暖通、给排水毕业设计说明书 41页

'河北联合大学建筑工程学院摘要本设计为北京市某职工宿舍楼暖通、给排水设计,拟设计合理的中央空调系统。本设计针对该医院的功能以及该地气象条件及空调、通风要求参考有关文献资料在充分考虑室内环境的舒适性、运行管理上的方便性等基础上对空调、通风系统进行系统规划、设计计算和设备选型。首先计算各房间负荷；然后，是方案的选择确定和部分设备的选择，采用风机盘管加新风系统可以满足不同功能房间的要求，根据不同使用时间段人员活动情况的不同要求进行控制；之后，对各个分区系统进行设计计算其中包括风管、水管管径的确定、水力计算、水力平衡等最后根据设计计算的结果选择各种所需的设备并且绘制风管、水管的平面图、系统图以及各种设备的大样图。本设计的第二部分为给排水及消防设计，市政给水管网常年提供的资用水头为0.25MPa，室内给水系统拟采用直接给水方式。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，污水直接排向市政污水管网。消防系统为消火栓给水系统，其中消火栓系统采用水泵水箱联合供水。（中文摘要约300汉字）关键词：IV 河北联合大学建筑工程学院AbstractThedesignofNeiMengHuaxiaHospitaloftheair-conditioning,ventilationdesignandwatersupplyanddrainagedesign,firehydrantandtheautomaticsprinklersystemdesign.Thecompositeflooragainstthefunctionalrequirementsandcharacteristics,aswellastotheweatherconditionsandair-conditioning,ventilation,referencetotheliteratureontheflooroftheintegratedairconditioningandventilationsystemforsystemplanning,designandselectionofequipment.Inaword,itcanprovidesuitableandhealthyenvironmentforofficers,visitorsandsoon.Basedontheplanninganddesigningofthespecifiedfunctionsandarchitecturallayoutofthebuilding,theairconditioningsystemshouldbeefficientinenergy,comfortofindoorenvironmentandconvenienceofoperationandmanagement.Firstcalculatetheroomload;endofcoldcalculation,Next,theprogramistoidentifyandselectsomeoftheequipmentchoices.Afterthevariousdistrictsystemdesign,includingduct,pipediameterdetermination,hydrauliccalculation,Hydraulicbalance,accordingtothefinalresultsofdesignandcalculationofthevariousoptionsandequipmentneededformappingduct,pipeplan,Systemmapsandvariousequipmentlikethemap.Theairconditioningandventilationsystemsdesignedtoachievetheeconomic,comfortable,convenientandpracticalaspossibleandmeettherequirementsofenergy-savingThemunicipalwatersupplypipingcansprovide0.25Mpahead.Thewatersupplysystemisappliedbyverticaldivisionblock.Thedrainagesystemisaninterflowsystemofsewerageandwastewater.Waterofthefirstfloordrainsseparately,theuprightdrainingpipesareequippedwiththeventilatingpipes,andthenthesewerageisdrainstothemunicipalwastepipenetwork.Thefiresystemincludesthefirehydrantsystemandautomaticsprinklersystem.Theroofdrainagesystemisanoutsidedrainagesystem.IV 河北联合大学建筑工程学院目录摘要IABSTRACTII第一章设计概况11.1工程概况11.2建筑资料11.2.2外墙11.2.2屋顶11.2.3玻璃11.2.4照明、设备21.2.5空调使用时间21.3地理条件及气象参数2第二章空调系统设计及计算22.1负荷的概念22.2负荷计算32.2.1屋顶的负荷32.2.2外墙瞬变传热引起的负荷32.2.3外玻璃窗逐时传热形成的负荷32.2.4透过玻璃窗的日射得热形成的负荷42.2.5人员散热引起的负荷42.2.7设备散热形成的负荷62.3湿负荷计算62.4新风负荷计算62.5空调水系统方案82.6空调风系统方案92.7空气处理方案112.8气流组织方案122.9送风量的计算122.9.1送风量的计算公式122.9.2送风量的计算过程及结果132.10风机盘管的选型142.11气流组织计算152.12风管水力计算概述162.13确定风管尺寸172.14风管阻力计算172.14.1沿程阻力172.14.2局部阻力182.15风管阻力的校核192.16风管水力计算步骤192.17水管管径的确定192.18水管阻力计算20IV 河北联合大学建筑工程学院2.18.1沿程水头损失202.18.2局部水头损失202.19水管水力计算步骤202.20冷凝水管设计202.21卫生间机械排风21第三章给水系统设计及计算223.1给水方式的选择223.2给水系统的组成223.3给水管道布置与安装223.4给水系统的设计计算233.5排水系统的选择253.6排水管道的布置及原则253.7排水系统的计算263.7.1计算管段的设计秒流量263.7.2通气管的设置263.8管材、附件和检查井273.9消防系统283.9.1引入管283.9.2管网283.10消火栓灭火系统计算293.10.1消防水箱选用313.10.2消防水泵的选型计算313.11灭火器选择323.12自动喷水灭火系统333.12.1设计原则333.12.2自动喷水灭火系统333.12.3自动喷水灭火系统计算33第四章结论38参考文献39谢辞40注释41附录42IV 河北联合大学建筑工程学院第一章设计概况1.1工程概况本工程为北京市某宿舍楼中央空调及给排水、消防设计。主体部分共7层，每层层高2.9m，总建筑面积为5740m2。