北京市医院住院楼给水排水工程设计(毕业设计).doc

摘要 本次设计题目为北京市*医院住院楼给水排水工程设计。该建筑属于综合性大楼，为中危险等级建筑物。具体设计项目为：室内给水工程，室内排水工程，室内消防工程（包括消火栓系统和自动喷淋系统），室内热水工程，共5部分。生活冷水给水系统分高、低分区。低区14层由市政管网直接供水，采用下行上给式供水方式；高区516层由水箱、水泵联合供水，采用上行下给式供水方式。地下室设有贮水池和水泵房。屋顶设高位水箱，生活水箱与消防水箱分设。消火栓系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统。每个消火栓箱内设消防泵启动按钮，消防时可直接启动水泵。屋顶水箱贮存有10分钟的消防水量。火灾延续时间以2小时计。采用湿式自动喷水灭火系统。每四层一个区，设一根立管，共四根立管。水箱高度不满足该系统对水压的要求，因此在水箱旁设增压稳压设备。湿式报警阀设置于地下室内,水力警铃装在报警阀附近。火灾延续时间以1小时计。室内热水采用集中式热水供应方式，分高低两个区，低区1-4层采用下行上给式供水方式；高区5-16层采用下行上给式供水方式。采用干管循环。排水采用合流制，分区与给水系统相同。每根立管都单独出户。低区14层不通气，高区516层采用伸顶通气，低区都不通气。本设计说明书详细介绍了系统的设计、计算过程。并且阐述了几种防噪措施，以供参考。关键词：给水、排水、热水、消火栓、喷淋、分区、水泵、水箱、水池。ABSTRACT This time design topic stays in the hospital the building water supply catchment engineering design in Peking City peoples hospital.Should construct to belong to a comprehensive sex mansion, for win dangerous grade building.Concretely design item for:Indoor water supply engineering, indoor catchment engineering, indoor fire fight engineering(include the penstock system and spray to pour system automatically), indoor hot water engineering, total 5 parts.The living cold water water supply system the cent is high,low mark area.Low area 1-4 layers is taken care of a net by the city to supply water directly, the adoption descends to go to ascend to supply water a way to the type;High area 5-16 layers is pumped consociation water supply by the water tank,water, adopting north bound to descend to supply water a way to the type.The ground floor establishes the pond and water pump house.The roof establishes a high water tank, living the water tank and the fire fight water tank to establish for cent.The penstock system doesnt divide area, adopting the temporary high pressure water supply system that the water tank and water pump the consociation water supply.Each penstock box inside establish the fire fight pump bootstrap button, fire fight can start a water pump directly.The roof water tank contains fire fight the water quantity for 10 minutes.A fire continues time to be account with 2 hours.Adopt a wet type to spray a water