大连某高层公寓建筑给水排水设计计算说明书.doc 56页

'建筑给水排水工程设计第一章工程概况及设计任务1.1前言改革开放的这二十多年里，中国取得了令世界瞩目的成就，城市化的步伐在一天天的加快，经济的发展体现在城市的变化，而城市的标志又是建筑，建筑的给水排水设计是整个建筑设计中一个相当重要的环节，也是建筑设计中必不可少的。建筑给水工程是把城市给水管网提供的水源，按建筑物对水量和水压的要求分配到各用水点，为生产和生活提供安全和方便的用水条件。建筑热水供应工程，是为满足生活和生产对水温的要求而采取的一种工程技术措施。建筑消防工程是为保障人民的生命和财产安全的工程技术措施。建筑排水工程，是把生活和生产过程中产生的废水迅速地排除到室外排水系统或污水回用系统中去。在高层建筑中，充分注意吸收国内外高层建筑的新设备和新经验，力求反映新世纪建筑工程学科的发展趋势。无论工业与民用建筑都需要为人们提供卫生、舒适和方便的生活和工作环境。建筑内部给水排水系统及卫生设备的完善程度和技术先进水平，已成为社会生产、房屋建筑水平和物质生活水平的重要标志。随着我国建筑业的迅速发展，对建筑给水排水工程提出了更高的要求。如节水节能技术和新型卫生器具、材料、设备的开发，如何提高和保证给水和热水的水质，有效地控制噪声，高层建筑消防给水、污水管道的通水通气能力、屋面雨水系统的设计计算理论等等，都需要进一步发展和创新。1.2工程概况大连市在中山区的一繁华地段拟建一幢高级住宅，既大连XX国际公寓，地下一层，地上十四层。地下一层为车库，设备用房等，一层为购物广场，公共卫生间内设蹲式大便器，洗手盆等。二至十四层为高级住宅，卫生间内设浴盆、淋浴器、洗脸盆及坐式大便器，要求有完善的给水排水设施及全天候的热水供应。1.3设计资料1.3.1建筑设计资料建筑所在地下室总平面图、各层平面图、系统图。各层层高如下：地下一层为 4.5m,地面一层为4.0m，十四层为4.0m，其余各层为3.5m。1.3.2城市给水排水资料1.给水水源该建筑以城市给水管网为水源，室外给水管网来自主体建筑距西面墙12m，接管点埋深1.6m，管径为300mm，另一条市政给水管道距主体建筑南面15m，接管点埋深1.4m，管径为200mm，管材为铸铁管，常年提供的资用水头为0.35MPa。最冷月平均水温为8度，总硬度月平均最高值为10德国度。市政管网不允许直接抽水。2.排水条件室内粪便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1.7m，管径300mm，管材为混凝土管。3.热源情况建有锅炉房，位于建筑东南面，直接作为建筑热源。4.卫生设施一层购物广场设公共卫生间,内设蹲式大便器，洗手盆,等.每户住宅卫生间，内设浴盆，洗脸盆及坐式大便器，要求有完善的给水排水设施及全天候的热水供应。5.其它未预见水量:按日用水量的10%计算.1.4工程设计任务根据建筑的性质、用途和建设单位的要求，该综合楼设有较为完善的给水排水卫生设备和集中热水供应系统;其中热水供应系统全天满足公寓楼。根据现在的防火灾的实际情况，再基于高层建筑消防应立足于自救的规范要求，该楼的消防要求较高，设置有独立的消火栓系统和自动喷洒系统；而每个消火栓均设有消防按钮，消防时可直接启动消防泵。生活给水泵要求自动启动。此外，从美观方面考虑，管道均尽量暗敷设。[1]要求设计的该建筑的给水排水工程的各分项工程为：（1）建筑给水工程设计；（2）建筑热水工程设计；（3）建筑消防工程设计；（4）建筑排水工程设计。 第二章设计说明2.1建筑内给水工程2.1.1系统的选择本建筑为高层综合楼，市政管网常年可资用水头为0.35MPa能满足四层以下的水压要求。但不能满足上部住宅部分的要求。同时也考虑到建筑整体的结构以及布置管道的方便，故决定1～4层采用外网直接供水，5～14层采用变频调速水泵以下行上给的方式供水,水表出户，由于没有设备层，故供水横干管设在地下室吊顶。综上所述，方案如下：1～4层为低区，外网直接供水，采用下行上给式；5～14层为微机变频调速供水，采用下行上给式。给水管道均采用塑料管。2.1.2系统组成整个系统包括引入管、水表节点、给水管网和附件，此外尚包括各地下贮水池、加压水泵等。2.1.3给水管道及设备安装1.管道布置和敷设的一般原则[1]（1）给水管道的布置应保证建筑物的使用要求，方便和安全。不得妨碍交通和操作，不得构成对建筑物和设备可能造成损坏的危险。（2）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。（3）保证管道安全不受损坏。（4）避免管道受到腐蚀和污染。（5）管道敷设应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[1]（1）本建筑采用水表分户供水，所以供水立管设在楼梯间内，各户供水横支管设在地面垫层内。（2）暗装给水支管可采用墙槽敷设。（3）管道井的尺寸，应根据管道数量，管径大小，建筑平面和结构形式与有关专 业共同商量确定。考虑施工安装和检修的必要条件，一般应有不宜小0.7m净距的通道。（4）管道外壁距墙面（或沟壁）的最小净距，应不小于0.1m，距柱、梁可减少至0.05ｍ。（5）给水横管宜有0.002～0.005的坡度坡向泄水装置。（6）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。(7)给水管材采用硬聚氟乙烯管,当采购困难时,可换用其他,但应注意是否满足卫生要求。（8）给水管与排水管平行,交叉时,其距离分别大于0.5m和0.15m,交叉处给水管在上。（9）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。(10)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。(11)给水管连接方式采用粘结。(12)水泵基础应高出地面0.2m,水泵采用自动启动。2.2建筑内热水工程2.2.1系统的选择本建筑采取全天24小时集中供应热水系统，由户外锅炉房向建筑输送蒸汽，在建筑地下室设有容积式热交换器，采取下行上给的方式供应热水。2.2.2加热与循环方式本建筑为保证系统的安全运行采用机械循环系统，从热水水质和加热时产生噪音等方面考虑，采用间接加热供水。[2]2.2.3管道及安装要求建筑内热水管网布置的基本原则应该是在满足水温，水量，和水压要求条件下，便于维修管理和管线最短。[1]常用设备有：伸缩器和固定卡、膨胀与泄压装置、安全阀、温度自动调节装置、排气装置。 2.2.4管道设备设置要求[3]（1）热水管道的最高处设排气装置，当较长的直管段不能靠自然补偿管道的伸缩时，设置补偿器，下行上给式系统的回水立管在最高配水点以下0.5ｍ处与配水立管连接。热水系统的最低点设泄水装置，配水立管和回水立管上均安装阀门，以利调节和检修。热水横管有不小于0.003的坡度，坡向应便于泄水和排除管内的气体。热水配水管道和水加热器保温。当回水管道有可能受冻结冰时，也应保温。热水立管与干管的连接，支管与立管的连接，宜采用弯管连接，以防止一个管道的伸缩对另一管道产生影响。[3]（2）热水管道采用交联聚乙烯管，管道上设阀门进行调节流量和压力。热水管与水平干管相连时,立管上应加弯管。热水管道穿屋面板,楼板,墙壁时需设金属套管;若地面积水时,套管应高出地面50～100mm。交联聚乙烯导热系数很小可不做保温层。为了不破坏整体性,防止泄漏,可不设伸缩器,采用两端固定自然外偿或型弯曲。2.3建筑内消防工程2.3.1系统的选择1.消火栓系统[4]该建筑为高层综合楼，按照高层民用建筑防火规范，室内消火栓系统的流量为30l/s，室外消火栓系统的流量为20l/s，消火栓每股水枪最小流量为5l/s，最不利的情况是同时有6支水枪使用，其分配方式为最不利的立管上有3股，相邻的立管上也有3股，（根据规范消火栓系统的最低点的静水压力不宜超过0.8MPa，当超过0.5MPa宜用减压阀减压，所以由于该建筑的高度为54.5m，可不分区。）按照规范消火栓宜布置在明显、经常有人出入且使用方便的地方，其间距不大于30m，因而在该建筑的客房走廊中、商场入口，电梯的前室以及地下室中均布有消火栓。