第一篇：勝利小學玻璃幕墻設計計算書

勝利小學教學樓幕墻設計計算書

基本參數：新余地區 幕墻總高:15.6m 設計層高（Hsjcg）:3.9m 分格 BXH:1.134(m)×1.542(m)

一、幕墻承受荷載計算：

1、風荷載標準值計算：

本幕墻設計按50年一遇風壓計算

Wk：作用在幕墻上的風荷載標準值（kN/m）Wo：新余30年一遇十分鐘平均最大風壓：0.300kN/m

根據現行《建筑結構荷載規范》GBJ9-87附圖

（全國基本風壓分布圖）中數值采用

βz：瞬時風壓的陣風系數：取2.25 Цs：風荷載體型系數：1.5 Цz：15.60m高處風壓高度變化系數（按B類區計算）：

Цz=（Z/10）0.3222=1.15 Wk=βz×Цz×Цs×1.1×WO(5.2.2)=2.25×1.15×1.5×1.1×0.300 =1.28kN/m

2、風荷載設計值：

W：風荷載設計值：KN/m

rw:風荷載作用效應的分項系數：1.4 按《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ 102-96（5.1.6）條規定采用 W=rw×Wk=1.4×1.28=1.79kN/m

3、玻璃幕墻構件重量荷載：

GAK：玻璃幕墻構件（包括玻璃和鋁框）的平均自重：400N/m GK：玻璃幕墻構件（包括玻璃和鋁框）的重量： H：玻璃幕墻分格高：1.542m B：玻璃幕墻分格寬：1.134m GK=400×B×H/1000 =400×1.134×1.542/1000 =0.699KN

222

二、玻璃的選用與校核

本工程選用玻璃種類為：6MM熱反射鍍膜玻璃

1、玻璃面積：

B：玻璃幕墻分格寬;1.134m H: 玻璃幕墻分格高:1.542m A:玻璃板塊面積： A=B×H =1.134×1.542 =1.75M

2、玻璃厚度選?。?/p>

Ｗ:風荷載設計值：1.79kN/m A:玻璃板塊面積：1.75m

Ｋ３：玻璃種類調整系數：3.0 試算：

Ｃ=W×Ａ×10/3/K3 =1.79×1.75×10/3/3.0 =3.48 T=2×(1+C)-2 =2×(1+3.48)-2 =2.23mm 玻璃選取厚度為：6.0mm

3、玻璃板塊自重：

GAK：玻璃板塊平均自重（不包括鋁框）：

t:玻璃板塊厚度：6.0mm 玻璃的體積密度為：25.6（KN/M）按5.2.1采用 GAK=25.6×t/1000 =25.6×6.0/1000 =0.154KN/m

4、玻璃的強度計算：

校核依據：σ≤fg=42.000 q:玻璃所受組合荷載： a:玻璃短邊邊長：1.134m b:玻璃長邊邊長：1.542m t:玻璃厚度：6.0mm w:玻璃板面跨中彎曲系數，按邊長比a/b查表5.4.1得0.076 σw:玻璃所受應力：

采用Sw組合： q=W=1.79 σw=6×Ψ×q×a×1000/t 22 2

30.50.5222 =6×0.076×1.79×1.134×1000/6.0=25.71N/mm22 25.71N/mm≤fg=42.000N/mm

玻璃的強度滿足

5、玻璃溫度應力計算：

校核依據：σmax≤[σ]=19.500N/mm

（1）在年溫差變化下，玻璃邊緣與邊框間擠壓在玻璃中產生的擠壓溫度應力為： E：玻璃的彈性模量：0.72×10N/mm at:玻璃的線膨脹系數：1.0×10 △T:年溫度變化差：80.000℃ C:玻璃邊緣至邊框距離，取5mm

d:施工偏差，可?。?mm，按5.4.3選用 b:玻璃長邊邊長：1.494m 在年溫差變化下，玻璃邊緣與邊框間擠壓在玻璃中產生的溫度應力為：

σtl=E(at×△T-(2c-d)/b/1000)=0.72×△T-72×(2×5-3)/b =0.72×80.000-72×(2×5-3)/1.494 =-279.75kN/m

計算值為負，擠壓應力取為零 0.000N/mm<19.500N/mm

玻璃邊緣與邊框間擠壓溫度應力可以滿足要求

（2）玻璃中央與邊緣溫度差產生的溫度應力：

Ц1：陰影系數：按《玻璃幕墻工程技術規范》 JGJ 102-96表5.4.4-1得1.000 Ц2:窗簾系數：按《玻璃幕墻工程技術規范》 JGJ 102-96表5.4.4-2得1.1 Ц3：玻璃面積系數：按《玻璃幕墻工程技術規范》 JGJ 102-96表5.4.4-3得1.058 Ц4：邊緣溫度系數：按《玻璃幕墻工程技術規范》 JGJ 102-96表5.4.4-4得0.400 a:玻璃線脹系數：1.0×10 IO:日照量：3027.600(KJ/Mh)to:室外溫度-10.000℃ t1:室內溫度35.000℃

Tc:單片玻璃中心溫度（依據JGJ113-97附錄B計算）： ao:玻璃的吸收率：0.180 Tc=0.012×I0×a0+0.65×t0+0.35×tl =12.290℃

Ts:玻璃邊緣部分溫度（依據JGJ113-97附錄B計算）Ts=(0.65×t0+0.35×tl)=(0.65×-10.000+0.35×35.000)=5.750℃

△t:玻璃中央與邊緣部分溫度差：

△t=Tc-Ts =6.540℃

玻璃中央與邊緣溫度差產生的溫度應力：

σ t2=0.74×E×a×Ц1×Ц2×Ц3×Ц4×(Tc-Ts)=0.74×0.72×10×1.0×10×Ц1×Ц2×Ц3×Ц4×△t

5-5

2-5222 =0.012×3027.600×0.180+0.65×-10.000+0.35×35.000 =1.622N/mm 2 玻璃中央與邊緣有溫度差產生的溫度應力可以滿足要求

7、玻璃最大面積校核： Azd:玻璃的允許最大面積（m）WK:風荷載標準值：1.28KN/m t:玻璃厚度：6.0mm al:玻璃種類調整系數：3.0 A:計算校核處玻璃板塊面積：1.75m Azd=0.3×al×(t+t/4)/WK =0.3×3.000×(6.0+6.0/4)/1.28 =10.55m A=1.75m≤Azd=10.55m 可以滿足使用要求 22

222

三、幕墻桿件計算：

幕墻立柱按簡支梁力學模型進行設計計算： 1.選料

(1)風荷載線分布最大荷載集度設計值（矩形分布）qw:風荷載線分布最大荷載集度設計值（KN/m）rw:風荷載作用效應的分項系數：1.4 wk:風荷載標準值：1.28KN/m B:幕墻分格寬：1.134m qw=1.4×WK×B =1.4×1.28×1.134 =2.03kN/m(2)立柱彎矩：

Mw:風荷載作用下立柱彎矩（KN/m）

qw:風荷載線分布最大荷載集度設計值：2.03（KN/m）Hsjcg:立柱計算跨度：3.9m Mw=qw×Hsjcg/8 =2.03×3.9/8 =3.86KN/m 2M：幕墻立柱在風荷載和地震作用下產生彎矩（KN.m）

采用Sw 組合 M=Mw =3.86KN(3)W:立柱抗彎矩預選值（cm）W=M×10/1.05/84.2 =3.86×10/1.05/84.2 =43.66cm

qwk:風荷載線分布最大荷載集度標準值（KN/m）qwk=WK×B =1.28×1.134 33

=1.45KN/m(4)11,12:立柱慣性矩預選值（cm

4）11=900×qwk×Hsjcg3/384/0.7 =900×1.45×3.93/384/0.7 =287.99cm4

12=5000×qwk×Hsjcg4/384/0.7/20 =5000×1.45×3.94/384/0.7/20 =311.99cm4 選定立柱慣性矩應大于：311.99cm42、選用立柱型材的截面特性：

選用系列：150 選用型材號：150101 鋁型材強度設計值：84.200N/mm 鋁型材彈性模量：E=7×106

N/cmX軸慣性矩：IX=363.69cm Y軸慣性矩：IY=99.12 cm X軸抵抗矩：Wx=46.64cm Y軸抵抗矩：Wy=30.97cm型材截面積：A=11.75cm2

型材計算校核處壁厚：t=3.0mm 型材截面面積矩：Ss=33.58cm3

塑性發展系數：γ =1.05

3、幕墻立柱的強度計算：

校核依據：N/A+m/γW≤fa=84.200N/mm

2（拉彎構件）B:幕墻分格寬：1.134m GAK:幕墻自重：400N/m2

幕墻自重線荷載： GK=400×Wfg/1000 =400×1.134/1000 =0.45KN/m NK:立柱受力： NK=GK×Hsjcg =0.45×3.9 =1.76KN N:立柱5受力設計值： rG:結構自重分項系數：1.2 N=1.2×NK =1.2×1.76 =2.1KN σ:立柱計算強度（N/mm2）(立柱為拉彎構件)N：立柱受力設計值：2.1kN A：立柱型材截面積：11.75cm2

5.5.3）（m：立柱彎矩：3.86kN.m Wx：立柱截面抗彎矩：46.64cm r：塑性發展系數：1.05 σ=N×10/A+M×10/1.05/Wx =2.1×10/11.75+3.86×10/1.05/46.64 =80.61N/mm

80.61N/mm≤fa=84.200N/mm

立柱強度可以滿足

4、幕墻立柱的剛度計算：

校核依據：Umax≤[U]=20mm且Umax≤L/180(5.5.5)Umax:立柱最大撓度

Umax=5×1.28×3.9×1000/384/0.7/Ix=15.15 立柱最大撓度Umax為：15.15mm≤20mm Du:立柱撓度與立柱計算跨度比值： Hsjcg:立柱計算跨度：3.90m Du=U/Hsjcg/1000 =15.15/3.9/1000 =0.0039≤1/180 撓度可以滿足要求

5、立柱抗剪計算：

校核依據：T max≤[T]=48.900N/mm

（1）Qwk:風荷載作用下剪力標準值（kN）Qwk=Wk×Hsjcg×B/2 =1.28×3.9×1.134/2 =2.83kN（2）QW:風荷載作用下剪力設計值（KN）QW=1.4×QWK =1.4×2.83 =3.96kN(5)Q:立柱所受剪力（kN）

采用Qw組合 Q=Qw =3.96 =3.96kN(6)立柱剪應力： r：立柱剪應力

Ss:立柱型材截面面積矩：33.58cm Ix:立柱型材截面慣性矩：363.69cm I：立柱壁厚：3.0mm T=Q×Ss×100/IX/T =3.96×33.58×100/363.69/3.0 =12.19N/mm

243242

12.19N/mm≤48.900N/mm

立柱抗剪強度可以滿足

6、選用橫梁型材的截面特性：

選用型材號：1102 鋁型材強度設計值：84.200N/mm

鋁型材彈性模量：E=7×10N/cm X軸慣性矩：Ix=32.02cm Y軸慣性矩：IY=31.66cm X軸抵抗矩：Wx1=9.23cm

X軸抵抗矩：Wx2=9.23cm，Y軸抵抗矩，Wy1=9.89cm Y軸抵抗矩：WY2=9.89cm

型材截面積：A=4.73cm

型材計算校核處壁厚：T=3.0mm 型材截面面積矩：Ss=8.525cm

塑性發展系數:γ=1.05

7、幕墻橫梁的強度計算：

校核依據：mx/γWx+my/γWy≤fa=84.200N/mm(5.5.2)（1）橫梁在自重作用下的彎矩（kN.m）H:幕墻分格高：1.542m GAK：橫梁自重：300N/m

Gk：橫梁自重荷載線分布均布荷載集度標準值（kN/m）Gk=300×H/1000 =300×1.542/1000 =0.46kN/m G:橫梁自重荷載線分布均布荷載集度設計值（kN/m）G=1.2×Gk =1.2×0.46 =0.55N/m Mx:橫梁在自重荷載作用下的彎矩（kN.m）Mx=G×B/8 =0.55×1.134/8 =0.088kN.m（2）橫梁在風荷載作用下的彎矩（kN.m）

風荷載線分布最大荷載集度標準值（三角形分布）qwk=Wk xB =1.28×1.134 =1.45N/m 風荷載線分布最大荷載集度設計值 qw=1.4×qwk =1.4×1.45 =2.03kN/m 22

22323333446222 Myw:橫梁在風荷載作用下的彎矩（kN.m）Myw=qw×B/12 =2.03×1.134/12 =0.22kN.m（4）橫梁強度： σ：橫梁計算強度（N/mm）

采用SG+Sw組合 Wx1:X軸抵抗矩：9.23cm Wy2:y軸抵抗矩：9.89cm

γ:塑性發展系數：1.05 3 σ=(Mx/Wx1+Myw/Wy2)×10/1.05 2 =30.27N/mm 30.27mm≤fa=84.200N/mm

橫梁正應力強度可以滿足

8、幕墻橫梁的抗剪強度計算：

校核依據：max≤[T]=18.900N/mm

(1)Qwk:風荷載作用下橫梁剪力標準值（KN）Wk:風荷載標準值：1.28kN/m B:幕墻分格寬：1.134m 風荷載線分布呈三角形分布時： Qwk=Wk×B/4 2 =1.28×1.134/4 =0.41kN(2)Qw;風荷載作用下橫梁剪力設計值（KN）Qw=1.4×Qwk =1.4×0.41 =0.574kN(5)Q：橫梁所受剪力：

采用Qw組合 Q=Qw =0.574(6)T:橫梁剪應力 Ss：橫梁型材截面面積矩：8.525cmIy:橫梁型材截面慣性矩：31.66cm T:橫梁壁厚：3.0mm T=Q×Ss×100/Iy/t =0.574×8.525×100/31.66/3.0 =5.28N/mm

5.15N/mm≤48.900N/mm

橫梁抗剪強度可以滿足

9、幕墻橫梁的剛度計算

校核依據：Umax≤[U]=20mm且Umax≤L/180 橫梁承受呈三角形分布線荷載作用時的最大荷載集度： qwk:風荷載線分布最大荷載集度標準值（KN/m）qwk=wk×B =1.28×1.134 =1.45KN/m 水平方向由風荷載產生的彎曲 22222 UI=qwk×Wfg×1000/0.7/Iy/120 =0.9mm 自重作用產生的彎曲：

U2=5×Gk×Wfg×1000/384/0.7/Ix =0.44mm 綜合產生的彎曲為： U=（U1+U2）220,5 44=1.01mm<=20mm Du=U/wfg/1000 =1.01/1.134/1000 =0.0009≤1/180 撓度可以滿足要求

四、連接件計算

1、橫梁與立柱間連結（1）橫向節點（橫梁與角碼）N1：連接部位受總剪力：

采用Sw組合 N1=Qw×1000 =0.574×1000 =574.0N 普通螺栓連接的抗剪強度計算值：130N/mm Nv:剪切面數：1 D1：螺栓公稱直徑：6.000mm D0：螺栓有效直徑：5.060mm Nvbh:螺栓受剪承載能力計算： Nvbh=1×3.14×D0×130/4 =1×3.14×5.060×130/4 =2612.847N Numl:螺栓個數 Numl=Nl/Nvbh =574.0/2612.847 =0.22 取2個

Ncb:連接部位幕墻橫梁鋁型材壁抗承壓力計算： T：幕墻橫梁壁厚：2.000mm Ncb=D1×T×120×numl =6.000×2.000×120×2.000 =2880.0N 2880.0N≥574.0N，強度可以滿足。

（2）豎向節點（角碼與立柱）Gk:橫梁自重線荷載（N/m）Gk=300×H 2=300×1.542 =462.6N/m 橫梁自重線荷載設計值（N/m）G=1.2×Gk =1.2×462.6 =555.12N/m N2:自重荷線（N）： N2=G×B/2 =555.12×1.134/2 =314.75N N:連接處組合荷載：

采用SG+Sw N=(N12+N22)0.5 =(574.02+314.752)0.5 =654.6N Num2:螺栓個數 Num2=N/Nvbh =0.25 取2個

