某宾馆的建筑给排水设计毕业论文.doc 65页

'某宾馆的建筑给排水设计毕业论文目录第1章绪论11.1概况11.2设计任务和设计内容11.3设计依据和原始资料2第2章设计方案的拟定42.1给水系统42.2热水系统72.3消防系统82.4排水系统11第3章管道布置及设备安装要求133.1给水管道布置与设备安装要求133.2排水管道布置及设备安装要求163.3消防管道布置及设备安装要求203.4自动喷水灭火系统管道及阀门等设置22第4章设计计算244.1生活给水系统设计计算244.2热水给水系统设计计算29II 4.3消防给水系统设计计算38II 4.4自动喷淋系统设计计算444.5排水系统系统设计计算484.6屋面雨水系统的设计计算55第5章泵站设计565.1设计原则565.2水泵的选择57结论59参考文献61致谢62第1章62 第1章绪论1.1概况本次设计内容是某宾馆室内建筑给水排水设计，建筑高度62.1m，总占地面积3538m2。此建筑地上17层，地下1层。地下一层有配电室、冷冻机房、热水机房、变电机房、消防水池、生活水池和泵房。地上1到4层裙房部分包括营业厅、厨房和办公室，5和6层是宾馆按摩房和棋牌房，层高3.3m，7到17层是宾馆客房，标准层高3.3m。1.2设计任务和设计内容1.2.1设计要求学生应在教师指导下，按时独立完成所规定的内容和工作量，同时必须满足以下几项要求：1.通过阅读中外文文献（文献10篇以上，其中外文文献不少于3篇），调查研究与收集有关资料，拟定设计方案，（并应注意做好建筑、结构、供热通风空调工程，建筑电气等专业间协调），再经综合技术经济分析，选择合理的设计方案。2.毕业设计说明书，应包括建筑给水排水工程设计的主要原始资料、方案比较以及各系统的设备选型分析，说明，参数选择，工艺设计计算与有关简图等，要求内容系统完整，计算正确，论述简洁明了，文理通顺，书写工整，装订整齐。说明书一般应在3-5万字左右，应包括任务书、摘要、摘要英文、目录、正文、结论、参考文献及致谢等，其中中文摘要300字左右，并将中文摘要译成外文。3.62 毕业设计图纸应能较准确地表达设计意图，图面力求布局合理、紧凑、正确清晰，符合制图标准，专业规范及有关规定，用工程字注文。图纸不少于15张（按1号图纸，其中手绘图不少于2张，计算机绘图不少于2张）。包括地下室平面图，底层平面图，标准层平面图，顶层平面图，给水系统图，排水系统图，热水系统图，消防系统图，自动喷淋系统图，卫生间局部大样图。其他图纸根据具体情况确定。4.管道水力计算必须有计算过程。5.翻译文献的选择要尽量选用与设计相关的科技文献，字数不少于3000汉字。1.1.1设计任务与内容室内给水系统设计；室内热水供应系统设计；室内排水系统设计（含污、废水排除、雨水排除系统）；室内消防系统设计（含消火栓系统，自动喷淋系统）。1.2设计依据和原始资料1.2.1设计依据1.《建筑给水排水设计规范》.2009年版北京：中国计划出版社，2010.2.中华人民共和国公安部.《高层民用建筑设计防火规范》.2005年版.北京：中国计划出版社，2005.3.中华人民共和国公安部.《自动喷水灭火系统设计规范》.北京：中国计划出版社，2001.4.《建筑给排水设计手册》.湖南科技出版社.5.《给水排水设计手册》（第1，2，10，11分册）.中国建筑工业出版社，1986.6.郭可志主编.《高层建筑给水排水》.四川科技出版社，1987.7.王增长.《建筑给水排水工程》.第六版.北京：中国建筑工程出版社，2010.8.李玉华，张爱民主编.《高层建筑给排水设计》.黑龙江科学技术出版社，2002.9.《新编建筑给水排水工程师手册》.黑龙江科学技术出版社.62 1.1.1原始资料包括建筑总平面图，地下室平面图，建筑首层平面图，建筑二层平面图，建筑三层平面图，建筑四层平面图，建筑五层平面图，建筑六层平面图，建筑七~十二层平面图，建筑十三~十四层平面图，建筑十五~十六层平面图，建筑十七层平面图，建筑屋顶平面图。1.1.2文字资料建筑所在地区沈阳市，建筑性质宾馆，城市给水管网位于建筑东侧30m，管径DN300mm，管顶埋深2.0m，城市可靠供水压力300kPa，城市排水管网位于建筑南侧50m，管径DN400mm，管底埋深2.0m，冰冻线深度1.2m，地下水埋深7.0m。62 第1章设计方案的拟定1.1给水系统1.1.1生活给水系统主要是供卫生间、盥洗、淋浴、冲厕所便器等生活用水，通过管网送到用水点的水质必须符合国家规定的饮用标准，送至配水点的水必须满足水量、水压和水质的要求。1.1.2方案拟定1.方案的形成室内给水系统合理的供水方案，应根据建筑物的高度、市政管网所能提供的水压和工作情况、各种卫生器具所需的压力、室内消防所需的设备程度及用水点的分布情况加以选择。2.高层给水系统的竖向分区建筑高62.1m，其中供水高度58.8m，分区过小，设备将增多，投资维护管理费用增加；分区过大，会产生超压，对低区产生不利影响，分析如下：（1）静水压力过大，阀门或水龙头关闭时易产生水锤，水流噪音和震动，对管材和配件产生机械磨损，甚至破裂。（2）给水系统低层配水点压力过高，将引起水量地再分配，低层会出现水量过大，上层会出现水量过小现象，破坏管网的流量平衡。（3）管网压力过大，低层水龙头开启，水流喷溅，使用不便。所以，合理确定分区压力值至关重要，根据我国的《建筑给水排水设计规范》GB50015－2003规定：各分区最低卫生器具配水点出的静水压力不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa；水压大于0.35MPa的入户管，宜设减压或调压设施[1]62 ；各分区最不利配水电的水压，应满足用水水压的要求。城市管网提供的可靠水压为300kPa。以此为依据，将该建筑分成2个区供水，低区（地下一层至地上四层裙房部分）由市政管网压力直接供水，高区（五层至十七层）由变频泵供水。1.1.1高层建筑给水系统形式当高层建筑竖向分区确定后，最重要的问题是采用何种给水形式，从而确定经济合理，技术先进，供水安全可靠的给水系统。根据高层建筑给水技术现状，给水系统可以概括为以下三种：1.高位水箱给水系统：一次提升屋顶水箱直接供水方式。优点：系统简单，设备少，维护管理容易。缺点：适用于12层以下的住宅、旅馆和办公楼，分区时上部的用水量占总用水量的很少部分。2.气压罐（气压设备）给水系统：该系统是利用密闭水罐内空气可被压缩的性能，根据波玛定律来提高空气压力对水加压的过程。优点：具有隐蔽性，适用于住宅、地震区和其它不宜建造高位水箱的地区和场合。缺点：结构复杂，一次性投资大，维护工作量较大。3.无水箱给水系统：这种方式是控制水泵在供水压力恒定的情况下，使水泵的出水量随管网的用水量的变化而变化，实现变流量供水。包括水泵恒速变流量和水泵变频调速供水。（1）水泵恒速变流量适用于用水量较大的建筑群，不适用于单体高层建筑。（2）水泵变频调速供水优点：高效节能；设备占地面积少，不设高位水箱，减少了建筑负荷，节省水箱的占地面积，而且也避免了水箱二次污染。综上三种给水方式，参照有关资料进行技术经济分析：由于该建筑用水量比较均匀，可采取A方案；从节能的角度考虑，可选B方案。A方案：采用高位水箱供水，将建筑分成二个区供水。低区（地下一层至地上四层）由市政管网直接供水，高区（五至十七层）由高区水箱直接供水。B方案：采用变频调速水泵供水，分区相同。1.1.2方案的确定及管网的布置62 通过分析，A方案采用一次提升高位水箱供水，可以减少设备费用，节省初期投资，同时省去设备层，不过这种方式的浪费比较大，而且水箱会产生二次污染，这在现如今是一个很重要的问题。B方案采用变频调速泵供水。可以高效节能，设备占地面积小，减少建筑负荷，避免水质的二次污染。综合考虑本设计采用变频调速泵的供水方式。供水系统按照水平配水干管的铺设位置分为：1.下行上给式水平配水干管敷设最低层（明装、埋设或沟敷）、地下室或天花板下。居住住宅、公共建筑和工业建筑在利用外网水压直接供水和变频泵供水时多采用这种方式。优点是图式简单，明装时便于安装维修，不存在上行下给式的损坏墙面问题。缺点是与上行下给式相比为最高层配水点流出水头较低，埋地管道检修不便。2.上行下给式水平配水干管敷设在顶层天花板下或吊顶之内，对于非冰冻地区，也有敷设在屋顶的，对于高层建筑也可设在技术夹层内。设有高位水箱的居住楼、公共建筑和工业厂房多采用这种方式。优点是最高层配水点流出水头稍高。缺点是安装在吊顶内的配水管可能因漏水或结露损坏吊顶和墙面，要求外网水压稍高一些，管材消耗也比较多些。根据以上的分析，本设计各个分区均采用下行上给式。其原理图如下：图2-1给水下行上给式原理图62 1.1热水系统1.1.1方案的选定热水系统的基本要求是保证用水点获得符合要求（水量、水质、水温和水压）的热水。热水系统的选用主要根据要求供应热水建筑物所在地区热力设备完善程度、建筑物性质、配水点数量、要求水质和水温等因素确定。热水供应系统，按照热水供应范围分为：局部热水供应系统、集中热水供应系统和区域热水供应系统。1.局部热水系统：由单独的小型加热器把冷水加热或烧开，供应局部房间、地点或设备使用。该系统主要使用于卫生及公共设施标准一般的高层民用及部分公共建筑。其优点是设备、系统简单，运行灵活，热损失小，造价低，维护管理方便。缺点是设备加热效率低，热水成本高，加热设备占用室内建筑面积较大，使用麻烦且不舒服，热水人工供应和输送过程中易出事故。2.集中供热系统：这种系统就是将所需冷水在锅炉房、加热间或热交换站内集中加热，并通过室内（也有室外）热水管网送至一幢或几幢高层建筑各用水点使用的系统。本系统适用于热水量较大，用水点比较集中的建筑，如较高级住宅、旅馆等。其优点是加热设备和其他机械设备集中设置，便于集中维护管理，一般设备热效率较高，热水成本较低，器具同时使用效率低，设备总容量较小，各热水使用单元不必设置加热装置，占用建筑面积减小，使用较为方便舒适。缺点是设备、系统较为复杂，建筑投资较大，需要有专门的维护管理人员，管网较长，热损失较大，一旦建成后，改建、扩建较困难。3.区域热水供应系统：即水在热电厂、区域性锅炉房或热交换站集中加热，通过市政热水管网输送至整个建筑群、居民区、城市街坊或整个工业企业的热水供应系统。其优点是便于集中统一维护管理和热能的综合利用，有利于减少环境污染，设备热效率和自动化程度高，热水成本低，设备总容量小，占用总面积少，使用舒适方便，保证率高。缺点是设备系统复杂，建设投资高，需要较高的维护管理技术水平，改建、扩建困难。考虑到本设计的特点，热水需求量很大，要保证出水的温度，所以本设计采用双管制，加设循环泵以保证一定的循环流量确保出水的温度。62 1.1.1技术方案的确定本建筑因为是宾馆，要求较高，所以都得供热水。由于热水的出水水头应该与冷水相当，所以，热水管线布置形式与冷水相同，采用下行上给式。1.1.2附件要求1.为保证热水供水温度控制在65－70℃之间，在加热管道进口处装有自动温度调节装置来控制水加热器出口温度。2.冷水加热后，体积膨胀，为防止卫生器具不用水时因水的膨胀而导致系统压力增加，胀裂管道，在加热器上设置安全阀。3.冷水加热后，水中的融溶气体会聚积在管网的最高处，妨碍热水循环，增加管道腐蚀，所以在最高处设置排气阀。4.