建筑給排水工程課程設計說明書

概述設計任務本次建筑給水排水工程課程設計是為一棟學生宿舍做給水、排水、消防三部分的設計。根據(jù)設計任務書要求，該學生宿舍總建筑面積約７６００Ｍ２，有管理員宿舍及東西向四人學生宿舍及南北向?qū)W生宿舍。管理員宿舍設獨立衛(wèi)生間，內(nèi)有淋浴器噴頭、洗臉盆、坐便器各一件。四人學生宿舍設獨立衛(wèi)生間，內(nèi)有電熱水器（自備）噴頭，獨立衛(wèi)生間內(nèi)有蹲便器一件及雙口水嘴盥洗槽一件。此外門廳處布有開水房。共計177個宿舍708個床位。原始資料建筑所在的街區(qū)位置：建筑總平面圖（包括建筑費勁給水派水管道位置，窨井位置，地面標高線等）；各層平面圖。該建筑A、C、E三段，每段七層。每層層高3.2米，均為學生宿舍。B、D兩段：每段三層，層高3.2米，一層為門廳及管理員宿舍。二層為活動室。三層為學生宿舍。沒間宿舍需設分戶水表。生活水箱及消防水箱分別設于C段七層樓梯間層頂和七曾樓頂。室外標高-0.2米，室內(nèi)地面為0.0米。該建筑的城市給水排水管道現(xiàn)狀為：在該建筑的兩側(cè)道路有校園環(huán)狀給水管道可作為建筑水源，其管徑為DN200?？煽克畨簽?0米，非供水高峰時可達到35米。接點埋于地面以下0.6米，需設總水表；城市排水管道在該建筑東南側(cè)，起管徑為DN300，窨井溝底標高為-2.5米。該建筑需設化糞池。資料分析該建筑形狀分為五段、形狀較不規(guī)整，故給水、排水及消防方案的設置各段都不太一樣。其中B、D段同為門廳、管理員宿舍、活動室及部分學生宿舍，功能及建筑布置一致，故B、D段的給排水布置一致。B段從C段引水，D段從E段引水。排水方面，A、C、E三段的二---七層設伸頂通氣排水管，底樓單獨排放。B、D段門廳處設干粉滅火器，其余部分可依靠A、C、E的消火栓水槍到達，故不設消防支管。二、設計方案概述給水工程根據(jù)設計資料已知室外校園給水管網(wǎng)可靠的工作水壓為20米水柱。故建筑內(nèi)給水擬采用上下分區(qū)供水方式，即A、C、E段1---3層及B、D段由室外校園環(huán)狀給水管網(wǎng)直接供水，采用下行上給方式；A、C、E段4---7層設水箱供水，因非用水高峰時段，校園環(huán)狀給水管網(wǎng)供水工作壓力可以達到35米水柱，故不設水泵。管網(wǎng)上行下給。為防止停水時1---3層無水可用，故在水箱的出水管的C段處與1---3層的管網(wǎng)設一閘閥連接。此閘閥常閉，僅在停水時由管理人員打開。（布置如各層平面圖所示）排水工程為便于日后增建的中水系統(tǒng)工程的運行，建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)擬使生活污水和生活廢水分質(zhì)排放。即每間宿舍設一廢水立管及一污水立管。（B、D段三層學生宿舍因構(gòu)造特殊僅設一伸頂生活污水排放立管，排放所有生活廢水）。為防止堵塞，將A、C、E段二---七層的生活污水、生活廢水分設立管排入化糞池，底層的生活污廢水合設橫埋地橫干管單獨排如窨井。每個窨井約接受六根污廢水立管排出管。所有污廢水經(jīng)化糞池處理后，直接排入校園排水管網(wǎng)。消防排水根據(jù)《建筑防火規(guī)范》，本建筑為其他類建筑（>or=六層），設室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)。室內(nèi)消火栓用水量15L/S。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)不分區(qū)，采用帶消防水泵的消防水箱和校園環(huán)狀給水管網(wǎng)聯(lián)合供水的臨時高壓給水系統(tǒng)，每個消火栓處設置直接啟動消防水泵的按鈕。消防水箱貯存10min消防用水，其進水管由生活水箱的進水箱引分支進水，出水管道接消防泵。每個消火栓口徑為65mm,單栓口水槍噴嘴，口徑19mm,充實水柱為12m水柱，采用襯膠水帶，直徑65mm，長度25m。布置如圖所示。管道的平面布置與管材建筑內(nèi)給水工程、排水工程、消防給水工程、管道平面布置見各層平面圖。室內(nèi)給水立管及分戶水表設于宿舍浴室門后。給水橫支管埋入墻壁。