学位论文-—石河子某医院综合业务楼建筑给排水及采暖设计 81页

第一章工程概况1.1设计题目石河子某医院综合业务楼建筑给排水及采暖设计。1.2设计任务根据该建筑条件图的设计基础资料，要求学生合理的布置各种管线，运用国家有关规范、标准、图集和参考书进行建筑给水、排水、采暖（散热器及低温地辐射）、消防设计。课题任务的具体要求包括以下几个部分：1）绘制室内给水平面、系统图2）绘制室内排水平面、系统图3）绘制室内消防平面、系统图4）绘制室内采暖平面、系统图5）绘制卫生间等大样图6）编写设计计算书和设计说明书。1.3设计资料1.3.1建筑概况1）建设地点新疆维吾尔自治区石河子市2）工程概况本工程为石河子市某医院综合业务楼，总建筑面积6386.12平方米，总长度66.3米，总宽度18米。地上五层为：门诊、住院部、会议室、活动室、走廊、大厅、楼梯间和值班室等多种功能房间组成，地下一层为库房，建筑高度21.3米。建筑结构形式为框架结构，建筑结构类别为3类，合理使用年限为50年，抗震设防烈度为8度。建筑耐火等级：地上为二级，地下为一级。3）原始资料①图纸：建筑总说明；地下室建筑平面图；一层建筑平面图；二至四层建筑平面图；五层建筑平面图；六层平面图；屋顶平面图；立面图；剖面图；电梯井断面图。②\n室外管线及气象资料：室外给水管线位于建筑物东侧；室外排水管网位于建筑物北侧；室外热水管网位于建筑物南侧；采暖热媒为热水，由锅炉房提供；室外给水管网压力为0.3Mpa；采暖室外计算温度-25℃；冻土深度1.4m，最大积雪厚度0.4m。1.3.2卫生设备公共卫生间：包括普通卫生间和无障碍卫生间。普通卫生间内设有蹲式大便器、小便器、洗手盆和拖布池；无障碍卫生间洁具均为无障碍洁具，设有无水箱（实际上是隐藏水箱）坐式大便器、低位小便器和洗手盆。诊室、普通病房、护士站和治疗室均设有洗手盆。高级病房卫生间：设有浴盆、坐式大便器和洗脸盆。1.4设计内容1.4.1工程概况分析1.4.2给水系统的设计计算1）给水方式的比较（是否分区？采用下行上给式或上行下给式？）；2）生活给水设计标准与参数的确定，设计流量的计算；3）给水管道设计计算。1.4.3热水系统的设计计算1）供热方式的比较；2）设计流量的计算；3）热水管道设计计算。1.4.4排水系统的设计计算1）排水方式的比较；2）排水设计标准与参数的确定，设计流量的计算；3）排水管道设计计算。1.4.5消防系统的设计计算1）消防给水系统设计参数的确定；2）消火栓给水系统：①消防用水量的计算\n②消火栓给水管道设计计算。1）自动喷水灭火系统：①系统的选择；②喷淋给水管道设计计算。1.4.6采暖系统的设计计算1）供暖系统设计热负荷计算；2）室内供暖系统的选择；3）室内热水供暖系统水力计算。1.5设计要求1.5.1设计说明书毕业设计说明书一份，80～100页左右（约3.5～5.5万字），其中外文摘要一般不少于200个字、译文不少于3000个字。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，简洁明了，层次清楚，文理通顺，计算正确，并附有工艺简图，标上所计算的尺寸，提倡应用电算技术解决较复杂的计算。书写工整，装订整齐。1.5.2设计图纸毕业设计图纸应能较好地表达设计意图，图面力求布局合理，比例准确，符合制图标准、专业规范及有关规定，线型分明，正确清晰，采用工程字注文，提倡计算机辅助设计，包括：1）绘制室内给水平面、系统图；2）绘制室内排水平面、系统图；3）绘制室内消防平面、系统图；4）绘制室内采暖平面、系统图；5）绘制卫生间等大样图。第一章建筑给水系统2.1系统选择\n2.1.1设计原始资料该建筑位于石河子市内某地，是一幢集门诊、住院部于一体的综合性多层建筑。楼高18.9m，地上五层，地下一层，一层为门诊，二～五层为住院部，楼内有管道井。2.1.2选择原则根据设计任务要求，本设计建筑属一类建筑，由于该建筑高度不高，市政管网满足其水量水压要求，故采用直接供水方式，拟采用下行上给式。2.1.3给水系统的划分和选择应遵循的规范要求给水系统的划分，应根据用户对水质、水量、水压和水温的要求，并结合外部给水系统情况进行给水系统的划分，给水系统的划分原则：1）建筑内部的给水系统应尽量利用外部给水管网的水压直接供水，在外部给水管网的水压和流量不能满足整个建筑物的用水要求时，则建筑的下层应利用外部管网水压直接供水，其上层可设置积压和流量调节装置供水。2）高层建筑和消防要求较高的大型公共建筑，消防给水系统不宜与生活或生产给水系统共用系统，以防生活给水管道被污染。3）高层建筑生活给水系统的竖向分区，应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑高度等条件，结合利用室外给水管网的水压合理确定。4）生活、生产、消防给水系统中的管道、配件和附件所承受的水压，均不能大于产品标准规定的允许工作压力，生活给水系统中，卫生器具处得静压力不得大于0.60MPa。5）一般分区最低处卫生器具给水配件的静水压力按以下控制：旅馆、招待所、宾馆、住宅、公寓、医院等及其功能类似建筑，按0.30～0.45MPa分区。6）建筑物内的生活给水系统，当卫生器具给水配件处得静水压力值超过上述规定时，宜采用减压限流措施。2.1.4给水系统方案论证及选择选择给水方式是建筑给水系统设计的关键，根据本设计的原始资料和建筑内部卫生器具的布置情况，结合规范要求，拟定以下方案：2.1.4.1方案可行性分析\nI方案：采用直接给水方式II方案：采用设水箱的给水方式由于市政管网能满足建筑物内部用水要求，故I、II方案均是可行的。2.1.4.2方案比较项目方案代号I方案I方案给水方式说明利用室外管网压力，直接由室外管网向整栋建筑物供水的给水方式低峰用水时，利用室外给水管网水压直接供水并向水箱进水；高峰用水时，室外管网压力不足，则由水箱向建筑给水系统供水供水的可靠性室外管网一旦停水，室内立即断水，供水可靠性差水箱储备一定水量，在室外管网压力不足时不中断室内用水，供水较可靠给水干管敷设方式下行上给式下行上给式或上行下给式技术条件及维护管理方面技术简单，维护管理方便需对水箱定期清洗或加药措施，维护管理不太方便节能方面节约能耗节约能耗施工安装施工方便，安装简单施工方便，安装简单，但屋顶设有高位水箱，增加了结构荷载，增加建筑的结构复杂性供水经济性投资省，维护管理费用低投资较省，维护管理费用较低供水水质情况水质不易受污染高位水箱易造成水的二次污染，须进行水质管理外观方面不影响建筑的美观设置屋顶水箱水箱，对建筑美观有一定影响不与其他系统共用可与消防共用水箱\n与其他系统的协调性环保因素不影响环境不影响环境适用建筑物一般单层和层数少的多层建筑采用这种供水方式，适用于室外给水管网的水量、水压在一天内均能满足用水要求的建筑适用于多层建筑，下面几层与室外管网直接连接，利用室外管网水压供水，上面几层则靠屋顶水箱调节水量和水压2.2给水管道的布置与敷设2.2.1给水管道布置和敷设的要求给水管道的布置和敷设应遵循《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）中的规定，要求如下：1）室内冷、热水管上、下平行敷设时，冷水管应在热水管下方，卫生器具的冷水连接管，应在热水连接管的右侧。生活给水管道不宜与输送易燃、可燃或有害的液体或气体的管道同管廊（沟）敷设。2）室内生活给水管道宜布置成枝状管网，单向供水。3）室内给水管道的布置，不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。4）室内给水管道不得布置在遇水会引起燃烧、爆炸的原料、产品和设备的上面。5）埋地敷设的给水管道应避免布置在可能受重物压坏处。6）给水管道不得敷设在烟道、风道、电梯井内、排水沟内。给水管道不宜穿越橱窗、壁柜。给水管道不得穿过大便槽和小便槽，且立管离大、小便槽端部不得小于0.5m。7）给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝、变形缝。如必须穿越时，应设置补偿管道伸缩和剪切变形的装置。8）建筑物内埋地敷设的生活给水管与排水管之间的最小净距，平行埋设时不宜小于0.50m；交叉埋设时不应小于0.15m，且给水管应在排水管的上面。9）给水横管宜有0.002～0.005的坡度坡向泄水装置。10）给水管穿过建筑物的墙或楼板时，应采取防护措施，穿过地下室外墙或地下构筑物的外壁时，应加设防水套管，在给水管穿过承重墙或基础处，应预留洞口，管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量且不小于0.1m。\n1）管道穿越墙壁时,需预留孔洞,孔洞尺寸采用d+50mm～d+100mm,管道穿过楼板时应预埋金属套管。2）在立管和横管上应设闸阀,当直径小于等于50mm时,采用截止阀;当直径大于50mm时,采用闸阀。2.2.2给水横干管的敷设由于本设计采用下行上给的供水方式，故可将横干管敷设在地下室吊顶内，引入管埋地敷设至地下室地坪以下，随即由主立管上升至吊顶内。详见工程图。2.2.3给水立管布置根据建筑设计原始资料，土建设有管道井，故将给水立管敷设在管道井中，每层距地1.5m左右设管箍对立管进行固定。2.3给水横支管的敷设建筑内部的给水管道的敷设，根据建筑对卫生、美观方面的要求不同，分为明装和暗装。1）明装，即管道在室内沿墙、梁、柱、天花板、地板等暴露敷设，明装管道造价低，施工、暗装、维修方便；缺点是产生凝水、管道表面积灰等影响环境卫生，并妨碍房屋、室内美观。2）暗装，即管道敷设在吊顶内，或在管道井、管槽、管沟中隐蔽敷设，管道采用暗装时，卫生条件好，房屋及室内美观，标准较高的建筑、宾馆均采用暗装；暗装的缺点是造价成本较高，施工维修相对困难。根据本设计对象的特点，该建筑为某综合医院楼，故而管道宜暗装。横干管和立管敷设已满足要求，敷设在吊顶和管道井内，横支管同样敷设在吊顶内，并在墙上竖向开槽，将给水管在管槽内敷设至用水点，避免明装影响美观和环境卫生。此外，管道在穿过建筑物墙及楼板时，一般均预留孔洞，待管道装妥后，用水泥砂浆堵塞孔洞，注意采取防漏处理，引入管道地下穿基础或墙时，需预埋套管，管道安装好后，需进行防漏、防水处理。管道敷设还应注意防腐，埋地管均应做相应的防腐处理，在管道敷设施工中，必须严格要求施工质量，加强管理，采用相应技术措施，以便在使用过程中出现故障时，及时发现事故现场，解决问题。施工过程应严格按照施工规范和要求进行。\n2.4给水管材的选用由于市政管网多为镀锌钢管或钢管，故本设计考虑从市政管网给水点至建筑物内的引入管采用镀锌钢管，室内给水管统一采用PP-R管，此外，热水管也采用PP-R管，这样冷热水管均采用相同的棺材，实现管材统一，便于集中采购，减少管材浪费。PP-R管适用于工业与民用建筑的冷热水和纯净用水系统，其具有以下优点：1）质量轻，20℃时密度为0.90g/cm3，重量仅为钢管的九分之一，紫铜管的十分之一，重量轻，大大降低施工强度。2）耐热性能好瞬间使用温度为95℃，长期使用时，温度可达75℃，是目前最理想的室内冷热水管道。3）耐腐蚀性能非极性材料，对水中的所有离子和建筑物的化学物质均不起化学作用，不会生锈和腐蚀。4）导热性低具有良好的保温性能，用于热水系统时，一般无需额外保温材料。PP-R管导热系数为0.21w/mk，仅为钢管的1/200。5）管道阻力小光滑的管道内壁使得沿程阻力比金属管道小，能耗更低。6）安装方便，连接可靠。PP-R具有良好的焊接性能，管材、管件可采用热熔和电熔连接，安装方便，接头可靠，其连接部位的强度大于管材本身的强度。7）使用寿命长。PP-R管在工作温度70℃，工作压力(P.N)1.0MPa条件下，使用寿命可达50年以上（前提是管材必须是S3.2和S2.5系列以上）；常温下(20℃)使用寿命可达100年以上。8）物料可回收利用。PP-R废料经清洁、破碎后回收利用于管材、管件生产。回收料用量不超过总量10%，不影响产品质量。9）无毒、卫生。PP-R的原料分子只有碳、氢元素，没有有害有毒的元素存在，卫生可靠，不仅用于冷热水管道，还可用于纯净饮用水系统。2.5室内生活给水系统计算2.5.1用水量计算本建筑一楼为门诊部，病人人数约为200人，选定用水定额为15L/(人·次)，使用时数为8小时，\n，医务人员约为30人，选定用水定额为200L/(人·班)，使用时数为8小时，；二至四层为住院部，由于五层除会议室、陈列室等不供水房间外，其他房间均与二至四层相同，故一并统计，取相同的用水定额，二至五层共有272个床位，其中普通病房床位168个，选定用水定额为200L/(床·d)，使用时数为24小时，，高级病房床位104个，选定用水定额为400L/(床·d)，使用时数为24小时，，医务人员约为40人，选定用水定额为200L/(人·班)，使用时数为8小时，。2.5.1.1最高日用水量式中—最高日用水量，L/d；m—用水单位数，人或床位数等，工业企业建筑为每班人数；—最高日生活用水定额，L/（人·d）、L/（床·d）或L/（人·班）；—最大小时用水量，L/h；T—建筑的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h；—小时变化系数。2.5.1.2最高日最大时用水量式中—最高日用水量，L/d；T—建筑的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h；—小时变化系数。\n2.5.1.3设计秒流量式中—计算管段的给水设计秒流量，L/s；—根据建筑用途而定的系数；—计算管段的卫生器具给水当量总数。本建筑为医院，取，则2.5.2给水管水力计算说明：1、坐便器采用低水箱；蹲便器采用感应式冲洗阀蹲式大便器；立式小便器采用自动冲洗水箱进水阀。2、该建筑洗手盆和洗脸盆均供应热水，拖布盆不供热水。计算草图见下图，详细计算见附表。\n由以上计算可知，本建筑最高日最大时用水量为，建筑内给水系统所需水压：式中H—建筑内给水系统所需水压，；H—引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压力，；H—引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和，；H—水流通过水表时的水头损失，；H—配水最不利点所需的工作压力，。故所需水压，所以，不需要设生活给水泵和生活水箱。