北方某十六层住宅楼建筑给排水工程毕业设计 36页

黄石理工学院毕业设计（论文）目录1摘要-1-2设计任务书-1-2.1设计题目-1-2.2设计数据-2-3设计说明书-3-3.1室内给水系统-3-3.1.1给水系统的竖向分区-3-3.1.2给水系统方案的比较选择-3-3.1.3给水管网布置方式-5-3.1.4给水系统的组成-5-3.1.5设计参数及水量-5-3.1.6加压设备及构筑物-5-3.1.7给水管道的布置与敷设-6-3.2消防给水系统-6-3.2.1消防给水系统的分类-6-3.2.2消防给水系统的选择-7-3.2.3系统的组成-9-3.2.4设计参数-9-3.2.5主要设备-9-3.3室内排水系统-9-3.3.1室内排水系统的分类-9-3.3.2建筑排水系统方案的选择-10-3.3.3系统的组成-11-3.3.4主要设备及构筑物-11-3.3.5排水管道的安装要求-11-3.4雨水排水系统错误！未定义书签。3.4.1室内排水系统的分类错误！未定义书签。3.4.2雨水排水的方式错误！未定义书签。3.4.3系统的组成错误！未定义书签。3.4.4主要设备错误！未定义书签。4设计计算书-12-4.1建筑冷水给水系统计算-12-4.1.1设计参数-12-4.1.2生活给水管道设计秒流量-12-4.1.3生活给水管道管径的确定-13-4.1.4给水管网和水表水头损失的计算-14-4.1.5计算简图-15-4.1.6计算结果表-16-4.1.7地下贮水池容积的计算-17-4.1.8生活加压水泵的选择-18-\n黄石理工学院毕业设计（论文）4.2消火栓系统的计算-19-4.2.1消火栓的选定及消防用水量的确定-19-4.2.2消火栓保护半径，布置间距-19-4.2.3消防管的设置-20-4.2.4屋顶水箱的设置与计算-20-4.2.5消火栓及管网的计算-21-4.2.6消防水泵的选择-22-4.2.7水泵接合器的选定：-22-4.2.8消防水池的设计计算-22-4.3建筑内部排水系统的计算-23-4.3.1计算简图-23-4.3.2卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径-24-4.3.3设计秒流量-24-4.3.4相关规定-24-4.3.5水力计算-25-4.3.6化粪池的设计计算-27-4.4屋面雨水计算-28-4.4.1天沟外排水系统-28-4.4.2天沟雨水系统计算表-29-4.4.3雨水系统校核-29-4.4.4雨水斗的选用-30-4.4.5雨水立管选用-30-5概预算-31-参考文献-33-致谢-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）1摘要本设计是某十六层住宅楼的建筑给排水设计，主要包括给水系统、排水系统、消防系统和屋面雨水系统四个部分。给水系统采用分区供水，一到四层为低区，由市政管网直接供水；五层到十六层为高区，由水泵从地下贮水池加压供水，采用环状供水。排水系统采用污、废水分流制，坐便器出水经化粪池处理后才能排入市政污水管网；底层单独排水，排水立管仅设伸顶通气管。消防系统主要采用室内消火栓系统，设两根立管，采用双栓；火灾初期10min消防用水量由屋顶消防水箱供给，消防水箱的水源由消防泵从消防水池抽取；10min后的消防启动消防水泵，从消防水池抽水供消火栓使用。雨水系统采用天沟外排水，选择直径75mm的79型雨水斗，雨水直接排入市政污水管网。冷水给水管、排水管以及雨水管均采用UPVC管，消防系统采用镀锌钢管，热水系统采用PP-R管。关键词：建筑给排水，高层建筑，给排水管材2设计任务书2.1设计题目黄石三江共和城某住宅楼给排水设计一、目的意义：课程设计是教学的重要环节和理论教学的延续，通过高层建筑给水排水工程设计，培养学生综合运用建筑给水排水知识，分析问题、解决实际问题的能力，掌握建筑给水排水工程设计的基本要求和基本过程，在解决实际问题的过程中，锻炼中文献检索能力和专业外语的应用能力，掌握计算机工程绘图的基本技能，为毕业后的工作奠定必要的基础。基础资料：黄石某住宅楼三个单元，其中，1单元4户，2、3单元各3户。每层共10户，每户4口人。