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1、摘 要本次设计题目为上海一出版大厦给水排水设计。该建筑物为中危险级建筑，给排水设计及消防要求较高。该建筑层高为地上十六层，地下一层，局部二十层，建筑总高度为61.80米，总建筑面积2.1万立方米，设计的给排水系统为：生活冷水给水系统，生活热水给水系统，生活污水排水系统，消火栓给水系统及自动喷淋灭火系统共五个系统。1、生活冷水给水系统采用上、中、下分区，下区由市政管网直接供水，上、中区由水箱水泵联合供水。2、消火栓给水系统各层消火栓均靠柱并设在楼道与走廊内，由水泵加压供水，报警阀设在地下一层的泵房内，屋顶设水箱及气压罐。3、排水系统根据楼内结构要求，2-16层均在管道井内设排水立管，为多立管排水
2、系统。在首层吊顶内设横干管集中排出，下区各排水点设单立管排出，整个系统均采用普通伸顶通气管通气。4、热水供应系统利用蒸汽为热媒，在地下一层设容积式水加热器、循环泵及锅炉房。第 1 章 设计任务及资料一、设计任务根据上级有关部门的批准，拟在上海市建筑造一幢十六层的出版大楼楼，建筑高度61.80米，地下一层，地上十六层，局部二十层总建筑面积2.1万立方米。要求设计该建筑内给水排水工程，具体设计项目为：(1) 室内给水工程。(2) 室内排水工程：污、废水分流，污水进化粪池处理。(3) 室内消防工程：消火栓系统，自动喷淋系统。(4) 室内热水工程。二、设计文件及设计资料1、上级主管部门批准的设计任务书
3、2、建筑设计资料该建筑是一综合性大楼。工程为框架剪力墙结构。首层室内地面标高为0.00米。地下室为设备机房（包括设备机组、水池、空调机组等），所处地面标高-5.0米。14层每层高为5.2米，59层高均为3.4米。1016层层高为2.8米。首层为接待大厅，2层为展销厅，3层为多功能厅和餐厅，4层为大小会议室；59办公房间；9层与10层之间为设备层，层高为2.2米；1016层为客房部，共设有238个床位。各层具体功能见建筑图所示。屋顶设有水箱间和加热间，水箱底标高为62.3米。具体参照附图，包括地下室、首层、二层、标准层、水箱间等建筑平面图。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
4、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。3、城市给水排水管道资料(1)给水资源：本建筑以城市给水管网为水源，从建筑南侧市政管道取水，管径米DN350，常年提供的资用水头为25米。要求不允许从管网直接抽水。(2)排水条件：该城市排水为分流制排水。(3)热源条件：建筑的南侧沟管内有DN200的蒸汽管，管内蒸汽压力为0.2Mpa（表压）。第 3 章 给水系统计算3.1 给水管网用水定额及时变化系数根据建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度,选用用水标准及时变化系数如下表所示：
5、表3-1 用水量标准及时变化系数表序号项 目数量单位用水量标准时变系数用水时间1办公人员600人80升/人天2.010小时2客房床位238床500升/人天2.024小时3工作人员150人120升/人天2.024小时4餐厅就餐人数400人15升/人天1.512小时5洗衣房150公斤50升/人天1.28小时6水量及绿化按以上总和的5计1.024小时7未预见水量按以上总和的15计1.024小时8空调充水60米3/天1.012小时3.2 用水量计算3.2.1 最高日用水量Qd=mqd 式中： Qd-最高日用水量 米3/天 m -用水单位 人或床位等 qd-最高日生活用水定额 升/人天计算得: Qd=（
6、60080+238500+150120+40015+15050）10-3（15）（115）+60=298.5m3/d3.2.2 高日最大时用水量Qh=QdKh/T 式中: Qh-最大小时用水量 m3/h Qd-最高日用水量 m3/d T -建筑物的用水时间 Kh-小时变化系数 计算得: Qh= 600802.0/(100010)2385002.0/(100024)1501202.0/(100024)4001521.5/(100012)150501.2/(10008)60/121.153.45= 32.65m3/h3.2.3 设计秒流量公式的确定 设计秒流量公式采用q=0.2 +K查资料得 =1
7、.5 K=0(办公楼) =2.5 K=0(宾馆)3.3 屋顶水箱容积计算水箱容积为生活贮水容积与消防贮水容积之和。3.3.1 生活贮水容积计算如下:V= Qd5% 式中：V-水箱的有效容积 m3 5-16层生活用水由水箱供水,1-4层生活用冷水,虽不由水箱直接供水,但考虑市政给水直接事故,水箱仍应短时供下区用水(上下区设连续管).故水箱容积应按1-16层全部用水确定,又因水泵向水箱供水不与配水管网连接, Qd=298.5m3/d V=298.5m3/d 5%=14.92 m33.3.2 消防贮水量的容积按存贮10分钟的室内消防水量计算：a 消防用水量Vf1=0.6Qx1=0.640=24 m3
8、 式中：Qx1-室内消火栓用水量取 Qx1=40l/sb 自动喷水灭火系统用水量Vf2=0.6QX2=0.616=9.6 m3 式中：Qx2-室内自动喷水灭火系统用水量取 Qx2=16l/s则水箱净容积为： V+Vf1+Vf2=14.92+24+9.6=48.52 m3 取V=50m3则选用长方形给水箱,尺寸为：520060002500mm其有效水深取2.00m，则消防贮水量水深为：Hf=（24+9.6）/（5.26.0）=1.08 m水箱构造: 采用混凝土水箱. 水箱上设进水管、出水管、溢水管、通气管、水泵自动控气装置、水位信号及报警装置。溢流管和排水管采用直接排水,以防污染水质。3.4 地
