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毕业设计说明书


重庆大学本科学生毕业设计(论文)

洪林宾馆建筑给水排水工程(任务一)

学 生:杨勇 学 号:20116533 指导教师:刘智萍 专 业:给排水科学与工程

重庆大学城市建设与环境工程学院
二 O 一五年六月

Graduation Design (Thesis) of Chongqing University

Design of water supply and drainage Engineering of HONG LIN guestjouse (precondition No.1)

Undergraduate: Yang Yong Supervisor: Prof. Liu Zhi ping Major: Science and Engineering of Water & Wasterwater

Faculty of Urban Construction and Environmental Engineering Chongqing University June 2015

摘要





根据上级有关部门批准的设计任务书,在重庆市拟建一幢 16 层的洪林宾馆, 总占地面积 4300m2 ,建筑面积为 25118m2 ,建筑高度 67.6m。地下 1 层,地上 16 层。要求完成该建筑的给水排水工程设计。即室内外给水及消防给水工程设计, 室内外排水工程,室内热水及开水供应。设计应符合国家现行规范的规定,主要 完成了以下设计内容: (1) 冷水系统: 主要为室内、 外冷水系统。 本建筑给水分区情况如下: -1F~ 3F 为低区,由市政管网直接供水;4F~12F 为中区,13~16F 为高区,由水池、水 泵和高位水箱采用上行下给式直接供水。整个系统的组成包括:引入管、水表节 点、给水管网,地下生活贮水池、生活水泵、屋顶高位生活水箱等。 (2)热水系统:在客房区区 4~16F 供给热水。包括配水系统和回水系统, (3) 消防给水系统:包括室内外消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。室内消 火栓给水系统的组成包括:水枪、水带、消火栓、消防卷盘、消防管道、消防贮 水池、消防水泵和高位消防水箱。本建筑采用普通湿式自动喷水灭火系统,该系 统的组成包括:喷头、湿式报警阀、信号阀、管道系统和供水设备等。 (4) 气体灭火系统:在配电间设置。 (5) 排水系统:包括室内外生活污、废水排水系统及雨水排水系统。因为医院 排放的污废水中含有病菌要经过集中处理后才能排放到市政排水管网,所以采用 污废水合流的排水体制。该系统由卫生器具、检查口、清扫口、室内外排水管道、 集水坑、排水泵、检查井、污水处理池等组成。雨水排水系统采用外排水系统。 关键词:门诊综合楼,给水系统,热水系统,消防给水系统,排水系统

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ABSTRACT

ABSTRACT
The Ankang City Hospital l which is to be built in Ankang is a Thirteen-floor all-round service building. The total land area is 3000 m2 and building area is 23300 m2. The total altitude of the building is 51.70m.The building, Thirteen-floor of which is above the ground and one floor under the ground. The Chinese Medicine Hospital Outpatient Building, is outpatient, inpatient, garage and other integrated building.. The water supply and drainage engineering of the building is the subject of our graduation design. And the detailed design are about both the sump and the drainage pump. The survey of the project are as follows: (1) Cold water system, mostly including the interior and exterior supply of cool water. The vertical subarea is as follows : the demarcator is the pipeline transfer floor, and -1 to 3 floor are low zones, supplied directly by municipal pipes; 4to 16 floor are high zones, supplied by pond ,pumps and perch water tank as a downfeed system. The consist of the total system are: inlet pipe, water meter node, water supply network, underground water reservoir, domestic feed water pump and perch water tank, etc. 1. Cold water system, mostly including the interior and exterior supply of cool (2)Hot water system: including water distribution system and the return water system, due to the low of the hot water demand is not large, so only in high area 4 ~ 16F, supply hot water. (3)Fire water supply system: including the interior and exterior fire hydrant system and automatic sprinkler system. The interior fire hydrant system is consist of hydraulic giant, water hose, fire plug, fire hose reel, firefighting pipe, fire reservior, fire pump and fire water tank, etc. The design adopts wet automatic sprinkler systems which includes sprinkler head, wet alarm valve, signal valve, pipe system and other water supply facility. (4)Gas extinguishing system: fixed in switch board room and diesel generator shelter. (5)Drainge system: including interior and exterior drainge system of sewage, waste water and storm water. Inorder to lighten the processing quantity of local sewage treatment structure, the project adopts combined system, After treatment, discharged to municipal sewage pipe. The system contains sanitary ware, drainage pipe, inspection

III Ⅱ

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port, cleanout, interior and exterior sewage pipe sump, drainage pump, inspection, septic tank, etc. Besides, the engineering uses both indoor and outdoor rainwater system.

Keywords: Tall Building with Multi-function, Water supply system, Hot water supply system,Water supply system of fire fighting,Drainge system

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设计资料






要 .................................................................................................................. I 言 .................................................................................................................... 11 设计任务及设计资料 ........................................................................... 12

ABSTRACT ............................................................................................................... III 引 第一篇

1.设计题目 ............................................................................................................. 12 2.设计任务 ............................................................................................................. 12 3.设计资料 ............................................................................................................. 12 3.1 设计资料 .............................................................................................................. 12 3.1.1 建筑设计资料 ............................................................................................... 12 3.1.2 城市给水排水设计资料 ............................................................................... 13 3.2 主要设计文献 ...................................................................................................... 13 第二篇 设计说明书 ............................................................................................... 15 1 . 给水系统设计 ................................................................................................... 15 1.1 室内给水系统的选择 .......................................................................................... 15 1.1.1 室内给水系统供水方式技术比较 ............................................................. 16 1.1.2 方案比选 ..................................................................................................... 18 1.1.3 设计方案比较结论 ..................................................................................... 20 1.2 给水系统的设计 .................................................................................................. 20 1.2.1 室外给水系统 ............................................................................................... 20 1.2.2 室内给水系统 ............................................................................................... 20 1.3 室内给水系统的分区方式及组成 ...................................................................... 21 1.3.1 室内给水系统分区方式 ............................................................................... 21 1.3.2 室内给水系统的组成 ................................................................................... 21 1.4 加压设备及构筑物、管材 .................................................................................. 22 1.4.1 贮存设备 ....................................................................................................... 22 1.4.2 增压设备 ....................................................................................................... 23 1.4.3 管材及附件 ................................................................................................... 23 1.5 施工安装技术要求 .............................................................................................. 24 1.5.1 室外给水管道 ............................................................................................... 24 1.5.2 室内给水管道 ............................................................................................... 24 2 热水系统设计 ................................................................................................... 25 2.1 室内热水系统供水方案确定 .............................................................................. 25 2.2 热水系统设计 ...................................................................................................... 26 2.2.1 热水制备和贮存系统 ................................................................................... 26 2.2.2 热水配水及回水系统 ................................................................................... 27 2.3 热水系统的组成 .................................................................................................. 27 2.4 主要设备及管材附件 .......................................................................................... 27

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2.4.1 加热设备的选择 ............................................................................................ 27 2.4.2 增压设备 ........................................................................................................ 27 2.4.3 管材及附件 .................................................................................................... 28 2.5 施工要求 ............................................................................................................... 28 3 消火栓消防工程设计 .......................................................................................... 30 3.1 消火栓消防工程设计基本参数 ........................................................................... 30 3.2 消火栓消防工程设计方案比较 ........................................................................... 30 3.2.1 设计方案 ........................................................................................................ 30 3.2.2 设计方案结论 ................................................................................................ 31 3.3 消火栓消防系统的设计 ....................................................................................... 31 3.3.1 室外消火栓消防管道 .................................................................................... 31 3.3.2 室内消火栓消防系统 .................................................................................... 31 3.3.3 室内消火栓布置 ............................................................................................ 32 3.3.4 室内消火栓消防系统压力平衡 .................................................................... 33 3.4 消火栓消防系统的组成 ....................................................................................... 33 3.5 贮存、增压、防超压设备及管材 ....................................................................... 33 3.5.1 贮存设备 ........................................................................................................ 33 3.5.2 增压设备 ........................................................................................................ 33 3.6 施工要求 ............................................................................................................... 34 3.6.1 室外管道 ........................................................................................................ 34 3.6.2 室内管道 ........................................................................................................ 34 4 自动喷水灭火系统设计 ....................................................................................... 35 4.1 自动喷水灭火系统设计基本参数 ....................................................................... 35 4.1.1 自动喷水灭火系统设计的基本参数 ............................................................ 35 4.2 自动喷水灭火系统设计方案确定 ....................................................................... 35 4.2.1 自动喷水灭火系统的类型选择 .................................................................... 35 4.2.2 自动喷水灭火系统方案比选 ........................................................................ 36 4.3 喷头的布置与选用 ............................................................................................... 36 4.4 自动喷水灭火系统的总体设计 ........................................................................... 38 4.4.1 自动喷水灭火系统布置 ................................................................................ 38 4.4.2 自动喷水灭火系统报警阀布置 .................................................................... 39 4.4.3 水流指示器 .................................................................................................... 40 4.4.4 自动喷水灭火系统压力平衡 ........................................................................ 40 4.5 自动喷水灭火系统的组成 ................................................................................... 40 4.6 贮存、增压、防超压设备及管材 ....................................................................... 40 4.6.1 贮存设备 ........................................................................................................ 40 4.6.2 增压设备 ........................................................................................................ 40 4.6.3 防超压设备 .................................................................................................... 41 4.6.4 管材 ................................................................................................................ 41 4.7 施工要求 ............................................................................................................... 41 5 气体灭火系统设计 .............................................................................................. 42

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设计资料

5.1 气体灭火系统设计方案 ...................................................................................... 42 5.2 七氟丙烷气体灭火系统设计基本参数 .............................................................. 42 5.3.气体灭火系统管网系统的选择 .......................................................................... 43 5.4 气体灭火系统的组成 .......................................................................................... 43 6 大空间智能型主动喷水灭火系统 ........................................................................ 44 6.1 大空间智能型主动喷水灭火系统设计的依据 .................................................. 44 6.2.系统的组成 .......................................................................................................... 44 6.3. 大空间智能型主动喷水灭火系统设计的初步设计参数 ............................... 44 6.3.1 设计参数的确定 ........................................................................................... 44 6.2.2 大空间内水炮的布置与选型 ....................................................................... 45 标准型 ........................................................................................................................ 46 6.2.3.管材 ............................................................................................................ 46 7 污废水排水工程设计 ...................................................................................... 47 7.1 排水体制的确定 .................................................................................................. 47 7.2 生活排水系统组成 .............................................................................................. 47 7.2.1 排水系统流程图 ........................................................................................... 47 7.2.2 排水系统组成 ............................................................................................... 47 7.3 污废水排水工程的设计 ...................................................................................... 48 7.3.1 室内污废水排水系统 ................................................................................... 48 7.3.2 室外污废水排水系统 ................................................................................... 49 7.4 设备及管材 .......................................................................................................... 49 7.4.1 设备 ............................................................................................................... 49 7.4.2 管材 ............................................................................................................. 49 7.5 施工要求 .............................................................................................................. 50 7.5.1 室内污水排水管道 ....................................................................................... 50 7.5.2 室外污废水排水管道 ................................................................................... 51 8 雨水排水工程设计 ............................................................................................. 52 8.1 雨水排水系统 ...................................................................................................... 52 8.1.1 设计方案 ..................................................................................................... 52 8.1.2 设计方案比较 ............................................................................................... 52 8.1.3 设计方案比较结果 ..................................................................................... 52 8.2 雨水排水工程的设计 .......................................................................................... 53 8.2.1 室外雨水管道 ............................................................................................... 53 8.2.2 室内雨水管道 ............................................................................................... 53 8.3 雨水排水系统的组成 .......................................................................................... 54 8.4 设备及管材 .......................................................................................................... 54 8.4.1 设备 ............................................................................................................... 54 8.4.2 管材 ............................................................................................................... 54 8.5 施工要求 .............................................................................................................. 54 8.5.1 室内雨水排水管道 ....................................................................................... 54 8.5.2 室外雨水排水管道 ....................................................................................... 54 VII

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9 主要材料设备表 ................................................................................................. 55 第三篇 1 设计计算书 ......................................................................................... 58 冷水系统计算 ................................................................................................... 58 1.1 竖向分区 ............................................................................................................... 58 1.2 用水量标准及用水量计算 ................................................................................... 58 1.2.1 确定生活用水定额 qd 及小时变化系数 Kh .................................................. 58 1.2.2 用水量计算 .................................................................................................... 58 1.3 冷水管网水力计算 ............................................................................................... 59 1.3.1 设计秒流量公式的确定 ................................................................................ 59 1.3.2 给水管网水力计算 ........................................................................................ 61 1.4.2 引入管 ............................................................................................................ 76 1.4.4 水表的水头损失及校核 ................................................................................ 77 1.5 屋顶水箱 ............................................................................................................... 78 1.5.1 容积计算 ........................................................................................................ 78 1.5.2 水箱安装高度 ................................................................................................ 79 1.6 生活水池容积计算. .............................................................................................. 79 1.7 生活水泵的选择 ................................................................................................... 79 1.7.1 管路总水头损失 ............................................................................................ 80 1.7.2 生活水泵扬程 ................................................................................................ 80 2 热水系统计算 ................................................................................................... 80 2.1 热水量计算 ........................................................................................................... 80 2.1.1 设计小时用水量计算 .................................................................................... 80 2.2 耗热量计算 ........................................................................................................... 81 2.2.1 耗热量计算 .................................................................................................... 81 2.2.1 设计小时热水量计算 .................................................................................... 82 2.2.2 加热设备选择 ................................................................................................ 82 2.2.3 热水水箱的设计 ............................................................................................ 83 2.3 热水配水管网计算 ............................................................................................... 83 2.3.1 设计秒流量 .................................................................................................... 83 2.3.2 热水管网系统设计 ........................................................................................ 84 2.3.3 室内热水管网的水力计算 .......................................................................... 84 2.4 热水循环管网计算 ............................................................................................... 87 2.4.1 热水循环流量的确定 .................................................................................... 87 2.4.2 各管段循环流量分配 .................................................................................... 88 2.4.3 热水供应系统的回水管水力计算 ................................................................ 88 2.5 循环水泵的选择 ................................................................................................... 89 2.6 膨胀管 ................................................................................................................... 89 2.6.1 膨胀管的高度 ................................................................................................ 89 2.6.2.膨胀管的管径 ................................................................................................ 90 2.6.3. 膨胀管的安装要求 ...................................................................................... 90 2.7.热水管道的保温 ............................................................................................... 90 2.8.热水系统其它附件 ........................................................................................... 91 VIII

设计资料

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消火栓系统设计计算 ........................................................................................ 92 3.1 消火栓系统设计参数 .......................................................................................... 92 3.2 消火栓保护半径确定 .......................................................................................... 92 3.3 消防栓栓口压力 .................................................................................................. 93 3.4 消防管径确定 ...................................................................................................... 94 3.5 消防管路计算 ...................................................................................................... 95 3.6 消防水泵选择计算 .............................................................................................. 95 3.7 消防水箱容积计算 .............................................................................................. 96 3.8 消防水箱设置高度校核 ...................................................................................... 97 3.9 减压孔板计算(直接设置减压稳压装置) ...................................................... 97 3.10 屋顶消火栓 ........................................................................................................ 99 3.11 水泵接合器的设置及室外消火栓设置 ............................................................ 99 3.12 施工要求 ............................................................................................................ 99 3.12.1 室外管道 ..................................................................................................... 99 3.12.2 室内管道 ..................................................................................................... 99

4 自动喷水灭火系统设计计算 ............................................................................. 101 4.1 设计基本数据 .................................................................................................... 101 4.3 喷头出流量计算 ................................................................................................ 102 4.4 调整流量的计算 ................................................................................................ 102 4.5 设计流量的计算 ................................................................................................ 102 4.6 水力计算 ............................................................................................................ 103 4.7 自动喷水灭水系统消防泵的选择 .................................................................... 107 4.8 湿式报警阀选型及水力计算 ............................................................................ 107 4.9 减压孔板计算 .................................................................................................... 108 4.10 校核消防水箱的安装高度 .............................................................................. 111 4.11 气压罐计算 ...................................................................................................... 112 4.13 消防水池设计计算 .......................................................................................... 113 6 污废水排水系统设计计算 ................................................................................ 115 6.1 排水设计秒流量公式 ........................................................................................ 115 6.2 室内排水管网水力计算 .................................................................................... 116 6.3 室外排水管道水力计算 .................................................................................... 127 6.4 通气管系统计算 ................................................................................................ 129 6.4.1 通气立管管径确定 ..................................................................................... 129 6.4.2 专用通气立管 ............................................................................................. 130 6.5 集水坑设计计算及潜污泵的选型 .................................................................... 130 6.5.1 集水坑设计计算 ......................................................................................... 130 6.5.2 污水泵的选择 ............................................................................................. 130 6.6 化粪池的设计计算 ............................................................................................ 131 6.6.1 化粪池计算 ................................................................................................. 131 7 建筑雨水系统设计计算 ..................................................................................... 133 7.1 降雨强度 ............................................................................................................ 133 IX

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7.2 雨水流量计算 ..................................................................................................... 133 7.3 室内雨水管水力计算表 ..................................................................................... 135 结 论 ................................................................................................................. 139 设计体会 .............................................................................................................. 140 参 考 文 献 ........................................................................................................ 141

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设计资料





高层建筑给水排水工程设计是城市建设中一项非常关键的内容。 随着改革开放 的不断深化、各类高层建筑的雨后春笋般大量兴建、国民经济的蓬勃发展和人民 生活水平的不断提高,建筑给排水专业亦在迅猛发展,已由原来简单的房屋卫生 设备设计演变为一个相对完整的专业体系,已成为给水排水中不可缺少而又独具 特色的组成部分,有着更丰富的内涵和更广阔的外延。 给排水设计的好坏不但直接影响到整个给排水系统施工的质量, 而且关系着建 筑整体的质量和安全。在保证安全的同时要达到经济合理,尽量节省投资,使得 维修管理方便。作为建筑给排水设计人员,应本着技术、安全、美观、实用、经 济的原则,在实践中努力创新,寻求最佳的设计方案,适应建筑设计发展的新要 求,满足人民群众不断提高的物质文化和生活要求。因此,正确认识建筑给水排 水工程设计有着重大的社会意义和经济意义。 毕业设计是实现高等工科院校培养目标不可缺少的教学环节, 是教学计划中的 有机组成部分,是培养学生综合运用所学基础理论、基本知识和技能,解决实际 问题的重要环节,它是对学生四年学习的综合演练。通过毕业设计使自己在调查 研究、查阅文献、撰写设计说明书、工程制图能力方面得到较大提高。 通过本课题的设计实践,训练学生综合应用所学基础课、技术基础课和专业 课理论知识的能力,熟悉和了解建筑给排水工程的一般设计原则、步骤与方法, 了解建筑给水排水方案比较的原则和方法,培养学生独立分析和解决工程实际问 题的能力,使其在踏上专业岗位前提前接受工程师的基本训练。 在老师的悉心指导下,我们进行了此次高层建筑给水排水毕业设计。通过毕 业设计我了解了建筑给水排水方案比较原则和方法,掌握冷水、热水、消防给水、 排水的计算方法以及设计说明书的编写和施工图设计与绘制方法。同时,也意识 到了在设计过程中与同学之间交流查漏补缺的重要性。 由于本次设计时间紧、任务重,成果中存在的不足与纰漏之处,恳请各位老师 给予批评斧正。

编者 2015 年 6 月于重庆

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第一篇

设计任务及设计资料 1.设计题目

设计题目: 洪林宾馆建筑给水排水工程设计 根据上级有关部门批准的设计任务书,在重庆市拟建一幢 16 层的洪林宾馆, 总占地面积 4300m2 ,建筑面积为 25118m2 ,建筑高度 67.6m。地下 1 层,地上 16 层。要求完成该建筑的给水排水工程设计。即室内外给水及消防给水工程设计, 室内外排水工程,室内热水及开水供应。设计应符合国家现行规范的规定

2.设计任务
要求完成该建筑的给排水工程,即: ① 室内外给水系统设计; ② 室内外排水系统设计; ③ 室内热水供应系统设计; ④ 室内外消防给水系统设计。 设计应符合国家现行规范的规定。 绘制给水排水工程图不少于 12 张。其中手绘图不得少于 2 张,其他采用计算 机 CAD 绘制。达到施工图标准的工程图不少于 6 张。

3.设计资料
3.1 设计资料
3.1.1 建筑设计资料
洪林宾馆建于重庆市,是集宾馆、商贸、娱乐等为一体的综合大楼。地下一 层为设备用房,地下一层为汽车库等。底层为大堂、总服务台、商场、餐厅及厨 房等。2 层为会议室、娱乐、健身及餐厅包间等,包间设有洗脸盆和座便器。3 层 为厨房、多功能厅及棋牌室等。4~16 层为客房。1~3 层均有公共卫生间,内设蹲 式大便器、洗脸盆、污水盆等;4~12 层为商务客房(标间),共 180 套;13 层设 有商务餐厅、客房、小会议室及阅览室,其中 9 套标间,2 套二套房;14 层客房 设有单间 7 套,二套房 4 套,四套房 1 套;15 层客房设有 8 个单间,二套房 4 套, 12

设计资料

三套房 1 套;16 层设有二套房 4 套,标间 1 套,豪华套房 1 套。每层客房有服务 台等,共有 446 床位。每套客房均有卫生间,设蹲式大便器、洗脸盆、浴盆及淋浴 器各一件。热水要求全天供应,热水系统最不利点设计水温不低于 50℃。餐厅每日 就餐人数为 1500 人次,整幢大楼工作人员共有 200 人。除地下层外,室内均设有空 气调节系统,月平均气温为 20℃,环境要求安静。

3.1.2 城市给水排水设计资料
(1)给水水源 建筑以城市给水管网为水源,在大楼北面、东面及西面道路上有给水管道通 过,其公称直径为 300 mm,管中心标高比地面低 1.2m,城市给水管网常年可保证 的资用水头为 45mH2O。最低月平均水温为 6℃,总硬度小于 300mg/l。城市给水 管网不允许直接抽水。 (2)排水条件 城市目前尚无污水处理厂,城市排水管道为污水排水管与雨水排水管,位于 大楼南面,有一条市政排水沟。要求生活污水经无害化处理后排入市政排水沟, 生活废水直接排入市政排水沟。详见总图。 (3)热源 本地区无城市热力管网,加热方式由设计确定。建筑自设锅炉房,锅炉房设 在建筑物南面外科大楼,距大楼约 50m,热媒采用蒸汽,热水加热设备处的蒸汽 工作压力 P=196.2kPa(表压);或建筑自设热水加热设备,燃料采用天然气。该部 分由动力专业设计。 (4)对水的要求 除卫生洁具等用水外,冷却循环补充水为 1.5m3/h,水景、绿化等其它用水按 上述之和的 15%计。 热水要求全天供应,热水系统最不利点设计水温不低于 50℃。开水采用电开 水炉分散供应。给水要求安全可靠。管道为暗装敷设。 (5)电源为双电源

3.2 主要设计文献
[1].太原工业大学等编《建筑给水排水工程》(第五版),中国建筑工业出版社, 2005.8; [2].杨文玲主编《高层建筑给水排水工程》,重庆大学出版社,1996 年; [3].张智等主编《给水排水工程专业毕业设计指南》,中国水利电力出版社,2001 13

