毕业设计：九层综合楼建筑给排水设计 23页

'一、工程概况本工程为具有餐饮、住宿、办公会议功能的综合楼。二、建筑设计资料建筑物所在地的总平面图,建筑物各层平面图、剖面图、立面图以及卫生间大样图等。地下层为高低压配电房、冷冻机房、工具房、消防控制室及电话总机房，贮水池与水泵房也设于地下层中。1层为大厅及餐厅,餐厅每日就餐人数200人。2～8层为客房,客房共有床位172张,每间客房均带有卫生间。9层为会议室和休息室,屋顶层为电梯机房和中央热水机组间,屋顶水箱设于屋顶层之上。根据建筑物性质、用途及建筑单位要求,室内设有完善的给水排水卫生设备及集中热水供应系统,要求全天供应热水。该大楼要求消防给水安全可靠,设置独立的消火栓系统及自动喷水系统,每个消火栓内设按钮,消防时直接启动消防泵。生活水泵要求自动启动。管道要求全部暗敷设。三、城市给水排水资料1、给水水源本建筑以城市给水管网为水源,大楼西面有一条DN400的市政给水干管,接管点比该处地面低0.5m,常年资用水头为200Kpa,城市管网不允许直接抽水。2、排水条件本地区建有生活污水处理厂,城市排水污(废)水、雨水分流制排水系统。本建筑东侧有DN600的市政排水管道（管底标高：－1.50m）和雨水管（管底标高：－2.00m）。3、热源情况本地区无城市热力管网,该大楼自设集中供热机组间。4、卫生设备情况除卫生设备、洗衣房、厨房用水外,其它未预见水量按上述用水量之和的15%计,另有5m3/h的空调冷却用水量二、设计过程说明1、给水工程根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的工作水压，仅为200kpa，故室内给水拟采用上、下分区供水方式。即1~3层及地下室由室外给水管网直接供水，地下层和一层直接接入室给水管，2~3层采用上行下给方式。4~9层为设水泵、水箱联合供水方式，管网上行下给。因为市政管网不允许直接抽水，故在建筑物地下室内设生活——消防合用水池。屋顶水箱设水位继电器自动合闭水泵。2、排水工程室内排水管采用合流排放，直接排入城市污水管道，没有专用勇气管。因美观要求，部分排水管道23 不能伸顶通气，故在八层把专用通气立管连接起来，保证所有排水管通气。雨水管没有八棍，从室内墙角通下，直接排入市政雨水管，装修时把管道掩埋。3、热水供应工程室内热水采用集中式热水供应系统，由设于层顶的中央热水机组直接供给，采用上行下给方式。冷水由水箱供给。在每棍热水立管的末端设热水回水管，回水利用管中水压将水送热水机组。热水机组出水温度为70℃，冷水计算温度以10℃计。废水直接排入排水管。4、消防给水本综合楼设置独立的消火栓系统及自动喷水系统。赛马内消火栓用水量为20L/S，每根竖管最小流量10L/S，每支水枪最小流量5L/S。消火栓系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统，每个消火栓处设直接启动消防水泵时按钮。水箱贮存10min消防用水，消防泵及管道均单独设置。单口、双口消火栓口径均为65min，水枪喷嘴口径19min，充实水柱为12mH2O，采用麻质水带直径65min，长度20m。消泵直接从生活——消防合用水池吸水，火灾延续时间以计。喷水系统不分区，没有喷水泵和喷水稳压泵，系统主管通过消防控制赛马，赛马内没有压力控制器，以便及时启动喷水泵和稳压泵。喷水泵及稳压泵直接从生活——消防合用水池吸水。5、管道的平面布置及管材各层管道平面布置见平面图。给水的水平干管、热水的水平干管及回水、干管、消防给水的水平干管和排水横干管等均悬挂于天花板下面。所有管道暗敷设。屋顶水箱的进水横管、热水机组供水管，水箱至消防立管的横管等均设于闷顶之中。给水管和排水管采用塑料管，消防和喷淋系统采用镀锌钢管。三、设计计算1、室内给水系统的计算（1）给水用水定额及时变化系数①按建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度，选用qd=300L/床.d，时变化系数kh=2.0。共有床位172张。②餐厅用水选用20L/每顾客每次，时变化系数kh=2.0。每日就餐人数200人，每人按一日2餐算。③洗衣房用水按60L/每公斤干衣算，时变化系数kn=2.0。根据床位，按每日80公斤干衣计。④未预见水量按用水量之和的15%计，另有5m3/h的空调冷却用水量，时变化系数为1.0。