大连万达商场水暖系统设计

本科论文目录摘要 IAbstract II引言 11工程概况 21.1建筑概况 21.2设计依据 22供暖系统热负荷计算 42.1供暖系统热负荷计算原理 42.2商场供暖设计热负荷计算 73热风供暖类型的选择和设备选型 93.1集中送风的型式和要求 93.2集中送风的气流组织和计算 103.3热空气幕设计技术要求 113.4热空气幕分类和技术性能 123.5中央空调系统方案选择和设备选型 134建筑内部给水系统的确定和计算 144.1给水系统的分类 144.2给水方式的类型 144.3给水管道布置和敷设 154.4商场建筑室内给水系统计算 165建筑内部排水系统的确定和计算 195.1 排水设计的基本原则 195.2 排水系统的分类和组成 195.3 排水系统的选择 205.4 排水系统水力计算 20结论 23参考文献 24附录1万达商场热负荷计算数据 26附录2万达商场中央空调系统设备选择数据 29附录3万达商场给水管网水力计算表 31附录4万达商场排水管网水力计算表 33致谢 35本科论文摘要本次毕业设计的任务是大连万达商场水暖系统设计，项目位于大连市甘井子区，总建筑面积20780m²，地下部分1-2层为地下车库，1-2层地上部分为商场主体，建筑高度12.3m，建筑体积11.4万m³。本次设计采用热风采暖方式，通过多联机中央空调供热，给排水系统选用生活给水系统和污废水排水系统。在工程设计中，首先要确定建筑所处的地理环境和该地区的气象参数，采暖室内外设计参数。在此基础上通过计算围护结构的基本耗热量，利用围护结构的附加耗热量进行修正，继而计算围护结构的冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量，根据以上数据得出建筑物的采暖热负荷。商场的采暖设备主要是多联机中央空调系统，新风机组和热空气幕，根据其功率型式的差异进行选择。然后选择建筑内部给排水系统的类型，继而进行给排水水力计算，计算过程中首先通过由已知的卫生器具数量、用水定额、管材材质、输送距离等条件，然后计算出局部水头损失、沿程水头损失，最终确定各管段设计管径、水泵出水压力、流量等，最后根据收集的数据源和计算数据进行毕业设计（论文）撰写和绘图。关键词：热负荷；给排水；供暖系统；水力计算AbstractThetaskofthisgraduationprojectistodesignthewaterheatingsystemofDalianWandashoppingmall.TheprojectislocatedinGanjingziDistrict,DalianCity,withatotalconstructionareaof20780msquaremeters.Theundergroundpartof1-2floorsistheundergroundgarage.Theundergroundpartof1-2floorsisthemainpartoftheshoppingmall,withabuildingheightof12.3mandabuildingvolumeof114000cubicmeters.Thisdesignadoptsthehotairheatingmode,throughthemultilinecentralairconditioningheating,thedomesticwatersupplysystemandsewagedrainagesystemareselectedforthewatersupplyanddrainagesystem.Inengineeringdesign,firstofall,thegeographicalenvironmentofthebuilding,themeteorologicalparametersofthearea,andtheindoorandoutdoordesignparametersofheatingshouldbedetermined.Onthisbasis,thebasicheatconsumptionofthebuildingenvelopeiscalculated,andtheadditionalheatconsumptionofthebuildingenvelopeisusedforcorrection.Then,theheatconsumptionofcoldairinfiltrationandcoldairinvasionofthebuildingenvelopeiscalculated,andtheheatingheatloadofthebuildingisobtainedaccordingtotheabovedata.Theheatingequipmentoftheshoppingmallismainlythemultilinecentralairconditioningsystem,thefreshairunitandthehotaircurtain,whichareselectedaccordingtothedifferenceoftheirpowertypes.Thenselectthetypeofwatersupplyanddrainagesysteminsidethebuilding,andthencarryoutthewatersupplyanddrainagehydrauliccalculation.Inthecalculationprocess,firstly,throughtheknownconditionssuchasthenumberofsanitaryappliances,waterquota,pipematerial,transportationdistance,etc.,thencalculatethelocalheadloss,theheadlossalongtheway,andfinallydeterminethedesignpipediameter,waterpumpoutletpressure,flow,etc.ofeachpipesection,finallyaccordingtothecollectedDatasourceandcalculationdataforgraduationdesign(Thesis)writinganddrawing.Keywords:heatload;Watersupplyanddrainage;heatingsystem;hydrauliccalculation引言在我国经济经历了快速发展的阶段以后，也提高了人民的生活水平，人们的生活质量也越来越得到重视。