金属管道随热水温度的提高将发生热伸长现象，这个伸长量很可观，如果得不到补偿，将会使管道承受巨大的压力，会使管道产生挠曲、位移、接头处被拉裂等现象，因此在较长的直线热水管路上每隔一定距离设置伸缩器，若水平干管转弯较多可以自然补偿。5.为保证各立管配水均匀，防止水流短路，故在每根立管底部设调节阀调节。1.2消防系统1.2.1方案的选定高度为10层及以上的建筑和高度超过24.0m的建筑的消防给水系统称为高层建筑室内消防给水系统[1]。根据《高层建筑给水排水设计手册》知，本建筑属于一类防火建筑。由《高层民用建筑设计防火规范》GB50045－95第7.4.6.5条知，消火栓口的静水压力不应大于1.0MPa，当大于1.0MPa时应采取给水系统分区[7]，因此本建筑消火栓只需要设置一个区，设置消火栓灭火系统和自动喷淋灭火系统。62 灭火系统包括消火栓灭火系统和自动喷淋灭火，两个系统分开设立自成系统，由专门水泵抽水供给。室内消火栓灭火系统灭火时间为3.0h，流量为40L/s；自动喷淋灭火系统灭火时间是1.0h，流量为30L/s；室外消火栓灭火系统灭火流量为30L/s。灭火前10min用水量由高位水箱供给，而后水泵启动供水。并且在不能用水灭火的场所采用化学消防。消防具体拟定方案如下：方案A：气压水罐提供前十分钟的水量，设置减压阀在低处减压，该方案优点是设备简单，可以贮存一部分消防水量，省去了消防水箱，避免了水质变坏。缺点是多了一些设备，一次性投资较大，且有一定的噪声。方案B：在楼顶设置高位水箱，低处设置减压孔板减压，在地下室设置加压措施。优点是投资少，运行方便，安全。缺点是需要设置单独高位水箱间，管理不够方便。比较上述两个方案，消防系统对于高层建筑来说是比较重要的，尤其是超过自救高度范围的高层建筑更是尤为重要，然后又要考虑到经济效益和成本，所以采用方案B。1.1.1方案技术的选定据规范要求，消火栓的作用半径不得大于30m，按此原则在建筑物内布置消火栓并确定其数量。根据规范要求，消火栓设置在使用方便且显眼的地方，同时应设检查和试验用的消火栓（屋顶消火栓），供本单位和消防队定期检验室内消火栓给水系统的供水能力时使用，而这对保护本建筑物免受邻近火灾的威胁也有良好的效果。另外室外设水泵接合器，以便消防车接入，保证消防安全可靠。本建筑是高度大于50m的宾馆，属于一类建筑，由于层数高、面积大、人员多、设备多、装饰材料有一定的火灾危险性，从消防的角度看，大体有几个重要特征：火灾发展蔓延快；功能复杂，火灾危险性大；补救困难；人员疏散困难。根据以上特点，并根据消防车救火特点，超过50m时国内消防车无法适用，所以本建筑立足自救，以建筑内部消防设施为主，消防人员仅通过消防电梯登高使用内部消火栓灭火。消防系统介绍如下：1.室外消火栓给水系统：室外消火栓管网围绕建筑环形设置，因室外管网压力充足，可以保证室外消防水压，因此不必设置室外消防水泵，由市政管网直接供水即可。62 消火栓的布置由《高规》第6.3.5条规定，消火栓位置距离路边不宜大于2m，距离建筑物外墙不宜小于5m，但不宜大于50m。在水泵结合器15－40m的范围内，亦应该设置消火栓。2.室内消火栓给水系统：由《高规》第6.4.1条，室内消防给水管网应布置成环，为保证消防的安全性，在平面上成环，在竖向上亦成环。环状管道上需要引出枝状管道时，枝状管道上的消火栓数量不应超过一个，室内消火栓系统的引入管不少于两条，当其中一条发生故障时，另外一条应能保证消防流量和水压。水泵结合器直接接入地下一层水平吊顶中。消防立管布置应保证同层相邻两个消火栓的充实水柱同时到达室内任何部位，在消防电梯前室设有专用的消火栓，在起火时用于电梯消防和消防队员冲出前室使用[7]。水枪口径采用19mm，水龙带口径65mm，水泵结合器采用相同规格的并且全楼统一采用，消火栓箱内均采用口径65mm的单出口水枪，一支19mm口径喷枪，一卷20m麻织水龙带，还有19mm的内径胶管，胶管的一端用钢管接消防立管，另一端接喷枪，当发现火警及消防队队员未到达时，由普通人员用喷枪灭火，以防止火灾蔓延。箱内有手动报警器，能将信号报警至消防中心，并启动该区消防泵。水枪的充实水柱取12m。3.自动喷淋给水系统：根据建筑防火要求，需要设置自动喷淋灭火系统。由《自动喷水灭火系统设计规范》第6.1.1条，本建筑属于中危险级，温度在4－70℃之间，故可以采用湿式自动喷淋灭火系统。该系统的基本设计数据如表2-1：表2-1自动喷水灭火系统设计参数设计喷头强度L/（minm2）作用面积m2喷头工作压力MPa601600.1每只喷头最大保护面积喷头最大水平间距喷头与墙柱最大间距12.5m23.6m1.8m本设计大部分区域采用68℃喷头，平面布置上使喷头与房间融为一体，大空间采用矩形布置，保证没有死角。尽量使横竖成行，均匀布置。自动喷水灭火系统和消火栓系统共用一个高位水箱，喷淋管系各自独立，原则上不跨越防火分区，在横管接立管处设有水流指示器，立管接环处设有报警阀。62 当建筑发生火灾时使喷头炸裂，打开喷淋系统，这时水流指示器开始运作，输出电信号给消防控制中心，启动喷淋消防泵，扑灭火灾。自动喷淋系统的组成：（1）闭式喷头：是自动喷淋系统主要组成部分，系统通过热敏释放机构的动作而实现灭火。（2）配水管网：采用湿式喷淋系统，管网充水，管网竖直成环，在管网每层每根立管的末端设有阀门、压力表和试验用泄水装置。（3）控制信号阀：当喷头自动喷水后，由控制信号阀自动报警至消防中心，为确保安全，除由水力警铃外，还应有电动报警器。（4）管道的吊架和防晃装置：吊架与支架的位置以不妨碍喷水效果为原则，一般吊架与喷头的距离大于0.3m，距末端喷头距离小于0.75m。对电器设备要求：（1）喷头喷水时，水流指示器和报警阀报警至消防中心和消防泵站。（2）水流指示器应能明显指示该建筑哪层哪部分喷头在喷水灭火。（3）安装的烟感和温感探测器能通过电器设备自控装置进行报警。（4）最不利点压力降低到0.06MPa以下时，喷淋泵自动开启和报警。（5）两台同型喷淋消防泵应具有自动切换功能，当一台泵启动30s后，不能达到要求时，另一台泵应自动开启。（6）延时器安装在报警阀与水力警铃之间的信号管上，应能防止管路发生水锤时引起水力警铃的误动作。1.1排水系统1.1.1方案的选定排水系统有合流制和分流制两种，采用那种方式应根据污水的性质、室外排水系统状况、水综合处理情况以及经济等方面而定。62 考虑到管线布置简单，合理利用空间以及经济技术条件，本设计采用合流制，所有生活污废水均合流排入化粪池，经处理后排入市政排水管网。设专用通气立管，这样可以向排水管道补充空气，使管道内由空气流动，预防管道系统积聚有害气体，并减少腐蚀，并且可以形成良好的水力条件，减少排水管道内气压变化幅度，防止水封被破坏，减少排水系统的噪声。裙房因楼层低，排水采用伸顶通气即可满足要求，一层卫生间单排。雨水系统可以分为外排水系统和内排水系统，采用何种方式应根据建筑物的结构形式，气候条件，技术经济条件而定。本建筑对外观要求较严格，故采用雨水内排水系统，经由水井排入市政排水管网。雨水排水系统组成如下：雨水斗：功能上最大限度的排出雨雪水，最小限度的掺气，使水流平稳，畅通，并截流杂物，防止管道堵塞。连接管：承接雨水斗流来的雨水，以斜三通与悬吊管相连。悬吊管：承接连接管流来的雨水，并将之引至雨水立管，采用铸铁管，并固定在梁上，使排水顺畅。立管及排出管：立管接纳悬吊管流来的雨水，将雨水送至排出管，排水管设于管道井中，立管与排出横管采两个45度弯头相连。62 第1章管道布置及设备安装要求1.1给水管道布置与设备安装要求1.1.1室内给水管道的布置给水管道的布置与建筑物的性质、结构情况、用水要求、配水点和室外给水管道的位置以及给水系统的给水方式等有关，一般应符合下列原则和要求。1.确保供水安全的良好的水力条件，力求经济合理室内给水管道应在满足水量、水压要求的前提下，使管线布置得最短，尽可能呈直线走向。引入管、主干管、立管应尽量敷设在用水量最大或不允许间断供水的配水点附近，这对保证供水安全、减少流程中不合理的转输流量、降低室内管网所需压力、节约管材都是有利的。高层建为筑保证安全供水，应从室外管网不同侧设两条或两条以上引入管，并将室内管道连成环状或贯通成树枝状，进行双向供水。如不可能，也可由室外环网同侧引入，但两根引入管间距不得小于10m。并在接点间设置阀门，或采取设贮水池、增设第二水源等安全供水措施。2.保证管道不受损坏，防止水质污染给水埋地管应避免布置在可能受重物压坏处，管道不得穿越生产设备基础，如遇特殊情况，必须穿越时，应与有关专业人员协商处理。给水管道不得敷设在排水沟内。给水管道不得穿过大、小便槽，当立管位于小便槽顶部0.5m以内时，在小便槽顶部应有建筑隔断措施，以防管道腐蚀。给水管道不宜穿过伸缩缝、沉降缝，否则就采取软性接头法或丝扣弯头法、活动支架法保护措施。生活饮用水管道不得与非饮用水管道连接。在特殊情况下，必须以饮用水作为工业备用水源时，两种管道连接处应采取防止水质污染措施。饮用水管与大便器（槽）连接时，应采取防止非饮用水倒流污染的措施，如在冲洗水管上设防污助冲器，或安装带有空气隔断装置的冲洗阀。62 3.不影响生产安全的建筑空间的使用给水管道的位置不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。管道不得布置在遇水易燃、易爆和易损坏的原料、产品和设备上面，并应尽量避免在生产设备上面通过。管道不宜穿过橱窗、壁柜和木装修。4.便于管道安装、维修管道与管道、墙、梁、柱及设备之间应保持一定的间距，以便安装、维修。它们的最小间距参见表3-1。表3-1管道与管道、墙、梁、柱及设备之间间距给水管道名称室内墙面(mm)地沟壁和其它管道(mm)梁、柱、设备(mm)排水管注水平净距(mm)垂直净距(mm)引入管1000150在排水管上方横干管10050此处无焊缝500150在排水管上方立管管径（mm）﹤3232～503575～10050125～150601.1.1室内给水管道的敷设室内给水管道的敷设有两种方式，明装、暗装，按照甲方的意思进行。明装管道应尽量沿墙、梁、柱平行敷设。暗装管道横干管除直接埋地外，宜敷设在地下室、顶棚或管沟内，立管可敷设在管井中。给水管与其它管道同沟或共架敷设时，宜设在排水管、冷冻管上面，热水管或蒸汽管下面，给水管不宜与输送易燃、可燃或有害的液体、气体的管道同沟敷设。管道井尺寸应根据管道数量、管径大小、排列方式、维修条件结合建筑平面合理确定。设备设计人员还希望管道（线）井内不要有梁柱。进入管道井检修时，能通过的净宽不宜小于0.6m。管道井应每层设检修设施，每两层应有横向隔断，检修门宜开向走廊。62 给水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁处，应采取防水措施。穿过承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建筑物沉降量，一般尺寸一般采用d+50mm～d+100mm。给水横干管宜有0.002～0.005的坡度，坡向泄水装置。为防止生活饮用水管道被使用过的水回流而造成污染，管道敷设时，应注意配水出口不得被任何液体或杂质所淹没。配水口与用水设备溢流水位间的最小距离，即空气间隙不得小于配水出口处给水管管径的2.5倍。