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1、1 室内给水系统的计算按照建筑给水排水设计规范 (GB 50015-2003)进行计算 1.1 给水用水量计算 (1)最高日用水量Qd Qd=其中:m用水单位数qd最高日生活用水定额(L/人)(2)最大时用水量Qh Qh= 其中:T 用水时间(h) Kh小时变化系数,按建筑给水排水设计规范规定取值。1.1.1 低区最高日用水量:(1)洗衣机房用水:60L/kg干衣,每天取50kg;时变化系数为Kh=1.5,供水时间为12h。洗衣机房每天的用水量:q2=6050=3000L/d=3m3/d 洗衣机房的最高日最大时用水量:Qh= QdKh/T=31.5/12=0.38 m3/h(2)空调机冷却补给
2、水按2%计,1003/天,时变化系数为2.0,供水时间24h。空调机的每天用水量:q3=1002%=2m3=2000L空调机的最高日最大时用水量为Qh= QdKh/T=2.02.0/24=0.17 m3/h(3)餐厅:西餐人数为200人,生活用水量标准为40-60L/人d,取50L/人d,时变化系数为Kh=1.5,供水时间为10h,每日就餐次数为3次 餐厅每天用水量为q4=200503=30000L/d=30 m3/d 餐厅最高日最大时用水量:Qh=QdKh/T=301.5/10=4.5 m3/h(4)酒吧:酒吧人数300人,生活用水标准为5-15 L/人d,取10 L/人d,时变化系数为Kh
3、=1.5,供水时间18h.每日就餐次数为3次。酒吧每天用水量为q5 3001039000 L/d9m3/d酒吧最高日最大时用水量Qh=QdKh/T=91.5/180.75 m3/h(5)低区工作人员为150人,工作人员用水量定额取150L/人.h,用水时变化系数为Kh=2.0,供水时间为24h。 工作人员最高日用水量:Qd=50150=7500L/d=7.5 m3/d 最高日最大时用水量:Qh= QdKh/T=7.52.0/24=0.63 m3/h(6)低区最高日最大时用水量: Qh=0.38+0.17+4.50.750.63=6.43m3/h 1.1.2中区最高日用水量:中区户数为56户,每
4、户3.5人。最高日生活用水量定额300L/人.h,用水时变化系数为Kh=2.0,供水时间为24h。中区最高日用水量:Qd2=563.5300=58800L/d=58.8m3/d,中区最高日最大时用水量为:Qh2= Qd2Kh/T=58.82.0/24=4.9m3/h1.1.3 高区最高日用水量:高区户数为88户,每户3.5人。最高日生活用水量定额300L/人.h,用水时变化系数为Kh=2.0,供水时间为24h。高区最高日用水量:Qd2=883.5300=92400L/d=92.4m3/d,高区最高日最大时用水量为:Qh2= Qd2Kh/T=92.42.0/24=7.7m3/h表1.1 用水量计
5、算表序号名 称用水单位数用水定额Qmax (m3/d)时变化系数(Kh)Qmax (m3/h)供水时间(h)1住 户504300 L/(人d)151.22.012.6242西 餐20050L/(人次)301.54.5103洗衣房5060L/kg31.50.38124酒吧、茶艺3001091.50.75185工作人员15050L/人.日7.520.63246空调补给水22.00.17247未预见水按本表以上项目的10%计20.27169合计220.5418.381.1.4 最高日用水量Qd =220.54m3/d1.1.5 最高日最大时用水量Qh = 18.38m3/h1.1.6 设计秒流量根据
6、GB50015-2003建筑给水排水设计规范3.6.4对住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量计算作了调整,应按下列步骤和方法计算:1根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数,按下式计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率:式中 生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率(%);最高用水日的用水定额;m每户用水人数;小时变化系数;用水时数(h);0.2一个卫生器具给水当量的额定流量数(L/s)。(2)根据计算管段上的卫生器具给水当量总数,按下式计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率:式中 U计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率(%); 对于
