建筑给水排水(给排水)课程设计计算说明书要点.doc

建筑给水排水毕业设计

学 院：环境科学与工程学院
专 业：给水排水工程
姓 名：XXX
学 号：XXXXXXXXXX
指导教师：XXX
完成时间：2013年06月06日

设计过程说明
一、 工程设计

1、给水系统
根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的水压为0.30MPa（30m），故室内给水拟采用分区供水方式。即1~3层及地下室由市政管网供水，采用下行上给方式，4~7层，8~16层，17~25层分别分为给水低区，给水中区，给水高区，在地下室设无负压供水设备供水。

2、排水系统
室内排水系统拟采用合流制排水系统，宾馆一楼与二楼采用单独排放的方式。

3、热水系统
室内热水采用集中式热水供应系统，竖向分区与冷水系统相同：由设在地下室的对应分区无负压变频供水设备供水。上下两区均采用半容积式水加热器，集中设置在底层，水加热器出水温度为60℃，由室内热水配水管网输送到各用水点。高温热水由附近的市政热网提高（0.4MPa.）采用下供上回的供水方式。商洛地表水冷水计算温度查表取4℃计。

4、消防给水
根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95,2005年版），本建筑属一类建筑.
设室内、室外消火栓给水系统。室内、外消火栓用水量分别为30L/S、40L/S，每根竖管最小流量15 L/S，每支水枪最小流量5 L/S。室内消火栓系统不分区，采用水箱水泵联合供水的临时高压给水系统，每个消火栓处设直接启动消防水泵的按钮，高位水箱贮存10min消防用水，消防水泵及道均单独设置。每个消火栓口径65mm单栓口，水枪喷嘴口径19mm，充实水柱10m,采用衬胶水带直径65mm，长度25m。消防水泵直接从消防水池吸水，火灾延续时间以3h计。
根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084--2001）设有空气调节系统的旅馆、综合办公楼内的走道、办公室、餐厅、商店、库房和无楼层服务台的客房应该设置闭式喷水灭火系统。且采用独立的给水系统，本建筑中喷水系统管网内的压力小于120mH2O，竖向不分区。本系统采用临时高压给水系统，火灾延续时间以1h计。火灾初期10min喷水系统用水与消火栓系统10min用水一并储存在屋顶消防水箱内。自喷系统火灾危险等级为中危险Ⅰ级，喷水强度为6 L/( minm2),作用面积为160 m2，喷水工作压力为0.10Mpa（注：系统最不利点处喷头的工作压力，不应低于0.05Mp）。由于本地区最冷月平均气温为4℃，室内温度>4℃,故采用湿式自动喷淋灭火系统。

5、管道的平面布置及管材
室内给水、排水及热水立管设于竖井内及柱子旁。市政分区给水的水平干管、设于对应层的吊顶内。低区给水的水平干管、设于四楼吊顶内。中区给水的水平横干管，热水的水平干管设于七楼吊顶内，回水干管设于十六层吊顶内。高区给水的水平横干管，热水的水平干管设于十六楼吊顶内，回水干管设于二十五层吊顶内。消防给水的水平干管分别设于地下室吊和二十五楼吊顶内。二楼以上排水横干管转换设于一楼吊顶内。
给水管采用给水薄壁不锈钢管，排水管的室外部分采用混凝土管，室内部分用排水铸铁管。
消火栓与自喷系统采用镀锌钢管。
对于给水附件如阀 给水管道上使用的阀门，严格按下列原则选型：
1 需调节流量、水压时，宜采用调节阀、截止阀；
2 要求水流阻力小的部位（如水泵吸水管上），宜采用闸板阀；
3 安装空间小的场所，宜采用蝶阀、球阀；
4 水流需双向流动的管段上，不得使用截止阀；
5 口径较大的水泵，出水管上宜采用多功能阀

二、 设计计算
1、室内给水系统的计算
（1）给水用水定额及时变化系数：
查《建筑给水排水设计规范》GB50015-2009年版表3.1.10，宾馆客房旅客的最高日生活用水定额为：每床位每天250~400L，员工的最高日生活用水定额为：每人每天80~100L，小时变化系数为2.0~2.5。
根据本建筑物的性质和室内卫生设备的完善程度，选用旅客的最高日生活用水定额为=300L/(床·d)，员工最高日生活用水定额为=50L/(人·d)，由于客源相对稳定，取用水时变化系数=2.5。

