室内水电暖系统课程设计任务书及指导书.docx

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室内水电暖系统课程设计任务书及指导书

建筑水电暖系统课程设计任务书

1设计题目

某住宅楼水电暖系统课程设计

2本课程设计的目的

本课程设计是培养学生运用《室内给排水》、《建筑电气》和《暖通空调》的理论和技术知识解决实际问题，进一步提高运算、制图和使用资料的能力的重要教学环节。

通过设计了解室内室内给排水、建筑电气、供暖系统的设计内容、程序和基本原则，巩固所学理论知识，并运用这些知识解决实际问题，逐步树立正确的设计观点。

3原始资料

⑴建设地区

保定（北京、长春）

⑵土建资料

建筑物的平、立面图

⑶其他资料

热源：

独立锅炉房

资用压头：

10000Pa

用户热煤参数：

95/70℃

建筑物周围环境：

市内、无遮挡

4设计内容和要求

4.1室内给排水设计

4.1.1设计内容

某住宅楼的给水系统、排水系统。

4.1.2设计目的和作用

通过本设计，进一步巩固建筑给水排水系统的基本知识，并学会结合设计规范运用基本知识，理论联系实际，设计出满足使用功能要求、技术先进而又经济合理的给水排水工程。

4.1.3设计内容

（1）给水系统

1）本楼最高日用水量，最大小时用水量

2）水表的设置及选择

3）给水方式

4）管材及接口

5）阀门及附件

6）卫生器具

7）管道及设备保温

8）管道敷设

9）防腐与油漆

10）管道试压

（2）排水系统

1）排水体制

2）通气立管形式

3）管材及接口

4）阀门及附件

5）卫生器具

6）管道及设备保温

7）管道敷设

8）防腐与油漆

9）管道试水

4.1.3设计成果

（1）设计说明及计算书一份

（2）设计图纸一套（要标明图名及图号）

1）图纸目录

2）设计说明

3）给排水系统平面图

4）给排水系统图

包括：

A）卫生间给排水大样图

B）卫生间给排水管道留孔大样图

C）给水系统图

D）排水系统图

4.2室内建筑电气设计

⑴计算供电设计负荷

用电总负荷的计算方法包括分类综合用电指标估算法和户型估算法两种方法。

选择其中一种方法对设计住宅的供电负荷进行计算。

⑵照明电气设计

①确定供配电系统的基本型式

根据建筑物的用途、建筑结构的特点、及电气系统的要求，确定供配电系统的型式，确定进线、配电箱位置等。

②照明、插座布置设计

根据建筑物的用途、特点和对照度的要求，对其进行照明、插座电气设计。

照明设计包括光源的选择、照度计算、灯具造型、灯具布置、眩光限制、调光控制和照明配电线路的敷设等。

照明设计与建筑装饰有这非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面要求统一；并尽可能的选用高校电光源来节省电能的消耗。

插座在住宅中起着非常重要的作用，通常插座的布置是参照建筑专业提高的家具布置图，但是将来的住户并不一定按照建筑师给他的安排的方案来布置家具，因此在设计时不要单以建筑专业提供的图纸来安排插座，应尽可能的多安排一些插座。

③电缆导线选型设计

电气系统中的导线包括相线、中线和保护线等，导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。

导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择。

导线的规格应满足确保导线安全运行、保证电压质量和导线机械强度等要求。

根据所要设计的电气系统进行相应导线的选型计算和选择。

④线路保护设计

线路保护应与低压电器相互配合，主要包括短路保护、过负荷保护和接地故障保护。

根据所设计的电气系统，选择相应的设备对低压用电设备进行保护。

⑶防雷、接地保护设计

按照建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，确定防雷等级及防雷系统的设计。

按照建筑物的使用性质和特点等，对接地保护进行设计。

一般来讲住宅楼的低压配电系统应采用TN-C-S系统，由小区变电所以TN-C系统采用三相四线制向住宅楼的总开关箱供电，在电源入户处重复接地。

⑷说明计算书编制及图纸绘制

①编写设计说明书及计算书

设计说明书和计算书分开，设计说明书按设计内容依次编写，逐页编号，应包括供电电源、线路敷设、照明电气设计、防雷及线路保护等内容；计算书应包括供电负荷计算、电缆导线选型计算、系统短路保护计算和照明电气计算等。