1.2建筑资料1.2.2外墙构造：160mm现浇混凝土+20mm水泥砂浆抹灰+80mm保温层（水泥膨胀珍球岩）+水泥砂浆抹灰加油漆；导热热阻：0.57*K/W；传热系数：0.23W/℃；质量:534kg/；热容量：478kJ/℃；属Ⅱ类墙；浅色外墙，吸收系数修正值=0.94；外表面传热系数＝18.6W/(℃)；外表面传热系数修正值=1。1.2.2屋顶外表层5mm厚白色卵石层+保护薄膜+80mm聚苯板保温层+防水层+15mm厚水泥砂浆找平层+30mm厚轻集料混凝土找坡层+150mm厚钢筋混凝土屋面板；导热热阻：0.51*K/W；传热系数：0.22W/℃；质量：385kg/；热容量：323kJ/℃；属Ⅲ类屋顶；浅色屋顶，吸收系数修正值=0.88；外表面换热系数修正值=1。1.2.3玻璃玻璃为5mm厚双层钢窗；窗玻璃的遮阳系数：=0.86；窗内遮阳设施的遮阳系数：=0.60；玻璃窗有效面积系数：=0.75；外玻璃窗换热系数=3.01W/℃；根据《民用建筑热工设计规范》GB50176-93中规定：本工程各朝向的窗墙面积比，北向不大于0.2；东西向不大于0.25；南向不大于0.35。34 河北联合大学建筑工程学院1.2.4照明、设备由建筑电气公司提供，照明设备为暗装荧光灯，镇流器设置在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，功率为11w/m²。电器设备的功率密度为：普通病房20w/m²；高档病房及办公室1w/m²；会议室5w/m²；走廊0w/m²；其他设备间5w/m².1.2.5空调使用时间医院空调每天使用10小时，即8：00～18：00。1.3地理条件及气象参数地点：呼和浩特纬度：北纬40°51’经度：东经110°46’大气压力：冬季——90090Pa夏季——88940Pa室外计算干球温度：冬季：空调-22℃，通风-13℃；夏季：空调29.9℃通风20.8℃室外计算相对湿度：冬季：56%夏季：64%第二章空调系统设计及计算2.1负荷的概念为连续保持空调房间恒温、恒湿，在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷；为维持室内相对湿度恒定需从房间去除的湿量称为湿负荷。房间冷、湿负荷也是确定空调系统送风量及各种设备容量的依据。主要冷负荷由以下几种：1.外墙及屋面瞬变传热引起的冷负荷；2.玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷；3.透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷；4.人体散热引起的冷负荷；34 河北联合大学建筑工程学院5．照明散热量；6．设备散热量；2.2负荷计算2.2.1屋顶的负荷由《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》续表3.2.8-4查得Ⅲ型屋顶的冷负荷计算温度逐时值，即可按式(2-1)和式(2-2)算出屋顶逐时冷负荷。(2-1)(2-2)式中:—外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷（W）；A—外墙和屋顶的传热面积（）；K—外墙或屋面的传热系数〔；—夏季空气调节室内计算温度（）；—夏季空气调节室内计算温度（）；—以北京地区的气象条件为依据计算出的外墙和屋顶冷负荷极端温度的逐时值（）；—不同类型构造外墙和屋顶的地点修正值（）；2.2.2外墙瞬变传热引起的负荷由《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》查得Ⅱ型墙冷负荷计算温度逐时值，按式(2-1)和式(2-2)计算外墙的瞬变传热冷负荷。2.2.3外玻璃窗逐时传热形成的负荷由《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力34 河北联合大学建筑工程学院》查得玻璃窗冷负荷的计算温度的逐时值，根据式(2-3)计算。(2-3)式中：—外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷（W）；—玻璃窗的传热系数的修正值；—外玻璃窗传热系数〔〕；—窗口面积，㎡；—外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值；—夏季空气调节室内计算温度（）；—玻璃窗的地点修正值。2.2.4透过玻璃窗的日射得热形成的负荷由《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》查得双层钢窗有效面积系数,故窗的有效面积。由原始资料可知玻璃窗的遮阳系数，窗内遮阳设施的遮阳系数，于是综合遮阳系数。再由《采暖通风与空气调节设计规范》中查得纬度45°时各向日射得热因数最大值。因呼和浩特地区处在北纬40°51’以北，属于北区，故由表3.2.10-11查得北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值。根据式(2-4)计算逐时进入玻璃窗日射得热引起的冷负荷：(2-4)2.2.5人员散热引起的负荷医院属于极轻劳动。查《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力34 河北联合大学建筑工程学院》，可知室温26时，成年男子每人散发的显热和潜热量为61W和73W，群集系数取。根据在室内的总小时数为10小时，查得人体显热散热冷负荷系数逐时值。根据式(2-5)计算人体显热散热引起的冷负荷：(2-5)式中：—人体显热散热形式的冷负荷（W）；—不同室温和劳动性质成年男子显热散热量（W）；n—室内全部人数；—群集系数；—人体显热散热冷负荷系数。根据式(2-6)计算人体潜热散热引起的冷负荷：(2-6)式中：—人体显热散热形式的冷负荷（W）；—不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量（W）。2.2.6照明散热形成的负荷由设计原始资料可知照明负荷为，根据室内照明开灯时间为8：00~18：00，开灯时数为10小时，由《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》查得照明散热冷负荷系数，按式(2-7)计算照明散热形成的冷负荷：(2-7)式中：—照明设备散热形成的逐时冷负荷（W）；N—照明设备所需功率（W）；n1—镇流器消耗功率系数，明装时，n1=1.2，暗装时，n1=1.0；34 河北联合大学建筑工程学院n2—灯罩隔热系数，灯罩有通风孔时，n2=0.5—0.6；无通风孔时，n2=0.6—0.8；—照明散热冷负荷系数；2.2.7设备散热形成的负荷查《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》得设备和用具显热散热冷负荷系数，此时设备和用具显热形成的冷负荷可按式(2-8)计算：(2-8)式中：——空调区电器设备的散热量，W;A——空调区面积，；——电器设备的功率密度，w/㎡.2.3湿负荷计算由《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》查得医院属轻度劳动，当室温为26℃时，每人散发的小时散湿量为109g/h,群集系数φ=0.93。故人体散湿量可按式(2-9)计算：(2-9)式中：—人体散湿量，Kg/h；—群集系数；—计算时刻空调区内的总人数；g—成年男子的小时散湿量（g/h）。