建筑给排水综合设计例题

1、综合设计例题综合设计例题一、设计任务与设计资料一、设计任务与设计资料1. 1. 设计任务设计任务 某城市拟建一栋某城市拟建一栋7层宾馆，层宾馆，总面积总面积5000m2,客房有一室客房有一室一套及两室一套两种，每套一套及两室一套两种，每套均设有卫生间，内有浴盆，均设有卫生间，内有浴盆，坐便器各一件，共设坐便器各一件，共设84套套294个床位。本工程设计任个床位。本工程设计任务为建筑工程单项工程中的务为建筑工程单项工程中的给水（包括消防水），排水给水（包括消防水），排水及热水供应单位工程项目。及热水供应单位工程项目。2. 设计资料设计资料（1）建筑设计资料：）建筑设计资料： 建筑物设计总平面图，

2、建筑分层平面图及剖面图。建筑物设计总平面图，建筑分层平面图及剖面图。 该建筑为该建筑为7层，另有地下室一层。除地面上一层层高为层，另有地下室一层。除地面上一层层高为3.3m外，外，27层及地下室均为层及地下室均为3.0m。7层上设高度为层上设高度为0.8m的闷顶。的闷顶。在对应于门厅的屋顶以上有阁楼在对应于门厅的屋顶以上有阁楼2层。水箱可置于第二层阁层。水箱可置于第二层阁楼内。室内外高差为楼内。室内外高差为1.0m。冻土深度为。冻土深度为0.8m。（2 2）城市给水、排水管道现状：）城市给水、排水管道现状： 本建筑物南侧的城市道路宽，有城市给水干管可作为该建本建筑物南侧的城市道路宽，有城市给水

3、干管可作为该建筑物的水源。其管径筑物的水源。其管径DN300DN300，常年可提供的工作压力为，常年可提供的工作压力为190kPa190kPa，管顶埋深为地面以下，管顶埋深为地面以下1.0m1.0m。 城市排水管道在本建筑物北侧，其管径城市排水管道在本建筑物北侧，其管径DN400DN400，管顶距室外，管顶距室外地面以下地面以下2.0m2.0m。二、二、 设计方案确定设计方案确定1. 给水工程给水工程根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的工作水压为工作水压为190kPa，故室内给水方式拟采用上下，故室内给水方式拟采用上下分区供水方式。即分区供水方式

4、。即13层及地下室由室外给水管层及地下室由室外给水管网直接供水，采用上行下给方式，网直接供水，采用上行下给方式，47层为设水层为设水泵、水箱联合供水方式，干管上行下给。因为市泵、水箱联合供水方式，干管上行下给。因为市政给水部门不允许从市政管网直接抽水，故在建政给水部门不允许从市政管网直接抽水，故在建筑物地下室内设储水池。屋顶水箱涉水位继电器筑物地下室内设储水池。屋顶水箱涉水位继电器自动启闭水泵。自动启闭水泵。2. 排水工程排水工程为减小化粪池容积和便于以后增建中水工程，为减小化粪池容积和便于以后增建中水工程，室内排水系统拟使粪便污水与洗涤污水分质分室内排水系统拟使粪便污水与洗涤污水分质分流排放

5、，即在每个竖井内分别设置两根排水立流排放，即在每个竖井内分别设置两根排水立管，分别排放粪便污水和洗涤污水，排出室外管，分别排放粪便污水和洗涤污水，排出室外后，粪便污水经粪池处理后，再与洗涤污水一后，粪便污水经粪池处理后，再与洗涤污水一起排至城市排水管网。起排至城市排水管网。 3. 热水供应工程热水供应工程 室内热水采用集中热水供应系统，即冷水在设于室内热水采用集中热水供应系统，即冷水在设于底层的容积室加热器中加热后，经室内热水管网底层的容积室加热器中加热后，经室内热水管网输送到用水地点。蒸汽来自该建筑附近的锅炉房，输送到用水地点。蒸汽来自该建筑附近的锅炉房，凝结水采用余压回水系统流回锅炉房的凝