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年 3 月; [4].耀宗等主编《建筑给水排水设计手册》,中国建筑工业出版社,1992 年; [5].姜文源主编《建筑灭火设计手册》,中国建筑工业出版社,1997 年; [6].核工业部第二研究设计院主编《给水排水设计手册》第 1、2、10、11 册,中国 建筑工业出版社,2001 年; [7].《全国通用给水排水标准图集》,S1,S2,S3; [8].《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003),中国计划出版社; [9].《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95),2005 年版,中国计划出版社; [10].《建筑设计防火规范》(GB50016-2006),中国计划出版社。 [11].《自动喷火灭火系统设计规范》(GB50084-2001),2005 年版,中国计划出版 社;

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第二篇 设计说明书

第二篇 设计说明书 1 . 给水系统设计
1.1 室内给水系统的选择
生活给水系统是将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内,选用适 用、经济、合理的最佳供水方式,经配水管送至室内各种卫生器具、用水嘴供人 们在日常生活中饮用、烹饪、盥洗、淋浴、洗涤衣物、冲厕、清洗地面和其他生 活用途的用水,并满足用水点对水量、水压和水质要求的冷水应供系统。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 表共同构成。 根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)中的规定: 第 3.3.2A 条规定:当采用直接从城镇给水管网吸水的叠压供水时,应符合下 列要求: ①叠压供水设计方案应经当地供水行政主管部门及供水部门批准认可; ②叠压供水的调速泵机组的扬程应按吸水端城镇给水管网允许最低水压确定;泵 机组出水量应符合规范第 3.8.2 条的规定;叠压供水系统在用户正常用水情况下 不得断水; ③叠压供水当配置气压给水设备时,应符合本规范第 3.8.5 条的规定;当配置低 水箱时,其贮水有效容积应按给水管网不允许低水压抽水时段的用水量确定,并 应采取技术措施保证贮水在水箱中的停留时间不得超过 12h。 第 3.3.3 条规定:建筑物内的给水系统宜按下列要求确定: ①应利用室外给水管网的水压直接供水。当室外给水管网的水压和(或)水量不 足时,应根据卫生安全、经济节能的原则选用贮水和加压供水方案; ②给水系统的竖向分区应根据建筑物用途、层数、使用要求、材料设备、维护管 理、节约供水。 第 3.3.5 条规定:高层建筑生活给水系统应竖向分区,竖向分区应符合: ①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; ②水压大于 0.35MPa 的入户管(或配水横管),宜设减压或调压设施; ③各分区最不利配水点的水压,应满足用水水压要求。 第 3.3.6 条规定:建筑高度不超过 100m 的建筑的生活给水系统,宜采用垂直

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分区并联供水或分区减压的供水方式。 第 3.4.5 条规定:给水管道的下列部位应设置阀门: ①小区给水管道从城镇给水管道的引入管段上: ②小区室外环状管网的节点处,应按分隔要求设置;环状管段过长时宜设置分段 阀门; ③从小区给水干管上接出的支管起端或接户管起端; ④入户管、水表前和各分支立管; ⑤室内给水管道向住户、公用卫生间等接出的配水管起端; ⑥水池(箱)、加压泵房、加热器、减压阀、倒流防止器等处应按安装要求配置; 第 3.4.10 条规定:减压阀的设置应符合下列要求: ①减压阀的公称直径宜与管道管径一致; ②减压阀前应设阀门和过滤器;需拆卸阀体才能检修的减压阀后,应设管道伸缩 器;检修时阀后水会倒流时,阀后应设置阀门; ③减压阀节点处的前后应装设压力表; ④比例减压阀宜垂直安装,可调式减压阀宜水平安装; ④设置减压阀的部位,应便于管道过滤器的排污和减压阀的检修,地面宜有排水 设施。 第 3.5.1 条规定:小区的室外给水管网,宜布置成环状网,或与城镇给水管 连接成环状网。环状给水管网与城镇给水管对的连接管不宜少于两条。 重庆市洪林宾馆大楼大楼建筑总高度为 38.4 米,因为城市管网常年可保证 的资用水头为 35mH2O,不能直接满足建筑物整体用水要求,故需考虑二次加压提 升供水,并选用分区减压的供水方式。 根据已知给水水源资料,为节约能量,充分利用市政管网压力,将市政管网 提供压力所能满足的部分设为低区,由市政管网直接供水,压力不足的为高区经 水泵加压后供水。为了防止建筑物水倒流,在引入管上设置倒流防止器,其水头 损失较大,这里按 10mH2O 水头损失来算,故市政供水管网提供的压力就为 25mH2O, 其所能满足的楼层数估算: 考虑到沿程水头损失和局部水头损失为保证供水安全可靠性,室外市政管网 可以供到 3 层,4 到 16 层需要二次加压供水。

1.1.1 室内给水系统供水方式技术比较
该建筑为一幢综合性大楼,室内供水要求安全可靠,不允许停水事故的发生。 因此,本设计根据该建筑的性质,用水器具的设置情况、特点、建筑结构及结合

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1 . 给水系统设计

室外市政水源的情况,以“技术先进、供水安全可靠、经济合理”为原则,进行多 方面技术、经济比较,然后选择最佳方案。 (1) 可行方案 建筑用水器具垂直高度为 48.7m, 各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜 大于 0.45MPa,故整栋建筑给水分两个区供水。 ① 方案一:1~3 层采用市政管网直接供水方式,4~16 层采用水池—水泵—水 箱联合供水,并将高区管网与低区管网相连接。 特点:该方案既充分利用了市政管网的压力节省运行费用又保证了高层用水 的可靠性,防止一旦停电,全楼立即停水的现象发生,同时在市政管网停水时屋 顶水箱也可以向低区供水,进一步保证了医院供水的安全可靠性。但高位水箱会 增加结构负荷,水箱供水水质较差,应有防止水箱水二次污染的措施。在高区水 压过大的地方要设置减压阀,保证供水的安全性。 ② 方案二:1-3 层采用市政管网直接供水方式,4-16 层采用水泵—水池联合 供水。 特点:该方案充分利用市政管网的压力节省运行费用,采用用水泵—水池供 水保证了高区供水的可靠性维护管理简单噪音低满足医院需求,且未设水箱减少 了结构的负荷并防止高区用水的二次污染,但供水可靠性比设水箱的时候要低。 ③ 案三:1-3 层市政管网直接供水,4-12 层设一个水箱,13-16 层设一个水 箱,都采用水池-水泵-水箱供水。 特点:该方案充分利用市政管网的压力节省了运行费用,供水的安全性高但 需要设泵的台数较多,造价高,对建筑的结构性能要求高,需要考虑水箱的位置, 可能会影响建筑整体的美观,运行费用高。 由于医院对供水的可靠性要求较高,为保证供水安全,方便管理同时顾及建 筑结构以及工程的经济性,该医院的供水方式在方案一与方案二之间选择。 (2)初拟备选方案 本建筑以城市给水管网为水源,在大楼北面、西面及东北面道路上都有给水 管道通过,且外部供水压力不能满足建筑物水压要求,不能直接从市政管网抽水, 则建筑物下层应尽量利用外部水压供水,所以高区采用加压或流量调节装置供水。 在以上三个方案均能满足医院要求的供水安全可靠性,但方案三中分区设水箱虽 然节能但中区的水箱没有很好的设置位置,需要设泵的台数较多,造价高,对建 筑的结构性能要求高,所以不考虑方案三,主要考虑方案一和方案二,据上述分 析,最终初步拟定给水方案有如下两种,各方案原理图如下图所示: ①水池—恒速泵—水箱联合给水方式

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2.1.1 水池—水泵—水箱联合供水原理图

②水池—水泵供水方式

图 2.1. 2 水泵—水池供水系统原理

1.1.2 方案比选
由于初步选定的方案为方案一和方案二,故这里只进行方案一和方案二的比 较。 (1)特性比选 方案一:由水池——水泵——水箱联合供水。该方案宜在市政给水管网水压 18

1 . 给水系统设计

低于或经常性不满足,且用水不均匀时采用。其特点是增加了供水的可靠性,防 止一旦停电,全楼立即停水的现象发生。但增加了结构负荷,水箱供水水质较差, 应采用防止二次污染的措施。 方案二:由水池—水泵供水。该方案充分利用市政管网压力,供水安全可靠, 设备布置集中,便于维护与管理,不占用上层建筑的面积,但水泵型号、数量比 较多,投资较高,水泵控制调节较复杂。水泵宜用出水流量或压力控制,最好设 流量瞬间调节设施。 两个方案相对比可以看出各自的优缺点,方案一设水箱虽然会产生结构负荷, 但该医院在建筑设计时就已经考虑了屋顶水箱,所以结构条件能满足设水箱的要 求,但要注意防止二次污染。方案二中水池—水泵供水减轻了结构负荷,水质条 件相对较好,但供水可靠性较差,输水管的材质及接口要求比较高,水泵型号、 数量比较多造价高。 (2)经济比选 由于低区的供水系统基本一致,均由市政管网直接供水,故在经济比较时不 予考虑,只需考虑高区给水系统主要设备(水泵、主要阀门及构件给水立管)投 资费用以及系统运行费用。
室内给水系统备选方案经济比较主要设备表 表 2.1.1

序号 1

备选方案 水池、恒速泵、屋顶水箱联合供水

主要设备 恒速泵、屋顶水箱、闸阀、止 回阀

2

水池、变频泵供水

变频泵、闸阀、止回阀

另外,方案运行费用按投入运行 10 年考虑,折现到投资年,折现率 12%,电 费按 0. 90 元/kWh 计算。 经过初步计算,两个给水系统备选方案的主要设备及其运行费用综合投资明 细详见表 2.1.2。 主要计算参数及其计算过程参见计算说明书。
室内给水系统备选方案经济比较主要设备表 表 2.1.2

序号

1

主要设备 工频泵 水池、水 屋顶水箱 泵、 屋顶水 管件及阀门 箱联合供 运行费用(10 年)NPV 水 (12%)

备选方案

经济比较情况 数量(万元) 16.5 6.25 2.085 16.04

合计

40.875

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2

变频泵 水池、 变频 管件及阀门 泵供水 运行费用(10 年)NPV (12%)

36.75 1.937 10.21

48.897

1.1.3 设计方案比较结论
通过对两种供水方式的技术、经济系统的比较,确定水池—水泵—水箱联合 供水方式为最优方案。 针对屋顶水箱普遍存在的水质二次污染的问题,必须采用相关措施加以控制。 从材质上和加工上加以改进,加强水箱管理非常关键。选用不锈钢水箱,其和水 接触的内表面不易锈蚀,对水质无污染,减轻了结构重量,解决施工不便等问题。 建立物业管理机构,实行专业化有偿服务,是解决水箱清洗维修的现实方法,是 保证水箱水质的有效手段,有利于水箱管理制度化。政府管理部门可指定法规, 明确用户交纳清洗费的责任与相应权利,并代为监督清洗的实施情况,以保障水 箱清洗制度化的实施。

1.2 给水系统的设计
1.2.1 室外给水系统
室外给水管道布置的原则: (1)室外给水管网宜布置成环状网,或与市政给水管连接成环状网。环状给水管 网与市政给水管的连接管不宜少于两条,当其中一条发生故障时,其余的连接管 应能通过不小于 70%的流量。 (2)室外给水管网应沿区内道路平行于建筑物敷设,宜敷设在人行道、慢车道或 草地下;管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于 1m,且不得影响建筑物的基础。 (3)室外给水管道的覆土深度,应根据土壤冰冻深度、管道材质等因素确定。管 道最小覆土深度不得小于土壤冰冻线以下 0.15m, 行车道下的管线覆土深度不宜小 于 0.7m。 (4)室外给水管道上的阀门,宜设置阀门井或阀门套筒。

1.2.2 室内给水系统
(1)室内给水管道布置的基本要求

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1 . 给水系统设计

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。 ⑤给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝、变形缝。如必须穿越时,应设置补偿 管道伸缩和剪切变形的装置。 (2)室内给水管道布置原则 ①室内生活给水管道宜布置成枝状管网,单向供水; ②室内给水管道不应穿越变配电房、电梯机房等遇水会损坏设备和发生事故 的房间,并应避免在生产设备上方通过; ④ 室内给水管道的布置,不得妨碍生产操作; (3)给水管道暗装时,应符合下列要求: ①不得直接敷设在建筑物结构层内; ②干管和立管应敷设在吊顶、管井、管窿内,支管宜敷设在楼(地)面的垫 层内或沿墙敷设在管槽内; ③敷设在垫层或墙体管槽内的给水支管的外径不宜大于 25m; ④敷设在垫层或墙体管槽内的给水管管材宜采用塑料、金属与塑料复合管材 或耐腐蚀的金属管材; ⑤敷设在垫层或墙体管槽内的管材,不得有卡套式或卡环式接口,柔性管材 宜采用分水器向各卫生器具配水,中途不得有连接配件,两端接口应明露。

1.3 室内给水系统的分区方式及组成
1.3.1 室内给水系统分区方式
该医院的给水系统分区情况如下: 1~3 层为低区,由市政管网直接供水; 4~9 层为高区,由水池-水泵-屋顶水箱采用上行下给式联合供水。 在高区和低区之间有管道相连接,这样可以保证在市政管网停水的时候,屋 顶水箱也能够向低区管网供水,从而保证了供水的安全可靠性。

1.3.2 室内给水系统的组成
(1)室内给水系统流程图 高区:市政给水管网→水表→生活水池→水泵→高位水箱→高区室内管网 低区:市政给水管网→水表→低区室内管网
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(2)室内给水系统的组成 整个系统的组成包括:引入管、水表节点、给水管网和附件(各种控制阀件 等),此外,还包括高区所需要的地下生活水池、加压泵(含配套设施)、屋顶 高位水箱。

1.4 加压设备及构筑物、管材
1.4.1 贮存设备
(1)屋顶生活水箱 《建筑给水排水设计规范》中 3.7.5 规定:生活用高位水箱应符合下列规定: ①由城镇给水管网夜间直接进水的高位水箱的生活用水调节容积,宜按用水 人数和最高日用水定额确定;由水泵联动提升进水的水箱的生活用水调节容积, 不宜小于最大用水时水量的 50%; ②高位水箱箱壁与水箱间墙壁及箱顶与水箱间顶面的净距离应符合本规范第 3.7.3 条的规定,箱底与水箱间地面板的净距,当有管道敷设时不宜小于 0.8m; ③水箱的设置高度(以底板面计)应满足最高层用户的用水水压要求,当达 不到要求时,宜采取管道增压措施; ⑤ 屋顶水箱的生活水箱和消防水箱宜分开设置。 (2)生活水池 《建筑给水排水设计规范规定》第 3.7.3 条规定,建筑物内生活用水低位贮 水池(箱)应符合以下规定: ①贮水池(箱)的有效容积应按进水量与用水量变化曲线经计算确定;当资 料不足时宜按建筑物最高日用水量的 20%~25%确定; ②池(箱)外壁与建筑本体结构墙面或其他池壁之间的净距应满足施工或装 配要求,无管道侧面,净距不宜小于 0.7m;安装有管道的侧面,净距离不宜小于 1.0m,且管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度不宜小于 0.6m;设有人孔的池 顶,顶板面与上面建筑本体板底的净空不宜小于 0.8m; ③贮水池(箱)不宜毗邻电气用房和居住用房或在其下方; ④贮水池内宜设有水泵吸水坑,吸水坑的大小和深度,应满足水泵或水泵习 惯的安装要求。 (3)设置位置 贮存设备主要指生活贮水池和生活用高位水箱。本设计中生活水池位于负一 层,生活用水高位水箱布置在屋顶层 39.9m 标高处。 (4)各部分容积 22

1 . 给水系统设计

生活贮水池有效容积为 45m3,尺寸为 L×B×H=5m×3.5m×2.8m,有效水深为 45/(5×3.5)=2.57m。屋顶高位生活水箱的有效容积为 7.69m ,选用组合式不锈 钢板给水箱 4#矩形给水箱,L×B×H=2.5m×2.0m×2.0m,公称容积 10 m 。 (5)材料 生活贮水池采的钢筋混凝土结构,池内贴白色无毒防水瓷砖;生活用水高位 水箱采用组合式不锈钢制作。
3 3

1.4.2 增压设备
增压设备选用立式多级泵,型号为 65DL32-15*5,流量 8.m3 /h,扬程 80m, 电机功率 15kW,重量 425kg,一用一备。

1.4.3 管材及附件
本设计室内给水系统, 病房卫生间及本层配水管管材采用聚丙烯塑料管 (PP-R 管),管道工作压力 1.6MPa,给水立管、横干管、泵房及水箱间内的管道均采用 PP-R 管。室外给水环网(包括引入管)以及水泵房内生活水泵的吸、压水管采用 衬塑钢管。 根据《医院给排水设计规范》规定: 第 6.2.5 条,下列场所的用水点应采用非接触性或非手动开关,并应防止污 水外溅,具体要求如下: ① 公共卫生间的洗手盆、小便斗、公共卫生间的大便器; ②产房、手术刷手池室、护士站室、治疗室、洁净无菌室、供应中心、ICU、血液 病房和烧伤病房等房间的洗手盆; ③诊室、检验科和配方室等房间的洗手盆; ④其他有无菌要求或需要防止交叉感染的场所的卫生器具。 第6.2.6条,采用非接触性或非手动开关的用水点宜符合下列要求: ①公共卫生间的洗手盆应采用感应自动水龙头、小便斗应采用自动冲洗阀,蹲式大 便器宜采用脚踏式自闭冲洗阀或感应冲洗阀; ② 产房、手术刷手池、护士站、治疗室、洁净室和消毒供应中心、ICU 和烧伤病 房,等房间的洗手盆应采用感应自动水龙头、膝动或肘动开关水龙头; ③其他有无菌要求或防止交叉感染场所的卫生器具应按照上述要求选择水龙头或 冲洗阀。 ⑤ 传染病房或传染病门急诊的洗手盆水龙头应采用感应自动水龙头。 综上规范,在高,低区病房当中为了保证大便器冲洗水的压力采用冲洗水箱

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浮球阀。洗手盆和洗脸盆的水龙头均采用感应式自动水龙头,小便斗应采用自动 冲洗阀,蹲式大便器宜采用脚踏式自闭冲洗阀。

1.5 施工安装技术要求
1.5.1 室外给水管道
室外管道采用 DN150 衬塑钢管,连接成环状,管道采用沟槽卡箍连接,并保 证室外环网埋设在地下 1.0m 处,向建筑物内部供水。 室外给水管道上的阀门,宜设置阀门井或阀门套管。

1.5.2 室内给水管道
室内给水管道布置的基本情况: ①室内管道 PP-R 给水塑料管采用热熔连接或丝接的形式。 ②室内管道立管采用明装的形式装设在管道井或靠墙靠柱,支管采用暗装的形式 埋在空心墙内,高区横干管装设在吊顶内,支管以 2%的坡度坡向泄水装置。同时 在管道施工时,注意防漏、防露等问题。 ③给水管与排水管平行、交叉时,其距离分别大于 0.5m 和 0.15m;交叉处给水管 在上。 ④室内冷热水管上下平行敷设时,冷水管应在热水管下方;垂直平行敷设时,冷 水管应在热水管右侧。 ⑤管道穿越墙壁时,需预留孔洞,孔洞尺寸采用 d+50mm~d+10mm,管道穿过楼 板时应预埋防水套管。 ⑥管道外壁之间的最小间距,管径 DN≤32 时,不小于 0.1m;管径>32mm 时,不 小于 0.15m。 ⑦为不破坏管道的整体性,防止泄露,可不设伸缩器,采用两端固定自然补偿器 或几字型弯曲。

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热水系统设计

2 热水系统设计
2.1 室内热水系统供水方案确定
(1)基本原则 根据《建筑给水排水设计规范》第 5.2.13 条规定,高层建筑热水系统设的分 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冷热水在各用水点上压力尽量一致,热水系统在分区管网的布置等方面与 冷水系尽量一致。 高层建筑热水供应系统的分区供水方式主要有集中式和分散式两种。集中式 热水供应系统是指各区热水配水循环管网自成系统,加热设备、循环水泵集中设 在同一设备层,各区加热设备的冷水分别来自各区冷水水源,如冷水箱等。分散 加热热水供应系统是指各区热水配水循环管网依然自成系统,但各区的加热设备 和循环水泵分散设置在各区的设备层中。本医院采用集中供热的方式,供水至高 区的病房。 (2)热源选择 据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)第 5.2 条规定:热水供应系统 的选择,应根据使用要求、耗热量及用水点分布情况,结合热源条件确定。优先 选择的顺序为: ①集中热水供应的热源,宜首先利用工业余热、废热、地热和太阳能。 ②当没有条件利用工业余热、废热、地热和太阳能时,宜优先采用全年供热的热 力管网作为集中热水供应的热源。 ③当区域性锅炉房或附近的锅炉房能充分供给蒸汽或高温水时,宜采用蒸汽或高 温水作为集中热水供应的热媒。 ④当无上述热源可利用时,可设燃油、燃气热水加热机组或电蓄热设备与供给集 中热水供应的热源或直接供给热水。 ⑤局部热水供应系统的热源宜采用太阳能及电能、燃气、蒸汽等。 由于本地区无城市热力管网,可供选择的热源为蒸汽或天然气。由于该建筑 自设锅炉房,锅炉房在建筑物东面,距大楼约 50m,热媒采用蒸汽,热水加热设备 处的蒸汽工作压力 P=196.2kPa(表压)。 故本设计选用建筑附近能充分供热的锅炉 房的蒸汽作热源比较方便,但燃气加热热水具有环保、节能、安全、全自动运行的 显著特点,使用起来非常方便,另外,随着运行经济、政府政策鼓励,燃气热水 锅炉越来越受到大家的青睐,所以选择了天然气作为热源。
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本建筑高区为病房,对热水供应的要求较高,低区门诊对热水供应的要求较 低,采用集中式全天热水供应系统。由于高区冷水系统采用了屋顶水箱供水,为 使冷热水水压平衡,故热水系统应尽量与冷水供水系统的布置一致,本设计热水 供应系统采用上行下给闭式热水供应系统,集中全天 24 小时不间断供应热水, 从屋顶生活冷水箱引水至负一层的水加热机组经加热后输送热水至屋顶热水 箱, 经热水管网输送到各用水点, 为保证任何时刻均达到设计水温 (出水温度 60oC, 最不利点温度不低于 50 oC ,取为 50 oC)。 热水供应系统循环流程为:屋顶水箱→水加热器→管网→配水点→循环泵→ 水加热器。

2.2 热水系统设计
2.2.1 热水制备和贮存系统
根据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)5.4.1 规定:加热设备应根 据使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫生等因素选择,并符合下列要求: ①热效率高,换热效果好,节能、节省设备用房; ②生活热水侧阻力损失小,有利于整个系统冷热水压力的平衡; ③安全可靠、构造简单、操作维护方便。 根据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)5.4.2 规定:选用水加热设 备应遵循下列原则: ①当采用自备热源时宜采用直接供应热水的燃气、燃油等燃料的热水机组, 亦可采用间接供应热水的自带换热器的热水加热机组或外配容积式、半容积式水 加热器的热水机组; ②热水机组除满足 5.4.1 条的 3 个要求之外,还应具备燃料燃烧完全、消烟 除尘、机组水套同大气、自动控制水温、火焰传感、自动报警等功能; ③当采用蒸汽、高温水为热媒时,应结合用水的均匀性、给水水质硬度、热 媒的供应能力、系统对冷热水压力平衡稳定的要求及设备所带温控安全装置的灵 敏度、可靠性等综合技术经济比较后选择间接水加热设备。 根据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)5.4.3 规定:热水供应系统 的水加热设备不宜少于 2 台,一台检修时,其余各台的总供热能力不得小于设计 小时耗热量的 50%。本建筑设了三台热水机组,三台互为备用。

