[工学]建筑给排水毕业设计计算说明书.doc
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1、目 录第一部分 1.1 设计依据31.2 设计任务:32.1 给水系统32.1.1 给水系统的组成32.1.2 给水管道布置和敷设32.1.3 贮水池42.1.4 竖向分区42.1.5 贮水池容积的计算62.1.6 水泵的扬程及泵的选型62.2.1 设计原则72.2.4 室外消火栓的设计82.2.5 消防水箱92.2.6 水泵接合器的选择与确定92.2.7 自动喷水灭火系统的设计102.2.8 灭火器的配置102.3 排水系统102.3.1 排水系统的选择102.3.2 排水系统的组成102.3.3 排水系统的确定112.3.4 检查口、清扫口、和检查井的设置112.4. 建筑热水系统122.
2、4.1 热水的供应系统选择122.4.2 热水供应系统的组成122.4.3 热水系统定额122.4.4 方案确定122.4.5 主要设备133 管道及设备安装133.1 给水管道设备安装要求133.2 消防管道设备安装要求143.2.1 消火栓系统143.2.2 自动喷水灭火系统143.3 排水管道设备安装要求143.4 热水管道设备安装要求15第二部分 设计计算书161 室内给水系统的计算161.1 给水用水量计算161.1.2贮水池容积的计算171.2.1 室内一、二三层冷水给水管网水力计算171.1.4 水泵扬程计算253 自动喷水灭火给水系统的计算314 排水系统水力计算374.1 室
3、内排水系统设计计算:374.1.1 排水方式的选择:374.1.2 排水系统374.1.3 排水系统水力计算375 热水系统设计计算425.1 设计小时耗热量计算425.2 热水量计算435.3 热媒耗量计算435.4 加热设备的选择445.6 热水配水管网的计算455.8 选择循环水泵61参考文献62一方案设计说明书1 概述1.1 设计依据设计规范:高层民用建筑防火规范GB500452003;建筑给排水设计规范GBJ15-2003; 建筑给排水设计手册2003版; 给排水标准图集 给水排水制图标准GBJ106-87。建筑设计资料:包括各层建筑平面图。1.2 设计任务:本次设计是根据有关部门批
4、准,在郑州市拟新建一栋19层的大酒店,建筑高度为68.2米,本建筑为钢砼框架结构,底层为地下室,层高为4.2米,标高-4.2米,1-3层为多功能层,层高为4.2米;4层以上为标准层,层高为3.5米;在酒店南侧的城市道路旁有一条给水干管可作为该建筑的水源;其管径为DN300,常年资用水头为26米,距楼40米。城市排水管道在拟建某大酒店外侧,其管径为DN400,管顶埋深为2.5米,与楼相距14米。本建筑物所有给水排水均按高层建筑给排水要求进行设计。需要设计给水系统,排水系统,消防系统,和热水系统几个部分,现对以上需要设计的系统进行分析定案。2 设计方案说明2.1 给水系统根据设计规范要求,本次设计
5、均按高层建筑给排水要求设计。2.1.1 给水系统的组成给水系统由引入管,贮水池,水泵,小区给水管,水表节点,室内给水管道,给水附件等组成。给水管采用塑料管。2.1.2 给水管道布置和敷设1)室内生活给水管道宜布置成枝状管网,单向供水2)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。3)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。 4)塑料给水管道不得布置在灶台上边缘;明设的塑料给水立管距灶台边缘不得小于0.4m,据燃气热水器边缘不宜小于0.2m。
6、达不到此要求时,应有保护措施。给水管道暗设时,应符合下列要求:(1) 不得直接敷设在建筑物结构层内;(2)干管和立管应敷设在吊顶、管井、管窿内,支管宜敷设在楼(地)面的找平层内或沿墙敷设在管槽内;(3) 敷设在找平层或管槽内的给水支管的外径不宜大于25mm;(4) 敷设在找平层或管槽内的给水管管材宜采用塑料、金属与塑料复合管材或耐腐蚀的金属管材;(5) 敷设在找平层或管槽内的管材,如采用卡套式或卡环式接口连接的管材,宜采用分水器向各卫生器具配水,中途不得有连接配件,两端接口应明露。地面宜有管道位置的临时标识。2.1.3 贮水池加压泵站的贮水池,应符合下列规定:(1)加压泵站的贮水池有效容积,其