9、下室贮水池容积计算 本设计上区为设水泵的给水方式,因为市政给水管不允许水泵从管网抽水,故地下室设生活水池和消防水池，其容积为：V=(Qb-Ql)Tb+Vs+Vf 式中：Qb-水泵出水量 m3/h Ql-水池进水量 m3/h Tb-水泵最长连续运行时间 h Vs-生产事故备用水量 （本建筑 Vs=0） Vf-消防贮备水量 m3 由于本工程缺少资料，故(Qb-Ql)Tb按该建筑日用水量的20计。故生活水池调节水量为： Qd15=298.520=59.7 m3 消防贮水量按满足火灾延续时间内的室内消防用水量计算，由于建筑等级的规定，本建筑物消火栓用水量按连续三小时计算，自动喷淋按连续用水一小时计算。
10、所以消防水池有效容积为： Vf=504 m3 因为地下室空间有限，生活水池与消防水池分开设置：生活水池尺寸为：750030002700mm消防水池尺寸为：710079004200mm7900113004200mm 校核：水泵运行时间间隔应为水箱向配水管网配水（水位由最高到最低水位时间。平均时来估算： Qp=298.5/24=12.44 m3/h Tl=V/Qp=14.92/12.44=1.2 h 进入水池的进水管径取DN=80mm，其流速按1.0 m/s估算进水量，则 Ql=18.07 m3/h QlTl=18.071.2=21.68m3因QlTl（qb-Ql）Tb=(32.65-18.07)
11、1.2=17.5 m3其中Tb=V/（qb-Qp）=14.92/(32.65-12.44)=0.74 h则满足理论要求。贮水池的设计要点: 池底设置排空管； 为防止池内水质受到污染,贮水池从位置选择到构造形式均应采取相应措施； 为防止池内水质腐化,池底设透气管,贮水池的进水管和水泵的吸水管分别设于水泵两侧； 贮水池应有防水措施,防止渗漏和地下水渗入； 贮水池设溢水管和供水泵吸水口用的吸水坑。3.5 给水系统的水力计算室内给水管网所需压力计算H=H1+H2+H3+H4式中：H- 建筑内给水系统所需水压 m H1-引入管起点至配水最不利点的给水管路的沿程与局部水头损失之和 m H3-水流通过水表时
12、的水头损失 m H4-配水最不利点的流出水头 m3.5.1 下区1-4层水力计算:由图3-1及表3-2知:H1=15.60.8-（-1）=17.4m其中0.8为配水龙头距离室内地坪的安装高度图3-1 14层给水管网计算草图表3-2 低区JL2给水管网水力计算表计算管段编号卫生器具名称当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s每米水损KPa/m管长Lm沿程水损iLKPa低水箱浴盆洗脸盆厨房水龙头1234567891011120-11/1.01.00.30200.790.4220.900.371-22/1.02.00.42250.600.18810.351.952-34/1.04.00
13、.60250.910.3860.280.113-45/1.05.00.67320.650.1583.740.594-56/1.06.00.73320.740.2041.150.235-69/1.09.00.90320.880.2821.150.326-710/1.010.00.95320.930.3111.150.367-811/1.011.00.99400.600.1011.450.158-915/1.015.01.16400.690.13510.891.479-1018/1.018.01.27400.750.1571.510.2410-1119/1.019.01.31400.780.168
14、5.991.0111-219/1.019.01.31400.780.16811.11.86合计63.11=0.37+1.95+0.11+0.59+0.23+0.32+0.36+0.15+1.47+0.24+1.01+1.86=63.11Kpa=6.311mH2=1.3hy=1.36.311=8.20mH4=2 m (最不利点水龙头的流出水头)水表水头损失为:H3=qg2/Kb式中: H3-水表水头损失Kpa qg-计算管段的给水流量 Kb-水表的特性系数水表选用LXL-100N 得: Kb=qg2/10=1440则： H3=(23.05+5+12.15+3.57) 2/1440=1.33Kpa
15、水表损失 HB=1.33Kpa12.8Kpa,满足要求。室内所需水压 H=H1+H2+H3+H4即 H=12.4+8.2+0.13+2=22.73m25mH值与市政给水管网工作压力25m接近,可满足1-4层供水要求,不在进行调整计算。表3-3 JL3给水管道水力计算表计算管段编号卫生器具名称当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s每米水损KPa/m管长Lm沿程水损iLKPa小便器大便器洗手盆123467891011120-11/0.50.50.21200.530.210.9501-22/0.51.00.30200.790.420.8922-33/0.51.50.37200.950
16、.551.0253-43/0.51.50.37200.950.555.2004-56/0.53.00.52250.810.285.2005-69/0.54.50.64250.970.445.2006-312/0.56.00.73320.790.201.800表3-4 JL4给水管道水力计算表计算管段编号卫生器具名称当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s每米水损KPa/m管长Lm沿程水损iLKPa大便器洗手盆小便器124567891011120-11/0.750.750.26200.660.310.7501-22/0.751.500.37200.980.551.0752-31/0