7、不同的系数; 计算管段的卫生器具给水当量总数。(3)根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率,按下式计算得计算管段的设计秒流量:式中 计算管段的设计秒流量(L/s)。(4)有两条或两条以上具有不同最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率的给水支管的给水干管,该管段的最大时卫生器具给水当量平均出流概率按下式计算:式中 给水干管的卫生器具给水当量平均出流概率; 支管的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率; 相应支管的卫生器具给水当量总数。本设计中,标准层户型为两卫一厨型。利用公式 计算出户型的,见下表户型户当量用水定额L/cap.d户均人数用水时数h时变化系数一卫一厨6.253003242.4
8、2.00.01939 其中:有关系数 Ng计算管段给水卫生器具当量数,见表12。3.6.5对商场、办公楼等建筑的生活给水秒流量采用下式计算: 其中:有关系数,本设计中首层=1.5,Ng计算管段给水卫生器具当量数,见表12。本设计中首层的流量计算采用该公式 给水卫生器具 表1-2给水配件名称卫生器具当量Ng额定流量(L/s)支管管径(mm)流出水头(Mpa)洗脸盆(混合水嘴)0.750.15150.050浴盆水龙头1.00.20150.050坐式大便器(自动冲洗水箱进水阀)0.50.10250.050淋浴器0.750.15150.050厨房洗涤盆水龙头1.00.15150.050家用洗衣机给水龙
9、头1.00.20150.050蹲式大便器(冲洗水箱浮球阀)0.50.10150.050小便器(手动冲洗阀)0.500.10150.050洗涤盆1.00.15150.0501.2 地下室内贮水池容积本次设计采用变频调速泵加压供水,因市政给水管网部允许水泵直接从管网抽水,故需在地下室设贮水池.本次设计给水分为三个区,低区为1-3层,餐厅、茶馆采用室外管网供水;中区为3-11层,采用变频水泵供水;高区为12-22层,采用变频水泵供水;其容积取建筑物最高日用水量的25%计:则 v = 25% x220.54m3/d = 55.14m3 取60 m3其尺寸为长 x 宽 x高 为5 x 3x 4 ,有效水
10、深为2.7米,有效容积为60 m3. 1.2.1 室内一区冷水给水管网水力计算低区室内由JL3供水。由市政给水管网直接供给用户。给水低区JL3计算简图1.1.1低区给水JL3计算表 表1.1.1管段编号卫生器具数量及其当量当量总数N同时出流概率U%设计秒流量L/s管径DN流速m/s单阻kpa/m管长m水头 损失kpa浴盆坐便器洗脸盆洗衣机水嘴沐浴器小便器洗涤盆自至10.50.7510.750.511210.751000.15150.750.5461.380.7534823111.25920.23200.530.2060.550.1133341112.25690.3105200.790.4220
11、.660.278524522114520.416250.610.18820.3765632114.5480.432250.630.1925.41.03686754228.5360.612250.910.3865.32.04587854228.5360.612250.910.3867.22.779289298222421230.966320.980.340.890.30261011111000.2200.530.2060.780.160681112111.5850.255200.790.4220.680.2869612131112.25700.315200.790.4221.30.5486131
12、411113.25570.3705250.610.1883.040.57152141512113.75530.3975250.60.1860.9580.1781881516121114.75470.4465250.680.2791.280.357121617122115.5410.451250.690.3121.050.32761781221116.25400.5250.760.27910.012.792799182108222421.5230.989320.980.3431.02181941716444841.5171.411400.90.21718.23.9494低区管网室内所需压力:H=
13、H1+H2+H3+H4H1=5-(-2.21)+1.2=6.41mH2O=84.1KPa(其中1.2为最不利点卫生器具距室内地坪的安装高度)室内外高差为0.5米,冻土深度为1.71米。H2=1.3hy=1.32.79=3.63mH2O=36.3KpaH4=20KPa(即最不利点水龙头的最低工作压力) 选用LXL-150N型螺翼式水表,其最大流量Qmax=300m3/h,性能系数为Kb=3002/10=9000,.则水表的水头损失为=qg2/Kb= (16.343.6)2/9000=0.38KPa满足正常用水时24.5KPa的要求,即H3=0.38 KPa.则室内所需的压力: H=H1+H2+H
