沈阳某大学建筑给排水设计说明书_secret 72页

沈阳建筑大学毕业设计目录第一章工程概况及设计任务................................................11.1工程概况..............................................................11.2设计资料..............................................................11.2.1建筑设计资料.......................................................11.2.2城市给水排水设计资料...............................................11.3工程设计任务..........................................................2第二章方案设计说明......................................................32.1建筑冷水给水工程设计..................................................32.1.1系统的选择.........................................................32.1.2系统的组成.........................................................32.1.3贮水池的布置.......................................................32.1.4水泵装置设置要点...................................................32.1.5水箱的布置及管道安装...............................................32.2建筑消防工程设计......................................................42.2.1系统的选择.........................................................42.2.2系统的组成.........................................................52.3建筑排水工程设计......................................................62.3.1系统的选择.........................................................62.3.2系统的组成.........................................................62.4建筑热水给水工程设计..................................................62.4.1系统的选择.........................................................62.4.2系统的组成.........................................................72.5管道及附件安装工程....................................................72.5.1冷水给水管道及设备安装要求.........................................72.5.2排水管道安装要求...................................................72.5.3消防管道及设备安装要求.............................................82.5.4热水给水管道及设备安装要求.........................................9\n沈阳建筑大学毕业设计第三章计算说明书.......................................................103.1建筑冷水给水工程设计计算.............................................103.1.1贮水池容积计算....................................................103.1.2高位水箱容积计算..................................................113.1.3设计秒流量计算....................................................123.1.4冷水给水管网水力计算..............................................123.1.5室外环网的水力计算及水表的选择....................................203.2建筑消防工程设计计算.................................................233.2.1消火栓系统设计计算................................................233.2.2自动喷洒系统设计计算..............................................283.3建筑排水工程设计计算.................................................323.3.1生活污废水排水工程设计计算........................................323.3.2屋面雨水排水工程设计计算..........................................383.4建筑热水给水工程设计计算.............................................40第四章技术经济分析.....................................错误！未定义书签。第五章结论............................................错误！未定义书签。参考文献................................................................62致谢...................................................................63附录1附录2\n沈阳建筑大学毕业设计南京市白领单身公寓建筑给水排水工程设计第一章工程概况及设计任务本次设计的目的是充分利用所学的现有的知识，完成高层建筑给水排水工程的设计。此次设计基本上实现了我们从理论知识向实际工程设计的转变，充分的把理论知识应用到实际的工程当中，并对设计的方案、内容加以有针对性地、有说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。本次设计在选题的过程中，考虑到地区性、建筑性质，选用高层建筑，建筑类别相对高级，进行建筑给水排水工程的设计，满足人们的生活需要，并且使人们得到舒适、便利生活环境。设计的大体内容是：建筑给水工程、排水工程、热水工程和消防工程，设计的意义在于满足人们生活用水的同时，要满足室内的消防用水，保证人们居住的安全性。设计的依据为相关书籍和设计手册、规范。在设计中，大都按照常规方法，严格依据设计手册中的相关规范来进行，建筑给水排水系统及卫生设备要相对完善，在技术上要保持先进的水平，在计算的过程中，尽量使用符合经济流速的管径,以便降低成本，同时要考虑水的漏失、压力情况来选择管材和一些连接管件，以便在水从市政管网输送到建筑内用户的过程中，水的漏失量最少，节约水资源。1.1工程概况南京市建一幢高层白领单身公寓，地上十六层，地下一层，地下一层为设备用房，地上一层到十六层为公寓，屋顶设有水箱间。各层高度如下：地下室5.1m，标准层3.3m,顶层4.2m，建筑总高度53.7m，总建筑面积约为12000m。楼体为钢筋混凝土结构。1.2设计资料1.2.1建筑设计资料建筑物地下一层平面图、地上一层平面图、标准层平面图、建筑剖面图及其它专业提供的用水条件。1.2.2城市给水排水设计资料（1）给水条件该城市以城市给水管网为水源，室外给水管道来自主体建筑距东面墙10m，接管点埋深1.5m,，管径为400mm,另一条市政给水管道距主体建筑南面15m，接管点埋深1.4m，1\n沈阳建筑大学毕业设计管径为200mm，管材为铸铁管，常年所提供的资用水头为0.3Mpa，最冷月平均水温为6度，总硬度月平均最高值为德国度，城市管网不允许直接抽水。（2）排水条件建筑内卫生间污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道，室外排水管道位于主体建筑北面，埋深2.0m，管径200mm，管材为混凝土管。（3）热源条件建筑外锅炉房位于建筑东南面，直接作为建筑热源。（4）卫生设施公共用房每层设公共卫生间，内设蹲式大便器、洗手盆、污水盆等。有完善的给水排水设施及全天候的热水供应。（5）其他A．空调冷水机组补充水3台冷水机组，冷却水量分别为310立方米/每小时，465立方米/每小时，620立方米/每小时，24小时运行，补充水按循环水量的1%计算。B．热水交换站的用水量为30立方米/每小时，补充水按循环水量的2%计算。C．未预见水量按日用水量的15%计算。1.3工程设计任务在本次设计中，要求设计的该建筑的给水排水工程的内容如下：（1）建筑冷水给水工程设计（2）建筑消防工程设计A.消火栓系统工程设计B.自动喷洒系统工程设计（3）建筑排水工程设计A.生活污废水排水工程设计B.雨水排水工程设计（4）建筑热水给水工程设计2\n沈阳建筑大学毕业设计第二章方案设计说明2.1建筑冷水给水工程设计2.1.1系统的选择该建筑为高层公寓，市政管网常年所提供的资用水头为0.3mp,只能满足地上一层到六层的用水水压要求，根据设计资料以及规范中的要求，故采用二次加压，利用高位水箱以上行下给的方式供水。这种方式适用于室外给水管网水压经常不足且不允许直接[1]抽水、允许设置高位水箱的高层建筑。综上所述，该建筑的给水系统分高、低两区，方案如下：1～6层为低区，利用市政给水管网直接供水，采用下行上给式；7～16层为高区，利用高位水箱供水，采用上行下给式。2.1.2系统的组成整个给水系统由引入管、水表节点、给水管网和附件以及加压设备和贮水池、高位[2]水箱等构筑物组成。2.1.3贮水池的布置根据该建筑的建筑格局，贮水池布置在室外。消防用水与生活用水合用一个贮水池，为了保证消防用水不被动用，在生活水泵吸水管伸入贮水池处开一小孔，当水位下降到[3]此处时，小孔露出水面，空气进入管中，生活水泵则不能再从贮水池中吸水。2.1.4水泵装置设置要点[1]本设计中，生活水泵装置设置满足下列要求：（1）每台水泵设置单独的吸水管；（2）每台水泵的出水管上装设阀门、止回阀和压力表，吸水管上装设真空压力表；（3）设置备用泵，备用泵的容量与最大一台水泵相同；（4）水泵机组的基础侧边之间和至墙面的距离为0.70米，水泵机组的基础端边之间和至墙面的距离为1.0米，水泵机组的基础高出地面0.10米。2.1.5水箱的布置及管道安装[1]1．本设计中，水箱布置间距满足下表要求：3\n沈阳建筑大学毕业设计表2-1水箱布置间距要求水箱外壁至墙面的距离水箱至建筑结构最低点水箱形式水箱之间的距离设浮球阀一侧无浮球阀一侧的距离圆形0.80.50.70.6方行或矩形1.00.70.70.62．本设计中，水箱利用钢板制成，设有进水管、出水管、溢流管和泻空管。各管[1]道安装要求如下：（1）进水管：水箱进水管从侧面接入，进水管出口装设浮球阀，进水管中心距水箱顶200毫米。（2）出水管：水箱出水管从侧壁接出，出水管内底高出水箱内底50毫米，出水管上装设阀门。（3）溢流管：水箱溢流管从侧面接出，溢流管直径比进水管大1级，溢流沿口比最高水位高50毫米，溢水管上不设阀门。（4）泄水管：水箱的泄水管从水箱底部最低处接出，泄水管上面装有阀门，并与溢流管连接，泄水管管径50毫米。2.2建筑消防工程设计2.2.1系统的选择本建筑属于高层建筑，根据高层民用建筑设计防火规范，本建筑属于二类建筑，消[4]防等级为中危险二级。在本设计中设置独立的消火栓系统和自动喷水灭火系统，并且该建筑是立足于以室内消防设施来扑救火灾。1．消火栓系统消火栓给水系统是室内消防系统的主要设施。本设计中，消火栓系统的设计遵循以[1]下原则：（1）消火栓给水系统与其他给水系统分开独立设置。（2）消火栓给水系统管道布置成环状管网，其进水管为两条。（3）室内消火栓保证同层相邻两只水枪的充实水柱同时到达室内的任何部位。（4）消防电梯前室设有消火栓。4\n沈阳建筑大学毕业设计（5）屋顶水箱间设有检验用消火栓。（6）室外设置水泵接合器,水泵接合器的数量按室内消防用水量的计算确定。