（有的还有屋顶水箱容积计算和生活贮水池容积计算，以及生活水泵的选择）2.5.3水表的选用根据流量和管径DN80，选用LXL-80N水平螺翼式水表，公称口径80mm，过载流量为80m/h，常用流量为40m/h，最小流量为3.2m/h，分界流量为12m/h，水表水头损失，可以选用。第一章室内热水供应系统3.1热水系统方案的选择3.1.1综合楼热水系统的分类和组成\n建筑内部热水供应系统按热水供应范围，可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。热水供应系统的组成因建筑类型和规模、热源情况、用水要求、加热和贮存设备的情况、建筑对美观和安静的要求等不同情况而异。集中热水供应系统主要由热媒系统（第一循环系统）、热水供水系统（第二循环系统）和附件三部分组成。3.1.2系统选择原则热水供应系统中的选择应遵循《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）中规定：1）热水供应系统的选择，应根据使用要求，耗热量及用水点分布情况，结合热源条件确定。2）集中热水供应系统的热源，应首先利用工业余热、废热和太阳能，以太阳能为热源的集中热水供应系统，可附设一套辅助的加热装置。3）当没有条件利用工业余热、废热或太阳能时，应优先采用能保证全年热源的热力管网作为集中热水供应系统的热源。4）局部热水供应系统的热源宜采用太阳能及电能、燃气、蒸汽等。5）采用蒸汽直接通入水中的加热方式，宜用于开式热水供应系统，并符合下列条件：①蒸汽中不含油质及有害物质；②加热时应采用消声混合器，所产生的噪声不超过允许值。6）集中热水供应系统应设热水回水管道，其设置应符合下列要求：①热水供应系统应保证干管和立管中的热水循环；②要求随时取得不低于规定温度的热水的建筑物，应保证只管中的热水循环，或有保证支管中热水温度的措施。7）循环管道应采用同程布置的方式，并设循环泵，采取机械循环。8）当给水管道的水压变化较大且用水点要求水压稳定时，宜利用开式热水供应系统或采取稳压措施。9）当卫生设备设有冷热水混合器或混龙头时，冷、热水供应系统在配水点处应有相近的水压。3.1.3热水给水方式的选择\n根据建筑物用水要求，结合冷水供水方式，本设计热水供应采用上行下给式全循环管网，机械循环，全天循环。3.2管道布置和敷设热水管道布置和敷设的基本原则同冷水系统，但因为管内介质温度比冷水高，因此有其不同要求。1）管道穿越楼板、墙壁时应设套管（钢管或镀锌铁皮），套管应高出露面5～10cm。2）较长的直管段上应设伸缩器。立管与横管应做成乙字弯相连接。3）横管应有不小于0.003的坡度，便于排气和泄水。4）下列情况应设阀门：热水立管的始端、回水管的末端、水龙头多于5个小于10个的支管始端；锅炉、水加热器的进出口、自动温度调节器、疏水器、减压阀的两侧等处。5）下列情况应设止回阀：水加热器的冷水进水管上、机械循环回水管上、混合器的冷热水供水管等处。6）为了减少热水供水系统的热损失，蒸汽管、凝结水管、热水配水干管、机械循环回水干管、锅炉、水加热器等进行保温。常用的保温材料有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、玻璃棉、矿渣棉、石棉制品、橡塑制品、泡沫混凝土等。3.3管材和附件3.3.1热水管材本设计热水系统管材选用PP-R热水管，连接方式为热熔连接，整个系统的给水配水管应在干管上设有保温措施。3.3.2附件热水系统附件除冷水系统所列的阀门、水龙头之外，还有热水系统所要求的附件。1）疏水器：设于第一循环系统凝结水管的始端或蒸汽立管最低处，常用高压疏水器，如浮球式、脉冲式、热动力式等。2）自动温度调节装置：温包放于水加热器热水出口内，感受温度变化二传导至热媒管进口上的调节阀，调节阀控制热媒量，达到自动调温的目的。常用的有直接式和间接式两种。3）\n管道伸缩器：蒸汽管、凝结水管、热水管、热水回水管在较长的直线管段上，应设管道伸缩器，以补偿管道的热伸长。设计中应尽量利用管道的转弯、横干管与立管的乙字弯连接，作为自然补偿。在空间比较大的地方（如技术层）可采用方形伸缩器，空间较小（如管道井内）的地方可采用套管伸缩器、波纹管伸缩器等。1）自动排气阀：在闭式系统上行下给式热水管网的最高处设自动排气阀。2）膨胀管：在开始系统热水管网的最高处向上伸出膨胀管，超过本分区高位水箱的最高水位以上一定距离。3.4热水系统水力计算3.4.1用水量计算按要求取每日供应热水时间为24小时。取计算用的热水供应温度为60℃，冷水温度为12℃，取60℃的热水用水定额为：一楼门诊热水使用时数为8h，病人人数约为200人，选定用水定额为8L/(d·次)，，医务人员约为30人，选定用水定额为80L/(d·班)，；二至五层为住院部，应全日供应热水，共有272个床位，其中普通病房床位168个，选定用水定额为80L/(床·d)，，高级病房床位104个，选定用水定额为200L/(床·d)，，医务人员约为40人，选定用水定额为80L/(人·班)，。则最高日热水用水量为：最高日最大时热水用水量为：设计小时耗热量：式中—设计小时耗热量，kJ/h；m—用水计算单位数，人数或床位数；—热水用水定额，L/(人.d)或L/(床.d)等，按《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）表5.1.1采用；\nC—水的比热，；—热水温度，℃，=60℃；—冷水计算温度，℃，按《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）表5.1.4采用；—热水密度，kg/L，这里取0.983（60）；—小时变化系数，可按《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）表5.3.1采用；T—每日使用时间，h，按《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）表5.1.1采用。故，3.4.2热水配水管网计算3.4.2.1热水配水管网水力计算热水水力计算方法和公式与冷水水力计算相同，计算草图如下图，详细计算过程见附表。3.4.2.2热水回水管网的水力计算\n回水管网水力计算的目的在于确定回水管网的管径。回水管网不配水，仅通过用以补偿配水管热损失的循环流量。回水管网各管段管径，应按管中循环流量经计算确定。循环流量在配水、回水管网中的水头损失的计算，取回水管径比相应配水管段管径小1-2级。为保证各立管的循环效果，尽量减少干管的水头损失，热水配水干管和回水干管均不宜变径，可按其相应的最大管径确定。3.4.2.3热水排水管网热损失计算1)计算各管段终点水温，可按下述面积比温降方法计算：式中：2)计算配水管网各管段的热损失，公式如下：式中—计算管段热损失，kJ/h；D—计算管段外径，m；L—计算管段长度，m；K—无保温层时管道的传热系数，本设计取为0.756；—保温系数，无保温时=0，简单保温时=0.6，较好保温时=0.7～0.8；、—同前式所述；—计算管段周围的空气温度，℃，可按\n《建筑给水排水工程》（第六版）表8-18确定。1)计算配水管网总的热损失将各管段的热损失相加便得到配水管网总的热损失，即。初步设计时，也可按设计小时耗热量的3%～5%来估算，其上下限可视系统的大小而定：系统服务范围大，配水管线长，可取上限；反之，取下限。计算结果见附表，即。2)计算总循环流量求解的目的在于计算管网的循环流量。循环流量是为了补偿配水管网在用水低峰时管道向周围散失的热量。保持循环流量在管网中循环流动，不断向管网补充热量，从而保证各配水点的水温。管网的热损失只计算配水管网散失的热量。当全天供应热水时，管网总的循环流量所携带的热量，应等于配水管网总的热损失，即：式中—全日供应热水系统的总循环流量，L/h；—配水管网的热损失，kJ/h；—水的比热，；—如前式所述，其取值根据系统的大小而定；—热水密度，kg/L。3)计算循环管路各管段通过的循环流量任一管段循环流量所携带的热量，应等于该管段及其以后所有管段热损失之和，即：式中、—n、n+1管段所有通过的循环流量，L/h；—n+1管段及其以后各管段的热损失之和，kJ/h；\n—n管段及其以后各管段的热损失之和，kJ/h。3.5循环水泵的选择热水循环泵通常安装在回水干管的末端，热水循环水泵宜选用热水泵，水泵壳体承受的工作压力不得小于其所承受的静水压力加水泵扬程。循环泵宜设备用泵，交替运行。循环泵的流量：式中—循环水泵的流量，L/s；—全日热水供应系统的总循环流量，L/s。循环泵的扬程：式中—循环泵的扬程，kPa；—循环流量通过配水计算管路的沿程和局部水头损失，kPa；—循环流量通过回水计算管路的沿程和局部水头损失，kPa；—循环流量通过回水加热器的水头损失，kPa，本设计无此项。即，，，选择*****型循环泵。第一章建筑排水系统4.1建筑排水系统的分类和组成4.1.1建筑排水系统的分类建筑内部排水系统分为污废水排水系统（排除人类生存过程中产生的污水与废水）和屋面雨水排水系统（排除自然降水）两大类。4.1.2建筑排水系统的组成建筑内部污废水排水系统应能满足以下三个基本要求：1）系统能迅速畅通地将污废水排到室外；\n1）排水管道系统内的气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内良好的环境卫生；2）管线布置合理，简短顺直，工程造价低。为满足上诉要求，建筑内部污废水排水系统的基本组成部分有：1）卫生器具和生产设备受水器；2）排水管道系统（包括横支管、立管、横干管、总干管和排出管等）；3）通气系统；4）清通设备；在有些建筑物的污废水排水系统中，根据需要还设有提升设备、室外排水管道和局部处理构筑物。4.2排水体制的选择4.2.1选择依据该建筑中，生活污水不能与雨水合流排除，雨水排水系统应单独设置。排水方式的选择应根据污、废水的性质、污染程度以及回收利用的价值，结合市政排水系统体制，城市污水处理情况，通过技术经济比较，综合考虑确定。1）当城市有完善的污水处理厂时，宜采用生活污水排水系统，用一个排水系统接纳粪便污水和生活废水，出户后排入市政污水管道或合流制排水系统。2）当城市无污水处理厂或污水处理厂处理能力有限时，粪便污水需要经过局部处理时，宜分别设置粪便污水排水系统和生活废水排水系统。少数污、废水负荷较小的建筑和污、废水不便分流的建筑，如办公楼、标准较低的住宅等，也可采用生活污水排水系统。3）对含有害物质、含大量油脂的污、废水以及需要回收利用的污、废水，应采用单独的排水系统收集、输送，经适当处理后排除或回收利用。4.2.2排水系统选择原则室内排水系统的选择原则应遵循《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）（2009年版）中的规定：1）分流制或合流制排水系统的选择，应根据污水性质、污染程度、结合室外排水体制和有利于综合利用与处理要求确定。\n1）当生活污水需经化粪池处理时，其粪便污水宜与生活废水分流，当有污水处理厂时，生活废水与粪便污水合流排出。2）当建筑采用中水系统时，生活废水与生活废水宜分流排出。3）工业废水如不含有机物，而带大量泥沙、矿物质时，应经机械筛分处理后方可排入室内非密闭系统的雨水管道。4）建筑物雨水管道应单独设置。4.2.3排水系统方案论证及选择排水系统包括合流制和分流制排水系统，现对两种方案比较如下：项目方案代号方案A（合流制排水）方案B（分流制排水）方案概述说明合流制排水是将生活污水和生活废水汇合排出，合流制排水水量较大，立管管径较粗，但数目相对较少，若合流制排入化粪池中，将增加化粪池的容积，但对有城市污水处理厂的排水较有益。分流制排水体制是将生活污水和生活废水采用不同管排入室外市政管网中，立管管径较合流制小，但数目较多，采用分流制，生活废水可不经过化粪池而直接排放，减小了化粪池容积。系统经济性比较合流排放，立管数目较少，故而管材投资较省，但由于采用合流制排水，故而污水量较大，对于化粪池则将增大其容积，而增加了化粪池的土建费用。分流排水，需分别设置排水管，故而管材投资较高，但排出建筑后，只有生活污水进入化粪池，将减小化粪池的容积，节省了土建费用。环保因素采用污、废分流排水，管道中流量较小，产生噪音较小，但由于分流制排放，水量稳定性较差，对城市污水处理厂稳定运行有一定影响。\n该方案由于采用污、废水合流制排放，系统流量较大，容易产生较大噪音，但由于排水管道（立管）设于管道井和卫生间中，故其影响较小，污、废合流全部流入化粪池经过消化稳定，有利于城市污水处理厂的稳定运行。远期发展由于城市水源出现危机，故而中水系统逐渐成为发展趋势，合流制污、废水混合，水质较差，不不利于污水回用。污、废分流，污水排放，废水由于污染较轻，适于中水水源，故而该系统有利于中水发展要求。由于本工程为一门诊、住院部为一体的综合医院大楼，其内部卫生设备较多、量较大，管道敷设较为复杂，故排水体制的选择合理与否，就会对整个排水系统的造价及施工产生较大的影响。本设计中，由于医疗废水排水点不多且分散，故而废水排水量很少，通过方案讨论比较，设计排水方式选择合流制排水系统，经化粪池处理后才能排入市政排水管道；生活污水不能与雨水合流排出，雨水排水系统应单独设置。4.3排水管道的布置和敷设4.3.1排水管道的布置1）排水立管应布置在污水最集中、水质最脏的排水点处，使其横支管最短，尽快转入立管后排出室外。2）高层建筑排水系统一般不分区敷设，污水立管按一根管道布置，贯穿上下。3）排水出户管一般按规定坡度埋设于地下。设在地下室或转换层时，排水横干管可敷设在转换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分区，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到室外下水道时应设地下排水泵房，由污水泵提升排出。4）排水管道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，也不得布置在食堂，尤其是锅台、炉灶、操作主副食烹调处。5）自卫生器具至排出管的距离应最短，管道转弯应最少。6）排水立管宜靠近排水量最大的排水点。7）排出管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道。8）排水埋地管道，不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备。