某综合楼建筑给水排水工程设计方案培训资料

资料范本资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载某综合楼建筑给水排水工程设计方案培训资料地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容毕业设计设计题目某综合楼建筑给水排水工程设计方案二学生姓名 吴雨晴学 号 20103885专业班级 给水排水工程10-1班指导教师 徐得潜院系名称土木与水利工程学院2014 年 06 月 07 日目录中文摘要 1英文摘要 21前言 31.1工程概况 31.2设计任务 31.3设计方法 31.4设计依据 42建筑给水系统 52.1建筑内部给水系统设计说明 52.2建筑内部给水系统设计计算 53建筑排水系统 183.1建筑内部排水系统设计说明 183.2建筑内部排水系统设计计算 183.3雨水排水系统设计说明 343.4雨水排水系统设计计算 344室内消防给水系统 374.1消火栓给水系统设计说明 374.2消防池和水箱容积计算 374.3消火栓给水系统设计计算 384.4自动喷水灭火系统设计计算 495建筑热水系统 565.1热水供应系统设计说明 565.2热水供应系统设计计算 566结束语 867谢辞 878参考文献 88某综合楼建筑给水排水工程设计方案二摘要：本工程为一高层综合楼，主楼裙房4层，倒班楼为5到30层，办公楼为5到26层，地上部分高99.45米，地下部分高12.65米，地下共三层，内有车库和职工食堂。建筑占地面积6000平方米，总建筑面积97566平方米，为一类高层建筑。本次设计主要包括给水系统，排水系统，雨水系统，热水供应系统，消火栓给水系统以及自动喷水灭火系统。给水系统采用水池水泵水箱联合供水方式，分四个区，地下3层到4层为Ⅰ区，倒班楼5到14层为Ⅱ区，15到24层为Ⅲ区，25到30层为Ⅳ区；办公楼5到13层为Ⅱ区，14到19层为Ⅲ区，20到26层为Ⅳ区。Ⅰ区由市政水压直接供水，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ区由高位水箱减压供水。排水采用污废合流体制，厨房污水单独收集经隔油池后排至市政污水管网。雨水系统采用内排水系统。消防系统包括消火栓系统和自动喷水灭火系统，采用临高压给水系统，火灾初期10分钟灭火用水由屋顶高位水箱提供，后期由水泵提供。热水供应系统采用全循环方式，水加热器放在地下三层设备间内。关键词：综合楼给水系统排水系统消防系统热水系统设计OptiontwoofacomplexbuildingwatersupplyanddrainageengineeringdesignAbstract:Theprojectisahigh-risecomplexbuilding.Thepodiumofthemainbuildinghasfourlayers,fivetothirtylayersforshiftsbuilding,fivetotwenty-sixlayersforofficebuilding.Theheightoftheaerialpartsofthebuildingis99.45meters,andtheheightoftheundergroundpartofthebuildingis99.45meters.Undergroundsectionisdividedintothreefloors,therearegarageandcafeteriainit.Thebuildingcoversanareaof6000squaremeters,thetotalconstructionareais97566squaremeter.Itistypeonehigh-risebuilding.Thedesignmainlyincludesthewatersupplysystem,drainagesystem,rainwatersystem,hotwatersupplysystem,firehydrantwatersupplysystemandautomaticsprinklersystem.Feedwaterissuppliedjointlybythepool,pumpandtankinwatersupplysystem.Thesystemisdividedintofourregions,ofwhichtheregionIisunderground3to4floor,Theshiftsbuilding’sregionIIis5to14floor,regionIIIis15to24floor,regionIVis25to30floor.Theofficebuilding’sregionIIis5to13floor,regionIIIis14to19floor,regionIVis20to26floor.RegionIissuppliedbythemunicipalwaterdirectly.regionII,III,IVusehighwatertanktorelaxthepressure.Sewageandwasteinterflowsystemisusedindrainageoption，andkitchensewagecollectedseparatelyflowstothemunicipalsewagepipenetworkafteritgoesthroughgreasetrap.Rainwatersystemusesinternaldrainagesystem.Fireprotectionsystemincludesfirehydrantsystemandautomaticsprinklersystem,usingtemporaryhighpressurewatersupplysystem,andwatertoextinguishfireissuppliedbytheroofwatertankintheinitial10minutes,andthenprovidedbythepump.Hotwatersupplysystemadoptsfullcyclemode,andwaterheaterisplacedinthebasement.Keywords:complexbuildingwatersupplysystemdrainagesystem