该建筑为高层公寓，按照高层民用建筑设计防火规范，室内消火栓系统的流量为[4]30l/s，室外消火栓系统的流量为20L/s。根据规范消火栓系统的最低点的静水压力不[4]宜超过0.8Mpa，当超过0.5Mpa时宜用减压阀减压。按照规范规定，在该建筑内每层的走廊、电梯前室以及地下室中均布有消火栓，其间距不大于30m，消火栓采用暗装，不防碍避难行动。综上所述，通过比较决定，本建筑的消火栓系统布置方案如下：系统采用消火栓口直径为65mm，水枪喷嘴口径为19mm，直径65mm的麻织水带，水带长度为25m，水枪充实水柱为12m，单个水枪的流量为5l/s，消火栓的保护半径达28.5m，水箱中贮存10min消防用水量，室外设有水泵结合器。2．自动喷水灭火系统根据规范规定，本建筑属于中危险级二级，三个基本数据为：设计喷水强度为22[5]8L/min.m，作用面积为160m，喷头工作压力0.1MPa，即10m水柱。本设计自动喷水灭火系统选型、布置的方案如下：系统采用湿式自动喷水灭火系统，[5]由湿式报警装置，闭式喷头和管道等组成。闭式自动喷水灭火系统最不利点处喷头的[5]工作压力为10米水柱。自动控制报警阀安装在地下室，地面有排水措施。系统末端设[5]置检验装置，末端检验装置包括截止阀、压力表、泄水管、泄水口。室外设有水泵接合器。喷头的布置与安装：在本设计中，喷头采用闭式喷头。为了保证消防自救能力，在地下室除设备间外，公寓的客房、走廊中均设有喷头。各层的喷头布置采用3.6×3.6m[5]的正方形，距墙不小于0.1m，不大于1.8m。由于本建筑防火面积较大，喷头总数超过800个，因而系统作竖向分区。系统的每个竖向分区都单独设置自动控制报警阀。湿式自动喷水灭火系统，每组报警阀后喷头数[5]按不大于800个设计。经过初步计算，本建筑内应设置三个自动控制报警阀。2.2.2系统的组成[5]本设计中，消火栓系统和自动喷洒系统的组成如下：消火栓系统：消火栓用泵、消防管网、减压孔板、消火栓、水泵接合器以及自动控制报警装置组成。5\n沈阳建筑大学毕业设计自动喷水灭火系统：自动喷洒用泵、消防管网、报警装置、水流指示器、喷头以及水泵接合器组成。2.3建筑排水工程设计2.3.1系统的选择根据实际情况、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，本设计排水系统采用合流制，卫生间污废水经化粪池处理后排至市政排水管网。雨水采用独立的排水系统，设专门的雨水立管将雨水排入市政排水管道。1．污水排水系统在本设计中，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[1]的臭气侵入室内，污染环境。因此，在本建筑设计中设置专用通气管。综上所述，本建筑为高层建筑，排水系统分为高、低两区，高区二到十六层采取集中排水，低区一层采取单独排放，并就近排至户外。高区排水立管设有专用通气管，低区不设。地下室积水经地沟排至集水坑，再通过污水提升泵排至室外。2．雨水排水系统本设计中，屋面雨水采用封闭式内排水系统。封闭式内排水系统是用管道将屋面雨[2]水引入建筑物内部，再通过管道有组织的将雨水排至室外。2.3.2系统的组成1．污水排水系统本设计中，污水排水系统由卫生洁具、横支管、立管、排出管（出户管）、通气管、[6]检查口、清扫口、检查井、抽升设备以及化粪池组成。2．雨水排水系统本设计中，屋面雨水内排水系统由雨水斗、连接管、悬吊管、排水立管、排出管以[7]及埋地管组成。2.4建筑热水给水工程设计2.4.1系统的选择根据建筑类型、热源设置方式、管网布置、用水要求不同等情况，本设计热水供应系统采用集中热水供应系统，全天24小时不间断供应热水。热水给水系统分为高、低6\n沈阳建筑大学毕业设计两区，高区为7～15层，低区为1～6层，两区均采用上行下给的方式供水。地下室设有容积式热交换器，由室外锅炉房向热交换器输送蒸汽，经换热器出来的水供给用户。为保证系统的安全运行，本设计中，热水供应系统采用机械循环系统。水加热的方式为间接加热。2.4.2系统的组成本设计中，热水给水系统由热交换器、配水管网、回水管网、循环水泵、自动排气[6]阀、用水器具组成。2.5管道及附件安装工程2.5.1冷水给水管道及设备安装要求1．管道布置的原则[1]本设计中，冷水给水管道布置和敷设的原则如下：（1）满足系统的最佳水力条件，保证给水质量，减少阻力损失，节省能源，缩短管道长度，节省材料。（2）保证管道安全不受损坏。（3）避免管道受到腐蚀和污染。（4）管道敷设力求美观和维护检修的方便，充分利用地下室的空间、吊顶空间、管道竖井等位置。2．管道敷设[2]本设计中，给水管道的敷设要求如下：（1）给水横干管敷设在地下室顶棚下和吊顶内，立管设在管道井内。（2）给水支管采用明敷设，管材均采用给水塑料管。（3）各层给水管采用暗装敷设,横向管道在室内装修前敷设在吊顶中。（4）给水管与排水管平行、交叉时，距离分别大于0.5m和0.15m，交叉处给水管在上。给水管与热水管道平行时，给水管设热水管下面100mm。2.5.2排水管道安装要求1．排水管道布置的基本原则[6]本设计中，排水管道布置的基本原则如下：（1）排水路径简捷，水流顺畅；7\n沈阳建筑大学毕业设计（2）避免排水管道对其他管道及设备的影响或干扰；（3）施工安装方便；（4）排水管道避免排水横支管过长，并避免支管上连接卫生器具或排水设备过多。2．排水管道的连接[7]本设计中，排水管道的连接要求如下：（1）排水横支管与立管的连接，采用正三通；（2）排水立管在垂直方向转弯处,采用两个45度弯头连接；（3）排水立管与排出管的连接，采用弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。3．排水管道以及设施的安装[1]本设计中，排水管道以及设施的安装要求如下：（1）排水管道的坡度按规范确定；（3）排水管管材采用硬聚乙烯排水管；（6）排水检查井中心线与建筑物外墙距离为3m；（7）排水检查井井径为0.7m；（8）排水立管上隔层设检查口，检查口距离地面1m，横支管起端设置清扫口。2.5.3消防管道及设备安装要求1．消火栓管道安装本设计中，消火栓管道安装要求与生活给水管基本相同，管材采用热浸镀锌钢管。2．自动喷洒灭火系统（1）喷头的布置与选择[5]本设计中，喷头的布置要求如下：1）喷头的平面布置形式采用正方形；2）喷头之间的水平距离是根据每个标准喷头的保护面积和平均喷水强度确定的；3）采用闭式喷头，喷头应垂直布置,喷头间距按水平投影距离计算；4）在建筑物走廊内、电梯前室以及地下室除设备用房外设置喷头。（2）管道布置在本设计中，自喷喷水灭火系统的给水干管均设在每层的吊顶下。每层引入管上均设一个水流指示器。本建筑属于中危险二级，配水管每侧的支管上设置的喷头数不多于[1]8个，同一配水支管在吊顶下都布置有喷头，其下侧的喷头不多于8个。8\n沈阳建筑大学毕业设计（3）自动控制报警阀设在距地面1.5m处，且便于管理的地方。（4）管道均采用热浸镀锌钢管丝扣连接。2.5.4热水给水管道及设备安装要求1．热水管道的敷设与安装[1]本设计中，热水管道敷设与安装的要求如下：（1）热水管道的最高处设排气装置；（2）热水系统的最低点设泄水装置；（3）配水立管和回水立管上均安装阀门，以便利于调节和检修；（4）机械循环系统的回水干管上安装止回阀；（5）热水横管有0.003的坡度，铺设时保证便于泄水和排气，，热交换器热水出水管上行高出本区冷水水箱，用于排气和排放膨胀水体；（6）热水配水管道和水加热以及回水管道有保温措施；（7）热水立管与干管的连接，支管与立管的连接，采用弯管连接，以防止一个管道的伸缩对另一管道产生影响。[1]2．为了满足运行和调节检修，在本建筑热水管道上的下列位置设置阀门：（1）供、回水环状管网的分干管；（2）供、回水立管起端、末端；（3）客房支管的起端；（4）配水点大于5个的支管上；（5）水加热器、循环水泵等需要检修的设备的进出水管道上。3．本建筑热水管道在下列位置上设置止回阀：（1）循环管网的回水总管上；（2）冷热水混合器的冷热水进水管上。9\n沈阳建筑大学毕业设计第三章计算说明书3.1建筑冷水给水工程设计计算本建筑为高层公寓，城市管网常年提供水压0.3mp，因此，需要二次加压。冷水给水系统分为两个区：1～6层为低区，利用室外管网水压以下行上给式直接供水；7～16层为高区，利用高位水箱以上行下给式供水。3.1.1贮水池容积计算1．调节容积根据设计手册，生活调节水量取不小于建筑最高日用水量的20%～25%。贮水池仅提供7～16层共10层的生活用水，1～6层由市政管网供给。根据所给建筑资料，可确定建筑首层可居住29人，标准层可居住24人。7～16层均为标准层，最高日生活用水定额取300升/每人每天。[6]最高日用水量按下式计算：Qd＝m×qd（3-1）式中Qd——最高日用水量，单位（升/天）；m——用水总人数，单位（人）；qd——人均生活用水定额，单位（升/人天）。3因此，最高日用水量为Qd＝24×10×300＝72000L/d＝72m/d3V1＝72×20%＝14.4m2．消防用水量（1）消火栓用水量根据建筑给水排水设计手册规定，室内消火栓用水量取经计算后消火栓实际用水量26L/s，室外消火栓设计用水量20L/s，火灾延续时间取3小时。因此：3Q1＝3×（26+20）×3600＝496800L＝496.8m（2）自喷用水量根据建筑给水排水设计手册规定，选用自喷设计用水量20L/s，火灾延续时间取1小时。因此：3Q2＝1×20×3600＝72000＝72m3消防总用水量为：Q＝Q1＋Q2＝496.8＋72＝568.8m10\n沈阳建筑大学毕业设计3V2＝Q＝568.8m3．安全储备水量根据建筑给水排水设计手册规定，安全储备水量按2—3小时7—16层最大时生活用水量计算，小时变化系数取2.0。[6]最大时生活用水量按下式计算：qhmax=Qd×Kh／T（3—2）3式中qhmax——最大时生活用水量，单位（m/h）；3Qd——最高日用水量，单位（m）；Kh——小时变化系数；T——用水时间，单位（h）。3因此，最大时生活用水量为qhmax＝24×10×300×2.0／1000×24＝6.0m/h3V3＝3×6.0＝18.0m贮水池进水管选DN100PVC，管道流速取1.0m/s,进水流量为:233Q＝1/4×3.14×0.1×1.0＝0.00785m/s＝7.85L/s＝28.26m/h贮水池补水量按3h计，则：3Q＝28.26×3＝84.78m/h则贮水池有效容积为：3V＝V1＋V2＋V3－84.78＝14.4＋568.8＋18.0－84.78＝516.42m[8]水池尺寸为：15000mm×12000mm×3000mm3.1.2高位水箱容积计算本设计中，高位水箱设计成生活用水与消防用水共用。由于低区用水由市政管网供给，在高位水箱容积计算时，最高日用水量不包括低区的用水量，但在市政管网停水时，为了满足低区用户用水，在本设计中高位水箱的容积计算时，最高日用水量按所有用户[6]用水计算。水泵采用自动启动式，调节容积取最高日用水量的5%～8%。则调节容积为：3V1＝Qd×8%＝（24×15＋29）×300×8%／1000＝9.34m3消防贮水容积按规范所述的消防贮水量18m计算。因此，高位水箱的容积为：3V＝9.34＋18＝27.34m[8]水箱尺寸为：3600mm×3000mm×3000mm11\n沈阳建筑大学毕业设计3.1.3设计秒流量计算[7]本建筑为高层公寓，因此，设计秒流量公式为:1/2qg＝0.2aNg（3—3）式中qg——计算管段的生活设计秒流量，单位（L/s）；Ng——计算管段的卫生器具当量总数；α——根据建筑物用途确定的系数。[7]使用此公式是应注意以下几点：（1）如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。（2）如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用。（3）有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量以0.5计，计算得到qg附加1.10L/s的流量后，为该管段的给水设计秒流量。由于本建筑为高层公寓，因此α值取2.5，即设计秒流量为：1/21/21/2qg＝0.2aNg＝0.2×2.5×Ng＝0.5Ng（L/s）3.1.4冷水给水管网水力计算[7]根据规定，各卫生器具的给水当量如下：浴盆Ng=1.0，洗脸盆Ng=0.75，坐便Ng=0.5，洗涤盆Ng=1.0，洗衣机水嘴Ng=1.0。生活给水管道均采用塑料管。[7]生活给水管道的水流速度如下：DN15～DN20，V＝0.6～1.0m/s；DN25～DN40，V＝0.8～1.2m/s；DN50～DN70，V≤1.5m/s；DN80及以上的管径，V≤1.8m/s。1．高区冷水给水管网水力计算（1）高区7～16层冷水给水管网最不利管段计算进行高区冷水给水管网最不利管段的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各管段的长度，计算出每个管段的当量数，进而根据水力计算表查出各管段的管径，每米管长沿程水头损失，计算管段沿程水头损失，最后算出管段水头损失之和，进而根据水头损失算出水箱的安装高度。12\n沈阳建筑大学毕业设计图3-1高区冷水给水最不利管段示意图根据图3-1进行高区冷水给水最不利管段水力计算，高区冷水给水最不利管段水力计算见表3-1。