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1、 目 录第一章 设计任务及资料-3 1.1设计任务-3 1.2设计文件及设计资料-3 1.3 设计成果要求-3 1.4 设计参考资料-3第二章 热水系统的设计计算-4 2.1水量的计算-4 2.2 耗热量的计算-4 2.3热水量的计算-5 2.4热媒耗热量的计算-5 2.5 加热器的选择计算-5 2.6热水配水管网的水利计算-6 2.7热水回水管网的水利计算-8 2.8水泵的选择-12第三章 给水系统的设计计算-13 3.1给水方案的确定-13 3.2 用水定额及变化系数-13 3.3最高日用水量-13 3.4最高日最大时用水量-14 3.5 设计秒流量的计算-14 3.6给水贮水池的容积计算
2、-14 3.7室内需要的压力计算-15第四章 排水系统的设计计算-16 4.1排水系统方案的确定-16 4.2 排水管道的布置原则-16 4.3计算公式及参数-16 4.4排水水力计算-17 4.5 排水出户管的计算-19第五章 消防系统的设计计算-19 5.1消防系统方案的确定-19 5.2 水枪喷嘴处的压力-20 5.3水枪喷嘴处的出流量-20 5.4水带的阻力计算-20 5.5 消火栓口需要的水压-215.6校核-21 5.7消防的水力计算-21 5.8消防水泵的选择-22 5.9消防水箱的计算-23 5.510贮水池的计算-23第 一 章 设计任务及资料1.1设计任务该工程为镇江市住宅
3、小区的住宅楼，建筑的高度为21.497米，主体地7层，顶楼为阁楼，地下一层为自行车库。要求设计该建筑内热水给水工程，给水工程，排水工程，消防工程。1.2 设计文件及设计资料建筑设计资料：该建筑为住宅楼，主体建筑七层，顶楼为阁楼。所处自行车库标高：-1.95m，地面标高为0.000m；地上为七层，一层标高：0.000m；二层标高：2.800m；三层标高：5.600m；四层标高：8.400m；五层标高：11.200m；六层标高：14.000m，阁楼标高：16.8m，具体功能及尺寸参照附图。1.3 设计成果要求1、按设计任务，编写计算说明书一份。2、绘制该工程的设计施工图（包括平面图、系统图、首页说
4、明等）。具体内容：热水给水系统图，给水系统图，排水系统图，消防系统图，总的水管平面布置图，水管平面布置详图。1.4 设计参考资料（1）王增长.建筑给水排水工程M.北京：中国建筑工业出版社，2010（2）贾苇.给排水规范大全M.北京.中国计划出版社，2001（3）贾苇.全国民用建筑工程设计技术措施M.北京.中国计划出版社，2009第 二 章 热水给水系统设计计算2.1水量的计算 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15，查建筑给水排水设计规范GB50015-2003（2009年版）热水用水定额表，取60的热水用水定额为80L/（床d）。 最高日用水量为： 由
5、于人数为189人，取住宅的热水小时变化系数取。 最大时的用水量为： 2.2耗热量的计算 小时耗热量为： -设计小时耗热量，kj/h； -用水计算单位数； -热水用水定额，L/(人.d)； -水的比热，=4.178kj/(kg. )； -热水温度，=60； -冷水计算温度，； -热水密度，kg/L； -小时变化系数； -每日使用时间；2.3热水量量的计算 小时热水量为： -设计小时热水量，L/h； -设计小时耗热量，L/h； -热水温度，=60； -冷水计算温度，； -水的比热，=4.178kj/(kg. )； -热水密度，kg/L；2.4热煤耗热量的计算 采用蒸汽间接加热： -蒸汽汽化热，kj
6、/kg；2.5加热器的选择计算 采用半容积式热水加热器，其压力为0.3MPA，其饱和温度为133，热媒和被加热的热水温度差为133-（60+15）/2=95.5 换热面积： -水加热器的加热面积，m2； -传热系数； -影响传热效率的系数，一般取0.6-0.8； 贮水溶剂： -贮水器的容积，L；2.6热水配水管网的水利计算 计算用图如上图所示。热水配水管网水利计算表见上表所示。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计算水头损失。由上计算表可知沿程阻力损失为：19.5kpa。总的阻力损失为：19.51.3=25.35kpa,取26kpa。水加热器出