该住宅楼共10层，第一层为车库，车库层高2m，其他9层层高均为3m。市政给水管网位于该建筑左侧，距左山墙2m处，标高-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）-0.700m，管径100，资用水头30mH2O；右山墙1.5m处有排水明沟，明沟宽600，深1000，明沟山盖有明沟水泥盖板。二、主要设计（研究）内容、拟采取的方法、技术路线：1、建筑生活冷水给水系统的设计；2、建筑消防系统设计；3、建筑排水系统系统设计；4、绘制施工图；5、编制设计计算说明书，计算机打印；三、文献查阅指南一）查阅关键词：建筑给排水，高层建筑，给排水管材二）查阅期刊：1、《给水排水设计手册》2、给水排水概预算与经济评价手册3、《给水排水制图标准》4、《国内外建筑给排水工程设计实例》5、《水工程概预算核技术经济评价》6、《建筑给水排水工程》7、《给水排水》8、《中国给水排水》9、《水处理技术》10、《施工技术》1.1设计数据：查《给水工程》第四版附表1（中国建筑工业出版社）得其用水定额如下：居民用水定额：最高日160—250L/cap*d平均日120—190L/cap*d综合生活用水定额：最高日240—390L/cap*d平均日190—310L/cap*d住宅最高日生活定额及小时变化系数的确定：-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）本设计为普通住宅：单元1人数为9×4×4=144人;单元2,单元3的人数为：9×3×4=108人生活用水定额：qd=200L(人/d)；小时变化系数：kh=2.5；每户均按4口人计算，综合生活用水指标为200L/P·d,时变化系数为2.5，使用时间为24h；消防用水室内消火栓系统10L/s，室外消火栓系统15L/s。1设计说明书1.1室内给水系统1.1.1给水系统的竖向分区当建筑物的高度很大时，如果给水只采用一个区供水，则下层的给水压力会过大。竖向分区的高度一般以给水系统中最低卫生洁具处最大静水压力值为依据。关于这个压力值，目前国内外尚无统一规定，应根据使用要求、管材质量、卫生洁具零件水压性能、维修管理条件，综合高层建筑层数合理安排。住宅、旅馆、医院一般为300-350kpa,办公楼一般为350-450kpa。1.1.2给水系统方案的比较选择考虑到本设计为10层民用建筑，由于采用水箱的给水方式时底层水压较大，容易对卫生器具造成损坏，且流速过大产生水流噪音。通过查看建筑平面、立面图纸，本设计高层建筑为斜屋顶，若设置屋顶水箱可能造成建筑荷载不够，而且水箱本身占用大量的建筑面积。以及从建筑美观等方面的综合考虑，在本设计中排除使用水箱或有水箱联合的供水方式，而采用分区无水箱减压的给水方式，并设变频调速装置调节水量。-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）1，高层建筑给水方式的基本特征是分区加压，当高层建筑竖向分压之后，最重要的问题就是采取何种加压方式，从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。设计任务书给定了市政管网常年资用水压为0.30Mpa。根据给水最小所需压力估算方法：第一层0.10Mpa，第二层0.12Mpa，二层以上增加一层压力需增加0.04Mpa。又由于室外给水管网接管点埋深0.7m，则：第五层所需水压为：0.12+0.04×4+0.7×0.01=0.287Mpa第六层所需水压为：0.12+0.04×5+0.7×0.01=0.327Mpa则：资用水压0.287Mpa＜0.30Mpa＜0.327Mpa即市政管网提供的压力只能满足到第五层的用水要求，故必须对生活用水进行提升或加压，以满足高层用水要求。一般建筑设计会采用高位水箱和水泵加压供水以及两者联合的加压方式供水。基于上述原由，初步拟定以下两个给水方式进行比较选择。-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）错误！未找到引用源。