建水毕业设计计算书 2次定稿ok.docx

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建水毕业设计计算书建水毕业设计计算书2次定稿次定稿ok台州学院2012届毕业设计学号：

0836240001台州学院毕业设计计算书设计题目：

台州学院科研教学楼建设工程设计编号：

BYSJ-02-JS-07学院：

建筑工程学院专业：

给水排水工程班级：

2008级

（1）班姓名：

俞潇彬指导教师：

刘树元完成日期：

2012年4月15日答辩日期：

2012年4月18日台州学院科研教学楼给水排水设计学生姓名：

俞潇彬指导教师：

刘树元（台州学院建筑工程学院，2008级1班）摘要：

本工程位于台州市，无冻土情况，地上11层，地下1层（人防和设备层），主要功能为双层机械停车、科研、办公、储藏、阅览、活动、会议、手术、实验等，总建筑面积约为11300平方米，属于一类重要科研楼，设计共分为六个部分，分别为：

生活给水系统设计排水系统设计消火栓系统设计自喷系统设计雨水系统设计和人防系统设计。

生活给水系统设计包括各层给水平面图系统图及泵房大样图；排水系统设计包括各层排水平面图及排水系统图；消火栓系统设计包括各层消火栓平面图及消火栓系统图；自喷系统设计包括各层自喷平面图及自喷系统图；雨水系统设计包括各层雨水平面图及雨水系统图；人防系统设计包括人防系统平面图及人防系统图。

本文通过设计计算，为该工程的给排水专业设计提供了有效的数据依据。

关键词：

科研教学楼；给水；排水；设计TheResearchTeachingBuildingWaterSupplyanddrainageDesignOfTaizhouUniversityStudent:

XiaobinYuAdviser:

ShuyuanLiu（CollegeofCivilEngineeringandArchitecture,TaizhouUniversity）Abstract:

ThedesignisaElevenlayerresearchteachingbuildingwatersupplyanddrainagedesign,Nopermafrostconditions.Themainfunctionfordoublemechanicalresearch,office,storage,reading,activities,meetings,operation,experiment,Atotalconstructionareaofabout11300squaremeters,Isakindofimportantscientificresearchbuilding,Designisdividedintosixparts,respectively:

livingwatersupplysystemdesign,thedrainagesystemdesign,firehydrantsystem,automaticsprinklersystemdesigndesign,systemdesignandsystemdesignofcivilairdefense.Livingwatersupplysystemdesignincludingthelayertohorizontalplanediagram,systemdiagramandpumphousedetaildrawing;drainagesystemdesignincludingthelayerdrainageplananddrainagesystem;firehydrantsystemdesignincludingalllevelsoffirehydrantlayoutandfirehydrantsystemdiagram;automaticsprinklersystemdesignincludingthelayerflowingplanargraphandautomaticsprinklersystemdiagram;systemdesignincludingthelayerofwaterlayoutandrainwatersystemdiagram;airdefensesystemdesignincludingairdefensesystemplanandcivilairdefensesystem.Thisarticlethroughdesigncalculation,forthewatersupplyanddrainageengineeringdesignprovidesaneffectivebasis.Keywords:

Researchteachingbuilding;watersupply;drainage;design目录1工程概况12建筑给水系统12.1给水系统的确定12.2用水量计算12.3给水管网水力计算12.3.1科研教学楼设计秒流量计算22.3.2科研教学楼各区生活给水管网水力计算22.3.3科研教学楼各区给水管网压力计算82.4设备的计算和选择82.4.1贮水池计算83建筑消防系统93.1消火栓系统的确定93.1室内消火栓给水系统103.1.1消火栓的布置103.1.2消火栓口所需的水压113.1.3校核123.1.4消火栓水力计算133.1.5其他设施的设计133.2自动喷水灭火系统143.2.1自喷系统的布置143.2.2自喷系统水力计算143.2.3消防水池容积的计算164建筑排水系统174.1排水管道水力计算174.1.1排水设计秒流量174.1.2排水管网的水力计算174.2化粪池体积计算215建筑雨水系统215.1汇水面积及立管数的确定215.2雨水流量215.3雨水管的选取22建筑给水排水设计1工程概况工程概况本工程位于台州市，无冻土情况，地上11层，地下1层（人防和设备层），主要功能为双层机械停车、科研、办公、储藏、阅览、活动、会议、手术、实验等，总建筑面积约为11300平方米，属于一类重要科研楼，相对标高及绝对标高详见建筑图所示。