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热水系统设计

2.2.2 热水配水及回水系统
(1)设备 回水设备循环水泵选用上海东方泵业有限公司提供的 ISG 系列立式管道离 心泵,循环泵型号为 KQW40/160-0.25/4,电机转速 2900r/min,流量 0.89L/s, 扬程 8m,电机功率 0.3kW,重量 25kg,一用一备。 (2)布置方式 热水管网的敷设方式同冷水管网,本设计采用不锈钢管作为热水回水管管材, 采取暗设,其横干管在有吊顶处敷设于吊顶内,其立管敷设在水管井内。 ①配水管网 热水管网采用高位冷水箱-燃气热水机组-用水点的供水方式。应有补偿管道 热胀冷缩的措施。对上行下给式系统配水干管最高点应设排气装置及膨胀管。有 冷热水管的地方应按热左冷右、热上冷下的原则布置。 ②回水管网 为满足水温、水压及用水舒适的要求,采用机械循环,同程布置。

2.3 热水系统的组成
由热媒管网高位水箱、热水机组、水泵、热水管网和附件、控制阀门、回水 管网、循环泵等组成。

2.4 主要设备及管材附件
2.4.1 加热设备的选择
由于采用燃气直接加热,设备的选择考虑到维护和投资节省,本设计中采用 常压立式 CLHSZ0.23-Q 系列壳管式燃气直接加热机组,设置三台互为备用,设于 负一层的机房内。

2.4.2 增压设备
循环管网由于存在水头损失,以及进入加热机组需要一个流出水头,故应考 虑循环加压热水泵。 选用 DRG50-200B 系列立式热水循环泵, 电机转速 2900r/min, 流量 5m3/h,扬程 8m,效率 31%,电机功率 0.75kW,重量 17kg,一用一备,位 于负一层的的机房内。

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2.4.3 管材及附件
(1)热水管材 热水管道应选择耐腐蚀、安装连接方便可靠的管材,可供选择的管材有薄壁 铜管、薄壁不锈钢管、塑料和金属复合热水管等。本设计热水系统立管和主干管 管材采用不锈钢管并设置保温措施。 水加热器、贮水器、热水配水干管、机械循环回水管应保温,保温材料采用 泡沫橡塑材料,给水埋地金属管道的外壁,应采取防腐蚀措施。保温采用外缠玻 璃丝布带,再刷二道防火壁。本设计热水配水立管和横干管、回水管、热媒水管 采用的保温材料为橡塑泡沫,水加热器采用橡塑保温,保温层厚度可为 35mm。

2.5 施工要求
2.5.1 室内热水管道
(1)主要布置要求及位置 ①暗设的管道在便于检修的地方装设法兰,装设阀门处应留检修门,以利于 阀门更换和检修。管沟内敷设的热水管应置于冷水管之上,并且进行保温。热水 管道内穿墙时,应预留孔洞; ②热水管道穿过建筑物的楼板、墙壁和基础处应加套管,穿越屋面及地下室 外墙时,应加防水套管,以免管道膨胀时损坏建筑结构和管道设备。当穿过有可 能发生积水的房间的地面或楼板面时,套管应高出地面 50~100mm; ③本设计采用上行下给式,配水干管的最高点应设膨胀管; ④热水横管均应保持有坡向泄水方向并且不小于 0.003 的坡度; ⑤热水管道设固定支架,于伸缩器或自然补偿管道的两侧,其间距应满足管 段的热伸长量不大于伸缩器所允许的补偿量,固定支架之间设导向支架。 ⑥热水干管、回水干管以及加热设备必须保温,管道保温材料选用橡塑泡沫, 加热设备自带保温措施。 (2)连接形式 ①热水管道为不锈钢管,采用丝扣连接或法兰连接; ②热水机房内热水管道采用卡压式连接; ③热水立管与横管连接时,为避免管道伸缩应力破坏管网,应采用乙字弯曲 的连接方式; ④有冷热水管的地方应按热左冷右、热上冷下的原则布置。 (3)自然补偿管道和伸缩器

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2

热水系统设计

热水供应系统中管道因受热膨胀而伸长,为保证管网使用安全,在热水管网 上应采取补偿管道温度伸缩的装置,以避免管道因承受超过自身所许可的内应力 而导致弯曲甚至破裂。 补偿管道热伸长技术措施有两种,即自然补偿和设置伸缩器补偿。本设计主 要采用自然补偿。自然补偿即利用管道敷设自然形成的 L 型或 Z 型弯曲管段,来 补偿管道的温度变形。具体布置见给排水平面图。

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3 消火栓消防工程设计
3.1 消火栓消防工程设计基本参数
① 根据 《消防给水以及消火栓系统设计规范》 (GB50974-2014) 3.0.1 及 3.0.4 条,。本设计中设置独立的消火栓系统和自动喷水灭火系统,在变配电间内设气 体灭火系统,并且该建筑是立足于以室内消防设施来扑救火灾。 ②分区压力:≤1.0MPa(静压) ③ 栓口压力:≤0.5MPa(动压) ④ 消防水量 总用水量按同时开启室内消火栓、自动喷水灭火系统设计。详细计算见设计 计算书。

3.2 消火栓消防工程设计方案比较
3.2.1 设计方案
本设计市政管网显然不满足常高压消防给水系统的要求,故需加压供水。根 据规范要求,消火栓给水系统中,消火栓口处压力超过 0.5MPa(动水压)、分区 压力超过 1.0MPa(静压)时,需采用分区消防给水系统。由于 16 层消火栓到泵 房地面高差为 61.5+1.1-(-4.5)=67.1m<100m,屋顶水箱所在楼板到泵房消 火栓的高差为 38.4+8.7-1.1=46m<100m,因此本建筑消火栓系统不需要分区。 所以根据计算,本设计采用不分区的消火栓给水方式。 由于本设计室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求, 但为了节约能源、充分利用市政管网压力故采用设水泵、水箱的不分区消火栓给 水方式。火灾前期由高位水箱供水,以后由消火栓给水泵向管网系统供水灭火。 为了灭火时便于操作水枪,消火栓口处压力超过 0.5MPa(动水压)的消火栓采用 减压孔板减压,以满足使用要求。在屋顶设有试验消火栓,且由于屋顶还有一个 库房,所以在屋顶设了两个消火栓箱,这可以在需要的时候用于屋顶灭火。消火 栓的给水系统原理图如图 2.3.1 所示。

30

3 消火栓消防工程设计

图 2.3.2 消火栓给水系统原理图

3.2.2 设计方案结论
综上所述,本设计采用不分区的消防水池 —消火栓给水泵—消防水箱供水的 室内消火栓给水系统。各层消火栓尽量设置在楼道与走廊等公共场所,由水泵加 压供水;地下-2 层的泵房内设置消火栓泵和消防水池,屋顶设消防水箱。室外设 置 3 组用于消火栓的地上式水泵接合器,供消防车使用。

3.3 消火栓消防系统的设计
3.3.1 室外消火栓消防管道
室外消防给水管道应布置成环状,其进水管不宜少于两条,从消防水池和室 外给水环网引入水源。

3.3.2 室内消火栓消防系统
(1)设备 主要指消防水池、高位消防水箱和消火栓给水泵及相应的附件。 (2)消火栓管网布置原则

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①消火栓给水管道的安装原则与生活给水管道基本相同,不同之处是消火栓 给水系统的管网应呈环状管网布置; ② 消防竖管的布置,应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达 被保护范围内的任何部位; ③室内消火栓给水管道应采用阀门分成若干独立段,阀门的布置,应保证检 修管道时关闭停用的竖管不超过一根;当立管超过 4 根时,可关闭不相邻的两根。 阀门应有明显的启闭标志。

3.3.3 室内消火栓布置
(1)布置原则 ① 消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点,消火栓的间距应保 证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达; ② 消火栓的间距应由计算确定, 且高层建筑不应大于 30m, 裙房不应大于 50m; ③消火栓栓口离地面高度宜为 1.10m, 栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的 墙面垂直; ④消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为 65mm,水带长度不应 超过 25m,水枪喷嘴口径不应小于 19mm。 ⑤临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮,并应设 有保护按钮的设施; ⑥ 消防电梯间前室应设消火栓; ⑦ 高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的试验用消火栓。 (2)布置方式 本设计依据消火栓的保护半径进行消火栓的布置,应保证在同层相邻两个消 火栓的水枪的充实水柱能同时到达被保护范围内的任何部位。 (3)消火栓箱的组成 根据 《高层民用建筑设计防火规范》 7.2.4 条规定, 在高级旅馆、 重要办公楼、 一类建筑的商业楼、展览馆、综合楼和消防高度超过 100m 的其他高层建筑内,均 应增设消防软管卷盘,即自救式小口径消火栓设备。本设计的建筑高度不到 100m, 所以不用增设消防软管卷盘所选的消火栓栓口直径为 65mm, 橡胶水龙带内径 19mm, 长度 25m。 所以本设计消火栓箱的组成包括水枪、水带、消火栓,以及消火栓主泵启动 按钮。

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3 消火栓消防工程设计

3.3.4 室内消火栓消防系统压力平衡
根据 《高层民用建筑设计防火规范》 7.4.6 条规定, 消火栓栓口压力≯50 mH2O, 即当消火栓口处压力>0.5MPa 时,应在消火栓处设减压装置,一般采用减压阀或 减压孔板,以减少消火栓前的剩余水压,使消防水量合理分配系统均衡供水,利 于节水和消防人员安全操作,也可避免高位水箱中的消防贮水量在短时间里用完, 从而保证各层消火栓的正常使用。消火栓的减压装置可以采用减压孔板,最直接 方便的措施是采用减压稳压消火栓箱。根据实际的经济条件进行选择,不做硬性 的规范。 本设计中采取设置减压稳压装置的措施。

3.4 消火栓消防系统的组成
本建筑消火栓给水系统组成包括如下部分: ① 消火栓设备,包括安装于消火栓箱内的水枪、水带、消火栓,以及消火栓 主泵启动按钮; ② 水泵接合器,本设计采用 SQ 型地上式水泵接合器 3 组; ③ 消防管道,建筑物内部消防管道独立设置,并呈环状布置; ④ 消防贮水池及消火栓主泵 2 台; ⑤ 高位消防水箱。

3.5 贮存、增压、防超压设备及管材
3.5.1 贮存设备
(1)设置位置 本设计需设置高位消防水箱及消防贮水池。高位消防水箱位于楼顶层标高 m 处,消防贮水池位于负一层,共有两格消防贮水池。 (2)各部分容积 高位消防水箱的容积为 18m3。消防贮水池贮存消火栓用水量和自动喷水灭火 系统用水量。消防水池的单格容积为 459m3,两个消防贮水池总容积为 918 m3。 (3) 材料 高位消防水箱采用组合式不锈钢板制作,消防贮水池采用钢筋混凝土结构。

3.5.2 增压设备
(1) 设置位置
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增压设备主要指消火栓消防系统的消火栓给水泵,设置在负一层水泵房内。 另外,高位消防水箱的设置高度应满足最不利点喷头处工作压力不低于 0.07MPa 和建筑高度不超过 100m 的要求,否则应在系统中设增压设备,以保证火灾初期消 防水泵开启前,消防系统的水压要求。本设计中,高位消防水箱的安装高度为 39.9m,最不利层消火栓处标高为 30.6+1.1=31.7m,高差 39.9-31.7-水损<7m,故 本设计消火栓给水系统需要在高位消防水箱出水管上另设增压设备。 (2)水泵相关参数 根据综上可确定水泵流量及扬程,选择型号为 XBD(HL)90/40,流量 40L/s, 扬程 90m,电机功率 90.0KW,一用一备。

3.5.3 管材
本设计消火栓给水系统管材采用镀锌钢管(工作压力 1.6MPa)。

3.6 施工要求
3.6.1 室外管道
由于室外消防用水量为 40L/s, 管材采用镀锌钢管查水力计算表采用 DN150 钢 管,管道采用法兰连接,流速 V=2.05m/s 小于经济流速 2.5m/s。

3.6.2 室内管道
消火栓立管管径为 DN100mm,消防立管尽量与消火栓靠近,并靠近柱或墙壁。 管材采用镀锌钢管,丝扣连接,其安装均为明装。

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4 自动喷水灭火系统设计

4 自动喷水灭火系统设计
4.1 自动喷水灭火系统设计基本参数
根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)3.0.1 条及附录 A 可 知本宾馆的火灾危险等级为中危险级Ⅰ级,但-1,-2 层车库属于中危险级Ⅱ级。 因此,系统水量按中危险级Ⅱ级计算,各层喷头布置分别按规定的危险等级要求 进行。

4.1.1 自动喷水灭火系统设计的基本参数
①分区压力≤1.20MPa; ②配水管入口的压力≤0.40MPa; ③每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头高程差≤50m。 自动喷水灭火系统水量按中危险级Ⅱ级计算,设计参数见表 2.4.1。
自动喷水灭火系统设计参数 表 2.4.1

净空高度 m ≤8

喷水强度 L/min.m 8

2

作用面积 m 160

2

大厅喷头 K=115,其他的都为 80.

4.2 自动喷水灭火系统设计方案确定
4.2.1 自动喷水灭火系统的类型选择
自动喷水灭火系统根据喷头的常开、常闭形式和管网充水与否分为下列几种 类型:①湿式自动喷水灭火系统 ②干式自动喷水灭火系统 ③预作用喷水灭火系统 ④雨淋喷水灭火系统 ⑤水幕系统等。 实际应用中需结合被保护场所的气象条件,对被保护对象的保护目的以及可 燃物类别和火灾燃烧特性、空间环境和喷头特性等因素综合来确定类型及选择。 根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005 年版)设置各类自动喷水 灭火系统的原则,本设计采用湿式自动喷水灭火系统。

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4.2.2 自动喷水灭火系统方案比选
(1)初拟方案如下: ①方案一:立管上设置减压阀减压给水方式 ②方案二:各层配水干管上设置减压孔板减压给水方式 (2)设计方案比较
自动喷水灭火系统方案比较 表 2.4. 2

方 案 方 案 一 方 案 二

优点 在立管上分别设置一组减 压阀,所需减压阀数量少, 安装简便 根据各层所需的压力供水, 各层压力相差较小, 流量均 匀,压力均衡

缺点 各层压力相差较大,低楼层因 压力大而造成流量大,贮水使 用时间减少,造价高 减压孔板数量多且分散,维修 管理不便,安装较复杂

综上所述,通过技术经济比较,为保证供水的自动喷水灭火系统的配水 均衡,本设计选用方案二,即在需要减压的各层配水干管上设置减压孔板减 压给水的湿式自动喷水灭火系统供水方案。

4.3 喷头的布置与选用
(1)喷头选型 ①喷头的控制温度 根据设计资料,本建筑除地下层设备房和车库外,室内均设有空气调节系 统,月平均环境气温为 20℃。根据《喷规》6.1.2 条规定,闭式系统的喷头, 其公称动作温度宜高于环境最高温度 30℃,即 50℃。同时考虑到安康地区夏季 室内外温度较高且不稳定, 故查 《给排水设计手册第 2 册室内给水排水》 表 2-10, 本设计选用的喷头及动作温度如下表:
喷头相关参数及设置场所 表 2.4.3

类别 玻璃 球喷 头

公称动作 温度(oC) 57

最高环境温度 (oC) 27

色标

接管直 径(mm) DN15

设置场 所 客房等 设有空 调的房

橙色

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自动喷水灭火系统设计



68

38

红色

DN15

79

49

黄色

DN15

93 ②喷头类型

63

绿色

DN15

地下室 等无空 调的地 方 厨房 (灶台 上空除 外) 厨房灶 台上空

据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005 年版)规定如下: A.下列场所宜采用快速响应喷头: a.公共娱乐场所、中庭环廊; b.医院、疗养院的病房及治疗区域,老年、少儿、残疾人的集体活动场所; c.超出水泵接合器供水高度的楼层; d.地下的商业及仓储用房。 B. 同一隔间内应采用相同热敏性能的喷头。 C. 雨淋系统的防护区内应采用相同的喷头。 D. 自动喷水灭火系统应有备用喷头,其数量不应少于总数的 1%,且每种型号均 不得少于 10 只。 综上可知医院应该采用快速响应喷头,以便火灾发生的时候能够及时喷水灭 火,保证医院人群的的安全。同时应准备 30 个备用喷头(占总数的 1%以上)。 (2)间距布置 根据《自动喷水灭火系统设计规范》7.1.2 条规定,直立型、下垂型喷头的 布置,包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距,应根据系统 的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定,并不应大于下表 2.4.4 规定, 且不宜小于 2.4m。同时按照设计当中的实际情况可适当调整喷头间距,见下表:

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同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距 矩形或平 一只喷 正方形布 行四边形 头的最 序 喷 水 强 度 置的边长 布置的长 大保护 号 (L/min·m2) (m) 边 边 长 面 积 (m) (m2) 1 6 3.6 4 12.5

表 2.4.4 喷头与 端墙的 最大距 离(m) 1.8

备注:对于净空高度超过 8 米的场所,喷头正方形布置的边长不超过 3 米。

(3)喷淋管道布置 尽可能对称布置,同时根据《自动喷水灭火系统设计规范》 GB50084-2001(2005 年版)8.0.6 条规定,配水管两侧每根配水支管控制的标准 喷头数,对中危险级场所不应超过 8 只。 (4)设计结果 本设计闭式玻璃球喷头的动作温度均为 68°C。除-1F 外均有吊顶,考虑到 建筑美观,除-1F 车库采用直立型喷头外,其余均采用吊顶型玻璃球喷头。最不 利点喷头工作压力为 0.10MPa。 除-1 层外的楼层为中危险Ⅰ级,喷头采用 3 矩形布置,喷头间最小间距为 2.4 m,最大 3.6m,个别喷头受建筑物结构的影响,其间距会适当增减,但距墙 不小于 0.6m,不大于 1.8m.。 同理,-1,-2 层地下车库为中危险Ⅱ级,喷头采用矩方形布置,喷头间最 小间距也为 2.4 m,最大 3.4。个别喷头受建筑物结构的影响,其间距会适当增 减,但距墙不小于 0.6m,不大于 1.7m.。

4.4 自动喷水灭火系统的总体设计
4.4.1 自动喷水灭火系统布置
(1)主要设备 主要包括贮水设备、增压稳压设备、喷头、湿式报警阀、报警装置等。 (2)喷淋管道布置原则 自动喷水灭火系统管网的布置,应根据建筑平面的具体情况布置成侧边式和

38

自动喷水灭火系统设计

中央布置式两种形式。配水管道的工作压力不应大于 1.2Mpa。 (3)布置方式 为了保证压力平衡,管网应该尽量采用中央布置。在负一层喷淋泵抽水接入 湿式报警阀前形成环状供水,然后通过湿式报警阀向上供水。

4.4.2 自动喷水灭火系统报警阀布置
(1)布置原则 根据《自动喷水灭火系统设计规范》6.2.3、6.2.4 及 6.2.6 条规定,湿式自动喷 水灭火系统中一个湿式报警阀组控制的喷头数不宜超过 800 只,每个报警阀组供 水的最高与最低位置喷头的高程差不宜大于 50m;报警阀组宜设在安全及易于操 作的地点,报警阀距地面的高度宜为 1.2m。 湿式报警阀应设置减压阀。减压阀应设在报警阀入口前,为防止堵塞,在入 口前应装设过滤器。垂直安装的减压阀,水流方向宜向下。 (2)布置方式 由于该建筑除-1F 车库为中危险Ⅱ级外,其余危险等级均为中危险等级Ⅰ 级。据《自动喷水灭火系统设计规范》7.1.2 条规定,喷头正方形布置不大于 3.6m×3.6m,即一只喷头的最大保护面积为 12.5m2。据此进行喷头的布置。 根据《自动喷水灭火系统设计规范》6.2.3 条规定,一个报警阀组控制的 喷头数应符合下列规定:① 湿式系统、预作用系统不宜超过 800 只;干式系统 不宜超过 500 只;②当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时, 应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。 根据以上布置原则和布置方式结合系统在竖向由于湿式报警阀组控制的喷 头高差不得大于 50m,分为 4 个区,详细计算间设计计算书,即:2674 个,故 本设计拟设置型号为 ZSF150 的四个湿式报警阀组,分别控制-1F~1F(喷头数 为 539 个)、2F~4F(喷头数为 749 个)、5F~8F(喷头数为 651 个)和 9F~13F (喷头数为 735 个)的喷头 报警阀设在地下室-1,-2F 层水泵房内,且各层设有水流指示器和信号阀, 其开闭信号均能传送到消防控制中心,对在火灾发生后自动喷水灭火,并发出 火灾报警,对及时扑灭火灾起着重要的作用。这种系统结构简单,造价低,施 工管理方便,灭火速度快,适用范围广。 本设计中湿式报警阀组设于负二层水泵房内,具体位置见负二层给排水平面 布置图。

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4.4.3 水流指示器
根据《自动喷水灭火系统设计规范》6.3 规定: ①除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外,每个防火分 区、每个楼层均应设水流指示器; ②仓库内顶板下喷头与货架内喷头应分别设置水流指示器; ③当水流指示器入口前设置控制阀时,应采用信号阀。 本医院中标准层都是一个防火分区,低区裙房每层有两个防火分区,所以在 标准差每层设一个水流指示器,在裙房部分保证每个防火分区设置一个水流指示 器,且保证各个防火分区之间喷头的连接管线不交叉即两个防火分区之间的喷头 不相连。

4.4.4 自动喷水灭火系统压力平衡
根据《自动喷水灭火系统设计规范》8.0.5 条规定,轻、中危险级场所中各配 水管入口的压力均不宜大于 0.04MPa。 所以在不满足此压力要求的楼层设置减压孔 板,具体见计算书。

4.5 自动喷水灭火系统的组成
本设计的自动喷水灭火系统由消防水池、喷淋泵、湿式报警阀组(4 组)、 水流指示器和信号阀、闭式喷头、末端试水装置、排水漏斗、安全阀、消防水 箱及增压稳压设备等组成。

4.6 贮存、增压、防超压设备及管材
4.6.1 贮存设备
(1)设置位置 高位消防水箱位于楼顶层标高 39.9m 处,消防贮水池位于-2F 的水泵房内。 (2)贮存容积 高位消防水箱的容积为 18m3,消防贮水池的容积为 918m3。 (3)材料 高位消防水箱采用组合式不锈钢板制作,消防贮水池采用钢筋混凝土结构。

4.6.2 增压设备
(1)增压设备设置位置 40

自动喷水灭火系统设计

增压设备主要指自动喷水灭火系统的自动喷水主水泵,设置在负一层水泵房 内。 同时由于,有高位消防水箱的设置高度应满足最不利点处喷头工作压力不低 于 0.05Mpa 的要求,否则应在系统中设置稳压设备的规定。而通过后面计算本设 计最不利点处喷头工作压力低于了 0.05Mpa,所以在系统中设置了增压稳压设备。 (2)水泵参数 自喷水泵选用型号为选用多级泵 XBD(HL)11/30,2 台,一用一备,流量 为:48.1L/s,扬程 100mH2O,转速为 2970r/min,电机型号为 Y280S-2,电机功 率为 75KW。 气压给水设备为选用 SN1000-0.6 立式隔膜气压罐,一用一备。

