建筑给排水毕业设计优秀版.docx
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建筑给排水毕业设计优秀版
君如高层建筑给水排水及消防系统设计
第一章设计任务及设计资料
本设计的选题是长沙君如大厦建筑给水排水及消防工程设计，设计内容包括建筑给水，建筑排水，建筑消防，建筑热水以及附属设备和配件的选择。
在严格遵守规范和借鉴各位老师的设计经验的前提下，本设计较好地完成了以上的设计要求，并且通过技术经济比较，确定了这套最优方案。
由于缺乏设计经验，接触实际工程的机会少，所以设计中难免有错误和不妥之处，希望各位老师能够给予批评和指正。
1.1设计任务
根据建设单位的要求，完成沈阳光明酒店建筑给排水及消防工程设计。
该综合楼要求设置完善的给水排水卫生设备和集中热水供应系统，其中热水供应系统全天24h满足客房供水。
该建筑立足于自救，要求设置独立的消火栓系统和自动喷洒系统；每个消火栓均设有消防按钮，消防时可直接启动消防泵。
生活给水泵要求自动启动。
此外，由于美观方面的考虑，管道均尽量暗设。
要求设计的该建筑的给水排水工程的各分项工程为：
（1）建筑给水系统设计（包括冷水和热水系统）；
（2）建筑消防系统设计（包括消火栓系统，喷洒灭火系统）设计；
（3）建筑排水系统设计；
（4）建筑雨水排水系统设计。
1.2设计依据
1.2.1建筑设计资料
长沙市君如大厦，是一座综合楼，框架结构总建筑面积为22218㎡，建筑总高度为64.6m。
地上十八层，地下一层，地下一层为设备用房及地下停车场，二层～八层为办公用房,九～十八层为宾馆客房及办公用房。
屋面为电梯间和水箱间。
提供建筑物所在地的总平面图，各层的建筑平面图。
各层层高如下：
地下1层为5.6m,地上1层为4.5m，2-8层为3.2m,9-18层为3m。
1.2.2相关设计资料
（1）给水条件
该建筑以城市给水管网为水源，室外给水管道有两条，一条来自建筑南面一条来自建筑背面，两条平行给水管道分别距建筑墙体15m，接管点埋深1.5m,管径为100mm，管材为铸铁管，常年提供的资用水头为0.14Mpa。
最冷月平均水温为7℃，城市管网不允许直接抽水。
（2）排水条件
室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道，室外排水管道位于主体建筑北面，埋深2.0m,管材为混凝土管。
（3）卫生设施
公共用房每层设公共卫生间，内设蹲式大便器、洗手盆，小便器等。
每套客房自带卫生间，内设淋浴器，洗脸盆及坐式大便器，要求有完善的给水排水设施及全天候的热水供应。
（4）其它
①空调冷水机组补充水2台冷水机组，冷却水量分别为310m3/h，465m3/h，24小时运行，补充水按循环水量的1%计算。
②热水交换站的用水量为30m3/h，补充水按循环水量的2%计算。
③未预见水量:
按日用水量的13%计算.
1.2.3设计规范
（1）《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-2005）；
（2）《建筑设计防火规范》（GB50045-06）；
（3）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；
（4）《自动喷洒灭火系统设计规范》（GB50084-2005）。
第二章方案设计说明
2.1建筑给水工程
2.1.1系统的选择
本建筑为综合楼，市政管网常年可资用水头为0.14MPa,远远不能满足建筑内部用水要求，故考虑二次加压。
经技术经济比较，室内给水系统拟采用分区减压给水方式，由变频调速泵加压供水，下区供水利用减压阀减压。
该方式具有供水可靠；设备及管材较少，投资省；中间各层不占水箱面积，设备布置集中，便于维护管理等优点。
本建筑共十八层，所选卫生器具给水配件处的最大静水压力为0.45MPa，故该建筑供水分上下两区，1~8层为低区，9~18层为高区。
上下两区给水管网均采用下行上给式。
上下两区供水干管分别设在第地下一层、八层的顶棚下，各支管超压部分采用减压阀减压。
2.1.2系统的组成
该建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、配水装置、用水设备、给水附件、增压和储水设备等组成。
