建筑给排水课程设计 31页

建筑给排水结课作业学院班级学号姓名指导\n目录統泠雜水结锦作夂第一章设计任务书41设计资料2设计内容及要求3设计成果第二章设计说明书51设计依据52初步分析与设计52.1建筑物分析52.2管道初步设计63I人J全口63.1给水方式的确定63.2管材选择63.3管道的布置与敷设74室内消防系统84.1/自防系统的选择84.2消火栓系统管网布置94.3消火栓的布置原则94.4消防水箱的布置原则104.5消防水泵接合器104.6至内/自人栓t口水系统计算115室内排水系统115.1排水系统的选择115.2管道布置与敷设126雨水系统13第三章设计计算书1417^^.M-.1*1■••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••a11.1最局日用水量.參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參參11.2污水排放量••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••tee152给水系统计算152.1设计秒流量152.2水力计算163消防系统计算183.1室内消火栓的布置.••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••tee18\n3.2消火栓压力计算193.3水力计算213.4消防水池的计算2235/自防水相的计算223.6消防水泵的选择234排水系统计算233.1横支管水力计算243.2立管计算263.3az.目和底rB排水az.目计算2V3.4通气立管273.5集水池275雨水排水系统计算275.1暴雨强度的确定275.2II'l'j/yiL275.3立管计算28第四章结语291M女3夫~~~j292参考文献29附录-图纸29\n第一章设计任务书1设计资料(1)工程概况该建筑为一幢7层高的多层建筑，该建筑为一类、耐火等级一级。该幢楼包括四个单元，各单元各层的建筑结构基本相同(见建筑平面图X在该幢建筑物的北侧共建四个出口：分别对应于每个单元，每个单元的每层有两个住户，每个住户为三室两厅的一套，每套间均设有厨房与两个卫生间。该幢建筑物总建筑面积为8733.16m2,总高度为20.9m,标准层高为2.9m,一层地评标高位±0.000m,冻土深度为0.7m。(2)背景资料本建筑水源为小区自备井，经给水泵站加压后供给小区各用水点，一层引入管压力不低于0.35MPa。本建筑±0.00以上排水采用重力排水，±0.00以下采用压力提升排水。污废水经污水管道收集后排入室外化粪池，经化粪池处理后，排入市政污水管网。(3)建筑图纸首层及标准层。(4)气候暴雨强度等条件按家乡考虑。2设计内容及要求设计任务多层建筑给水系统、消防系统、排水系统、雨水系统四个系统方式的选择与设计计算，完成该建筑的给水系统平面图和系统图设计。设计要求①建筑给水、排水、消防、雨水各系统的体制应当合理选择，注意技术先进性和径济合理性②根据选定°的系统体制，按照相关设计手册，确定有关的设计参数、尺寸和所需的材料、规格等。③平面图管线布置合理，绘图清楚，并注意各管线交叉连接，注意立管编号。3设计成果(1)绘制的图纸不得少于4张，图纸规格不得低于三号图纸(2)具体图纸为：设计说明及图例1张给水、排水、雨水、消防系统平面图(底层)1张给水、排水、雨水、消防系统系统图1-2张\n厨房、卫生间大样图1张(3)在设计说明中，应给出设计依据，各系统体制，管道材料，及标准图集编号和图例。(4)在平面图中，必须将化粪池附属构筑物按其横向、纵向比例绘出并注明尺寸。给水、排水、雨水、消防各系统管线清楚，各自立管编号。(5)在系统图中，给水、排水系统卫生器具不同时，支管可单独绘出，标明编号；各系统一根立管各层器具相同时，支管可不用绘出。(6)厨房、卫生间大样图中应将各自不同形式编号绘制清楚，并与建筑底图位置对应。第二章设计说明书1设计侬据(1)本工程设计任务书。(2)建设单位提供的建筑物周围市政条件资料。(3)《建筑给排水设计规范》GB50015-2010。(4)《建筑给水聚丙烯管道工程技术规范》GB/T。(5)《建筑给水聚丙烯管道工程技术规范》GB/T50349-2005,(6)《住宅建筑规范》GB50368-2005。(7)《住宅设计规范》GB50096-2011。(8)《建筑灭火器配制设计规范》GB50140-2005。2初步分析与设计2.1建筑物分析从本次课设提供的设计说明图以及一层、二层、三〜五、六〜七层给排水平面I可以分析得出：该建筑为一幢7层高的多层建筑，该建筑为一类、耐火等级一级。建筑属于单元式，该幢楼包括四个单元，各单元各层的建筑结构基本相同、功能区域划分—致。°在该幢建筑物的北侧共建四个出口：分别对应于每个单元，每个单元的每层有两个住户，每个住户为三室两厅的一套，每套间均设有厨房与两个卫生间。南侧地下lm为自行车库，自行车库有两个地下0.2m的出口分别对称设于第一单元和第四单元南侧；以一层地面为±0.000标高，一层层高为2.7m,并且在东西方向有通向地下自行车库的楼梯；三〜七层标高分别为5.6m,8.5m,11.4m,14.3m,17.2m,层高皆为2.9m,各层楼梯方向为南北方向。