【正文】 .......... 47 3. 5. 4 確定雨水斗和雨水管徑 ................................. 48 建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................... 49 3. 6. 1 耗熱量計(jì)算 .......................................... 49 3. 6. 2 設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量計(jì)算 ................................... 50 3. 6. 3 中區(qū)熱水給水系統(tǒng)水力計(jì)算 ............................. 50 3. 6. 4 高 區(qū)熱水給水系統(tǒng)水力計(jì)算 ............................. 52 3. 6. 5 熱水循環(huán)管網(wǎng)計(jì)算 ..................................... 53 3. 6. 6 機(jī)械循環(huán)泵 計(jì)算 ........................................ 54 第四章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 ............................................. 55 總 結(jié) ............................................................ 56 致謝： ........................................................... 57 參考文獻(xiàn)： ....................................................... 58 東北石油大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 高層建筑給水排水工程與一般多層建筑和低層建筑給水排水工程相比，基本理論和計(jì)算方法在某些方面是相同的，但因高層建筑層數(shù)多、建筑高度大、建筑功能廣、建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以及所受外界條件的限制等，高層建筑給水排水工程無論是在技術(shù)深度上，還是廣度上，都超過了低層建筑物的給水排水工程的范疇，并且有以下一些特點(diǎn)：高層建筑給水排水設(shè)備的使用人數(shù)多，瞬時(shí)的給水量和排水流量靠的水源，以及經(jīng)濟(jì)合理的給水排水系統(tǒng)形式，并妥善處理排水管道的通氣問題，以保證供水安全可靠、排水通暢和維護(hù)管理方便。下面就高層建筑給水排水工程的主要特點(diǎn)介紹如下 ： 高層建筑層數(shù)多、高度大。給水系統(tǒng)及熱水系統(tǒng)中的靜水壓力很大，為保證管道及配件免受破壞，必須對(duì)給水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)進(jìn)行合理的豎向分區(qū)，加設(shè)減壓設(shè)備以及中間和屋頂水箱，使系統(tǒng)運(yùn)行完好。 高層建筑的功能復(fù)雜，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人員疏散及撲救困難。為此，必須設(shè)置安全可靠的室內(nèi)消防給水系統(tǒng)，滿足各類消防的要求，而且消防給水的設(shè)計(jì)應(yīng)“立足自救”，方可保證及時(shí)撲滅火災(zāi)，防止重大事故發(fā)生。 高層建筑對(duì)防噪聲、防震等要求較高，但室內(nèi)管道及設(shè)備種類繁多、管線長(zhǎng)、噪聲源和震源多，必須考慮管道的防震、防沉 降、防噪聲、防水錘、防管道伸縮變位、防壓力過高等措施。以保證管道不漏水，不損壞建筑結(jié)構(gòu)及裝飾，不影響周圍環(huán)境，使系統(tǒng)安全運(yùn)行。 東北石油大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 概 述 工程概況 本設(shè)計(jì)為高層建筑給排水工程設(shè)計(jì)，建筑性質(zhì)為 一 類建筑綜合樓 ，建筑總面積 , 總高度 ，共 30 層，其中地下 1 層，地上 30 層。地下 1層為架空層，為設(shè)備用房；地上 3 層為商場(chǎng)，設(shè)有公共衛(wèi)生間；地上 4 層 — 30層為住宅。 設(shè)計(jì)資料 該建筑地處 太原 市。 城市給排水管道位于該建筑周圍。