【正文】 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1綜合辦公樓給水排水工程設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第一章 設(shè)計(jì)概述及設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)概述 工程概況本工程坐落于天津市河西區(qū)銀河公園北側(cè)的樂園道與越秀路交角處, 建筑面 33493m2,建筑物總高度 米,為一類綜合樓.。地下一層為汽車庫(kù)兼戰(zhàn)時(shí)人防（消防水池、消防泵房、生活泵房、變配電室等設(shè)備用房設(shè)于地下一層）；一至四層為辦公、餐飲；五層至二十五層為公寓式辦公。其中地下一層層高為 ,一至四層層高為 ，五至十七層層高為 ，十八至二十四層層高為 ，二十五層層高為 。 設(shè)計(jì)資料1）給水水源本工程給水水源由樂園道、越秀路的市政給水管網(wǎng)各引入一條 DN200 進(jìn)水管，并在建筑物周圍呈環(huán)形管網(wǎng) DN200 布置作為室內(nèi)生活、消防水源。市政給水管道供水壓力不小于 ，埋深 。2）排水條件：市政排水管道為污、雨水分流制排水系統(tǒng)。室內(nèi)糞便污水允許排入城市下水道，樂園道與越秀路都有市政污水管道，污水管管徑 d1200，埋深≥ 。3）氣象及工程地質(zhì)資料最大凍土深度 69cm，最大積雪厚度 20cm，降水量: 平均年總量 ，一小時(shí)最大 。℃?！妗?）建筑設(shè)計(jì)資料建筑各層平面圖 1:100。 建筑給水排水工程設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)建筑的性質(zhì)、用途，要求合理安排給水排水管線，確定管道管徑等。根據(jù)現(xiàn)在的防火災(zāi)的實(shí)際情況，再基于高層建筑消防應(yīng)立足于自救的規(guī)范要求，該樓的消防要求較高，設(shè)置有獨(dú)立的消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴灑系統(tǒng)；此外，從美觀方面考慮，管道均盡量暗敷設(shè)。要求設(shè)計(jì)的該建筑的給水排水工程的各分項(xiàng)工程為：1）建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)：天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2 建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：確定生活給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與參數(shù)進(jìn)行用水量計(jì)算；選擇給水方式，布置給水管道及設(shè)備；進(jìn)行給水管網(wǎng)水利計(jì)算及室內(nèi)所需水壓的計(jì)算；貯水池容積計(jì)算并確定構(gòu)造尺寸；選擇生活水泵；確定管材及設(shè)備；繪制給水系統(tǒng)的平面圖、系統(tǒng)圖及衛(wèi)生間大樣圖。2）建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)：建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括消火栓系統(tǒng)、噴灑滅火系統(tǒng)。建筑消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：消防水量計(jì)算；消防給水方式的計(jì)確定；消火栓、消防管道布置；消防管道水力計(jì)算及消防水壓計(jì)算；消防泵的選擇；繪制消火栓系統(tǒng)的平面圖及系統(tǒng)圖。自動(dòng)噴灑滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：給水方式的確定；選擇、布置噴頭；自動(dòng)噴灑系統(tǒng)水力計(jì)算；噴灑泵的選擇；確定穩(wěn)壓系統(tǒng)；繪制自動(dòng)噴灑滅火系統(tǒng)的平面圖及流程圖。3）建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)：建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：選擇排水體制；確定排水系統(tǒng)的形式和污水處理方法；排水管道水力計(jì)算；選擇管材及管道安裝；繪制排水系統(tǒng)的平面圖及系統(tǒng)圖。