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1、设计计算说明书第1章概述1.1 设计题目某高校行政管理中心给水、消防、排水系统设计1.2 设计目的通过本课程设计，应使学生达到下列基本要求：1 .驾驭给水水量、排水水量的计算方法；2 .驾驭给、排水系统水力的计算方法；3 .驾驭消防给水系统水量和水力计算方法；4 .驾驭给排水管材、附件的类型及选用方法5 .驾驭给排水、消防给水系统设备的特点及选用方法；6 .驾驭给、排水系统管道布置的基本方法和要求。7 .驾驭给排水施工图的设计要求，加强CAD工程制图实力。1.3设计意义本课程设计是在经过建筑给水排水工程理论学习后，学生在初步驾驭建筑给水、污水、消防等系统的概念、理论、基本设计计算方法的基础上，
2、而进行的实践技能训练。通过课程设计，使学生在基本理论、基本学问、基本技能等方面得到一次综合性训练，并进一步强化对给排水施工图的识读理解，对给排水系统构成和消防系统构成的了解，深化建筑给排水工程的用水量计算、管道水力计算等基础，熟识常见的管道和设备的选择和布置原则。14设计原始资料多层办公楼建筑图一套，另附；该办公楼预料工作人员300人；供水外网呈环状，水压0.28MPa,该办公楼能够实现两条市政给水管道引入；城市排水采纳完全分流制，该办公楼四周室外污水管道完善，污水管径D300、管内底标高相对于室内为-1.600米；该办公楼四周室外雨水管道完善。第2章给水系统设计2.1 给水系统所需水压要满意
3、建筑内给水系统各配水点单位时间内运用时所需水量，给水系统的水压（自室外引入管起点中心标高算起），应保证最不利配水点具有足够的流出水头。给水系统所需水压：H=Hi+H2+H3+H4式中:HL引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，KpaoHl引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和，KpaoH3-水流通过水表时的水头损失，KpaoHl最不利配水点所需的最低工作压力，KPao参考建筑给水排水设计规范GB2.2 给水系统所需水量计算500152024（2024年版）选定以下参数：最高日生活用水定额qd=50L（人d）,小时改变系数Kh=L2,运用时数T=IOho已
4、知用水人数m=300人则,最高日用水量Qd=mqd=30050=l5000Ld平均小时用水量Qp=QdT=1500Lh最大小时用水量Qh=QPKh=15001.2=1800Lh2.3 给水设计秒流量由于是办公楼所以选用公式：qg=0.2M,LZso其中Ng-计算管段的卫生器具给水当量总数；。一依据建筑物用途确定的系数，查规范确定CI=I.5。留意：有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到qg附加1.2Ls流量后，为该管段的给水设计秒流量。如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采纳一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。如计算值
5、大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采纳。2.4 给水管网水力计算确定各管段管径、管网的水头损失和确定给水系统的所需压力。2.4.1 确定管径在求得各管段的设计秒流量后，初步选定一个给水管道的水流速度并建筑给排水工程（第六版）附录一附表2-3给水塑料管水力计算表确定管径D和管道单位长度水头损失i2.4.2 给水管网和水表水头损失计算1 .给水管道沿程损失hi=iL,Kpa1.-管道计算长度，m2 .给水管道的局部水头损失hj=嗑，Kpa-一管段局部阻力系数；V一一沿水流方向局部管件下游的流速，m/s；g重力加速度，m/s2;在实际工程中给水
6、管网水头损失计算方法如下：依据管道的连接方式采纳管（配）件当量长度计算法。按管网沿程水头损失百分数计的算估算法。2.4.3水表和特别附件的局部水头损失1.水表水头损失的计算hd=空Kb式中：计算管段的给水设计秒流量，m3hoKb水表特性系数，一般由生产厂供应，也可按下式计算：旋翼水表Kb=等罗翼式水表Kb=?萨，Qmax为水表的过载流量，m3/h。2.特别附件的局部阻力（1）管道过滤器水头损失一般宜取O.OIMpa。（2）管道倒流防止器水头损失一般宜取0.0250.04MPa（3）比例式减压阀阀后动水压宜按阀后静水压的80%90%选用。2.4.4求定给水系统所需压力确定给水计算管路水头损失、水
7、表和特别附件水头损失之后，即可依据式H=Hi+H2+H3+H4,求得建筑内部给水系统所需压力。已知：1至4楼每层有4个洗手盆（男女卫生间各2个）；4个挂式小便器（仅男卫生间有）；8个蹲式大便器（男女卫生间各4个）；1个污水盆(一层一个)。给水系统设一条引入管，两条塑料(PVCU)给水立管JL1、JL-2,选择洗手盆水嘴为最不利配水点，并进行编号，进行计算。各给水立管的水力计算如下：查规范得：洗手盆水嘴N=0.75,小便器(延时自闭式冲洗阀)N=0.5大便器(延时自闭式冲洗阀)N=6.0;污水池N=LO(1)JL-I给水管网水力计算引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压H1=(4.23.