（2）最高日用水量Qd=Qd1+Qd2=mqd×(1+15%)+Qd2=(300×172+20×200+60×80)×1.15+5×24×100023 =(51600+4000+4800)×1.15+120000=69835+12000=19835=189.8m3/d式中：Qd—最高日用水量，Qd2—空调冷却用水量。(3)最高日最大时用水量因为未预见水量按用水最之和的15%计，另有5m3/d的空调冷却用水量所以Qh===10.82式中：kh1、kh2—时变化系数。(4)设计秒流量，取k=0，α=2.5计算式中:Ng—给水当量数。（5）屋顶水箱容积计算V=cqb/4kb4至9层之生活用冷水由水箱供水，地下和1~3层生活用冷水虽然不由水箱供水，但考虑市政给水事故停水，水箱供应短时供下区用水（上下区设连通管），故水箱容积应按全部用水确定。又因水泵自水箱供水不与配水管网连接，故选。，kb=6。∴消防贮水量的容积按存贮10min的室内消防水量计算消防水量按20L/秒：水箱净容积V+Vf=0.90+12.0=12.90m3，选用标准方形给水箱，尺寸为3.6×2.4×2m（6）地下室内贮水池容积23 本设计上区为设水泵、水箱联合给水，下区市政管网直接供给，但考虑到市政给水事故停水，故贮水池应按全部用水来设计。消防、生活水池共用。其容积为进入水池的进水管径取DN50，按管中流带为1.2m/s估算进水量，则QL===2.35L/S=8.48m3/h因无生产用水故Vs=0。消防贮水按满足火灾延续时间2h，流量20L/S来计算，即：。水泵运行时间应为水泵灌满水箱的时间，在该时段水箱仍在向配水管网供水，此供水量即水箱的出水量按最高日平均小时来估算，即则Tb为：≈19min贮水池的有效容积为：V=(10.82-8.48)×0.31+144=0.73+144=144.7m3校核：水泵运行间隔时间应为水箱向管网配水（水位由最高下降到最低）的时间。仍以平均小时用水量估算，则：可见，＞（）=0.73m3，满足要求取贮水池容积为160m3，根据其长度与建筑宽度相等，定其尺寸为13×5.0×2.5（长×宽×高）。（7）管网水力计算①地下室和一楼管网计算23 水池接入管DN50钢管洗衣房接入管用DN20塑料管一楼厨房接入管用DN20塑料管一楼厕所计算用图（3-1），计算成果见表3-1，系用塑料管。表3-1管段编号单量数流量（L/S）DN（mm）管长（m）0-10.50.12011-210.22012-31.50.32043-44.50.9320.5②2~3层水力计算计算用图（3-2），计算成果见表3-2，采用塑料管。表3-223 计算管度编号卫生器具名称、数量、量当量总数Ng设计秒流量(l/s)管径DN(mm)流速V（m/s）单阻i(kpa)管长L（m）沿程水头损失hy=iL(kpa)沿程水头损失累计（kpa）n/N=数量/当量浴盆洗脸盆大便器0-11.00.2150.9911-21.80.36200.9212-32.30.46201.1713-44.60.92320.903.64-59.21.52321.482.85-618.42.14500.780.7891.086-736.83.03501.141.1440.987-855.23.71700.950.9511.21.503.56根据室内所需同水压公式H=H1+H2+H3+H4根据图（3-2）及表3-2可知：H1=11.4-0.0=11.4m=114kpaH2=1.3hy=1.3×3.56=4.63kpaH3=8kpaH4=15kpa∴H=114+4.63+8.15=141.63kpa少于市政水压200kpa，满足要求③4~9层水力计算计算用图（3-3），计算成果见表3-3，采用塑料管。23 计算管度编号卫生器具名称、数量、量当量总数Ng设计秒流量(l/s)管径DN(mm)流速V（m/s）单阻i(kpa)管长L（m）沿程水头损失hy=il(kpa)沿程水头损失累计（kpa）备注浴盆洗脸盆大便器1.00.80.50-10.50.1200.260.0603q=0.51-21.30.26200.600.3054.12-32.60.52250.780.2853.63-43.90.78320.750.2313.64-55.21.04320.990.3413.65-66.51.27400.720.1403.66-77.81.40400.800.1703.67-89.11.51400.910.220122.6408-955.13.71700.810.11080.8809-10101.15.03800.910.10670.74223 10-11158.66.301000.740.05514.50.7986.4910"-1"0.50.1200.260.06030.1801"-7130.26200.260.3054.11.251根据室内所需水压公式H=H1+H2+H3+H4根据图（3-3）及表3-3可知：H1=36.00-27.50=8.5mH20=85kpaH2=1.3×hy=1.3×6.491=8.44kpaH4=15kpaH2+H4=8.44+15=23.44kpah＞H2+H4水箱安装高度满足要求。