建筑给排水毕业设计书.docx
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建筑给排水毕业设计书
建筑给排水毕业设计书
引言
高层建筑给水排水工程设计是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
毕业设计是综合利用所学基础课和专业课知识来分析和解决实际问题，培养自己独立完成多层简直室内给水排水、雨水和消防工程设计的能力。
本次毕业设计分为四个阶段：
熟悉基础资料、系统方案的必选、系统方案的设计及计算、图纸的绘制。
此文本分为两大部分：
设计说明书和设计计算书。
其中说明书中包括原始基础资料、各系统方案的选择及方案的技术经济比较、管道布置以及施工的各项要求；计算书中包含了具体的系统计算、管道的水力计算和各种构筑物的具体计算等。
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。
由于本次设计时间紧、任务重，成果中难免存在不足与纰漏之处，恳请各位老师给予批评斧正。
编者
2010年6月于重庆
重庆市龙慕饭店建筑给排水工程
第一篇设计资料及任务
1设计资料
1.1设计文件
1．上级主管部门批准的设计任务书
2．《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003），中国计划出版社；
3．《建筑设计防火规范》（GB50016-2006），中国计划出版社；
4．中华人民共和国公安部主编《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95），2005年版，中国计划出版社；
5．《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）2005年版，中国计划出版社。
6．《全国通用给水排水标准图集》，S1，S2，S3；
7．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；
8．杨文玲主编《高层建筑给水排水工程》，重庆大学出版社，1996年；
9．《高层建筑给水排水设计手册》（第二版）湖南科学技术出版社；
10．陈耀宗等主编《建筑给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社，1992年；
11．《给水排水工程快速设计手册》，刘文镔主编，中国建筑工业出版社；
12．《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》，中国建筑标准设计研究所，2003年。
1.2设计资料
1.2.1建筑设计资料
龙慕饭店建于重庆市，是集宾馆、商贸、娱乐等为一体的综合大楼。
地下二层为设备用房等，地下一层为消防控制中心、厨房等加工场所，设有洗涤盆、洗涤池、污水池等。
底层为门厅、前台、大堂吧、总服务台、商场等。
2层为餐厅、包房、厨房，厨房设有洗涤盆、洗涤池、污水池等。
3层为宴会厅以及附属用房。
4层各种会议室用房。
5层为会议兼娱乐用房。
6层为茶楼及屋顶露天花园等。
1~5层均有公共卫生间，内设坐式大便器、洗脸盆、污水盆等。
7~16层有标准客房110套，卫生间内设坐式大便器、洗脸盆、淋浴间各一件；高档标准客房10套，卫生间内设坐式大便器、洗脸盆、浴盆各一件；套房40套卫生间内设坐式大便器、洗脸盆、浴盆各一件；每层客房有杂物间等，共有320床位。
屋顶水箱间设在65.70m层处。
整个大楼工作人员共有150人。
除建筑条件图注明外，室内均设有空气调节系统，月平均气温为20℃，环境要求安静。
建筑图纸有总平面图、各层平面图、主要剖面图、卫生大样图等。
1.2.2结构设计资料
采用现浇框架剪力墙结构，剪力墙主要位置在地下层、地上层的楼梯、电梯、管井等筒体部位，六度抗震。
主梁高按樑跨度的10%估算。
结构图纸略。
施工现场无地下水。
1.2.3城市给水排水设计资料
⑴、给水水源
建筑以城市给水管网为水源，在大楼西北面及西南面有给水管道通过，其公称直径为500mm及400mm，接管点位置、管中心标高以及最大允许接管口径见总图，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。
⑵、排水条件
城市目前尚无污水处理厂，城市雨水排水管位于大楼西北面，管径d900，具体位置、管内底标高见总图，城市污水管位于小区的东面约500m处，管径为d600、接管点标高为315.15m。
要求生活污水经无害化处理后排入城市污水管，生活废水直接排入城市污水管。
生活污水无害化处理场地详见总图。
⑶、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，锅炉房可设在建筑物负1层内，采用天然气为原料提供热媒蒸汽，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）。
⑷、对用水的要求
除卫生洁具、厨房等用水外，冷却循环补充水为2.0m3/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。