8、6+3.6+1.2)10000=126.Okpa计算管路水头损失H2JL-I给水管水管网力计算表计算管段编号当量总数Ne设计秒流量qe(Ls)管径DN(mm)流速V(ms)每米管长沿程水头损失i(kpam)管段长度1.(m)管段沿程水头损失hy=iL(kpa)管段沿程水头损失累计h0-10.750.15150.750.5640.80.4510.4511-21.50.30200.790.4221.40.5911.0422-32.50.47250.70.2690.60.1611.2033-43.01.72401.00.2801.00.2801.4834-53.51.76401.150.2851.0
9、0.2851.7685-64.01.80401.170.2901.00.292.0586-74.51.84401.180.2950.70.2072.2657-86.51.96401.190.3503.61.263.5258-913.02.28500.850.3103.61.1164.6419-1019.52.52501.10.5204.22.1846.82510-1126.02.73501.240.2991.20.3597.18411-12403.10501.180.263.70.9628.146取局部损失占沿程的百分数为30%沿程损失hi=8.146kpa则局部损失2hj=8.14630%=
10、2.444kpa所以计算管路水头损失H2=8.146+2.444=10.59kpa计算水表水头损失H3只在引入管上（即11-12管段上）设一个LXS旋翼湿式水表作为总水表。Qn-i2=3.1Ls=11.16m3h,依据建筑给排水工程（第六版）附录一附表1-1,选择LXS-50C型水表，其常用流量为15m3h大于q9-o=H.16m3h,过载流量QnaX为30Vho旋翼水表Kb=3M=9所以总水表的水头损失H3=q9-o2/Kb=13.83kpa24.5kpa,满意正常用水时旋翼式水表的水头损失的范围。最不利配水点所需的工作压力H4=50kpaH=H1+H2+H3+H4=126.0+10.59+
11、13.83+50=200.42kpa280kpa（水外网供应的水压）所以满意要求，最终确定采纳干脆给水方式。第3章建筑消防系统设计消防水量计算；消防给水方式的确定；消防栓、消防管道布置；消防管道水力计算及消防水压计算；消防泵的选择；确定稳压系统；绘制消火栓系统的平面图及系统图。3.1 计算原则消火栓给水管道中的流速一般为1.41.8ms,不允许大于2.5ms;局部损失按管道沿程损失的10%采纳；为保证消防车通过水泵接合器向消火栓给水系统供水灭火，对于建筑消火栓给水管网管径不得小于DNlOOo取消火栓中心离地面高度为900mm一楼悬空横干管距一楼房顶为250mm距墙壁距离为IoOmm3.2 消防
12、管网水力计算3.2.1 消火栓布置消火栓的间距应保证同层内任何部位有2个消火栓的水枪充溢水柱同时到达,本设计采纳单排1股水柱。该办公楼每个房间长度为6.35m走廊宽度为1.85m消火栓间距SdRR-bb消火栓的爱护半径R=CLd+h式中C-水带绽开时的弯曲折减系数，一般取0.80.9,本设计中取0.8;1.d-水带长度，取20m;h水枪充溢水柱倾斜45。时的水平投影长度，m,h=0.71Hmb-消火栓的最大爱护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m.,为8.2m代入数据得：R=CLd+h=16+8.52=24.52mS23.11m,本设计中取S=23m结合该办公楼的尺寸，据此14层楼每层布置
13、6个消火栓，5楼布置两个消火栓。3.2.2 消火栓口所需的水压计算HXh=Hq+h（j+Hk,kpa式中Hq-水枪喷嘴处的压力，kpahd水带的水头损失，kpaHl-消火栓栓口水头损失，按20kpa计算查建筑给排水工程（第六版）80页，表3-4低层建筑物室内消火栓用水量，知该办公楼消火栓用水量为15Ls,同时运用水枪数量为3支，每只支水枪最小流量为5Ls,本设计中采纳5.2L/S；每根竖管最小流量为10LSo据此选用直径65mm的消火栓，充溢水柱长度Hm=I2m,水枪喷口直径df=19mmo水枪喷嘴处的压力Hq分别查系数af值表、系数小值表得af=1.21,=0.0097代入数据得：Hq=16
14、9.0kpa水带的水头损失hdhd=AzLdqxh21O,kpa1.d-水带长度，m,本设计中取20mAz-水带阻力系数，查水带阻力系数AZ值表得0.00712qxh一水枪射流量，Ls,本设计中为5.2Ls代入数据得：hd=38.5kpa代入数据得：Hxh=Hq+hd+Hk=169.0+38.5+20=227.5kpa3.2.3 水力计算i .按最不利点消防竖管和消火栓的流量安排要求，最不利消防竖管为XL-6oii .计算管段编号为0的消火栓所需的水压HxhoHxho=Hq+hd+Hk=169.0+38.5+20=227.5kpa=22.75mH20iii .计算管段编号为1的消火栓所需的水压