（8）地下室加压水泵的选择因为考虑市政管网停水，故水泵给水箱加水流量按最大时用水量10.82m3/h(3.01L/S)计。采用钢管,由钢管水力计算表可查得：当水泵出水管侧Q=3.01L/S时，DN=75mm、V=0.71m/s、i=0.168kpa/m.水泵吸水管侧同样可查得DN=100、V=0.37m/s、i=0.017kpa/m。由图（3-4）可知，压水管长度为65.3m，其沿水头损失hy=0.168×65.3=10.97kpa。吸水管长度1.6m，其沿程水头损失hy=0.017×1.6=0.03kpa。故水泵的管路总水头损失为（10.97+0.03）×1.3=14.30kpa。水箱最高水位与贮水池最低水位之差：37.00-(-5.30)=42.30mH20=423.0kpa取水箱进水浮球阀的流出水头为20kpa。∴水泵扬程Hp=423.0+14.30+20=457.30kpa泵出水量为10.82m3/h据选得水泵LD50-200Z（H=500kpa,α=12.5m3/h，N=5.5kw）2台，一备一用。23 图3－42、消炎栓给水系统计算该建筑总长35.1m，宽17.3m，高度31.30m，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栓同时到达。消炎栓的保护半径为R=Ld+Ls=16+3=19m其中：Ld=20×0.8=16m，即：水龙带敷设长度；Ls=0.7sk=0.7×≈16m据应在走道上布置3个火栓（间距≤16m）即可满足要求。由平面图可知，布置在两个楼梯口及①轴线上。系统图如图（3-5）23 图3－5消火栓口处所需的水压（消火栓直径为65mm，水枪喷口直径为19mm）。Hxh=Hq+hd其中：Hq===16.9mH2O=169kpa水枪喷嘴的出流量qxh==5.2L/S＞5.0L/S水带阻力损失=0.0043×20×5.22=2.33mH2O∴Hα16.9+2.33+2.0=21.23mH2O=212.3kpa最不利点消火栓静水压力为35.70-27.80=7.9mH2O=79kpa,按照设计规范，可不设增压设施。按照最不利点消防竖管x3和消火栓的流量分配要求，x3出水枪数为2支，相邻消防竖管即x2，出水枪数为2支。23 （－0和1点的消火栓，h－0-1管段水头损失）。=21.23+3.6+0.289=25.12mH2O1点的水枪射流量为：进行消火栓给水系统水力计算时，按图3-5以枝状管路计算，配管水力计算成果见表3-4，采用镀锌钢管。消火栓给水系统配管水力计算表表3-4计算管段设计秒流量qx(L/S)管长（L）（m）DN（mm）V（m/s）i(kpa/m)iLkpa0-15.23.61000.600.08040.2891-25.2+5.91=11.1148.71001.290.32815.9742-32×11.11=22.2218.51002.561.3124.235管路总水头损失为Hw=(0.289+15.974+24.235)×1.1=44.55kpa消火栓给水系统所需总水压（Hx）应为：Hx=H1+Hxh+Hw=[27.8-(-5.3)]×10+212.3+44.55=587.85kpa按消火栓灭总用水量：Qx=22.22L/S选消防泵100DL—3型2台（一用一备）：Q=27.8L/S,H=60.0mH2O(600kpa),N=30kw根据室内消防用水量，应设置两套水泵接合器。3、自动喷淋系统23 （1）设计数据设计喷水强度qp=6L/min·m2，计算作用面积200m2，最不利点喷头出口压力p=50kpa.。室内最高温度40℃，采用68℃温级玻璃球吊顶型（或边墙型）d=15闭式喷头。厨房采用93℃温级玻璃球吊顶型d=15闭式喷头。采用短形布置。