（本建筑的消火栓系统布置方案如下：系统采用DN65×16的水枪，25m长DN65的麻织水带，水枪充实水柱为10m，单个水枪的流量为5l/s，此时消火栓的保护半径达28.48m；整个建筑均同时有2股水柱到达任一点；在建筑的顶层设有试验消火栓；室内消火栓均设有远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓的同时启动消防泵。在顶层的水箱中均贮存有10min的消火栓用水量。2.自动喷洒系统[6]本建筑属于中危险Ⅱ级建筑，三个基本数据为：设计喷水强度为8L/min.m2、作用面积为160m2、喷头工作压力10×104Pa、本系统采用湿式自动喷水灭火系统。 根据本建筑的情况。本建筑的楼梯走廊，卫生间不布置自动喷洒系统，另外,商业网点中的配电室、发电机房、平衡池间和酒吧等,还有由于商住楼中每层设有服务台和服务处,因此客房中没有布置自动喷洒系统,其他地区需布置自动喷洒系统。[4]由湿式报警装置，闭式喷头和管道等组成，本建筑该系统在报警的上下管道内均经常充满压力水，火灾时喷头破裂，即可喷水灭火。同时，报警阀组发出水力警铃报警。中危险Ⅱ级建筑物,配水管每侧的支管上设置的喷头数不多于8个。闭式自动喷水灭火系统喷头的工作压力不小于10m水柱,最不利点处喷头的工作压力不小于10m水柱。管道内的流速不超过5m/s,配水管流速在个别情况下不大于10m/s。当管内流速超过规定值时应进行调整。适用温度范围：室温不大于70度。在地下室喷头向上安装，一层商场喷头向下安装。本建筑设两组报警阀，分别控制地下室和一层。本系统采用临时高压给水系统，设水池，水泵，高位水箱，气压罐，报警阀，水流指示器.出户管在出户附近设置水泵接合器。报警阀后的配水管道上不安装阀门。系统管道的管材在报警阀后应采用无缝镀锌钢管。报警阀安装在明显而易操作的地点,水力警铃宜安装在报警阀附近,该地面有排水措施。管道变径连接时,在直管段上和弯头处采用异径管件连接。系统末端设置检验装置。末端检验装置包括截止阀、压力表、放水阀、放水管等。[6]2.3.2消防管道及设备安装要求1.消火栓的安装[7]（1）消火栓给水管道的安装与生活给水管基本相同。（2）采用热浸镀锌钢管,连接采用光沟槽式机械接头。（3）消火栓立管采用DN100mm,消火栓口径为65mm,水枪喷嘴口径为16mm,水龙带为麻质,直径65mm,长度25mm。2.自动喷洒灭火系统[7]（1）喷头的布置喷头的平面布置形式采用正方形、矩形和菱形，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。按火灾危险等级的喷头布置,按照规范选定，闭式喷头在吊顶下布置时，喷头向上。喷头溅水盘与吊顶、椽板、屋面板的距离,不宜小于75mm也不宜大于150mm。当楼板屋面板为耐火极限等于大于0.50小时的非燃烧体时,其距离不宜大于300mm。喷头布置在梁侧附近时喷头与梁边的距离应按不影响喷洒面积要求确定。在门窗洞口设置喷头时,喷头距洞口上缘不应大于150mm，距墙面不宜小于75mm并不大于160mm。在仓库中设置的喷头与其下方被保护物的 垂直距离,应符合距难燃物品的堆垛,不应小于450mm；距可燃物品的堆垛,不应小于900mm；在难燃物品和可燃物品的堆垛之间应设一排喷头,且堆垛边与喷头垂直线水平距离不应小于300mm。（2）供水干管宜构成环状,系统的进水管不宜少于两条,每条进水管的管径应系统按设计负荷计算。当一条进水管发生故障时,另一条进水管仍能保证全部用水量和水压。系统管网上应设置水泵接合器。环状供水干管应设分隔阀门,阀门应经常处于开启状态且有明显的启闭标志,一般应采用明杆阀门。报警阀后的配水管道上不宜安装阀门。系统的每个竖向分区都宜单独设置报警控制阀,湿式和预作用喷水灭火系统，每个报警控制阀控制的喷头数不应超过800个。（3）配水管网宜按竖向分区和水平分区并考虑建筑的功能分区,在分区内划分为若干计算单元,每个计算单元的喷头数不宜超过100个,100个喷头数，并不是一个绝对的要求,主要是为了计算时使各计算分区易于平衡。例如对于中危险级建筑设计作用面积为200ｍ2,计算喷头数为16～20个,每根支管有5个喷头时,计算支管只有4根,在最不利作用面积以外的支管的实际喷水强度比设计喷水强度大,每个计算单元内的喷头数越多,这种差别也就越大。（4）轻危险级和中危险级建筑物,配水管每侧的支管上设置的喷头数不应多于8个,同一配水支管在吊顶上下都布置有喷头时,其上或下侧的喷头各不多于8个;对于严重危险级建筑物,支管上设置的喷头不应多于6个。配水支管宜在配水管的两侧均匀分布,每根支管的管径不应小于25mm。也不宜大于50mm。配水支管和配水管的管径分配,有两种方法。按照喷头数估算管径时,支管管径呈25、32、40、50等沿途逐渐增大,异径管件较多,安装也不方便。设计实践中常常采用支管同一直径的作法,计算和安装都比较方便。（5）设置吊架和支架位置以不妨碍喷头喷水为原则,吊架距离喷头的距离应大于0.3m,距末端喷头的距离应小于0.7m。设喷头的场所,应注意防止腐蚀气体的侵蚀,不得受外力碰击,定期消除尘土。2.4建筑内排水工程2.4.1系统的选择本建筑采用分流制排水系统，即粪便污水、洗涤污水采用分别排放的方式。雨水采用独立的排水系统，粪便污水经化粪池处理后排放到市政管网，洗涤污水经管道排到市政管网。雨水设专门的雨水立管排入市政雨水管道。 1.废水排水系统该建筑的1层为商场，2～14层为住宅，为减少上层排水对下层造成的冲击，采取1～2层单独排放。2.雨水排水系统屋面雨水排水系统为内排水系统。内排水系统是用管道将屋面雨水引入建筑物内部，再通过管道有组织的将雨水排出室外。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。由于该建筑属于高层建筑，且位于市内繁华地带，所以采用内排水系统。2.4.2系统的组成污水、废水排水系统由卫生器具，排水管道，检查口，清扫口，室外排水管道，检查井，集水井，化粪池，雨水斗，雨水立管等组成。雨水排水系统由天沟，雨水斗，雨水立管，悬吊管，室外雨水管道，检查井等组成。2.4.3排水管道安装要求1.排水管道布置的基本原则[7](1)排水路径简捷，水流顺畅；(2)避免或减小系统管道中气压的剧烈变化；(3)应尽量避免排水管道对其他用房功能的影响或干扰；(4)施工安装方便。2.排水系统[8](1)所有高出地面的卫生器具和排水设备的排水，应重力排入室外下水道。(2)所有低于地面的卫生器具和排水设备的排水，应重力排入集水坑，然后提升排到重力流排水管中。(3)本建筑的雨水系统和生活污水系统分流排出。(4)地下车库设带有格栅的地沟和连接地沟的排水管，以便排除冲洗地面水、洗车水、喷淋装置和其他消防排水。并设置泵房或泵坑，排水泵的排水能力宜≥10L/s。(5)汽车库的排水在接入排水干管之前，应先接至油水分离器或隔油池和沉砂池（井）的单独系统中。 (6)在汽车库进出口的坡道底部和坡道二分之一处应设截流排水沟。3.排水管道布置和连接[8](1)在布置排水管道时应尽量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。当排水器具分散使得横支管过长时，宜采用多立管布置，然后在立管的底部用横管连接。当排水支管上连接的器具较多时，应作好器具通气管和环形通气管。(2)排水管道应避免通过食堂、餐厅或厨房烹调处的上方。如不可避免时，应对管道采取保温隔热等措施，并设在吊顶内，且管道应采用镀锌管材。(3)排水管道应尽量避免穿过卧室、病房、会议室、音乐厅等对卫生和安静要求较高的房间。并避免靠近与这些房间相邻的内墙。(4)排水支管不应接在排出管上。排水支管连接在排水横干管上时，连接点距立管底部的水平距离不宜小于3ｍ，且支管应与主通气管连接。(5)排水横支管与立管的连接，宜采用正三通而不宜采用450或900斜三通。一些规定中要求采用后者附件连接，水力条件较好，有利于支管排水顺畅。但在高层建筑中，特别是立管较长，连接支管较多时，横支管的水流快速冲入立管，将使立管内气压的变化太大，破坏系统正常工作。(6)排水立管与排出管的连接，宜采用弯曲半径不小于4倍管径的900弯头或两个450弯头。(7)车库埋地排水管应采用Ｕ型存水弯代替Ｐ型存水弯。车库地漏的排水管管径应≥100mm，连接两个地漏的排水横管应≥125mm，连接三个地漏的排水横管应≥150mm。(8)排出管应采取防沉降措施：排出管在穿墙处设置钢筋混凝土套管或简易管沟，其管顶至沟（或套管）内顶的空间不应小于建筑物的沉降量，并不小于0.2m。