总高度为20.1m,标准层高为2.9m,—层地评标高位±0.00m,冻土深度为0.7mo每个单元楼的用户居住区面积粗估为22.8mxl2.22m=278.62m2，该幢建筑物\n总占地面积粗估为91.880mx24.195m=2223.04m2,,总建筑面积粗估为\n278.62m2x5+2223.04m2x2-5.5x8.1x2=9929.38m2o2.2管道初步设计(1)为便于给排水系统的布置，考虑加压泵站一般与建筑楼有一定距离，假设总进水管位于建筑物北侧靠中间位置，埋深按照冻土线0.7m以下，可设0.85m；假设市政排水总收集管位于建筑西侧便于构建化粪池，且避免位于住户阳台下面，只需注意不影响车库和一层的设备间工作即可。(2)—层设备层和自行车库层，无用水用户，故无需配水、排水，室内消防系统后面详细叙述，室外消防系统应沿建筑物周围呈环状布置。(3)住宅需要考虑给水、排水、消防、雨水系统的布置，且严格按照管道敷设规范和要求进行布置。室外的管线综合从里往外管道排列顺序为：污水、雨水、给水，且对于有燃气管道的布置时应该预先了解走向预留燃气管管位。3室内给水系统3.1给水方式的确定(1)按照经验法估计，该建筑需要的水压为：12+(7-2)x4=32mH2O=0.32MPtz<0.35MPtz由上式可知，经加压泵站出水水压能够满足该住宅楼一天的需要，因此可以直接采用直接供水方式(或者可以成为泵站加压供水方式X(2)直接供水的优点：利用室外管网压力直接供水方式，简单经济。(3)直接供水的论证：本设计为普通的7层住宅，室外给水压力满足供水要求，所以本设计不需再分区或加压。(4)建筑内部给水系统的组成：一般由引入管、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和水表组成。3.2管材选择镀锌钢管是我国长期以来在生活给水中采用的主要管材，具有质地坚硬、刚度大、市场供应完善、施工经验成熟等特点。本设计中给水系统采用镀锌铜管可以保证耐高温、耐高压、方便快捷、安全牢固、噪声水平低等。但是据大量水质监测数据表明，导致管网水质恶化的主要原因是建筑物内给水管道的锈蚀严重，特别采用冷镀锌钢管后，一般使用寿命不到5年就锈蚀，铁腥味严重。从个别用户水龙头的水样化验细菌总数、大肠菌群严重超标，居民纷纷向政府部门投诉，造成一种社会问题。为此，解决建筑物内管道水质问题，各种建筑塑料给水管材纷纷在建筑市场登台亮相。至今有以下管材：硬聚氯乙烯(UPVC);高密度聚乙烯(HDPE);交联聚乙燭(PEX);聚丁烯(PB);丙烯睛-丁二烯-苯乙焼(ABS);氯化聚氯乙燦(CPVC);\n铝塑复合管(PE-A1-PE,PEX-A1-PEX)；改性聚丙焼(PP-R,PP-C)；钢塑复合管。表1建筑给水管性能品种|优点缺点UPVC抗腐蚀力强，易于粘合，价廉，质地坚硬有UPVC单体和添加剂渗出，不适用于热水输送；接头粘合技术要求高，固化时间较长HDPE韧性好，较好的疲劳强度，耐温度性能较好；质轻，可挠性和抗冲性能好熔接需要电力；机械连接，连接件大PEX耐温性能好，抗蠕变性能好只能用金属件连接；不能回收重复利用PB耐温性能好，良好的抗拉、压强度，耐冲击，低蠕变，高柔韧性国内还没有PB树脂原料，依赖进口，价高PP-R耐温性好在同等压力和介质温度的条件下，管壁最厚CPVC耐温性最好，抗老化性能好价高，仅适用于热水系统PEX-A1-PEX易弯曲成形，完全消除氧渗透，线胀系数小管壁厚薄不均匀ABS强度大，耐冲击J耐紫外线差，粘接固化时间较长本次给水管设计中，干管、立管采用钢塑复合管，工作压力当工作压力PSl.OMPa时，宜采用衬塑焊接钢管、可锻铸铁衬塑管件，DN<100时丝扣连接，DN〉100时法兰或沟槽式卡箍连接；当l.OMPa50mm时设闸阀，DN<50mm设截止阀。\n(6)引入管穿地下室外墙设套管。(4)在进户管上安装水表，统一计量水量，水表设于水表井内(5)给水横管设0.003的坡度，坡向泄水装置。(6)贮水池采用钢筋混凝土，贮水池上部设人孔，基础底部设水泵吸水坑。为保证水质不被污染，水池底板做防水处理。(7)所有水泵出水管均设缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设减震基础，并在吸水管和出水管上设橡胶接头。给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式，前者单向供水，供水安全可靠性差，但节省管材，造价低；后者管道相互连通，双向供水，安全可靠，但管线长造价高。本设计室内给水管网为枝状管网，给水干管从室外加压泵站输水管网接入后直接供至2〜7层。给水管道与其他管道之间留有一定的间距，以防止给水管道被污染，同时便于安装维修。考虑到当地冰冻深度。引入管敷设深度为室外地下0.85m处，穿越地下室墙体式，设防水套管。给水管道穿过承重墙基础时，均预留孔洞，预留洞尺寸，考虑到管顶上部净空不能小于建筑物沉降量的要求，其值不小于0.1m。管道敷设在空中时采用支架或托架固定，立管设管卡固定。4室内消防系统4.1消防系统的选择据《建筑设计防火规范》室内消火栓栓口处的静水压力应不超过80m水柱，如超过80m水柱时，应采取分区给水系统。消火栓栓口处的出水压力超过50m水柱时，应设减压设施。所以根据实际情况，本设计是十一层的小高层，高度不超过50米，因此该消火栓系统可以不分区。屋顶设消防给水水箱，储存lOmin的消防用水量，一旦发生火灾时先甶消防水箱供水作为初期灭火之用。(1)用水量：根据建筑设计防火规范要求及低层建筑室内消火栓用水量要求，超过七层的单元式住宅应设置消火栓给水系统，虽然该建筑未超过七层但是也可设置，该普通住宅高度小于50m,其室内消火栓用水量为lOL/s,室外消火栓用水量为15L/S。(2)供水方式：由小区自备井进行抽水，每单元楼单独输水干管，通过计算一定压力选取泵，置于加压泵站间。