+2.0=21.23mh2o=212.3kpa8)最不利点消火栓静水压力为:49.50-(41.1+1.1)=7.3mh2o=73kpa>70kpa按<<高层民用建筑设计防火规范>>规定,可不设增压设施.按照最不利点消防竖管和次不利消火栓的流量分配要求,最于利点消防竖管Ⅰ出水枪数为3支,相邻次不利消防竖管Ⅱ出水枪数为2支,再不利消防竖管。Ⅲ出水枪数为1支。9)消火栓给水系统配管水力计算草图见附图DHxho=hd+nq+Hk=21.23mH20Hxhl=Hxho+AH(0和1点的消火栓间距)+h(0—1管段的水头损失)=21.23+4.5+0.362=26.09mh2O表6—1消火栓给水系统配管水力计算表计算管段设计秒流量q×(l/s)管长LmDN(mm)V(m/s)i(kpa/m)iL(kpa)0-15.24.51000.600.08040.3621-25.2+6.02=11.224.51001.30.3381.5212-311.22+6.31=17.5333.21002.020.81927.193-417.53221002.020.81918.024-511.22+17.53=28.25211252.320.8618.065-611.22+17.53+5.2=33.9523.61502.000.5217.476-733.953.01502.000.521.567-833.95201502.000.5210.4其中:Hxh1=26.09mH201点的水枪射流量为=94.58KPa76
XXXXX大学本科毕业设计说明书Hxh1=+Ald=(1/B+Ald)则=6.02l/sHxh2=Hxh1+∆H(1和2点的消火栓间距)+h(1—2管段的水头损失)=26.09+4.5+1.52=32.11mH20Hxh2=Hq2+Hd=qxh²/B+Aldq²xh2=q²xh2(1/B+Ald)2点水枪的射流量:=6.31l/s管路的总水头损失为:Hw=94.58×1.1=104.0kpa则消火栓给水系统所需总水压(Hx)应为:Hx=42.2×10-(-3.0)×10+212.3+104.0=768.3kpa=76.8mH20按消火栓灭火总用量Qx=33.95l/s选消防泵100DL-4型离心泵2台(一用一备互为备用);Qb=20—35l/s.Hb=68~868mhno)N=37kw,转速n=1450n/m³mη=65%水泵基础尺寸为:B×L=470×1932mm电机型号:Υ225s—4(V1)10)水泵接合器:按《高层用建筑设计防火规范》(GB50045-1995)规定,每个水泵接合器的流量应按O—15l/s计算,本建筑室内消防设计水量为33.95l/s故选设置2个水泵接合器,型SQ×15011)减压孔板的计算:当建筑物层数数多时,高低层消火栓所受水压不一样,实际出水量相差很大应在低层部分消火栓栓口前装设减压孔板,使消火栓的实际出水量得以均衡。各层消火栓的剩余水头值可按下式值计算:Hs=Hb—(Z+h++hq)(6-9)Hs—计算原消火栓处的剩余水头值Hb—按最不利消火栓计算确定的消防水压Z—该层消火栓与贮水池最低水位的标之差Σh—自贮水池最低水位至该层消水栓和的消防管道沿程水头损失与局部损失之和.Hd—消防水带的水头损失76
XXXXX大学本科毕业设计说明书Hq—水枪喷嘴造成设计所需充实水柱时的所需水压,换算剩余水头值V=5.2×/3.14×(1.07/2)²=1.35m/sH=Ho/v²=Ho/1.35²=0.55HoH—流速为1m/s时的剩余水头Ho—设计剩余水头V—水流通过孔板合的实际流速m/s;(如孔板前后管径无变化,则V值等于管内流速)表6—2减压孔板计算表消火栓所在楼层的编号标高差/m剩余水头mH20折算成剩余水头H/kpa消火栓管道管径D/mm孔板孔径/mm1045.22.01—70—940.77.51—70—836.211.17—70—731.716.565.870—627.220.9785.970—522.725.77105.77024418.230.37124.57022313.734.87142.9702229.239.47161.83702114.144.57182.74702112)水箱安装高度校核由于水箱高度已确定,则需校核水箱高度是否满足最不利消火栓所需的水压,最不利消火栓的流量为5.2l/s,消防环管流量为33.95l/s,管径D=150mmI=0.52kpa/mV=2.0m/sL=56.6m水箱到最不利点所需压力H=Hxh+Hq=7.3mH20>7.0mH20已满足最不利点水压要求.6.3.2自动喷淋系统的设计与计算:1.喷头选型76