沟（或套管）内填轻软质材料。排处管采用钢管，坡度不宜小于0.02，且应采用柔性接口。4.排水管道的敷设和安装[7](1)排水管道的坡度，按规范确定。(2)排水立管上应设检查口，检查口之间的距离不宜大于15m，且在建筑物的最底层和有卫生器具的坡屋顶建筑物的最高层应设检查口。当立管上有乙字管偏位时，在乙字管和偏位处的上部应设检查口。立管上检查口的安装高度，一般为距地面1.0m，并应高出卫生器具上边缘0.15m。连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上的卫生器具的污水横支管上,宜设置清扫口。在水流转角小于135°的排水横管上，应设置检查口或清扫口。在排水横管的直线管段上，检查口或清扫口之间的距离不应大于规范中的规 定。排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离按规范确定。排水横管上的清扫口应设置在楼板或地坪上与地面相平。排水管起点的清扫口与垂直于横管的墙面的距离，不得小于0.15m。管径小于100mm的排水管上设置的清扫口，口径应与管道同径；管径大于100mm的排水管上的清扫口，其口径可采用100mm。从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，应按规范确定。（3）排水立管宜采取以下防护措施：每隔2～4层设置承重支座，使管道重量分散至各承重支座；立管最底部弯头处应设支墩或承重支吊架。（4）生活污水管道不宜在建筑物内部设检查井。当必须设置时，应采取密闭措施。（5）采用硬聚乙烯排水管,采用粘结。（6）水立管在垂直方向转弯处,采用两个45度弯头连接。（7）水立管穿越楼板应预留孔洞,安装时应设金属防水套管。（8）管沿墙敷设时,其轴线与墙面距离(L)不得小于下述规定：DN=110mm,L=150mm,DN=160mm,L=200mm。（9）水检查井中心线与建筑物外墙距不小于3m。（10）水检查井井径为0.7m。（11）排水立管上设检查口,隔层设一个,离地面1m,此外,各横支管起始端设清扫口,以便清通。 第三章设计计算书3.1建筑给水系统的设计计算3.1.1设计方案该建筑高度为54.5m，外网常年可资用水头为0.35MPa，四层以下由市政管网直接供水，五至十四层需要二次加压供水，采用微机变频加压供水。供水方式均为下行上给方式，并且水表出户，本建筑无设备层，所以供水横干管设在地下室吊顶，水泵自动启闭。3.1.2给水管网水力计算1.用水定额及用水量计算（1）建筑物最高日用水量Qd=(m3/d)[1]（3-1）式中m—设计单位数；qd—单位用水定额（L/人·d），住宅用水量标准取350L/（人·d）。低区住宅人数计算：1～4层为低区住宅，其中一层为大型购物广场，无住户。总人数计算如下：总人数=住宅用户数×3.5=（6+8+6）×3×3.5=210（人）最高日用水量Qd=mqd=350×210=73500L/d=73.5m3/d高区住宅人数计算：5～14层为高区住宅，共10层。总人数计算如下：总人数=住宅用户数×3.5=（6+8+6）×10×3.5=700（人）最高日用水量Qd=mqd=350×700=245000L/d=245m3/d最大小时生活用水量计算如下式：Qh=Kh(m3/h)[1]（3-2）式中Qd—最高日生活用水量（ m3/d）；T—每日使用时间（h/d）；Kh—小时变化系数。低区平均小时用水量qp=Qd/T=73.5/24=3.06m3/h最大小时用水量Qh=qp×kh=3.06×2.0=6.12m3/h其中小时变化系数kh取2.0 高区平均小时用水量qp=Qd/T=245/24=10.21m3/h最大小时用水量Qh=qp×kh=10.21×2.0=20.42m3/h其中小时变化系数kh取2.02.低区直接给水管网水力计算（1）根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：[2]（3-3）式中：U0—生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（﹪）；q0—最高用水日的用水定额；m—每户用水人数；Kh—小时变化系数；Ng—每户设置的卫生器具给水当量数；T—用水时数（h）；0.2—一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）。再由此式的出的U0查GB50015-2003P107中U0～ａc值对应表，求出ａc。（2）根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：[2](3-4)式中：U—计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（﹪）；ａc—对应于不同U0的系数；Ng—计算管段的卫生器具给水当量数。（3）根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，得计算管段的设计秒流量。设计秒流量公式为：qg=0.2·U·Ng（L/s）[2]（3-5）式中：q0—计算管段的生活设计秒流量（L/s）；Ng—计算管段的卫生器具当量总数。（4）该楼所有卫生器具及其当量如表3-1所示 表3-1生器具给水额定流量、当量数、流出水头和支管管径序号给水配件名称额定流量（L/s）当量支管管径（mm）配水点前所需流出水头（MPa）1厨房水池水龙头0.201.0150.0152洗脸盆水龙头0.201.0150.0153浴盆水龙头0.301.5150.0204淋浴器0.150.75150.0305冲洗水箱浮球阀0.100.5150.0206自闭式冲洗阀1.206.025按产品要求7小便器0.050.5150.0158洗衣机给水龙头0.241.2150.020（5）低区水力计算图3-1为低区给水水力计算简图图3-1低区直接给水管网水力计算简图 表3-2低区直接给水管道水力计算表管段卫生器具当量Ng流量(L/s)管径DN/mm流速(m/s)水头损失1000i管长(m)管段沿程水损iL/m0-10.50.15150.7556.410.9610.0541-21.50.25200.7942.180.4910.0212-33.00.40250.6118.795.3340.1003-44.20.48250.7627.920.5950.0174-55.20.53250.8333.065.7520.1905-66.20.58250.8730.460.8800.0276-76.70.61250.9138.586.2060.2397-811.50.80320.7922.890.2000.0058-915.60.95320.9331.064.1580.1299-1031.21.39400.8419.173.5000.06710-1146.81.76500.659.1920.5150.18911-1286.852.52500.9517.7322.5500.39912-13140.253.38501.2830.607.9000.24213-14205.154.29701.1218.9122.4740.42514-15245.204.80701.2522.997.9960.18415-16292.005.43701.4128.5314.5590.415=27.03kPa=2.703mH2O建筑内低区给水系统所需压力值式中H1—建筑内部给水管网沿程和局部水头损失之和（局部损失按沿程损失30计算）； H2—最不利配水点所需流出水头；H—为不可预见因素留有余地而予以考虑的富裕水头，一般按20kP计。（6）低区直接供水水压的校核最不利点与市政管网的高程差H=17.2mH2O最不利点的流出水头H2=2mH2O建筑内低区给水系统所需压力值H=H1+H2+H3=1.3×2.073+17.2+2=23.78mH2O<35mH2O(市政资用水头)，满足最不利点水压要求，所以本建筑1～4层采用市政管网直接供水。3.高区给水管网水力计算（1）高区给水管道水力计算图3-2为高区给水水力计算简图，具体的计算结果如表3-3所示。