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1、河北农业大学本科毕业设计题 目： 中华茶博城酒店给水排水工程设计 学 院： 城乡建设学院 专 业 班 级： 给水排水工程0801班 学 号： 学 生 姓 名： 指导教师姓名： 元红英 指导教师职称： 高级工程师 2012年05月27 日目 录1总论11.1建筑给排水工程设计的发展历史11.2建筑给排水工程在水工业中的地位11.3国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状况和主要内容21.3.1 高层建筑给水排水工程设计方法21.3.2 高层建筑给水排水设计的主要内容31.4总结42设计任务书42.1工程概况42.2设计依据42.3设计基础资料43设计说明书43.1室内给水工程（冷水）53.1.1
2、系统的选择53.1.2 系统的组成63.1.3 设计参数及水量63.1.4 加压设备及构筑物63.1.5 管道布置与敷设73.1.6 给水管材93.2室内排水工程93.2.1 系统的选择93.2.2 系统的组成93.2.3 主要设备及构筑物103.3消火栓系统103.3.1 相关规范103.3.2 系统的选择103.3.3 系统的组成113.3.4 设计参数113.4自动喷水灭火系统113.4.1 相关规范113.4.2 自动喷水灭火系统的设置场所123.4.3 自动喷水灭火系统类型的确定123.4.4 系统组成133.4.5 自动喷水灭火系统技术参数133.5室内热水工程133.5.1 相关
3、规范133.5.2 竖向分区143.5.3 方案确定143.5.4 管道的布置与敷设163.6管道及设备的安装173.6.1 给水系统的管道及设备的安装173.6.2 排水系统的安装要求183.6.3 消火栓系统的管道及设备的安装184设计计算书194.1室内给水（冷水）系统的计算194.1.1 生活给水管道设计秒流量194.1.2 最高日用水量的计算194.1.3 最高日最大时用水量的计算194.1.4 设计秒流量的计算194.1.5 室内所需压力计算204.1.6 生活给水系统水力计算204.1.7 生活给水系统加压水泵的选择244.2室内热水系统的计算254.2.1 热水量的计算254.
4、2.2 耗热量的计算264.2.3 加热设备选择计算264.2.4 热水配水管网计算264.2.5 热水回水管网水力计算294.2.6 选择循环水泵294.2.7 蒸汽管道计算294.2.8 蒸汽凝水管道计算304.3排水系统304.3.1 室内排水系统参数304.3.2 室内排水系统计算314.4消火栓系统324.4.1 消火栓系统的布置324.4.2 水枪喷嘴处所需水压334.4.3 水枪喷嘴的出流量334.4.4 水带阻力334.4.5 消火栓口所需水压334.4.6 校核334.5.7 水力计算344.5.8 消防贮水池354.6自动喷水灭火系统364.6.1 确定其设置场所火灾危险等
5、级364.6.2 自动喷水灭火系统的组件,配件及设施364.6.3 基本设计数据364.6.4 系统组件364.6.5 水力计算及作用原理375谢辞406参考文献411总论1.1建筑给排水工程设计的发展历史任何一门学科要想对其深入了解就得从其历史发展开始。我国建筑给排水自1949年建国以来，经历了三个发展阶段:1、房屋卫生技术设备阶段即初创阶段，自1949年至1964室内给水排水和热水供应设计规范开始试行时为止。其主要标志是我国开始设置给水排水专业,房屋卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程。第一代通过专业培养的建筑给排水专业技术人员走上工作岗位,开始形成自己的专业队伍。2、室内给排水阶段即反
6、思阶段，自1964年至1986年建筑给水排水设计规范被审批通过时为止。其主要标志是通过工程实践，对以往机械搬用国外经验并造成失误进行了认真总结和反思,进而形成和确立有我国特色的建筑给排水技术体系。3、建筑给排水阶段即发展阶段,自1986年至今。1986年以来,随着建筑业的发展,建筑给排水专业迅速发展,已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在发展阶段,专业队伍上已具备积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员;技术上积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和发展,其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出;组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员
