新业综合楼建筑给排水毕业设计说明书

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1、新业综合楼建筑给排水毕业设计目 录第一部分 工程概况及设计资料1 工程概况11.1 设计题目11.2目的和作用11.3 设计任务11.4 设计要求12 设计原始资料32.1 环境条件32.2 建筑物功能32.3 建筑部面3第二部分 设计说明书1 生活给水系统41.1 相关规范41.2 竖向分区41.3 方案确定51.4 系统组成81.5 管道布置与敷设81.6 给水管材102 热水系统112.1 相关规范112.2 竖向分区112.3 方案确定122.4 系统组成172.5 管道的布置与敷设172.6 热水管材183 消防系统193.1 相关规范193.2 建筑物类别和火灾危险等级的确定203

2、.3 室内消火栓给水系统203.4 自动喷水灭火系统243.5 室外消防给水系统283.6 管道的布置与敷设283.7 消防管材304 排水系统314.1 相关规范314.2 排水水质及其特点314.3 排水方案的确定314.4 污废水排水系统类型的确定324.5 系统组成334.6 排水管道布置及敷设334.7 排水管材35第三部分 设计计算书1 给水系统计算371.1 生活用水量计算371.2 水池、水表的计算381.3 给水管网水力计算411.4 水泵、水池及水箱间设计- 58 -2 热水系统计算- 59 -2.1 热水量计算- 59 -2.2 耗热量计算- 60 -2.3 热媒耗量计算

3、- 61 -2.4 加热设备的选择与计算- 61 -2.5 热水管网水力计算- 63 -2.6 入户表选型及水加热间设计- 78 -3 消火栓系统设计计算- 79 -3.1 室内消火栓系统的布置- 79 -3.2 消防水箱设计计算- 80 -3.3 消防水池设计计算- 81 -3.4 最不利点消火栓所需压力和实际射流量- 81 -3.5 消火栓管网水力计算- 83 -3.6 高位水箱设置高度的校核- 86 -3.7 消防泵的计算与选择- 87 -3.8 减压阀的计算- 87 -3.9 消火栓减压装置的设计与计算- 88 -4 自动喷水灭火系统计算- 90 -4.1 17-27层自喷水力计算(特

4、性系数法)- 90 -4.2 5-16层自喷水力计算(特性系数法)- 96 -4.3 1-4层自喷水力计算(作用面积法)- 100 -4.4 地下室自喷水力计算(作用面积法)- 104 -5 室外消防给水系统- 107 -5.1 消防水池- 107 -5.2 室外消防给水管网- 107 -5.3 室外消火栓- 107 -6 排水系统计算- 108 -6.1 设计秒流量公式的选用- 108 -6.2 室内排水管道水力计算- 108 -6.3 室外排水管道水力计算- 116 -6.4 污废水局部处理构筑物设计- 117 -谢辞- 120 -参考文献- 121 - 121 -第一部分 工程概况及设计

5、资料1 工程概况1.1 设计题目新业综合楼建筑给排水毕业设计1.2目的和作用培养提高学生综合运用在校所学的基础理论、基础知识和基础技能解决工程实际问题的能力，以达到总结、巩固扩大和深化所学的知识；培养和调动学生学习的主动性和积极性；激发学生创新精神；使学生进一步了解我国基本建设方面的政策，提高学生对国家建设的责任感。通过毕业设计的综合训练，培养提高学生调查研究、查阅文献、收集运用知识的能力；综合分析、制定设计方案的能力；并进一步培养提高学生的计算。绘图、运用工具书和编写说明书的技能，以及运用计算机计算、绘图和进行外语翻译的能力。1.3 设计任务（1）室内生活给水系统扩大初步设计；（2）室内排水

6、系统扩大初步设计（不包括雨水排水系统）；（3）室内消防给水系统扩大初步设计(包括消火栓给水系统和自喷灭火系统)；（4）设备大样图：包括卫生间、水泵间、水箱间等。1.4 设计要求1.4.1 新业综合楼给水排水工程设计要求（1）不允许间断供水，并需考虑外网短时停水的应急措施；（2）管道均采用暗装，立管设置于管道井中，横管设置在地下室、管道设备层或吊顶内，管道不得敷设在风道内；（3）给水引入管应设水表井；（4）排水采用建筑分流制，生活污水用管道收集后排入化粪池，再排入城市污水管道，裙房厨房排出的污水含有大量食油，应设隔油池隔油；（5）室外消防管道应布置成环状，室内应设消防水池。1.4.2 设计文件要