图3-2高区给水水力计算简图 表3-3高区给水管道水力计算表管段卫生器具当量Ng流量/(L/s)管径DN/mm流速(m/s)水头损失1000i(KPa/m)管长/(m)管段沿程水损iLiL/m0-10.50.10150.7556.410.9610.0541-21.50.30200.7942.180.4910.0212-33.00.40250.6118.795.3340.1003-44.20.472250.7627.920.5950.0174-55.20.530250.8333.065.7520.1905-66.20.580250.8730.460.8800.0276-76.70.605250.9138.580.2060.2397-811.50.796320.7922.890.2000.0058-915.60.950320.9331.064.1580.1299-1031.21.398400.8419.173.5000.06710-1146.81.725500.659.193.5000.03211-1262.42.078500.7912.773.5000.04512-1378.02.370500.9016.203.5000.05713-1493.62.640500.9919.673.5000.06914-15109.22.905700.759.403.5000.03115-16124.83.150700.8210.893.5000.03816-17140.43.391700.8812.473.5000.04417-18156.03.604700.9413.8031.0150.42818-19282.05.244701.3726.9522.5500.60819-20460.07.250801.3120.017.5000.15020-21638.09.062801.6529.6519.2800.57221-22920.011.561001.3917.245.8570.101=30.24kPa=3.024mH2O（2）水泵所需扬程:H=H1+H2+H3=3.0241.3+2+54=59.931m水泵流量按高区最大时用水量的1.2倍计算，如下式所示：Q=1.220.42=24.50m3/h=6.8L/s选择IS65-40-250型水泵两台，一用一备。 型号流量Q(L/s)扬程H(m)转数n(r/min)轴功率(kW)电动机功率(kW)效率(%)气蚀余量(m)重量(kg)IS65-40-2508.3378290012.0215532.5874.储水池、水箱的计算（1）储水池生活：350L×人数×（20%～25%）=350×20×3.5×10×25%=61250L用水量标准300～400L/人·d变化系数2h所以生活水池为61250L=61.25m3消防：a消火栓室内30L/s，火灾延续时间2h用水量：30L/s×2h×60×60=216m3b自动喷洒1h，由于是中危险级II级，作用面积160m2，喷水强度8L.min-1.m-2用水量：8×160×1h×60min=76.8m3所以消防水池为216+76.8=292.8m3（2）水箱消火栓保证10min用水量占用水箱大小30L/s×10×60=18000L=18m3自动喷洒10min用水量8L.min-1.m-2×10min×160m2=12800L=12.8m3消防水箱总容积=18+12.8=30.8m3由于是中危险Ⅱ级，所以取18m33.2建筑热水系统设计计算3.2.1生活热水用量计算1、查规范，普通住宅，每户设淋浴设备，60时，热水用水定额为80～120L/人·日。取为120L/人·日。[3] 2、最大小时热水用量每日供应热水时间为全天24小时，取计算用的热水供水水温为70，冷水水温为4。　Ｑｈ＝Kh[3]（3-6）式中　Ｑｈ─最大小时热水用水量（L/h）；　　　　ｍ─用水计算单位数（人或床）；　　　　ｑｒ─热水用水量定额；　　　　Ｋｈ─小时变化系数；　　　　Ｔ─热水使用时间（ｈ）。∴最大小时热水用量为：低区人数为M=3.5×20×3=210人，查得=3.93最大小时用水量Qh=210×3.93×120/24=4126.5L/h高区人数为3.5×20×10=700人，查得=3.122最大小时用水量Qh=700×3.122×120/24=10892.0L/h3.2.2计算小时耗热量设计小时耗热量计算公式如下式所示：Wh=[3]（3-7）式中Wh—设计小时耗热量（W）；m—用水计算单位数（或人数）；qr—热水用水定额（L/人·d）；C—水的比热，C=4187（J/kg·）；tr—热水温度，tr=70；tl—冷水温度，查规范P85辽宁的大部分地区地面水温度4；—热水密度（kg/L）；Kh—小时变化系数。 低区：Wh==3.93×210×120×4187×（70-4）/86400=316757.0175W高区Wh==3.11×700×120×4187×（70-4）/86400=836088.0733W3.2.3容积式换热器的计算与选择按贮存45min热量计算，从蒸汽或95℃以上的高温水为热媒时，容积式水加热器≥45minQh从锅炉房送来的热煤蒸汽的绝对压力为0.3MPa，相应的饱和蒸汽温度tb=133.5。a、热媒与加热水的计算温差　　　△tj＝-[3]（3-8）式中　tc，tz─热媒的初温和终温（℃）；tc为冷水和循环水的混合水水温，tc=15。∴△tj=133.5/2-（15+70）/2=91b、确定传热系数钢盘管的传热系数K=2721K/[KJ/(m2.h.)]c、加热面积计算　　　　　　F=[3]（3-9）式中　F─表面式水加热器的加热面积（ｍ２）；　　　Qz─小时耗热量（ｋＪ／ｈ）；　　　Ｋ─传热系数（ｋＪ／(ｈ·ｍ２·℃)）；　　Cz—修正系数，取为1.2；tj─热媒与被加热水的计算温度差（℃）。低区：V==2876.926L=2.877m3Fp=(1.1～1.2)=1.15×316757.0175×3.6/0.6×2721×91=8.402m2取换热器一台型号为6，换热管根数为13，容积3.0，换热面积8.9m3,ø1200，L 3602,L02335,L1333高区：V==8353.090L=8.353m3Fp=(1.1～1.2)=1.15×836088.0733×3.6/0.6×2721×91=22.2m2取换热器一台型号为7，换热管根数为16，容积9，换热面积28.30m3,ø1400，L3602,L02335,L13333.2.4热水配水管网的计算1.热水给水管网的水力计算本设计热水供应采用下行上给式机械全循环系统。（1）根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：[2]（3-10）式中：U0—生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（﹪）；q0—最高用水日的用水定额；m—每户用水人数；Kh—小时变化系数；Ng—每户设置的卫生器具给水当量数；T—用水时数（h）；0.2—一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）。由此式得出的U0查GB50015-2003P107中U0～ａc值对应表，求出ａc（2）根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：[2]（3-11）式中：U—计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（﹪）；ａc—对应于不同U0的系数；Ng—计算管段的卫生器具给水当量数。（3）根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流率，得计算管段的设计秒流量： qg=0.2·U·Ng（L/s）[2]（3-12）式中：qg—计算管段的生活设计秒流量（L/s）；Ng—计算管段的卫生器具当量总数。2.确定回水管管径热水配水管道的管径确定后，相应位置的回水管道管径可按其小一号取定，但最小管径不得小于20㎜。表3-4热水循环管径选择配水供水管径DN/mm2～2532405070～80100125150～200热水回水管径DN/mm202或203或504或3250或408或7010或80100～1503.计算各管段终点水温加热器出水温度与热水管网最不利计算点的温度降，根据热水系统的大小，一般选用10～15℃，此次设计选10℃。加热器出水温度为70℃，最不利计算点为60℃。