fireprotectionsystem

hotwatersupplysystemdesign1前言1.1工程概况本建筑为一高层综合楼，主楼裙房4层，倒班楼为5到30层，办公楼为5到26层，地上部分高99.45米，地下部分高12.65米，地下共三层，地下3层为车库和水池及泵房，地下1层为车库及厨房。防火设计为一类建筑，耐火等级为一级。1.2设计任务本次设计任务如下：1.建筑内部给水系统设计2.建筑排水系统设计（1）建筑内部排水系统设计（2）建筑屋面雨水排水系统设计3.热水供应系统设计4.室内消防系统设计（1）消火栓系统设计（2）自动喷水灭火系统设计1.3设计方法根据建筑特点和相关设计规范，本次设计采用如下方案：给水系统：采用水池水箱水泵联合供水，分四个区，倒班楼5到14层为Ⅱ区,15到24层为Ⅲ区,25到30层为Ⅳ区；办公楼5到13层为Ⅱ区，14到19层为Ⅲ区，20到26层为Ⅳ区。Ⅰ区由市政水压直接供水，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区由高位水箱减压供水。排水系统：采用污废合流，裙房包厢和卫生间采用伸顶通气，倒班楼和办公楼设置专用通气立管。雨水系统：为了建筑美观，采用重力式排水系统。热水供应系统：倒班楼采用全循环供水方式。消防系统：消火栓系统和自喷系统均采用临高压给水系统，分区给水。消防系统地下3层到4层为Ⅰ区，倒班楼5到14层为Ⅰ区，15到30层为Ⅱ区；办公楼5到13层为Ⅰ区，14到26层为Ⅱ区。自喷系统采用湿式自喷系统。1.4设计依据1.本综合楼建筑自身条件、建筑用途2.国家相关规范（1）建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)，2009版（2）高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）,2005年版（3）自动喷水灭火系统设计规范(GB50084-2001)，2005年版（4）建筑设计防火规范(GB50016-2006)（5）给水排水制图标准（GB/T50106-2001）2建筑给水系统2.1建筑内部给水系统设计说明本建筑以城市给水管网作为水源，由DN100的两根引入管引入建筑内。市政管网每年可用水头为0.35MPa,管道埋深为室外地坪下0.7m。该建筑层数多，竖向高度大，市政给水管网不能直接供应高区给水，为避免建筑低层配水点静水压力过大，需要进行给水分区。低区由市政管网直接供水，高区由屋顶水箱供水。根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)，2009版第3.3.5条规定，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。根据规范要求和建筑特点，给水系统采用水泵水箱联合分区供水，地下3层到4层为Ⅰ区，倒班楼5到14层为Ⅱ区，15到24层为Ⅲ区，25到30层为Ⅳ区；办公楼5到13层为Ⅱ区，14到19层为Ⅲ区，20到26层为Ⅳ区。给水系统采用上行下给的方式，由水箱引出两根给水管，一根提供Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区冷水，一根经水加热器供应倒班楼Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区热水。2.2建筑内部给水系统设计计算2.2.1给水用水定额和时变化系数根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)【1】表3.1.10，Ⅰ类、Ⅱ类宿舍生活用水定额为每人每日150～200L，小时变化系数为3.0～2.5；办公楼用水定额每人每班为30～50L，时变化系数为1.5～1.2；洗衣房的用水定额为每千克干衣40～80L,时变化系数为1.5～1.2；停车库地面冲洗用水定额为每平方米每次2～3L，时变化系数为1.0。根据本建筑物的性质和室内卫生设备的完善程度，确定各部分最高日用水定额及时变化系数如下：倒班楼每人每天200L，时变化系数为2.0,使用时间按24小时计；办公楼每人每班40L，时变化系数为1.2，使用时间按8小时计；洗衣房每千克干衣40L，时变化系数为1.3，使用时间按8小时计；停车库地面冲洗用水每平方米每次2.5L，时变化系数为1.0，使用时间按8小时计。2.2.2最高日用水量和最高日最大时用水量根据用水定额和本建筑的用水单位数计算最高日用水量和最高日最大时用水量,最高日用水量计算公式为：（2-1）式中 Qd—最高日用水量，L/d；m—用水单位数，人或床位数；qd—最高日用水定额，L/（人·d）或L/（床·d）。最高日最大时用水量计算公式为:(2-2)式中Qh—最高日最大时用水量，L/h；T—建筑物的用水时间，h；Kh—小时变化系数。根据式（2-1）、（2-2）计算最高日用水量和最高日最大时用水量。(1)本建筑倒班楼共有床位667个，近似取为700个。则用水量为(2)办公楼人数按倒班楼人数的8%计，共56人。则用水量为（3）地下车库面积为8194平方米，则冲洗用水量为（4）洗衣房用水量计算(2-3)式中─每日洗涤量,；─每日洗涤量，(床月)；─床数；─洗衣房每月工作日数，一般按25d计。按集体宿舍计算倒班楼干衣数量为每床每月8.0kg，(2-4)式中─洗衣房的日用水量，L/d;─洗衣房的日用水量，kg/d;─每公斤干衣耗水量，L/kg。（2-5）式中─洗衣房的小时用水量，L/h;─洗衣房工作时间，取为8h;─变化系数，取为1.3。根据上述计算算出最高日用水量和最大时用水量：Qd=163166.7L/d=163.17m3/dQh=14635.06L/h=14.635m3/h2.2.3地下室贮水池容积和屋顶水箱容积计算1.贮水池容积计算根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第3.7.3规定，贮水池的有效容积应按进水量和用水量变化曲线经计算确定，当资料不足时，宜按最高日用水量的20%～25%确定。本次设计区贮水池容积为最高日用水量的25%计算。则贮水池容积为：（2-6）取贮水池容积为45立方米。地下室设置1个装配式不锈钢水池，尺寸为5000mm×3000mm×3000mm。2.