青海省石油管理局基地综合楼给排水工程设计毕业设计计算书给水排水工程毕设.docx
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青海省石油管理局基地综合楼给排水工程设计毕业设计计算书给水排水工程毕设
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1建筑给水系统设计与计算
1.1设计说明
本建筑共32层（地下一层无用水），屋顶层标高为98.300m，故初步拟定该建筑供水分三区：
一层到四层为低区，由市政管网直接供水；五层到十八层为中区，十九层到三十二层为高区，由水泵加压供水。
1.1.1给水方式选择
市政管网可以提供的常年资用水头为0.4MPa，远不能满足高层建筑内部用水要求，经技术经济比较，室内给水系统拟采用分区给水方式，采用设水泵的给水方式，供高区用水，低区由市政管网直接供水。
1.1.2给水系统分区
由《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第1.0.3条知：
建筑高度高于或等于24m的公共建筑或高于或等于10层的住宅称为高层建筑。
对于高层建筑而言，生活给水系统由于其层数多、竖向高度大，为避免建筑低层配水点静水压力过大，需要进行竖向分区。
合理的确定高层建筑给水系统的竖向分区，关系到给水系统的运行、使用、维护、管理、投资节能等情况的效果，是高层建筑给水系统的首要环节。
目前，国内外在高层建筑给水设计中，普遍都是以给水分区最低层配水点处最大允许静水压力值为依据，进行竖向分区的。
我国《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第3.3.5规定：
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。
本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、给水附件、室外贮水池、水泵等组成。
1.1.3给水管道布置与安装
（1）各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用给水塑料管，采用承插式接口，用弹性密封圈连接。
（2）管道外壁距墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距为20—25mm。
（3）给水管与排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管的上面。
（4）立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面10—20mm。
（5）在立管横支管上设阀门，管径DN>50mm时设闸阀，DN<50mm设截止阀。
（6）引入管穿地下室外墙设套管。
（7）给水横管设0.003的坡度，坡向泄水装置。
（8）贮水池采用钢筋混凝土，贮水池上部设人孔，基础底部设水泵吸水坑。
为保证水质不被污染，水池底板做防水处理。
（9）水泵设于地下一层。
所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设减震基础，并在吸水管和出水管上设橡胶接头。
给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置，以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。
进行管道布置时，不但要处理和协调好各种相关因素的关系，还要满足以下基本要求：
（1）确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理
（2）保护管道不受损坏
（3）不影响生产安全和建筑物的使用
（4）便于安装维修
给水管道与其他管道和建筑结构的最小净距如表1.1所示。
表1.1给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表
给水管道名称
室内地面（mm）
地沟壁和其它管道（mm）
梁、柱、设备（mm）
排水管
备注
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
≥100
≥50且此处无接头
≥500
≥150
在排水管上方
立管
管径
≥25
<32
32～50
≥35
75～100
≥50
125～150
≥60
1.2室内给水系统的计算
1.2.1生活用水量计算
查《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）选用用水标准及时变化系数：
表1.2用水量标准及时变化系数表
序号
项目
数量
单位
用水量标准
时变
系数
用水时间
h
1
商业用房
450
平米
7L/（㎡·d）
1.4
12
2
办公室
32
人
300L/（人·d）
2.0
12
3
普通住宅
588
人
250L/（人·d）
2.5
24
普通住宅每户人口定为3.5人，中区总人数为3.5×6×14=294人，高区总人数为3.5×6×14=294人。
最高日用水量：