城市給水管管徑為DN300 mm，常年可提供水壓 ，地面水水源；城市排水管管徑（雨水 600mm、污水 300mm），管內(nèi)底標(biāo)高按室外地面下 計(jì)算。 東北石油大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 2 章 設(shè)計(jì)說明書 2． 1 建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明 2． 1． 1 給水系統(tǒng)的豎向分區(qū) 本工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目為建筑高度 。高層建筑的供水系統(tǒng)要求的供水壓力較大，如果給水只采用一個(gè)區(qū)供水，則垂直方向管線過長(zhǎng)，下層的給水壓力過大，將會(huì)產(chǎn)生下列后果： ⑴水壓過大，水龍頭開啟時(shí)，水成射流噴濺，影響使用，水量也浪費(fèi)； ⑵水壓過大，水嘴放水時(shí)，往往產(chǎn) 生水錘，由于壓力波動(dòng)，管道震動(dòng)，產(chǎn)生噪聲，引起管道松動(dòng)漏水，甚至損壞； ⑶水壓過大，水嘴、閥門等五金配件容易磨損，縮短使用期限，同時(shí)增加了維修工作量。 因此，為了消除或減少上述弊端，高層建筑的高度達(dá)到某種程度時(shí)，對(duì)給水系統(tǒng)須作豎向分區(qū)。 為了消除或減少上述弊端，應(yīng)對(duì)高層建筑的給水系統(tǒng)作豎向分區(qū)，即在建筑物的垂直方向按層分段，各段為一區(qū)，分別組成各自的給水系統(tǒng)。 給水方式選擇原則： （ 1）盡量利用外部給水管網(wǎng)的水壓直接供水。在外部管網(wǎng)水 壓和流量不能滿足整個(gè)建筑物的用水要求時(shí)，則建筑物下層應(yīng)利用外網(wǎng)水壓直接供水，上層可設(shè)置加壓和流量調(diào)節(jié)裝置供水。 （ 2）給水系統(tǒng)中，衛(wèi)生器具處?kù)o水壓力不得大于 。各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)靜水壓力不宜大 ，水壓大于 的入戶管（或配水橫管），宜設(shè)減壓或調(diào)壓設(shè)施。 （ 3）建筑高度不超過 100m 的建筑生活給水系統(tǒng)，宜采用垂直分區(qū)并聯(lián)供水或分區(qū)減壓的供水方式。建筑高度超過 100m 的建筑，宜采用垂直串連供水方式。 高層建筑給水方式的其本特征是分區(qū)減壓。當(dāng)高層建筑豎向分區(qū)以后，最重東北石油大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 要的問 題就是采用何種加壓給水方式，從而確定經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、供水安全可靠的給水系統(tǒng)。高層建筑加壓給水方式是高層建筑給水的核心。 根據(jù)當(dāng)前國(guó)際高層建筑給水技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，高層建筑的給水方式主要有分區(qū)串聯(lián)給水方式；分區(qū)并聯(lián)給水方式；分區(qū)水箱減壓給水方式；分區(qū)減壓閥減壓給水方式以及分區(qū)無水箱減壓給水方式?？紤]到本工程項(xiàng)目 4～ 30 層為住宅，不便在中間層放置接力水箱，因此對(duì)于本工程項(xiàng)目，分區(qū)串聯(lián)給水方式和分區(qū)水箱減壓給水方式并不適用，故優(yōu)先考慮分區(qū)并聯(lián)給水方式 ， 各區(qū)設(shè)置變速水泵，根據(jù)水泵出水量或水壓，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)。 根據(jù)以上系統(tǒng)分區(qū)分析、該建筑物的高度與性質(zhì)、市政給水水壓、及《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ5001520xx（ 20xx） “建筑高度不超過 100m的建筑的生活給水系統(tǒng)，宜采用垂直分區(qū)并聯(lián)供水或分區(qū)減壓的供水方式”的規(guī)定，以及前面的系統(tǒng)分區(qū)分析，初步確定備選方案主要有兩個(gè)： 方案一 :低層部分采用市政水壓直接供水，中區(qū)和高區(qū)采用加壓至屋頂水箱，再自流分區(qū)減壓供水的方式； 方案二 :低層部分采用市政水壓直接供水，中區(qū)和高區(qū)分別采用一組調(diào)速泵和氣壓罐組成的變頻穩(wěn)壓系統(tǒng)進(jìn)行垂直分區(qū) 并聯(lián)供水的方式。 