建筑给水排水工程毕业设计

1、第一部分 设计任务书及设计资料1.1 设计依据及参考资料(1) 建筑给水排水工程 (第四版 )(2) 给水排水工程制图(3) 建筑给水排水设计手册(4) 高层建筑消防设计手册(5) 给水排水标准图集(6) 房屋建筑制图统一标准 (GB/T5001 - 2001)(7) 给水排水制图标准(GB/T50106 - 2001)(8) 建筑给水排水设计规范 (GB50015 - 2003)(9) 高层民用建筑设计防火规范(GB50045 - 95)(10) 自动喷水灭火系统设计规范(GB50084 - 2001)(11) 汽车库、修车库、停车场设计防火规范(GB50067 - 97)1.2 设计原始资

2、料一 . 工程概况该大楼位于广州市，是集商业、写字楼于一体的综合性商务大厦。建筑面积为610m2 ，包括两层地下室； 地面 21 层。其中负一层为车库 (战时掩蔽工事) ；负二层为设备用房， 包括水泵房、水池、空调机房等；地面首层到四层为商场；五层以上为写字楼。 根据建筑的性质、 用途及兴建单位的要求， 室内设有完善的给水排水卫生设备， 要求给 水安全可靠， 设独立的消火栓系统及自动喷水系统。 每个消火栓箱内设电钮， 消防时直 接启动消防泵。生活用水泵要求自动启动。管道全部暗装敷设。二. 市政给水排水资料1. 给水水源本建筑以该建筑物南面的城市给水管网作为水源，其给水干管管径为DN 300，管

3、顶埋深为地面以下 1.0m ，常年可提供的工作水压为 260 kpa ( 26 mH 2 O )。从给水干管取 水，由 DN 200 水管引入到大楼地下水池。2. 排水条件1 ) 城市排水管网为污、 雨水分流制排水系统。 建筑物南面有城市污水管道和雨水管道，其管径为DN 400,管顶距地面下2.0 m，坡度i =0.005。（2） 室内粪便污水和洗涤废水采用分流制排放，粪便污水经化粪池处理后和洗涤废水一SYS压力起排入市政污水管道。（3）厨房、餐厅、酒楼和员工食堂的污水经隔油池后，再和客房污水汇合，由式生物处理装置处理后排入市政污水管道。（4）汽车废水排到集水坑收集，经气浮池处理后，再排入市政

4、污水管道。（5）泵房、消防专用电梯井等均设集水坑收集，用泵抽升后排入市政污水管道。（6）汽车坡道处设集水坑收集污水，再用泵抽升后排入市政污水管道。（7）雨水经专用雨水立管排入首层雨水井，再排入市政雨水管道三. 卫生设备1. 地面一层到四层，每层设蹲式大便器2个、洗手盆1个。2. 五层到二十一层，每层设蹲式大便器6个、洗手盆4个、小便斗2个。四. 建筑图纸资料（1）地下一层平面图；（2）地下二层平面图；（3）首层平面图；（4）二至三层平面图；（5）四层平面图；（6）五至二一层平面图；（7）天面平面图；（8）机房（天面）平面图。1.3设计内容（一）设计计算书一份，主要包括下列内容：1 分析设计资料

5、，确定建筑内部的给水方式，排水体制几消防系统。2 用水房间卫生器具及管道的布置。3室内外管道材料、设备的选用及敷设安装方法。4 建筑内部给水排水系统的计算。（1）生活给水系统的计算（2）生活排水系统的计算（3）雨水排水系统的计算4）消火栓给水系统的计算5）湿式自动喷水灭火系统的计算 5其他构筑物的选用与计算6室外管道定线布置及计算（定出管径、管坡等数据及检查井的井内底标高、井内径，化 粪池进出管的管内标高等） 。（二）绘制下列施工图纸1各层给水排水平面图2生活给水系统原理图3生活排水系统原理图4雨水排水系统原理图 5消火栓给水系统原理图 6湿式自动喷水灭火系统原理图7卫生间给水排水放大图8水泵