4.6.3 防超压设备
本设计采取的防超压措施为:在自动喷水系统中设置减压孔板;

4.6.4 管材
本次设计的自动喷水灭火系统管材采用热镀锌钢管。

4.7 施工要求
设置的吊架和支架位置以不妨碍喷头喷水为原则,吊架距喷头的距离应该大 于 0.3m,距末端喷头的距离应小于 0.7m,湿式报警阀设置在距离地面 1~1.2m 内。 热镀锌钢管采用卡箍、丝扣或者法兰连接。报警阀前采用内壁防腐的钢管,焊接 连接。

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5 气体灭火系统设计
5.1 气体灭火系统设计方案
根据《高层民用建筑设计防火规范》7.6.6 条规定,高层建筑内的柴油发电机 房、变配电室以及贮油间等应设置除卤代烷 1211、1301 以外的自动灭火系统。所 以在本设计中负一层变配电室考虑设置设置气体灭火系统。由于七氟丙烷灭火剂 具有无色无味、不导电、无污染,对臭氧层的耗损潜能值(ODP)为零的优点,并 且它灭火效能高、速度快、对设备无物损,故本设计选用七氟丙烷气体灭火系统。 七氟丙烷气体灭火系统的灭火原理是灭火剂喷洒在火场周围,因化学作用惰 化火焰中的活性自由基,使氧化燃烧的链式反应中断从而达到灭火的目的。

5.2 七氟丙烷气体灭火系统设计基本参数
①灭火浓度与设计浓度 指在一定的条件下,扑灭某种火灾所需灭火剂在空气与灭火剂的混合物中的 最小体积百分比。用于工程设计的浓度,比灭火浓度要高。 ②设计用量 设计用量应为灭火设计用量与剩余量之和。灭火设计用量与设计浓度、防护 区容积、开口面积等有关。剩余量应包括容器内的剩余量和管网中的剩余量。组 合分配系统的设计用量应按照该组合中需要灭火剂量最多的一个防护区的设计用 量计算。 ③设计额定温度与系统增压要求 系统设计额定温度为 20oC。系统增压要求应采用氮气增压输送。氮气的含水 量不应大于 0.006%(m3/m3),即高纯氮气。额定增压压力分为两级,应符合下列规 定:2.5± 0.125MPa(表压),4.2± 0.125MPa(表压)。 ④充装率(充装系数) 七氟丙烷在储存容器中的充装率,不宜大于 1120kg/m3。 ⑤喷放时间 系统喷放时间与灭火剂的种类和被保护物有关。具体数据如下表 2.5.1:
喷放时间与灭火剂 表 2.5.1

系统类型 气溶胶 七氟丙烷灭火系 统

电气设备 90s 8s

图书、档案 120s 10s

气体、液体 120s 10s

42

气体灭火系统设计

IG-541

喷出95%时不应少于48s且不应大于60s

在本建筑中气体灭火系统主要用于电气设备灭火,所以系统喷放时间为 8s。

5.3.气体灭火系统管网系统的选择
面积大、容积大的防护区采用管网系统,否则采用无管网系统。因为本设计 中防护区的面积较小所以采用无管网系统,选用 ZQ 柜式无管网七氟丙烷灭火装 置。因为 ZQ 柜式无管网七氟丙烷灭火装置是一种预制的、以全淹没方式灭火、独 立成套、可移动的灭火设备,它安装灵活方便、外形美观、灭火剂无管网损失、 灭火效率高,可以与消防控制中心相连接,由火灾报警灭火控制器驱动实施自动 灭火;也可以单独配装自动灭火控制器,自成系统。故本设计在负二层变配电室 采用 ZQ 系列柜式无管网七氟丙烷灭火装置。

5.4 气体灭火系统的组成
七氟丙烷气体灭火系统组成包括:储存装置、启动装置、集流管和钢瓶架、 单向阀和高压软管、选择阀和压力开关、喷头、管道材料及其附件。

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6 大空间智能型主动喷水灭火系统
6.1 大空间智能型主动喷水灭火系统设计的依据
根据广东省 《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》 DBJ15-34-2004 规定: ①凡按照国家有关消防设计规范的要求设置自动喷水灭火系统;火灾类别为 A 类 (A 类火灾是指含碳固体可燃物质的火灾,如木材、棉、毛、麻、纸张等),但由 于空间高度较高,采用其他自动喷水灭火系统难以有效探测、扑灭及控制火灾的 大空间场所应设置大空间智能型主动喷水灭火系统; ②设置大空间智能型主动喷水灭火系统场所的环境温度应不低于 4℃,且不高于 55℃。 综上可知本建筑的高大空间内应该考虑设置大空间智能型主动喷水灭火系 统。 结合本建筑火灾危险等级,根据《自动喷水灭火系统设计规范》5.0.1 条规定 可知,本建筑系统设计参数如下表 5.1: 建筑自动喷水灭火系统设计参数 火灾危险等级 中危险级Ⅰ级 设置场所 车库以外 净空高度(m) ≤8 喷水强度 (L/min·m ) 6
2

表 2.6.1 作用面积(m2) 160

本建筑门诊入口处门厅净空高度为 11.7m,,所以应设置大空间智能型主动 喷水灭火系统。本设计采用标准型自动扫描射水高空水炮灭火装置。

6.2.系统的组成
配置自动扫描射水高空水炮的大空间智能型主动喷水灭火系统由下列部分或 全部组件、配件和设施组成:自动扫描射水高空水炮灭火装置、电磁阀、水流指 示器、信号阀、模拟末端试水装置、配水支管、配水管、配水干管、手动闸阀、 高位水箱或气压补压装置、试水放水阀、安全泄压阀、止回阀、加压水泵或其它 供水设施、水泵控制箱、压力表、消防水池、火灾报警控制器、声光报警器、信 号模块、水泵接合器。

6.3. 大空间智能型主动喷水灭火系统设计的初步设计参数
6.3.1 设计参数的确定
根据规范《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》可知: 44

大空间智能主动喷水灭火系统设计

单个标准型自动扫描射水高空水炮的基本设计参数 内 容 型号 单位 L/s mm m m MPa m ㎡

表 2.6.1 标准型

标准喷水流量 5 接口直径 25 水炮及探头最大安装高度 20 水炮及探头最低安装高度 6 标准工作压力 0.6 标准圆形保护半径 20 标准圆形保护面积 1256 标 轻危险级 28.2×28.2=795.24 准 25×31=775 中危险级 Ⅰ级 矩 20×34=680 中危险级 Ⅱ级 a(m)×b(m)=S(㎡) 形 15×37=555 保 10×38=380 护 范 注: 表中设置场所的火灾危险等级根据 《自动喷水灭火系统设计规范》 GB50084 围 确定。 及 面 积 本建筑为中危险级Ⅰ级,所以设计的基本参数如下: 标准喷水流量为 5L/s 标准高空水泡的工作压力 0.6MPa。 配水管道的工作压力≤1.20MPa。

6.2.2 大空间内水炮的布置与选型
(1)喷头选型 本设计选用标准型自动扫描射水高空水炮。 (2)喷头布置 根据《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》规定标准型大空间智能灭 火装置喷头间的布置间距及喷头与边墙间的距离不应超过下表 7.3.1 的规定。 表 7.3.1 自动扫描射水高空水炮的布置间距及水炮与边墙间的距离

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重庆大学本科学生毕业设计(论文)

灭火装置 型号 布置方式 喷头间距 a(m) 28.2 矩形布置 25 20 15 10 b(m) 28.2 31 34 37 38 喷头与边墙的距离 1/2a(m) 14.1 12.5 10 7.5 5 1/2b(m) 14.1 15.5 17 18.5 19 标准型

注:自动扫描射水高空水炮间的布置间距不宜小于 10m,喷头(水炮)应平行或低于天花、梁 底、屋架和风管底设置。

本设计为在中庭上空顶部中间单行布置 2 个喷头,间距 21.4m。具体位置详见 喷淋平面图。 根据规范在每个压力分区的水平管网末端最不利点处应设模拟末端试水装 置,但在满足以下条件时,可不设模拟末端试水装置,但应设直径为 50mm 的试水。 因为本建筑在第三层的压力足够,所以不设置模拟试水装置,设置直径为 50mm 的 试水阀。 相关计算见计算书部分。

6.2.3.管材
消防水炮的管材与自动喷水灭火系统的管材相同,也采用热镀锌钢管。

46

大空间智能主动喷水灭火系统设计

7
7.1 排水体制的确定

污废水排水工程设计

根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2005 版)4.6.2 条规定:建筑 标准要求较高的多层住宅、公共建筑、10 层及 10 层以上高层建筑卫生间的生活污 水立管应该设置通气立管。 由于本建筑为 16 层的宾馆为高层建筑,要求较高,所以应该设置专用通气立 管。医院排水中很可能含有大量的病菌,所以排出的污废水要经过处理后才能排 入市政管网。所以该建筑采用污、废水合流制排水系统,排入建筑室外污水检查 井,再经化粪池处理后排入城市下水管道。 由于医院低区诊室不方便设置专用通气立管,但该建筑层数较多,为减少气 压波动,防止管道水封被破坏,提高使用质量,所以在病房区设专用通气管,伸 顶通气立管直接由管道井伸出屋面。 综上可初步确定本建筑污水废水的排水内容如下: ①地下室污水无法自流排出室外,采用潜污泵抽升排出。 ②消防电梯基坑设容积不小于 3 m3 的集水坑,排水泵的流量取大于 10L/s。 ④1-9 层的病房卫生间采用污水立管及专用通气管的双管制排水方式。 然后在 7 层 的楼底收集后通过管道井中的立管排至底楼,然后排至室外检查井。

7.2 生活排水系统组成
7.2.1 排水系统流程图
卫生器具及排水设备→排水管网→室外排水→处理构筑物→市政排水管网 (流程图中未包括通气系统)

7.2.2 排水系统组成
由卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、集水坑、 潜污泵、化粪池等组成。 通气系统包含伸顶通气管、专用通气管通气管、汇合通气管 污废水排水系统方案原理图如下图 2.7.1 所示。

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重庆大学本科学生毕业设计(论文)

图 2.7.1 排水系统原理图

7.3 污废水排水工程的设计
7.3.1 室内污废水排水系统
(1)管网布置原则 《建筑给排水设计规范》 4.3 节规定, 建筑物内排水管道布置应符合下列要求: ①自卫生器具至排出管的距离应最短,管道转弯应最少; ②排水立管宜靠近排水量最大的排水点; ③架空管道不得敷设在对生产工艺或卫生有特殊要求的生产厂房内,以及食品和 贵重商品仓库、通风小室、变配电间和电梯机房内; ④ 排水管不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道; ⑤排水管道不得穿越住宅客厅、餐厅,并不宜靠近与卧室相邻的内墙; ⑥ 排水立管不宜穿越橱窗、壁柜;

48

污废水排水工程设计

⑦塑料排水管应避免布置在易受机械撞击处,如不能避免时,应采取保护措施; ⑧排水管应避免布置在热源附近,当不能避免时,并导致管道受热温度大于 60℃ 时,应采取隔热措施;塑料排水立管与家用灶具边净距不得小于 0.4m; ⑨排水管道外表面如可能结露,应根据建筑物性质和使用要求,采取防结露措施; ⑩ 排水管道宜地下埋设或在地面上、楼板下明设,如建筑有要求时,可在管槽、 管道井、管窿、管沟或吊顶内暗设,但应便于安装和检修;在气温较高、全年不 结冻的低区,可沿建筑物外墙敷设。

7.3.2 室外污废水排水系统
(1)管网布置原则 ① 排水埋地管道,不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础; ② 室外排水管道的连接在下列情况下应采用检查井: a、 在管道转弯和连接支管处; b、 在管道的管径、坡度改变处; ③ 室外生活排水管道管径≤150mm 时,检查井间距不宜大于 20m;管径≥200mm 时,检查井间距不宜大于 30m; ④生活排水管道的检查井内应做导流槽; (2)布置方式 室外排水检查井采用砖砌,井径为 0.7m。

7.4 设备及管材
7.4.1 设备
(1)设置位置 潜污泵设于-2F 集水坑内,污水处理池设于室外。 (2)各部分参数及材料 潜污泵型号为 100QW65-15-5.5,流量为 15l/s,扬程为 15m。集水坑有效 容 积 按 照 污 水 泵 10min 出 水 量 计 算 结 果 为 9m3 , 集 水 坑 尺 寸 定 为 L×B×H=2000×2000×2600mm。相关计算,见计算书部分。

7.4.2 管材
本设计提升污水的排水管室内污废水排水系统采用塑料 U-PVC 排水管,室外 污废水排水系统均采用 DN300 的埋地 U-PVC 波纹塑料管。

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7.5 施工要求
7.5.1 室内污水排水管道
根据《建筑给水排水设计规范》中 4.3、4.5 以及 4.6 条要求可知污废水管道的 安装布置应满足一下要求: (1)主要布置位置及装设形式 ①高区污废水排水管道布置在各个病房的专用管道井内,排水横干管布置在 下层的吊顶内;低区污废水排水立管采用明设;排水支管在有吊顶处均采用布置 在吊顶内,排水横干管应在所有给水管道的下方; ②排水立管穿楼板应预留孔洞:DN=75~100mm,孔洞 250× 250mm,安装时 设金属防水套管; ③ 建筑塑料排水管穿越楼层、防火墙、管道井井壁时,应根据建筑物性质、 管径和设置条件,以及穿越不见防火等级等要求设置阻火装置(《建筑给排水设 计规范》4.3.11 条),本设计采用设置阻火圈; ④ 排水立管沿墙敷设时,其轴线与墙面距离(L)不得小于如下述规定: DN=50mm , L=100mm ; DN=75mm , L=150mm ; DN=100mm , L=150mm ; DN=150mm,L=200mm; ⑤排水立管上设置检查口,离地面 1.0m,在空间足够的横支管起端设置清扫 口,以便堵塞时清通; ⑥通气管高出屋面不得小于 0.3m,在经常有人停留的平屋面上,通气管口应 高出屋面 2m,本设计取 2.0m;通气管顶端应装设网罩; ⑦结合通气管与排水立管连接,结合通气管下端宜在排水横支管以下与排水 立管以斜三通连接,上端可在卫生器具上边缘以上不小于 0.15m 处与通气立管以 斜三通连接; ⑧当污水立管与废水立管合用一根通气立管时,H 管配件可隔层分别与污水 立管和废水立管连接,但最低横支管连接点以下应装设结合通气管; ⑨ 在生活排水管道上设置检查口和清扫口应遵循下列规定: a、 塑料排水立管宜每六层设置一个检查口,但在建筑物最底层和设有卫生 器具的二层以上建筑物的最高层,应设置检查口,当立管水平拐弯或有乙字管时, 在该层立管转弯处和乙字管的上部应设检查口; b、 立管上设置检查口,应在地(楼)面以上 1.0m,且应高于该层卫生器具 上边缘 0.15m; c、 埋地横管上设置检查口时,检查口应设在砖砌的井内; d、 地下室立管上设置检查口时,检查口应设置在立管底部之上; 50

污废水排水工程设计

e、 立管上检查口检查盖应面向便于清扫的方位,横干管上的检查口应垂直 向上; (2)连接形式及其他要求 ①压力流排水管材采用 UPVC 塑料给水管,承插橡胶圈连接;重力流排水管材 采用 U-PVC 塑料排水管,承插粘接连接;室外污废水排水系统采用埋地 U-PVC 波 纹排水塑料管,承插橡胶圈连接。 ②卫生器具排水管与排水横管垂直连接,应采用 90o 斜三通; ③ 排水管道的横管与立管连接,宜采用 45o 斜三通或 45o 斜四通和顺水三通 或顺水四通;本设计采用 45o 斜三(四)通; ④ 排水立管在垂直方向转弯处,采用两个 45o 弯头连接; ⑤塑料排水管应根据其管道的伸缩量设置伸缩节,伸缩节宜设置在汇合配件 处,排水横管应设置专用伸缩节; ⑥本设计采用 H 管件替代结合通气管,H 管与通气管的连接点应设在卫生器 具上边缘以上不小于 0.15m 处; ⑦ 本设计高区排水系统采用专用通气立管 ⑧ 排水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁处,应采取防水措施,一般采 取设置防水套管; ⑨需经常从地面排水的房间,应设置地漏,地漏应设置在易溅水的器具附近 地面的最低处;带水封的地漏水封深度不得小于 50m。

7.5.2 室外污废水排水管道
(1)埋设深度 根据《建筑给水排水设计规范》4.3.2 条规定: ①居住小区排水管道最小覆土深度应根据捣乱的行车等级、管材受压强度、地基 ②承载力等因素经计算确定,应符合下列要求: a.小区干道和小区组团道路下的管道,覆土深度不宜小于 0.7m; b.生活污水接户管道埋设深度不得高于土壤冰冻线以上 0.15m,且覆土深度 不宜小于 0.3m。 (2)连接形式 ①室外采用 U-PVC 波纹排水管,覆土厚度均在 0.7m 以上,检查井内连接方式为管 顶平接; ②排水检查井采用砖砌,井径为 0.7m ③化粪池作法参见 《给水排水标准图集 S2》 , 化粪池与建筑物的距离不得小于 5.0m。

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8 雨水排水工程设计
8.1 雨水排水系统
8.1.1 设计方案
建筑屋面雨水系统按建筑物内部是否有污水管道分为内排水系统和外排水系 统,按雨水在管道中的流态可分为重力无压流、重力半有压流、压力流。根据屋 顶平面图可知,该建筑不同屋面的雨水分别有内、外排水结合使用。其中,内排 水系统适用于层数较高的屋面,或对建筑立面要求较高不影响美观的情况;外排 水系统适用于层数较低的屋面,或对建筑立面要求不高的情况。

8.1.2 设计方案比较
选择建筑物屋面雨水排水系统应根据建筑物的类型、建筑结构形式、屋面面 积大小、当地气候条件以及生活生产的要求,经过技术经济比较,本着既安全又 经济的原则选择。 雨水排水系统要能迅速、及时地将屋面雨水排至室外,屋面溢水频率低,室 内管道不漏水,地面不冒水。在经济方面,雨水排水系统应是在满足安全的前提 下,使系统的造价低,寿命长。虹吸式系统泄流量大,管径小,造价最低,87 斗 重力流系统次之,堰流斗重力流系统管径最大,造价最高。

8.1.3 设计方案比较结果
综上所述,综合安全、经济方面考虑,以及本建筑的结构特点,本设计采用 87 斗重力流内排水系统和外排水系统结合使用。在屋面设雨水斗,雨水经雨水斗 收集,经过连接管、悬吊管、入排水立管、再经流出管流入雨水检查井,或经埋 地干管排至室外市政排水沟。 根据《建筑给水排水设计规范》4.9 条相关规定,本设计中设计降雨强度按重 庆市市的暴雨强度公式计算确定。设计重现期按重要公共建筑取定,本设计取为 10 年;屋面径流系数取?ψ =0.9;屋面雨水排水管道降雨历时按 5min 计算。各个 系统的计算结果详见设计计算书 6.2 节所示。

52

雨水排水工程设计

8.2 雨水排水工程的设计
8.2.1 室外雨水管道
(1)设备 室内雨水出户后均排至室外雨水检查井,室外雨水检查井全部采用规格为 DN700mm 的钢混结构的检查井。 (2)管网布置原则及布置方式 室外雨水排水管应根据地形标高、流向等因素,考虑按管线短、埋深小、尽 可能快排出的原则进行布置。室外设置埋地雨水干管,流入市政雨水管。 根据《建筑给水排水设计规范》4.9.34 条规定,雨水检查井的最大间距按下 表 2.7.1 确定。 雨水检查井的最大间距 管径 mm 150 200~300 400 500 以上 最大间距 m 20 30 40 50 室外雨水排水管应根据地形标高、流向等因素,考虑按管线短、埋深小、尽 可能快排出的原则进行布置。室外设置埋地雨水干管,流入市政雨水管,本设计 的雨水排到室外后流入雨水检查井中,详见给水排水总平面布置图。 表 2.7.1

8.2.2 室内雨水管道
(1)管网布置原则 ①由于该建筑为医院门诊,故对建筑立面要求较高,所以在建筑正立面外墙 上不宜布置雨水管。外排雨水管尽量沿建筑的背立面。 ②内排水管道应尽量靠近墙、柱等布置。 ③雨水管道不得穿过客房。 ④雨水口布置于楼面坡向的位置。 ⑤室内雨水立管应靠近墙柱设置,排出管应以管线短,迅速将雨水排至室外 为原则设置。 (2)布置方式 室内雨水立管应靠近墙柱设置,排出管应以管线短,迅速将雨水排至室外为 原则设置。具体布置详见各层平面图。该建筑采用内排水的方式。内排水管道位

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重庆大学本科学生毕业设计(论文)

于楼梯间内,并且采用承压管材。具体布置详见各层平面图。

8.3 雨水排水系统的组成
本建筑室内雨水排水系统组成包括:雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出 管、埋地干管和附属构筑物(检查井、检查口井等)。 室外雨水排水系统由埋地管、雨水口和室外雨水检查井等组成。

8.4 设备及管材
8.4.1 设备
(1)设置位置 采用 87 型雨水斗,设置在屋顶平面以上。 (2)规格 雨水斗直径为 D100,材料为塑料。

8.4.2 管材
本设计室内雨水排水系统采用承压塑料 U-PVC 管,室外采用埋地 U-PVC 波纹 塑料排水管。

8.5 施工要求
8.5.1 室内雨水排水管道
室内雨水排水立管尽量靠墙或柱,若条件允许,可进行包裹处理,以提高建 筑美观度。室内雨水排水管道采用承压塑料管 ,承插式连接。

8.5.2 室外雨水排水管道
室外管道的覆土厚度不小于 0.7m,室外雨水管道连接方式为管顶平接。

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主要材料设备

9 主要材料设备表
主要材料设备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 名称 生活泵 规格型号 65DL32-15*5 材料 单位 台 台 数量 2 2 表 2.9.1 备注 一用一备 一用一备

室内消火 XBD(HL)90/40 栓泵 室外消火 XBD(HL)4/30 栓泵 喷淋泵 热水循环 泵 热水机组 XBD(HL)11/30 DRG50-200B CLHSZ0.23

台 台 台 个 个 个 个 个 个 个 个 套 个 个 个

2 2 3 6 2 100 110 2 102 102 1 5 17 2484 211

一用一备 一用一备 互为备用

水泵接合 SQS150-A 器 水表 LXL-150N 消火 1000×700×240 铁皮 栓箱 室内 DN65 铸铁 消火栓 室外 DN100 铸铁 消火栓 水龙 DN65、L=25 m 带 水 19mm 铝合金 枪 试验消火 DN65 铸铁 栓 湿式报警 ZSZ150 阀 水流指示 SLEDN125 器 吊顶型闭 BBD15 式喷头 直立型喷 BBD15 头

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19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

信号阀 淋浴器 坐式大便 器

DN150

个 个 白瓷 白瓷 白瓷 白瓷 白瓷 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 座 座 座 座 座 m m m m m m m m m m m

16 168 1 168 142 227 31 5 192 180 30 19 1 30 2 1 1 1 2 500 1200 400 200 520 1000 1000 1200 1000 25 200 175

KC-3490-JD

洗脸盆 LW501CFB/DL201 洗手盆 蹲式大便 器 小便器 盥洗槽 地漏 检查口 清扫口 通气帽 检 查井 水 表井 生活贮水 池 屋顶生活 水箱 屋顶消防 水箱 消防贮水 池 消防管 V=45 m3 V=8m3 V=18m3 V=268m3 DN150 DN100 DN150 DN100 DN80 DN50 DN40 DN32 DN25 DN100 DN80 DN65

