精品二十一层宾馆给水排水工程毕业论文说明书计算书.docx
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精品二十一层宾馆给水排水工程毕业论文说明书计算书
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摘要
本设计是二十一层宾馆的建筑给排水设计，主要包括给水系统、排水系统、消防系统、热水系统。
给水系统采用分区供水，一到二层为为一区，由市政管网直接供水；三层到十二层为二区，十三层到二十一层为三区。
由水泵从地下贮水池加压供水，并设变频调速装置。
排水系统采用污、废水分流制，坐便器出水直接排入市政污水管网；底层单独排水，排水立管设专用通气管。
消防系统主要采用室内消火栓系统，火灾初期10min消防用水量由屋顶消防水箱供给，消防水箱的水源由生活水泵从生活水池抽取；10min后的消防启动消防水泵，从消防水池抽水供消火栓使用。
热水系统采用闭式机械循环系统，热水的分区系统同冷水系统；采用集中热水供应，热源来自市政热媒管网（0.20MPa），冷水经过容积式加热器加热后供向配水管网。
关键词
建筑给排水高层建筑
Abstract
Thedesignofcompositeof21watersupplyanddrainagedesign,includingwatersupplysystem,drainagesystems,fireprotectionsystem,system,Toiletwaterdirectlyintothemunicipalsewernetwork;bottomseparatedrainage,drainageLegislativetrachealtube-baseddedicated.Firefireearlyfirefromtheroofwatersupplytankfire,watertanksofwaterfromfirepumpslifetakenfromthepondlife;10minafterthefirestartedfirepumps,pumpingwaterfromafiresystem,thewaterdistrictsystemandthecoldwatersystem,usedonnetwork.
前言1
1设计说明书2
1.1室内给水工程2
1.1.1给水方式的选择2
1.1.2系统的组成3
1.1.3设计参数及水量3
1.1.4地下室贮水池容积4
1.2建筑消防工程4
1.2.1消防栓系统选择4
1.2.2室外消火栓的设计6
1.2.3自动喷水灭火系统的设计6
1.2.4灭火器的配置7
1.3建筑排水工程8
1.3.1系统选择8
1.3.2系统组成8
1.4建筑热水工程9
1.4.1系统选择9
1.4.2系统布置9
1.4.3系统的组成9
1.4.4主要设备10
2管道及设备安装10
2.1给水管道设备安装要求10
2.2消防管道设备安装要求11
2.2.1消火栓系统11
2.2.2自动喷水灭火系统11
2.3排水管道设备安装要求12
2.4热水管道设备安装要求12
3设计计算书13
3.1室内给水系统的计算13
3.1.1给水用水量计算13
3.1.2给水管网水力计算15
3.2消火栓系统的计算19
3.2.1室内消火栓给水系统的水力计算19
3.3室外消火栓系统计算25
3.3.1室外消火栓计算25
3.4自动喷水灭火系统的计算25
3.4.1设计基本数据25
3.5排水系统的计算29
3.5.1计算资料29
3.5.2设计秒流量29
3.5.3相关规定30
3.5.4支管计算31
3.6热水系统的计算36
3.6.1热水量计算36
3.6.2热水配水管网计算37
3.6.3热水循环管网计算42
3.6.4循环管网水头损失计算65
3.6.5循环水泵的选择68
3.6.6蒸汽管道计算70
3.6.7蒸汽凝水管道计算70
参考文献71
谢辞72
前言
随着经济的快速发展和科学的不断提高，高层建筑的高度和层数也在不断地增加。
进入21世纪以来，高层建筑向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展、高层建筑成为现代化大都市的一种标志。