6、房放大图9，水箱管道施工图10施工图说明。- 7 -第二部分设计计算书第一节给水系统设计与计算一、设计说明（一）给水方式选择市政外网可提供的常年资用水头为0.26MP，远不能满足建筑内部用水要求，故考虑二次加压。经技术经济比较，室内给水系统拟采用分区减压给水方式，由水泵统一加压，下区供水利用减压阀减压，水泵的转速随着用水量的变化而自动调节，运转灵活。该方式具有供 水可靠；设备及管材较少，投资省；设备布置集中，便于维护管理等优点。（二）给水系统分区本建筑共21层，所选用卫生器具给水配件处的最大静水压力为300350KPa，故该建筑供水分3区，14层为一区，513层为二区，1421层为三区。一区由

7、室外市政给水管网直接供水，给水管网采用下行上给式。（三）本建筑的给水系统由引入管，水表节点，给水管道，给水附件，地下贮水池，水泵与水箱设备等组成。（四）水泵选择三区生活水泵选用65DLX 6型立式多级分段式离心泵，流量Q=30m3/h，扬程H =96m，转速n =1450r/min，效率=62% 轴功率为12.66 kw，电机功率为 15kw ,电机型号 Y160L-4（B5）安装尺寸为 H L B =1796 mm X 260 mm x 430 mm。二区生活水泵选用65DLX 4型立式多级分段式离心泵，流量Q =30 m3 / h，扬程H =64m，转速n =1450r/min，效率=62

8、% 轴功率为 8.44 kw，电机功率为 11kw ,电机型号 Y160M-4（B5）安装尺寸为 H L B=1796mm X 260mm x 430mm。（五）给水管道布置与安装1、各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用给水塑料管，采用承插式接口，用弹性密圭寸圈连接。2、 管道外壁距墙面不小于150mm ,离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙，梁，柱净距不小于 50mm，支管距墙、梁、柱净距为2025mm。3、 给水管与排水管道平行，交叉时，其距离分别大于0.5 m和0.15m，交叉给水管在 排水管上面。4、立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面1020mm 。5、在立管横支管上设阀

9、门，管径DN50mm 时设闸阀， DN5 L/s故水枪喷射流量为 5.5 L/S。 龙带采用帆布、麻织水带，查表得：Az=0.0043，水龙带沿程水头损失按下式计算：2 2hd = AzLdqxh =0.0043 x 25x 5.5 =3.25 ( mH 2O / =31.85 kPa 消火栓出口压力按下式计算：H xh = H d H q =19.19+3.25=22.44 mH 2O 3考虑股水柱作用，消防立管实际流量为16.5L/S ,选DN125钢管，v=1.24m/s,1000i=23.50。 考虑该建筑发生火灾时能保证同时供应4股水柱，消火栓用水量Q=4X 5.5=22L/s 。消

10、火栓环状给水管，采用DN125钢管，v=1.66m/l,1000i=41.7。 水池最低水位至高区管网管道长度为64.2m,最不利消火栓立管到高区管网底环长度48.2m，沿程水头损失为he=E iL=0.0417 x 64.2+0.0235 x 48.2=3.81 mH 2O =37.35kPa局部水头损失按沿程水头损失10%十，则总水头损失：h=1.1 刀iL = 1.1 x 3.81=4.19 mH 2O =41.08kPa3 消防水泵计算 高区最不利消火栓到消防泵的的高程差为Hz=81.2m，所以消防泵所需总扬程为；Hb 二HqhdhgH z=Hg+hz+Hxh=4.19+81.2+22

11、.44 = 107.83 mH 2。=1057 kPa消防水泵流量 Qb=5.5X 4=22 L/S选择消防水泵 2台，型号 DA 1-125-5，一用一备。其参数为：流量Q=25L/S，扬程Hb=116m，=75%，转速 n =2950r/min ;电机型号 Y225M-2/45，电机功率为 55 kW。水泵安装尺寸为：L x B=1766 mm x 800 mm.低区 最不利消火栓到消防泵的高层差为43.00m。消防立管22.00L/S, 采用DN125钢管，v=1.66m/l,1000i=41.7 。环管长度21.4m。沿程水头损失为：he=E iL=0.0417 x 21.4+0.04