De50 Del10 De110 De75 De110 Φ 700

塑料

塑料 塑料 塑料 砼 食品级玻 璃钢 组合式不 锈钢 组合式不 锈钢 钢砼 镀锌钢管 镀锌钢管 镀锌钢管 镀锌钢管 镀锌钢管 镀锌钢管 镀锌钢管 镀锌钢管 镀锌钢管 不锈钢管 不锈钢管 不锈钢管 m 56

39

喷淋管

管线长度 为粗略估 计,未注 均同

41

热水 管

主要材料设备

DN50 DN40 DN32 DN25 De90 De75 De63 42 给水 管 De50 De40 De32 De25 43 给水 管 DN125 DN200 De300 De110 44 排 水管 De90 De75 De50 De110 45 DN40 DN32 DN25 DN100 De110

45°弯头

46 47

90°弯头 高空水炮

不锈钢管 不锈钢管 不锈钢管 不锈钢管 PPR 塑料 管 PPR 塑料 管 PPR 塑料 管 PPR 塑料 管 PPR 塑料 管 PPR 塑料 管 PPR 塑料 管 钢塑复合 钢塑复合 U-PVC 塑 料管 UPVC 塑料 管 UPVC 塑料 管 UPVC 塑料 管 UPVC 塑料 管 U-PVC 塑 料管 钢管 钢管 钢管 钢管 U-PVC 塑 料管 标注型

m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m 个 m 个

250 189 520 350 400 800 250 250 200 200 241 500 100 200 500 350 400 300 50 50 40 20 40 50 2

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第三篇

设计计算书

1 冷水系统计算
1.1 竖向分区
本医院是一幢 16 层高的公共建筑,给水竖向分区,1~3 层作为低区,由市政 管网直接供水;4~12 层作中区,13-16 作为高区。采用水池—水泵—水箱联合供 水的方式。

1.2 用水量标准及用水量计算
1.2.1 确定生活用水定额 qd 及小时变化系数 Kh
根据原始资料中建筑物性质及卫生设备完善程度,按《建筑给水排水规范》 确定该宾馆的用水定额和小时变化系数见下,未预见用水量按高低区各项之和的 10%计。列于表 3.1.1 中。

1.2.2 用水量计算
(1)最高日用水量 Qd=Σ mqd/1000 式中:Qd——最高日用水量,L/d; m——用水单位数,人或床位数; qd——最高日生活用水定额,L/人·d,L/床·d,或 L/人·班。 (2)最大小时生活用水量 Qh=QdKh/T 式中:Qh——最大小时用水量,L/h; Qd——最高日用水量,L/d; T——建筑的用水时间; Kh——小时变化系数,按《医院建筑给排水设计规范》确定。 (3)高区、低区用水量定额的取值 高区和低区的管网漏失水量和未预见用水量均按最高日用水量的 10%计算。 具 体见下表 3.1.1

58

冷水系统计算

各区最高日用水量定额及变化系数

表 3.1.1

项目 旅客 职工 未预见 合计

单位 床/天 人/天 L/天

数量 446 44

标准 (L) 300 80

用水 Ka 2.2 2.5 时间 24 24

最高日 用水量 134.00 3.52 13.75 151.27

平均小时 用水量 M3/h 5.5 0.15 0.57 6.22

最大小 时用水 量 M3/h 12.1 0.37 2.77 15.24

(h) (m3)

1.3 冷水管网水力计算
1.3.1 设计秒流量公式的确定
(1)设计秒流量公式 《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)第 3.6.5 条规定:集体宿舍、旅 馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、 中小学教学楼、办公厕所等建筑的生活给水设计秒流量,应按下式计算: qg=0.2α

Ng

式中:qg——计算管段的设计秒流量(L/s); Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数;
? ——根据建筑物用途而定的系数。本建筑为宾馆α 取 2.5。

所以该医院的给水管道设计秒流量公式为: qg=0.4 Ng 说明:如计算值小于该管段上一个卫生器具给水额定流量时,应采用一个最 大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。如计算值大于该管段上按卫生器具 给水额定流量累加所得流量值时,应按卫生器具给水额定力量累加所得流量值采 用。有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段,大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均 以 0.5 计,计算得到的 qg 附加 1.2L/s 的流量后,为该管段的给水设计秒流量。 (1)卫生器具当量及最低工作压力 《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)第 3.1.14 条规定:卫生器具的 给水额定流量、当量、连接管径、和最低工作压力应按表 3.1.2 采用。

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重庆大学本科学生毕业设计(论文)

卫生 器具 的给 水额 定流 量、 当 量、 连接 管 径、 和最 低工 作压 力 表 3.1.2

序 号 1

给水配件名称

额定流量 (L/s)

当量

连接管公称 管径(mm)

最低工作压 力(MPa)

洗脸盆 混合水嘴 0.15(0.1 0) 0.75(0.5 0) 15 0.050

2

洗手盆 混合水嘴 0.15(0.1 0) 0.75(0.5 0) 15 0.050

3

淋浴器 混合阀 0.15(0.1 0) 0.75(0.5 0) 15 0.050~ 0.070

4

大便器 冲洗水箱浮球阀 延时自闭式冲洗阀 0.10 1.20 0.50 6.00 15 25 0.020 0.100~ 0.150

5

小便器 自动冲洗水箱进水阀 0.10 0.50 15 0.020



:1、表中括弧内的数值系在有热水供应时,单独计算冷水或热水时使用。
2、当浴盆上附设淋浴器时,或混合水嘴有淋浴器转换开关时,其额定流量、当量 只计水嘴,不计淋浴器,但水压应按淋浴器计。

本建筑中高区所有大便器均采用低位冲洗水箱浮球阀,低区采用延时自闭冲 洗阀。 (3)给水管道水流速度 《建筑给水排水设计规范》 (GB 50015-2003)第 3.6.9 条规定: 生活给水管道的 水流速度,宜按表 3.1.3 采用。
生活给水管道的水流速度 公称直径(mm) 水流速度(m/s) 15~20 ≤1.0 25~40 ≤1.2 50~70 ≤1.5 表 3.1.3 ≥80 ≤1.8

60

冷水系统计算

1.3.2 给水管网水力计算
各个卫生间水力计算简图如下图所示:(管道类似的管段就不再重复计算)

图 3.1.1 1#卫生间相连给水管道计算简图

图 3.1.2 2#卫生间给水计算简图

17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

图 3.1.3 3#卫生间及其相连管道给水计算简图

图 3.1.4 4#卫生间及其相连管道给水计算简图

62

冷水系统计算

图 3.1.5 5#卫生间及其相连管道给水计算简图

图 3.1.6 6#卫生间及其相连管道给水计算简图

图 3.1.7 7#卫生间及其相连管道给水计算简图

17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

图 3.1.8 8#卫生间及其相连管道给水计算简图

高区横管计算简图:

图 3.1.9 高区给水横管计算简图

(1)卫生间给水管网水力计算表:

64

冷水系统计算

1#卫生 间给水 计算

管段编号 自 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9 9 至 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

卫生器具 洗手盆 大便器 小便器 当量总 数∑N Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 数量 (n) 数量(n) 数量(n) 0 0 1 0.5 0 0 2 1 0 0 3 1.5 0 0 3 1.5 0 2 3 2.5 0 4 3 3.5 0 6 3 4.5 0 8 3 5.5 3 0 0 1.5 3 0 0 1.5 6 8 3 8.5

设计秒流量 qg(L/S) 0.35 0.50 0.61 0.61 0.79 0.94 1.06 1.17 0.61 0.61 1.46

De(mm) 25 32 40 40 50 50 50 50 40 40 63

v(m/s) 1.01 0.86 0.67 0.67 0.55 0.66 0.74 0.82 0.67 0.67 0.65

单阻 i (mH2O/m) 0.069 0.038 0.018 0.018 0.01 0.013 0.016 0.02 0.018 0.018 0.009

沿程水头损 管长 (m) 失 h=iL(mH20) 0.7 0.7 0.7 4.36 1 1 1 1 3.2 3.2
5.2

0.0483 0.0266 0.0126 0.07848 0.01 0.013 0.016 0.02 0.0576 0.0576 0.0468

17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

2#卫生 间给水 计算

管段编号 自
1 2 3 4 11 14


2 3 4 11 12 13

卫生器具 洗手盆 大便器 小便器 当量总 数∑N Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 数量 (n) 数量(n) 数量(n)
1 2 3 1 8 3 0 0 0 3 6 0 0 0 0 0 3 0 0.5 1 1.5 2 8.5 1.5 3 5.5 0.5 1 2 3 4

设计秒流量 qg(L/S)
0.35 0.50 0.61 0.71 1.46 0.61 0.87 1.17 0.35 0.50 0.71 0.87 1.00

De(mm)
25 32 40 40 63 40

v(m/s)
1.01 0.86 0.67 0.78 0.65 0.67

单阻 i (mH2O/m)
0.574 0.367 0.161 0.21 0.258 0.305

沿程水头损 管长 (m) 失 h=iL(mH20)
0.7 0.7 3.27 0.9 2.35 2.5 0.4018 0.2569 0.52647 0.189 0.6063 0.7625 1.435 0.6741 0.2296 0.4037 0.162 0.304 0.2616

13 10 9 8 7 6 5

10 11 8 7 6 5 4

3 5 1 2 2 2 2

0 6 0 0 2 4 6

3 0 0 0 0 0 0

50 63 25 32 40 50 50

0.61 0.52 1.01 0.86 0.78 0.61 0.7

0.35 0.321 0.574 0.367 0.162 0.304 0.327

4.1 2.1 0.4 1.1 1 1 0.8

66

冷水系统计算

3#

3#卫生 间给水 计算

管段编号 自
1 2 3 4


2 3 4 5

卫生器具 洗手盆 大便器 小便器 当量总 数∑N Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 数量 (n) 数量(n) 数量(n)
1 2 2 3 0 0 1 1 0 0 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 1

设计秒流量 qg(L/S)
0.35 0.50 0.61 0.71 0.79 0.87 0.94 0.50

De(mm)
25 32 40 40

v(m/s)
0.58 0.82 0.61 0.58 0.7 0.58 0.66 0.61

单阻 i (mH2O/m)
0.193 0.367 0.161 0.193 0.21 0.193 0.367 0.161

沿程水头损 管长 (m) 失 h=iL(mH20)
0.7 3.5 0.7 1.2 0.1351 1.2845 0.1127 0.2316 0.2121 0.19493 1.14137 0.02737

5 6 7 8

6 7 8 9

4 5 6 1

1 1 1 1

0 0 0 0

40 50 50 32

1.01 1.01 3.11 0.17

17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

10

9

0

1

0

0.5

0.35

25

0.93

0.352

1.05

0.3696

3#

4#卫生 间给水 计算

管段编号 自
1 2 3


2 3 4

卫生器具 洗手盆 大便器 小便器 当量总 数∑N Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 数量 (n) 数量(n) 数量(n)
1 3 4 0 0 0 0 0 0 0.5 1.5 2 0.5 1.5 2 4 4.5 5 6.5 8.5 9.5

设计秒流量 qg(L/S)
0.35 0.61 0.71 0.35 0.61 0.71 1.00 1.06 1.12 1.27 1.46 1.54

De(mm)
25 40 40

v(m/s)
0.58 0.61 0.58 0.58 0.61 0.58 0.7 0.71 0.5

单阻 i (mH2O/m)
0.193 0.367 0.161 0.193 0.367 0.161 0.327 0.335 0.21

沿程水头损 管长 (m) 失 h=iL(mH20)
0.7 1.4 4.9 0.1351 0.5138 0.7889 0.1351 0.5138 0.4991 0.36951 0.10385 0.0651 0.228 0.462 0.70906

13 12 11 4 5 6 7 8 9

12 11 4 5 6 7 8 9 10

1 3 4 8 8 8 8 8 8

0 0 0 0 0 1 2 6 8

0 0 0 0 1 1 3 3 3

25 40 40 50 50 63 63 63 63

0.56 0.65 0.68

0.228 0.231 0.242

0.7 1.4 3.1 1.13 0.31 0.31 1 2 2.93

68

冷水系统计算

3#

5#卫生 间给水 计算

管段编号 自 1 2 3 4 5 至 2 3 4 5 6

卫生器具 洗脸盆 大便器 淋浴器 当量总 数∑N Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 数量 (n) 数量(n) 数量(n) 0.5 0 1 0 1 1 1 0 1.5 2 1 0 2 2 2 0 0.5 1 0 0

设计秒流量 qg(L/S)
0.35 0.50 0.61 0.71 0.35

De(mm) 25 32 40 40 25

v(m/s)
0.58 0.82 0.67 0.58 0.58

单阻 i (mH2O/m)
0.193 0.367 0.161 0.167 0.193

沿程水头损 管长 (m) 失 h=iL(mH20) 2.01 0.7 0.14 1.43 1.21
0.38793 0.2569 0.02254 0.23881 0.23353

3#

6#卫生 间给水 计算

管段编号

洗脸盆

卫生器具 大便器

淋浴器

当量总 数∑N

设计秒流量 qg(L/S)
17

De(mm)

v(m/s)

单阻 i (mH2O/m)

管长 (m)

沿程水头损 失

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

自 1 4 2 3 5

至 2 3 5 5 6

Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 数量 (n) 数量(n) 数量(n) 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 2 2 0

h=iL(mH20)
0.5 0.5 1 1 2 0.35 0.35 0.50 0.50 0.71

25 25 32 32 40

0.58 0.58 0.82 0.82 0.58

0.193 0.193 0.367 0.367 0.161

3.5 3.5 0.6 0.9

0.6755 0.6755 0.2202 0.3303 0

高区横 管给水 计算

管段编号 自
3 3 5 8 6 水

洗手盆 Np=0.5

卫生器具 大便器 小便器 Np=0.5 Np=0.5

淋浴器 Np=0.5

洗脸盆 Np=0.5


4 5 8 7 9 6

数量 (n) 数量(n) 数量(n) 数量(n) 数量(n)
-

当量 总数 ∑N
24 48 72 96 24 390

设计秒 流量 qg (L/S)
63 75 90 90 63 125

De(mm)

v(m/s)

单阻 i 管长 (mH2O/m) (m)
4.7 12.5 0.9 8.6 7.6 5.5 0.12 0.31 0.03 0.29 0.13 0.15

沿程水头损 失 h=iL(mH20)
63 75 90 90 63 125

1.09 1.08 0.92 1.06 1.09 1.03

0.247 0.247 0.342 0.332 0.166 0.265

70

冷水系统计算

GJL-1 给 水计算

管段编号 自
13 14 15


14 15 16

卫生器具 洗手盆 大便器 小便器 淋浴器 洗脸盆 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 数量 数量 数量(n) 数量(n) 数量(n) (n) (n)
2 4 6 8 2 4 6 8 0 0 0 2 4 6 8 2 4 6 8

当量 总数 ∑N
4 8 12 16

设计秒 流量 qg (L/S)
1.00 1.41 1.73 2.00

De(mm)

v(m/s)

单阻 i 管长 (mH2O/m) (m)
0.152 0.224 0.195 3.3 3.3 3.3

沿程水头损 失 h=iL(mH20)
0.5016 0.7392 0.6435 0.223

50 50 63

0.7 0.99 0.77

16

横管

0

63

0.89

0.223

1

立管 GJL-2~GJL-10 类似就不再计算

17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

ZJL-1 给 水计算

管段编号 自 4 5 6 7 8 9 10 至 5 6 7 8 9 10 11

卫生器具 洗手盆 大便器 小便器 淋浴器 洗脸盆 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 数量 数量 数量(n) 数量(n) 数量(n) (n) (n) 2 4 6 8 10 12 14 2 4 6 8 10 12 14 0 0 0 0 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 2 4 6 8 10 12 14

当量 总数 ∑N
4 8 12 16 20 24 28

设计秒 流量 qg (L/S)
1.00 1.41 1.73 2.00 2.24 2.45 2.65

De(mm)

v(m/s)

单阻 i 管长 (mH2O/m) (m)

沿程水头损 失 h=iL(mH20)
0.5016 0.924 0.4422 0.561 0.6996 0.363 0.4092

50 50 63 63 63 75 75

0.7 0.99 0.77 0.89 0.99 0.77 0.83

0.152 0.28 0.134 0.17 0.212 0.11 0.124

3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3

72

冷水系统计算

11 12

12 横管

16 18

16 18

0 0

16 18

16 18

32 36

2.83 3.00

75 75

0.89 0.94

0.14 0.156

3.3 1

0.462 0.156

立管 ZJL-2~ZJL-10 类似就不再计算

DJL-1 给 水计算

管段编号 自
1 1


2 室外

卫生器具 洗手盆 大便器 小便器 淋浴器 洗脸盆 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 数量 数量 数量(n) 数量(n) 数量(n) (n) (n)
3 3 2 2 0 0 0 0 0 0

当量 总数 ∑N
2.5 2.5

设计秒 流量 qg (L/S)
0.79 0.79

De(mm)

v(m/s)

单阻 i 管长 (mH2O/m) (m)
0.296 0.296 3.3 3.1

沿程水头损 失 h=iL(mH20)
0.9768 0.9176

40 40

0.87 0.87

DJL-2 管 给水计 算

管段编号

卫生器具 洗手盆 大便器 小便器 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5

淋浴器 Np=0.5

洗脸盆 Np=0.5
17

当量 总数 ∑N

设计秒 流量 qg

De(mm)

v(m/s)

单阻 i 管长 (mH2O/m) (m)

沿程水头损 失 h=iL(mH20)

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

自 1
1 2

至 室外
2 3

数量 (n) 1
1 1

数量(n) 数量(n) 数量(n) 2
2 2

0
0 0

0
0 0

数量 (n) 0
0 0

(L/S)
1.5 1.5 1.5 0.61 0.61 0.61

40
40 40

0.67
0.67 0.67

0.187
0.187 0.187

10.9
3.3 3.3

2.0383 0.6171 0.6171

DJL-3 给 水计算

管段编号 自
1 1


室外 2

卫生器具 洗手盆 大便器 小便器 淋浴器 洗脸盆 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 数量 数量(n) 数量(n) 数量(n) 数量(n) (n)
3 3 2 2 1 1 3 3 0 0

当量 总数 ∑N
4.5 4.5

设计秒 流量 qg (L/S)
1.06 1.06

De(mm)

v(m/s)

单阻 i 管长 (mH2O/m) (m)
0.17 0.17 11.7 3.3

沿程水头损 失 h=iL(mH20)
1.989 0.561

50 50

0.74 0.74

74

冷水系统计算

DJL-4 给 水计算

管段编号 自
7 7 6 5 4 3


室外 6 5 4 3 2

卫生器具 洗手盆 大便器 小便器 淋浴器 洗脸盆 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 Np=0.5 数量 数量(n) 数量(n) 数量(n) 数量(n) (n)
5 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

当量 总数 ∑N
5 5 5 5 5 4 2

设计秒 流量 qg (L/S)
1.12 1.12 1.12 1.12 1.12 1.00 0.71

De(mm)

v(m/s)

单阻 i 管长 (mH2O/m) (m)
0.187 0.187 0.187 0.187 0.187 0.153 9.72 3.3 0.38 2.67 0.52 0.76

沿程水头损 失 h=iL(mH20)
1.81764 0.6171 0.07106 0.49929 0.09724 0.11628 0.2107

50 50 50 50 50 50

0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.7

2

1

2

2

0

0

0

40

0.78

0.245

0.86

17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

1.4 室外给水管网计算
1.4.1 室外给水管网水力计算
(1)设计流量 该环状管网与市政给水管的连接管为两条。故本设计室外给水环网的设计流 量应为低区、高区最大小时流量和消防补水量之和。 低区给水立管的设计秒流量: Q1=8.56L/s ①高区最大小时用水量 由用水量计算表可知 Q2=9.87L/s ②消防补水量 根据《高规》7.3.3 条规定,消防水池的补水时间不宜超过 48h。本设计消 防补充水量按 36 小时补充完毕。由后述 13.2 节计算可知消防用水量为 536m3 , 故消防补充水量为 14.89m3/h ③室外给水环网流量 Q=Q1+Q2+Q3=8.56+9.87+14.89/3.6=m3/h =13.64L/s (2)室外给水环网管径 ①管径确定 室外给水管道拟采用 SPFG 型钢塑复合管。根据计算所得流量,查《钢塑复合 管管道工程技术规程》(QWJG009-2001)附录 A 钢塑复合管水力计算表,控制其 流速 v=0.8~1.2 m /s 来确定管径。 确定管径为 DN125, 流速和单阻为: v=1.09m/s, i=0.009。 ②管径校核 以消防流量使 v≯2.5m/s 来校核管网管径。消防时的同时用水流量为消火栓 用水量和自动喷淋用水量之和, 消防流量为 Q 消=33.5+41.49=74.99L/s= 0.075m3/s, 管径为 DN125 时,管网流速为:v=6.01m/s>2.5m/s 计算所得流速不满足要求,故需放大管径,取室外给水环网管径为 DN200 时, 查得计算内径 dj=0.218m,流速和单阻为:v= 2.34m/s,i=0.021 符合要求。

1.4.2 引入管
该环状管网与市政给水管的引入管为两条。根据《建规》3.5.1 条规定,当其 中一条连接管发生故障时,其余的连接管应能通过不小于 70%的流量。故本设计考 76

冷水系统计算

虑两根引入管按同时使用计算,都能通过 70%的环网流量,即: 引入管设计流量取为 Q 引单= 13.64L/s ,采用衬塑钢管查钢塑复合管水力计算 表,确定管径为 DN150,v=0.76m/s,i=0.0037。

1.4.3 水表的选择
在生活、消防共用系统中,因消防流量仅在发生火灾时才通过水表,故选表 时管段设计秒流量不包括消防流量,但在选定水表口径后,应加消防流量进行复 核,满足生活、消防设计秒流量之和不超过水表的过载流量值。 本设计通过水表的设计流量为(不考虑消防流量): Q 表设=Q1+Q2=8.56+9.87=18.43L/s=66.3 m3/h 查《给水排水设计手册材料设备续册 3》以不超过水表的额定(公称)流量选 定水表口径。选用 LXL-150N 型水平螺翼式水表,其公称口径 150mm,常用流量为 150m3/h>34.2m3/h,过载流量为 300m3/h。具体参数见下表: LXL-150N 水平螺翼式水表技术参数
公称口 径 (mm) 150

表 3.1.18
最小读 数 (m3) 0.0 1 最 大 读数 (m3) 999 999

型号

计量 等级

过载流量 (m3/h)

常用流量 (m3/h)

分界流量 (m3/h)

最小流量 3 (m /h)

LXL-150 N

A

300

150

45

12

1.4.4 水表的水头损失及校核
按通过水表的生活和消防设计秒流量来校核水表。消防流量为 33.5+41.49=77.99L/s=269.96m3/h , 故 消 防 时 通 过 水 表 的 总 流 量 < 过 载 流 量 300m3/h,满足要求。 对螺翼式水表,其水头损失值应满足正常用水时<12.8kPa, 消防时<29.4kPa 的要求,否则应放大水表的口径。 水表的水头损失可按下式计算: hd=
2 qg

k

b

式中:hd——水表的水头损失,kPa; q g ——计算管段的给水流量,m /h; Kb ——水表的特征系数,该设计 Kb=3002/10=9000 正常用水时,引入管上水头损失为:hd=0.130kPa 消防时,引入管上水头损失为:hd=8.10kPa
3