Ncbj:連接部位鋁角碼壁抗承壓能力計算： Lctl:鋁角碼壁厚：4.000mm Ncbj=D1×Lctl×120×Num2 =6.000×4.000×120×2.000 =5760.000N 5760.0N≥654.6N 強度可以滿足

2、立挺與主結構連接

Lct2:連接處鋼角碼壁厚：6.000mm D2:連接螺栓直徑：12.000mm D0:連接螺栓直徑：10.360mm 采用SG+SW組合

N1wk:連接風荷載總值（N）： N1wk=wk×B×Hsjcg×1000 =1.28×1.134×3.90×1000 =5660.9N 連接處風荷載設計值（N）： N1w=1.4×N1wk =1.4×5660.9 =7925.3N N1:連接處水平總力（N）： NI=N1w =7925.3

N2:連接處自重總值設計值（N）： N2K=400×B×Hsjcg =400×1.134×3.9 =1494.7N N2:連接處自重總值設計值（N）： N2=1.2×N2K =1.2×1494.7 =1769.04N N:連接處總合力（N）： N=（N12+N22）0.5

=（7925.32+1769.042）0.=8120.3N Nvb:螺栓的承載能力： Nv：連接處剪切面數：2 Nvb=2×3.14×D02×130/4 =2×3.14×10.3602×130/4 =21905.971N Numl:立挺與建筑物主結構連接的螺栓個數： Numl=N/Nvb =8120.3/21905.971 =0.37個

取2個

Ncbl:立挺型材壁抗承壓能力（N）： D2：連接螺栓直徑：12.000mm Nv:連接處剪切面數：4 T：立挺壁厚：3.000mm Ncbl=D2×2×120×1×Numl =12.000×2×120×3.000×2.000 =17280.000N 17280.000N≥8120.3 強度可以滿足

Ncbg:鋼角碼型材重抗承壓能力（N）： Ncbg=D2×2×267×D2×Numl =12.000×2×267×6.000×2.000 =76896.000N 76896.000N≥8120.3N 強度可以滿足

五、靠墻預埋件總截面面積計算

本工程預埋件受拉力和剪力 v：剪力設計值： V=N2 =1769.04N

N：法向力設計值： N=N1 =7925.3N M：彎矩設計值（N.mm）：

C2：螺孔中心與錯板邊緣距離：50mm M=V×c2 =1769.04×50.000 =88452N.mm Numl：錯筋根數：4根

錨筋層數：2層

Kr：錨筋層數影響系數：1.000 關于混凝土：混凝土標號C25 混凝土強度設計值：fc=12.5N/mm

按現行國家標準≤混凝土結構設計規范≥GB.110采用。

選用二級錨筋

錨筋強度設計值：fy=300.000N/mm d：鋼筋直徑：ф12.000mm av:鋼筋受剪承載力系數：

av=（4-0.08×d）×(fc/fy)(5.7.10-5)=(4-0.08×12.000)×(12.5/300.000)=0.62 t:錨板厚度：8.000mm ab:錨板彎曲變形折減系數： ab=0.6+0.25×t/d(5.7.10 6)=0.6+0.25×8.000/12.000 =0.767 Z：外層鋼筋中心線距離：210.000mm As：錨筋實際總截面積： As=Numl×3.14×d/4 =4.000×3.14×d/4 =452.16m

錨筋總截面積計算值：

Asl=(V/Kv/0.8/kb+M/0.3/kt/kb/Z)/fy(5.7.10-1)=16.26mm

As2=(N/0.8/kb+M/0.4/kt/kb/Z)/fy(5.7.10-2)=43.82mm 16.26mm≤452.16mm 43.82mm≤452.16mm

4根ф12.000錨筋可以滿足要求 A：錨板面積：60000.00mm 0.5fcA=450000.000N N=7925.3N≤0.5fcA

222222222

20.50.5錨板尺寸可以滿足要求

六、幕墻預埋件焊縫計算

Hf:焊縫厚度6.000 L:焊縫長度100.000 σm:彎矩引起的應力

σm=6×M/(2×he×1w×1.22)=5.18N/mm

σn:法向力引起的應力

σn=N/(2×he×1w×1.22)=7.73N/mm t:剪應力 t=V/(2×Hf×1w)=2.11N/mm

σ:總應力

σ=[（σm+σn）+t] 220.5 2222=13.08 22 13.08N/mm≤160N/mm

焊縫強度可以滿足

七、幕墻玻璃板塊結構膠計算：

本工程選用結構膠類型為：DC525

1、按風荷載和自重效應，計算結構硅酮密封膠的寬度： Cs1：風載荷作用下結構膠粘結寬度（mm）WK：風荷載標準值：1.28kN/m a:矩形分格短邊長度：1.134m fl:結構膠的短期強度允許值：0.14N/mm

按5.6.3條規定采用

Csl=WK×a/2/0.14(5.6.4-1)=1.28×1.134/2/0.14 =5.18mm 取6mm(2)自重效應膠縫寬度的計算： Cs2:自重效應膠縫寬度（mm）B：幕墻分格寬：1.134m H：幕墻分格高：1.542m T：玻璃厚度：6mm F2：結構膠的長期強度允許值：0.007N/mm

按5.6.3條規定采用

Cs2=H×B×t×25.6/(H+B)/2/7(5.6.4-2)=7.17mm 取10mm（3）結構硅酮密封膠的最大計算寬度：10mm

2、結構硅酮密封膠粘接厚度的計算： ts:結構膠的粘結厚度：mm δ：結構硅酮密封膠的變位承受能力：12.5%

2△T：年溫差：80.0℃

Us：玻璃板塊在年溫差作用下玻璃與鋁型材相對位移量：mm 鋁型材線膨脹系數；al=2.35×10

5玻璃線膨脹系數：a2=1×105

Us=b×△t×(2.35-1)/100 =1.500×80.000×(2.35-1)/100 =1.62mm Ts=Us/[δ×(2+δ)]0.5(5.6.5)=1.62/[0.125×(2+0.125)]0.5 =3.14mm

3、膠縫推薦寬度為：10mm

4、膠縫推薦厚度為：6mm

5、膠縫強度驗算

膠縫選定寬度為：10mm 膠縫選定厚度為：6mm（1）短期荷載和作用在結構膠中產生的拉應力： WK：風荷載標準值：1.28kN/m2 B:幕墻分格寬：1.134m Cs：結構膠粘結寬度：10.000mm σ 1=wk×B×0.5/Cs =1.28×1.134×0.5/10.000 =0.07N/mm2

(2)短期荷載和作用在結構膠中產生的剪應力： H：幕墻分格高：1.542m T：玻璃厚度：6mm σ 2=12.8×H×B×t/Cs/(B+H)/1000 =0.005N/mm2

(3)短期荷載和作用在結構膠中產生的總應力：

σ=（σ12+σ22）0.5 =（0.072+0.0052）0.5 =0.07N/mm2≤0.14N/mm

2結構膠強度可以滿足要求

八、固定片（壓板）計算；

Wfg X:計算單元總寬為1134.0mm Hfg y:計算單元總高為1542.0mm Hyb1:壓板上部分高為600.0mm Hyb2:壓板下部分高為600.0mm Wyb:壓板長為40.0mm Hyb:壓板寬為40.0mm Byb:壓板厚為8.0mm Dyb:壓板孔直徑為6.0mm

Wk:作用在玻璃幕墻上的風荷載標準值為1.56(kN/m)A：每個壓板承受作用面積（m）A=(Wfg x/1000/2)×(Hyb1+Hyb2)/1000/2 =(1.134/2)×(0.6000+0.6000)/2 =0.34(m)Pwk:每個壓板承受風荷載標準值（KN）Pwk=WK×A=1.28×0.34=0.44(KN)Pw:每個壓板承受風荷載設計值（KN）Pw=1.4×Pwk=1.4×0.44=0.62(KN)Mw:每個壓板承受風荷載產生的最大彎矩（KN.M）

Mw=1.5×Pw×(Wyb/2)=1.5×0.62×(0.0400/2)=0.02(KN.M)采用Sw組合

M：每個壓板承受的最大彎矩（KN.M）M=Mw=0.02(KN.M)W：壓板截面抵抗矩（MM）W=[（Hyh-Dyb）×Byb]/6 =[(40.0-6.0)×8.0]/6 =362.7(MM)I：壓板截面慣性短（MM）I=[(Hyh-Byb)×Byb]/12 =[(40.0-6.0)×8.0]/12 =1450.7(mm)σ=10×M/W=10×0.02/362.7=55.14(N/mm)σ=55.14(N/mm)≤84.2(N/mm)強度滿足要求 U：壓板變形（MM）

U=1.5×1000×2×Pwk×Wyb/(48×E×1)=1.5×1000×0.44×40/(24×0.7×10×1450.7)=0.017MM Du:壓板相對變形（MM）Du=U/(Wyb/2)=0.017/20.0=0.001 Du=0.001≤1/150符合要求

Nvbh:壓板螺栓（受拉）承載能力計算（N）： D：壓板螺栓有效直徑為5.060(MM)Nvbh=(л×D×170)/4=(3.1416×5.060×170)/4 =3418.5(N)Nvbh=3418.5≥2×620.0=1240.0N滿足要求 2

266

2232

432232

第二篇：明框玻璃幕墻計算書

工程名

玻璃幕墻

設

計

計

算

書

江蘇蘇鑫裝飾有限公司

1998年11月10日

工程名

玻璃幕墻設計計算書

一.計算依據：

1.玻璃幕墻分格圖

2.國標《建筑結構荷載規范》GBJ9-87 3.《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-96 4.《建筑幕墻》JG3035-1996 二.驗算項目：

5.驗算主桿 6.橫梁驗算 7.連接驗算 8.玻璃驗算 9.膠縫計算 10.固定片計算

江蘇蘇鑫裝飾有限公司

工程技術部 1998年11月10日

蘇州市一建筑高100m，框架砌體充填墻結構，抗震8度設防，層高3300mm,隱框幕墻。最大分格（BxH）=1.2mx0.9m.進行結構設計。

蘇州市基本風壓：W0=400N/m2 風壓高度變化系數取B類地區：

μZ=（Z/10）0.32=（100/10）

0.32

=2.089

風荷載體型系數：μs =±1.5 瞬時風壓陣風系數：βD = 2.25 風荷載標準值：Wk =βD·μZ·μs·W0

=2.25x2.089x1.5x400=2820Pa 幕墻單位面積自重標準值：GAK =400N/m

一個幕墻組件自重標準值：

GK = GAK·H·B =400x1.2x0.9=432N 地震作用標準值：qEAK =βE·αmax·GK/A =（3x0.16x432）/（1.2x0.9）=192N/m 一.立梃驗算： A.選用

風荷載設計值：W=1.4 Wk =1.4x2820=3948N/m 風荷載線荷載設計值：

qw = W·B =3948x1.2=4737.6N/m =4.738KN/m 風荷載產生的彎矩：

Mw = qwL2/8 =4.738x3300/8=6449602.5N·mm 地震作用設計值：qEA =1.3 qEAK=1.3x192=249.6N/m 地震作用線荷載設計值：

qE =B·qEA =1.2x249.6=299.5N/m=0.3N/mm

2地震作用產生的彎矩：

ME = qEL/8 =0.3x3300/8=408375N·m 采用Sw +0.6SE組合，驗算用總彎矩：

M=Mw+0.6ME=6449602.5+0.6x408375=6694627.5N·mm 選用的立梃需要最小截面抵抗矩：

W=M/1.05fa=6694627.5/（1.05x84.2）=75722.5mm 風荷載線荷載標準值：

qWK=B·WK=1.2x2820=3384N/m =3.384N/mm 地震作用線荷載標準值：

qEK =B·qEAK=1.2x192=230.4N/m=0.2304N/mm 選用的立梃需要最小慣性矩：

I= 5qL/（384E·1/180）（用于≤3600層高）； =5x（3.384+0.6x0.23）x3300/384x0.7x10x1/180 =4237839mm

選用150A系列： A=1791mm；A0=1641mm；t=6mm； Ix=5243068mm；Wx=789640mm

SS=87636mm； Iy=959779mm Wy=274222mm B.抗彎強度驗算

幕墻自重線荷載標準值：GK =GAK·B=1.2x400=480N/m 幕墻每層（一個分格寬）自重標準值： NK=GK·L=480x3.3=1584N 幕墻每層（一個分格寬）自重設計值 : =1.2NK=1.2x1584=1901N 采用SG+SW+0.6SE組合： σ=（NK/A0）+（M/1.05WX）

=（1584/1641）+[6694627.5/（1.05x78964）]=80.8＜84.2N/mm C.撓度計算

2u =5qL/384EI

=5x（3.384+0.6x0.23）x3300/384x0.7x10x5243068 =14.8＜20 u/L =14.8/3300=1/223＜1/180 D.抗剪強度驗算

風荷載產生的剪力標準值：

VWK =WK·L·B/2=2820x3.3x1.2/2=5583.6N 風荷載產生的剪力設計值： VW =1.4VWK=1.4x5583.6=7817.4N 地震作用產生的剪力標準值：

VEK =qEAK·L·B/2=192x1.2x3.3/2=380.2N 地震作用產生的剪力設計值： VE =1.3VEK=1.3x380.2=494N 采用SW+0.6SE組合

V=VW +0.6VE=7817+0.6x494=8113N τ=VSS/It =8113x88614/5243068x6=22.8N/mm二.橫梁驗算

＜48.9N/mm2 ； WX1 =24500mm3 ；WX2 =22000mm3； 433 Iy =850000mm； Wy1 =23000mm； Wy2 =21000mm； SS =24000mm； t =3 IX =68mmA.強度驗算

幕墻組件單位面積自重標準值 ：GAK =300N/m幕墻組件自重線荷載標準值 ： GK=H·GAK =0.9x300=270N/m 幕墻組件自重線荷載設計值 ： G =1.2GK=1.2x270=324N/m=0.32N/mm

由幕墻自重產生的豎向彎矩 ：

MX =GB/8 =0.324x1200/8 =32805N·mm 風荷載線分布荷載最大荷載集度標準值 ： qWK =1.2WK =1.2x2820=3384N 其設計值 ：qW =1.4qWK =1.4x3384=4738N 由風荷載產生的水平方向彎矩 ：

MYw=qWB/12=4738x1.2/12=6822.7N·m=6822700N·mm 單位面積水平地震作用標準值 ：

qEAK =βE·αmax·GAK=3x0.16x300 =144N/m水平地震作用線分布最大集度標準值 ： qEK =1.2qEAK =1.2x144=172.8N 其設計值 ：qE =1.3qEK =1.3x172.8=224.64N 由水平地震作用產生的彎矩 ：

MyE=qEB/12=224.64x1.2/12=26.96N·m=26960N·mm 采用SG+SW+0.6SE 組合

σ=（MX/1.05WX1）+[（MyW/1.05Wy2）+0.6（MYE/1.05WY2）]

=（97200/1.05x24500）+[（846120/1.05x21000）

+（0.6x13478/1.05x21000）]=42.51N/mm＜84.2N/mm B.抗剪驗算

風荷載產生的剪力標準值 ：

VWK=WK·B·B/2·2/4=2820x1.2x0.6x0.5=1015.2N 其設計值 ：VW =1.4 VWK=1.4x1015.2=1421.3N 水平地震作用產生的剪力標準值 ：

VEK = qEAK·B·B/2·2/4=144x1.2x0.6x0.5=51.84N 其設計值 ：VE =1.3VEK =1.3x51.84=67.4N 采用SW+0.6SE組合

V =VW + 0.6VE =1421.5+0.6x67.4=1461.9N

τ=VSS/It =1461.9x24000/850000x3=20.1N/mm＜48.9N/mm C.撓度計算

uX = 5qKXH/384EIX = uY = qKYB/120EIY = u總 =（uX + uY三.連接驗算

A.橫梁與立梃 φ6螺栓 ； 鋁角碼 t=4mm a.橫向

水平作用 ：N1 = VW + 0.6VE =2115+0.6x34=2135.4N 一個螺栓抗剪承受能力 ：NV = nV·πd/4·fV =1xπx4.918/4 x130 =2470N 需用螺栓個數 ：n=N1/NV=2135.4/2470 = 0.86個 取1個 橫梁承壓能力 ：nC=dΣtfC =6x4x120 =2160N＞2135.4N b.豎向