高层建筑不同于低层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点。
因此、对建筑给排水工程的设计施工材料及管理方面都提出了新的技术要求，所以必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好情况，满足各类高层建筑的功能要求。
在日常生活中，每人每天大约需要2L水才能维持正常的生存;加上饮用和清洁卫生方面的需要，至少需要50-200L水才能维持正常的生活。
当前，发达国家的城市居民用量更大，维持正常的生活，更谈不上提高物质文化生活水平。
建筑给水工程的任务，主要是解决建筑内部的生活、生产、消防用水问题，以满足日常生活、生产、保障人身和财产的安全。
建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部生活和生产过程中所产生的污水（废水）及时地排到室外排水系统中去，同时解决屋面雨水的排除问题。
建筑室内热水工程的任务，主要是将冷水在加热设备内集中加热，用管道输送到室内各用水点，以满足生产和生活使用热水的需要。
因集中热水供应主要存在于我国北方地区。
此外还有建筑配套设施给水排水工程，其任务主要是汽车库、人防的给排水;为改善生活环境，同时考虑室内外的水景给水排水工程设计。
总之，高层建筑给排水工程的中心任务是为建筑提供方便、卫生、舒适和安全的生产、生活环境。
本课题的主要目的训练自己综合应用所学基础课、技术基础课和专业课知识，在教师指导下培养自己独立完成高层建筑给水、排水、消防给水及热水供应等设计的能力，使自己受到工程师的基本训练。
通过设计应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，掌握冷水、热水、消防给水、排水计算方法以及设计说明书的编写和施工图设计与绘制的方法。
1设计说明书
1.1室内给水工程
1.1.1给水方式的选择
本高层建筑属于一类建筑物，建筑高度为73.7米，给水所需水压为：
H=120+40（n-2）=120+40（21-2）=880Kpa=88m
室外给水管网常年可用水头26mH2O水头，市政给水管网水压只能满足建筑3层以下的供水需求，为了有效利用室外管网的水压，该建筑采用分区给水方式，高层建筑给水系统的竖向分区，应根据使用设备材料的性能、维护管理条件、建筑层数和室外给水管网水压等合理确定。
在建筑物的垂直方向按一定高度依次分为若干个供水区域，每个供水区域分别组成各自独立的给水系统。
选择几个方案进行比较：
①减压阀供水方式
减压阀供水方式特点：
该给水方式将高、中两区的用水量全部由设在低层（地下室）的水泵提升至屋顶水箱，高区由屋顶水箱直接供水，中区设减压阀减压后再分送至中区各用水点，低区由市政管网直接供水。
该给水方式水泵数量最少，设置费用低，管理维护简单，水泵房面积小；但该方式水泵运行费用高，供水可靠。
优点：
可以避免由于管理不善等原因可能引起的水箱二次污染。
水泵数量减少,设备费用少，管理维护简单，泵房面小。
不设置减压水箱,不占用楼层面积,经济效益好。
缺点：
水泵动力费用高，下区供水压力损耗较大，能源消耗大；减压阀的质量问题。
②减压水箱供水方式
特点：
该给水方式工作原理与减压阀给水方式相同，不同处在以减压水箱来代替减压阀。
该给水方式水泵数量最少，设置费用低，管理维护简单，设备布置较集中，水泵房面积小，各分区减压水箱调节容积小；但该方式水泵运行费用高，屋顶水箱容积大，对建筑结构的抗震不利；供水可靠性差。
优点：
水泵数量减少,设备费用少，管理维护简单，泵房面小，设备布置较集中，投资省。
缺点：
水泵动力费用高，下区供水压力损耗较大，能源消耗大；减压水箱易坏且易引起二次污染。
③变频泵供水方式
特点：
由变频泵组供水，经减压阀减压后分区供水。
该给水方式省去了高位水箱，能源省。
优点：
水泵型号、数量较少，投资较低，水泵集中布置便于管理维护；运行动力费用经济；无水箱,可以减少二次污染现象，便于结构的设计,也可以增加营业收入。
缺点：
各区不独立的给水系统,互相影响；对电源要求高，且需要一套价格较贵的变频调速控制装置。
备选方案有：
（1）屋顶水箱的减压阀供水方式，
（2）屋顶水箱的减压水箱供水方式,（3）变频泵并联供水.