②绘制图纸

用AotuCAD绘图，要求图面清洁，符合制图规范，应附有主要设备材料表、图例，图中未表达的设计要求应附文字说明。

1）照明电气平面图

照明电气平面图是表示建筑物内供电线路、照明、插座等的平面布置。

电气设计图纸的图形比例均应遵循国家标准绘制。

普通照明平面图、电力平面图采用1：

100的比例，特殊情况下，可使用1：

50或1：

200。

照明电气平面图一般有以下内容：

建筑门窗、墙体、轴线、主要尺寸、标注房间名称、绘制配电电箱、灯具、开关、插座、线路等平面布置；表明配电箱编号、干线、分支线回路编号、相别、型号、规格、敷设方式等；凡需二次装修部位，其照明平面图随二次装修设计，但配电或照明电气平面图上应相应标注预留的照明配电箱，并标注预留容量。

照明电气平面图的张数以能反映电气系统的全貌为准，一般画供电进线层、标准层的照明电气平面图。

另外在某些电气系统设计中，对于照明电气平面图也可把照明和插座平面布置图单独分开绘制，在这里由于是对住宅电气设计，故推荐照明和插座布置在同一图纸上。

2）电气供配电系统图

电气供配电系统图应包括配电及照明干线、电度表、保护开关、配电箱的配出回路及回路编号等。

防雷、接地系统图一般不出图样，特殊工程只出规划平面图、接地平面图。

4.3室内供暖设计

⑴计算供暖设计热负荷

①查设计相关的气象资料

供暖室外计算温度

，冬季室外平均风速

，冬季主导风向及频率，冬季日照率。

②计算房间的供暖热负荷

将房间编号，根据房间用途确定室内供暖计算温度，计算或查出有关围护结构的传热系，并算出其面积，确定温差修正系数，算出各部分围护结构的基本耗热量。

校核围护结构热阻是否大于最小热阻，计算围护结构的附加耗热量，计算结果填入表3-1。

表3-1房间围护结构耗热量计算表

房间编号

房间名称

围护结构

传热系数k

室内计算温度tn

室外计算温度tw

室内外温差Δt

温差修正系数α

基本耗热量Q

基本耗热量修正

围护结构耗热量Q3

冷

风

渗

透

耗

热

量Qlf

房

间

耗

热

量

结构名称

面积尺寸

面积F

朝向a1

风力a2

修正后耗热量Q1,2

高度附加a3

W/m2℃

℃

⑴

⑵

⑶

⑷

⑸

⑹

⑺

⑻

⑼

⑽

⑾

⑿

⒀

⒁

⒂

⒃

⒄

⒅

③计算整个建筑物供暖热负荷及热指标

建筑物供暖热负荷等于各房间供暖热负荷之和。

计算建筑物的体积供暖热指标和面积供暖指标。

⑵管道布置、散热设备选择与计算

①确定供暖管道系统的基本型式

根据建筑物的用途、建筑结构的特点、对供暖系统的要求，确定供回水干管的位置、立管的型式。

②布置管道和散热器

根据管道的布置原则，运用AutoCAD在计算机上布置干管和立管。

③计算散热器数量

双管系统：

根据设计的供回水温度直接算出散热器的传热系数，然后计算散热器数量。

单管系统：

根据立管负荷及其分配，分别确定各层散热器的传热系数，然后计算散热器数量。

不需组对的散热器直接选出规格，需组对的散热器需算出片数，计算结果填入表3-2。

表3-2散热器计算表

所在立管号

房间号

负担的热负荷

供水温度

回水温度

平均温度

传热温差

△t

传热系数

散热器面积

计

算

片

数

F/f

修正系数

修正后取整片数

备

注

不保温暗装管道

安装方式

接管与流量

片数

℃

m2℃

片

β3

β2

β1

片

⑴

⑵

⑶

⑷

⑸

⑹

⑺

⑻

⑼

⑽

⑾

⑿

⒀

⒁