幕墻組件單位面積自重標準值 ：GAK =300N/m幕墻組件自重線荷載標準值 ： GK =H·GAK =1.5x300=450N/m 其設計值 ：G =1.2GK=1.2x450=540N/m 豎向作用 ：N2 = GB/2 =540 x1.2/2 =324N 采用SG+ SW+0.6SE 組合

221/2221/2合力N =（N1 + N2）=（2135.4+324）=2160N 需用螺栓個數 ：n =2160/2470 =0.87個 取1個 鋁角碼承壓能力：nC=dΣtfC=6x4x120=2880N＞2160N B.主梃與建筑物主框架連接 75x4角鐵 L=80mm ；

φ16螺栓；焊腳寬5mm ；L=80mm ；預埋件 t=8mm ；

φ12直錨筋 fy =210MPa;fC =15MPa

222244

22）1/2 ≤20mm u總/B = ≤1/180

采用SG + SW + 0.6SE 組合

每層每根立梃承受的風荷載標準值 ： N1WK =WK·B·L=4197x1.2x3.6 =18131N 其設計值：N1W =1.4N1WK =1.4x18131=25383.4N 每層每一根立梃承受的水平地震作用標準值 ： N1WK=qEAK·B·L=96x1.2x3.6 = 414.72N 其設計值：N1E=1.3N1EK=1.3x414.72=539N 水平作用組合值：

N1=N1W +0.6N1E=25383.4+0.6x539=25706N 每層每一根立梃承受自重標準值： N2K= GAK·B·L =400x1.2x3.6 =1728N 其設計值：N2 =1.2 N2K =1.2x1728 =2074N 合力：N=（N1 + N2）=（2074+25706）=25790N 一個螺栓抗剪承載能力：

NV=nV·πd/4·fV=2xπx13.835/4 x130=39086N 需用螺栓個數：n=N/NV=25790/39086=0.66個 取1個 鋁型材壁承載能力：NC=16x2x6x120=23040N＜25790N ；

改用t=7 NC =16x2x7x120 =26880N＞25790N 角鐵壁承壓能力：NC =16x2x4x320 =40960N＞25790N C.預埋件

由自重產生的剪力 ：V =N2 =2074N 由水平作用產生的拉力 ：N= N1 =25706N 由于自重作用線距預埋件表面距離產e0生的彎矩 ： M =V·e0 =2074x60 =124440N·mm 錨筋受剪承載能力系數取 ：

C30 混凝土強度設計值fc =15MPa I級鋼筋fy =210MPa

αV=（4-0.08d）（fc/fy）=（4-0.08x12）x（15/210）

1/2

1/22

1/2

1/2 =0.81＞0.7 取0.7

錨板彎曲變形折減系數 ：

αb =0.4+0.25t/d=0.4+0.25x8/12=0.57 錨筋總截面積

（一）：

AS =（V/αVfy）+（N/0.08αbfy）+（M/1.3αbfyZ）

=（2074/0.7x210）+（25706/0.8x0.57x210）+

（124440/1.3x0.57x210x80）=292.5mm＜113x4=452mm

錨筋總截面積

（二）：

AS =（N/0.08αbfy）+（M/0.4αbfyZ）

=（25706/0.8x0.57x210）+（124440/1.3x0.57x210x80）

=301mm＜452mm D.焊縫驗算

σ=[（σf/1.22）+τf ]

222 1/2

=[（6M/1.22LWhe +N/1.22LWhe）+（V/ LWhf）]

1/22

=[（6x124440/1.22x70x35x2 + 25706/1.22x70x3.5x2）

+（2074/70x5x2）] = 61N/mm＜160N/mm 四.玻璃驗算 t=12mm

1/2

長短邊比 ：a/b =1.2/1.5=0.8 彎曲系數φ1 =0.0628 單位面積自重標準值 ：GAK =0.012x25600 =307.2N/m單位面積地震作用標準值 ：qEAK=βE·αmax·GAK =3x0.08x307.2=73.728N/m 其設計值 ：qEA =1.3qEAK =1.3x73.728 =96N/m 采用SW+0.6SE組合

q=5876+0.6x96=5934N/m= 0.05934N/mm

σ=6φ1qa/t =6x0.0628x0.005934x1200/12 =22.36N/mm＜28N/mm 五.膠縫計算 采用GE4000膠

222

2風荷載效應膠縫寬度 ：

CS1=WKa/2000f1=4.617x1200/2000x0.14=18mm 取18mm 自重效應膠縫寬度 ：

CS2 =GA·β·H/2000f2（B+H）

=0.012x25.6x1200x1500/2000x0.07x（1200+1500）=14.6

取15mm 溫度變化變位值：US =B·（α鋁-α玻）△t

=1500x（2.35x10-1x10

-5）x80 =1.62mm

1/2

1/2溫差效應膠縫厚度：TS3 = US/[δ（δ+2）]

=1.62/[0.125x（0.125+2）] =3.14mm 取6mm。地震效應膠縫厚度：

TS3=H·θ·ψ/[δ（δ+2）]

=1500x（1/150）x0.7/[0.41x（0.41+2）] =7.04mm 取8mm 采用寬度18mm，厚度9mm。六.固定片（壓片）驗算 A=0.45x0.55=0.2475 m PWK=1982x0.2475=490.5 PW=1.4PWK=1.4x490.5=687N MW=1.5x687x20=20610N·mm PEK=72x0.2475=18N PE=1.3x18=23.4N ME=1.5x23.4x20=702N·mm 采用SW+0.6SE組合

M=20610+0.6x702=21031N·mm

1/2

1/2固定片W=（40-6）x8/6=362.7mm I=（40-6）x8/12=1450.7mm

σ=20610/362.7=57.98N/mm＜84.2N/mm u=1.5x（490.5+0.6x18）x20/3x0.7x10x1450.7 =0.0197mm u/L=0.0197/20=1/1015＜1/150 NV=πd/4·fV=πx4.918/4 x170 =3229N＞（687+0.6x23.4）x2=1402N

六.扣勾驗算（t=4mm ； h=16.5m）每個扣勾承受作用面積：A=0.6x0.4=0.24m 承受風荷載標準值：

PWK=WK·A·1.5=4197x0.24x1.5=1510.92N 其設計值：PW=1.4PWK=1.4x1510.92=2115N 承受水平地震作用標準值：

PEK =qEAK·A·1.5=72x0.24x1.5=26N 其設計值：PE=1.3PEK=1.3x26=34N 采用SW+0.6SE組合

P=PW + 0.6PE=2115+0.6x34=2135.4N

扣勾抗剪設計應力：

σ=3P/2th=3x2135.4/2x4x16.5=48.5N/mm＜48.9N/mm

423

第三篇：自來水廠設計—計算書

目錄

第一部分 說明書 3 第一章 凈水廠廠址選擇 3 第二章 處理流程選擇及說明 4 第一節 岸邊式取水構筑物 8 第二節 藥劑投配設備 10 第三節 機械攪拌澄清池 10 第四節 普通快濾池 11 第五節 消毒間 12 第六節 清水池 14 第七節 送水泵站 14 第三章 水廠的平面布置 16 第一節 水廠的平面布置要求 16 第二節 基本設計標準 16 第三節 水廠管線 16 第四節 水廠的高程布置 17 第四章 排泥水處理 20 第一節 處理對象 20 第二節 處理工序 20 第二部分 計算書 21 第一章 岸邊式取水構筑物 21 第一節 設計主要資料 21 第二節 集水間計算 21 第三節 泵站計算 22 第二章 混凝設施 26 第一節 藥劑配制投加設備 26 第三章 機械攪拌澄清池計算 35 第一節 第二反應室 35 第二節 導流室 35 第三節 分離室 36 第四節 池深計算 37 第五節 配水三角槽 38 第六節 第一反應室 39 第七節 容積計算 40 第八節 進水系統 40 第九節 集水系統 41 第十節 污泥濃縮斗 42 第十一節 機械攪拌澄清池，攪拌機計算 43 第四章 普通快濾池計算 48 第一節 設計參數 48 第二節 沖洗強度 48 第三節 濾池面積及尺寸 49 第五節 配水系統 49 第六節 洗砂排水槽 50 第七節 濾池各種管渠計算 51 第八節 沖洗水泵 52 第五章

消毒處理 54 第一節 加氯設計 54 第二節 加濾量計算 54 第三節 加氯間和氯庫 54 第六章 清水池計算 56 第一節 清水池有效容積 56 第二節 清水池的平面尺寸 56 第三節 管道系統 56 第四節 清水池布置 56 第七章 送水泵站 58 第一節 流量計算 58 第二節 揚程計算 58 第三節 選泵 58 第四節 二級泵房的布置 59 第五節 起重設備選擇 59 第六節 泵房高度計算 60 第七節 管道計算 60 第八章 給水處理廠的總體布置 61 第一節平面布置 61 第九章 泥路計算 64 第一節

泥、水平衡計污泥處理系統設計規模 64 第二節

排泥水處理構筑物設計計算 67 結束語 73 致

謝 74 參考文獻 75

第一部分 說明書

第一章 凈水廠廠址選擇

凈水廠一般應設在工程地質條件較好、地下水位底、承載力較大、濕陷性等不高、巖石較少的地層，以降低工程造價和便于施工。水廠還應考慮防洪措施，同時盡量把水廠設在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的造價。設計中水源選擇一般要考慮以下原則： 所選水源水質良好，水量充沛，便于衛生防護； 所選水源可使取水，輸水，凈化設施安全經濟和維護方便； 3 所選水源具有施工條件。張家川水源共有三處 北川河水源豐富，常年有水，冬季較清、夏季水呈淡黃色，含沙量較高； 2 南川河水量小，枯水期不能保證； 地下水埋藏較深，并且為苦咸水，不易做給水水源。由于北川河水質較好，水量較充沛，并且水源較易取用，所以選擇北川河上游作為取水水源。根據水文資料：北川河水面標高：最高水位1698.0米，最低水位1694.0米，水位變化在4米左右，變化不大；北川河河床、河岸較穩定 河岸較陡，有足夠水深。設計選擇岸邊式取水構筑物，并且集水間和取水泵房合建。

第二章 處理流程選擇及說明

設計開始時初步擬定了兩個處理流程的方案： 方案Ⅰ：

水源 → 泵站 → 機械攪拌澄清池 → 普通快濾池 → 加濾消毒 → 清水池 → 吸水井 → 二泵站 → 用戶

混凝劑采用：三氯化鐵，擴散混合器混合；

消毒劑采用：液氯消毒，濾后加氯，加氯機加氯。方案Ⅱ：

水源 → 泵站

→水力循環澄清池→ 虹吸濾池 → 加濾消毒 → 清水池 → 吸水井 → 二泵站 → 用戶

混凝劑采用：三氯化鐵，擴散混合器混合；

消毒劑采用：液氯消毒，濾后加氯，加氯機加氯。兩個方案的區別在于澄清池和濾池的選擇有所差異，其它方面基本相同。本人將現在常出現的澄清池和濾池列表進行比較，進行選擇。見表2.1澄清池選擇和表2.2濾池選擇

表2.1

澄清池選擇 類型 性能特點 使用條件 機械攪拌澄清池 優點：

1.處理效率高，單位面積產水量大； 2.適應性較強，處理效果穩定；

3.采用機械刮泥設備后，對高濁度水處理也具有一定適應性。缺點：

1.需要一套機械攪拌設備； 2.加工和安裝要求精度高；

3.維修較麻煩。1.進水懸浮物含量一般小于3000mg/L，短時間內允許達5000—10000mg/L；

2.一般為圓形池體； 3.適用大、中型水廠。水力循環澄清池 優點： 1.無機械攪拌設備； 2.構造簡單。缺點：

1.投藥量較大，需要較大的水頭；2.對水質水溫變化適應性較差。1.進水懸浮物含量一般小于2000mg/L，短時間內允許達5000mg/L； 2.一般為圓形池體； 3.適用中、小型水廠。脈沖澄清池 優點：

1.虹吸式機械攪拌設備較為簡單； 2.混合充分，布水較均勻； 3.池深較淺，便于布置。缺點：

1.需要一套真空設備，較為復雜； 2.虹吸式水頭損失較大，周期難控制；

3.操作管理要求較高。1.進水懸浮物含量一般小于3000mg/L，短時間內允許達5000—10000mg/L；

2.可建成圓形、矩形或方形池體； 3.適用大、中、小型水廠。懸浮澄清池 優點： 1.構造比較簡單； 2.能處理高濁度和水；

3形式較多，可間歇運行。缺點：

1.需設氣水分離器；

2.隊水溫、水量等因素較敏感；

3.雙層式時池深較大。1.進水懸浮物含量小于3000mg/L時，宜用單層式，在3000—10000mg/L時，宜用雙層式； 2.可建成圓形或方形池子；

3.一般流量變化每小時步大于10﹪。

表2.2

濾池選擇 名稱 性能特點 適用條件

進水濁度（mg/L）規模 普通快濾池 單層濾料 優點： 1.運行管理可靠； 2.池深較淺； 缺點：

1.閥件較多；

2.一般用大阻力沖洗，須設沖洗設備。一般不超過20 1.大、中、小型水廠均適用； 2.單池面積不大于100m2。

雙層濾料 優點： 1.濾速較高； 2.含污能力較大，工作周期長；3.無煙煤作濾料易取得； 缺點：

1.濾料粒徑選擇嚴格； 2.沖洗時操作要求較高；

3.煤砂之間易積泥。一般不超過20，個別時間不超過50 1.大、中、小型水廠均適用； 2.單池面積不大于100m2。虹吸濾池 優點：

1.不需大型閘閥，可節省閥井；2.不需沖洗水泵； 3.易于實現自動化； 缺點：

1.一般需設真空設備；

2.池深較大。一般不超過20 1.大、中型水廠適用； 2.一般采用小阻力排水，單池面積不大于25m2。無閥濾池 重力式 優點： 1.一般不設閘閥；

2.管理維護簡單，能自動沖洗； 缺點：

1.清砂較為不便。一般不超過20 1.適用于中、小型水廠； 2.單池面積不大于25m2。

壓力式 優點： 1.可一次凈化； 2.可省去二級泵房； 缺點：清砂較為不便。一般不超過150 1.適用于小型水廠； 2.單池面積不大于5m2。壓力濾池 優點： 1.濾池多為鋼罐；

2.移動方便，可用作臨時供水；

3.用作接觸過濾時，可一次凈化省去二級泵房； 缺點：

1.清砂不便；

2.需耗用鋼材。一般不超過 20—150 1.適用于小型水廠； 2.可與除鹽、軟化床串聯使用。

根據表2.1和表2.2對比，本人選用機械攪拌澄清池與普通快濾池作為工藝流程中的構筑物。從技術可靠性而言，由于原水濁度在35——1200NTU，是含沙量比較小的水源，設計采用機械攪拌澄清池或水力循環澄清池進行處理，完全可以達到排放標準，但是設計水量達到27500 m3/d，若采用水力循環澄清池，根據計算就會有4—6座池子，占用大量的空間，還會造成施工時間和費用的提升，是得不償失的；采用機械攪拌澄清池，經計算，只有2座池子，可以大量的降低成本和土地占用率，也使得施工工期大大縮短，所以設計采用機械攪拌澄清池。

同樣設計采用普通快濾池或虹吸濾池都可以達到良好過濾的效果。但是，虹吸濾池的池深較大，會造成取水泵站水泵的揚程提高，使得取水泵站的造價提高；虹吸濾池需要真空設備，易出現設備故障，且造價高于普通快濾池；普通快濾池由于運行可靠，有成熟的運行管理經驗，且池深較淺，不會對取水泵站造成壓力，其次普通快濾池工程造價較低，工期較短。所以采用普通快濾池。

綜上所述，設計采用方案Ⅰ為工藝流程最終選擇。張家川回族自治縣凈水廠工藝流程見圖2.1

圖2.1 凈水廠工藝流程圖

第一節 岸邊式取水構筑物

一、集水間

集水間采用淹沒式，集水間與泵房合建。合建式岸邊取水構筑物，北川河河水經過進水孔進入進水間的進水室，再經過格網進入吸水室，然后由水泵抽送至水廠的機械攪拌澄清池。在進水孔上設有格柵，用以攔截水中粗大的漂浮物，設在進水間中的格網用以攔截水中的細小漂浮物。