6、结水池，凝结水采用余压回水系统流回锅炉房的凝结水池，冷水由屋顶水箱供给。热水管网采用下行上给全冷水由屋顶水箱供给。热水管网采用下行上给全循环供水方式。每日循环供水方式。每日8：0024：00共工作共工作16小时。小时。加热器热水温度为加热器热水温度为70，冷水计算温度为，冷水计算温度为1010。4. 4. 消防给水消防给水 室内消防给水系统按建筑消防防火规定可采用消室内消防给水系统按建筑消防防火规定可采用消防与生活合用消火栓给水系统。设两根消防竖管防与生活合用消火栓给水系统。设两根消防竖管置于各层门庭及走廊内。置于各层门庭及走廊内。 由于给水系统为分区供水，消防栓竖管不分区，由于给水系统为分区

7、供水，消防栓竖管不分区，故最后确定采用消火栓独立系统，仅高位水箱存故最后确定采用消火栓独立系统，仅高位水箱存有十分钟消防贮水与消火栓管网连通。消防泵独有十分钟消防贮水与消火栓管网连通。消防泵独立设置。每个消火栓口径为立设置。每个消火栓口径为65mm65mm单栓口，水枪喷单栓口，水枪喷嘴直径为嘴直径为19mm19mm，充实水柱为，充实水柱为12m12m，采用麻织水带直，采用麻织水带直径为径为65mm65mm，长度为，长度为15m15m。消防泵吸水直接从给水进。消防泵吸水直接从给水进户管抽吸。户管抽吸。 5. 5. 管道的平面布置与敷设管道的平面布置与敷设 室内给水，排水及热水立管均于竖井内。下区

8、给室内给水，排水及热水立管均于竖井内。下区给水的水平干管，热水的水平干管及回水干管，消水的水平干管，热水的水平干管及回水干管，消防给水的水平干管和排水横干管等均设于地下室防给水的水平干管和排水横干管等均设于地下室天花板下面。消防竖管设于相邻的房间内，明装。天花板下面。消防竖管设于相邻的房间内，明装。屋顶水箱的进水横管，容积式加热器供水管均设屋顶水箱的进水横管，容积式加热器供水管均设于闷顶之中。于闷顶之中。 给水管的室外部分采用给水铸铁管，室外部分采给水管的室外部分采用给水铸铁管，室外部分采用镀锌钢管。排水管的室外部分采用灰混凝土管，用镀锌钢管。排水管的室外部分采用灰混凝土管，室内部分采用排水铸

9、铁管。室内部分采用排水铸铁管。 三、三、 设计计算设计计算1. 1. 室内给水系统室内给水系统 （1）给水用水量定额与时变化）给水用水量定额与时变化根据建筑物的性质和室内卫生设备的情况，由根据建筑物的性质和室内卫生设备的情况，由建筑给水排水设计规范建筑给水排水设计规范选用选用qd=300L/(床床.d)，时变化系数时变化系数Kh=2.0。（2）最高日用水量）最高日用水量（3）最高日最大时用水量）最高日最大时用水量d/2m.8810003002943ddmqQh/35m. 70 . 2242 .883hdhKTQQ（4）设计秒流量）设计秒流量gkNN0.2 qgg本工程为旅馆，查表得本工程为旅馆

10、，查表得2.5，k=0，故设计秒流量公式可写，故设计秒流量公式可写为为ggq0.5N（5）屋顶水箱容积）屋顶水箱容积bbsb4KqCV 47层得生活用冷水由水箱供水，层得生活用冷水由水箱供水，13层生活用冷水虽然不层生活用冷水虽然不由水箱供水，但考虑市政给水事故停水，水箱仍应短时供由水箱供水，但考虑市政给水事故停水，水箱仍应短时供下区用水（上下设连通管），故水箱容积应按供下区用水（上下设连通管），故水箱容积应按供17层全部层全部用水确定。用水确定。3sb2 7.35V0.61m4 6bbsb4KqCV消防水箱容积为消防水箱容积为30m. 91000601015100060TqVxxhf水箱总容

11、积为水箱总容积为3fsb9.61m9.00.61VV根据水箱间尺寸，选用根据水箱间尺寸，选用3.3m2.1m1.8m(长长宽宽高高)水箱，水箱，其实际有效容积其实际有效容积10.0m3。3bhqQ7.35m /h又因水泵供水管道不与配水管网连接，故选又因水泵供水管道不与配水管网连接，故选（6）地下室内贮水池容积）地下室内贮水池容积 本设计上区为设水泵、水箱给水方式，因为市政给本设计上区为设水泵、水箱给水方式，因为市政给水管网不允许直接从管网抽水，故地下室须设生活水管网不允许直接从管网抽水，故地下室须设生活消防共用贮水池，其容积为消防共用贮水池，其容积为sfblbVV)TQ-(QV。水泵运行间隔