（2）水力计算①喷头出水量②划分短形作用面积长边、短边，最不利作用位置为九层的会议室，面积为192.90m2;分别布置18和20个喷头。一楼、二楼的大堂面积均为207.6m2，均布置20个喷头。餐厅面积为166.68m2，布置18个喷头。厨房布置6个喷头，包厢（4个）和休息室（6个）。二楼走道布置7个喷头，三~八层走道，每层布置10个喷头，二层走7个，一层4个，客房、套间等不再设喷头。总共设有180个喷头。③估算管径：出水量按0.94L/S计。作用面积内每个喷头的平均喷水强度为：与规范值6L/min·m2误差值2%，小于20％，符合要求。④管网水力计算，九层见图3-8，表3-9；三~八层见图3-9，表3-10；二层见图3-10，表3-11；一层见图3-11，表3-12。采用镀锌钢管。图3－823 九层喷水系统计算表表3-9计算管段设计秒流量Q（L/S）管长（L）(m)DN（mm）V(m/s)单阻（kpa/m）沿程水头损失hy=iL(kap)水损累计εhy(kpa)备注0-10.943.4251.773.9213.33所有喷头流量取0.93L/S，按5个喷头计算。1-21.883.4321.963.1610.742-32.820.5501.340.8710.443-44.702.72502.202.446.644-59.402.72801.881.022.775-614.102.72802.832.326.316-718.803.701002.160.9453.507-818.801.851002.160.9451.758-918.80241002.160.94522.6868.16图3－9三~八层喷水系统计算表表3-10计算管段设计秒流量Q（L/S）管长（L）(m)DN（mm）V(m/s)单阻（kpa/m）沿程水头损失hy=iL(kap)水损累计εhy(kpa)备注0-10.943.5251.773.92所有喷头流量取0.93L/S，23 按5个喷头计算。1-21.883.5321.963.162-32.823.5501.340.8713-43.763.5501.761.564-54.703.5502.202.445-64.703.5701.911.306-74.703.5701.911.307-84.703.5701.911.308-94.702.7701.911.309-104.701701.911.3010-1118.8025.21002.160.94523.8123.81图3－10二层喷水系统计算表表3-11计算管段设计秒流量Q（L/S）管长（L）(m)DN（mm）V(m/s)单阻（kpa/m）沿程水头损失hy=iL(kap)水损累计εhy(kpa)备注0-10.943.4251.773.92所有喷头流量取0.93L/S1-21.883.4321.963.162-32.820.5501.340.8713-44.703502.202.444-59.403801.881.025-614.103802.832.326-718.80241002.160.9457-818.803.61002.160.9453.403.4023 图3－11一层喷水系统计算表表3-12计算管段设计秒流量Q（L/S）管长（L）(m)DN（mm）V(m/s)单阻（kpa/m）沿程水头损失hy=iL(kap)水损累计εhy(kpa)备注0-10.943.4251.773.92所有喷头流量取0.93L/S1-21.883.4321.963.162-32.820.5501.340.8713-44.703502.202.444-59.403801.881.025-614.103802.832.326-718.80241002.160.94542.0542.05⑦选取喷水泵扬程：H=z+ho+其中：z=[31.1-（-4.2）]×10=353kpaho=50kpa=1.3×(68.16+23.81+3.40+42.05)=178.65hr=20kpa∴H=353+50+178.65+20=601.65kpa=60.17mH2O流量Q=18.80L/S23 选用DA1-100-5两台（一备一用）（H=71mH2O,Q=20L/S,N=22kw）⑧稳压设备本设计采用稳压泵来维持自动喷淋系统平时管网的水压。选用WY-25LD(Q=0.56L/S,H=48mH2O，N=1.1kw)型级立式多级离心泵。置于屋顶的中央热水机组间里，从水箱抽水。