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1、综合设计例题 一、设计任务与设计资料 1. 设计任务 某城市拟建一栋7层宾馆， 总面积5000m2,客房有一室 一套及两室一套两种，每套 均设有卫生间，内有浴盆， 坐便器各一件，共设84套 294个床位。本工程设计任 务为建筑工程单项工程中的 给水（包括消防水），排水 及热水供应单位工程项目。 2. 设计资料 （1）建筑设计资料： 建筑物设计总平面图，建筑分层平面图及剖面图。 该建筑为7层，另有地下室一层。除地面上一层层高为3.3m 外，27层及地下室均为3.0m。7层上设高度为0.8m的闷顶 。在对应于门厅的屋顶以上有阁楼2层。水箱可置于第二层 阁楼内。室内外高差为1.0m。冻土深度为0.8
2、m。 （2）城市给水、排水管道现状： 本建筑物南侧的城市道路宽，有城市给水干管可作为该建 筑物的水源。其管径DN300，常年可提供的工作压力为 190kPa，管顶埋深为地面以下1.0m。 城市排水管道在本建筑物北侧，其管径DN400，管顶距室外 地面以下2.0m。 二、 设计方案确定 1. 给水工程 根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的 工作水压为190kPa，故室内给水方式拟采用上下 分区供水方式。即13层及地下室由室外给水管 网直接供水，采用上行下给方式，47层为设水 泵、水箱联合供水方式，干管上行下给。因为市 政给水部门不允许从市政管网直接抽水，故在建 筑物地下室内设储水池。屋顶水
3、箱涉水位继电器 自动启闭水泵。 2. 排水工程 为减小化粪池容积和便于以后增建中水工程，室 内排水系统拟使粪便污水与洗涤污水分质分流排 放，即在每个竖井内分别设置两根排水立管，分 别排放粪便污水和洗涤污水，排出室外后，粪便 污水经粪池处理后，再与洗涤污水一起排至城市 排水管网。 3. 热水供应工程 室内热水采用集中热水供应系统，即冷水在设于 底层的容积室加热器中加热后，经室内热水管网 输送到用水地点。蒸汽来自该建筑附近的锅炉房 ，凝结水采用余压回水系统流回锅炉房的凝结水 池，冷水由屋顶水箱供给。热水管网采用下行上 给全循环供水方式。每日8：0024：00共工作16 小时。加热器热水温度为70，
4、冷水计算温度为 10。 4. 消防给水 室内消防给水系统按建筑消防防火规定可采用消 防与生活合用消火栓给水系统。设两根消防竖管 置于各层门庭及走廊内。 由于给水系统为分区供水，消防栓竖管不分区， 故最后确定采用消火栓独立系统，仅高位水箱存 有十分钟消防贮水与消火栓管网连通。消防泵独 立设置。每个消火栓口径为65mm单栓口，水枪喷 嘴直径为19mm，充实水柱为12m，采用麻织水带直 径为65mm，长度为15m。消防泵吸水直接从给水进 户管抽吸。 5. 管道的平面布置与敷设 室内给水，排水及热水立管均于竖井内。下区给 水的水平干管，热水的水平干管及回水干管，消 防给水的水平干管和排水横干管等均设于
5、地下室 天花板下面。消防竖管设于相邻的房间内，明装 。屋顶水箱的进水横管，容积式加热器供水管均 设于闷顶之中。 给水管的室外部分采用给水铸铁管，室外部分采 用镀锌钢管。排水管的室外部分采用灰混凝土管 ，室内部分采用排水铸铁管。 三、 设计计算 1. 室内给水系统 （1）给水用水量定额与时变化 根据建筑物的性质和室内卫生设备的情况，由 建筑给水排水设计规范选用qd=300L/(床.d)， 时变化系数Kh=2.0。 （2）最高日用水量 （3）最高日最大时用水量 （4）设计秒流量 本工程为旅馆，查表得2.5，k=0，故设计秒流量公式可写 为 （5）屋顶水箱容积 47层得生活用冷水由水箱供水，13层生
6、活用冷水虽然不 由水箱供水，但考虑市政给水事故停水，水箱仍应短时供 下区用水（上下设连通管），故水箱容积应按供17层全部 用水确定。 消防水箱容积为 水箱总容积为 根据水箱间尺寸，选用3.3m2.1m1.8m(长宽高)水箱，其实 际有效容积10.0m3。 又因水泵供水管道不与配水管网连接，故选 （6）地下室内贮水池容积 本设计上区为设水泵、水箱给水方式，因为市政给 水管网不允许直接从管网抽水，故地下室须设生活 消防共用贮水池，其容积为 经验：，不得大于48h的用水量。 （6）地下室内贮水池容积 本设计上区为设水泵、水箱给水方式，因为市政给 水管网不允许直接从管网抽水，故地下室须设生活 消防共用
7、贮水池，其容积为 其中，进入水池的进水管取DN50，估算进水量为 （6）地下室内贮水池容积 经验： ，不得大于48h的用水量。 且满足 理论 ： 式中： 此值远大于水泵出水量qb7.35m3/h，计算上可取 (qb-q1)Tb=0。因无生产用水和消防贮备，计算上取 Vs=0 。但实际上要考虑到水泵不能从市政管网抽水 ，这就必须贮水池,水箱中生活和消防用水调节容积 为9.61m。又考虑到市政给水停水不会造成室内用 水困难，故取水箱容积的2倍作为贮水池容积。其 尺寸为4.2m2.6m1.8m20m3。 (7)室内所需压力 H值与市政给水管网的工作压力190kPa相近,可满足1-3层供 水要求,不再