現(xiàn)從能源消耗、供水穩(wěn)定性、水質(zhì)污染、日常維護(hù)、工程造價(jià)等方面對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行分析： 能源消耗方面：方案一，需先由水泵將水加壓至屋頂水箱，然后再由減壓閥減壓向中區(qū)和高區(qū)分別供水，從而造成較大的能源與能量的浪費(fèi)，這與先進(jìn)國(guó)家提倡的低碳節(jié)能相違背；方案二，采用變頻穩(wěn)壓供水系統(tǒng)，系統(tǒng)可根據(jù)各需水層的水壓要求進(jìn)行泵的啟閉在設(shè)備常年運(yùn)行條件下可節(jié)約大量電費(fèi)，從而有效地解決了方案一能源浪費(fèi)較多的問題。因此，在節(jié)能方面，方案二優(yōu)于方案一； 供水穩(wěn)定性方面：方案一，水泵能及時(shí)向水箱供水，可縮小水箱的容積，而且 水箱具有調(diào)節(jié)作用，水壓、水量穩(wěn)定，安全性高；方案二，水壓、水量相對(duì)穩(wěn)定，安全性高，水泵出水可保持在高效區(qū)運(yùn)行。因此，從供水穩(wěn)定性方面，方案一、方案二各自具有自己的優(yōu)點(diǎn)； 水質(zhì)污染方面：方案一，需設(shè)置屋頂水箱，容易造成供水二次污染，水質(zhì)防護(hù)較為困難；而變頻泵供水有效避免水與外界的二次接觸，進(jìn)而避免二次污染；因此，在防止水質(zhì)污染方面，方案二優(yōu)于方案一； 日常維護(hù)方面：方案一，需加大屋頂水箱的防污染管理，應(yīng)設(shè)專人管理屋頂水箱，并管理水泵的運(yùn)行，同時(shí)需定期清理水箱；方案二，水泵數(shù)量較多、揚(yáng)程不同，其 維護(hù)需要專業(yè)人員 ，技術(shù)復(fù)雜，并且在控制系統(tǒng)中需要大量的傳感器，維護(hù)難度大。因此，從日常維護(hù)方面，方案一與方案二各有優(yōu)缺點(diǎn)； 東北石油大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 工程造價(jià)方面：方案一，需設(shè)置屋頂水箱，增加結(jié)構(gòu)載荷，相應(yīng)的增加工程造價(jià)；方案二，需為高區(qū)和中區(qū)分別選擇一組變頻泵和氣壓罐，粗略估計(jì)即可知方案二造價(jià)高于方案一；但設(shè)備在常年運(yùn)行條件下可節(jié)約大量電費(fèi)，因此，從工程造價(jià)及日后運(yùn)行方面，方案二優(yōu)于方案一； 根據(jù)以上幾方面的比較，同時(shí)在當(dāng)今世界大力提倡的低碳節(jié)能環(huán)保的要求和人們對(duì)水質(zhì)要求進(jìn)一步提高的條件下，低碳節(jié)能與防污染兩個(gè)因素所占權(quán)重較大，故選擇方案二 ,一組 調(diào)速泵的變頻穩(wěn)壓系統(tǒng)進(jìn)行垂直分區(qū)并聯(lián)供水的方式。 本設(shè)計(jì)的給水系統(tǒng)具體為：地下一、地上一到三層由市政管網(wǎng)直接供水，其中一至三層的商場(chǎng)衛(wèi)生間，由市政給水管線單獨(dú)引入 ， 四至十七層為中區(qū)，十八至三十層為高區(qū)。中區(qū)、高區(qū)均采用變頻泵供水方式 。 整個(gè)建筑內(nèi)部的給水系統(tǒng)由引入管、水表節(jié)點(diǎn)、給水管道、給水附件、給水設(shè)備、配水設(shè)施和計(jì)量?jī)x表等組成。 生活給水系統(tǒng)采用調(diào)速泵組供水時(shí)，按設(shè)計(jì)秒流量選泵，調(diào)速泵在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的工作點(diǎn)，應(yīng)位于水泵高效區(qū)的末端。 2． 1． 4 設(shè)計(jì)參數(shù)及水量 住宅的 最 高日生活用水定額及小時(shí)變化系數(shù)，根據(jù) 住宅類別、衛(wèi)生器具完善程度和區(qū)域等因素 確定。 根據(jù)本設(shè)計(jì)課題的工程概況，住宅小時(shí)變化系數(shù) ，取設(shè)計(jì)用水定額 200L/人 d。 商鋪小時(shí)變化系數(shù) 生活用水量標(biāo)準(zhǔn)每平方米營(yíng)業(yè)廳面積每日 6L。 2． 1． 5 給水管道的敷設(shè)，管材及提升泵 建筑內(nèi)部 給水管道 的敷設(shè)、布置應(yīng)嚴(yán)格按照建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范 的要求進(jìn)行，建筑室內(nèi)管道布置和敷設(shè)原則如下： （ 1） 建筑內(nèi)部給水管道 宜布置成枝狀管網(wǎng)，單向供水。 （ 2） 室內(nèi)給水管道不應(yīng)穿越變配電房、電梯機(jī)房、通信機(jī)房、大中型計(jì)算機(jī)房、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心、音像庫(kù)房等遇水會(huì)損 壞設(shè)備和引發(fā)事故的房間，并應(yīng)避免在生產(chǎn)設(shè)備上方通過。室內(nèi)給水管道的布置，不得妨礙生產(chǎn)操作、交通運(yùn)輸和建筑物的使用。 （ 3）室內(nèi)給水管道不得布置在遇水會(huì)引起燃燒、爆炸的原料、產(chǎn)品和設(shè)備的上面。 （ 4）埋地敷設(shè)的給水管應(yīng)避免布置在可能受重物壓壞處。管道不得穿越生產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)，在特殊情況下必須穿越時(shí)，應(yīng)采取有效的保護(hù)措施。 （ 5）給水管道不得敷設(shè)在煙道、風(fēng)道、電梯井內(nèi)、排水溝內(nèi)。給水管道不宜東北石油大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 穿越櫥窗、壁柜、給水管道不得穿過大便槽和小便槽，且立管離大、小便槽端部不得小于 。 （ 6）給水管道不宜穿越伸縮縫、沉降縫 、變形縫。如必須穿越時(shí)，應(yīng)設(shè)置補(bǔ)償管道伸縮和剪切變形的裝置。 （ 7）塑料給水管道在室內(nèi)宜暗設(shè)。明設(shè)時(shí)立管應(yīng)布置在不易受撞擊處，如不能避免時(shí)，應(yīng)在管外加保護(hù)措施。塑料給水管道不得與水加熱器或熱水爐直接連接，應(yīng)有不小于 的金屬管段過渡。 （ 8）室內(nèi)給水管道上的各種閥門，宜裝設(shè)在便于檢修和便于操作的位置。 （ 9） 建筑物內(nèi)埋地敷設(shè)的生活給水管與排水管之間的最小凈距，平行埋設(shè)時(shí)不應(yīng)小于 ；交叉埋設(shè)時(shí)不應(yīng)小于 ，且給水管道應(yīng)在排水管的上面。 （ 10） 給水管的伸縮補(bǔ)償裝置，應(yīng)按直線長(zhǎng)度、管材的線膨脹系 數(shù)、環(huán)境溫度和管內(nèi)水溫的變化、管道節(jié)點(diǎn)的允許位移量等因素經(jīng)計(jì)算確定。應(yīng)盡量利用管道自身的折角補(bǔ)償溫度變形。 （ 11） 當(dāng)給水管道結(jié)露會(huì)影響環(huán)境，引起裝飾、物品等受損害時(shí)，給水管道應(yīng)作防結(jié)露保冷層，防結(jié)露保冷層的計(jì)算和構(gòu)造，按現(xiàn)行的《設(shè)備及管道保冷技術(shù)通則》執(zhí)行。 （ 12） 給水管道暗設(shè)時(shí)，應(yīng)符合下列要求： ○1 不得直接敷設(shè)在建筑物結(jié)構(gòu)層內(nèi)； ○2 干管和立管應(yīng)敷設(shè)在吊頂、管井、管窿內(nèi)，支管宜敷設(shè)在樓（地）面的找平層內(nèi)或沿墻敷設(shè)在管槽內(nèi)； ○3 敷設(shè)在找平層或管槽內(nèi)的給水支管的外徑不宜大于 25mm； ○4 敷設(shè)在找平層或管槽內(nèi)的給水管管材宜采用塑料、金屬與塑料復(fù)合管材或耐腐蝕的金屬管材； ○5 敷設(shè)在找平層或管槽內(nèi)的管材，如采用卡套式或卡環(huán)式接口連接的管材，宜采用分水器向各衛(wèi)生器具配水，中途不得有連接配件，兩端接口應(yīng)明露。地面宜有管道位置的臨時(shí)標(biāo)識(shí)。 （ 13） 給水管道應(yīng)避免穿越人防地下室，必須穿越時(shí)應(yīng)按人防工程要求設(shè)置防暴閥門。 （ 14） 需要泄空的給水管道，其橫管宜設(shè)有 ～ 的坡度坡向泄水裝置。 （ 15） 給水管道穿越下列部位或接管時(shí)，應(yīng)設(shè)置防水套管： ○1 穿越地下室或地下構(gòu)筑物的外墻處； ○2 穿越屋面處；注：有可靠的防水措施時(shí)，可不設(shè)套管。 ○3 穿越鋼筋混凝土水池（箱）的壁板或地板連接管道時(shí)。 （ 16） 明設(shè)的給水立管穿越樓板時(shí)，應(yīng)采用防水措施。 （ 17） 在室外明設(shè)的給水管道，應(yīng)避免受陽(yáng)光直接照射，塑料給水管還應(yīng)有東北石油大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 有效保護(hù)措施；在凍結(jié)地區(qū)應(yīng)作保溫層，保溫層的外殼，應(yīng)密封防滲。 （ 18） 敷設(shè)在有可能凍結(jié)的房間、地下室及管徑、管溝等地方的給水管道應(yīng)有防凍措施。 本工程項(xiàng)目中的給水管道設(shè)計(jì)采用住宅內(nèi)給水配水管找平層內(nèi)敷設(shè)，低于找平層 米，其余均為梁板底敷設(shè)。 給水管選用原則： 1． 給水系