1.2.4、电源为双电源。
2设计任务
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层的龙慕饭店，总占地约面积4200ｍ2，建筑面积为19839.29ｍ2，建筑高度60.60ｍ。
地下2层，地上16层。
要求完成该建筑的给水排水工程。
即室内外给水及消防给水工程，室内外排水工程，室内热水、开水供应、直饮水供应。
第二篇设计说明
1给水工程设计
1.1给水工程设计方案比较
1.1.1设计方案
根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）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：
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。
本设计为一幢地上16层地下2层的高层综合建筑，建筑总高度为79.9米，因为城市管网常年可资用水头45mH2O远不能满足用水要求，故需考虑二次加压提升供水。
另外为了充分利用市政压力，考虑-2—6层采用市政管网直接供水。
这样加压方式有了两种方案：
水泵水箱联合供水和变频泵供水。
方案简图如下：
图2.1不同的两种供水方案原理图
1.1.2设计方案比较
1）定性比较
①方案一：
水泵、水箱联合供水方式
优点
1）系统简单，水泵设置数量少，设置费用降低，管理维护简单；
2）泵房面积小，不设置减压水箱，不占用楼层面积，使建筑面积发挥到最大的经济效益。
缺点
1）水泵运行动力费用高；
2）屋顶水箱容积大，对建筑结构和抗震不利；
3）有二次污染的可能。
②方案二：
变频泵并联供水
优点：
1）集中管理，系统较为简单，节省管材；
2）省去高位水箱，有利于建筑的结构和抗震性；
3）无二次污染的可能；
缺点：
1）一次性投资较大，设备相对复杂；
2）供水安全性不高。
考虑到宾馆对压力稳定要求较高，而且建筑已经做出足够大的水箱间，所以方案一较优。
2）定量比较
1）工程量
方案工程量一览表
表2.1
加压泵
水箱进水管
高位水箱
低区给水立管
高区给水立管
高区给水横干管
引入管
方案一
变频泵
无
无
相同
相同
不同
相同
方案二
普通泵
有
有
2）投资
在进行工程投资比较的时候，仅进行相对比较，即只对两方案的不同部分进行比较，相同部分不进行比较，；
管道工程投资
表2.2
管道工程投资估算表
规格（mm）
DN70
DN80
单价（元/m）
74
74
数量（m）
79
33
总计（元）
5846
2442
水箱投资
水箱单价：
重庆主城区550元/m2；
水箱尺寸为：
L×B×H=2.5m×2m×1.5m，则表面积为（4+5）×1.5+2.5×2=18.5m2
故水箱的价格为：
550元/m2×18.5m2=10175元.
水泵投资
变频泵12000元/台
普通加压泵2500元/台，详见表2.4
3）运行费用
运行费用包括人工费，消毒费用和动力费用，方案一为变频泵加压供水，考虑一天三班，一班一个人，共3个人工；方案二为水泵水箱供水，考虑一天三班，一班一个人，工3.6个人工；每人每年工资福利费为1万元；
方案二为水泵水箱联合供水，存在水质污染的可能，采取投加液氯的办法防止水质二次污染，液氯的投加量按0.2mg/L投加，液氯单价按0.7万元/吨计。
动力费用主要考虑用电，电度电费为0.5元/度，运行方案见表2.5
总运行费用见表2.6；
总投资估算表
表2.3
项目
规格型号
单价
数量
（台）
投资
备注
变频泵
PSX-36-90-4
12000/台
2
24000
流量：
8.14L/S扬程：
80.65m
普通泵
ISG65-315B
2500/台
2
5000
流量：
5.61L/S扬程：
75m
水箱进水管
DN70
74元/m
80.6
5846
钢塑复合管
变频泵给水立管
DN80
74元/m
33
2442
钢塑复合管
水箱
2.5×2×1.5
550元/平米
1
10175
不锈钢
方案一投资总计（元）
26442
方案二投资总计（元）
21021
方案一运行时间表
表2.4
项目
设计秒流量
最高小时流量
平均小时流量
运行时间（h）
1
4
9.1
功率（kw）
5.12
4.12
3.1
用电量（kw/h）
5.12
16.48
28.21
运行费用比较表
表2.5
项目
方案一
方案二
工资福利（万元）
3
3.6
用电量（度）
49.81
104.5
单价（元/度）
0.5
0.5
电费（元/d）
24.905
52.25
消毒费用（元）
-
0.0076
运行费总计（万元）
3.91
5.51
设计方案比较结论
经上述经济比较，方案一的总投资为26442元，运行费用为3.91万元/年，方案二的总投资为21021元，运行费用为5.51万元/年，可以看出方案二的投资较经济，本建筑为集宾馆、商务、娱乐为一体的综合性建筑，要求供水安全性、供水系统稳定性较高，其次，变频本一般需进口，在运行过程中，检修和维护均不便，且自动控制系统较复杂，因此选择方案二为设计方案。
1.2给水系统的设计
1.2.1室外给水系统
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