室內(nèi)生活污水立管設于衛(wèi)生間內(nèi)接納大便器及浴室淋浴器地漏廢水。室內(nèi)生活廢水立管設于盥洗槽外側(cè)，接納盥洗槽排水以及洗衣機地漏廢水。底層生活污水立管設于衛(wèi)生間內(nèi)，接納所有污廢水。消防立管明裝于樓道走廊及樓梯口。室外給水橫干管管中心線標高為-0.9米，排水橫干管管中心的起始標高為-0.75米，消防橫干管管中心線的標高為-1.0米。生活給水管材采用給水聚丙烯PP-R管，排水管材采用硬聚氯乙烯管，消防給水管采用鍍鋅鋼管，外部刷為紅色。三、設計計算（一）室內(nèi)給水系統(tǒng)的計算(1)給水用水定額及時變化系數(shù)查《建筑給水排水設計規(guī)范》（ＧＢ50015-2003）表3.1.10，學生宿舍學生的最高日生活用水定額為100～150Ｌ，小時變化系數(shù)Ｋh為3.0～2.5。據(jù)本建筑物的性質(zhì)和室內(nèi)衛(wèi)生設備之完善程度，選用學生的最高日生活用水定額為qd=150L/S，取用水時變化系數(shù)Kh=2.0。(2)最高日用水量Qd=m*qd=708*150=106.2?/d(3)最高日最大時用水量Qh=Qd*Kh/T=106.2*2.5/24=11.06?/h(4)設計秒流量按公式Qg=0.2аsqrt(Ng)本工程為學生宿舍，а=2.5Qg=0.5sqrt(Ng)(5)屋頂水箱容積屋頂水箱供給4—7層生活用水，1—3層的生活用水雖不能由水箱供給，但考慮市政給水事故停水，水箱仍應短時供應下區(qū)用水。故水箱的容積應按1—7層全部用水確定。屋頂水箱的有效容積為（取經(jīng)驗系數(shù)為18.8%）V=Qd*18.8%=106.2*18.8%=20?屋頂水箱選標準圖號S151（一）尺寸為4000*2800*2000。有效容積20?。水箱位于七樓樓梯間層頂，最低標高26.10M。（6）室內(nèi)所需要的壓力1）1—3層室內(nèi)所需的壓力根據(jù)計算用圖①，A段1—3層管網(wǎng)水力計算表如表（一）根據(jù)計算用圖②，E段1—3層管網(wǎng)水力計算表如表（二）由表（一）、表（二）可知，1—3層的控制點位于B段三樓立管33的學生宿舍。該管路的沿程損失∑hy=25.91kpa該管路局部損失∑hj=30%∑hy=30%*25.91=7.77kpa所以計算管路的水頭損失Hi=∑（hy+hj）=33.68kpa計算水表損失因宿舍用水量較小，分戶水表選用LXS濕式水表，安裝如大樣圖所示。Qg=0.85L/S=3.06?/h,選LXS32c，其最大流量12?/h，性能系數(shù)Kb=qmax*qmax/100=1.44,則水表損失hd=qg*qg/Kb=13.06*13.06/1.44=7.38Kpa.滿足正常用水<24.5Kpa的要求。即H3=7.38KpaH1=6.4+0.8-（-0.8）=80kpa室內(nèi)所需壓力：H=H1+H2+H3+H4+H5=80+33.68+7.38+50+20=191.06Kpa室內(nèi)所需的壓力與校園環(huán)狀給水管網(wǎng)工作壓力200Kpa接近，可滿足1—3層的供水要求。2）4—7層室內(nèi)所需的壓力根據(jù)計算用圖①。A段4—7層管網(wǎng)水力計算表如表（三）根據(jù)計算用圖②。E段4---7層管網(wǎng)水力計算表如表（四）由表（三）表（四）可知4—7層的控制點位于E段立管25的四樓宿舍，但因高程差12.8m水柱>沿程1.53m水柱的水損，故控制點位于E段立管25的層頂與橫干管連接處。該管路沿程損失∑hy=18.59-6.11=12.58kpa該管路局部損失∑hj=30%*12.58=3.77kpa所以計算管路的水頭損失H=∑（hy+hj）=16.35kpah=26.10-19.4=6.7m水柱=67kpah>H2故水箱安裝高度滿足要求。（7）其余管段水力計算根據(jù)計算用圖③，其他管段計算如表（5）（二）室內(nèi)排水系統(tǒng)計算1、設計秒流量公式按Qp=0.12asqrt(Np)+qmax本工程為學生宿舍，取a=2.5若用上式計算排水管網(wǎng)，管段。因連接的衛(wèi)生器具較計算結(jié)果大于該管段所有衛(wèi)生器具排水流量的總和，則應按管段的所有衛(wèi)生器具排水流量的累加值作為排水設計秒流量。