中区和高区最高日用水量Qd=mqd/1000（1.1）
=（294+294）×250／1000=147m3/d
Qd——最高日用水量，m3/d；
m——用水单位数，人；
qd——最高日生活用水定额，L/（人·d）；
中区最高日用水量Qd=mqd/1000=294×250／1000=73.50m3/d
高区最高日用水量Qd=294×250／1000=73.50m3/d
中区最高日最高时用水量Qh=Kh×Qd／T（1.2）
=2.5×73.50／24=7.66m3/h
高区最高日最高时用水量Qh=Kh×Qd／T=2.5×73.50／24=7.66m3/h
1.2.2贮水池容积计算
由于生活用水和消防水池合用，所以贮水池容积因同时满足生活用水和消防用水。
生活调节容积取最大日用水量的20%，安全容积取最大日用水量的10%。
即V生活=Vs+Vb（1.3）
生活贮水量为Vs=20%Qd=0.20×147=29.40m3
安全贮水量为Vb=10%Qd=0.1×147=14.70m3
则V生活=Vs+Vb=29.40+14。
70=44.10m3
消防水池有效容积的计算公式为
V消防=3.6（QX-QP）t（1.4）
QX——室内、外消防用水量之和，m3，当室外管网能够满足室外消防用水量时，可以只计室内消防用水量；
QP——火灾延续时间内可连续补充的水量，L/s；
t——火灾延续时间，h，本设计按3h计；
V消防=3.6×（30-0）×3＝324m3
生活消防贮水池容积为
V=V生活＋V消防＝44.10＋324＝368.10m3
选用10m×8m×5m=400m3的贮水池
1.2.3给水管网的计算
1.2.3.1设计秒流量的计算
依据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第3.6.4和3.6.5条要求：
高区、中区为住宅，设计秒流量采用下式计算：
（1.5）
式中qg----计算管段的设计秒流量，L/s；
U----计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；
Ng----计算管段的卫生器具给水当量总数；
0.2----一个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。
（1.6）
式中ac----对应不同卫生器具的给水当量平均出流概率（U0）的系数，见《建筑给水排水工程》（第五版）表2.3.1；
（1.7）
式中U0----生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率；
q0----最高用水日的用水定额，L/（人.d）；
m----用水人数，人；
Kh----变化系数；T----用水小时数，h。
低区商场，设计秒流量采用下式计算：
（1.8）
----根据建筑物用途确定的系数，商场取值为1.5，其余同式（1-5）。
1.2.3.2高层管网压力计算
表1.3本住宅楼卫生器具的给水额定流量、当量、连管公称管径和最低工作压力
给水配件名称
卫生器具当量Ng
额定流量（L/s）
支管管径（mm）
流出水头（Mpa）
洗手盆（感应水嘴）
0.5
0.1
15
0.05
大便器（延时自闭冲洗阀）
0.6
1.2
25
0.15
洗脸盆（混合水嘴）
0.5
0.1
15
0.05
浴盆（混合水嘴）
1.0
0.2
15
0.05
坐式大便器（冲洗水箱浮球阀）
0.5
0.1
15
0.02
沐浴器（混合阀）
0.5
0.1
15
0.05
家用洗衣机水嘴
1.0
0.2
15
0.05
厨洗盆（双格）
1.0
0.2
15
0.05
（1）低区给水管网水力计算：
根据计算用图1.1，下区1-4层管网水力计算成果见下表
图1-1
表1.4低区JL-9给水管水力计算
低区JL-9给水管水力计算表
管段
编号
卫生器具的当量及数量
当量总数Ng
设计秒流量（L/s）
管径DN
（mm）
流速V（m/s
）
单位管长水损（kPa/m）
管长（m）
沿程水头损失（kPa）
大便器Ng=0.5
小
便
器
Ng=0.5
洗
手
盆Ng=0.5
拖
布
盆
Ng=
1.0
1-2
1
0.5
0.10
15
0.57
0．34
0.75
0.26
2-3
2
1.0
0.20
15
0.64
0.30
0.75
0.23
3-4
3
1.5
0.30
20
0.95
0.64
0.75
0.48
4-5
4
2.0
0.40
20
0.81
0.37
3.24
1.20
5-6
1
4
2.5
1.67
20
0.85
0.18
0.90
0.16
6-7
2
4
3.0
1.72
25
0.88
0.19
0.90
0.17
7-8
3
4
3.5
1.76
25
0.90
0.20
0.90
0.18
8-9
4
4
4.0
1.80
25
0.92
0.20
1.20
0.24
9-10
5
4
4.5
1.84
25
0.94
0.21
0.90
0.19
10-11
6
4
5.0
1.87
25
0.95
0.22
0.90
0.20
11-12
7
4
5.5
1.90
25
0.97
0.23
0.90
0.21
12-13
8
4
6.0
1.93
32
0.98
0.23
0.90