商场作为人们日常生活中消费娱乐的场所，其建筑水暖设计是否科学合理会影响到人们的生活质量。在建筑工程行业中，水暖系统的设计在建筑设计的整体布局中占有重要的比重，会对最终建筑的使用情况和居住条件构成比较大的影响。因此，在设计过程中对供暖和给排水的要求越来越高。水暖系统的设计是水暖施工的前提，在商场工程中，供暖系统和给排水出现的质量问题不仅会影响到住户和顾客的居住满意度，还会对建筑后期施工造成很大的困扰，更有可能从质量问题转换为安全问题。因此，其设计的标准要严格按照国家统一的标准来实施。建筑是人体的话，水暖系统就是人体中的血液，它的作用主要是为建筑提供能量和水资源，达到循环不间断的效果，为在建筑中的人们提供所必须的生存条件，而水暖系统设计的质量好坏与否，则直接关系到建筑中的住户与顾客的生活质量问题。20世纪20年代，HVAC技术开始广泛用于公共建筑和商业建筑的环境控制中，以确保舒适的室内环境。中央空调技术从最开始的工业厂房和商业建筑的使用也逐渐转向到了民用建筑。中央空调技术在我国属于新兴技术，它体现了国家的发达程度。随着我国国力的增强，该技术也越发成熟，被运用到各种类型的建筑物中。当代中国依然属于发展中国家，虽然我国幅员辽阔物产丰富但是人均资源拥有量依然低于世界平均水平，当前我国对于保护环境作为国家的基本政策，资源节约型、环境友好型的社会将是我国建设的目标，在此实际情况下，节能环保的设计要求在建筑设计中至关重要，因此设计通风系统尽量使用自然通风方式，采暖管道热膨胀尽量利用自然补偿方式。随着时代的发展，商场从最初的购物中心慢慢发展为人门休闲娱乐的场所，在某些城市中，商场甚至是一个城市的标志性建筑，因此为了使顾客达到更好的购物和休闲的体验，舒适的环境越来越重要，所以我们在选择水暖设计方案时要进行全方面的考虑，最终挑选出最好的设计方案。我们查找建筑物所处地理位置的相关信息及气象参数、围护结构的性能参数确定建筑的热负荷、空调机组设备的选型及计算、给排水系统的确定、水力计算等，选择了最佳的水暖设计方案。商场主要是通过多联机中央空调系统，新风机组和热空气幕的方式来供暖，采用生活给水系统和污废水给水系统实现商场对于水资源的需求和污废水的排出，避免污染环境。在实际施工中，水暖系统设计的内容包含了很多科学理论和实际施工的要求，因此这需要设计这具有足够的理论知识和设计素养，要实事求是，根据具体的建筑工程安排做出合理的设计规划。通过本次毕业设计，能够更深一步的掌握和巩固之前在校上课时学习的书本中基本理论，通过书本中的基础理论和设计实践相结合，从而能够解决工程设计中的实际问题，也能够具备自觉处理工作中发生的紧急情况的能力，培养创新的思维和动手操作解决问题的习惯。最后通过根据收集的资源和计算的数据对毕业设计（论文）进行撰写以及图纸的绘制，提高写作表达、文献检索和CAD工具的应用能力等基本工作实践能力。

1工程概况1.1建筑概况本工程位于大连市甘井子区，总建筑面积20780m2，地下部分1-2层为地下车库，地上部分1-2层为商场主体，建筑高度12.3m，建筑体积11.4万m3。1.2设计依据1.2.1气象参数建筑物地点：大连市甘井子区；室外气象参数：根据室外气象参数GB50736-2012；纬度：北纬38°54′；经度：东经121°38′；冬季大气压力：1017.3pa；供暖室外计算干球温度：-9.5℃；夏季空调室外计算湿球温度：24.8℃；夏季空调室外计算日平均温度：25℃；冬季空调室外计算相对湿度:55.0%；冬季室外平均风速：5.0m/s；冬季最多风向：N；冬季最多风向频率：26％；极端最高温度：35.3℃；极端最低温度：-18.8℃。1.2.2采暖室内设计参数建筑物所在地区为辽宁省大连市，根据所在地区相关规范，其采暖室内设计温度如表1.1所示。表1.1采暖室内设计参数房间功能设计温度℃相对湿度%人员密度m²/人新风量m³/h人允许噪声级dB（A）商场18~20＞3583045餐厅18~20＞35830451.2.3室外计算参数建筑物所在地区为辽宁省大连市，根据所在地区查《GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》，大连市的冬季室外计算参数如表1.2所示。表1.2冬季室外计算参数设计参数设计温度冬季采暖室外计算温度﹣3.4℃冬季室外平均风速1.4m/s冬季通风室外计算温度﹣0.1℃冬季大气压力最大冻土深度979.1hPa37cm2供暖系统热负荷计算供暖系统设计热负荷的概念是供暖系统的作用原理使建筑物达到一定的热量，使热量能够维持建筑物的舒适性。根据供暖系统热负荷的多少可以判断建筑所需供暖的房间大小和供热设备的规模。对供暖和通风系统有具体要求的建筑物，需要根据建筑物规模的大小，整体的使用情况，供暖热量平衡和通风风量之间的平衡程度来设计。2.1供暖系统热负荷计算原理2.1.1围护结构基本耗热量通过传热的物理性质可知热量是从温度高的一侧传递到温度低的一侧，因此维护结构传热耗热量便是屋内温度高的热量传递到温度低的室外所消耗的热量。基本耗热量的概念是指建筑物中的所有热量通过建筑外部结构传向室外的热量值。建筑外部结构的热量消耗是通过单方向的静止传热过程来计算的。实际生活中建筑物的内部的温度和外部的温度是属于持续性变化的，但是根据相关规定，其变化是在可允许的范围内。由于计算复杂的原因所以可以将温度的变化假设为一种稳定的状态来计算，这样可以简化计算过程。但是由于建筑内部温度比建筑外部的要求要严谨一些，所以建筑物或房间的温度变化区间的要求比较小的时候，建筑外部结构的基本耗热量是不稳定的。围护结构基本耗热量，可按下式计算：W(2-1)式中：围护结构的基本耗热量，W；围护结构的传热系数，W/(m2·℃)；围护结构的面积，m2；采暖室内计算温度，℃；建筑物外部采暖温度，℃；a建筑物外部结构温度校正系数。