天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3第二章 生活給水系統(tǒng) 系統(tǒng)的組成與選擇 系統(tǒng)的組成整個(gè)給水系統(tǒng)由引入管、水表節(jié)點(diǎn)、給水管網(wǎng)和附件以及加壓設(shè)備和生活水箱等構(gòu)筑物組成。 系統(tǒng)的選擇市政給水管網(wǎng)常年可提供的最小水頭為 ，建筑高度為 ，市政水壓不能滿足建筑內(nèi)部用水要求，根據(jù)設(shè)計(jì)資料以及規(guī)范中的要求,故采用分區(qū)給水方式。根據(jù)設(shè)計(jì)資料擬定以下三種方案，如表 21 所示。表 21 方案比較表方案 供水方式說明 優(yōu)缺點(diǎn) 備注方案一：水泵并聯(lián)分區(qū)給水方式各給水分區(qū)分別設(shè)置水泵或調(diào)速泵，各分區(qū)水泵采用并聯(lián)方式供水。優(yōu)點(diǎn)：供水可靠、設(shè)備布置集中，便于維護(hù)、管理，省去水箱占用面積，能量消耗較少。缺點(diǎn)：水泵數(shù)量多、揚(yáng)程各不相同。方案二：水泵串聯(lián)分區(qū)給水方式各分區(qū)均設(shè)置水泵或調(diào)速泵，各分區(qū)水泵采用串聯(lián)方式供水。優(yōu)點(diǎn)：供水可靠，不占用水箱使用面積，能量消耗少。缺點(diǎn)：水泵數(shù)量多，設(shè)備布置不集中，維護(hù)、管理不便。在使用時(shí)，水泵啟動(dòng)順序?yàn)樽韵露?，各區(qū)水泵能力應(yīng)匹配。方案三：水泵供水減壓閥減壓分區(qū)給水方式各分區(qū)不單獨(dú)設(shè)置水泵或調(diào)速泵，由一臺(tái)或多臺(tái)水泵或調(diào)速泵統(tǒng)一供水，低區(qū)設(shè)減壓閥減壓。優(yōu)點(diǎn)：供水可靠，設(shè)備與管材少，投資省，設(shè)備布置集中，省去水箱占用面積。缺點(diǎn)：下區(qū)水壓損失大，能量消耗多。在分區(qū)中要避免過大的水壓，同時(shí)還應(yīng)保證分區(qū)給水系統(tǒng)中最不利配水點(diǎn)的出流要求，一般不宜小于 。此外，高層建筑豎向分區(qū)的最大水壓并不是衛(wèi)生器具正常使用的最佳水壓，為節(jié)省能源和投資，在分區(qū)時(shí)應(yīng)充分利用城鎮(zhèn)管網(wǎng)水壓。從上述三種供水方式的特點(diǎn)中,不難看出,每種供水方式都是有利有弊。最后結(jié)合實(shí)際工程情況進(jìn)行分析,揚(yáng)長(zhǎng)避短,發(fā)揮優(yōu)勢(shì),充分利用有利條件,確定合理的供水方式。綜上所述, 結(jié)合該綜合辦公樓的用水特點(diǎn)：由于主樓五層至二十五層為公寓式辦公，用水時(shí)間一般按 18 個(gè)小時(shí)考慮；裙樓一層至四層為營(yíng)業(yè)廳，敞開辦公區(qū)和職工餐廳，用水時(shí)間較少一般按 8~12 小時(shí)考慮，各個(gè)時(shí)段用水不均勻?？紤]到用水的安全可靠性，能天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4源消耗，投資費(fèi)用等問題，設(shè)計(jì)采用變頻調(diào)速泵的并聯(lián)分區(qū)給水方式，即低區(qū)由市政管網(wǎng)直接供水，高區(qū)由變頻調(diào)速泵供水。該建筑的給水系統(tǒng)方案確定如下：分高、中、低三區(qū)，低區(qū)：地下一層和地上一層至三層；中區(qū)：四層至十三層；高區(qū)：十四層至二十五層。低區(qū)由市政管網(wǎng)直接供水，中區(qū)和高區(qū)由變頻水泵加壓供水。消防水箱設(shè)于頂層，生活消防水池、生活泵房、消防泵房設(shè)于地下室內(nèi)。消防水箱由生活供水水泵供水。 給水管道平面布置及管道敷設(shè) 基本要求1)保證供水安全和良好的水力條件，力求經(jīng)濟(jì)合理管道布置時(shí)應(yīng)力求長(zhǎng)度最短，盡可能呈直線走向，并與墻、梁、柱平行敷設(shè)，但不能有礙于生活、工作和同行。給水干管應(yīng)盡量靠近用水量最大的設(shè)備處或不允許間斷供水的用水處，以保證供水可靠，并減少管道傳輸流量，使大口徑管道長(zhǎng)度最短。給水引入管，應(yīng)從建筑物用水最大處引入。當(dāng)建筑物內(nèi)衛(wèi)生器具布置比較均勻時(shí)，應(yīng)在建筑物的中央部分引入，以縮短管網(wǎng)向最不利點(diǎn)的輸水長(zhǎng)度，減少管網(wǎng)的水頭損失，節(jié)省管材。