商住樓給排水設(shè)計(jì)

/某商住樓給排水設(shè)計(jì)一、工程概況：本工程建筑屬二類(lèi)高層民用建筑，總層數(shù)為十一層，總建筑面積近5400平米，二至十一層為單元式住宅，一層部分為單元式住宅，部分為商鋪。設(shè)計(jì)技術(shù)要求如下：1、給水工程：已知室外給水管網(wǎng)常年可保證的工作水壓為300KPa，故應(yīng)接受上下分區(qū)供水方式。2、排水工程：室內(nèi)排水系統(tǒng)接受雨污分流，污廢合流的排水方式。3、消防工程：本建筑屬于二類(lèi)高層建筑，設(shè)室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)及滅火器，商鋪設(shè)自動(dòng)噴水系統(tǒng)。設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、室內(nèi)給水系統(tǒng)的水力計(jì)算；2、消火栓滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算；3、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算；4、室內(nèi)排水系統(tǒng)的水力計(jì)算。主要設(shè)計(jì)依據(jù)：1、《建筑給水排水工程》（課本）2、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2003）3、《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50084-2005）4、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045—2005）5、《高層建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》二、生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、給水方式由于市政管網(wǎng)可供應(yīng)的水頭為300kpa，初步估算能夠供應(yīng)1—5層所需水壓。故本工程給水方式接受分區(qū)供水，設(shè)貯水池和水泵的給水方式。即1—5層所需水壓由市政管網(wǎng)干脆供應(yīng)；6—11層所需水壓由變頻恒壓水泵供應(yīng)。2、初步布置設(shè)備和管道1）水泵房設(shè)置在建筑外。其中，暫定水池最低水位為-5.00m，壓水管線距離定為18m。2）消防水箱補(bǔ)給水由生活水泵供應(yīng)，設(shè)置在樓梯間屋面，水箱底設(shè)置標(biāo)高為38m。3）引入管：低區(qū)引入管有兩根，高區(qū)由一根引入管通入貯水池中。4）入戶水表接受一般旋翼式水表，一戶一表，分層集中設(shè)在樓梯間管道井中。5）兩單元一根立管，一分區(qū)設(shè)兩根立管，設(shè)置在管道井中。3、生活貯水池計(jì)算本設(shè)計(jì)上區(qū)為設(shè)水泵的給水方式，考慮到必需設(shè)貯水池，據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015—2003假如沒(méi)有詳細(xì)的設(shè)計(jì)資料或?yàn)榱吮憷O(shè)計(jì)，貯水池的調(diào)整容積亦可最高日用水量的20%至25%確定。如按20%計(jì)，則V=Q6-11*25%=25.2*25%=6.3m3.故取之為貯水池容積，貯水池玻璃鋼制。進(jìn)入水池的進(jìn)水管管徑取DN50，按管中流速為1.1m/s估計(jì)進(jìn)水量，則由給水鑄鐵管水力計(jì)算表知Qj=2.1L/s=7.56m3/h，此值遠(yuǎn)大于水泵出水量。4、給水管網(wǎng)的水力計(jì)算1）本建筑對(duì)于住宅部分假定平均每戶人數(shù)為3.5人，按建筑物的性質(zhì)和室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備之完善程度，依據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》表選用生活用水定額q0=300L/人·d，使為24小時(shí)，時(shí)變更系數(shù)K=2.5。