7、生活用水的调节量应按流入量和供出量的变化曲线经计算确定,资料不足时可按最高日用水量的15%20%确定。(2)贮水池过大宜分成容积基本相等的两格。2.1.4 竖向分区内部给水系统应该尽量利用外部给水管网的水压直接供水。高层建筑给水系统的竖向分区应根据使用材料、性能、维护管理条件、建筑层数和室外管网水压等合理确定。1、给水方式的比较和选择:给水方式包括直接给水方式,设水箱的给水方式,设水泵的给水方式,设水箱水泵的给水方式,气压给水方式,分区给水方式等等。本建筑为19层高层建筑,如果采用市政给水管网(26米)直接供水不能满足用水压力,本设计排除使用市政管网向整个建筑物供水,故考虑水泵加压供水。根据建
8、筑给水排水设计规范GB50015-2003规定卫生器具给水配件承受的最大工作压力,不得大于0.6MPa和各分区最低卫生器具配水点处的静水压力不宜大于0.45 MPa,特殊情况下不宜大于0.55 MPa的规定,结合本建筑物的高度(68.2米)确定本建筑采用竖向分区供水。因此本建筑拟采用分区加压供水,当高层建筑竖向分压之后,最重要的问题就是采取何种加压方式,从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。由于当建筑物的高度很大时,如果给水只采用一个区供水,则下层的给水压力过大,会产生水锤,由于压力波动会使管道产生震动和噪音,甚至会引起管道松动漏水,损坏水嘴、阀门等配件,缩短其使用年限,且不经济
9、容易浪费。为了消除或减小上述弊端,高层建筑的高度达到一定程度时,就需要对其给水系统进行竖向分区。竖向分区的高度一般以给水系统中最低卫生洁具处最大静水压力值为依据。关于这个压力值,目前国内外尚无统一规定,应根据使用要求、管材质量、卫生洁具零件水压性能、维修管理条件,综合高层建筑层数合理安排。住宅、旅馆、医院一般为300350kpa,办公楼一般为350450 kpa。本建筑高度为68.2米,需竖向分区。根据建筑给水排水设计规范规定可先计算一二层供水压力,根据提供的室外管网压力,比较是否可由外网直接供给,再确定分区。根据资料市政给水常年资用水头为26米,压力偏小,为了保证供水安全,减少长期投资和系统
10、维护费用,故在计算时可适量放大一级管径以减小压力,使外网压力可以直接供给一三层,具体计算见计算书。故本次设计拟将给水系统分为三个区,一区是1-3层,由市政管网直接供水,二区4-12层,三区13-19层,均采用变频调速泵加压供水。 2、给水系统的用水量确定本工程为宾馆,最高日用水定额:旅客250400 L/(人d),取300 L/(人d); 员工用水定额(80-100) L/(人d)取100 L/(人d)小时变化系数 2.82.3, 取Kz=2.5;使用时间为24h全天供水;餐饮业用水定额4060L/(人次),取50 L/(人次);一二三层为为多功能层,四层(标准层)以上是客房,标准层每层客房共
11、有20套,每个客房2个床位,共有16层,二三层共29套,58个床位,故共有730个床位,员工350人;(1)洗衣机房用水:50L/kg干衣,每客房每天810kg干衣计算,取8kg;时变化系数为Kh=1.5,供水时间为8h.洗衣机房每天的用水量:q2=508365=146000L/d=146m3/d (2)空调机冷却补给水按2%计,1003/天,时变化系数为2.0,供水时间24h。空调机的每天用水量:q3=1002%=2m3=2000L(3)餐厅:用餐人数为200人,生活用水量标准为40-60L/人日,取50L/人日,时变化系数为Kh=1.5,供水时间为10h,每日就餐次数为3次 餐厅用水量为q
12、5=20050=10 m3/d 本建筑分三区:最高日用水量 Qd=mqd =730450 + 350100+ 850365 + 2%100 + 20050=519500.2 L/d=519.5 m3/d最大小时用水量 Qd=KhQp=KhQd /T = 43.9 m3/h式中: Qh最大小时生活用水量,单位m3/hKh时变化系数Qd最高日生活用水量,单位m3/d T每日使用时间,单位hQp平均小时用水量,单位m3/d2.1.5 贮水池容积的计算本设计采用生活贮水池和消防贮水池分开设置。本设计二区和三区供水均采用变频泵加压供水方式,因市政管网不允许水泵直接从管网抽水,故要设计贮水池储存生活用水。
13、V贮水池有效容积(m3);水泵的出水量(m3/h);Qj外部供水能力(m3/h);Tb水泵运行时间(h);Vf火灾延续时间内,室内外用水量之和(m3);Vs生产事故备用水量(m3);为了用户安全供水要求,生活调节水量可以不小于建筑日用水量的2025计,本设计取25,则生活调节水量(Qb-Qj)Tb=Qd20=20% x519.5 m3/d = 103.9 m3其尺寸为长宽高 为6 x6 x3.2,有效水深为2.8米,有效容积为115.2m3. 2.1.6 水泵的扬程及泵的选型Hb=H1+H2+H4式中: Hb水泵扬程(mH2O); H1扬水高度(m),即贮水池最低水位至最不利配水点处的几何高差