\n4.3.2排水管道的敷设1）排水管应尽量避免穿过沉降缝、伸缩缝，若必须穿越时，应采用相应的技术措施，如用橡胶管连接等。2）排水立管穿楼层时，预埋套管，套管比通过的管径大50～100mm。3）根据建筑功能的要求，几根立管可以汇合成一根，通过伸顶通气总管排出屋面，及几根排水立管汇合后通过一根总排出管引出室外。4）接有大便器的污水管道系统中，如无专用通气管或主通气管时，在排水横干管管底以上0.70m的立管管段内，不得连接排水支管，在接有大便器的污水管道系统中，距立管中心线3m范围内的排水横干管上不得连接排水管道。5）布置在高层建筑管道井内的排水立管，必须每层设置支撑支架，以防整跟立管重量下传至最底层。高层建筑如旅馆、公寓、商业楼等，管道井内的排水立管不应每根单独排出，往往在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横管必须按坡度要求并以支架固定。6）排水管穿过承重墙或基础时，应预留管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。7）塑料排水立管每层均设置伸缩器，一般设在楼板下排水支管汇合处三通以下。4.4排水管材、附件和检查井4.4.1排水管材1）居住小区排水管道，宜采用埋地塑料管道和混凝土管。生活排水管道应采用埋地塑料管。2）建筑排水管道应采用建筑排水塑料管，粘接连接。当建筑高度超过100m时，排水立管应采用柔性抗震排水铸铁直管及配件。3）当排水管道管径小于50mm时，宜采用排水塑料管和镀锌钢管，当连续排水温度大于40℃时，应采用金属排水管。本设计，室内排水管采用U-PVC排水塑料管，室外排水管采用钢筋混凝土管。4.4.2排水附件1、检查口1）\n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，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。1）立管上设置检查口，应在地（楼）面以上1.00m，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（可采用密闭塑料排水检查井替代检查口）。3）地下室立管上设置检查口时，检查口应设置在立管底部之上。4）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。1、清扫口1）在连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上卫生器具的铸铁排水横管上，宜设置清扫口。2）在水流偏转角大于45。的排水横管上，应设检查口或清扫口（可采用带清扫口的转角配件替代）。3）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最大长度大于下表中的数值时，应在排出管上设清扫口：排水立管或排出管上的清扫口至室外检查井中心的最大长度管径（mm）5075100100以上最大长度（m）101215204）排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离，应符合下表规定：管径（mm）清扫设备种类距离（m）生活废水生活污水50～75检查口1512清扫口108100～150检查口2015清扫口1510200检查口25205）\n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距离不得小于0.2m。（当排水横管悬吊在转换层或地下室顶板下设置清扫口有困难时，可用检查口替代清扫口。）5）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。（可利用带清扫口的弯头配件代替清扫口。）6）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。7）铸铁排水管道设置的清扫口，其材质应为铜质；硬聚氯乙烯管道上设置的清扫口应与管道相同材质。8）排水横管连接清扫口的连接管及管件应与清扫口同径，并采用45°斜三通和45°弯头或由两个45°弯头组合的管件。4.4.3排水检查井1、排水管道的连接在下列情况应设检查井：1）在管道转弯和连接支管处；2）在管道的管径、坡度改变处，且满足排水立管或排出管上的清扫口至室外检查井中心的最大长度；管径（mm）5075100100以上最大长度（m）101215203）在直线管段上，当排除生产废水时，检查井距离不宜大于30m，排除生产污水时，检查井距离不宜大于20m；当排除生活污水时，管径不大于150mm时，检查井距离不宜大于20m，管径不小于200mm时，检查井的距离不宜大于30m。2、检查井井径的确定检查井内径应根据所连接的管道管径、数量和埋深确定。井深小于或等于1.0m时，井内径可小于0.7m；井深大于1.0m时，其内径不宜小于0.7m，一般取1.0m。4.5排水系统的设计计算公共建筑生活排水定额和小时变化系数应与公共建筑生活给水用水定额和小时变化系数相同，按《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）第3.1.10条规定确定。卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径应按表4.4.4确定。\n4.5.1排水水量计算医院建筑生活排水管道设计秒流量，应按下式计算；式中—计算管段排水设计秒流量，L/s；—计算管段的卫生器具排水当量总数；—根据建筑物用途而定的系数，按表4.4.5确定，本设计取；—计算管段上最大一个卫生器具的排水流量，L/s。各卫生器具排水当量和排水流量按《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）表4.4.4选取。计算出各管段的设计秒流量后，查《建筑给水排水工程》（第六版）附表5—1确定合适的管径和坡度，并满足《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）表4.4.10规定的坡度，计算结果见附表。4.5.2排水管道水力计算4.5.2.1按经验确定某些排水管的最小管径1.室内排出管管径不小于50mm；2.对于单个洗脸盆、浴盆等最小管径为40mm；3.公共食堂、厨房干管管径不小于100mm、支管管径不小于75mm；4.医院洗涤盆或污水池的排水管管径不小于75mm；5.小便槽或链接3个或3个以上手动冲洗小便器的排水管管径不小于75mm；6.凡连接有大便器的管段管径不小于100mm；7.连接大便槽的排水管管径不小于150mm。4.5.2.2排水横支管水力计算计算草图如下图，详细计算结果见附表。\n\n4.5.2.2排水立管计算1、排水立管接纳的排水当量总数WL—1、7：Np=0.75×4=3.00WL—2、8：Np=0.75×5=3.75WL—3、5：Np=0.75×8=6.00WL—4、6：Np=0.75×10=7.50WL—9：Np=（13.50+8.70）×4+0.75=89.55WL—10：Np=（4.35+6.00）×4+0.75×2=42.90WL—11、12：Np=（12.00+8.70）×4+0.75=83.55WL—13、14：Np=（12.00+8.70）×4+0.75×2=84.30WL—15、16：Np=（4.35+6.00）×4+0.75=42.15WL—17、18：Np=14.65×5=73.252、立管最下部管段排水设计秒流量WL—1、7：<1.00L/sWL—2、8：<1.25L/sWL—3、5：<2.00L/sWL—4、6：<2.50L/sWL—9：<29.85L/sWL—10：<15.30L/sWL—11、12：<27.85L/sWL—13、14：<28.10L/sWL—15、16：<14.05L/sWL—17、18：<24.40L/s查《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）表4.4.11得：WL-1～WL-8选用排水立管，立管与横支管用90°顺水三通连接，最大设计排水能力为0.8L/s；WL-9～WL-18选用排水立管，立管与横支管用90°\n顺水三通连接，最大设计排水能力为3.2L/s。设计秒流量均小于最大允许排水流量，所以不需要设专用通气立管，直接采用伸顶通气即可。排出管管径均采用de110，采用通用坡度，符合设计要求。4.5.2.3室外排水干管计算总排水量选用DN300钢筋混凝土管，设计坡度0.003，设计充满度为**，水流速度**。4.6通气系统的确定4.6.1通气系统的确定1）普通伸顶单立管系统排水立管是按非满流设计的，管内固体影响不大，可忽略，流动介质则可简化为水和空气两种。水流在排水立管内的下落过程中会挟带管内的气体一起流动，气、水界限不十分明显，属水、气两相流，而排水横支管排放的污水进入立管在竖直下落过程中会挟带一部分气体一起向下流动，若不能及时补充带走的气体，在排水立管上部就会形成负压。当挟气水流进入横干管后，因流速减小形成水跃，水流充满横干管断面；同时因流速减小从水中分离出的气体不能及时排出，在排水立管底部和横干管内形成正压。在立管内从上向下压力由正到负、由小到大逐渐增加，零压点靠近立管底部。由于自动吸气阀只能在管道内形成负压时向内吸气，而不能在管道内形成正压时向外排气（自动吸气阀一般安装在室内，也不允许向外排气），所以如果用自动吸气阀来代替伸顶通气管，则只能解决排水立管中的负压问题，而对排水立管底部和横干管内正压引起的水封破坏等问题则束手无策，这就可能使底层或二层卫生器具存水弯的水封遭到破坏，降低排水立管的通水能力。2）专用通气系统\n专用通气系统由主通气立管和伸顶通气管组成。水流在设置专用通气系统排水立管中的运动情况类似于普通伸顶通气单立管排水系统。通过对普通单立管排水系统的水流分析可以看出，如果用自动吸气阀来代替伸顶通气管，也只能解决排水立管中由于负压引起的各种问题，而解决不了由于正压引起的水封破坏等问题。1）辅助通气系统辅助通气系统是主通气立管（或副通气立管）、伸顶通气管、环形通气管相结合的系统。当采用辅助通气系统时，若用自动吸气阀代替全部通气管，则整个排水系统只能通过自动吸气阀向内吸气而不能向外排气，还是解决不了由于正压引起的水封破坏等问题。如果仅用自动吸气阀代替环形通气管，且依旧设置伸顶通气管和主通气立管（或副通气立管），则排水横支管上形成的负压问题可以通过设置在该管段上的自动吸气阀的自动吸气来解决，排水立管上部形成的负压问题可以通过伸顶通气管来解决，而排水立管下部及排水横干管中形成的正压也可以通过主通气立管、伸顶通气管等解决。2）结合通气系统当由于建筑物对卫生、环境噪声有较高要求，而在排水系统中设置主通气立管和器具通气管相结合的通气系统（辅助通气系统中的一种）时，如果自动吸气阀同时代替伸顶通气管和器具通气管，则也只能解决排水系统中的负压问题。若仅用自动吸气阀来代替器具通气管且设置主通气立管和伸顶通气管，则排水系统中由于水的流动引起的正、负压问题均能解决。对于不同的建筑物的性能要求，选择不同的通气系统。本设计经过计算，仅设置伸顶通气管即可满足要求，故选择第一种通气方式——仅设伸顶通气管。4.6.1通气管管径确定单立管排水系统的伸顶通气管管径可与污水管相同，但在最冷月平均气温低于-13℃的地区，为防止伸顶通气管管口结霜，减小通气管断面，应在室内平顶或吊顶以下0.3m处将管径放大一级。通气管的管径应根据排水管排水能力、管道长度确定，但不宜小于排水管管径的1/2，其最小管径按下表确定：通气管名称排水管管径（mm）5075100125150器具通气管（mm）32—5050—环形通气管（mm）32405050—\n通气立管管径（mm）405075100100注：1）通气立管长度在50m以上时，其管径应与排水立管管径相同。2）两个及以上排水立管同时与一根通气管相连时，应以最大一根排水立管按上表确定通气立管管径，且管径不宜小于其中任何一根排水立管管径。按计算。3）结合通气管的管径不宜小于通气立管管径。本设计均仅设置伸顶通气管，为便于集中采购，通气管管径一律按排水立管管径选用。4.6.1伸顶通气管的敷设要求1）通气管高出屋面不小于0.3m，但应大于该地区最大积雪厚度。通气管顶端应装设风帽或网罩。2）在经常有人停留的平屋面上，通气管应高出屋面2.0m以上，并应根据防雷要求考虑防雷装置。3）在通气管出口4.0m以内有门、窗时，通气管应高出窗顶0.6m或引向无门窗一侧。4）冬季室外采暖温度高于-15℃的地区，通气管顶端可装网形铅丝球；低于-15℃的地区应装伞形通气帽。5）通气管出口不宜设在建筑物跳出部分（如屋檐檐口、阳台和雨篷等）的下面。6）通气管穿墙排出时，按标准图04S301安装图安装。4.7化粪池化粪池有效容积应为污水部分和污泥部分容积之和，并宜按下列公式计算：式中　　—　化粪池有效容积，ｍ３；　　　　　　　　—　化粪池污水部分容积，ｍ３；　　　　—　化粪池污泥部分容积，ｍ３；\n　　　　—　化粪池服务总人数；　　　　—　化粪池实际使用人数占总人数的百分数，可按《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）表4.8.6-３确定；　　　　—每人每日计算污水量，Ｌ/（人·d），见表4.8.6-1；—污水在池中停留时间，h，应根据污水量确定，宜采用12h～24h；—每人每日计算污泥量，L/（人·d），见表4.8.6-2；—污泥清掏周期，应根据污水温度和当地气候条件确定，宜采用（3～12）个月；—新鲜污泥含水率，可按95%计算；—发酵浓缩后的污泥含水率，可按90%计算；—污泥发酵后体积缩减系数，宜取0.8；1.2—清掏后遗留20%的容积系数。医院、疗养院、幼儿园实际使用人数与总人数的百分比=100%，粪便污水和生活废水合流排出，污泥取180天，总人数542人，每人每日生活污水量（0.85～0.95）倍用水量，取为，即污水在化粪池停留时间12h，每人每日污泥量0.7L/（人·d）。则故，选用13-100A00型化粪池，详见92S214（四）。4.8污水泵和集水池地下室水泵房、设备间和电梯井中的排水设统一的集水池，由于资料不足且无特殊要求，地下室集水池平面尺寸可取1.5m2.0m，深度为1.5m。并设置一台潜水污水泵，根据实际需要在需要抽水时开启。