图2-12，方案比较：两种方案都是分区供水，底层由市政资用水头供给；对高层的供水，方案（一）由提升泵从水池抽水进屋顶水箱，再由水箱对高层供水。方案（二）由水泵直接从水池加压供水。方案（一）由于采用水箱的给水方式时地层水压较大，容易对卫生器具造成损坏，并且水箱会产生二次污染；另一方面本设计建筑屋顶为斜屋面，屋顶承载能力有限；而且屋顶水箱占地面积大，不美观。方案（二）供水可靠，水泵集中布置，便于管理；省去屋顶水箱，不会产生二次污染，对建筑荷载要求降低。综合考虑，本设计选择方案（二）。1.1.1给水管网布置方式给水管道的布置按供水的可靠程度要求分为枝状和环状。本设计为高层给水，采用分区供水，为保证供水的可靠性，采用环状供水。供水干管设在分区的下部技术夹层和该分区底层下的吊顶内，由下向上供水。1.1.2给水系统的组成建筑内给水系统由引入管，水表节点，给水管道，配水装置，用水设备和附件。此外还包括地下贮水池、加压水泵及变频给水装置。1.1.3设计参数及水量最高日用水定额130-300L/（人*d），取qd=200L/（人*d）；小时变化系数2.8-2.3，取kh=2.5；使用时间为24h全天供水；每户人口按m=4人算，则人口总数为单元1为：144人；单元2，单元3为：108人最高日用水量：Q200×144=28.8m3/dm3/d最大小时用水量：Qh1=28.8×2.5/24=3m3/h；Qh2=21.6×2.5/24=2.25m3/h1.1.4加压设备及构筑物1.提升水泵选用单级多吸离心泵两台，一用一备，转速n=2900r/min，流量,扬程电机型号，效率28.5%。水泵基础尺寸。-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）1.地下贮水池标准贮水池，取贮水池容积为18m3，定其尺寸为3.0×3.0×2.0（长×宽×高）。水池顶部标高为-1.3m，水位标高为-1.5m，池底标高为-3.5m，水泵吸水管中心标高-3.3m。水池溢流水排至集水坑，用潜污泵提升排除。1.1.1给水管道的布置与敷设1.1.1.1管道布置干管应布置在用水量大或不间断供水的配水点附近，设两条或两条以上引入管。管道不得穿越生产设备基础，也不宜穿过伸缩缝、沉降缝，若需穿过，应采取保护措施。管道不允许布置在烟道、风道和排水沟内。给水管道与其他管道和建筑结构的最小间距见下表，需进入检修的管道井，其通道不宜小于0.6m。主工作泵、辅助工作泵、压力开关安全阀、控制柜和管道配件组成。1.1.1.2管道敷设1、给水管道的敷设有明装、暗装两种形式；本设计给水立管为暗装，敷设在管井中。2、给水管与其他管道同沟或共架敷设时，宜设在排水管、冷冻管上面，热水管或蒸汽管下面。具体见上表。3、室外埋地引入管要防止地面活荷载和冰冻的破坏，其管顶覆土厚度不小于0.7m，并应敷设在冰冻线以下20cm处。建筑内埋地管在无活荷载和冰冻影响时，其管顶离地面高度与宜小于0.3m。4、给水横干管宜有0.002-0.005的坡度，坡向泄水装置。1.2消防给水系统1.2.1消防给水系统的分类1、按系统供水范围划分分为独立的室内消火栓给水系统和区域集中的消消火栓给水系统两种。（1）独立的室内消防给水系统即每栋高层建筑设置一个室内消防给水系统。这种系统安全性较高，但管理比较分散，投资也大。在地震区以及重要的建筑物内宜采用独立的室内消防给水系统。-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）（2）区域集中的室内消防给水系统近年来各城市高层建筑发展较快，有些城市出现高层建筑群，因此采用了区域集中的室内高压（或临时高压)消防给水系统，即数栋或数十栋高层建筑物共用一个泵房的消防给水系统。这种系统便于集中管理，在某些情况下，可节省投资；但在地震区，安全性较差。2、按建筑高度分类（1）不分区室内消防给水系统建筑高度超过24m，而不超过50m的高层民用建筑物，一旦着火，消防队使用解放牌消防车，从室外消火栓（或消防水池）取水，通过水泵接合器往室内管道送水，可协助室内扑灭火灾。（2）分区给水室内消防栓给水系统建筑高度超过50m而不超过80m时，室内消防消火栓给水系统难以得到一般消防车的供水支援，为加强供水安全和保证火场灭火用水，宜采用分区给水系统。