建筑給排水課程設(shè)計書

目錄1. 設(shè)計任務(wù)及設(shè)計資料 3設(shè)計任務(wù)： 3設(shè)計原始資料： 32、設(shè)計過程說明 32.1給水工程 32.2排水工程 4消防給水 4管道布置及管材 43、設(shè)計計算 5室內(nèi)給水系統(tǒng)的計算 5給水用水定額及時變化系數(shù) 5最高日用水量 5最高日最大時用水量 5設(shè)計秒流量 5生活貯水池容積 6壓力校核及水泵選型 63.2室內(nèi)排水系統(tǒng)的計算 113.2.1排水方式 113.2.2室內(nèi)橫管管徑確定 113.2.3排水立管管徑與通氣方式 12室外排水橫管水力計算 16化糞池容積的計算 18消防給水系統(tǒng)計算 18消火栓給水系統(tǒng)計算 18自動噴灑滅火系統(tǒng)計算 214、參考文獻(xiàn) 25設(shè)計任務(wù)及設(shè)計資料設(shè)計任務(wù)：1．根據(jù)要求完成一棟高層住宅建筑給排水工程初步設(shè)計。2．設(shè)計范圍：（1）建筑給水系統(tǒng)（2）建筑排水系統(tǒng)（3）建筑消火栓供系統(tǒng)（4）建筑自動噴灑滅火系統(tǒng)（不含壓力校核與增壓、自控系統(tǒng)設(shè)備選型）設(shè)計原始資料：1.工程概況：（參見題圖，包括建筑物的性質(zhì)，建筑總高度，各樓層功能、面積、層高，建筑內(nèi)部用水點的分布情況等。）2.建筑外部市政給排水管道現(xiàn)狀資料：距建筑（北面）20米馬路上有DN400給水管和DN600排水管各一根。室外給水管中心標(biāo)高為-1.20，室外排水管管底標(biāo)高為-2.50。市政給水管網(wǎng)的資用水頭為240kPa。室外排水管網(wǎng)采用雨、污分流排水體制。2、設(shè)計過程說明2.1給水工程根據(jù)設(shè)計資料，已知水壓可供五層，滿足五層樓的水壓，故采用分區(qū)給水方式，1-5樓由室外給水管網(wǎng)直接供水，采用下行上給方式，6-11樓采用水泵和水箱聯(lián)合供水方式，管網(wǎng)下行上給。屋頂水箱為消防和自噴系統(tǒng)共用。在建筑物前面建設(shè)泵站。2.2排水工程本居住樓采用生活污水和生活廢水合流排放，經(jīng)收集后直接排至城市排水管網(wǎng)。消防給水根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045—95,2005年版），本建筑11層居住樓，所以本建筑為二類建筑，設(shè)室內(nèi)、室外消火栓給水系統(tǒng)，自動噴灑滅火系統(tǒng)。室內(nèi)消火栓用水量為15L/s，每根豎管最小流量10L/s，每支水槍最小流量5L/s。根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50084--2001），建筑應(yīng)該設(shè)置閉式自動噴水滅火系統(tǒng)。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)不分區(qū)，采用水箱和水泵聯(lián)合供水的臨時高壓給水系統(tǒng)，每個消火栓處設(shè)直接啟動消防水泵的按鈕，高位水箱貯存10min消防用水，消防泵和管道均單獨設(shè)置。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，采用襯膠水帶直徑65mm，長度20m。消防泵直接從消防水池吸水，火災(zāi)延續(xù)時間以2h計。室內(nèi)給水、排水及消防管道在有管井時設(shè)置在管井內(nèi)，而沒有管井時則靠在墻壁、角落里。下區(qū)給水的水平干管、消防給水的水平干管和排水橫干管均設(shè)置在地面以下。屋頂水箱的進(jìn)水橫管、水箱消防出水橫干管和水箱自噴出水橫干管均設(shè)在屋頂上。上區(qū)給水立管，消防立管和自噴立管在屋頂由橫管連接。給水管道采用給水PPR管，屋頂給水管道采用復(fù)合鋼管；排水采用UPVC管；消防管道采用鋼管；自噴系統(tǒng)采用鋼管。3、設(shè)計計算室內(nèi)給水系統(tǒng)的計算給水用水定額及時變化系數(shù)查《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-2003（2009年版），該住宅的最高日生活用水定額170～250L/(人*d),小時變化系數(shù)Kh為2.0～2.5，使用小時T為24h。根據(jù)本建筑物的性質(zhì)和室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備之完善程度，選用最高日生活用水定額為210L/（人·天），時變化系數(shù)2.0。，則總?cè)藬?shù)為md××2）×3×11=264人。查《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》廚房兩個水龍頭，用水當(dāng)量為2；洗衣間一個水龍頭，用水當(dāng)量1.2；洗手間水龍頭用水當(dāng)量0.5，大便器用水當(dāng)量0.5，淋浴器用水當(dāng)量0.75。最高日用水量Qd=md·qd=264×210/1000=m3/d最高日最大時用水量Qh=QP·Kh=Qd/T·Kh=/24×2.25=5.198m3/h設(shè)計秒流量1）:計算最大用水時衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率：2）:計算衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時出流概率：3）:計算管段的設(shè)計秒流量：生活貯水池容積3，取11m3。貯水池設(shè)于泵房內(nèi)，尺寸為，有效水深為1.0m，有效容積11m3。市政給水管網(wǎng)停水時，由貯水池可以供水。壓力校核及水泵選型1、單元平面內(nèi)水力計算（取最不利單元）：圖1D型單元給水平面圖水力計算如下表1：單元室內(nèi)給水管網(wǎng)水力計算管段編號當(dāng)量總數(shù)Ng同時出流概率U(%)設(shè)計秒流量(L/s)管徑DN(mm)流速v(m/s)每米管長沿程水頭損失i(kpa/m)管段長度L(m)沿程水頭損失h=i×L