14、3+H4=84.1+36.3+20+0.38=140.78=14.78 mH2O室外管网水压为30米,能够提供一、二、三层水压,不再进行调整计算。1.1.2 中区给水计算中区给水计算用图如下:给水中区JL2计算简图1.1.2中区给水管网水力计算表 表1.2.1管段编号卫生器具数量及其当量当量总数N同时出流概率U%设计秒流量L/s管径DN流速m/s单阻管长m水头 损失m浴盆坐便器洗脸盆洗衣机水嘴沐浴器洗涤盆自至10.50.75 10.75112111000.2150.990.940.750.7023111.5850.255200.660.3140.680.21341112.25690.31052
15、00.80.4231.330.564511113.25580.377200.970.6193.11.925612113.75530.3975201.010.1920.950.1867121114.75470.4465201.100.2241.30.2978122115.5440.484201.130.2611.10.29891221116.25410.5125250.790.324.27.2691048844425211.05320.9450.320.50.16101148844425211.05400.60.10630.3211128161688850151.5500.60.07230.22
16、121312242412121275121.8500.680.11830.351314163232161616100112.2500.940.48331.451415204040202020125102.5500.950.51731.5515162448482424241509.22.76501.020.32130.9616172856562828281758.52.975700.780.09930.3017183264643232322008.13.24700.910.14130.4218193672723636362257.73.465700.910.31130.9319204080804
17、040402507.33.65700.930.8432.52202144888844444427573.85700.980.14430.4321224896964848483006.84.08701.050.16725.54.2hy=25.30KPa 总沿程水头损失:H=hy=25.30 KPa总水头损失为H2=1.3hy=1.325.30=32.89 Kpa1.1.3 高区给水系统计算给水高区JL1计算简图1.1.3高区给水管网计算表表1.3.1管段编号卫生器具数量及其当量当量总数N同时出流概率U%设计秒流量L/s管径DN流速m/s单阻管长m水头 损失m浴盆坐便器洗脸盆洗衣机水嘴沐浴器洗涤盆
18、自至10.50.7510.75112111000.2150.990.941.11.03 23111.5850.255200.660.3141.40.44 341112.25690.3105200.80.4233.81.61 4522215.5580.638200.970.6192.71.67 56222116.5530.689250.630.19215.63.00 6758843425.25211.0605320.680.2240.60.13 7858843425.25211.0605400.730.26130.78 899161687850.25151.5075500.790.330.90
19、91013242412111275.25121.806500.9450.3230.96 1011173232161516100.25112.2055500.60.10630.32 1112214040201920125.25102.505500.60.07230.22 1213254848242324150.259.22.7646500.680.11830.35 1314295656282728175.258.52.97925700.940.48331.45 1415336464323132200.258.13.24405700.950.51731.55 1516377272363536225
20、.257.73.46885701.020.32130.96 1617418080403940250.257.33.65365700.780.09930.30 1718458888444344275.2573.8535700.910.14130.42 1819499696484748300.256.84.0834700.910.3116219.28 hy=35.38 KPa总沿程水头损失:H=hy=35.38 KPa总水头损失为H2=1.3hy=1.335.38=50 Kpa1.1.4 水泵扬程计算(1)、中区调速泵扬程计算水泵与室外给水管网间接连接则水泵扬程计算公式为Hb=H1+H2+H4 式