竖向分区应符合下列要求：
（1）各分区最低卫生器具配水点处的净水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不大于0.55MPa。
为了宾馆房间用户使用舒适，采用0.35MPa左右为分区压力。
经方案比较选用变频泵并联供水方式。
本建筑分区情况如下：
一至二层由市政管网直接供水。
三至十二层为二区，由市政管网进入地下贮水池，再由变频泵供水，采用上行下给式供水。
十三至二十一层为三区，由市政管网进入地下贮水池，再由变频泵供水，采用上行下给式供水。
1.1.2系统的组成
本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管、给水附件、地下贮水池、水泵等设备组成。
1.1.3设计参数及水量
查《建筑给水排水设计规范》（50015—2003）表3.1.10，酒店客房旅客的最高日生活用水量定额为250—400L床.日，酒店床位数为1194个。
工作人员最高日生活用水定额为150L人·日，工作人数：
140人，小时变化系数Kh为2.5-2.0.根据本建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度，选用旅客的最高日生活用水量定额350L床·日；员工的最高日生活用水定额为100L人·日。
由于客源不稳定，取用水时变化系数Kh=2.0。
据设计资料，建筑物性质和卫生设备完善程度，依据《建筑给水排水设计规范》。
用水量标准及用水量计算如下：
最高日生活用水量：
Qd=476280Ld
最高日最高时生活用水量：
Qh=39.69m3=2900rmin，轴功率为81.30KW，效率为73%，气蚀余量4.5m，配电机型号为315S-2，电动机功率110KW。
水泵电机基础：
L×B×H=1820×670×150mm。
设置3套水泵接合器，型号为：
SQB150型。
1.2.2室外消火栓的设计
室外消防给水系统由水源、室外消防给水管道、消防水池和室外消火栓组成。
根据《高层民用建筑设计防火规范》规定：
本建筑为一类高层建筑，耐火等级为一级，室外消火栓用水量为30Ls，需设置4个消火栓，室外消防给水管道布置成环状，消火栓均采用地下式，统一型号均为SS100-1.0，而水泵接合器需2个，每个消火栓的用水量为10～15Ls。
室外消火栓距该建筑外墙的距离不小于5.00m，并不大于40m，距路边的距离不大于2.00m。
由于市政给水管不能满足消防用水量，本高层建筑需设消防水池。
消防水池的补水时间不宜超过48h，火灾延续时间应按3h计算，自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1h计算。
轴功率为81.30KW，效率为73%，气蚀余量4.5m，配电机型号为315S-2，电动机功率110KW。
水泵电机基础：
L×B×H=1820×670×150mm
10消火栓减压孔板的计算
按“高规”第7.4.6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时，应采取分区给水系统。
消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，消火栓前设减压装置”。
通常所设的减压装置是减压孔板。
设置孔板，一是安装方便，二是便于调整。
孔板的大小可通过计算得到。
消火栓栓口处的出水压力超过0.50Mpa时,可在消防栓口处加设不锈钢减压孔板可采用减压稳压消火栓,消除消火栓栓口处的剩于水头.消火栓栓口处的出水压力计算如下：
（1）21层消火栓口压力H=0.2006Mpa，流量q=5.2Ls；
（2）20层消火栓口压力H=21层的H+层高3.3m（一层为4.2m）+21层至22层的消火栓的水头损失，21层至20层的消火栓的水头损失为0.079×1.1，所以H=20.06+3.3+0.079×1.1=23.447m=0.23Mpa；
各层消火栓处剩余水头H0=Hb-（Hz+∑·m²），设计作用面积A=160m2,设计火灾延续时间为1h，最不利点处喷头最低压力10mH2O。
1喷头的选用与布置
本设计采用作用温度为68ºC闭式玻璃球喷头，下垂型ZSTX1568，连接螺纹ZG12"，最高环境温度38℃。
考虑到建筑美观，采用吊顶式玻璃球喷头，喷头采用3.6×3.2m正方形布置，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0.5m，不大于1.8m。