4、卤代烷灭火系统在地下一层的泵房、配电间、冷冻机房，屋顶的中央热水机组间、电梯机房均采有卤代烷灭火系统，即MY2-16型悬挂式1211灭火器，每个灭火器的保护区域范围为40.7m3。①会议室：长：1.8，3.4（南，北）宽：1.5，2.72②休息室：长：1.8，2.6宽：1.5，1.85③三~八走道：长：1.8，3.5（10个）④二层：大堂：长：1.8，3.4宽：1.5，3走道：长：1.8，3.17⑤包厢：长：1.5，1.6宽：1.2，1.6⑥一层：大堂：长：1.8，3.4宽：1.5，3餐厅：长：1.5，2.9宽：1.8，3.1长：1.5，2.25宽：1.8，3.0厨房：长：1.5，2.25宽：1.5，1.6：1+3=4长：1.8，3.0确定各场所需要的灭火器个数：1、地下层水泵：灭火空间容积：V=7.5×4.68×4.2=147.42m3灭火器个数：n=≈4个23 2、地下层配电间：灭火空间容积：V=11×7.5×4.2=346.5m3灭火器个数：n=≈9个3、地下层冷冻机房：灭火空间容积：V=10.8×7.5×4.2=340.2m3灭火器个数：n=≈8个4、电梯机房：灭火空间容积：V=5.2×4.15×4.0=86.32m3灭火器个数：n=≈2个5、中央热水机组间：灭火空间容积：V=8.5×4.8×4.0=163.2m3灭火器个数：n=≈4个5、建筑内部排水系统的计算本建筑内卫生器具类型均相同。采用生活污水与生活永合流排放。计算草图见图3-6，立管计算成果见表3-5横管计算成果见表3-6，采用塑料管。图3－623 排水立管水力计算表表3-5管段编号卫生器具数量当量总数（Np）设计秒流量qn(L/S)管径DN（mm）（没有专用通气立管）备注大便器（Np=6）浴盆（Np=3）洗脸盆（Np=0.75）0-1131.00100qu=0.121-2113.751.582-31119.752.943-422219.53.324-533329.253.625-6444393.876-755548.754.097-866658.54.29排水横管水力计算表表3-6管段编号卫生器具数量当量总数（Np）设计秒流量qn(L/S)管径DN（mm）坡度i备注大便器（Np=6）浴盆（Np=3）洗脸盆（Np=0.75）a-b66658.54.291250.10qu=0.12×2.52.0b-c201818187.56.111500.10c-d3432323247.401500.10d-e484646460.58.441500.10e-f554653507.758.761500.10经验算，其它立管采用DN100即符合要求，连接管采用比立管管径大一级的管DN125即可符合要求。②通气系统管径的确定由于所有的排水立管管径均为DN100，因此专用通气管都来用DN100的塑料管。专用通气管每隔两层与排水立管用H形管件连通，通气管下端在第三层及其上端在第八与排水管以斜三通形式合并。六、雨水排水系统计算一、确定降雨强度重现期按1年计，二、江水面积的计算：A区B区图3-1223 计算对按图3-12所示划分江小区域进行计算。A区包括九层楼顶面积：B区为八层楼顶（除却九层）的面积：三、选择雨水斗A区采用DN100的雨水斗四个，每个雨水斗实际汇水面积为＜符合折算成h5=100mm/h的汇水面积为：F100=B区采用DN100的雨水斗四个，每个雨水斗实际汇水面积为＜符合折算成h5=100mm/h的汇水面积为：F100=四、连接管管径的确定连接管管径多雨水斗的管径相同，A、B区均采用DN100。五、立管管径的确定查表可知：当H=161mm/h时，d=100mm的立管汇水面积为：427m2,比A、B区的汇水面积都大，所以A、B区都采用DN100的雨水立管。六、排出管径的确定排出管管径立管管径相同，A、B区均采用DN100。七、埋地管管径的确定计算用图3-13，计算结果见表3-13图3－1323 管段编号汇水面积坡度管径（mm）最大允许汇水面积（m2）1-2113.150.0041503212-3226.300.0041503213-4339.450.0042006934-5452.600.0042006936、建筑内部热水系统计算（1）热水量按要求取每日供应热水时间为24h，取计算用的热水供水温度为70℃，冷水温度为10℃。用水定额按要求可取60℃的热水用水定额为150L/床·(最高日)。则：最高日用热水量为其中：172为床位数。