2.1.2围护结构的附加（修正）耗热量围护结构的附加（修正）耗热量指的是建筑物外部结构的散热量随着一些条件改变的，不是一成不变的，为了尽可能地缩小误差，要注意建筑物设计条件等影响因素。因为许多这种原因的影响，需要校正房间围护结构的基本热量消耗。(1)朝向修正耗热量朝向修正耗热量的概念是根据日光辐射的作用校正建筑物墙体结构的散热量。由于太阳光对建筑物直接进行辐射时，室内的温度随着太阳光通过玻璃窗照射到屋内而提高，在此同时被太阳照射到的围护结构的那一面比较干燥，因此提高了围护结构的表面和周围空气温度，减少了围护结构向建筑外部传递的热量。修正率的选择依据表2.1。表2.1不同朝向的修正率朝向修正率北、东北、西北010%东南、西南﹣10%﹣15%东、西﹣15%南﹣15%﹣30%(2)风力附加耗热量风力附加耗热量的概念是建筑外部的结构消耗热的能量与建筑外风的速度变化有关因此而附加。计算建筑外部结构消耗热的能量的时候，外表面传热系数是其风的速度大约是4m/s的数值。我国幅员辽阔，地域宽广，但由于我国特殊的地理环境，冬季的风速是没有超过需要风力附加的风速，只有在受风力作用影响的城镇建筑需要附加。(3)高度附加耗热量《暖通规范》规定：民用建筑和工业辅助建筑物的高度附加率，当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2%，但总的附加率不应大于15%[1]。高度附加耗热量的概念是建筑外部的结构消耗热的能量与建筑的高度有关因此而附加。(4)外门附加耗热量外门附加耗热量的概念是因为房间外部的门窗开启的时候周围空气冷凉的进入使得建筑物的耗热量增大，因此校正建筑物外部门窗的基本耗热量相对于没有热风幕并且开启时间较短的外部门窗应该基本耗热量与相应的附加率相乘。2.1.3冷风渗透耗热量冬天的房间因为建筑外部的空气温度和建筑内部通道的空气温度存在密度的差异，因此形成了热压，在此同时因为建筑外部的风吹向建筑物的门窗时形成了风压，在风压和热压的作用下，建筑外部的空气冷量经过门窗缝隙进入房间内部，在房间内被加热后又排出室内。由于建筑物不是密封的结构，外部的冷空气会通过门窗进入室内，因此缝隙法指的是外部冷空气在门窗的单位间隙中进入室内的量。高层和普通建筑的进入室内的冷空气量受到热压和风压的影响比较大，其中普通建筑物受到风压的作用比较严重，热压的作用可以忽略不计。单位门窗缝隙进入室内的空气量L建筑物情况的不同依照下表确定：表2.2单位门窗缝隙进入室内的空气量L[m3/(h·m)]冬季室外平均风速(m/s)门窗类型123456单层木窗1.00.20.02.01.00.8双层木窗单层钢窗双层钢窗推拉铝窗平开铝窗《暖通规范》明确规定：建筑物门窗缝隙的长度分别按各朝向所有可开启的外门、窗缝隙丈量，仅计算不同朝向的冷风渗透空气量时，引进一个渗透空气量的朝向修正系数n。[2]m³/s(2-2)式中：受建筑户外风速的干涉，进入室内的空气冷量，m³/(h·m)；l门、窗缝隙的计算长度，m；渗透空气量的朝向修正系数。根据上述式子所计算出的物理量，计算冷风渗透耗热量：W(2-3)式中：从建筑物的围护结构的不严密出进入的空气量，m³/h；建筑户外在采暖温度下的空气密度，kg/m³；冷空气的定压比热，=1J/(kg·℃)；0.278用于校正单位的系数，1kJ/h=0.278W。2.1.4冷风侵入耗热量冷风侵入耗热量的概念是在寒冷的天气时建筑物内与建筑物外的空气温度存在差异，并且建筑物门窗经常被开启，因此冷风侵入耗热量的值就是户外的空气所被加热的热量。外门附加耗热量计算公式如下：W(2-4)式中：外门的基本耗热量，W；低温度的风量进入的外门附加率，如表2.3所示。表2.3外门附加率N值外门布置状况附加率一道门65n%两道门（有门斗）80n%三道门（有两个门斗）60n%商业建筑的重要通道500n%2.2商场供暖设计热负荷计算计算供暖设计热负荷，以大连万达广场一层101前室为例，按本题条件，分项计算如下：围护结构传热耗热量的计算，如表2.4所示。表2.4围护结构传热耗热量名称方向面积m2传热系数k室内外计算温差℃温差修正系数基本耗热量W北外墙13.580.3032.11.00130.78北外窗7.101.60364.66地面一10.600.47159.92地面二10.600.2378.26地面三10.600.1240.83建筑外围的结构总共散失的热和消耗的热=774.45W。根据渗透空气量的朝向修正系数n值，大连市的冷风朝向修正系数：北向n=1。按允许温差值，在冬季室外平均风速=3.6/s下，单层钢窗的每米缝隙的冷风渗透量L=3.6m³/(m·h)。窗的缝隙总长度为l=5.88(m)。总的冷风渗透量V计算公式如下：=3.6×5.88×1=21.168m³/h(2-5)即冷风渗透耗热量计算公式如下：(2-6)=0.278×21.168×1.34×1×[18-(-14.1)]=253.123W101前室供暖设计热负荷总计为：W(2-7)万达商场热负荷具体计算数据查看附录1。3热风供暖类型的选择和设备选型(1)热风供暖能在以下情况出现时使用：热风供暖和机械送风系统能进行合并；设计符合要求建筑物的供暖可以使用空气之间的循环；某些建筑由于特殊的功能性条件，必须具有防火，防爆和卫生条件的要求的时候建筑物供暖的方式是全新风的热风。(2)热风供暖不能在以下情况出现时使用：建筑物内部的空气中存在对人体有害的细菌，有刺激性气味的物品和在某种情况下有害物质的浓度会明显变高；在建筑物的在使用过程中可能会出现一些能够燃烧的气体和粉尘，这些物质会在和较高的温度的管道的散热设备接触并燃烧；建筑物在生活和生产过程中会产生一些粉尘，这些粉尘遇到水或者水蒸气会燃烧或者产生爆炸性的气体；可以产生对人体有害气体和物质的建筑物和地点位于严寒和寒冷地区的建筑物，其工作地点位于门窗两米以内时采用热风供暖，并且散热器应该设置在门窗下。(3)在没有工作的时间里没有设置值班供暖系统，在这种情况下，热风供暖系统应该多于两个，因此如果其中一个系统损坏另一个系统仍然能够维持工作中的最低温度，但应该比5℃高，这样就能够确定供热量的多少。3.1集中送风的型式和要求(1)集中送风的供暖型式一般不适用于建筑内部有大量的间隔，产生一些对人体有害的粉尘或者气体的建筑物。(2)集中送风系统一般适用于一些比较大的公用型建筑和规模比较大的生产车间，这类建筑必须具备的特点是，在建筑内部的间隔墙和相关设备的设置下，其在空气之间循环的建筑物在热风供暖的时候没有对气流组织产生影响。