\n第一章建筑消防给水系统5.1室内消火栓给水系统计算5.1.1室内消火栓给水系统的设计依据和原则本工程楼层高度小于24m，其功能分区为一层为门诊部，二～五层为住院部，属于一类公共建筑，具体相关规定如下：1）室内消火栓超过10个且室外消防用水量大于15L/s时，其消防给水管道应连成环状，且至少应有2条进水管与室外管网或消防水泵连接。当其中1条进水管发生事故时，其余的进水管应仍能供应全部消防用水量。2）室内消防竖管直径不应小于DN100。3）室内消火栓给水管网宜与自动喷水灭火系统的官网分开设置；当合用消防水泵时，供水管路应在报警阀前分开设置。4）高层厂房（仓库）、设置室内消火栓且层数超过4层的厂房（仓库）、设置室内消火栓且层数超过5层的公共建筑，其室内消火栓给水系统应设置消防水泵接合器。消防水泵接合器应设置在室外便于消防车使用的地点，与室外消火栓或消防水池取水口的距离宜为15～40m。消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定，每个消防水泵接合器的流量宜按10～15L/s计算，一般不少于2个。5）室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。对于单层厂房（仓库）和公共建筑，检修停止使用的消火栓不应超过5个。对于多层民用建筑和其他厂房（仓库），室内消防给水管道上的阀门的布置应保证检修管道时关闭的竖管不超过1根，但设置的竖管超过3根时，可关闭2根。阀门应保持常开，并应有明显的启闭标志或信号。6）消防用水与其他用水合用的室内管道，当其他用水达到最大小时流量时，应仍能保证供应全部消防用水量。7）允许直接吸水的市政给水管网，当生产、生活用水量达到最大仍能满足室内外消防用水量时，消防泵宜直接从市政给水管网吸水。8）\n严寒和寒冷地区非采暖的厂房（仓库）及其他建筑的室内消火栓系统，可采用干式系统，但在进水管上应设置快速启闭装置，管道最高处应设置自动排气阀。5.1.2室内消火栓系统方案论证及系统选择5.1.2.1室内消火栓系统方案室内消火栓给水系统是把室外设有消防给水系统提供的水量，用于扑灭建筑内与水接触不会引起燃烧、爆炸的火灾而设置的固定灭火设备。本设计根据建筑物功能和性质，防火等级为一类建筑，中危险级，根据工程资料，拟出以下两个方案：方案A：消防泵、消防贮水池和屋顶水箱联合供水方式；方案B：消防贮水池、变频泵联合供水方式。根据本工程实际情况及以上A、B两个方案的特点，本工程室内消火栓系统的水量、水压均可满足要求，故A、B两个方案均为可行性方案。5.1.2.2室内消火栓系统方案的比较及选择项目方案代号方案A方案B方案概述说明消防用水由市政管网进入消防贮水池，一旦火灾发生，发生报警后，迅速启动变频消防泵，由消防泵连续将贮水池中的水送至室内消火栓给水系统，供消火栓灭火使用。其水量由贮水池保证，同时市政管网对消防水池连续补水，当市政管网补水出现困难时，则需通过水泵接合器，由外界其它水源将水量补充到室内消火栓中。\n市政管网引入管引水至消防水池，并由生活给水管在用水低峰时向屋顶水箱注水待用，一旦发生火灾时，前10min的消防水量由屋顶消防水箱供应，同时消防泵启动，并持续将消防贮水池内的消防贮水送至各消防用水点处，而市政管网则对消防贮水池进行连续补水，若出现市政管网补水困难时，则通过外设的水泵接合器由外界通过其它方式将消防用水补充到消火栓系统中，屋顶试验用消火栓及屋顶室内消火栓若出现压力不够的情况时，则设置稳压泵来保证其压力满足消防要求。供水安全可靠性由于设有屋顶高位水箱，故在发生火灾时，可立即启动消火栓，并可利用屋顶水箱维持10min消防用水量，同时启动消防水泵，供水至用水点，其灭火可靠性较高，即使贮水池检修或发生故障时，或在停电时，由于有屋顶水箱作用，也可在较长时间内保证消防用水量，等待消防车向水泵接合器内补水，及时处理火灾问题，减少损失，但对于最不利点处的用水，由于采用临时高压系统，若不及时启动消防泵，会有一定影响。该方案消防水全由消防泵加压供给，一旦发生火灾时，立即启动消防泵，否则将产生火灾迅速蔓延的可能，但由于火灾发生到水泵快速启动，会有一段时间间隔，将失去灭火最佳时间，使其可靠性较差。此外，贮水池内贮水为2h消防用水量，需由水泵提升，当发生断电，或电源保证故障时，供水将不能保证，故需设置发电机组保障供电，提高供水安全、可靠性。供水经济性本方案设置了屋顶高位水箱，故而增加了屋顶水箱的成本造价，部分管材造价，还增加了屋面荷载，增加土建费用，但是，采用常规开压水泵，在泵的购置费将较省，且消防泵在发生火灾时启动，其运行费用相应减少，且其维护管理费用较省。\n该方案未增设屋顶高位水箱，故而在土建方面的费用将适当减少，而水箱的造价也会省去，但由于采用变频泵直接向消火栓系统供水，在变频泵的设备购置费用将大大增加，该系统采用常高压供水，需经常启动消防泵，补给管网中的水量水压，相应的增加了其运行、管理、维修费用，综合总造价相对A方案高。日常维护管理该方案管道和阀门、附件较多，故日常维护、管理较为复杂，而采用临时高压给水系统，为保证消防设备的性能，需定期进行试验，使消防泵能长期处于稳定状态，若出现故障，应及时维修。该方案采用变频泵直接供水，要求变频泵能迅速启动，故而对于管理人员要求相对较高，而且需对管网定期补水充压，使系统压力得到满足，但该方案除泵房外的附件较少，易于维护管理，便于操作。美观方面由于在屋顶设有高位水箱，对建筑没有有一定影响，但对整体建筑外观影响不大，且可对水箱间进行一定处理，使水箱间与建筑整体协调一致，避免对美观影响。未设屋顶水箱，对建筑外观无美观方面的影响。施工与安装增设了屋顶高位水箱，增加了施工安装的难度，阀门等配件相对较多，增大了工作量，使系统较复杂。为设屋顶水箱，施工复杂性降低，施工工作量减少，但是对于泵的安装技术要求相对较高，且在减震方面施工较烦。环保因素除试验用泵启动产生噪音外，平时处于停用状态，对环境影响较小。变频泵需定时启动，使系统保持水量水压要求，产生的噪音较多。通过上述A、B两方案的比较，结合本工程实际情况，确定方案A为较合理的优选方案。5.1.3室内消火栓给水系统的布置5.1.3.1室内消火栓布置的要求1）除无可燃物的设备层外，设置室内消火栓的建筑物，其余各层均应设置消火栓。2）消防电梯间前室内应设置消火栓。3）\n室内消火栓应设置在位置明显且易于操作的部位。栓口离地面或操作基面高度宜为1.1m，其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面成90°角；栓口与消火栓箱内边缘的距离不应影响消防水带的连接。1）室内消火栓的间距应由计算确定。高层厂房（仓库）、高架仓库和甲、乙类厂房中室内消火栓的间距不应大于30m；其他单层和多层建筑中室内消火栓的间距不应大于50m。2）同一建筑物内应采用统一规格的消火栓、水枪和水带。每条水带的长度不应大于25m。3）室内消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时到达任何部位。建筑高度小于等于24m且体积小于等于5000m³的多层仓库，可采用1支水枪充实水柱到达室内任何部位。水枪的充实水柱应经计算确定，甲、乙类厂房、层数超过6层的公共建筑和层数超过4层的厂房（仓库），不应小于10m；高层厂房（仓库）、高架仓库和体积大于25000m³的商店、体育馆、影剧院、会堂、展览建筑，车站、码头、机场建筑等，不应小于13m；其他建筑不宜小于7m。4）高层厂房（仓库）和高位消防水箱静压不能满足最不利点消火栓水压要求的其他建筑，应在每个室内消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮，并应有保护设施。5）室内消火栓栓口处得压力大于0.5MPa时，应设置减压设施；静水压力大于1.0MPa时，应采用分区给水系统。6）设有室内消火栓的建筑，如为平屋顶时，宜在平屋顶上设置试验和检查用的消火栓。7）设置临时高压给水系统的建筑物应设置消防水箱。消防水箱的设置应符合下列规定：①重力自流的消防水箱应设置在建筑的最高部位；②消防水箱应储存10min的消防用水量。当室内消防用水量小于等于25L/s，经计算消防水箱所需消防储水量大于12m³时，仍可采用12m³；当室内消防用水量大于25L/s，经计算消防水箱所需消防储水量大于18m³时，仍可采用18m³；③消防用水与其他用水合用的水箱应采取消防用水不作他用的技术措施；④发生火灾后，由消防水泵供给的消防用水不应进入消防水箱；\n⑤消防水箱可分区设置。1）建筑的室内消火栓、阀门等设置地点应设置永久性固定标识。5.1.3.2本设计消火栓布置说明本设计通过计算需设4个消火栓满足每层设置要求，由于建筑物公共走道太长，且尽量使每个靠近楼梯间的位置设有消火栓，故每层设5个消火栓，消火栓立管均设在消火栓附近且不影响建筑美观的位置，故而消火栓靠墙、柱或管道井设置。消火栓实行竖向成环布置，屋顶将各立管相连，底部由两根给水管引入，保证供水安全性。故该系统设有两个水泵接合器，可满足消防用水量需求，水泵接合器靠近室外消火栓设置。本设计采用水箱，在水箱出水管上设有止回阀，避免发生火灾时，水由消防管道进入水箱，减少消防用水量。5.1.4室内消火栓计算本建筑属于一类建筑，且建筑体积大于25000m3，根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006），室内消火栓用水量为15L/s，同时使用水枪数3支，每支水枪最小流量5L/s，每根竖管最小流量10L/s。消火栓器材：铝合金消防栓箱带按钮和警铃，配25m长的消防水带，19mm水枪，外接管径均为DN65，水带采用衬胶的水龙带。5.1.4.1水枪充实水柱长度计算式中—水枪充实水柱长度，m；—室内最高着火点离地面高度，m；—水枪喷嘴离地面高度，m，本设计取为1.1m；—水枪的上倾角，一般采用45°，最大上倾角不应大于60°。所以，。根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006第8.4.3条第七款规定：水枪的充实水柱Sk经过计算确定，甲乙类厂房、层数超过6层的公共建筑和层数超过4层的厂房（仓库），不应小于10m；高层厂房（仓库）、高架仓库和体积大于25000m3\n的商店、体育馆、影剧院、会堂、展览建筑，车站、码头、机场建筑等，不应小于13m；其他建筑不宜小于7m。本建筑为体积大于25000m3的医院，拟取。5.1.4.2室内消火栓栓口的最低水压计算式中—消火栓口得水压，kPa；—水枪喷嘴处的压力，kPa；—水带的水头损失，kPa；—消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。1、水枪喷嘴处的压力计算查《建筑给水排水工程》（第六版）表3-6、3-7得阻力系数，实验系数，则查《建筑给水排水工程》（第六版）表3-8得水枪水流特性系数B=1.577，则水枪的射流量为：，满足要求。2、水带阻力计算式中—水带的水头损失，；—水带长度，m；—水带阻力系数，本设计所选的水带为直径65mm衬胶水带，查表得为0.00712。—水枪的射流量，L/s；所以得：5.1.4.3消火栓间距计算\n本建筑总长66.3m，总宽18.0m，高度小于50m，消火栓布置间距应保证同层内至少有2支水枪的充实水柱同时达到任何部位。1、保护半径：2、消火栓间距：式中—消火栓间距（2股水柱达到同层任何部位），m；—消火栓保护半径，m；—水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8～0.9；—水带长度，m；—水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影长度，m，，对一般建筑（层高为3～3.5m）由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m；—水枪充实水柱长度，m；—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，m。所以，，。66.3/20.6=3.2，取4个。通过计算需4个消火栓就能满足每层设置要求，由于建筑物公共走道太长，且兼顾每个楼梯间均有一个消火栓，故每层实际布置消火栓个数为5个。消火栓立管均设在消火栓附近且不影响建筑美观的位置，故而消火栓靠墙或柱设置。5.1.4.4消火栓系统的水力计算本建筑属于中级危险I级，消火栓口静水压不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa是应采取分区给水系统；消火栓口的出水压力大于0.50MPa是，应采取减压措施。本设计消火栓口径选用=19mm，水带为65mm，长度是25mm，材质为衬胶，管道采用不锈钢无缝钢管。跟据《建筑设计防火规范》GB50016-2006中8.4.1条规定，该建筑室内消火栓用水量为15L/s，按每个消火栓最小流量为5L/s，相邻2根立管分配流量：最不利立管（XL-4）同时动作2支水枪；次不利立管（XL-2）同时作用1个水枪。将水平环状管网断开，按枝状管网计算。消火栓计算简图见下图，具体计算见附表。\n1）最不利点（0点）消火栓压力和出水量前面已计算出最不利点消火栓压力和水枪实际出流量分别为：，2）0-1管段计算该管段只供给一个消火栓，管径取消火栓的出口管径DN65。管中流速根据下式计算：式中—管道流速，m/s；Q—管段流量，L/s；D—管道的计算内径，m。消火栓给水管道流速一般1.4～1.8m/s,不宜大于2.5m/s。代入数据得：根据下式计算单位水头损失：式中i—每米管道的水头损失，mH20/m；—管道流速，m/s；\nD—管道的计算内径，m。代入数据得：根据下式计算沿程水头损失：式中—沿程水头损失，mH2OL—管段长度，m；i—每米管道的水头损失，mH2O/m。代入数据得：3）管段1-2的计算：取立管管径为DN100，则2点消火栓压力为：节点2压力下消火栓1点的出流量计算：式中—次不利点（n-1）处的流量，L/s；—次不利点（n-1）处的压力，mH2O；—消火栓局部水头损失，取2mH2O。—水带长度，m；\nAz—水带阻力系数，取值0.00712；B—水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，df=19mm时，取1.577。代入数据得：4）管段2-3的计算：管段2-3的流量为消火栓1和2的流量之和：即=5.41+5.81=11.22L/s，则3点消火栓压力为：4）管段3-4的计算：管径仍取DN100。