to extinguish fire system automatically.Each four the layers is an areas, establish a the root sign a tube, total four the roots sign a tube.The water tank highly dissatisfied foot request of that system to water pressure, so establish to increase to press by the side of the water tank steady press an equipments.The wet type reports to the police the valve constitution is indoor in the underground, the water power alarm bell pack Be reporting to the police a valve neighborhood.A fire continues time to be account with an hour.The indoor hot water adoption concentrates the type hot water a supply a method, dividing high and low two areas, the low area 1-4 layers adoption descends to go to ascend to supply water a way to the type;High area 5-16 layer adoption descend to go to ascend to supply water a way to the type.Adopt dry tube circulation.Drain an adoption confluence system, divide the area and water supply system homology.Each one signs tubes all alone a door.Low area 1-4 layers is frowsty, high area 5-16 layer adoptions stretch a crest to ventilate, low areas are all frowsty.This design manual introduced the design,the calculation process of the system in detail.And elaborated several kinds to defend the 噪 measure to provide a reference.Keywords:Water supply、catchment、hot water、penstock、spray to pour and divide area、the water pump、water tank、pond.目录第 1 章 设计总说明61.1 室内给水工程61.1.1 系统选择61.1.2 系统组成61.1.3 给水管道布置与安装61.2 排水工程71.2.1 系统选择71.2.2 系统组成71.3 热水供应系统71.3.1 系统选择71.3.2 系统的组成71.4 消火栓系统71.4.1 系统选择71.4.2 系统组成81.5 自动喷淋系统81.5.1 系统选择81.5.2 系统组成81.6 管道的平面布置及管材8第 2 章 室内给水系统的计算82.1 生活用水量的计算82.2 设计秒流量的计算92.3 管网的水力计算92.3.1 低区给水管网的计算92.3.2. 高区给水管网的计算112.4 屋顶水箱容积计算112.5 地下室贮水池设计与计算132.6 室内所需压力校核142.6.1 低区校核142.6.2 高区校核152.7 地下室加压泵的选择15第 3 章 室内消火栓系统的计算163.1 消火栓给水系统布置原则163.2 消火栓基本数据的确定163.2.1 消火栓间距的确定163.2.2 消火栓间距的确定173.2.3 消火栓口所需的压力计算173.2.4 最不利消火栓静水压力校核183.3 消火栓系统水力计算18第 4 章 自动喷淋灭火系统计算214.1简介214.2 湿式喷水灭火系统的主要组件及要求214.2.1 闭式喷头214.2.2 报警阀门214.2.3 水流报警装置214.2.4 检测装置224.3 喷头的选用与布置224.4 管道与阀门布置224.4.1 供水管道与报警阀门224.4.2 喷水管网224.4.3 管道负荷224.4.4 系统的泻水措施234.5 管材及其安装234.6 系统的水力计算234.7 喷淋水泵的选择244.8 加压泵的选择25第 5 章 建筑内部热水给水系统计算255.1 热水量255.2 耗热量265.3 加热设备选择计算265.4 热水配水管网计算275.5 热水会水管网水力计算285.6 选择循环泵305.7 蒸汽管道315.8 蒸汽凝水管道计算32第 6 章 建筑内部排水系统376.1 排水系统选择386.2 排水系统水力计算386.3 通气管安装要求386.4 检查口与清扫口的设置386.5 地下室排水39第 7 章 噪声的控制417.1 泵房的消声减振措施417.2 管道系统的消声41第 1 章 设计总说明1.1 室内给水工程1.1.1 系统选择建筑内采用独立的生活给水系统。