2.2建筑排水工程
2.2.1系统的选择
本建筑采用合流制排水系统，即粪便污水、生活废水采用相同管道予以排除的方式，粪便污水须经化粪池处理后排入市政污水管网。
雨水设单独的雨水管排入市政雨水管道。
污水排水系统
在高层建筑中,由于排水立管长、水量大、流速高，往往引起管道内的气压极大波动，并可能形成水塞，造成卫生器具溢水或水封被破坏。
从而使下水道中的臭气侵入室内，污染环境。
实践和理论都说明：
高层建筑排水系统功能的优劣，在很大程度上取决于排水管道通气系统是否合理。
因此由于本建筑为十八层，每根污水立管所承担的排水当量数较大，为使排水管道中气压波动尽量平稳，防止管道水封破坏，系统设专用通气管。
2、雨水排水系统
本建筑屋面雨水排水系统采用内排水系统。
内排水系统是用管道将屋面雨水引入建筑物内部，再通过管道有组织的将雨水排出室外。
内排水系统又可分为封闭式系统和敞开式系统。
封闭式系统的室内管道无开口部分，管道内呈压力流状态，排水能力大。
但耗费管材，管道必须严密。
敞开式系统的立管最终排入室内明渠或埋地管中，管渠可排入其他较清洁的废水。
高层建筑宜采用封闭式内排水系统，不得采用敞开式系统。
本建筑雨水排水系统采用统一排水系统，即客房部分和下部部分均采用内排水方式。
2.2.2系统的组成
本建筑的污水排水系统由卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、排出管、检查井、化粪池、潜水泵、集水井等组成。
通气系统包括伸顶通气管、专用通气管、结合通气管。
本建筑的雨水排水系统由雨水斗、连接管、悬吊管、雨水立管、排出管、检查井等组成。
2.3建筑消防给水工程
2.3.1系统的选择
高层建筑由于层数多、建筑高度高等特点,在火灾的蔓延和扑救等方面,与多层建筑相比都有以下不同：
火灾蔓延的途径多、火势发展快，高层建筑火灾的隐患多，疏散困难,扑救难度大。
因此由此可见高层建筑必须立足于以室内消防设施来自救。
（1）消火栓系统
高层建筑必须立足于以室内消防设施来扑救火灾。
而室内消火栓给水系统是高层建筑的主要消防设施，在高层民用建防火规范中有较普通建筑更严格的要求。
本建筑属于一类建筑，火灾危险等级为中危险级Ⅰ级，按照高层民用建筑防火规范，室内消火栓系统的流量为40L/s，最小充实水柱为10m，每支水枪最小流量为5L/s，最不利的情况是同时有8支水枪使用，其分配方式为最不利的立管上有3股，次不利的立管上有3股，次次不利的立管上有2股。
由于该建筑的高度为56.9m，最不利点静压未超过0.8MPa,所以系统不分区。
按照规范消火栓宜布置在明显、经常有人出入且使用方便的地方，其间距不大于23m，因而在该建筑的客房走廊中、办公楼走廊中以及地下室中均布有消火栓，通过综合比较，本建筑的消火栓系统布置方案如下：
系统采用DN65
×19的水枪，25m长DN65的麻质水带,水枪充实水柱为13mH2O，单个水枪的流量为5L/s，此时消火栓的保护半径达23m；整个建筑均同时有2股水柱到达任一点；在建筑的屋顶水箱间设有试验消火栓；室内消火栓均设有远距离启动消防泵的按钮，以便在使用消火栓的同时启动消防泵。
在屋顶水箱中存有10min的消火栓用水量。
在室外设有水泵结合器，以便消防车在消防时向管网供水，以消防水池中的水作为水源。
（2）自动喷洒系统
自动喷水灭火装置具有安全可靠、实用、灭火成功率高等优点,是当今世界上比较普遍使用的固定灭火系统。
根据规范本建筑为高级宾馆，为一类建筑属于中危险Ⅰ级，为提高消防自救能力，在各层均设有自动喷洒系统。
①危险等级的确定。
根据规范该建筑危险等级为中危险Ⅰ级，所以设计喷水强度为6L/min·m2，作用面积为160m2，喷头工作压力为0.1MPa。
②系统形式选择。
因建筑内设有空调及供暖系统常年室内温度不低于4℃，不超过70℃，所以该建筑采用湿式自动喷洒系统。
③喷头布置和选择
a）本建筑喷头的平面布置形式多采用矩形布置。
地下室及一层喷头采用直立型，其它各层自喷喷头均采用下垂型喷头。
b）喷头之间的水平距离是根据每个标准喷头的保护面积和平均喷水强度确定的。
按照规范选定，本建筑的喷头距离2.4m~3.6m之间，喷头距墙的距离在0.6m~1.8m。
④管道布置
a）自动喷洒系统供水干管。