17、.52/0.752.000.42250.620.191.0003-42/0.52/0.752.500.47250.690.231.0004-53/0.52/0.753.000.52250.790.280.9005-66/0.54/0.756.000.73320.740.205.2006-712/0.58/0.7512.001.04321.010.375.2007-818/0.512/0.7518.001.27400.750.165.2008-424/0.516/0.7524.001.47400.880.201.800表3-5 JL1给水管道水力计算表计算管段编号卫生器具名称当量总数Ng设计秒流
18、量qgL/s管径Dmm流速Vm/s每米水损KPa/m管长Lm沿程水损iLKPa小便器大便器洗涤盆洗手盆1234567891011120-11/0.50.50.21200.530.210.9501-21/0.51/0.51.00.30200.790.420.8922-31/0.51/0.51/1.02.00.42250.630.190.8113-41/0.51/0.51/1.01/0.752.750.50250.760.281.2994-51/0.52/0.51/1.01/0.753.250.54250.830.330.5755-61/0.52/0.51/1.01/0.753.250.54250
19、.830.335.2006-72/0.54/0.52/1.02/0.756.500.76320.740.205.2007-83/0.56/0.53/1.03/0.759.750.94320.930.315.2008-14/0.57/0.53/1.04/0.7511.51.02400.630.111.800表3-6 低区干管给水管网水力计算表计算管段编号卫生器具名称当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s每米水损KPa/m管长Lm沿程水损iLKPa大（小）便器洗涤盆洗手盆12345678910114-324/0.516/0.75241.47400.870.203.350.673-2
20、36/0.516/0.75251.50400.900.221.360.302-047/0.522/1.020/0.7560.52.33500.870.1520.23.03合计4.00图3-2 59层给水管网计算图表3-7 立管JL3给水管道水力计算表管段卫生器具名称及当量数当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s每米水损KPa/m管长Lm沿程水损iLKPa洗脸盆0.5大便器0.5小便器0.5洗涤盆1.00-110.50.21200.530.210.950.201-221.00.30200.790.420.950.402-3212.00.42250.630.191.050.203-
21、41212.50.47250.690.230.800.184-52213.00.52250.760.280.280.08a-b10.50.21200.530.210.950.20b-c21.00.30200.790.420.950.40c-d211.50.37250.540.151.050.16d-5222.00.42250.630.190.800.155-624215.00.67320.640.163.40.546-7484210.00.95320.930.313.41.057-86126315.01.16400.690.143.40.488-98168420.01.34400.810.18
22、3.40.61 9-3102010525.01.50400.900.226.01.32合计5.97表3-8 立管JL1给水管道水力计算表管段卫生器具名称及当量数当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s洗脸盆0.5大便器0.5浴盆1.0水嘴0.250-110.250.15200.391-2111.250.34200.922-31111.750.40250.61a-310.50.21200.533-41 1112.250.45250.684-522224.50.64320.675-633336.750.78320.82 6-144449.00.90320.90表3-9 立管JL2给水
23、管道水力计算表管段卫生器具名称及当量数当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s洗脸盆0.5大便器0.5浴盆1.0水嘴0.250-110.50.21200.531-221.00.30200.792-342.00.42250.683-463.00.52250.784-584.00.60250.915-2105.00.67320.68表3-10 立管JL5给水管道水力计算表管段卫生器具名称及当量数当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s洗脸盆0.5大便器0.5浴盆1.0水嘴0.250-111.00.30200.791-2111.50.37250.702-31112.00.