设计时，应符合下列技术要求:建筑物下部的工作区域要尽可能的使其不能够与外部环境的空气有不同的温度和流速，这是集中送风供暖的要求，在这种情况下要使回流尽量在相应的工作区域里流动，这样的话房间的上部就会有射流开始扩散。规模比较大的设备或者是建筑物是实心的话不应该存在于射流的前面，在此情况下，射流应该在通道的前面。建筑物内使用集中送风的时候，比如房间内部有没有屋顶的间隔房间且高度在三米以下，在这种情况下不需要再布置供暖装置；房间间隔所使用的材料最优的选择是漏空的材料，比如铁丝网，对于实体的材料则不推荐，比如玻璃屏或者砖墙等。建筑物平时工作的区域射流在末尾的最小平均回流速度是0.15m/s；与此相对应的是最大平均回流速度分三种情况：在工作中处于坐立状态时速度≤0.5m/s；进行强度大运动的工作时速度≤0.75m/s。建筑物通风口的风量排出的速度可以确定。建筑物排风口设置的高度主要在3.5m~7m之间，确定高度主要的依据是建筑物的高度和回流的分布位置因素。回风口下部的位置与水平面的位置之间的距离应该是0.4m~0.5m房间高度，送风口的位置也能够设置倾斜方向向下的导流板，设置的条件是集中送风的温度比较高。建筑物通风系统风量的排除温度是有区间限制的。3.2集中送风的气流组织和计算建筑物集中送风有两种型式，分别是平行排风和扇形排风，两者之间选用的条件是建筑物规模的大小和建筑物建造的形状，原因是建筑物建造的形状和排风的地点，射程的设置，射流的数目和刚开始的流速有关。每股射流作用的宽度范围：平行送风时B3~4H；扇形送风时B=45°。每股射流作用半径：平行送风时L9H；扇形送风时R10H。集中送风气流分布情况见表3.1：表3.1集中送风气流分布情况H(m)h(m)B(m)气流分布v1(m/s)4~90.7H≥3.5H射流上升，回流下降，并且工作区在所有回流区中v1≥4H射流在中间，回流在两侧，中间工作区在所有回流区。0.69v110~130.5H≤3.5H射流在中间，回流上下流动，工作区全部在回流区射流在中间，回流在两侧，中间工作区全部在射流区，侧面在回流区v1≥4H0.69v1136~7≤3H射流在中间，回流在两侧，工作区域大部分在射流区射流下降，回流上升，工作区域全部处于射流区0.69v17（a=10°~20°）≤3H0.69v1表中：B单位射流的宽度 ，m；H建筑物屋顶离地面的距离，m；h送风口中心离地面高度，m；v1工作区域的回流速度达到的最大值，m/s。3.3热空气幕设计技术要求(1)热空气幕主要有以下几种排风方式且根据建筑种类的不同排风方式也不同，公共建筑应该采用由上向下送风方式，生产厂房建筑采用单侧排风的条件是建筑外部门窗的纵向距离小于三米，纵向距离大于三米并且小于十八米单侧排风，双侧排风和由上向下的排风型式要根据建筑物的经济要求来选定，当纵向距离大于十八米的时候，应该采用由上向下的排风方式。(2)建筑物通风系统的风量排出可以通过运算得出结论。温度应该小于50℃的建筑外门的种类是生产厂房和商业建筑的外门。(3)建筑物的热空气幕排风口所产生的风速确定条件需要计算确定。风速小于6m/s的外门建筑是公共建筑的外门。(4)建筑物的热空气幕在用电加热的时候使用温度的区间正在40℃到零下10℃之间并且相对湿度小于90℃。如果建筑物内部有腐蚀性、容易燃烧的气体，能够使电气设备绝缘失效的气体或者粉尘时是不能够使用热空气幕的。3.4热空气幕分类和技术性能(1)按安装型式分：水平安装，垂直安装。(2)按所用能源分：电、热水、蒸汽。(3)按采用风机型式分：贯流式、离心式、轴流式。表3.2常用热空气幕技术性能表序号类型热源风量适用范围及特点1贯流式电700~28001800~28001800~2800主要用于公共建筑，卧式安装，低噪音，体积小，美观热水蒸汽2离心式电热水蒸汽3000~80001500~120001500~12000它用于公共建筑物和工业建筑物，大多水平或垂直安装。它的存在量大，风压和风速大，闸门关闭效果好，噪音高。3侧吹式热水蒸汽配轴流风机12300~27300配离心风机14000~22400配轴流风机12300~27300配离心风机14000~25200通常用于工业建筑，通常垂直安装在两侧，可以配备轴流风机和离心风机3.5中央空调系统方案选择和设备选型3.5.1系统方案的选择需要根据建筑物的经济效应和其他相关规定确定适宜的方案确定多联机中央空调空调系统的选择，因此要详细描述多联机中央空调系统。多联机中央空调系统的优点：(1)多联机中央空调系统对室外机的安装需求较少，可以保持建筑物的整洁美观。(2)多联机中央空调系统使用过程相对经济实惠。(3)空调系统的设置简单，有能够用遥控远程指挥的功能。(4)多联机中央空调系统对环境的噪音污染比较小。(5)多联机中央空调系统设置容易简便，对电源型式的要求较小。多联机中央空调系统的缺点；(1)空调系统对室内外机的高度差距有要求，因此在空间范围大的房间安装空调系统是不合适的；(2)空调系统机组的供热范围是有限制的，因此在空间范围大的房间安装空调系统也不合适的；(3)多联机中央空调系统机器外部压强较小，排风长度短。(4)多联机中央空调系统虽然设置简单但设计复杂。3.5.2设备选型(1)室内机选型室内机选型的应遵循的规范是室内机所能够提供的冷热负荷和建筑室内需要的冷热负荷相匹配。室内机选型表查看附录2。(2)新风机组选型依据建筑物的设计方案选择新风机组，从而决定机组的类型，数量，单制冷量，单加热量，冷却气液管和冷凝器管，新风机组选型表查看附录2。(3)室外机选型室外机选型的条件是室内机和新风机组的冷热负荷。鉴于不会同时调试室内机以节省成本，降低项目成本和节省资源，因此选择与使用面积匹配的室外机较小，室外机组选型表查看附录2。4建筑内部给水系统的确定和计算4.1给水系统的分类(1)生活给水系统的概念生活给水系统的概念是给建筑提供生活饮用，洗漱和厨房清洗所需要的生活用水，这些建筑包括住宅，公共建筑和生产厂房等。家用供水系统的分类根据建筑物对资源的各种需求划分包括家用饮用水所需的水，其他方面所需的各种水以及建筑物用水系统。(2)生产给水系统的概念建筑物对于产品生产所需要的水资源的不同设置了生产给水系统，给产品生产装置冷却，给产品洗涤和在产品在生产过程中需要的水资源都属于生产给水系统。