管段沿程水头损失累计∑hy＝8.654kpa计算局部水头损失∑hj：∑hj＝30%∑hy＝0.3×8.654＝2.596kpa所以计算管路的总水头损失为：H2＝∑(hy＋hj)＝8.654＋2.596＝11.25kpa最不利用水点的流出水头为：H3＝0.050Mpa＝50kpa因此:H1＝H2＋H3＝61.25kpa＝6.125mH2O计算水箱安装高度：H＝H1－（4.2－0.25）－0.5＝1.675m＝1.68m因此初步确定水箱安装的高度为1.68m，满足高区冷水给水水压要求。13\n沈阳建筑大学毕业设计表3-1高区冷水给水最不利管段水力计算表卫生器具种类和数量当每米管管段沿量长沿程程计算洗脸洗涤设计秒管径流速管段浴盆坐便总水头损水头损管段盆盆流量DNV长度Ng=1Ng=0.数失失编号Ng=0.Ng=1.(L/s)（mm）（m/s）L（m）.05∑i(kpa/hy=il(750Ngm)kpa)1-200011.00.2150.990.9400.90.8462-300010101.6400.900.2173.70.8033-400010101.6400.900.2177.01.5194-500020202.2500.950.5173.01.5515-620202020604.0701.040.1164.10.4766-720202040854.6701.170.2053.10.6367-8404040401305.7800.990.1234.30.5298-9404040501406.0801.080.1432.90.4159-10505050501646.4801.170.1654.50.74310-11506060501756.6801.170.1652.60.42911-12607070602087.21000.840.0712.80.19912-13608080602207.41000.900.0804.60.36813-14709090602447.81000.960.0901.60.140（2）高区7～16层冷水给水立管计算进行高区冷水给水立管的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各管段的长度，计算出每个管段的当量数，进而根据水力计算表查出各管段的管径。根据图3-2进行高区冷水给水立管水力计算，高区卫生间冷水给水立管水力计算结果见表3-2，高区厨房冷水给水立管水力计算结果见表3-3。错误！链接无效。图3-2高区冷水给水立管示意图14\n沈阳建筑大学毕业设计表3-2高区卫生间冷水给水立管水力计算表卫生器具种类和数量管径设计秒流量流速V管段编号浴盆洗脸盆坐便当量总数∑NgDN(L/s)（m/s）Ng=1.0Ng=0.75Ng=0.5（mm）1-21001.000.20150.992-31101.750.35200.793-41112.250.45250.764-51112.250.45250.765-62224.500.90320.886-73336.751.30320.987-84449.001.50400.90表3-2高区卫生间冷水给水立管水力计算表续表卫生器具种类和数量管径设计秒流量流速V管段编号浴盆洗脸盆坐便当量总数∑NgDN(L/s)（m/s）Ng=1.0Ng=0.75Ng=0.5（mm）8-955511.251.68400.909-1066613.501.84401.2010-1177715.751.98401.2011-1288818.002.12500.7612-1399920.252.25500.7613-1410101022.502.37500.95表3-3高区厨房冷水给水立管水力计算表卫生器具种类和数量管径DN流速V管段编号当量总数∑Ng设计秒流量(L/s)洗涤盆Ng=1.0（mm）（m/s）1-211.00.20150.992-311.00.20150.993-422.00.40201.054-533.00.60250.9115\n沈阳建筑大学毕业设计5-644.00.80320.796-755.01.00320.987-866.01.20320.988-977.01.32320.989-1088.01.41400.9010-1199.01.50400.9011-121010.01.58400.902．低区冷水给水管网水力计算（1）低区1～6层冷水给水管网最不利管段计算进行低区冷水给水管网最不利管段的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各管段的长度，计算出每个管段的当量数，进而根据水力计算表查出各管段的管径，每米管长沿程水头损失，计算管段沿程水头损失，算出管段水头损失之和，从而计算局部水头损失，最后算出所选最不利管路总水头损失。图3-3低区冷水给水最不利管段示意图根据图3-3进行低区冷水给水最不利管水力计算，低区冷水给水最不利管水力计算16\n沈阳建筑大学毕业设计见表3-4。管段沿程水头损失累计∑hy＝16.217(kpa)计算局部水头损失∑hj：∑hj＝30%∑hy＝0.03×16.217＝4.865kpa计算管路的水头损失为：H2＝∑（hy＋hj）＝16.217＋4.865＝21.082kpa引入管到最不利用水点的标高：H1＝17.2＋0.8＝18.0mH2O＝180kpa最不利用水点的流出水头为：H3＝0.050Mpa＝50kpa因此，低区冷水给水系统所需水压为：H＝H1＋H2＋H3＝180＋21.082＋50＝251.082kpa＝0.25Mpa由于市政管网常年提供资用水头为0.3Mpa，大于低区冷水给水系统所需水压0.25Mpa，因此，满足水压要求。表3-4低区冷水给水最不利管段水力计算表卫生器具种类和数量每米管设计管段沿洗衣管径流速长沿程计算洗脸洗涤当量秒流管段程水头浴盆坐便机水DNV水头损管段盆盆总数量长度损失Ng=1Ng=0嘴（mm（m/失编号Ng=0Ng=1∑Ng(L/sL（m）hy=il(.0.5Ng=1）s）i(kpa/.75.0)kpa).0m)1-2000101.00.20150.990.9401.00.9402-3000505.01.00320.980.34017.25.8483-4000505.01.00320.980.3406.62.2444-5000100101.58400.900.2172.90.6295-602210012.51.78401.200.3610.50.1816-710141410037.53.06501.140.2453.90.9567-810141420047.53.45700.910.1312.80.36717\n沈阳建筑大学毕业设计8-910161620050.03.54700.910.1310.50.0669-1020282820075.04.33701.170.2050.80.16410-1125383825097.54.94800.900.10414.41.49811-12304443301115.55.37800.990.1234.10.50412-13304948301121.85.52800.990.1234.70.57813-14355453301133.05.77801.080.1432.10.30014-15355453351138.05.87801.080.1433.90.55815-16456665351163.06.38801.170.1650.50.08316-17456867351165.56.43801.170.1652.80.46217-18456867451175.56.621000.840.0713.90.27718-19558079451200.57.081000.840.0710.50.036表3-4低区冷水给水最不利管段水力计算表续表卫生器具种类和数量每米管设计管段沿洗衣管径流速长沿程计算洗脸洗涤当量秒流管段程水头浴盆坐便机水DNV水头损管段盆盆总数量长度损失Ng=1Ng=0嘴（mm（m/失编号Ng=0Ng=1∑Ng(L/sL（m）hy=il(.0.5Ng=1）s）i(kpa/.75.0)kpa).0m)19-20558281451202.57.121000.840.0712.90.20620-21558281551212.57.301000.900.0804.00.32（2）低区1～6层冷水给水立管计算进行低区冷水给水立管的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各管段的长度，计算出每个管段的当量数，进而根据水力计算表查出各管段的管径。根据图3-4进行低区冷水给水立管水力计算，计算结果见表3-5和表3-6。18\n沈阳建筑大学毕业设计卫生间（2）厨房图3-4低区冷水给水立管示意图19\n沈阳建筑大学毕业设计表3-5低区厨房冷水给水立管水力计算表卫生器具种类和数量管径DN流速V管段编号当量总数∑Ng设计秒流量(L/s)洗涤盆Ng=1.0（mm）（m/s）1-211.00.20150.992-311.00.20150.993-422.00.40250.614-533.00.60250.915-644.00.80320.796-755.01.00320.98表3-6低区卫生间冷水给水立管水力计算表卫生器具种类和数量管段编当量总数设计秒流量管径DN流速V浴盆洗脸盆坐便号∑Ng(L/s)（mm）（m/s）Ng=1.0Ng=0.75Ng=0.51-21001.00.20150.992-31101.750.35201.053-41112.250.45250.764-51112.250.45250.765-62224.500.90320.886-73336.751.30400.907-84449.001.50400.908-955511.251.68400.909-1066613.501.84401.203.1.5室外环网的水力计算及水表的选择1．室外环网的水力计算本设计中,在市政管网与室内给水管之间,设置一条室外环网.室外环网流量由生活3[7]水量,消防水量及未预见的水量三部分组成，即:Q＝6.12m/h，故查水力计算表，选20\n沈阳建筑大学毕业设计用DN125塑料管，流速为1.136m/s，1000i＝7.2。引入管的选择：本楼为集体公寓楼，计算总管的生活给水的设计秒流量，其中a＝2.5。生活给水设计秒流量：总的当量为602.5，则生活设计秒流量为：0.53qg＝0.5Ng＝12.27L/s＝44.18m/h消防设计秒流量：补水时间按48h计，则消防设计秒流量为：3qg＝（612+30）／48＝13.38m/h未预见水量：按生活设计秒流量的20％计算，则未预见水量为：3Q＝44.18×20%＝8.84m/h建筑总设计秒流量为生活给水设计秒流量、消防设计秒流量和未预见水量三者之和:3Q＝44.18＋13.38＋8.84＝66.40m/h该楼给水引水管拟采用两条，每一根引入管所承担的水量为：3Q1＝2/3Q＝44.27m/h＝12.30L/s选用管径为DN100的钢管，流速1.44m/s，i＝0.4182．水表的选择3本设计中水表安装在室外环网的引入管上，水表的流量按上述44.27m/h计，查表，3选用LXL水平螺翼式水表，型号为LXS-80N，公称口径为80mm，过载流量为80m/h，常3[7]用流量为40m/h。[7]计算水表的水头损失，水表的水头损失可按下式计算：2hd＝qg／Kb（3-4）式中hd——水表的水头损失，单位（kpa）；3qg——计算管段的给水设计流量，单位（m/h）；Kb——水表的特征系数，一般由生产厂提供，也可按下述计算：2旋翼式水表：Kb=Qmax／100；23螺翼式水表：Kb=Qmax／10,其中Qmax为水表的过载流量，单位（m/h）。[7]水表的水头损失应满足表3-7的规定，否则应适当放大水表的口径。21\n沈阳建筑大学毕业设计表3-7水表的水头损失允许值（kpa）表型正常用水时消防时旋翼式小于24.5小于49.0螺翼式小于12.8小于29.4因此，水表的水头损失为：22Kb＝Qmax／10＝80／10＝64022hd＝qg／Kb＝44.27／640＝3.06kpa由计算可知水表的水头损失小于规定的允许值，所以满足要求。3.1.6增压设备的选择本设计中，高区冷水给水采用水泵和水箱联合供水方式。根据规定，当采用设水泵和水箱的给水方式时，通常水泵直接向水箱输水，水泵的出水量、扬程几乎不变，选用离心式恒速水泵即可保持高效运行。离心式水泵，它具有结构简单、体积小、效率高且流量和扬程在一定范围内可以调整等优点。选择水泵应以节能为原则，使水泵在给水系[7]统中大部分时间保持高效运行。本设计中采用了高位水箱，因此，在有水箱调节时，水泵流量可按最大时流量确定，3即：Q＝9.7m/h＝2.69L/s，水泵向水箱供水不与配水管网相连，其供水立管选用钢管，由水力计算表可查得：选用DN80的钢管，V=0.60m/s，i=0.117kpa/m。水泵吸水管侧选用DN100的钢管，同样可查得，V＝0.35m/s，i＝0.029kpa/m。[7]当水泵从贮水池抽水时，水泵的扬程可按下式计算：Hb≥H1＋H2＋H3（3-5）式中Hb——水泵扬程，单位（kpa）；H1——贮水池最低水位至最不利配水点位置高度所需的静水压，单位（kpa）；H2——水泵吸水管和出水管至最不利配水点计算管路的总水头损失，单位（kpa）；H3——最不利配水点的流出水头，单位（kpa）。