一层163个喷头，二层155个喷头，三至二十层168个喷头，二十一层52个喷头。
分为5区，一至四层为一组654个喷头，五至八层为二组672个喷头，九至十二层为三组672个喷头，十三至十六层为四组672个喷头，十七至二十一层为五组.724个喷头。
2自动喷淋水力计算
（1）每个喷头的喷水流量为：
作用面积法进行计算；则长边不小于1.2;所以长边L=1.2
取15m
短边为16015=10.7，由图取为10.8
（2）作用面积内的设计秒流量为
（3）理论秒流量为：
（19）
比较与，
=16×1.33=21.28Ls
因为是的1.3倍，在1.15~1.30倍之间，符合要求。
（4）
此值大于规定要求6Lmin·m2，满足条件。
管径初步按喷头个数而定，沿程水头损失
，设计小时耗量来算，则：
V1=15×60Qhmax1=15600.261000=0.234m3
V2=15×60Qhmax2=15602.841000=2.556m3
V3=15×60Qhmax2=15602.321000=2.088m3
根据计算所得的Fp、V分别对照样本提供的参数，选择水加热器的型号分别为一区为HRV-01-05，具体参数为总容积为0.5m3，贮水容积为0.48m3，管承压0.4-1.6MPa，壳承压0.6MPa，总长1921mm，自重550kg，传热面积3.0m2。
二区为TBF-W-Q-8，容积为8m3，换热面积为15.18m2，净重3136kg，长4028mm、宽1280mm、高2250mm。
三区为TBF-W-Q-5，容积为5m3，换热面积为12.88m2，净重2009kg，长3885mm、宽1000mm、高1770mm。
3.6.2热水配水管网计算
1设计秒流量计算公式
（31）
该建筑为宾馆，则α=2.5；则
2热水给水管道管径的确定
在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式即可求定管径：
（32）
式中，——计算管段的设计秒流量，m3s；
——计算管段的管径内径，m；
——管道中的水流速，ms；
工程设计中流速也可采用下列数值：
接卫生器具的配水支管低般采用0.6～1.0ms；横向配水管，若管径超过25mm，宜采用0.8～1.2ms；环形管、干管和立管宜采用1.0～1.8ms。
3给水管网和水表水头损失的计算
（1）给水管道的沿程水头损失
式中，;
i——管道单位长度水头损失，kPam。
在计算中也可直接使用水力计算表查得，根据由管段的设计秒流量qg，控制流速v在正常范围内，查出管径和单位长度的水头损失i。
（2）给水管道的局部水头损失
局部水头损失计算公式为
（33）
式中，——管段局部水头损失之和，kPa;
——管段局部阻力系数；
——沿水流方向局部管件下游的流速；
——重力加速度，ms2。
在实际工程中热水给水管网的局部水损失低般不详细计算，采用管件当量法计算或沿程水头损失的百分率计。
建筑水低般按30%计算。
4一区水力计
图3.6.1一区热水水力计算草图
一区热水水力计算表
表3.6.1
一区给水计算表
管段
编号
卫生器具及名称
当量
总数
设计秒流量q
（Ls）
De
v
（ms）
单阻
i（mmm）
管长
（m）
沿程水损失hy=iL
（m）
洗脸盆
浴盆
Np=0.5
Np=1
∑N
1-2
1
0.5
0.10
20
0.73
53.0
2.15
0.114
2-3
1
1
1.5
0.30
32
0.85
38.8
0.3
0.011
3-4
2
2
3
0.60
50
0.69
15.6
4.60
0.066
4-5
3
2
3.5
0.70
50
0.81
20.5
1.57
0.032
5-6
6
4
7
1.32
63
0.94
20.0
6.80
0.136
6-7
12
8
14
1.87
75
0.97
17.1
6.15
0.088
7-8
14
8
15
1.94
75
0.99
18.1
22.64
0.410
8-9
28
18
32
2.83
90
0.99
14.2
20.80
0.295
1.038
局部水头损失取沿程水头损失的30%，为1.038×30%=0.311mH2O，
所以高区的总水头损失为=1.038+0.311=1.349mH2O
5二区水力计算
图3.6.2二区热水水力计算草图
二区热水水力计算表
表3.6.2
二区给水水力计算表
管段
编号
用水器具
当量
总数
设计秒流量
q
（Ls）
De
v
（ms）
单阻