根据设计资料,已知室外给水管网常年水头为22米,不能满足该建筑的用水要求,故室内给水系统采用分区给水方式,分为高低两区。 低区1-4层由城市管网直接供水，采用下行上给供水方式；高区5-16层由水泵水箱联合供水，采用上行下给供水方式。但高区下三层（即5、6、7层）静水压力超过了0.45MPa, 故在这三层的横支管上设减压阀。高区管道路径为：城市管网-地下贮水池-水泵-层顶水箱-高区各层用水点。为供水安全，高区与低区连通。由于市政给水管网不允许生活水泵直接抽水，在地下室内设贮水池和泵房，屋顶阁楼内设水箱，水箱内设水位继电器自动控制水泵运行。1.1.2 系统组成整个系统包括引入管，水表节点，给水管网及附件，此外尚包括高区所需地下贮水池，加压泵和屋顶水箱。1.1.3 给水管道布置与安装各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用给水塑料管（埋地引入管采用给水铸铁管），采用承插式接口，用弹性密封套连接。管道外壁距墙面不小于150 mm,离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距为20-25mm。(3)给水管与排水管平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m,交叉给水管在排水管上面。给水管与热水管平行时，给水管设在热水管下面100mm。(4)立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面1020mm。(5)在立管横支管上设阀门，管径DN50mm时设闸阀，DN50mm或DN =50mm时设截止阀。(6)引入管穿地下室外墙设套管。(7)给水横干管设0.003的坡度,坡向泄水装置。(8)贮水池采用钢筋混凝土,贮水池上布设人孔,基础底部设水泵吸水坑。生活与消防贮水池共用。(9)生活泵设在地下室。所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防水泵外其他水泵都设减震基础，并在吸水、出水管上设可曲绕橡胶接头。1.2 排水工程1.2.1 系统选择室内排水系统采用合流制排水，分两个区进行排放。低区1-4层满足不通气的要求，不设通气管；高区5-16层满足伸顶通气的要求，设伸顶通气管。 1.2.2 系统组成 该系统由卫生洁具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、潜污泵、集水井等组成。1.3 热水供应系统1.3.1 系统选择室内热水采用集中式热水供应系统, 用半容积式加热器, 蒸汽来自城市蒸汽管网，水加热器出水温度为70。分区与给水系统相同，分高低两个区，低区1-4层采用下行上给式供水方式,水加热器直接由引入管供冷水；高区5-16层采用下行上给式供水方式，水加热器由高位水箱供给冷水。因该医院24小时都用热水，且热水用水点少，故采用干管循环。冷水计算温度以4计。1.3.2 系统的组成由加热器,配水管网,回水管网,循环水泵及附件等组成。1.4 消火栓系统 1.4.1 系统选择该建筑属一类建筑，查规范得,室内外消火栓用水量均为30L/S。室内每根立管最小流量为15L/S，每支水枪最小流量为5L/S。最低层消火栓所承受的静压小于0.08MPa,可不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统。栓口动压大于0.5MPa的采用减压稳压消火栓。 消火栓布置在比较明显, 且经常有人出入使用方便的地方,消火栓箱内均设有远距离启动消防泵的按钮,以便在使用消火栓灭火的同时启动消防泵。采用单栓口消火栓，栓口口径为65mm,水枪喷嘴口径为19mm，充实水柱为12m。采用麻质水带，水带直径为65mm，长25m。室外消火栓系统共设三套地上是水泵接合器，分设在建筑东、南、西三面，以便消防车向室内消防管网供水。屋顶水箱贮存有10分钟的消防水量(与生活给水箱合用)。火灾延续时间以2小时计。1.4.2 系统组成 该系统由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及消火栓泵等组成。