市政采用低压供水，供水压力在0.40MPa，供水管管径为DN150;消防给水市政压力满足要求，设室外消防给水管道，用水量满足室外消防用水要求；市政排水管道齐备，标高能满足建筑排水要求；雨水统一收集进入市政雨水系统。

2建筑给水系统建筑给水系统2.1给水系统的确定给水系统的确定2.2用水量计算用水量计算根据设计所给资料，该工程为科研教学楼，最高日用水定额qd取40L/（人天），小时变化系数Kh取1.5。

学生均人数为30人，共11层。

最高日用水量：

；平均时用水量：

；最大时用水量：

。

式中：

Qd最高日用水量，L/d；m用水单位数，人或床位数；qd最高日用水定额，L/（人天）；Qp平均时用水量，L/h；T建筑物的用水时间，h；Kh小时变化系数；Qh最大是用水量，L/h。

2.3给水管网水力计算给水管网水力计算进行给水管网最不利管段的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，根据各管段的长度以及每个管段的当量数，进而根据水力计算表查出各管段的管径，每米管长沿程水头损失，计算管段沿程水头损失，最后算出管段水头损失之和，进而根据水头损失算出所需压力。

2.3.1科研教学楼设计秒流量计算科研教学楼设计秒流量计算当前我国使用的科研教学楼生活给水管道设计秒流量公式是：

式中：

qg计算管段设计秒流量，L/s；根据建筑物而定的系数；Ng计算管段上卫生器具的当量总数，根据卫生器具种类和数量。

建筑物名称值建筑物名称值幼儿园、托儿所、养老院门诊部、诊疗所办公楼、市场学校1.21.41.51.8医院、疗养院、休养所集体宿舍、旅馆、招待所、宾馆客运站、会展中心、公共厕所2.02.53.0表3-1根据建筑物用途而定的系数（）值查表得：

系数值取1.8。

即设计秒流量为：

根据规定，各卫生器具的给水当量如下：

浴盆=1.0，洗脸盆=0.75，坐便=0.5，洗涤盆=1.0，洗衣机水嘴=1.0。

生活给水管道的水流速度一般可按下表选取。

但至少大于0.6m/s，最大不超过2m/s。

生活给水管道的水流速度表2-2公称直径（mm）15202540507080水流速速（m/s）1.01.21.51.82.3.2科研教学楼各区生活给水管网水力计算科研教学楼各区生活给水管网水力计算科研教学楼低区给水管网水力计算表表2-3-1管段编号卫生器具名称、当量、数量计算设计秒流量qg（L/s）管径D（mm）流速v（m/s）管长（m）单位水损i（kPa/m）管段沿程水损hy（kPa）累计水损hy（kPa）大便器0.5洗手盆0.75洗涤盆1.0小便器0.5淋浴0.750-130.54400.434.400.060.250.251-2331.80500.922.400.521.241.492-333132.05501.052.000.521.032.523-444132.13501.090.900.250.222.744-544162.27501.151.600.250.393.135-6771162.46700.642.200.070.163.296-15773162.55700.6614.600.071.054.347-82221.82500.937.100.523.673.678-94442.12501.087.100.251.745.419-156662.35700.6110.500.070.766.1710-11111211.82700.470.200.050.010.0111-16322222.09700.5420.000.050.980.9912-13111.35401.072.700.220.591.5813-143211.82500.932.700.521.402.9714-1753222.10501.0722.000.255.395.3915-16131331123.01700.783.790.100.3810.8816-17161553143.25700.853.790.130.5012.3717-18201875143.47700.9011.790.131.5419.31图2-3-1科研教学楼低区给水管网水力计算简图科研教学楼中区给水管网水力计算表表2-3-2管段编号卫生器具名称、当量、数量径D（mm）流速v（m/s）管长（m）每米管长沿程水头损失i（kPa/m）管段沿程水损hy（kPa）累计水损hy（kPa）便器0.5手盆0.75涤盆1.0便器0.5盆1.0浴0.75当量总数Ng计算设计秒流量qg（L/s）-22.250.4550.923.20.391.241.24-414.252.3301.193.90.250.962.19-42.500.4720.593.10.140.422.62-62.001.6200.8311.50.121.373.98-126.001.9300.997.20.523.727.71-86.001.9300.999.20.524.7612.46-1110.002.1501.093.50.250.8613.32-104.001.8000.927.10.523.6716.990-118.002.0501.043.90.250.9617.951-1218.002.4700.648.40.070.6018.552-1322224.002.6700.692.30.070.1718.724-1316.752.4300.6314.70.071.0619.783-4399840.753.1200.812.10.100.2118.924-152.001.6200.833.00.120.3619.285-447.252.0101.0219.00.529.8229.106-172.001.6200.833.00.120.3629.467-457.252.0101.0219.00.529.8239.288-192.001.6200.833.00.120.3639.649-237.252.0100.5219.00.050.9340.570-222.251.6500.8418.50.122.2042.771-226.001.9300.9911.70.526.0548.822-238.252.0601.052.40.250.5949.413-4615.52.3800.622.10.0720.1549.564-2521.6200.8330.1190.3649.925-297.252.0101.02190.5179.8259.746-281.50.3750.7570.2791.9561.707-282.250.4520.569.20.1371.2662.968-293.750.5820.7220.1810.3663.329-47112.1901.122.10.2450.5163.830-311.50.3750.7530.2790.8464.671-3241.8000.921.70.5170.8865.553-3530.5220.65180.1813.2668.814-352.250.4520.56210.1372.8871.682-3561.9300.9910.40.5175.3877.065-4811.252.2101.122.10.2450.5177.576-371.251.5400.7830.1190.3677.937-4221.6200.8312.30.1191.4679.408-4030.5220.6511.10.1812.0181.409-400.750.2650.5311.80.1882.2283.6240-413.750.5820.728.40.1811.5285.1441-423.750.5820.722.30.1810.4285.5642-495.751.9200.982.10.2450.5186.0743-4499840.753.1200.813.790.2410.9186.9944-45528483.2800.853.790.2741.0488.0345-4615855.253.4300.893.790.2741.0489.0646-4704970.753.7200.973.790.3651.3890.4547-48620981.753.9101.023.790.3651.3891.8348-491129934.0901.063.790.3651.3893.2149-50272098.754.1801.0923.160.46810.84104.05图2-3-2科研教学楼中区给水管网水力计算简图2.3.3科研教学楼各区给水管网压力计算科研教学楼各区给水管网压力计算系统所需压力按下式计算：