管道3-4只有动压损失，静压、流量均无变化，故而节点4的压力为：3点与2点压力差为：=42.948-42.829=0.119mH2O因此可以忽略2-3管段之间的水损，认为2点和3点的压力近似相等。所以次不利管（XL-2）计算结果与最不利立管相同。根据以上计算，消火栓栓口压力均不大于0.50MPa，故不需要设置减压装置。5.1.5水泵接合器的选定\n楼内消火栓用水量为15L/s，每个水泵接合器的流量为10～15L/s，故选用2个水泵接合器即可，型号为SQSA100-1.6，公称通径100mm，工作压力1.6MPa，进水口（根数-直径mm）为2-65，接口型号KWS65。5.1.6消防储水量的容积消防水箱储水量的容积应按贮存10min的室内消防用水总量计算，以供扑球初期火灾之用。式中—消防水箱贮存消防水量，m3；—室内消防用水总量，L/s。为避免水箱容积过大，当室内消防用水量小于等于25L/s，经计算消防水箱所需消防储水量大于12m³时，仍可采用12m³；室内消防用水量大于25L/s，经计算消防水箱所需消防储水量大于18m³时，仍可采用18m³。故本设计采用容积为的消防水箱。为了保证最不利点消火栓静水压力要求，须设增压稳压设施。5.1.7消防贮水池计算在下列情况下应设置消防水池：1）市政给水管网为支状或只有一条进水管，且室内外消防用水量之和大于25L/s；2）当生产、生活用水量达到最大时，市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内外消防水量。消防水池的消防贮存水量应按下式确定：式中—消防水池贮存消防水量，m³；—室内消防用水量与室外消防用水量之和，L/s；—市政管网可连续补充的水量，L/s；—\n火灾延续时间，h；消火栓火灾延续时间详见《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）8.6.3条规定，本设计取2.0h。本设计采用有效容积为的消防水池。消防水池的补水时间不宜超过48小时；对于独立的石油库区，不应超过96小时。当容积大于500m³时、应分设成两个能独立使用的消防水池。5.1.8消防泵的选择管路总损失为消火栓给水系统所需总水压（）应为：式中—消防水泵的扬程，kPa；—最不利点处消火栓口的水压，kPa；—计算管路的水头损失，kPa；—消防水池最低水位与最不利点消火栓之高差，m。按消火栓灭火总用水量：Q=16.63L/S，扬程48m。根据《国家建筑标准设计图集S2—给水排水标准图集（消防设备安装）》（2004年合订本），选择XBD6/20-SLH型消防水泵，流量20L/s，扬程60m，转速2940r/min，配带电机型号Y180M-2，电机功率22kw，重量305kg。消防泵设置两台，一用一备。（有的还需计算室外消火栓和室内灭火器的配置）5.2室内喷淋系统5.2.1设计依据本工程是综合医院楼，属一类建筑，根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）8.5.1\n条，第4点规定：任一楼层建筑面积大于1500㎡或总建筑面积大于3000㎡的展览建筑、商店、旅馆建筑，以及医院中同样建筑规模的病房楼、门诊楼、手术部；建筑面积大于500㎡的地下商店应设置自动灭火系统。5.2.2系统的选择系统的设计选择应遵循《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）（2005年版）中的相关规定：1）环境温度不低于4℃，且不高于70℃的场所应采用湿式系统。2）自动喷水灭火系统的设计原则应符合下列规定：①闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；②湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动，预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警系统报警后自动启动；③作用面积内开放的喷头，应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水；④喷头洒水时，应均匀分布，且不受阻挡。3）自动喷水系统应有以下组件、配件和设施：①应设有洒水喷头、水流指示器、报警阀组、压力开关等组件和末端试水装置，以及管道、供水设施；②控制管道静压的区段宜分区供水或设减压阀，控制管道动压的区段宜设减压孔板或节流管；③应设有泄水阀（或泄水口）、排气阀（或排气口）和排污口；④干式系统和预作用系统的配水管道应设快速排气阀。有压充气管道的快速排气阀入口前应设电动阀。4）仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其作用面积应按最大疏散距离所对应的走道面积确定。5）闭式系统的喷头，其公称动作温度宜高于环境最高温度30℃。6）湿式系统的喷头选型应符合下列规定：①不做吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头；②吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；③顶板为水平面的轻危险级、中危险级Ⅰ级居室和办公室，可采用边墙型喷头；④自动喷水—泡沫联用系统应采用洒水喷头；⑤易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。\n1）医院、疗养院的病房及治疗区域，老年、少儿、残疾人的集体活动场所宜采用快速响应喷头。2）自动喷水灭火系统应有备用喷头，其数量不应少于总数的1%，且每种型号均不得少于10只。3）自动喷水灭火系统应设报警阀组。一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定：①湿式系统、预作用系统不宜超过800只；干式系统不宜超过500只；②当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时，应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头数。4）报警阀组宜设在安全易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m。安装报警阀的部位应设有排水设施。5）水力警铃的工作压力不应小于0.05MPa，并符合下列规定：①应设在有人值班的地点附近；②与报警阀连接的管道，其管径应为20mm，总长不宜大于20m。6）除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外，每个防火分区、每个楼层均应设水流指示器。7）应采用压力开关控制稳压泵，并应能调节启停压力。8）每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀。末端试水装置和试水阀应便于操作，且应有足够排水能力的排水设施。9）末端试水装置应由试水阀、压力表以及试水接头组成。试水接头出水口的流量系数，应等同于同楼层或防火分区内的最小流量系数喷头。末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道。5.2.3湿式自动喷水灭火系统方案说明根据规范要求和本工程的实际情况，本工程位于石河子市，设有室内采暖系统，其自动喷水灭火系统工作环境介于4℃～70℃之间，而该建筑属于一类建筑，火灾危险等级为中危险级，故而设计采用闭式湿式喷水灭火系统；根据建筑的服务功能，且石河子全年最高温度为42.2℃，闭式碰头类别选用吊顶型喷头，喷头为易熔合金喷头，公称动作温度为55℃～77℃，喷头颜色为本色，接管直径DN15，最高环境温度42℃，采用螺纹连接。\n湿式自动喷水灭火系统的基本特征为：系统由闭式喷头、水流指示器、信号阀、湿式报警阀组、控制阀和至少一套自动供水系统及消防水泵接合器等组成。湿式自动喷水灭火系统是准工作状态时管道内充满用于启动的有压水的闭式系统，系统压力由高位消防水箱或稳压装置维持，水通过湿式报警阀导向杆中的水压平衡小孔保持阀板前后水压平衡，由于阀芯的自重和阀芯前后的所受水的总压力不同，阀芯处于半闭状态（阀芯上面的总压力大于阀芯下面的总压力）。系统上装有闭式喷头，并与至少一个自动给水装置相连。当喷头受到来自火灾释放的热量驱动打开后，由于水压平衡小孔来不及补水，报警阀上面的水压下降，此时阀下水压大于阀上水压，于是阀板开启，向洒水管网及洒水喷头供水，同时水沿着报警阀的环形槽进入延时器（可避免报警阀误报，避免由于报警阀上部管道漏水而引起压力减小引起的报警动作）、压力继电器及水力警铃等设施，发出火警信号并启动消防水泵等设施，消防控制室同时接到信号，立即喷水灭火。根据“预防为主，防消结合”的方针，设计湿式自动喷水灭火系统，可最大限度的减少火灾破坏，将火灾有效地控制在初发阶段。本设计采用贮水池—消防水泵—屋顶水箱联合给水的供水方式，屋顶水箱可满足10min消防水量，消防水池可满足2h的消防用水量。5.2.3.1方案比选方案A：由市政管道引水至消防贮水池，再由消防泵供水；方案B：设消防贮水池、消防水泵、高位水箱的联合给水供水方式。项目方案代号方案A方案B系统说明\n消防用水由市政管网进入消防贮水池，一旦火灾发生，发生报警后，迅速启动变频消防泵，由消防泵连续将贮水池中的水送至室内消火栓给水系统，供消火栓灭火使用。其水量由贮水池保证，同时市政管网对消防水池连续补水，当市政管网补水出现困难时，则需通过水泵接合器，由外界其它水源将水量补充到室内消火栓系统和自动喷水灭火系统中。属于稳高压给水系统。市政管网引水至消防贮水池，作为消火栓和自动喷水灭火系统贮水，供消防泵取水至各消防用水点，同时由生活给水管在用水低峰时向高位水箱贮水待用，火灾发生时，前10min的消防水量由屋顶消防水箱供应，同时消防泵启动，并持续将消防贮水池内的消防贮水送至各消防用水点处，而市政管网则对消防贮水池进行连续补水，若出现市政管网补水困难时，则通过外设的水泵接合器由外界通过其它方式将消防用水补充到消火栓系统和自动喷水灭火系统中。属于临时高压给水系统。供电条件说明应有不间断的电力供应，使消防水泵能随时启动运行，在设计中应保证水泵、报警监测装置的电源。应有不间断的电力供应，使消防水泵能随时启动运行，在设计中应保证水泵、报警监测装置的电源，但设有屋顶水箱，储存有10min消防用水量，使该问题得以缓解，故可靠性较方案A好。其它方面的对比与室内消火栓系统大致相似，故经过比较，本设计选用方案B。注意：1）高位水箱最低水位与最顶层配水管网高差应满足报警阀开启的压力要求，高度不足时，可设增压稳压设施满足此要求。2）本设计采用两台消防泵，一用一备，互为备用，自动切换，水泵控制采用自动与手动共同控制，自动控制可实现发生火灾后最快地启动水泵，当消防贮水池中的水位达到最低水位时，停泵，保护水泵，同时实现自动化控制，减少管理难度，而手动控制是由于当自动控制发生故障不能正常使用时，可由人工启动消防泵供水，保证消防用水安全、可靠性。3）管材选用：因自动喷水灭火系统管道系统属有压管道，故选用无缝钢管，与室内消火栓管道系统管材统一，避免采购的复杂性。5.2.3.2水力计算\n1、自动喷水灭火系统的基本设计参数根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）（2005年版）附录A，本工程火灾危险等级为中危险级I级，其设计参数：喷水强度6L/(min·m2)，作用面积160m2，喷头工作压力为0.1MPa，喷头间距，采用矩形布置，最大长边边长为4.0m，一只喷头的最大保护面积为12.5m2，喷头与端墙最大间距为1.8m，喷头与墙壁的距离不宜小于0.6m。考虑建筑美观，采用吊顶喷头。2、消防用水流量中危险级的系统喷水灭火计算用水量为20L/s；设置自动喷水灭火系统的建筑物，同时必须设置消火栓。消火栓和自动喷水灭火系统的用水总量应按同时使用计算。5.2.3.3喷头出流量喷头的流量应按下式计算：式中q—喷头流量（L／min）；P—喷头工作压力（MPa）；K—喷头流量系数。5.2.3.4管道流量计算自动喷水灭火系统设计流量计算，宜符合下列规定：1)自动喷水灭火系统流量宜按照最不利位置作用面积和喷水强度计算。作用面积宜采用正方形和长方形，当采用长方形布置时，其长边应平行于配水支管，边长以为作用面积值平方根的1.2倍。2)对于轻危险级和中危险级建筑物、构筑物的自动喷水灭火系统进行水力计算时，应保证作用面积内的平均喷水强度不小于规定值。3)闭式自动喷水灭火系统设计秒流量，应按照下列方法计算。4)从系统设计最不利点的喷头开始计算，至假定作用面积所包括的最后一个喷头为止，依次计算沿程和局部水头损失和各喷头处得压力、流量值。5.2.3.5系统设计秒流量计算系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定：\n式中—系统设计流量，L/s；—最不利点处作用面积内各喷头节点的流量，L/min；—最不利点处作用面积内的喷头数。系统的理论计算流量，应按设计喷水强度与作用面积的乘积确定：式中—系统理论计算流量，L/s；—设计喷水强度，L/(min·m2)；—作用面积，m2。由于各个喷头在管网中的位置不同，所处的实际压力亦不同，喷头的实际喷水量与理论值有偏差，自动喷水灭火系统设计秒流量可按理论值的1.15～1.30倍计算。5.2.3.6管道水力计算根据以上叙述，本设计喷头流量特性系数为80，喷头处压力为0.1MPa，设计喷水强度为6L/(min·m2)，作用面积160m2，形状为长方形，边长，根据实际取两个矩形的组合为作用面积，（3.9×2.4=）9.36+（18×8.4=）151.2=，作用面积内喷头数共24个，布置形式如下图所示。\n则1、每个喷头的喷水量为：2、作用面积内的设计秒流量为：3、理论秒流量为：那么，，喷头布置偏多。4、作用面积内的计算平均喷水强度为：5、作用面积内最不利处4个喷头所组成的保护面积为：每个喷头的保护面积为：其平均喷水强度为：>6.0L/(min·m2)6、水力计算水力计算目的：计算出系统总流量和系统总的压力损失，来选择消防泵。要求：1）管路流速不大于5m/s经济流速2）节点13处压力不大于0.4Mpa3）忽略短立管的损失详细计算见附表。