12、17 x 43=2.69 mH 2O =26.33kPa局部水头损失按沿程水头损失10%十，则总水头损失：h=1.1 刀iL = 1.1 x 2.69=2.96 mH 2O =29.01kPa消防泵所需总扬程为；H b=hg+hz+H xh=2.96+43.00+22.44=68.40消防水泵流量 Qb=5.5x 4=22 L / S选择消防水泵 2台，型号 DA 1-125-3，一用一备。其参数为：流量Q=25 L/S，扬程Hb =69 m ,=75%，转速 n =2950r/min ;电机型号 Y200L 1-2/30，电机功率为 30kW。水泵安装尺寸为：L x b=1635 mm x

13、800 mm。4 减压阀及调压孔板的计算 减压阀前压力：P1=76.25-(76.25-36.80+3)x 1.1 x 0.0235=75.15 mH 2O =736.77kPa减压阀后压力：P2= Hxh+1.1 刀hL=22.44+1.1 x 44.10 x 0.0417=24.46 mH 2O =239.83kPa压力差： P= P1- P 2=496.94kPa选择Y44H 10型波纹管式减压阀；或根据减压比值：a = P1/P2= 75.15/24.46 = 3.07: 1,选择定比减压阀 YM43F 16P,定比值取3： 1。 当消防栓栓口处的压力超过 0.49 MPa时，应在消火

14、栓处设置调压设施，以减低消火栓处的压力，保证各层消火栓的正常使用。选择最不利管路，各层消火栓处的剩余水头按下式计算：FS=H)-(Z+ 刀 h+hxh)式中，耳为计算层消火栓处的剩余水头值， kPa; Fb为消防水泵扬程，kPa; Z为消防水 池最低水位或消防水泵与室外给水管网连接点至消火栓口垂直高度所要求的静水压，kPa;刀h为消防至水池或外网吸水送至计算层消火栓的消防管道沿程和局部水头损失之和，kPa;hxh为消火栓栓口处所需水压， kPa。换算剩余水头值按式 H = H 0 / V21 ,其中，v=5.5 10/3.140.07/2 2=1.43 m/s 2 H = H0/1.431 =

15、 0.49H ，根据H查建筑给水排水设计手册选择调压孔板孔径选择，具体计算见下表 表一7。表-7管道调压孔板计算消火栓编号所在楼层编号标咼差/ m剩余水头H0/(mHzO/kPa )换算剩余水头值H /(mH2O/kPa )消火栓管道管径D /mm孔板孔径/mm试验栓A73.147.5023.3070-2169.975.9237.2270-2066.7107.3852.6170-1963.5139.9868.6070-1860.3172.5884.5670-1757.1205.18100.5370-1653.9237.78116.5170221550.7270.78132.4870211447

16、.5302.98148.4670211344.3335.58164.4770201241.1368.18180.4170201137.9400.78196.387020试验栓B34.747.5023.370-931.580.1039.2570-828.3112.755.2270-725.1145.371.2070-621.9177.987.1770-518.7210.5103.1570414.5253.1124.027022310.3295.7144.90702126.1348.3170.67702011.1392.9192.527020-1-3.25439.00215.117019-2-6.

