北方某宾馆建筑给排水毕业设计(原创).doc

目 录前 言. 2一 设计说明书.31 设计方案说明31.1 给水系统.31.2 排水系统.31.3 热水系统.41.4 消防系统.41.5. 自动喷水灭火系统.5二 设计计算书. . 71 室内给水系统的计算 71.1 给水用水量计算 71.1.1 一区最高日用水量：.71.1.2 二区最高日用水量：.71.1.3 三区最高日用水量：.81.1.4 最高日用水量.81.1.5 最高日最大时用水量.81.1.6 设计秒流量.81.2 地下室内贮水池容积.81.2.1 室内一、二层冷水给水管网水力计算. 81.2.2 二区给水计算.131.2.3 三区给水系统计算.181.2.4 水泵扬程计算.182 消火栓给水系统的计算.193 自动喷水灭火给水系统的计算.244 排水系统水力计算.294.1 室内排水系统设计计算：.294.1.1 排水方式的选择：.294.1.2 排水系统.294.1.3 排水系统水力计算.295 热水系统设计计算.365.1 设计小时耗热量计算365.2 热水量计算.375.3 热媒耗量计算.385.4 加热设备的选择385.5 膨胀管的设计计算385.6 热水配水管网的计算405.7 热水回水管网的水力计算.495.8 选择循环水泵68参考文献69谢 辞 70前 言本设计的内容为沈阳市友谊饭店生活给水系统、热水系统、消防系统、排水系统设计。生活给水系统采用变频水泵和利用市政官网直接供水方式，一层至三层为低区，直接用市政管网供水，四层至十一层为中区，利用变频泵供水，十二层至十九层为高区，直接利用变频泵供水。各区生活水泵均集中设置在地下室。热水系统采用下行上给式半循环供水方式，高中区加热器均设在地下室，加热器供水分别由各区变频泵直接供水。室内消火栓系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统，并设有消防水箱。消防给水系统管道采用独立设置，并且竖向成环。消火栓泵集中设置在地下室。自动喷水灭火系统采用临时高压给水系统。建筑内喷头数量约2139个，设八组湿式报警阀，报警阀后管网为枝状网，每层设水流指示器和遥控信号阀。排水系统污水和废水分流制排水系统，直接排至室外检查井，设专用通气立管。1 设计方案说明1.1给水方式的确定 根据目前国内外高层建筑给水技术发展现状，按采用的加压供水设备型式分，可概括分三种基本类型：高位水箱给水方式；气压罐给水方式；无水箱给水方式。该拟建建筑为高层商住楼,市政管网常年所提供的资用水头为26米，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。（1）高位水箱给水方式该给水方式是分区设置高位水箱,集中统一加压,单管输水至各区水箱,低区水箱进水管上装设减压阀。优点是供水可靠,消防管道环形供水,生活用水压力稳定,可充分利用外网水压,节省能源。缺点是安装维护较麻烦,投资较大,有水泵振动、噪声干扰。适用范围允许分区设置高位水箱且分区不多的建筑,外网不允许直接抽水,电价较低的地区。（2）无水箱给水方式无水箱给水方式主要包括无水箱并联给水方式和无水箱减压阀给水方式。下层利用市政管网供水,上层分区设置变频水泵,根据水泵出水量或水压,调节水泵转速或运行台数优点是点供水较可靠,设备布置集中,便于维护管理,不占建筑上层使用面积,能源消耗较省。缺点是水泵型号数量较多,投资较多,投资较费,水泵控制调节较麻烦。适用范围各种类型的高层建筑从上述二种供水方式的特点中,不难看出,每种供水方式都是有利有弊。最后结合实际工程情况进行分析,扬长避短,发挥优势,充分利用有利条件,确定合理的供水方式。利用变频水泵与地下室的生活水箱进行加压供水。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抽水的高层建筑。本建筑物的建筑高度为71.6米不超过100米，综上所述,该建筑的给水系统方案确定如下:分高、中、低三区,方案如下:低区:13层商场及地下室,由室外给水管网直接供水；中区:411层为变频水泵加压供水；高区:1219层为变频水泵加压供水。生活水池设于地下室。给水方式比较采用无水箱并联分区给水方式最为合适。这种方式不设高位水箱，给水方式为下行上给，水泵集中在建筑物的地下室，采用塑料管。