式中：

H系统所需水压，kPa；H1贮水池最低水位至最不利配水点位置高度所需的静水压，kPa；H2管路的总水头损失，kPa，局部水头损失取沿程水头损失的25%；H3水表的水头损失，kPa；H4最不利配水点的流出水头，kPa。

低区：

计算局部水头损失hj：

hj=30%hy=0.319.31=5.793kPa所以，计算管路的等回头损失为：

H2=（hy+hj）=19.31+5.793=25.103kPa。

所以给水管网所需压力H：

校核低区所需压力：

市政供水压力为0.40MPa，能满足低区供水压力要求。

中区：

计算局部水头损失hj：

hj=30%hy=0.3104.05=31.215kPa所以，计算管路的等回头损失为：

H2=（hy+hj）=104.05+31.215=135.265kPa。

所以给水管网所需压力H：

2.4设备的计算和选择设备的计算和选择2.4.1贮水池计算贮水池计算本设计中区采用设水泵的给水方式，因为市政给水管网不容许水泵直接从管网抽水，故在地下室设置贮水池，贮水池容积按下式计算：

式中：

V贮水池有效容积，m3；Qb水泵出水量，m3/h；Qj水池进水量，m3/h；Tb水泵最长连续运行时间，h；Tt水泵运行的间隔时间，h；Vf消防贮备水量，m3；Vs生产事故备用水量，m3。

在资料不足时，贮水池的容积亦可按照最高日用水量的20%25%确定，如按20%确定，则V=52820%=105.6m3。

本设计中，低区利用市政管网压力供水，故需计算中区变频调速水泵的设备选型数据要求。

管段水头损失计算表2-4-1管段流量（m3/h）管径（mm）流速（m/s）单阻i（kPa/m）管长（m）水头损失（kPa）吸水管侧10.8501.140.2450.50.1225压水管侧10.8501.140.245102.625.137合计h25.2595变频调速供水方式，水泵的出水量要满足系统高峰用水要求，故中区水泵的出水量应按中区给水系统的设计秒流量确定，已知设计秒流量为4.18L/s。

生活泵的扬程HbH=H1+H2+H4H1为贮水池最低水位至最不利配水点的标高差，最不利点（10层卫生器具）标高为（37.9+1.2）m，（41.7+4.0）m=45.7m（贮水池的最低水位为-4.0m）；H2为水泵吸水管路和压水管路的总水头损失：