⒂

⒃

注：

f是每片散热器面积，m2。

⑶管道水力计算及附属设备选择

①画水力计算简图（按比例画轴侧图）

图中应注明各计算管段的编号、热负荷及管长。

②确定和计算最不利环路

经分析与比较确定出最不利环路，根据作用压头或平均比压降计算最不利环路。

③计算其他并联支路，并校核其不平衡率。

④选择附属设备和器具

选择计算膨胀水箱、集气罐、引入口设备等。

水力计算结果填入表3-3（等温降法用）；表3-4（不等温降法用）和表3-5。

表3-3管路水力计算表

管

道

编

号

热

负

荷

热

媒

流

量

管

段

长

度

管

径

流

速

动

压

v2ρ/2

比摩阻

局

部

阻

力

系

数

∑ζ

沿

程

阻

力

局

部

阻

力

总

阻

力

RL+Z

备

注

kg/h

m/s

Pa/m

⑴

⑵

⑶

⑷

⑸

⑹

⑺

⑻

⑼

⑽

⑾

⑿

⒀

表3-4管路水力计算表

管

段

号

热

负

荷

管

径

管

长

局部阻力系数

∑ζ

折算

长度

计算压力损失

ΔP

计算流量

计算温降

Δt

调整流量

调整温降

Δtt

备

注

kg/h

℃

kg/h

℃

⑴

⑵

⑶

⑷

⑸

⑹

⑺

⑻

⑼

⑽

⑾

⑿

表3-5局部阻力系数表

管

段

号

管

径

局部阻力管件名称

个数

阻力系数ζ

ζ×个数

管段上的总阻力系数∑ζ

⑷说明书编制及图纸绘制

①编写设计说明书

设计说明书按设计内容依次编写，逐页编号。

应包括设计依据、设计范围、设计计算参数、设计技术要求、方案确定等（计算部分应用表格形式）。

②绘制图纸

用AotuCAD绘图，要求图面清洁，符合制图规范，应附有主要材料及设备表、图例，图中未表达的设计要求应附文字说明。

1）采暖平面图

采暖系统平面图是表示建筑物内采暖管道及设备的平面布置。

根据建筑平面图来选择图幅大小；图纸比例为1：

100或1：

200，规格应符合标准图号要求。

采暖平面图一般有以下内容：

建筑的平面布置（各房间分布，门窗及楼梯间位置等）。

在图中应注明轴线编号、外墙总长尺寸、地面及楼板面标高等与采暖系统施工安装有关的尺寸。

指北针一般画在平面图的右上方。

热源位置（或用户入口）、室内地沟、干管、立管、散热器、阀门、固定支架、箱罐水平布置位置。

注明管径、坡度、立管编号等。

散热器的安装位置、方式（明装或半暗装）及片数或规格。

采暖平面图的张数以能反映采暖系统的全貌为准，一般画底层、标准层和顶层三张采暖平面图。

如二层以上建筑平面图与顶层相同，也可只画底层和顶层采暖平面图，将各标准层的散热器用量标在顶层采暖平面图上。

2）采暖系统图

图幅大小参考平面图确定；图纸比例为1：

100或1：

200，应能从立体的角度反映采暖系统的全貌。

如采暖系统大时，可分环画出。

系统图重迭部分可断开表示。

（5）设计成果

①设计说明

②计算书

③设计图纸

图纸目录

设计说明

底层、标准层和顶层采暖平面图

采暖系统图

室内水电暖系统课程设计指导书

根据设计任务书提出的设计内容和要求，指出了设计中应考虑的设计原则和应注意的问题，并对其中的某些问题作了必要的说明。

对一般设计原则、设计方法及数据来源指出了参考资料。

1、室内给排水设计

1.1设计原始资料

1.1.1、建筑设计资料

（1）建筑物各层平面图，立面图，剖面图，卫生间大样图。