2、A、E段學生宿舍2—7層污廢水管段計算（1）橫支管計算①污水系統(tǒng)每層連接一個淋浴器地漏，N=0.45，一個大便器，N=4.5如圖④0—1：q=0.15L/S,選用DN50mm,標準坡度i=0.0261---2：有大便器，選用DN100mm，標準坡度i=0.026②廢水系統(tǒng)每層連接一個盥洗槽N=1.00,q=0.33L/S，一個洗衣機地漏，N=1.5，q=0.5L/S,如圖⑤。0—1：選用DN50mm,標準坡度i=0.0262—1：選用DN50mm,標準坡度i=0.026(2)立管計算①污水系統(tǒng)底層單獨排放，故立管僅接納2—7層污水其接納排水當量總數(shù)。NW=6*（0.45+4.5）=29.7Qw=0.12*2.5*sqrt(Nw)+qwmax=3.13L/S因有大便器，所以污水立管管徑DN=110mm(設伸頂通氣管)②廢水系統(tǒng)底層單獨排放，故立管僅接納2—7層。NF=6*（1.0+1.5）=15qF=0.12*25*sqrt(NF)+qFmax=1.66L/S選用DN75mm(設伸頂通氣管)3、B、D段學生宿舍污廢水管段計算（1）橫支管計算污水系統(tǒng)每層連接盥洗槽排水栓、洗衣機地漏、淋浴器地漏、大便器各兩個，如圖⑥0—1:盥洗槽排水栓N=1.00q=0.33選用DN50mmi=0.0261—4:洗衣機地漏N=1.5q=0.5L/S;q1=0.12*2.5*sqrt(N1)+0.5=0.97L/S>0.83L/S取q1=0.83L/S選DN75mmi=0.0262—3：淋浴器地漏N=0.45q=0.15選用DN50mmi=0.0263—4：大便器N=4.5q=1.5q2=0.12*2.5*sqrt(N2)+1.5=2.17L/S>1.65L/S取q2=1.65L/S因有大便器故取DN110mmi=0.0264—7：N=1+1.5+0.45+4.5=5.7q3=0.12*2.5*sqrt(5.7)+1.5=2.22L/S>1.9L/s取q3=1.9L/S因有大便器故取DN110mmi=0.0265—6同2—36—7同3—47—8：N=5.7+0.45+4.5=10.65q4=0.12*2.5*sqrt（10.65）+1.5=2.48L/S〈3.55L/S取q4=2.48L/S選用DN110mmi=0.0268—9：N=10.65+1.5=12.15q5=0.12*2.5*sqrt（12.15）+1.5=2.55L/S〈4.05L/S取q5=2.55L/S選用DN110mmi=0.0269—10：N=12.15+1=13.15q6=0.12*2.5*sqrt（13.15）+1.5=2.59L/S〈4.38L/S取q5=2.59L/S選用DN110mmi=0.026（2）立管計算Qi=2.59L/S選用DN110mm（設伸頂通氣管)4、底層污廢水管段計算（1）橫支管計算底層排水系統(tǒng)連接盥洗槽排水栓、淋浴器地漏、洗衣機地漏、大便器各一個，如圖所示0—1：淋浴器地漏N=0.45q=0.15選DN50mmi=0.0261—4：大便器N=4.5qmax=1.5q1=0.12*2.5*sqrt（N）+1.5=0.12*2.5*sqrt（4.95）+1.5=2.17L/S〉1.65L/S因有大便器，所以取q1=1.65L/S選DN110mmi=0.0262—3：盥洗槽排水N=1.00q=0.33L/S選用DN50mmi=0.0263---4：洗衣機地漏N=1.5q=0.5L/Sq2=0.12*2.5sqrt(Nt)+0.5=0.12*2.5*sqrt(2.5)+0.5=0.97L/S>0.83L/S取q2=0.83L/S選DN75mmi=0.026立管：4—5N總：0.45+4.5+1+1.5=7.45（2）橫干管Q3=0.12*2.5sqrt(7.45)+1.5=2.32L/S<2.48L/S選DN100mm（埋地，工作高度≤2m）5、管理員宿舍污廢水計算（1）橫管0—1洗臉盆N=0.75g=0.25L/S選DN50mmi=0.0261—2淋浴器地漏N=0.45g=0.15L/SQ1=0.12*2.5*sqrt(0.75+0.45)+0.25=0.58L/S>0.4L/SQ1=0.4L/S選DN50mmi=0.0262—3大便器N=4.5Qmax=1.5L/SQ2=0.12*2.5*sqrt(0.75+4.5+0.45