(3)消火栓位置：设于明显易于取用点，栓口离地面高度1.1m。(2)消防水箱水量：储存lOmin的室内消防用水量。(3)消防水池水量：贮存火灾持续时间内的室内消防用水量，根据《建筑设计防火规范》，该建筑的火灾持续时间为2小时。(4)管材选择：室内消火栓给水系统管材采用普通碳素无缝钢管，具有强度高、承受压力大、抗震性强、强度大、加工安装方便的优点，采用焊接方式。\n4.2消火栓系统管网布置1.室内管道布置成环状，环状管网的进水管的引入管成两条，当其中一根发生故障时另一只进水管保证消防用水量和水压的要求。2.保证同层相邻两个消火栓的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位，每根消防竖管的管径应按通过的流量计算确定，但不应小于100mm，以保证消防车通过水泵结合器向室内供水的可能性。3.高层建筑室内消防给水管网上应采用阀门分成若干独立段以被检修。阀门的布置应使管道检修时关闭停用的立管不超过一条，消防管网阀门应经常处于开启状态，并应设有明显的起闭标志，信号火灾阀门开启后进行铅封。4.高层建筑室外设置水泵结合器，当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防水量不足时，供消防车从室外消火栓，消防储水池取水，通过水泵结合器将水送到室内消防给水管网。水泵结合器的设置数量按室内消防水量计算确定，采用两个以利安全。5.水泵结合器应有明显的标志。并设在便于消防车使用的地点，其周围15〜40m.范围内设置消防水池，水泵结合器本次设计采用地下式。4.3消火栓的布置原则消火栓的合理布置，直接关系到扑救火灾的效果。因此建筑的各层包括和主体间相连的附属建筑均应合理设置消火栓。1.室内消火栓应布置在明显、易于取用的地方，严禁伪装消火栓。消防电梯前室应设消火栓。2.消火栓应保证同层相邻两个消火栓的水柱同时到达室内任何部位。3.消火栓的水枪充实水柱长度应根据建筑物层高和选定的水枪设计流量通过水力计算确定。根据消防经验，对建筑高度不超过100m的高层建筑，充实水柱长度不应小于10m。4.消火栓口径：低层建筑室内消火栓口之径应为50mm,水带长度不应超过25m,水枪喷嘴口径不应小于16mm。同一层建筑内，应采用同一型号，规格的消火栓和与其配套的水带及水枪5.消火栓口距地面的高度为1.1m,栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面垂直。6.高层建筑屋顶应设置一个装有压力显示装置的检验消火栓，以利于经常检查消火栓系统是否能正常运行，同时也可用于扑救相邻建筑的火灾，保护本建筑不受其火灾威胁。检验消火栓充实水柱为10m,水带长度为25m。冬季应在屋顶出口处，水箱间采取防冻措施。7.消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30m,裙房不应大于50mo8.当消火栓口处压力大于0.5Mpa时，应在消火栓处设减压阀装置，一般采用减压阀或减压孔板用以减少消火栓前的剩余水压，是消防水量合理分配，系均衡供水，利于节水和消防人员把握水枪安全操作，也可以避免高位水箱中的消防贮水量在短时间内用完。\n4.4消防水箱的布置原则在高层建筑临时高压消防给水系统扑救初期火灾(指火灾的前lOmin)时，主要依靠消防给水系统中贮存一定消防水量的高位水箱。当建筑内发生火灾而消防泵尚未启动时，依靠高位水箱的设置高度，把水箱中贮存的消防用水输送到着火点附近的消火栓进行灭火，这是一种在火灾初期非常可靠的措施。(1)消防水箱的贮水量高位水箱的贮水量应按建筑的室内消防用水量总量的lOmin进行计算。消防最小贮水量应符合下列要求：一类建筑(住宅除外)不应小于18m3；二类建筑(住宅除外)和一类建筑的住宅不小于12m3；二类建筑的住宅不应小于6m3。(2)消防水箱的设置高度：高位水箱的设置高度，应保证最不利点消火栓静水压力。建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点的静水压力不小于0.07MPao(3)止回阀的设置：消防水箱的出水管上应设置止回阀，以防止火灾时，消防泵供给的消防用水进入消防水箱，影响消防给水系统的正常工作。(4)对高位水箱的消防给水系统，其増压设施应符合增压水泵的出水量，对消火栓给水系统不应大于5L/s。4.5消防水泵接合器水泵结合器是消防车往室内管网供水的接□。水泵结合器一端由室内消火栓给水管网最底层引至室外，另一端进口可供消防车或移动水泵站加压向室内管网f共7Kzs°发生火灾时，如遇以下几种情况，均可采用消防车从室外消火栓取水，通过消防水泵接合器向室内消防给水管网供水：(1)室内消防水泵发生故障时；(2)室内遇大火，消防用水不足时；(3)室内消防用水不足，虽然消防水泵工作正常，但需向位于建筑物内的消防水池补充水。水泵接合器的设置位置：(1)便于消防车消防水泵使用；(2)设在室外，并不妨碍交通；(3)与建筑物外墙有一定的距离，一般不小于5m;(4)离室外消火栓或消防水池不太远，一般为15-40mo消防水泵接合器的间距不小于20m。每套消防水泵接合器均与室内消防管网直接连接。水泵结合器与室内管网的连接管，设有：(1)阀门：用于开启使用水泵结合器；(2)止回阀：防止室内管网内的水向外倒流；(3)安全阀：防止消防车送水压力过高，破坏室内消火栓给水系统。安全阀的定压高于室内最不利点消火栓要求的压力。水泵接合器及其附件，其工作压力在设计上满足室内消防给水管网的分区要求。