7、求（1）设计说明书、计算书：说明书和计算书要分别编写，要求文字简练，书写整齐；计算书要求列计算表，并附有计算简图。设计说明书、计算书不少于4万字，其中外文摘要不少于200个词。（2）设计图纸：（3）主要层平面布置图；（4）各系统轴测图（包括生活给水、排水、热水、消防和自喷等系统）；（5）大样图（包括：卫生间、水泵间或水加热间等）。折合1号图纸不少于14张，其中至少有两张采用描图纸手绘。2 设计原始资料2.1 环境条件新业综合楼位于东南某市中心，交通方便，市区给水排水管道齐全，供水水质符合生活饮水用水标准。该小区水源由城市自来水管网供给，各建筑采用独立加压给水（不允许该建筑水泵直接从自来水管网抽

8、水）。自来水厂常年供水压力为0.35Mpa（但需考虑到由短时停电的可能）。城市给水管网干管管径为500mm，管中心离地面1m。本市区无污水处理厂，室内污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。室外排水管道的直径为900mm，控制井的井底标高为-3.5m。室外雨水管道的管径为1200mm，控制窨井的井底标高为2.60m。本市区无城市供热管道，热源需自行解决，室内最冷月平均气温为5。C。2.2 建筑物功能地下一层为设备房和停车场，一、二、三、四层为商场，六二十七层为公寓，每套公寓按3个人口计，每套公寓内均设有卫生间，内设有坐式大便器、浴盆、洗脸盆、洗涤盆各一个。2.3 建筑部面一层室内地坪为0.00

9、m，室外地坪标高为-1.20m，地下室地面标高-4.80m，屋顶标高为96.20m；一三层层高为4.20m，四层层高为5.40m，公寓楼层层高为3.40m，总建筑面积为50766m2。表1-1 新业综合楼楼层功能表序号楼层号主要功能面积(m2)层高(m)备注1地下层车库、设备间32724.82一层商场23914.23二层商场、办公20584.24三、四层商场、办公222124.2+5.45五层公寓17143.46六层公寓16533.47七至十四层公寓167383.488十五至二十五层公寓1673113.4119二十六层公寓16093.410二十七层公寓15703.411屋顶水箱间、电梯机房27

10、06.8第二部分 设计说明书1 生活给水系统根据有关设计相关资料，建筑物的性质、用途、层高及设计要求，结合室外城市管网能够提供的水压，确定给水系统的方式及组成。1.1 相关规范摘自(建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)3.3.1 居住小区的室外给水系统，其水量应满足居住小区内全部用水的要求。居住小区的加压给水系统，应尽量利用城市市政给水管网的水压直接供水。当市政给水管网的水压、水量不足时，应设置贮水调节和加压装置。3.3.4 卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa。3.3.5 高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区应符合下列要求：1 各分区最低卫生器具配水点处的

11、静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa；2 水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设置；3 各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。3.3.6 建筑高度不超过100m 的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式。建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串连供水方式。3.4.17 住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外；对设置在户内的水表，宜采用远传水表或IC卡水表等智能化水表。1.2 竖向分区由建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)第1.0.3条知：建筑高度小于24m的公共建筑或小于10层的住宅称为低层建筑

12、；建筑高度高于或等于24m的公共建筑或高于或等于10层的住宅称为高层建筑。对于高层建筑而言，生活给水系统由于其层数多、竖向高度大，为避免建筑低层配水点静水压力过大，需要进行竖向分区。合理的确定高层建筑给水系统的竖向分区，关系到给水系统的运行、使用、维护、管理、投资节能等情况的效果，是高层建筑给水系统的首要环节。目前，国内外在高层建筑给水设计中，普遍都是以给水分区最低层配水点处最大允许静水压力值为依据，进行竖向分区的。我国建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)第3.3.5规定：各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa。根据规范要求，并结