按照逐点法计算，每个管件的水力损失都计算在管道中。经过计算最大配水管入口的压力为0.389MPa<0.4MPa，满足设计要求。5.2.3.7选定管径选择喷淋配水支管、配水管管径时，应符合《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）（2005年版）表8.0.7规定，并满足其经济流速的要求。具体管径取值见附表，立管管径取为DN150。系统中直径等于或大于100mm的管道，应分段采用法兰或沟槽式连接件（卡箍）连接。水平管道上法兰间的管道长度不宜大于20m；立管上法兰间的距离，不应跨越3个以上楼层。净空高度大于8m的场所内，立管上应有法兰。5.2.3.8管道水头损失计算\n管道的局部水头损失按其沿程水头损失的20%采用，湿式报警阀取值0.04MPa，水流指示器取值0.02MPa。则5.2.3.9喷淋泵所需压力式中—水泵扬程或系统入口的供水压力，MPa；—管道沿程和局部水头损失的累计值，MPa；—最不利点处喷头的工作压力，MPa；—最不利点处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差，MPa。根据上述计算，喷淋泵流量为20.35L/s，扬程43m，选择XBD8/30-SLH型消防水泵，流量30L/s，扬程80m，转速2950r/min，配带电机型号Y200L2-2，电机功率37kw，重量405kg。喷淋泵设置两台，一用一备。5.2.3.10消防增压稳压设施发生火灾的10min内由屋顶消防水箱供给水量；当消防水箱设备的高度不能满足最不利层最远处喷头和消火栓所需水压时应设置增压设施，一般设稳压泵或气压给水设备。第一章建筑雨水排水系统6.1建筑雨水排水系统的分类和组成6.1.1建筑雨水排水系统的分类建筑屋面雨水排水系统的分类与管道的设置、管内的压力、水流状态和屋面排水条件等有关。按建筑物内部是否有雨水管道分为外排水系统和内排水系统。1）外排水系统\n外排水系统的各组成部分均敷设在室外，适用于多层建筑和大型厂房或库房。由于雨水管道敷设在室外，因此不会造成管道对室内人们活动和存放物品的影响。但屋面排水较分散，当建筑物较大，天沟较长时为保证天沟的坡度，需增加垫层厚度，也增加了屋面的荷载。1）内排水系统内排水系统是用管道将屋面雨水引入建筑物内部，再通过管道有组织将雨水排出室外。内排水系统又可分为封闭式系统和敞开式系统。封闭式系统的室内管道无开口部分，管道内呈压力流状态，排水能力大。但耗费管材，管道必须严密。敞开式系统的立管最终排入室内明渠或埋地管中，管渠可排入其他较清洁的废水。高层建筑宜采用封闭式内排水系统，不得采用敞开式系统。6.1.2建筑雨水排水系统的组成外排水系统中普通外排水主要由檐沟和水落管组成，天沟外排水系统主要由天沟、雨水斗和排水立管组成。内排水系统主要由雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、埋地干管和检查井组成。6.2建筑雨水排水系统的选择选择建筑物屋面雨水排水系统时应根据建筑物类型、建筑结构形式、屋面面积大小、当地气候条件以及生活生产的要求，经过技术经济比较，本着既安全又经济的原则选择雨水排水系统。安全的含义是指能迅速、及时地将屋面雨水排至室外，屋面溢水频率低，室内管道不漏水，地面不冒水。为此，密闭式系统优于敞开式系统，外排水系统优于内排水系统。堰流斗重力排水系统的安全可靠性最差。经济是指在满足安全的前提下，系统的造价低，寿命长。虹吸式系统泄流量大管径小，造价最低，87斗重力流系统次之，堰流斗重力排水系统管径最大，造价最高。本设计采用内排水系统，密闭式系统。室内雨水管系统无开口部分，不会引起水患，排水能力较大，室内设有密闭的埋地管和检查口，不会产生冒水。6.3建筑雨水排水管道的布置和敷设6.3.1建筑雨水排水管道的布置\n由于地处新疆石河子，年平均降雨量为199.1mm<200mm，属干旱区，且年蒸发量（1537.5mm）很大，故仅设一根立管。雨水斗收集雨水，通过连接管、悬吊管流入雨水排水立管，在地下室地面以下经埋地管引流至室外雨水管道。6.3.2建筑雨水排水管道的敷设1）屋面排水系统应设置雨水斗，且应选用稳流性好、泄流量大、掺气量少、拦污能力强的雨水斗，本设计选用87型雨水斗，详见国家标准图01S302《雨水斗》。2）连接管应牢固地固定在梁、桁架等承重结构上；变形缝两侧雨水斗的连接管，如合并接入一根立管或悬吊管上时，应设置伸缩器或金属软管。3）悬吊管应沿墙、梁或柱间悬吊并与之固定；一根雨水斗连接的雨水斗不宜超过4个，敷设坡度不宜小于0.005，管长超过20m时，宜设置检查口，位置宜靠近墙柱。4）立管宜沿墙、柱明装，有隐蔽要求时，可暗装与墙槽或管井内，并应留有检查口或门，立管下端与横管连接处，应在立管上设检查口或横管上设水平检查口，底部弯管处应设支墩或采取牢固的固定措施。5）排出管穿越基础墙应预留墙洞，可参照排水管道的处理方法；埋地管不得穿越设备基础及其它地下构筑物，埋设深度不得小于0.15m。6.4建筑雨水排水系统的设计计算本工程采用内排系统，降落在屋面的水沿屋面流入于雨水斗后，然后经连接管、悬吊管、流入立管，再经排出管地面；本节主要计算标准层的雨水系统，通过计算确定雨水斗、汇水面积、暴雨强度，进而确定连接管、立管、排出管管径等，本设计中采用多斗雨水系统。6.4.1屋面雨水量计算1）屋面设计汇水面积F\n2）暴雨强度公式查得石河子暴雨强度公式为式中P—设计重现期，a，查《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）表4.9.5，本设计应取P=5；t—设计降雨历时，本设计为屋面雨水排水管道设计，应取t=5min。所以，3）设计雨水流量式中—设计雨水流量，L/s；—当地降雨历时5min时的暴雨强度，；—径流系数，查《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）表4.9.6，屋面取0.9；—汇水面积，m2。则，4）雨水管道系统计算\n根据以上计算，选择87型雨水斗5个，规格为100mm的雨水斗，最大泄流量为12.0L/s（设计时采用12～16L/s）。连接管采用与雨水斗同径DN100，不再计算。雨水斗5为单斗排水，且雨水斗在立管正上方无需悬吊管；1-2-5悬吊管排水量为20.20L/s，假设雨水斗和悬吊管末端的几何高差为0.3m，则其计算水力坡度，查《建筑给水排水设计手册》（第二版上册）表3.2-6，选用DN150的悬吊管，实际坡度采用0.03，最大排水能力为23.9L/s，4-3-5吊管排水量为22.32L/s，其计算水力坡度为，选用DN150的悬吊管，实际坡度采用0.03，最大排水能力为23.9L/s，5-6悬吊管排水量为42.52L/s，其计算水力坡度为，选用DN200的悬吊管，实际坡度采用0.03，最大排水能力为51.6L/s。根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）表4.9.2选用DN200铸铁管，最大泄流量60.00L/s。根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009年版）4.9.21，重力流屋面雨水排水系统的埋地管可按满流排水设计，管内流速不宜小于0.75m/s，则，故埋地管与立管相同即可满足要求，设计坡度取为0.03。第一章室内热水供暖系统7.1概述\n本建筑为五层医院综合楼，一楼大厅和走廊采用低温低辐射地板采暖，其余房间采用散热器采暖。本设计室内计算温度依据《综合医院建筑设计标准》（JGJ49-88）以及《公共建筑节能设计标准—新疆维吾尔自治区实施细则》确定。根据建筑所处的地区，确定室外设计温度，进而计算房间的热负荷。采暖系统的计算是以所计算的热负荷为基础进行的，散热器采暖系统采用不等温降法进行水力计算来确定各设计管段的管径和系统所需要的压力；而低温辐射地板采暖系统采用等温降法进行水力计算来确定个管段的管径和系统所需要的压力；绘制出采暖系统图和平面图。7.2室内供暖设计的一般规定7.2.1供暖系统的管道与阀门1）设计集中采暖系统时，管路宜按南、北向分环供热原则进行布置并分别设置室温调控装置。2）供暖管道采用非镀锌的焊接钢管（旧称水煤气输送管），其规格见下表：公称直径普通焊接钢管GB3091-82加厚焊接钢管GB3092-82（mm）（in）PN≤1.0MPaPN≤1.6MPa（mm）重量（kg/m）（mm）重量（kg/m）1521.32.751.2521.253.251.442026.82.751.6326.83.52.01251″33.53.252.4233.542.913242.33.253.1342.343.7740483.53.84484.254.58502″603.54.88604.56.166575.53.756.6475.54.57.88803″88.548.3488.54.759.811004″114410.85114513.441255″1404.515.041404.518.241506″1654.517.811655.521.63\nDN32以下的管道采用丝扣连接；DN40以上的管道采用焊接。所有明装管道，刷防锈漆一道，银粉漆两道。保温管道只刷防锈漆两道。1）在供暖系统中，应按下列规定设置阀门：①供暖回水（或供汽与凝水）立管两端，应设置调节或关断阀门。②双管系统的支管上，应设置调节或关断阀门；单管带跨越管系统，支管上设置阀门与否，由设计者确定，跨越管上最好不设。③水平单管跨越式，当室温有调节要求时，支管上可设置阀门。④供暖系统进口的供、回水（或供汽）管上，各分支干管的始端，均应设置阀门。供暖入口装置应尽量明装，也可安装在入口地沟内。为便于检修，需设人孔。地沟内的检修通道宽度，不应小于0.6m。2）阀门的选用①闸阀：闸阀只用于全开、全闭的供热管道，不允许作节流作用。②截止阀：截止阀只用于全开、全闭的供热管道上，一般不作流量或压力调节用。常用于DN≤200的管道上。③蝶阀：蝶阀用于全开、全闭的供热管道上，也可作调节用。④止回阀（逆止阀）：止回阀有旋启式和升降式。旋启式可用于介质垂直向上流动的管道及水平管道上。升降式只适用于小口径及水平安装的管道上。⑤调节阀：调节阀可用于全开、全闭的供热管道上，并具有良好的调节性能。7.2.2管道的热胀冷缩处理室内供暖管道，因受热而产生的伸长，需采取如下处理措施：1）立管与干管的连接要用乙字弯，为使伸缩更好些，减少热应力，有时用两个弯头，甚至三个弯头。五层以下的建筑中的供暖立管，可不设置补偿器。五～七层建筑中的立管，当热媒为低温热水时，宜在立管中间设置固定卡；当热媒为低压蒸汽或高于110℃的高温热水时，立管上应设置补偿器。2）干管应合理地设置固定点，尽量利用管道的自然弯曲，来解决胀缩问题。由固定点起允许不设补偿器直管段最大长度如下表所示。热水温度（℃）6070809095100110120130140143151158蒸汽压力（105Pa）——————0.51.01.82.7345民用建筑554540353332302625222222—\n建筑物性质工业建筑65575045424037323027272725否则，固定点间要加方形补偿器。采用方形补偿器时，固定点之间的最大距离见下表。公称直径DN（mm）253240506580100125150200方形补偿器地沟或架空敷设（m）30354550556065708090无沟埋设（m）——45505560657080907.2.3室内供暖地沟与保温室内供暖地沟，多采用半通行地沟，其净尺寸不小于800～1000mm1200（高）mm。当竖管数为四根及四根以上，且需要经常检修时，宜采用通行地沟，其净尺寸不宜小于1200mm1800（高）mm。通行地沟造价太高，尽量少用。局部过门地沟，净尺寸一般为400mm400mm。地沟地面应有0.003的坡度，坡向供暖系统的入口。在最低处要设一集水坑。地沟设人孔。沿外墙设置的通行和半通行地沟，有条件时，在外墙上每隔20m设通风孔。通行地沟应设置永久照明设施。敷设在地沟内的供暖管道（包括过门地沟），明、暗装总立管，都应保温。敷设在非供暖房间内的管道，膨胀水箱及膨胀管、循环管、给水管和检查管，也都应保温。7.2.4供暖系统中空气的排除供暖系统应慎重地采取系统内空气排除的措施。1）上分式系统，应在供水干管末端（最高点）及局部抬高后可能集气处，设集气罐或自动排气阀。2）下分式系统，应在顶层每组散热器上部，设置手动或自动放风门；水平单管系统，应在每一组散热器上部，设置手动或自动放风门。如为上进上出式系统，则只在高端散热器设置放风门。3）中分式系统，供水干管末端（最高点）及局部抬高后可能集气处，设集气罐或自动排气阀；顶层散热器上部设置自动或手动放风门。7.2.5供暖系统的管道坡度及其它管道的间距\n1）管道坡度值应满足下列要求：汽、水逆向流动的蒸汽干管；汽、水同向流动的蒸汽干管；凝结水干管，一般；热水供、回水干管，一般；连接散热器的支管。2）室内各种管道之间的距离满足下表要求：室内管道敷设方式绝缘导线电缆电线管裸母线滑触线乙炔管氧气管燃气管给水管排水管压缩空气管平行0.51.01.50.50.51.00.15交叉0.30.50.250.250.10.10.1供暖管道应敷设在燃气、氧气、乙炔管道之下。供暖管道与电气开关插座、配电箱的距离不应小于0.5m。7.3设计依据7.3.1设计参数1）室外设计参数根据建筑物所在的地区是新疆北部的石河子市，查得冬季室外气象参数列在下表中：大气压力（KPa）冬季室外平均风速（m/s）冬季采暖室外计算温度（℃）冬季室外计算相对湿度（%）冬季日照百分率（%）96.821.5-258063设计采暖天数（d）冬季最多风向年最多风向的频率（%）最大冻土深度（m）极端最低温度（℃）180S111.4-39.82）室内设计参数根据建筑类型，房间的功能及使用情况，查《综合医院建筑设计规范》（JGJ49-88），室内采暖计算温度推荐值可参照下表的规定：用房名称计算温度（℃）诊查室、病人活动室、医生办公室、护士室18～20\n病房、病人厕所、治疗室、放射科诊断室18～22儿科病房、待产室20～22病人浴室、盥洗室21～25手术室、产房22～26本设计取地下室室内采暖计算温度为12℃，地上部分，诊室、医生办公室、治疗室、护士站室内采暖计算温度为20℃，病房室内采暖计算温度为22℃，水箱间、电梯设备用房、楼梯间、公共卫生间、大厅、走廊室内采暖计算温度为18℃。