12、时间，；水泵连续运行时间，；水池进水量，；水泵出水量，hThThmQhmQtblb/33经验：经验：dSQV%25%20，不得大于，不得大于48h的用水量。的用水量。（6）地下室内贮水池容积）地下室内贮水池容积 本设计上区为设水泵、水箱给水方式，因为市政给本设计上区为设水泵、水箱给水方式，因为市政给水管网不允许直接从管网抽水，故地下室须设生活水管网不允许直接从管网抽水，故地下室须设生活消防共用贮水池，其容积为消防共用贮水池，其容积为sfblbVV)TQ-(QV其中，进入水池的进水管取其中，进入水池的进水管取DN50，估算进水量为，估算进水量为h/7m.82s/23L78 . 92405. 01

13、4. 3)hH(2g4dq322L（6）地下室内贮水池容积）地下室内贮水池容积 sgfsVVVVblbblbbsTQQTQTQV)()(lbtlQQTQ。水泵运行间隔时间，；水泵连续运行时间，；水池进水量，；水泵出水量，hThThmQhmQtblb/33dSQV%25%20经验：经验：，不得大于，不得大于48h的用水量。的用水量。且满足且满足理论理论 ：式中：式中： 此值远大于水泵出水量此值远大于水泵出水量qb7.35m3/h，计算上可取，计算上可取(qb-q1)Tb=0。因无生产用水和消防贮备，计算上取。因无生产用水和消防贮备，计算上取Vs=0 。但实际上要考虑到水泵不能从市政管网抽水，。但

14、实际上要考虑到水泵不能从市政管网抽水，这就必须贮水池这就必须贮水池,水箱中生活和消防用水调节容积为水箱中生活和消防用水调节容积为9.61m。又考虑到市政给水停水不会造成室内用水。又考虑到市政给水停水不会造成室内用水困难，故取水箱容积的困难，故取水箱容积的2倍作为贮水池容积。其尺倍作为贮水池容积。其尺寸为寸为4.2m2.6m1.8m20m3。(7)(7)室内所需压力室内所需压力 4321HHHHHkpaHkpahHkpamHy15663 . 1513 . 1911 . 98 . 00 . 23 . 61525. 1531),25(321可知及表根据图计算结果见表层管网水力下区图根据计算用图kpa

15、HkpaHQKKQHBBB17891. 515669191. 5144)6 . 31 . 8(144100120100.242max24故因可得水表性能系数查表计算算水表水头损失按下式计 H H值与市政给水管网的工作压力值与市政给水管网的工作压力190kPa190kPa相近相近, ,可满足可满足1-31-3层层供水要求供水要求, ,不再进行调整计算。不再进行调整计算。 上区上区4-74-7层管网水力计算结果见表层管网水力计算结果见表5-25-2，计算用图，计算用图5-35-3。 根据图根据图5-35-3及表及表5-25-2可知可知 321323215 .30155 .15155 .153 .

16、19 .113 . 1522 . 54 .216 .26HHHkpaHHkpaHkpahHkPamHy即水箱最低水位与上行水平干管的高度大于管道水头即水箱最低水位与上行水平干管的高度大于管道水头损失与最不利点流出水头之和，说明水箱安装高度可损失与最不利点流出水头之和，说明水箱安装高度可以满足供水要求。以满足供水要求。（8 8）地下室加压水泵的计算）地下室加压水泵的计算 如图如图5-45-4所示，本设计的加压水泵是为所示，本设计的加压水泵是为4-74-7层给水管层给水管网增压，即仅供水箱不直接供水到管网工况，故水泵网增压，即仅供水箱不直接供水到管网工况，故水泵出水量按最大时用水出水量按最大时用水

17、7.35m/h(2.04L/s)7.35m/h(2.04L/s)。由钢管水力计算表可查得，当水泵出水管侧由钢管水力计算表可查得，当水泵出水管侧Q=2.04L/sQ=2.04L/s时，时，DN80, v=0.41m/s, i=5.8mmHDN80, v=0.41m/s, i=5.8mmH2O/mO/m。水。水泵吸水管侧，同样可查得泵吸水管侧，同样可查得DN100, v=0.23, DN100, v=0.23, i=1.51mmHOi=1.51mmHO。 压水管长度为压水管长度为45.54m,45.54m,其沿程水头损失为其沿程水头损失为 kpakpaOmHhmkpaOmHhyy4 . 33 .

