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1、综合综合(zngh)(zngh)设设计例题计例题第一页，共57页。一、设计一、设计(shj)任务与设计任务与设计(shj)资料资料1. 1. 设计任务设计任务某城市拟建一栋某城市拟建一栋7 7层宾馆层宾馆(bngun)(bngun)，总面积，总面积5000m2,5000m2,客房有一室一套及两室一套客房有一室一套及两室一套两种，每套均设有卫生间，两种，每套均设有卫生间，内有浴盆，坐便器各一件，内有浴盆，坐便器各一件，共设共设8484套套294294个床位。本工个床位。本工程设计任务为建筑工程单项程设计任务为建筑工程单项工程中的给水（包括消防水）工程中的给水（包括消防水），排水及热水供应单位工程
2、，排水及热水供应单位工程项目。项目。第二页，共57页。2. 设计资设计资料料（1）建筑）建筑设计资设计资料：料：建筑物建筑物设计总设计总平面平面图图，建筑分，建筑分层层平面平面图图及剖面及剖面图图。该该建筑建筑为为7层层，另有地下室一，另有地下室一层层。除地面上一。除地面上一层层层层高高为为3.3m外，外，27层层及地下室均及地下室均为为3.0m。7层层上上设设高度高度为为0.8m的的闷顶闷顶。在。在对对应应于于门厅门厅的屋的屋顶顶以上有以上有阁阁楼楼2层层。水箱可置于第二。水箱可置于第二层阁层阁楼内。楼内。室内外高差室内外高差为为1.0m。冻冻土深度土深度为为0.8m。（2）城市）城市(ch
3、ngsh)给给水、排水管道水、排水管道现现状：状：本建筑物南本建筑物南侧侧的城市的城市(chngsh)道路道路宽宽，有城市，有城市(chngsh)给给水干水干管可作管可作为该为该建筑物的水源。其管径建筑物的水源。其管径DN300，常年可提供的工作，常年可提供的工作压压力力为为190kPa，管，管顶顶埋深埋深为为地面以下地面以下1.0m。城市城市(chngsh)排水管道在本建筑物北排水管道在本建筑物北侧侧，其管径，其管径DN400，管，管顶顶距室外地面以下距室外地面以下2.0m。第三页，共57页。二、二、 设计方案确定设计方案确定(qudng)1.1.给水工程给水工程2.2.根根据据设设计计资资
4、料料(zlio)(zlio)，已已知知室室外外给给水水管管网网常常年年可可保保证证的的工工作作水水压压为为190kPa190kPa，故故室室内内给给水水方方式式拟拟采采用用上上下下分分区区供供水水方方式式。即即1313层层及及地地下下室室由由室室外外给给水水管管网网直直接接供供水水，采采用用上上行行下下给给方方式式，4747层层为为设设水水泵泵、水水箱箱联联合合供供水水方方式式，干干管管上上行行下下给给。因因为为市市政政给给水水部部门门不不允允许许从从市市政政管管网网直直接接抽抽水水，故故在在建建筑筑物物地地下下室室内内设设储储水水池池。屋屋顶顶水水箱箱涉涉水水位位继继电电器器自自动动启启闭闭
5、水水泵。泵。第四页，共57页。2. 排水工程排水工程为为减减小小化化粪粪池池容容积积(rngj)和和便便于于以以后后增增建建中中水水工工程程，室室内内排排水水系系统统拟拟使使粪粪便便污污水水与与洗洗涤涤污污水水分分质质分分流流排排放放，即即在在每每个个竖竖井井内内分分别别设设置置两两根根排排水水立立管管，分分别别排排放放粪粪便便污污水水和和洗洗涤涤污污水水，排排出出室室外外后后，粪粪便便污污水水经经粪粪池池处处理理后，再与洗后，再与洗涤污涤污水一起排至城市排水管网。水一起排至城市排水管网。 第五页，共57页。3. 热热水供水供应应工程工程 室室内内热热水水采采用用集集中中热热水水供供应应系系统
6、统，即即冷冷水水在在设设于于底底层层的的容容积积室室加加热热器器中中加加热热后后，经经室室内内热热水水管管网网输输送送到到用用水水地地点点。蒸蒸汽汽来来自自该该建建筑筑附附近近的的锅锅炉炉房房，凝凝结结水水采采用用余余压压回回水水系系统统流流回回锅锅炉炉房房的的凝凝结结水水池池，冷冷水水由由屋屋顶顶水水箱箱供供给给。热热水水管管网网采采用用下下行行上上给给全全循循环环供供水水方方式式。每每日日8：0024：00共共工工作作16小小时时(xiosh)。加加热热器器热热水温度水温度为为70，冷水，冷水计计算温度算温度为为10。第六页，共57页。4. 4. 消防消防给给水水室室内内(sh (sh n