屋顶水箱容积计算根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第3.7.4规定，屋顶高位水箱生活用水调节容积，不宜小于最大时用水量的50%。本次设计采用水泵联动提升进水，水箱容积按最大时用水量的50%计算，则倒班楼屋顶水箱的容积为：（2-7）办公楼屋顶水箱的容积为:（2-8）取倒班楼水箱的容积为8立方米，屋顶水箱间内设置装配式不锈钢水箱,尺寸为2000mm×2000mm×2000mm。办公楼水箱的容积为1m3,屋顶水箱间内设置装配式不锈钢水箱,尺寸为1000mm×1000mm×1000mm。2.2.4给水管网水力计算1.设计秒流量公式选用根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第3.6.5规定，宿舍(Ⅰ、Ⅱ类)、旅馆、宾馆、酒店式公寓、医院、疗养院等建筑的生活给水设计秒流量，应按下式计算(2-9)式中—计算管段的给水设计秒流量(L／s)；—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，倒班楼取为1.5，办公楼取为2.5。2.低区给水管网水力计算根据图2.1,低区给水管网水力计算成果见表2.1。图2.1低区给水管网水力计算草图表2.1低区给水管网水力计算表低区给水系统所需水压为：(2-10)式中H—建筑内给水系统所需的水压，KPa；—引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，KPa；H2—引入管起点至最不利配水点的给水计算管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和，KPa；H3—水流通过水表时的水头损失，KPa；H4—最不利配水点所需的最低工作压力，KPa。由图和计算表格知：水表的选型与水头损失计算：本设计中，由两根DN150mm的引入管将市政给水引入建筑内，按每根引入管流速为1.0m/s，估算每根引入管流量为30m3/h,选用LXL-80水平螺翼式水表，公称直径80mm，最大流量为80m3/h,公称直径为40m3/h。水表的系能系数为：（2-11）式中—水表性能系数；—水表的过载流量，m³/h。本型号水表的过载流量为80m³/h，则性能系数为水表的水头损失为（2-12）式中—水表的水头损失，KPa；—计算管段的给水设计流量，m³/h。经计算，水表的水头损失为即每条引入管分别设置一组LXL-80水平螺翼式水表，水表组包括水表、表前表后的阀门、旁通管路、泄空阀。每根引入管在水表前均应装设倒流防止器，以防压力不足时回流污染。最不利配水点处的水龙头的最低工作压力为50KPa,即（2-13）室内所需的压力所需压力小于市政给水管网压力，符合要求。3.高区给水管网水力计算根据图2.2，倒班楼IV区给水管网水力计算成果见表2.2。图2.2倒班楼IV区给水管网水力计算草图表2.2倒班楼IV区管网水力计算表由表2.2可知：因79.99KPa<80.7KPa,所以压力满足要求，即水箱安装高度满足要求。根据图2.3，倒班楼II区给水管网水力计算成果见表2.3。图2.3倒班楼Ⅱ区给水管网水力计算草图表2.3倒班楼Ⅱ区管网水力计算表根据图2.4，倒班楼Ⅲ区给水管网水力计算成果见表2.4。表2.4倒班楼Ⅲ区管网水力计算表图2.4倒班楼Ⅲ区给水管网水力计算草图减压阀的设置：由上述计算表格知，从节点11到节点13的沿程水头损失为27.86KPa,总水头损失为36.22KPa。Ⅱ区最低卫生器具处静水压力为需要设置减压阀，由于减压阀前后压力差不应大于0.4MPa,需要二次减压，采用先导式可调减压阀，阀后压力分别为0.6MPa和0.35MPa。Ⅲ区从节点11到节点13的沿程水头损失为32.51KPa,总水头损失为42.26KPa。Ⅲ区最低卫生器具处静水压力为需要设置减压阀，采用先导式可调减压阀，阀后压力为0.35MPa。减压阀的安装详见GB01SS105第78页。根据图2.5，办公楼IV区给水管网水力计算成果见表2.5。图2.5办公楼IV区给水管网水力计算草图表2.5办公楼IV区给水管网水力计算表由表2.5可知：压力满足要求,即水箱安装高度满足要求。根据图2.6，III区给水管网水力计算成果见表2.6。图2.6办公楼III区给水管网水力计算草图表2.6办公楼III区给水管网水力计算表根据图2.7，II区给水管网水力计算成果见表2.7。图2.7办公楼II区给水管网水力计算草图表2.7办公楼II区给水管网水力计算表减压阀的设置：由上述计算表格知，从节点11到节点13的沿程水头损失为20.91KPa,总水头损失为27.18KPa。II区最低卫生器具处静水压力为需要设置减压阀，由于减压阀前后压力差不应大于0.4MPa,需要二次减压，采用先导式可调减压阀，阀后压力分别为0.6MPa和0.35MPa。Ⅲ区从节点11到节点13的沿程水头损失为18.23KPa,总水头损失为23.70KPa。Ⅲ区最低卫生器具处静水压力为需要设置减压阀，采用先导式可调减压阀，阀后压力为0.35MPa。减压阀的安装详见消防增压稳压设备选用与安装GB01SS105第78页。2.2.5增压水泵的选择屋顶水箱的用水由地下三层的增压水泵提供，水泵的出水流量按高区总用水量26.78L/S计，一根出水管采用DN125的不锈钢管供给倒班楼，一根出水管采用直径100mm的不锈钢管供给办公楼。查水力计算表知供给倒班楼的出水管流速为1.49m/s,单阻i为0.17KPa/m，压水管长度为214.6米，吸水管长度为1.5米，供给办公楼的出水管流速为1.09m/s,单阻i为0.123KPa/m，压水管长度194m，吸水管长度1.5m。沿程水头损失为水泵总水头损失为：水箱最高水位与贮水池最低水位差为取水箱进水浮球阀的流出水头为20KPa。故水泵扬程为据此选择100DL-8（扬程为136.0～173.6m，流量为20～35L/S）型水泵2台，一用一备。3建筑排水系统3.1室内排水系统设计说明室内排水系统采用污废合流制，生活污废水集中收集后经化粪池处理后排至市政污水管网，地下室卫生间B污水集中收集后通过潜污泵提升排至室外。裙房卫生间A、B和包厢的通气立管均进行伸顶通气；由于建筑屋顶部限制，不能做到每根通气立管均伸顶；在高层建筑中，若每层联向排水立管的卫生器具不多且连接管段较短并当排水立管流量超过允许排水负荷时，设置专用通气立管，可以增加排水立管的排水能力并可以起到很好的保护水封的作用。