在本设计中，水箱最高水位与底层贮水池最低水位之差为：H1＝61.6mH2O＝616kpa水泵压水管的长度L＝67.9m，其沿程水头损失为：22\n沈阳建筑大学毕业设计Hy＝iL=0.117×67.9＝7.95kpa吸水管长度为1.5m，其沿程水头损失为Hy＝iL=0.04kpa故水泵的管路总水头损失为：（7.95＋0.04）×1.3＝10.38kpa，即：H2＝10.38kpa。取水箱进水浮球阀的流出水头为20kpa，即：H3＝20kpa因此，水泵的扬程为：Hb＝H1＋H2＋H3＝616＋10.38＋20＝646.38kpa＝64.64mH2O3[8]水泵出水量如前所述为Q＝9.7m/h，所以，选得水泵型号为：350DL～5.5（Hb＝53～66.5mH2O，Q＝9.0～16.2m/h，N＝5.5KW）两台，一用一备。水泵布置间距为0.7m，出水管距墙0.2m，出水管之间的距离为0.2m，吸水管侧距墙不小于1.0m。3.2建筑消防工程设计计算3.2.1消火栓系统设计计算1．消火栓的布置本设计建筑总高度53.7m，属于中危险级，按要求，消火栓的间距应保证同层任何[1]部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。本设计中消火栓系统采用DN65×19的直流水枪，25m长DN65的麻织水带，水枪设计充实水柱为12m，单个水枪的设计流量为5L/s。[1]消火栓保护半径可按下列计算公式计算：R＝Ld＋L3（3-6）式中R——消火栓保护半径，单位（m）；Ld——水带敷设长度，单位（m）。考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘以折减系数0.8；L3——水枪充实水柱长度的平面投影长度（m）。因此，消火栓的保护半径为：R＝Ld＋L3=25×0.8＋12×sin45°＝28.5m[1]消火栓布置间距采用下式计算：221/2S＝（R－b）（3-7）23\n沈阳建筑大学毕业设计式中S——消火栓间距，单位（m）；R——消火栓保护半径，单位（m）；b——消火栓最大保护宽度，单位（m）。本设计中，消火栓采用单排布置，消火栓最大保护宽度b取9.5m，因此，消火栓间距为：221/2S＝（R－b）＝26.9m2．水枪喷嘴处所需的水压[7]水枪喷嘴处水压：Hq＝af×Hm／(1－∮×af×Hm)（3-8）式中Hq——水枪喷嘴处水压，单位（mH2O）；af——水枪实验系数；Hm——水枪充实水柱，单位（m）；∮——水枪系数。本设计中，经过查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数∮值为0.0097，充实水柱Hm不要小于10m，选Hm=12m，水枪实验系数af值为1.21。因此，水枪喷嘴处所需水压为：Hq＝af×Hm／(1－∮×af×Hm)＝1.21×12／（1－0.0097×1.21×12）＝16.9mH2O＝169kpa3．水枪喷嘴的出流量7喷口直径19mm的水枪水流特征系数B为1.577。因此，水枪喷嘴的出流量为：1/21/2qxh＝（BHq）＝（1.577×16.9）＝5.2L/s由于此计算值大于单个水枪的设计流量5L/s，所以满足要求。4．水带阻力[7]水带阻力损失：2hd＝AZ×Ld×qxh（3-9）式中hd——水带阻力损失，单位（m）；AZ——水带阻力系数；Ld——水带有效长度，单位（m）；24\n沈阳建筑大学毕业设计qxh——水枪喷嘴出流量，单位（L/s）。本设计中，19mm的水枪配65mm的水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶的。因此，本设计中亦选择衬胶水带，查表可知65mm的水带阻力系数AZ值为[7]0.00172。因此，水带阻力损失为：22hd＝AZ×Ld×qxh＝0.00172×25×5.2＝1.16m因此，消火栓口所需水压：H＝Hq＋hd＝16.9＋1.16＝18.06mH2O5．系统水力计算根据图3-5和图3-6进行消火栓系统水力计算，计算结果见表3-8和表3-9。[7]0点消火栓口所需水压：H0＝Hq＋hd＝16.9＋1.16＝18.06mH2O＝180.6kpa[7]1点消火栓口所需水压：H1＝H0＋d（0点和1点的消火栓间距）＋h（0-1管段的水头损失）＝18.06＋3.3＋0.277＝21.64mH2O[7]1点的水枪射流量：1/2qxh1＝（BHq）22H1＝qxh1／B＋AZ×Ld×qxh11/2qxh1＝[H1×B／（1＋AZ×Ld）]1/2＝[21.64×1.577／（1＋0.00172×25）]＝5.72L/s25\n沈阳建筑大学毕业设计图3-5消火栓给水系统示意图1表3-8消火栓给水系统配管水力计算表（1）计算管管长设计秒流量q(L/s)管径DN(mm)流速V(m/s)i(kpa/m)i*L(kpa)段L(m)0-15.23.31000.600.0840.2771-25.2＋5.72＝10.9250.81001.250.30915.702-310.9214.41501.080.2133.0673-42×10.92＝21.8435.91501.210.2659.51管路沿程水头损失累计：∑hy＝28.55kpa管路总水头损失：H＝28.55×1.1＝31.41kpa试验用消火栓与消防泵的高程差为：53.7＋4.9＋1.1＝59.7mH2O消火栓给水系统所需总水压为：HX＝59.7×10＋180.6＋28.55＝806.15kpa＝80.62mH2O26\n沈阳建筑大学毕业设计消火栓总用水量：QX＝5.2×5＝26L/s故选用消防泵型号为：100DL～5型2台，一用一备。（Q＝20～35L/s，H＝100mH2O，[8]N＝50KW）。图3-6消火栓给水系统示意图2表3-9消火栓给水系统配管水力计算表（2）计算管设计秒流量管长L(m)管径DN(mm)流速V(m/s)i(kpa/m)i×L(kpa)段q(L/s)1-25.22.81000.600.0840.2352-310.9214.91501.080.2133.1743-421.8424.51501.210.2656.493管路沿程水头损失累计：∑hy＝9.90kpa6．水泵接合器的设计根据室内消火栓总用水量26L/s，故在室外设置2个水泵接合器，每个水泵接合器[8]的流量为10—15L/s，水泵接合器的型号选为SQB150。由于水箱的安装高度不能满足室内最不利点消火栓的水压要求，故应设置稳压泵及稳压罐。消火栓系统与自喷系统共用一套稳压设备，具体规格见自动喷洒系统设计计算。27\n沈阳建筑大学毕业设计7．减压阀及减压孔板的设计计算由高区试验消火栓开始计算各层消火栓的剩余水头，在二层消火栓的栓口处压力大于0.5Mpa。所以应在低区一、二层消火栓处设置减压设施即减压孔板。3.2.2自动喷洒系统设计计算22计算资料：根据规范该建筑的设计喷水强度为8L/min.m，作用面积为160m，喷头4工作压力为10.0×10pa。各层的喷头布在高层建筑顶棚吊顶下布置，根据规范要求，地下室除设备用房不设置自动喷洒灭火系统，其余部分仍要设置自动喷洒灭火系统。喷头距墙不小于0.1m，不大于1.8m。喷头按正方形布置，间距设置为3.6m，走廊采用吊顶型喷头。按照规范，当走道仅布置一排喷头时，计算动作喷头数，每层不宜超过5个，但系统的设计流量应符合消防流离的要求。所以，高区的自动喷洒系统每层仅考虑有5个喷头在作用。[6]1．喷头出水量计算：1/2q＝K×(H)（3-10）式中q——喷头出水量，单位（L/s）；K——喷头流量系数，采用玻璃瓶喷头，K=0.42；H——喷头处压力，单位（mH2O）。[6]2．管道沿程水头损失计算：2h1＝ALQ（3-11）式中h1——计算管段沿程水头损失，mH2O；22A——比阻值，S／L；L——计算管段长度，单位（m）；Q——计算管段流量，单位（L/s）。局部水头损失按沿程水头损失的20%计。3．管段的设计流量计算管段的设计流量是从最不利点的喷头开始，逐个算出各喷头节点的出流量和各管道中流量，直至喷头的出流量达到公式3-12所示最大允许值为止。管道中的最终设计流[6]量应满足公式3-12。Q＝（1.15～1.30）Q′（3-12）28\n沈阳建筑大学毕业设计式中Q——管道设计流量，单位（L/s）；Q′——理论流量，单位（L/s），为喷水强度与作用面积的乘积。本设计中，喷水强度与作用面积在上述中已给出，因此，理论流量为：Q′＝8.0×160=1280L/min＝21.3L/s管道设计流量应该满足下述要求：Q＝（1.15～1.30）×21.3＝（24.50～27.70）L/s4．自喷系统水力计算根据图3-7进行自动喷洒系统水力计算，计算结果见表3-10。图3-7自喷系统最不利管段示意图29\n沈阳建筑大学毕业设计表3-10自喷系统最不利管段水力计算表节喷头特喷头处管道管道沿程点管段节点水压管中流量管径管道比阻征系数流量长度水头损失编编号（mH2O）（L/s）DN（mm）A（S2/L2）（K）（L/s）L（m）（mH2O）号11-20.4210.001.331.33250.43671.71.3122-30.4211.312.74320.09392.01.4133-40.4212.724.24400.04450.80.6444-50.4213.365.78500.01112.33.4255-60.4216.7812.26700.00291.30.5766-70.4217.351.7518.141000.00032.10.3977-80.4217.7423.981000.00031.50.3588-90.4218.091.7927.71000.00032.30.5399-1027.71000.00031.30.301010-1127.71000.00032.00.461111-1227.71000.00031.60.371212-1327.71000.00032.30.531313-1427.71000.00031.30.301414-1527.71000.00031.40.321515-1627.71000.00030.70.161616-1727.71000.00031.60.371717-1827.71000.00031.00.231818-1927.71000.00032.60.601919-2027.71000.00030.70.162020-2127.71000.00033.40.782121-2227.71000.00030.90.212222-2327.71000.00031.40.322323-2427.71000.000384.019.3230\n沈阳建筑大学毕业设计从系统最不利点开始进行节点编号，直至自喷水泵处。从节点1开始计算，至后节点管段累计流量增加到27.70L/s，达到管段设计流量最大允许值为止，以后管段均按27.70L/s计算。采用特性系数法进行水力计算。管道比阻A值查《现代建筑给水排水工[6]程》表2-17。根据图3-7.进行自喷系统最不利管段水力计算，自喷系统最不利管段水力计算见表3-10。表3-10中，8-9管段中的计算流量：0.5Q＝23.98＋5.78×（18.09／17.74）＝29.73L/s不满足设计流量允许值Q＝（1.15～1.30）Q′的要求，所以，管段8-9的流量为：Q＝1.30Q′＝27.70L/s，以后各管段的设计流量都按管段8-9的流量计算。校核各管段的流速，均满足要求，因此，管径不必重新调整。其他层的自喷管管径按上表计算方法[6]选择。5．自喷系统所需压力和供水量计算计算管路的水头损失累计为：Hy＝33.02mH2O局部水头损失为：33.02×20%=6.604mH2O计算管路中最不利喷头喷水工作压力：由于本建筑建筑高度超过50m属于高层建筑，因此，最不利喷头喷水工作压力取10mH2O；最不利点的喷头与贮水池之间的垂直几何高差，经计算为57.5m；报警阀的水头损失按下式计算：22H＝0.00302Q＝0.00302×27.7＝2.32mH2O因此，自喷系统所需压力为：H＝33.02＋6.604＋10＋57.5＋2.32＝109.44mH2O自喷系统所需供水量为27.70L/s。6．加压设备的选择根据上述计算结果，自动喷水灭火系统所需压力为109.44mH2O，即所选自喷泵的扬程为109.44mH2O；所需供水量为27.70L/s，即所选自喷泵的流量为27.70L/s。因此，查表选得自喷泵的型号如下：5DA～8×5型分段多级式离心泵两台，一用一备，其流量为20～35L/s，扬程为90～31\n沈阳建筑大学毕业设计[8]115mH2O，功率为55KW。7．校核最不利喷头水箱底至自喷泵吸水管的垂直几何高度为60m，水泵的压水管中水流速度宜控制在1.5～2.0m/s，管径DN取100mm，其流量为27.7L/s。因此，压水管路的总水头损失为：H＝0.0003×27.72×60×1.2＝16.57mH2O最不利喷头至水箱出口处管路的水头损失为：33.02＋6.604＋2.32＋16.57＝58.514mH2O最不利但水压为10mH2O，所以水箱低到最不利点的垂直几何高度为48.5mH2O，而经计算实际压力为：53.7＋2.1－53.2＝2.6mH2O，故需要设气压稳压设备。稳压泵的扬程为48.514－2.6＝45.9mH2O，水泵的流量为规定的1L/s。8．