\n消防水泵接合器外形与消火栓外形设有明显的区别。4.6室内消火栓给水系统计算室内消火栓给水系统的计算主要是确定管网管径、系统所需水压和选定各种设备。定量计算所需的基础数据是消防用水量和所需水压。根据选定的消防用水量和水压要求才能进行水力计算。进行室内消火栓给水系统的计算，首先是在布置好平面图，然后在此基础上依次进行。(1)室内消防用水量的确定：根据所设计建筑物的划分等级按规范要求选用；(2)消火栓口所需水压的计算：在完成对消火栓水枪喷口所需水压、水枪喷口射流量、消火栓水龙带水头损失的计算基础上进行；(3)给水管网管径和水头损失计算：根据给水管道中的设计流量，先确定流速，然后就可以求得管径，消火栓给水管道中的流速一般为1.4~1.8m/s,但不宜大于2.5m/s。水头损失计算包括沿程水头损失计算和局部水头损失计算。(4)消火栓给水管道水力计算：消防管网水力计算的主要目的在于确定消防给水管网的管径，计算或校核消防水箱的设置高度，选择消防水泵。由于建筑物发生火灾地点的随机性，以及水枪充实水柱数量的限制(即水量限定)，在进行消防管网水力计算时，枝状管网和环状管网在本质上是一样的。对于枝状管网首先选择最不利立管和最不利消火栓，依此确定计算管路，并按照消防规范规定的室内消防用水量进行流量分配。在最不利点水枪射流量确定后，以下各层水枪的实际射流量根据消火栓口处的实际压力计算。在确定了消防管网中各管段的流量后，按流量公式Q=@计算出各管段管径，从钢管水力4计算表中直接查得管径及单位管长沿程水头损失i值。消防管道沿程水头损失的计算方法与给水管网计算相同，其局部水头损失按管道沿程损失的10%计算。对于环状管网，由于着火点不确定，可假定某管段发生故障，仍按枝状管网进行计算。由于本设计采取水泵水箱联合供水，计算管路分两种情况进行。消防水泵供水时，以消防水池最低水面作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定消防水泵的扬程；消防水箱供水时，以水箱的最低水位作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定水箱的设置高度。水箱的计算根据设计要求直接利用公式进行计算。5室内排水系统5.1排水系统的选择根据设计手册，排水系统划分为合流制和分流制两种。合流制指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部分开用管道排至室外。分流制指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部混合用同一根管道排到室外。\n排水系统采用分流制或合流制，要根据污水性质、污染程度、结合室外排水制度和有利于综合利用及处理要求等确定。室外为合流制，而生活污水必须经过局部处理(化粪池)后才能排入室外合流制下水道，有条件将生活废水与生活污水分别设置管道采用分流制排出。基于上述条件，结合本设计的具体情况该建筑属于二类建筑，排水量不大，戶斤以污废水合流为了保护存弯水封，使排水系统内的空气压力与大气压取得平衡。使排水管内排水畅通，形成良好的水流条件。把新鲜空气补入排水管内，使管内进行换气，预防因室外管道系统积聚有害气体而损伤养护人员、发生火灾和腐蚀管道等隐患。减少排水系统的噪声。排水系统应设置通气管。5.2管道布置与敷设(-)布置与敷设的原则：(1)排水畅通，水力条件好；(2)使用安全可靠，不影响室内环境卫生(3)总管线短，工程造价低；(4)占地面积小，美观；(5)施工安装、维护管理方便；(6)保护管道不受破坏。(二)排水立管的布置与敷设：(1)立管应靠近排水量大，水中杂质多，最脏的排水点处。(2)立管不得穿过卧室、病房，也不宜靠近与卧室相邻的内墙。(3)立管宜靠近外墙，以减少埋地管长度，便于清通和维修。(4)立管应设检查口，其间距不大于10m,但底层和最高层必须设。平顶建筑物可用通气管顶口代替最高层的检查口。检查口中心至地…高于该层溢流水位最低的卫生器具上边缘0.15m。(三)排水横支管的布置与敷设：(1)排水横支管不宜太长，尽量少转弯，一根支管连接的卫生器具不宜太多。(2)横支管不得穿过沉降缝、烟道、风道。(3)横支管不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。(4)横支管与楼板和墙应有一定距离，便于安装和维修。(5)当横支管悬吊在楼板下，接有2个及2个以上大便器或3个及3个以上卫生器具时，横支管顶端应升至上层地面设清扫口。(四)排水横干管与排出管的布置与敷设：(1)排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。(2)建筑层数为5~6层，并且排水立管仅设置伸顶通气管时，最低排水横支管与立管连接处距排水立管底垂直距离若小于0.75m,则底部横管需单独排出。(3)埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础。(4)埋地管穿越承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不宜小于0.15m。(5)湿陷性黄土地区的排出管应设在地沟内，并应设检漏井。(6)排出管与室外排水管连接处应设检查井，检查井中心到建筑物外墙的距\n离不宜小于3m。(二)通气系统的布置与敷设：(1)生活污水和散发有害气体的生产污水管道应设伸顶通气管。