（2） 最高日用水量

（3） 最高日最大时用水量

（4） 设计秒流量按公式

计算，本设计为宾馆，

（5） 地下室内贮水池容积
据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2009规定，如果没有详细的设计资料或为了方便设计，贮水池的调节容积可按最高日用水量得20%~25%确定。如果按最高日用水量的20%计，则V=94.45*25%=23.6。
则贮水池有效容积取23.6。
生活贮水池混凝土砌制，尺寸为6m*3m*2m，有效水深1.5m，有效容积27。

（6） 室内所需压力：
1）1~4层室内所需压力
系统图：见附图【JL-14 低区给水】
计算表：

下区1~4层管网水力计算成果
可知：
（其中0.8为配水嘴距室内地坪的安装高度）。

（最不利点水嘴的工作压力）。
选型LXL-150N螺翼式水表，其最大流量=150，性能系数为=。则水表的水头损失=，满足要求。即=6.99kPa。
室内所需压力
=+++=288.01525kPa
室内所需压力小于市政给水管网工作压力300 kPa，可满足1~4层供水要求，不再进行调整计算。
2）4~10层室内所需压力
系统图：见附图【JL-13 高区给水】

(0.5为水泵吸水管中心标高)

即
（8）地下室加压水泵选择：
本设计的加压水泵为4~10层给水管网增压，故水泵出水量按最大时用水量9.84m³/h（2.73L/s）计。由钢管水力计算表查得：
水泵出水管侧Q=2.73L/s，选用DN100的钢管，v=0.3153m/s，i=0.0252kPa/m；
水泵吸水管侧选用DN125的钢管，v=0.2225m/s，i=0.0109kPa/m。
经计算，压水管长12m，其沿程水头损失。吸水管长度1.4m，其沿程水头损失。故水泵的管路总水头损失为（0.3024+0.01526）*1.3=0.412958kPa。
故水泵扬程为：H=479.82025+0.412958=480.233208 kPa。水泵出水量为：10.6m³/h。
据此选得_______型水泵2台，其中1台备用。
2.消火栓给水系统计算
（1）消火栓的布置：
该建筑总长37.3m,总宽27.86m,总高42.4m。按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)规定，消火栓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。
水带长度取25m,展开时的弯曲系数C取0.8，消火栓的保护半径应为：

取3m。
消火栓采用单排布置，其间距为：
，取21m。
据此应在走道上布置4个消火栓（间距<21m）才满足要求。另外电梯前室也需设置消火栓。具体布置见平面图以及系统图。
（2）水枪喷嘴处所需的水压：
查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数值为0.0097；充实水柱要求不小于10m，选为12m，水枪实验系数值为1.21；水枪喷口处所需水压
16.9。
（3）水枪喷嘴的出流量
喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577

（4）水带阻力
19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶水带。差标志65mm水带阻力系数值为0.00172。水带阻力损失：

（5）消火栓口所需水压

（6）校核
设置的消防贮水高位水箱最低水位高程为43.1m（水箱间屋面+水箱支墩高度42.4+0.7=43.1），最不利点消火栓口高程36.0米，则最不利点消火栓口的静水压力为7.1米，按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)第7.4.7.2条规定，可不设增压措施。
（7）水力计算
按照最不利点消防立管和消火栓的流量分配要求，最不利消防立管XL-5，出水水枪数为2支，相邻消防立管XL-4，出水水枪数为2支。

1点的水枪射流量

管路总水头损失为=23.04*1.1=25.34kPa
消火栓给水系统总用水量=21.8L/s,选消防泵IL-125-80-160型泵2台，1用1备。=20.7—53.3 L/s，=200—360kPa,N=17.5KW。
根据室内消防用水量，应设置2套水泵接合器。
（8）消防水箱
消火栓贮水量按存贮10min的室内消防水量计算。

另自喷储水量按存贮10min自喷水量计算

消防水箱有效容积为13+9.6=21.6 m3，消防水量为21.8（消火栓）+16（自喷）=37.8L/s。
消防水箱采用钢制组合水箱，尺寸为4.5m*3.0m*2m，有效水深1.6m，有效容积21.6m³。消防水箱内的贮水由生活水泵从生活水池提升充满备用。
（9）消防贮水池
消防栓贮水量按满足火灾延续时间2小时内的室内消防用水量来计算，即：