格柵采用給排水標準圖集S321-1,型號6。格柵尺寸為B×H=1100mm×1100mm,柵條間孔數為15孔，柵條根數為16根，有效面積為0.84m2。

格網采用給排水標準圖集S321-5，C10型，格網尺寸為B×H=2130mm×1130mm,有效面積為1.39 m2。

設計采用4個單獨的集水間，在分格墻上設置連通管和閥門。

二、取水泵房(一)選泵

根據設計流量和設計揚程選擇水泵的型號和數量；

選用4臺300s-12型（3用1備）流量Q=612m3/h揚程H=14.5m的水泵； 吸水管的流速為1.05m/s，管徑為DN400mm，L=2.8m。吸水管選用鑄鐵管； 出水管流速為3.89m/s，管徑DN350mm，L=2.5m。，出水管選用鋼管； 四條出水管并聯后，出水總管為DN500mm，流速為2.43m/s。

(二)泵房布置

水泵機組的排列是泵房布置的重要內容，它決定泵防建筑面積的大小，機組的間距以不能妨礙操作和維修的需要為原則。

因所選的泵的是300s-12型水泵是側向進水和側向出水的水泵，所以采用橫向排列。要適當增加泵房的長度，但跨度小，進出水管順直，水利條件好，可減少水頭損失，省電。

水泵凸出部分到墻的凈距A1=2.0m； 出水側水泵基礎與墻的凈距B1=2.04m（包括一個止回閥和一個閘閥的長度）；

進水側水泵基礎與墻的凈距D1=3.2m（包括一個閘閥的長度）； 電動機凸出部分與配電設備的凈距應保證電動機轉子檢修時能拆卸，并保持一定的距離C1=2.4m； 水泵基礎之間的凈距E1=2.0m； 水泵房的尺寸為(按長方形布置)L=A1+C1 +3E1+4L=17.5m B= D1+ B1+ B5=6m(三)起重設備的選型與布置

因最大設備的重量為709kg，所以選用起重在0.5-2.0噸之間的電動單軌吊車梁。單軌吊車梁配置電動葫蘆；即可垂直起舉設備，也能水平運移；其運動軌跡取決于吊車梁的布置；采用U形布置形式。根據起重量、跨度，起升高度選用DX型電動單梁懸掛起重機。

跨度1.25-16m，起升高度12m，大車電機運行速度20m/s，型號2DY12-4配套電動葫蘆型號CD1；精確的跨度15.5m，長17.5m，最大輪壓0.98噸總重1.69噸，CD1 1-12D電動葫蘆。主要尺寸長954-974m，重量1.98噸。(四)泵房高度

水泵采用自灌引水方式，其泵心低于吸水井的最低水位； 泵房使用半地下式建造，泵房的高度在有吊車起重時，高度。第二節 藥劑投配設備

一、藥劑選擇

根據原水的水質水溫和PH值的情況，選用混凝劑為三氯化鐵，投加濃度為10％，最大投加量為33（mg/L）。

優點：凈化效率高、用藥量少、出水濁度低、色度小，過濾性能好，溫度適應性高，PH值使用范圍寬（PH=5~9）。操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本較低。采用計量泵濕式投加，不需要加助凝劑。

二、藥劑配制

藥劑通過溶解池進行溶解，溶解池采用壓縮空氣進行藥劑溶解攪拌；

溶解池采用矩形建造，有效尺寸B×L×H=2.0m×1.2m×0.65m，超高0.2m； 放水管管徑d0=25mm，相應流速v0=3.06m/s； 溶解池底部設管徑d=100mm的排渣管一根；

空氣壓縮機設在加藥間內，選用SSR100型羅茨鼓風機兩臺，1用1備。

三、藥劑投加及藥劑混合

溶解的藥液在溶液池中靜置儲藏，而后通過計量泵投加到機械攪拌澄清池?；炷齽┑耐都臃指赏杜c濕投法兩種。設計采用采用計量泵濕式投加。計量泵采用三臺J-ZM250/4.0型隔膜計量泵。

藥劑混合采用靜態混合器混合，混合器采用JT-500型靜態混合器混合。第三節 機械攪拌澄清池

澄清即凈化，指靠重力作用的泥水分離過程，亦即沉淀范疇的處理工序。

設計采用機械攪拌澄清池。其池體主要由第一絮凝室、第二絮凝室、及分離室三部分組成。機械攪拌澄清池工藝流程如下：加過混凝劑的原水由進水管，通過環形配水三角槽下面的縫隙流進第一絮凝室，與數倍于原水的回流活性泥渣在葉片的攪動下，進行充分地混合和初步絮凝。然后經葉輪提升至第二絮凝室繼續絮凝，結成良好的礬花。再經導流室進入分離室，由于過水斷面突然擴大，流速急速擴大，泥渣依靠重力下沉與清水分離。清水集水槽引出。下沉泥渣大部分回流到第一絮凝室，循環流動形成回流泥渣，另一小部分泥渣進入泥渣濃縮室排出。

一、設計參數 池數設計取兩座；

第二絮凝室提升水量為原水進水水量的4倍； 水在池中的總停留時間為1.25h；

第二絮凝室中停留時間為50s，導流室中的停留時間為3min； 第二絮凝室、第一絮凝室、分離室的容積比1：1.99：6.66； 為使進水分配均勻，采用配水三角槽分配進水； 配水三角槽上設排氣管，以排出槽中積水；

池下部圓臺坡度為45°，池底采用球殼式結構，取球冠高1m； 集水方式采用淹沒口環形集水槽，孔徑25mm； 池子設泥渣濃縮斗3個，濃縮室總容積約為池子容積的1﹪，設100mm排泥管； 在進水管、第一第二絮凝室、分離室、泥渣濃縮室、出水槽等處設取樣管；

設計池子尺寸：采用2個池子，每個池子直徑14.8m，面積為171.95m2，澄清池總高度為6.60m；

機械攪拌的葉輪直徑，一般按第二絮凝室內徑的70%設計，其提升水頭約為0.10m； 攪拌葉片總面積，一般為第一絮凝室平均縱剖面積的8%，葉片高度為第一絮凝室高度的1/3，葉片對稱裝設，安裝10片。第四節 普通快濾池

過濾就是懸浮液流經過多孔介質或濾網進行固液分離的過程，大多數過濾工藝采用粒料層過濾。最常用的粒料為石英砂，它的主要目的是去除濁度。設計中采用普通快濾池。

一、設計參數

強制濾速是指一個或兩個濾池檢修時，其他濾池在超過正常負荷下的濾速，在濾池面積和個數決定后，應以強制濾速進行校核；如果強制濾速過高，設計濾速應適當降低或濾池個數適當增加。濾池個數多，沖洗效果好，運轉靈活，強制濾速較低，但單位面積濾池造價增加。(一)濾池尺寸

濾池個數選擇見表2.1

表2.1

濾池面積與個數關系 濾池面積 濾池數

當濾池總面積小于30m2 一般采用2個濾池 當濾池總面積為30m2-100m2 一般采用3-4個 當濾池總面積為150m2 一般采用5-6個濾池 當濾池總面積為200m2 一般采用6-8個

當濾池總面積為300m2以上 一般采用10個以上

濾池平面形狀可為正方形或矩形。

設計濾池兩座，每座設四格，采取雙排布置 濾池單格面積24m2，長寬比1.28：1，單池有效尺寸采用B×L=4.3m×5.5m，濾池高度為2.55米，包括超高0.3m 濾池高度包括超高0.3m，濾層上水深1.10m，濾料層厚度0.7m、承托層厚度0.45m等。

(二)大阻力配水系統

干管始端流速1.5m/s，采用管徑為400mm 支管始端流速3.38m/s，采用管徑50mm 反沖洗泵采用350S-26A型提升水泵，流量1264，揚程15.70m(三)管廊設置

管廊設置應力求緊湊，簡捷，要留有設備管配件等安裝、維修等的必要空間；要有良好的防水、排水、通風、照明設備；由于設計采用雙行排列，管廊位于兩排濾池中間。管廊中包括 給水管 管徑DN400mm, 管中流速為1.26m/s 2 排水管 管徑DN500m 3 沖洗水管 管徑DN300mm，管中流速為4.07m/s 4 過濾水管 管徑DN400mm，管中流速為1.26m/s 濾池底部應設排空管，其入口處設隔柵，池底坡度約為0.005，坡向排空管；每個濾池上宜裝設水頭損失計或水位尺及取水樣設備；各種密封渠道上應設人孔，以便檢修；濾池壁與砂層接觸處應拉毛成鋸狀，以免過濾水在該處形成“短路”而影響水質。第五節 消毒間

設計選用液氯消毒。氯是一種黃綠色窒息性氣體，有劇毒。在常壓下的液化點為-33.6℃，在0℃壓力大于3.66大氣壓時轉化為液體。0℃時每升液氯的重量為1468.4克，同樣重量的液氯，其體積僅為氣態氯的1/457。在10℃以下時，在氯的飽和溶液中會析出氯的水化結晶物，這種現象會造成加氯設備故障。

氯所以能消毒，主要是它能破壞細菌中的酶系統。主要反應如下：

一、加氯量

根據相似條件下水廠的運行經驗，按最大用量確定，并應使余氯量符合飲用水衛生標準的要求.投加量一般取決于濾化的目的，并隨水中的氨氮比、PH值、水溫和接觸時間等變化。投量取2mg/L，管網末端含量0.05 mg/L，接觸時間不少于32min。

二、加氯設備

大型真空加氯機由于結構復雜，零部件、儀表容易損壞，維修困難等原因，國內水廠目前已少采用。

設計采用加氯機投加。ZJ-2型轉子加氯機，加氯機是由旋流分離器、彈簧膜閥、控制閥、轉子流量計、中轉玻璃罩，平衡水箱及水射器等組成。加氯量2-10kg/h,加氯機的外型尺寸為：寬×高=3300mm×370mm,加氯機安裝在墻上，安裝高度在地面以上1.5m，兩臺加氯機之間的凈距為0.8m。

氯瓶：采用容量為500kg的氯瓶，氯瓶的外形尺寸為：外徑600mm,瓶高1800mm。采用4個氯瓶，使用周期為30天。

三、加氯間的布置 設置加氯間，加氯間應設在水廠或增壓站等構筑物的主導風向下游。加氯間盡量靠近投加點。加氯機設置兩臺，分別有兩根加氯管通到加氯點，互作備用。加氯機按最大投氯量來選用，原則上以一臺加氯機對接一只氯瓶進行布置。加氯機臺數按最大投氯量計算，并考慮1臺備用。

加氯間是安置加氯設備的操作間，氯庫是儲備氯瓶的倉庫。采用加氯間與氯庫合建的方式，中間用墻隔開，加氯間平面尺寸為5×5m,氯庫平面尺寸為12.5m×10m。第六節 清水池

一、清水池容量

清水池容量由兩部分組成，一是調節容量，一是儲備容量，前者為調節用水負荷而必須儲存的水量，后者為消防或其他特殊需要而儲備的水量，這部分水量在一般請情況下是不動用的。清水池的總調節容量按水廠產水量20﹪設計，設計中采用2個池子，每個池子容積2750 m3,按規定要求，由于容積大于2000m3,采用矩形水池。

二、清水池尺寸

清水池的總調節容量按水廠產水量20﹪設計，設計中采用2個池子，每個池子容積2750 m3,按規定要求，由于容積大于2000m3,采用矩形水池。清水池設2座，采用池有效水深4.0m，超高0.5m。每座清水池設計尺寸為 ：B×L×H=35m×20m×4.0m。有效容積為 ：2750m3。清水池最高水位標高為±0.00米。儲備水量主要是消防用水量，大中城市因用水量大，發生火警所需的消防水占城市用水量的比例不大，一般不予考慮。小城鎮用水量不多，消防用水量所占的比例應增大。進水管選用DN450mm，水力計算 ； 出水管選用DN450mm，水力計算。第七節 送水泵站

一、選泵

根據設計流量和設計揚程(出廠水壓力≥0.35mpa)選擇水泵的型號和數量。

選用4臺250s-65型（3用1備）流量Q=612m3/h揚程H=56m的水泵。

吸水管：流速為3.89m/s，管徑DN350mm，用鑄鐵管L=4.0m;

出水管：流速為1.05m/s，管徑DN400mm，用鋼管L=0.9m;

四條出水管并聯后，出水總管為DN500mm，流速為2.43m/s。

二、泵房布置

泵房和吸水井合建，吸水井尺寸：B×L×H=5m×32m×5m，其中超高0.5m。水泵機組的排列是泵房布置的重要內容，它決定泵防建筑面積的大小，機組的間距以不能妨礙操作和維修的需要為原則。

因所選的泵的是300s-12型水泵是側向進水和側向出水的水泵，所以采用橫向排列。要適當增加泵房的長度，但跨度小，進出水管順直，水利條件好，可減少水頭損失，省電。

水泵凸出部分到墻的凈距A1=3.0m； 出水側水泵基礎與墻的凈距B1=4.24m（包括一個止回閥和一個閘閥的長度）；

進水側水泵基礎與墻的凈距D1=3.0m（包括一個閘閥的長度）； 電動機凸出部分與配電設備的凈距應保證電動機轉子檢修時能拆卸，并保持一定的距離C1=3.0m； 水泵基礎之間的凈距E1=2.0m； 水泵房的尺寸為(按長方形布置)L=A1+C1 +3E1+4L=21.6m，B= D1+ B1+ B5=8.0m。

三、起重設備的選型與布置

因最大設備的重量為709kg，所以選用起重在0.5-2.0噸之間的電動單軌吊車梁。單軌吊車梁配置電動葫蘆。即可垂直起舉設備，也能水平運移。其運動軌跡取決于吊車梁的布置。采用U形布置形式。

根據起重量，跨度，起升高度選用DX型電動單梁懸掛起重機?？缍?.25-16m，起升高度12m，大車電機運行速度20m/s，型號2DY12-4配套電動葫蘆型號CD1。精確的跨度15.5m，長17.5m，最大輪壓0.98噸總重1.69噸，CD1 1-12D電動葫蘆。D=7.4m主要尺寸長954-974m重量1.98噸。

四、泵房高度

泵房使用半地下式建造，泵房的高度在有吊車起重時，高度

第三章 水廠的平面布置 第一節 水廠的平面布置要求 布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管渠的長度，并便于操作管理。但各構筑物之間應留處必要的施工和檢修間距和管道地位； 2 充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費用； 各構筑物之間連接管應簡單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。此外，有時也需要設置必要的超越管道，以便某一構筑物停產檢修時，為保證必須供應的水量采取應急措施； 建筑物布置應注意朝向和風向； 有條件時最好把生產區和生活區分開，盡量避免非生產人員在生產區通行和逗留，以確保生產安全； 對分期建造的工程，既要考慮近期的完整性，又要考慮遠期工程建成后整體布局的合理性。還應該考慮分期施工方便。水廠平面布置的內容包括：各構筑物的平面定位，各種管道（處理工藝用的原水管、加藥管、加氯管、排泥管；水廠自用水管、產區排水管、雨水管等），閥門及配件布置，廠區道路、圍墻、綠化等。