（2）住宅楼为六层建筑物，砖混结构，各层层高为2.8米；首层内地面标高为±0.000米。

1.1.2、建筑物使用情况

（1）建筑物概述：

本设计的建筑物为6层住宅楼。

（2）给水水源：

建筑物北面有城市给水干管，为本建筑物水源，管径为DN300，管顶覆土厚为1米。

常年可提供的工作压力为0.28MPa（28mH2O）。

（3）排水条件：

建筑物北面为城市排水管道，管径为DN400，管顶覆土厚度为1.8米。

1.1.3、设计深度

（1）符合施工和安装要求；

（2）能据以编制施工图预算；

（3）能据以安装材料、设备订货及各非标准设备的制作；

（4）能据以骏工验收。

1.2工程概况：

由原始资料可知，本建筑高16.8米。

所有给水排水要求均按民用住宅要求进行。

根据建筑物的性质、用途，室内设有完善的给水排水卫生设备。

1.3生活给水系统方案比较与选择

1.3.1选择给水方案；选择给水设计秒流量计算公式。

1.3.2给水系统组成。

1.4室内排水系统说明

1.4.1排水系统的选择；选择排水设计秒流量计算公式。

1.4.2排水系统组成

1.5管道布置及设备安装要求

1.5.1、给水系统管道布置及设备安装要求

给水管道的布置与建筑物的性质、结构情况、用水要求、配水点和室外给水管道的位置以及给水系统的给水方式等有关，一般应符合下列原则和要求：

（1）室内给水管道的布置

1）确保供水安全的良好的水力条件，力求经济合理

2）保证管道不受损坏，防止水质污染

3）不影响生产建筑空间的安全使用

4）便于管道安装、维修

5）管道与管道、墙、梁、柱及设备之间的最小间距如下表：

给水管道名称

室内墙面（mm）

地沟壁和其它管道（mm）

梁、柱、设备（mm）

排水管

注

水平净距（mm）

垂直净距（mm）

引入管

1000

150

在排水管上方

横干管

100

50此处无焊缝

500

150

在排水管上方

立

管

管径（㎜）

﹤32

32～50

75～100

125～150

管道支吊架间距，管径小于及等于150㎜的给水管道，共支吊架间距见有关规范。

当阀门并列装设时，管道的中心距尺寸见有关规范。

当管道水平安装时，其中心距见有关规范。

敷设在管沟中的管道，其安装尺寸见有关规范。

（2）室内给水管道的敷设

室内给水管道的敷设有两种方式，明装、暗装，按照甲方的要求采用明装。

明装管道应尽量沿墙、梁、柱平行敷设。

给水管与其它管道同沟或共架敷设时，宜设在排水管、冷冻管上面，热水管或蒸汽管下面。

给水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁处，应采取防水措施。

穿过承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建筑物沉降量，一般尺寸一般采用d+50㎜～d+100㎜，穿越地下室的给水管道还需进行保温。

给水横干管宜有0.002～0.005的坡度，坡向泄水装置。

一般卫生洁具给水配件安装高度，应按设备和洁具的构造确定。

给水与排水管平行、交叉时，其距离分别大于0.5米和0.15米，交叉时给水管在上。

立管上设闸阀，横管上设截止阀，则当立管管径大于50㎜时，采用截止阀。

1.5.2、排水系统管道布置及设备安装要求

（1）排水管道的布置

建筑排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需用考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。