18、1)02. 06 . 2(02. 0002. 010005 . 151. 1,5 . 16 . 226. 010054.458 . 522失为故水泵的管路总水头损其沿程水头损失为吸水管长度 水箱最高水位与底层贮水池最低水位之差水箱最高水位与底层贮水池最低水位之差27.20-(-27.20-(-2.84)=30.04mH2.84)=30.04mH2O=300.4kPa.O=300.4kPa.水箱进水浮球阀的流水箱进水浮球阀的流出水头取出水头取20kpa20kpa 故水泵扬程故水泵扬程 kpaHb8 .3374.32204 . 34 .300水泵出水量如前所述为水泵出水量如前所述为7.35m/h.

19、7.35m/h. .,)4,/147,420350(20032503其中一台备用两台据此选得水泵kWNhmQkpaHAIS2.2.室内消火栓给水系统室内消火栓给水系统 消火栓口处所需水压消火栓口处所需水压kdqxhHhHH其中其中Hk=0Hk=0。喷嘴所需水压。喷嘴所需水压为为查查建筑给水排水设计规范建筑给水排水设计规范得得B=1.577,B=1.577,水枪喷嘴的流量为水枪喷嘴的流量为 sLsLBHqqxh/0 . 5/2 . 59 .16577. 1kpaOmHHaHaHmfmfq1699 .161221. 10097. 011221. 111022220.0043 15 5.21.741

20、7.4kPa169 17.4186.4kPadzdxhdxhhA L qmH OhH查表，得查表，得A Az=0.0043=0.0043，水头损失为，水头损失为 按图按图5-55-5以枝状管路计算，如图所以枝状管路计算，如图所示，选计算管路并计算管段。配示，选计算管路并计算管段。配管水力计算结果见表管水力计算结果见表5-35-3。其中管。其中管径因栓口为径因栓口为6565，故均选为，故均选为100100。 管路总水头损失为管路总水头损失为 kpaHw1 .451 . 141消火栓给水系统所需总水压消火栓给水系统所需总水压H H应为应为 选消防泵选消防泵IS80-50-200IS80-50-20

21、0两台（一台备用）两台（一台备用） kWNkpaHsLQ15,550450,./8 .173 . 8sLQkpaHHHHxwxhx/6 .152 . 535 .4251 .454 .1861941为按消火栓灭火总用水量3.3.建筑内部排水系统建筑内部排水系统 本设计各型卫生间、卫生器具的种类完全一致，仅平面布本设计各型卫生间、卫生器具的种类完全一致，仅平面布置不同：每根粪便污水立管、每根洗涤污水立管的当量负置不同：每根粪便污水立管、每根洗涤污水立管的当量负荷各自相等。采取分流排放后，则同一卫生间内接入横支荷各自相等。采取分流排放后，则同一卫生间内接入横支管的卫生器具数量较少，故排水横支管可不进

22、行计算。本管的卫生器具数量较少，故排水横支管可不进行计算。本项计算仅对立管之底部与出户管相连接处的设计秒流量进项计算仅对立管之底部与出户管相连接处的设计秒流量进行校核。行校核。 （1 1）粪便污水管）粪便污水管 立管底部与出户管相连接处的设计秒流立管底部与出户管相连接处的设计秒流量按下式计算。量按下式计算。 sLqNqpu/75. 40 . 22675 . 212. 012. 0max此值大于此值大于DN100DN100无专用通气立管排水能力（无专用通气立管排水能力（4.5L/s4.5L/s）, ,但小但小于于DN100DN100有专用通气立管或主通气立管排水能力有专用通气立管或主通气立管排水

23、能力(9L/s)(9L/s)。本设计选用排水立管单立管排水系统。本设计选用排水立管单立管排水系统。 出水管的管径由出水管的管径由建筑给水排水设计规范建筑给水排水设计规范查得查得qu=4.75L/s=4.75L/s，h/d=0.6,DN150=0.6,DN150时相应坡度为时相应坡度为0.007,0.007,其排水量其排水量为为8.46L/s(8.46L/s(此值大于此值大于4.75L/s)4.75L/s)、流速为、流速为0.78m/s,0.78m/s,即安全可即安全可用。用。 （2 2）洗涤污水管）洗涤污水管 立管底部与出户管相连接处的设计秒流量立管底部与出户管相连接处的设计秒流量按下式计算。