水泵接合器的设计经上述计算可知，自喷系统管段设计流量为27.70L/s。故在室外设置2个水泵接合[8]器，每个水泵接合器的设计流量为10～15L/s，水泵接合器的型号为SQB150。3.3建筑排水工程设计计算3.3.1生活污废水排水工程设计计算本建筑采用分流制排水系统，污水经化粪池处理后排入城市污水管网。本建筑排水系统分为两区，高区2-16层的污水在地下室顶棚汇总通过专用排水管排入室外化粪池，低区的污废水采用单独排放。由于建筑高度及每根污、废水立管所承担的当量数较大，为使排水管道中气压波动尽量平稳，防止管道水封破坏，经多次比较和修正，最终高区选用专用通气管，由于低区只有一层单独排水，因此，低区不设专用通气管。排水管材采用塑料排水管。本设计建筑内卫生间类型、厨房类型、卫生器具类型均相同。1．排水设计秒流量[7]根据《建筑给水排水工程》第五版规定，本建筑排水设计秒流量可按下公式计算：1/2q＝0.12a(Np)＋qmax（3-13）式中q——计算管段排水设计秒流量，单位（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，单位（L/s）；α——根据建筑物用途而定的系数，本建筑设计中α值取2.5。32\n沈阳建筑大学毕业设计2．排水管网的水力计算（1）排水横支管计算当用上述设计秒流量计算公式计算排水管网起端的管段时，因连接的卫生器具较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生器具排水流量的总和，这时应按该管段所有卫生器具排水流量的累加值作为排水设计秒流量。根据《建筑给水排水工程》第五版可查得各卫生器具的排水流量、排水当量和排水[7]管的管径如下：洗涤盆Ng＝1.00，排水流量为0.33L/s，排水管管径为50mm；洗脸盆Ng＝0.75，排水流量为0.25L/s，排水管管径为32～50mm；浴盆Ng＝3.00，排水流量为1.00L/s，排水管管径为50mm；大便器高位水箱Ng＝4.5，排水流量为1.50L/s，排水管管径为100mm；低位水箱Ng＝6.0，排水流量为2.00L/s，排水管管径为100mm。[7]排水横管最大设计充满度规定如下：生活排水管道：管径≤125mm，最大设计充满度为0.5；管径＝150—200mm，最大设计充满度为0.6。根据规定，建筑内部排水管的最小管径为50mm，厨房洗涤盆的排水立管的管径最小为75mm，凡是连有大便器的支管，其最小管径为100mm。[7]排水管采用铸铁管，其他一些参数在《建筑给水排水工程》第五版中均可查得。由于本建筑中卫生间类型、厨房类型、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、厨房为例计算即可，不同的可以单独计算。根据图3-8进行卫生间排水横支管水力计算，计算结果见表3-11。表3-1116层卫生间排水横支管水力计算表卫生器具种类与数量管段编排水当量设计秒流量q管径浴盆大便器洗脸盆坡度i号总数Np（L/s）de(mm)Ng=3.00Ng=6.00Ng=0.751-21003.001.00500.0352-31013.751.25500.0353-41119.752.941000.02033\n沈阳建筑大学毕业设计图3-816层卫生间排水横支管示意图在表3-11中，1-2管段和2-3管段设计秒流量结果大于卫生器具排水流量累加值，所以，设计秒流量按卫生器具排水流量累加值计算。由于3-4管段上接有大便器，因此，此管段管径增加到100mm。16层厨房内仅有一个卫生器具洗涤盆，数据如下：Ng＝1.00，排水当量总数为1.00，排水流量为0.33L/s。设计秒流量经计算得0.63L/s，但由于此值大于该管段上卫生器具总的排水流量0.33L/s，因此，该管段的设计秒流量为0.33L/s，查塑料排水管水力计算表得，厨房内排水横支管管径为50mm，坡度为0.035。根据图3-9进行首层卫生间排水横支管水力计算，计算结果见表3-12。34\n沈阳建筑大学毕业设计图3-9首层卫生间排水横支管示意图表3-12首层卫生间排水横支管水力计算表卫生器具种类与数量管段编排水当量总数大便器洗脸盆设计秒流量q（L/s）管径de(mm)坡度i号NpNg=6.0Ng=0.751-2010.750.25500.0352-3116.752.251000.020在表3-12中，1-2管段和2-3管段设计秒流量结果大于卫生器具排水流量累加值，所以，设计秒流量按卫生器具排水流量累加值计算。由于2-3管段上接有大便器，因此，此管段管径增加到100mm。（2）立管计算高区卫生间内排水立管的设计秒流量为：1/2q＝0.12×2.5×[(3.00＋6.00＋0.75)×15]＋2＝5.63L/s因有大便器，所以立管管径取100mm。由于此建筑总高度大于50m，所以通气立管管径与污水立管管径相同，为100mm。高区厨房内排水立管的设计秒流量为：1/2q＝0.12×2.5×（1.00×15）＋0.33＝1.49L/s因此立管管径取75mm。通气立管管径取75mm。低区排水，由于每个卫生间都有一个大便器，因此低区排水立管管径取100mm。低35\n沈阳建筑大学毕业设计区只有一层单独排水，因此，低区排水立管不设通气立管。（3）排水横干管计算A、高区接卫生间：计算横干管的设计秒流量，当量总数为：6×15＋0.75×15＋3.0×15＝146.25L/s设计秒流量为：1/2q＝0.12×2.5×146.25＋2.0＝5.63L/s[7]查塑料排水管水力计算表，取管径为160mm，坡度为0.010。B、高区接厨房：计算横干管的设计秒流量，当量总数为：1.00×15＝15L/s设计秒流量为：1/2q＝0.12×2.5×15＋1.00＝2.16L/s[7]查塑料排水管水力计算表，取管径为125mm，坡度为0.015。低区排水横干管管径取160mm，坡度为0.010。（4）汇总部分计算错误！链接无效。图3-10高区排水汇总部分示意图1根据图3-10进行高区排水汇总部分1水力计算。汇总立管（1）计算：此区共有4根高区立管汇总，当量总数为：(3.00＋6.00＋0.75)×15×2＋1.00×15×2＝322.5L/s设计秒流量为：1/2q＝0.12×2.5×322.5＋2.0＝7.39L/s查塑料排水管水力计算表得，管径取160mm，坡度为0.010。汇总部分1排水横干管计算：为了排水通畅，汇总部分排水横干管管径为200mm，坡度为0.003。查塑料排水管水力计算表，符合要求。36\n沈阳建筑大学毕业设计错误！链接无效。图3-11高区排水汇总部分示意图2根据图3-11进行高区排水汇总部分2水力计算。汇总立管（2）计算：此区共有2根高区立管汇总，当量总数为：(3.00＋6.00＋0.75)×15＋1.00×15＝161.25L/s设计秒流量为：1/2q＝0.12×2.5×161.25＋2.0＝5.81L/s查塑料排水管水力计算表得，管径取160mm，坡度为0.010。汇总部分2排水横干管计算：为了排水通畅，汇总部分排水横干管管径为200mm，坡度为0.003。查塑料排水管水力计算表，符合要求。（5）结合通气管结合通气管隔层分别与污水立管和废水立管连接，与污水立管连接的结合通气管管径与污水立管相同，为100mm；与废水立管连接的结合通气管管径与废水立管相同，为75mm。3．化粪池容积计算（1）化粪池实际使用总人数：N＝24×15＋29＝389[7]（2）污水容积按下式计算：V1＝Nqt／(24×1000)（3-14）3式中V1——污水容积，单位（m）；N——使用总人数；q——每人每天排水量，单位（L/s）；t——停留时间，单位（h）。本设计中，每人每天的排水量q=20L/s；停留时间t=24h。[7]（3）污泥容积计算：V2＝αNT(100－b)K×1.2／[(1.00－c)×1000]（3-15）37\n沈阳建筑大学毕业设计3式中V1——污泥容积，单位（m）；N——使用总人数；T——污水清掏周期，单位（d）。K——化粪池中发酵后体积缩减系数，K＝0.8；c——进化粪池的新鲜污泥含水量，c＝90%，系数α，b值根据建筑设计而定。在本设计中，生活污水和生活废水合流排放，α＝0.7L/d；污水清掏周期T为3个月至1年，取90天，b＝95%。（4）化粪池容积计算V＝V1＋V2＝389×20×24／（24×1000）＋0.7×389×90×（1－0.95）×0.8×1.2／[（1－0.9）×1000]3＝18.5m3化粪池的选择：选择92S214（四）钢筋混凝土化粪池（有效容积为16～100m，覆[8]土）。尺寸为：3000mm×2000mm×2700mm。3.3.2屋面雨水排水工程设计计算1．系统说明该建筑属于高层建筑，屋面雨水排水系统统一采用内排水的方式，按照内排水计算方式计算雨水排水系统。2．雨水内排水系统的设计计算（1）屋面汇水面积屋面汇水面积按屋面的水平投影面积计算。F＝BL＝20.21×33.44＋14.24×14.53＝675.82＋209.912＝882.73m（2）雨水斗的选用[7]本设计地区为江苏省南京市，查《建筑给水排水设计手册》表4.2.2可得：该地2区设计重现期P=2a，屋面集水时间为5分钟，降雨强度为3.51（L/s.100m）,降雨厚度为126mm/h。根据该地区5分钟的降雨厚度，查《建筑给水排水工程》第五版附录6.6，[7]选用雨水斗型号如下：38\n沈阳建筑大学毕业设计287式单斗雨水斗，口径为100mm，雨水斗最大允许汇水面积492m。根据建筑结构形式以及屋面雨水汇水面积，结合所选用雨水斗最大允许汇水面积，本设计中，屋面雨水排水系统选用3个87式口径为100mm的单斗雨水斗，每个雨水斗的实际汇水面积如下：2F1＝14.49×14.26＝206.63mF2＝14.49×6.52＋12.54×19.292＝94.47+241.90=336.37m2F3＝882.73－206.63－336.37＝339.73m每个雨水斗的泄流量如下：Q1＝0.9×206.63×3.51／100＝6.53L/sQ2＝0.9×336.37×3.51／100＝10.63L/sQ3＝0.9×339.73×3.51／100＝10.73L/s式中0.9——屋面雨水的径流系数；23.51——该地区的降雨强度，单位（L/s.100m）。（3）连接管计算连接管管径与雨水斗的口径相同为100mm，且满足连接管管径设计要求。（4）悬吊管设计计算由于每根悬吊管仅连接一个雨水斗，因此，每根悬吊管设计排水量与相应的雨水斗的泄流量相同。悬吊管1的水力坡度为：i＝(h+h′)／L＝(0.5＋0.6)／8.2＝0.134悬吊管2的水力坡度为：i＝(h＋h′)／L＝(0.5＋0.6)／7.7＝0.142悬吊管3的水力坡度为：i＝(h＋h′)／L＝(0.5＋0.6)／4.1＝0.268[7]查悬吊管水力计算表可得：悬吊管管径分别为：D1＝100mm，D2＝150mm，D3＝150mm。悬吊管管径不变径。满足悬吊管设计要求。（5）立管计算由于立管只连接一根悬吊管，因此，立管管径与相应的悬吊管管径相同，分别为39\n沈阳建筑大学毕业设计100mm，150mm，150mm。计算上述所选立管管径的最大允许汇水面积和排水量，结果如下：2DN100mm，最大允许汇水面积为680m，排水流量为19L/s；2DN150mm，最大允许汇水面积为1510m，排水流量为42L/s。因此，所选立管管径满足要求。（6）排出管计算本设计中，排出管管径采用与相应立管相同的管径，分别为100mm，150mm，150mm。3.4建筑热水给水工程设计计算热水给水系统计算要求确定每个管段的管径、核算水箱安装高度、求出每个管段的循环流量和校核最不利点的计算水温以及确定相应的附件、设备的规格和型号。设计原始资料，本建筑为高层公寓，热水用户共360人，低区用户120人，高区240人，每户供应热水的卫生器具均为浴盆。1．热水量计算本设计中，每日热水供应时间为24小时，取计算用的热水供水温度为70ºC，冷水[7][7]温度查冷水计算温度表，为15ºC，热水用水定额查热水用水定额表，取60ºC的热水用水定额为100升/（每床每日）。则低区（即2～6层）的最高日用水量为：3Q低dr＝120×100／1000＝12m/d(60ºC热水)式中120——低区的用户数。高区（即7～16层）的最高日用水量为：3Q高dr＝240×100／1000＝24m/d(60ºC热水)式中240——高区的用户数。折合成70ºC热水的最高日用水量分别为：3Q低dr＝12×（60－15）／（70－15）＝12×45／55＝9.82m/d（60ºC热水)3Q高dr＝24×（60-15）／（70-15）＝24×45／55＝19.64m/d（60ºC热水)[7]查热水小时变化系数表。低区热水用户按120人计，热水小时变化系数Kh取4.49；高区热水用户按240人计，热水小时变化系数Kh取3.88。[7]则70ºC时最高日最大小时用水量分别为：3Q低max＝KhQ低dr／T＝4.49×9.82／24＝1.84m/h＝0.51L/s40\n沈阳建筑大学毕业设计Q高max＝KhQ高dr／T＝3.88×19.64／24＝3.18m3/h＝0.88L/s再按卫生器具1小时用水量来计算：低区浴盆数目为55套，高区浴盆数目为110套。