2.4新风负荷计算设计室内空气参数:相对湿度50%,温度26；34 河北联合大学建筑工程学院夏季空气调节室外计算干球温度34.8，夏季空气调节室外计算相对湿度为73%，夏季室外干空气密度为1.15。由焓湿图查得室外焓值，室内焓值。夏季新风冷负荷按式(2-10)计算：(2-10)式中：——夏季新风冷负荷，Kw；Mo——新风量（Kg/s）；ho——室外空气的焓值，kJ/kg；hR——室内空气的焓值，kJ/kg。34 河北联合大学建筑工程学院2.5空调水系统方案表2-1冷水系统优缺点类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力，水泵压力、功率均低。系统简单与蓄热水池连接比较复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗大异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦两管制供热、供冷合用同一管路系统管路系统简单，初投资省无法同时满足供热、供冷的要求单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况复式泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低系统较复杂，初投资较高变水量系统中的供回水温度保持定值，负荷变化时，通过改变供水量的变化来适应输送能耗随负荷的减少而降低，配管设计，可以考虑同时使用系数，管径相应减少，水泵容量、电耗相应减少系统较复杂，必须配备自控设备本建筑同时考虑到节能与管道内清洁等问题，因而采用了闭式系统，不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱，这样不仅使管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，且水泵耗电较小。水系统均设为水平异程式。因该建筑是大面积、空调全年运行的房间，所以采用变流量系统；因两管制方式简单且初投资少，因而采用了两管制系统。风机盘管供回水管上均设有调节阀，在制冷机房集水器和分水器之间设置压差控制器，起旁通之效，依据负荷的变化灵活的调节。为防止管网因杂质和积垢而造成水路堵塞影响使用，在制冷机组、水泵回水管上加电子水处理仪和除垢器．34 河北联合大学建筑工程学院2.6空调风系统方案表2-2全空气系统与空气－水系统方案比较比较项目全空气系统空气－水系统设备布置与机房1.空调与制冷设备可以集中布置在机房2.机房面积较大层高较高3.有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上1.只需要新风空调机房、机房面积小2.风机盘管可以设在空调机房内风管系统1.空调送回风管系统复杂、布置困难2.支风管和风口较多时不易均衡调节风量1. 放室内时不接送、回风管2.当和新风系统联合使用时，新风管较小节能与经济性1.可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间2.对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济1.灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节2.盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率使用寿命使用寿命长使用寿命较长安装设备与风管的安装工作量大周期长安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间维护运行空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水温湿度控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度对室内温度要求严格时难于满足空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足消声与隔振可以有效地采取消防和隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内要求风管互相串通空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各空调房间之间不会互相污染表2-3风机盘管+新风系统的特点优点1.布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用2.34 河北联合大学建筑工程学院各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好3.与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间4.机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装5.只需新风空调机房，机房面积小6.使用季节长7.各房间之间不会互相污染缺点1.对机组制作要求高，则维修工作量很大2.机组剩余压头小室内气流分布受限制3.分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便4.无法实现全年多工况节能运行调节5.水系统复杂，易漏水6.过滤性能差适用性适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多层的建筑物中,需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合续表2-4供给方式示意图特点适用范围单设新风系统，独立供给室内图3-3图3-31.单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，保证室内湿度与新风量要求2.投资大3.占有空间多4.新风口尽量紧靠风机盘管，为佳要求卫生条件严格和舒适的房间，目前最常采用此方式34 河北联合大学建筑工程学院单设新风系统供给风机盘管图3-4图3-41.单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，保证室内湿度与新风量要求2.投资大3.新风送至风机盘管，与回风混合后进入室内，加大了风机风量，增加噪声要求卫生条件严格的房间，目前较少采用此种方式本设计为办公楼的空调系统设计，系统的选定应注意档次和安全的要求，按负担室内空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统——全空气系统、空气—水系统、全水系统、冷剂系统。空气—水系统分为再热系统和诱导器系统并用、全新风系统和风机盘管机组系统并用；全水系统即为风机盘管机组系统，全部由水负担室内空调负荷，在注重室内空气品质的现代化建筑内一般不单独采用，而是与新风系统联合运用。对于较大型公共建筑，建筑内部的空气品质级别要求较高，全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿，不能起到改善室内空气品质的作用，所以全水系统和冷剂系统在本次的建筑空调设计时不宜采用。