15、HxhiHxh=Hxho+H+hh-01管段的水头损失H-。和1点的消火栓间距，本设计中为3.6m;代入数据得：HXhl=22.75+0.0289+3.6=26.38miv .1点的水枪射流量qhi因为QxhI=VBHql由水枪喷口直径df=19mm查建筑给排水工程（第六版）83页表3-8“水枪水流特性系数B”得B=I.577HXhl=qxhi7B+AzLtqxhJ+2所以W尸值三二I12638-2=5.6LsI-AL1-+0.0071220B1.577v .配水管水力计算成果如下表：消火栓给水系统配管水力计算表计算管段设计秒流量q(L/s)管长L(m)DNV(ms)i(kpam)iL(kpa
16、)0-15.23.6m1000.60.08040.2891-210.84.75m1001.240.3101.4732-310.8023m1001.240.3107.133-421.613.891002.491.2517.364-532.411.51002.501.2514.385-632.46.31002.501.257.88所以计算管路累计水头损失2hy=48.51kpa则计算管路总水头损失hxg=l.148.51-53.36kpa消火栓给水系统所需总水压Hx=10Hz+Hxh+hxg=1015-(-0.6)+227.5+53.36=436.86kpa3.3 消防水泵的选择计算消防水泵的流量
17、计算Qxb=QxNx,L/s式中Nx-消防水泵台数,本设计中选消防泵2台，1用1备；Qx消火栓总用水量，上面计算得为32.4LsQxb=32.4Ls消防水泵扬程计算HbHh+hg+1OHz式中Hxh-最不利点处消火栓口的水压，kpahxg计算管路的水头损失，kpaHl-消防水池最低水位与最不利点消火栓之高差，mHXb=HXh+hg+1OHz=227.553.36+15-(-0.6)10=436.86kpa=43.69m按消火栓灭火总用水量Qxb=32.4Ls,选消防泵100DL-3型2台,1用1备。Q=2035Ls,H=65.15LOmH2O,N=30KW。依据室内消防用水量，设置2套水泵接合
18、器。3.4 消防水箱的贮存容积由于同时运用水枪支数为3.所以室内消防用水量Qx为35.2=15.6Ls25LS,所以不用设消防水池。消防水箱贮水量计算Vx=0.6Q,m3;Qx,L/s代入数据得：V=O.6X15.6=9.36m3o第4章建筑排水系统设计选择排水体制；确定排水系统的形式；排水管道水力计算及通气系统计算；选择管材及管道安装；绘制排水系统的平面图及系统图。4.1 排水定额和排水设计秒流量41.1排水定额查建筑给排水工程（第六版）184页“卫生器具排水流量、当量和排水管的管径”表4.1.2排水设计秒流量计算管段排水设计秒流量：qp=0.127+qmax,Ls式中NP计算管段卫生器具排
19、水当量总数q皿一计算管段上排水当量最大的一个卫生器具的排水流量，1./sQ-依据建筑物用途而定的系数，本设计中取2.2留意：计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时，应按卫生器具排水流量累加值计。4.2排水管网水力计算4.2.1横管的水力计算（1）管道坡度（塑料管）管径（mm）通用坡度最小坡度500.0250.012750.0150.0071100.0120.0041250.0100.00351600.0070.0032000.0050.0032500.0050.0033150.0050.003(2)最小管径为保证排水通畅，防止管道堵塞，保障室内环境卫生，规定了建筑物内部排出管的最
20、小管径为50mmo连接大便器的支管，最小管径为IoOmm;连接小便器的排水支管管径不小于75mm.计算排水立管PL-I的各层横支管水力计算管段编号排水当量总数NP设计秒流量qp(Ls)管径(mm)de坡度i1-20.30.1500.0252-30.60.2500.0253-40.90.3750.0154-51.20.3975().0155-61.50.42750.0156-71.80.45750.015管段编号排水当量总数NP设计秒流量qp(Ls)管径(mm)de坡度i1-23.61.21100.0122-37.21.91100.0123-410.82.11100.0124-1214.42.2
21、1100.01211-100.30.1500.02510-90.60.2500.0259-81.60.53500.0258-75.21.731100.0127-68.81.981100.0126-512.42.131100.0125-1216.02.261100.0124.2.2立管水力计算排水立管的通水实力与管径、系统是否通气、通气方式和管材有关。排水立管PL-I计算PL-I立管接纳的排水当量数为Np-I.8X4=7.2所以立管最下部管段排水设计秒流量qp=0.12+qmax=1.9Ls所以查表4-1,选用IOomm排水立管，连接配件采纳45。斜三通。由于1.94.0,所以不用再设专用通气立管。排出管仍采纳100mm管径,取通用坡度：0.020排水立管PL-2计算PL-2立管接纳的排水当量数为Np=(14.4+16)X4=121.6所以立管最下部管段排水设计秒流量qp=012。JNP+qma=4.11L/s所以查表41,选用125mm排水立管，连接配件采纳45。斜三通。由于4.115.2,所以不用再设专用通气立管。排出管仍采纳125mm管径,取通用坡度：0.010