取同类器具同时使用百分数b=70%,查表，卫生器具1次和1小时热水用水定额及水[7]温表，带淋浴器的浴盆用水量为300L/h（40ºC热水），则：Kr＝(th－tL)／(tr－tL)＝(40－15)／(70－15)＝0.45Q低dr＝0.45×300×55×70%＝5197.5L/h＝1.44L/sQ高dr＝0.45×300×110×70%＝10395L/h＝2.89L/s比较Q低max与Q低dr，Q高max与Q高dr，两者结果存在差异，为了供水安全起见，取较大[7]者作为设计小时用水量，即：3Q低dr＝5.20m/h＝1.44L/s3Q高dr＝10.40m/h＝2.89L/s2．耗热量计算[7]冷水温度取15ºC，热水温度取70ºC，则耗热量为：Q低＝4.19×(70－15)×1×1.44＝331.85KW＝331850WQ高＝4.19×(70－15)×1×2.89＝666.00KW＝666000W式中4.19——水的比热容；1——水的密度。3．加热设备选择计算本设计中热交换器采用容积式热交换器。考虑到地下室层高的限制以及便于日后设备的统一购置和安装，各区热交换设备均为卧式单盘管容积式水加热器，采用钢盘管，热媒压力P（表压0.4MPa）。（1）加热容积计算[7]根据规范，高层住宅热水贮水器有效容积按不小于45min设计小时耗热量计算：V≥0.75βQ／(tr-tL)CB（3-16）式中V——热水贮水器容积，单位（m³）；β——容积附加系数；Q——设计小时耗热量，单位（J）；tr——加热器出水水温，单位（ºC）；tL——冷水水温，单位（ºC）；41\n沈阳建筑大学毕业设计CB——水的比热容，单位KJ/(kg·ºC)。本设计中，设计小时耗热量Q分别为331850J和666000J；加热器出水水温tr已知为70ºC；冷水温度tL取15ºC；水的比热容CB取4.19KJ/(kg·ºC)；容积附加系数β取1.25，则：V低＝0.75×1.25×331850/(70-15)/1000/4190＝4987.46L＝5.0m³V高＝0.75×1.25×666000/(70-15)/1000/4190＝9973.92L＝10.0m³[7]（2）盘管加热面积计算F＝（1.1～1.2）Q／εKΔtj（3-17）式中F——盘管加热面积，单位（m²）；Q——设计小时耗热量，单位（J）；K——钢盘管传热系数；Δtj——热媒和被加热水的计算温差，单位（ºC）；ε——取0.8。Δtj＝（tmc＋tmz）／2－（tc－tz）／2（3-18）式中Δtj——热媒和被加热水的计算温差，单位（ºC）；tmc——热媒的初始温度，单位（ºC）；tmz——热媒的最终温度，单位（ºC）；tc——冷水和循环水的混合水水温，单位（ºC）；[7]tz——热加热器出口水温，单位（ºC）；本设计中，蒸汽的表压为0.4MPa，即绝对压力为0.5MPa，查表可得相应的饱和水蒸气温度tb=142.9ºC；tc取15ºC；tz取70ºC。则：[7]Δtj＝142.9－(15＋70)／2=100.4ºC本设计中，设计小时耗热量Q分别为331850J和666000J；ε取0.8；K可按表选用，钢盘管传热系数取670W（m²•ºC）；Δtj为热媒和被加热水的计算温差（ºC）。将以上数据及Δtj代入式3-17得：低区盘管总加热面积为：F低＝1.2×331.85×10³／（2721×0.8×100.4）＝1.82m²低区选择两个盘管，则每个盘管加热面积为：F1＝F低／2＝0.91m²,V低／2＝2.50m³42\n沈阳建筑大学毕业设计高区盘管总加热面积为：F高＝1.2×666.00×10³／（2721×0.8×100.4）＝3.66m²高区选择两个盘管，则每个盘管加热面积为：F2＝F高／2＝1.83m²,V高／2＝5.00m³[8]考虑加热器容积较小，故根据计算的容积和加热面积选则热交换器型号如下：低区选两台3#卧式单盘管热交换器，一用一备；高区选两台4#卧式单盘管热交换器，一用一备。4．热水配水管网水力计算热水配水管网水力计算目的是，根据最不利管路计算简图，计算各管段的设计秒流量、长度，查热水水力计算表，确定各管段的管径、流速、单阻，进而计算出各管段的沿程水头损失，高区热水配水管网经计算校核水箱的安装高度是否满足要求，低区热水配水管网经计算校核市政管网常年提供水压是否满足低区用水水压。热水配水管网水力计算中，设计秒流量公式与给水管网水力计算相同，但查热水水力计算表进行配管和计算水头损失。热水配水管网的局部水头损失按沿程水头损失的30%计算。[7]根据《建筑给水排水工程》第五版表8.4.1，热水管道的流速如下：DN15～20mm，流速≤0.8m/s；DN25～40mm，流速≤1.0m/s；DN≥50mm，流速≤1.2m/s。（1）高区热水配水管网水力计算根据图3-12和图3-13，进行高区热水配水管网水力计算，高区热水配水管网水力计算结果见表3-13和表3-14。管段沿程水头损失累计为18.087kpa，局部水头损失为18.087×30%＝5.43kpa，则高区热水配水管网计算管路的总水头损失为18.087＋5.43＝23.517kpa。水箱中生活贮水最低水位为55.5m，与最不利配水点（即0′点）的几何高差为：55.5－（3.3×15＋0.8）＝5.20mH2O（即作用水头）此值取为最不利点配水龙头的最小静压值。水箱出口至水加热器的冷水供水管，管[7]径取为DN100，其设计秒流量按5.81L/s计，则查冷水管道水力计算表得知：V＝0.74m/s，i＝0.11mm/m，L＝73.4m，故其水头损失为0.18×73.4＝0.73mH2O。从水箱出口—水加热器—最不利0′点，总水头损失为：43\n沈阳建筑大学毕业设计23.517＋0.73×10×1.3＝33.01kpa考虑50kpa的流出水头后，此值大于作用水头5.20mH2O。因此，高位水箱的安装高度不能满足水压要求，故需要提高水箱的安装高度。水箱的安装高度为：H＝33.01＋50－52＝31.01kpa＝3.1m高区有浴盆卫生间内热水给水立管管径参照立管（1）管径选择。立管（1）热交换器图3-12高区热水给水系统示意图表3-13高区热水配水管网及立管（1）水力计算表卫生器具种类和数量管段沿当量设计秒单阻管段管径流速管长程水头浴盆洗脸盆洗涤盆总数流量i(kpa编号DN(mm)V(m/s)L(m)损失Ng=1.0Ng=0.75Ng=1.0∑Ngq(L/s)/m)hy(kpa)0-10011.00.2200.670.341.10.37744\n沈阳建筑大学毕业设计1-20011.00.2200.672-30022.00.4250.733-40033.00.6320.684-50044.00.8320.915-60055.01.0400.676-70066.01.2400.81表3-13高区热水配水管网及立管（1）水力计算表续表卫生器具种类和数量管段沿当量设计秒单阻管段管径流速管长程水头浴盆洗脸盆洗涤盆总数流量i(kpa编号DN(mm)V(m/s)L(m)损失Ng=1.0Ng=0.75Ng=1.0∑Ngq(L/s)/m)hy(kpa)7-80077.01.32500.898-90088.01.41500.959-100099.01.50700.6310-11001010.01.58700.670.103.50.35411-12001010.01.58700.670.107.10.71512-13002020.02.23700.940.203.00.57413-142002040.03.16750.900.144.00.55614-152004060.03.87751.100.203.20.64715-164004080.04.47900.870.113.70.38716-174005090.04.74900.920.113.50.40917-1850050100.05.0900.970.134.00.51518-19501050107.55.18901.010.143.00.41319-20601050117.55.42901.050.150.20.0320-21601060127.55.65901.100.163.30.53221-22602060134.55.81901.130.174.60.78122-23602060134.55.811001.130.1769.111.73845\n沈阳建筑大学毕业设计立管（2）图3-13高区热水给水立管（2）示意图表3-14高区热水给水立管（2）水力计算表卫生器具种类和数量当量总数∑设计秒流量管径管段编号流速V(m/s)洗脸盆Ng=0.75Ngq(L/s)DN(mm)0-110.750.15200.501-210.750.15200.502-321.500.30250.543-432.250.45320.824-543.000.60320.685-653.750.75400.856-764.500.90400.617-875.251.05500.718-986.001.20500.8146\n沈阳建筑大学毕业设计9-1096.751.30500.8710-11107.501.37500.92（2）低区热水配水管网水力计算根据图3-14进行低区热水配水管网水力计算，低区热水配水管网水力计算结果见表3-15。立管（1）图3-14低区热水给水系统示意图表3-15低区热水配水管网及立管（1）水力计算表卫生器具种类和数量管段沿当量设计秒单阻管段编管径流速管长程水头浴盆洗脸盆洗涤盆总数流量i(kpa号DN(mm)V(m/s)L(m)损失Ng=1.0Ng=0.75Ng=1.0∑Ngq(L/s)/m)hy(kpa)0-10011.00.2200.670.341.10.37747\n沈阳建筑大学毕业设计1-20011.00.2200.6702-30022.00.4250.730表3-15低区热水配水管网及立管（1）水力计算表续表卫生器具种类和数量管段沿当量设计秒单阻管段编管径流速管长程水头浴盆洗脸盆洗涤盆总数流量i(kpa号DN(mm)V(m/s)L(m)损失Ng=1.0Ng=0.75Ng=1.0∑Ngq(L/s)/m)hy(kpa)3-40033.00.6320.6804-50044.00.8400.9105-60055.01.0500.670.143.50.4746-70055.01.0500.670.147.10.9617-8001010.01.581700.670.103.00.3028-91001020.02.236700.940.204.00.7659-101002030.02.739701.150.293.20.89110-112002040.03.162750.900.144.00.55611-122002545.03.354750.950.163.10.48012-132502550.03.536751.000.174.60.78613-142552554.03.666751.040.193.10.56614-152553059.03.832751.090.200.20.04015-163053064.03.992751.130.213.30.70616-1730103067.54.108751.170.234.71.06017-1835103072.54.257900.830.313611.273管段沿程水头损失累计为19.237kpa，局部水头损失为：19.237×30%＝5.77kpa则低区配水管网计算管路总水头损失为：19.377＋5.77＝25.15kpa水加热器出口与最不利点（即0′点）配水龙头的几何高差为：3.3×4＋0.8＋3.0＝17.0m＝170kpa48\n沈阳建筑大学毕业设计考虑最不利点50kpa的流出水头，则低区热水配水管网所需水压为：170＋22.15＋50＝242.15kpa＝0.24mpa此计算值小于市政管网常年提供资用水头0.3mpa，因此，满足低区热水供水水压要求。低区有浴盆卫生间内热水给水立管管径参照立管（1）管径选择。根据图3-15进行低区热水配水管网水力计算，低区热水配水管网水力计算结果见表3-16。立管（2）图3-15低区热水给水立管（2）示意图表3-16低区热水给水立管（2）水力计算表卫生器具种类和数量当量总数∑设计秒流量管段编号管径DN(mm)流速V(m/s)洗脸盆Ng=0.75Ngq(L/s)0-110.750.15200.501-210.750.15200.502-321.500.30250.543-432.250.45320.824-543.000.60400.685-653.750.75400.8549\n沈阳建筑大学毕业设计5．热水配水管网热损失和循环流量计算热水配水管网的热损失及循环流量计算，环境温度为20ºC，保温系数为0.7，保温[7]厚度为25mm，最高水温为70ºC，最低水温为60ºC。（1）高区热水配水管网和立管热损失及循环流量计算根据图3-16进行高区热水配水管网和立管（1）热损失及循环流量计算，计算结果见表3-17。