本设计自喷系统有设有两个控制报警阀，根据规范每个报警阀前供水干管成环状,系统的进水管采用一条,其进水管的管径按设计负荷计算。
系统管网上设置两个水泵接合器。
b）配水管网。
配水管网按竖向分区和水平分区并考虑建筑的功能分区,在分区内划分为若干计算单元,每个计算单元的喷头数不宜超过100个,每个计算单元宜设一个水流指示器。
100个喷头数，并不是一个绝对的要求,主要是为了计算时使各计算分区易于平衡。
各层水平干管起端均设置水流指示器和信号阀。
c）配水支管。
轻危险级和中危险级建筑物,配水管每侧的支管上设置的喷头数不应多于8个,同一配水支管在吊顶上下都布置有喷头时,其上或下侧的喷头各不多于8个。
配水支管宜在配水管的两侧均匀分布
每根支管的管径不应小于25mm,也不宜大于50mm。
（d）控制报警阀。
系统的每个竖向分区都宜单独设置报警控制阀,报警阀集中设于地下一层，每个报警控制阀控制的喷头数应不超过800个，最低与最高喷头的高差不超过50m。
2.3.2系统的组成
消火栓系统由消防泵、消防管网、减压孔板、消火栓、水泵接合器以及自动控制装置等组成。
自动喷洒系统由自动喷洒消防泵、管网、报警装置、水流指示器、喷头和水泵接合器等组成。
系统末端设置末端试水装置。
末端检验装置包括截止阀、压力表、放水阀、放水管等。
2.4建筑热水工程
2.4.1系统的选择
本建筑设热水供应系统,实行全天24h循环供水，供水区域为9-18层宾馆客房。
本建筑热水供应系统设在屋顶水箱间。
热水系统配水管网为上行下给式，供水干管敷设在18层的顶棚下，各卫生间供水立管布置在管道井中，立管在8层的顶棚下汇总成热水回水管，经管井回到屋顶。
循环系统设为机械全循环系统。
依据有关资料和规范,当地冷水水温为6℃，该系统热交换器出水温度60℃,最不利点供水水温为55℃。
整个管网的最大水温降控制在10摄氏度以内，本设计取5℃。
2.4.2系统的组成
该系统主要由热交换器、配水管网、回水管网、循环水泵、以及各种热水配水附件组成。
2.5管道和附件的安装
2.5.1给水管道安装要求
（1）管道布置
①对重要的建筑物，应设两条引入管。
每条引入管的管径应满足建筑物的用水量要求，每条引入管上应设止回阀、水表、倒流防止器和过滤器。
②建筑内环状管网的引入管应符合下列要求：
a）引入管不少于两条。
b）从室外环状管网的不同侧引入。
如必须从同一侧引入时，两根引入管的间距不得小于10～15m，并在两引入管接管点中间的室外给水管道上设置阀门。
c）引入管与排水管的水平间距不得小于1.0m。
d）不允许间断供水的建筑物内，采用环状管网有困难时，可从室外管网的不同侧接两条或两条以上引入管，在建筑物内连成贯通枝状管网，双向供水。
e）给水管道的位置应靠近用水设备或器具。
一般应沿墙、梁、柱平行或垂直布置，并力求最短。
（2）管道敷设
①给水横管宜敷设在地下室，技术夹层或吊顶内，立管宜设在管道井内。
②给水立管，支管及设备的连接管上应装设阀门；立管上应装设泄水阀门；在干管的重要部位安装分段阀门。
③管道穿越墙壁时,需预留孔洞,孔洞尺寸采用d+50mm~d+100mm,管道穿过楼板时应预埋金属套管。
④在立管和横管上应设闸阀,当直径小于等于50mm时,采用截止阀;当直径大于50mm时,采用闸阀或蝶阀。
⑤给水管连接方式采用粘结。
2.5.2排水管道安装要求
（1）排水管道布置和连接
①在布置排水管道时应尽量避免排水横支管过长，并避免支管上连接卫生器具或排水设备过多。
当排水器具分散使得横支管过长时，宜采用多立管布置，然后在立管的底部用横管连接。
②排水支管不应接在排出管上。
排水支管连接在排水横干管上时，连接点距立管底部的水平距离不宜小于3m，且支管应与主通气管连接。
③排水横支管与立管的连接，不宜采用正三通而宜采用45°或90°斜三通。
一些规定中要求采用后者附件连接，水力条件较好，有利于支管排水顺畅。
④排水立管与排出管的连接，宜采用弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头或两个45°弯头。
（2）管道的敷设和安装
①排水管道的坡度，按规范确定。
②排水立管上应设检查口，每个两层设一个，且在建筑物的最底层有卫生器具的坡屋顶建筑物的最高层应设检查口。
③排水管材采用排水塑料管。
④排水立管在垂直方向转弯处，采用两个45度弯头连接。