办公楼和倒班楼内卫生间均根据规范要求设置专用通气管。排水管材采用塑料管。3.2室内排水系统设计计算3.2.1计算公式及排水当量根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第4.4.5规定，住宅、集体宿舍、旅馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、中小学教学楼等建筑生活排水管道设计秒流量，应按下式计算（3-1）式中—计算管段排水设计秒流量，L/S；—根据建筑物用途而定的系数，住宅、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院卫生间的取值1.5；集体宿舍、旅馆和其他公共建筑公共盥洗室和卫生间的取值2.0～2.5。本次设计中，倒班楼取1.5，办公楼取2.5；—计算管段卫生器具排水当量总数；—计算管段上排水当量最大的一个卫生器具的排水流量，L/S。3.2.2水力计算（1）低区各卫生间横支管水力计算卫生间A立管16所连横支管污水计算草图见图3.1，计算表格见表3.1。图3.1卫生间A立管16所连横支管污水计算草图表3.1卫生间A立管16所连横支管污水水力计算表卫生间A立管31所连横支管污水计算草图见图3.2，计算表格见表3.2。图3.2卫生间A立管31所连横支管污水计算草图表3.2卫生间A立管31所连横支管污水水力计算表卫生间B立管34所连横支管污水计算草图见图3.3，计算表格见表3.3。图3.3卫生间B立管34所连横支管污水计算草图表3.3卫生间B立管34所连横支管污水水力计算表卫生间B立管25所连横支管污水计算草图见图3.4，计算表格见表3.4。图3.4卫生间B立管25所连横支管污水计算草图表3.4卫生间B立管25所连横支管污水水力计算表包厢内横支管污水计算草图见图3.5，计算表格见表3.5。图3.5包厢内横支管污水计算草图表3.5包厢内横支管污水水力计算表（2）高区倒班楼各卫生间横支管计算倒班楼除11立管外其余立管连接的横支管计算草图见图3.6，计算表格见表3.6。图3.6倒班楼所连卫生间横支管计算草图表3.6倒班楼所连卫生间横支管污水水力计算表倒班楼11立管连接的横支管计算草图见图3.7，计算表格见表3.7。图3.7倒班楼11立管所连卫生间横支管计算草图表3.7倒班楼11立管连接的横支管污水水力计算表（3）高区办公楼卫生间C横支管计算卫生间C的29立管连接的横支管计算草图见图3.8，计算表格见表3.8。图3.8卫生间C的29立管连接的横支管计算草图表3.8卫生间C的29立管连接的横支管污水水力计算表卫生间C的14立管连接的横支管计算草图见图3.9，计算表格见表3.9。图3.9卫生间C的14立管连接的横支管计算草图表3.9卫生间C的14立管连接的横支管污水水力计算表（4）低区各立管计算16立管计算草图见图3.10，计算表格见表3.10。表3.1016立管污水水力计算表图3.1016立管污水计算草图图3.1131立管污水计算草图31立管计算草图见图3.11，计算表格见表3.11。表3.1131立管污水水力计算表25立管计算草图见图3.12，计算表格见表3.12。图3.1225立管计算草图图3.1334立管计算草图表3.1225立管污水水力计算表34立管计算草图见图3.13，计算表格见表3.13。表3.1334立管污水水力计算表倒班楼除11立管外其他立管（如立管12）的计算草图见图3.14，计算表格见表3.14。表3.1412立管污水水力计算表续表3.14图3.1412立管计算草图图3.1511立管计算草图倒班楼11立管的计算草图见图3.15，计算表格见表3.15。表3.1511立管污水水力计算表卫生间C的29立管的计算草图见图3.16，计算表格见表3.16。表3.1629立管污水水力计算表续表3.16卫生间C的14立管的计算草图见图3.17，计算表格见表3.17。图3.1629立管计算草图图3.1714立管计算草图表3.1714立管污水水力计算表包厢所有立管的计算草图见图3.18，计算表格见表3.18。表3.17包厢所有立管污水水力计算表图3.18包厢所有立管计算草图3.2.3通气管计算根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第4.6.12条规定，通气立管长度在50米以上时，其管径应与排水立管管径相同。根据规范要求，每根通气立管均采用De110的管径。3.2.4集水坑设计计算集水坑的有效水深一般取1.0-1.5m,保护高度取0.3-0.5m。该综合楼设备用房的排水主要是平时渗漏或水泵试水、设备拆洗、除污等临时排水，水量较小，有的甚至平时无水，故集水坑尺寸不宜过大。否则占地大，设置困难，且平时闲置，造成浪费。但若过小，会给排出冲击负荷带来困难。集水坑的有效容积不得小于最大一台泵的5min出水量。故取泵房集水坑尺寸为1.2m（L）×1.2m(W)×2.1m(H),保护高度取0.50m,有效容积为1.8m3;初步选用50QW15-22-2.2型潜污泵，Q=15m3/h，扬程=22m，功率为2.2KW，下面进行水泵的校核。水泵扬程应大于或等于污水提升所需要的扬程，可按下式计算：（3-2）式中—水泵所需的扬程，KPa；—集水坑最低水位至排水口的高差，KPa；—水泵吸水管路水头损失，KPa；—压水管路水头损失，KPa；—流出水头，KPa。集水坑最低水位为-15.9m,排出口标高为-0.7m,则为166KPa，水泵压水和吸水管径为80mm，查排水铸铁管水力计算表，管道单位水力坡降为0.097，吸水管和压水管长取为20m，则+为19.4KPa,流出水头处20KPa,则扬程负荷要求。水泵5min出水量为15000÷3600×300=1.25m3<1.8m3集水坑有效容积符合要求。采用以上方法设计地下室其余集水坑，共十个集水坑。2#、3#、4#、7#、8#、9#尺寸为1.5m（L）×1.5m(W)×2.0m(H),5#、6#、10#尺寸为1.2m（L）×1.2m(W)×2.5m(H)。3.2.5化粪池设计与计算化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的最初级构筑物。建筑排放的污水在进入城市排水管网前一般采用化粪池进行简单处理。本次设计中，该建筑的生活污水进入污水井再经化粪池处理后排放。