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。
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；
3）室内给水管道的布置，不得妨碍生产操作；
③本设计宾馆供水采用上行下给式，下面市政管网直接供水的部分采用下行上给式，管材为PPR给水塑料管，立管布置在管道井中，支管采用暗装。
1.3给水系统的组成
宾馆部分：
市政给水管网→水表→防污隔断阀→室外给水环网→生活水池→水泵→高位水箱→室内管网
公共部分：
市政给水管网→水表→防污隔断阀→室外给水环网→室内管网
1.4贮存、增压设备及管材
1.4.1贮存设备
①生活水池
1）生活水池的有效容积应按进水量与用水量的变化曲线确定，当资料不足时，宜按最高日用水量的20％～25％确定。
2）生活水池的外壁与建筑本体结构墙面或其他池壁之间的距离，应满足施工的需要，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，顶板面与上面建筑本体板底的净空高度不应小于0.8m。
3）生活水池的材料应采用无毒无害的原料，严防水质的污染，而且要保证水池的不渗不漏。
本设计生活水池设于地下2层设备层的泵房内，采用不锈钢预制板制成，其设计尺寸为5.0×4.0×2.0m，其中水箱保护高度取0.3m，水池底标高－9.00m，水箱顶标高－7.00m。
水池有效容积为34m3。
②高位水箱
1）高位水箱的安装高度应按给水系统的最不利点处所需的水压确定，一般水箱的有效水深一般为0.7～2.5m。
2）当利用城市给水管网压力直接进水时应设置自动水位控制阀，但当水箱采用水泵加压进水时，进水管不得设置自动控制阀，应设置水箱水位自动控制水泵开停的装置。
3）高位水箱的制作应选择无毒、无害、不会污染水质的材料；水箱人孔、通气管或溢流管口要加强管理，防止水质的二次污染；
本设计高位水箱设于屋顶水箱间，采用不锈钢预制板制成，水箱设计尺寸为2.5×2.0×1.5m，其中水箱保护高度取0.3m，水箱采用条形基础，南北方向布置，高2m（经过热水管网校核必须抬高），则水箱底标高67.7m，水箱顶标高69.2m。
进水管位于最高水位以上0.15m，标高69.05m；出水在水箱底标高以上0.10m，标高68.7m。
水箱有效容积为6m3。
1.4.2增压设备
为保证高区生活用水的供应需在给水系统中设置水泵加压
①水泵的选择
1）水泵流量的确定：
应考虑1.1～1.2的余量，按设计流量的1.1～1.2选择。
2）水泵扬程的确定：
根据扬水高度、总水头损失及水箱入口的出流水头确定。
②建筑舒适性：
要求尽量降低水泵的噪声污染，因此需要对水泵进行隔震减震，主要措施有：
选用低流速、低噪声的水泵、水泵的进出水管上安装软街头（可曲挠橡胶接头）、水泵基座下安装橡胶隔震垫或橡胶隔振器等、水泵出水管道支架采用弹簧掉架等、管道穿墙或楼板处采用玻璃纤维。
③水泵吸水管和出水管的要求
水泵宜自灌吸水，每台水泵宜设置单独从水池吸水的吸水管，吸水管内的流速宜采用1.0～1.2m/s，吸水管应设置向下的喇叭口，喇叭口低于水池的最低水位不宜小于0.5m。
每台水泵出水管上应安装压力表、止回阀和阀门，必要时还要设水锤消除装置，自灌吸水的水泵吸水管上应安装阀门，并宜安装管道过滤器。
④泵房的布置
水泵基础高出地面的高度便于水泵的安装，不应小于0.1m；泵房内管道管外底距地面或管沟底面的距离，当管径≤150mm时不应小于0.2m；当管径≥200mm时不应小于0.25m。
泵房内宜有检修水泵的场地，检修场地尺寸宜按水泵四周有不小于0.7m的通道确定，主要的通道宽度应≥1.2m，泵房内机组的布置间距根据电机功率确定。
选择黄岩八一通用机械厂的ISG65-315B型单级立式离心泵两台，一用一备，流量5.56L/s，扬程101m，基础尺寸185×185，隔震垫规格JSD85，高260，转速2900r/min，电动机功率30kw。
1.4.3管材
生活加压水泵与水箱连接管采用热镀锌钢管、室外环网以及引入管均采用不锈钢管，生活给水采用PP－R冷水管。
1.5施工要求
1.5.1室外管道
室外管道采用DN150不锈钢管，连接成环状，管道采用法兰连接，在敷设室外给水管网时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室内管道
①室内管道PP－R给水塑料管采用热熔连接的形式，钢管焊接。
②室内管道立管采用明装的形式装设在管道井内，支管采用暗装的形式埋在空心墙内，高区和中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金属套管。
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。
2热水工程设计
2.1热水工程设计方案比较
2.1.1设计方案
由于只有7—16层宾馆供应热水，而宾馆部分给水采用了屋顶水箱供水，为保证冷水和热水压力保持基本一致，其热水方案同冷水，以下只进行水箱供水的方案比较。
2.1.2设计方案比较
又由于本建筑是宾馆，所以采用全循环24小时供水。
以下是两种供水方式的定性比较。