1.5 自动喷淋系统1.5.1 系统选择该建筑采用湿式自动喷水灭火系统,各层均设自动喷水灭火系统,喷头动作温度为68,一般为长方形布置,距墙不小于0.5米,不大于1.8米。卫生间、配电间、值班室和大厅不布置喷头，但配电间和值班室采用固定灭火设施，大厅用防火卷帘隔开。水箱高度不满足最高层的要求，在高位水箱旁设增压稳压设备。每层大约有150个喷头，每四层设一根立管，共四根立管。湿式报警阀设置于地下室内,水力警铃装在报警阀附近。1.5.2 系统组成自动喷水灭火系统由水源、加压储水设备、喷头、管网、报警装置等组成。1.6 管道的平面布置及管材 室内给水排水管道及自动喷淋管道的平面布置见平面图,所有立管均设于墙角或管井内,水平干管均设于吊顶之中。给水管的室外部分采用铸铁管，室内部分采用优质UPVC白色塑料给水管。排水管的室外部分用混凝土管,室内部分采用低噪音型白色UPVC排水管。热水管道采用薄壁紫铜管。消火栓管道采用铸铁管。自动喷淋管道采用镀锌钢管。第 2 章 室内给水系统的计算2.1 生活用水量的计算 根据建筑物的性质和室内卫生设备的完善程度,选用用水标准及时变化系数如表2.1：公式： （2.1） （2.2）式中 最高日用水量，L/d；m 用水单位数，人或床位数等，工业企业建筑为每班人数； 最高日生活用水定额，L/人d、L/床d或L/人班；最大小时用水量，L/ h；T 建筑的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h；小时变化系数。表2.1 水量计算表项目用水类型水量标准时间用水单位最高日用水量时变化系数最大时用水量生活用水医务人员160L/人.班24h900人432.001.527.00高级病床300 L/床.天24h50床15.002.51.56普 通300 L/床.天24h300床90.002.59.38就诊病人10 L/人.天8h600人6.001.51.13生产用水空调冷却12h120.0010.00未预见水量24h38.251.59总计701.2550.60说明：表中最高日用水量单位为；最大时用水量单位为。2.2 设计秒流量的计算 （2.3）式中 计算管段的给水设计秒流量，L/s； 根据建筑用途而定的系数； 计算管段的卫生器具给水当量总数。医院2.0，k=0，则2.3 管网的水力计算 2.3.1 低区给水管网的计算 表2.2说明：坐便器采用低水箱；蹲便器采用脚踏式自闭冲洗阀式的；立式小便器采用自动冲洗水箱。表中括号中的数值系在有热水供应时单独计算冷水或热水管道管径时采用。该建筑洗涤盆和洗手盆均不供热水，部分洗脸盆也不供热水。表2.2 给水计算用表名称安装高度(mm)额定流量(L/s)当量(n)流出水头(Mp)支管管径(mm)洗涤盆10000.32(0.24)1.6(1.2)0.02015洗脸盆10000.20(0.16)1.0(0.8)0.01515洗手盆10000.15(0.10)0.75(0.5)0.02015淋浴器22500.15(0.10)0.75(0.5)0.0250.04015浴盆7000.30(0.20)0.5(1.0)0.02015蹲便器1501.206.00.050.1025坐便器2500.100.50.02015小便器24000.100.50.02015污水盆10000.201.00.02015表2.3 低区给水管网计算表管段编号卫生器具数量、当量当量总数秒流量管径流速坡降管长水头损失洗脸盆洗手盆洗涤盆污水盆淋浴坐便器蹲便器小便器1.00.751.61.00.50.50.50.50-111.000.16150.800.63251.000.631-222.000.32200.850.57303.602.062-344.000.64250.970.44036.452.843-4549.000.80251.210.64273.602.314-562621115.501.57400.950.23043.600.835-692621118.501.72401.030.275818.004.966-72723721142.302.60500.980.19018.201.567-8503323410181598.155.06701.320.25346.601.678-95533234101815103.155.16701.350.26122.000.529-106634249101915116.555.42701.410.28523.901.1110-116634249101915127.414.251501.330.13647.601.04说明：89洗脸盆有23个不供热水，有9个供热水；910洗脸盆有23个不供热水，有27个供热水；1011洗脸盆有23个不供热水，有43个供热水。不供热水的洗脸盆当量为1.0；供热水的洗脸盆当量为0.8。010管段按冷热水单独流量对应的当量值计算；1011管段按冷热水总流量对应的当量值计算，另外还要加上贮水池的流量。