1.2污水方案从高层建筑中排出来的污水，按其来源和性质可分为粪便污水、生活污水、屋顶雨雪水、冷却废水以及特殊排水等。高层建筑内部排水系统，既要求能将污水安全迅速地排到室外，还要尽量减少管道内的气压波动，防止管道系统水封被破坏，避免排水管道中的有毒有害气体进入室内。高层建筑的排水系统由于楼层较多，排水落差大，多根横管同时向立管排水的几率较大，容易造成管道中压力的波动，卫生器具的水封容易遭到破坏。因此高层建筑的排水系统一定要保证排水的畅通和通气良好，一般采用设置专用通气管系统或采用新型单立管排水系统。建筑物底层排水管道内压力波动最大，为了防止发生水封破坏或因管道堵塞而引起的污水倒灌等情况，建筑物一层和地下室 排水管道与整幢建筑的排水系统分开，采用单独的排水系统。生活污水直接排至城市排水管网。地下室排水经污水泵提升后排至室外。 本建筑属为沈阳市高层建筑，根据规定设置中水系统，排水采用分流制。由于卫生器具较多，排水量较大。为防止水封破坏，排水立管采用伸顶通气。综上所述,地下室地面排水分别由设于集水坑的潜水排污泵提升至室外雨水管道内。室内419层排水管设伸顶通气管, 13层商场公用卫生间独立排放进入排水管网。雨水经雨水斗和雨水口收集,排入室外雨水管网。消防井底设有集水坑,分别由设于集水坑内的潜水排污泵提升到室外雨水管道内。1.3热水方案该建筑的功能决定了其对热水供应要求较高，采用分区的高层建筑热水供应方式，拟建的酒店提供了蒸汽热媒。采用（1）开式并联下行上给全循环，这种提供热水方式要求；有条件在顶层和中间层设置技术层，加热储存设备可以设在底层或地下室，对热水温度要求较严格的高层建筑，采用全天热水供应系统，为保证任何时刻均达到设计水温（出水温度60，最不利点温度为55），采用机械全循环系统，这种循环系统可以随时迅速获得热水，使用方便。适用于对热水供应要求高的建筑。优缺点；冷热水压力稳定，可保证各配水点的水温要求，供水安全可靠，设备集中，便于维护管理。管材用料较少，高区设备承受压力较高。（2）开式下行上给全循环热水供应方式。适用条件；配水干管可以敷设在顶层吊顶内或吊顶下时，或在顶层设有技术层时。加热设备和储存设备等可以设在地下室内时。对水温要求较严格的建筑物。 优缺点；管材用量较少，水头损失较小有利于热水的自然循环。可保证配水点的水温要求。供水橫干管设在顶层，安装、检修不便。供水干管漏水会影响吊顶。根据比较热水供应方式采用分区的高层建筑热水供应方式，建筑热水系统的分区与给水系统分区相同。为均衡冷热水压力，宜设置冷水箱、调节阀等减压、稳压装置等。采用开式下行上给全循环热水供应方式。1.4消防方案按系统供水范围划分分为独立的室内消火栓给水系统和区域集中的消消火栓给水系统两种。（1）独立的室内消防给水系统即每栋高层建筑设置一个室内消防给水系统。这种系统安全性较高，但管理比较分散，投资也大。在地震区以及重要的建筑物内宜采用独立的室内消防给水系统。（2）.区域集中的室内消防给水系统近年来各城市高层建筑发展较快，有些城市出现高层建筑群，因此采用了区域集中的室内高压（或临时高压)消防给水系统，即数栋或数十栋高层建筑物共用一个泵房的消防给水系统。这种系统便于集中管理，在某些情况下，可节省投资；但在地震区，安全性较差。2、按建筑高度分类分为不分区室内消防给水系统和分区给水室内消火栓给水系统。（1）不分区室内消防给水系统建筑高度超过24m，而不超过50m的高层民用建筑物，一旦着火，消防队使用解放牌消防车，从室外消火栓（或消防水池）取水，通过水泵接合器往室内管道送水，可协助室内扑灭火灾。（2）分区给水室内消防栓给水系统建筑高度超过50m而不超过80m时，室内消防消火栓给水系统难以得到一般消防车的供水支援，为加强供水安全和保证火场灭火用水，宜采用分区给水系统。3、按消防给水的压力分类分为高压消防给水系统和临时高压消防给水系统；本设计为临时高压消防给水系统。消防给水管网内平时水压不高，在水泵房内设有高压消防水泵，火灾时启动高压消防水泵，满足管网消防水呀、水量要求。4、按消防给水系统灭火方式分类可分为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。本设计楼层总高低于100m。目前，在我国100m以下的高层建筑中，自动喷水灭火系统主要用于消防要求高、火灾危险大的场所。因此，本设计选用消火栓给水系统。加设自动喷水系统。