3、按消防给水的压力分类分为高压消防给水系统和临时高压消防给水系统；本设计为临时高压消防给水系统。消防给水管网内平时水压不高，在水泵房内设有高压消防水泵，火灾时启动高压消防水泵，满足管网消防水呀、水量要求。4、按消防给水系统灭火方式分类可分为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。本设计楼层总高低于30m。目前，在我国100m以下的高层建筑中，自动喷水灭火系统主要用于消防要求高、火灾危险大的场所。因此，本设计选用消火栓给水系统。不设自动喷水系统。1.1.1消防给水系统的选择1.本设计的对象是10层的小高层，高度不超过30米，根据规范建筑高度不超过目前，在我国100米以下的高层建筑中自动喷水灭火系统主要应用于消防要求高、火灾危险性大的场所；100米以下的建筑主要以消火栓给水系统为主。30米的高层建筑，一旦发生火灾消防车从室外消火栓或消防水池，通过水泵接合器向室内管道送水仍然可以加强室内的管网供水能力，协助救火。故本设计选用设消防水泵和水箱的室内消防给水系统-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）。此系统适用于室外管网的水量和水压经常不能满足室内消火栓给水系统的初期火灾所需水量和水压的情况。2.基于以上所述，进行方案比较：两种方案都设水箱，在火灾发生初期10min用水直接取之于消防给水箱，并设置止回阀。后期由消防泵加压供水消防。方案（二）为分区给水设计，高层与低层单独设消防泵，供水可靠，而且低层不需设减压装置。但消防管网布置复杂，管路较多，阀门众多，费用高；方案（一）不分区供水，在低层消火栓口设置减压孔板以降低栓口压力。本设计是10层小高层，层高3米，总楼高不超30米，又根据建筑给排水设计手册规定消防栓的最大静水压力不超过0.8MPa,本设计无须分区消防供水，用消防泵直接供水满足条件。所以最终采用方案（一）消火栓给水系统简图如下：错误！未找到引用源。图3-11.1.1系统的组成-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）消火栓系统由消防水源，室内消防给水管网，供水设施，室内消火栓等组成。减压阀，自动稳压消火栓和水泵结合器组成。1.1.1设计参数室内消防用水量：10L/s；室外消防用水量：15L/s；消防水箱水量为火灾前10min的水量6,贮水池内的消防水量按火灾延续2h的水量计。1.1.2主要设备1．消防水箱查标准图集，选择装配式钢板给水箱，图集号92SS177，参数：公称容积8，有效容积7.4箱体尺寸2．消防水泵型号为XA40/26A的卧式单级单吸离心泵，一用一备。其参数为：流量21.62L/s,扬程80m，效率70%，转速1450r/min。电机型号Y160L-2，功率18.5KW。水泵基础：L*B=856mm*400mm,总重量102Kg.3．消火栓口径为65mm，水枪喷射口径为19mm，龙头水带为衬胶，直径65mm，长20米；4．水泵接合器室内消火栓消防用水量为21.62L/s，每个水泵接合器的流量为10-15L/s，故选用2个水泵接合器即可，采用外墙墙壁式，型号为SQB型，DN100。1.2室内排水系统1.2.1室内排水系统的分类1.按污废水在排放过程中的关系：分为合流制和分流制两种分流制：指粪便污水与生活废水，在建筑物内部分开用管道排至室外。合流制：指粪便污水与生活废水在建筑物内部混合用同一根管道排到室外。根据环保的要求，结合室外排水系统的设置，本设计采用分流制排水系统，洗涤废水直接排入城市下水道，生活污水经化粪池处理后再排入城市下水道。2.按系统通气方式：分为单立管排水系统、双立管排水系统和三立管排水系统。-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）单立管排水系统是指只有一根排水立管，没有专门通气立管的系统。双立管排水系统也叫两管制，由一根排水立管和一根专用通气立管组成。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。