折合成70℃热水的最高日用水量为：70℃时最高日最大小时用水量为：172床位数按规定取kn=6.84则：再按卫生器具1h用水量来计算：浴盆数目为45套，b=50%，按要求取qh=300L/h（40℃）则Qhmax与Qhr存在差异，为了供水安全起见，取较大者作为设计小时用水量，即：Qr=6.13m3/h=1.70L/S.(2)耗热量Q=CB△tQr=4190×(70-10)×1.70=427380W(3)加热设备选择计算拟采用半容积式水加热器。设蒸汽表压力为1.96×105pa，相对应的绝对压力为2.94×105pa，其饱和温度为ts=133℃。23 则△t；=根据半容积式水加热器有关资料，铜盘管的传热系数为1047w/m2.℃，ε取0.7，α取1.2，可得半容积式水加热器的最小贮水容积，按要求取15min，设计小时耗量来算，则：V=15×60Qhmax=15601.70=1.53m3根据计算所得的Fp、V分别对照样本提供的参数，选择水加热器的型号。（4）锅炉的选择Qg=1.2Q=1.2427380512856W共蒸发量为选用快装锅炉kzG2.5-B型：蒸发量为2.5t/h(5)热水配水管网计算计算用图见图3-7所示。热水配水管网水力计算表见表3-7。热水配水管网水力计算中，设计秒流量公式与给水管网计算相同。进行配管和水损计算时查热水水力计算表。采用度锌钢管。图3－723 热水配水管网水力计算表表3-7管段编号卫生器具名称、数量、量当量总数q(L/s)DN(mm)V（m/s）单阻R(mm/m)管长L（m）h=(mH2O)备注浴盆洗脸盆N=1.0N=0.80-1110.202022.422.430.067q=0.51-2111.80.362567.467.410.0672-3223.60.723260.660.63.60.2183-4447.21.344086.986.93.60.3134-56610.081.644030.430.43.60.1095-68814.41.905045.745.73.60.1656-7101018.02.125054.554.53.60.1967-8121221.62.325064.864.83.60.2338-9141425.22.515080.280.212.30.9869-10282850.43.557039.739.74.50.17910-11464682.84.558023.023.015.80.363配水管网计算管路总水头损失为：28.96×1.3=37.65kpa热水机组所在地标高为31.300,最不利配小点（即8点）标高为22.900。所以8点的静水压力为31.300-(22.900+0.8)=7.6mH2O热水机组至8点的总水损为：（0.986+0.179+0.363）×1.3=1.986mH2O流出水头为15kpa即1.5mH2O.1.986+1.5=2.486mH2O，此值过小于作用水头7.6mH2O，故机组安装高度满足要求。（6）热水回水管网的水力计算配水管网总的热损失Qs按设计小时耗热量的8%来估算。则：Qs=427380×8%=34190.4w总循环流量qx为：。计算循环流量在配水、回水管网中的水头损失。取回水管径比相应配水管段管径小1~2级，计算用图（3-7），计算结果见表3-8。23 循环水头损失计算表表3-8管路管段编号管长L（m）管径DN（mm）循环流量qx给程水头损失流速V（m/s）水头损失之和备注mmH2O/mmmH2O回水管路a-b8200.10622.8182.400.382622.6Qr是每根立管上的总热损失。ha-c＞ha"-c，取ha-cb-c26.7320.31910.9291.030.37a"-b"7.5250.24827.7207.7750.50b"-c7320.49729.3205.100.52c-d4.9500.8168.2640.470.42d-e63.9400.81633.002108.700.69配水管路2-33.6320.0350.321.1520.0436.2283-57.2400.1060.4873.5060.0865-923.1500.2480.72016.6320.129-104.5700.4970.7953.5780.1410-1115.8800.8160.71911.3600.17(7)选择循环水泵循环水泵流量应满足≥扬程：≥其中：=15%Qhmax=15%×1.70=0.255L/S∴Hb≥=2685mH2O选用G32型管道泵（Qb=6.0m3/O，Hb=10mH2O，N=0.75kw）23'