给水排水工程毕业设计开题报告.docx

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给水排水工程毕业设计开题报告

华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告

2009年2月27日

学生姓名

学号

专业

给水排水工程

题目名称

新乡某置业有限公司1号商住楼给水排水设计

课题来源

生产

主

要

内

容

一、常规设计选题

根据有关部门的批准，新乡某置业有限公司拟建一幢十五层商住楼，该建筑属一类高层建筑，地上一~三层为商场，四层以上为住宅；地下二层为设备用房，地下一层为车库，顶层设有水箱间。

室内外高差0.60m。

设计的主要内容有：

完成该高层住宅楼的建筑给水排水工程设计，具体分为三部分：

1、建筑给水系统设计：

包括生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统；

2、建筑消防系统设计：

包括消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、灭火器的布置等；

3、建筑排水系统设计：

包括粪便污水系统、生活废水系统、冷却风水系统、雨水系统和特殊排水系统。

二、主要技术指标

1、建筑物地下二层到十五层的建筑平面图。

2、城市给水排水资料

（1）给水条件：

采用两路市政给水供给，市政自来水接管管径为DN200，接管标高为地面下1.0m，供水压力为0.27MPa,市政管网不允许直接抽水。

（2）排水条件：

市政排水为生活排水和雨水分流排放。

三、选题的目的及意义

1、选题的目的

毕业设计是在本科生学完教学计划所规定的全部课程后进行的最重要的也是最后一个实践性教学环节。

通过工程设计，它可以使学生综合运用和深化所学的理论知识，并且较系统地、完整地将所学的专业知识应用于实际、培养学生综合运用专业知识及相关知识的能力和工程实践的能力，使其受到工程师的基本训练。

它还能使学生初步掌握专业工程设计的内容、基本要求、计算方法、设计步骤、绘图能力，培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力，为今后从事给排水工程的设计、施工和管理打下基础。

2、选题的意义

建筑给水排水是城市建筑物主要基础设施之一，随着社会经济和城市建设的不断发展，城市基础设施及功能的不断完善，对建筑给水排水工程的设计与建设提出了更高的要求。

建筑给水排水工程是为了保证建筑物给水排水的质量，使建筑物更加安全、卫生、适用、经济等，关于建筑物的给水、排水、热水、消防、雨水等方面的综合性技术学科。

本建筑（商住楼）给水排水工程的设计理论有：

（1）、建筑给水排水的基本理论、设计原理和计算方法；

（2）、现行的有关建筑给排水方面的国家设计规范、制图标准及设计手册；

（3）、AutoCAD的绘图方法。

四、重点研究问题

1、高层建筑给水系统给水分区的确定，给水方式的选择；

2、高层建筑消火栓给水系统给水方式的确定，自动喷水灭火系统给水方式的确定、喷头布置及水力计算；

3、高层建筑排水系统排水体制的选择；

4、高层建筑各系统设备的计算选择。

五、建筑给水排水工程的发展趋势

近年来，由于建筑样式、功能的迅猛发展，对建筑的给水排水也提出了更高的要求。

在建筑给水、排水、热水及消防等方面，综合国内外现状，待开发、创新和研究的问题还很多。

采用管理方便，性能稳定以及自动化的给水排水系统与设备；

节水/节能及适应环境要求的卫生器具；

开发应用新材料。

大力开发塑料管材、卫生器具及配件等；

改革施工方法，提高工效，降低成本。

大力发展体积小/重量轻/功能优的整体式设备。

采

取

的

主

要

技

术

路

线

或

方

法

根据毕业设计的要求，本次设计主要进行该高层建筑给水系统、建筑消防系统、建筑排水系统的设计。

（一）建筑给水系统设计

1、给水系统的分类

高层建筑给水系统即把室外给水工程经取集、处理并输送到建筑内的水按需要保质、保量、保压地分配到各用水点的一整套系统。

高层建筑给水系统按功能概括起来可分为：

（1）高层建筑生活给水系统，包括生活饮用水系统、杂用水系统、可生饮水管道系统、热水系统、海水管道系统、中水道系统等；

（2）高层建筑生产给水系统，包括软空调循环冷却水系统、厨房冷藏库冷却水系统、洗衣房软化水系统、锅炉房软化水系统、游泳池水处理系统、水景给水系统等；

（3）高层建筑消防给水系统，包括消火栓给水系统、自动喷水消防给水系统、水幕消防给水系统、水喷雾灭火系统等。

2、给水分区的确定

（1）高层建筑底部给水系统应尽量利用市政给水管网的水压直接供水；

（2）高层建筑给水系统的竖向分区是高层建筑给水系统区别于一般建筑给水系统的基本特征之一，应根据使用要求、管材质量、卫生器具零件性能、维护管理条件并综合高层建筑层数合理安排；

（3）我国《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）中对高层建筑生活给水系统竖向分区作出下列要求：