(2)通气管需高出屋面不小于0.3m,但应大于积雪深度，上人屋面应大于2mo(3)连接4个及4个以上卫生器具，且长度大于12M的横支管和连接6个及6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。(4)对卫生、安静要求高的建筑物内，生活污水管道宜设器具通气管。(5)器具通气管和环形通气管与通气管连接处应高于卫生器具上边缘0.15m,按不小于0.01的上升坡度与通气立管连接。(6)专用通气立管每隔2层，主通气管每隔8~10层设结合通气管与污水立管连接。结合通气管下端宜在污水横支管以下与污水立管以斜三通连接，上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。(7)专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上不小于0.15m处与污水立管以斜三通连接，下端在最低污水横支管以下与污水立管以斜三通连接。(8)通气立管不得接纳污水、废水和雨水，通气管不得与通风管或烟道连接。6雨水系统根据雨水排水系统的特点总结如下表:表1雨水系统特点比较雨水排水系统组成及特点适用类型普通外排水由檐沟和敷设在建筑物外墙的立管组成。降落到屋面的雨水沿屋面收集到檐沟，然后隔一定距离设置的立管排至室外的地面或雨水口。适用于普通住宅、一般的公共建筑和小型单跨厂房。天沟外排水由天沟、雨水斗和排水立管组成。立管连接雨水斗并沿外墙布置，降落到屋面上的雨水沿坡向天沟的屋面汇集到天沟，再沿天沟流向建筑物两端，流入雨水斗，经立管排至地面或雨水井。适用于长度不超过100m的多跨工业)—房。内排水由雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、埋地干管和附属构筑物几部分组成。降落到屋面的雨水，沿屋面流入雨水斗，经连接管、悬吊管、流入立管，再经排出管流入雨水检杳井，或经埋地干管排至室外雨水管道。适用于跨度大、特别长的多跨建筑。按照雨水排水系统的分类，由于本次设计属于普通住宅且横跨度较小，所以\n适合选用普通外排水，即由檐沟和敷设在建筑物外墙的立管组成。第三章设计计算书1水量计算1.1最高日用水量给水用水量定额与是变化系数：表2住宅最高日生活用水定额及小时变化系圓准标晋设具器生卫额定水用小时变化系数髄触I器大有O51/V585Z2O3.IIt备涤设洗浴、沐盆和脸器洗水、故器、便机大衣有洗0032O313Z28•2III、家盆或涤<备洗应设、供浴盆水沐脸热和洗中>、集组器、机便机水大衣热有洗用20322801OZ5纛2墅别、机盆水涤热洗用、家盆、脸栓洗水备、洒设器、浴便机沐大衣和有洗组O53/V0028•1232由建筑图纸可知，该居民楼的卫生器具设置有：大便器、洗脸盆、洗涤盆、浴盆、洗衣机，故属于普通住宅n类，对于本次设计归于北方地区所以取中、下限，用水定额取200L/(人•力，小时变化系数取A=2.5,每户按m=3.5人计，每层两户，共六层，使用时间r=24/7。由此可以计算得：Qd=mxqd=(3.5x2x6)x200=8400L/J=0.097L/5Qh=争)x'=(^)x2.5=875L/A一最高日用水量，L!d'a—最高时用水量，A一时变化系数；m一用水人数；qd—最商口生活用水定额，［/(人*0。\n1.2污水排放量按给水总量的90%计算：8400x90%=7560L/J=0.0875L/5o2给水系统计算2.1设计秒流量(1)本次设计中每户用水人数或卫生器具给水当量总数相同，即只有一种户型，其设计最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率的计算公式为：xlOQQ/o0.2xA^x?x3600•s按照构造简单的卫生器具选用标准，查表可得各卫生器具为：坐便器N=0.5,淋浴器N=0.5,浴盆N=1.0，洗手盆N=0.5,洗涤盆N=1.0,洗衣机N=1.0。(2)根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，可以计算出最大用水时卫生器具给水当量的同时出流概率：1+6^(%-1广xl00%(2)根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，可以计算管段的设计秒流量：=0.2xt/xA^对应以下几个表格进行计算。表3%与(7。的对应关系表4最大用水时的平均出流概率参考值u0(%)°C1.00.003231.50.006972.00.010972.50.015123.00.01939u0輯值普通住宅I型3.4〜4.5普通住宅II型2.0〜3.5普通住宅III型1.5〜2.5别墅1.5〜2.0表5U与q对应表公称直径(mm)15〜2025〜4050〜70之80水流速度(m/s)^1.0^1.2^1.5^1.8\n2.2水力计算(1)确定最不利点给水管径由％值和各管段的当量总数分别计算出各管段卫生器具给水当量的同时出流概率U值和设计秒流量。甶各管段的设计秒流量ft，控制流速在允许范查给水钢管水力计算表可得管径DN和单位长度沿程水头损失i。将其列入表5中。(2)最不利点给水管网水头损失的计算室内给水管网的水头损失包括沿程和局部水头损失两部分。由计算草图确定配水最不利点为A户西南角卫生间的洗手盆，故计算管段为0、1、220。节点编号如图1。通过给水管网水力计算表得到：管段的沿程水头损失：XHiL=26.54kPa局部水头损失：0.3x36.96=7.962WV/所以管路的水头损失为：(hf+/i.)