化粪池容积包括污水和污泥两部分，按下式计算：（3-3）式中—化粪池有效容积，m³；—污水部分容积，m³；—污泥部分容积，m³；—使用卫生器具人数占总人数的百分比，与人们在建筑内停留时间有关，医院、疗养院、养老院和有住宿的幼儿园取100%；住宅、集体宿舍、旅馆取70%；办公楼、教学楼取40%；职工食堂、餐饮业、影剧院、体育场、商场和其他类似公共场合（按座位计）取10%；—设计总人数；本次设计中倒班楼取700，办公楼取56；—每人每日污水量L/(人·d)，生活污水和废水合流制排出时，同生活用水量标准；取倒班楼q=200L/(人·d),办公楼q=40L/(人·d);—污水在化粪池内停留时间，h，一般取12～24h,本次设计中取16h;—每人每日污泥量，生活污水单独排放时取0.4L/（人·d），生活污水与生活废水合流制排出时取0.7L/（人·d）;—污泥清掏周期，d；宜采用90～360d；本次设计中取180d;—新鲜污泥含水率，取95%；—污泥发酵浓缩后的含水率，取90%；—污泥发酵后体积缩减系数，取0.8；—清掏污泥后遗留的污泥量容积系数，取1.2；代入计算得：化粪池有效容积取100m3。3.2.6隔油池设计与计算公共食堂和饮食业排放的污水中含有植物和动物油脂，为防止管道堵塞，公共食堂和饮食业排放的污水应经隔油池处理后排至市政污水管网。隔油池设计的控制条件是污水在隔油池内停留时间和污水在隔油池内水平流速。含食物油的污水的停留时间为2min～10min，水平流速≤0.005m/s。隔油池的有效容积按下式计算（3-4）式中—隔油池有效容积，m³；—含有污水设计流量，按设计秒流量计，m³/s—污水在隔油池中停留时间，min。本次设计取t为8min，为10×10-3m3/s，则过水断面面积为（3-5）式中A—隔油池中过水断面面积，m²；v—污水在隔油池中水平流速，m/s。本次设计中取v为0.005m/s,则隔油池长为（3-6）隔油池有效水深取1.0米，超高0.3米，则隔油池宽度为（3-7）取隔油池宽度为2米，则隔油池尺寸为L×B×H=2.4m×2.0m×1.3m,有效容积为4.8m³。3.3雨水排水系统设计说明雨水排水系统分内排水系统和外排水系统，外排水系统一般比较经济简单，但因建筑高度较高，雨水管容易脱落较难维修，并且影响美观。内排水系统能够克服外排水系统的不足，故本次设计根据建筑物的具体情况，采用内排水系统。本建筑共有3个屋面，裙房屋面、倒班楼屋面和办公楼屋面，均采用天沟内排水。雨水斗采用87式雨水斗，雨水管采用塑料管。3.4雨水排水系统设计计算3.4.1计算公式合肥地区暴雨强度公式为（3-8）式中—当地降雨历时为5分钟时的暴雨强度，L/(s104m2)；—设计重现期，年；—降雨历时。根据本建筑的重要性，取设计重现期为5年，则L/(s104m2)雨水量计算公式为（3-9）式中—屋面雨水设计流量，L/S；—径流系数，屋面取0.9；—屋面设计汇水面积，m²。3.4.2雨水量计算根据平面图量取各个立管的汇水面积，计算雨水量和立管管径，计算成果见表3.18表3.18雨水立管计算表续表3.18连接阳台地漏的雨水立管的管径均为75mm，其余伸到一层的立管均排入室外雨水井中。4室内消防系统4.1室内消防系统设计说明根据设计条件，参照《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）【3】第3.0.1条及《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）附录A，确定该建筑为一类建筑，火灾危险等级为中危险级。消防系统包括消火栓系统和自动喷水灭火系统。1.消火栓系统消火栓系统采用临高压给水系统，消防水箱和消防水池与生活给水分开，火灾初期10分钟灭火用水由屋顶高位水箱提供，后期由消防水泵提供。由于建筑高度较高，消火栓系统分区给水，裙楼部分地下3层到4层为Ⅰ区，倒班楼5到14层为Ⅰ区，15到30层为Ⅱ区；办公楼5到13层为Ⅰ区，14到26层为Ⅱ区。根据规范要求，消火栓系统须成环，低区分别在地下3层、4层和5层成环，高区在倒班楼15层和办公楼14层成环。屋顶设置自带压力表的试验消火栓，消火栓管材采用无缝镀锌钢管。2.自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统采用湿式自喷系统，共设15组湿式报警阀，每个报警阀控制的喷头数不超过800个，地下三层到4层每层一组湿式报警阀，倒班楼5到11层，12到18层，19到24层，25到30层各设一组湿式报警阀；办公楼5到10层，11到16层，17到21层，22层到26层各设一组湿式报警阀。采用68℃喷头。自动喷水系统和消火栓共用水池和水箱，设置1组喷淋泵，一备一用。4.2消防池和水箱容积计算4.2.1消防水池设计与计算根据《高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）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，消防水池的有效容积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之和的要求。商业楼、展览楼、综合楼、一类建筑的财贸金融楼、图书馆、书库、重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的火灾延续时间应按3.00h计算，其他高层建筑可按2.00h计算。自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1.00h计算。消防水池的总容量超过500m3时，应分成2个能独立使用的消防水池。本次设计只计算室内消防用水量，根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）表7.2.2规定，本建筑室内消火栓设计用水量为40L/S。根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）【4】表5.0.1要求，自动喷水灭火系统的作用面积为160m2,喷水强度为16L/(minm2),设计用水量16L/S。根据规范要求，消防水池的有效容积为（4-1）取消防水池有效容积为500m3,分两格设置。