010管段采用给水塑料管；1011管段采用给水铸铁管。 因为蹲便器采用的是延时自闭式的，所以有蹲便器的管段，蹲便器延时自闭冲洗阀的给水当量均于0.5计，计算后得到的流量加上1.10L/s后，为该管段的给水设计秒流量。图2.1 14层给水计算草图2.3.2. 高区给水管网的计算见表2.4，计算用图见图2.2。2.4 屋顶水箱容积计算2.4.1 生活贮水容积计算因水泵不直接以配水管网连接，故选=50.60，取6次/h，c取2.0，则：=4.22m (2.4)取6 m 2.4.2 消防贮水容积计算m (2.5)式中 室内消火栓和自动喷淋总用水量，为（30+20.8）L/S。表2.4 高区给水管网计算表管段编号卫生器具数量、当量当量总数秒流量L/s管径DN流速v坡降i管长L水头损失iL洗脸盆污水盆浴盆淋浴坐便器蹲便器0.81.01.00.50.50.5a-b11.000.20150.990.93970.60.56b-c22.000.40201.050.70270.70.49c-d33.000.60250.910.38580.60.23d-1644.000.80251.210.64275.13.280-111.000.20150.991-222.000.40201.052-333.000.60250.913-444.000.80251.214-514115.800.96320.945-6282211.601.36321.346-73123317.401.67401.007-84164423.201.93401.158-95205529.002.15401.299-106246634.802.36401.4210-117187740.602.55500.9711-128328846.402.72501.0312-139369952.202.89501.1013-141040101058.003.05501.1614-151144111163.803.19501.210.274510.702.9415-161148111167.803.29501.250.290015.904.6116-1733483333107.404.15701.080.177511.201.9917-18127481574512207.606.86801.240.18146.501.18图2.2 516层给水计算草图2.4.3 水箱构造 采用玻璃钢水箱，水箱上设进水管、出水管、溢流管、通气管、水泵自动控气装置、水位信号、报警装置及放空管，采用直接排水,以防污染水质.2.5 地下室贮水池设计与计算2.5.1 贮水池的计算本设计上区为设水泵的给水方式,因为市政给水管不允许水泵从管网抽水,故地下室设生活消防水池其容积为： V=(Q-Q)T+V+ V (2.6)其中 Q水泵出水量，； Q水池进水量，m/h； T水泵最长连续运行时间，h； V生产事故备用水量； V消防贮备水量，m。进入水池的进水管管径取100mm，按管中流速为1.1m/s进行计算，则Q31.10m/h。水泵运行时间应为水泵灌满水箱的时间，在该时段水箱仅向配水管网供水，此供水量即为水箱的储水量，按最高日平均时计，为为。=（302+20.81） 3600/1000=290.88 m。生活贮水池消防贮水池合建，所以储水池的有效容积为V=（50.6-31.10）+290.88=294.79 m，取300m，尺寸取为1554=300 m。校核：水泵运行间隔时间应为水箱向管网配水（水位由最高下降到最低）的时间，仍以平均小时用水量估算，则： (2.7)= m (2.8) 可见=4.35 m(Q-Q)T=m，故满足要求。贮2.5.2 贮水池的设计要点池底设置排空管。为防止池内水质受到污染，贮水池从位置选择到构造形式均应采取相应措施。为防止池内水质腐化，池底设透气管，贮水池的连接管和水泵吸水管分别设于水泵两侧。贮水池应有防水措施，防止渗漏和地下水渗入。2.6 室内所需压力校核2.6.1 低区校核 H= H+H+ H+ H (2.9)式中 H建筑内给水系统所需水压，；H引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的井水压力，； H引入管起点至配水最不利点的给水管路的沿程与局部水头损失之和，；H水流通过水表时的水头损失 ，； H配水最不利点的流出水头，。 H=11.10+2.40+1.50=15.00m=150H=1.3=1.313.85=18.01H= (2.10)式中 h水表水头损失，；q计算管段的给水流量，L/S；K水表的特性系。水表选用LXL-100螺翼式水表，公称直径100mm，最大流量120 m/h，公称流量为60 m/h，最小流量为4.8 m/h，界流量为18 m/h ，K，所以h。 H=20 H=150+18.01+1.95+20=189.96H值小于市政给水管网工作压力220,满足14层供水要求,不再进行调整计算。