特殊器具和生产用水设备不能设置最小空气间隙时，应采取其它有效的隔断措施。生产用水设备和特制的卫生洁具给水配件安装高度，应按设备和洁具的构造确定。一般卫生洁具给水管的安装高度见表3-2。表3-2一般卫生洁具给水管的安装高度序号卫生洁具名称卫生洁具边缘离地面高度给水配件中心距地面的一般高度注居住和公共建筑幼儿园1架空式污水盆（池）（至上边缘）8008001000在幼儿园内，洗手盆、洗脸盆的水龙头及盥洗槽、挂式小便器上的冷水管、冲洗管应根据以上洁具的安装设计，适当降低2落地式污水盆（至上边缘）5005008003洗涤盆（至上边缘）80080010004洗手盆（至上边缘）800500350（下部进管）5洗脸盆（至上边缘）800500970（上部龙头）6盥洗槽（至上边缘）8005001020（冷水管）7浴盆（至上边缘）480—650～7008蹲、坐式大便器（从台阶面至高水箱底）180018002048（从台队面至角阀）9蹲式大便器（从台阶面至低水箱底）900900600（从台阶面至角阀）10坐式大便器（至低水箱底）外露排出管式虹吸喷射式510470—370250（角阀）250（角阀）11坐式大便器（至上边缘）外露排出管式虹吸喷射式400380——12大便槽（从台阶面至冲洗水箱底）不低于2000—不低于2400（水箱截止阀）13立式小便器（至受水部分上边缘）100—113014挂式小便器（至受水部分上边缘）600450105015小便槽（至台阶面）200150（1100冲洗管）16化验盆（至上边缘）800—100017净身器（至上边缘）360—（150角阀）18饮水器（至上边缘）1000—给水与排水管平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.1562 m，交叉时给水管在上。立管上设闸阀，横管上设截止阀，则当立管管径大于50mm时，采用截止阀。水泵基础高出地面20cm，水泵采用自动启动。贮水池采用钢筋混凝土，水位由浮球阀控制，且为安全起见，设两个浮球阀。1.1排水管道布置及设备安装要求1.1.1排水管道的布置高层建筑排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。为此，应做到以下几点：1.排水立管应布置在污水最集中、污水水质最脏、杂质最多、污物浓度最大的排水排出处，使横支管最短，污水尽快转入立管，尽快排出室外。2.排水立管一般不要穿入卧室、病房等卫生要求高、需要保持安静的房间，最好不要放在邻近卧室内墙，以免立管水流冲刷声通过墙体传入卧室内。要求高的建筑物，立管设立在专门的管井、管槽内，管井位置也不宜紧邻卧室内墙，否则就要做适当的隔音处理。3.排水横支管一般在本层楼板下明设。特殊要求、考虑影响美观时，可做吊顶，将其隐蔽于吊顶内，但必须考虑便于安装和维修。为了防止排水管（尤其是存水弯部分）的结露，必须采取防结露措施。4.排水出户管（排水横干管）一般按坡度要求埋设于地下。高层建筑排水一般考虑分区排出，设有地下室或地下技术层时，排水横干管可敷设在技术层内或敷设在地下室顶板下。根据室外下水道高程情况划分排水区，一层以上为一个分区，一层单独排出；地下室以下的排水，如室外下水道埋设不够深，按其排出管高程无法排出室外下水道时，就设置地下排水泵房，由污水泵提升排出。5.排水管不允许布置在有特殊生产工艺和卫生要求的厂房以及食品和贵重商品仓库、通风室和配电间内，也不应布置在食堂，尤其是锅台、炉灶、操作主副食烹调处。6.排水管道不得布置在遇水引起燃烧爆炸或损坏的原料、产品和设备的上面。7.62 高层建筑物内，为了防止底层卫生洁具受立管底部过大正压力等原因而造成污水外溢现象，底层污水管道应采取单独排出室外的布置方式。8.排水管应以最短距离通至室外。如埋设在室内地下管道过长，排水管较易堵塞，即使想清通和检修也都较不便。此外，管道过长则坡降较大，必然加深室外管道的埋深。9.室内排水管道的布置，应考虑有足够的空间和操作条件，以利于安装、拆换管件和清通维护工作的进行。10.如果排水出户管须与给水引入管布置在同一条时，两根管道的外壁水平距离不应小于1.5m。1.1.1排水管道的敷设排水管必须根据重力流管道和所选用排水管道材质的特点进行敷设，应做到下面几点：1.埋入地下的排水管与地面就有一定保护距离，以防止被重物损坏，而且管道不得穿越生产设备的基础，否则不但影响管道的维修，而且使管道承受振动和局部荷重所产生的不均匀沉降等的影响。2.排水管不要穿过风道、烟道及厨柜等。排水管最好避免穿过伸缩缝，必须穿过时，应加套管。如遇有沉降缝时，必须另设一路排水管分别排出。3.布置在高层建筑管井内的排水立管，必须每层设置支撑支架，以防整根立管重量下传至最低层。高层建筑如旅馆、公寓、商业楼等管井内的排水立管，不宜每一根单独排出，往往在下一技术层内用水平管加以连接，分几路排出。连接多根排水立管的总排水横管，必须按坡度要求以支架固定。考虑高层排水管道的减震和减噪要求，在支架固定处以及支架与建筑物砌体连接处，均应设减震支架及垫橡胶块。4.为了考虑建筑物沉陷对排水横管产生剪切的影响，高层建筑排水出户管应考虑采取防沉陷措施，当前处理办法是：将排水管出外墙至第一个排水检查井的管段布置在管沟内，用弹性支架或弹性吊架支撑。有的高层建筑采取等主体结构完成想法时间后，也就是建筑物的基本沉陷量已完成，然后再施工排水出户管，以及与室外排水管的连接。5.排水管穿过承重墙或基础处，应预留孔洞，使管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不小于0.15m。6.62 为了防止管道受机械损坏，在一般的厂房内，排水管的最小埋设深度见表3-3：表3-3排水管的最小埋设深度管材地面至管顶的距离(m)素土夯实、红砖、木砖地面水泥、混凝土、沥青、混凝土、菱苦地面排水铸铁管混凝土管带釉陶土管硬聚氯乙烯管0.700.701.001.000.400.500.600.607.高层建筑排水系统一般不分区敷设，因此，污水立管按一根管道布置贯穿上下。8.由于当前国内很多城市尚未建成全市性的污水处理厂，因此，高层建筑尚须考虑设置化粪池。9.根据高层建筑的功能，排水立管可以组成一个联合系统。10.排水立管的敷设多采用内敷设暗装形式，但也可以采用排水立管外敷设明装形式。立管直接明装在建筑物次立面的外墙边，不影响建筑物立面美观的前提下，有利于卫生间内部的整洁，避免了管道穿越楼板，支管与立管的连接不受限制，减少了卫生洁具排水时的相互干扰，增大了横管的坡度和排水能力。有条件的地方可以采用这种传统的敷设方法。11.排水立管的设计和安装，要注意上下层外墙厚度是否一致以及基础构造形式，在墙或基础的凸出部位可采用Z形管拐弯。12.确定立管的排出管穿基础标高时，既要计算支管在立管上的搭接高度，注意室外排水管道标高，又要注意基础的结构作法，尽可能使出墙排水管不穿过钢筋混凝土地梁。如必须穿过钢筋混凝土地梁时，应及时向结构设计人员提供准确的留洞位置及孔洞大小。如果出墙管较多，会使地梁中间几乎掏空。这样在此开间内做“双梁”（中空）形式的地梁，以保证建筑结构的安全。13.高层建筑上下层的卫生间若是分开布置，可采用下面做法：（1）污水立管不逐层转弯，尽量取直；（2）适当加大下几层的污水立管管径；62 （3）设立辅助通气立管，并且每一卫生洁具均设一通气支管与通气立管连接，以改善立管中的水力条件。14.地漏是卫生间中最易出问题的一个薄弱环节，可采用一种抗虹吸式存水弯作为地漏水封。15.充分利用管井布置管道，卫生间地面除地漏短管穿越地板走在下层吊顶内外，其余排水支管包括地漏存水弯均走在管井中与立管连接。这们既可减少管道穿楼板留洞之工作量，又可以降低管道漏水或凝结水对下层的危害，同时也便于维修检查。16.高层建筑地下室大多是用水量较多的公用部分，如洗衣房、厨房、职工生活间、机房等集中的地方，必须处理好地下室排水问题。（1）管道连接可采用小结合井，这种小井类似室外排水检查井，能接纳几个方向来的管道，且隔一定距离设置一个，这样既方便管道连接，又便于清通。（2）卫生洁具排水支管尽量单独排入小结合井，彼此不串通，这样可减少堵塞，避免干扰。（3）适当放大管径，因为埋设在混凝土中的污（废）水管很难维修更新。17.厨房排水管道的布置应考虑下同几个问题：（1）根据污水中油垢所含杂质的数量，分设地面清扫排水、炉前小明沟与单格洗涤盆、双格洗涤池排水。三种排水管互不相通，各自独立接入隔油池。（2）厨房地面清扫排水不宜采用清扫明沟，因为明沟的卫生条件差。厨房冲洗地面排水通常采用每隔一定距离设一个清扫口、中间用管道连接的方式。（3）条件许可时，埋地排水管可采用DN100mm的铜管。优点是：铜管内壁光滑磨擦阻力小，排水流畅，不易积聚油垢，即使管壁聚集少量油垢后也易于冲洗干净。（4）含油量较大的洗涤池及锅灶排水先经就近设置的隔油箱，再排入下水道。隔油箱最好采用不锈钢制，尺寸为长×宽×高=500mm×350mm×400mm。62 （5）间接排水管的敷设：间接排水是指某些设备及构筑物的排水不能直接接入下水道，为了维护某些设备及构筑物的卫生，一般必须排入漏斗、泄水池，保持一定的空气间隙，然后排入下水道。①生活饮用水贮水箱的泄水管和溢流管泄水、厨房内蒸锅的排水、医疗消毒设备的排水、开水炉的泄水和溢水等，一般先排入泄水池后，再由泄水池排入下水道。②蒸发式冷却器等空调设备的排水，可通过排水漏斗来排除。③贮存食品的冷藏间或冷藏库房的地面排水，可流入明沟，再由明沟设排水管排入下水道。④间接排水口的最小空气间隙见表3-4；表3-4间接排水口的最小空气间隙间接排水管管径（mm）排水口最小空气间隙（mm）25及25以下5032～5010050以上15019.排水立管在垂直方向转弯处，用两个45度弯头连接，管材用柔性接口机制排水铸铁管。21.室外检查井至建筑物距离不得小于3m。20.立管沿墙敷设，其管轴与墙壁距离（L）不得小于下述规定：DN=50mm时L=50mm，DN=75mm时L=70mm，DN=100mm时L=80mm，DN=150mm时L=100mm。22.室外检查井的流槽转弯角度不得小于90度。23.立管应设置检查口，离地面1.0m，中间每隔一层设一个检查口。24.检查井用砖砌，井径1m。25.砖砌化粪池做法见《给水排水标准图集》，化粪池外侧做适当防渗漏措施，化粪池与建筑物的距离不得小于5m。1.1消防管道布置及设备安装要求1.1.1高层建筑消火栓给水管网布置1.管网总体布置的要求62 （1）高层建筑室内消防给水管道应布置成环状。需要由环状管道上引出枝状管道时（例如设置屋顶消火栓），枝状管道上的消火栓数不宜超过一个（双口消火栓按一个计算）。（2）室内环状管道的进水管不应少于两条，并宜从建筑物的不同方向引入。若在不同方向引入有困难时，宜接至竖管的两侧。若在两根竖管之间引入两条进水管时，应在两条进水管之间设置分隔阀门（此阀门应为常开阀门，只供发生事故或检修时使用）。当其中一条进水管发生故障或检修时，其余的进水管应仍能保证全部消防流量和规定的消防水压。（3）设有两台或两台以上消防泵的泵站，应有两条或两条以上的消防泵出水管直接与室内的消防管网连接，不允许几个消防泵共用一条总的出水管，再在总出水管上设支管与管网连接。2.消防立管的布置（1）当相邻消防立管中一条在检修时，另一条立管仍应保证有扑灭初期火灾的用水量。