7、i)ni)消消防防给给水水系系统统按按建建筑筑消消防防防防火火规规定定可可采采用用消消防防与与生生活活合合用用消消火火栓栓给给水水系系统统。设设两两根根消消防防竖竖管置于各管置于各层门层门庭及走廊内。庭及走廊内。由由于于给给水水系系统统为为分分区区供供水水，消消防防栓栓竖竖管管不不分分区区，故故最最后后确确定定采采用用消消火火栓栓独独立立系系统统，仅仅高高位位水水箱箱存存有有十十分分钟钟消消防防贮贮水水与与消消火火栓栓管管网网连连通通。消消防防泵泵独独立立设设置置。每每个个消消火火栓栓口口径径为为65mm65mm单单栓栓口口，水水枪枪喷喷嘴嘴直直径径为为19mm19mm，充充实实水水柱柱为为1
8、2m12m，采采用用麻麻织织水水带带直直径径为为65mm65mm，长长度度为为15m15m。消消防防泵泵吸吸水水直直接接从从给给水水进进户户管抽吸。管抽吸。 第七页，共57页。5. 5. 管道的平面布置与敷管道的平面布置与敷设设室室内内给给水水，排排水水及及热热水水立立管管均均于于竖竖井井内内。下下区区给给水水的的水水平平干干管管，热热水水的的水水平平干干管管及及回回水水干干管管，消消防防给给水水的的水水平平干干管管和和排排水水横横干干管管等等均均设设于于地地下下室室天天花花板板下下面面(xi (xi mian)mian)。消消防防竖竖管管设设于于相相邻邻的的房房间间内内，明明装装。屋屋顶顶水
9、水箱箱的的进进水水横横管管，容容积积式式加加热热器器供水管均供水管均设设于于闷顶闷顶之中。之中。给给水水管管的的室室外外部部分分采采用用给给水水铸铸铁铁管管，室室外外部部分分采采用用镀镀锌锌钢钢管管。排排水水管管的的室室外外部部分分采采用用灰灰混混凝凝土土管管，室内部分采用排水室内部分采用排水铸铁铸铁管。管。 第八页，共57页。三、三、 设计设计(shj)计算计算1. 1. 室内室内给给水水(jshu)(jshu)系系统统 （1）给水）给水(jshu)用水量定额与时变化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，由建筑根据建筑物的性质和室内卫生设备的情况，由建筑给水给水(jshu)
10、排水设计规范选用排水设计规范选用qd=300L/(床床.d)，时变化系数，时变化系数Kh=2.0。（2）最高日用水量）最高日用水量（3）最高日最大时用水量）最高日最大时用水量第九页，共57页。（4）设计）设计(shj)秒流量秒流量本工程为旅馆，查表得本工程为旅馆，查表得2.5，k=0，故设计，故设计(shj)秒流量公式可秒流量公式可写为写为（5）屋顶水箱）屋顶水箱(shuxing)容积容积47层层得得生生活活用用冷冷水水由由水水箱箱供供水水，13层层生生活活用用冷冷水水虽虽然然不不由由水水箱箱供供水水，但但考考虑虑市市政政给给水水事事故故停停水水，水水箱箱仍仍应应短短时时供供下下区区用用水水（
11、上上下设连通管），故水箱容积应按供下设连通管），故水箱容积应按供17层全部用水确定。层全部用水确定。第十页，共57页。消防水箱消防水箱(shuxing)容积容积为为水箱水箱(shuxing)总容积为总容积为根据根据(gnj)水箱间尺寸，选用水箱间尺寸，选用3.3m2.1m1.8m(长长宽宽高高)水箱，水箱，其实际有效容积其实际有效容积10.0m3。又因水泵供水管道不与配水管网连接，故选又因水泵供水管道不与配水管网连接，故选第十一页，共57页。（6）地下室内贮水池容积）地下室内贮水池容积(rngj)本本设设计计上上区区为为设设水水泵泵、水水箱箱(shuxing)(shuxing)给给水水方方式式
12、，因因为为市市政政给给水水管管网网不不允允许许直直接接从从管管网网抽抽水水，故故地地下下室须设生活消防共用贮水池，其容积为室须设生活消防共用贮水池，其容积为经验经验(jngyn)：，不得大于，不得大于48h的用水量。的用水量。第十二页，共57页。（6）地下室内贮水池容积）地下室内贮水池容积(rngj)本本设设计计上上区区为为设设水水泵泵、水水箱箱给给水水方方式式，因因为为市市政政(shzhng)(shzhng)给给水水管管网网不不允允许许直直接接从从管管网网抽抽水水，故故地地下室须设生活消防共用贮水池，其容积为下室须设生活消防共用贮水池，其容积为其中其中(qzhng)，进入水池的进水管取，进入