终上所述，拟采用风机盘管加新风系统，风机盘管的新风供给方式用单设新风机组，独立供给室内。2.7空气处理方案风机盘管加新风系统的空气处理方式有：（1）新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷，新风单独送入室内，但是新回风的混合状态点很难确定，可能会室内相对湿度过高，太高就不能满足舒适的要求了。（2）新风处理到室内状态的等含湿量线，新风机组承担部分室内冷负荷，新风的这种处理方案的优点是：a.盘管表面干燥，无霉菌滋生条件，卫生条件好；b.制冷系数高，能效底；缺点是c.冷冻水系统比较复杂d.信风系统的冷却设备因负荷增加而需要加大规格e.风机盘管可能出现不希望的湿工况。34 河北联合大学建筑工程学院（3）新风处理到焓值小于室内状态点焓值,新风机组不仅承担新风冷负荷，还承担部分室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷，风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷，可实现等湿冷却，可改善室内卫生和防止水患。（4）新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大，特别是湿负荷很大，造成卫生问题和水患。（5）新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点直接混合进入风机盘管处理，这种方式室内风口布置均匀，施工方便，美化环境。风机盘管处理的风量比其它方式大，不易选型。内蒙华夏医院的风机盘管的新风供给方式，决定采用将新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷的方案。2.8气流组织方案此办公楼的风机盘管均选用卧式暗装在吊顶内，其主要优点是不占用房间的有效空间，冷冻水的配管与其连接和凝结水的排出都比较方便。送风均采用顶送风（散流器平送，顶棚回风）。顶棚上的回风口远离散流器，排风口布置在通道。该送风方式能使气流分布均匀，流动畅通，不会出现死角和很大的吹风感。2.9送风量的计算2.9.1送风量的计算公式人体散湿量：(2-11)式中：—人体散湿量，kg/s；—群集系数；—计算时刻空调区内的总人数；g—1名成年男子每小时散湿量，g/h。湿负荷：=（kg/s）；34 河北联合大学建筑工程学院热湿比：(kJ/kg)(2-12)送风量：（kg/s）(2-13)式中：——送风量，kg/s；——室内冷负荷，kw；——分别为室内状态点和送风状态点的焓值，kJ/kg；2.9.2送风量的计算过程及结果以1001（牙科照相）的送风量计算为例根据余热=1.745KW，余湿，画热湿比线：=13822，取送风温差为6℃，空气处理方案过程线如图3-5所示，图2-1空气处理焓湿图夏季室内状态点的参数：室内温度26，相对湿度64%，送风状态点点的焓值=54.1干空气，总送风量，34 河北联合大学建筑工程学院新风量的确定：查《空调工程》知办公室每人新风量为30~50m3／h，由此确定的新风量：根据图解法：(2-14)确定点的位置，干空气，回风量：，盘管负担的冷量为…2.10风机盘管的选型以1001（牙科照相）为例，冷量Q=1.745kw,新风量G=200m3/h，当风量和冷量不匹配时以满足冷量为优先，然后校核风量。决定选用ＦＰ－３４风机盘管机组1台，高速运行的风量为340ｍ3/h,水流量为390kg/h，机组的全冷和显冷量均能满足要求，并且还有一部分富裕量。备注：1.风量是当机外余压为0Pa时的值。2.冷量：进水温度7℃，出水温度12℃，室外温度35℃；热量：进水温度45℃，出水温度40℃，室外温度7℃。3.在实际使用中冷热量应考虑机组安装后系统管络，水泵，阀门，污垢等损失6%左右4.工厂标准产品，每个模块进出水都为DN25内螺纹活结，水泵统连接参考安装图。5.噪声值dBA是根据ARI测定条件（ARISTANDARD260）测得在消声室内的声量。6.风机盘管安全要求符合ZBJ72018的规定。34 河北联合大学建筑工程学院2.11气流组织计算（1）布置散流器。以1001（牙科照相）为例，L=3.55m，B=3.15m，H=4.2m，对空调区域进行划分，整个房间划分为1个小区域，所以散流器的数量为n=1。（2）选用方形散流器，总送风量为540，假定喉部风速为3，则单个散流器需要的喉部面积为:(2-16)选用喉部尺寸为160×120mm的圆形散流器，则喉部的实际风速为:=540/3600/0.16/0.12=2.89(2-17)散流器实际出口面积约为喉部面积的90%，则散流器的有效流通面积:(2-18)散流器出口的风速为:(2-19)（3）计算射程:=2.24m(2-20)散流器中心到区域边缘距离为1.8m，根据要求，散流器的射程应为散流器中心到房间或区域边缘距离的75%，所需最小射程为：。因为2.24m大于1.35m，因此射程满足要求。（4）计算室内平均风速0.166(2-21)夏季工况送风，则室内平均风速为0.166×1.2=0.2；基本满足舒适性空调夏季室内风速不应大于0.3的要求；校验核心温度衰减：34 河北联合大学建筑工程学院0.82(2-22)满足舒适性空调温度波动范围的要求。2.12风管水力计算概述送、回风管管径的确定都是用假定流速法计算得到的。按照经济技术要求先假定风管内空气的流速，再根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力，然后对各支路的压力损失进行调整，使其在一定范围内达到平衡。计算步骤：（1）根据建筑物的平面图，确定通风机和各种空气处理设备的位置；划分空调区域，布置最合理的送风和回风管线。（2）确定每个空调区域，不同空调房间的送风口、回风口的型式、位置、个数和风量。（3）根据以上资料绘制风管系统的草图（管道走向示意图）；图中应对各管段进行编号，并标明各管段的长度和风量。为简化起见，以两管件间的中心线长度作为计算长度，忽略其间附件（如三通、弯头、变径管等）的长度。（4）选择风管内合适的风速。风速高，风管截面小，材料消耗少，投资费用省，但系统阻力增加，动力消耗大，运行费用增加。反之风速低，阻力小，动力消耗少，但风管截面大，占用建筑空间多，投资费用增加。通常对钢风管和塑料风管，干管的风速为6~14m/s，支管风速为2~8m/s；对于砖砌或混凝土风管，干管风速为4~12m/s，支管风速为2~6m/s。本设计取主干管风速7m/s，支管风速3m/s。（5）根据各管段的风量和选定的流速，确定各管段的截面尺寸。截面尺寸圆整时，应尽可能地采用标准风管。（6）根据确定的风管截面尺寸，计算各管段的实际流速、沿程阻力和局部阻力。应注意的是，和热水管网计算一样，计算从风管系统中最不利的环路开始。最不利的环路阻力就是风管系统的总阻力。34 河北联合大学建筑工程学院（7）对并联管段进行阻力平衡。如果各支管之间的阻力不平衡，则需改变风管尺寸，重新计算。各并联支管之间的计算压力损失差值应小于15%。对于难于平衡的支管系统，可在该支管上加装调节阀，利用阀门开启的大小来平衡各支管的阻力。2.13确定风管尺寸风量和风速都已经确定，风管的尺寸可以根据式(2-23)计算：（2-23）式中：L——风管的风量，m3/h；a、b——矩形风管的长和宽，m；V——风管的风速，m/s。