)+1.5=2.221L/S>1.9L/SQ2=1.9L/S，因內(nèi)有大便器，故選DN110mm，i=0.0263—4：N總=0.75+0.45+4.5=5.7Q3=1.9L/S選用DN=110mm（埋地，工作高度≤2m）6、化糞池計算已知條件：N：化糞池實際使用人數(shù)：495人q：生活污水量：30升/人·天t：化糞池污水停留時間：24小時α：每人每天污泥量：0.7升/人·天T：污泥清掏周期：360天b：進化糞池新鮮污泥含水率：0.95%c：發(fā)酵濃縮后污泥含水率：0.90%K：污泥發(fā)酵后體積縮減系數(shù)：0.8V1=495×30×24/24×1000=14.868?V2=0.7××495×3360×(11.00－0.955)×0.88×1.2//(1.00-0.990)×10000=559.9488?V=14..868++59.9948=74.8116?(三)消防給水管網(wǎng)計算算1、消消防栓布置該建筑為學學生宿舍，分分為A、C、E三段，A段長43.9M，寬10.5M；C段長27.3M，寬10.5M；E段長29.3M，寬10.5M；均七層，層層高3.2M，按規(guī)范要要求，應保證證有2支水槍的充充實水柱達到到同層內(nèi)任何何部位。水帶長度取25M，展開時的的彎曲折減系系數(shù)C取0.85，消火栓的的保護半徑R=C*lld+h=00.85*225+3=224.25mm消火栓采用用單排布置，其其間距S≤sqrt((R*R-bb*b)=ssqrt(224.25**24.255-10.99*10.99)=21..66m取22m因此，A段走廊布置3個消火栓，C段布置2個，E段布置2個，且A段的1#、2#立管、C段4#、5#立管、E段6#、7#立管能夠同同時到達B、D段門廳，系系統(tǒng)圖如圖⑩⑩所示。2、水水槍噴嘴處所所需的水壓查表，水槍槍噴頭直接選選19mm,水槍系數(shù)中中，Φ=0.00097；充實水柱柱要求不小于于10m，選Hm=122m,水槍試驗系系數(shù)af=1..21水槍噴嘴所所需水壓Hq=af*Hmm/(1-Φ*af*HHm)=1..21*122/(1-00.00977*1.211*12)==16.9mm水柱=16.99kpa3、水槍噴嘴嘴的出流量噴口直徑19mm的水槍特性性系數(shù)B=1.577Q*h=sqrt((B*Hq))=sqrtt(1.5777*16..9)=5..2L/S>>5.0L//S4、水帶阻力力19mm水槍配65mm水帶，襯膠膠。查表Az=0..001722水帶阻力損損失：hd=Az*Ldd*qxh**qxh=00.001772*25**5.2*55.2=1..16m5、消火栓口口所需水壓Hxh=HHq+hd++Hk=166.9+1..16+2==20.066m水柱=200..6kpa6、校核消防水箱最最低水位高程程24.4mm,最不利點消消防栓口高程程21.3mm,最不利點消消火栓口的凈凈水壓力24.4--21.3==3.1m水柱，需設設增壓設備。7、水力計算算按照最不利利點消防豎管管和消火栓的的流量分配要要求，最不利利消防豎管為為XL—3，出水槍數(shù)數(shù)為2支，相鄰消消防豎管為XL—2出水槍數(shù)為2支。Hxh0==Hq+Hdd+Hk=2200.6kkpaHxh1==Hxho++△H+h=220.06++3.2+00.250==23.511m水柱1點水箱射流流量qxh1=sqrrt(B*HHxh1)Hxh11=qxh11*qxh11/B+Azz*Ld*qqxh1*qqxh1+22所以Qxh1=sqrtt((Hxhh1-2)//(1/b++A*Ld)))=sqrrt((233.51-22)/(1//1.5777+0.000172*225))=55.63L//S進行消火栓給水系系統(tǒng)水力計算算時的枝狀管管路計算如圖圖⑨計算管段設計秒流量L/SS管段長度L管徑DN流速V水損系數(shù)ii*l0--15.203.21000.600.07800.2501--210.8318.11001.310.3436.202--316.03100.181001.730.60260.31∑hy=66.766kpa管路總水損Hw=1..1hy=11.1*666.76=773.43kkpa消火栓給水水系統(tǒng)所需要要總水壓Hx=H