13、合新业综合楼层数、功能及室外供水压力，将该建筑竖向分为3个供水区，分区结果如表1-1所示。表1-1 给水竖向分区表区名分区范围静压(mH20)静压校核备注低区(-1)418-(-4.8)1.23=30.3630.3635，符合规范要求低区所计算的是该区所需的最小工作压力，沿程水损取20%静压，3m为自由水头中区51655.4-18=37.437.445，符合规范要求高区172796.2-55.4=40.840.845，符合规范要求1.3 方案确定 对于分区三个以上的高层建筑，给水系统的供水方式应进行方案比较，方案比较可遵循供水技术可靠、经济合理的原则，从中选出两个可行性方案进行比较优缺点。新业

14、综合楼给水系统竖向分为3区，其中低区由市政管网直接供水，中区和高区给水需进行二次加压，中区和高区给水方案比较如表1-2所示。表1-2 中区、高区给水方案比较表供水方案供水方式说明优缺点使用范围备注变频调速水泵给水方式采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化高效节能，比一般设备节能10%-40%；设备占地面积小，不设高位水箱，减少了建筑负荷，节省水箱占地面积，又可有效的避免水质的二次污染适用于水量随机变化的的用户为避免系统在小流量或微流量用水情况下，水泵工作效率低，宜为该系统配备小型气压罐高位水箱-减压给水方式屋顶设置高位水箱，水泵

15、统一加压，利用减压阀减压，上区供下区用水供水较可靠，设备与管道较简单，投资较节省，设备布置较集中，维护管道较方便，下区供水受上区的限制，能源消耗较大允许设置高位水箱，电力供应比较充足，电价较低的各类高层建筑变频调速并联给水方式图如图1-1所示，高位水箱-减压给水方式图如图1-2所示。变频调速给水方式虽然高效节能、占地面积小，但其设备与管道复杂、维护管理不便、无法克服短时停电时供水的安全可靠性。新业综合楼的给水设计要求考虑短时停电的可能性，而且在其最高层设有水箱间，允许设置高位水箱。为保证供水安全可靠、简化设备与管道，本设计确定中、高区选择高位水箱-减压阀供水方式。图1-1 变频调速并联给水方式

16、图1 进水管；2水表井；3水池；4中区水泵；5高区水泵；6气压罐图1-2 高位水箱-减压给水方式图1 进水管；2水表井；3水池；4生活水泵；5高位水箱；6减压阀1.4 系统组成 建筑内部给水系统一般由引入管、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量仪表等组成。1.5 管道布置与敷设给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置，以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。进行管道布置时，不但要处理和协调好各种相关因素的关系，还要满足以下基本要求。1.5.1 管道布置基本要求（1）确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理（2）保护管道不受损坏（3）不影

17、响生产安全和建筑物的使用（4）便于安装维修给水管道与其他管道和建筑结构的最小净距如表1-3所示。表1-3 给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表给水管道名称室内地面(mm)地沟壁和其它管道(mm)梁、柱、设备(mm)排水管备注水平净距(mm)垂直净距(mm)引入管1000150在排水管上方横干管10010050 且此处无接头500150在排水管上方立管管径254度，故采用湿式自动喷淋灭火系统。3.4.3 系统组成该系统由闭式喷头、报警装置(水力警铃、压力开关)、湿式报警阀、管网及供水设施等组成。3.4.4 自动喷水灭火系统技术参数（1）设置场所火灾危险等级根据自动喷水灭火系统设计规范(GB

18、50084-2001) (2005年版)附录A，确定新业综合楼的火灾危险等级为中危险级级。（2）自动喷水灭火系统设计的基本数据根据自动喷水灭火系统设计规范(GB50084-2001) (2005年版)第5.0.1条规定，结合新业综合楼的火灾危险等级，确定该建筑自动喷水灭火系统设计的基本数据如表3-4所示。表3-4 新业综合楼自动喷水灭火系统设计基本数据表火灾危险等级喷水强度L/(min.m2)作用面积(m2)喷头工作压力(Mpa)中危险级61600.103.4.5 自动喷水灭火系统设计 新业综合楼的建筑高度为96.2m，属一类建筑，普通住宅。高层民用建筑设计防火规范(CB50045-95)(2