XXXXX大学本科毕业设计说明书依规范要求本设计选用68度级喷头,吊式。呈正方形布置,喷头的水平间距为3.4m,不大于3.6m。个别喷头受建筑物结构影响,其间距会适当增减,但距离墙不小于0.50m,不大于1.70m。2.系统设计流量自动喷淋系统的设计秒流量为Qs=20L/s3.水力计算:根据设计绘制系统与最不利管段布置图,按特性系数法进行管道水利计算。从最不利喷头0开始,以开放喷水的喷头处,管道分支连接处依次进行编号计算,直至喷淋水泵。管段累计流量增加到26L/s。达到中危险级设计流量喷水强度为8L/min.㎡其作用为160㎡,最不利点的工作压力不低于0.5MPa.计算水头损失,计算过程与方法:根据《给水排水毕业设计指南》16-15查表K=0.184①末端喷头0在规定最小工作压力H1=5mh2o作用下计算喷头出水量,qo=kH0.5=0.184×50.5=0.96(L/s)(6-10)管道流量Q0~1=qo=0.96(L/s)Q0~12=0.962=0.92(L2/s2)②按h=ALQ2=0.4367×3.4×0.92=1.36(mh2o)=13.6(kp)喷头1水压:H1=H0+h0~1=5+1.36=6.36(mh2o)喷头1出水量:q1=kH10.5=0.184×6.360.5=1.08(L/s)管道流量Q1~2=Q0~1+q1=1.08+0.96=2.04(L/s)Q1~22=2.042=4.16(L/s)自喷系统A区枝状管网水力计算草图见附图E表6—3自喷系统A区枝状管网水力计算表:节点管段编号特性系数B节水H(m)节点流量管段流量 管径管道比阻管段长度水头损失标高差q(l/s)Q(L/s) DN(mm)A(l/s)L(m)h(m) 1 0.18450.96 0.92 1-2 0.960.92250.43673.41.360.022 0.1846.381.08 1.17 2-3 2.044.16320.09393.41.320.0276
XXXXX大学本科毕业设计说明书3 0.1847.721.19 1.42 3-40.184 3.2310.43320.09393.43.320.024 0.18411.061.43 2.03 4-50.184 4.6621.7400.0451.00.970.025 1.812.054.66 21.7 5-61.8 4.6621.7500.0113.40.810.026 12.889.92 侧支管a-61.8 4.8227.7 0.02 6-7 9.4889.7700.00293.40.89 7 13.7914.82 0.02 侧支管b-71.8 4.9824.8 7-8 14.82219.6700.00293.42.170.028 15.9820.18 侧支管c-81.8 5.3628.7 8-9 20.18407.2800.00123.41.660.029 7.6626.03 侧支管d-91.8 5.82为使管系流量符合设计值26L/s定侧支管d-9流量为26-20.18=5.82L/s 9-10 26676.001000.00031.70.350.0210 21.426 10-11 26.06761000.00035.11.010.02 11-报警阀 26.0676.001000.0003573.080.02 报警阀-泵 26.0676.001250.00038.00.4354.6假定消防用水量为20L/s,所以计算到26L/s时流量既可满足要求,不必再增大。4.校核消防管道水流速度V=k0Q(6-11)76
XXXXX大学本科毕业设计说明书V—管道流速m/sK0—流速系数m/LQ—管道流量L/s根据《给水排水专业毕业设计指南》查16-9表确定k0,计算结果见下表表6—4自喷系统A最不利管段流速校核管段编号DN(mm)Q(L/S)K0V=K0Q(m/s)区段1-2250.961.8331.76A区2-3322.041.052.143-4323.231.053.394-5404.660.83.565-6509.480.472.196-77014.820.2832.687-87020.180.2834.198-98026.00.2834.169-1010026.00.2042.9910-1110026.00.1152.6911-2412526.00.0751.9524-报警阀12526.00.0751.95经校核,该区的管内流速均满足小于5m/s的要求,不需要进行管径调整。5.喷洒泵的选择设计流量Qb=26L/s喷洒泵扬程Hqb=Hp+Hp1+∑Hp(6-12)Hpb—喷淋泵扬程mh2oHp—最不利喷头压力mh2oHpb—最不利喷头与贮水池之间的垂直高度mh2o∑Hp—管网中计算管路总水头损失mh2o①高区最不利喷头压力Hp=5mh2o②Hp1=55.1③沿程损失19.57m,局部损失按沿程的20%计∑Hp=19.57×1.2=23.48mh2o喷淋泵扬程Hpb=5+55.1+23.48=83.58m76