（3）排水立管穿越楼板应预留孔洞，安装时应设金属防水套管。
2.5.3消防给水管道安装要求
（1）消火栓系统的安装要求
①消火栓给水管道的安装与生活给水管基本相同。
②采用热浸镀锌钢管，连接采用光沟槽式机械接头。
③消火栓立管采用DN100mm，消火栓口径为65mm，水枪喷嘴口径为19mm，水龙带为衬胶，直径65mm，长度25mm。
（2）自动喷洒灭火系统
①管道均采用热浸镀锌钢管。
设置吊架和支架位置以不妨碍喷头喷水为原则，吊架距离喷头的距离应大于
0.3m，距末端喷头的距离应小于0.7m。
②报警阀设在距地面1.2m处,且便于管理的地方，警铃应靠近报警阀安装,水平距离不超过15m，垂直距离不大于2m，宜靠近消防警卫室。
2.5.4热水管道及设备安装要求
（1）热水管道按下列要求敷设
①热水管道的最高处应设排气装置。
②当较长的直管段不能靠自然补偿管道的伸缩时，应设置补偿器。
③配水立管和回水立管上均应安装阀门，以利调节和检修,机械循环系统的回水干管上应安装止回阀。
④热水横管应有不小于0.003的坡度，坡向应便于泄水和排除管内的气体。
⑤热水管道穿过建筑物顶棚、楼板、墙壁和基础时，应加套管，以防止管道伸缩时破坏建筑物结构和管道设备。
（2）热水管道采用交联聚乙烯管。
当热水管与水平干管相连时,立管上应加弯管。
.
第三章建筑给水排水设计说明书
3.1水量计算
3.1.1生活水箱容积的计算
该建筑高度为56.9m，外网常年可资用水头为0.14Mpa，故需要二次加压。
由此系统分为上下两个区：
地下1～8层为低区、9～18层为高区，均采用下行上给的供水方式．两区都采用变频调速泵从生活水箱抽水供水的方式，其中低区的供水干管设在地下一层顶棚，高区的供水干管设在八层顶棚，水泵自动启闭。
根据建筑设计资料、建筑性质和卫生设备完善程度，查《建筑给水排水设计规范》得相应的用水量标准。
（1）宾馆客房旅客用水定额为250～400L/（床位·日），小时变化系数为2.5～2.0，使用时间为24h，本设计用水定额选用400L／（人·班），小时变化系数选用2.5，使用时间为24h。
（2）办公室生活用水量标准为30～50L/（人·班），小时变化系数为1.5～1.2，使用时间为8-10h,办公室的人数一般由甲方或建筑专业提供，当无法获得确切人数时，可按5～7m2（有效面积）/人计算。
表3-1低区生活用水量计算
单位数
用水定额
使用时数/h
小时变化系数
最高日用水量m³/d
最高时用水量m³/h
办公室
404人
50L/人.班
8
1.5
20.2
3.79
空调补给水
24
1.3
20
1.08
停车场用水
1160㎡
3L/㎡.次
6
1.0
3.5
0.58
总计如下：
未预见水量百分比：
10%
最大日用水量：
48.07m3/d
最大时用水量：
5.95m3/h
表3-2高区生活用水量计算
用水部位
用水标准
单位
数量
用水时间（h）
变化系数
最大日用水量（m3/d）
最大时用水量（m3/h）
宾馆客房
400.00
L/床·天
310床位
24.0
2.5
124
12.92
办公楼
50．00
L/人·班
240人
8.0
1.5
12
2.25
总计如下：
未预见水量百分比：
10%
最大日用水量：
149.6m3/d
最大时用水量：
16.69m3/h
高区、低区最大日用水量之和：
48.07+149.6=197.67m3/d
则生活水池容积按最高日用水量的25﹪计，则
V=197.67×25﹪=50m3
取生活水池的容积为60m3.
设计尺寸为:
L×B×H=7500×4000×2000（mm）
3.1.2消防水池容积的计算
（1）消火栓用水量
本建筑为一类建筑，且高度超过50m，火灾延续时间为3小时。
取室内消防设计用水量为40L/s，室外消火栓用水量为30L/s。
消火栓用水量：
（40+30）×3600×31000=756m3
（2）自动喷洒用水量
本建筑为一类建筑，中危险级Ⅰ级，喷水强度为6L/min·㎡，作用面积为160㎡,
火灾延续时间取1小时。
自喷用水量：
160×6×1.3÷60×3600=74.8m3
∴消防储水池容积为V=756+74.8=831m3
取消防水箱的容积为850m3.
设一座消防水池,尺寸为20000×8500×5000.