4.2.2消防水箱设计与计算根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）第7.4.7条规定，当采用临时高压给水系统时，应设高位水箱，并应符合下列规定：高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m³；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m³；二类居住建筑不应小于6m³。高位水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100米时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100米时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述要求时，应设增压设备。消防水箱的有效容积应按10分钟的室内消防用水量计算，即（4-2）当室内消防用水量超过25L/S时，经计算水箱消防储水量超过18m³时，仍可采用18m³，故消防水箱的有效容积取18m³。4.3消火栓系统设计计算4.3.1消火栓的布置本建筑为一类高层建筑，根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）第条要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。消火栓的保护半径计算公式为：（4-3）式中R—消火栓保护半径，m；—水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8--0.9；—水带长度，m；h—水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影距离，m；一般取h=3.0m。水带长度取25米，展开时的弯曲折减系数C取0.9，消火栓的保护半径为：消火栓单排布置时的间距为（4-4）式中S—消火栓间距，m；b—消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。b为9.4米，则消火栓布置详见平面图。4.3.2水枪喷嘴处所需的水压水枪喷嘴处所需水压（4-5）式中—水枪喷嘴处的水压，mH2O；—实验系数；—与水枪喷嘴口径有关的阻力系数；—水枪充实水柱长度，m。水枪喷口直径选19mm，水枪系数φ值为0.0097；充实水柱要求不小于10米，取Hm=12m,=1.20，则4.3.3水枪喷嘴的出流量水枪喷嘴的出流量（4-6）式中—水枪的射流量，L/S；B—水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关。喷嘴直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577。则4.3.4水带阻力水带阻力计算公式为（4-7）式中—水带水头损失，KPa；—水带阻力系数。19mm水枪配65mm水带，采用衬胶水带。65mm水带阻力系数为0.00172，则水带水头损失为4.3.5消火栓口所需压力消火栓口所需压力为（4-8）式中—消火栓口的水压，KPa；—消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。则4.3.6校核设置的消防水箱最低水位高程为100.2米，最不利点消火栓栓口高程为97.35米，则最不利点消火栓口的静水压力为100.2-97.35=2.85mH2O=28.5Kpa。根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）第条要求，不满足0.15MPa的要求，需要设置增压设备。4.3.7水力计算1.高区水力计算按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利竖管为XL-3，出水枪数为4支，次不利竖管为XL-4，出水枪数为4支。最不利消防立管的流量为3号竖管上的30、29、28层消火栓流量之和。30层消火栓处的压力为即30层消火栓口压力为19.876mH2O29层消火栓处的压力为(4-9)式中—29层和30层的消火栓的间距；—29层到30层管段的水头损失。29层消火栓的消防出水量为(4-10)代入得： qx29=5.85L/s同理可知：28层消火栓处的压力为=23.202+3.05+1.12=273.72KPa28层消火栓的消防出水量为=6.36L/s根据图4.1进行水力计算，计算成果见表4.1。表4.1高区消火栓管网水力计算表图4.1高区消火栓管网水力计算草图表4.1高区消火栓管网水力计算表由表格知，管路总水头损失为高区消火栓给水系统所需水压为(4-11)式中—消火栓给水系统所需的压力，KPa；—最不利点消火栓到水泵的高差，KPa。最高消火栓高度为97.35米，水泵高程为-13.65米，则按消火栓灭火总用水量48.18L/s，选择100DLX-20×7型消防泵2台，1用1备，其扬程为1470KPa。2.低区水力计算按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利竖管为XL-3，出水枪数为4支，次不利竖管为XL-4，出水枪数为4支。最不利消防立管的流量为3号竖管上的14、13、12层消火栓流量之和。14层消火栓处的压力为即14层消火栓口压力为19.876mH2O13层消火栓处的压力为(4-12)式中—13层和14层的消火栓的间距；—13层到14层管段的水头损失。13层消火栓的消防出水量为(4-13)代入得： qx13=5.85L/s同理可知：12层消火栓处的压力为=23.202+3.05+1.12=273.72KPa28层消火栓的消防出水量为=6.36L/s根据图4.2进行水力计算，计算成果见表4.2。图4.2低区消火栓管网水力计算草图表4.2低区消火栓管网水力计算表由表格知，管路总水头损失为最大消火栓高度为48.55m,水泵高程为-13.65米。按消火栓灭火总用水量48.18L/s,选择100DLX-20×5型消防泵2台，1用1备，其扬程为950KPa。4.3.8减压设备选择与计算根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）第条规定，消火栓栓口压力大于0.5MPa时，应采取减压措施。