7.3.2动力与能源资料1）热源：城市热网2）热媒：热水参数室内热水供暖系统采用；低温热水辐射采暖系统采用。7.3.3采暖设备要求散热器要求散热性能好，金属热强度大，承压能力高，价格便宜，经久耐用，使用寿命长。本设计中采暖设备选用散热器供暖。对散热器的要求主要有以下几点：（1）热工性能方面的要求，散热器的传热系数值越高，说明其散热性能越好。提高散热器的散热量，增大散热器传热系数的方法，可以采用增加外壁散热面积（在外壁上加肋片）、提高散热器周围空气的流动速度和增加散热器向外辐射强度等途径。（2）经济方面的要求，散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本越低越好。（3）安装使用和工艺方面的要求，散热器应具有一定机械强度和承压能力；散热器的结构形式应便于组合成所需要的散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间，散热器的生产工艺应满足大批量生产的要求。（4）卫生美观方面的要求，散热器要外表光滑，不积灰和易于清扫，散热器的装设不应影响房间的观感。（5）使用寿命的要求，散热器应不易被腐蚀和破损，使用年限长。\n7.3.4朝向修正率根据《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）4.2.6条规定，朝向修正率宜按下表规定数值选用：北、东北、西北东、西东南、西南南0～10%-5%-10～-15%-15～-30%冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向的修正率，宜采用-10～0%，东、西向可不修正。本设计考虑的朝向修正率取值如下表：东西南北-5%-5%-15%10%7.4供暖系统的设计热负荷供暖热负荷是设计中最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。7.4.1热负荷组成1）围护结构基本耗热量（屋顶、墙、地板和窗耗热量）；2）围护结构修正耗热量（朝向、风力、高度影响的修正）；3）冷风渗透耗热量；4）冷风侵入耗热量；7.4.2热负荷计算1）围护结构基本耗热量在工程设计中，围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的，即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。实际上，室内散热设备散热不稳定，室外空气温度随季节和昼夜变化不断波动，这是一个不稳定传热过程。但不稳定传热计算复杂，所以对室内温度容许有一定波动幅度的一般建筑物来说，采用稳定传热计算可以简化计算方法并能满足要求。但对于室内温度要求严格，温度波动幅度要求很小的建筑物或房间，就需采用不稳定传热原理进行围护结构耗热量计算，详见“空气调节”工程的书籍。本设计采用稳定传热计算围护结构附加耗热量的基本耗热量，按下式计算：\n式中—围护结构基本耗热量，W；—围护结构的面积，㎡；—围护结构的传热系数，W/（㎡·℃）；—冬季室内计算温度，℃；—冬季室外计算温度，℃；—围护结构的温差修正系数。整个建筑物或房间的基本耗热量等于它的围护结构各部分（门、窗、墙、地板、屋顶等）基本耗热量的总和。①室内计算温度室内计算温度是指距地面2m以内人们活动地区的平均空气温度，对于一般民用建筑可以用其房间无冷热源影响的几何中心处得温度来代表。室内空气温度的选定，应满足人们生活和生产工艺的要求。生产要求的室温一般由工艺设计人员提出。生活用房间的温度，主要取决于人体的生理热平衡。它和许多因素有关，如与房间的用途、室内的潮湿状况和散热强度、劳动强度以及生活习惯、生活水平等有关。本设计的室内计算温度参照《公共建筑节能设计标准新疆维吾尔自治区实施细则》，并根据本说明7.3.1所述，取地下室室内采暖计算温度为12℃，地上部分，诊室、医生办公室、治疗室、护士站室内采暖计算温度为20℃，病房室内采暖计算温度为22℃，水箱间、电梯设备用房、楼梯间、公共卫生间、大厅、走廊室内采暖计算温度为18℃。②供暖室外计算温度供暖室外计算温度的确定，对供暖系统设计有很关键性的影响。若按稳定传热计算围护结构的基本耗热量，需为固定值，但通过研究我国冬季的气象资料可以发现，并不是每一年的室外最低温度都是一致的。如采用过低的\n值，是供暖系统的造价增加；如采用值过高，则不能保证供暖效果。根据前文所述，本设计采用的供暖室外计算温度值为。③温差修正系数值对于供暖房间围护结构外侧不是与室外空气直接接触，而中间隔着不供暖房间或空间的场合：式中、、—同前式；—不供暖房间或空间的空气温度。围护结构温差修正系数值的大小，取决于非供暖房间或空间的保温性能和透气状况。对于保温性能差和易于室外空气流通的情况，不供暖房间或空间的空气温度更接近于室外空气温度，则值更接近于1。此外，如两个相邻房间的温差大于或等于5℃时，应计算通过隔墙或楼板的传热量。本设计中，温差修正系数按《供热工程》（第四版）附录1-2选取。④围护结构的传热系数K值围护结构的传热系数K值，是指在单位时间内，单位面积的围护结构，两侧温差为1℃时，由一侧传至另一侧的热量。建筑物的围护结构，如墙、楼板、屋面、门窗等，一般为平壁，其计算方法如下：a.多层均质材料组成的平壁：式中—围护结构的传热系数，Ｗ/㎡·℃；　　　—围护结构的总传热热阻，㎡·℃/Ｗ；　　　—围护结构内表面换热系数，Ｗ/㎡·℃；—围护结构外表面换热系数，Ｗ/㎡·℃；—围护结构各层材料的厚度，m；\n—围护结构各层材料的导热系数，Ｗ/㎡·℃。a.围护结构中有空气间层的传热系数在严寒地区或其它地区的高级民用与公共建筑，其围护结构内常采用空气间层以减少传热量，如双层玻璃、空心屋面板、空心墙等。这是由于间层中的空气导热系数比固体材料小得多，空气间层的存在增加了结构的总热阻，减少了向外的传热量。围护结构中有空气间层的传热系数，在工程中可用下式计算：式中—空气间层的热阻，㎡·℃/Ｗ；其它符号与前式相同。b.非均质材料组成的围护结构传热系数有些墙体或屋面，无论是在垂直于热流方向，还是平行于热流方向，其组成材料都不是均匀的。这种非均质材料围护结构的传热，除了在热流方向存在有传热外，同时在垂直于热流方向的不同材料的接触之间也会进行传热。因而其传热过程比较复杂，计算传热系数时，可采用近似计算方法或实验公式法。此处采用中国建筑科学研究院建筑物理所推荐的实验公式计算传热系数。首先求出围护结构的平均热阻：式中—平均传热阻，㎡·℃/Ｗ；—与热流方向垂直的总传热面积，㎡；—按平行热流方向划分的与热流方向垂直的各个传热面积，㎡；—各个传热面积的总传热阻，㎡·℃/Ｗ；、—内、外表面换热阻，㎡·℃/Ｗ；—平均传热阻修正系数，非均质材料组成的围护结构传热系数K值：\n式中符号同前。a.地面传热系数室内的热量通过地面下的土壤，传到室外大气。通过靠近外墙的地面下的土壤传热途径较短，热阻较小；通过远离外墙的地面下的土壤传到室外大气时，所经过的途径较长，热阻较大。因此，室内地面的传热系数是随着离外墙的远近而有变化的。但当离外墙8m以外时，其传热系数变化很小，可认为是常数。由于地面的耗热量在房间总耗热量中占的比重较小，工程中常用近似计算法，把地面沿外墙平行的方向，分成四个计算地带。对于贴土非保温地面（组成地面的各层材料的导热系数都大于1.16Ｗ/㎡·℃），各地带的传热系数及热阻值见下表。第一地带靠近墙角的地面面积需计算两次。地带（㎡·℃/Ｗ）（Ｗ/㎡·℃）第一地带2.150.47第二地带4.300.23第三地带8.600.12第四地带14.200.07对于贴土保温地面（组成地面的各层材料中，有导热系数小于1.16Ｗ/㎡·℃的保温层）各地带的热阻值，可按下式计算：式中—贴土保温地面的热阻，㎡·℃/Ｗ；—非保温地面的热阻，㎡·℃/Ｗ；　　　—　保温层厚度，ｍ；　　　—　保温材料的导热系数，Ｗ/㎡·℃。\n对于铺设在地垄墙上的保温地面各地带的换热阻值，可按下式计算：e.传热系数低限值式中—围护结构的最小传热阻，㎡·℃/Ｗ；—供暖室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温差，℃；按《供热工程》（第四版）附录1-6选用；—冬季围护结构室外计算温度，℃。上式是稳定传热公式，实际上随着室外温度波动，围护结构内表面温度也随之波动。热惰性不同的围护结构，在相同的室外温度波动下，围护结构的热惰性越大，其内表面温度波动越小。具体如下表：围护结构的类型热惰性指标D的取值（℃）I＞6.0II4.1～6.0III1.6～4.0IV≤1.5注：1.表中、分别为供暖室外计算温度和累年最低日平均温度，℃；2.D≤4.0的实心砖墙，计算温度应按II型围护结构取值。本设计中，围护结构的传热系数K值由下表确定：围护结构传热系数K值围护结构部位传热系数K传热系数限值屋面0.290.45外墙（地下室）0.42（0.34）0.5地面0.400.5\n外窗2.412.9外挑部分0.290.5外门2.47⑤围护结构传热面积的丈量外墙面积的丈量，高度从本层地面算到上层地面（底层除外）。对平屋顶的建筑物，最顶层的丈量是从最顶层的地面到平屋顶的外表面高度；而对有闷顶的斜屋面，算到闷顶内的保温层表面。外墙的平面尺寸，应按建筑物外廓尺寸计算。两相邻房间以内墙中线为分界。门、窗的面积按外墙的外面上的净空尺寸计算。闷顶和地面的面积，应按建筑物外墙以内的内廓尺寸计算。对平屋顶，顶棚面积按建筑物外廓尺寸计算。地下室面积的丈量，位于室外地面以下的外墙，其耗热量计算方法与地面的计算相同，但传热地带的划分，应从与室外地面相平的墙面算起，亦即把地下室外墙在室外地面以下的部分看做是地下室地面的延伸。1）围护结构附加耗热量围护结构的基本耗热量是在稳定条件下计算得出的。实际耗热量会受到气象条件以及建筑物情况等各种因素影响而有所增减。由于这些因素影响，需要对房间维护结构基本耗热量进行修正。这些修正耗热量称为围护结构附加（修正）耗热量。附加（修正）耗热量有朝向修正、风力附加和高度附加耗热量等。围护结构的附加耗热量按其占基本耗热量的百分率确定。①朝向修正耗热量参考本设计7.3.4节。②风力附加耗热量：风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。在计算围护结构基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速约为4m/s的计算值。石河子冬季平均风速为1.5m/s，且根据《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）规定：建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野的建筑物，以及城镇、厂区内特别高出的建筑物，垂直的外围护结构附加5%～10%。故本设计不考虑风力附加耗热量。③高度附加耗热量：根据《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）\n规定：民用建筑和工业企业辅助建筑（楼梯间除外）的高度附加率，房间高度大于4m时，每高出1m应附加2%，但总的附加率不应大于15%。本设计中建筑只有一层高为4.2m，因此在本设计中高度附加可以忽略。1）冷风渗透耗热量在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量。影响冷风渗透耗热量的因素很多，如门窗构造、门窗朝向、室外风向和风速、室内外空气温差、建筑物高低以及建筑物内部通道状况等。对于多层（6层及6层以下）的建筑物，由于房屋高度不高，在工程设计中，冷风渗透耗热量主要考虑风压的作用，可忽略热压的影响。本设计采用缝隙法，即通过计算不同朝向的门、窗缝隙长度以及每米长缝隙渗入的冷空气量，确定其冷风渗透耗热量。式中—经门、窗渗入室内的总空气量，m³/h；—　每米门、窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季室外平均风速，采用下表中的数据，m³/（h·m）；门窗类型冬季室外平均风速（m/s）123456单层木窗1.02.03.14.35.56.7双层木窗0.71.42.23.03.94.7单层钢窗0.61.52.63.95.26.7双层钢窗0.41.11.82.73.64.7推拉铝窗0.20.51.01.62.32.9平开铝窗0.00.10.30.40.60.8注：1.每米外门缝隙渗入的空气量，为表内同类型外窗的两倍。2.当有密封条时，表中数据可乘以0.5～0.6系数。—门、窗缝隙的计算长度，m；—渗透空气量的朝向修正系数，可查《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）附录E。\n门、窗缝隙的计算长度，可按下述方法计算：当房间仅有一面或相邻两面外墙时，全部计入其门、窗可开启部分的缝隙长度；当房间有相对两面外墙时，仅计入风量较大一面的缝隙；当房间有三面外墙时，仅计入风量较大的两面的缝隙。确定门、窗缝隙渗入空气量后，冷风渗透耗热量，按下式计算：式中—经门、窗渗入室内的总空气量，m³/h；—供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m³；—冷空气的定压比热，；0.278—单位换算系数，1kJ/h=0.278W。1）冷风侵入耗热量在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量，同样可按下式计算：式中—流入的冷空气量，m³/h；其它符号同前。由于流入的冷空气量不易确定，根据经验总结，冷风侵入耗热量按下式计算：式中—外门的基本耗热量，W；—考虑冷风侵入的外门附加率，按下表采用。外门布置情况附加率一道门65n%两道门（有门斗）80n%三道门（有两个门斗）60n%公共建筑和生产厂房的主要出入口500%7.4.4热负荷计算举例以下是218药浴标间的计算过程\n1）围护结构耗热量北外窗面积=2.1×1.8=3.78北外墙面积=3.9×3.6-3.78=10.26西外墙面积=0.9×3.6=3.24外挑屋面面积=3.9×2.7=10.52温差修正系数，墙的传热系数为0.42，窗的传热系数为2.41，屋面传热系数为0.29，室内外计算温度差为47℃。围护结构基本耗热量公式，计算出该房间的各围护结构基本耗热量。