三立管排水系统也叫三管制，由三根立管组成，分别为生活污水立管、生活废水立管和专用通气立管。适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。1.1.1建筑排水系统方案的选择排水系统不分区，为防止底层的卫生器具可能产生喷溅，底层污、废水单独排除。根据环保的要求，结合室外排水系统的设置，本设计采用分流制排水系统，洗涤废水直接排入城市下水道，生活污水经化粪池处理后再排入城市下水道。由于建筑高度及每根污水、废水立管所承担的排水当量数较大，为使排水管道中气压波动尽量稳定，防止管道水封破坏，在建筑屋顶设有伸顶通气管，排水立管向上延伸，穿出屋顶与大气连通。初步拟定排水系统简图为：图3-2方案比较：-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）方案（二）设有专门的通气立管，虽然通气能力较好，但造价明显大于方案（一）。本工程采用生活污水和生活废水分流制。经过计算仅设伸顶通气管即可满足通气要求，所以采用单立管排水系统。选择方案（一）。1.1.1系统的组成该系统由卫生器具，排水管道，检查口，清扫口，室外排水管道，检查井，化粪池，集水井等组成。1.1.2主要设备及构筑物化粪池：选择钢筋混凝土化粪池；标准图集图集号：92S214（一）；型号4-9A01；有效容积9；池子结构尺寸：1.1.3排水管道的安装要求1．排水管材采用硬聚氯乙烯管（UPVC），室外采用DN300混凝土；2．排水管与室外排水管连接处设置检查井，检查井至建筑物距离不得小于3m，并与引入管外壁的水平距离不得小于1.0m；排水检查井中心线距离不得小于3m，检查井700*700；3．当层高小于或等于4m时，污水立管和通气立管应每层设一伸缩节。污水横支管、横干管、器具通气管的直线管段大于2m时，应设伸缩节，但伸缩节之间最大间距不得大于4m；4．立管宜每6层设一个检查口，离地面1m处。各横支管起端应设清扫口以清扫；5．排水立管在垂直方向转弯处设两个45度弯头连接；6．排水管穿楼板时应预留孔洞，安装时应设金属防水套管；7．立管沿墙敷设时，其轴线与墙距离L不得小于下列规定：De50，L=100mm；De75，L=150mm；8．集水井、化粪池参照《给排水标准图集》，化粪池与建筑物的距离不得小于5m。-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）1设计计算书1.1建筑冷水给水系统计算1.1.1设计参数黄石是湖北鄂东南重工业城市查《建筑给水排水工程》（高教出版社）得本设计为：普通住宅（Ⅱ）最高日用水定额130-300L/（人*d），取200L/（人*d）；小时变化系数2.8-2.3，取2.5；使用时间为24h全天供水；每户人口按m=4人算，单元1人数为9×4×4=144人;单元2,单元3的人数为：9×3×4=108人则：最高日用水量：Q200×144=28.8m3/dm3/d最大小时用水量：Qh1=28.8×2.5/24=3m3/h；Qh2=21.6×2.5/24=2.25m3/h1.1.2生活给水管道设计秒流量当前我国使用的住宅生活给水管道设计秒流量计算公式为式中qg--------计算管段的设计秒流量，L/s;U---------计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；Ng--------计算管段的卫生器具给水当量总数；0.2-------以1个卫生器具给水当量的额定流量的数值，其单位为L/s。-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）设计秒流量是根据建筑物配置的卫生器具给水当量和管段的卫生器具给水当量同时出流概率来确定的，而管段的卫生器具给水当量同时出水概率与卫生器具的给水当量数和其平均出流概率U0有关。根据数理统计结果卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式为式中：---------对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率U0的系数；Ng--------计算管段的卫生器具给水当量总数。