各管段终点水温的计算公式为tc=tz+（t）∑f，t=，[2]（3-13）式中tc—管道cz始点c的温度；tz—管道cz终点z的温度；t—配水管网面积比温降；∑f—管道cz间配水管道面积；T—配水管网的计算温差；F—配水管网管道总面积。热损失计算公式为：[2]（3-14）式中q5—配水管网中任一计算管段的热损失；K—传热系数，约为11.63—12.21（W/m2）；tj—空气平均温度；D—管道外径； L—管道长度。保温系数取η=0.6，室温取为20℃。计算各管道的循环流量，由公式：[2]（3-15）式中—计算管段的循环流量；CB—水的比热，取CB=4.19KJ/Kg℃。4.低区热水管网的水力计算图3-3低区热水水力计算简图表3-5低区热水给水管网水力计算表管段编号当量总数设计秒流量L/s管径DN（De）流速（m/s）沿程损失1000i管长m总水头损失0-11.00.15200.5453.550.6370.03411-22.50.35250.7470.644.8170.34012-33.70.45250.95116.780.7450.08703-44.70.51251.06144.265.3780.77584-55.70.56320.6537.588.0210.30145-69.650.73320.8359.420.2000.0119 6-713.600.88321.0291.584.2480.38907-827.201.29401.1188.713.5000.31058-940.801.62500.8334.6123.9420.82869-1076.352.35700.7118.2121.3500.388710-11123.753.09700.9330.469.1000.277211-12174.153.86800.8218.9221.2950.402912-13209.704.31800.9123.837.5360.179513-14250.504.86801.0329.709.9730.2961=46.228kPa=4.628mH2O建筑内低区热水给水系统所需压力值H=H1+H2+H3+H4=1.3×4.628+1.88+17.2+2=27.10m<35m(市政资用水头)，满足最不利点水压要求，所以本建筑1～4层热水采用市政管网直接供水。配水管网热损失计算见下表表3-6低区热水给水管网热损耗计算表管段编号管长m管径mm保温系数温降因素节点水温℃管段水温℃温差℃热损失/（kj/h）循环流量q/(L/h)每米W累计W12345678910116-74.248320.60.05360.7060.3640.36146.26248.5228.377-83.500400.60.03561.2460.9740.97266.50621.6228.378-923.942500.60.19264.2062.7242.72248.252999.0628.379-1021.350700.60.12266.0865.1445.14460.406930.8852.9210-119.100700.60.05266.8866.4846.48474.0411655.45103.2511-1221.295800.60.10668.5267.7047.70570.4019513.18141.9212-137.536800.60.03869.1168.8248.82583.8424272.17318.4513-149.973800.60.05069.8869.5049.50592.0029632.84707.230.648 水泵的选择：流量[2]（3-16）扬程[2]（3-17）qx—循环流量；qf—附加循环流量，一般易为设计小时用水量的15%；Hp—循环流量通过配水管网的压力损失；Hk—循环流量通过回水管网的压力损失。配水管网和回水管网压力损失计算根据各管段分配的循环流量及管经列表，计算循环流量通过配水管网和回水管网的水头损失，计算结果见下表表3-7低区配水管网水力计算表管段编号管径mm管段长度m循环流量l/h每米沿程水头损失流速m/s水头损失总和6-7324.24828.370.0290.010.1237-8403.50028.370.0100.010.0358-95023.94228.370.0100.010.2399-107021.35052.920.0100.010.21410-11709.100103.250.0200.020.18211-128021.295141.920.0100.010.21312-13807.536318.450.0200.020.15113-14809.973707.230.0880.040.8782.035 低区配水管网水头损失计算：总水头损失为：Hp=20351.3=2645KPa=2.645mH2O回水管网损失计算：表3-8低区回水管网损失计算表管段编号管径mm管段长度m循环流量l/h沿程水头损失i流速m/s管段水头损失mH2O6’-9’3231.69028.370.0290.010.91909’-10’5021.35052.920.0100.010.213510’-11’509.100103.250.0290.020.263911’-12’7021.295141.920.0100.010.212912’-13’707.536318.450.0490.030.369313’-14’709.973707.230.1960.061.95503.9336总压力损失为：Hk=393361.3=51133.8KPa=5.11mH2O循环水泵选型：=2.645+5.11=9.4mH2O=707.23+4126.50.15=1326.2L/h=0.368L/s选择IS50-32-200型水泵两台，一用一备。型号流量Q(L/s)扬程H(m)转数n(r/min)轴功率(KW)电动机功率(kW)效率(%)气蚀余量(m)重量(kg) IS50-32-2001.0413.114500.410.75332.0465.高区热水管网的水力计算：图3-4高区热水给水系统计算简图表3-9高区热水给水管网水力计算表管段编号卫生器当量Ng流量(L/s)管径DN/mm流速(m/s)水头损失1000i管长(m)管段沿程水损iLiL/m0-11.00.15200.5453.550.6370.03411-22.50.35250.7470.644.8170.34012-33.70.45250.95116.780.7450.08703-44.70.51251.06144.265.3780.77584-55.70.56320.6537.588.0210.3014 5-69.650.73320.8359.420.2000.01196-713.60.88321.0291.584.2480.38907-827.21.29401.1188.713.5000.31058-940.81.62500.8334.613.5000.12119-1054.41.92500.9849.473.5000.173110-1168.02.19501.1163.523.5000.222311-1281.62.43501.2578.713.5000.275512-1395.22.67700.8022.913.5000.080213-14108.82.87700.8626.423.5000.092514-15122.43.10700.9331.463.5000.110115-16136.03.31700.9935.7635.8461.281816-17254.54.91801.0430.9520.9500.648417-18412.56.72801.4257.869.5000.549618-19570.58.321001.0019.6620.8950.410619-20689.09.431001.1325.222.8990.073120-21825.010.861001.3033.089.7960.3241=66.12kPa=6.612mH2O管道总水头损失为：6.6122mH2O水泵选择：H=54.0+6.61221.3+2=64.60mQ=1.2=3.63L/s选用IS50-32-250型水泵两台，一用一备。