24、42250.793-42224.00.60250.834-53336.00.73320.775-64448.00.85320.90 6-555510.00.95400.57表3-11 立管JL6给水管道水力计算表管段卫生器具名称及当量数当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s饮水器水嘴0.250-110.250.15200.391-220.500.21200.642-330.750.26200.803-441.000.30200.79 4-651.250.34250.64表3-12 横干管水力计算表管段卫生器具名称及当量数当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s每米
25、水损KPa/m管长Lm沿程水损iLKPa洗脸盆0.5大便器0.5浴盆1.0小便器0.5洗涤盆1.0水嘴0.251-2444480.85320.840.2510.82.702-314444141.12400.660.132.200.293-42424105341.75500.660.093.390.314-8282841054431.97800.350.0220.00.48-728284105944.22.00800.360.020.960.026-551.20.34250.530.1512.21.835-0555511.21.01500.380.036.380.190-033339105145
26、5.52.23500.830.142.300.32合计6.06图3-3 10-16层给水管网计算草图表3-13 立管JL4给水管道计算表管段卫生器具名称及当量数当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s洗脸盆0.5大便器0.5浴盆1.00-110.50.35250.531-2111.00.50250.762-3222.00.71320.693-4333.00.87320.844-5444.01.00400.605-6555.01.12400.696-7666.01.22400.737-4777.01.32400.79表3-14 立管JL6给水管道计算表管段卫生器具名称及当量数当量总
27、数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s洗脸盆0.5大便器0.5水嘴0.250-110.500.35250.531-2110.750.43250.662-3221.500.61250.913-4332.250.75320.744-5443.000.87320.865-6553.750.97320.966-7664.501.06400.637-6775.251.15400.69表3-15 立管JL1给水管道计算表管段卫生器具名称及当量数当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s每米水损KPa/m管长Lm沿程水损iLKPa洗脸盆0.5大便器0.5浴盆1.00-110.50.35
28、250.530.151.980.301-21110.50250.760.280.860.242-311120.71320.690.180.780.143-422241.00320.980.342.80.954-544481.41400.840.192.80.535-6666121.73500.660.092.80.256-7888162.00500.760.112.80.317-8101010202.24500.830.152.80.428-9121212242.45500.920.162.80.459-1141414282.65700.720.083.70.30合计3.89表3-16 立管J
29、L11给水管道计算表管段卫生器具名称及当量数当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s洗脸盆0.5大便器0.5浴盆1.00-111.00.50250.761-2111.50.61250.912-31112.00.71320.693-42224.01.00320.984-53336.01.22400.725-64448.01.41400.846-7555101.58400.967-8666121.73500.668-11777141.87500.72表3-17 横干管水力计算表管段卫生器具名称及当量数当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径Dmm流速Vm/s洗脸盆0.5水嘴0.25大便器
30、0.5浴盆1.01-2141414282.65700.632-12282828563.74800.676-5775.251.15400.695-4147211433.252.88800.504-3217281440.253.17800.583-12357422868.254.13800.7412-06377056124.255.571000.677-8141414282.65700.688-9282828563.74800.679-13424242844.58800.8312-11141414282.65700.6811-10212121423.24800.5910-13353535704.1
31、8800.7613-07777771546.201000.740-01407144133278.258.341001.003.5.2 高区10-16层管网水力计算成果如上表由表3-3知h=63.56（56.80.8）5.96mH2=1.3hy1.31.391.81 mH4=2 m即 H2+H4=1.8123.81m0 则 hH2+H4式中：h-水箱最低水位至配水最不利点位置高度所需的静水压Kpa H2-水箱出口至配水最不利点的水头损失Kpa H4-配水最不利点的流出水头所以水箱的安装高度满足要求。3.6 地下室加压水泵的选择本设计的加压水泵是为5-16层的给水管网增压.供水箱不直接供水到管网,
32、故水泵出流量最大时用水量按最大时用水量32.65m3/h，即9.069/s计。由钢管水力计算表可查得:当水泵出水管侧Q=8.30L/S时：水泵压水管钢管DN=100mm, v=0.96m/s, 1000i=19.10，且压水管钢管部分长115.20米，则压水管沿程水头损失为：hy=0.0191115.20=2.20m水泵吸水管钢管DN=125mm，v=0.625m/s，1000i=6.56，且吸水管长2米，则吸水管沿程水头损失为：hy1=0.006562=0.013 m故水泵管路的总水头损失为： hy=(2.20.013)1.3=2.88 m水箱最高水位与底层贮水池最低水位之差为:64.4-(-4.8)=6