风管当量直径用下式计算：(2-24)主送风管道：(2-25)查得管道的标准尺寸，再确定主送风管内的风速V：(2-26)2.14风管阻力计算2.14.1沿程阻力（1）沿程阻力主要是发生在流动的空气与风道内壁之间，计算公式是：(2-27)式中：λ－摩擦阻力系数；De－风道当量直径，m；34 河北联合大学建筑工程学院V－风道内空气平均流速，m/s；ρ－空气密度，kg/m3。（2）一般情况下空调空气流动都在紊流过渡区，摩擦阻力系数λ主要用下面超越方程式进行迭代计算：(2-28)式中：K—风道的粗糙度，mm，取0.15mm；De－风管的当量直径，m；Re－雷诺数。（3）矩形的当量直径De由下式计算：(2-29)式中：a，b－为矩形风道的边长，m。（4）沿程阻力则为：(2-30)式中：--比摩阻，Pa/m；L—管段长度，m。2.14.2局部阻力在风道系统中总是要安装一些特别的管件用以调节风管内的风速或调整风管内的风压、流量、流动方向等。典型的管件如弯头、三通、变径管、调节阀、风口等。这些管件的引起的局部阻力按下式计算：(2-31)式中：ξ－局部阻力系数；v－与ξ相对应的断面空气流速，m/s；ρ－空气密度，kg/m3。风管的材料全部选用镀锌钢板（K=0.15）制作。34 河北联合大学建筑工程学院2.15风管阻力的校核按照分支节点阻力平衡的原则确定并联管路（或支风管）的断面尺寸后，要求两分支管的阻力不平衡率：对一般通风系统，应小于15%，除尘系统应小于10%。当并联管路阻力差超过上述规定的要求时，可采用下列方法调整阻力使其平衡。（1）调整支管管径。通过改变支管管径来改变支管的阻力，达到阻力平衡。（2）增大风量。当两支管的阻力相差不大时，例如，在20%以内，可以不改变支管管径，将阻力小的那段支管的流量适当加大以达到阻力平衡。（3）增加支管局部压力损失。通过改变阀门开度，或者增加阀门个数来调节管道阻力，是最常用的一种增加局部阻力的方法。由于本设计支管路很多，用前两种方法调节阻力平衡相当麻烦且设计的时间不够多，因此本设计采用增加支管局部压力损失的方法，也就是通过阀门调节使阻力在一定范围内达到平衡。2.16风管水力计算步骤（1）绘制一层风管布置平面图，对管路进行编号，如下图所示；（2）选取管段1-3-5-7-9-11-13-15-17-19-20-21为最不利环路，选取管段1-2为最有利环路，进行水力计算；（3）先假定流速，选择标准尺寸，然后确定实际流速，主管道最大允许风速为7m/s，支管最大允许风速为3.0m/s；（4）计算各管段的沿程阻力和局部阻力，最后校核阻力。2.17水管管径的确定采用假定流速法，根据管道允许流速，确定管道面积，查找对应标准管径，再求出管内实际流速。计算公式：(2-32)34 河北联合大学建筑工程学院式中：qg——计算管段的设计秒流量，m3/s；d——计算管段的管径，m；v——管段中的流速，m/s。2.18水管阻力计算2.18.1沿程水头损失计算公式：(2-33)式中：hy——管段的沿程水头损失，kPa；i——单位长度的沿程水头损失，kPa/m；L——管段长度，m.2.18.2局部水头损失由于在实际工程中给水管网的局部水头损失，一般不作详细计算，可按管网沿程水头损失的百分数采用，生活、生产、消防共用给水管网为20％。2.19水管水力计算步骤（1）绘制水管布置系统图，对管路进行编号；（2）选取最不利环路和最有利环路，进行水力计算；（3）根据管内允许流速，假定流速，选择标准尺寸，然后确定实际流速；（4）计算各管段的沿程阻力和局部阻力，计算过程中，将局部阻力按占沿程阻力20%计算，最后校核阻力。2.20冷凝水管设计由于各种空调设备如风机盘管机组等在运行的过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。冷凝水的管路设计，应注意以下各要点：34 河北联合大学建筑工程学院（1）风机盘管凝结水盘的进水坡度不应小于0.01。其它水平支干管，沿水流方向，应保持不小于0.003的坡度，且不允许有积水部位；（2）当冷凝水盘位于机组内的负压区段时，凝水盘的出口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50％左右。（3）冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。（4）为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。当采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不进行防结露的保温和隔汽处理；而采用镀锌钢管时应设保温层。（5）设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。（6）冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据冷凝水的流量计算确定。本设计的冷凝水管采用聚乙烯塑料管，可以不加防止二次结露的保温层；医院所有房间的风机盘管的冷凝水管管径均为DN20；新风机组冷凝水管管径均为DN32，每层所有冷凝水汇集后排放至卫生间地漏，且就近排放。34 河北联合大学建筑工程学院第三章给水系统设计及计算3.1给水方式的选择首先估算该建筑物所需压力，初步确定给水方案，该设计室外管网压力为0.28Ma，初步选择分区供水方案。医院总四层，采用市政水压供水。卫生器具的选择及管道的布置根据05s1进行卫生器具的选择，卫生器具选好以后进行管道的布置，根据手册及P151页作为参考，确定配水点之间的距离、管道之间的距离以及管道与墙壁之间的距离，还有给水管道的标高。市政给水管网常年可提供的资用压头为0.28MPa，建筑高度15.6m，市政水压能够满足建筑内部用水要求。3.2给水系统的组成建筑给水系统由下列几个部分组成：引入管，接户管，水表节点，入户管，管道系统，给水附件。其中管道系统由干管、立管、支管组成。给水附件指给水管路上装设的各种水龙头及相应的闸阀、止回阀等。3.3给水管道布置与安装1.给水管道的布置应考虑安全供水、水质不被污染、管道不被破坏、生产不受影响和设备便于维护检修等因素。2.给水管道的布置，不妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。不应布置在遇水会引起燃烧、爆炸或损坏的设备上方。如配电室、配电设备、仪器仪表上方。3.给水管道不得穿越设备基础、风道、烟道橱窗、橱柜、木装修等，不允许穿大小便槽。当立管位于小便槽端部<=0.5m时应有建筑隔断措施。不得敷设在排水沟内，不得穿越伸缩缝沉降缝。如必须穿过时应采取以下措施，如预留钢套管、采用可屈挠配件、上方留有足够沉降量等。4.管道布置时应力求长度最短，尽可能呈直线走向，并与墙、梁、柱平行敷设。给水干管应尽量靠近用水量最大设备处或不允许间断处供水，以保证供水可靠，并减少管道传输流量，使大口径管道长度最短。5.给水管道可明设或暗设。暗设时，给水管应敷设与吊顶、技术层、管沟和竖井内。卫生设备支管可敷设在墙内。暗装时应考虑管道及附件的安装、检修可能性，如吊顶预留活动检修口，竖井留检修门。6.给水管与其他管道共架或同沟敷设时，给水管应敷设在排水管、冷冻水管上面或热水管，蒸汽管下面。7.给水管道穿过地下室外墙或构筑物墙壁时，应采用防水套管。穿过承重墙或基础，应预留洞口并留足沉降量。8.给水管宜设计成0.002~0.005的坡度，坡向泄水。34 河北联合大学建筑工程学院9.