由《建筑給水排水工程》其次章其次節(jié)公式（2-2）計(jì)算得：=m·qd=3.5×43×300/1000=41.15m3/d由《建筑給水排水工程》其次章其次節(jié)公式（2-3）計(jì)算得：Q=（Q/T）·K=（41.15/24）·2.5=4.7m3/hQ—最高日用水量，m3/dm—用水人數(shù)qd—最高日生活用水定額，L/(人*d)2）對(duì)于一層商鋪，面積為366.44m2,，每m2營(yíng)業(yè)面積最高日生活用水定額取8L，時(shí)變更系數(shù)K=1.5，運(yùn)用小時(shí)數(shù)為12h。=366.44×8/1000=2.93m3/dQ=（Q/T）·K=（2.93/24）·2.5=0.37m3/h3）對(duì)于下區(qū)1至5層進(jìn)行水力計(jì)算：由值和各管段的當(dāng)量總數(shù)分別計(jì)算出住宅部分各管段衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時(shí)出流概率U值和設(shè)計(jì)秒流量。有蹲式大便器的給水管段，因接受延時(shí)自閉沖洗閥的給水當(dāng)量均以0.5計(jì)，計(jì)算得到qg附加1.20l/s的流量后，為該管段的設(shè)計(jì)秒流量。由各管段的設(shè)計(jì)秒流量qg，限制流速在允許范圍內(nèi)，查附錄3—1可得管徑DN和單位長(zhǎng)度沿程水頭損失i。將其列入表下中。由計(jì)算結(jié)果可知最不利立管是JL-1，因此管段的總沿程水頭損失=14.8KPa；三、消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、室外消火栓系統(tǒng)由于任務(wù)書(shū)給定的建筑周邊市政消火栓狀況不詳，故本工程設(shè)室外消火栓。查《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045—2005表，室外消火栓用水量為5L/s,所以，本商住樓室外需設(shè)置2個(gè)室外消火栓。室外環(huán)管DN150。2、室內(nèi)消防系統(tǒng)1）本建筑為二類(lèi)高層建筑，高度不超過(guò)50m,消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)不接受分區(qū)，依據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045—2005可知，室內(nèi)及室外消火栓用水量均取5L/s,每根豎管流量為5L/s，每支水槍最小流量為2.5L/s，消火栓的間距應(yīng)保證同層任何部位有兩個(gè)消火栓的水槍充溢水柱同時(shí)到達(dá)?；馂?zāi)初期10min用水量由屋頂水箱供應(yīng)，火災(zāi)10min后消防用水量由消防貯水池消防水泵聯(lián)合供應(yīng)?；馂?zāi)持續(xù)時(shí)間按2h計(jì)。屋頂應(yīng)設(shè)一個(gè)裝有壓力顯示器的檢查用消火栓，供本建筑和消防人員定時(shí)檢驗(yàn)室內(nèi)的消火栓系統(tǒng)供水實(shí)力時(shí)運(yùn)用，其次對(duì)愛(ài)惜本建筑免受鄰近火災(zāi)的影響有良好效果。本系統(tǒng)接受貯水池—消防水泵—屋頂水箱的聯(lián)合供水方式。2）室內(nèi)消火栓的布置按《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045—2005第.1條要求，消火栓間距應(yīng)保證同層隨意部位有兩個(gè)消火栓的水槍充溢水柱同時(shí)到達(dá)。水帶長(zhǎng)度取20m,綻開(kāi)時(shí)的彎曲折減系數(shù)C取0.8，消火栓的愛(ài)惜半徑應(yīng)為：R=C*Ld+Ls=0.8*20+3=19m。（應(yīng)布置4個(gè)消火栓）查表知，水槍噴口直徑選19mm,水槍系數(shù)φ=0.097；充溢水柱Hm要求不小于10m,選Hm=10m，水槍試驗(yàn)系數(shù)ɑf值為1.2。水槍噴嘴處所需水壓：Hq=ɑf*Hm*(1-φ*ɑf*Hm)=136kPa噴口直徑19mm的水槍水流特性系數(shù)B為1.577。水槍噴嘴的出流量：qxh=(B*Hq)0.5=4.6L/s>2.5L/s。消火栓口所需的水壓：Hxh=Hq+hd+Hk=203.9kPa設(shè)置的消防高位水箱最低水位高程為38m,最不利點(diǎn)消火栓口高程31m,則最不利點(diǎn)消火栓口的靜水壓為38-31=7mH2O>=7mH2O,按《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045—95（2005版）表.2條規(guī)定不需設(shè)增壓設(shè)施。3）消防水力計(jì)算將消火栓管網(wǎng)簡(jiǎn)化為支狀管網(wǎng)計(jì)算。