因此，消防立管的布置，应保证同层相邻立管上的水枪的充实水柱同时至室内任何部位。（2）在建筑物走廊端头，应设消防立管，走廊的立管数量，应保证单口消火栓在同层相邻立管上的水枪充实水柱同时到达室内任何部位的要求，其间距由计算决定。但消防立管的最大间距不宜大于30m。（3）消防立管的直径应按室内消防用水量由计算决定。计算出来的消防立管直径小于100mm时，应考虑消防车通过水泵接合器往室内管网送水的可能性，仍应采用100mm。（4）一般塔式住宅设置两根消防立管。高度小于50m、每层面积小于500m2、且可燃物很少的耐火等级较高的建筑物，设置两根立管有困难时，亦可设一根消防立管，但必须采用双出口消火栓。（5）当建筑物内同时设有消火栓给水系统和自动喷水消防系统时，应将自动喷水设备管网与消火栓分开设置；如有困难，可合用消防泵，但应在自动喷水系统的报警阀前（沿水流方向）将管道分开设置。3.室内消火栓布置的具体要求（1）每个消火栓处应设启动消防水泵的按钮，并应设置保护按钮的措施。（2）高层建筑室内消火栓的直径采用65mm，配备的水龙带长度不应超过25m，水枪喷嘴口径不应小于19mm。62 （3）按照消火栓的机械强度，其所承受的静水压力不应大于1.0MPa；如超过1.0MPa时，应采取分区给水。（4）消火栓给水管道的安装要求与生活给水管道基本相同，管材采用钢管。（5）立管管径为100mm，消火栓为65mm，喷口直径为19mm，水龙带长度为20m。（6）使每层消火栓流出水量接近于设计量。1.1自动喷水灭火系统管道及阀门等设置1.建筑物内的供水干管一般宜布置成环状，进水管不宜少于两条。当一条进水管发生故障时，另一条进水管仍能保证全部用水量和水压。2.阀门应设在距地面高度0.8～1.5m范围内且没有冰冻危险、易于排水、管理维护方便而明显的地点。3.分隔阀门设在便于维修的地方。分隔阀门应经常处于开启状态，一般用锁链锁住。分隔阀门最好采用明杆阀门。4.警铃宜装在报警阀附近，其连接管应采用镀锌钢管。其长度不大于6m时，管径为15mm；大于6m时，管径为20mm，但最大长度不应大于20m。5.自动喷水灭火系统报警阀后的管网与室内消火栓给水管网应分开独立设置。6.自动喷水灭火系统报警阀后的管道上不应设置其它用水设施。7.自动喷水灭火系统应设消防水泵接合器，一般不宜少于两个。8.自动喷水灭火系统应设泄水装置。9.每根配水支管设置的喷头数：（1）轻、中危险级建筑材料均不应多于8个。在同一配水支管吊顶上下布置喷头时，共上下侧的喷头数各不多于8个。（2）严重危险级建筑材料不就多于6个。10.自动喷水灭火系统应设有报警阀、控制阀、水力警铃、系统检验装置、压力表，控制阀上应设有启闭指示装置。11.自动喷水灭火系统应设水流指示器、压力开关等辅助电动报警的装置。62 12.自动喷水灭火系统的每个报警阀控制的喷头数：（1）湿式和预作用喷水灭火系统为800个。（2）有排气装置的干式喷水灭火系统为500个；无排气装置的干式喷水灭火系统为250个。62 第1章设计计算1.1生活给水系统设计计算1.1.1用水量标准及时变化系数的确定给水系统用水量的确定应综合考虑以下几个因素：卫生设备的完善程度、生活习惯、经济状况及水费的收费方法等，而与建筑的层数关系不大。其中卫生器具的完善程度和区域条件对用水量起决定作用。该建筑属一类建筑，卫生标准比较高，由《建筑给水排水设计规范》，生活给水采用如下标准：宾馆客房用水定额为250~400L/床，洗衣房为40~80L/公斤，餐厅为20~25L/人，营业厅为按商场取5L/人，桑拿浴为50~200L/人，会议室为6~8L/座位，办公室为30~50L/人。用水人数经计算宾馆每层按25人计，餐厅按每人占2.5m2计算，营业厅按每人3m2计算，办公室按每人5m2计算。消防用水：室内消火栓系统：40L/s，T=3h；室外消火栓系统：30L/s，T=3h；自动喷水灭火系统：30L/s，T=1h。最大日用水量计算（4-1）式中Qd——最大日用水量m3/d；m——用水单位数，人、床位等；qd——用水量标准，L/人/d等。最大时用水量计算Qh=（4-2）式中Qh——最大时用水量，m3/h；Kh——时变化系数；T——建筑物内用水时间，h。62 1.1.1用水量计算建筑用水量见表4-1。表4-1建筑用水量各层用水单位数量用水标准最高日用水量m3/d工作时间h时变化系数Kh最大时用水量m3/h地下一层洗衣房6080/L/公斤4.881.20.72一层营业厅605L/人/次0.3121.50.04一层办公室7530L/人/d2.2581.50.42一层餐厅30025L/人/次7.5121.20.75二层办公室7530L/人/次2.2581.50.42二层营业厅605L/人/次0.3121.50.04三层营业厅605L/人/次0.3121.50.04三层会议室5008/座位/次4.081.20.6三层餐厅5025L/人/次1.25121.20.13四层营业厅605L/人/次0.3121.50.04四层桑拿浴50150L/人/次7.5122.01.255-17层客房325400L/人/d130242.010.83计算得：Qd=160.75m3/d；Qh=15.28m3/h。其中低区为：Qd=30.75m3/d；Qh=4.45m3/h。高区为：Qd=130m3/d；Qh=10.83m3/h。1.1.2设计秒流量设计秒流量计算公式为：qg=α×0.2×+K×N（4-3）式中qg——给水设计秒流量，L/s；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。宾馆取α＝2.5，K＝0.0。1.1.3地下贮水池容积计算因为设计属于高层建筑，消防用水量较大，为了保证生活用水的水质，把生活水池与消防水池分开设计。贮水池为专用生活贮水池，故其有效容积为生活调节容积，按建筑最高日用水量的25%估算，则V＝25%×130m3＝32.5m3。贮水池的尺寸为4000mm。62 1.1.1管道的水力计算1.高区生活给水系统计算计算简图如图4-1：图4-1高区生活给水水力计算简图高区给水管线水力计算见表4-2：表4-2高区给水管线水力计算表编号卫生器具名称及当量当量总数N流量L/s管径mm流速m/s坡度MPa/m管长m水损MPa水箱坐便器N=0.5浴盆N=1淋浴N=0.5洗脸盆N=0.51—210.50.1150.570.000270.650.00022—3111.50.3200.960.000423.530.00153—411120.4250.820.00071.20.00084—511112.50.5251.020.000280.660.00025—611112.50.5251.020.000283.30.00096—731335.51.1400.880.00043.30.00137—851558.51.46401.160.000663.362 0.00228—9717711.51.7401.350.000273.30.00099—10919914.51.9500.970.000333.30.001110—11111111117.52.09501.060.000393.30.001311—12131131320.52.26501.150.000453.30.001512—13151151523.52.42501.230.000513.30.0017续表4-2编号卫生器具名称及当量当量总数N流量L/s管径mm流速m/s坡度MPa/m管长m水损MPa水箱坐便器N=0.5浴盆N=1淋浴N=0.5洗脸盆N=0.513—14171171726.52.57501.310.000193.30.000614—15191191929.52.72501.390.000213.30.000715—16211212132.52.85501.450.000223.30.000716—17231232335.52.98700.770.000243.30.000817—18231232335.52.98700.770.0002424.260.005918—194944649764.36701.130.000487.80.003719—20751066751185.43701.410.000291.840.000520—211001389100157.56.27701.630.000377.80.002921—2212515111125195.56.99801.390.000197.80.001522—23150181341502357.66801.520.000227.80.001723—24176201581762758.29801.650.000257.80.00224—25202221822023158.87801.770.000297.80.002225—2622825205228355.59.43801.880.000324.540.001426—2722825205228355.59.43801.880.00032350.0112根据上表计算得MPa，MPa。给水系统所需水压计算公式：62 （4-4）式中H——建筑内给水系统所需水压，kPa；H1——水池最低水面到最不利点的静水压，kPa;H2——水池最低水面到最不利点的管路水头损失之和，kPa;H4——最不利配水点所需最低工作压力，取50kPa。H=64.8+5.9+5=75.7m。水泵的选择。生活水池及加压水泵设于地下一层，水泵直接将水从生活水池加压送到高区管网，水泵扬程要大于75.7m，水泵的出水量按计算管段设计秒流量确定（q=9.43L/s）。选用型号为型多级离心泵，电机功率18.5kW，共两台，一用一备。低区的水力计算：低区水力计算简图如图4-2：图4-2低区水力计算简图低区给水管线水力计算见表4-3：62 表4-3低区给水管线水力计算表编号卫生器具名称及当量当量总数N流量L/s管径mm流速m/s坡度MPa/m管长m水损MPa水箱坐便器N=0.5浴盆N=1淋浴N=0.5洗脸盆N=0.51—210.50.1150.570.000271.530.00042—3210.2200.640.000941.920.00183—42220.4250.820.00073.160.00224—51222.50.5251.020.0002810.00035—6121230.6251.220.0003910.00046—712223.50.7320.870.0005110.00057—8123240.8321.000.0006410.00068—912424.50.9321.120.0007910.00089—10224251321.240.0003410.000310—13224461.2400.960.00047200.009413—14644710.51.62401.290.000253.30.000814—1526442328.52.67501.360.00025.10.00115—16387435423.24700.840.000285.20.001516—17461044351.53.59700.930.0003444.50.015117—18852815841065.15701.340.00026200.0104根据上表计算得=40.3kPa，=0.2=8.06kPa。