XXXXX大学本科毕业设计说明书根据《建筑给水排水设计手册》选泵选择DA1125—5分段式多级离心泵2台一备一用,参数:流量Q=25~35L/s,扬程Hp=116~75m效率η=76%,转速n=2950电机型号Y225M-2/45电机功率p=55kw基础尺寸1766×8006.校核最不利喷头由于水箱高度已定,则需校核水箱高度。最不利供水方式:水箱—报警阀—10层最不利喷头。水箱与最不利喷头的垂直距离为4.70m水箱的安装高度不能满足嘴不利处的工作压力需设置局部增压设施,为保证供水安全,决定在水箱间内采用气压罐加压。7.局部增压根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定气压罐调节水量为5个喷头30s的用水量,即Vs=5×30=150L=0.15m3Vv=βVs/(1-a)=1.05×0.15/(1-0.70)=0.53m3β—容积附加系数ab—气压罐最大最小压力比值,一般为0.6~0.8选择型号SQL800×0.6气压给水设备有效容积0.25L总容积0.838m32台40DL—4增压泵一备一用参数:流量Q=1.36L/s,扬程Hp=49.6m电机型号Y100L1-4电机功率P=3kw8.水泵结合器根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定,每个泵结合器按10~15L/s计算,本建筑室内消防水量为26L/s设置2套水泵结合器,型号SQB1509.减压阀的设置76
XXXXX大学本科毕业设计说明书为防止低层喷头的流量大于高层喷头的流量设计采用减压阀的技术措施以均衡各层管道流量和防止喷头备破损。减压阀的工作压力范围是0.6~1.5MPa带自动调解功能。在低区内设置减压阀能达到减压的目的。自动喷洒系统B区水力计算草图见附图F表6—5自动喷洒系统B区水力计算表序号节点管段编号特性系数B节点水压H(m)节点流量管段流量 管径管道比阻管段长度水头损失标高差q(l/s)Q(L/s) DN(mm)A(l/s)L(m)h(m) 11 0.1845.00.96 0.92 2 1-2 0.960.92250.43673.41.360.0332 0.1846.391.08 1.17 4 2-3 2.044.18320.09393.41.330.0353 0.1848.291.23 1.53 6 3-4 3.2710.69320.09363.43.410.0374 0.18411.731.47 2.15 8 4-5 4.7422.45400.0453.43.440.0395 0.18415.191.67 2.79 10 5-6 6.4141.11500.0113.41.530.02116 0.18416.751.76 3.08 12 6-7 8.1766.67700.00291.70.330.02137 3.3717.898.17 66.67 14 7-8 8.1766.67700.0293.40.660.02158 3.3718.57 16 侧管a-83.37 8.3269.26 17 8-9 16.49217.9700.00293.42.680.02189 21.2725.39 19 侧管3.73 8.979.3 76
XXXXX大学本科毕业设计说明书b-920 9-10 25.39644.65800.00123.42.630.022110 23.9226.0 22 侧管c-103.73 0.610.37 23 10-11 26.06761000.00033.40.690.0224 11 24.6326 25 11-26 26.0676.01250.000083.4*224.010.0226 26 28.6626 27 26-报警阀 26.0676.01250.00008593.1945.628 报警阀-泵 26.0676.01250.000087.00.3845.6 ∑h=25.250.11.校核消防管道水流速度V=k0QV—管道流速m/sK0—流速系数m/LQ—管道流量L/s根据《给水排水专业毕业设计指南》查16-9表确定k0,计算结果见下表表6—6自喷系统B区最不利管段流速校核管段编号DN(mm)Q(L/S)K0V=K0Q(m/s)区段1-2250.961.8831.81B区2-3322.041.052.143-4323.271.053.434-5404.740.83.795-6506.410.473.026-7708.170.2832.317-8708.170.2832.318-97016.490.2834.6676