为此，应做到以下几点：

1）排水立管应布置在污水最集中、污水水质最脏、杂质最多、污物浓度最大的排水排出处，使其横支管最短，尽快转入立管，尽快排出室外。

2）排水立管一般不要穿入卧室、病房等卫生要求高、需要保持安静的房间，最好不要放在邻近卧室内墙，以免立管水流冲刷声通过墙体传入卧室内。

要求高的建筑物，立管可暗设在专门的管井、管槽内，管井位置也不宜紧靠卧室内墙，否则应做适当的隔音处理。

3）排水明装横支管一般在本层楼板下敷设。

4）排水出户管（排水横干管）一般以最短距离通至室外，并按坡度要求埋设于地下。

5）室内排水管道的布置，应考虑有足够的空间或方便条件，以利安装、拆换管件和清通维护工作的进行。

（2）排水管道的敷设

排水管必须根据重力流管道和所选用排水管道材质的特点进行敷设，应做到下面几点

1）埋入地下的排水管与地面要有一定保护距离，以防止被重物破坏，而且管道不得穿越生产设备的基础；否则不但影响管道的维修，而且使管道承受振动和局部荷重所产生的不均匀沉降等影响。

2）排水管不要穿过风道、烟道及厨柜等。

排水管最好避免穿过伸缩缝，必须穿过时，应加套管。

如遇有沉降缝时，必须另设一路排水管分别排出。

3）排水管穿过承重墙或基础处，应预留孔洞，使管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不小于0.15米。

4）为了防止管道受机械损坏，排水管的最小埋设深度见下表：

管材

地面至管顶的距离（m）

素土夯实、红砖、木砖地面

水泥、混凝土、沥青、混凝土地面

排水铸铁管

混凝土管

带釉陶土管

硬聚氯乙烯管

0.70

1.00

0.40

0.50

0.60

5）排水要经化粪池处理后，排入城市排水管网。

6）住宅排水立管的敷设多采用外敷设明装形式，直接明装在建筑物卫生间或厨房内。

7）排水立管的设计和安装，要注意上下层外墙厚度是否一致以及基础构造形式，在墙或基础的凸出部位可采用乙形管拐弯。

8）确定立管的排出管穿基础标高时，既要计算支管在立管上的搭接高度，注意室外排水管道标高，又要注意基础的结构作法，尽可能使出墙排水管不穿过钢筋混凝土地梁。

如必须穿过钢筋混凝土地梁时，应及时向结构设计人员提供准确的留洞位置及孔洞大小。

9）地漏是卫生间中最易出问题的一个薄弱环节，可采用一种抗虹吸式存水弯作为地漏水封。

10）排水立管在垂直方向转弯处，用两个45O弯头连接，管材用硬塑料管（PVC管）。

11）立管沿墙敷设，其管轴与墙的距离（L）不得小于下述规定：

DN50㎜——L=50㎜DN75㎜——L=70㎜

DN100㎜——L=80㎜DN150㎜——L=100㎜

12）室外检查井至建筑物距离不得小于3米。

13）立管应设置检查口，离地面1.2米，中间每隔一层设一个清扫口。

1.6设计计算书

1.6.1、生活给水系统的有关计算

（1）最大日用水量、最大时用水量计算

最大日用水量计算公式为：

最大时用水量计算公式为：

设计秒流量计算公式为：

（2）管道水力计算（确定管径、计算各管段的阻力损失等）

（3）水表选型及水表水头损失计算

（4）计算最不利管路的总阻力损失

（5）对室内管网所需水压进行校核

1.6.2、生活排水系统的有关计算

（1）按经验及有关规定确定某些排水管径

（2）按公式计算各排水管的管径

（3）通气立管管径的确定

1.7主要参考资料：

（1）给水排水工程设计手册

（2）给水排水设计标准图集

（3）两套建筑给水排水设计样图等

（4）相关给排水设计及施工规范

2、室内建筑电气设计

2.1供电负荷计算

民用建筑负荷计算宜采用需要系数法，住宅楼的需要系数可根据同一相电源上的户数选定：

1）25户以下取0.45～0.50；

2）25～100户取0.40～0.45；

3）超过100户取0.30～0.35。

用电总负荷的计算方法常采用分类综合用电指标估算法和户型估算法。

（1）分类综合用电指标法

这种方法是属于负荷密度估算的范畴，按分类用地的单位建筑面积来估算用电负荷：

P=dS

式中d——综合用电指标（W/m2）;