(kpa)自至151488.240.23200.730.392.611.02141375.270.27200.860.530.950.501312358.620.35250.720.290.370.11121152.920.39250.800.350.260.0911147.090.44250.900.440.410.18242373.300.28200.890.561.700.95252382.290.25200.790.450.750.34232255.150.37250.760.336.802.23222151.570.40250.820.371.740.6521247.090.44250.900.440.310.14353382.290.25200.790.454.972.22243373.300.28200.890.560.620.35333255.150.37250.760.332.910.95323151.570.40250.820.371.400.5231347.090.44250.900.446.072.70454488.240.23200.730.393.441.34444375.270.27200.860.530.670.364341358.620.35250.720.291.740.51424177.400.26200.840.500.310.1541447.090.44250.900.442.911.29備注：最大用水時平均出流概率U0取2.0，αc取0.01097.2、室內(nèi)所需的壓力1）1-5樓給水系統(tǒng)所需壓力計算根據(jù)計算用圖2，下區(qū)1-5樓管網(wǎng)水力計算成果見表2圖2：1-5樓給水管網(wǎng)布置圖表2、1-5樓給水管網(wǎng)水力計算表管段編號用水器具/當(dāng)量當(dāng)量

總數(shù)同時出流

概率U設(shè)計秒流量qDemm單阻i管長沿程水頭損失自至洗手盆洗菜盆蹲式便器洗衣機(jī)淋浴噴頭2L/smmkPamh=i·L544444423.510.93320.52931.59438888816.941.34400.35131.0532121212121214.021.67500.17630.5321161616161612.281.95500.23530.711G220202020209911.092.20500.294185.30G2G340404040401988.143.23700.116182.10G3市政60606060602976.844.06700.178203.57由圖1、圖2、表2可知，低區(qū)最不利點為四樓節(jié)點34。由設(shè)計資料可知，市政給水管道的資用水頭為240kpa=24mH2O。管道中心為-1.20m。則最不利節(jié)點與管道的高程差：H1=12.0+0.8-(-1.20)=14.0mH2O。式中，0.8為配水嘴距室內(nèi)地坪的安裝高度。由表1、表2可知，最不利點到市政給水管網(wǎng)沿程水頭損失為：Hf=（4.52+14.30）kPa=18.82kPa2O。局部水頭損失可以沿程水頭損失的30%估算。故節(jié)點34至市政管網(wǎng)的總水頭損失為：H2=1.88×（1.0+0.3）=mH2O最不利點水嘴的最低工作壓力：H4=50kPa由計算可知，每戶的用水當(dāng)量為4.95，,選用LXS—20C型旋翼式水表，公稱直徑為20mm，最大流量qmax=5m3/h，性能系數(shù)為Kb=qmax2/100=52/100=0.25，則水表的水頭損失hd=qg2/Kb×3.6)2/0.25=kPa，滿足正常用水時<室內(nèi)所需的壓力：H=H1+H2+H3+H4=140+24.44+7.7+50=222.14kPa＜240kPa室內(nèi)所需的壓力與市政給水管網(wǎng)工作壓力240kPa接近，可滿足1-5層供水要求，不再進(jìn)行調(diào)整計算。2）6-11樓給水系統(tǒng)水力計算下圖為6-11樓的給水系統(tǒng)計算圖：圖3、6-11樓的給水系統(tǒng)計算圖表3、6-11層給水計算表管段編號用水器具/當(dāng)量當(dāng)量