本设计的对象是19层的高层宾馆，高度不超过100米，属于一类高层综合楼,根据高层民用建筑设计防火规范,本建筑属于一类建筑,防火等级为二级 4。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下原则1:(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。 (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。该建筑为高层商住楼,按照高层民用建筑设计防火规范,室内消火栓系统的最小流量为40L/s,室外消火栓系统的最小流量为30L/s4,根据规范消火栓系统的最低点的静水压力不宜超过0.8Mpa。因此,本建筑消防系统方案中,室内消火栓系统的流量为40L/s,室外消火栓系统的流量为30L/s4。根据规范消火栓系统的最低点的静水压力不宜超过0.8Mpa,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:室内消火栓不分区,室内水火栓管道上闸阀上设明显的启闭标志。室内消火栓箱,除前室消火栓箱外均采用带灭火器组合式消防柜。室内消火栓箱配SN65枪口,QZ19水枪,L25m衬胶水带,JPS0.819自救式消防卷盘起泵按钮。2自动喷水灭火系统喷头的布置与安装:在本设计中,喷头采用闭式喷头,K=80。为了保证消防自救能力,在地下室除设备间外,13层商场、住宅的电梯前室、走廊中均设有喷头。各层的喷头布置距端墙不小于0.6m,不大于1.8m5。1 室内给水系统的计算查建筑给水排水设计规范表3.1.10宾馆客房的最高日生活用水定额为250400L，员工的最高日生活用水定额给定为50L，小时变化系数为2.52.0.选用旅客的最高日生活用水定额为qd1=400L/(床.d),由于客源相对稳定，取用小时变化系数为2.5。酒店床位数为996床，员工数为180人，餐厅用餐人数200人。本次设计给水分为三个区，1-3层为一区；4-11层为二区；12-19层为三区，以下为分区计算过程。1.1 给水用水量计算1.1.1 一区最高日用水量：（1）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空调机的最高日最大时用水量为Qh= QdKh/T=2.02.0/24=0.17 m3/h（2）餐厅：用餐人数为200人，生活用水量标准为60 L / 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q5=200603=36 m3/d 餐厅最高日最高时用水量：Qh=QdKhm=5.4 m3/h（3）一区工作人员为100人，工作人员用水量定额取100L/人.日，用水时变化系数为 kh=2.5，供水时间为24h。 工作人员最高日用水量：Qd=100100=10m3/d（4）一区最高日用水量： Qd=36.00+20.00+10.00+6.60=72.60m3/d1.1.2 二区最高日用水量：二区床位数为448，旅客的最高日生活用水量定额400L/床.日，中区的工作人员为40人，工作人员用水量定额取100L/人日；用水时变化系数为Kh=2.5，供水时间为24h。二区最高日用水量：Qd2=448400=179.20m3/d，二区最高日最大时用水量为：Qh2= Qd2Khm=18.67m3/h1.1.3三区最高日用水量同二区1.1.4 最高日用水量Qd =201.522+72.60=475.64 m3/d1.1.5 设计秒流量qg = 0.2 式中 qg计算管网的给水设计秒流量，L/s； Ng计算管段的卫生器具给水当量总数； 根据建筑物用途而定的系数，因为本工程为酒店， 取2.5故qg = 0.5 1.2 地下室内贮水池容积本次设计采用变频调速泵加压供水,因市政给水管网部不允许水泵直接从管网抽水，故需在地下室设贮水池.