XXXXX大学本科毕业设计说明书9-108025.390.2045.0110-1110026.000.1152.9911-2610026.000.1152.9926-报警阀12526.000.0751.95从上表中可以看出系统的设计秒流量Q=26.0L/s,系统地作用面积为160m2,所以系统的平均喷水强度为9.75>8L/min,满足危险等级Ⅱ级建筑防火要求。1.喷洒泵的选择设计流量Qb=26L/s喷洒泵扬程Hqb=Hp+Hp1+∑Hp(6-12)Hpb—喷淋泵扬程mh2oHp—最不利喷头压力mh2oHpb—最不利喷头与贮水池之间的垂直高度mh2o∑Hp—管网中计算管路总水头损失mh2o①高区最不利喷头压力Hp=5mh2o②Hp1=50.1③沿程损失25.2m,局部损失按沿程的20%计∑Hp=25.2×1.2=30.24mh2o喷淋泵扬程Hpb=5+50.1+30.24=85.30m根据《建筑给水排水设计手册》选泵选择DA1125—5—6分段式多级离心泵2台一备一用,参数:流量Q=25~35L/s,扬程Hp=128~80m效率η=76%,转速n=2950电机型号Y225M-2/45电机功率p=55kw基础尺寸1766×8003.校核最不利喷头由于水箱高度已定,则需校核水箱高度。最不利供水方式:水箱—报警阀—10层最不利喷头。水箱与最不利喷头的垂直距离为4.70m水箱的安装高度不能满足嘴不利处的工作压力需设置局部增压设施,为保证供水安全,决定在水箱间内采用气压罐加压。76
XXXXX大学本科毕业设计说明书4.局部增压根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定气压罐调节水量为5个喷头30s的用水量,即Vs=5×30=150L=0.15m3Vv=βVs/(1-a)=1.05×0.15/(1-0.70)=0.53m3β—容积附加系数ab—气压罐最大最小压力比值,一般为0.6~0.8选择型号SQL800×0.6气压给水设备有效容积0.25L总容积0.838m32台40DL—4增压泵一备一用参数:流量Q=1.36L/s,扬程Hp=49.6m电机型号Y100L1-4电机功率P=3kw5.水泵结合器根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定,每个泵结合器按10~15L/s计算,本建筑室内消防水量为26L/s设置2套水泵结合器,型号SQB1506.减压阀的设置为防止低层喷头的流量大于高层喷头的流量设计采用减压阀的技术措施以均衡各层管道流量和防止喷头备破损。减压阀的工作压力范围是0.6~1.5MPa带自动调解功能。在低区内设置减压阀能达到减压的目的。自动喷洒系统C区水力计算自动喷洒系统C区水力计算草图见附图G表6—7自动喷洒系统C区水力计算表序号节点管段编号特性系数B节点水压H(m)节点流量管段流量 管径管道比阻管段长度水头损失标高差q(l/s)Q(L/s) DN(mm)A(l/s)L(m)h(m) 11 0.1845.00.96 0.92 2 1-2 0.960.92250.43673.41.360.0376
XXXXX大学本科毕业设计说明书32 0.1846.391.08 1.17 4 2-3 2.044.18320.0933.41.330.0253 0.1847.741.19 1.42 6 3-4 3.2310.45320.03933.43.300.0274 0.18411.091.43 2.04 8 4-5 4.6621.70400.0453.43.320.0295 0.18414.431.63 2.65 10 5-6 6.2939.55500.0111.70.740.02116 2.6015.926.29 39.55 12 6-7 6.2939.55500.0113.41.470.02137 2.6017.41 14 侧管a-7 6.7245.27 15 7-8 13.01169.26700.00293.41.670.02168 19.120.06 17 侧管b-82.60 7.0549.66 18 8-9 20.06402.4700.00293.43.90.02199 23.0226.0 20 侧管c-92.60 5.9435.28 21 9-10 26.06761000.00033.40.690.0222 10 23.7326.0 23 10-22 26.06761000.000323*3.415.750.4624 22 39.926.0 25 22-报警阀 26.06761250.0000898.75.88 26 报警阀-泵 26.06761250.0000850.0004 27 ∑h=39.4 76