第二節 基本設計標準

主要車行道的寬度，單車道為5m，并應有回車道；人行道的寬度為1.5-2.0m； 車行道轉彎半徑為5m；

城鎮水廠或設在工廠區外的工業企業自備水廠周圍，應設置圍墻，其高度采用2.0m。第三節 水廠管線 1 給水管線

原水管線，采用鋼管，設1根； 生產管線，管線埋地1m以下；

清水管線，兩座清水池之間有聯絡管線，池底相同； 超越管線，超越濾池。2 排水管線

排除廠內地面雨水；排除廠內生產廢水；排除辦公室、食堂、浴室、宿舍等的生活污水。3 電纜溝

集中式電纜溝方式，上做蓋板，深度為1.0米，寬度為0.8米，溝底有底坡，以利積水排出。4 加藥管線

淺溝敷設，上做蓋板，管材為塑料管，以防止腐蝕。5 泥水管線

管線埋地1m以下。

本工程在原有水廠基礎上進行擴建，整個廠區在總平面布局上做到功能區分明確，分為生活區、生產區、污泥處理區。廠區交通流線清楚流暢，主干道貫穿東西。新建構筑物包括取水泵房及配電，二級泵房及配電，變電間，清水池，機械攪拌澄清池，清水池，普通快濾池，加氯間，機修車間管配件堆放場，綜合樓，化驗室，傳達室等。各單體構筑物在建筑風格上做到清新明快，既保持原有水廠的園林風味，又體現了現代水廠的流暢簡潔的氣派。水廠的工藝流程采用直線型布置，管線力求簡短，廠區內水配以草地、樹木等綠化。

水廠總占地面積48.5公頃，因地制宜并考慮到遠期發展?？偲矫鎴D中，綠化面積約占20％，附屬面積約占總面積的25％。第四節 水廠的高程布置

廠的工藝流程布置，使水廠布置的基本內容，由于廠址地形和進出水管方向等的不同，流程布置可以有各種方案，但必須考慮以下布置原則：

1流程力求簡短，避免迂回重復，是凈水過程中的水頭損失最小。構筑物盡量靠近，便于操作管理和聯系活動。水流方向要順，并考慮施工、檢修的方便，避免過多的立體交叉。2盡量適應地形，因地制宜地考慮流程，力求減少土方石量。地形自然坡度較大時，應盡量順等高線布置，在不得已的情況下，才做臺階式布置。充分利用地形，力求實現各處理構筑物間的重力流銜接（盡量避免中途加壓）以及各構筑物的重力排泥或放空。

3注意構筑物朝向：經水廠一般無朝向要求，但如濾池的操作廊、二級泵房、加藥間、檢修間、辦公樓則有朝向的要求，尤其是散發大量熱量的二級泵房對朝向和通風的要求，更應注意，布置時應符合當地最佳方位。加藥間、加氯間、藥劑倉庫等，盡可能設在水廠主導風向的下風方向，泵房及其他建筑物，盡量布置成南北方向。

設計中采用直線型。直線型最常見的布置方式，從進水到出水整個流程呈直線，這種布置方式，生產聯系管線段，管理方便，有利于日后水廠發展 在處理工藝流程中，各構筑物之間水流應為重力流。兩構筑物之間水面差即為流程中的水頭損失，包括構筑物本身，連接管道，計量設備等水頭損失在內。水頭損失應通過取值估算確定，并留有空地。

生活輔助建筑物面積應按水廠管理體制、人員編制和當地建筑標準確定。生產輔助建筑物面積根據水廠規模、工藝流程和當地的具體情況而定。各構筑物高程見表3.1

表3.1

構筑物高程

構筑物名稱 頂標高(m)水面標高（m）底標高(m)一級泵站 1706.00 1693.80 機械攪拌澄清池 1703.30 1703.00 1696.70 普通快濾池 1702.40 1702.10 1700.00 清水池 1700.50 1700.00 1696.00 吸水井 1700.00 1699.50 1695.00 二級泵站 1703.00 1697.00

凈水廠構筑物見表3.2

表3.2

凈水廠構筑物

第四章 排泥水處理 第一節 處理對象

凈水廠污泥處理對象主要是濾池的沖洗廢水和機械攪拌澄清池的排泥水。其成分一般為原水中的懸浮物質和部分溶解物質以及在凈水過程中投加的各種藥劑。第二節 處理工序

排泥水處理系統通常包括調節、濃縮、脫水以及泥餅處置等工序。調節：為了使排泥水處理構筑物均衡運行以及水質的相對穩定，一般在濃縮前需設置調節池。凈水廠濾池的沖洗廢水和沉淀池排泥水都是間歇排放，其量和質都不穩定，設置調節池可使后續設施負荷均勻，有利于濃縮池的正常運行。通常把接納濾池沖洗廢水的調節池稱為排水池，接納沉淀池排泥水的稱為排泥池。

濃縮：凈水廠排泥的含固率一般很低，僅在0.05%-0.5%左右,因此需進行濃縮處理.濃縮的目的是提高污泥濃度,縮小污泥體積,以減少后續處理設備的能力,如縮小脫水機的處理規模等。當采用泥水自然干化時間，節約用地面積。當采用機械脫水時，供給的污泥濃度有一定要求，也需要對排泥水進行濃縮處理。

含水率高的排泥水濃縮較為困難，為了提高泥水的濃縮性，投加絮凝劑、酸或設置二級濃縮。

平衡：當原水濁度及處理水量變化時，凈水廠排泥量和含固率也會作相應調整。為了均衡脫水機的運行要求，宜在濃縮池后設置一定容量的平衡池。設置平衡池還可以滿足原水濁度大于設計值時起到緩沖和貯存濃縮污泥的作用。

脫水：濃縮后的濃縮污泥需經脫水處理，以進一步降低含水率，減小體積，便于搬運和最后處理。當采用機械方法進行污泥脫水處理時，還需投加石灰或高分子絮凝劑。泥餅及分離液處置：脫水后的泥餅可以外運作為低洼地的填埋土、垃圾場的覆蓋土或作為建筑材料的原料或摻加料等。泥餅的成分應滿足相應的環境質量標準。排泥水在濃縮過程中將產生上清液，在脫水過程中將產生分離液。當上清液水質符合排放水域的排放標準時，可直接排放；當水質滿足要求時也可考慮回液，本設計將排放水回用。

第二部分 計算書

第一章 岸邊式取水構筑物 第一節 設計主要資料

一、取水量

Q=41250m3/d=0.477 m3/s(按遠期考慮)

二、河流水位

設計取北川河為取水水源

北川河河流水水位、流速、流量資料見表1.1

表1.1

北川河河流水水位、流速、流量資料

水位

水面標高（m）流

速（m/s）流

量（m3/s）設計頻率 保證率

最高水位 1698.0 4.5 350 1%

最低水位 1694.0 0.9 12 97% 常水位 1695.5 2.8 67

河流水經岸邊式取水構筑物裝有格柵的進水口進水，集水間與泵房合建。第二節 集水間計算

一、格柵進水口

進水口裝有粗格柵，進水口流速采用

柵條采用扁鋼，厚度10mm，柵條凈距采用50mm

粗格柵阻塞系數采用

柵條引起的面積減少系數

進水口面積

設置進水口四個，每個進水口尺寸B×H=1000mm×1000mm 格柵采用給排水標準圖集S321-1,型號6。格柵尺寸為B×H=1100mm×1100mm,柵條間孔數為15孔，柵條根數為16根，有效面積為0.84m2。

二、格網進水口

格網設在進水間內，用以攔截水中細小的漂浮物。

用平板格網，過網流速采用v1=0.3m/s;網眼尺寸采用5×5mm;網絲直徑d=2mm。格網面積減少系數

格網阻塞系數采用k2=0.5,水流收縮系數采用ε=0.8。進水口面積

設置進水口四個，每個進水口尺寸B×H=2000mm×1000mm 格網采用給排水標準圖集S321-5，C10型，格網尺寸為B×H=2130mm×1130mm,有效面積為1.39 m2。

三、集水間平面尺寸

集水間分為四個獨立分格，在分格墻上設置連通管和閥門，根據進水間內閥門和平板格網的尺寸，水泵吸水管的直徑和布置，檢修清洗和使水流均勻平穩等要求，決定進水室和吸水室的寬度各為1.5m，集水間長寬的凈尺寸為14.9×33m。(其中隔墻0.3m)

第三節 泵站計算

一、取水水泵選配及一級泵站工藝布置

（一）揚程計算

式中

——最低水面到凈水廠處理構筑物的高度；

——富余水頭損失；

——吸水管水頭損失；

——輸水管水頭損失。

（二）選泵

根據揚程和設計水量確定水泵，選用300s12型水泵4臺。（三用一備，其中一臺為 期增加）

水泵詳細見表1.2和表1.3

表1.2

水泵性能 型號 流量(m3/h)揚程(m)轉速

(r/min)軸功率

(kw/h)電動機 效率 汽蝕余量

型號 功率(kw/h)

300s12 612 14.5 1450 30.2 Y225S-4 37 80 5.5

表1.3

水泵安裝尺寸(帶底座)型號 電動機尺寸（mm）底座尺寸（mm）

L4 h H L1 L2 L3 b b1 300s12 820 530 225 1520 280 990 730 730 E(mm)H2(mm)L(mm)出口錐管法蘭尺寸(mm)

DN3 D03 D3 n3-d3 300 635 1789 300 395 435 12--22

配套：底閥1個，止回閥1個，吐出錐管1個，鉤扳手1個；

水泵經校核符合流量和揚程的要求；

其他各尺寸都和前面所選泵相同給泵留相應的空間。

（三）水泵機組的布置

水泵機組的布置是泵房布置的重要內容,他決定泵房建筑面積的大小.機組的間距以不能妨礙操作和維修的需要為原則。

一級泵房有3臺水泵及1臺遠期預留泵的空間,4臺泵的尺寸為L=1789mm,B =730mm 因300s—12型泵是側向進水和側向出水的水泵,所以采用橫向排列.橫向排列可能要增加加泵房的長度,但跨度小,進出水管順直,水力條件好,可減少水頭損失,省電費。水泵凸出部分到墻壁的凈距：

實際需大于2m，實際取2.0m 出水側水泵基礎與墻壁的凈距 選用一個止回閥

選用一個閘閥

但 是水泵出水側管理操作的要道，實際 =2.04m 進水側水泵基礎與墻壁的凈距

此處安裝一個閘閥,同出水管L=0.51m,但 不得小于1m，實際 =3.2m

電動機凸出部分與配電設備的凈距,應保證電動機轉子檢修時能拆卸,并保持一定的距離

實際水泵基礎之間的凈距

（五）水泵房的尺寸

選用長方形的泵房

起重設備的選型和布置：

因泵房重最重物體的重量為800kg，且在0.5t—2.0t之間。所以采用電動單軌吊車梁，采用u形布置方式。

選用DX型電動單梁懸掛起重機：

（六）泵房高度計算

采用自灌式引水方式，所以其泵軸心低于吸水井的最低水位。

泵房使用半地下式建造，泵房的高度在有吊車起重設備時，其高度

（七）管道計算

吸水管:流速為1.05m/s,管徑DN400mm,用鑄鐵管,L=2.8m;出水管:流速為3.89m/s,管徑DN350mm,用鋼管,L=2.5m;四條出水管并聯后，出水總管為DN500mm，流速為2.43m/s。

第二章 混凝設施

第一節 藥劑配制投加設備

一、溶液池和溶解池計算

（一）設計參數

水廠日產水量Q=25000m3/d，水廠自用水系數10%；

設計水量Q=27500m3/d=0.318m3/s；

混凝劑采用三氯化鐵

凈水處理混凝劑投加量參考資料見表2.1

表2.1

凈水處理混凝劑投加量參考資料

250 500 1000 硫酸鋁 20 26 33 41 三氯化鐵 12 16 20 27 堿式氯化鐵 5 9 13 19

根據表3-1中三氯化鐵的投加量參考數據，繪制三氯化鐵的投加量和所處理水的渾濁度關系曲線。

圖2.1

三氯化鐵的投加量和渾濁度關系曲線

根據圖2.1可知，最大投加量u=33mg/L； 藥溶液的濃度b=10%； 混凝劑每日投配次數n=3。

（二）設計計算

溶液池 溶液池容積 W1=

=

設計取溶液池容積為3.0 溶液池設置兩個，交替使用。形狀采用矩形，其有效尺寸為B×L×H=2.5m×2.0m×0.8m，其中包括超高0.2m。

解池

溶解池容積占溶液池的30﹪ 溶解池容積

W2=0.3 W1=0.3×3.0= 0.93 設計取溶解池容積為0.9 溶解池設置兩個，交替使用。

形狀采用矩形，其有效尺寸為B×L×H=2.0m×1.2m×0.65m，其中包括超高0.2m。溶解池的放水時間采用t=10min，則放水流量 q0

查水力計算表

放水管管徑d0=25mm，相應流速v0=3.06m/s； 溶解池底部設管徑d=100mm的排渣管一根。3 投藥管

投藥管流量：

q=

= 溶

查水力計算表

設計取管徑d0=20mm，相應流速v0=0.23m/s。

（三）壓縮空氣攪拌 1 設計參數

空氣供給強度：溶解池9L/s?㎡，溶液池4 L/s?㎡ 空氣管流速：12 m/s 孔眼流速：25 m/s 孔眼直徑：4mm 支管間距：450mm 藥池平面尺寸：溶解池3.15㎡，溶液池7.2㎡ 空氣管長度為20m，其上共有90°彎頭7個 2 設計計算 ①需用空氣量

式中

n——藥池個數，溶解池設置兩個；

F——池面積，㎡；

q——空氣供給強度，L/s?㎡。溶解池

藥池平面面積

需用空氣

其中

溶液池

藥池平面面積

需用空氣量

其中

總需用空氣量

②選配機組

選用SSR100型羅茨鼓風機兩臺，一用一備，風量5.44 m3/min，風壓為19.6kpa，所需軸功率3.10kw，所配電動機功率4.0kw。③空氣管流速

式中

Q——供給空氣量，m3/min； P——鼓風機壓力，Mpa；

d——空氣管管徑，m,此處選用d=100mm；

④空氣管的壓力損失h 沿程壓力損失

局部壓力損失

式中

L——空氣管長度，m；

G——管內空氣質量流量，；

——空氣密度，kg/m3；

——供給空氣量，m3/min；

——阻力系數；

d——空氣管直徑，mm； ζ——局部損失阻力系數； v——空氣流速，m/s；

當溫度為0℃，壓力為9.8×104+1.96×104=1.176×105時，查表2.3知空氣密度ρ=1.51，則

據此查表2.3得β=1.16

5個90°彎頭的局部阻力系數。

故得空氣管中總的壓力損失為

⑤空氣分配管的孔眼數 孔眼直徑采用d0=4mm;單孔面積;

孔眼流速采用v0=20m/s;所需孔眼總數

用壓縮空氣調制藥液的溶解池見圖2.2

圖2.2

壓縮空氣調制藥液的溶解池（單位mm）

表2.2

空氣密度（干空氣密度以kg/m3計）

壓力

（kpa）

溫度

-30-20-10 0 +10 +20 +30 +40 9.8065×104 1.406 1.350 1.299 1.251 1.207 1.166 1.128 1.058 1.9613×105 2.812 2.701 2.589 2.583 2.414 2.332 2.555 2.115 3.9226×105 5.624 5.402 5.196 5.006 4.829 4.604 4.510 4.232 5.8839×105 8.436 8.102 7.794 7.509 7.244 6.996 6.765 6.346 7.8452×105 11.25 10.80 10.39 10.01 9.658 9.328 9.020 8.464 9.8065×105 14.06 13.50 12.99 12.51 12.07 11.66 11.28 10.58

表2.3

根據G值確定的阻力系數

G（kg/h）Β G（kg/h）β 10 2.03 400 1.18 15 1.92 650 1.10 25 1.78 1000 1.03 40 1.68 1500 0.97 65 1.54 2000 0.90 100 1.45 4000 0.84 150 1.36 6500 0.78 250 1.26

（四）投藥泵

設計采用計量泵投加

根據投藥管流量 進行選泵。

選用三臺J-ZM250/4.0型隔膜計量泵，一臺備用。性能見表2.4

表2.4

隔膜計量泵性能 型號 流量 L/h 排出壓力 Mpa 泵速

次/min 電動機功率 kw 凈出口直徑 mm 重量 kg J-ZM250/4.0 250 2.0-4.0 126 1.5 20 240

加藥間布置見圖2.3和圖2.4

圖2.3

加藥間布置圖（單位m）

圖2.4

加藥間流程圖

（五）混合設施 1 混合方式

設計采用靜態混合器混合。

靜態混合器的水頭損失一般小于0.5m，根據水頭損失計算公式

式中

H——水頭損失（m）

Q——處理水量（）

D——管道直徑（m）

N——混合單元（個）

設計中取d=0.5m,處理水量Q=318m3/s，經計算，當h=0.5時，n=2個單元。選DN500內裝2個混合單元的靜態混合器，加藥點設于靠近水流方向的第一個混合單元，投藥管插入管徑的1/3處，且投藥管上多處開孔，使藥液均勻分布。選擇管式靜態混合器規格JT-500型。