立管（1）热交换器图3-16高区热水配水管网和立管（1）热损失及循环流量计算示意图表3-17高区热水配水管网和立管（1）热损失及循环流量计算表节点管段编保温节点水平均水温差热损失循环流量管长（m）管径（mm）编号号系数温(ºC)温(ºC)(ºC)(kj/h)(L/s)10-11.1200.760.2960.1540.15241.4900.00650\n沈阳建筑大学毕业设计21-23.3200.760.5860.4440.44729.7030.02332-33.3250.760.8960.7440.74735.1170.041表3-17高区热水配水管网和立管（1）热损失及循环流量计算表续表节点管段编保温节点水平均水温差热损失循环流量管长（m）管径（mm）编号号系数温(ºC)温(ºC)(ºC)(kj/h)(L/s)43-43.3320.761.2361.0641.06740.9820.05854-53.3400.761.5761.4041.40747.1180.07665-63.3500.761.9561.7641.76753.6150.09476-73.3500.762.3362.1442.14760.4720.11287-83.3500.762.8462.6542.65767.5810.12498-93.3500.763.0962.9042.90774.1880.149109-103.3700.763.5263.3143.31781.4960.1681110-113.5700.763.9563.7443.74980.5910.1911211-127.1700.764.3864.1744.171714.790.2321312-134.0700.764.8164.6044.60731.6150.2501413-143.0750.765.2965.0545.05985.4390.2731514-153.2750.765.7765.5345.53796.7510.2921615-163.7900.766.3066.0446.04931.4610.3141716-173.5900.766.8366.5746.57891.2560.3361817-184.0900.767.3667.1047.101030.170.3601918-193.0900.767.8967.6347.63781.3240.3792019-200.2900.768.4268.1648.1652.66800.3802120-213.3900.768.9568.6948.69878.5860.4012221-224.6900.769.4869.2249.221238.030.4312322-2369.101000.770.0069.7549.7518797.60.870根据图3-17进行高区热水给水立管（2）热损失及循环流量计算，计算结果见表3-18。51\n沈阳建筑大学毕业设计立管（2）图3-17高区热水给水立管（2）热损失及循环流量计算示意图表3-18高区热水给水立管（2）热损失及循环流量计算表循环流节点管长管径保温节点水平均水温差热损失管段编号量编号（m）（mm）系数温(ºC)温(ºC)(ºC)(kj/h)(L/s)10-11.1200.760.7660.3840.38171.8740.00421-23.3200.761.5261.1441.14525.3270.01732-33.3250.762.3561.9441.94535.4780.02943-43.3320.763.1862.7742.77546.0770.04254-53.3320.764.0863.6343.63557.1220.05665-63.3400.764.9864.5344.53568.6150.06976-73.3400.765.9865.4845.48580.7450.08387-83.3500.766.9866.4846.48593.5150.09752\n沈阳建筑大学毕业设计98-93.3500.767.9867.4847.48606.2840.112109-103.3500.768.9868.4848.48619.0530.127表3-18高区热水给水立管（2）热损失及循环流量计算表续表循环流节点管长管径保温节点水平均水温差热损失管段编号量编号（m）（mm）系数温(ºC)温(ºC)(ºC)(kj/h)(L/s)1110-113.5500.769.9869.4849.48804.1370.146（2）低区热水配水管网和立管热损失及循环流量计算根据图3-18进行低区热水配水管网和立管（1）热损失及循环流量计算，计算结果见表3-19。立管（1）图3-18低区热水配水管网和立管（1）热损失及循环流量计算示意图53\n沈阳建筑大学毕业设计表3-19低区热水配水管网和立管（1）热损失及循环流量计算表节循环流点管段编管长管径保温节点水平均水温温差热损失量编号（m）（mm）系数温(ºC)(ºC)(ºC)(kj/h)(L/s)号10-11.1200.760.3860.19040.190241.7610.00621-23.3200.760.7660.57040.570732.1400.02332-325320.761.1860.97040.970739.3580.04143-43.3320.761.6361.40541.405747.2080.05954-53.3400.762.0861.85541.855755.3290.07765-63.5500.762.5862.33042.330810.1980.09676-77.1500.763.0862.83042.8301662.960.13687-83.0600.763.6563.36543.365711.4360.15398-94.0600.764.2263.93543.935961.0490.176109-103.2600.764.7964.50544.505778.8140.1941110-114.0750.765.4365.11045.110986.7520.2181211-123.1750.766.0765.75045.750775.5820.2361312-134.6750.766.7166.39046.3901166.970.2641413-143.1750.767.3567.03047.030797.2810.2831514-150.2750.767.9967.67047.67052.13700.2841615-163.3750.768.6368.31048.310871.8180.3051716-174.7750.769.2768.95048.9501258.130.3351817-1835.9900.769.9869.62549.6259742.490.568根据图3-19进行低区热水给水立管（2）热损失及循环流量计算，计算结果见表3-20。54\n沈阳建筑大学毕业设计立管（2）图3-19低区热水给水立管（2）热损失及循环流量计算示意图表3-20低区热水给水立管（2）热损失及循环流量计算表保循环流节点管长管径温节点水平均水温差热损失管段编号量编号（m）（mm）系温(ºC)温(ºC)(ºC)(kj/h)(L/s)数10-11.1200.761.5360.76540.765163.3320.00421-23.3200.763.0662.29542.295508.3870.01632-33.3250.764.7363.89543.895527.6190.02943-43.3320.766.4065.56545.565547.6930.04254-53.3400.768.2167.30547.305568.6080.05565-63.3400.770.0269.11549.115590.3640.0696．热水回水管计算热水配水管的管径确定后，相应位置的回水管管道管径可按比其小1～2号确定，55\n沈阳建筑大学毕业设计[7]但最小管径不得小于20mm，详见下表：表3-21热水回水管选定标准配水管管径mm20—2532405070—80100回水管管径mm202525324050（1）高区热水回水管计算根据图3-20进行高区热水回水管网的计算，计算结果见表3-22。图3-20高区热水回水管示意图表3-22高区热水回水管计算表循环流量qX沿程水头损失管段编号管长（m）管径（mm）流速V(m/s)(L/s)hy(kpa)0-17.1320.2320.7150.381-23.0320.2500.5740.0956\n沈阳建筑大学毕业设计2-34.0400.2730.5560.093-43.2400.2920.6470.08表3-22高区热水回水管计算表续表循环流量qX沿程水头损失管段编号管长（m）管径（mm）流速V(m/s)(L/s)hy(kpa)4-53.7500.3140.3870.075-63.5500.3360.4090.086-74.0500.3600.5150.057-83.2500.3790.4130.088-93.3500.3800.0300.099-104.6500.4010.5320.0810-1136.3500.43110.1700.18（2）低区热水回水管计算57\n沈阳建筑大学毕业设计图3-21低区热水回水管示意图表3-23低区热水回水管计算表循环流量qX沿程水头损失管段编号管长（m）管径（mm）流速V(m/s)(L/s)hy(kpa)0-17.1320.1360.9610.251-23.0320.1530.3020.082-34.0320.1760.7650.073-43.2320.1940.8910.044-53.7400.2180.5560.055-63.5400.2360.4800.066-74.0400.2640.7860.037-83.2400.2830.5660.048-93.3400.2840.0400.0658\n沈阳建筑大学毕业设计9-104.6400.3050.7060.0710-1123.6500.3357.4100.117．热水循环泵的选择[7]根据公式Qb≥qX，可确定循环泵的流量：3低区循环水泵流量应满足Qb≥0.335L/s（1.2m/h）3高区循环水泵流量应满足Qb≥0.431L/s（1.55m/h）[7]热水循环泵的扬程确定：Hb≥Hp＋Hx＋Hj（3—18）其中：Hb—热水循环泵的扬程，单位（mH2O）；Hp—循环流量通过热水配水管网的总水头损失，单位(kpa)；Hx—循环流量通过回水管网的总水头损失，单位(kpa)；Hj—循环流量通过水加热器的水头损失，单位(kpa)。经计算得知：H高＝131.26kpa＝13.13mH2OH低＝74.700kpa＝7.470mH2O根据流量和扬程分别对高区和低区循环泵选型,均选用DRG80～200型热水泵4台，3[8]两备两用。流量15m/h，扬程13.2～11.8m，功率为2.2kW，效率65%。第四章技术经济分析通过几套给水排水设计方案的比较，本设计方案在经济和技术两方面具有以下优点：1．建筑给水工程本建筑总高度为53.7m,地上16层，地下1层，地下一层为设备用房，地上16层均为公寓。市政管网常年提供的资用水头为0.3Mpa。本建筑给水系统分为两区，其中1～6层为低区，7～16层为高区。这样分区即充分利用了外网的资用水头（0.3Mpa），又与该建筑的结构和功用相符合，而且高区供水采用池泵箱联合供水，这种方式供水安全性好。2．建筑排水工程考虑到建筑结构和功能方面的要求，本建筑的排水系统采用分区排放，高区2～16层排水立管在1层顶棚下汇流成2条干管，以适应建筑低区结构和功能。低区1层卫生59\n沈阳建筑大学毕业设计间污水单独排放。这样的排水方式安全性好，不易造成污水的回流和喷溅，而且由于本建筑的高度较高，高区排水立管设专用通气管，防止排水管道水压过大以至形成水封。3．建筑热水工程本建筑内热水全天24小时供应，热水系统分为高、低两区，方式同给水，1～6层为低区，7～16层为高区，两区均采用上行下给的供水方式，这种方式节约管材，降低了工程造价。4．建筑消防工程本建筑同时设置自动喷水灭火系统和消火栓系统。消防水箱与生活水箱合用，置于屋顶，两套系统合用一套增压装置，以满足顶层自喷和消火栓系统的工作压力。消火栓系统在地下室和顶层均成环，这样提高了消防给水的安全性。本设计很好的满足了建筑给水、热水、排水和消防的要求，在此基础上，通过分析和比较，在经济上也有效的降低了造价。第五章结论通过本次毕业设计，我对建筑给水排水工程的设计有了一个总体的了解，全面地掌握了室内建筑给水排水工程设计的一般步骤，系统地学习了室内建筑给水排水工程的相关知识,学会了如何运用设计手册查找相关的设计资料。本次毕业设计，主要是针对室内给水排水工程的设计。设计内容主要是室内冷水给水工程、消防工程、排水工程及室内热水给水工程。通过设计，我学会了如何确定以上各工程项目的设计方案，如何对各工程进行计算。方案的设计是在结合已知设计资料和设计图纸而合理确定的，方案设计新颖，具有一定的适用性。在计算过程中，一些计算公式、计算方法以及一些表示形式，是通过翻阅参考文献及一些设计资料完成的，设计计算过程合理，设计计算思路清晰明了，计算结果及论证过程具有一定的说服力，设计成果具有一定的正确性。在绘图过程中，一些配件、管件的规格是严格按照绘图标准图集选取的，管道之间的距离及与其他构筑物之间的距离是严格按照规范的要求来做的，阀门的大小及安装位置同样也是严格按照规范的要求来放60\n沈阳建筑大学毕业设计置的，图纸的绘画严格按照绘图要求完成，设计美观、合理。通过本次设计，我觉得自己的专业基础知识还不够扎实，时间的安排不够合理，实践的能力还很欠缺，在以后的工作学习中会逐步改善。61\n沈阳建筑大学毕业设计参考文献[1]张延灿等.给水排水设计手册第2册室内给水排水.北京：中国建筑工业出版社，1985年1月.[2]李亚峰，蒋白懿等.高层建筑给水排水工程.北京：化学工业出版社，2003年11月.[3]建筑给水排水设计规范GB50015-2003，2003年.[4]中华人民共和国公安部.