=36.964-11.088=34.502^表6给水管网水力计算表计算管段编号当量总数Ng平均出流概率Uo(%)系数同时出流概率U(%)设计秒流量qg(L/s:管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=iL(kPa)管段沿程水头损失累计Xhy(kPa)1-21.001000.20200.530.2060.410.080.08\n2-32.005.0641.097710.29200.760.4003.191.281.363*-31.506.7520.697820.25200.660.3140.930.291.653-43.502.8942.374550.39250.590.1813.390.612.274*-42.005.0641.097710.29200.760.4005.262.114.374-55.501.8414.172460.51250.780.2904.711.365.745*-55.501.8414.172460.51250.780.2904.711.367.105-611.001.8414.172340.75320.740.2052.900.597.706-722.001.8414.172251.11400.670.1302.900.388.077-833.001.8414.172211.41400.850.1972.900.578.648-944.001.8414.172191.68501.010.2692.900.789.429-1055.001.8414.172171.92501.150.3382.900.9810.4010-1166.001.8414.172162.15501.290.4143.651.6011.6011-1266.001.8414.172162.15501.290.4144.952.0513.6512-1366.001.8414.172162.15501.290.41422.809.4423.0913-14132.001.8414.712133.34501.270.2979.902.9426.0314-15264.001.8414.172105.33701.390.2771.850.5126.54计算水表的水头损失：分户水表安装在管段4-5和5’-5,管段流量0.511^=1.83611?/11，根据水表技术参数表，选用LXS-20C即20mm口径的旋翼湿式水表，其常用流量是2.5mVh〉1.836n?/h,过载流量是5n?/h,所以分户水表的水头损失是：hd=^-=———=\836=13.48^<24.5kPaKb2瞧/10052/100引入管总水表安装在管段15-16上，管段流量为5.331^=19.1880?/11,选用LXS-80N即80mm口径的旋翼湿式水表，其常用流量是4017?/11〉19.18811?/11,过载流量是80m3/h,所以分户水表的水头损失是：Hd=^=———=19;188=5.15kPa2.5L/s式中：5水枪特性系数，查表口J得；采用£W16喷嘴，B=0.793(3)水带阻力损失2满足水枪射流量大于2.5L“的要求。表9水枪水流特性系数水枪喷嘴直径13161922B0.3460.7931.5772.836=A-xxQxhhd水带阻力损失，m;A_水讲阻力系数；Ld一一水带有效长度，本设计中为20m;为qxh水枪啖嘴出流量，L/5，。表10水带比阻A值水带材料水带直径(mm)506580麻织0.015010.004300.00150衬胶0.006770.001720.00075本设计中,16mm的水枪配50mm的衬胶水带查水带阻力系数表可知50mm的水带阻力系数为0.00677,因此水带阻力损失为：hd=A:xLdxq'h2=0.00677x20x2.932=1.16m(4)消火栓口所需水压：Hxh=^4-/^+^=17.10+1.16+2=2Q.26mH2O-2lmH2O。Hxh——消火栓I」水压，mH2O;Hq水枪喷嘴处的压力，mf/2O;hd水依的水头损失，mH2O;Hk——消火枪口水头损失，按2m//2O计算。Hxh=Hq+hd+Hk\n3.3水力计算(1)按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，仅需保证最不利消防竖管为出水枪数为2支。H'佩、=+~+=17.10+1.16+2.00=20.26mH2OHxh[=H'仙+么H+h=20.26+2.90+0.013=23.1lmH2O(A//为1点和0点的消火栓间距，/z为0〜1管段的水失损失为0.013m)(2)最不利管段1点的水枪射流量：=VBH(1xxh\退说=呈1+从心2+2^xh\23.17-23.901/5+M^-0.00677X20(3)进行消火栓给水系统水力计算+1850消防管径均采用DN100mm的给水钢管计算,(4)管路的总水头损失为：\/加压泵站0.00//...=8.179x1.1=8.997咖(5)消火栓给水系统所需总压力为：Hx=H}+Hxh+Hw=(18.50+1.05+13.96)x10+8.997=344.09^-34.5mH2O\n表11消火栓给水系统配管水力计算表设计管段设计秒流量q(L/s)管长L(m)DNV(m/s)i(kPa/m)i.L(kPa)0-13.72.91000.420.0440.1281-23.7+3.9=7.615.51000.880.1622.5272-37.612.01000.880.1621.9443-47.622.11000.880.1623.580=8.179^/(7)水栗接合器水泵接合器的设置数量按室内消防水量计算确定，该建筑室内消火栓用水量为7.6L/S,每个水泵接合器的流量为10〜15L/S,为安全起见，建筑两侧各设置一个水泵接合器，型号为SQS150-A。