管式靜態混合器尺寸見表2.5 表2.5

混合器尺寸 公稱直徑 mm 管外徑 mm 法蘭盤外徑 mm 長度 mm 重量 kg 500 518 670 1950 103

圖2.5 管式靜態混合器

第三章 機械攪拌澄清池計算

其特點是利用機械攪拌澄清池的提升作用來完成泥渣回流核接觸反應，加藥混合后進入第一反應室，與幾倍于原水的循環泥渣在葉片的攪動下進行接觸反應。然后經葉輪提升到第二反應室繼續反應以結成大的顆粒，再經導流室進入分離室沉淀分離。第一節 第二反應室 凈產水能力為

采用2個池來計算則每池的流量 ,二反應室計算流量一般為出水流量的4倍..設第二反應室內導流板截面積,u =0.06 則第二反應區截面積為：

第二反應區內徑：

取第二反應室直徑 =4.10m,反應室壁厚

式中

H ——第二反應區高度，m

——第二絮凝室內水的停留時間，考慮構造布置選用

第二節 導流室

導流室中導流板截面積: 導流室面積: 導流室直徑:

取導流室 導流室壁厚.導流室出口流速: ,出口面積: 則出口截面寬: 出口垂直高度: 第三節 分離室

分離區上升流速取 ,分離室面積：。池總面積：

池的直徑：

圖3.1

澄清池各部分直徑

第四節 池深計算

池中停留時間T設為1.2h。有效容積：

考慮增加3%的結構容積：，取池超高。設池直壁高：。池直壁部分的容積：。

池斜壁高度

由于

澄清池半徑

澄清池底部半徑

由于

可得三元一次方程

代入數據

求解。

池圓臺斜邊傾角45，則池底部直徑。

本池池底采用球殼式結構，取球冠高。球的半徑：。球冠體積：

池實際容積：。實際總停留時間：

池總高：

圖3.2

澄清池池高

第五節 配水三角槽

三角槽內流速

三角槽斷面面積

考慮今后水量的增加，三角槽斷面選用：高0.75m，底0.75m

三角槽的縫隙流速

縫寬

取2cm

圖3.3

配水三角槽計算圖（單位m）第六節 第一反應室

第一反應室上端直徑為：

第一反應室高：

傘形板下端圓柱直徑為：

式中

H8——傘形板下檐圓柱體高度

H10——傘形板離池底高度

H9——傘形板錐部高度

圖3.4

澄清池池體計算圖（單位m）

第七節 容積計算

式中

V1——第一反應區容積

V2——第二反應區加導流區容積

V3——分離區容積

則實際容積比：

二反應室：一反應室：分離室=71.26：141.91：474.83=1：1.99：6.66

比例滿足設計規范。第八節 進水系統

進水管選用

出水管選用，第九節 集水系統

本池因池徑較小部水均勻性本身能達到要求。采用沿外圓周外側作環行集水槽形式，按孔口出水方式，出水水質，小型的采用鋼絲網水泥，結構較多，也有采用塑料制作的，但后者變形大，老化快，造價高，故采用不多。國外剛制的較多，由于防銹工作量大，故每年要維修孔。

一、穿孔環形集水槽

（一）環形集水槽中心線位置

根據經驗取中心線直徑 所包面積等于出水部分面積的45%

經計算

集水槽斷面取水量超載系數1.5 集水槽流量

槽寬

取0.4m 槽內起點水深：0.75×0.4=0.3m 槽內終點水深：1.25×0.4=0.5m

（二）孔眼

設計采用集水槽孔自由出流，孔前水位0.05m 孔眼總面積

孔眼直徑采用25mm, 單孔面積4.91 孔眼總數

槽兩側各設一排孔眼，位于槽下200mm處 孔距

工程上采取0.15m

圖3.5

環形集水槽計算圖（單位 mm）

二、總出水槽 設計流量，槽寬

總出水槽按矩形渠道計算，槽內水流流速，槽坡降0.02m。槽內流速：0.9

槽內起點水深：0.41m 槽內終點水深：0.43m 設計取用槽內起點水深為0.4m終點為0.45m，超高0.3m，h=0.45+0.3=0.75m 第十節 污泥濃縮斗

泥斗總容積根據經驗按池總容積的1%考慮

分設3斗，每斗

根據構造選定濃縮斗體積 上底：

下底：

高：1.6m 則泥斗實際容積 三個污泥斗實際容積

設100mm排泥管

第十一節

攪拌設備計算

一、提升葉輪

（一）葉輪外徑

取葉輪外徑為第二絮凝室內徑的70%，d1=0.7D =0.7×4.1=2.87m 取3m

（二）葉輪轉速

葉輪外緣的線速度采用，則

（三）葉輪的比轉速

葉輪的提升水量取Q’=5Q=5×0.159=0.795 葉輪的提升水頭取 H=0.1m

（四）葉輪內徑 當 =175 時，/ =2 = /2=3/2=1.5 m

（五）葉輪出口寬度

（m）

式中

Q’——葉輪提升水量，即0.61

K——系數，為 3.0

n——葉輪最大轉速，10r/min。

二、攪拌葉片

（一）攪拌葉片組外緣直徑

其外緣線速度采用

v =1.0 m/s，則

（二）葉片高度和寬度

葉片高度h取第一絮凝室高度 的1/3，即h= H /3 =2.3/3 0.8m 葉片寬度，取0.3m

（三）攪拌葉片數

取葉片總面積為第一絮凝室平均縱剖面積的8%，則（片）

第一絮凝室平均縱剖面積

片

取Z=10片

攪拌葉片總面積= =

占第一絮凝室平均縱剖面面積的百分數=，計算結果符合要求。攪拌葉片和葉輪的提升葉片均裝10片，按徑向布置

圖3.6

攪拌設備（單位mm）

三、電動機效率

電動機功率應按葉輪提升功率和葉片攪拌功率確定。

（一）提升葉輪所消耗功率

（KW）式中

——水的容重，因含泥較多，故采用1100kg/m3；

η——葉輪效率，取0.5；

H ——提升水頭，m，取0.11m。

KW

（二）攪拌葉片所需功率

（KW）式中

C——系數，一般采用0.5；

——水的容重，采用1100kg/m3;

h——攪拌葉片長度，m；

Z——攪拌葉片數；

g——重力加速度，9.8m/s2；

r1——攪拌葉片組的內緣半徑，為0.8m； r2——攪拌葉片組的外緣半徑，為0.8m；

ω——葉輪角速度，rad/s，ω=(rad/s)。

KW

（三）攪拌器軸功率

N = N +N = 1.89+0.33 =2.22KW

（四）電動機功率

電動機功率：采用自鎖蝸桿

電磁調速電動機效率為0.8，三角皮帶傳動效率為0.96，蝸輪減速器效率為0.7，軸承效率為0.9，則總效率為前面所有效率相乘既0.48

KW

表3.1

攪拌機性能比較 標準代號 參數 S77

4（一）S774

（二）S774

（三）S774

（四）S774

（五）S774

（六）S774

（七）葉

輪 直徑（m）2 2 2.5 2.2 3.5 3.5 4.5 轉

速（r/min）4.8-14.5 48-14.5 3.8-11.4 3.8-17.4 2.86-8.57 2.86-8.57 2.07-6.22 外緣線速（㎜）0.5-1.5 0.5-1.5 0-5-1.5 0.5-1.5 0.5-1.5 0.5-1.5 0.5-1.5 開度（㎜）0-110 0-170 0-175 0-240 0-230 0.-290 0-300 攪拌槳外緣線速（m/s）0.3-1.0 0.3-1.0 0.3-1.0 0.3-1.0 0.3-1.0 0.3-1.0 0.3-1.0 電動機 型號 JZT32-4 JZT32-4 JZT41-4 JZT41-4 JZT42-4 JZT42-4 JZT51-4 功率（KW）3 3 4 4 5.5 5.5 7.5 轉速（r/min）120-1200 120-1200 120-1200 120-1200 1.2-1200 1.2-1200 120-1200 速

比 皮帶減速器 1.2 1.2 1.57 1.57 2 2 2.68 蝸輪減速器 69 69 67 67 70 70 72 總速比 82.8 82.8 105.2 105.2 140 140 192.96 重

量（kg）1900 1900 2255 2260 3828 3828 6750

本機械攪拌澄清池的攪拌機同S774

（三）型。

第四章 普通快濾池計算 第一節 設計參數 設計水量：

設計數據：濾速，沖洗時間30min，有效歷時6min。第二節 沖洗強度

設計沖洗強度按經驗公式計算

式中

——濾料平均粒徑

e ——濾料層最大膨脹率，取 ﹪

v ——水的運動粘滯系數，設計所在地平均水溫約15℃，取

設計使用的石英砂濾料有效直徑為，與之對應的濾料不均勻系數

表4.1 石英砂篩分結果資料 篩號 篩孔（mm）篩的校準孔徑(mm)剩在篩上的砂量(g)經過該號篩的砂重

重量（g）百分數% 12 1.68 1.51 0.4 1.41 1.23 9.3 1.19 1.01 13.8 18 1.00 0.32 15.2 25 0.71 0.64 21.1 35 0.50 0.49 30.5 60 0.25 0.24 8.6

0.117 0.17 2.1

經計算沖洗強度

第三節 濾池面積及尺寸

工作時間24小時，沖洗周期：24小時 濾池面積：

采用濾池兩座，每座設四格，采取雙排布置，每個濾池的單格面積為23.88 采用濾池尺寸為：

濾池長寬比為：

單格沖洗流量

第四節 濾池高度

支承高度：

濾料層高：

砂面上水深：

超高：

濾池總高：

第五節 配水系統一、干管

干管始端流速為：1.5m/s 干管流量。采用管徑為400mm 干管埋入池底，頂部設濾頭或開孔。

二、支管

支管中心間距：采用

每池支管數：

每根入口流量：

采用管徑：50mm 支管始端流速為：3.38m/s

三、孔眼布置

支管孔眼總面積與濾池面積之比k采用0.25% 孔眼總面積：

采用孔眼直徑：12mm 每個孔眼面積：113 孔眼數： 個

每根支管孔眼數： 12個 支管孔眼布置設二排與垂線45 夾角向下交錯排列。每根支管長度：

孔眼中心距

孔眼的平均流速

D．復算配水系統

支管長度與直徑之比不大于60：

第六節 洗砂排水槽

洗砂排水槽中心距采用2.2m。排水槽根數為2根。排水槽長度為5.5m。每槽排水量

采用半圓形標準斷面： 槽中流速采用0.6 槽斷面尺寸：

圖4.1 排水槽布置圖（單位mm）

排水槽底厚采用0.05m。砂層最大膨脹率e=50%。砂層厚度：H2=0.7m。洗砂排水槽頂距砂面高度

洗砂排水槽總平面積：

復算排水槽總面積與濾池面積之比為0.214小于0.25，符合要求。第七節 濾池各種管渠計算

一、進水

總水量為0.318，由DN500mm管分兩條總進水管,每條進水管流量為0.159，管徑為DN400mm, 管中流速為1.26m/s。

二、沖洗水

每座濾池沖洗水總流量為0.288，采用管徑DN300mm，管中流速為4.07m/s

三、清水

清水總流量為進水總流量既0.318，采用管徑DN400mm，管中流速為1.26m/s。

四、排水

排水流量同沖洗水流量，排水渠斷面采用寬0.75m，渠中水深1.35 m； 采用排水管的管徑為DN500m，總排水管的管徑為650mm。第八節 沖洗水泵

一、水泵到濾池間沖洗管道水頭損失 管道流量

管徑

管長取40m 進行水力計算

1000i=15.5

二、配水系統水頭損失 根據經驗公式

三、承托層水頭損失 支承高度：

四、濾料層水頭損失

式中

濾料密度，取2.65

水密度，1

濾料層膨脹前孔隙率，取0.41

五、提升水頭 取

水泵揚程

采用S型雙吸離心泵，型號為350S-26A，流量1264，揚程15.70m。

第五章

消毒處理

氯是目前國內外應用最廣的消毒劑，除消毒外還起氧化作用，加氯消毒操作簡單 價格便宜，且在管網中有持續消毒殺菌作用。第一節 加氯設計

設計水量Q=27500m3/d=0.318m3/s 采用濾后加氯消毒 最大投加量a=2mg/L 倉庫儲量按一個月(30天)計算 第二節 加濾量計算 加濾量

q=0.001aQ=0.001×2×1146=2.30kg/h 倉庫儲氯量 G=30×24×2.3=1656k 加氯設備應包括自動加氯機、氯瓶和自動檢測與控制裝置等 自動加氯機選擇：采用IJ-Ⅱ型轉子加氯機2臺，1用1備，每臺加氯機的加氯量為：2-10kg/h,加氯機的外型尺寸為：寬×高=3300mm×370mm,加氯機安裝在墻上，安裝高度在地面以上1.5m，兩臺加氯機之間的凈距為0.8m。

氯瓶：采用容量為500kg的氯瓶，氯瓶的外形尺寸為：外徑600mm,瓶高1800mm。采用4個氯瓶，使用周期為30天。

加氯控制：根據余氯值，采用計算機進行自動投氯量。第三節 加氯間和氯庫

加氯間是安置加氯設備的操作間，氯庫是儲備氯瓶的倉庫。采用加氯間與氯庫合建的方式，中間用墻隔開，但應留有供人通行的小門。加氯間平面尺寸為5×5m,氯庫平面尺寸為12.5m×10m。

加氯間在設計時應注意：

氯瓶中氯氣氣化時，會吸收氧量，一般采用自來水噴淋在氯瓶上，以供給熱量，設計中，在氯庫內設置DN25mm的自來水管，位于氯瓶上方，幫助液氯氣化。在氯庫和加氯間內，安裝排風扇，設在墻的下方，同時安裝測定氯氣濃度的儀表和報警裝置。

氯庫間應設漏氯吸收裝置。該裝置與報警裝置和排風扇互成體系，以防止氯氣泄漏時，造成嚴重的事故。

為搬運氯瓶方便，氯庫內設CD1—6D單軌電葫蘆一個，軌道在氯瓶的正上方，軌道通往氯庫大門外。

圖5.1 加氯間平面布置圖（單位m）

第六章 清水池計算

經過處理后的水進入清水池，清水池可以調節水量的變化并儲存消防用水。此外，在清水池內有利于消毒劑與水充分接觸反應，提高消毒效果。第一節 清水池有效容積

設計水量Q=27500m3/d=0.318m3/s

清水池有效容積，包括調節容積、消防容積和水廠自用水量的調節量，水池的總有效溶劑 V=KQ K—經驗系數 一般10—20%，取K=20%.V=0.2 2.75 104=5500m3，清水池共設2座，則每座清水池有效容積V1=V/2=2750m3 第二節 清水池的平面尺寸

每座清水池的面積A=V1/h 設計取有效水深h=4.0m

A=2750/4=687.5m2

取清水池寬度B=20m 則長度L=A/B=678.5/20=34.37m

取清水池長度L=35m 清水池超高

h1=0.5m

則清水池總高度 H=h1+h=4.0+0.5=4.5m 第三節 管道系統一、進水管 選用DN450mm 根據水力計算

二、出水管 選用DN450mm 根據水力計算

第四節 清水池布置

一、導流墻

在清水池內設置導流墻，以防止池內出現死角，保證氯與水的接觸時間不少于30min，每座清水池內的導流墻設置4條，間距4.0m，將清水池分隔成五格。

二、檢修孔

在清水池頂部設圓形檢修孔3個，直徑為1200mm。

三、通氣管

為了使清水池空氣流通，保證水質新鮮，通氣孔共設20個，每格4個，通氣管徑為200mm，通氣管伸出地面高度高低落錯，便于空氣流通。

第七章 送水泵站 第一節 流量計算

二級泵房的設計流量應等于最高日最高時的水量。Q=41250m3/d=0.477 m3/s 第二節 揚程計算

水廠出廠水壓為≥0.35mpa：

第三節 選泵

根據揚程和設計水量確定水泵，選用250s65離心泵4臺（三用一備，其中一臺為遠期增加）。

表7.1 水泵性能 型號 流量(m3/h)揚程(m)轉速

(r/min)軸功率

(kw/h)電動機 效率 汽蝕余量

型號 功率(kw/h)