13、水池的进水管取DN50，估算进水量为，估算进水量为第十三页，共57页。（6 6）地下室内贮水池容积）地下室内贮水池容积(rngj)(rngj) 经验经验(jngyn)：，不得，不得(bu de)大于大于48h的用水量。的用水量。且满足且满足理论理论 ：式中：式中：第十四页，共57页。此此值值远远大大于于水水泵泵出出水水量量qbqb7.35m3/h7.35m3/h，计计算算上上可可取取(qb-(qb-q1)Tb=0q1)Tb=0。因因无无生生产产用用水水和和消消防防贮贮备备，计计算算上上取取Vs=0 Vs=0 。但但实实际际上上要要考考虑虑到到水水泵泵不不能能从从市市政政管管网网抽抽水水，这这就
14、就必必须须贮贮水水池池, ,水水箱箱中中生生活活和和消消防防用用水水调调节节容容积积为为9.61m9.61m。又又考考虑虑到到市市政政给给水水停停水水(tn (tn shu)shu)不不会会造造成成室室内内用用水水困困难难，故故取取水水箱箱容容积积的的2 2倍倍作作为为贮贮水水池池容容积积。其其尺尺寸寸为为4.2m2.6m1.8m20m34.2m2.6m1.8m20m3。第十五页，共57页。(7)(7)室内室内(sh ni)(sh ni)所需压力所需压力 第十六页，共57页。第十七页，共57页。第十八页，共57页。H H值值与与市市政政给给水水管管网网的的工工作作压压力力190kPa190kP
15、a相相近近, ,可可满满足足1-31-3层层供供水水要求要求, ,不再不再进进行行调调整整计计算算(j sun)(j sun)。上上区区4-74-7层层管管网网水水力力计计算算(j (j sun)sun)结结果果见见表表5-25-2，计计算算(j (j sun)sun)用用图图5-35-3。第十九页，共57页。第二十页，共57页。根据根据(gnj)(gnj)图图5-35-3及表及表5-25-2可知可知 即即水水箱箱最最低低水水位位与与上上行行水水平平干干管管的的高高度度大大于于管管道道水水头头损损失失与与最最不不利利(bl)(bl)点点流流出出水水头头之之和和，说说明明水水箱箱安安装装高度可以
16、满足供水要求。高度可以满足供水要求。第二十一页，共57页。（8 8）地下室加压水泵的计算）地下室加压水泵的计算 如如图图5-45-4所所示示，本本设设计计的的加加压压水水泵泵是是为为4-74-7层层给给水水管管网网增增压压，即即仅仅供供水水箱箱不不直直接接供供水水到到管管网网工工况况，故故水水泵泵出出水水量量按最大时用水按最大时用水7.35m/h(2.04L/s)7.35m/h(2.04L/s)。由由钢钢管管(gnggun)(gnggun)水水力力计计算算表表可可查查得得，当当水水泵泵出出水水管管侧侧Q=2.04L/sQ=2.04L/s时时，DN80, DN80, v=0.41m/s, v=0
17、.41m/s, i=5.8mmH2O/mi=5.8mmH2O/m。水水泵泵吸水管侧，同样可查得吸水管侧，同样可查得DN100, v=0.23, i=1.51mmHODN100, v=0.23, i=1.51mmHO。第二十二页，共57页。压水管水管长度度为45.54m,45.54m,其沿程水其沿程水头(shutu)(shutu)损失失为 第二十三页，共57页。水水箱箱(shuxing)(shuxing)最最高高水水位位与与底底层层贮贮水水池池最最低低水水位位之之差差27.20-(-2.84)=30.04mH2O=300.4kPa.27.20-(-2.84)=30.04mH2O=300.4kPa
18、.水水箱箱(shuxing)(shuxing)进水浮球阀的流出水头取进水浮球阀的流出水头取20kpa20kpa故水泵扬程故水泵扬程 水泵水泵(shubng)(shubng)出水量如前所述为出水量如前所述为7.35m/h. 7.35m/h. 第二十四页，共57页。2.2.室内消火栓室内消火栓给给水水(jshu)(jshu)系系统统消火栓口消火栓口处处所需水所需水压压其中其中(qzhng)Hk=0(qzhng)Hk=0。喷嘴所需水。喷嘴所需水压为压为查建筑查建筑(jinzh)(jinzh)给水排水设计规范得给水排水设计规范得B=1.577,B=1.577,水枪喷嘴的流量为水枪喷嘴的流量为 第二十五