①、各分区最低卫生器具配水点处静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa；

②、水压大于0.35MPa入户管（或配水横管），宜设减压和调压设施；

③、各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。

3、给水方式的确定

（1）给水方式的分类

根据目前国内外高层建筑给水技术发展现状，按采用的加压供水设备型式分，可概括分三种基本类型：

①、高位水箱给水方式；

②、气压罐给水方式；

③、无水箱给水方式。

（2）给水方式的比较

高位水箱给水方式，根据加压供水方式的不同，该类型又可分为三种基本给水方式：

①高位水箱一次提升式给水方式又分为：

a、一次提升，屋顶水箱直接供水方式，该供水方式通常适用于建筑高度小于或等于一个给水分区高度的高层建筑，由于系统中水池、水箱储备一定的水量，停水、停电时可延长供水，供水可靠，同时供水压力也稳定；b、一次提升，分区减压水箱供水方式，该供水方式设备及管道简单，节省投资，同时设备布置较为集中，维护管理方便，但也明显存在缺点，因全部用水均要提升至屋顶最高层，能源消耗较大，最高层总水箱容积大，增加了结构荷载，管道的管径加大，若水泵出水管路出现问题，将影响整个建筑物的用水、供水的安全性，可靠性较差；c、一次提升，分区减压阀减压给水方式，这种给水方式除具备一次提升，分区减压水箱等的优点外，可不占用建筑上层使用面积，但这种供水方式由于下层供水压力损耗较大，能源消耗较大，适用于电力供应充足、电价较低地区的各类高层建筑。

②分区并联给水方式这种供水方式各区独立运行，互不干扰，供水安全可靠性很大，每区都设有自己的水箱，其贮水容积比一次提升给水系统小很多，同时水泵集中布置，便于管理，但是也有水泵型号较多，管道、水箱占用简直面积较多，投资较大等缺点。

③、分区串联给水方式，该系统的优点是水泵压力均衡，能源消耗合理，缺点是每个分区都设有水泵水箱，占地面积较大，水泵噪音大，设备分散管理不便，上区供水受下区限制，供水可靠性差。

气压罐给水方式调节能力小，经常费用高，不适用于用水量大和要求水压稳定的用水对象，故使用受到一定限制。

无水箱给水方式的基本特点是要求供水压力不变，并使给水泵出水量随各分区给水管网用水量变化而自动调节变化。

本设计采用一次提升，屋顶水箱直接供水方式即泵箱结合分区供水，分高低两区：

低区由市政供水，高区由水箱直接供水。

（3）给水管网的布置方式

按照管道的布置要求进行合理的管网布置及管道敷设，一般建筑内给水管网宜采用枝状布置。

干管的敷设一般采用上行下给、下行上给或中分式。

本设计低区采用了下行上给的布置方式，高区采用上行下给的布置方式。

4、合理的选择给水管材与附件

高层建筑生活给水常用管材：

硬聚氯乙烯塑料管（UPVC）、交联聚乙烯

（PEX）、聚丙烯管（PP）、聚丁烯管（PB）、铝塑复合管、钢塑复合管等。

控制附件：

常用的有闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、止回阀、减压阀、浮球阀等，材质一般与管材一样。

配水附件：

配水龙头、淋浴器、混合水龙头等。

5、给水系统设计计算

（1）设计流量计算

①确定生活给水设计标准与参数；

②进行最高日用水量、最大时用水量、生活给水设计秒流量计算；

（2）建筑给水管网水力计算

建筑给水管网的水力计算内容：

确定给水管网各管段的管径；计算水头损失；复核水压是否满足最不利配水点的水压要求；选定加压装置及确定水箱设置高度。

（3）选择生活水泵

①流量

选择生活水泵流量时，无水箱调节时，按设计秒流量确定，由水箱调节时，按最大时流量确定，若水箱容积较大，用水量均匀，按平均时流量确定。

②扬程

水泵与室外给水管网间接连接，从水池（或水箱）抽水时：

Hb≥H1+H2+H4

式中，Hb为水泵扬程，kPa;H1为引入管最不利配水点位置高度所要求的静水压，kPa；H2为水泵吸水管和出水管至最不利配水点计算管路的总水头损失，kPa；H4为最不利配水点的流出水头，kPa。