250s65 612 56 1450 129.6 Y315MI-4 132 72 3

表7.2 水泵安裝尺寸(帶底座)型號 電動機尺寸（mm）底座尺寸（mm）

L4 h H L1 L2 L3 b b1 b3 250s65 1340 865 315 1844 250 1200 600 610 760 E(mm)H2(mm)L(mm)出口錐管法蘭尺寸(mm)

DN3 D03 D3 n3-d3 500 600 2400 150 240 285 8--23

成套供應范圍: 電動機1臺,底閥1臺,閘閥1臺,止回閥1臺,吐出錐管1臺,鉤扳手1個 水泵經校核符合流量和揚程的要求 第四節 二級泵房的布置

水泵機組的排列是泵房布置的重要內容,機組的間距以不能妨礙操作和維修的需要為原則.因二級泵房的泵選用的是s型雙吸臥式離心泵,所以用橫向排列.橫向排列可能要適當曾加泵房的長度但是,跨度較小,特別是進出水管順直,水力條件好,可減少水力損失.故廣泛采用,因水泵較多采用橫向雙行布置.橫向排列的各部分尺寸應符合下列要求: 泵凸出部分到墻壁的凈距

實際需大于2m，實際取3.0m 出水側水泵基礎與墻壁的凈距 選用

但 是水泵出水側管理操作的要道實際 =4.24m 進水側水泵基礎與墻壁的凈距

此處安裝一個閘閥,同出水管L=0.42m,但 不得小于1m所以 =3.0m 電動機凸出部分與配電設備的凈距,應保證電動機轉子檢修時能拆卸,并保持一定的距離

實際水泵基礎之間的凈距

水泵房的尺寸：

第五節 起重設備選擇

因泵房采用的是雙排橫向布置，所以要用橋式行車，泵房中最重物體為900kg，在加上電動葫蘆的重量要超出1t。所以選用DL型電動單梁橋式起重機，起重量為2t。操縱形式為操縱室控制。

第六節 泵房高度計算

泵房采用半地下式建造，泵房的高度在有吊車起重設備時，其高度

第七節 管道計算

吸水管：流速為3.89m/s，管徑DN350mm，用鑄鐵管L=4.0m;出水管：流速為1.05m/s，管徑DN400mm，用鋼管L=0.9m;四條出水管并聯后，出水總管為DN500mm，流速為2.43m/s。

第八章 給水處理廠的總體布置 第一節平面布置

一、地表水廠的組成

1生產構筑物：直接與生產有關的構筑物，如靜態混合器，機械攪拌澄清池，普通快濾池，清水池，加藥間，加氯間，二級泵房，藥庫等。

2輔助及附屬建筑物：為生產服務所需要的建筑物，分為生產和生活輔助設施，生產輔助設施包括化驗室，變配電間，機修車間，管配件堆放場，綜合樓，生活輔助設施包括傳達室。3各類管道：廠區管道包括生產管道，廠區排水管道及排雨水管，加藥管等。4其他設施：道路，綠化照明，圍墻及大門等。

二、平面布置

（一）平面布置要求

1布置緊湊，以減少水廠占地和連接管長度；但各構筑物間應留出必要的施工檢修的窨和管道位置；

2充分利用地形，力求挖填方平衡減少土石方量。

3各構筑物間的連接管簡單、短捷，盡量減少交叉，并考慮施工檢離心方便。此外應設置必要的超越管。

4沉淀池排泥及濾池沖洗廢水排除方便，重力排泥，污泥調節池和污泥平衡池加入潛伏泵幫助排泥。

5建筑物布置應注意朝向和風向，加氯間和污泥處理部分應設在遠風點，生活區應設在近風點。

6將生產區和生活區分開。

（二）平面布置

按功能，將水廠分為以下三區

1生產區：除系統流程布置要求外，還對輔助性生產構筑物進行合理安排。加藥間應盡量靠近投加點，以般可設在附澄清池附近，形成相對完整的加藥區。

2生活區：將配電間，機修車間，管配件堆放場，綜合樓組合在一個區內，布置水廠進門附近。

3污泥處理區：將污泥處理構筑物組合在一個區內，靠近生產區，兩區用道路隔開。

（三）廠區道路布置

1車行道布置: 一般為單車道，寬度為5米，布置成環狀，以便車輛回程。

2步行道布置： 加藥間、加氯間、藥庫與絮凝池之間設步行道聯系，綜合樓等無物品器材運輸的建筑物之間，設步行道與車行道聯系，寬度一般為1.5-2.0米。

3車行道采用瀝青路面，步行道采用鋪砌預制混凝土板磚或地磚。

（四）綠化布置

1綠地：在空地以及道路的交叉附近預留擴建場地，修建草坪。

2花壇：在辦公樓前布置花壇。

3綠帶：利用道路與構筑物間的帶狀空的進行綠化，沿道路一側進行綠化，綠帶以草皮為主，靠路一側植綠籬，鄰靠構筑物一側栽種花木或灌木，草地中栽種一些花卉。

4圍墻采用1米的高綠籬。

三、高程布置

在處理工藝流程中，各處理構筑物之間水流為重力流，包括構筑物本身、連接管道、計量設備等水頭損失在內。

各項水頭損失確定之后，便可進行構筑物高程布置。構筑物高程與水廠地形、地質條件及所采用的構筑物形式有關，而水廠應避免澄清池在地面上架空太高，考慮到土方得填、挖平衡，本設計采用清水池水面標高與清水池所在的地面標高相同。

（一）管渠水力計算

表8.1 凈水構筑物及管道的水力計算 名稱 管徑

（mm）1000i 實際流速（m/s）L（m）水頭損失（m）取水泵房到

澄清池 500 4.10 2.43 80 0.328 澄清池

0.84 澄清池至 濾池 500 4.10 1.62 15 0.06 濾池

2.04 濾池至

清水池 500 4.10 1.62 15 0.06

（二）給水處理構筑物高程計算

1清水池最高水位=清水池所在地面標高=1700.00m 2濾池水面標高=清水池最高水位+清水池到濾池出水連接管取得水頭損失+濾池的最大作用水頭=1700.00+0.06+2.04=1702.10m 3澄清池水面標高=濾池水面標高+濾池進水管到澄清池出水管之間的水頭損失+澄清池出水渠的水頭損失=1702.10+0.06+0.84=1703.00m

第九章 泥路計算

1水廠設計能力近期2.75萬 /d（包括10%水廠自用水量）。

2設計原水濁度600NTU，出水濁度1NTU，NTU/SS=1：1.2。三氯化鐵投加量為33mg/L，加注率（按三氯化鐵計）為15%，即4.95mg/L。

3澄清池2座，排泥周期1h，排泥歷時4min，排泥含固率0.88%。4濾池近期8格，沖洗周期24h，單格沖洗水量為。沖洗廢水含水率99.97%(含固率0.03%)，沖洗廢水全部回流至回用水調節池。5排泥水調節池按24h連續運行。6濃縮池24h連續運行，上清液回流。

7離心脫水機按每日16h工作，脫水機進泥含固率為3%，脫水后泥餅含固率25%，脫水機分離效率98.8%。

第一節

泥、水平衡計污泥處理系統設計規模 本設計以除濁為主要任務，故根據日本水道協會《水道設施設計指針》提出干泥量公式計算，采用鐵鹽為混凝劑。

式中 TDS—總干泥量t/d Q—水廠設計水量m3/d，按近期設計為27500 m3/d

T—設計采用原水濁度NT）

E1—濁度與SS的換算系數，一般在0.7～2.2之間變化，設計取1.2

C—設計采用原水色度

F—鐵鹽混凝劑加注率mg/L

B—其他添加劑，為0

本設計原水為北川河河流水，濁度一般為600NTU，即T=100NTU，原水色度達標，即C=0，F=0.27 mg/L。

從而得總干泥量，亦即每日需處理的干固體總量DS1為20.06t

一、污泥量平衡計算

（一）濾池沖洗廢水量

=1250m3/d

（二）濾池沖洗廢水干固體量

沖洗廢水含固率SS3=0.03%，則濾池沖洗廢水干固體量DS3為

（三）調節池回流水量Q10及干固體量

沖洗廢水全部回流至配水井，故回用水調節池的回流水量Q10等于濾池沖洗廢水量Q3，即。

排水池n=2座，工作時間t排=24h，則回用水調節池小時流量為

（四）澄清池排泥干固體量及排泥水量

排泥含固率0.88% 實際取

（五）脫水機進泥干固體量

采用離心脫水機的分離效率為η=98.2%，脫水后泥餅中的干固總量DS7與澄清池排泥干固體量DS2相等，即。則脫水機進泥干固體量DS6，亦即濃縮池濃縮污泥干固體量DS5為

泥餅含固率SS7=25%，泥餅體積Q7

脫水機每日工作時間t脫=16h，脫水機進泥量Q6 脫水機進泥含固率SS6=3%，則

脫水機進泥小時流量

脫水機分離液干固體量DS8

脫水機分離液水量Q8

分離液小時流量：

分離液含固率：

（六）濃縮池濃縮污泥量

濃縮池濃縮污泥量Q5與脫水機進泥量Q6相等，即。濃縮池n=4座，連續運行，t濃=24h，則濃縮池排泥小時流量

濃縮池進水流量

濃縮池進水流量等于沉淀池排泥水量和脫水機分離液水量之和，為

濃縮池進水小時流量

濃縮池進水干固體量

濃縮池進水干固體量 為沉淀池排泥干固體量和脫水機分離干固體量之和，即

濃縮池上清液流量Q9

上清液懸浮固體量較小，忽略不計SS9=0。上清液小時流量

第二節

排泥水處理構筑物設計計算

一、回用水調節池設計計算

反沖洗廢水，及濃縮上清液為全天24小時均勻回用。全廠反沖洗排水量（近期）為Q3=1250m3/d，據此設計回水調節池容積為1250m3，設計為可獨立運行的兩格。池長25m，寬12.5m，有效水深4.0m，超高0.3m，總深4.3m。

每格設一臺100QW70-7-3型潛水泵,流量70，揚程7m，轉速1430r/min，電動機功率3kw。

二、排泥水調節池設計計算

排泥水流量為Q4=2785.54m3/d，排泥調節池容積為2790m3，為敞口式鋼混結構。池長30m，寬15m，有效池深15m，超高0.3m。

每格設一臺150QW140-7-5.5型潛水泵,流量140，揚程7m，轉速1440r/min，電動機功率5.5kw。

三、污泥濃縮池設計計算

污泥濃縮的對象是顆粒的間隙水，濃縮的目的是在于縮小排泥水的體積，便于后續污泥處理。常用排泥水濃縮池分為豎流濃縮池和輻流濃縮池2種。本設計采用輻流式中心進水周邊出水濃縮池4座。濃縮池進水含水率99.3%的排泥廢水，處理目標為濃縮至97%以下。采用4座濃縮池，則單池流量 Q=0.016m3/s≈28.9m3/h 沉淀部分有效面積

式中 F—沉淀部分有效面積（m2）

C—流入濃縮池排泥水濃度（㎏/ m3)，一般采用10㎏/ m3

G—固體通量〔㎏/（m2/h）〕，一般采用0.8～1.2㎏/（m2/h）

Q—入流排泥水量（m3 /h）設計中取G=1.0㎏/（m2/h）

沉淀池直徑

式中 D—沉淀池直徑（m）,設計中取11m 濃縮池的容積

式中 V—濃縮池的容積（m3)

T—濃縮池濃縮時間（h），一般采用10～16h 設計中取T=16h，則

濃縮池有效水深

式中

—沉淀池有效水深（m）

池底高度

輻流沉淀池采用中心驅動刮泥機，池底需做成1%的坡度，刮泥機連續轉動將污泥推入污泥槽。池底高度

式中

—池底高度（m）

i—池底坡度，一般采用0.01，設計中取0.1m 污泥槽容積

式中 —污泥槽高度（m）

—污泥槽傾角，為保證排泥順暢，圓形污泥槽傾角一般采用55o

—污泥槽上口半徑（m）

—污泥槽底部半徑（m）設計中取 =1m，b=0.2m

污泥槽的容積：

式中

—污泥槽容積(m3)

—污泥槽高度（m）

污泥槽中污泥停留時間：

式中 V1—污泥槽容積（m3）

T—污泥在污泥槽中的停留時間（h）

濃縮池總高度

式中

—濃縮池總高（m）

—超高（m），采用0.3m

—緩沖層高度（m），一般采用0.3～0.5m

—上清液出水區高度（m），一般采用0.8m 設計中 =0.4m，則

溢流堰

濃縮池溢流出水經過溢流堰進入出水槽，然后匯入出水管排出。出水槽流量為q=0.008m3/s，設出水槽寬1.0m，水深0.25m，則水流速為0.032m/s 溢流堰周長：

式中 c—溢流堰周長（m）

D—濃縮池直徑（m）

b—出水槽寬（m）

溢流堰采用單側90三角形出水堰，三角堰頂寬0.15m，深0.08m，每格沉淀池有三角堰28.57/0.15=190個。每個三角堰流量q0

式中

—每個三角堰流量（m3 /s）

—三角堰水深（m），設計中取0.02m 溢流管

溢流水量0.016m3 /s，設溢流管管徑DN250mm，管內流速v=0.25m /s 刮泥裝置

濃縮池采用中心驅動刮泥機，刮泥機底部設有刮泥板，將污泥推入污泥槽。為提高進泥效果，在刮泥機上設有木柵，使進泥濃縮。排泥管

單座濃縮池污泥量163m3 /d，采用污泥管道最小管徑DN100mm。間歇將污泥重力排入污泥平衡池。

輻流式濃縮池計算示意圖如圖8.1所示。

圖8.1輻流式濃縮池計算示意圖（單位mm）

四、污泥平衡池設計計算 污泥平衡池設計進泥量

沉淀池平流段采用的排泥周期為一天2次，出于安全考慮采用最大進泥量進行設計。近期一座，分兩格，設計進泥量為

污泥平衡池的容積

（7-15）式中

—污泥平衡池計算容積（m3）

—每日產生最大污泥量（m3 /s）

t—污泥平衡時間（h），一般采用8～12h

n—污泥平衡池個數 設計中取t=10h，n=1，則

污泥平衡池設計容積

每格設一臺100QW70-7-3型潛水泵,流量70，揚程7m，轉速1430r/min，電動機功率3kw。

五、脫水機房設計計算

水廠排泥水經濃縮后排出污泥的含水率約97%左右，體積很大。因此為了便于綜合利用和最終處置，需對污泥做脫水處理，使其含水率降至75%以下，從而達到減小污泥體積的目的。

脫水機的選擇

本設計采用臥螺離心機，型號為DSNX-4550，處理能力Q=20 m3/h，2臺（1用1備），泥餅含水率75%。工作周期為每天16小時；

設LD?A?12電動單梁懸掛起重機1臺，起重量2t。

參考文獻

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第四篇：HLT1000冷凝器設計計算書

冷凝器的設計計算

1.技術參數

R404a冷凝溫度tk：35℃,； 進口空氣溫度ta1：28 出口空氣溫度ta2：33℃ 進出口空氣溫差ta2-ta1：5℃ 對數平均溫差： tm=(ta2-ta1)/ln(tk-ta1)/(tk-ta2)

=5/ln7/2=5/1.25=4℃ 2.冷凝器的計算

2.1翅片管簇結構參數選擇及計算

選擇Ф10mm╳0.5mm的紫銅管作為傳熱管，選用的翅片厚度δf=0.15mm的波紋型整張鋁制套片。取翅片節距Sf=2mm，迎風面上管中心距S1=25mm，管簇排列采用正三角插排。