7、会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会。近年来,学术活动踊跃,并加强了国际间的技术交流。1.2建筑给排水工程在水工业中的地位建筑给排水工程在水工业中有着其自身特有的地位，它是水工业总循环线路的中心环节。建筑给排水发展的快慢直接影响到整个水工业发展 。在日常生活中，每人每天大约需要2L水才能维持正常的生存;加上饮用和清洁卫生方面的需要，至少需要50-200L水才能维持正常的生活。当前，发达国家的城市居民用量更大，每人每天约需400-500L水，最高的超过800L。所以，没有足够的生活用水，人们不仅难以维持正常的生活，更谈不上提高物质文化生活水平。建筑给水工程的任务，主要是解决建筑内部的生活
8、、生产、消防用水问题，以满足日常生活、生产、保障人身和财产的安全。建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部生活和生产过程中所产生的污水(废水)及时地排到室外排水系统中去，同时解决屋面雨水的排除问题。建筑室内热水工程的任务，主要是将冷水在加热设备内集中加热，用管道输送到室内各用水点，以满足生产和生活使用热水的需要。因集中热水供应主要存在于我国北方地区。此外还有建筑配套设施给水排水工程，其任务主要是汽车库、人防的给排水;为改善生活环境，同时考虑室内外的水景给水排水工程设计。总之，高层建筑给排水工程的中心任务是为建筑提供方便、卫生、舒适和安全的生产、生活环境。1.3国内外高层建筑给水排水工程设计研究的状
9、况和主要内容高层建筑给水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本理论和计算方法在某些方面是相同的，但因高层建筑层数多、建筑高度大、建筑功能广、建筑结构复杂，以及所受外界条件的限制等，高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上，还是广度上，都超过了低层建筑物的给水排水工程的范畴，并且有以下一些特点高层建筑给水排水设备的使用人数多，瞬时的给水量和排水流量靠的水源，以及经济合理的给水排水系统形式，并妥善处理排水管道的通气问题，以保证供水安全可靠、排水通畅和维护管理方便。下面就高层建筑给水排水工程的主要特点介绍如下：1、高层建筑层数多、高度大。给水系统及热水系统中的静水压力很大，为保证管道及
10、配件免受破坏，必须对给水系统和热水系统进行合理的竖向分区，加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。2、高层建筑的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且消防给水的设计应“立足自救”，方可保证及时扑灭火灾，防止重大事故发生。3、高层建筑对防噪声、防震等要求较高，但室内管道及设备种类繁多、管线长、噪声源和震源多，必须考虑管道的防震、防沉降、防噪声、防水锤、防管道伸缩变位、防压力过高等措施。以保证管道不漏水，不损坏建筑结构及装饰，不影响周围环境，使系统安全运行。1.3.1 高层建筑给水排水工程设计方法近年来
11、，随着高层建筑业的快速发展，建筑给水排水工程设计方法也有了不少的改进和更新。1.3.1.1高层建筑生活给水首先，对适用于高层建筑的生活给水设计秒流量计算方法的研究，一直不断地在进行。经验法，概率法，平方根法等计算方法不断地被修正和改进。用科学的概率法取代现在仍在使用的平方根法，研究人员在此方面进行了不少尝试。其次，变频恒压调速供水技术日益成熟，加上减压阀的使用，改善了原来高层建筑“水箱一水泵联合供水”和“水箱减压”方法中出现的“水质二次污染”和“水箱占用大量建筑面积”的状况，同时也达到了节能效果。再次，在贮水方面，合建水箱的设计方式己越来越少的被采用，取而代之的是生活水池与消防水池分建的设计方
12、式，其中，生活水池也大多倾向于采用不锈钢板等组合式水箱。1.3.1.2高层建筑消防给水首先，因为高层建筑的消防特点是“立足于自救”，因而自动喷水灭火系统的设计更加受到重视，新的自动喷水灭火系统设计规范己于2001年7月颁布执行。新的规范对设置场所危险等级、设计基本参数、管道水力计算等方面都作出了一些调整。这些调整都是注入了广大设计人员近年来工作研究实践得出的宝贵经验，以及借签了国外工程设计经验的结果。其次，消火栓给水系统也在变频分级供水方面进行的有益的尝试和应用。另外，为保障高层建筑火灾初期消防水压及水量而设计的稳高压系统，先从上海地区得到应用，然后逐步在各地推广开来，其计算及设计手段逐渐成熟
13、，乃至有人建议将稳高压消防给水系统单独列入高层民用建筑设计防火规范以区别原有的常高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。1.3.1.3 高层建筑排水排水的输送已不限于重力流和压力流，虹吸流出现在压力(虹吸)式屋面雨水排水系统。排水塑料管的噪声防治问题上，或采用改变水流状态的方法、或采用改变管道结构型式、或兼用两种方式，都有一定效果。1.3.2 高层建筑给水排水设计的主要内容建筑也迅猛发展，各项工程设计内容丰富。高层建筑给水排水设计的主要内容有：1.3.2.1给水工程设计的主要内容高层建筑给水工程设计的主要内容有:用水量计算，给水方式的确定，管道设备的布置，管道的水力计算及室内所需水压的计算，水