XXXXX大学本科毕业设计说明书1.校核消防管道水流速度V=k0QV—管道流速m/sK0—流速系数m/LQ—管道流量L/s根据《给水排水专业毕业设计指南》16-9查表确定k0,计算结果见下表:表6—8自喷系统C区最不利管段流速校核管段编号DN(mm)Q(L/S)K0V=K0Q(m/s)区段1-2250.961.8831.76C区2-3322.041.052.143-4323.231.053.394-5404.660.83.7285-6506.290.472.966-7506.290.472.967-87013.010.2833.688-97020.060.2834.989-1010026.00.1152.9910-2210026.00.1152.9922-报警阀12526.00.0751.951.喷洒泵的选择设计流量Qb=26L/s喷洒泵扬程Hqb=Hp+Hp1+∑HpHpb—喷淋泵扬程mh2oHp—最不利喷头压力mh2oHpb—最不利喷头与贮水池之间的垂直高度mh2o∑Hp—管网中计算管路总水头损失mh2o①高区最不利喷头压力Hp=5mh2o②Hp1=50.1③沿程损失39.4m,局部损失按沿程的20%计∑Hp=39.4×1.2=47.28mh2o喷淋泵扬程Hpb=5+50.1+47.28=102.3m76
XXXXX大学本科毕业设计说明书根据《建筑给水排水设计手册》选泵选择DA1125—5—6分段式多级离心泵1台与B区的互为备用,参数:流量Q=25~35L/s,扬程Hp=128~80m效率η=76%,转速n=2950电机型号Y225M-2/45电机功率p=55kw基础尺寸1766×8003.校核最不利喷头由于水箱高度已定,则需校核水箱高度。最不利供水方式:水箱—报警阀—10层最不利喷头。水箱与最不利喷头的垂直距离为4.70m水箱的安装高度不能满足嘴不利处的工作压力需设置局部增压设施,为保证供水安全,决定在水箱间内采用气压罐加压。4.局部增压根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定气压罐调节水量为5个喷头30s的用水量,即Vs=5×30=150L=0.15m3Vv=βVs/(1-a)=1.05×0.15/(1-0.70)=0.53m3β—容积附加系数ab—气压罐最大最小压力比值,一般为0.6~0.8选择型号SQL800×0.6气压给水设备有效容积0.25L总容积0.838m32台40DL—4增压泵一备一用参数:流量Q=1.36L/s,扬程Hp=49.6m电机型号Y100L1-4电机功率P=3kw5.水泵结合器根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95规定,每个泵结合器按10~15L/s计算,本建筑室内消防水量为26L/s设置2套水泵结合器,型号SQB1506.减压阀的设置76
XXXXX大学本科毕业设计说明书为防止低层喷头的流量大于高层喷头的流量设计采用减压阀的技术措施以均衡各层管道流量和防止喷头备破损。减压阀的工作压力范围是0.6~1.5MPa带自动调解功能。在低区内设置减压阀能达到减压的目的。6.3.5水幕系统设计计算1.传动管网计算传动管网不进行水力计算,本设计采用冲气传动管网,一律采用d=15mm管道。2.水幕喷头出流量计算Q=(BH)0.5Q—喷头出流量(L/S)H—喷头处压力(mH2O)B—喷头特性系数最不利点喷头的压力一般不小于5m,本设计取用5m根据《建筑给水排水设计手册》表2.4—14查,水幕喷头出口直径d=10mm喷头的特性系数为B=0.10823.管网水力计算1)管段的沿程损失按h=AlQ2(mH2O)A—管道比阻值(s2/l2)L—计算管段长度Q—计算管段流量2)管道的局部损失按沿程地20%计算。起冷却作用的消防水幕的供水强度,应保证每米保护长度内的消防用水量不小于0.5L/s;最不利点水幕喷头的压力不应小于0.05Mpa,控制阀后的流速不宜大于5m/s;控制阀前供水管处的压力要求:H=H1+H2+H3+hH—控制阀前供水管处的压力,Mpa。若采用消防水泵供水时,消防水泵的出品压力H泵=H+h供(h供为供水管的压力损失)H1—最不利点处水幕喷头与控制阀前供水管处的垂直高度,即压力差,MpaH3—76
XXXXX大学本科毕业设计说明书控制阀压力损失,Mpa。阀门的直径为65mm时,控制阀的压力损失H3=0.048Q2(Q为流过控制阀的流量,L/s),d=100mm时,H3=0.0063Q2,d=150mm,H3=0.0014Q2。3)水幕系统水力计算:设最不利点处水幕喷头的压力为0.05Mpa。水幕喷头流量:q=(BH)1/2=0.738L/s水幕系统水力计算草图如下图6.1水幕系统计算草图计算结果见下表:表6—9水幕系统水力计算表序号节点管段编号喷头特性系数节点水压H(m)节点流量管段流量 管径管道比阻管段长度水头损失q(l/s)Q(L/s) DN(mm)A(l/s)L(m)h(m)11 0.108250.74 2 1-2 0.740.55201.6431.41.2632 0.10826.260.82 4 2-3 1.562.44250.43671.41.4953 0.10827.750.93 6 3-4 2.496.20320.09381.40.8174 0.10828.560.99 8 4-5 3.4812.11400.04451.40.7576