總數(shù)同時出流

概率U設(shè)計秒流量qDe單阻i管長沿程水頭損失自至洗手盆洗菜盆蹲式便器洗衣機(jī)淋浴噴頭2L/smmkPamh=i·L11104444423.510.93400.52931.591098888816.941.34400.35131.0598121212121214.021.67500.17630.5387161616161612.281.95500.23530.717620202020209911.092.20500.29430.886G1242424242410.222.43500.354186.38G1G2242424242410.222.43500.354186.38G2G348484848487.523.58700.141182.54G3市政72727272726.334.51700.217204.33高區(qū)生活泵必須要能夠滿足樓層最不利點的壓強(qiáng)要求。由上圖和計算表可知，該樓層可能的最不利點有兩個：給水立管G1的十一層節(jié)點34和屋頂消防水箱。給水立管G1的十一層節(jié)點34的水頭要求：H1=1.3×2.89+0.8+30-(-3)+5=mH2O。（為節(jié)點至泵站的沿程水頭損失）屋頂消防水箱的水頭要求：H2+30-（-3）+5=mH2O。（為屋頂消防水箱至泵房的沿程水頭損失）因為>4，故取5mH2O為水泵最小揚(yáng)程。3、水泵選型：生活水泵初選水泵出水量按主干管設(shè)計秒流量3.99L/s計，水泵揚(yáng)程44.265m，選用50DL15-12×4型水泵，額定流量4.17L/s，揚(yáng)程48m，，軸功率5.5kw。查水力計算表，吸水管水管選用De75的PPR管，設(shè)計流速為0.9m/s，i=0.025。水泵壓水管側(cè)選用De70的PPR管，設(shè)計流速0.9m/s，i=0.025。校核hy。吸水管上裝有閘閥1個，壓水管上裝有閘閥一個，逆止閥1個。局部水頭損失為：hj=（ζ1+ζ2+ζ3）v2/2g2故水泵的總水頭損失為0.59+1.3=1.89kPa=0.2m。水泵可以提供給外網(wǎng)的真實壓力為（48-0.2）=47.8m>41.8m；滿足要求。因此，選用50DL15-12×4型水泵，額定流量4.17L/s，揚(yáng)程48m，軸功率5.5kw。一用一備。4、總進(jìn)戶水表選取建筑用水總當(dāng)量為653.4，同時出流概率U=0.0422，流量qg=0.2×0.0422×653.4=5.51L/s。選取濕式LXS-50N（螺翼式）水頭損失hd3.2室內(nèi)排水系統(tǒng)的計算3.2.1排水方式本居住樓采用生活污水與生活廢水合流排放。排水管皆設(shè)伸頂通氣管。根據(jù)設(shè)計規(guī)范，1層污水與2-11層污水分別排放。3.2.2室內(nèi)橫管管徑確定1）設(shè)計秒流量q其中，α取1.5.2）橫管管徑確定①廚房洗菜盆為雙格洗滌盆，排水流量為1.00L/s，排水橫管管徑采用de75，水力坡度取0.020，直接排入排水立管。②洗衣機(jī)排水流量為0.50L/s，管徑采用de50mm，水力坡度取0.012，直接排入排水立管。③淋浴器排水經(jīng)蹲式大便器排出，其排水流量為0.15L/s；蹲式大便器采用延時自閉沖洗閥，排水流量為1.20L/s。總排水流量為1.35L/s，橫管管徑采用de110mm，水力坡度取0.012，直接排入排水立管。3.2.3排水立管管徑與通氣方式1）2-11層排水計算：戶型D-1,D-2和戶型E-1相同，戶型D-3和E-2相同；故可選擇部分立管進(jìn)行計算，選取立管WL-1，WL-2，WL-13，WL-14管道進(jìn)行計算。