（4）高位水箱、贮水池容积的计算，计算内容有：

高位水箱有效容积的确定，高位水箱设置高度的确定，设置高度应使其最低水位标高满足最不利点配水点、消火栓或自动喷水系统喷头的流出水头要求。

贮水池容积的计算应符合生活调节水量及消防规范规定的消防储备水量的要求。

6、按设计要求绘制给水系统图纸（给水排水平面图、系统图及放大图）。

（二）建筑消防给水系统设计

1、消火栓给水系统

（1）消火栓给水系统的组成

室内建筑消火栓给水系统一般由水枪、水带消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵等组成。

（2）室内消火栓给水系统的给水方式

正确选择给水方式是高层室内建筑消火栓设计的关键。

按建筑高度来考虑，室内消火栓给水系统可分为不分区和分区室内消火栓给水方系统。

对于高层建筑和超高层建筑的消火栓给水系统设计，应进行竖向分区。

保证消火栓栓口静压力不应超过0.80MPa。

竖向分区高度一般控制在45-55m范围内。

室内消火栓采用并联分区给水方式，具有水泵不只相对集中、管理方便、安全可靠等优点。

缺点是高区水泵养扬程较高，需要用耐高压管材与管件，高区在消防车供水压力不够时，高区的水泵结合器将失去作用，一般适用于分区不多的高层建筑。

室内消火栓系统采用串联分区给水方式。

不需采用耐高压管材、管件与水泵，可通过水泵结合器并经各传输泵向高区送水灭火，供水可靠性较好。

缺点是水泵分散在各层，管理不方便，水泵安全可靠性较差。

一般适用于建筑高度大于100m，消火栓给水分区大于两区的超高层建筑。

（3）室内消防管网的布置

①消防竖管的布置应符合规范的要求，应布置成环状管网，应能保证同层相邻2个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位；

②室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。

阀门的布置，应保证检修管道时关闭使用的竖管不超过1根；

③裙房内消防给水管道的阀门布置可采用现行的国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定执行；

④消防栓给水管网应与自动喷水灭火管网分开设置。

（4）消防水池的设置

①消防水池的有效容积应满足火灾延续时间内的消防用水量；

②火灾延续时间根据建筑物的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救的难度等综合确定。

自动喷水灭火系统的用水量可按火灾延续时间为1小时计算；

③消防水池贮备水量一经动用应尽快恢复，恢复的补水时间不应超过48小时。

（5）消火栓给水系统的设计计算

①根据建筑物的性质及规范确定设计参数，进行消火栓给水系统用水量的计算；

②消火栓口所需水压的计算，消防给水管网的水力计算；

③消防设备的选择，稳压系统的确定及消防水池容积的计算；

④减压装置的计算，消防水泵接合器的选择。

当消火栓口出水压力大于0.5MPa时，消火栓处应设减压装置。

水泵接合器的数量按室内消防水量计算。

（6）按要求绘制消火栓给水平面图和系统图。

2、自动喷水灭火系统

（1）系统的组成：

自动喷水灭火系统一般由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等组成。

（2）自动喷水系统的设置及给水方式的确定，根据自动喷水灭火系统规范的要求及建筑物的性质、功能进行合理确定，并进行喷头的选择及布置。

（3）自动喷水灭火系统的设计计算

①根据建筑物的性质及规范要求确定基本设计参数；

②进行自动喷水系统的水力计算，主要有喷头的流量计算，系统设计流量的计算，管径的选定（按所接喷头的数目确定），管道水力计算；

③进行自动喷水灭火系统设备的选择。

主要有自动喷水系统水泵、湿式报警阀。

（4）绘制自动喷水灭火系统平面图及系统图。

3、固定灭火器的设计

（1）根据规范要求确定设计参数，通过计算确定固定灭火器的数量及型号。

（2）确定固定灭火器的布设位置，在给水排水平面图上表示。

（三）建筑排水系统设计

1、高层建筑排水系统的分类

高层建筑排水系统按其排出污（废）水性质，可分为五类：

粪便污水系统、生活废水系统、冷却废水系统、雨水系统和特殊排水系统。

2、高层建筑排水系统的排水体制

高层建筑排水系统按排出污水的方式有分流制和合流制两种。

高层建筑排水体制的确定，是设计过程中的重要问题，应根据污水的性质、污染程度、结合室外排水体制、市政污水处理设施的完善程度及综合利用情况等进行充分的研究和经济技术比较后确定。

3、排水管道的布置与敷设

要满足最佳水力条件，使排水通畅；满足施工及安装维修的要求；总管线要短，工程造价低；保证生产及使用安全，不影响室内环境卫生；保护管道不受破坏，占地面积小，美观。

4、合理选择排水管材

建筑内部排水管材重要有硬聚氯乙烯塑料管、铸铁管、带釉陶土管。

本设计采用硬聚氯乙烯塑料管，该管材具有质量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、投资省和节能等优点。

5、排水设计秒流量计算

6、排水系统水力计算

通过计算合理确定排水管径、坡度、设置通气系统的形式，使排水管系统能正常工作。

7、绘制排水系统平面图及系统图。

预期的成果及形式

1、开题报告1份，3000汉字左右。

2、图纸1套（给水排水平面及系统图、卫生间放大图、消火栓给水系统平面图及系统图、自动喷水灭火系统的平面图及系统图等），符合GB规定，绘图折合量不少于2张A0号图纸。

3、设计说明书1份，总字数应在10000字以上。

4、外文资料原文及译文1份，译文应不少于2000汉字。

时间安排

1、熟悉设计资料及设计要求，熟悉工程概况，写出开题报告2周

2、确定各系统方案1周

3、建筑给水系统的设计（计算及绘图）2周

4、建筑排水系统的设计（计算及绘图）1周

5、消火栓给水系统的设计（计算及绘图）1周

6、自动喷水灭火系统及固定灭火器的设计2周

7、泵房、水箱间等设计调整1周

8、图纸校对、整理，编制设计说明书，并提交设计成果2周

指导教师意见

签名：

年月日

备注

青年人首先要树雄心，立大志，其次就要决心作一个有用的人才