17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

所以水表的水头损失校核后均满足要求。

1.5 屋顶水箱
1.5.1 容积计算
《建筑给水排水设计规范》中 3.7.5 规定:生活用高位水箱应符合下列规定: ①由城镇给水管网夜间直接进水的高位水箱的生活用水调节容积,宜按用水人数 和最高日用水定额确定;由水泵联动提升进水的水箱的生活用水调节容积,不宜 小于最大用水时水量的 50%; ②高位水箱箱壁与水箱间墙壁及箱顶与水箱间顶面的净距离应符合本规范第 3.7.3 条第 2 款的规定,箱底与水箱间地面板的净距,当有管道敷设时不宜小于 0.8m; ③水箱的设置高度(以底板面计)应满足最高层用户的用水水压要求,当达不到 要求时,宜采取管道增压措施。 ④屋顶水箱的生活水箱和消防水箱要分开设置。 (1)生活水箱 高区生活用水完全由屋顶生活水箱供给,而低区由直接市政管网供水,仅在 市政管网停水等紧急事故发生时,才考虑由水箱供水,在高低区设有连通管。但 生活水箱的容积仅考虑高区用水量,且屋顶生活水箱直接由生活水泵自动启动供 水。 根据规范储存最高日最大时用水量的 55%。得: 调节容积:V 生活 =55%Qh=15.24×55%=8.38m 2 个小时的事故容积:2*6.22=12 m 3 所以屋顶水箱的容积为 12+8.38=20.38 m (2)消防水箱 按照我国建筑防火规范规定,消防水箱应储备 10min 的室内消防用水总量, 以供扑灭初期火灾用。室内消火栓用水量取 30L/s,自动喷水灭火系统用水量按最 不利情况中危险二级确定。得: Q 池=30*3.6*1/6+8 *160/60*1.3*3.6*1/6=40.21m3, 但考虑到自动喷水灭火系统和消火栓一般不会同时使用防止水箱容积过大, 当室内消防用水量大于 25L/s 经计算消防水箱所需消防储水量大于 36 m3 时仍可采 用 36 m3,,所以直接选用 36 m3 的组合式不锈钢水箱。选择装配式钢板水箱,有 效容积 36m3,箱体尺寸为 3000×3000×4000,。
3 3

78

冷水系统计算

1.5.2 水箱安装高度
(1)生活水箱 根据设计资料,生活水箱可设于屋顶水箱间,标高 H=61.5m。箱底由于有管道 敷设,故箱底垫高 0.8m。 所以,生活水箱安装高度 H=61.5+0.8=62.3m。 (2)生活水箱安装高度校核 第 16 层立管 ZJL-2 所供给的病房卫生间中的淋浴器为最不利点进行校核。洗 脸盆混合阀的阀后最小工作压力是 5m。 其标高为: H=57.7+1.1=58.8m 水头损失: ∑h=1.3×2.09=2.71m。 得:58.8+5+2.71=69.21m>62.3m, 不满足安装要求,所以把水箱加高,即水箱底垫高为 7.8m,所以校核后生活水箱 的安装高度为 61.5+7.8=69.3m。

1.6 生活水池容积计算.
本设计中设水泵和水箱联合供水,因市政管网不允许水泵直接从管网抽水, 所以在地下室中设有分建的生活水池和消防水池,根据《建筑给水排水设计规范》 的 3.7.3 条规定生活水池贮水量宜按建筑物最高日用水量的 20%~25%确定,由于 该建筑物水池只服务高区供水。故可得水池调节容积: 调节容积:V 生活 =25%Q 高区 =25%*151.27=37.82m , 八个小时的事故容积:8*(151.27/24)=50.42m 所以生活水池的总容积为:37.82+50.42=88.24 38/(4.2*3.6)=2.51m。
3

3

m

3

生 活 贮 水 池 尺 寸 为 L×B×H=3600×4200×2700 , 有 效 水 深 为

1.7 生活水泵的选择
本设计中需要水泵加压的为高区(7~13 层)给水管网增压,因水泵向水箱供 水不与配水管网连接,根据《建筑给水排水设计规范》3.8.3 条规定,“建筑物内 采用高位水箱调节的生活给水系统时,水泵的最大出水量不应小于最大小时用水 量。本建筑由水泵、水箱联合供水,为保证供水安全生活水泵出水量按两倍高区 最大小时用水量选用,即 Qb=2Qhmax=15.24*2=30.48 m /h。压水管采用 SPFG 型衬塑 钢管。 据流量要求, 在水力计算表中查得, 选用给水管径为 DN200, 流速 V=0.63m/s,
17
3

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

1000i=2.1mH2O/m。水箱部分的进水管为 DN140,V=0.75m/s,1000i=4.6mH2O/mm.

1.7.1 管路总水头损失
总水头损失的计算公式为 H 总=hf+hj

式中:hf——给水管沿程水头损失; hj——给水管局部水头损失(按沿程水头损失的 30%计)。 所以: hf=il=0.021*(30.2+64.2+29.4)=2.60mH2O Hj=0.3×=0.3×2.60=0.78mH2O H 总=hf+hj=2.60+0.78=3.38 mH2O

1.7.2 生活水泵扬程
生活水泵扬程的计算公式为 H b ≥(Z 3 - Z 0 )+ H 4 + H 2 式中:H b ——生活水泵的扬程,mH2O; Z 3 ——高位水箱的最高水位标高,m; Z 0 ——水泵吸水的最低水位标高,m; H 4 ——水泵压水管进水箱入口所需流出水头,mH2O; H 2 ——水泵吸水管和压水管的总水头损失,吸水管按 2mH2O 计,压水管按上 述管路损失计算。 得:H b ≥64.2+2.5-(-4.5)+2+2+3.38=78.58mH2O 根据 Qb=30.48m /h=8346L/s ,Hb≥78.58mH2O ,选择立式多级泵,型号为 65DL32-15*5,流量 8.89L/s,扬程 80m,电机功率 15kW,重量 425kg,一用一备。 安装尺寸:650*650*109.5
3

2 热水系统计算
2.1 热水量计算
2.1.1 设计小时用水量计算
只考虑高区客房房用热水。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 60Co 进行计算。据原始资料显示,原水水质总硬度小于 300mg/L,根据《建筑给排水设计规范》5.1.3 条规定,可不进行水质软化处 理,但需进行稳定处理,即需在每个热交换器回水进水管上设电子除垢器, 80

冷水系统计算

型号为 YDCG-1P-0.6。结合表 5.1.5,同时考虑结垢情况,本设计采用水加热 器出口的最高水温为 60℃。 集中供应热水时,热水用水定额根据卫生器具完善程度和地区条件,按 《建规》表 5.1.1-1 确定。
Qr ? K h mqr t

式中 Qr

——设计热水量,L/h;

m——用水计算单位数,人数或床位数; qr ——热水用水定额,L/人·d 或 L/床·d; Kh ——热水小时变化系数; t——用水时间,h。 按照公式可求得热水用水量如下表 3.2.1 所示: 热水用水量计算表

序 号

名称 客房设 浴室、 厕所、 盥洗 工作人 员

用水单 位

用水 数

供 水 时 间h 24

用水定 额(L)

最高日用 水量 Qd(m3/d)

时变化 系数 (Kh)

最高日平 均时用水 量 Qh(m3/h) 2.79

最高时 用水量 (m3/h)

1

每床每 天 每人每 班

446

150

66.9

2.8

7.81

2

44

24

80

3.52

2.8

0.15

0.42

8.23

2.2 耗热量计算
2.2.1 耗热量计算
根据原始资料,热水要求全天供应。全日供应热水的旅馆客房(含员工)

17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下式计算: 式中

Qh ——设计小时耗热量,kJ/h;

Qh ? qrh (tr ? tl )c?r

qrh ——设计小时热水量,L/h;由上表可知 qrh ;
; C ——水的比热, C ? 4.187 (kJ/kg ?o C)

tr ——热水温度,℃,取 tr ? 60o C ; tl ——冷水温度,℃,取 tl ? 7o C ; ?r ——热水密度(kg/L),60℃时为 0.9832kg/L;
故计算得: 高区:Qh=5521.98kJ/h=153.39kW 低区:Qh=1242446KJ/h=345.12kW

2.2.1 设计小时热水量计算
设计小时热水量的计算公式为 Q r =

Qh 1.163(t r ? t l ) ρr

式中:Q r ——设计小时热水量,L/h; Qh——设计小时耗热量,W; tr——设计热水温度,tr=60°C; tl——设计冷水温度,tl=7°C;

? r ——热水密度,当热水温度 t=60℃时, ? r =0.9832kg/L;
得:设计小时热水量为 高区:Q r =2.53L/s=9.1m3/h 低区:Q r =5.69L/s=20.48m3/h

2.2.2 加热设备选择
高级宾馆热水应该特别注意水质卫生,要防止加热器内军团菌的繁殖, 不应采用传统的水加热器。 采用 CLHSZ0.23-Q 系列管式常压燃气直接加热热水机组 3 台, 三台互为备 用,设在负一层的机房内。其主要参数如下表 2.2.2: 燃气热水机组主要参数 型号 表 3.2.2 CLHSZ0.23-Q

82

冷水系统计算

产热量(KW) 热水产量(m3/h) 出水/回水温度(℃) 耗电量(KW) 自重(kg) 运行重(kg) 水容积(m3) B*L*H

232 3.99 60/10(被加热水) 0.45 972 1672 0.7 1000*1000*2160

2.2.3 热水水箱的设计
热水箱位于屋顶水箱间内, 热水箱的容积按照贮存 45min 设计小时热水量 计算,热水箱容积为:Vr=(45/60)*qrh=0.75*8.24=6.18m3 热水箱采用成品矩形水箱,水箱公称尺寸为 L×B×H=2.1m×2.1m×1.5m, 有效水深 1.40m,水箱详细参数见表 2.2.2。 热水水箱参数
公称 容积 3 (m ) 6 箱体尺寸(mm) L 2115 B 2115 H 1662 进水管 50 接管直径 DN(mm) 出水管 70 溢流管 70 泄水管 40

表 3.2.3
基础根 水箱重量 数 (kg) n

4

816

2.3 热水配水管网计算
2.3.1 设计秒流量
计算公式为 q g =0.2α

Ng

式中:q g ——计算管段的设计秒流量(L/s); Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数; α ——根据建筑物用途而定的系数,根据《建筑给水排水设计规范》 规定,本建筑物的 α 值取为 2.5。 得:qg=0.5 N g

17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

2.3.2 热水管网系统设计
热水管网系统类似于给水管网。为了方便计算,各热水立管编号的数字 均与给水立管相同。卫生间编号见平面图。局部水头损失按沿程水头损失的 30%计。

2.3.3 室内热水管网的水力计算
客房卫生间的热水管热水水力计算简图如下:

图 卫生间热水管水力计算简图



高区横管与立管水力计算简图

84

冷水系统计算

卫生间热水水力计算

管段编号 自
1 2


2 3

卫生器具 淋浴器 洗脸盆 当量总 数∑N Np=0.5 Np=0.5 数量(n) 数量(n)
1 2 0 1 0.5 1.5 2 2.5 3 0.5 0.5 0.5

设计秒 流量 qg (L/S)
0.35 0.61 0.71 0.79 0.87 0.35 0.35 0.35

De(mm)
25 32

v(m/s)
0.74 0.7

单阻 i 管长 (m) (mH2O/m)
0.72 0.434 0.45 0.86

沿程水头损 失 h=iL(mH20)
0.324 0.37324 0.32285 0.59614 0.53802 1.476 1.1808 0.8856

3 4 5 7 8 9

4 5 6 5 4 2

3 3 4 1 1 1

1 2 2 0 0 0

32 32 32 25 25 25

0.82 0.91 1 0.74 0.74 0.74

0.587 0.727 0.882 0.72 0.72 0.72

0.55 0.82 0.61 2.05 1.64 1.23

高区横管与立管水力计算

管段编号 自 1 2 3 4 5 至 2 3 4 5 6

卫生器具 淋浴器 洗脸盆 当量总 数∑N Np=0.5 Np=0.5 数量(n) 数量(n) 24 32 16 48 64 32 72 96 48 96 128 64 120 160 80 卫生器具 当量总

设计秒 流量 qg (L/S)

De(mm)

v(m/s)

单阻 i 管长 (m) (mH2O/m) 0.199 0.401 0.15 0.2 0.251 单阻 i 17.2 8.6 8.6 8.6 4.7

沿程水头损 失 h=iL(mH20)
3.4228 3.4486 1.29 1.72 1.1797

2.45 70 0.74 3.46 70 1.04 4.24 80 0.9 4.90 80 1.04 5.48 100 0.66 低区横管与立管水力计算

管段编号

设计秒

De(mm)
17

v(m/s)

管长 (m) 沿程水头损

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

自 1 2 3 4 5

至 2 3 4 5 6

淋浴器 洗脸盆 Np=0.5 Np=0.5 数量(n) 数量(n) 72 36 144 72 216 108 288 144 360 180

数∑N

流量 qg (L/S)
3.67 5.20 6.36 7.35 8.22

(mH2O/m)

失 h=iL(mH20) 17.2 8.6 8.6 8.6 4.7
3.4228 3.4486 1.29 1.72 1.1797

54 108 162 216 270

80 80 100 100 100

0.78 1.1 0.76 0.88 0.99

0.199 0.401 0.15 0.2 0.251

86

冷水系统计算

2.3.4 冷热水在统一供水点压力差的校核
水箱至加热器管段的水头损失 h1=1.3 ∑il=1.19mH2O。 加热器到最不利点的水力计算见表 2.2.3。由该表可知,加热器到最不 利点的水头损失 h2=1.125m 最不利点为立管 RJL ?1 在 16 层处的淋浴器,查《建筑给水排水设计规 范》表 3.1.14 可得其出流水头 H3=5.0 mH2O ,安装高度为 1.1m,故最不利 点处标高 Hz=57.70+1.1=58.80m。 则最不利点所需水压为: H=HZ+h1+h2+H3=58.80+1.19+1.125+5.0=64.1m<64.4m(冷水箱底标高) 故水箱置在标高 64.2m 处能满足热水管网所需水压要求。且此处冷水压 力需求由计算书 1.5.2 知为 64.21m,剩余 0.19m,热水剩余压力为 0.03m 相 差 0.16m,在 2m 范围内,冷热水压基本平衡。

2.4 热水循环管网计算
2.4.1 热水循环流量的确定
全日供应热水系统的循环流量计算公式为 q x = 式中:q x ——循环流量,L/h; Q s ——配水管道系统的热损失,W,应经计算确定。初步设计时可按设 计小时耗热量的 3%~5%采用;本设计中采用 5%; Δ t——配水管道的热水温度差,℃,根据系统大小确定,一般采用 5-10℃;本设计中采用 10℃;

Qs C? rΔ t

?r ——热水密度,kg/L;
C——水的比热,C=4.187kJ/(kg·℃)。 得:高区循环流量为: q x =153390*0.05/(4.187*0.987*10)=0.19L/s 附加流量为:q f =Q r ×15%=2.53×15%=0.37L/s 循环泵流量为:Q b =0.19+0.37=0.56L/s 得:低区循环流量为: q x =345120*0.05/(4.187*0.987*10)=0.42L/s
17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

附加流量为:q f =Q r ×15%=5.69×15%=0.85L/s 循环泵流量为:Q b =0.42+0.85=1.27L/s

2.4.2 各管段循环流量分配
高区按立管数进行分配不合理,故本设计按各立管淋浴器数进行循环流 量分配。按立管淋浴器数进行循环流量的分配,故立管的循环流量为 Q=0.56/160*16=0.05L/s, 低区按立管数进行分配,故低区循环流量为 Q=1.27/10=0.12L/s

2.4.3 热水供应系统的回水管水力计算
根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第 5.5.9 条规定:热 水供应系统的循环回水管管径,应按管路的循环流量经水力计算确定。但最 小管径不宜小于 DN20mm。 高区热水回水计算
设计秒流 量 q(L/s) 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 0.11 管径 DN(mm) 20 流速 v(m/s) i (kPa/m) 管长 l m hj=i·l kPa

管段编号

0.22 0.33 0.44 0.56

20 25 25 32

0.40 0.8 0.7 0.93 0.64

0.03 0.12 0.09 0.05 0.07

8.6 8.6 8.6 17.2 4.7

0.258 1.032 0.774 0.86 0.329

高区回水热水计算表
管段编号 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 设计秒 流量 q(L/s) 0.24 管径 DN(mm) 20 流速 v(m/s) 0.87 i (kPa/m) 0.03 管长 l m hj=i·l kPa 0.258 1.032 0.774 0.86 0.329

0.48 0.72 0.96 1.27

32 32 40 40

0.55 0.83 0.82 1.09

0.12 0.09 0.05 0.07

8.6 8.6 8.6 17.2 4.7

88

冷水系统计算

局部水头损失为沿程水头损失的30%, 高区配水管:1.3*1.3=1.69 mH2O 高区回水管:0.824*1.3=1.1 mH2O

低区配水管:1.25*1.3=1.625mH2O 低区回水管:0.43*1.3=0.56mH2O

2.5 循环水泵的选择
(1) 水泵扬程 循环水泵扬程为:
Hb ? H p ? H x ? H z

式中: H b ——循环水泵的扬程,m;
H p ——循环水量通过配水管网的水头损失,m;

H x ——循环水量通过回水管网的水头损失,m; H z ——循环水量通过换热机组的水头损失,kPa,一般取 1~2mH2O;
计算高区循环泵扬程为: Hb=1.69+1.1+2=4.79mH2O 计算低区循环泵扬程为: Hb=1.625+0.56+2=4.19mH2O

(2) 水泵流量 高区循环泵的流量为 Qb=0.72L/s 低区循环泵的流量为 Qb=1.27L/s 根据上述的流量和扬程,选用选用 DRG50-200B 系列立式热水循环泵,电机 转速 2900r/min,流量 5m3/h,扬程 8m,效率 31%,电机功率 0.75kW,重量 17kg, 一用一备,位于负一层的的机房内。

2.6 膨胀管
2.6.1 膨胀管的高度
热水系统采用开式热水供水方式,即在管网顶部设有高位冷水箱和膨胀

17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

管,膨胀管的高度应按下式计算:

h ? H(

?1 ? 1) ?r

式中: h ——膨胀管高出生活饮用高位水箱水面的垂直高度,m;

H ——锅炉、水加热器底部至生活饮用高位水箱水面的高度,m;

?1 ——冷水密度,kg/m3;
?r ——热水密度,kg/m3;
因为热水系统由屋顶生活水箱补水, 为了防止水体污染所以将膨胀管引至 消防水箱的上空。 计算得到:h=67.4*(1/0.9832-1)=1.15m

2.6.2.膨胀管的管径
本设计中选取的燃气水加热机组的的总传热面积较小,所以直接选取膨 胀管的管径为 40mm。材料选择 DN40 的不锈钢管。

2.6.3. 膨胀管的安装要求
根据《建筑设计给水排水设计规范》5.4.19、5.4.20 条规定,膨胀管的 设置应符合以下要求: 不得将膨胀管引至高位冷水箱上空,以防止热水系统中的水体升温膨胀 时,将膨胀的水量返至生活用冷水箱,引起该水箱内水体的热污染,通常可 将膨胀管引至专用消防水箱的上空或直接外排。需要注意的是膨胀管上严禁 设阀门。 对于卫生间热水立管,由于在各层均有支管接出,在支管接出处采用可 曲挠橡胶接头来吸收管道热胀冷缩的变形量。

2.7.热水管道的保温
本热水供应系统中的水加热设备,热水供水立管、横干管,机械循环的 回水干、立管,均应保温,其主要目的在于减少介质传送过程中无效的热损 失。 参照《建筑给排水工程(第六版)》保温层的厚度可按下式计算: d 1.2?1.35? 1.75 ? ? 3.41 w 1.5 q 式中: ? ——保温层厚度,mm; 90

冷水系统计算

dw ——管道或圆柱设备的外径,mm;

? ——未保温的管道或圆柱设备外表面温度,原始资料知环境温度
τ =20 C;
o

? ——保温层的导热系数,kJ/(h·m·oC);

q ——保温后的允许热损失,kJ/(h·m)。
(1) 热水管道 不同公称内径的热水管道,其外径可查《给排水设计手册第 1 册常用资 料》表 18-1 得到;热水管道的保温材料采用橡塑泡沫,其导热系数为

? ? 0.13716kJ / ? h ? m ? oC ? ; 保温后允许热损失值可查 《高层建筑给水排水工程》
(重庆大学出版社) 表 3.15, 其中, 流体温度取为 60oC, 具体计算见表 3.2.4。 (2) 水加热器 水加热器采用硬聚氨酯发泡塑料作保温层,保温层厚度可为 35mm。其导 热系数为 ? ? 0.144kJ / ? h ? m ? oC ? 。 保温层厚度计算表 公称内 径 Dg(mm) 20 25 热 水 管 道 32 40 50 65 80 100 表 3.2.11 保温层 厚度 δ 取值 (mm) 20 30 30 30 30 40 40 40

类 型

外径 dw(mm)

导热系 数λ

允许热损失 q (kJ/(h·m·oC)

26.8 33.5 42.25 48 60 75.5 88.5 114

0.13716 0.13716 0.13716 0.13716 0.13716 0.13716 0.13716 0.13716

63.8 83.7 100.5 104.7 121.4 150.7 175.5 226.1

2.8.热水系统其它附件
水加热设备的上部、热水进出口管上应装温度计、压力表、安全阀。热 水循环的进水管上应装温度计及控制循环流量大小的温控阀。

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重庆大学本科学生毕业设计(论文)

3 消火栓系统设计计算
3.1 消火栓系统设计参数
(1) 设计参数 根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974--2014 该病房楼、门诊楼 体积大于 25000 立方米,所以得到以下数据: 消火栓用水量:室外≥40L/s,室内≥30L/s; ② 每根消火栓竖管最小流量 15L/s,每支水枪最小流量 5L/s; ③ 消火栓灭火系统火灾延续时间 3.00 小时, 自动喷水灭火系统火灾延续 时间 1 小时; ④ 消火栓的水枪充实水柱大于 Hm 等于 10m(建筑高度不超过 100m); ⑤分区压力:≤1.0MPa(静压) 栓口出水压力:≤0.5MPa(动压) ≥满足 Hm 和 qf 的压力(动压); (2)其他 根据《高层民用建筑设计防火规范》7.2.4 条规定,在高级旅馆、重要办 公楼、一类建筑的商业楼、展览馆、综合楼和消防高度超过 100m 的其他高层 建筑内,均应增设消防卷盘,即自救式小口径消火栓设备。本设计建筑内可 不设消防卷盘,消火栓口径为 DN65,采用橡胶有衬里消防水龙带,水龙带内 径 19mm,长度 25m。
(3)水泵接合器数量

根据《高层民用建筑设计防火规范》中 7.4.5 条规定,室内消火栓给水 系统和自动喷水灭火系统应设水泵接合器,水泵接合器的数量应按室内消防 用水量经计算确定,每个水泵接合器的流量应按 10~15 L/s 计算。 本设计室内消火栓用水量为 Q=30L/s,自动喷淋用水量为为 44.83L/s, 故本设计室内消火栓灭火系统设置 3 个 DN100 的水泵接合器,自动喷水灭火 系统设置 3 个的 DN100 水泵结合器。 (4)消火栓保护半径 根据《高规》7.4.6.1 条规定,消火栓的间距应保证同层任何部位有两个 消火栓的水枪充实水柱同时到达。