高层民用建筑设计防火规范GB50045-95，2005年.[5]中华人民共和国公安部.自动喷洒灭火系统设计规范GB50084-2001，2005年.[6]尹士君.现代建筑给水排水工程.沈阳：东北大学出版社，1997年7月.[7]王增长.建筑给水排水工程（第五版）.北京：中国建筑工业出版社，2005年.[8]陶怡安，赫梅栎.给水排水设计手册第11册常用设备.北京：中国建筑工业出版社，1985年3月.[9]JamesCrook，Black&Veatch.《WaterReuseExpenienceInTheU.S.》.WEF，AprilIO，1996。62\n沈阳建筑大学毕业设计致谢紧张而有序的大学毕业设计阶段马上就要结束了，我的毕业设计也接近了尾声。经过几个月的设计，我觉得自己受益匪浅，我的专业知识充实了很多，学会了理论知识与实践的相互结合，了解了实际工程所涉及的大体内容。在毕业设计过程中，我得到了我的设计指导老师许秀红老师的鼎力帮助。在这段时间里，许老师不辞辛苦，对我们的毕业设计给予了大力指导。我们有不懂的问题，许老师会耐心的给我们一一解答，对于建筑的内部设计，我们从未见过，老师就给我们讲室内各种管道的走向、布置，并且画出了示意草图，以便于我们能够更加深刻的了解，这才使我们的毕业设计顺利的完成。对一些基础知识比较差的同学，老师会更加耐心、更加详细的给他们讲解，直到全部理解为止。特别是在设计的最后阶段，无论天气怎样，老师几乎是天天来到教研室给我们答疑。可以说，在毕业设计阶段，许老师倾注了大量的时间和心血，这才使我们的设计顺利圆满的完成。在此特向许秀红老师表示由衷的感谢和敬意！另外，室内给水排水组的其他老师，如蒋白懿老师、刘强老师等，在我的毕业设计里也给予了许多帮助，在此对这些老师也同时表示衷心的感谢和敬意！最后，祝愿各位老师工作顺利，身体健康，在工作领域中取得更大的成果。63\n沈阳建筑大学毕业设计附录1外文资料中文译文会议的记录是关于膜在饮用水和工业水生产方面的应用，585-593页国际标准书号0-86689-060-2，2000年10月，除矿物出版物，里呵拉，意大利。低污垢RO膜元素的应用为市政污水的再生马克，史蒂文美国加利福尼亚海边92054,，411琼斯里德哈德作恩电话+1(760)901-2548；电传+1(760)901-2578；电子邮件:mwilf@hydranautics.com摘要膜污垢应用在市政污水的再生利用表现了严肃的设计和操作方面的细心。这是因为市政流出物，在简要治理以后，包含暂时的高浓度的微粒,胶体和生命力强的生物活动。膜技术应用在市政污水的治理上，要求在RO过程之前有非常广泛的预处理。常规踩踏治疗方法,根据消毒作用，阐明和媒介滤清,生产RO供水仍然有非常高浓度污垢的潜在。从试验和商业RO系统操作表明的上流看，结果污垢治理空间存在着广泛的领域,不管膜材料的本质:是纤维素醋酸盐或综合多醯胺。为了维护设计产品容量，膜清洁必须非常频繁地被申请。最近新预处理技术被使用在RO法处理市政流出物。它包括次过滤，微过滤和超过滤膜元素在一种血丝中配置。这种新的膜预处理技术在对待次要流出物和维护滤出液流程和工作压力稳定的表现证明它是胜任的。血丝技术可生产RO非常高质量的供水。血丝滤出液比能被生产在一个常规预处理过程中，并且，胶质和暂时的微粒有较低的集中。在使用膜预处理的再生植物中，RO膜的污垢率在血丝流出物中显著减少了。污垢率被减少了是通过低落介绍的新一代污垢综合膜(LFC1)。由于低落污垢膜盐拒绝层数的表面被修改，因而使它更加亲水并且使它的亲合力降低到被溶化的有机物中。低落的操作的领域结果表明污垢膜在市政污水再生系统污垢率是非常的低,可和那些在RO操作与干净的井水中被观察的相比较。低污垢率归因于被溶化的有机物更低的被吸附在LFC1亲水膜表面。明显地,低落污垢膜接合在被吸附的有机层数和膜表面之间是相对地微弱的。本文将描述低污垢膜技术生产和它的应用的当前结果以及常规和血丝预处理。表现在市政污水的再生应用与那些常规膜技术相比较。使用参数的操作血丝UF膜预处理在市政次要流出物和优化的结果将被描述。关键词：污水再生；超过滤；低污垢膜*研究发起人1\n沈阳建筑大学毕业设计提出关于饮用水和工业水生产的膜的会议,巴黎,法国,2000年10月国际水域协会,欧洲除矿物社会,美国供水系统协会,日本供水系统协会。1、常规的预处理RO系统常规地运行在被对待的市政流出物中,结果污垢膜在渗入涨潮时减退。它展示自己在饲料压力的重大增量必需维护设计渗入流程。市政流出物在次要治理之后，包含高浓度的胶质微粒,暂停的固体和被溶化的有机物。次要治理过程通常包括导致高生命生物活动在流出物的生物治理中(被激活的烂泥阐明)。在RO过程之前，这水必须被减少胶质和坚实微粒的集中，并且抑制生物活动。常规预处理的一种典型的配置被显示。三重预处理过程当前应用了在5mgdRO再生植物位于水工厂21(WF21),橙县,加利福尼亚。当前的预处理过程是演变的结果,原始的设计[1]改善和简单化。预处理包括絮凝,石灰阐明，二氧化碳安定和缓慢的重力滤清。生物活动是受控的申请氯化。石灰阐明在改进供水质量上是一个非常有效的过程,但是，这是非常昂贵的,并且要求大区域生产烂泥,那些可能是对困难的处置。在一些更加小型的系统石灰阐明和重力滤清中，被替换的在线絮凝被两阶段压力滤清和弹药筒滤清所跟随。在水工厂植物,RO膜由纤维素醋酸盐材料制成,那些是再生系统在操作期间选择的多数膜为和老练迅速污垢。2和3包含纤维素醋酸盐(加州)膜的操作的结果在水工厂中被显示。饲料压力，最初地在大约200，为了维护常数渗入生产，在几天之后必须增加到大约260pa。在操作短的期间内，饲料压力必须进一步增加到300pa以上。饲料压力必须连续被增加，每2-3星期膜都要频繁清洁。水渗透性,盐拒绝依然是在水平的94-96%，这是不太可能的。广泛的野外试验进行在WF21评估综合膜的适用性为水的再生利用。刺激是水位高渗透性显示,因此产生更低的饲料压力和力量费用,并且有更高的盐拒绝。多醯胺综合超低压ESPA膜操作的代表性结果在WF21包括4,5和6。ESPA膜饲料压力开始了在更加低值的60pa与200比较为加州膜。但是,在短的时期内，为了维护设计渗入流程，饲料压力必须被增加300pa。这对应于具体涨潮衰落80%。频繁清洁不是帮助缓和涨潮衰落。相似与加州膜的操作,盐溶了ESPA膜，拒绝了槽枥保留在水平的97%。这是卓越的考虑,供水包含2-6ppm总氯,以氯氨的形式。氯氨多数可能出现在RO供水，受控生物活动和被防止的细菌成长在RO元素。横跨元素保留了稳定在经过二年的操作的期间。迅速膜的上述结果污垢和涨潮衰落清楚地表明,生产充足的质量RO饲料由市政流出物，在常规预处理中不是有效的过程。2\n沈阳建筑大学毕业设计2、膜处理从前[2]提议在RO预处理过程中膜的用途作为一个确定障碍。超过滤(UF)并且微过滤(MF)膜比常规预处理过程更有能力生产显着更好的供水质量,那些包括石灰阐明,被媒介和弹药筒滤清跟随。但是,常规,超过滤膜元素的螺旋创伤配置对高度污废水不是适当的治理。UF元素不能经营以高涨潮率没有严厉弄脏膜表面和塞住饲料渠道。高发怒流程饲料速度,要求减少集中极化，导致大功率消耗量。频繁的膜清洁，在恢复渗入涨潮中是笨重并且不是非常有效的。新微过滤和超过滤技术最近被提供[3]是根据一种肥胖血丝膜配置的。血丝大概是0.7-0.9毫米直径。血丝的外部直径是在1.3-1.9毫米的范围内。有着新商业血丝设备的两个共同的新颖的物产:（1）常去,短期,自动地程序化的冲洗血丝纤维,那些以一点离线时刻能使维护槽枥渗入涨潮率。（2）能力操作在非常低发怒流程速度,甚至在一个直接滤清流程(死角)方式下。离线时间由于脉冲清洁是非常短的,由于过滤器回流可比较与常规过滤器的离线时期。频繁脉冲清洁导致稳定的渗入涨潮率。饲料压力是在5pa到20pa的范围内。新预处理方法主要的好处是固有对膜技术：一个膜障碍的存在，在饲料和渗入之间，那些能使多数胶质微粒和病原生物的日志减少。在市政污水再生应用新次过滤血丝预处理替换石灰阐明,媒介滤清和弹药筒过滤器。次要流出物有非常高污垢潜力，并且血丝技术的应用要求适当的膜类型和操作条件才能够获得可靠的表现。在领域内它被发现了情况,血丝膜由亲水聚合物制成，是较不会有倾向被溶化的有机物弄脏而后形成常规疏水型。但是,在清洁之间，与亲水血丝膜经营的间隔时间是太短的,几乎不超出几天的时间。但是,经营的间隔时间可能显著被超出,在血丝系统之前由次要流出物来增加絮凝剂。7个展示血丝单位的操作的结果在圣路易丝(加州海边)污水再生植物。展示价值饲料压力要求维护恒定的滤出液流程。单位经营在死角方式下以32的涨潮率增长。最初地,在几天之内，饲料压力非常明显的增量被观察到了具体的数字。膜清洁必需每3-5天进行一次。但是，在实施铁氯化物的低水平加法以后对UF供水,经营的间隔时间延伸到30天没有清洁。也许是信用，但是这样的重大表现改善的过程不是清楚的。它可能被推测，铁氢氧化形成高度有渗透性的吸水的层数被吸附在具有有机材料的血丝表面，并且吸引了胶质微粒。在后来冲刷期间这层数从膜表面被发现和从血丝中被驱赶出来。测试实施3\n沈阳建筑大学毕业设计中将得到对这个过程的更好的理解。滤出液生产了由血丝技术免于实际胶质材料。但是,TOC的一点减少被获得。ESPA元素表现经营在市政流出物,对待与血丝膜,被显示。8.饲料压力开始了在大约70pa，迅速地增加到大约140pa。它成了水平之后动摇了，以在一年半的经营期间改变了供水温度。最初的水渗透性的衰落是一定的,大约60%。重大,它比涨潮衰落大约85%低，常规预处理有经验的运转中同样可观地跟随了膜类型。综合膜对血丝膜的功用应用在RO饲料的预处理中，能使污废水再生。这使能操作以更低的饲料压力并且更低的盐分产物水它然后是可能的使用纤维素醋酸盐膜。3、低污垢的RO膜与常规的综合多醯胺比较,最近介绍的低落污垢综合(LFC1)膜为亲水膜表面和较不负电荷表面描绘。与常规综合多醯胺比较，它被预计,当前在供水方面膜表面的亲水字符减少有机物的吸附率。在水工厂21和在圣包罗水处理设施，LFC1膜元素在市政流出物被预处理与血丝膜被管理,。结果被在圣包罗被获得显示。9.LFC1膜具体涨潮比ESPA膜具体涨潮低，所以，最初的饲料压力大约是90pa,在相似的操作条件比ESPA膜开始的压力轻微地高级。但是,饲料压力在经营的期间依然是稳定的。元素经营以12的涨潮率增长。在经营期间的结尾涨潮率增加到17%。这样的涨潮率在污水应用方面被认为是非常高的。RO单位在污水中通常是设计经营并且是以平均渗入10的涨潮率增长。具体涨潮的10展示故意的价值。结果表明，在最初的衰落大约15%以后,在经营的期间具体的涨潮依然是稳定的。由于表现的稳定,在整整八个月的经营期间膜元素未被清洗过。在经营期间的结尾，LFC1元素被去除了和在有名无实的试验条件下被测试了，并且测试结果被总结了。与前工厂21测验数据比较，在八个月室外操作以后平均涨潮衰落大约是10%。清洁的做法,包括0.5%氢氧化钠解答的重复膜,导致完全恢复膜元素的涨潮。4、膜元素正直在污水再生膜障碍和能力正直拒绝病原生物成为了一个重要的问题。螺旋创伤RO元素正直在真空举行应用测试。这个测试，常规螺旋创伤元素可能只是应用在装货元素之前就已经进入RO系统。当元素被安装在系统中时，血丝UF正直和MF元素可能已被测试。最共同的测试是使用与血丝模块在压力的条件下举行的测试。它包括施加气压和监测压力朽烂。在这项研究框架里，系统的正直评估确定了MS2病毒拒绝UF和RO元素。测试的结果被显示在11和12。结果表明5本日志病毒由于各个膜障碍而减少。4\n沈阳建筑大学毕业设计5、结论膜污垢在污水再生系统中的应用与膜聚合物的供水和本质的质量有关。结果表明,两个污垢的组分：胶质微粒和被溶化的有机物形成在弄脏层数的膜表面。这个弄脏的过程，选定作为综合弄脏[4]，主要影响水渗透性。我们总结由于各种各样的膜预处理配置使污垢渗入涨潮衰落。显然的它是由申请UF膜预处理，污垢率被减少。申请膜预处理的重大效果是在供水中粒状物质的集中的减少。所以污垢率的减少可能要归因于在这种情况下在膜表面减少了蛋糕层数的形成或它的更高的渗透性。在供水中MF和UF膜预处理的一点影响集中在有机物上。对疏水膜材料[5,6,7]自然有机物有高亲合力。它的吸收在污水系统中运用膜预处理负责对综合膜观察的涨潮衰落是有可能性的。在污水再生系统中，对被溶化的有机物[5]，亲水膜材料有更低的亲合力,因此,涨潮衰落更低。膜以亲水表面的形式可能会形成更高的涨潮率。任何重大增量横跨膜污染的过程不会导致降压，这是因为生物活动显著被减少，这也归结于氯氨出现在供水中。这是那些对血丝预处理障碍的用途使细菌降低段落到RO系统。致谢对于上述纸张的描述，哈德作恩承认由再生系统提供的财政支持而完成了一部分的工作，并表示非常的感谢。圣迭戈市在这项合作上提供了试验基地和对操作的支持，并且得到了公总众的一致承认。哈德作恩对蒙加马利研究所进行的病毒播种的研究表示非常的赞赏。参考文献[1]R。G。Sudak,W。Dunivin和M。G。Rigby,Proc.,全国供水改善协会1990每两年会议,FL,1990年8月,p。225.[2]J。Lozier和R。Bergman,Proc.,水再生讨论会,丹佛,CO,(1994)687。[3]G。L。Leslie，W。R。W。R。Dunivin，M。P。Wehne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