低区需要的水压按下式计算：（4-5）式中H——建筑内给水系统所需水压，kPa；H1——引入管起点到最不利点的静水压，kPa;H2——引入管起点到最不利点的管路水头损失之和，kPa。H3——水流流过水表时的水头损失，kPa；H4——最不利配水点所需最低工作压力，取50kPa。H1=169+20=189kPa，H2=40.3+8.06=48.36kPa，H4=50kPa。选用LXS-80N型螺翼式水表（常用流量为40m3/h，过载流量为80m3/h），该水表的水头损失是：62 kPa所以H=189+48.36+0.54+50=287.9kPa。市政管网可提供的稳定压力为300kPa>287.9kPa,满足要求。1.1热水给水系统设计计算1.1.1热水用水量标准生活热水用水量应根据卫生器具完善程度、热水供应方式（全天、定时、集中、分散），当地气候条件和生活习惯等确定。宾馆客房热水用水定额为120~160L/床，洗衣房热水用水定额为15~30L/公斤，餐厅热水用水定额为7~10L/人，营业厅热水用水定额为2L/人，桑拿浴热水用水定额为70~100L/人，会议室热水用水定额为2~3L/座位，办公室热水用水定额为5~10L/人。用水人数经计算宾馆每层按25人计，餐厅按每人占2.5m2计算，营业厅按每人3m2计算，办公室按每人5m2计算。1.1.2热水供应温度集中热水供应系统的热水供水设备（水加热器、热水锅炉）出口的最低水温应保证热水管网最不利配水点的水温要求，又要考虑加热设备和管网的热损失。为防止烫伤事故，减少加热设备和管道的热损失、结垢和腐蚀，同时也为了使用方便。加热设备出水温度不宜过高，一般为60℃。当给水进行软化处理时，可采用较高供水温度，但最高不超过75℃。本设计加热器出口温度取60℃，加热器出口与配水点的温差为10℃。1.1.3热水量计算建筑热水量见表4-4：62 表4-4热水用水量计算表各层用水单位数量用水标准最高日用水量m3/d工作时间h时变化系数最大时用水量m3/h地下一层洗衣房6030/L/公斤1.881.20.27一层营业厅602L/人0.12121.50.02一层办公室7510L/人0.7581.50.14一层餐厅30010L/人3121.20.3二层办公室7510L/人0.7581.50.14二层营业厅602L/人0.18121.50.02三层营业厅602L/人0.18121.50.02三层会议室5003L/座位1.581.20.23三层餐厅5010L/人0.5121.20.05四层营业厅602L/人0.12121.50.02四层桑拿浴50100L/人5122.00.835-17层客房325160L/人52242.06.41根据上表计算得：Qd=65.9m3/d，Qh=8.45m3/h。其中低区：Qd=13.9m3/d，Qh=2.04m3/h。高区：Qd=52m3/d，Qh=6.41m3/h。因为高区供应系统的日用水量大于30m3,应设置隔膜式压力膨胀水罐，以吸收贮热设备及管道内水升温时的膨胀量，防止系统超压，保证系统安全运行。膨胀罐总容积（4-6）式中Ve——膨胀水罐总容积，；——加热前加热、贮热设备内水的密度，kg/，相应的水温可按下述情况设计计算：加热设备为单台，且为定时供应热水的系统，可按加热设备的冷水温度计算；加热设备为多台的全日制热水供应系统，可按最低回水温度计算，其值一般为40至50℃；——热水密度，kg/；P1——膨胀水罐处管内水压力，MPa（绝对压力）；为管内工作压力+0.1（MPa）；P2——膨胀水罐处管内最大允许水压力，MPa（绝对压力）；其数值可取1.1P1；Vs——系统内热水总容积，；当管网系统不大时，Vs可按水加热62 器容积计算。所以Ve1.1.1设计小时耗热量计算设计小时耗热量计算式为：（4-7）式中Qh——设计小时耗热量，kJ/h；Kh——时变化系数。根据热水供应小时变化系数表Kh=2.96；T——建筑物内用热水时间，取24小时；tr——热水温度，取60℃；tl——冷水计算温度，按规定选取，本设计取4℃；——热水密度，取0.983kg/L（60℃）；m——用水计算单位数，人数或者床数；qr——热水用水定额，取一天160L/人；C——水的比热，取每摄氏度水4.187kJ/kg。则：(kJ/h)(kJ/h)1.1.2热媒耗量计算采用蒸汽间接加热，计算公式用下式：（4-8）式中G——蒸汽耗量，kg/h；Q——设计小时耗热量，kJ/h；——蒸汽的汽化热，kJ/kg，按规定取。当蒸汽表压力为0.4MPa时，汽化热2137kJ/kg，代入公式得：62 kg/h1.1.1加热设备选择计算采用容积式水加热器，已知：蒸汽压力为350kPa，绝对压力为Pa，相应蒸汽温度为142.9℃。热媒与被加热水计算温差计算：（4-9）式中tj——热媒与被加热水计算温差，℃。tmc——热媒初温，℃。热媒为蒸汽时，若蒸汽压力大于70kPa，按饱和蒸汽温度计算；小于70kPa时，按100℃计算；tmz——热媒终温，℃。容积式水加热器tmz=tmc；tc和tz——被加热水的初温和终温，℃。所以℃。（4-10）式中F——水加热器的加热面积，；——热水供应系统的热损失系数，可根据设备的功率和系统的大小及保温效果选择，一般取1.1—1.15；——由于热媒和水垢分布不均匀影响传热效率的系数，一般采用=0.6—0.8；K——传热系数，，K值对加热器换热影响很大，主要取决于热媒种类和压力、热媒和热水流速、换热管材质和热媒出口凝结水水温等；K值应按产品样本提供的参数选用；——制备热水所需热量，可按设计小时耗热量计算，kJ/h。所以62 热水贮水器贮水容积的计算，采用经验法计算。计算公式如下：（4-11）式中V——贮水器贮水容积，L；T——加热时间，h；有表可查，取45min；Qh——热水供应系统设计小时耗热量，kJ/h；C——水的比热，取4.187kJ/(kg℃)；——热水和冷水温度，℃。=4.7m3=1.5m3由于冷水从加热器下部进入，从上部送出，所以根据规定，计算容宜附加0.2到0.25。最终容积为：=5.7m3=1.8m3水加热器型号：使用FGWV1800—9型卧式容积式浮动盘管热交换器。V＝9.0m3，DN=1800mm，最大工作压力，壳程0.6－1.6MPa，管道0.6－1.6MPa，换热面积F=10，高度2150mm，净重4953kg。1.1.1热水配水管网计算1.目的及注意事项热水配水管网水力计算的目的在于确定管网的管径和水头损失，复核管网水压是否满足卫生器具的流出水头和工艺设备的水压要求，确定加压设备的扬程和流量。水力计算的方法和步骤所采用的公式均与给水管网水力计算相同，所不同的有以下几点：（1）水的计算温度采用55℃，即供水、回水的平均温度。62 （2）由于热水温度较高，可能在管道中产生水垢，所以管道内径要考虑结垢缩小，一般缩小值为：D=15—40mm，内径缩小2.5mm；D=50—100mm，内径缩小3.0mm。（3）水的容重：；运动粘度：。（4）由于热水管网在运行中，要不断补进冷水，冷水中的溶解氧和侵蚀性等会对管壁产生腐蚀，造成内壁粗糙度增加，所以计算时，考虑管道内部绝对粗糙度。（5）热水管道内的流速应根据建筑性质和管径大小确定，一般采用，对噪音有要求时或管径25mm时，采用。2.计算说明（1）热水配水管网水力计算热水配水管网水力计算中，设计秒流量公式与给水管网相同。根据热水水力计算表进行配管和计算水头损失。高区热水管网计算简图如图4-3：62 图4-3热水高区水力计算简图高区热水管网水力计算见表4-5：表4-5高区热水管网水力计算表编号卫生器具名称及当量当量总数N流量L/s管径mm流速m/s坡度MPa/m管长m水损MPa浴盆N=1淋浴N=0.5洗脸盆N=0.51—210.50.1150.570.00030.650.00022—3111.50.3200.960.000583.530.00213—411120.4250.820.00031.860.00064—511120.4250.820.00033.30.0015—613340.8321.000.000363.30.00126—715561.2400.960.000263.30.00097—817781.41401.120.000353.30.00128—9199101.58500.810.000143.30.0005续表4-5编号卫生器具名称及当量当量总数N流量L/s管径mm流速m/s坡度MPa/m管长m水损MPa浴盆N=1淋浴N=0.5洗脸盆N=0.59—1011111121.73500.880.000173.30.000510—1111313141.87500.950.000193.30.000611—1211515162501.020.000223.30.000712—1311717182.12501.080.000243.30.000813—1411919202.24501.140.000273.30.000914—1512121222.35501.200.000293.30.00115—1612323242.45501.250.000313.30.00116—171232424.52.47501.260.0003224.260.007817—1844650523.61700.940.000287.80.002118—1910667580.54.49701.170.000411.840.000819—201389100107.55.18701.350.000227.80.001720—21151111251335.77701.500.000277.80.002121—22181341501606.32801.260.000327.80.002522—23201581761876.84801.360.000147.80.001123—24221822022147.31801.460.000167.80.001224—2525205228241.57.77801.550.00017380.0066由上表可得MPa。高区配水管网水头损失为0.0391×1.362 ＝0.051MPa=5.1mH2O。所选择的高区冷水给水泵满足要求。低区热水管网计算简图如图4-4：图4-4低区热水管网水力计算简图低区热水水力计算见表4-6：表4-6低区热水水力计算表编号卫生器具名称及当量当量总数N流量L/s管径mm流速m/s坡度MPa/m管长m水损MPa淋浴N=0.5洗手盆N=0.51—210.50.1150.570.00031.530.00052—3210.2200.640.000356.080.00213—4121.50.3250.610.0002310.00024—52220.4250.820.0003810.00045—6322.50.5251.020.0005810.00066—74230.6320.750.0002720.00057—84440.8321.000.00047200.00938—94440.8321.000.000472.60.00129—10475.51.1400.880.000283.30.000910—1142313.51.84500.940.000245.10.001211—1243318.52.15501.100.000325.20.001712—13438212.29501.170.0003658.50.02113—141575453.35700.870.00031340.0105由上表得MPa。