(3)消防给水系统的概念消防给水系统给建筑提供许多种类的消防装备的用水，某些建筑包括住宅，公共建筑和生产厂房等。为了防止大规模的建筑物有火灾危险时有处理应对方法，一般都设置消防给水系统。4.2给水方式的类型因为建筑物的存在各种类型，这些建筑类型的地理环境，生产条件都不相同所以其可具有一种供水系统，也可以是供水系统的几种组合。因此相关设计人员要依据建筑的地理环境，规模大小，国家有关规定和规范来选择供水系统，使供水方式可以更加经济合理，能够满足日常生活需求。常见的给水方式如下：表4.1常用给水方式名称特点适用范围直接给水方式系统简单，投资少，可充分利用外部网络水压。但是，一旦外部网络关闭水源，房间就会立即被切断。一个可以在一天之内满足用水需求的水量和水压的地方。设水箱给水方式(A)水箱的进水管和出水管共用一个立管，缺点是水箱用完时，外部网络的压力就会影响供水设备的水。当供水压力和水含量不足时，不能使用。设水箱给水方式(B)该系统的设置比较简单，可使用建筑外部水的压强，水箱的体积要达到要求，避免污染。当水压过高或不稳定时，使用外部供水网络设水泵和水箱给水方式使用水泵能够减少水箱的体积。供水可靠，投资大，安装维护复杂。外部供水管网的水压通常低于或高于内部供水管网所需的水压，并且在室内供水不均匀时使用。分区给水方式它可以充分利用外部网络压力，供水安全，但投资大且维护复杂。供水压力只能满足建筑下层供水要求时采用。4.3给水管道布置和敷设(1)确保良好的水力状况，并努力节约成本。因为要节约成本，所以管道在能够完成任务的同时要尽可能的短，如果建筑物不能够间断性地给水时，必须从外环网的不同管段安装多于两个的进水管。(2)满足美观和维修的要求。对于具有较高美学要求的建筑物，可以用柔性管道隐藏供水管道，必须将其隐藏起来以便于维护。管道的每一层都有检查门，安装在屋顶和管道槽中的管道必须在检查阀上有门。(3)满足生产和使用安全。供水管的布置应当合理式建筑物的生产和生活不受影响。(4)保证水质不被污染或不影响使用。生活给水进水管与生活排水管在水平距离大于一米的情况下，采取措施避免管道暴露冻裂。(5)保护管道不受损害。供水管道应保持在重物之下，生产设备与其余部分结合，不能保持固定方法，螺纹弯头方法和活动托架方法。(6)管道的明装与暗装。表面安装的安装维护方便，但不美观；隐藏式安装的结构复杂，维护困难，成本高。暗装管道在墙中敷设时，应预留墙槽。管网的布置形式如表4.2所示。表4.2管网布置形式表名称特征及使用范围优缺点上行下给式将水平水分配管放置在住宅公共建筑，具有高机械设备的工业厂房或地下管道中高水箱下方的住宅屋顶或吊顶上。与底部和顶部进水系统相比，最高水分配点的出水头略高，并且安装在屋顶中的水分配可能泄漏或结露，从而损坏主管的密封和墙壁。下行上给式水平的配水管安装在地下。当外部网络使用水压直接供水时，住宅建筑，公共建筑和工业建筑通常使用此方法。安装简单，安装维修方便。与顶部和底部布局相比，最高配水点的流出水头低，并且地下管线不便于维护。中分式水平主管为了使供水为上下方向，必须将管道放置在技术层。屋顶通常用作茶馆，舞厅或带有中间技术层的高层建筑。管道安装在技术层中，便于安装和维护，有利于管道的排气，不影响屋顶的多功能使用。需要设置技术层或增加中间层的高度4.4商场建筑室内给水系统计算(1)系统介绍本工程给水水源：采用市政自来水，供水压力P≥0.20MPa。在自来水引入总水表后设倒流防止器，保证市政自来水管网不被污染。生活给水系统为控制用水压力竖向分为中、低、市政三区供水。市政水压直供区(J)：地下室及商业；加压供水中区(J2)：3~17层；由加压低区生活变频给水设备加压供至各层用水点；加压供水高区(J3)：18~29层；由加压中区生活变频给水设备加压供至各层用水点。(2)用水量计算：建筑物中用水部位的计算需遵守建筑给排水相关设计规范，计算结果如下表4.3所示：表4.3商场建筑中用水部位计算用水部位用水标准单位数量用水时间变化系数用水量最大日m3/d用水量最大时m3/h用水量平均时m3/h商业6L/m220570121.5123.4215.4310.29不可预计水量10%135.7616.9711.32合计—135.7616.9711.32计算管段的设计秒流量：(4-1)式中：Qg提供水管段的设计秒流量(L/s)；Ng建筑物内提供水的卫生器具数量；α此数值查表而定。管道流速控制如表4.4所示：表4.4管道流速控制表公称直径(mm)15~2025~4050~70≥80水流速度(m/s)≤1.0≤1.2≤1.5≤1.8卫生器具当量如表4.5所示:表4.5卫生器具当量表器具名称大便器洗涤池洗脸盆盥洗池小便槽当量0.51.00.751.00.25给水管网水力计算具体数据查看附录3。5建筑内部排水系统的确定和计算排水设计的基本原则建筑物的排水方式和对排出的水资源污染程度，以及建筑外部排水所需要的条件能够达到相关处理和利用的要求，从假设节约资源型和环境友好型的角度出发是建筑物排水系统的设计条件。其基本原则是：(1)为了防止建筑物中的空气受到污染，建筑物中的空气清洁度要达到相关要求。(2)排水管中的气压要达到恒定值，因此建筑物中的水封不能被破坏；(3)为了能够让建筑物产生的废水顺利的排出到户外要采用分质排水的方法；(4)维修方便，工程造价低；(5)尽可能的使用重力自流方式。排水系统的分类和组成5.2.1排水系统按排水内容的分类(1)生活污水排水系统:人们在生活中所产生的对环境有危害的水资源通过排水管道排出。(2)生活废水排水系统:将人们在建筑物厨房和卫生间内产生的洗涤水排出；(3)机房排水系统:人们在生活中所产生的对环境有危害的水资源通过机房管道排出。；(4)在厨房中设置的污废水排水系统；(5)消防排水系统:为了建筑物在有火灾的情况下有应对措施，在建筑物中安装排水管道灭火。5.2.2排水系统按生活排水系统的分类(1)污废合流:将建筑物内部人们日常生活中产生的污废水一并排出至户外；(2)污废分流:建筑物中的污废水一并排出都环境的污染比较大，因此要分开排出。5.2.3排水系统的组成建筑物中的卫生间设备，管道，相关装置的清扫工具构成了建筑物的水排放系统。因为地下建筑排水困难，需要依靠水泵来提供压力将水排出，因此这类建筑需要在排水系统中安装排水泵。