有结露可能的地方，应采取防结露措施，如吊顶内，卫生间内和一些可能受到水影响的设备上方等处。有肯能冰冻的地方，应考虑防冻措施。10.给水引入管，应从建筑物用水量最大处引入，当建筑物内卫生用具布置比较均匀时，应在建筑物中央部分引入，以缩短管网向不利点的输水长度，减少管网的水头损失。当建筑物不允许间断供水或室内消火栓总数在10个以上时，引入管要设置两条或两条以上，并应由城市管网不同侧引入，在室内将管道连成环状或贯通状双向供水。11.管道在空间敷设时，应采取固定措施，以保证施工方便和供水安全。给水钢立管一般每层安装一个管卡，当层高大于5m时，则每层须安装两个。3.4给水系统的设计计算一.选择最不利管线，列表进行水力计算：正确选择设计秒流量的公式：（1）概率法：住宅生活给水管道设计秒流量计算公式为：q=0.2×U×Ng(3-1)利用同时给水百分数计算：用水时间集中，用水设备使用集中的建筑，如公共浴室等（2）平方根法：用水时间长，用水设备使用不集中的建筑，如集体宿舍等。根据建筑物本身特性，选择平方根法计算设计秒流量。设计秒流量公式为：＝0.2(3-2)式中——计算管段的生活设计秒流量，L/s；——计算管段的卫生器具当量总数；——根据建筑物用途确定设计秒流量的系数，取1.5。二.按流量变化处为节点，从最不利配水点开始，进行节点编号，将计算管路划分成计算管段，并标注各管段的长度，列表进行给水系统水力计算。水力计算的方法和步骤：首先，根据建筑平面图和初定的给水方式绘制给水管道平面布置图及轴侧图，列水力计算表，以便将每步计算结果填入表内，使计算有条不紊的进行。（1）根据轴测图选择最不利配水点，确定计算管路。若在轴测图中难判定最不利配水点，则应同时选择几条计算管路，分别计算各管路所需压力，其最大值方为建筑内给水系统所需的压力。（2）以流量变化处为节点，从最不利配水点开始进行节点编号，将计算管路划分成计算管段，并标出两节点间计算管段的长度。1）根据建筑的性质选用设计秒流量公式，计算各管段的设计秒流量。2）34 河北联合大学建筑工程学院进行给水管网的水力计算。在确定各计算管段的管径后，对采用下行上给式布置的给水系统，应计算水表和计算管路的水头损失，求出给水系统所需压力H，并校核初定给水方式。若初定为外网直接给水方式，当室外给水管网水压H0>=H时，原方案可行；H略大于H0时，可适当增大部分管段的管径，以减少管道系统的水头损失，来满足H0>=H的条件；若H>H0很多，则应修正原方案，在给水系统中增设升压设备。对采用设水箱上行下给式布置的给水系统，则应按下式校核水箱的安装高度：水箱的设置高度应满足以下条件：h>=H2+H1,式中h-水箱最低水位至最不利配水点位置高度所需的静水压，kpaH2-水箱出水口至最不利配水点计算管路的总水头损失，kpaH4-最不利配水点的流出水头，kpa若水箱的安装高度不能满足供水要求，可采取提高水箱高度、放大管径、设增压设备或选用其他供水方式来解决。1）确定非计算管段的管径2）对设置升压、贮水设备的给水系统，还应对其设备进行选择计算。此工程为一六层办公楼，属于公共建筑，计算生活给水设计秒流量时选用如下公式：＝0.2建筑物内给水管道流速工程设计中可采用下列数值：接卫生器具的配水支管一般采用0.6~1.0m/s；横向配水管，若管径超过25mm，宜采用0.8~1.2mm；环形管、干管和立管宜采用1.0~1.8m/s。流速控制在允许范围内，查表可得管径DN和单位长度沿程水头损失i，由公式hi=iL计算出管路的沿程水头损失hi，将计算结果列入表中。所以计算管路的水头损失为H2=Hi+Hj=（5.79+1.74）kpa=7.53kpa计算水表的水头损失：水表的水头损失可按下式计算：Hd=Qg2/Kb式中：Hd–水表的水头损失，kpaQg-计算管段的设计秒流量，m3/hKb-水表的特性系数，一般由生产商提供，也可按下式计算旋翼式水表：Kb=Qmax2/100螺翼式水表：Kb=Qmax2/10Qmax-水表的最大流量，m3/h要满足建筑内给水系统各配水点单位时间内使用时所需的水量，给水系统的水压就应保证最不利配水具有足够的流出水头，其计算公式如下：H=H1+H2+H3+H4式中：H-建筑内给水系统所需水压，kpaH1-引入管至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kpaH2-引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和，kpaH3-水流通过水表时的水头损失，kpaH4-最不利配水点的流出水头，kpa所以，计算给水系统所需水压H为H=H1+H2+H3+H4=14.4×10+7.53+20.25+20=191.78kpa<280kpa满足要求。注：水表的安装应符合下列要求：1）水表应安装在便于检修和读数，不受暴晒、不冻结、不受污染和机械损伤的地方。2）34 河北联合大学建筑工程学院水表不应承受由管子和管件引起的过度应力，必要时，水表应装在底座或支架上，以及在水表前加装柔性接头。此外，水表的上游和下游应适当的固紧，以保证在一侧拆开或卸下水表时，不致由于水的冲击使设施零件移动。1）避免接近水表处流量截面的突然变化，螺翼式水表前与阀门之间应有8~10倍水表直径的直线长度。螺翼式水表应有不小于300mm的直管段。2）水流方向应与水表的标注方向一致。3）水表前应装设检修阀门，且宜设过滤器。特殊附件的局部阻力：管道过滤器水头损失一般宜取0.01Mpa。管道倒流防止器水头损失一般宜取0.025~0.04Mpa。比例式减压阀阀后动水压宜按阀后静水压的80%~90%选用。3.5排水系统的选择根据污废水的性质，确定是合流还是分流。该工程采用污废合流制度。污废水排水系统通气的好坏直接影响着排水系统的正常使用，按系统通气方式，建筑内部污废水排水系统分为单立管排水系统、双立管排水系统和三立管排水系统。本工程采用有伸顶通气管的普通单立管排水系统。3.6排水管道的布置及原则1.具体布置形式见平面图。排水畅通，水力条件好：支管不宜太长、少拐弯，卫生器具不宜接的太多。立管宜靠墙，靠排水量大的卫生器具，便于维修，保证排水管道不受破坏等。保证设有排水管道的房间或场所正常使用。2.应按规范规定设置检查口或清扫口。如铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于10m，塑料排水立管宜每六层设置一个检查口。但在建筑物最底层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口。检查口应在地面以上1.0m，并高于该层卫生器具上边缘0.15m。3.在水流偏转角大于45度的排水横管上，应设检查口或清扫口。当排水立管底部或排出管上的清扫口至室外检查井中心的距离大于下表值时，应在排出管上设清扫口。表3-1排水立管或排出管上的清扫口至室外检查井的最大允许长度管径/mm5075100100以上最大长度/m101215204.室外排水管道的连接在下列情况下应采用检查井：（1）在管道转弯和连接支管处（2）在管道的管径、坡度改变处34 河北联合大学建筑工程学院3.7排水系统的计算3.7.1计算管段的设计秒流量依建筑物的类型，选择相应的排水设计秒流量的公式，求出计算管段的设计秒流量。注：地漏上接有洗衣机或其他设备时，地漏要算入当量；所计算出的设计秒流量不得大于计算管段所有卫生器具排水量的累加值；不得小于计算管段排水量最大的一个卫生器具的排水流量；根据该建筑的性质，选择排水设计秒流量公式qmax为计算管段所接纳的卫生器具排水量的最大值。