如消防計(jì)算圖所示：最不利消防豎管為x1,出水槍數(shù)為1支，相鄰消防豎管即x2，出水槍數(shù)為1支。qxh1=((Hxh1-2)/(1/B+A*Ld))^0.5=4.60L/s取每根立管流量為5L/s.橫干管流量為10L/s.消防立管管徑為DN100，符合《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045—2005）第第三條所示的室內(nèi)消防豎管直徑不應(yīng)小于DN100的要求。管路總水頭損失為:Hw=∑1.1iL=1.2*(0.014*100+0.027*31)=2.69mH2O=26.9kPa，消火栓給水系統(tǒng)所需總水壓為Hx,則：Hx=H1+Hxh+Hw=50+26.9+203.9+310=590.8kPa按消火栓滅火總用水量Qx=5L/s，選用消防泵80DL—3型2臺(tái)，一備一用。Qb=5至10L/s，Hb=65.1至51.0mH2O.依據(jù)室內(nèi)消防用水量，還應(yīng)設(shè)置1套水泵接合器。3、商鋪?zhàn)詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)1）本建筑自噴系統(tǒng)按中危I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，作用面積為160m2,噴頭工作壓力為0.1MPa，噴水強(qiáng)度為6L/(min*m2),火災(zāi)持續(xù)時(shí)間按h計(jì)算，接受長(zhǎng)方形布置。自動(dòng)噴水噴頭均接受吊頂型噴頭，噴頭動(dòng)作溫度為68℃，接受濕式報(bào)警閥，在立管和每根橫支管相接處設(shè)置水流指示器，報(bào)警閥應(yīng)距地面0.8至1.5m范圍內(nèi)。當(dāng)建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)噴頭動(dòng)作，濕式報(bào)警閥系統(tǒng)由水力警鈴報(bào)警，同時(shí)水流指示器動(dòng)作，報(bào)警信號(hào)傳到消防指揮中心，啟動(dòng)噴淋消防泵。2)選用標(biāo)準(zhǔn)噴頭，其流量特性系數(shù)為80，噴頭處壓力為0.1MPa，按中危I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為6L/(min*m2),作用面積為160m2,形態(tài)為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)邊L=1.2F^0.5=15.18m取15.2m，短邊10.6m，作用面積內(nèi)噴頭數(shù)為15個(gè)。每個(gè)噴頭流量為q=K(10P)^0.5=80*1=80L/min=1.33L/s作用面積內(nèi)的設(shè)計(jì)秒流量為Qs=nq=15*1.33=19.95L/s理論秒流量Q1=F*q/60=1.52*10.6*6/60=16L/s設(shè)計(jì)秒流量為理論秒流量的1.25倍，符合要在1.15至1.30倍內(nèi)的要求。作用面積內(nèi)的計(jì)算平均噴水強(qiáng)度為qp=19.95*60/160=7.5L/(min*m2)>6L/(min*m2)噴頭愛(ài)惜半徑R>=0.5*（A^2+B^2）^2=2.33m,取R=2.33m.作用面積內(nèi)最不利點(diǎn)處4個(gè)噴頭所組成的愛(ài)惜面積為：F4=（1.52+3.04+1.52）*（1.76+3.53+1.76）=42.74m每個(gè)噴頭愛(ài)惜面積F1=F4/4=10.69m2其平均噴水強(qiáng)度為q=4*80/（7.75*5.3）=8>6.0L/(min*m2)管段的總損失為：∑h=1.2*139+20=186.9Kpa。系統(tǒng)所需水壓H=186.9+50+25=262Kpa濕式報(bào)警閥和水流指示器的局部水頭損失取20Kpa.一層商鋪?zhàn)試姕缁鹚τ?jì)算表節(jié)點(diǎn)管段節(jié)點(diǎn)水壓KPa流量管徑和特性管長(zhǎng)管段水損節(jié)點(diǎn)q(L/S)管段Q(L/S)Q2管徑DN(mm)比組Ah=A*Q2*L(mH2o)0101.330--11.33250.43673.93.0113.01.331--22.66320.093861.951.3214.32.662--35.32500.011082.80.9315.25.233--410.64500.011082.83.5418.75.234--515.96750.0017093.51.5520.25.235--619.951000.000365316.22.46—水泵19.951500.00004185801.3總沿程水頭損失=139KPa4、消防水箱消防貯水量按存貯10min的室內(nèi)消防用水量計(jì)算。