每米管長各有關傳熱面積分別為：

af=2(S1*S2-П/4db2)/Sf=2*(0.0252*31/2/2-П/4*0.01032)/0.002

=2*(0.00054-0.000082)/0.002=0.4579m2 其中db=d0+2δf（do=Ф10mm，外徑）

ab=Пdb（Sf-δf）/Sf=П*0.0103*（0.002-0.00015）/0.002=0.0299m2 aof=af+ab=0.4579+0.0299=0.4878m2 ai=Пdi=П*0.009m2=0.0283m2(di為內徑)取當地大氣壓Pa=101.33kPa，由空氣（干空氣）熱物理性質表，在空氣平均溫度30℃條件下，Cpa=1.013J/(kg·℃)、λa=0.02675W/(m·K)，νa=16╳10-6m2/s。在進風溫度ta1=28℃條件下，ρa=1.1095kg/m3。

冷凝器所需空氣體積流量

qv=Q/ρa*Cpa（ta2-ta1）=12560/1.1095*1013（33-28）=2.235m2/s 選取迎面風速wy=2.5m/s，則迎風面積：

Ay=qv/wy=2.235/2.5=0.894m2 取冷凝器迎風面寬度即有效單管長l=0.93m，則冷凝器的迎風高度：H=Ay/wy=0.894m2/0.93=0.96 2.2傳熱計算

確定所需傳熱面積Aof、翅片管總長L以及空氣流通方向上的管排數n。

計算換熱系數Ko為40w/(m2·K)，Aof：傳熱面積，m2； Aof=Q/tm*Ko=10910/40*4=68.19 冷凝器所需有效翅片管總長：L=Aof/aof=68.19/0.4878=139.79m 設計蒸發器的寬度為1000mm，則所需傳熱管數為：nl=139.79m/1m=139.79，取140，則垂直于空氣流方向的管排數為nh=140/4=35。

第五篇：淺談玻璃幕墻節能設計

淺談玻璃幕墻節能設計

摘要：在綜述玻璃幕墻熱工性能的基拙上，探討如何合理選擇玻璃材料以達到節能的目的；如何在建筑節能設計（尤其是玻璃幕墻的設計）中根據不同的氣候區域采用有效的隔熱或保溫措施，并強調借鑒國內外先進節能技術的意義。關鍵詞：玻屬幕墻；建筑節能；保溫；隔熱

1前言

玻璃幕墻作為建筑物的外裝飾是現代化城市建筑的重要標志之一，它打破了傳統的實體墻與門窗的界限，巧妙地將建筑物圍護結構的使用功能與裝飾功能有機地融為一體，使建筑物更具時代感和藝術性。當前，建筑節能成為我國可持續發展戰略的一部分，社會對建筑節能的意識也在逐漸增強。建筑節能主要是圍護結構的節能，而玻璃墻是現代建筑圍護結構的一個重要組成部分。充分考慮玻璃幕墻使用的靈活性和最大限度地減少能耗，是建筑師和采暖空調工程師巫需解決的問題。

2玻璃幕墻的保溫隔熱性能及節能設計原則

玻璃幕墻保溫隔熱性能較差，通風效果不好，直接影響到建筑物的設備配置及能源消耗，有悖于我國的國情。保溫隔熱性能是指幕墻兩側存在空氣溫差條件下，幕墻阻抗從高溫一側傳向低溫一側傳熱的能力，不包括從縫隙中滲透空氣的傳熱。幕墻保溫性能用傳熱系數k表示。玻璃幕墻的保溫隔熱性能分級應符合相關規定（表中k值為幕墻中固定部分和開啟部分所占面積的加權平均值）。

幕墻的保溫性能應通過控制總熱阻值和選取相應的材料來解決。為了減少熱損失，可以從以下三個方面進行改善：第一是改善采光窗玻璃的保溫隔熱性能，盡量選用中空玻璃，并減少開啟扇；第二是對非采光部分采用隔熱效果好的材料作后襯墻（如浮石、輕混凝土）或設置保溫芯材；第三是做密閉處理和減少透風。

各地氣候條件不同，對幕墻的性能也有不同的要求。在夏熱冬暖地區，隔熱是建筑圍護結構節能的主要問題。玻璃幕墻的隔熱性能主要是針對輻射、傳導與對流。在談及反射玻璃時，人們往往只強調它的輻射性能。固然，輻射是上面各種方式中最主要的部分，可占全部熱量的2/3左右，空調的主要負荷也來源于太陽輻射，因此，應有效阻擋太陽輻射。但在實際使用中，如幕墻在持久的曝曬下，反射玻璃由于散熱較其它玻璃慢，盡管它的反射能力大，但熱量的累積使它不可避免地成為一個新熱源，所以，玻璃幕墻對太陽能的透射能力是值得關注的問題。溫差傳熱、空氣流動熱交換也是夏季圍護結構節能應考慮的問題，這兩個方面的傳熱均是由室內外溫差造成的，不同的是前者是通過傳熱，后者是通過室內外空氣滲透。在進行幕墻熱工設計時，必須對其進行具體分析和研究，如：幕墻外表面與周圍空氣和外界環境間的對流換熱、幕墻內表面與室內空氣和室內環境間的換熱、幕墻和金屬框格的傳熱、通過玻璃的鍍膜層減少的輻射換熱等。

建筑節能是貫徹可持續發展戰略的一個重要方面，是執行節約能源、保護環境基本國策和《中華人民共和國節約能源法》的必要組成部分。我國各地區的氣候條件不同，不可能采取同一種模式，而應該針對不同地域采取不同的措施，處理好建筑的節能問題。各建筑氣候分區均有或即將有相應的節能設計法規和標準出臺，如嚴寒地區、寒冷地區、溫和地區的幕墻要進行冬季的保溫設計。幕墻熱工設計應依據國家現行的《民用建筑熱工設計規范》(GB50176一93),《采暖居住建筑節能標準》(JGJ26-95)和《夏熱冬冷地區居住律筑節能設計標準》(JGJ134一2001)等來執行。這些標準的頒布和實施，無疑將有力推動我國建筑節能技術的研究和應用。

3合理選擇幕墻玻璃材料，降低建筑能耗

對于玻璃幕墻來說，由于玻璃的面積占據立面的大部分，可以參與熱交換的面積較大，能耗也大，決定了玻璃材料是其節能的關鍵。如果使用普通透明玻璃，它的傳熱系數偏高，且對太陽輻射和遠紅外熱輻射沒有有效限制，因此其面積越大夏季進入室內的熱量越多，冬季室內散失的熱量也越多。不同的玻璃具有不同的性能，一種玻璃不能適用于所有氣候區域和建筑朝向。為阻擋太陽熱輻射，必須對玻璃進行一定的處理。在玻璃原片中添加一些元素可以制成吸熱玻璃，在玻璃的一面鍍膜可制成熱反射玻璃、Low一E玻璃及Solar一E玻璃等。比如，吸熱玻璃吸收的熱量越多，隔熱的效果就越好。但吸熱和透光經常是矛盾的，所以吸熱玻璃的隔熱能力也受到一定的限制，況且吸熱玻璃吸收的一部分熱量仍然有相當數量會傳入室內。再比如，熱反射玻璃在反射紅外線的同時，對可見光的透射也有很大的衰減和反射，造成采光不好，反射光則造成眩光污染。由于熱反射玻璃反射太陽能，因而不適用于北方寒冷地區。低輻射鍍膜玻璃是在20世紀90年代發展起來的新型保溫玻璃，其輻射率一般為0.1左右，最低可以降至0.05，是普通玻璃輻射率的十分之一左右，提高了節能效果。而遮陽型Low一E玻璃采用獨特的熱噴射鍍膜技術制作而成，除本身具有低輻射性能外，它還具有控制陽光的性能。

一般而言，采用單片吸熱玻璃或熱反射玻璃、Low一E玻璃、Solar一E玻璃能取得一定的節能作用，但效果是有限的，在玻璃面積太大時仍不能滿足要求。采用這些玻璃組成的中空玻璃是較好的選擇。對于中空玻璃，外片玻璃一般采用吸熱玻璃、熱反射玻璃、吸熱的Low一E玻璃。內片采用透明玻璃、Low一E玻璃等。這樣，外片玻璃吸收絕大部分太陽輻射熱，而空氣層將外片玻璃的熱輻射阻擋在外面而不對室內產生二次輻射傳熱。中空玻璃的采用不僅能降低太陽輻射，也能有效地阻止溫差傳熱。南方首先是減少太陽輻射，這與北方的保溫存在原則上的差異。在北方，中空玻璃一般是盡量減少對太陽短波輻射的阻擋，而使得大量的太陽輻射進入室內。而在南方，中空玻璃首先是吸收或反射太陽短波輻射，再利用中空玻璃的空氣層有效隔絕溫差傳熱和長波輻射，而使得大量的太陽輻射不能進入室內。中空玻璃的隔熱性能主要因其內部氣體處于一個封閉的空間，氣體不產生對流，而且空氣的導熱系數為0.028W/(m2?K)，是玻璃的導熱系數0.77W/(m2?K)的1/27，除中空玻璃四邊的密封膠導熱，對流和傳導在中空玻璃的能量傳遞中占較小的比例。要提高中空玻璃的隔熱性能，一般是增大空間的厚度和使用導熱系數低的氣體置換中空玻璃內部的空氣，這樣可減少傳導，但中空層不宜過大，合理的間隙是5～12mm左右。要降低輻射傳熱，一般是通過使用鍍膜玻璃或低輻射玻璃來控制各種射線透過，達到降低輻射傳熱的目的。通過計算和實驗數據顯示，通常單片玻璃的傳熱系數k = 6W/(m2?K)，中空玻璃（普通）k =2.3～3.2W/(m2?K)，而采用離線低輻射鍍膜中空玻璃（中空層充惰性氣體）k=1.26～2.0W/(m2?K)。需要注意的是，中空玻璃和Low一E中空玻璃，以及陽光鍍膜玻璃都有不同程度的節能效果。如何選用，要根據建筑整體設計要求，用于哪個部位，要達到什么樣的效果，選用不同類型的節能玻璃，并非“u”值越低越好。要綜合考慮，要考慮質量、使用壽命、裝飾效果、成本和要求的節能效果。

4綜合采取各種相關的建筑節能措施

玻璃幕墻的節能，一方面是減少其使用面積，特別是東、西墻面的使用面積，這主要在建筑設計時確定。在建筑設計中，將需要采光、通風和設置玻璃幕墻的墻面安排在南、北面，盡量減少其朝東或朝西的面積；另一方面是遮陽。由于空調負荷很多都是來自太陽輻射，而玻璃又是太陽輻射得熱的主要來源，因而遮陽對玻璃幕墻節能是很有效的，可以使室內長期處于陰涼的地方，從而實現最大限度的降溫。在設計遮陽構造時要結合幕墻建筑的整體藝術效果、材料與顏色進行考慮，而且形式要簡單、美觀，便于清洗、安裝。不同形式的遮陽板有時會影響建筑的立面造型，但如果處理得好，會使建筑更加協調。比如，豎向與橫向結合的綜合式遮陽板既提高了遮陽效果，又可作為立面從實到虛（實墻到玻璃）二者的過渡部分，這種強烈的虛實對比使建筑的個性十足，充分展示出的結構美而讓建筑栩栩如生。遮陽最有效的是外遮陽。在外遮陽措施不太可行的情況下，內遮陽、玻璃內部遮陽等均是有效的節能措施。另外，良好的自然通風不僅能保持室內空氣的清新，也可以最大限度地減少使用空調的時間，從而達到節能的效果，在寒冷地區采用大面積玻璃幕墻時應用保溫措施，防止“熱橋”產生，由于幕墻框多為金屬材料，金屬比玻璃導熱系數大，當室內外溫差大時，應注意防止結露、掛霜，如在幕墻豎框內外均用熱絕緣橡膠密封條分隔形成“熱斷橋”后，幕墻就不產生結露現象了，而且視野清晰。

在設計玻璃幕墻建筑時，應科學合理地規劃、設計和施工，避免玻璃幕墻帶來的弊病。玻璃幕墻可將陽光的熱量反射到周邊建筑物、人行道或廣場上，使人有灼熱感，甚至損壞其他建筑物上的建筑材料（如密封膠、瀝青材料等）。因此，不要將玻璃幕墻建筑物安排得過于集中，不要面向居民樓設置玻璃幕墻，限制在并列的和相對的建筑物上采用全部玻璃幕墻。在“丁”字路口和居民區20m以下高度不使用大面積、高反射率的鍍膜玻璃。玻璃的陽光控制膜有低反射、吸熱等不同數值可供選擇，如反射率在5%～70％之間變化，可根據使用要求作出調整。設計落地幕墻時可采用在墻腳布置綠化遮擋熱量，也可改用反射率低的鋁板、石板等。

5探索先進的節能技術

上世紀70年代能源危機后，人們逐漸意識到玻璃幕墻在能源消耗方面的缺陷，發展了不同的系統來增強玻璃幕墻的熱工性能。幕墻節能包括兩個內容：一是減少冬季采暖的熱損失；二是減少夏季空調制冷的熱量進入。未來幕墻熱工設計追求功能的主動性和積極性，變被動設計為主動利用能源的理念。幕墻熱工設計發展趨向是對于采暖供熱為主的幕墻追求達到溫室效應，對于空調制冷為主的幕墻追求達到冷房效果，無論哪種幕墻都將力圖合理利用綠色能源之最—太陽能。未來的節能型幕墻的結構特征是采用光熱效應優化組合的雙層或多層中空玻璃、斷熱復合型金屬框格，非采光部位采用仿真復合型輕質隔熱低發泡化學材料、開啟部位采用高性能（氣密、水密、隔熱、隔音）復式密封窗。幕墻飾面材料的光敏、熱敏特性與室內供熱、制冷系統形成計算機自控網絡，達到幕墻熱工效應智能化。幕墻結構體系和太陽能利用體系的結合形成一體化，達到幕墻熱工效應多元化。

新型幕墻追求保溫隔熱、降低消耗、消除噪聲、可控陽光等效果，且標準越來越高，要滿足大廈全天候人工空調系統的環境和節能設計要求。因此，幕墻的金屬結構、玻璃、壁板及其他飾面材料，必須同時達到新型高檔建筑對圍護結構體系的設計要求。最近，在國外開始使用的一種光電幕墻，為利用太陽輻射熱開辟了一條新路。光電幕墻是在玻璃中間復合光電池板塊，然后在裝配時將其連接在一起，從而形成一套發電系統。這套發電系統通過一定的儲存設備和轉換設備將電能轉化為可以直接應用的電源，供照明及輔助設施之用。另外，作為智能幕墻的一種，通風性幕墻是一個雙層玻璃外層再加一層單片玻璃幕墻，在兩個玻璃幕墻中間形成一個通道，在夏天太陽直射外層玻璃幕墻，通道起到煙囪效應，可使熱空氣自下而上流動，帶走單層玻璃幕墻內的熱空氣，由上方排除，降低內側幕墻的表面溫度，冬季則把通道上下關閉，陽光照射形成溫室，這樣等于提高了內側幕墻外表面溫度，減少取暖費用。當然，不一定整個幕墻作為一個通風通道，可以二層、三層一組，高層幕墻可以分組通風。目前，上海幾家玻璃公司（廠），已能夠按照玻璃幕墻使用環境的要求，生產出各種不同控制陽光反射和光通透值的幕墻玻璃。根據我國的氣候和緯度，江南地區夏季長、氣候炎熱，宜采用高光通透、低輻射的鍍膜玻璃，避免采用透光度太低而反射率高的銀灰色玻璃。一般可用透光度14%、光反射在33％～34%，或透光度18%、光反射為27％的鍍膜玻璃，即可降低光污染。而我國北方地區夏季短、氣溫不高，選用幕墻玻璃的原則應與南方相反。

6結語

節能是人類社會目前經濟發展所面臨的共同課題。伴隨著人類社會的發展，建筑設計理念的不斷提升，現代建筑在資源利用、節約能源、環境協調等方面提出了新的要求。采用大面積玻璃幕墻是現代建筑的一種潮流。玻璃幕墻作為一項高新技術，其節能的效果直接與幕墻設計有密切關系。應配套科學的測量標準和方法，完善相應的評估手段，創造出新型建筑節能技術和設計方法。

參考文獻

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