14、池、水箱的容积确定和构造尺寸确定，水泵的流量、扬程及型号的确定，管道设备的材料及型号的选用，施工图的绘制和施工要求。1.3.2.2室内消防设计的主要内容高层建筑室内消防设计的主要内容有:消火栓系统，自动喷水灭火系统，二氧化碳灭火系统，干粉灭火系统，卤代烷灭火系统(现已不让采用)，蒸汽灭火系统，烟雾灭火系统等。以水作为灭火剂的主要有消火栓系统和自动喷水灭火系统.自动喷水灭火系统又分:闭式系统(有湿式、干式、预作用、重复启闭预作用四种系统)，雨淋系统，水幕系统，自动喷水一泡沫联用系统。其中闭式系统中的湿式自动喷水灭火系统最为常用。消火栓给水系统设计包括消防用水量的确定:消防给水方式确定:消防栓的位
15、置、消防栓的个数和型号确定;消防水池、水箱的容积确定;消防管道的水力计算及消防水压的计算消防水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;消防控制系统的确定:消火栓给水系统的施工图绘制及施工要求。自动喷水灭火系统设计包括:方案确定;供水方式确定:喷头布置;喷头型号的确定;管网水力计算;报警阀、水流指示器的选型;自喷水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;自动控制系统的确定;自喷系统的施工图绘制及施工要求.1.3.2.3排水工程设计的主要内容高层建筑排水工程设计内容包括:排水体制的确定，排水方案的确定，排水管道系统的布置，排水管道的水力计算及排水通气系统的计算，卫生设备的选型及布置，局部污水处理，构筑
16、物的选型，屋面雨水排水系统的确定，排水管材的定型，排水系统施工图的绘制和施工要求。1.3.2.4热水工程设计的主要内容高层建筑热水工程设计的主要内容包括：热水供应方式的确定，热水供应管道系统的布置，热水系统的管材的选择，热水管道的水力计算，集中热水供应系统要进行设计冷水加热设备（如锅炉）以及阀门和附件的选用，和最后的施工图纸的绘制。1.4总结总之，住宅给排水系统看似简单，但它与我们的日常生活息息相关。作为工程设计人员，应本着技术、安全、经济性原则，在实践中努力创新，寻求最佳的给排水设计方案，适应住宅设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化要求2设计任务书2.1工程概况根据潍坊市建委及有
17、关部门批准的设计任务书，拟建造一座高级综合酒店，本工程主体地下一层，地上14层。该建筑是一综合大楼。工程为框架剪力墙结构。首层室内地面标高为0.000米。2.2设计依据建筑给排水设计规范GBJ15-2003；高层民用建筑防火规范GB500452003；自动喷水灭火系统设计规范（2005版）GB500842001；建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242-2002；自动喷水灭火系统施工及验收规范GB50242-2002；全国民用建筑工程设计技术措施 给水排水建筑给排水设计手册2003版；给排水标准图集；建筑及其他专业提供作业图和设计资料。2.3设计基础资料本建筑地下一层，地上14层。
18、市政给水管网常年提供的资用水头为0.40MPa，经技术经济比较，室内给水系统拟采用分区给水方式。建筑排水系统采用合流制，所有的污废水经化粪池处理后排入下水道。根据建筑的性质、用途，室内设有完善的给排水卫生设备；该建筑要求消防给水安全可靠，设置独立的消火栓系统及自动喷水灭火系统，每个消火栓箱内设消防泵启动按钮，消防时可直接启动消防泵。生活水泵要求自动启闭。所有管道采用暗装敷设方式。关键词：高层建筑、建筑给水排水、给水系统、热水系统、消防系统、自动喷淋灭火系统、排水系统。3设计说明书3.1室内给水工程（冷水）3.1.1 系统的选择由于高层建筑对消防给水的安全可靠性能要求严格，故高层建筑应独立设计生
19、活给水系统、消防给水系统。高层建筑，若只采用一个给水系统供水，建筑低层的配水点所受的静水压力很大，易产生水锤，损坏管道及附件，流速过大产生水流噪音；低层压力过大，开启水龙头时，水流喷溅严重；使用不便，根据建筑给排水设计手册上卫生器具的最大静水压力不得超过0.35MPa。因此高层建筑给水系统必须分区。设计任务书给定了市政给水管网提供常年的水压为0.4MPa。根据给水最小所需压力估算方法：第一层0.10MPa,第二层0.12MPa，二层以上增加一层压力需增加0.04MPa。得0.30MPa的压力能直接供到第六层还多0.12MPa。但是考虑到该建筑一至四层为商铺和餐厅，五层至十四层为酒店式住房。上下
20、配水方式不同，均衡考虑后决定采用：一至四层为市政直供低区，五至十四层为加压供水高区。对于分区两个的高层建筑，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。中华茶博城酒店给水系统竖向分为2区，其中低区由市政管网直接供水，高区给水需进行二次加压，高区给水方案比较如表3-1-1所示。表3-1-1 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