19、页，共57页。查表，得查表，得Az=0.0043Az=0.0043，水头，水头(shutu)(shutu)损损失为失为 按按图图5-55-5以以枝枝状状管管路路计计算算，如如图图所所示示，选选计计算算管管路路并并计计算算管管段段。配配管管水水力力(shul)(shul)计计算算结结果果见见表表5-35-3。其其中中管管径因栓口为径因栓口为6565，故均选为，故均选为100100。第二十六页，共57页。管路总水头管路总水头(shutu)(shutu)损失为损失为 消火栓给水系统消火栓给水系统(xtng)(xtng)所需总水压所需总水压H H应为应为 选消防泵选消防泵IS80-50-200IS80
20、-50-200两台两台(lin ti)(lin ti)（一台备用）（一台备用） 第二十七页，共57页。3.3.建筑内部排水系建筑内部排水系统统本本设设计计各各型型卫卫生生间间、卫卫生生器器具具的的种种类类完完全全一一致致，仅仅平平面面布布置置不不同同：每每根根粪粪便便污污水水立立管管、每每根根洗洗涤涤污污水水立立管管的的当当量量负负荷荷各各自自(gz)(gz)相相等等。采采取取分分流流排排放放后后，则则同同一一卫卫生生间间内内接接入入横横支支管管的的卫卫生生器器具具数数量量较较少少，故故排排水水横横支支管管可可不不进进行行计计算算。本本项项计计算算仅仅对对立立管管之之底底部部与与出出户户管管相
21、相连连接接处处的的设设计计秒秒流流量量进进行校核。行校核。 （1 1）粪粪便便污污水水管管 立立管管底底部部与与出出户户管管相相连连接接处处的的设设计计秒秒流流量按下式量按下式计计算。算。 此此 值值 大大 于于 DN100DN100无无 专专 用用 通通 气气 (tng (tng q)q)立立 管管 排排 水水 能能 力力（4.5L/s4.5L/s）, ,但但小小于于DN100DN100有有专专用用通通气气(tng (tng q)q)立立管管或或主主通通气气(tng (tng q)q)立立管管排排水水能能力力(9L/s)(9L/s)。本本设设计计选选用用排排水水立立管管单单立管排水系统。立管
22、排水系统。第二十八页，共57页。出水管的管径由建筑给水排水设计出水管的管径由建筑给水排水设计(shj)(shj)规范查得规范查得qu=4.75L/squ=4.75L/s，h/d=0.6,DN150h/d=0.6,DN150时相应坡度为时相应坡度为0.007,0.007,其排水量为其排水量为8.46L/s(8.46L/s(此值大于此值大于4.75L/s)4.75L/s)、流速为、流速为0.78m/s,0.78m/s,即安全可用。即安全可用。 （2 2）洗涤污水管）洗涤污水管 立管底部与出户管相连接处的设计立管底部与出户管相连接处的设计(shj)(shj)秒流秒流量按下式计算。量按下式计算。 此此
23、值值小小于于DN100DN100无无专专用用通通气气立立管管的的排排水水能能力力。本本设设计计选选用用DN100DN100单单立立(dn l)(dn l)管排水系统。管排水系统。出出户户管管的的管管径径由由qu=3.17L/squ=3.17L/s，查查表表得得h/d=0.5h/d=0.5，DN100DN100时时，相相应应坡坡度为度为0.020.02，流速为，流速为0.93m/s,0.93m/s,通水能力为通水能力为3.72L/s3.72L/s，既安全可靠。，既安全可靠。 第二十九页，共57页。4. 建筑内部建筑内部热热水系水系统统（1）热热水耗量：水耗量：按按要要求求去去每每日日供供应应热热
24、水水时时间间为为16h，取取计计算算用用的的热热水水供供水水温温度度为为70，冷水温度冷水温度为为10，混合，混合(hnh)水温水温为为40。由表取由表取65的的热热水量定水量定额为额为150L/(d.床床)。 第三十页，共57页。（2 2）小时）小时(xiosh)(xiosh)耗热量耗热量（3 3）容积式加热器）容积式加热器 已知，蒸汽已知，蒸汽(zhn q)(zhn q)表压为表压为1.96105Pa1.96105Pa，即其绝对压，即其绝对压强为强为2.94105 Pa2.94105 Pa；相应的饱和温度为；相应的饱和温度为ts=133ts=133。 第三十一页，共57页。第三十二页，共5