0.21
13-14
8
4
1
7.0
1.99
32
1.01
0.25
2.40
0.60
14-15
8
4
1
7.5
2.02
32
1.03
0.25
0.70
0.18
15-16
8
4
2
8.0
2.05
32
1.04
0.26
0.70
0.18
16-17
8
4
3
8.5
2.07
32
1.05
0.26
3.20
0.83
17-18
16
8
6
2
17.0
2.44
40
1.24
0.36
3.00
1.08
18-19
24
12
9
3
25.5
2.71
50
1.38
0.43
3.00
1.29
19-20
32
16
12
4
34.0
2.95
70
1.50
0.50
0.80
0.40
∑hy=8.29kPa
图1.2
表1.5低区一层独立厕所给水管网水力计算
低区一层独立厕所给水管水力计算表
管段
编号
卫生器具的当量及数量
当量总数Ng
设计秒流量（L/s）
管径DN
（mm）
流速V（m/s）
单位管长水损（kPa/m）
管长（m）
沿程水头损失（kPa）
大便器Ng=0.5
洗手盆Ng=0.5
1-2
1
0.5
0.10
15
0.58
0.34
1.10
0.37
2-3
1
1
1.0
1.40
32
1.62
0.98
10.50
10.29
∑hy=10.66kPa
图1-3
表1.6低区一层独立卫生间给水管网水力计算
低区JL-9给水管水力计算表
管段
编号
卫生器具的当量及数量
当量总数Ng
设计秒流量（L/s）
管径DN
（mm）
流速V（m/s）
单位管长水损（kPa/m）
管长（m）
沿程水头损失（kPa）
大便器Ng=0.5
洗手盆Ng=0.5
1-2
1
0.5
0.10
15
0.57
0.34
1.10
0.37
2-3
1
1
1.0
1.30
32
1.62
0.98
3.10
3.04
∑hy=3.41kPa
夹层立管段19-20的给水管水力计算
19-20
32
16
12
4
34.0
2.95
70
1.50
0.50
0.8
0.40
∑hy=8.29+10.66+3.41=22.36kPa
则低区给水所需压力为：
H=H1+H2+H3+H4（1.11）
H1=12.40－（－5.1）=17.5mH2O=175kPa
H2=1.3∑hy=1.3×22.36=29.07kPa
H4=50kPa（即最不利点水龙头的最低工作压力）
则室内所需压力为：
H=175+29.07+50=254.07kPa<400kP
满足市政管网供水压力要求。
（2）中区给水管网水力计算：
表1.8两类户型的
户型
户当量
用水定额L/cap.d
户均人数
用水时数h
时变化系数
一卫一厨
3.00
250
3.5
24
2.5
4.2
0.02995
两卫一厨
5.00
250
3.5
24
2.5
2.5
0.01512
根据各户型管网布置图（如下），其水力计算结果见下各表
图1-4
表1.9A户水力计算
管段
编号
卫生器具数量及其当量
当量总数
∑N
同时出流概率U%
设计秒流量L/s
管径DN
mm
流速m/s
单阻
管长
M
水头损失m
洗脸盆
坐便器
浴盆
电热水器
洗菜盆
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
1-2
1
1.0
100
0.20
15
0.64
0.30
2.5
0.75
2-3
1
1
1.5
82.53
0.25
15
0.80
0.46
0.85
0.39
3-4
1
1
1
2.0
71.78
0.29
20
0.59
0.20
11.00
2.20
5-6
1
1.0
100
0.35
15
0.64
0.30
0.5
0.15
6-7
1
1
2．0
71.78
0.38
20
0.77
0.34
1.53
0.52
6-7
1
1
1
2.5
51.30
0.41
25
0.84
0.39
0.50
0.20
7-8
1
1
1
1
1
4.0
46.06
0.46
25
0.94
0.48
5.61
2.69
8-9
2
2
1
1
1
5.0
40.03
0.49
32
0.49
0.53
4.36
2.32
图1-5
表1.10B户水力计算
管段编号
卫生器具数量及其当量
当量总数
∑N
同时出流概率U%
设计秒流量L/s
管径DN
mm
流速m/s
单阻
管长
M
水头损失m
洗脸盆
坐便器
浴盆
洗菜盆
0.5
0.5
1.0
1.0
1-2
1
1.0
100
0.20
20
0.64
0.30
0.75
0.23
2-3
1
1
1.5
83.39
0.25
20
0.80
0.46
0.90
0.41
3-4
1
1
1
2.0
72.82
0.29
20
0.92
0.60
6.10
3.66
4-5
1
1
1
1
3.0
60.16
0.36
25
0.73
0.30
12.56
3.77
图1-6
表1.11C户水力计算
管段编号
卫生器具数量及其当量
当量总数
∑N
同时出流概率U%
设计秒流量L/s
管径DN
mm
流速m/s
单阻
管长
M
水头损失m
洗脸盆
坐便器
浴盆
洗菜盆
0.5
0.5
1.0
1.0
1-2
1
1.0
100
0.20
20
0.64
0.30