型号流量Q扬程H转数n轴功率电动机功率(kW)效率气蚀余量重量 (L/s)(m)(r/min)(kW)(%)(m)(kg)IS50-32-2504.1778.529007.8311412.580配水管网热损失计算见下表表3-10高区热水给水管网热损耗计算管段编号管长m管径mm保温系数温降因素节点水温℃管段水温℃温差℃热损失/（kj/h）循环流量q/(l/h)每米W累计W12345678910116-74.248320.60.05360.7060.3640.36146.26248.5260.727-83.500400.60.03561.1760.9440.94266.11621.0760.728-93.500500.60.02861.5461.3441.34334.721089.6860.729-103.500500.60.02861.9161.7341.73334.961558.6260.7210-113.500500.60.02862.2862.1042.10340.852035.8160.7211-123.500500.60.02862.6562.4742.47343.992517.4060.7212-133.500700.60.02062.9162.7842.78436.193128.0760.7213-143.500700.60.02063.1863.0543.05439.033742.7160.7214-153.500700.60.02063.4563.3243.32441.864361.3160.7215-1635.846700.60.20566.1764.8144.81457.1010915.3260.7216-1720.950800.60.10567.5666.8646.86560.3224312.15148.6017-189.500800.60.04868.2067.8847.88572.5635189.16360.4518-1920.8951000.60.08469.3268.7648.76750.7850165.46789.7819-202.8991000.60.01269.4869.4049.40760.7059748.851734.2620-219.7961000.60.03969.9969.7449.74765.9771451.512646.73 0.7532646.73水泵的选择：流量扬程qx—循环流量；qf—附加循环流量，一般易为设计小时用水量的15%；Hp—循环流量通过配水管网的压力损失；Hk—循环流量通过回水管网的压力损失。表3-11高区配水管网水力计算表节点编号管径mm管段长度m循环流量L/h每米沿程水头损失流速m/s水头损失总和6-7324.25060.720.0880.020.37387-8403.50060.720.0390.020.13658-9503.50060.720.0100.010.03509-10503.50060.720.0100.010.035010-11503.50060.720.0100.010.035011-12503.50060.720.0100.010.035012-13703.50060.720.0100.010.035013-14703.50060.720.0100.010.035014-15703.50060.720.0100.010.035015-167035.84660.720.0100.010.358016-178020.950148.600.0100.010.209017-18809.500360.450.0100.010.095018-1910020.895789.780.0200.020.0580 19-201002.8991734.250.1100.061.078020-211009.7962646.730.1100.091.34502.7623总水头损失为：Hp=2762.31.3=3590.99KPa=3.59mH2O配水管网和回水管网压力损失计算根据各管段分配的循环流量及管经列表，计算循环流量通过配水管网和回水管网的水头损失，计算结果见下表：回水管网损失计算：表3-12回水管网损失计算表管段编号管径mm管段长度m循环流量l/s每米沿程水头损失i流速m/s管段水头损失mH2O6’-16’5067.34660.720.0100.010.0673416’-17’7020.950148.600.0100.010.0209517’-18’709.500360.450.0590.030.0560518’-19’8020.895789.780.0980.050.2047719’-20’802.8991734.250.4030.100.1168320’-21’809.7962646.730.7250.150.710211.17615总压力损失为：Hk=1176.151.3=1528.99KPa=1.529mH2O循环水泵选型：=3.59+1.528=10.918mH2O=2646.73+108920.15=4280.53L/h=1.189L/s选择IS-32-250B型水泵两台，一用一备。 型号流量Q(L/s)扬程H(m)转数n(r/min)轴功率(kW)电动机功率(kW)效率(%)气蚀余量(m)重量(kg)IS50-32-250B1.51514500.791.1282.0803.3消火栓系统的设计计算3.3.1消火栓管网水力计算的基本数据查«给水排水设计手册»第二册得出高层民用建筑消火栓系统消防用水量，见下表表3-13高层民用建筑消火栓系统消防用水量建筑物名称建筑高度（m）消火栓消防用水量/（L/s）每根立管最小流量（L/s）每只水枪最小流量/（L/s）室外室内高级住宅＞502030155查高规得出高层民用建筑消火栓消防立管流量分配，见下表：表3-14高层民用建筑消火栓消防立管流量分配建筑物名称建筑高度/(m)室内消防用水量/（L/s）立管最小流量/（L/s）最不利立管次不利立管第三不利立管高级住宅＞50301515—3.3.2消火栓管网水力计算每根水枪的最小流量是5，最小充实水柱是10m。水龙带的有效长度为0.8×25=20m。水枪充实水柱在水平面的投影长度为10×sin45=7.1m，消火栓的保护半径为20+7.1=27.1m。消火栓布置间距取25m. 水枪造成10m的充实水柱所需的水压H===13.58mHO=135.81kP[4]（3-18）水枪喷嘴射流量q===4.63<5[4]（3-19）故水枪喷射流量为5。水龙带采用帆布、麻织水带，=0.0043h=0.0043×25×5=2.69mHO=26.9kPa消火栓出口压力H=h+H=13.58+2.69=16.27mHO[4]（3-20）考虑3股水柱作用，消防立管实际流量为15考虑该建筑发生火灾时能够保证同时供应6股水柱，消火栓用水量为30下图为消火栓水力计算简图，其中0点为最不利点。 图3-5消火栓计算简图表3-15下行上给消火栓管道水力计算表管道编号消防流量管径DN()流速V单位管长水头损失1000管长沿程水头损失0-15.0801.0130.00.8120.02431-25.01000.587.493.5000.02622-310.01001.1526.93.5000.09420 3-415.01001.7360.240.6002.44414-530.01501.5930.568.0562.0757==46.646Kpa=4.665mH2O水泵扬程:Hb=Hxh+标高差+1.1×=16.27+54.0+1.1×4.665=75.4mH2O水泵流量Qb=5×6=30L/s选择IS125-100-250型水泵两台，一用一备。型号流量Q(L/s)扬程H(m)转数n(r/min)轴功率(kW)电动机功率(kW)效率(%)气蚀余量(m)重量(kg)IS125-100-25033.387290043.075663.8165表3-16水泵结合器选用表室内消防流量Q/(L/s)水泵接合器单个流量q/(L/s)直径DN/mm个数/个30151502所以选2个水泵接合器分别为DN=150mm横管DN=150㎜水箱高度的校核水箱出口至最不利点应保证的静压。表3-17水箱到最不利点的水力计算表管段编号消防流量/(L/S)管径DN/mm流速V/(m/s)单位损失i(KPa/m)管长L(m)沿程水头损失iL/KPa1-45.0×3=151001.730.602047.60028.65524-65.0×6=301501.590.305084.35725.7289 ==54.3841KPa=5.438mH2O最不利点到屋顶水箱出口损失：标高差设稳压罐，保证最不利点水压达到消火栓口压力169.97（充实水柱）。