Np为计算管段卫生器具当量总和计算步骤如下:1）横支管计算按以上公式计算排水设计秒流量，其中α取2.5，卫生器具当量和排水流量查表选用，计算出各管段设计秒流量后查表，确定管径和坡度。计算结果见下表2）立管计算1根立管接纳的排水当量总数为：Np=13.5×6=81立管最下部管段排水设计秒流量：Qp=0.12×2.5×81½+1.5=4.2L/S查附录，选用管径DN=100mm，因设计秒流量4.2L/S,小于表中排水塑料管最大允许排水流量5.4L/S，所以不需要设专用通气立管。3）立管底部和排出管的计算立管底部和排出管，取DN=100mm，查表，管道坡度取标准坡度0.026，充满度为0.5时，允许最大流量6.61L/S，流速为1.57m/s,符合要求。3.7.2通气管的设置伸顶通气管：可同污水管管径,寒冷地区顶下0.3米处开始大一级专用通气管：查表确定，但当通气立管长度大于50米时，管径应与排水立管相同。共用通气立管：以最大一根排水立管查表确定，但≮其余任何排水管管径通气支管：连接4个及4个以上卫生器具且长度大于12米或连接6个及6个以上的大便器，应设环形通气管，对卫生和安静要求较高的建筑物宜设器具通气管，≮0.01的上升坡度。结合通气管（或H管件）：最低横支管以下应装设，不宜小于通气立管的管径。专用通气立管中结合通气管每隔2层设一个；主通气立管每隔8~10层设一个；三通气系统时,可隔层分别与污废水立管相连。根据该建筑物的性质，只设置伸顶通气立管可同污水管管径,寒冷地区顶下0.3米处开始大一级。34 河北联合大学建筑工程学院3.8管材、附件和检查井1、本工程建筑内部排水管道采用目前在建筑内部广泛使用的硬聚氯乙烯排水塑料管（简称UPVC管）及管件，弹性密封胶圈连接。UPVC排水塑料管具有重量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便以安装、可制成各种颜色、投资省和节能的优点。2、在生活排水管道上，应按下列规定设置检查口和清扫口：1）在建筑物最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层应设置检查口，其余部分隔层设置检查口，当立管水平拐弯或有乙字管时，在该层立管拐弯处和乙字管的上部应设检查口。2）在连接四个及四个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口。3）在水流偏转角大于45°的排水横管上应设置检查口或清扫口。3、在排水管道上设置清扫口,应符合下列规定:1）在排水横管上设清扫口,宜将清扫口设置在楼板或地坪上,且与地面相平。排水横管起点的清扫口与其端部相垂直的墙面的距离不得小于0.15m。2）排水管起点设置堵头代替清扫口时，堵头与墙面应有不小于0.4m的距离。3）在管径小于100mm的排水管道上设置清扫口，其尺寸应与管道同径；管径等于或大于100mm的排水管道上设置清扫口，应采用100mm直径清扫口。4）硬聚氯乙烯管道上设置的清扫口应与管道同质。5）排水横管连接清扫口的连接管管件应与清扫口同径，并采用45°斜三通和45°弯头或由2个45°弯头组合的管件。4、在排水管上设置检查口应符合下列规定：1）立管上设置检查口，应在地（楼）面以上1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。2）埋地横管上设置检查口时，检查口应设在砖砌的井内。3）立管上检查口检查盖应面向便于检查清扫的方位；横干管上的检查口应垂直向上。5、室外排水管道的连接在下列情况下应采用检查井：1）在管道转弯和连接支管处；2）在管道的管径、坡度改变34 河北联合大学建筑工程学院3.9消防系统3.9.1引入管引入管自消防水源引水进入室内消防给水管网。室内消火栓给水系统环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统引入管的数量不应少于两条。引入管宜从建筑物的不同方向引入，如果有困难，可以接到竖管的两侧。若两条引入管接到两根竖管之间时，则应该在两进水管间设分隔阀，平时常开，故障、检修时关闭。多层建筑7~9层的单元住宅和不超过8户的通廊式住宅的室内消防给水管道可为枝状，引入管可采用一条。当管径小于DN100时采用非镀锌钢管，管径大于或等于DN100时采用给水铸铁管。3.9.2管网消防给水管网向室内消火栓提供满足水量、压力要求的消防用水。建筑物性质不同，对室内消火栓给水管网的布置要求也不相同。1.高层民用和工业建筑的室内消火栓给水管网应布置成环状。而多层建筑的室内消火栓给水管网也可本身成环，也可与室外消防管共同构成环状管网。2.人防工程、汽车库、修车库、多层民用建筑、工业建筑的室内消火栓总数不超过10个，并且室内消防用水量小于15L/S时，室内消火栓给水管网可布置成枝状，否则应布置成环状。3.多层建筑中超过6层的塔式和通廊式住宅、超过5层或体积超过10000m³的其他民用建筑、超过4层的库房，如室内消防竖管为两条或两条以上时，应至少每两根竖管相连组成环状管道，每条竖管直径应按最不利点消火栓出水时的消防用水量计算。4.高层建筑消防竖管的布置应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱能同时到达被保护范围内的任何部位。按通过的流量计算确定每根消防竖管的直径，但其直径不应小于DN100.34 河北联合大学建筑工程学院5.为保证供水安全，多层建筑室内消防给水管网宜与生活、生产给水系统分开设置，高层建筑室内消防给水管网应与生活、生产给水系统分开独立设置，并应布置成环状，保证供水干管和每条消防竖管都能做到双向供水。室内消火栓给水系统亦应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前必须分开。6.环状室内消防给水系统应设置阀门将管网分成若干独立管段，高层建筑应保证在维修管理时关闭停用的竖管不超过1根，当竖管超过4根时可关闭不相邻的两根竖管；高层建筑的裙房及多层建筑因检修关闭阀门而停止使用的消火栓在同层中不应超过5个；高层工业建筑应保证检修管道时阀门关闭的竖管不超过1条，若管网超过三条竖管时，可关闭两条；每条竖管的顶部和管道上翻部位均应设置自动放气阀。阀门经常开启，并应有明显的启闭标志。7.消防竖管不应通过危险区域，应设在防止机械破坏和火灾破坏的地方，如封闭楼梯间和消防电梯前室内。3.10消火栓灭火系统计算消防立管考虑两股水柱作用，但是考虑本建筑人数<10000人，消防用水量为10L/S，故考虑四股水柱作用，采用DN100横管和立管。