24、按下式计算。 sLqNqpu/17. 30 . 127)375. 0(3 . 012. 0max此值小于此值小于DN100DN100无专用通气立管的排水能力。本设计选用无专用通气立管的排水能力。本设计选用DN100DN100单立管排水系统。单立管排水系统。出户管的管径由出户管的管径由qu=3.17L/s=3.17L/s，查表得，查表得h/d=0.5，DN100时，相时，相应坡度为应坡度为0.02，流速为，流速为0.93m/s,通水能力为通水能力为3.72L/s，既安全，既安全可靠。可靠。 4. 建筑内部热水系统建筑内部热水系统（1）热水耗量：）热水耗量： 按要求去每日供应热水时间为按要求去每日

25、供应热水时间为16h，取计算用的热水供水温，取计算用的热水供水温度为度为70，冷水温度为，冷水温度为10，混合水温为，混合水温为4040。 由表取由表取6565的热水量定额为的热水量定额为150L/(d150L/(d.床床) )。 h/17m.141642.4016. 516QKQC70d/4m.4060551 .44107010651 .44QC70d/1m.441000150294QC653dRhr3dR3dR为热水的最大日消耗量应算的热水的最大日消耗量计折合热水的最大日耗量为（2）小时耗热量）小时耗热量h/3562338kJ107019. 4100017.14tCQQBr（3）容积式加热

26、器）容积式加热器 已知，蒸汽表压为已知，蒸汽表压为1.96105Pa，即其绝对压强为，即其绝对压强为2.94105 Pa；相应的饱和温度为；相应的饱和温度为ts=133。 mcmzczj22Pjtttt1070t13393 C222K272kJ/(mhC),527Q3562338F(1.11.2)1.1521.6mK t0.75 2721 93 热媒与被加热水计算温度差为容积式水加热器的传热系数所需加热面积按式（）计算。132530b1 0.93562338 16V22672kg70 104.19S154-10V15m ,F20.40m .容积式水加热器容积，不考虑备用，可按式（）计算。选用标

27、准图号容积式水加热水器两台，每台（4）热水配水管网）热水配水管网 计算草图如图计算草图如图5-6所示。配水管所示。配水管网的水力计算见表网的水力计算见表5-4. 应该说明的是配水管网水力计算中的设计秒流量公应该说明的是配水管网水力计算中的设计秒流量公式与给水管网计算相同，当式与给水管网计算相同，当N4时按时按100%计，但需计，但需查热水水力计算表。查热水水力计算表。按照表按照表5-4和图和图5-6，配，配水管网中计算管路总水水管网中计算管路总水头损失为头损失为34.561.3=44.9kPa,加热加热器出水口与最不利供水器出水口与最不利供水点的几何高差为点的几何高差为20.8m。则配水管网所

28、需水压为则配水管网所需水压为20.810+44.9+15=268kPa. 又因为水箱生活用水量最低水位标高为又因为水箱生活用水量最低水位标高为27.05m，与加热器，与加热器出 口 的 几 何 高 度 差 为出 口 的 几 何 高 度 差 为 2 6 . 7 m ， 连 接 管 水 头 损 失 为， 连 接 管 水 头 损 失 为1.311.943.510=6.2kPa,实有水压为实有水压为269.8kPa大于配水大于配水管网所需水压管网所需水压268kPa，满足要求，配水管不需再调整计算。，满足要求，配水管不需再调整计算。（5）热水循环管网）热水循环管网 其热力计算结果见表其热力计算结果见表5-5，表，表5-6 ），计算列入该栏内。保温厚度管外径（考虑有保温厚度构成的）和按管外径（不保温管段，度取其中保温管段保温层厚）计算。栏管段热损失按式（第栏内。表中第成果列入表故不进行调整。因为。、经计算分别得到即及查表求得按图即按以下公式计算取面积比降温法，栏管段起、终点水温采中第应该说明表2DD30mm1tDLKq4151055655C70C02. 7tC02. 7.tC60.5tC60039tC60.27tC60.18tC60.08tC60tm/C21. 02 .486070t,2m.48F65ftttFTt655s121276543222czh/234kg