计算管段最大用水量时卫生器具的给水当量平均出流概率计算公式为式中，U0--------生活给水配水管道的最大用水量时卫生器具给水当量平均出流概率，%；q0--------最高用水日的用水定额，L/（人·d）；m--------用水人数，人；Kh-------变化系数；T---------用水时间，h。1.1.1生活给水管道管径的确定在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式即可求定管径：式中，----------计算管段的设计秒流量，m3/s----------计算管段的管径内径，m;-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）-----------管道中的水流速，m/s当计算管段的流量确定后，流速的大小将直接影响管道系统的技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，使建筑内给水系统所需压力增大。而流速过小，又将造成管材的浪费。考虑以上因素，建筑物内给水管道流速一般可按表3规定选取，但最大不超过2m/s。工程设计中也可采用下列数值：接卫生器具的配水支管一般采用0.6～1.0m/s;横向配水管，若管径超过25mm，宜采用0.8～1.2m/s;环形管、干管和立管宜采用1.0～1.8m/s。1.1.1给水管网和水表水头损失的计算1，给水管道的沿程水头损失式中，--------沿程水头损失，kPa;L--------管道计算长度，m;i---------管道单位长度水头损失，kPa/m。在计算中也可直接使用水力计算表查得，根据由管段的设计秒流量qg，控制流速v在正常范围内，查出管径和单位长度的水头损失i。2，给水管道的局部水头损失局部水头损失计算公式为式中，-------管段局部水头损失之和，kPa;--------管段局部阻力系数；--------沿水流方向局部管件下游的流速；---------重力加速度，m/s2。在实际工程中给水管网的局部水损失一般不详细计算，采用管件当量法计算或沿程水头损失的百分率计。建筑水一般按30%计算。-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）1.1.1计算简图1．JL-1计算简图-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）图4-12．JL-5计算简图图4-21.1.1计算结果表表4-1JL-1计算结果表-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）表4-2JL-5计算表H1=8.4+0.8-（-1.30）=10.6mH2O=106kPa(其中0.8为配水龙头距室内地坪的安装高度)H2=1.3×∑hy=1.3×13.016=16.92kPaH4=50kPa(即最不利点水龙头的最低工作压力)。选LXL-100型旋翼式水表，其最大流量qmax=120m3/h,性能系数为Kb=q2max/100=1202/100=144。则水表的水头损失hd=qg2/Kb=(9.25×3.6)2/144=7.7kPa,满足正常用水时＜24.5kPa的要求，即H3=7.7kPa。室内所需的压力H=H1+H2+H3+H4=106+16.92+7.7+50=180.62kPa<250kpa,满足要求1.1.1地下贮水池容积的计算本设计上区为水泵加压供水，因为市政给水管不允许水泵直接从管网抽水，故地下分别设生活贮水池和消防贮水池，生活贮水池的调节水量按建筑物最高用水量的10%计。并贮存10min消防用水量。生活水池容积为：V——贮水池有效容积（）；——水泵的出水量（/h）；Qj——外部供水能力（/h）；Tb——水泵运行时间（h）;Vf——火灾延续时间内，室内外用水量之和（）；Vs——生产事故备用水量（）；消防贮水Vf单独由消防水池供水，见后面消防计算；-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）当资料不足时，生活调节用水量可按不小于建筑日用水量的8%~12%计。