所以低区热水配水管网水头损失为62 0.0501×1.3＝0.065MPa=6.5mH2O。市政管网水压满足要求。（2）热水回水管网水力计算1）确定回水管管径回水管管径可按表4-7选取。表4-7回水管管径选取表热水供水管管径mm20-253240507080100125热水回水管管径mm202032405070801002）循环流量计算（4-12）式中——全日制供应热水系统的总循环流量，L/h；Qs——配水管网的热损失，kJ/h，经计算确定，可按单体建筑：（3%至5%）Qh；小区：（4%至6%）Qh；C——水的比热，取每摄氏度4.187kJ/kg；T——配水管网中计算管路起点和终点水温差。其数值根据系统大小而定，本设计取10℃；——热水密度，kg/L。3）循环水泵的选择循环水泵流量Qbqx，所以选用G32型管道泵（Qb，Hb=12mH2O，N=0.75kW）。1.1消防给水系统设计计算1.1.1室内消火栓给水系统设计不同类型和高度的高层建筑物的消防用水量见表4-8：62 表4-8不同类型和高度的高层建筑物的消防用水量建筑名称建筑高度m消防用水量L/s普通住宅≤5025>5035医院、电讯楼、广播楼、高级住宅、普通旅馆、办公楼、科研楼、图书馆、档案楼、省级以下的邮政楼等≤5040>5050百货楼、展览楼、财贸金融楼、高级旅馆、重要的办公楼、科研楼、图书楼、档案楼、省级邮政楼等≤5060>5070根据高层建筑消火栓给水系统立足于“室内自救”的原则及具体要求，按照扑救火灾实际需要，我国《高层民用建筑设计防火规范》提出具体用水量标准，高层民用建筑消火栓给水系统的消防用水量应满足下表的要求：表4-9高层民用建筑消火栓给水系统用水量建筑物名称建筑高度m消防用水量L/s每根竖管最小流量L/s每支水枪最小流量L/s室外室内普通住宅≤50＞5015151020101055医院、电讯楼、广播楼、高级住宅、普通旅馆、办公楼、科研楼、图书馆、档案楼、省级以下的邮政楼等≤50＞5020202030101555百货楼、展览楼、财贸金融楼、高级旅馆、重要的办公楼、科研楼、图书楼、档案楼、省级邮政楼等≤50＞5030303040151555为了保障灭火用水量，又利于节约投资，在执行上表的消防用水量时，还必须注意下列事项：（1）建筑物高度不超过50m，且每层面积不超过500m2的百货楼、展览楼、财贸金融楼、高级旅馆、重要的办公楼、科研楼、图书楼、档案楼、省级邮政楼等，按上表的室内外消防用水量均可分别减少5L/s。62 （2）高级旅馆、重要的办公楼等高层建筑，除了设有自动喷水灭火系统、消火栓给水系统以外，还增设了消防水喉。这种水喉设备流量少，又是供住户扑救初期火灾用，可以不计算消防用水量。根据该建筑物的性质和高度以及所需注意的事项，该建住的消防统用水量为：室外消火栓系统30L/s，延续3h；室内消火栓系统40L/s，延续时间3h；喷淋系统用水量30L/s，延续1h。消火栓每支水枪最小流量为5L/s，每根竖管最小流量为15L/s，则选择口径为65mm的消火栓、喷口直径19mm、水龙带长度为20m。1.室内消火栓的布置原则（1）室内消火栓应设在易于发现、易于取用的地点，严禁伪装消火栓，消防电梯前室应设消火栓。（2）室内消火栓的间距应能保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任一点，不允许有任何死角。2.充实水柱长度=（4-13）式中Hm——充实水柱长度，m；H1——室内每层净高，m；H2——水枪喷嘴离地高度，一般为1m；α——水枪口上倾角，一般采有45度，当在特殊困难时，也可大于45度，但不得大于60度。3.消火栓箱的布置消火栓布置应该保证同层相邻两支水枪的充实水柱同时到达室内的任何部位。消火栓应该设置在明显易于取用的地点，严禁伪装消火栓，消防电梯前室应设消火栓。4.消火栓的保护半径R＝（4-14）式中R——消火栓保护半径，m；Ld——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；Ls——水枪充实水柱长度的平面投影长度，m。一般取3m。因此，消火栓的保护半径R＝Ld+Ls=20×0.8＋3＝19m。5.高层建筑消火栓给水系统的安全设施62 （1）消防管网上的阀门高层建筑室内消防给水管应设置一定数量的阀门，以保证火场供水安全。阀门的布置应使管道在检修时，被关闭的立管不超过一条，一般可按分水节点的管道数N-1的原则布置。消防管网上的阀门应经常处于开启状态，为防止检修管道（或消防设备）后忘开阀门或误关闭，阀门应有明显的启闭标志、信号，或在阀门开启后进行铅封。（2）高层建筑屋顶应设检查和试验用的消火栓，供本单位和消防队检验室内消火栓给水系统的供水能力时使用。这对保护本建筑物免受邻近火灾的威胁有良好的效果。虽然屋顶水箱难以满足屋顶消火栓的水量、水压的要求，但消防泵及稳压泵开启后便能满足屋顶消火栓的水压要求。屋顶消火栓的设置数量，宜按消火栓给水系统的用水量确定。在北方寒冷地区，屋顶消火栓应有防冻和泄水装置。本设计按要求设置1个屋顶消火栓，充实水柱为12m，水龙带长20m，消火栓直径为65mm。（3）高层建筑消防给水管网系统均应设置水泵接合器。水泵接合器是消防车往室内管网供水的接口，当故障或室内消防用水量不足时，消防车队即从室外消火栓、消防水池或天然水源取水，通过水泵接合器将水送至室内管网，保证室内火场用水。每一个室外消火栓仅供一台消防车用水。故每个水泵接合器的流量按10～15L/s计算。选用4个水泵接合器，分别布置在建筑的四周。而根据有关消防水泵的适用场所及规格，选用型号为SQB150的水泵接合器，消防水泵接合器安装在建筑外墙上，以满足明显、使用方便的要求。1.1.1室内消火栓给水计算1.水箱贮水容积按室内消防用水70L/s，水箱中贮存十分钟消防用水量，则水箱容积为：根据参考文献[7]第7.4.71条相关规定，消防水箱的容积最后取为48。尺寸为4000mm4000mm3000mm。62 2.水箱高度设置最不利消火栓高度为59.9m，而水箱设置高度为67m，不用设增压措施。3.消火栓选择高层建筑每股消防水柱水量不小于5L/s，选用65mm口径消火栓，19mm喷嘴水枪，长度20m麻织水龙带。4.消防水池容积室内消防水量分别为：消火栓用水量40L/s，火灾延迟时间3h；自喷用水量30L/s，使用时间1h。所以消防水池容积为：由于消防水池容积大于500了，需要分为2格。为安全考虑，火灾期间不考虑市政管网对消防水池的供水。消防水池进水管设置两条，与市政管网连接，进水管管径为DN=80mm，按每条工作流速为1.0m/s，其补水流量为，按最不利情况补水，只有一条能够正常补水，则补水时间为，小于48h，符合消防水池补水时间不宜超过48h的规定。消防水池设置在地下室，采用防水钢筋混凝土结构，规格采用15600mm×6000mm×6000mm，最低水位-6.5m，最高水位-0.5m。5.消火栓栓口的出水压力和水枪的实际出水量消火栓口所需水压：（4-15）式中Hxh───消火栓口的水压，mH2O；Hq───水枪喷嘴处的压力，mH2O；Hd───水袋水头损失，mH2O；Hk───消火栓栓口水头损失，按2.0mH2O计。水枪喷射流量：（4-16）式中B——水枪水流特征系数；Hq——水枪喷嘴造成某充实水柱所需之水压，mH2O。因此，水龙带的水头损失：62 （4-17）式中AZ——水带比阻，可查；Ld───水带长度，m。栓口的出水压力＝16.9＋2.29+2＝21.19mH2O。按立管有三个水枪作用，选用立管的直径100mm，消防立管的流速一般不宜超过2.5L/s。最不利立管下一层枪口的实际压力为：=mH2O则。最不利立管下二层枪口的实际压力为：=mH2O则。6.消防管道流量得分配该建筑的室内消防水量是40L/s，因此为最不利消防竖管出水枪数为3个，相邻消防竖管出水枪数为3个，次相邻消防竖管出水枪数为2个。从理论上讲相邻和次相邻上同层的出水量稍大些，但相差不大，为简化计算，可采用与最不利相同的出水量。7.消火栓水泵的选择消防水泵的流量L/s。消防水泵的扬程计算：（4-18）式中Hb───消防水泵的压力，mH2O；Hq───最不利点消防水枪喷嘴所需水压，mH2O；hd───消防水龙带的水头损失，mH2O；hg───管网的水头损失，mH2O；hz───消防水池水面与最不利消火栓之压力差，mH2O。消火栓给水管网计算简图见图4-5：62 图4-5消火栓给水系统计算简图消火栓给水系统水力计算见表4-10：表4-10消火栓给水系统水力计算表计算管段设计秒流qL/s管长Lm管径DNmm流速vm/sikPa/mi*LkPa1-25.163.31000.660.08040.272-310.963.31001.400.3241.073-417.1353.31002.180.77341.204-517.1315.61500.970.1021.605-634.2611.71501.940.3984.666-745.2227.31502.500.68718.76∑=67.56kPa消火栓水泵的扬程H=66.4+1.1×67.5610+21.19=95mH2O。选择型号为FLG、FLGR125-315B的水泵，其流量为47.80L/s，扬程100m。共2台，一用一备。8.消火栓减压根据消火栓系统相关要求，从地下一层到地上四层消火栓的水压超过了0.5MPa，所以这几层的消火栓全部换成减压稳压消火栓。62 1.1.1室外消防给水系统室外消防管网布置成环状，室外消防管网从两条市政给水管引入，管径DN100mm，当其中一条进水管发生故障时，另一条能保证进水量。市政管网最低压力300kPa，满足要求。室外消火栓的数量经计算确定，室外消防流量30L/s，故采用3个室外消火栓。沿建筑周边均匀布置，距建筑物外墙不小于5m。该建筑地处北方，考虑到防冻要求，采用地下式消火栓。安装在消火栓井内，井采用保温井盖。1.2自动喷淋系统设计计算自动喷水灭火系统工程高层民用建筑中具有良好的灭火效果，火灾控制率很高，因此，我国《高层民用建筑设计防火规范》规定，在下列部位应设置闭式自动喷水灭火设备。1.超过2000个座位的剧院观众厅、舞台上部、化妆室、道具室、贮藏室、贵宾室等。2.超过3000个座位的体育馆观众厅上部、贵宾室、器材间、运动员休息室。3.每层面积超过3000m2或建筑面积超过9000m2的百货市场、展览大厅。4.设在空气调节系统的旅馆、综合办公楼的走道、办公室、餐厅、商店、库房和每层无服务台的客房。5.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地下停车库、多层停车库和底层停车库。1.2.1自动喷水灭火系统的选择自动喷水灭火系统按其保护对象可分为四种类型，如下所示：62 自动喷水灭火系统根据各种系统所适用的范围及优缺点，本建筑采用湿式系统。1.1.1湿式自动喷水灭火系统有关计算喷头选择：根据喷头安装的具体场所，以该场所的最高环境温度加30℃来选择喷头的动作温度。民用建筑天花吊顶内、玻璃屋顶下、厨房等部位，宜用79℃的中温级喷头。