排水系统的选择(1)选择建筑生活排水系统的要求是建筑物的类型，建筑物排水条件和国家、当地相关政策规定。在建筑物周围有污水处理厂的情况下，为了更好的保护环境，建筑物中产生的生活污水和卫生间废水要一并排放，需要注意的是，厨房污水要分开排放；在建筑物周围无污水处理厂的情况下，为了更好的保护环境，建筑物中产生的生活污水和卫生间废水要分开排放；在排水系统的排水高标准的建筑物中，要根据排水系统中水的质量分流排出；在建筑物中可以设置独立的排水管道，这种建筑物的特点是污水的冷却量比较大可以多次使用；生活污水和工业废水可以一并排出，但条件必须是建筑物排出的污水必须符合相关规定，能够达到有关排水净化的要求；在住宅建筑和公共建筑中，通常将家庭污水管和消防排水，机房排水，机房排水和雨水管放在一边。生活污水将不与雨水一起排放，其他非生活排水将排入外部生活排水管，消防排水除外；室外是一个组合系统，室内生活污水在排放到室外污水合流制下水道之前必须经过部分处理；在建筑物所在地方环保部门允许的情况下，当市政上没有生活污水排水管时，可以将洗涤水倒入外部雨水管中。(2)建筑物的排水系统将污废水独自排放到污废水处理厂的情况如下：餐饮行业建筑的厨房排水系统必须分别倒入污水处理厂；有大量沉积物，矿物质和机油的污水从洗车站和汽车维修室排出；建筑物中可反复多次使用的冷却水；中水系统需要回用的生活废水；工业废水中含对人有害物质的排水。(3)由于水受重力的影响，向下流动性比较大，因此也是最省力、最经济的方式，但是有的建筑物处于地下的位置，需要用水泵来为排水提供力的作用。排水系统水力计算5.4.1排水量定额建筑中生活和生产过程中使用的水资源多少的指标便是排水量定额。它反映了产品生产排放水的程度和水平。5.4.2设计秒流量建筑的设计秒流量根据以下式子计算：(5-1)式中：qu排水管的设计秒流量(L/s)；Np建筑物内提供水的卫生器具数量；α查表确定此系数，见表5.1；qmax最大排水设备的排放量(L/s)。表5.1系数α值的确定建筑物名称公共建筑的卫生间住宅和养老院等建筑的卫生间α值2.0~.3商场建筑的污废水排水系统计算(1)卫生器具排水当量、流量如表5.2所示：表5.2卫生器具排水当量和流量卫生器具当量额定流量(L/s)洗脸盆0.750.25淋浴器0.450.15污水盆1.000.33大便器4.51.5小便器0.300.10洗衣机1.50.5厨房洗涤盆2.000.67饮水器0.150.05蹲便器3.601.20(2)排水立管计算生活污、废水排水系统：采用UPVC排水塑料管，伸顶通气，底层单排。通过运用上述计算公式得出结果（α取参考值1.5）：污水排出管W/2，Np=3.6×17+0.3×8+0.75×9+4.5=74.85qu=0.12×1.5×74.51/2+1.5≈3.06L/s采用DN150排水管道，底层单排无通气，满足要求（排水管网水力计算具体数据查看附录4）。 结论本次毕业设计从最初的题目选定，然后根据课程题目查找相关文献资料，其中包括地理环境，气象参数，人文社科和各种供暖给排水的手册规范和设计文献，对收集来的文献进行整理筛选，制定论文整体框架，分配各阶段需完成的任务。首先通过建筑物的地理环境和气象参数确定建筑物的围护结构基本耗热量、冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量，将这些数值相加就能够求得建筑物的热负荷。接下来根据建筑物的实际情况，设计要求，节约资源和保护环境的方面选择建筑物的供暖系统和末端设备。最后为了满足住户的生活需求，使建筑达到规定的给排水的标准，确定给水水源、给排水系统和给排水方式，根据已知的卫生器具当量总数、用水量和管径材质等条件进行水力计算。本设计遵守相关设计规范，响应国家“绿水青山”的环境政策，从绿色节能，合理舒适的初衷出发，使商场在满足购物休闲的基本功能外，达到建筑节能减排的标准。基本满足商场日常的给水排水以及冬季的供暖需求，保证商场工作人员和顾客的生活质量。完成这次毕业设计（论文），给自己的大学阶段画上了一个圆满的句号，使自己拥有了面对困难，解决问题的信心和能力，给自己今后的工作生活中奠定了坚实的基础。参考文献[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2008[2]中国建筑设计院.建筑给水排水设计手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2008[3]邹平华.供热工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2018[4]付祥钊.流体输配管网[M].第4版.北京:中国建筑工业出版社,2018[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.民用建筑供暖通风与空调设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012[6]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑给水排水设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2019[7]王瑛.新时期大型商场暖通空调设计探索[J].中国住宅设施,2019,(05)：50-51[8]肖华.谈建筑水暖设计与施工[J].山西建筑月报,2016,7(3)：67[9]田小宝.建筑给排水设计的节能节水措施[J].山东工业技术,2018,(04)：121[10]张爽.建筑给排水中节水技术的有效应用分析[J].居舍,2018,(05)：76[11]秦渊平.分析公共建筑项目中暖通空调专业的绿色设计[J].绿色环保建材,2017,(04)：206[12]薛勇.商业建筑暖通空调设计的相关影响因素[J].工程建设与设计,2017,(06)：45-46[13]宋长艳.公共建筑暖通空调节能设计探讨[J].住宅与房地产,2017,(05)：116-224[14]马海峰.建筑水暖设计及技术管理研究[J].北京大学周刊,2017,2(8)：27[15]张宏.浅谈建筑水暖设计应注意的事项[J].