3.1.3消防水调节水量
（1）消火栓按保证10分钟用水量计算
V1=
=0.6QX=0.6×40=24m3
（2）自动喷洒也要按保证10分钟用水量计算
V2=
=0.6QX=0.6×21=12.6m3
屋顶水箱容积为V水箱=V1+V2=24+12.6=36.6m3
消防水箱大于18立方米，取18立方米，尺寸L×B×H取3200×3200×2000。
3.2建筑给水系统计算
3.2.1低区给水管网水力计算
根据《建筑给排水设计规范》按以下公式计算：
qg=0.2α
3-1
其中qg——计算管段的生活设计秒流量,单位,L/s；
Ng——计算管段的卫生器具当量总数；
α——根据建筑物类别、性质用途而定的系数，本工程为办公室，α=1.5。
低区给水管网管段水力计算见表3-3，计算草图见下图3-1：
图3-1JL-2水力计算简图
表3-3JL-2水力计算
管段编号
卫生器具名称及数量
当量总数
设计秒流量
L/s
管径mm
流速m/s
单阻KPa/m
管长
m
沿程压力损失
KPa
自
至
大便器
洗脸盆
小便器
0-1
1
0.50
0.10
15
0.50
0.275
1.70
0.47
1-2
2
1.00
0.20
15
0.99
0.940
1.86
1.75
2-3
3
1.50
0.30
20
0.79
0.422
2.70
1.14
3-4
4
2.00
0.40
20
1.05
0.703
0.50
0.35
5-6
1
0.75
0.15
15
0.50
0.275
1.00
0.28
6-4
2
1.50
0.30
20
0.79
0.422
0.90
0.38
4-7
4
2
3.50
0.561
25
0.83
0.331
2.70
0.89
8-9
1
0.50
0.10
15
0.50
0.275
1.80
0.50
9-10
2
1.00
0.20
15
0.99
0.940
1.80
1.70
10-11
3
1.50
0.30
20
0.79
0.422
1.80
0.76
11-7
4
2.00
0.40
20
1.05
0.703
1.05
0.74
7-12
4
2
4
5.50
0.704
25
1.06
0.507
2.30
1.17
13-14
1
0.50
0.10
15
0.50
0.275
2.30
0.63
14-15
2
1.00
0.20
15
0.99
0.940
2.80
2.63
16-17
1
0.50
0.10
15
0.50
0.275
2.20
0.60
17-18
2
1.00
0.20
15
0.99
0.940
2.00
1.88
19-20
1
0.75
0.15
15
0.75
0.564
0.94
0.53
20-18
2
1.50
0.30
20
0.79
0.422
0.89
0.38
18-15
2
2
2.50
0.474
20
1.18
0.866
2.83
2.45
15-12
4
2
3.50
0.561
25
0.83
0.331
3.40
1.12
12-21
8
4
4
9.00
0.90
32
0.88
0.282
3.40
0.96
21-22
16
8
8
18.0
1.273
32
1.25
0.525
3.20
1.68
22-23
24
12
12
27.0
1.559
40
0.93
0.230
3.20
0.74
23-24
32
16
16
36.0
1.80
40
1.08
0.299
3.20
0.96
24-25
40
20
20
45.0
2.012
40
1.20
0.360
3.20
1.15
25-26
48
24
24
54.0
2.205
50
0.83
0.141
3.20
0.45
26-27
56
28
28
63.0
2.381
50
0.91
0.165
4.50
0.74
27-28
64
32
32
72.0
2.546
50
0.96
0.190
14.3
2.72
ΣPy
27.12
低区给水水泵的选择：
流量Qb＝1.65L/S
扬程Hb＝H1+H2+H3＝30.55+27.12+2=59.67m
所以选2DA-6
4型立式多级离心泵两台，一用一备，其参数为Q=2L/S，扬程H=51~59m，η=60%，电机功率为5.5kw，转速2900r/min。
3.2.2高区给水管网水力计算
高区给水管JL-3水力计算见表3-4，计算草图见下图3-2：
图3-2高区给水立管JL-3水力计算简图
表3-4高区给水立管JL-3水力计算
管段编号
卫生器具名称及数量
当量总数
设计秒流量L/s
管径mm
流速m/s
单阻KPa/m
管长m
沿程压力损失KPa
自
至
大便器
洗脸盆
小便器
0-1
1
0.50
0.10
15
0.50
0.275
1.70
0.47
1-2
2
1.00
0.20
15
0.99
0.940
1.86
1.75
2-3
3
1.50
0.30
20
0.79
0.422
2.70
1.14
3-4
4
2.00
0.40
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