25、7页。（4 4）热热水水(r (r shu)shu)配配水水管管网网 计计算算草草图图如如图图5-65-6所所示示。配水管网的水力计算见表配水管网的水力计算见表5-4.5-4.应应该该说说明明的的是是配配水水管管网网水水力力计计算算中中的的设设计计秒秒流流量量公公式式与与给给水水管管网网计计算算相相同同，当当N4N4时时按按100%100%计计，但但需需查查热热水水(r shu)(r shu)水力计算表。水力计算表。按照表按照表5-4和图和图5-6，配水，配水管网中计算管网中计算(j sun)管路管路总水头损失为总水头损失为34.561.3=44.9kPa,加热加热器出水口与最不利供水点器出水
26、口与最不利供水点的几何高差为的几何高差为20.8m。则。则配水管网所需水压为配水管网所需水压为20.810+44.9+15=268kPa.第三十三页，共57页。又又因因为为水水箱箱生生活活用用水水量量最最低低水水位位标标高高为为27.05m27.05m，与与加加热热器器出出口口的的几几 何何 高高 度度 差差 为为 26.7m26.7m， 连连 接接 管管 水水 头头 损损 失失 为为1.311.943.510=6.2kPa,1.311.943.510=6.2kPa,实实有有水水压压为为269.8kPa269.8kPa大大于于配配水水管管网网所需水压所需水压268kPa268kPa，满足要求，
27、配水管不需再调整，满足要求，配水管不需再调整(tiozhng)(tiozhng)计算。计算。第三十四页，共57页。（5 5）热水）热水(r shu)(r shu)循环管网循环管网 其热力计算结果见表其热力计算结果见表5-55-5，表，表5-6 5-6 第三十五页，共57页。第三十六页，共57页。第三十七页，共57页。第三十八页，共57页。第三十九页，共57页。（6 6）循环）循环(xnhun)(xnhun)水泵选型水泵选型 第四十页，共57页。（7 7）蒸汽管道）蒸汽管道 已知小时已知小时(xiosh)(xiosh)耗热量为耗热量为3562338kJ/h(3562338kJ/h(每台加热器每台
28、加热器1781169kJ/h)1781169kJ/h)。小时小时(xiosh)(xiosh)蒸汽耗量按式（蒸汽耗量按式（5-335-33）并查表计算。）并查表计算。 蒸蒸汽汽管管道道的的管管径径可可查查蒸蒸汽汽管管道道管管径径计计算算表表，选选用用DN100（总总管）、管）、DN70（至加热器上蒸汽支管）。（至加热器上蒸汽支管）。（8）蒸蒸汽汽凝凝水水管管道道 已已知知蒸蒸汽汽参参数数表表压压为为0.2MPa。采采用用开开始始重力宁水系统。重力宁水系统。 加加热热器器至至水水器器间间的的管管径径按按热热力力(rl)管管道道相相关关资资料料中中规规定定选选用用。本本工工程程的的加加热热器器为为两
29、两台台，每每台台凝凝水水管管管管径径选选用用DN70。疏疏水水器器后后管管径径按按相相关关规规定定选选用用为为DN70。总总回回水水干干管管的的管管径径为为DN100。第四十一页，共57页。（9 9）锅炉的选择）锅炉的选择 本热水本热水(r shu)(r shu)供应系统所需热量为供应系统所需热量为3562338kJ/h3562338kJ/h，锅炉需供应的热量为，锅炉需供应的热量为 第四十二页，共57页。四、施工图设计四、施工图设计(shj)(shj)结果结果 第四十三页，共57页。第四十四页，共57页。第四十五页，共57页。第四十六页，共57页。第四十七页，共57页。第四十八页，共57页。第四十九页，共57页。第五十页，共57页。第五十一页，共57页。第五十二页，共57页。第五十三页，共57页。典型典型(dinxng)(dinxng)的客房卫生间的客房卫生间第五十四页，共57页。第五十五页，共57页。第五十六页，共57页。结束结束(jish)(jish)第五十七页，共57页。