8、进行调整计算。 上区4-7层管网水力计算结果见表5-2，计算用图5-3。 根据图5-3及表5-2可知 即水箱最低水位与上行水平干管的高度大于管道水头 损失与最不利点流出水头之和，说明水箱安装高度可 以满足供水要求。 （8）地下室加压水泵的计算 如图5-4所示，本设计的加压水泵是为4-7层给水管网 增压，即仅供水箱不直接供水到管网工况，故水泵出 水量按最大时用水7.35m/h(2.04L/s)。 由钢管水力计算表可查得，当水泵出水管侧 Q=2.04L/s时，DN80, v=0.41m/s, i=5.8mmH2O/m。水 泵吸水管侧，同样可查得DN100, v=0.23, i=1.51mmHO。
9、压压水管长长度为为45.54m,其沿程水头损头损 失为为 水箱最高水位与底层贮水池最低水位之差27.20-(- 2.84)=30.04mH2O=300.4kPa.水箱进水浮球阀的流 出水头取20kpa 故水泵扬程 水泵出水量如前所述为7.35m/h. 2.室内消火栓给水系统 消火栓口处所需水压 其中Hk=0。喷嘴所需水压为 查建筑给水排水设计规范得B=1.577, 水枪喷嘴的流量为 查表，得Az=0.0043，水头损失为 按图5-5以枝状管路计算，如图所 示，选计算管路并计算管段。配 管水力计算结果见表5-3。其中管 径因栓口为65，故均选为100。 管路总水头损失为 消火栓给水系统所需总水压
10、H应为 选消防泵IS80-50-200两台（一台备用） 3.建筑内部排水系统 本设计各型卫生间、卫生器具的种类完全一致，仅平面布 置不同：每根粪便污水立管、每根洗涤污水立管的当量负 荷各自相等。采取分流排放后，则同一卫生间内接入横支 管的卫生器具数量较少，故排水横支管可不进行计算。本 项计算仅对立管之底部与出户管相连接处的设计秒流量进 行校核。 （1）粪便污水管 立管底部与出户管相连接处的设计秒流 量按下式计算。 此值大于DN100无专用通气立管排水能力（4.5L/s）,但小 于DN100有专用通气立管或主通气立管排水能力(9L/s)。 本设计选用排水立管单立管排水系统。 出水管的管径由建筑给
11、水排水设计规范查得 qu=4.75L/s，h/d=0.6,DN150时相应坡度为0.007,其排水量 为8.46L/s(此值大于4.75L/s)、流速为0.78m/s,即安全可 用。 （2）洗涤污水管 立管底部与出户管相连接处的设计秒流量 按下式计算。 此值小于DN100无专用通气立管的排水能力。本设计选用 DN100单立管排水系统。 出户管的管径由qu=3.17L/s，查表得h/d=0.5，DN100时，相 应坡度为0.02，流速为0.93m/s,通水能力为3.72L/s，既安全 可靠。 4. 建筑内部热水系统 （1）热水耗量： 按要求去每日供应热水时间为16h，取计算用的热水供水温 度为7
12、0，冷水温度为10，混合水温为40。 由表取65的热水量定额为150L/(d.床)。 （2）小时耗热量 （3）容积式加热器 已知，蒸汽表压为1.96105Pa，即其绝对压强为 2.94105 Pa；相应的饱和温度为ts=133。 （4）热水配水管网 计算草图如图5-6所示。配水管 网的水力计算见表5-4. 应该说明的是配水管网水力计算中的设计秒流量公 式与给水管网计算相同，当N4时按100%计，但需 查热水水力计算表。 按照表5-4和图5-6，配 水管网中计算管路总水 头损失为 34.561.3=44.9kPa,加热 器出水口与最不利供水 点的几何高差为20.8m。 则配水管网所需水压为 20
13、.810+44.9+15=268kP a. 又因为水箱生活用水量最低水位标高为27.05m，与加热器 出口的几何高度差为26.7m，连接管水头损失为 1.311.943.510=6.2kPa,实有水压为269.8kPa大于配水管 网所需水压268kPa，满足要求，配水管不需再调整计算。 （5）热水循环管网 其热力计算结果见表5-5，表5-6 （6）循环水泵选型 （7）蒸汽管道 已知小时耗热量为3562338kJ/h(每台加热器1781169kJ/h)。 小时蒸汽耗量按式（5-33）并查表计算。 蒸汽管道的管径可查蒸汽管道管径计算表，选用DN100（总 管）、DN70（至加热器上蒸汽支管）。 （8）蒸汽凝水管道 已知蒸汽参数表压为0.2MPa。采用开始 重力宁水系统。 加热器至水器间的管径按热力管道相关资料中规定选用。本 工程的加热器为两台，每台凝水管管径选用DN70。疏水器后 管径按相关规定选用为DN70。总回水干管的管径为DN100。 （9）锅炉的选择 本热水供应系统所需热量为3562338kJ/h， 锅炉需供应的热量为 四、施工图设计结果 典型的客房卫生间 结束