21、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给水方式虽然管道复杂、维护管理不便、无法克服短时停电时供水的安全可靠性，但其高效节能、占地面积小。对生活用水进行的提升或加压，一般高层建筑设计都使用高位水箱供
22、水，供水压力稳定，但是水质易受到污染，而且占用建筑面积影响建筑结构。又因本设计对象是高层公共建筑，通过查看平面图纸，结合建筑物的布置情况，本设计没有设置水箱的可能。所以采用变频泵加压供水方式。3.1.2 系统的组成本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管(PP-R管)、给水附件、地下消防池、水泵等设备组成。3.1.3 设计参数及水量客房生活用水定额： qd=300L/（人d）；餐厅食客生活用水定额： qd=50L/（人次）；员工生活用水定额： qd=80L/（人d）； 小时变化系数： kh=2.0；每间客房人口:m=2人；最大小时生活用水量：Qh=14.3m3/h；最高日用水量： Qd=17
23、2m3/d,；3.1.4 加压设备及构筑物1) 提升水泵 选用50-250B单级单吸立式离心泵2台，一用一备，转速n=2900r/min,流量Q=6.5,扬程=57m,功率，电机型号Y132S1-2，水泵基础尺寸为450mm105mm。2）生活水箱矩形水箱，公称容积为40；图集号：S825；水池尺寸：5000mm4000mm2000mm； 3.1.5 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。3.1.5.1 管道布置基
24、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3-1-2 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。3.4.4 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
25、.5 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(GB50084-2001) (2005年版)附录A，确定中华茶博城酒店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，结合中华茶博城酒店的火灾危险等级，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3-4-2 中华茶博城酒店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61600.10中危险级81600.103.5室内热
26、水工程 3.5.1 相关规范摘自(建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)5.2.13 高层建筑热水系统的分区，应遵循如下原则：1 与给水系统的分区应一致，各区水加热器、贮水罐的进水均应由同区的给水系统专管供应；当不能满足时，应采取保证系统冷热水压力平衡的措施。2 当采用减压阀分区时，除满足本规范3.4.10条的要求外，尚应保证各分区热水的循环。5.2.14 当给水管道的水压变化较大且用水点要求水压稳定时，宜采用开式热水供应系统或采取稳压措施。5.2.15 当卫生设备有冷热水混合器或混合龙头时，冷、热水供应系统在配水点处应有相近的水压。5.2.11 循环管道应采用同程布置的方式，并设循
27、环泵，采取机械循环。5.4.20 膨胀管上严禁装设阀门。5.4.21 在闭式热水供应系统中，应设置压力式膨胀罐、泄压阀，并符合下列要求：3 膨胀罐宜设置在加热设备的冷水进水管或热水回水管上。5.4.11 在设有高位加热贮热水箱的连续加热的热水供应系统中，应设置冷水补给水箱。注：当有冷水箱可补给热水供应系统冷水时，可不另设冷水补给水箱。5.4.12 冷水补给水箱的设置高度（以水箱底计算）应保证最不利处的配水点所需水压。5.4.13 冷水补给水管的设置，应符合下列要求： 1 冷水补给水管的管径，应按热水供应系统的设计秒流量确定。2 冷水补给水管除供给加热设备、加热水箱、热水贮水器外，不宜再供其它用水。3 有第一循环的热水供应系统，冷水补给水管应接入热水贮水罐，不得接入第一循环的回水管、锅炉或热水机组。3.5.2 竖向分区 高层建筑热水供应系统同生活给水系统一样，也必须进行竖向分区。为了平衡系统压力，热水系统分区与冷水系统一致，而且各区热水加热器的冷水来源于本区的冷水管线。 根据建筑条件及生活给水系统的竖向分区，中华茶博城酒店热水供应系统竖向分为2个供水区。低区：14层，供给卫生间洗浴用水；高区：514层，供给客房洗浴用水。3.5.3 方案确定3.5.3.1 热水供应系统类型建筑热水供应系统按热水供应范围的大小，可分为集中热水供应系统