根据闭式喷头中玻璃球喷头和易熔合金喷头的公称动作温度、温度等级选用普通温级（68℃）和中温级（79℃）玻璃球喷头：表4-11玻璃球喷头参数公称动作温度（℃）温度等级识别颜色57.68普通温级橙色、红色79.93中温级黄色、绿色141高温级蓝色182超高温级紫红色227，260，343超高温级黑色表4-12易熔合金喷头参数公称动作温度（℃）温度等级识别颜色55～77普通温级本色79～107中温级白色121～149高温级蓝色163～191物高温级红色204～246超高温级绿色260～302超高温级橙色1.本设计采用作用面积法进行计算计算简图见图4-6：62 图4-6自动喷水灭火系统计算简图2.确定最不利位置作用面积（根据规范要求中级危险作用面积160），如图知作用面积为：>160。3.水利计算从第一个节点至水泵吸水井为止，进行水利计算，管段流量仅计算作用面积范围内的喷头，作用面积外的喷头不计在内。计算结果见表4-13：表4-13自动喷水灭火系统水力计算表管段编号长度m负担喷头数流量L/s管径mm流速m/sIm沿程水头损失m备注节点1是最不利点1-22.411.33252.710.9512.282-32.922.66323.311.0282.983-42.745.32502.710.3861.044-52.567.98652.410.2160.545-61.11215.961002.030.0880.106-73.41317.291002.200.1040.357-82.41418.621002.370.1200.298-90.62026.61501.510.0290.029-103.63039.91502.260.0640.2362 10-111103141.231502.330.0697.554.喷头个数五层及五层以上每层都是130个，四层204个，一层341个，二层380个，三层也是400个，地下一层为112个，总共3127个。根据规范需要设5个报警阀：地下一层和三层共用一个（有2根立管，共2个报警阀），四层到七层共用一个，八层到十二层共用一个，十三层到十七层共用一个。5.选择喷淋给水泵计算流量41.23L/s而作用面积理论秒流量为=17.7L/s。计算流量大于理论流量，满足要求。沿程水头损失＝15.39m；局部水头损失＝0.2×15.39m＝3.10m；报警阀和水流指示器水头损失＝4m；最不利点喷头工作压力＝10m。最不利点喷头与与水池最低水位的高差静水压Z＝61.5+6.5＝68m。所以自喷水泵扬程：H＝Z＋＋＋＋（4-19）＝68＋15.39+3.1+4+10＝100.5m选择型号为FWG、FWGR125-315B的泵，其流量为39.7L/s，扬程为100m。共2台，一用一备。6.系统最大工作压力自动喷水灭火系统管网最大允许工作压力不大于1.2MPa，最低喷头处的静水压力不应大于1.0MPa，其竖向分区按最低喷头处静水压力不大于0.8MPa进行控制，若超过0.8MPa，应采取减压措施。由于低区面积过大（3000多平方米），所以低区需要2根立管；建筑高度大于50m，所以需要分区，地下1层至3层为一个区，剩下的为一个区。1.1.1管材室内消火栓给水系统管材采用普通碳素无缝钢管，具有强度高、承受压力大、抗震性能好、长度大、加工安装方便的优点。焊接。自动喷水灭火系统采用内外壁热浸镀锌钢管，以防止管道锈蚀而62 阻塞喷嘴喷口。管道系统的连接，管径小于100mm是采用丝扣连接，大于等于100mm时采用沟槽式卡箍连接。管道的配件采用该类管材相应的专用配件。1.1排水系统系统设计计算1.1.1排水系统分类和选择建筑物内的排水系统的功能是将人们在日常生活中和工业生产过程中使用过的、受过污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起来，及时排到室外。建筑内部排水系统分为污废水排水系统和屋面雨水排水系统。本节主要设计污废水排水系统。1.室内排水系统分类按污水与废水在排放过程中的关系，生活排水系统和工业排水系统又分为合流制和分流制。分流制是指粪便污水与生活废水，在建筑物内部分开用管道排至室外。合流制是指粪便污水与生活废水在建筑物内部混合用同一根管道排到室外。按系统通气方式：分为单立管排水系统、双立管排水系统和三立管排水系统。单立管排水系统是指只有一根排水立管，没有专门通气立管的系统。双立管排水系统也叫两管制，由一根排水立管和一根专用通气立管组成。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。三立管排水系统也叫三管制，由三根立管组成，分别为生活污水立管、生活废水立管和专用通气立管。适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。2.排水系统选择最低横支管与立管连接处至立管管底的最小垂直距离见表4-14：表4-14最低横支管与立管连接处至立管管底的最小垂直距离立管连接卫生器具的层数垂直距离（m）仅设伸顶通气设通气立管≦40.45按配件最小安装尺寸确定5~60.757~121.2013~193.000.75≧203.0062 建筑内部污废水排水系统应满足以下三个基本要求：首先，系统能迅速畅通的将污废水排到室外；其次，排水系统内的气压稳定，管道系统内的有害气体不能进入室内，保持室内良好的环境卫生；第三，管线布置合理，简短顺直，工程造价低。根据环保的要求，结合室外排水系统的设置，本设计采用合流制排水系统，污废水直接排入化粪池，处理后再排入市政管网。本建筑物主体部分排水采用双立管排水，设置专用通气立管；裙房部分采用伸顶通气系统就能满足通气要求，且造价低。地下一层由于无排水点，所以不用考虑排水问题。污水的排水横干管敷设在地下室的天花板上，一层不满足直接接入立管的距离要求，所以一层也必须单排。1.1.1排水系统组成室内排水系统是指室内各卫生器具污水由室内排到室外的管网系统。建筑室内排水系统主要由卫生器具、排水管道系统、通气管系统和清通设备等部分组成。　　1.卫生器具：卫生器具又称卫生洁具，卫生设备，是供水并接受、排出污废水或污物的容器或装置。卫生器具是建筑内部排水系统的起点，是用来满足日常生活和生产过程中各种卫生要求，收集和排除污废水的设备；　2.排水管道系统：由器具排水管、排水横支管、排水立管和排出管等组成。①器具排水管：器具排水管是指连接卫生洁具与排水横支管之间的短管。除了坐便器外，其他的器具排水管均应设水封装置。②排水横支管：作用是将器具排水管输送来的污水转输到立管中去。应有一定的坡度，坡向立管。③排水立管：用来收集其上所接的各横支管排来的污水，然后再排至排出管。④排出管：用来收集一根或几根立管排出的污水，并将其排至室外排水管网中去。排出管是室内排水立管与室外排水检查井之间的连接管段，其管径不得小于其连接的最大立管管径。3.62 通气管系统：通气管的作用是把管道内产生的有害气体排至大气中，以免影响室内的环境卫生，减轻废水、废气对管道的腐蚀，并在排水时向管内补给空气，减轻立管内的气压变化幅度，防止洁具的水封受到破坏，保证水流通畅。　4.清通设备：为了疏通排水管道，在室内排水系统中，一般均需设置清扫口、检查口、检查井等清通设备。5.提升设备：工业与民用建筑的地下室、人防建筑物和高层建筑的地下技术层等处标高较低，在这些场所产生、收集的污废水不能自流排至室外检查井，须设污废水提升设备。6.污水局部处理构筑物：当建筑物内部的污水未经处理不能直接排入市政管网时，须设置污水局部处理构筑物。如民用建筑的生活污水的化粪池，降低锅炉、加热设备污水水温的降温池，去除含油污水的隔油池等。1.1.1排水方案根据实际情况、建筑性质、规模、污水性质、污染程度,结合市政排水制度与处理要求综合考虑，本设计室内排水系统采用合流制，卫生间污废水直接排至市政排水管网。在本设计中，由于建筑较高、排水立管长、水量大的缘故，常常会引起管道内的气压极大波动，并极有可能形成水塞，造成卫生器具溢水或水封被破坏，从而使下水道中的臭气侵入室内，污染环境。因而本建筑排水系统首层单独排放，并就近排至户外。高区排水立管设有专用通气管，裙房设置伸顶通气。地下室废水、消防电梯井底排水通过污水提升泵排至室外城市污水管网。1.1.2排水管道水力计算1.排水量标准根据《建筑给排水设计规范》GBJ75-88，《给水排水设计手册》第二册，确定卫生器具的排水量、排水当量、排水管的管径、通用坡度及最小坡度。具体情况请见表4-15：表4-15排水设计参数表序号卫生器具排水流量L/s当量排水管径mm通用坡度最小坡度1洗手盆0.100.30500.0350.02562 2洗脸盆0.250.75500.0350.0253淋浴器0.150.45500.0350.0254大便器1.504.501000.0200.0125浴盆1.003.00500.0350.0256小便器0.100.30500.0350.0252.设计秒流量根据《建筑给水排水设计规范》4.4.5条规定，本建筑排水设计秒流量可按下公式计算：（4-20）式中qp——计算管段排水设计秒流量，L/s；Np——计算管段卫生器具排水当量总数；qmax——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；——根据建筑物用途而定的系数，本建筑设计中值取1.5。按照《建筑给排水设计手册》规定，生活污水管的排水能力见下表：表4-16污水立管排水能力污水立管的管径mm排水能力L/s伸顶通气有专用立管501.0—751.73.01004.08.81507.4—3.最大设计充满度建筑内部的排水横干管按非满流设计，以便污废水的气体能自由流动排入大气，调节排水管内部的气压，接纳意外高峰流量。建筑内部的排水横干管的最大设计充满度：管径小于等于125mm的管道最大设计充满度为0.5，150~200mm的管道最大设计充满度为0.6。4.最小管径62 为了排水通畅，防止管道堵塞，保障室内卫生，建筑内部排水管的最小管径为50mm，因厨房、浴室以及大便器排放的污水水质特殊，故其最小管径应大于50mm，公共食堂的厨房排水管径实际选用的管径应比计算的管径大一号，且干管的管径不应小于100mm，支管管径不应小于75mm。凡接大便器的支管，即使只有一个大便器，其最小管径也应为100mm，若小便器和小便槽冲洗不及时，尿垢容易聚集，堵塞管道，因此，连接三个及三个以上的小便器的排水支管管径不应小于75mm。5.管道计算由于本建筑中卫生间类型、卫生器具类型大部分相同，因此，仅以其中一层的某个卫生间为例计算即可，不同的可以单独计算。我选取了污水立管8来进行计算：计算简图见图4-7：图4-7污水排水计算简图采用专用通气立管，计算表见表4-17：表4-17污水排水水力计算表管段编号卫生器具数量当量总数设计秒流量L/S管径DN/mm坡度i大便器Np=4.5浴盆Np=3.0淋浴器Np=0.45洗脸盆Np=0.751--214.51.51000.0202--3114.951.651000.0203--41115.71.91000.0204--511118.72.031000.0201"--2"10.750.25500.0352"--5115.251.751000.02062 污水立管8所连接的排水器具有23个淋浴器，26个洗脸盆，26个大便器，3个淋浴器，排水当量总数N=155.85，所以qp==3.75L/s，采用管径100mm的柔性接口机制排水铸铁管排出到室外检查井。