2.6.2 高区校核hH+ H (2.11)式中 h 水箱最低水位至配水最不利点位置高度所需的静水压，； H 水箱出口至配水最不利点的水头损失，； H配水最不利点的流出水头，。h=64.40-54.30-1=9.1m=91H=12.171.3=15.82H= 20 hH+ H= 15.82+20= 35.8291,所以水箱的安装高度满足要求。2.7 地下室加压泵的选择本设计的加压水泵是为412层的给水管网增压.供水箱不直接供水到管网,故水泵出流量最大时用水量50.60m/h(14.06L/S)计。由钢管水力计算表可查得:当水泵出水管侧Q=14.06L/S时,DN=125mm ，V=1.05m/s， i=0.172KP/m， 压水管钢管部分长75.3m；水泵吸水管侧钢管DN=150mm ，V=0.74m/s ，i=0.072 KP/m，吸水管长2.0米。压水管沿程水头损失hy= 0.17275.3= 2.95 KP吸水管沿程水头损失hy1= 0.742.0= 1.48 KP故水泵管路的总水头损失为 (2.95+1.48)1.3=5.76 KP=0.576水箱最高水位与底层贮水池最低水位之差为:64.70-(-5.70)= 70.40=704.0 KP取水箱进水浮球阀的流出水头为20Kpa 水泵扬程Hp= 704.0+20+5.76=729.76 KP=72.98水泵出水量如前所述为50.60 m/h据此选得水泵80DL4型立式旦夕多级离心泵两台，一备一用。转速1400转/分，流量为32.4065.16 m/h，扬程为68.486.4 m ，泵轴功率为22千瓦，效率为60.7%70%。 第 3 章 室内消火栓系统的计算3.1 消火栓给水系统布置原则 管网布置成环状 消防泵出水管直接与室内消防管网连接 消防立管 相临消防立管的同层水枪充实水柱能同时到达室内任何位置. 建筑物走廊的端头,依设置消防立管,立管最大间距不依大于30米. 立管管径依消防用水量计算确定,但最小管径不依小于30mm. 消火栓系统与自动喷淋系统管网分开设置 消防管网上必需设置一定数量的控制阀,阀门的布置应保证在管道检修时,关闭的立管不超过一根,阀门应处于常开状态,并有明显的标志. 室内消火栓应设在明显易于取用的地点,严禁伪装消火栓.消防电梯前应设消火栓。 消火栓的静水压不依大于80m水柱,如超过80m水柱,应采取分区给水系统,消火栓口处的压力超过50m水柱时,应在消火栓处设减压设施。3.2 消火栓基本数据的确定3.2.1 消火栓间距的确定按规范要求，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。该建筑总长约80m，宽约22m，高度61.10m，故可选择不分区的供水方式。.消火栓保护半径应为： (3.1) 式中 R消火栓保护半径，m; C水带展开时的弯曲系数，一般取0.80.9； 水带长度，m； 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；对于公业厂房和层高大于3.5m的民用建筑应该按计算； 水枪充实水柱长度，m；3.2.2 消火栓间距的确定 (3.2) 式中：S消火栓间距，m； R消火栓保护半径，m; b消火栓最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。据此应在走道上布置5个消火栓（间距20m）才能满足要求。另外，消防电梯的前室也要设消火栓。3.2.3 消火栓口所需的压力计算消火栓口所需的压力计算 (3.3)式中 消火栓口的压力，；水枪喷嘴处的压力，； 水带的水头损失，； 消火栓栓口水头损失，按20计算。水枪喷嘴处所需水压计算 (3.4)式中 水枪喷嘴处的压力，；试验系数，与有关，此处为12，查表得为1.21； 与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，该处水枪喷嘴口径为19mm，对应的为0.0097； 水枪充实水柱长度，m；水枪喷嘴的出流量计算 (3.5)式中 B 水枪水流特性系数，与水枪嘴口径有关，该处水枪喷嘴口径为19mm，查表得B为1.577； 水枪喷嘴处的压力，；水带阻力损失计算 (3.6)式中 水带的水头损失，； 水带长度，m； 水带阻力系数，所选的水带为麻织的直径为65mm，查表得为0.00430。 水枪的射流量，L/s；所以得：3.2.4 最不利消火栓静水压力校核最不利消火栓静水压力为水箱底标高减去最不利消火栓标高：3.3 消火栓系统水力计算按照最不利点消火栓竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管即A，出水枪数为3支，次不利消防竖管为其相邻消防竖管即B，出水枪数为3支。进行消火栓水力计算时，按图3.1以枝状管路计算，配管水力计算成果见表3.1。表3.1 消火栓给水系统配水管水力计算表计算管段设计秒流量管长L(m)