本次设计给水分为三个区，一区为1-3层，采用室外管网供水；二区为4-11层，采用变频调速泵加压供水；三区为12-19层，采用变频调速泵加压供水；其容积取建筑物最高用水量的25%计：则 v = （Qb-Qj）Tb25%=475.6425%=118.91 m3其尺寸为长 宽高 为8 4 4 ，有效水深为3.8米，有效容积为121.6 m31.2.1 室内一至三层冷水给水管网水力计算采用给水塑料管，一区给水系统示意图如下一区给水计算给水一区大样图计算管段大样图1编号当量 （Ng）秒流量（l/s）管径（mm）流速（m/s）坡度（i）管长（m）0-10.75 0.44 201.05 0.703 0.71 1-21.50 0.61 250.91 0.386 2.08 2-32.00 0.71 251.06 0.507 0.92 3-42.50 0.79 251.21 0.643 0.92 4-53.00 0.87 320.88 0.282 0.92 5-93.50 0.94 320.88 0.282 0.72 6-70.75 0.44 201.05 0.703 0.86 7-81.25 0.56 250.91 0.386 0.58 8-91.75 0.66 251.06 0.507 0.58 9-105.75 1.20 320.98 0.340 3.28 10-116.25 1.25 320.98 0.340 0.94 11-126.75 1.30 400.90 0.217 0.94 12-137.25 1.35 400.90 0.217 0.94 13-147.75 1.39 400.90 0.217 0.34 14-157.75 1.29 400.90 0.217 4.60 15-1615.50 1.97 401.20 0.361 4.60 16-1723.25 2.41 500.95 0.517 11.00 17-1823.25 2.41 500.95 0.517 0.40 计算管段大样图2编号当量 （Ng）秒流量（l/s）管径（mm）流速（m/s）坡度（i）管长（m）损失1-20.75 0.43 201.05 0.703 1.55 1.090 15-160.75 0.43 201.05 0.703 0.66 0.461 2-151.50 0.61 250.91 0.386 0.37 0.374 2-32.25 0.75 251.06 0.507 0.59 0.592 3-42.75 0.83 251.21 0.643 1.08 1.076 4-53.25 0.90 320.88 0.282 0.89 0.891 5-63.75 0.97 320.98 0.340 1.08 1.079 6-74.25 1.03 320.98 0.340 2.98 2.982 12-130.50 0.35 201.05 0.703 0.69 0.686 13-141.00 0.50 250.76 0.279 0.62 0.624 7-141.50 0.61 250.91 0.386 0.38 0.379 7-85.75 1.18 320.98 0.340 2.65 0.652 8-96.25 1.25 320.98 0.340 0.07 1.071 9-106.75 1.30 400.90 0.217 0.89 0.891 10-117.25 1.35 400.90 0.217 1.08 1.079 17-180.75 0.43 201.05 0.703 0.66 0.663 18-211.50 0.61 250.91 0.386 0.34 0.337 19-210.75 0.43 201.05 0.703 0.51 1.510 21-112.25 0.75 251.06 0.507 0.28 0.280 11-209.50 1.54 400.90 0.217 4.60 4.600 20-2119.00 2.18 401.20 0.361 4.60 4.600 21-2228.50 2.67 500.95 0.517 8.40 8.400 计算管段大样图3编号当量 （Ng）秒流量（l/s）管径（mm）流速（m/s）坡度（i）管长（m）1-21.0 0.50 250.76 0.279 5.91 3-41.0 0.50 250.76 0.279 5.91 2-52.0 0.71 251.06 0.507 11.19 4-52.0 0.71 251.06 0.507 2.00 5-64.0 1.00 320.98 0.340 10.40 一区管网室内所需压力：H=H1+H2+H3+H4H1=14+2.71+0.8=17.51 mH2O室内外高差为1米，冻土层深度为1.71米。