方案一：
集中加热
优点：
①水加热器集中，管理方便；
②加热设备效率较高，热水成本较低；
③各热水使用场所不必设置加热装置，占用总建筑面积较少；
④可以使用地下室或辅助建筑；噪音影响小，使用热水方便舒适。
缺点：
设备系统复杂，建设投资大，改造扩建困难，大修复杂。
方案二：
分散加热
优点：
①不需要耐高压的水加热器和热水管道；
②回水管道短,热损失小，运行费用经济。
缺点：
①水加热器分散设置，维护管理不便；
②水加热器、循环水泵设置在楼层内，防噪音要求高，热媒管道长。
2.1.3设计方案比较结论
根据以上优缺点比较，再结合本建筑的特点，由于是宾馆，热水的供应要求具有一定的可靠性，管理维修方便，采用集中加热供水。
2.2热水系统的设计
2.2.1室内热水制备、贮存系统
《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）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。
《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）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。
《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）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％。
本设计中采用半即热式燃气加热机组加热，采用热水箱贮存热水
2.2.2室内热水配水及回水系统
《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第5.2.14条规定：
当给水管道的水压变化较大且用水点要求水压稳定时，宜采用开式热水供应系统或采取稳压措施。
《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第5.2.10条规定，集中热水供应系统应设置热水回水管道，其设置应符合下列要求：
1）热水供应系统应保证干管和立管中的热水循环；
2）要求随时取得不低于规定温度的热水的建筑物，应保证支管中的热水循环，或有保证支管中热水温度的措施。
《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第5.2.10条规定：
循环管道应采用同程布置的方式，并设循环泵，采取机械循环。
本设计中为了保证热水和给水的压力平衡，高层建筑热水系统的管道系统应与给水管道系统的布置一致。
结合本建筑的特点，只考虑客房供热水，全循环24小时供水，循环管道应采用单立管回水系统，同程布置的方式，并采用机械循环，在加热机房层内设循环泵，保证热水系统立管循环。
热水系统流程如下：
生活水箱→热水机组→热水管网→配水点→回水管网→循环泵→加热机组
由高位水箱直接供水，回水横干管敷设于6F吊顶内，同样利用各层配水点排气。
冷水通过设于-2层水加热间的中央热水器采用机械全循环系统加热后，经热水管网输送到各用水点，保证任何时刻均达到设计水温（出水温度60oC，最不利点温度大于55oC）。
2.3热水系统的组成
2.4贮存、增压设备及管材
2.4.1贮存、增压设备
由于采用水箱供水，所以对流量有一定的调节作用，无需在设置贮存和增压设备。
2.4.2管材、保温及热变形防止
①热水管材
热水管道应选择耐腐蚀、安装连接方便可靠、符合饮用水卫生要求的管材和相应的配件。
一般可采用薄壁铜管、薄壁不锈钢管、铝塑复合管、交联聚乙烯管、PP-R管。
本设计水箱与加热机组连接的立管采用不锈钢管，其余采用PP-R热水管。
②热水管道的保温
为减少散热，热水供应系统的配水干管、水加热器、贮水罐等要求采取保温措施。
1）保温层构造一般由保温、保护两层构成，保温做法有湿抹法（适于室内明装管道、地沟内的管道和阀门）、填充式（保温材料填充在管子、设备或阀门外包上特制套子、外壳或铁丝网内）、包扎式（将片状、绳状或带状保温材料包扎在管子和阀门外部，再用铁丝、金属箍或特制夹子扎紧而成）。
2）保温材料应选择导热系统小、耐热性高、具有一定机械强度、不腐蚀金属、价格低廉的材料，常用的保温材料；石棉、矿渣棉、玻璃纤维棉等。
3）管道保温的最小厚度根据计算求得，但是管道保温并非越厚越好，保温层越厚表面积也越大，超过一定的限度反而会使管道热损失增加。
本设计中为方便施工采用包扎式保温，保温材料采用玻璃棉毡。
③给水附件
DN>50mm的管道及环网上设置闸阀，DN<50mm的管道上设置截止阀，
2.5施工要求
2.5.1室内管道
①热水管道采用不锈钢管时，其连接形式采用法兰连接。
②热水管道立管采用明装的形式装设在管道井内，支管采用暗装的形式埋在空心墙内。
同时在管道施工时，注意防漏、防露等问题。
③热水立管上设阀门进行调节流量和压力。
④热水立管与水平干管相连时，立管上应加弯管。
⑤热水管穿屋面板、楼板、墙壁时需设金属套管，套管高出地面≥50mm。
⑥热水横管坡度为0.003，以便放气和
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