S——建筑物的建筑面积（m2）。

目前，沿海发达地区住宅综合用电指标大体如表2-1所示。

表2-1建筑物综合用电指标

住宅类型

单位用电指标（W/m2）

配电容量（VA/m2）

普通住宅

30～60

60～120

中级住宅

50～100

100～120

高级住宅

60～100

120～200

（2）户型估算法

根据统计调查，一般住宅用电负荷的高峰期时夏天晚饭后的时间，这时用电负荷有：

电视、电冰箱、电热开水器、消毒碗柜、电脑、空调，占住宅用电负荷的40％，需要系数按实际情况设计时取0.4即可。

1）普通住宅

普通住宅面积在60m2以下，负荷按4～5kW/户估算，具体用电负荷分配如表2-2所示。

2）中级住宅

中级住宅面积在60m2～100m2，负荷按5～6kW/户估算，中级住宅在普通小型住宅的用电负荷基础上乘以系数1.3，得到11.7kW。

3）高级住宅

高级住宅面积在100m2以上，负荷按8～12kW/户估算，高级住宅在普通小型住宅的用电负荷基础上乘以系数2.6，得到23.4kW。

根据需要系数的要求，普通住宅计算负荷取4kW，中级住宅计算负荷取5～6kW，高级住宅和别墅计算负荷取10kW即可。

如果别墅的面积比较大，每户的计算负荷可以再增大1～2级。

表2-2普通住宅用电负荷的用电量

负荷种类

用电设备

用电负荷（kW）

娱乐用电

电视机

0.95

音响

电脑

厨房用电

电饭煲

3.5

电热开水器

微波炉

卫生间用电

洗衣机

1.8

排气扇

电热水器

空调用电

空调机

2.25

照明用电

灯具

0.5

合计

6.0

2.2供电线路设计

供电线路主要采用放射式、树干式和混合式，每个配电箱和线路上的负荷分配应尽量平衡。

1）由低压配电屏供电的照明回路的计算电流不宜大于100A，单相供电线路的电流不宜超过30A，每一回路上连接的照明配电箱一般不超过4个，对于高层住宅的配电一般以6层为一个供电区段。

2）室内分支线路的每一单相回路不宜超过15A，其长度220V/380V三相四线制线路不宜超过100m，单相220V线路不宜超过35m.

3）在照明分支回路中应避免采用三相低压断路器对三个单相分支回路进行控制和保护。

4）照明系统中的每一单相回路不宜超过16A。

灯具为单独回路时，数量不宜超过25个，大型建筑组合灯具每一单相回路不宜超过25A，光源数量不宜超过60个。

建筑物轮廓灯每一单相回路不宜超过100个。

5）当照明回路采用遥控方式时，应同时具有接触遥控的可能性。

6）重要场所和高压气体放电灯的照明线路，其中性线截面应与相线规格相同。

7）为改善气体放电光源的频闪效应，可将其同一或不同灯具的相邻灯管分接在不同相的线路上。

8）不应将线路敷设在高温灯具的上部。

接入高温灯具的线路应采用耐热导线配线或采取其他隔热措施。

2.3照明设计

（1）民用住宅的照度标准

民用住宅的照度标准如表2-3所示。

表2-3住宅照明的照度标准

类别

参考平面及其高度

照度标准（lx）

低

中

高

起居室

卧室

一般活动区域

0.75m水平面

书写、阅读

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