13.07
3.92
2-3
1
1
2.0
72.82
0.29
20
0.92
0.60
0.70
0.42
3-4
1
1
1
2.5
65.56
0.33
25
0.67
0.26
0.72
0.19
4-5
1
1
1
1
3.0
60.16
0.36
25
0.73
0.30
0.65
0.20
一卫一厨型：
选用LXSL-15C旋翼湿式水表，其公称直径为15mm，过载流量为3m3/h，常用流量为
1.5m3/h。
性能系数为
=
/100=9/100=0.09。
则水表的水头损失H3=（0.36×3.6）2/0.09=18.66kPa
两卫一厨型：
选用LXS-20C旋翼立式水表，其公称直径为20mm，过载流量为5m3/h，3.0常用流量为2.5m3/h。
性能系数为
=
/100=25/100=0.25。
则水表的水头损失H3=（0.46×3.6）2/0.25=10.97kPa
中区给水立管的水力计算
图1-7
表1.12立管3（4）水力计算
计算管段编号
当量总数N
同时出流概率U%
设计秒流量q（L/s）
管径DN（mm）
流速v（m/s）
单阻i（m/m）
管长L（m）
水头损失h（m）
1-2
11.0
32.28
0.71
32
0.88
0.32
3.0
0.96
2-3
22.0
23.44
1.03
40
1.28
0.64
3.0
1.92
3-4
33.0
19.58
1.29
40
1.03
0.33
3.0
0.99
4-5
44.0
17.25
1.52
40
1.21
0.44
3.0
1.32
5-6
55.0
15.66
1.72
40
1.37
0.56
3.0
1.68
6-7
66.0
14.49
1.91
50
0.97
0.23
3.0
0.69
7-8
77.0
13.57
2.09
50
1.06
0.27
3.0
0.81
8-9
88.0
12.83
2.26
50
1.15
0.31
3.0
0.93
9-10
99.0
12.22
2.42
50
1.23
0.35
3.0
1.05
10-11
110.0
11.71
2.58
50
1.31
0.40
3.0
1.20
11-12
121.0
11.26
2.72
70
0.71
0.08
3.0
0.24
12-13
132.0
10.87
2.87
70
0.75
0.09
3.0
0.27
13-14
143.0
10.53
3.01
70
0.78
0.10
3.0
0.30
图1-8
表1.13中区给水管网水力计算
计算管段编号
当量总数N
同时出流概率U%
设计秒流量q（L/s）
管径DN（mm）
流速v（m/s）
单阻i（m/m）
管长L（m）
水头损失h（m）
1-2
143.0
10.53
3.01
70
0.78
0.10
3.0
0.30
2-3
143.0
10.53
3.01
70
0.78
0.10
3.0
0.30
3-4
286.0
4.36
5.76
100
0.66
0.046
17.6
0.81
中区地下室加压水泵：
本建筑中区采用水泵供水，生活水泵的出水量按设计秒流量来计算，即：
Qb=10.84m3/h=3.01L/s
查给水塑料管水利计算表得：
当水泵出水量为10.84m3/h（3.01L/s）时，水泵的几个水力参数如下表：
表1.14水泵水力参数
管径（mm）
流速（m/s）
i（kPa/m）
管长（m）
水头损失（kPa）
吸水管
DN=100mm
0.54
0.042
3.00
0.13
压水管
DN=100mm
0.78
0.10
66.1
6.61
计算水泵扬程：
Hb≥H1+H2+Hh（1.12）
H1—贮水池最低水位至最不利配水点位置高度所要求的静压力，kPa。
H1=55.80－（－2.9）=58.70m=587kPa
H2—水泵吸水管和出水管至最不利配水点的总水头损失，其中给水管网局部水头损失为沿程水头损失的30%，故
H2=1.3×（0.13+6.61）=1.3×6.74=8.76kPa
Hh—最不利配水点的流出水头，取为50kPa
∴水泵的扬程为：
Hb=H1+H2+Hh=587+8.76+50=645.76kPa=64.58mH20
水泵的出水量为Q=8.07m3/h
据此查《给水排水手册.第11册.常用设备》选得水泵50GDL12-15（Q=12m3/h，H=75m，R=2900r/min，N=4.27kw）2台，其中一台备用。
配备电机型号为Y132S1－2（N=5.5kw,R=2900r/min，功率因数为0.88）。
给水管网所需压力
（3）高区给水管网水力计算：
表1.15高区给水管网水力计算表
计算管段编号
当量总数N
同时出流概率U%
设计秒流量q（L/s）
管径DN（mm）
流速v（m/s）
单阻i（m/m）
管长L（m）
水头损失h（m）
1-2
11.0
32.28
0.71
32
0.88
0.32
3.0
0.96
2-3
22.0
23.44
1.03
32
1.28
0.64
3.0
1.92
3-4
33.0
19.58
1.29
40
1.03
0.33
3.0
0.99
4-5
4
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