3.2 消火栓保护半径确定
(1)算法一:建筑高度大于 24m 所以应该保证每个防火分区同层有两支水枪

92

冷水系统计算

的 充 实 水 柱 可 以 同 时 到 达 。 查 阅 资 料 可 知 当 充 实 水 柱 为 10m 时,水枪出水量为 4.6L/s,小于 5L/s 不满足,通过查表可知当充实水柱 为 12m 时满足,故此处取充实水柱为 12m。 据公式 Rf=kLd +Ls 其中:Ld—水龙带长度,本设计中消防水龙带长为 25m, K—水带弯折系数,取为 0.8 Ls—充实水柱的垂直长度;则 Ls=12*cos45。=8.49m Rf=20+8.49=28.49m (2)算法二:建筑高度大于 24m,所以应该保证每个防火分区同层有两支水 枪的充实水柱可以同时到达。 我们选用的消火栓口直径为 DN65。 充实水柱长度:Hm=(H1-H2)/sinα 式中:H1:室内最高着火点距地面高度,本建筑为保证安全取为 4.5m 进行计 算 H2:水枪喷嘴距地面高度,取为 1.1m α :45° 将数据代入上式可得 Hm=(H1-H2)/sinα =(4.5-1.1) /sin45°=4.81m 室内消火栓保护半径:Rf=kLd+Ls 其中:K:水带弯折系数,取为 0.8 Ld:水带长度,取为 25m Ls: 水枪充实水柱水平投影, Ls= Hm*cosα =4.81*cos45=3.40m 所以 Rf=kLd+Ls=0.8*25+3.40=23.40m 根据规范要求 2 支水枪能到达同一部位。 为安全考虑在布置消火栓时应该按算法二所得的保护半径进行布置,对 于个别不能满足要求的位置,可采用算法一所计算的保护半径进行校核,同 时用算法二来整体校核,若仍不能满足要求,此时必须增设消火栓。 消防电梯前室设置 1 个消火栓,并且计入其它保护面积中。 具体消火栓的布置见平面图。

3.3 消防栓栓口压力
(1)选用 DN65 的消火栓,水枪口径为 19mm,麻质水龙带长度 L=25m,充实水 柱长度为 Hm=12m。
17

重庆大学本科学生毕业设计(论文)

(2)水枪喷口压力 所需的水压 Hq 按下式计算:
? f Hm 1 ? ? f ?H m Hq=

式中:? ——与水枪喷口直径 df 有关的系数,当 df=19mm 时,? =0.0097;

? f ——实验系数, ? f = 1.19+80(0.01×Hm) 4 =1.21;
Hm——充实水柱长度,本设计中取 Hm=13m。 得:Hq=16.9m H2O (3)水枪喷嘴射流量 计算公式为 qxh= BHq 式中:B——水流特性系数,当水枪口径 19mm 时,B=1.577; 得:qxh==5.2L/s 故水枪喷射流量为 5.2L/s。 (4)水龙带沿程水头损失 计算公式为 hd=Az·Ld·q xh ×10
2

式中:Az——水龙带的阻力系数, 水龙带采用衬胶水带;查表可知当直径 为 DN65 时,Az=0.00430; hd——水龙带水头损失 得:hd=0.00430×25×5.2 =0.0291Mpa=2.91m H2O (5)消火栓出口所需水压 计算公式为 Hxh=Hq+hd+Hk 式中:Hk——消火栓栓口水头损失,一般取 2 m H2O。 得:Hxh=16.85+2.91+2=21.74 m H2O<35m, 这里取 35m。
2

3.4 消防管径确定
(1)消火栓立管计算。 室内消火栓消防用水量为 30L/s, 故每根消防立管应保证 3 股水柱同时作 用。估算通过流量 Q=3×5.2L/s=15.6L/s,消防立管管径取 DN100,1000i=65, 相应流速 v=1.80m/s<2.5m/s 的最大允许流速,符合规范。 (2)消火栓环管计算。

94

冷水系统计算

室内消火栓消防用水量为 30L/s,故考虑 6 股水柱同时作用,估算流量 Q=6×5.2L/s=31.2L/s, 采用管径为 DN150, 1000i=21.7, 相应流速 v=1。 77m/s <2.5m/s 的最大允许流速,符合规范。

3.5 消防管路计算
(1)水泵扬程 根据《高层民用建筑设计防火规范》考虑最不利消防立管上出水枪 3 支, 相邻立管上出水枪 3 支,。按照最不利消火栓的流量分配要求: 0 点的水枪流量为 5.2L/s,栓口压力为 35mH2O,则 B 点的栓口压力为: 1 点水枪流量: Qxh1= BH q1 Hxh1=Hxh0+层高 Hxh1=Hq1+hd+2=Qxh1 的平方/B+AL Qxh1 的平方+2 代入数据可求得: qxh1=5.61L/s q2=16.8L/S 消防总流量 Q=5.2×2+16.8×2=33.68L/s 选择最不利管线 2-6-29-10-19,消火栓系统计算原理图: (由于管道较多, 考虑到最不利点在第 16 层,详细的消火栓系统图见设计图纸) 消火栓给水系统计算见表 3.3.2: 消火栓给水系统配水管水力计算表 DN 计算 设计秒流 管长 管段 量 q(L/s) (m) (mm) 2—6 5.2 3.6 100 6—29 12.22 3.6 100 29—1 0 19.58 10 100 10--1 9 19.58 24 150 9--10 39.16 34 150 v(m/s) i(Kpa/m) 表 3.3.2

沿程水 损(m) 0.662420382 0.049411064 0.02 1.556687898 0.240048918 0.09 2.494267516 0.574210982 1.10856334 0.079708945 2.217126681 0.287350895 0.57 0.19 0.98

3.6 消防水泵选择计算
(1)室内消火栓消防泵选择:
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重庆大学本科学生毕业设计(论文)

水泵扬程: Hb ? H z ? ?h管网 ? ?h站 ? H xh1 式中 Hz—最不利消火栓与消防水池最低水位的高差, 本设计中初为 62.2m Hxh1—最不利消火栓栓口压力,由以上计算可知该值为 21.74mH2O ∑h
管网

—消火栓给水系统管网沿程水损和局部水损之和,局部水损

按沿程的 30%计 ∑h 站—消火栓泵房的水头损失,按 2mH2O 计算。 则: Hb ? H z ? ?h管网 ? ?h站 ? H xh1 =62.2+35+4.01+4.01*30%+2=78.9m 根据以上可知所选择的消防水泵应该满足一下条件: A.室内消火栓泵的流量按室内消火栓消防用水量确定:Q=39.16L/s B.室内消火栓泵扬程的确定 消火栓泵的扬程应满足最不利消防水枪所需压力要求: Hb≥Hx=78.9m H2O 根据综上可确定水泵流量及扬程, 选择型号为 XBD(HL)90/40, 流量 40L/s, 扬程 90m,电机功率 90.0KW,一用一备。 (2)室外消火栓消防泵选择 室外消火栓泵的流量为室外消防用水量:20L/s, 扬程:Hb=Z+∑h+10(m) 式中 Z——室外消火栓栓口与水池最低水位的高差 ∑h——供水管路的水损 10——室外消火栓的工作压力 Z=1.1-(-4.2)=5.3m ∑h=h 站+h 沿程+h 局部 泵站内的水损 h 站取为 2m, 局部水损取 30%的沿程水损, 总水损取定为 10m。 ∑h =h 站+1.3h 沿程=2+13=15m Hb=5.3+15+10=30.3m。 选用的加压泵型号为: XBD (HL) 4/30, 2 台, 一用一备, 额定流量为 30L/s, 扬程为 40mH2O。

3.7 消防水箱容积计算
因为宾馆为一类公共建筑,所以直接选用 36 m3 的组合式不锈钢水箱。选 择装配式钢板水箱,有效容积 36m3,箱体尺寸为 3m×3m×4m,。水箱进水管 管径 DN125,出水管管径 DN125,溢流管管径 DN150,泄水管管径 DN70,水箱 垫高 1.5m,则水箱底标高为 63.0m,顶标高为 67.0m。进水管管底离水箱顶 96

冷水系统计算

0.3m,则标高为 67.0-0.3=66.7m,出水管离水箱底 0.15m,则标高为 63.15m。

3.8 消防水箱设置高度校核
根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定,消防水箱的设置高度应保 证最不利点消火栓静压力满足要求。当建筑高度不超过 100m 时,高层建筑最 不利点消火栓静水压力不应低于 0.07MPa.,喷淋系统是保证最不利喷头的工 作压力不低于 0.05MPa。若不能满足要求,需设增压措施。 在第 16 层得消火栓的标高为 57.7+1.10=58.8m,消防水箱接入环网出水 管流量 Q=39.16L/s,选用 DN150,1000i=21.7,相应流速 v=1.91m/s 水头损失∑h=1.3×0.0217×(39.9-31.7+20)=0.796m。 消防水箱供给最不利消火栓的静压为: 39.9-31.7-0.796=7.404m<10m, 不满足规范要求。需要设置增压稳压设备。

3.9 减压孔板计算(直接设置减压稳压装置)
为了使各层消火栓出流量接近设计值,需在下面几层消火栓栓口前装设减 压孔板,以减少消火栓前的剩余水压,使消防水量合理分配系统均衡供水, 利于节水和消防人员

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重庆大学本科学生毕业设计(论文)

消火栓系统减压孔板计算表
楼 层 环网节 环网节 楼层 消火栓栓 各层消 泵到环 点到各 点到各 最低水 Z 标高 水力坡 局部水头 总水损 标高 口离地面 火栓标 网节点 层消火 层消火 位/m 高差/m 降 i/m 损失/m ∑h/m /m 高度/m 高/m 水损/m 栓长度 栓水损 /m /m -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -5.4 -4.2 0 5.5 10.5 18.1 21.4 24.7 28 31.3 34.6 37.9 41.2 44.5 47.8 51.1 54.4 57.7 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 -3.1 1.1 6.6 11.6 19.2 22.5 25.8 29.1 32.4 35.7 39 42.3 45.6 48.9 52.2 55.5 58.8 1.2 5.4 10.9 15.9 23.5 26.8 30.1 33.4 36.7 40 43.3 46.6 49.9 53.2 56.5 59.8 63.1 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 2.6 1.60 6.10 10.00 13.90 17.80 21.70 26.00 29.90 33.80 37.70 41.60 45.50 49.40 0.065 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.17 0.10 0.40 0.65 0.90 1.16 1.41 1.69 1.94 2.20 2.45 2.70 2.96 3.21 0.05 0.03 0.12 0.20 0.27 0.35 0.42 0.51 0.58 0.66 0.74 0.81 0.89 0.96 0.94 0.86 1.24 1.57 1.89 2.22 2.55 2.92 3.25 3.58 3.91 4.24 4.56 4.89 Z+∑ Hb/m h+Hxh/m

表 3.3.3
栓口实 际水压 /m 87.18 83.36 78.48 74.26 70.03 65.80 61.17 56.90 52.67 65.80 61.17 56.90 52.67 48.44 44.21 39.98 35.76 减压 孔板孔 径/mm 18 18.00 18.00 19.00 19.00 20.00 21.00 21.00 22.00

Hxh/m

H0/m

H'/m

-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

21.74 21.74 21.74 21.74 21.74 21.74 21.74 21.74 21.74 21.74 21.74 21.74 21.74 21.74

25.28

90

64.72

35.51 35.94 32.90 29.87 26.66 23.98 21.66 20.35 18.32 16.30 14.28 20.35 18.32 16.30 14.28 12.26 10.23

29.10 90.00 60.90 33.98 90.00 56.02 38.21 90.00 51.80 42.43 90.00 47.57 46.66 90.00 43.34 51.29 90.00 38.71 55.56 90.00 34.44 59.79 90.00 43.34 64.02 90.00 38.71 68.25 90.00 34.44 72.48 90.00 30.21 76.70 90.00 25.98 80.93 90.00 21.75 90.00 17.52 90.00 13.30 90.00 9.07

0.72 52.70 0.72 56.00 0.72 59.30

0.07 3.43 1.03 0.07 3.64 1.09 0.07 3.85 1.16

4.45 4.73 5.01

21.74 74.44 21.74 77.74 21.74 81.04

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冷水系统计算

3.10 屋顶消火栓
根据《高层建筑给排水设计规范》7.4.6.9 条规定,高层建筑的屋顶应设一个 装有压力显示装置的检查用的消火栓。 供消防队定期检查室内消火栓给水系统的供 水能力使用。 本设计屋顶消火栓规格与下层的消火栓规格相同, 由于屋顶还有库房, 为保证建筑的防火安全,所以在屋顶设了两个消火栓,其中一个用来灭火,另外一 个用作试验消火栓,同时也能用于消防。具体位置见屋顶给排水平面布置图。

3.11 水泵接合器的设置及室外消火栓设置
根据《高层建筑给排水设计规范》7.4.5 条规定,室内消火栓给水系统和自动 喷水灭火系统应设水泵接合器,水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确 定,每个水泵接合器的流量应按 10~15 L/s 计算。该建筑为一级建筑,室内消防 用水量为 30L/s, 故本设计中设 3 个水泵接合器。 水泵接合器选用标准图集 99S203 消防水泵接合器安装中的 SQ100 型地上式消防水泵接合器。 根据 《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95) 消火栓给水系统的用水量, 室外消火栓用水量为 40L/s, 室外消火栓的数量应根据室外消火栓用水量经计算确 定,每个消火栓的用水量应为 10~15L/s。本设计中取 10L/s,则需要布置 4 个室外 消火栓, 连接在室外消防给水环网上。 消防水池的室外消防储水经室外消防泵提升, 在室外形成消防给水环网。

3.12 施工要求
3.12.1 室外管道
由于室外消防用水量为 40L/s,管材采用钢管查水力计算表采用 DN150 钢管, 管道采用法兰连接,流速 V=2.43m/s 小于经济流速 2.5m/s。

3.12.2 室内管道
消火栓立管管径为 DN100mm,消防立管尽量与消火栓靠近,并靠近柱或墙壁, 当消火栓与消防立管距离较远时,管道从下一层的天花板上穿过,接至消火栓。管 材采用镀锌钢管,丝扣连接,其安装均为明装。

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冷水系统计算

4 自动喷水灭火系统设计计算
4.1 设计基本数据
本设计中采用湿式自动喷水灭火系统。 (1)根据 《自动喷水灭火系统设计规范》 (GB50084-2001) (以下简称 《喷规》 ) 3.0.1 条及附录 A,本建筑的火灾危险等级属于中危险等级,其中负一,二层 的地下车库属于中危险Ⅱ级,其他楼层属于中危险Ⅰ级。 (2)设计参数 ①流量结合本建筑火灾危险等级,根据《自动喷水灭火系统设计规范》5.0.1 条规定可知,本建筑系统设计参数如下表 3.4.1: 建 筑 自 动 喷 水 灭 火 系 统 设 计 参 数 表 3.4.1 火灾危险 等级 中危险级 Ⅰ级 中危险级 Ⅱ级 ②压力 根据《自动喷水灭火系统设计规范》6.2.4 条、5.0.1 条、8.0.1 条、8.05 条 可知: 标准喷头工作压力≥0.1MPa,所选扩展型边墙喷头工作压力≥0.15MPa; 系统最不利点处喷头的工作压力≥0.05MPa; 每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头高程差≤50m; 配水管道的工作压力≤1.20MPa; 配水管入口的压力≤0.40MPa。 (3)消防水量 自动喷水灭火系统水量按中危险级Ⅱ级计算,其基本设计数据如表 3.4.2 所 设置场 所 车库以 外 负一层 车库 净空高 度(m) ≤8 ≤8 喷 水 强 度 (L/min· m3) 6 8 作用面积 (m2) 160 160

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重庆大学本科学生毕业设计

基本设计数据表 火 灾 危 险 等 级 ( 中 危 险) Ⅰ 级 Ⅱ 级

表 3.4.2 一只 喷头 的最 大保 护面 积 (m2)

净空 高度 (m)

喷水强度 (L/min·m2 )

作用 面积 (m2)

正方 形布 置的 边长 (m)

矩形 布置 的长 边边 长 (m)

喷头 与端 墙的 最大 距离 (m)

6 ≤8m 8 160

3.6 3.4

4 3.6

12.5 11.5

1.8 1.7

4.3 喷头出流量计算
根据 《自动喷水灭火系统设计规范》 (GB50084-2001, 2005 年版) 第 9.1.1 规定:喷头的流量应按下式计算: q=K

10P

式中:q——喷头出水量(L/min); P——喷头工作压力(MPa); Κ ——喷头流量系数。

4.4 调整流量的计算
当来自不同方向计算至同一点的流量出现不同压力时,应通过计算进行调 整,其调整流量应通过以下公式进行计算: Q2=Q1

H1 H2

式中:Q2—低压方向管段的调整流量(L/s); Q1—低压方向管段的计算流量(L/s); H2—高压方向管段的计算压力(m); H1—低压方向管段的计算压力(m)。

4.5 设计流量的计算
(1)最不利点喷头出水量 P=0.10MPa,q=K

10P =80 1.0 =80L/min=1.33L/s
102

冷水系统计算

4.6 水力计算
根据 《自动喷水灭火系统设计规范》 (GB50084-2001, 2005 年版) 第 9.1.4 规定:系统设计流量的计算,应保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于 qp =6L/min·m2,车库不低于 qp=8L/min·m2。最不利点处作用面积内任意 4 个喷 头围和范围内的平均喷水强度不应低于规定值的 85%。 根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)第 9.2.1 规定:设 计流速时,管道内的水流速度宜采用经济流速,钢管一般不宜大于 5m/s,必要 时可超过 5m/s,但不应大于 10m/s。 喷头的计算方法有两种,一是作用面积法,二是特性系数法。所以本次计 算采用作用面积法。1-9 层防火等级为中危险级Ⅰ级,-1,-2 层车库为中危险 Ⅱ级。 该建筑共设五组湿式报警阀,各个报警阀组控制的区域分别是 -2F~3F(775 个喷头),-1F~1,2F(777 个喷头),2F~4,5F(746 个喷头),6F~7F(498 个喷 头),,8F~9F(498 个喷头)。五组报警阀集中在-2 层水泵房内,靠墙设置, 为便于安装及日常维检,相邻报警阀之间间距取为 1.3m,并在附近设有排水沟。 根据规范在保证作用面积为长方形,其中长边不宜小于作用面平方根 1.2 倍的 要求,划定保护区域面积线,并选取距离本层水流指示器最远的大流量点为最 不利点,并进行相关计算。选取的作用面积为 160m。 (1)流速 V: 错误!未找到引用源。 式中:Q -- 管段流量 L/s Dj --管道的计算内径(m) (2) 水力坡降:
v2 i ? 0.00107 1.3 dj

式中:i -- 每米管道的水头损失(mH20/m) V -- 管道内水的平均流速(m/s) dj -- 管道的计算内径(m),取值应按管道的内径减1mm 确 定 (3)沿程水头损失: h 沿程=10ALQ2 式中:L -- 管段长度,m; A— 比阻值,s2/l2;
17

重庆大学本科学生毕业设计

Q—管段中流量,L/s; (4)局部损失: h=ALdQ*Q (5)总损失: L 当量长度 d 内径

h ? h局部 ? h沿程
(6)终点压力:

hn?1 ? hn ? h

104

冷水系统计算

9 层喷淋水力计算表 节点编号 管段编号 喷头流 量系数 K 喷头处水压 ((mH2O)) 喷头处流量 (L/S) 管端流量 (L/S) 管长(m) 管径 (DN) 比阻值 A 沿程水头损 失(mH2O) 局部水头损 失 Hj=20%Hl (mH2O)

表 3.4.4 总水头损 失 (mH2O)

2 3 4

1 1--2 2--3 3--4 4--24 24--25 25--26 26--27 27--28 28--29 29--立管

80
80 80 12.70 15.56 19.13 23.88 25.26 26.61 29.63 30.73 32.57

10
1.33 1.33 1.33 3.99 5.32 5.32 3.99 5.32 3.99

1.33

1.33 2.66 3.99 5.32 9.31 14.63 19.95 23.94 29.26 33.25

2.9
2.5

25
32 40.00 50 70 80 80 100 100 125

3.2
4 2.4 1.67 1.9 2.6 1.95 35

0.4367 0.0939 0.04 0.0111 0.00289 0.00117 0.00117 0.000267 0.000267 0.000086

0.60 0.42 0.88 0.40 0.45 3.33

2.24 1.66 1.20 2.27 1.30 1.26 3.50 0.78 0.93 2.14 0.70 1.39 0.58

0.46

2.70 2.86 3.57 4.76 1.38 1.34 3.03 1.10 1.84 3.91

所以该最不利面积经校核后的流量为 33.25L/s,具体见上述计算表格。.