21、中 H1 引入管至最不利配水点位置高度所要求的静水压,KPa; H2 水泵吸水管和出水管至最不利配水点计算管路得总水头损失,KPa;H4 最不利配水点的流出水头,KPa.H1=314+0.8+ 5.4= 48.2m =482 KpaH2=32.89 KpaH4=150 Kpa (大便器最低工作压力)Hb=H1+H2+H4 =482+ 32.89 + 150 = 664.89 Kpa = 66.5 m水泵选型根据扬程66.5m,和流量Q = 50.4m3/d = 4.2m3/h=1.17L/S 据此选得水泵为50AAB18-85-5.5 Q=5m3/h,H=70m,N=5.5Kw. (2)、高区
22、调速泵扬程计算H1=372.17+311+0.8=33.6m = 708.17KpaH2=35.44 KpaH4=50 Kpa (小便器最低工作压力)Hb=H1+H2+H4 =708.17 + 35.44 + 50 = 793.61Kpa =79.36m水泵选型根据扬程79.36m,和流量Q = 50.4 m3/d =4.2 m3/h =1.17L/S据此选得水泵50AAB18-85-5.5 Q=6m3/h,H=85M,N=5.5kw。 2 消火栓给水系统的计算室内消火栓给水系统的水力计算本建筑室内消火栓给水系统的用水量,经查规范知:消火栓用水量为30L/s,每根竖管最小流量为15L/s,每支
23、水枪最小流量为5L/s1)标准层消火栓的布置按高层民用建筑设计防火规范(GB5004595,2001年版)要求,消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。 消火栓保护半径:式中 R消火栓保护半径,m;C水带绽开时的弯曲折减系数,一般取0.80.9,本设计取C=0.8;Ld水带长度,Ld=25m;h水枪充实水柱倾斜时的水平投影距离,对一般建筑(层高为33.5m)由于两楼板间的限制,一般取h=3.0m;对工业厂房和层高达于3.5m的民用建筑应按h=HSin45计算。则:消火栓的保护半径应为:R=CLd+h=0.825+3=23m2)322层为标准层消火栓采用单排布置,其间距
24、为: S = = 24.19m 取24m S-消火栓的间距,m; b-为消火栓的最大保护宽度,应为一个房间的长度加走廊的宽度 m。据此应在标准层的每层走道上布置 3个消火栓才能满足要求。另外,消防电梯的前室也须设消火栓与高层建筑相连的裙房,消火栓布置按低规执行,但也不应大于50m一层设5个消火栓,二层设5个消火栓。3)消火栓、水带规格的确定按高层建筑消火栓每支水枪最小流量为5L/s的规定,消火栓的栓口直径应为65mm,配备的水带长度不应大于25m,取25m,水枪喷嘴口径为19mm。并且应选同一型号规格的消火栓。4)水枪喷嘴处所需压力查表,水枪喷口直径选19mm,水枪系数&值为0.0097;充实
25、水柱Hm要求不小于10m,选Hm=12m,水枪实验系数af值为1.21. 水枪喷嘴处所需水压 Hq=afHm/(1-afHm)=1.2112/(1-0.00971.2112) =16.9mH2O=169KPa5)水枪喷嘴的出流量喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577.qxh= = =5.2L/s5.0L/s6)水带阻力19mm水枪配65mm水带,衬胶水带阻力较小,室内消火栓水带多为衬胶的。本住宅亦选衬胶水带。查表知65mm水带阻力系数Az值为0.00172。水带阻力损失 hd=AzLdqxh2=0.00172255.22=1.163mH2O=11.63KPa7)消火栓口所需的水压 H
26、xh=Hq+hd+Hk=16.9+1.163+2=20.06m=200.6 KPa8)校核设置的消防高位水箱最低水位为:H=82.3+0.5=82.8m H2O最不利消火栓口高程:H=73.6+1.1=74.7m H2O两者之差为8.1m根据高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95,2001版)第7.4.7.2条规定:可不设增压设备。9)水力计算根据规范,该建筑物的室内消防流量为30L/s,故应考虑六股水柱同时作用。按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求,每根竖管最小流量为15L/s,每支水枪最小流量为5L/s,最不利消防竖管为X1,出水枪数为3支,相邻消防竖管即X2,出水枪数为3支
27、。 Hxh0=Hq+hd+Hk=20.06mH2O=200.6 KPa Hxh1=Hxh0+H(0和1点的消火栓间距)+h(01管段的水头损失)=20.06+3.0+0.024=23.301点的水枪射流量:qxh1= =5.2 L/sHxhl= q2xh1/B+ AzLdqxh12 +2 = 5.22 /1.577 + 0.00712 25 5.22qxh1= =5.61 L/sHxh2=Hxh1+H(1和2点消火栓的间距)+h(12管段的水头损失)= 23.30+3.0+0.128=26.43m=264.30 KPa2点的水枪射流量:qxh2=Hxh2= q2xh2/B+ AzLdqxh22