14、; H4最不利配水点要求的流出水头(m); H2水泵吸水管和压水管至最不利配水点处的总水头损失(m)。2.2 消防给水系统消防给水系统按消防给水系统的给水方式不同可分为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。目前,在我国100米以下的高层建筑中自动喷水灭火系统主要应用于消防要求高、火灾危险性大的场所;100米以上的高层由于火灾隐患多,火灾蔓延快,人员疏散、火灾扑救难度大,需要设置自动喷水灭火系统;100米以下的建筑主要以消火栓给水系统为主。本设计的建筑是19层的高层,高度超过50米, 根据规范建筑高度不超过80米的高层建筑,一旦发生火灾消防车从室外消火栓或消防水池,通过水泵接合器向室内管道送水仍然可
15、以加强室内的管网供水能力,协助救火。故本设计选用消火栓给水系统和自动喷水系统相结合的方式。采用临时高压给水系统时,应设高位消防水箱,本建筑为一类建筑,则高位消防水箱的消防储水量不应小于18m3。2.2.1 设计原则根据高规7.4.6规定,除无可燃物的设备层外,高层建筑和裙房的各层均应设室内消火栓,并应符合下列规定:(1)消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点,消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。(2)消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定,且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m;建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。(3)消火栓的间距应由
16、计算确定,且高层建筑不应大于30m,裙房不应大于50m。(4)消火栓栓口离地面高度宜为1.10m,栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。(5)消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa,当大于0.80MPa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时,消火栓处应设减压装置。(6)消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm,水带长度不应超过25m,水枪喷嘴口径不应小于19mm。(7)临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮,并应设有保护按钮的设施。(8)消防电梯间前室应设消火栓。(9)高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓。
17、根据以上原则选择设计方案方案一:设水箱的消火栓给水方式 宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量、水压时(或是由生活泵向水箱补水)采用。由水箱贮存10min的消防水量,灭火时又水箱供水。方案二:设水泵、水箱的消火栓给水方式宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用。水箱由生活泵补水,贮存10min的消防用水量,火灾发生时先由水箱供水灭火。消防水泵启动后由消防水泵供水灭火。经比较本设计采用第二种方案。2.2 设计参数室内消防用水量:40L/s室外消火栓系统用水量:30L/s自动喷水灭火用水量:19.2L/s消防水箱水量为火灾前10min的水量V=18m贮水池内的消防水量
18、按火灾延续3h的水量和1h的自动喷洒用水量之和2.2. 室内消火栓的设计由于本建筑高度超过50m未超过80m,采用不分区消火栓给水系统。其优点是系统简单;直接通过消防水泵上层送水灭火。每层均应设置室内消火栓,消防电梯前室应设消火栓,屋顶水箱间内设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓。整个室内消火栓采用同一型号、规格,消火栓直径采用65mm,水枪喷嘴口径不应小于19mm,水带长度不应超过25m,消火栓栓口距地面高度为1.1m。栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。本建筑物内各层均设消火栓进行保护。其布置保证室内任何一处均有2股水柱同时到达,灭火水枪的充实水柱为12m。按“高规”第7.4.