17

重庆大学本科学生毕业设计

表 3.4.5
-1 层喷淋水力计算表 节 点 编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 管段编 号 1--2 2--3 3--4 4--5 5--6 6--7 7--8 8--9 9--10 喷头流 量系数 K 80 喷头处水压 ((mH2O)) 10 12.53 15.52 22.24 28.67 32.14 35.23 39.94 44.83 喷头处流量 (L/S) 1.33 1.33 1.33 1.33 管端流 管径 管长 (m) 量(L/S) (DN) 1.33 2.66 3.99 5.32 6.65 7.98 15.96 23.94 31.92 2.7 2.7 2.7 2.7 3.97 1.27 2.7 2.7 0 25 32 32 40 50 50 70 80 100 比阻值 A 0.43267 0.0939 0.0939 0.0445 0.0111 0.0111 0.00289 0.00117 0.0002674 沿程水头损 失(mH2O) 2.07 1.79 4.04 3.40 局部水头损 失 Hj=20%Hl (mH2O) 0.46 1.20 2.69 3.02 表 3.4.4 总水头损 失 (mH2O) 2.53 2.99 6.73 6.42 3.47 3.09 4.71 4.90 1.25

1.33 1.33 7.98 7.98 7.98

1.95 0.90 1.99 1.81 0.00

1.52 2.19 2.72 3.08 1.25

由上表可知该最不利计算面积的流量为 31.92L/S。

大厅的流量按喷水强度*作用面积来算=280*12/60=56 L/S

106

冷水系统计算

4.7 自动喷水灭水系统消防泵的选择
(1)自喷水泵扬程的计算 水泵扬程的计算公式为 Hpb≥Hz + ∑h+Hkp+ H3 式中:Hpb——水泵所需扬程,m H2O; Hz——最不利点与贮水池最低水位标高差,m; ∑h——喷淋泵最不利点的总水头损失,mH2O Hkp——湿式报警阀组的水头损失,mH2O 据规范规定取值为 4mH2O。 H3——最不利喷头的工作压力, 即为 9 层最不利作用面积内的节点 1 处 的喷头水压,mH2O, 取 10mH2O (2)标高差计算 本设计的最不利点喷头为吊顶式闭式玻璃球喷头,安装在吊顶下 100~300mm, 则最不利点标高取 Hz=34.200-0.300=33.900m (3)总水头损失计算 喷淋泵压水管及自喷给水管采用 DN150 的镀锌钢管,最低水位到高区 9 层最不利点的管道立管长度为 33.9-(-4.5)=38.4m,查《给水排水设计 手册第 1 册常用资料》Q=33.25L/s 时对应 1000i=47,v=1.76m/s,则管 道沿程水头损失为∑hl=1.8mH2O,管道局部水头损失取为沿程水损的 20%,则 立管的管道总水损为 2.17mH2O。由最不利喷头到 9F 立管的水压为 32.57 mH2O (由计算表得出)与节点 29 到立管的水损 3.91m 之和为 36.48m; 同时考虑水流指示器的水损 2.0m,湿式报警阀组水损 4m,泵房内水头 损失 2.0m,则喷淋泵到最不利点的总水头损失为 ∑h=2.17+2+4+2+36.48=46.65m (3)扬程计算 计算可得喷淋泵扬程为: Hpb=38.40+46.65=85.05m 选用多级泵 XBD(HL)11/30,2 台,一用一备,流量为:48.1L/s,扬程 100mH2O,转速为 2970r/min,电机型号为 Y280S-2,电机功率为 75KW。出口 内径 D=100,进口 D=80,H=1415,W=742Kg。

4.8 湿式报警阀选型及水力计算
根据《自动喷水灭火系统设计规范》6.2.3、6.2.4 及 6.2.6 条规定,湿 式系统中一个湿式报警阀组控制的喷头数不宜超过 800 只;每个报警阀组供
17

重庆大学本科学生毕业设计

水的最高与最低位置喷头,其高程差不宜大于 50m;报警阀组宜设在安全及易 于操作的地点,报警阀距地面的高度宜为 1.2m。本设计中湿式报警阀组设于 负一层水泵房内,具体位置见负一层给排水平面布置图。 由自动喷水灭火系统布置平面图可知,本设计所布置的喷头总数为 2674 个,故本设计拟设置型号为 ZSF150 的三个湿式报警阀组,分别控制-1F~3F (喷头数为 794 个)、4F~12F(喷头数为 749 个)、13F~16F(喷头数为 325 个) 。 三组报警阀集中在-1F 层水泵房内, 靠墙设置, 为便于安装及日常维检, 相邻报警阀之间间距取为 1.3m,附近设有排水沟。

4.9 减压孔板计算
为了使各层喷头出流量接近设计值,防止喷头在大压力下流量过大致使 水量快速用完,需在下面几层配水管入口前装设减压孔板,以降低喷头处压 力,保证各层喷头正常使用。 《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001,2005 年版)要求, 中危险级场所中各配水管入口压力均不宜大于 0.4MPa,则要求在配水管入口 压力大于 0.4MPa 处设置减压孔板, 使喷头喷水流量压力不宜过大而损坏喷头, 影响喷数灭火效果。减压孔径根据《给水排水设计手册》(第二册)确定。 (1) 各层引入管处剩余水头 H0 式中: H 0 ——剩余水头,m;

H0 ? Hb ? (H z ? ? h ? H3 )

H 3 ——喷头出口压力,均为 10mH2O。 H b ——水泵扬程,mH2O; H z ——水泵出水管与引入管标高差,m;
过剩水头 H= H0-40; (2) 换算剩余水头

? h ——水泵出水管与引入管标总水损,mH O;
2

减压孔板修正后的流速 1m/s 时的剩余水头按下式计算:
H? ? H0 ?1 v2

式中: H ? ——修正后的剩余水头(mH2O);

v ——水流通过孔板后实际流速(m/s);
H 0 ——设计的剩余水头。

108

冷水系统计算

自动喷水灭火系统减压孔板计算表 设计 秒流 量q (L/s ) 56
56 56 56 56 56 56 56 56 56 56

表 3.4.8

楼 层
9 8 7 6 5 4 3 2 1 -1 -2

管长 m 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 4.2 4.2
4.5 4.2

DN(mm ) 150
150 150 150 150 150 150 150 150 150 150

V(m/s)

i(m/m)

i*L(m)

总水损 (m)

管道入口 压力 (mH2O) 32.57
36.9476 41.3252 45.7028 50.0804 54.458 58.8356 63.2132 68.4716 73.73 79.445

允许压 力 (mH2O ) 40
40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

剩余压 力 (mH2O )
-7.43 -3.0524 1.3252 5.7028 10.0804 14.458 18.8356 23.2132 28.4716 33.73 39.445

H'(m)

孔板孔 径(mm)

2.33 2.33
2.33 2.33 2.33 2.33 2.33 2.33 2.33 2.33 2.33

0.06 0.06
0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06

0.216 0.216 0.216 0.216 0.216 0.216 0.216 0.252 0.252 0.27 0.252

0.7776 0.7776 0.7776 0.7776 0.7776 0.7776 0.7776 1.0584 1.0584 1.215 1.0584

1.24410 1 2.05045 2 2.85680 3 3.66315 5 4.46950 6 5.27585 7 6.24445 1 7.21304 5 8.26574 4

80 69 66 64 60 57 54 52 50

17

自动喷水灭火系统计算

4.10 校核消防水箱的安装高度
根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001,2005 年版)要 求,在校核 9 层最不利喷头时,最不利的情况为水箱——湿式报警阀——最 不利喷头的供水方式, 可以按作用面积内最不利处 4 个喷头开启计算前 10min 的水量,即 Q=5.32L/s,且保证最不利点有 0.1MPa 的压力,在此选用高区最 不利处的四个喷头,计算草图见图 3.4.4 和图 3.4.3。计算表格见表 3.4.5。

图 3.4.5 增压设备选择计算图 校核最不利喷头水力计算表 计算 管段 1~2 2~3 3~4 4~10 10~ 报警 阀 报警 阀— 水箱 合计 喷 头 个 数 1 2 3 5 设计秒 流量 (L/s) 1.33 2.86 3.17 3.17 表 3.4.9 沿程水 头损失 i·L(m) 1.729 1.262 1.030 10.680 总水头 损失 ∑hy 2.075 1.515 1.236 12.816

管长 L(m) 3.3 2.4 1.62 120

DN 25 32 32 50

(m/s) V 2.51 3.02 3.34 1.49

i 0.524 0.526 0.636 0.089

5

3.17

3

150

0.19

0.0005

0.002

0.002

5

3.17

88.3

150

0.19

0.0005

0.044

0.053 17.697

根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001,2005 年版)9.2.4 规定,湿式报警阀的水损 Hkp=4mH2O,水流指示器水损 2mH2O,安全水头 2mH2O。
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重庆大学本科学生毕业设计

水箱至最不利喷头管道总水头损失为 h=22.89mH2O 最不利喷头引入管的实际压力为 39.9-33.9-4-2-22.89=-22.89mH2O 因此,本设计采用气压罐增压设备,设于屋顶上。

4.11 气压罐计算
(1)调节容积 Vsb 在双电源条件下,气压罐容积按最不利点 5 个喷头工作 10~30s 消防水 量计,由计算表可知最不利点 5 个喷头出流量为 6.65L/s,本设计取 t=25s。 即 Vsb=25×6.65=166.25L (2)气压罐最小工作压力 P1 其最小工作压力必须满足最不利喷头所需压力: P1=Hx+h1+h2+h3+Hkp-Hc 式中:Hx——15 层喷水管网标高 m; h1——水箱至报警阀管网的水头损失 m; h2——报警阀至最不利喷头管网的水头损失 m; h3——最不利喷头所需工作压力 mH2O; Hkp——报警阀的水头损失 mH2O; Hc——水箱出水口标高 m。 得:P1=51.4+17.7+5+4-57=21.1mH2O P 又 1 = 0.65 ~ 0.85 ,本设计采用 0.65 。则气压罐最大工作压力 P2 = P2 32.5mH2O 根据 Vsb=159L,P=Pcp=(21.1+32.5)/2=53.6mH2O 根据以上计算, 选用 SQL800-0.6 立式隔膜气压罐。 详细参数见表 3.2.9。 立式隔膜气压罐参数表 型 号 SQL80 0-0.6 调节 容积 L 300 最高工作压 力 MPa 0.6 供水量 m3/h 6~12 表 3.2.9 罐体公称直 径 mm 800

设置 2 台立式隔膜气压罐,一用一备。

112

自动喷水灭火系统计算

4.13 消防水池设计计算
(1)消防水池容积 根据《高层民用建筑设计防火规范》7.2.1 条规定,高层建筑的消防用水总 量应按室内、外消防用水量之和计算。高层建筑内设有消火栓、自动喷水、水 幕、泡沫等灭火系统时,其室内消防用水量应按需要同时开启的灭火系统用水 量之和计算。 在本设计当中,在大楼西、北面及东面均有给水管道通过,所以该建筑与 市政管网可以有两个接入点,可以与市政管网形成环状布置,为安全起见,室 内消防水池储存室外消防用水量和室外消防用水量,这样室外消防用水水源可 以利用的有:室内消防水池、市政消火栓。 根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005 年版)第 7.3.3 条规定:当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容积应满 足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消 防用水量时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室 外消防用水量不足部分的要求。由于本建筑为单水源,所以消防水池需储存室 外消防水量。 根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005 年版)第 7.3.3 条规定:综合楼的火灾延续时间为 3.0h,自动喷水灭火系统的火灾延续时间为 1.0h。消防水池的容积计算表 3.4.10。 消防水池贮水量计算表 序号 1 2 3 合计 名称项目 室内消火栓用水量 室外消火栓用水量 自动喷淋用水量 单位用水量(L/s) 30 40 56 表 3.4.10 火灾延续时间 用水量(m3) (h) 3 3 1 324 432 201.6 957.6

根据上表的计算值,可知消防水池有效贮水量应该为 957.6m3,取为 958m3, 消防水池的容积超过 500 m3,所以分为两格,单格水池的有效容积为 479 m3, 取超高为 0.3m,单格的尺寸为 15.9m×12.33m×2.44m。

17

重庆大学本科学生毕业设计

由表 3.3.1 计算可知,消防水池总有效容积为 958m3,考虑消火栓出水量不 均匀,但我们计算时未减去市政管网补充水量,所以不足部分由市政管网补充 提供,故消防水池有效容积取 958m3。 根据《建筑给排水设计规范》3.7.3 条规定,贮水池外壁与建筑本体结构墙 面或其它池壁之间的净距,应满足施工或装配的需要,无管道的侧面,净距不 宜小于 0.7m;安装有管道的侧面,净距不宜小于 1.0m,且管道外壁与建筑本体 墙面之间的通道宽度不宜小于 0.6m;设有人孔的池顶,顶板面上与本面建筑本 体板底的净空不应小于 0.8m。 本建筑中消防水池位于负二层,具体布置见该层给排水平面布置图。 根据规范,消防水池总有效容积超过 500 m3,则需要分成相同大小的两格,由 于 958m3>500 m3 所以消防水池分两格,单格水池的有效容积为 479 m3,取超高为 0.3m.
(2)消防贮水池进水管管径计算

根据《高层民用建筑设计防火规范》7.3.3 条,消防水池的补水时间不宜超 过 48h,取 36h。则消防水池的进水管流量为 Q=536/36=14.89m3/h。采用衬塑钢 管,查《给排水设计手册第 1 册常用资料》表 11-4 给水管水力计算表选用进水 管管径为 DN80,其流速 v=0.9m3/s 及水损为 i=0.012mH20。

114

大空间智能型主动喷水灭火系统计算

6 污废水排水系统设计计算
6.1 排水设计秒流量公式
根据《建筑给水排水设计规范》 (GB 50015-2003)第 4.4.5 条规定:住宅、 集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼会展中心、 中小学教学楼等建筑的生活排水管设计秒流量按下式计算: q p =0.12α

N P +qmax

式中:q p ——计算管段排水设计秒流量(L/s); Np——计算管段的卫生器具排水当量总数; α ——根据建筑物性质用途而定的系数,本设计中取 1.5; qmax—计算管段上最大一个卫生器具的排水流量(L/s)。
卫生器具排水流量、当量、排水管径及标准坡度 序号 1 2 3 4 5 6 7 卫生器具 名称 洗脸盆 洗手盆 大便器 (低 水箱) 大便器 (自 闭) 盥洗池 小便器 淋浴器 排水流量 0.25 0.1 1.5 1.2 0.33 0.1 0.15 排水当量 0.75 0.3 4.5 3.6 1 0.3 0.45 管径 50 32 110 110 75 50 50 表 3.6.1 标准坡度 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026

注意问题:如计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加时,应按卫生 器具排水流量累加值计。

根据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)第 4.4.10 条规定: 建筑排水塑料管排水横支管标准坡度应为 0.026, 排水横干管的坡度和设计充 满度按表 3.5.2 进行调整。

17

重庆大学本科学生毕业设计

建筑排水塑料管排水横干管的最小坡度和最大设计充满度

表 3.6.2

外径 mm 110 125 160 200

最小坡度 0.004 0.0035 0.003 0.003

最大设计充满度 0.5 0.5 0.6 0.6

生活排水立管的最大排水能力,设计中设有通气管系统的塑料排水立管 应按下表确定,立管管径不得小于所连接的横支管管径。
设有通气管系统的塑料排水立管最大排水能力 表 3.6.3

排水能力(L/s) 排水立管管径(mm) 仅设伸顶通气管 50 75 110 125 160 1.2 3 5.4 7.5 12 有专用通气立管或主 通气立管 - - 10 16 28

注:1、表中数据是在立管底部放大一号管径条件下的通水能力,如不放大时,可按铸铁 管确定。

根据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)第 4.4.12 条规定: 大便器排水管最小管径不得小于 100mm。 根据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)第 4.4.15 条规定: 公共食堂厨房内的污水采用管道排除时,其管径比计算管径大一级,但干管 管径不得小于 100mm,支管管径不得小于 75mm;小便槽或连接 3 个及 3 个以 上的小便器,其污水支管管径,不得小于 75mm。

6.2 室内排水管网水力计算
各卫生间排水水力计算简图如下图所示:

116

污废水排水系统计算

图 3.6.1 1#卫生间排水计算简图

图 3.6.2

2#卫生间排水计算简图

图 3.6.3 3#卫生间排水计算简图

图 3.6.4 4#卫生间排水计算简图

图 3.6.5 5#卫生间排水计算简图

图 3.6.6 病房卫生间排水计算简图
17

重庆大学本科学生毕业设计

各 个 卫 生 间 及 立 管 、 横 管 水 力 计 算 如 下 表 所 示 :

118

污废水排水系统计算

管段编 号
1--2 2--3 3--4 4--5 5--6 6--7 7--17

洗手盆 Np=0.3 0 0 0 0 0 0 0

1#卫生间排水计算表 卫生器具名称数 量 小便器 大便器 Np=3.6 Np=0.3 0 0 0 0 1 2 3

1 2 3 4 4 4 4

排水当量总数 最大卫生器具排水流量 设计秒流量 qp (L/S) 管径 Ng QMAX 0.3 0.1 0.20 0.6 0.1 0.24 0.9 0.1 0.27 1.2 0.1 0.30 4.8 1.5 1.89 8.4 1.5 2.02 12 1.5 2.12

de (mm) 坡度 i 50 50 50 50 100 100 100 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026

12--13 13--14 14--15 15--16 18--19 19--20 20--21 21--16 16--22 8--9 9--10 10--11

0 0 0 0 1 2 2 2 2 1 2 2

1 2 3 4 0 0 0 1 5 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3.6 7.2 10.8 14.4 0.3 0.6 0.6 4.2 18.6 0.3 0.6 0.6

1.5 1.5 1.5 1.5

1.84 1.98 2.09 2.18

100 100 100 100

0.026 0.026 0.026 0.026

0.1 0.1 1.5 1.5 0.1 0.1 0.1

0.24 0.24 1.87 2.28 0.20 0.24 0.24

50 50 100 100 50 50 50

0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026

17

重庆大学本科学生毕业设计

11--17 17--22

2 2

1 4

0 4

4.2 16.2

1.5 1.5

1.87 2.22

100 100

0.026 0.026

管段编 号
1--2 2--3 3--4 4--5 5--6 6--7

洗手盆 Np=0.3 1 1 1 1 1 2

2#卫生间排水计算表 卫生器具名称数 量 小便器 大便器 Np=3.6 Np=0.3 0 1 2 3 4 4

0 0 0 0 0 0

排水当量总数 最大卫生器具排水流量 设计秒流量 qp (L/S) 管径 Ng QMAX 0.3 0.1 0.20 3.9 1.5 1.86 7.5 1.5 1.99 11.1 1.5 2.10 14.7 1.5 2.19 15 1.5 2.20

de (mm) 坡度 i 50 100 100 100 100 100 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026

管段编 号
1--2 2--3 3--4 5--4 4--19

洗手盆 Np=0.3 0 0 0 0 0

3#卫生间排水计算表 卫生器具名称数 量 小便器 大便器 Np=3.6 Np=0.3 1 2 3 1 4

0 0 0 0 0

排水当量总数 最大卫生器具排水流量 设计秒流量 qp (L/S) 管径 Ng QMAX 3.6 1.5 1.84 7.2 1.5 1.98 10.8 1.5 2.09 3.6 1.5 1.84 14.4 1.5 2.18

de (mm) 坡度 i 100 100 100 100 100 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0

120

污废水排水系统计算

6--7 7--8 8--19 19--18 9--10 10--11 11--17 12--13 13--14 14--15 16--15 15--17 17--18 18--20

0 0 0 0 1 2 3 0 0 0 0 0 3 3

0 0 0 4 0 0 0 1 2 3 1 4 4 8

1 2 3 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3

0.3 0.6 0.9 15.3 0.3 0.6 0.9 3.6 7.2 10.8 3.6 14.4 15.3 30.6

0.1 0.1 0.1 1.5 0.1 0.1 0.1 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

0.20 0.24 0.27 2.20 0.20 0.24 0.27 1.84 1.98 2.09 1.84 2.18 2.20 2.50

50 50 50 100 50 50 50 100 10 100 100 100 100 100

0.026 0.026 0.026 0.026 0 0.026 0.026 0.026 0 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026

4#卫生间排水计算表 卫生器具名 称数量 大便器 Np=3.6 0 0 1 0 1 1

管段编 号
1--2 2--3 3--4

洗手盆 Np=0.3

淋浴器 Np=0.45

排水当量总数 最大卫生器具排水流量 设计秒流量 qp (L/S) 管径 Ng QMAX 1 0.45 0.15 0.27 1 4.05 1.5 1.86 1 4.35 1.5 1.88

de(mm) 坡度 i 50 100 100 0.026 0.026 0.026

17

重庆大学本科学生毕业设计

5#卫生间排水计算表 卫生器具名称数 量

管段编 号
1--2 2--4 3--4 4--9

洗手盆 Np=0.3 1 1 0 1

大便器 Np=3.6 0 0 1 1

淋浴器 Np=0.45 0 1 0 1

排水当量总数 Ng 0.3 0.75 3.6 4.35

最大卫生器 设计秒流量 qp 具排水流量 管径 (L/S) QMAX 0.15 0.25 0.15 0.31 1.5 1.84 1.5 1.88

de (mm) 坡度 i 50 50 100 100 0.026 0.026 0.026 0.026

6#卫生间排水计算表 卫生器具名称数

122

污废水排水系统计算



管段 洗手盆 大便器 Np=3.6 编号 Np=0.3
1--2 2--4 3--4 4--5 6--7 7--9 8--9 9--5 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1

淋浴器 Np=0.45 0 1 0 1 0 1 0 1

排水当量总数 Ng 0.3 0.75 3.6 4.35 0.3 0.75 3.6 4.35

最大卫生器具 设计秒流 管径 de 坡度 排水流量 量 qp (mm) i QMAX (L/S) 0.1 0.20 50 0.026 0.15 0.31 50 0.026 1.5 1.84 100 0.026 1.5 1.88 100 0.026 0.026 0.1 0.20 50 0.026 0.15 0.31 50 0.026 1.5 1.84 100 0.026 1.5 1.88 100 0.026

17

重庆大学本科学生毕业设计

7#卫生间排水计算表 卫生器具名称数 量 洗手盆 Np=0.3 0 0 1 1 0 0 1 1 淋浴器 Np=0.45 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 排水当量总数 Ng 3.6 4.05 0.3 4.35 3.6 4.05 0.3 4.35 最大卫 生器具 设计秒流 管径 de 排水流 量 qp 坡度 i (mm) 量 (L/S) QMAX 1.5 1.84 100 0.026 1.5 1.86 100 0.026 0.1 0.20 50 0.026 1.5 1.88 100 0.026 0.026 1.5 1.84 100 0.026 1.5 1.86 100 0.026 0.1 0.20 50 0.026 1.5 1.88 100 0.026

管段编号

大便器 Np=3.6

1--2 2--4 3--4 4--5 6--7 7--9 8--9 9--5

124

污废水排水系统计算

立管水力计算表
卫生器具 名称数量

管段编号
WL-1 WL-6 WL-7 WL-8 WL-14 WL-15 WL-16 WL-2--3 2LI 3LI 3HENG 2,3HE WL-4--5 4LI 5LI 5H

洗手盆 Np=0.3 2 6 6 21 6 12 12 12 12 24 24 12 6 18

大便器 Np=3.6 36 6 6 37 6 12 2 12 12 24 24 12 6 18

淋浴器 Np=0.45 0 6 6 12 6 2 2 12 12 24 24 12 6 18

小便器 Np=0.3 18 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

排水当量总数 Ng 135.6 26.1 26.1 147.9 26.1 47.7 11.7 0 52.2 52.2 104.4 104.4 0 52.2 26.1 78.3 0 0 0
17

WL-9--11

最大卫生 器具排水 管径 de 通气管 设计秒流量 qp(L/S) 坡度 i 流量 (mm) 管径 QMAX 1.5 3.60 100 0.026 75 1.5 2.42 100 0.026 75 1.5 2.42 100 0.026 75 1.5 3.69 100 0.026 75 1.5 2.42 100 0.026 75 1.5 2.74 100 0.026 75 1.5 2.12 100 0.026 75 0.00 0.026 1.5 2.80 100 0.026 75 1.5 2.80 100 0.026 75 1.5 3.34 100 0.026 75 1.5 3.34 100 0.026 75 0.00 0.026 1.5 2.80 100 0.026 75 1.5 2.42 100 0.026 75 1.5 3.09 100 0.026 0.00 0.026 0.00 0.026 0.00 0.026

重庆大学本科学生毕业设计

11LI 10LI 9LI 11,10HENG 9,10, 11HENG WL-12--13 12LI 13LI 12,13HENG

12 12 12 24 36

12 12 12 24 36

12 12 12 24 36

0 0 0 0 0

52.2 52.2 52.2 104.4 156.6 0 0 52.2 52.2 104.4

1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

2.80 2.80 2.80 3.34 3.75 0.00 0.00 2.80 2.80 3.34

100 100 100 100 100

0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026

75 75 75

12 12 24

12 12 24

12 12 24

0 0 0

1.5 1.5 1.5

100 100 100

126

污废水排水系统计算

6.3 室外排水管道水力计算
室外采用污废水合流的方式,经无害化处理排入市政排水沟。室外检查井应设 在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及在直线管段上每隔一定距 离。详见给排水总平面布置图。 室外污水管网均采用 DN300 的埋地 U-PVC 波纹塑料管,采用坡度 0.035,管顶 平接。 其水力计算如表 3.6.14 所示:

17

重庆大学本科学生毕业设计

室外污水管道水力计算表 管段 编号 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-7 7-化粪池 管段长度 管径(D) (m) 20.1 3 8.5 6.6 9.4 19.2 5.6 9.5 3.8 2.5 12.8 17.2 14.6 22.5 8.1 20 7.6 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 管道坡度 地面坡度(%) (%) 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 -0.50 0.00 0.00 0.00

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