H2=1.3hy=1.316.58=21.55Kpa=215.5 mH2OH4=5 mH2O（即最不利点水龙头的最低工作压力） 选用LXL-150N型螺翼式水表，其最大流量Qmax=300m3/h，性能系数为Kb=3002/10=9000,.则水表的水头损失为=qg2/Kb= （2.673.6）2/9000=10 mH2O满足正常用水时24.5KPa的要求，即H3=10 mH2O则室内所需的压力： H=H1+H2+H3+H4=17.51+215.5+10+5=248.01 mH2O室外管网水压为26米，能够提供一至三层水压，1.2.2 二区给水计算二区计算管段大样图计算管段大样图1编号当量 （Ng）秒流量（l/s）管径（mm）流速（m/s）坡度（i）管长（m）损失1-21.0 0.50 250.76 0.279 0.84 0.23 2-151.5 0.61 250.91 0.386 0.70 0.27 3-150.5 0.35 201.05 0.703 0.95 0.67 15-72.0 0.71 251.06 0.507 0.72 0.36 4-51.0 0.50 250.76 0.279 0.84 0.23 5-61.5 0.61 250.91 0.386 0.70 0.27 6-160.5 0.35 201.05 0.703 0.95 0.67 16-72.0 0.71 251.06 0.507 0.37 0.19 7-84.0 1.00 320.89 0.340 3.60 1.22 8-98.0 1.41 400.90 0.217 3.60 0.78 9-1012.0 1.73 400.90 0.217 3.60 0.78 10-1116.0 2.00 401.20 0.361 3.60 1.30 11-1220.0 2.24 401.20 0.361 3.60 1.30 12-1324.0 2.45 500.95 0.517 3.60 1.86 13-1428.0 2.65 500.95 0.517 3.60 1.86 计算管段大样图2编号当量 （Ng）秒流量（l/s）管径（mm）流速（m/s）坡度（i）管长（m）1-20.5 0.35 201.05 0.703 1.54 2-31.0 0.50 250.76 0.279 0.80 4-31.0 0.50 250.76 0.279 1.55 3-52.0 0.71 251.06 0.507 3.60 5-64.0 1.00 320.89 0.340 3.60 6-76.0 1.22 320.89 0.340 3.60 7-88.0 1.41 400.90 0.217 3.60 8-910.0 1.58 400.90 0.217 3.60 9-1012.0 1.73 400.90 0.217 3.60 10-1114.0 1.87 401.20 0.361 3.60 11-1216.0 2.00 401.20 0.361 4.00 计算管段大样图3编号当量 （Ng）秒流量（l/s）管径（mm）流速（m/s）坡度（i）管长（m）1-20.75 0.43 201.05 0.703 1.33 2-31.50 0.61 250.91 0.386 0.95 3-42.25 0.75 251.06 0.507 0.86 4-52.75 0.83 251.21 0.643 1.08 5-63.25 0.90 320.88 0.282 0.89 6-73.75 0.97 320.98 0.340 1.08 7-84.25 1.03 320.98 0.340 2.74 11-100.50 0.35 201.05 0.703 0.69 10-91.00 0.50 250.76 0.279 0.63 9-81.50 0.61 250.91 0.386 0.41 8-125.75 1.18 320.98 0.340 2.96 12-136.25 1.25 320.98 0.340 1.08 13-146.75 1.30 400.90 0.217 0.89 14-157.25 1.35 400.90 0.217 1.08 15-167.75 1.39 400.90 0.217 0.86 16-178.50 1.46 400.90 0.217 0.95 17-189.25 1.52 400.90 