19、005年版)第7.6条规定，应该在该建筑的公共活动用房、走道、办公室以及可燃物品库房内设置自动喷水灭火系统，且采用独立的给水系统。 根据自动喷水灭火系统设计规范(GB50084-2001) (2005年版)第6.2.4条规定：每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m；第8.0.1条规定：配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，并不应设置其他用水设施。建筑给水排水工程(第五版)1.2.2节有如下规定：自动喷水灭火系统管网的工作压力不应大于1.20MPa，最低喷头处的最大静水压力不应大于1.0MPa，其竖向分区按最低喷头处最大静水压力不大于0.80MPa进行控制，若超过0.8

20、0MPa，应采取减压措施。 经初步计算，新业综合楼最低喷头处的静水压力为96.20+1.00+1.00=98.20m，小于1.0MPa(其中96.20为建筑高度，1.00分别为消防水箱安装高度和地下层消火栓距地下层楼板的高差)。因此竖向不分区。但最高与最低位喷头高程差已经超过50m，所以应该采用报警阀组进行分区。考虑到防火和建筑使用性质的要求，本设计采用4组报警阀组，用来控制地下室、商场、住宅516层和住宅17层的自动喷水灭火系统。如图3-2所示。 新业综合楼自动喷水灭火系统采用临时高压给水系统，系统持续喷水时间按火灾延续时间不小于1h计。火灾初期10min喷水系统用水与消火栓系统10min用

21、水一并贮存在屋顶消防水箱内。系统设有自动喷水泵，自动喷水泵组设在地下1层消防水泵间，火灾延续时间1h的喷水系统用水与消火栓系统用水共同贮存在地下消防水池。3.4.6 喷头选择根据自动喷水灭火系统设计规范(GB50084-2001) (2005年版)第6.1.3条规定，闭式喷头选型应符合下列规定：、不做吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头；、吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；、顶板为水平面的轻危险级、中危险级I级居室和办公室，可采用边墙型喷头；、自动喷水一泡沫联用系统应采用洒水喷头；、易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。 根据上述要求，新业综合楼采用标

22、准型玻璃球喷头，喷头公称直径12.5mm，流量特性系数K=80。地下一层不吊顶，配水支管布置梁下，故采用直立型喷头，裙房及公寓走道部分设有吊顶，采用吊顶型喷头。喷头的动作温度采用普通温级68oC红色喷头。图3-2 新业综合楼自动喷水系统简图1 消防水池；2自喷泵；3水泵结合器；4减压阀；5报警阀；6压力表；7截止阀；8水流指示器；9-喷头；10-末端试水装置；11高位水箱；12气压罐.3.5 室外消防给水系统 高层建筑室外消防给水系统是指以一栋高层建筑为主体的包括其附属的底层或多层辅助建筑所组成的小区，或数栋楼附近的、独立所属的高层建筑所组成的建筑群中的室外消防给水系统。 目前我国登高消防车的

23、工作高度约为24m，消防云梯一般为3048m，普通消防车通过水泵结合器向室内供水的高度约为50m。所以建筑高度在2450m以下的部位仍然可以得到室外消防设施的救助。在火灾发生时，为了尽快灭火，减少损失，提高灭火效率，充分利用和发挥室外消防设施的救火能力是必要的。 高层建筑室外给水水源，一般可以有三种：市政给水管网、天然水源和消防水池。天然水源包括河流、湖泊、泉水等，由于不具备天然水源作为供给消防用水的条件，故排除以天然水源作为新业综合楼的消防给水水源。由设计条件知，市政给水管网管径为500mm，供水压力为0.35MPa，市政管网供水压力已经可以满足安全供水的要求，同时为了减小消防水池的容积，新业综合楼采用市政给水管网作为室外消防给水水源。3.6 管道的布置与敷设3.6.1 管网总体布置要求摘自高层民用建筑设计防火规范(CB50045-95)(2005年版)7.3.1 室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量。 7.3.6 室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量应为1015L/s。室外消火栓应沿高层建筑均匀布置，消火栓距高层建筑外墙的距离不宜小于5.00