19、6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa,当大于0.80MPa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时,消火栓前设减压装置”。本建筑中采用采用减压稳压消火栓。在本建筑物顶层设有高位消防水箱,有效容积不小于18m3,材质为镀锌钢板,安装高度满足最高处最不利点消火栓处的静水压7m水柱的要求。系统设消火栓给水加压泵2台(其中1台备用),消防泵型号选用IS125-100-315A型水泵两台,一用一备。消火栓供水流量40L/s,本建筑发生火灾时能保证同时供应2股水柱,并能保证任何部位发生火灾时,同层都有每股流量不小于5L/s、充实水柱不小于12m的两股水柱同时达到。火
20、灾初期10min消防用水量由屋顶水箱供应。火灾10min后的消防用水量由地下室消防泵供应。消火栓的保护半径为22m,为了保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位,在每层设置4个消火栓,当相邻一个消火栓受到火灾威胁而不能使用时,该栓和不能使用的消火栓协同仍能保护任何部位。2.2.4 室外消火栓的设计室外消防给水系统由水源、室外消防给水管道、消防水池和室外消火栓组成。根据高层民用建筑设计防火规范规定:本建筑为一类高层建筑,耐火等级为一级,室外消火栓用水量为30L/s,需设置3个消火栓,室外消防给水管道布置成环状,消火栓均采用地上式,统一型号均为IS125-100-315A型水泵。1、 室外消火
21、栓的布置要求(1)布置要点室外消火栓沿消防道路均匀布置,道路宽度超过60m时,宜在道路两边设置消火栓,并宜靠近道路交叉口;沿道路一侧布置建筑物的,消火栓宜布置在有建筑物的道路一侧,以避免其他消防车在通过时碾破水带。(2)消火栓设置点与建筑物、到路边的距离距建筑物外墙不宜小于5m,以防止建筑物上部物体坠落伤害操作人员;有困难时,底层建筑物地上消火栓距建筑外墙距离可减少到1.5m。距建筑物外墙不宜大于40m,以保证水带扑救的有效范围。距路边的距离不宜大于2m,便消防车直接从事外消火栓取水。室外消火栓宜采用地上式,当采用地下式消火栓时,应有明显的标志。2.2.5 消防水箱消防水箱对扑救初期火灾起着很
22、重要的作用,水箱应设置在建筑物一定的高度位置,采用重力流向管网供水,经常保持消防给水管网中有一定的压力。重要建筑和高度超过50m的高层建筑,宜设置两个水箱(并联),以备检修或清时仍能保证火灾初期消防用水。消防水箱设置在低层和多层建筑的最高部位;建筑高度不超过100m的高层建筑,水箱高度保证建筑物最不利消火栓静水压力不小于0.07MPa。高层建筑的消防水箱的消防贮水量,一类建筑(除住宅)不应小于18m3,二类建筑(除住宅)和一类建筑的住宅不应小于12m3,二类建筑的住宅不应小于6m3。消防水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求,且应储存10min的室内消防用水量,以供扑救初期火灾之
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