排水設(shè)計秒流量計算公式：，α=1.5。兩居室戶型立管WL-1承接衛(wèi)生間和洗衣間污水，立管WL-2承接廚房污水；一居室戶型立管WL-13承接衛(wèi)生間污水，立管WL-25承接洗衣間污水，立管WL-14承接廚房污水；各立管設(shè)計秒流量為：WL-1：qpWL-13：qWL-25：qWL-2：qWL-14：q其中10為層數(shù),對于WL-1，WL-13，WL-2，WL-14此值小于De110無專用通氣立管的排水量,故采用De110普通通氣的單立管排水系統(tǒng)。對于WL-25，此值小于De75無專用通氣立管的排水量,故采用De75普通通氣的單立管排水系統(tǒng)。另外每個兩層，排水立管設(shè)置一個檢查口。；對于WL-13和WL-25,出戶管共用；滿足要求。2）一層排水計算：①兩居室型衛(wèi)生間qp由于有大便器，排水立管選用De110管道，出戶橫管選用De110管道，坡度0.0026。廚房僅有排水龍頭，；排水立管選用De75管道，出戶橫管選用De75管道，坡度0.0026。②一居室型衛(wèi)生間：q由于有大便器，排水立管選用De110管道，出戶橫管選用De110管道，坡度0.0026。廚房：僅有排水龍頭，排水流量為0.66L/s；排水立管選用De75管道，出戶橫管選用De75管道，坡度0.0026。洗衣間：僅有洗衣機(jī)排水，排水流量為0.5L/s；排水立管選用De50管道，排水橫管與衛(wèi)生間出戶管共，選用De110管道，坡度0.0026。水支管系統(tǒng)計算草圖分別如下：排立1管道計算表管段名稱衛(wèi)生器具名稱數(shù)量排水當(dāng)量總數(shù)Np設(shè)計秒流量Qp（L/s）管徑de（mm）坡度i大便器洗衣機(jī)淋浴器洗手盆NpNpNpNp12-110000005011-10111111010-922221109-833331108-74444271107-655551106-566661105-477771104-38888541103-299991102-1101010101101-A10101010110排立2，排立14管道計算表管段名稱衛(wèi)生器具名稱數(shù)量排水當(dāng)量總數(shù)Np設(shè)計秒流量Qp（L/s）管徑de（mm）坡度i洗菜盆Np=312-110005011-101317510-926759-839758-7412757-6515756-56181105-47211104-38241103-29271102-110301101-B（b）1030110排立13管道計算表管段名稱衛(wèi)生器具名稱數(shù)量排水當(dāng)量總數(shù)Np設(shè)計秒流量Qp（L/s）管徑de（mm）坡度i大便器淋浴器洗手盆NpNpNp12-1100005011-1011111010-92221109-83331108-7444211107-65551106-56661105-47771104-3888421103-29991102-11010101101-a101010110排立25管道計算表管段名稱衛(wèi)生器具名稱數(shù)量排水當(dāng)量總數(shù)Np設(shè)計秒流量Qp（L/s）管徑de（mm）坡度i洗衣機(jī)Np12-110005011-10135010-926509-839508-7412507-6515506-5618755-4721754-3824753-2927752-11030751-a103075室外排水橫管水力計算下圖為室外排水橫管平面布置圖，圖5室外排水橫管平面圖表5室外排水橫管水力計算表管段編號衛(wèi)生器具名稱數(shù)量當(dāng)量