不允許間斷供水的建筑，應(yīng)從室外環(huán)狀管網(wǎng)的不同管段引入，引入管應(yīng)不少于 2 條。若必須在同側(cè)引入時(shí)，兩條引入管的間距不得小于 15m，并在兩條引入管之間的室外給水管上安裝閥門。室內(nèi)給水管網(wǎng)宜采用枝狀布置，單向供水。不允許間斷供水的建筑和設(shè)備，應(yīng)該用環(huán)狀管網(wǎng)或貫通枝狀雙向供水（若不可能是，則應(yīng)采用設(shè)置高位水箱或增加第二水源等保證安全供水的措施）。2)保證管道不受損壞，便于安裝維修當(dāng)管道埋地時(shí)，應(yīng)避免被重物壓壞或被設(shè)備震壞；不允許管道穿過設(shè)備基礎(chǔ)，特殊情況下，應(yīng)同有關(guān)專業(yè)人員協(xié)助處理；同時(shí)管道也不宜穿過伸縮縫、沉降縫。若穿過則應(yīng)采取保護(hù)措施。為防止管道腐蝕，管道不允許布置在煙道、風(fēng)道和排水溝內(nèi)，不允許穿大、小便槽。當(dāng)立管位于小便槽端部≤ 時(shí)，在小便槽端部應(yīng)有建筑隔斷措施。3)不影響生產(chǎn)安全和建筑物的使用給水橫干管敷設(shè)于技術(shù)層內(nèi)、吊頂中伙管溝內(nèi)，立管設(shè)于給排水管道豎井，支管可敷設(shè)于吊頂、墻體、地板找平層、管窿內(nèi)，這樣美觀衛(wèi)生。為避免管道滲漏而造成配電間電氣設(shè)備故障或短路，管道不得穿過變配電間、電梯機(jī)房、通信機(jī)房、大中型計(jì)算機(jī)機(jī)房、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心、有屏蔽要求的 X 光室、CT 室、檔案室、書庫(kù)、音像庫(kù)房等遇水會(huì)損壞設(shè)備和引發(fā)事故的房間，一般也不宜穿過臥室、書房及貯藏間。不能布置在妨礙生產(chǎn)操作和交通運(yùn)輸處或遇水能引起燃燒、爆炸或損壞天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5的設(shè)備、產(chǎn)品和原料上。此外，不宜穿過櫥窗、壁柜、吊柜等設(shè)施和在機(jī)械設(shè)備的上方通過，以免影響各種設(shè)施的功能和設(shè)備的維修。4)在技術(shù)層、吊頂層中給水管道、排水管道交叉時(shí)，一般是給水管在上面，其次是排水管。當(dāng)給水管與排水管道交叉或者平行敷設(shè)時(shí)，應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的距離要求，若不滿足應(yīng)該加設(shè)防護(hù)措施。5)便于安裝維修布置管道時(shí)其周圍要有一定的空間，以滿足安裝、維修的要求，給水管道與其他管和建筑結(jié)構(gòu)的最小凈距見表 22。需人檢修的管道井，其工作通道凈寬度不宜小于 ，管井應(yīng)每層設(shè)外開檢修門。表 22 水管道與其他管道和建筑結(jié)構(gòu)之間的最小凈距排水管給水管道名稱 室內(nèi)墻 面 地溝墻壁和 其他管道 梁、柱、設(shè) 備水平凈距 垂直凈距備注引入管 1000 150 在排水管上 方橫干管 100 100 50（無焊縫） 500 150 在排水管上 方32 2532～50 3575～100 50立管125～150 60 布置形式給水管道的布置按供水可靠程度要求可分為枝狀和環(huán)狀兩種形式，前者單向供水，供水安全可靠性差，但節(jié)省管材，造價(jià)低；后者管道相互連通，雙向供水，安全可靠，但管線造價(jià)高。一般建筑內(nèi)給水管網(wǎng)宜采用枝狀布置。本設(shè)計(jì)采用枝狀管網(wǎng)布置。按水平干管的敷設(shè)位置又可分為上行下給、下行上給和中分式三種形式。為節(jié)省空間和管材本設(shè)計(jì)中采用下行上給供水方式。 給水管道的材料建筑給水系統(tǒng)最常用的管道有鋼管、鑄鐵管、塑料管等根據(jù)管道材料可分為金屬管、非金屬管和復(fù)合管三類。本設(shè)計(jì)中采用三型聚丙烯管，也就是 PPR 管，PPR 管的接口采用熱熔技術(shù)，管子之間完全融合到了一起，所以一旦安裝打壓測(cè)試通過，一般不會(huì)再漏水，可靠度極高。其優(yōu)點(diǎn)：天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6a 衛(wèi)生、無毒本產(chǎn)品屬于綠色建材，可用以純凈水、飲用水管道。b 耐腐蝕、不結(jié)垢可避免因管道銹蝕引起的水盆、浴缸黃斑銹跡之憂，可免除管道結(jié)垢所引起的的堵塞。c 較好的耐熱性。 PPR 管的維卡軟化點(diǎn) ℃。