7、口到最不利点配水管的几何高差为：2.86-（-1.5）=20.3m=203kpa。考虑50kpa的流出水头，则热水配水管网的水压为:H=26+50+203=279kpa。由水利计算表可知总干管的流量为：Q=2.99L/S。热水水泵按照扬程28m ,流量3L/s选型。2.7热水回水管网的水利计算 比温降，F为配水管的展开面积，计算F时立管按无保温考虑，干管按25mm保温层计算。由附表1计算可知最不利管的总面积F=28.7m2,，取。 然后从第十六点开始，按公式依次计算出各节点的水温9，将计算结果列于下表的第七栏。下表是水管热损失计算表。 总的循环流量为： -总的热损失，96133kj=26703
8、W；每跟立管的循环流量为： 2.8水泵的选择 循环水头损失计算表 循环水泵的流量应满足： 循环水泵的扬程应满足：给水水泵按照扬程2.95kpa ,流量0.65 L/s选型,选用G32型管道泵，（流量2.4m3/h,扬程为12mH2O,电机功率为0.75KW）。 第 三 章 给水系统设计计算3.1给水方案的确定 由于建筑的层高为7层，属于低层建筑，但室外给水管网的水压不能够满足供水的需求，故采用水泵供水系统供水方式，管网下行上给。因为市政给水部门不允许从市政管网直接抽水，故在建筑的地下设贮水池。给水管的室外部分采用铸铁给水管，室内部分采用镀锌钢管。3.2用水定额及时变化系数 查建筑给水排水设计规
9、范GB50015-2003(2009),由规范中的表3.1.10可知，普通住宅最高日生活用水定额为180-320L/(人.天)，小时变化系数为2.5-2.0，根据建筑物的性质和室内卫生设备的完善程度，选用最高日生活用水定额为，取用水时变化系数为。3.3最高日用水量 -最高日用水量，m3/d； -建筑的总人数，92.56=189人； -最高日用水定额，250L/(人.天)；3.4最高日最大时用水量 -最高日最大时用水量，； T- 使用的时间，T=24h； -小时变化系数，=2；3.5设计秒流量的计算 -计算管段的设计秒流量，L/S； U-计算管段的同时出流概率，%； -计算管段的给水当量总数；
10、0.2-1个给水当量的额定流量，L/S； 同时出流概率的计算公式为 -给水当量平均出流概率的系数，=0.01097；3.6给水贮水池的容积计算 根据建筑给水排水设计规范GB50015-2003(2009)，如果没有详细的设计资料或是为了方便设计，贮水池的容积也可以按最高日用水量的20%-25%确定。如果按最高日用水量的20%计算，则。3.7室内需要的压力计算 给水水利计算用图如下图所示，给水水利计算表如下表所示。 由图可知最不利点的净高为 由计算表可知管道阻力损失为 最不利点的最低工作压力取 总水表选用LXS湿式水表，安装在17-18管段上，查附表1-1，选公称口径为50mm,其常用流量为15
11、m3/h,过载流量为30m3/h。所以水表的水头损失：。 室内需要的压力为。 根据流量为12.3m3/h，压力为287KPa,选XA32/16A型泵2台，一用一备，其流量为17m3/h,扬程为330KPa。 第 四 章 排水系统设计计算4.1排水系统方案的确定 本建筑卫生间类型，卫生器具类型，洗衣机类型均相同。采用生活污水和生活废水合流排放。卫生间采用双立管排水系统，厨房和阳台采用有通气的单立管排水系统。立管采用排水塑料管，出户管采用排水铸铁管。4.2排水管道的布置原则 1.排水畅通，水利条件好 2.保证设有排水管道房间或是场所的正常使用 3.保证排水管道不受损坏 4.室内环境卫生条件4.3计