牡丹江大学学报,2016,10(7)：157-158[16]田苗,王宏鹏.住宅建筑水暖工程设计浅析[J].工程技术,2014,6(32)：21[17]张爱萍.建筑工程暖通设计方案比较的思考[J].暖通月报,2016,3(23)：679[18]EijiHihara,FumioMatsuoka.StateoftheArtofCapacityControlTechniques[J].Refrigration,2016,5(2)：74-863[19]LiuDongMei.Energysavingandoptimizationofcentralheatingandheatingsystem[J].RefiningandChemicalIndustry,2010,5(3)：45-48[20]LIZ,XUX,DENGS.Furtherstudyontheinherentoperatingcharacteristicsofavariablespeeddirectexpansionairconditioningsystem[J].AppliedThermalEngineering,2014,66(1/2)：206-215附录1万达商场热负荷计算数据房间编号类别面积m2传热系数K=W/(m2·℃)室内外计算温差度温差修正系数基本耗热量W朝向修正后耗热量W围护结构耗热量W冷风渗透耗热量W冷风侵入耗热量W房间总耗热量W1001[商场一层防火分区一]外墙[北]340.830.4223.71.0046030.150646607006607外门[北,9]3.783.1223.71.0034190.137604906022227128外门[北]3.153.1223.71.003170.13484540206660外墙[西北]144.660.4223.71.0019540.121492804002804外门[东,13]3.783.1223.71.004938-0.0546916163032109372外墙[东南]161.10.4223.71.002176-0.119582580002580外门[东南,5]3.783.1223.71.001899-0.117092252012343486外墙[西南]217.320.4223.71.002935-0.126423480003480外门[西南,6]3.783.1223.71.002279-0.120512702014814183外墙[西北]134.220.4223.71.0018130.119942602002602外门[西北]3.783.1223.71.003800.14185450247792外墙[南]114.660.4223.71.001549-0.2511611546001546外门[南,3]3.783.1223.71.001140-0.25855113807411878外墙[南]107.070.4223.71.001446-0.2510851444001444外门[南]3.783.1223.71.00380-0.252853790247626外门[南]3.153.1223.71.00317-0.252373160206522-外墙[西南]125.70.4223.71.001698-0.115282013002013外门[西南,2]3.153.1223.71.00633-0.157075104111162外墙[北]122.850.4223.71.0016590.118252381002381外门[北]3.153.1223.71.003170.13484540206660（续表）房间编号类别面积m2传热系数K=W/(m2·℃)室内外计算温差度温差修正系数基本耗热量W朝向修正后耗热量W围护结构耗热量W冷风渗透耗热量W冷风侵入耗热量W房间总耗热量W1001[商场一层防火分区一]外墙[北]106.440.4223.71.0014380.115812063002063外门[北,2]3.783.1223.71.007600.1836109004941584外墙[东北]120.450.4223.71.0016270.117902335002335外门[东北,2]4.23.1223.71.008440.1928121105491760外门[东北]3.153.1223.71.003170.134845402066601567931002[商场一层防火分区二]外墙[西北]143.10.4223.71.0019330.121262774002774外门[西北,5]3.783.1223.71.0018990.120892726012343960外墙[西南]30.660.4223.71.00414-0.137349100491外门[西南,3]3.783.1223.71.001140-0.11026135109122263外墙[西]2100.4223.71.002836-0.0526953540003540外墙[南]540.4223.71.00729-0.25547728007281003[商场一层防火分区三]外墙[南]780.4223.71.001053-0.257901052001052127899外墙[东]2100.4223.71.002836-0.0526953540003540外墙[南]229.20.4223.71.003096-0.2523223091003091外门[南,2]5.43.1223.71.001085-0.25814108407051789外墙[西]1080.4223.71.001459-0.05138618200018202001[商场二层防火分区一]45015外墙[北]321.30.4223.71.0043400.147746120006120外墙[西北]234.60.4223.71.0031690.134854469004469外墙[东]122.40.4223.71.001653-0.0515712027002027屋面[南坡]19082.4923.71.0015303315303318768000187680（续表）房间编号类别面积m2传热系数K=W/(m2·℃)室内外计算温差度温差修正系数基本耗热量W朝向修正后耗热量W围护结构耗热量W冷风渗透耗热量W冷风侵入耗热量W房间总耗热量W2003[商场二层防火分区二]外墙[东]260