计算原理参照《全国民用建筑工程设计技术措施2003》，《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：（3-3）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（mH2O）2、最不利点消火栓压力：（3-4）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0.02Mpa3、次不利点消火栓压力：（3-5）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)34 河北联合大学建筑工程学院4、次不利点消火栓流量：（3-6）（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：（3-7）式中：qxh--管段流量L/sDj--管道的计算内径（m）6、水力坡降：（3-8）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：（3-9）式中：L--管段长度m8、局部损失（采用当量长度法）：(当量)（3-10）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：麻织水龙带长度：20m水龙带直径：65mm水枪喷嘴口径：19mm充实水柱长度：10m管段名称起点压力mH2O管道流量L/s管长m当量长度管径mm水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O1-217.394.620.630.00700.0491.200.0317.422-317.424.623.603.101000.0060.533.6421.066-321.025.140.630.00700.0611.340.0421.063-421.069.763.606.101000.0251.133.8524.907-424.855.630.630.00700.0731.460.0524.904-524.9015.394.706.101000.0631.785.3830.2834 河北联合大学建筑工程学院计算结果:入口压力:30.28米水柱3.10.1消防水箱选用1．屋顶消防水箱的储水量为：Vx=0.6QX（3-11）式中Vx-消防水箱内贮存的消防用水量，m³；Qx-室内消防用水总量，L/s;0.6-单位换算系数。消防水箱的容积储存火灾前十分钟的消防用水量：V=18m³；选用3000*3000*2000的装配式钢板消防水箱2.设置位置：设于四层屋顶的消防水箱间内。3.10.2消防水泵的选型计算3.10.2.1充实水柱的计算1.充实水柱的定义从消防水枪射出的水流必须具有一定的强度和密实程度才能有效地扑灭火焰，故规定由水枪喷嘴开始到射流90%的水柱水量穿过直径38mm圆圈的这段射流长度为充实水柱，设计时采用满足以上要求的一段水流作为消防水流。2.充实水柱的计算（1）消火栓给水系统的设计充实水柱Hm经过大量数据分析，喷嘴口径为13mm，16mm，19mm的水枪，当压力小于200kpa时，其垂直射程小于水平射程，但比较接近。因此，尽管实际使用时消防水枪射流不是垂直向上的，但用垂直射流计算出的充实水柱代替有倾角的射流射程是可行的、安全的。规范要求高度超过100m的高层民用建筑和高架仓库、高层工业建筑内消防水枪的最小充实水柱为13m；甲、乙类厂房，超过六层的民用建筑，超过四层的厂房、库房，高度不超过100m的高层民用建筑及人防工程、停车库、修车库的消防水枪的最小充实水柱为10m。充实水柱Hm按下式计算：Hm=(H1-H2)/sinα（3-12）式中：Hm-消防水枪充实水柱高度，m；H1-室内最高着火点离地面的高度，m；H2-消防水枪喷嘴离地面的高度，m，一般取1m；34 河北联合大学建筑工程学院α-消防水枪的上倾角，一般采用45度，最大不应超过60度。设计最高着火点的高度H1=5m，水枪距地面高度H2=1m，仰角α=45Ο充实水柱Hm=(H1-H2)/sinα=5.6m查表得水枪口压力Hq=7.7mH2O,流量qxh=3.5L/S3.10.2.2水带的水头损失的计算Hd=AZ·Ld·q2xh（3-13）式中：Hd-水带的水头损失，mH2OAZ-水带阻力系数Ld-水带的长度，m水带直径为65mm，材料为麻织，查表AZ=0.00430，水带长度Ld=25mHd=AZ·Ld·q2xh=0.00430×25×3.5²=1.317mH2O=13.17kpa3.10.2.3消火栓口水压的计算Hxh=Hq+Hd+Hk（3-14）式中：Hq-消防水枪喷嘴造成所需充实水柱时所需的水压，mH2OHd-水带的水头损失，mH2OHk-消火栓栓口的水头损失，一般取2mH2O栓口的最低水压为Hxh=Hq+Hd+Hk=7.7+1.3+2=11mH2O3.11灭火器选择选择手提式磷酸铵盐干粉灭火器。最大保护半径为25米。配置设计计算计算单元的最小需配灭火级别应按下式计算：Q计算单元的最小需配火级别。（A或B）S计算单元的面积。m2UA类或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积，（m2/A或m2/B）K修正系数，设消火栓系统，系数取0.9计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别应按下式计算：34 河北联合大学建筑工程学院QC计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别。（A或B）选择灭火器灭火级别为2A第四章结论通过此次毕业设计，使我对于空调、给排水、以及消防系统都有了一个更加系统全面的认识。因为对于规范的反复查阅，使我加深了国家对于这些设计的要求，联系到课本，也便更加容易的理解空调、给排水、消防设计的一些原理。这次毕业设计任务，使我对于建筑内部系统的相互关系等等也有了系统的认识。而且也认识到，对于一个建筑的内部设计的好坏，它不单是经济上的问题，更加是人的安全的问题，尤其是对于消防等的设计，更是关系到人民群众人身及财产的安全。这也使我感到了自己所学专业的重要性以及自己所承担的重要责任。在体会到规范的重要后，通过严格按照规范执行设计，力求最经济，最合理的设计方案的过程中，也锻炼了我实事求是，严谨办事的作风，并且使我的创新意识更一步的加强，使我对于查阅资料、规范，进行实际调研的能力也得到了提高。并且，也使我对于给排水、空调以及消防方面的新技术，新措施有了更多的了解。对于一些前沿的技术等也有了自己的认识，对于我在以后的工作和学习中，也有了一个更加明了的方向。相信在离开学校，在以后的工作当中，这次毕业设计必将成为我一次难忘的经历，为将来的设计工作积累了极其宝贵的经验，使我能在以后的设计任务中，更加出色的完成任务。34 参考文献参考文献[1]陆亚俊暖通空调北京：中国建筑工业出版社，2002[2]马最良姚杨民用建筑空调设计北京：化学工业出版社，2003[3]付祥钊流体输配管网北京：中国建筑工业出版社，2001[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：建筑工业出版社，2008[5]GB50019-2003，采暖通风与空气调节设计规范[S][6]GB/T50114-2001,暖通空调制图标准[S][7]GB50243-2002,通风与空调工程施工质量验收规范[S][8]GB50189-2005,公用建筑节能设计标准[S]34 谢辞谢辞本文的研究工作是在我的导师黄春松老师的悉心指导和严格要求下完成的。黄老师在学习方法、工作方法和研究思路等方面给予了许多有益的启迪；同时，他对我的研究工作提出了宝贵的建议和意见，使我在研究工作中不断取得新的进展。黄老师深厚的专业知识、严谨的治学精神和求实创新的工作作风深深的影响着我。在此，谨向X老师致以我最崇高的敬意和真挚的感谢！感谢我的家人和朋友对我生活上的关心，学习和工作的支持，这些使得我能够安心的完成我的研究工作。最后，对在我的学习和成长道路上给予帮助的所有老师和朋友们表示深深地感谢，对评阅该论文的所有专家表示最崇高的敬意和真挚的感谢！-37- 谢辞注释-37- 附录附录-37-'