自喷贮水量按满足火灾延续时间1小时的消防用水量来计算，即：

故地下室消防水池的体积为157+57.6=214.6，取V=215
尺寸为15m*5.5m*3m，有效水深2.6m,有效容积215。

3、建筑内部排水系统的计算
本建筑内卫生间类型、卫生器具类型均相同。采用生活污水与生活废水合流排放。
（1） 横支管的计算
由计算草图3--1，按照式 计算排水秒流量，其中，取1.5，卫生器具当量和排水流量流量按《卫生器具排水流量、当量和排水管和管径》选取，计算出各管段的设计秒流量后查《机制排水铸铁管水力计算表》，确定管径和坡度（均采用标准坡度）。计算结果见表格。
WL-13一层卫生间横支管水力计算表

WL-13二层卫生间横支管水力计算表

WL-15二层卫生间横支管水力计算表

WL-14三层以上各卫生间横支管水力计算表

WL-16三层以上各卫生间横支管水力计算表

在本设计中WL-14所连接的卫生器具当量总数最多，此立管的排水当量总数为Np==864.4 ，立管最下部的管段排水设计秒流量=10.32L/S，查《铸铁管排水立管的最大允许排水流量》表，选用管径为d150mm的铸铁管。因设计秒流10.32L/S小于表中d150mm排水铸铁管最大允许排水流量11.5L/S，所以不需要设专用通气管。
本设计中其他立管所连接的卫生器具均没有此立管多，故其他立管采用d150mm的铸铁管时，均符合要求。

4. 建筑内部热水系统计算
（1）热水量
按要求取每日供应热水时间为24h，取计算用的热水供水温度为60℃，冷水温度为4℃。查《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003（2009版）表5.1.1-1热水用水定额表，取60℃的热水用水定额为120L/(床·d)，员工50L/（人·d）。
则下区（即1～4层）的最高日用水量为
128*120=14640L/d=14.64M/d
其中128为下区的床位数
上区（即4～10层）的最高日用水量为
228*120=27360L/d=27.36M/d
其中228为上区床位数
员工的最高日用水量
50*30=1500L/d
其中30为员工人数。
折合成60℃热水的最高日用水量为43500L/d
查《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003（2009版）表5.3.1旅馆的热水小时变化系数Kh值表。下区按128个床位计，上区按228个床位计，热水小时变化系数Kh采用内插法求变化系数中间值，

低区Kh =3.33，高区Kh =3.28；员工用热水量相对较少，忽略不计。
则60℃时最高日最大小时低区用水量为2.13*24=51.12m³/d

60℃时最高日最大小时高区用水量为3.81*24=91.44

比较Q下hmax与Q下dr，Q上hmax与Q上dr，两者结果存在差异，为供水安全起见，取较大者作为设计小时用水量，即
低区用水量为51.12m³/d=2.13m³/h=0.592L/s
高区用水量为91.44m³/d=3.81m³/h=1.058L/s
（2）耗热量
冷水温度取4℃，热水温度取60℃，则耗热量
（见上图计算表。计算公式为）
低区为491311.65Kj/h
高区为879169.84Kj/h
（3） 加热设备选择计算
拟采用半容积式水加热器。热媒和被加热水的计算温差=

根据半容积式水加热器有关资料，铜盘管的传热系数K为1047KJ/(m2·℃·h),传热效率修正系数取0.7，Cr取1.13，水加热器的传导面积
低区
高区
半容积式水加热器的贮热量应大于15min设计小时耗热量，则其最小贮水容积=
V低=15*60*0.592=532.8L=0.5328m³
V高=15*60*1.058=952.2L=0.9522m³
根据计算所得的F下p、V下和F上p、V上分别对照样本提供的参数，选择下区、上区的水加热器型号。
(4)热水配水管网计算
计算用图如图所示

上区热水配水管网水力计算表

下区热水配水管网水力计算表

热水配水管网水力计算中，设计秒流量公式与给水管网计算相同。但查热水水力计算表进行配管和水头损失计算。
低区配水管网计算管路总水头损失为：

即
高区配水管网计算管路总水头损失为

即
（5） 热水回水管网的水力计算结果
依据《建筑给排水设计规范 GB50015-2003》5.5.5
全日制热水循环流量为（其中依据规范取4%）
取回水管径比相应配水管段管径小1~2级。
低区回水管：

Q=0.1667L/S
经计算，回水管长45m，其沿程水头损失。
故回水水头损失为
循环泵需要扬程为：H=233.3598+0.2475=233.6073kPa
高区回水管

Q=0.2972L/S
经计算，回水管长71m，其沿程水头损失。
故回水水头损失为
循环泵所需扬程为469.164+1.19743=470.36143kPa
（6）选择循环水泵,按公式Qb＞qx
下区循环水泵流量应满足
Qb>0.1667L/S
上区循环水泵流量应满足
Qb>0.2972L/S
均使用____________管道泵

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