.10.4223.71.003513-0.0533374308004308外墙[东南]147.90.4223.71.001998-0.117982327002327屋面[南坡]33792.4923.71.00271017-0.0527101733237500332375276152外墙[东北]20.40.4223.71.002760.130338900389外墙[东南]178.50.4223.71.002411-0.121702809002809外墙[西南]2040.4223.71.002755-0.124803210003210外墙[西北]76.50.4223.71.0010330.111371457001457外墙[西南]510.4223.71.00689-0.162080300803屋面[南坡]1502.4923.71.00120310.1120311475500147552004[商场二层防火分区三]18740外墙[西南]112.20.4223.71.001515-0.113641766001766外墙[南]178.50.4223.71.002411-0.2518082365002365外墙[西]168.30.4223.71.002273-0.0521592788002788外墙[北]91.80.4223.71.0012400.113641749001749外墙[北]40.80.4223.71.005510.160677700777外墙[西北]61.20.4223.71.008270.19091166001166屋面[南坡]9552.4923.71.0076597-0.17659793938009393884808附录2万达商场中央空调系统设备选择数据楼层名称型号风量M3/H静压Pa功率kW制冷量kW制热量kW数量台备注商场一层多联机室内机薄型风管机RFTS(D)36MX550300.0563.64.05SNJ36多联机室内机薄型风管机RFTS(D)40MX600300.0654.04.53SNJ40多联机室内机薄型风管机RFTS(D)50MX800300.0805.05.64SNJ50多联机室内机薄型风管机RFTS(D)56MX800300.0805.66.32SNJ56多联机室内机新风机RFTX160MX16001850.4814.08.91X-1-14配粗中效过滤器新风处理机（吊顶型）DBFP015H315002150.4819.019.87X-1-10配粗中效过滤器新风处理机（吊顶型）DBFP020H320002800.7925.326.43X-1-5新风处理机（吊顶型）DBFP025H325002500.8632.032.71X-1-13新风处理机（吊顶型）DBFP060H360003502.2278.179.32X-1-8离心式空气幕FM3509H10201500.31612.08.518KQM-1-1~18风机盘管42CE003510500.0633.25.121FCU003商场二层风机盘管42CE004680500.0844.156.455FCU004风机盘管42CE0081360500.1748.112.5172FCU008多联机室内机薄型风管机RFTS(D)36MX550300.0563.64.015SNJ36多联机室内机薄型风管机RFTS(D)45MX600300.0654.55.05SNJ45多联机室内机高静压风管机A系列RFU(D)90MX-A15001000.288.09.019SNJA80多联机室内机高静压风管机A系列RFU(D)90MX-A15601000.309.010.01SNJA90多联机室内机新风机RFX280MX28002000.8528.017.82X-2-1~2配粗中效过滤器组合式空气处理机组39GP36(4排管)3600052518.5226.0435.01AHU-2-1（续表）楼层名称型号风量M3/H静压Pa功率kW制冷量kW制热量kW数量台备注商场屋顶组合式空气处理机组39GP33(4排管)3300054015206.0398.02AHU-W-1/2组合式空气处理机组39GP33(4排管)3300061030206.0398.01AHU-W-3组合式空气处理机组39GP36(4排管)3600052518.5226.0435.02AHU-W-4/6组合式空气处理机组39GP36(4排管)3600061030226.0435.01AHU-W-5多联机室外机RFC735MXMLYA17.773.582.51K-W-1多联机室外机RFC280MXMLYA6.82831.51K-W-2/3多联机室外机RFC1230MXMLYA30.81231381K-W-4多联机室外机RFC1360MXMLYA33.61361501K-W-5附录3万达商场给水管网水力计算表区域管段编号大便器n/N=数量/当量小便器n/N=数量/当量洗脸盆n/N=数量/当量Ng设计秒流量qg(L/s)DN(mm)v(m/s)i(Kpa)L(m)hy=iL(Kpa)∑hy(Kpa)商场Ⅰ区0-11/0.54/0.51/1.00.50.10150.580.9851.71.671.671-22/0.54/0.51/1.01.00.20200.620.7212-33/0.54/0.51/1.01.50.30200.931.5301.72.605.513-44/0.54/0.51/1.02.00.40200.750.7485.74.269.784-54/0.54/0.51/1.05.61.12400.890.5841.50.8810.655-64/0.54/0.51/1.06.41.26401.000.7271.71.2411.896-75/0.54/0.51/1.06.91.31401.040.7801.71.3313.217-86/0.54/0.51/1.07.41.36401.080.8371.71.4214.648-97/0.54/0.51/1.07.91.41401.120.8961.71.5216.169-108/0.54/0.51/1.08.41.45500.680.25431.88.0824.2410-1117/0.54/0.51/1.020.12.24501.060.56814.88.4132.64