i
（mmm）
管长
（m）
沿程水头损失hy=iL
（m）
洗脸盆
浴盆
Np=0.5
Np=1
∑N
1-2
1
0.5
0.10
20
0.73
53.0
2.15
0.114
2-3
1
1
1.5
0.30
32
0.85
38.8
0.30
0.012
3-4
2
2
3
0.60
50
0.69
15.6
3.30
0.051
4-5
4
4
6
1.20
63
0.87
17.3
3.30
0.057
5-6
6
6
9
1.50
63
1.08
25.8
3.30
0.085
6-7
8
8
12
1.73
75
0.87
14.0
3.30
0.046
7-8
10
10
15
1.94
75
0.99
17.9
3.30
0.059
8-9
12
12
18
2.12
75
1.07
20.4
3.30
0.067
9-10
14
14
21
2.29
75
1.17
23.9
3.30
0.079
10-11
16
16
24
2.45
90
0.86
10.9
3.30
0.036
11-12
18
18
27
2.60
90
0.92
12.5
3.30
0.041
12-13
20
20
30
2.74
90
0.95
13.3
1.55
0.021
13-14
40
40
60
3.87
110
0.92
9.8
7.70
0.075
14-15
80
80
120
5.48
110
1.30
18.0
8.45
0.152
15-16
120
120
180
6.71
110
1.58
25.5
8.67
0.221
16-17
140
140
210
7.25
110
1.72
29.3
7.35
0.215
17-18
180
180
270
8.22
110
1.94
36.5
7.80
0.285
18-19
220
220
330
9.08
110
2.15
43.9
8.10
0.356
19-20
260
260
390
9.87
110
2.34
51.0
8.10
0.413
20-21
300
300
450
10.61
110
2.51
57.9
7.05
0.408
21-22
320
320
480
10.95
110
2.60
61.2
37.00
2.264
5.057
局部水头损失取沿程水头损失的30%，为5.057×30%=1.517mH2O，
所以中区的总水头损失为=5.057+1.517=6.574mH2O
6三区水力计算
图3.6.3二区水力计算草图
三区热水水力计算表
表3.6.3
三区给水水力计算表
管段
编号
用水器具
当量
总数
设计
秒流
量
q
（Ls）
De
v
（ms）
单阻
i
（mmm）
管长
（m）
沿程
水头
损失hy=iL
（kPa）
净身盆
洗脸盆
浴盆
Np=0.35
Np=0.5
Np=1
∑N
1-2
1
0.5
0.10
20
0.73
53.0
2.15
0.114
2-3
1
1
1.5
0.30
32
0.85
38.8
0.30
0.012
3-4
2
2
3
0.60
50
0.69
15.6
3.30
0.051
4-5
4
4
6
1.20
63
0.87
17.3
3.30
0.057
5-6
6
6
9
1.50
63
1.08
25.8
3.30
0.085
6-7
8
8
12
1.73
75
0.87
14.0
3.30
0.046
7-8
10
10
15
1.94
75
0.99
17.9
3.30
0.059
8-9
12
12
18
2.12
75
1.07
20.4
3.30
0.067
9-10
14
14
21
2.29
75
1.17
23.9
3.30
0.079
10-11
16
16
24
2.45
90
0.86
10.9
3.30
0.036
11-12
18
18
27
2.60
90
0.92
12.5
3.30
0.041
12-13
114
114
171
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110
1.54
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146
146
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1
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