0.217 1.33 18-1910.00 1.58 400.90 0.217 3.60 19-2020.00 2.24 401.20 0.361 3.60 20-2130.00 2.74 500.95 0.517 3.60 21-2240.00 3.16 501.14 0.245 3.60 22-2350.00 3.54 501.33 0.322 3.60 23-2460.00 3.87 701.04 0.166 3.60 24-2570.00 4.18 701.04 0.166 3.60 25-2680.00 4.47 701.17 0.205 4.00 二区横管大样图编号当量 （Ng）秒流量（l/s）管径（mm）流速（m/s）坡度（i）管长（m）损失3-664 4.00 701.04 0.166 8.05 1.34 6-8112 5.29 800.99 0.123 7.16 0.92 8-10128 5.66 800.99 0.123 10.58 1.30 10-13144 6.00 801.08 0.143 7.59 1.08 13-16208 7.21 1000.84 0.071 1.43 0.10 16-19240 7.75 1000.90 0.080 7.14 0.57 19-22304 8.72 1001.02 0.100 3.95 0.40 22-25368 9.59 1001.14 0.120 8.12 0.97 25-26400 10.00 1001.20 0.130 4.30 0.56 26-28416 10.20 100124.00 0.150 7.64 1.15 28-30496 11.14 100135.00 0.180 2.39 0.43 总沿程水头损失：H=hy=12.88+9.88=22.76 KPa总水头损失为H2=1.3hy=1.322.76=29.588Kpa1.2.3 三区给水系统计算三区的给水大样图与二区相同总沿程水头损失：H=hy=23.91 KPa总水头损失为H2=1.3hy=1.323.91=38.408Kpa1.1.4 水泵扬程计算（1）二区调速泵扬程计算水泵与室外给水管网间接连接则水泵扬程计算公式为Hb=H1+H2+H4 式中 H1 引入管至最不利配水点位置高度所要求的静水压，KP; H2 水泵吸水管和出水管至最不利配水点计算管路得总水头损失，KP；H4 最不利配水点的流出水头，KP.H1=3+4.8+4.6+3.6*7+0.8 = 38.4m =384 KpaH2=39.897 KpaH4=50 Kpa （小便器最低工作压力） H= H1+H2+H4=384+ 39.897 + 50 = 473.897 Kpa水泵选型根据扬程47.39m，和流量Q =20.99m3/h=5.83L/s 据此选得水泵为50DL15-12*4型单级离心泵（H=52-48-36m、Q=2.87-4.17-6.11L/s）. （2）三区调速泵扬程计算三区给水计算3区与2区层数相同 卫生器具设置相同 故用水量相同水泵扬程计算公式为Hb=H1+H2+H4H1=3+4.8+4.6+3.6*15+0.8 = 71.8m =718KpaH2=39.897 KpaH=718+39.897+50=807.897kpa水泵选型根据扬程80.90m，和流量Q = 20.99m3/h=5.83L/s据此选得水泵为IS100-65-250型单级单吸悬臂式离心泵（H=80-87、Q=16.7-27.8L/s）2 消火栓给水系统的计算室内消火栓给水系统的水力计算本建筑室内消火栓给水系统的用水量，经查规范知：消火栓用水量为40L/s，每根竖管最小流量为15L/s，每支水枪最小流量为5L/s1）标准层消火栓的布置按高层民用建筑设计防火规范（GB5004595,2001年版）要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。 消火栓保护半径：式中 R消火栓保护半径，m；C水带绽开时的弯曲折减系数，一般取0.80.9，本设计取C=0.8；Ld水带长度，Ld=25m；h水枪充实水柱倾斜时的水平投影距离，对一般建筑（层高为33.5m）由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m；对工业厂房和层