1.25（25.3+7.2）=40.6kPa=4.06m（局部水头损失取沿程水头损失的25%）；H4为最不利配水卫生器具流出水头，按10m计算。

则有H=46.9+4.06+10=60.96m按Qs=3.0L/s，H=61mH2O，选用50MSL7-5.5型立式多级泵2台，一用一备。

水泵性能：

Qs=3.75L/s，H=67.9mH2O，电动机功率N=5.5kW。

3建筑消防系统建筑消防系统3.1消火栓系统的确定消火栓系统的确定根据设计条件，参照高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）（2005年版）（以下简称高规）及自动喷水灭火系统设计规范（GB50084-2001）（2005年版），确定该建筑为一类建筑，火灾危险等级为中危险级一级。

根据高规，该建筑需要设置室内消火栓给水系统，室外消火栓给水系统及自动喷水灭火系统。

同一时间的火灾次数按一次计。

根据高规第7.3.3规定，火灾持续时间按3小时计算，自动喷水灭火系统火灾持续时间按1小时计算。

根据高规第7.2.2规定，室内消火栓用水量为40L/s，室外消火栓用水量为30L/s。

其中消防给水市政压力满足要求，设室外消防给水管道，用水量满足室外消防用水要求。

即室外消火栓用水量由市政消防给水满足。

根据自动喷水灭火系统设计规范（GB50084-2001）第5.0.1规定，自动喷水灭火系统的喷水强度为6L/minm2，作用面积为160m2，经计算自动喷水灭火系统消防用水量为L/s。

所以消防用水总量为40+16=56L/s。

3.1室内消火栓给水系统室内消火栓给水系统3.1.1消火栓的布置消火栓的布置本设计建筑总高度46.5m，属于中危险级，按要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。

本设计中消火栓系统采用DN6519的直流水枪，25m长DN65的麻织水带。

消火栓保护半径可按下列计算公式计算：

式中：

R消火栓保护半径，m；C水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.80.9；Ld水带长度，m；h水枪充实水柱长度的平面投影长度，m；h=0.71Hm，对一般建筑由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m，在本设计中取10m。

因此，消火栓的保护半径为：

=250.851031.25m消火栓布置间距采用下式计算：

式中：

S消火栓间距，m；R消火栓保护半径，m；B消火栓最大保护宽度，m。

3.1.2消火栓口所需的水压消火栓口所需的水压

（1）水枪喷嘴处水压：

式中：

Hq水枪喷嘴处水压，kPa；Hf垂直射流高度，m；与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，可按经验公式计算；Hm水枪充实水柱高度，m；af实验系数af=1.19+80（0.01Hm）。

经查表，水枪喷口直径选19mm，充实水柱取Hm=12m。

因此，水枪喷嘴处所需水压为：

=mH2O=169kPa。

（2）水带阻力水带阻力损失：

式中：

hd水带阻力损失，kPa；Ld水带有效长度，m；Az水带阻力系数；qxh水枪的射流量，L/s。

本设计中，19mm的水枪配65mm的麻织水带。

查表可知65mm的水带阻力系数值为0.00430，水枪水流特性系数B=1.577。

水枪喷嘴实际出流量：

=5.16L/s因此，水带阻力损失为：

0.00430255.1621028.62kPa。

因此，消火栓口所需水压：

式中：

Hxh消火栓口的水压，kPa；Hq水枪喷嘴处的压力，kPa；Hd水带的水头损失，kPa；Hk消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。

所以：

169+28.62+20=217.62kPa。

3.1.3校核校核设置的消防贮水高位水箱最低水位42.5m，最不利点消火栓栓口高程41.2m，则最不利点消火栓口的静水压力为42.5-41.2=1.3m=0.3MPa0.7MPa，按照高规，第7.4.7.2条规定，需要设增压设施。

增压设施选用带小型气压罐的补压装置。

使用稳压泵增压的缺点在于启动频繁，用气压罐增压调节容积又很小，综合考虑两方面的因素，增压设施采用稳压泵和小型气压罐联合使用，将其设置在屋顶气压罐给水间里。

消防给水系统稳压泵是系统平时维持压力的水泵，对系统起着监护作用和使系统具有自动控制的功能。

稳压泵的压力可根据系统压力而确定，稳压泵的压力可根据系统压力而确定，一般稳压泵的压力比主泵高0.1Mpa0.2MPa，或者稳压泵压力为主泵的1.1倍1.2倍。

对于稳压泵的流量，我国高规第7.4.8条增压设施应符合下列规定：

对消火栓给水系统不应大于5L/S；对自动喷水系统不应