东、西朝向修正率取-5%，北向修正率10%，南向修正率-15%，风力附加和高度附加均不予考虑，求出围护结构耗热量：2）冷风渗透耗热量本工程地处石河子市，由于资料不足，可近似地取乌鲁木齐渗透空气量的朝向修正系数为：东向n=0.55，西向n=0.25，南向n=1.00,北向n=0.35。本工程为双层塑钢窗在1.5m/s的风速下渗入的空气量为0.75\n，外窗缝隙长度根据门窗型号查门窗表得，外窗缝隙长度为7.48m。渗透风量则冷风渗透耗热量4）冷风侵入耗热量此房间无外门，故没有冷风侵入量，房间总耗热量为933.90W。将所有房间按上述方法计算，并将计算结果列入表中。7.5热水供暖系统设计方案比较与确定热水采暖系统形式的选择，应根据建筑物的具体条件，考虑功能可靠、经济，便于管理、维修等因素，采用适当的采暖形式。7.5.1循环动力根据设计资料中给出动力与能源资料为城市热网提供热媒（热水参数=75℃，=50℃），系统与室外管网连接，本设计拟采用机械循环系统。7.5.2供、回水方式供、回水方式可分为单管式和双管式。双管热水供暖系统：按供回水干管的位置不同，可分为上分、中分、下分（或上供、中供、下供）三种系统。双管热水供暖系统由于自然循环压头作用，容易引起垂直失调现象，但因供回水支管均可装调节阀，系统调节管理较为方便。单管热水供暖系统：构造简单，节省管材，造价低。采用上分式系统能够集中排除空气。可减轻垂直失调现象，是目前五～六层建筑中采用最多的一种系统。但一个垂直单管采暖系统所连接的层数不宜超过十二层。层数过多会使立管管径过大，下部水温过低，散热器面积过大不好布置，为了提高下层散热器的水温可设成带闭合管的单管垂直式采暖系统。本工程为综合医院，对室内供暖要求较高，故选择双管下供下回式热水供暖系统，保证室内温度稳定。7.5.3供、回水方式系统敷设方式可分为垂直式和水平式系统。\n水平式热水供暖系统：水平式采暖系统结构管路简单，节省管材，无穿过各层楼板的立管，施工方便，造价低，可按层调节供热量，当设置较多立管有困难的多层建筑或高层建筑时，可采用单管水平串联系统。并且有可能利用最高层的辅助空间（如楼梯间、厕所等）架设开口式膨胀水箱，不必在顶棚上再专设安装膨胀水箱的房间，这样不仅降低了建筑造价，还不影响建筑物外形美观。但该系统的排气方式较为复杂，水平串联的散热器不宜过多，过多时除后面的水温过低而使散热器片数过多外，管道的膨胀问题处理不好易漏水。垂直式热水供暖系统：结构管路简单，比较节省管材，施工管理方便，造价较低，但易造成垂直平失调。在无需考虑分区问题，目前被广泛采用。根据上述比较与分析，结合本工程立管布置不宜过多，所以，本工程采用水平式系统。7.5.4供、回水管布置方式供、回水管布置方式可分为水平单管串联式和跨越式、水平双管同程式和异程式、水平网程式。水平单管串联式系统中热媒顺序地流经各个散热器，温度逐次降低，环路简单，阻力最大，各个散热器不具有独立调节能力，工作时相互影响，任何一个散热器出现故障其他均不能正常工作，并且散热器组数一般不宜过多，否则末端散热器热媒温度较低，供暖效果不佳。水平单管跨越式系统比串联式系统每组散热器下多一根跨越管，热媒一部分进散热器散热，另一部分经跨越管与散热器出口热媒混合，各个散热器具有一定的调节能力。水平双管异程式系统布置简单、节省管材，但各立管的压力损失难以平衡，会出现严重的水力失调现象。而同程式系统可消除式减轻水力失调现象，故有条件时宜采用同程式系统。水平双管同程式系统，热媒经水平管道流入各个散热器，并联散热器的热媒进出口温度相等，水平管道进出散热器的长度相等，热负荷调节能力强，可根据需要对负荷任意调节，且互不影响。但比水平单管跨越式系统多一根水平管道，给管道的布置带来了不便。由于户内供、回水采用的是水平下供下回的方式，系统的局部高点是散热器，必须安装冷风阀，以便于排出系统内的空气。\n水平网程式系统中热媒由分、集水器提供，可集中调节各个散热器的散热量，常应用于低温辐射地板采暖。根据上述比较，本设计选择水平单管跨越式系统经济合理。7.5.5工程方案确定综合上述分析，本工程热水供暖系统采用机械循环、水平单管跨越式、下供下回式系统。7.6室内供暖系统末端装置的选择及安装形式室内供暖系统的末端散热装置是供暖系统完成供暖任务的重要组成部分。它通过散热以补充房间的热损失，从而保持室内要求的温度。不同的采暖方式末端装置也不同。由于本建筑为公用建筑，地处新疆北部地区，所以根据热力管网条件和建筑物性质，以及甲方要求，本设计主要采用散热器采暖，一楼大厅及走廊采用低温低辐射采暖。7.6.1散热器选择的基本要求1）热工性能方面的要求。散热器的传热系数K值越高，说明其散热性能越好。提高散热器的散热量，增大散热器传热系数的方法，可以采用增大外壁散热面积（在外壁上加肋片）、提高散热器周围空气流动速度和增加散热器向外辐射强度等途径。2）经济方面的要求。散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本越低，其经济性越好。3）安装、使用和生产工艺方面的要求。散热器应具有一定的机械强度和承压能力；散热器的结构形式应便于组合成所需要的散热面积，结构尺寸要小，少站房间面积和空间；散热器的生产工艺应能满足大批量生产的要求。4）卫生和美观方面的要求。散热器外表光滑，不积灰和易于清扫，散热器的装设不应影响房间观感。5）使用寿命的要求。散热器应不易于被腐蚀和破损，使用年限长。目前，国内外生产的散热器种类繁多，样式新颖。按其制造材质，主要有铸铁、钢制散热器两大类。按其构造形式，主要分为柱型、翼型、管型、平板型等。7.6.2散热器的选择原则\n1）散热器的工作压力，应满足系统的工作压力，并符合国家现行有关产品标准的规定。2）民用建筑宜采用外形美观、易于清扫的散热器。3）放散粉尘或防尘要求较高的工业建筑，应采用易于清扫的散热器。4）具有腐蚀性气体的工业建筑或相对湿度较大的房间，应采用耐腐蚀的散热器。5）采用钢制散热器时，应采用闭式系统，并满足产品对水质的要求，在非采暖季节采暖系统应冲水保养；蒸汽采暖系统不应采用钢制柱型、板型和扁管等散热器。6）采用铝制散热器时，应选用内防腐型铝制散热器，并满足产品对水质大要求。7）安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁等散热器。本设计选择TZ2-5-5（M132）型铸铁散热器。结构简单，防腐性好，使用寿命长，热稳定性好，且柱型散热器是呈柱状的单片散热器，外表光滑，每片各有几个空的立柱相互连通，可更具需要，把各个单片组装在一起形成一组散热器。7.6.3散热器的布置和安装1）散热器宜安装在外墙窗台下，当安装或布置管道有困难时，也可靠内墙安装。2）两道外门之间的门斗内，不应设置散热器。3）楼梯间的散热器，宜分配在底层或按一定比例分配在下部各层。楼梯间散热器的分配比例（%）建筑物的总楼层数散热器所在楼层1F2F3F4F5F6F26535————3503020———4503020———550251510——650201515——74520151010—≥8402015101054）\n散热器宜明装。暗装时装饰罩应有合理的气流通道、足够的通道面积，并方便维修。1）幼儿园的散热器必须暗装或加防护罩。2）底部距地面不小于60mm，通常取150mm；顶部距窗台板不小于50mm；背部与墙面净距不小于25mm。7.6.4散热器的计算散热器计算是确定供暖房间所需散热器的面积和片数。1）散热器面积的计算散热器散热面积Ｆ按下式计算：式中　　—　散热器的散热面积，㎡；　　　　—　散热器的散热量，Ｗ；　　　　—散热器内热媒平均温度，℃；—供暖室内计算温度，℃；　　　　—散热器的传热系数，Ｗ／（㎡·℃）；—　散热器组装片数修正系数；　　　　—　散热器连接形式修正系数；　　　　—　散热器安装形式修正系数。①在热水供暖系统中，为散热器进出口水温的算术平均值。式中　　—　散热器进水温度，℃；　　　　—　散热器出水温度，℃。对于双管热水供暖系统，散热器的进、出口温度分别按系统的设计供、回水温度计算。②散热器的传热系数K时表示当散热器内热媒平均温度与室内气温相差1℃\n时，每1㎡散热器面积所放出的热量，单位为Ｗ／（㎡·℃）。它是散热器散热能力强弱的主要标志。散热器传热系数K值是在一个长×宽×高为（4±0.2m）×（4±0.2m）×（2.8±0.2m）的封闭小室内，保持室温恒定下进行的。散热器应无遮挡，敞开设置。试验结果整理成如下关系式：或式中—在实验条件下，散热器的传热系数，Ｗ／（㎡·℃）；—由实验确定的系数；—散热器热媒与室内空气的平均温差，℃；—在散热器面积Ｆ条件下的散热量，W。散热器的传热系数K值和散热量Q值实验数据详见《供热工程》（第四版）附录2-1和附录2-2。③如前所述，散热器的传热系数K值和散热量Q值是在一定条件下，通过实验测定的。若实际情况与实验条件不同，则应对所测值进行修正。修正系数、、取值如下表：散热器组装片数修正系数每组片数＜66～1011～20＞100.951.001.051.10注：上表仅适用于各种柱型散热器，长翼型和圆翼型不修正。其他散热器需要修正时，见产品说明。散热器连接形式修正系数连接形式同侧上进下出异侧上进下出异侧下进下出异侧下进上出同侧下进上出四柱813型11.0041.2391.4221.426M-132型11.0091.2511.3861.396长翼型11.0091.2251.3311.369散热器安装形式修正系数详见《供热工程》（第四版）附录2-5。1）散热器片数的确定\n根据上述方法计算出所需散热器面积后，按下式计算所需散热器的总片数：式中—每片散热器散热面积，㎡/片。具体计算见附表。7.7热水供暖系统水力计算通过上述对系统形式的选择，对系统进行布置，管道布置应满足以下要求：1）采暖系统的供水和回水的管道应在热力入口处与其他系统分开设置；2）采暖系统应在热力入口处的供回水总管上设置温度计，压力表及除污器。必要时，应装设热量表；3）热水采暖系统的各并联环路之间的计算压力损失相对差额不应大于15%;7.7.1水力计算的目的及原理设计热水供暖系统，为使系统中个管段的水流量符合设计要求，以保证流进散热器的水流量符合要求，就要进行管路的水力计算。当流体沿管道流动时，由流体分子间及其与管道壁面的摩擦，就有能量损失；儿当流体流过管道的一些附件(如阀门、弯头、三通、散热器等）时由于流动方向与速度的改变，产生局部撞击和漩涡，也要损失能量。前者称为沿程损失后者称为局部损失。因此，热水供暖系统中计算管段的压力损失，可以由下式表示：式中—计算管段的压力损失，Pa；—计算管段沿程损失，Pa；—计算管段局部损失，pa；R—每米管长沿程损失，Pa/m；—管段长度，m。\n在管路的水力计算中，通常把管路中的流量和管径没有改变的一段称为一个计算管段，任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。管路的水力计算从系统的最不利环路开始，由n个串联管路组成的最不利环路，它的总压力损失为n个串联管段压力损失的综合。7.7.2水力计算的方法及过程本设计采用不等温降法进行水力计算，对于异程式采暖系统宜采用不等温降法进行计算，所需散热器面积完全遵守节点压力平衡分配流量的规律。其原理为单管系统中每根立管温降不必相等的前提下，当其中一个并联环路节点压力确定完后对另一个并联环路给定管径，根据并联环路压力平衡要求，计算其实际流量以此计算出实际温降△t，进而计算散热面积。7.7.3不等温降法的水力计算的具体步骤进行室内热水供暖系统不等温降法的水力计算，一般从最不利环路开始。1）给定最远管路的温降，一般按设计温降取值22℃，由温降及最远端耗热量已知，可通过公式计算出流量，考虑经济比摩阻，确定最远管管径和压力损失值。2）确定环路最远端立管管径，该立管与上述计算管段流量相同，确定最远端立管的压力损失值。3）根据并联环路压降相等的原理，可以知道下一管段的压降等于最远管段的压降与最远端立管压降之和，再通过压力值反推出流量和管径。并通过流量来确定温降值。4）按照上述方法，由远至近依次确定出该环路各供水管、回水管段的管径和压力损失值，并计算出各管段的温降。5）其他环路也以此方法进行计算，各环路的不平衡率不大于15%。如果大于此值，进行管径的调整，以达到平衡。6）在完成环路的水力计算后，在计算地下室的环路，如果地下室环路的不平衡率过大，则使用阀门调节。7.7.4不等温降法水力计算举例以水力计算环路1为例，先对环路1进行管段编号，从管段1开始，已知其管段的耗热量，计算温降取值22℃，可按计算公式\n=230.32kg/h，依据G和比摩阻R值在《供热工程》（第四版）查附录4-1,确定管径为DN25，依据管径及流量查《供热工程》附录4-5，得当ξzh=1时的压力损失值△P，并通过附录4-4选取λ/d，则可计算出；分别计算出各管段的管径和温降，并计算出总的压力损失，列于表1-4中。计算环路之间的不平衡率：环路1-6、环路6-3、环路1-2的不平衡率为：△1=1951+62.3-2153/(1951+62.3)=-0.07<0.15平衡△2=2128+53.07-2016/2016=0.08<0.15平衡△3=2016+16.95-2141/(2016+16.95)=-0.05<0.15平衡7.8低温辐射地板采暖系统的设计与计算7.8.1低温辐射地板采暖系统设计的一般规定1）低温热水地面辐射采暖系统的设计，应遵循《地面辐射供暖技术规程》（JGJ142）的各项有关规定。2）地面辐射采暖系统户内的供水温度，不应高于60℃；供回水温差不宜大于10℃。3）当外网提供的热媒温度高于60℃时，宜在各户的分、集水器前设置混水换热器。4）加热管的敷设间距一般不应小于150mm，也不宜大于300mm。5）加热管与墙体表面间距不宜小于200mm。6）地面面积超过30㎡，或长度大于6m时，每隔5m应设置宽度≥8mm的伸缩缝。7.8.1低温辐射地板采暖系统的计算1、低温热水地板辐射采暖辐射热负荷计算低温热水采暖热负荷的计算方法可按上述方法进行计算，并对计算出的热负荷乘以0.9-0.95的修正系数。即1、低温热水地板辐射采暖辐射采暖地面散热量的计算地板敷设采暖地面散热量计算的目的是确定地面敷设盘管的长度。计算时应扣除来自上层地板向下的传热量。单位地面的散热量应按下式计算：\n式中—单位地面面积所需的散热量，W/㎡；Q—房间所需的地面散热量，W；F—敷设加热盘管的地面面积，㎡。取F=150㎡，则查《供热工程》（第四版）附录2-6-1，取盘管间距为250mm，散热量为108.7W，热损失27.9W。满足设计要求。