XXXXX大学本科毕业设计说明书95 0.10829.311.04 10 5-6 4.5220.43400.04451.41.27116 0.108210.581.06 12 6-7 8.064500.011081.40.99137 0.108211.571.11 14 7-8 9.1182.99500.011081.41.28158 0.108212.851.18 16 8-9 10.29105.8700.002891.40.43179 0.108213.271.25 18 9-10 11.48133.2700.002891.40.531910 0.108213.81.22 20 10-11 12.70161.29800.0011681.40.262111 0.108214.061.23 22 11-12 13.93194.0800.0011681.43.172312 0.108214.381.26 24 12-13 15.19230.9800.0011681.40.382513 0.108214.751.27 26 13-14 16.78281.8800.0011681.40.462714 0.108215.211.28 28 14-15 18.06326.3800.002891.40.5329 15 0.108215.741.30 30 15-16 19.36374.8800.0011681.40.5731 16 0.108216.321.33 32 16-17 20.68428800.0011681.40.733 17 0.108217.011.36 34 17-18 22.03485.6800.0011681.40.7935 18 0.108217.81.38 36 190.108218.71.42 37 19-泵 24.826161000.0003509.2438 ∑76
XXXXX大学本科毕业设计说明书h=23.311.选择水幕泵水泵扬程计算:H泵=H+h供H1+H2+H3+h供=88mH2O选择DA-125-6型分级离心泵2台,一用一备,流量Q=24.82L/s扬程H=80—128mH2O,η=73%,n=2950r/min,电机功率55kw。结论76
XXXXX大学本科毕业设计说明书毕业设计是对四年专业知识的一次综合应用、扩充和深化,也是对我们理论运用于实际设计的一次锻炼。通过毕业设计,无论是在学习方法上,还是在设计技巧上都有很大的进步。在本次设计中从设计题目的选择、资料的整理收集到设计方案的确定都有过不同寻常的尝试,能从中总结出自己独到的经验和体会。建筑的附属设计是对建筑的从塑过程。通过设计者对该建筑的全面诠释,能充分发挥该建筑的使用功能。建筑给排水设计是整个建筑设计的灵魂,只有对建筑的全面描述,才能使其更好的为人民服务。本设计采用了先进的技术措施,真对室内环境,采用了消声功能的螺旋排水管材。在给水设计过程中,采用变频调速系统,这不仅节约了电能而且也提高了供水保障能力。随着节能时代的到来,变频调速系统将得到很好的运用。在节能方面通过学习建筑节能理论,降低建筑能耗,充分发挥建筑的整体功能。经过对建筑雨水收集,废水的回收利用,使建筑节能环境得到很好的提高。经过四年基础与专业知识的学习,培养了我独立做建筑给排水设计的基本能力。在老师的指导和同学的帮助下,我能根据设计进度的安排,紧密地和本组同学合作,按时按量的完成自己的设计任务。.在毕业设计前期,我温习了《建筑给水排水工程》、《高层建筑给排水工程规范》等相关知识,并借阅了《建筑防火规范》、《建筑给排水设计手册》、《建筑标准图集》等一系列设计资料。在毕设中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑给水、排水、消防的设计。特别是在消防部分设计期间,本组成员齐心协力、通力合作,发挥了大家的团队精神。在毕业设计后期,主要进行设计手稿的电脑输入和图纸的校对。通过毕业设计,我不仅温习了以前在课堂上学习的专业知识,同时我也得到了老师和同学的帮助,学习和体会到了建筑给排水设计的基本技能和思想。也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。为今后的发展指明了方向。总之,不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多,真是万事开头难,不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外,还得出一个结论:知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 “宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。”.2006年的毕业设计通过广大同学和76