a.选稳压泵：稳压泵扬程H=出口损失-=19.56-3.4=16.16mH2O稳压泵流量消火栓稳压泵的选择选用IS-60-50-150A型水泵两台，一用一备，扬程为18m，流量7.25L/s。b．稳压罐的计算：稳压罐容积：V0=[4]（3-21）令H=2DD=根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95规定，气压给水设备的气压水罐其调节水量为2支水枪30s的用水量，即：Vs=2×5×30=0.30m3Vo=m3[4]（3-22）0.7m1.776mc.减压孔板计算Hs（剩余水头）=Hb（水泵扬程）-（Z（标高差）+hsb（水头损失）+Hxh（消火栓出口压力）,判断是否大于50mH2O,如大于须设减压孔板。本系统1～5层所受压力大于50m水柱，故需设置减压装置。 3.4自动喷水灭火系统的设计计算3.4.1自动喷水灭火水力计算的基本数据(1)喷头的选择《自动喷洒灭火系统设计规范》，闭式湿式自动喷水灭火系统适用范围：因管网及喷头中充水，故适用于环境温度为4～700C之间的建筑物内，所以选用闭式湿式喷头。(2)系统本两个报警阀，每个报阀组控制的最不利喷头处，都设末端试水装置，每层最不利喷头处均设直径为25mm的试水阀。每个报警阀部位都设有排水装置，其排水管径为试水阀直径的2倍，取50mm。(3)查高规，自动喷水灭火系统的基本设计数据见下表：表3-18自动喷水灭火系统的基本设计数据火灾危险等级设计喷水强度[L/(min·m2)]作用面积/m2喷头工作压力/MPa设计喷量/(L/s)喷头间距/m每支喷头最大保护面积/m2喷头与墙柱最大间距/m中危险Ⅱ级81600.1030.03.612.51.8(4)管径确定如下表表3-19自动喷洒管径确定表喷头数1348123264公称直径(mm)DN25DN32DN40DN50DN70DN80DN1003.4.2管网水力计算首先选择计算管段，选择结果如图3-6所示，具体的计算步骤如下：1.管段沿程水头损失计算公式如下：h=ALQ2[4](3-23)式中A-比阻值（S2/L2）；L-计算管段长度（m）；Q-管段中的流量（L/s）；h-计算管段沿程水头损失（MPa）。 图3-6自动喷洒系统计算简图下表为管道比阻值A表3-20管道比阻值A(焊接钢管)公称直径DN/mm253240507080100A/(s2/m6)(当Q以L/s为单位时0.0043670.00093860.00044530.00011080.000028930.000011680.00026742.喷头的流量 喷头的流量取决于喷头处的水压与喷头本身与结构有关的水力特性，按下式计算：q=K[4](3-24)式中q—喷头出水量，L/min；H—喷头处水压力，mH2O；K—与喷头结构有关的流量系数。表3-21自动喷洒系统水力计算表节点编号管段编号喷头特性系数K节点水压mH2O喷头处流量L/s管中流量L/s管径mm管道比阻S2/L2管道长m管道沿程水头损失mH2O10.42101.331-21.33250.43672.62.0020.4212.001.452-32.78320.093863.02.1730.4214.171.573-44.35320.093863.05.3240.4219.491.854-56.20400.044532.44.1050.4223.592.035-68.23700.002894.360.85624.44支a-60.4210.001.33 aa-b1.33250.43672.62.00b0.4212.001.45b-c2.78320.093863.02.17C0.4214.171.57c-d4.35320.093863.05.32d0.4219.491.85d-e6.20400.044532.44.10e0.4223.592.03e-68.23400.044531.44.226’27.81a-68.786-717.01700.002897.56.27730.71支f-7f0.4210.001.33f-g1.33250.43672.62.00g0.4212.001.45g-h2.78320.093863.02.17h0.4214.171.57h-i4.35320.093863.05.32 i0.4219.491.85i-s6.20400.044533.05.13s24.62支j-sj0.4210.001.33j-k1.33250.43672.62.00k0.4212.001.45k-l2.78320.093863.02.17l0.4214.171.57l-m4.35320.093863.05.32m0.4219.471.85m-s6.20400.044530.61.02s’20.49j-s6.79s-712.99700.0028934.72.297’26.97f-78.797-832.59800.001171.51.86832.57支n-8n0.4210.001.33 n-o1.33250.43672.62.00o0.4212.001.45o-p2.78320.093863.02.17p0.4214.171.57p-q4.35320.093863.05.32q0.4219.491.85q-r6.20400.044533.25.47r0.4224.962.09r-88.29500.011080.560.428’25.38n-88.538-941.121500.0000363.153.64最不利管路的沿程水头损失：hl=h1-2+h2-3+h3-4+h4-5+h5-6+h6-7+h7-8+h8-9=21.19(mH2O)因为是中危险Ⅱ级，要计算作用面积内管段中流量大于设计用水量的1.15～1.3倍，且该管段已临喷水工作区边缘内外。8点往后流量41.12L/s>满足要求。系统计算流量Q=46.12l/s=2766.6l/min,系统作用面积为160m2,所以系统平均喷水强度为：2766.6/160=17.3L/min＞8.0L/min,满足中危险Ⅱ级建筑物防火要求。3.4.3水泵的选择报警阀压力损失[4](3-25)式中Hk—报警阀压力损失，KPa；Bkl—报警阀的阻力系数，DN150湿式报警阀，Bkl=0.000869 水泵的流量为：Qb=41.12L/s水泵扬程为：H=1.2×(水头损失)+报警阀损失+10+标高差=1.2×21.19+1.469+10+8=44.90mH2O选择水泵IS125-100-200型单级离心泵2台，一用一备。型号流量Q(L/s)扬程H(m)转数n(r/min)轴功率(kW)电动机功率(kW)效率(%)气蚀余量(m)重量(kg)IS125-100-20055.650290033.645814.592.53.4.4校核最不利喷头由于水箱高度已定，则需校核水箱高度是否满足最不利喷头所需压力。最不利供水方式为水箱—报警阀—1层最不利喷头。水箱与最不利喷头的垂直距离为50.7-3.7=47m,水箱安装高度能满足最不利层喷头压力0.1MPa，因此不需设置局部增压设施。3.4.5水泵结合器的选择根据高层民用建筑设计防火规范GB50045-95规定：每个水泵的结合器的流量应按10-15L/S计算，本建筑内消防设计秒流量为30L/s,故设置2套水泵结和器。3.5建筑排水系统的设计计算3.5.1排水方式的选择根据大连市环保要求，大力发展中水系统，因此该建筑生活污水与生活废水采用分流制的排放系统，生活废水作为中水的水源单独排入市政回用水排水管网，大便器生活污水经室外化粪池处理后再排入市政排水管网，地下室排水经潜水泵抽升后再排除。3.5.2排水系统分区排水系统分为两区，由于一层是大型购物广场，因此高区（3～14层）的排水分别在一层吊顶汇总后排到室外，低区为了防止底层排水压力大，使卫生器具可能发生喷溅和使水封破坏，1、2层的污水、废水应单独排水。为使排水管道中气压波动尽量平稳，防止管道水封破坏，各立管设置伸顶通气管伸出屋顶。 3.5.3排水系统组成本建筑排水系统的组成包括卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、潜水泵、集水井、化粪池等。管道及设备安装要求如下：（1）排水管材采用硬聚氯乙烯管（UPVC），采用粘接。