最高工作溫度可達(dá) 95℃，可滿足建筑給排水規(guī)范中熱水系統(tǒng)的使用要求。d 質(zhì)量輕比重僅為金屬管的七分之一。e 外形美觀產(chǎn)品內(nèi)外壁光滑，流體阻力小，色澤柔和，造型美觀。f PPR 具有良好的焊接性能，管材、管件可采用熱熔和電熔連接，安裝方便，接頭可靠，其連接部位的強(qiáng)度大于管材本身的強(qiáng)度。g 使用壽命長(zhǎng)。PPR 管在工作溫度 70℃，工作壓力() 條件下，使用壽命可達(dá) 50 年以上；常溫下(20℃) 使用壽命可達(dá) 100 年以上。h 物料可回收利用。PPR 廢料經(jīng)清潔、破碎后回收利用于管材、管件生產(chǎn)?；厥樟嫌昧坎怀^總量 10%，不影響產(chǎn)品質(zhì)量。根據(jù)上述管道布置要求進(jìn)行給水管道平面布置，具體平面布置見平面布置圖（圖紙）。根據(jù)具體平面圖，管線的標(biāo)高相對(duì)位置（軸側(cè)關(guān)系）進(jìn)行系統(tǒng)圖繪制，具體系統(tǒng)圖見生活給水系統(tǒng)圖（圖紙）。 生活給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 生活用水量計(jì)算1)確定生活用水定額 及小時(shí)變化系數(shù) 。dqhk根據(jù)原始資料中建筑物性質(zhì)及衛(wèi)生設(shè)備完善程度，按《建筑給水排水規(guī)范》確定用水定額和小時(shí)變化系數(shù)，列于生活用水計(jì)算表中，未預(yù)見水量按以上各項(xiàng)之和的 15%計(jì)。2)生活用水量計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范及手冊(cè),生活調(diào)節(jié)水量取不小于建筑最高日用水量的 10%～25%。生活水箱僅提供 4～25 層的生活用水,地下室及 1～3 層由市政管網(wǎng)供給。（1）最高日用水量 dQ (21)Nq0d??式中 最高日用水量，L/d；d 最高日生活用水定額[7] ，L/(m3d),L/(人d)或 L/(人班) 。0q 用水單位數(shù)。N（2）最大小時(shí)生活用水量 hQ天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7 (22)hdhKTQ??式中 最高時(shí)用水量， L/h；hQ 用水時(shí)間，h；T 時(shí)變化系數(shù)。K3)用水量計(jì)算（1）用水定額的確定本設(shè)計(jì)建筑物用水類別主要是公寓式辦公、敞開式辦公、職工餐飲及停車場(chǎng)地面沖洗用水。根據(jù)建筑給排水用水定額規(guī)定：公寓式辦公用水定額范圍：300～350 L/(人d)，時(shí)變化系數(shù)：，使用時(shí)間：10～16h。設(shè)計(jì)中取 350 L/(人d)，使用時(shí)間,16h。敞開式辦公用水定額范圍：30～50 L/(人班)，時(shí)變化系數(shù)：～，使用時(shí)間：8～10h。設(shè)計(jì)中取 40 L/(人班)，時(shí)變化系數(shù) ，使用時(shí)間 8h。職工餐飲用水定額范圍：20～25 L/(人次)，時(shí)變化系數(shù)：～，使用時(shí)間：12～16h。設(shè)計(jì)中取 25L/(人次)，時(shí)變化系數(shù) ，使用時(shí)間 12h。停車場(chǎng)地面沖洗用水定額范圍：2～3L/(m2次)，時(shí)變化系數(shù)：，使用時(shí)間：6～8h。設(shè)計(jì)中取 3L/(m2次)，使用時(shí)間 6h。（2）建筑使用人數(shù)估計(jì)根據(jù)有關(guān)規(guī)定：辦公樓使用人數(shù)按 8～10m2/人算，取 10m2/人。本設(shè)計(jì)建筑面積 33493m2，其中地下一層面積約為 3500m2，地上一層至四層的普通辦公區(qū)面積約為 6000m2，使用人數(shù)約為 600 人。五層至二十五層公寓式辦公面積12022m2，使用人數(shù)約為 1200 人。假設(shè)職工餐廳只供應(yīng)普通辦公區(qū)職員，則每日餐飲人數(shù)約為 600 人。表 23 總用水量計(jì)算表給水分區(qū) 用水類別 用水定額 L 用水單 位 /m2用水次數(shù)/d用水時(shí)間/h時(shí)變化系/ hK最高日用水量/m3d1dQ最高時(shí)用水量/m3h1h高區(qū) 公寓式辦公 350（L /人d） 900 人 16h 公寓式辦公 350（L /人d） 300 人 16h 中區(qū)敞開式辦公 40（L /人班） 150 人 8h 低區(qū) 敞開式辦公 40（L /人班