污水立管8是管径为100mm的柔性接口机制排水铸铁管。由参考文献[1]第4.6.12条知通气立管管径为100mm。1.1.1化粪池设计1.化粪池的计算（查《建筑给水排水设计规范》4.8.6条得）：V=V1+V2+V3（4-21）式中V——化粪池的计算总容积，；V1——污水部分的容积，；V2——浓缩污泥部分的容积，；V3——保护层容积，保护高度取300mm。其中V1=（4-22）V2==0.000336NT（4-23）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16h，故其值采用居住人数的60～70%；（3）对办公室、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2～3h，其值取总人数的10%。而根据实际情况，其取值见表4-18：表4-18化粪池使用人数建筑层性质百分数（%）总人数（个）实际人数（个）旅馆60325195办公室40400160餐厅103503562 qrp——每人每天污水量，可采用20L/（人·d）；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0.7L/（人·d）；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12h，本设计取20h；Tn——污泥清掏周期，根据规定，东北寒冷地区取180d；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，计算得：V1=V2==0.000336NT=0.00036390180=23.59m3V3是保护层容积，根据化粪池的大小确定，一般保护层高度为250~450mm。化粪池的有效容积为6.5＋23.59＝30.09m3，取31。化粪池距离建筑物的距离不得小于5.0m。1.1屋面雨水系统的设计计算1.1.1降雨强度本建筑位于沈阳市，由建筑给排水规范可查得沈阳市设计暴雨强度，本设计采用重现期为2年，所以，当p＝2年时，每100m2面积，降雨历时5min的暴雨强度为q5=3.57L/s，100降雨厚度h＝128mm/h。1.1.2汇水面积该建筑群房部分汇水面积为2709.72，顶层的汇水面积为828.36。采用内排水系统，利用自然坡度。上区利用8个雨水斗排出，裙房利用17个雨水斗排出；上区汇水面积最大雨水斗的汇水面积F为138m262 ，下部裙房部分汇水面积最大的雨水斗的汇水面积F为122m2。1.1.1设计计算本次设计采用单斗式雨水排水系统，管材选用柔性接口机制排水铸铁管，内排水。由于降雨厚度h＝128mm/h，根据参考文献[6]附表6-6确定雨水斗形式：口径75mm的87式雨水斗，其最大允许汇水面积246m2，连接管管径75mm。雨水斗泄流量为：（4-24）式中Q——雨水斗泄流量，L/s；F——屋面设计汇水面积，；q5——当地降雨历时5min时的暴雨强度，；——径流系数，这次设计取1。上区雨水斗泄流量==5.18L/s；裙房部分雨水斗泄流量=4.36L/s。雨水立管管径为100mm（根据参考文献[1]第4.9.22条确定），其最大泄流量为9.50L/s。排出管管径与立管相同，坡度为0.020。62 第1章泵站设计1.1设计原则1.泵站机组的布置，应遵守下列规定：（1）相邻机组的基础之间有一定宽度的过道，以便于工作人员通行，电动机功率不大于55kW时，净距离不小于0.8m，电动机功率大于55kW时，净距离不小于1.2m，电机功率小于20kW时，过道的宽度可以适当减小，但在任何情况下，设备的突出部分之间或突出部件与墙壁之间不应小于0.7m。（2）对于非水平连接的水泵，在检修时，往往要将泵轴和叶轮方向沿轴线方向取出，因此在设计泵房时要考虑这个方向有一定的余地，即水泵离开墙壁或其他机组的距离应大于泵轴长度加上0.25m，为了从电机中取出转子，应同样的留出适当的距离。（3）装有大型机组的泵站内，应留出适当的面积作为检修机组时用。（4）泵站内主要通道宽度应不小于1.2m（5）辅助泵（排水泵，真空泵）通常安置房内适当地方，尽可能不增大泵房尺寸，辅助泵（排水泵）可靠墙边布置，只需一边流出过道就可以，必要时可置于托架上。2.泵房的平面布置地下一层的水泵房，需要布置二台高区生活泵，两台消火栓水泵，两台喷淋给水水泵。经过反复比较，最后确定采用单排排列方式，优点是：机组与管路布置比较紧凑，大大缩减泵房面积。泵房布置较美观整齐，所有的水泵均采用减震措施。3.吸水管路和压水管路的设计原则（1）为使水泵能及时排出吸水管内的空气，吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度，一般大于0.005，以免形成气囊，本设计取0.01。62 （2）自灌式水泵吸水管上应设有常开闸阀（手动），吸水管距上的闸阀容易形成气囊，往往使吸水发生困难，因此，当水泵充水采用自灌式方法时，可在闸阀上部设置排气阀门，即可将里面的空气排走。（3）水泵吸入端的渐缩管必须采用偏心渐缩管，并保证偏心减缩管的配件要能与弯头组合，或用特制的偏心减缩弯头。（4）吸水喇叭口必须具有足够的淹没水深和适当的悬空高度，避免寻呼现漩涡而吸入空气，使水泵工作不稳定，出水量减少，机组振动以致发生气蚀，喇叭口保持适应悬空高度，可以使进口流速均匀，吸水阻力减小。悬空高度H过小，将使进口处水的流线过于弯曲，水头损失增加，水泵效率降低，严重时使水池底受到冲刷；悬空高度过大将形成单面进水，一般采用H＝（0.6－0.8）D，大管径采用较小系数，小管径采用较大系数。为了安装检修需要H不得小于0.5m。喇叭口最小埋深与水的流态密切相关，一般采用0.5－1.0m。（5）为防止水泵吸入井底沉渣，防止水泵吸入空气除，应使喇叭口的高度H满足（0.6－0.8）D外，还应满足下列要求：1）吸水喇叭口边缘距井壁不小于（0.75－1.0）D；2）在同一井中安装几根吸水管时，吸水喇叭口之间距离不应小于（1.5－2.0）D，其中D为喇叭口的直径，D＝（1.3－1.5）d，d为吸水管直径。（6）当吸水管路不长且吸水高度不是很大时，吸水管内可采用较大流速。（7）止回阀通常装于水泵与闸阀之间，这样安装的优点是由于止回阀经常损坏，所以当需要检修时，或更换止回阀时，可用闸阀把它与压水管路隔开，以免水倒灌入泵站内，同时，这样安装还可以使水泵每次启动时，闸板两边受力均衡便于开启。1.1水泵的选择1.生活给水泵的选择选泵参数：流量Q=9.43L/s；扬程H=76m。查规范选择80MS—7—18.5型多级离心泵，两台一用一备。2.消火栓水泵的选择62 选泵参数：流量Q=45.22L/s；扬程H=95m。选用FLG、FLGR125—315B型水泵两台，一用一备。3.喷淋水泵的选择选泵参数：流量Q=41.23L/s；扬程H=100m。选用FWG、FWGR125—315型水泵两台，一备一用。62 结论本次毕业设计的任务是沈阳市某宾馆室内给排水工程设计。设计内容包括六项，现总结如下：1.建筑给水系统的设计低区采用市政水压直接供水，高区采用调速水泵供水。生活水池置于地下室，计算容积32.5m3，最终容积为48m3。低区公共卫生间设给水立管2根，明装。高区设给水立管9根均置于管道井内，入户后给水配水管暗装。低区计算主要校核市政管网供水压力是否满足用户需求，高区根据设计秒流量和给水最不利点所需压力选择水泵。高区给水提升泵型号为80MS—7—18.5两台，一用一备。2.消火栓系统设计本建筑为一类建筑，消火栓用水量40L/s，同时使用水枪数为8支。消防水箱有效容积为48m3，放置在电梯机房顶端，高度满足要求，消防贮水池有效容积为540m3，分成2格，设4个墙壁型水泵接合器。根据8支水枪同时出水计算用水量和最不利点消火栓栓口压力选定消防水泵。消防水泵型号为FLG、FLGR125-315B两台，一用一备。3.自动喷水灭火系统本建筑每层都设置自动喷水灭火系统，报警阀设置在距一层地面1.2m处，末端试水装置设置在每个报警阀所在分区的最不利点处，每层最不利点处均设试水阀。设置4个水泵接合器。根据作用面积内设计秒流量和最不利点喷头所需压力确定水泵。水泵型号FWG、FWGR125—315两台，一用一备。4.热水系统设计热水分区同冷水分区，都供给热水，都采用下行上给式供水方式。低区贮水容积为1.8m3，高区贮水容积为5.7m3，低区计算加热面积2.22m2，高区计算加热面积为7m3。均采用FGWV1800—9型加热器（F=10m2，V=9m3）。根据估算的循环流量及供回水管路损失选择循环泵。循环泵型号为G32的管道泵两台，一用一备。5.排水系统设计62 排水系统为合流制。其中第一层单排，五层因不满足最小垂直距离0.75m的要求，所以将五层的卫生间的污水先单排，跟着上层污水立管水平拐弯后在距五层楼板1.0m处接入污水立管。排水横支管坡度为0.035，排出管坡度为0.020。排水立管为管径100mm的柔性接口机制排水铸铁管，设置专用通气管（管径100mm），结合通气管（管径100mm）每层设置。6.雨水系统设计首先查手册确定沈阳市降雨强度。然后划分排水面积，根据计算出的泄流量选择雨水斗（87式口径75mm的雨水斗）。最后在根据泄流量确定立管管径（管径100mm的柔性接口机制排水铸铁管）。62 参考文献[1]上海现代建筑设计（集团）有限公司.建筑给水排水设计规范[S].2009年版北京：中国计划出版社，2010.[2]核工业第二研究设计院.给水排水设计手册.第二册.建筑给水排水[M].第二版.北京：中国建筑工业出版社，2001.[3]F.Hall.WaterInstallationandDrainageSystems[M].TheConstructionPressLtd.2005.[4]NationalStandardPlumbingCode[S].Washington,DC,2008.[5]NationalStandardPlumbingCode[S].FallChurch,VA,2006.[6]王增长.建筑给水排水工程[M].第六版.北京：中国建筑工程出版社，2010.[7]中华人民共和国公安部.高层民用建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2005.[8]给水排水设备标准图集.第二版[S].北京：中国建筑工程出版社，2005.[9]中华人民共和国公安部.自动喷水灭火系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2001.[10]建设部建筑设计院.建筑给水排水工程设计实例[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.[11]中国市政工程西北设计研究院.给水排水设计手册.第十一册.常用设备[M].第二版.北京：中国建筑工业出版社，2004.[12]中国市政工程西南设计研究院.给水排水设计手册[M].第一册.常用资料.第二版.北京：中国建筑工业出版社，2001.62'