12、算公式及参数 -计算管段排水设计秒流量，L/S； -计算管段的排水当量总数； -根据建筑物的用途而定，取=2.0； -计算管段最大的排水流量，取=1.5L/S；卫生器具的设计参数卫生器具排水流量L/S排水当量排水管径mm坡度洗涤盆13500.025大便器1.54.51100.012浴盆1.03500.025洗脸盆0.250.75500.25洗衣机0.51.550/地漏/500.0254.4排水水力计算 排水水力计算用图如下图所示，排水水利计算结果如下表所示。4.5排水出户管的计算 （1）阳台出户管而定设计秒流量为 其中6为层数，1.5为洗衣机的排水当量，根据设计秒流量选DN100排水铸铁管，坡
13、度为0.02,排水当量为3.65L/S，排水流速为0.93m/s,满足要求。（2）卫生间出户管而定设计秒流量为 其中6为层数，8.25为每层的排水当量，根据设计秒流量选DN125排水铸铁管，坡度为0.015,排水当量为5.86L/S，排水流速为0.93m/s,满足要求。（3）厨房出户管而定设计秒流量为 其中6为层数，3为洗涤盆的排水当量，根据设计秒流量选DN100排水铸铁管，坡度为0.02,排水当量为3.65L/S，排水流速为0.93m/s,满足要求。第 五 章 消防给水系统设计计算5.1消防系统方案的确定 根据建筑给水排水设计手册，本建筑设室内消防给水系统。消防的用水量为5L/S，同时使用水
14、枪的数量为2支，每支水枪的最小流量为2.5L/S。由于是低层建筑，室内消防系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统，每个消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮。高位水箱贮存10min消防用水量。每个消火栓的口径为50mm单栓口，水枪喷嘴的口径为13mm，充实水柱为12m，采用衬胶水带直径为50mm，长度为20m。消防泵直接从消防水池吸水，火灾延续时间为2小时。根据建筑的特点，在每个单元布置一个消火栓，一共布置5个消火栓。5.2水枪喷嘴处的压力 查表可知，水枪的喷口直径为13mm，水枪的系数值为0.0165，充实水柱选，水枪的实验系数。 水枪喷嘴处的压力为 -水枪喷嘴处的压力，KPa；
15、-水枪的实验系数，=1.21； -充实水柱的高度，=12m； -水枪的系数，=0.0165；5.3水枪喷嘴处的出流量 喷口直径13mm的水枪水流特性系数为B=0.346。 5.4水带的阻力计算 13mm水枪配50mm水带，衬胶水带的阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶水带。查表可知50mm的水带阻力系数7。水带的阻力损失为； -水带的阻力损失，； -水带的阻力系数，=0.00677 -水带的长度，=20m； -喷嘴的出流量，=2.56L/S；5.5消火栓口所需要的水压 5.6校核 设置的消防贮水高位水箱最低水位高程为19.6m,最不利点消火栓高程为15.1m，最不利点的静水压力为19.6-15.1
16、=4.5m,7m，故选择气压罐增压。5.7消防的水力计算 按照最不利点消防立管和消火栓流量分配要求，最不利消防立管为WL-1，出水抢数为2支,消防水利计算用图如下图所示。 1点的水枪流量为 由上式可得 消防水利计算表如下计算管段设计秒流量管长LDN流速ii.L KPa0-12.562.81000.30.02310.061-22.56+2.74=5.3601000.630.0895.34 管路的总水头损失为5.8消防水泵的选择 消防水泵的流量按下式计算 -消防水泵的流量，L/S； -室内消防用水总量，=5.3L/S； -消防水泵的台数，一用一备； 消防水泵的扬程按下式计算 -消防水泵的扬程，KPa； -最不利点消火栓的水压，KPa； -管路的水头损失，KPa； -消防水池最低水位与最不利点的高差，KPa； 根据消防水泵的流量为5.3L/S,扬程为366KPa,选消防泵XA32/20B型泵2台，一用一备。流量为5.65L/S,扬程为450KPa,电机功率为7.5KW.5.9消防水箱的计算 消防水箱应按10min的室内消防水量计算 选有效容积为3m3的方形水箱，尺寸为1600mm1600mm1400mm。5.10贮水池的计算 消防贮水容积应按满足火灾的延续时间内的室内消火栓用水量来计算，火灾延续时间为2h,即。 给水贮水容积为。 热水贮水容积为。 总的贮水池容积为。