28、 +2qxh2= =6.0 L/s进行消火栓给水系统水力计算时,消火栓给水管道中的流速一般以1.41.8m/s为宜,不允许大于2.5m/s,按图以枝状管路计算,消防计算示意图如下:消防给水系统图消防立管和干管的水力计算成果见表计算管段设计秒流量q(L/s)管长L(m)DN(mm)V(m/s)1000ii*L(m)0-1 5.23.01000.60.08040.2411-25.2+5.61=10.813.01001.480.3090.9272-310.81+6.0=16.8170.51001.950.75353.0873-430301502.360.75622.68 hy=7.694m=76.9
29、4KPa管路总水头损失为Hw=76.941.1=84.63Kpa消火栓给水系统所需总水压应为: Hx=H1+Hxh+Hw=(82.4+1.1)10+ 200.6+84.63=1130.2KPa=113.02m选用XBD12/30-1006型水泵,其参数为:Q=30L/s、H=120m、N=55KW.10)消火栓减压孔板的计算按“高规”第7.4.6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于1.0MPa,当大于1.0MPa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时,消火栓前设减压装置”。通常所设的减压装置是减压孔板。设置孔板,一是安装方便,二是便于调整。孔板的大小可通过计算得到。消
30、火栓栓口处的出水压力超过0.50 MPa时,可在消防栓口处加设不锈钢减压孔板可采用减压稳压消火栓,消除消火栓栓口处的剩余水头.消火栓栓口处的出水压力计算如下:(1)21层消火栓口压力H=0.2006Mpa,流量q=5.2L/s;(2)20层消火栓口压力H=22层的H+ 层高3.0m+21层至22层的消火栓的水头损失,21层至22层的消火栓的水头损失为0.1381.1,所以 H=20.06+3.0+0.1381.1=23.512m=0.23Mpa;以此类推则有下表: 各层消火栓处剩余水头 =换算成剩余水头 式中 修正后的剩余水头,; 水流通过减压孔板后实际流速,m/s; 设计剩余水头,。 楼层动
31、水压(Mpa)h/mH0/mH/m孔径/mm-11.124.0787.948.3451511.084.4182.4345.33651521.054.7579.5243.7361631.015.0175.5241.5361640.985.2672.5239.8861650.945.5368.837.841660.915.7865.8236.2011670.886.0362.5234.3861680.846.2859.5232.7361790.816.5356.5231.08617100.786.853.5229.43617110.757.0550.5227.78617120.727.5647.5
32、226.13618130.687.8144.5224.48618140.658.0741.5222.83618150.588.3338.5221.18618160.518.6135.5219.53619170.488.8332.5217.886180.459.2629.5216.236190.419.3426.5214.586200.399.623.5212.936210.369.8619.5210.736220.3210.1116.59.075230.2910.5813.527.436240.2610.8112.726.996250.2311.049.55.225260.211.36.553
33、.602511)水泵接合器 按高层民用建筑设计防火规范GB50045-95规定:每个水泵接合器的流量应按10-15L/s计算,取15L/s,本建筑室内消防设计水量为40L/s,故设置3套水泵接合器,型号为:SQB15012)消防水箱消防水箱贮水量按存贮10min的室内消防水量计算Vf=0.6Qx=0.6(40+19.2)=35.52m3尺寸为5000mm4000mm2000mm,有效容积为36 m313)消防贮水池的设计消防贮水池应按满足火灾延续时间内的室内和室外消防用水量之和来计算,本建筑物的火灾延续时间为3h,即Vf1=4033600/1000=432m3自动喷水灭火系统的用水量为30 L/s,火灾延续时间Tx = 1 h。则自动喷水灭火系统的消防贮备水量为:Vf2=3013600/1000=108m3则消防贮备水量为Vf=Vf1+Vf2=432 + 108 = 540m3消防水量超过500m3,所以消防贮水池分为2格,每格270m3,每格尺寸为11000mm5000mm5000mm,有效水深为4800m,有效容积为264m3。
限制150内