消防水泵接合器安装在建筑外墙上，以满足足够明显和使用方便的要求。3.4消防水池的计算按照本次设计中，该小区的水源为自备井，根据《建筑设计防火规范》，该建筑的火灾持续时间为2小时。消防水池的消防贮水量为：Vf=3.6(Qf-QL^T式屮：V,.——消防水池贮水量，m3;Qf室內消防用水量和室外奶防用水量之和，L/s；Ql市政管网可连续补充的水量，L/s;T——火灾延续吋间，/?。假设由加压泵站连接消防水池的水泵提供的流量为10L/S,则消防水池体积为：Vf=3.6(ez-ez)•T=3.6x(25-10)x2=108m3可设置为6mx6mx3m的水池尺寸，另外加上保护高度0.5m,假设最低水位为0.5m,则水池实际尺寸为6/72x6/72x3.5m。3.5消防水箱的计算二类建筑的住宅消防最小贮水量应符合不应小于6n?。建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点的静水压力不小于0.07MPa。消防水箱的出水管上应设置止回阀。=0.6Qt式中：VY——消防水箱贮存消防用水量，m3;\nQx室内消防用水量之和，L/s；3.6一一单位换算系数。按照该建筑物消防用水量分析，室内消防用水量为lOL/s,故消防水箱的体积为：V,=0.6gv=0.6x10=6m1满足规范对于水箱体积的要求。为了既满足防火要求又兼顾基建费用，所以在四个单元楼设置一个公用水箱，则体积需要翻番，则需要设置的体积为：24m3=4mx3mx2m,再增加一个保护高度0.3m,则实际高度为2.3m。需要设置消防水箱的高度，消防水箱由消防给水管的压力来供给，按照规范规定，最不利点消火栓口的静水压力不小于7mH2O，最不利点高程为18.5m,所以反校核需要25.5m的消防水箱最低水位。3.6消防水泵的选择根据最不利点所需水压和反校核所需水箱设置最低水位得到所需泵的扬程和流量，H=Hi+H2,即高程和管段水头损失，总管长为2.1+28.2+7.0+5.5+45.9=88.7m,得到水头损失为14.4m,所以需要扬程至少为40m,流量为lOL/s,选用型号为XA50/20的XA型卧式单级单吸离心泵2台，—备一用，转速n=2900r/min，流量Q=36立方米/时，扬程H,，=62米，效率58%,进口直径为65mm,重量=46Kg。电动机型号为Y160L-2,功率为18.5KW。在屋顶设置两个试验消火栓，试验时只需一股或两股水柱工作，流量减少水泵扬程提高，完全能没满足屋顶试验消火栓10m以上的充实水柱。4排水系统计算本建筑内卫生间类型、卫生器具类型均相同。采用生活污水和生活废水合流排放。建筑内部排水管材主要有硬聚乙烯塑料管、铸铁管和陶土管。硬聚乙烯塑料管（UPVC管）具有质量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、投资省和节能等优点而得到广泛应用。所以本次设计采用排水管材为UPVC管。°每户设置3根排水立管，即两个卫生间和厨房、阳台的洗衣机各成一套独立立管排水系统，最后汇集到通往化粪池的排水干管中。又由于该建筑属于二类建筑，排水量不大，所以污废水合流。由于双立管排水系统由一根排水立管和一根通气立管组成，排水立管与另一根立管之间进行气流交换，比较适用于污废水适用于污废水合流的各类多层和高\n层建筑，所以本设计采用双立管排水系统。3.1横支管水力计算计算排水设计秒流量：式屮：qp一一计算管段的设计秒流量，Lis'a——根据建筑物用途而定的系数，住宅取1.5;Np一一计算管段卫生器具的排水当量总数；?max—一计算管段h排水量最大的卫生器具的排水当量，L/s.卫生间1（含浴盆>卫生间2（含淋浴丄f房及阳台给排水立管布置图\n表12排水塑料管及其对应坡度表管材管径(mm)坡度通用坡度S小坡度粗料管500.0250.0121100.0120.004表13排水系统水力计算表段号管编各卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qP(L/s)管径de(mm)坡度i备注洗菜盆洗衣机洗手盆大便器淋浴浴盆1、管段1-3、2-3、4-5及Np=3.0Np=1.5Np=0.3Np=4.5Np=0.45Np=3.01-313.01.0500.0258-11、9-11、10-11都为单2-311.50.5500.025个卫生器具排水支管，设4-510.30.1500.025计秒流量为各自排水流5-614.81.61100.012量；2、管段5-6、6-715.31.81100.0126-7计算秒流量公式结果8-1113.01.0500.025大于累加流量故按累加9-1110.30.1500.025流量计。10-1114.51.51100.012\n3.2立管计算(1)PL-1管：接纳的排水当量总数为；Vpl=(3.0+1.5)x6=27立管最下部管段排水设计秒流量为〜=0.120^7+、、=0.12x1.5x727+1.0=1.941/5查排水立管最大排水能力表，选用立管管径del10mm。(2)PL-2管:接纳的排水当量总数为=(0.3+4.5+0.5)x6=31.8立管最下部管段排水设计秒流量为q/)2=N/)2+U0.12xl.5xV31.8+1.5=2.52L/s同理查排水立管最大排水能力表，选用立管管径dellOiwn。