其目的在于减少消火栓前剩余水头，使消防水量合理分配，系统供水均匀；避免高位水箱中贮水在短时间内用完，利于消防人员安全操作。设计中采用比例式减压阀。比例式减压阀利用阀内浮动活塞两端不同截面积造成的压力差改变阀后压力，即在管路中有压的情况下，活塞两端的面积差构成阀前阀后的压力差。比例式减压阀既可减动压也可减静压，且体积小，体重轻，安装简便。消火栓各层配水支管剩余水压可按下式计算(4-14)式中—配水支管处的剩余水压，KPa；—水泵的扬程，KPa；Z—消防水池最低水位到配水支管的垂直高度，KPa；—自水池至配水支管的沿程和局部水头损失之和，KPa；H—配水支管处所需水压，450KPa。分别计算倒班楼高区、倒班楼低区、办公楼高区、办公楼低区、裙楼的动压减压情况和静压减压情况如表4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、4.10、4.11、4.12所示。表4.3倒班楼高区动压减压计算表4.4倒班楼低区动压减压计算表4.5办公楼高区动压减压计算表4.6办公楼低区动压减压计算续表4.6表4.7裙楼动压减压计算表4.8倒班楼高区静压减压计算表4.9倒班楼低区静压减压计算续表4.9表4.10办公楼高区静压减压计算表4.11办公楼低区静压减压计算表4.12裙楼静压减压计算选择Y43X-10T型比例减压阀，减压比为2:1的减压阀安装在倒班楼15和10层，办公楼13和9层，裙楼4层，减压比为3:1的减压阀安装在裙楼-3层。4.3.9水泵接合器的设置水泵接合器有地上式、地下式、墙壁式三种形式，该建筑设墙壁式消防水泵接合器。因室内消火栓用水量为40L/s,每个水泵接合器流量按15L/s计，故设置3个水泵接合器，型号为SQB100，其中心高度距室外地坪700mm。4.3.10增压稳压设备选择与计算由以上计算知，屋顶水箱设置高度不符合规范要求，需要设置增压设备。本次设计采用稳压泵带小型气压罐的增压方式，稳压泵的扬程按下式计算确定（4-15）式中—稳压泵所需的扬程，KPa；—管路总水头损失，KPa；—最不利点处消火栓口所需压力，KPa；—屋顶水箱最低水位与最不利消火栓栓口高差，KPa。由上述计算易知自喷系统和消火栓系统共用一套增压设备，增压设备选型须经自喷系统计算后确定，具体选型见4.4.2节。4.4自动喷水灭火系统设计计算4.4.1自喷系统水力计算喷头出流量按下式计算(4-16)(4-17)式中、—n+1、n节点喷头的工作压力，mH2O；—n+1节点喷头的出流量，L/S；—管段n的长度，m；—通过管段n的流量，L/S；k—喷头流量特性系数；dn—管段n的计算内径，m。1.水力计算根据图4.3，计算各喷头的出水流量和工作压力，对于计算管段，可用上式计算，计算时取1节点的工作压力为7.0mH2O,对于非计算管段，如19～3，20～21,21～6，22～23等管段，先计算出起点压力，然后再按公式（4-39）计算。计算结果见表4.13和表4.14。图4.3自喷系统水力计算草图表4.13自喷系统倒班楼最不利横支管水力计算表表4.14自喷系统倒班楼最不利立管水力计算表非计算管段的节点压力和出水流量见表4.15。表4.15非计算管段节点压力和出水流量计算表增压水泵的选择与计算自动喷水灭火系统所需的水压应按下式计算（4-18）式中—系统所需的水压或水泵扬程，KPa；—管道沿程和局部水头损失之和，KPa；—最不利点处喷头的工作压力，KPa；—最不利点处喷头与消防水池最低水位或系统入口管水平中心线之间的高差，KPa。根据以上计算表格知，沿程水头损失为50.88mH2O，则总水头损失为从水泵出水口到最不利处喷头的净高差为最不利点处喷头的工作压力为70KPa,则流量按25.92L/S计，选择100DLX-35×6型（流量20～35L/S，扬程180～222米，功率110KW）消防水泵2台,1用1备。4.4.2屋顶增压稳压设备选择与计算由以上计算知，屋顶水箱设置高度不符合规范要求，需要设置增压设备。本次设计采用稳压泵带小型气压罐的增压方式，稳压泵的扬程按下式计算确定（4-19）式中—稳压泵所需的扬程，KPa；—管路总水头损失，KPa；—最不利点处喷头工作压力，KPa；—屋顶水箱最低水位与最不利消火栓栓口高差，KPa。由上述计算易知则自喷系统和消火栓系统共用一套增压稳压设备，由4.3.10节知，消火栓系统增压泵扬程为221KPa，应按自喷系统选择增压设备。根据《高层民用建筑防火设计规范》（GB50045-95）第7.4.8条规定，设有高位消防水箱的消防给水系统,其增压设施应符合下列规定：增压水泵的出水量，对消火栓给水系统不应大于5L/S，对于自动喷水灭火系统不应大于1L/S；气压水罐的调节水容量宜为450L。本次设计采用消火栓给水系统和自动喷水灭火系统共用一套增压设备，故增压水泵的出水量取1L/S,增压泵的扬程取500KPa。查GB98S205,选择ZW(L)-II-XZ-C型增压稳压设备，气压罐型号为SQL1200×1.0，储水容积为450L；配用水泵型号为25LGW3-10×10，一用一备。4.4.3减压设备的选择与计算选用减压孔板减压，每层配水支管处水压0.4MPa,减压孔板计算结果见表4.16和表4.17。表4.16倒班楼自喷的减压计算续表4.16表4.17办公楼自喷的减压计算续表4.175热水供应系统5.1热水供应系统设计说明高层建筑热水供应系统应和给水系统平行布置，采用上行下给式供水方式，回水管同程式布置，采用全循环，地下3层设置循环水泵。为保证冷热水压力稳定，热水分区和冷水分区一致，由于裙楼和办公楼均无无热水用水点，故不设热水，倒班楼5到14层为低区，15到24层为中区，25到30层为高区，水加热器进水由高位水箱专管供应，水加热器置于地下3层锅炉房内。5.2热水供应系统设计计算5.2.1热水量计算根据用水定额按下式计算热水量（5-1）式中—热水量；—热水用水定额，(人·d)；—用水单位数，人或床。查《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)表5.1.1-1，Ⅰ、Ⅱ类宿舍每人每日最高日用水定额为40到80L。则最高日供水量为取计算用的热水供水温度为70℃，冷水温度为10℃,折合成70℃热水的最高日用水量为最高日最大小时用水量（5-2）式中—最高日最大时用水量，L/h；—时变化系数；—使用时间，h。用插值法算出倒班楼热水小时变化系数为3.73。