XXXXX大学本科毕业设计说明书本组老师的辛勤努力终于取得了圆满成功。 参考文献76
XXXXX大学本科毕业设计说明书[1]陈耀宗.建筑给水排水设计手册.建筑工业出版社1992:256-287[2]方汝清.建筑给水排水工程设计实例.建筑工业出版社2000[3]游浩.市政工程设计施工系列图集(效仿,防灾工程).2002[4]李亚峰.给水排水工程专业毕业设计指南.化学工业出版社,1988:123-198[5]刑丽贞.给水排水管道设计与施工 ,化学工业出版社2003:12-67[6]李亚峰.高层建筑给水排水工程.化学工业出版社2002:122-235[7]中华人民共和国国家标准建筑给水排水工程规范;GBJ15-88[8]中华人民共和国国家标准高层民用建筑设计防火规范;GBJ45-95[9]中华人民共和国国家标准自动喷洒灭火系统设计规范;GB50084-2001[10]工程设计防火规范中国建筑工业出版社2002:[11]蒋永琨.高层建筑消防设计手册.同济大学出版社.2004.12.4[12]高层建筑给水排水设计手册.湖南科学技术出版社2002.02.03[13]全国民用建筑工程设计技术措施2003.中国计划出版社出版.发行[14]符锡理.变频调速泵供水原理及实践,《变频器世界》,1999,N010。[15]符锡理.多泵并联变频调速恒压变量供水水泵的配置与控制,《给水排水技术与产品信息》,2000,N03。[16]王锡仲.蒋志坚.高景峰.变频优化调压节能供水装置的研制[J].给水排水,1998,24(10):64~67.[17]谷晋龙.水泵调定混合给水系统运行工况分析[J].给水排水,1997,23(12):1~4.[18]中华人民共和国国家标准建筑给水排水及采暖工程施工验收规范GB50242-2002[19]INTERNETUPVC螺旋排水管道的特点及应用 http://co.163.com/r_pd_2389_1.htm,2004.4.10[20]USFA.USFAFirePreventionObjectives.Availableat:[21]USFAandNFDC.FireintheU.S.,1992–2001.Availableat:76
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XXXXX大学本科毕业设计说明书附录附录A低区管网水力计算草图76
XXXXX大学本科毕业设计说明书附录B高区和低区干管管道水力计算草图76
XXXXX大学本科毕业设计说明书附录C卫生间1/2排水系统枝干管水力计算草图76
XXXXX大学本科毕业设计说明书附录D消火栓给水系统配管水力计算草图76
XXXXX大学本科毕业设计说明书附录E自喷系统A区枝状管网水力计算草图76
XXXXX大学本科毕业设计说明书附录F自动喷洒系统B区水力计算草图76
XXXXX大学本科毕业设计说明书附录G自动喷洒系统C区水力计算草图76
XXXXX大学本科毕业设计说明书谢辞历经三个月的毕业设计即将结束,通过本次毕业设计使我掌握了建筑工程设计的基本操作规程和方法。并且能熟练运用高层建筑给排水工程设计所需的《规范》、《手册》、《标准图集》等一系列的设计资料。在整个设计过程中,经历了迷茫、探索、清晰三个阶段,尽管遇到了很多问题,但得到了张呼生老师的悉心指导和同学们的热心帮助,使问题都得到了很好的解决。在设计过程中张老师多次询问设计进程,并为我指点迷津帮助我开拓设计思路,精心点拨、热忱鼓励。张老师的一丝不苟的作风,严谨求实的态度,踏踏实实的精神,不仅授我以文,而且教我做人,虽历时几个月,却给以终生受益无穷之道。对张老师的感激之情是无法用言语表达的。同时也感谢XXX老师对我的教育培养。他善良、宽厚、勤奋、好学,爱岗敬业精神时时感染着我。是他们细心指导我的学习与设计,才有了今天的收获。在此,我要向诸位老师深深地鞠上一躬。来表达我的谢意。再次感谢我的同学们在整个设计过程中对我学习、生活的关心和帮助。使本设计得以圆满完成。节省宝贵的时间,学到了更多的实际知识和宝贵经验。在此表示衷心的感谢!当然,由于缺乏实践经验,不足之处在所难免,这些都需要在以后的工作中逐渐得到完善。最后,再次感谢各位老师和同学在设计中的帮助!谢谢老师!!谢谢大家!!虽说经历了不少艰辛,但在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益76'
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