(3)PL-1管：接纳的排水当量总数为7Vp3=(3.0+03+4.5)x6=46.8立管最下部管段排水设计秒流量为qp3=0.1+gmax=0.12x1.5x^46.8+1.5=2.73L/s同理查排水立管最大排水能力表，选用立管管径del10mm。三根排水立管的设计秒流量都小于3.2L/S,所以不需要设专门通气立管。表13排水塑料管最大允许排水流量通气情况道料管材slm通水能力(L/s)管径/mm507590100110125150160伸气设通管仅顶祷铁—1.02.5—4.5—7.010.0—塑料—1.23.03.8—5.47.5—12.0螺旋——3.0—6.0——13.0—设有通气立管祷铁——5.0—9.0—1425.0—塑料—————10.016—28.0特制配件立管混合————6.0—9.013.0—旋流————7.0—10.015.0—\n3.3立管和底部排水立管计算立管底部和排出管仍取del10mm,取通用坡度0.012。查排水塑料管水力计算表可知对应于del10mm和坡度0.012的流量4.49L/S大于三根立管各自的排水设计秒流量所以满足条件。3.4通气立管对于伸顶通气立管系统中，选择与排水管相同管径为110mm,设计该住宅屋面为上人屋面所以设置通气立管伸出屋顶2m,便于排气。3.5集水池车道入口集水池：设两台泵，一用一备，紧急时同时使用。按10年5分钟暴雨强度计算单泵流量参数，双泵同时启动可满足100年一遇的暴雨量，水泵需双电源。5雨水排水系统计算5.1暴雨强度的确定通过查全国暴雨强度公式表得到我的家乡山西阳泉的情况：号序省、自治区、直辖市城市式公度强雨暴q20腿箱料BI资£制法编方制位编单注备524西山阳泉丁KU786.fAvAw1+9.✓IX+I/3O.<7IXII9321182龍T匿>tdnu公式中，T为设计重现期，一般性建筑取2〜5年，重要公共建筑物不小于10年，根据规范由于采用重力流排水所以不得小于10年设计重现期，所以T取10年。由于屋面面积较小，屋面积水时间较短，屋面积水时间按5min计算。故山西阳泉的暴雨强度为1730.1x(l+0.611gl0)(5+9.6)078-345£/(5>104zn2)5.2设计雨水流量设计雨水流量：10000\n式中仏设计雨水流量(L/s)qi设计降雨强度(L/s•104m2)y/一一径流系数，屋面取0.9Fw一一屋面汇水面积，本设计的屋面水平投影面积为91.88x24.195=2223.04m2=0.22xl04m2o降雨历时5min的暴雨强度为：■=345X0.9X2223.04屬（仏）'1000010000小时降雨厚度按下式计算：h5=0.36%=0.36x345-\25mm/h5.3立管计算设计屋面为单向倾斜式，坡度为0.005,布置立管间距为9.2m。根据住宅长度为91.88m,故需要设置10根立管。考虑到四栋单元楼，每单元楼设2根，东西两侧各设置1根立管。每根立管的汇水面积是222.3m2,每根立管的泄水量为6.9L/S,通过查重力流屋面雨水排水立管的泄流量表可知，公称外径x壁厚DN90X3.2的槊料管的最人泄流量是7.4L/O6.9L/S故DN90的立管满足泄水条件。排出管管径在立管基础上放大一级，以保证安全排水，采用DN100mm的UPVC管0\n5-1雨水排水系统布置第四章结语1收获与体会(1)过程感悟整个大作业的完成任务主要是基本的管道布置和计算，整个过程中并非一气呵成，而是不断地在修改布置图和计算过程，因为建筑给排水的规范内容极其庞大繁杂，需要很多的考虑，所以体会到了作为一个建筑给排水设计师的不易与艰辛。将平时零碎的知识通过这样一个课程作业的锻炼机会衔接成一体，对这个过程很珍惜。建筑给排水中很多知识并没能细致考虑到，比如具体设计与施工之间的差异，又比如热水系统、化粪池和加压泵站的设计问题等，还需继续学习。(2)主要收获每次课设的收获都不同，这次最大的收获是认识到了对于一个设计过程整体性把握的关键性，从各系统方案比选到具体布置管道和水力计算过程，既要对应于设计规范又要满足此次课设该建筑的具体情况。因此对于自己谨慎和全面思考的能力得到了提高。(3)未来展望目前建筑给排水不断派生出各种新的子系统廣f技术、新材料日新月异涌现，可以感受到建筑给排水快速跳动的脉搏。研究的热点问题很多，比如给水中无负压给水设备的优缺点及使用条件问题、变频给水设备的节能优化问题、管道直饮水问题，热水系统中热泵的使用及与贮水设备的配置平衡问题、换热设备的换热效率比较问题，排水系统中防事故溢水问题、同层排水技术、厨房排水隔油池与新产品的开发，消防系统中"主动灭火"的概念剂气体消防的多样性等等。从未来发展趋势看，建筑给排水将随同经济同步发展，其行业增长幅度将大大高于GDP增长百分点，城市中水及雨水利用、节水系统及设备的利用率将大巾虽提局。2参考文献[1]王增长，《建筑给水排水工程》第四版，中国建筑工业出版社1998[2]高明远，《建筑给水排水工程学》中国建筑工业出版社2002[3]中国建筑工业出版社编，《建筑给水排水工程规范》，中国建筑工业出版社[4]陈耀宗，《建筑给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社1992[5]钟小林，周克晶.建筑给水排水设计总结.深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司.亚洲建筑给水排水.96-102.2009.[6]杨建丽，董金美等.民用建筑给排水设计浅谈.确山建筑设计室.科技信息.\n附录•图纸