總數(shù)

Np設(shè)計秒流量

(L/S)管徑

mm坡度管長

m降落量

I×L設(shè)計充滿度埋設(shè)深度蹲式

大便器洗臉

盆淋浴

器洗菜盆

（雙格）自至3mh/Dh上端下端lk11111102.811100.010.500.060.700.71kj111111113.1711050.030.500.060.710.74ji111111223.461100.020.500.060.740.76ih222222223.86110120.110.500.060.760.87hg333333224.201250.010.500.060.870.88gf333333334.3912550.030.500.060.880.91fe333333444.571250.020.500.060.910.93ed444444444.83125120.080.500.060.931.01dc555555443965.081250.020.500.061.011.03cb555555554295.2312550.040.500.061.031.07ba555555664625.371250.020.500.061.071.09aO666666665.58125350.350.500.061.091.44Lk11111102.811100.010.500.060.700.71KJ111111113.1711050.030.500.060.710.74JI111111223.461100.020.500.060.740.76IH222222223.86110120.110.500.060.760.87HG333333224.201250.010.500.060.870.88GF333333334.3912550.030.500.060.880.91FE333333444.571250.020.500.060.910.93ED444444444.83125120.080.500.060.931.01DC555555443965.081250.020.500.061.011.03CB555555554295.2312550.040.500.061.031.07BA555555664625.371250.020.500.061.071.09AO666666665.58125110.110.500.061.091.20OW1321321321327.28125160.240.500.061.441.68各段室外排水橫管的管徑及流速由表可見。由表可知，化糞池出水管與市政排水管網(wǎng)連接，下端埋深為1.68m＜2.5m，故可直接排放，不需設(shè)置提升泵。3.2.5化糞池容積的計算化糞池有效容積：V=αN1000(建筑物為住宅，所以α取0.7，N=264，q=0.95×Qd/N=200L/（人·天）,停留時間t取12h，污泥清掏周期取180d，則，化糞池有效容積為：V=0.7×2641000(200×1224+0.48×化糞池選用9-30A11型，尺寸為mm×3m，采用三格式，第一格占體積的60%，第二、三格分別占20%。消防給水系統(tǒng)計算消火栓給水系統(tǒng)計算(1)消火栓的布置該建筑總長69.8m，寬度15.8m，高度40.0m。按《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045—95,2001年版）要求，消火栓的間距應(yīng)保證同層任何部位有2個消火栓的水槍充實水柱同時到達(dá)。水帶長度取20m，展開時的彎曲折減系數(shù)C取0.8，消火栓的保護(hù)半徑應(yīng)為：R=C雙出口消火栓每單元每層布置一個。（2）水槍噴嘴處所需水壓查表，水槍噴口直徑選19mm，水槍系數(shù)Ф值為0.0097；充實水柱Hm要求不小于7m，選Hm=12m，水槍實驗系數(shù)af值為。水嘴處所需水壓H(3)水槍噴嘴的出流量噴口直徑19mm的水槍水流特性系數(shù)B為1.577。q(4)水帶阻力19mm水槍配65mm水帶，襯膠水帶阻力較小，本工程亦選用襯膠水帶。查《建筑給排水設(shè)計手冊》知65mm水帶阻力系數(shù)Az值為0.00172。水帶阻力損失：h(5)消火栓口所需的水壓H(6)校核設(shè)置的消防貯水高位水箱最低水位高程39.2m，最不利點消火栓栓口高程m，則最不利點消火栓口的靜水壓力為3=7.8mH2O=78kPa>70kPa，按《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95（2005版）第7.4.7.2條規(guī)定，可不設(shè)增壓設(shè)施。（7）水力計算按照最不利點消防豎管和消火栓的流量分配要求，最不利消防管為消防1，出水槍數(shù)為2支。HH最不利點B點的水槍射流量為：qHq進(jìn)行消火栓水力計算時，按上圖以支狀管路計算，配管水力計算成果如下表：消火栓水力計算表計算管段設(shè)計秒流量q（L/s）管長L（m）DN（mm）v(m/s)i（kPa/m）i*L(kPa)A-B100B-C100C-D100D-E100E-F20100由表可知，管路總水頭損失為Hw=（）消火栓給水系統(tǒng)所需總水壓（HxHx=H1+（8）消防水泵選型水泵初選按消火栓滅火總用水量Qx=21.62L/s，水泵出水量按主干管設(shè)計校核吸水管長度為1.8m，壓水管長度3.5m，泵站內(nèi)沿程水頭損失為：hy吸水管上裝有閘閥1個，壓水管上裝有閘閥一個，逆止閥1個。泵房內(nèi)局部水頭損失為hj=（ζ1）v12/2g+（ζ2+ζ3）v22/2g22故水泵的總水頭損失為0.49+0.35=0.84m。水泵可以提供給外網(wǎng)的真實壓力為（62-0.84）=61.16m>59.7m。滿足要求。因此選用50DL15-12×4型水泵，額定流量4.17L/s，揚(yáng)程48m，，軸功率5.5kw。一用一備。根據(jù)室內(nèi)消防用水量，應(yīng)設(shè)2套水泵接合器。（9）消防水箱消防貯水量按存貯10min的室內(nèi)消防水量計算。V消防水箱內(nèi)的貯水由生活用水提升泵從貯水池提升充滿備