17、5473.5232.0270195.水泵接合器按高层民用建筑设计放火规范GB50045- 95:每个水泵接合器的流量按1015L/S计算。由于室内消防用水量为22L/S，故每个区分别设置 2个水泵接合器，型号为SQB1506局部增压设施由于水箱高度已定，则需校核水箱高度是否满足最不利消火栓所需压力。最不利消火栓实际流量为5.5 L/S，消防立管流量为16.5 L/S，管径d = 125mm, v=1.24m/s,1000i=23.50。 水箱到最不利消火栓(实验栓A)的管道长度L=16.3m。水箱到最不利消火栓所需压力为：H = hdHg 1.1il =22.44+1.1 X( 16.3 X

18、0.0235 ) =22.86 mH 2O =224.13 kPa水箱对最不利点的消火栓作用压力为3.15 m，不能满足最不利点的消火栓的水压要求，应设置稳压装置。气压罐低压 R =22.66-3.15=19.51mH 2O =191.28 kPa气压罐高压 P2 = P1 10=29.51 mH 2O =289.32 kPa根据高层民用建筑设计防火规范GB50045-95规定：气压给水设备的气压水罐其调节水量为2支水枪30秒的用水量，即：3Vs =2 5 30 = 0.30m- 45 -Vo = -Vs /(1 - : ) =1.05 X 0.30/ (1-0.70 ) =1.05 m333

19、选择SDio00-6气压罐给水设备，其有效容积为0.251 m ,总容积为1.44 m。2台50DL X 4增压泵，一备一用。水泵参数为：流量Q=2.5L/s，扬程HP=53.2m，电机功率5.5 kw，电机型号 Y112M-4(B5)。(二)闭式自动喷水灭火系统的设计计算1 本建筑物属中危险等级，其基本设计数据为：设计喷水强度为6.0 L/(min m2)，作用面积200m2，喷头工作压力0.1 MPa，设计喷水量20L/s。2 喷头的选用与布置本设计采用作用温度为 68C闭式玻璃球喷头，考虑到建筑美观，采用吊顶型玻璃球喷头， 喷头的水平间距一般为2.8 m，不大于3.6 m，个别喷头受建筑

20、物结构的影响，其间距适当增减，但距墙不小于 0.5 m，不大于1.8 m。3. 系统的竖向分区由于湿式闭式自动喷水灭火系统的每个报警阀控制喷头数不宜超过800个，因此分区如下：下区负二层四层；上区五层二十一层。4. 系统的设计流量系统的设计流量：Qs=30L/s5. 水力计算报警阀以后的管道采用镀锌钢管。根据设计，绘制系统(见图纟纸)与最不利层喷头和管道布置图(见 图3、图4),按特性系 数法进行管道水力计算。从最不利喷头1开始，以开放喷水的喷头处、管径变更处、管道分枝连接处依次进行编号计算，直至喷淋水泵。高区最不利管路为节点为116喷淋泵，低区最不利管路为节点110喷淋泵；管段累计流量增加到

21、30L/S，达到中级危险级设计流量时，以后管段均按30L/S计算水头损失，计算过程与方法如下： 支管12末端喷头1在规定最小工作压力H1=10mH2O作用下，按公式(q1 =. H1 )计算喷头出水量(10 P用mH2O表示时，k取0.42 )。q =k. H =0.42 10 =1.33 ( L/s)管道流量 Q1 q1 1.33L/s, Q；/ =1.332=1.77 ( L2 / s2) 按公式(h/二AL1/Q122 )计算管道沿程水头损失：2二=0.4367 X 2.8 X 1.77=2.16 mH 2O = 21.82kPa 喷头2水压：H2 = M=10+2.16=12.16 m

22、H 2O ；喷头2出水量1/2 1/2q2=k(H 2)=0.42X (12.16) =1.46( L/s); 管道流量：2 2 2 2 Q2J3 =q2Q12= 1.33+1.46=2.79 (L/s ) ；Q2； =2.79(L /s )。H3=H2+h23=13.53 mH 2O。 a3 管道流量与 12 的一样，即 Q2a3=1.77 ( L2/s2 ) , H、3= 11.08mH2O 管段34的流量：在节点3实际压力 出=13.53 mH 2O作用下，a3管段实际流A tryA量为：Qa3=Qa3(H3/H3)=1.33 X (13.53/11.08) =1.47 ( L/s) 依此类推可计算，详细计算结果见下表表一8 (计算简图见 图一3表-8上区闭式自动喷水灭火系统水力计算节点编号管段编号特性系数节点水压mH 2O节点