按卫生器具1小时用水量算：淋浴器有598个，洗脸盆有598个，取同类器具同时使用百分数为b=70%,,查《建筑给水排水设计规范》卫生器具一次和一小时热水用水定额及水温表，取淋浴器的用水量为200L/h,温度为40℃；洗脸盆的小时用水量为30L/h,温度为30℃。则(5-3)式中—热水混合系数；—卫生器具数量，个；—卫生器具小时用水量，L/h；—同类卫生器具同时使用百分数。(5-4)式中—混合水水温，℃；—冷水水温，℃；—热水水温，℃。根据以上公式，淋浴器的小时用水量为洗脸盆的小时用水量为根据以上计算,则比较以上两种计算结果，热水量按大者取，即为12.79L/s。5.2.2耗热量计算根据热水量按下式计算耗热量(5-5)式中—设计小时耗热量，W；—水的比热，取4190J/(kg·℃)；—最高时热水量，L/S；—热水密度，kg/L。热水密度取1kg/L，则5.2.3热媒耗量计算本次设计采用蒸汽间接加热，蒸汽耗量按下式计算(5-6)式中—蒸汽耗量，kg/h；—设计小时耗热量，W；—蒸汽的汽化热，kJ/kg。蒸汽的汽化热取2167kJ/kg,则5.2.4水加热器的选择与计算本次设计采用半容积式加热器，半容积式水加热器是带有适量贮存与调节容积的内藏式容积式水加热器，具有体型小、加热快、换热充分、供水温度稳定、节水节能的优点。水加热器加热面积按下式计算(5-7)式中—水加热器的加热面积，m²；—热水供应系统的热损失系数，一般取1.10～1.15；—制备热水所需的热量，可按设计小时耗热量计算，W；—由于传热表面结垢和热媒分布不均匀影响传热效率的系数，一般采用0.6～0.8；—传热系数，W/（m²·℃）；—热媒与被加热水的计算温度差，℃。半容积式水加热器的按下式计算(5-8)式中、—热媒的初温和终温，℃；、—被加热水的初温和终温，℃。本次设计以蒸汽为热媒，蒸汽的饱和蒸汽温度为=132.9℃，普通半容积式水加热器的==，所以热媒与被加热水的计算温度差为℃根据半容积式水加热器资料，加热盘管采用铜制U管，传热系数为4186～5860kJ/（m²·h·℃），本次计算取4186kJ/（m²·h·℃）=1162.8W/（m²·℃）,取1.1，取0.8，则半容积式水加热器的贮热量应大于15min设计小时耗热量，则其最小贮水容积设置3台HRV-02-1.5型立式导流型半容积式水加热器，单台罐体容积1.5立方米，换热面积13平方米，2备1用。5.2.5热水管网水力计算热水管网水力计算的任务是计算配水管网和回水管网的流量、管径和水头损失，计算循环流量。1.配水管网水力计算热水配水管网水力计算中，设计秒流量计算公式与冷水的设计秒流量计算公式相同，局部水头损失按沿程水头损失的30%计。根据图5.1，进行配水管网水力计算，计算成果见表5.1。表5.1配水管网水力计算表续表5.1图5.1热水配水管网水力计算草图根据计算表格知，配水管网沿程水头损失为20.65KPa，总水头损失为考虑出水水头为50KPa,水箱到水加热器水头损失为20KPa,则所需水压为水箱最低水位到最不利配水点处的净高差为水箱设置高度符合要求。2.回水管网水力计算配水管段的热损失按下式计算(5-9)式中—计算管段的热损失，W；—保温系数，无保温时取0，简单保温时取0.6，较好保温时取0.7～0.8；—计算管段周围的空气温度，℃；—计算管段的起点水温，℃；—计算管段的终点水温，℃；D—计算管段外径，m；L—计算管段长度，m；K—无保温时管道的传热系数，W/（m²·℃）。其中按下式计算(5-10)(5-11)式中—配水管网中计算管路的面积比温降，℃/m²；—配水管网中计算管路起点和终点的水温差，一般取5～10℃；—计算管路配水管网的总外表面积，m²；—计算管段终点以前的配水管网的总外表面积，m²。总循环流量按下式计算(5-12)式中—全日热水供应系统的总循环流量，L/S；—配水管网的热损失，W；—热水密度，kg/L；—水的比热，4190J/(kg·℃)。计算循环管路管段循环流量计算公式(5-13)式中、—n、n+1管段所通过的循环流量，L/S；—n+1管段及其后各管段的热损失之和，W；—n管段及其后各管段的热损失之和，W。画出高区配水管网热损失及循环流量计算草图图5.2，根据上述公式计算配水管网的热损失，各节点的水温列于表5.3中，计算计算管段展开面积时热水管的保护层厚度按表5.2取值。表5.2热水供水回水管热媒水管保温层厚度图5.2高区配水管网热损失及循环流量计算草图表5.3高区配水管网热损失及循环流量计算表续表5.3II区各非计算立管热损失计算草图见图5.3，计算结果分别列于下表：图5.3高区非计算管段热力损失计算草图表5.4高区A立管热损失计算表表5.5高区B立管热损失计算表表5.6高区C立管热损失计算表表5.7高区D立管热损失计算表表5.8高区E立管热损失计算表表5.9高区F立管热损失计算表表5.10高区G立管热损失计算表表5.11高区H立管热损失计算表表5.12高区I立管热损失计算表表5.13高区J立管热损失计算表表5.14高区K立管热损失计算表低区配水管网热损失及循环流量计算草图和低区配水管网热损失及循环流量计算表如图5.4和表5.15所示图5.4低区配水管网热损失及循环流量计算草图表5.15低区配水管网热损失及循环流量计算表续表5.15低区各非计算立管热损失计算草图见图5.5，计算结果分别列于下表：图5.5低区非计算管段热力损失计算草图表5.16低区A立管热损失计算表续表5.16表5.17低区B立管热损失计算表表5.18低区C立管热损失计算表续表5.18表5.19低区D立管热损失计算表表5.20低区E立管热损失计算表表5.21低区F立管热损失计算表续表5.21表5.22低区G立管热损失计算表表5.23低区H立管热损失计算表续表5.23表5.24低区I立管热损失计算表表5.25低区J立管热损失计算表表5.26低区K立管热损失计算表续表5.26由以上计算表格知：高区配水管网的总热损失为根据上式计算高区总循环流量低区配水管网的总热损失为根据上式计算低区总循环流量根据上式分配循环流量，列于表中。3.计算循环流量在配水、回水管中的水头损失根据计算草图5.2和高区回水管路计算草图5.6，计算水头损失，取回水管径比相应配水管段管径小1～2级，计算结果见表5.27。图5.6高区回水管路计算草图表5.27循环流量在高区配水、回水管网中的水头损失计算表由计算表格知：循环流量在高区配水管网中沿程水头损失为0.091KPa,则总水头损失为循环流量在高区回水管网中沿程水头损失为2.42KP