大连某高层公寓建筑给水排水设计计算说明书.doc

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 =245 m3 /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2.0
2. 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GB 50015-2003 P107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
0.20
1.0
15
0.015
2
洗脸盆水龙头
0.20
1.0
15
0.015
3
浴盆水龙头
0.30
1.5
15
0.020
4
淋浴器
0.15
0.75
15
0.030
5
冲洗水箱浮球阀
0.10
0.5
15
0.020
6
自闭式冲洗阀
1.20
6.0
25
按产品要求
7
小便器
0.05
0.5
15
0.015
8
洗衣机给水龙头
0.24
1.2
15
0.020
（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/m
0 - 1
0.5
0.15
15
0.75
56.41
0.961
0.054
1 - 2
1.5
0.25
20
0.79
42.18
0.491
0.021
2 - 3
3.0
0.40
25
0.61
18.79
5.334
0.100
3 - 4
4.2
0.48
25
0.76
27.92
0.595
0.017
4 - 5
5.2
0.53
25
0.83
33.06
5.752
0.190
5 - 6
6.2
0.58
25
0.87
30.46
0.880
0.027
6 - 7
6.7
0.61
25
0.91
38.58
6.206
0.239
7 - 8
11.5
0.80
32
0.79
22.89
0.200
0.005
8 - 9
15.6
0.95
32
0.93
31.06
4.158
0.129
9 -10
31.2
1.39
40
0.84
19.17
3.500
0.067
10-11
46.8
1.76
50
0.65
9.19
20.515
0.189
11-12
86.85
2.52
50
0.95
17.73
22.550
0.399
12-13
140.25
3.38
50
1.28
30.60
7.900
0.242
13-14
205.15
4.29
70
1.12
18.91
22.474
0.425
14-15
245.20
4.80
70
1.25
22.99
7.996
0.184
15-16
292.00
5.43
70
1.41
28.53
14.559
0.415
=27.03kPa=2.703 mH2O
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=17.2 mH2O
最不利点的流出水头H2=2 mH2O
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iL
iL/m
0 - 1
0.5
0.10
15
0.75
56.41
0.961
0.054
1 - 2
1.5
0.30
20
0.79
42.18
0.491
0.021
2 - 3
3.0
0.40
25
0.61
18.79
5.334
0.100
3 - 4
4.2
0.472
25
0.76
27.92
0.595
0.017
4 - 5
5.2
0.530
25
0.83
33.06
5.752
0.190
5 - 6
6.2
0.580
25
0.87
30.46
0.880
0.027
6 - 7
6.7
0.605
25
0.91
38.58
0.206
0.239
7 - 8
11.5
0.796
32
0.79
22.89
0.200
0.005
8 - 9
15.6
0.950
32
0.93
31.06
4.158
0.129
9 -10
31.2
1.398
40
0.84
19.17
3.500
0.067
10-11
46.8
1.725
50
0.65
9.19
3.500
0.032
11-12
62.4
2.078
50
0.79
12.77
3.500
0.045
12-13
78.0
2.370
50
0.90
16.20
3.500
0.057
13-14
93.6
2.640
50
0.99
19.67
3.500
0.069
14-15
109.2
2.905
70
0.75
9.40
3.500
0.031
15-16
124.8
3.150
70
0.82
10.89
3.500
0.038
16-17
140.4
3.391
70
0.88
12.47
3.500
0.044
17-18
156.0
3.604
70
0.94
13.80
31.015
0.428
18-19
282.0
5.244
70
1.37
26.95
22.550
0.608
19-20
460.0
7.250
80
1.31
20.01
7.500
0.150
20-21
638.0
9.062
80
1.65
29.65
19.280
0.572
21-22
920.0
11.56
100
1.39
17.24
5.857
0.101
=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)
IS65-40-250
8.33
78
2900
12.02
15
53
2.5
87
4. 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=61.2 5m3
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=216m3
b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
8 L.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18m3
3.2 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/h
3.2.2 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=836088.0733W
3.2.3 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≥45min Qh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=91
b、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=2.877m3
Fp=(1.1～1.2)=1.15×316757.0175×3.6/0