（2）排出管与室外排水管连接处设置检查井，检查井至建筑物距离不得小3m，并与给水引入管外壁的水平距离不得小于1.0m。（3）当排水管在中间层竖向拐弯时，排水支管与排水立管、排水横管相连接时排水支管与横管连接点至立管低部水平距离L不得小于1.5m；排水竖支管与立管拐弯处的垂直距离h2不得小于0.6m。（4）查《建筑给水排水设计手册》，当立管的当量总数大于70时，则需要设通气立管。本系统采用的是分流制，立管数较多，经计算不需设专用通气管。3.5.4排水系统的管道计算表3-22卫生器具的排水流量、当量、排水管管径和管道的最小坡度序号卫生器具名称排水流量(l/s)当量排水管管径（mm）最小坡度1厨房洗涤盆0.672.0500.0252洗脸盆（有塞）0.250.75500.0203浴盆1.003.0500.0204淋浴器0.150.45500.0205虹吸式大便器2.006.01000.0126高水箱大便器1.504.51000.0127小便器0.050.15500.0208洗衣机0.501.5050—— 图3-7FL-1系统图表3-24FL-1横支管水力计算表管段编号管段长L（m）卫生器具种类和数量当量总数∑Ng管径（㎜）坡度I(1000i`)洗涤盆Ng=2.0洗衣机Ng=1.5洗脸盆Ng=0.75淋浴器Ng=045浴盆Ng=3.0大便器Ng=6.01-21.550010000.7550202-30.600010000.7550203-40.400011001.2050204—5立管计算：立管上承担的当量为：1.2012=14.4按公式计算：=0.122.5+0.75=1.88[1](3-26)故取DN100的管径。 图3-8FL-2系统图表3-25FL-2横支管水力计算表管段编号管段长L（m）卫生器具种类和数量当量总数∑Ng管径（㎜）坡度I(1000i`)洗涤盆Ng=2.0洗衣机Ng=1.5洗脸盆Ng=0.75淋浴器Ng=045浴盆Ng=3.0大便器Ng=6.01-20.55100000250252-31.10100000250253-40.321100003.5100254—5立管计算：立管上承担的当量为：3.512=42按公式计算：=0.122.5+2.0=3.9故取DN100的管径。 图3-9FL-4系统图表3-26FL-4横支管水力计算表管段编号管段长L（m）卫生器具种类和数量当量总数∑Ng管径（㎜）坡度I(1000i`)洗涤盆Ng=2.0洗衣机Ng=1.5洗脸盆Ng=0.75淋浴器Ng=045浴盆Ng=3.0大便器Ng=6.01-21.510000103.050202-30.640000103.050203-40.420010103.75100204—5立管计算：立管上承担的当量为：3.7512=45按公式计算：=0.122.5+3.0=5.01故取DN100的管径。 图3-10FL-5系统图表3-27FL-5横支管水力计算表管段编号管段长L（m）卫生器具种类和数量当量总数∑Ng管径（㎜）坡度I(1000i`)洗涤盆Ng=2.0洗衣机Ng=1.5洗脸盆Ng=0.75淋浴器Ng=045浴盆Ng=3.0大便器Ng=6.01-20.54000000050202-30.560010000.7550203-4立管计算：立管上承担的当量为：0.7512=9按公式计算：=0.122.5+0.75=1.65故取DN100的管径。 图3-11FL-9系统图表3-28FL-9横支管水力计算表管段编号管段长L（m）卫生器具种类和数量当量总数∑Ng管径（㎜）坡度I(1000i`)洗涤盆Ng=2.0洗衣机Ng=1.5洗脸盆Ng=0.75淋浴器Ng=045浴盆Ng=3.0大便器Ng=6.01-22.200001000.4550202-30.690100001.550153-40.50000000050204-50.320010000.7550205-60.400111002.750206-7立管计算：立管上承担的当量为：2.712=32.4按公式计算：=0.122.5+1.5=3.2故取DN100的管径。 图3-12FL-12系统图表3-29FL-12横支管水力计算表管段编号管段长L（m）卫生器具种类和数量当量总数∑Ng管径（㎜）坡度I(1000i`)洗涤盆Ng=2.0洗衣机Ng=1.5洗脸盆Ng=0.75淋浴器Ng=045浴盆Ng=3.0大便器Ng=6.01-20.40100000050252-3立管计算：立管上承担的当量为：2.012=24按公式计算：=0.122.5+2.0=3.50故取DN100的管径。 图3-12FL-16系统图表3-30FL-16横支管水力计算表管段编号管段长L（m）卫生器具种类和数量当量总数∑Ng管径（㎜）坡度I(1000i`)洗涤盆Ng=2.0洗衣机Ng=1.5洗脸盆Ng=0.75淋浴器Ng=045浴盆Ng=3.0大便器Ng=6.01-20.651000002.050252-30.400100001.550153-40.652000004.0100254-50.502100005.5100255-6立管计算：立管上承担的当量为：5.512=66按公式计算：=0.122.5+2.0=4.43故取DN100的管径。 图3-13WL-2系统图横支管的计算：本系统采用的是分流制，每层的大便器均用生活污水排出，大便器当量为6.0，所以横支管管径为DN1002-3立管计算：立管上承担的当量为：6.012=72按公式计算：=0.122.5+6.0=8.54故取DN100的管径。说明：生活废水立管7、8、13、14、17、18、20的水力计算与立管1相同；立管3、6、10、11、15、19与立管2相同；生活污水的立管水力计算均相同。 排出横管的水力计算图3-14排出横管系统图排出横管管道承担的总排水当量为152.4，查《给水排水手册2》表4-24，得管径125mm，符合最小管径的规定，坡度采用其对应的坡度I=0.025，充满度为0.5。图3-15排出横管系统图排出横管管道承担的总排水当量为98.4，查《给水排水手册2》表4-24，得管径110mm，符合最小管径的规定，坡度采用其对应的坡度I=0.020，充满度为0.5。 图3-16排出横管系统图排出横管管道承担的总排水当量为112.8，查《给水排水手册2》表4-24，得管径110mm，符合最小管径的规定，坡度采用其对应的坡度I=0.020，充满度为0.5。图3-17排出横管系统排出横管管道承担的总排水当量为82.2，查《给水排水手册2》表4-24，得管径110mm，符合最小管径的规定，坡度采用其对应的坡度I=0.020，充满度为0.5。 图3-19排出横管系统图排出横管管道承担的总排水当量为98.4，查《给水排水手册2》表4-24，得管径110mm，符合最小管径的规定，坡度采用其对应的坡度I=0.020，充满度为0.5。3.6雨水系统的设计与计算3.6.1设计方案由于该楼的层数较多，并且在市内繁华地段，故屋面雨水采用内排水系统。雨水通过雨水斗、立管及埋地横管在地下一层排到室外市政雨水管道系统。3.6.2设计计算雨水管道系统计算1.降雨强度根据规范要求由于本建筑在辽宁大连，设计重现期采用T=1年，根据规范要求：在建筑屋面雨水量计算时，降雨历时t按5min计算，查《实用建筑给排水工程设计与CAD》得：q5为2.44L/s•100m²，H=88mm/h。2.雨水立管的布置该建筑14层屋面根据分水线划分为5个区，共布置5个雨水斗，各立管一直通至地下一层，由排出管分别就近汇入建筑周围的雨水检查井，每个立管实际汇水面积见下表：表3-31汇水面积表立管编号YL1YL2YL3YL4YL5汇水面积m2295.76203.82277.44203.82295.76 3.雨水斗的选型根据单个系统中1个雨水斗最大允许的汇水面积表，对79型雨水斗，当H=88mm/h，管径为75mm时，其最大汇水面积为380m2，大于各立管的实际汇水面积，满足要求。4.雨水管道系统计算简图图3-20雨水汇水面积简图图3-21雨水系统计算简图 5.立管管径的确定查立管最大允许汇水面积和排水量表得：当立管管径d=75mm时，最大允许汇水面积为360m2，大于各立管实际汇水面积，但规范规定雨水排水立管管径最小管径为100mm，所以取DN100mm。6.埋地横管根据汇水面积查得埋地横管的最小管径为150㎜，i=0.018,埋地管的最大允许面积为342㎡，满足排水的要求。'