Vf=qxf*Tx*60/1000=5.4m3選用標(biāo)準(zhǔn)圖S3：S151(一)15m3,方形給水箱，尺寸為3.6m*2.4m*2.0m，滿足《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045—95（2001版）第.1條要求。消防水箱內(nèi)的貯水由生活用水提升泵從生活用水貯水池提升充溢備用。5、消防貯水池消防貯水按滿足火災(zāi)持續(xù)時(shí)間內(nèi)的室內(nèi)消防用水量來(lái)計(jì)算，用水量應(yīng)為消火栓系統(tǒng)和自噴系統(tǒng)的加和，由第三節(jié)知自噴系統(tǒng)流量為19.95L/s，則總流量為24.95L/s，從而Vf=24.95*2*3600/1000=179.64m3.四、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、排水體制的選擇依據(jù)任務(wù)書(shū)要求，室內(nèi)排水系統(tǒng)接受雨污分流，污廢合流的排水方式。污廢合流排放至化糞池，經(jīng)化糞池處理后排至室外排水管網(wǎng)。2、初定通氣方式依據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015—2003）第條其次款所示，本工程排水立管設(shè)置專(zhuān)用通氣立管。3、管材的選用及布置1）污水管為單立管系統(tǒng)。2）每戶衛(wèi)生間、廚房各設(shè)一根排水立管排水橫管。3）依據(jù)立管工作高度的要求，確定底部一層橫支管單獨(dú)排出。4）室外排水管道的連接在管道拐彎和連接支管處及管道的管徑、坡度變更處設(shè)置檢查井。5）排水管接受UPVC塑料管。4、管道設(shè)計(jì)計(jì)算1）依據(jù)建筑物性質(zhì)知排水設(shè)計(jì)秒流量為：qp=0.12*Np^0.5+qmax查《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015—2003）表，取1.5，則qp=0.18*Np^0.5+qmax2）確定管徑及坡度查《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》并保證排水系統(tǒng)在良好的水利條件下工作，排水橫管應(yīng)滿足管道：充溢度h/D、流速v、坡度i和最小管徑四項(xiàng)水力要素的規(guī)定。設(shè)計(jì)充溢度h/D、設(shè)計(jì)坡度i查《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015—2003）表。衛(wèi)生間及廚房?jī)?nèi)衛(wèi)生器具的排水流量和當(dāng)量序號(hào)衛(wèi)生器具名稱(chēng)當(dāng)量排水流量/(L/s)排水管管徑/mm最小坡度1洗滌盆1.00.33500.0252洗臉盆0.750.25500.0253浴盆3.01.0500.0254坐便器4.51.51000.0125蹲式大便器3.61.21000.0126洗衣機(jī)1.50.5500.0253）、確定立管和排出管管徑WL—1排水立管水力計(jì)算管段編號(hào)洗臉盆浴盆坐便器蹲式大便器洗衣機(jī)洗滌盆當(dāng)量數(shù)Ng設(shè)計(jì)秒流量QL/s管徑Demm0—110.750.25501101101101—2113.751.352—311-1--7.351.693—41010-10--73.52.74WL—2排水立管水力計(jì)算管段編號(hào)洗臉盆浴盆坐便器蹲式大便器洗衣機(jī)洗滌盆當(dāng)量數(shù)Ng設(shè)計(jì)秒流量QL/s管徑Demm0—110.750.2550110110-1—21--1--4.351.582—310--10--43.52.39WL—3排水立管水力計(jì)算管段編號(hào)洗臉盆浴盆蹲式大便器洗衣機(jī)洗滌盆當(dāng)量數(shù)設(shè)計(jì)秒流量QL/s管徑DNmm0—111.00.33501—2112.50.781102—391023.51.37110一層底管排水（商鋪）0—110.30.1501—21-1--4.81.91102—32-1--5.11.911103—42-2--9.62.061