取12%则：生活调节水量为：生产事故用水量取2h最大小时用水量值：则贮水池有效容积为：=5.76+10=15.76取贮水池容积为18m3，定其尺寸为3.0×3.0×2.0（长×宽×高）。水池顶部标高为-1.3m，水位标高为-1.5m，池底标高为-3.5m，水泵吸水管中心标高-3.3m。水池溢流水排至集水坑，用潜污泵提升排除。1.1.1生活加压水泵的选择生活水池及加压水泵设于地下，水泵从地下贮水池提升供水，水泵出水量按最大时用水量的1.2倍计，即：扬程计算：式中Hb----水泵扬程（）;Hy----扬水高度（m），即贮水池最低水位至最不利配水点处的几何高差；Ｈc----最不利配水点要求的流出水头（m）；Ｈs----水泵吸水管和压水管至最不利配水点处的总水头损失（ＭＰa）。，选用ＤＮ５０的ＰＶＣ管，查相应水力计算表得：，则横管损失：总水头损失（局部水头损失以沿程损失的30%计算）。最不利点的流出水头Hc=50KPa=5m所以，水泵扬程：选用单级多吸离心泵两台，一用一备，转速n=2900r/min，流量-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）,扬程电机型号，效率28.5%。水泵基础尺寸。1.1消火栓系统的计算1.1.1消火栓的选定及消防用水量的确定高层建筑的每股消防水量不应小于5L/s，本设计选用65mm口径消火栓，19mm喷嘴，麻质水带DN65长20m。该建筑为普通住宅，高度为：2.8×16=44.8m<50m，属二类民用建筑。表4-8建筑物名称建筑高度/m室外消防用水量/（L/s）室内消防用水量/（L/s）室内消防总用水量每根竖管最小流量每支水枪最小流量普通住宅≤5015101051.1.2消火栓保护半径，布置间距保护半径：布置间距：室内灭火点要求两股水柱到达，==13.85m-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）1.1.1消防管的设置图4-51.1.2屋顶水箱的设置与计算在屋顶设置高位消防水箱，发生火灾前10min消防用水由屋顶消防水箱供水。1），水箱的容积：对于二类居住建筑，水箱有效容积取6；2），水箱的设置高度：根据“当建筑高度不超过100m-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）时，高层建筑最不利点消火栓静压力不应低于0.07MPa”的规定，水箱箱底的设置高度取：43.1+7.0=50.1m查标准图集，选择装配式钢板给水箱，图集号92SS177，参数：公称容积8有效容积7.4。箱体尺寸。1.1.1消火栓及管网的计算1）底层消火栓所承受的静水压为50.1-1.1=49m<80m，因此该消火栓系统可不分区；2）水枪喷嘴处所需的水压查表，水枪喷嘴口直径选19mm，水枪系数值为0.0097；充实水柱Hm要求不小于10m，选Hm=12m，水枪实验系数af值为1.21。水枪喷嘴处所需水压:Hq=af·Hm/(1-Φ·af·Hm)=1.21×12/(1-0.0097×1.21×12)=16.9mH2O3)水枪喷嘴的出流量喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577。qxh=4）水带阻力19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶的。本建筑亦选用衬胶水带。查表知65mm水带阻力系数Az值为0.00172。水带阻力损失hd=Az·Ld·q2xh=0.00172×20×5.22=0.93m5)消火栓口所需的水压Hx=Hq+hd+Hk=16.9+0.93+2=19.83mH2O=198.3kpa6）水力计算按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管为x1，出水枪数为2支，相邻消防竖管即x2，出水枪数为2支。Hxh0=198.3kpaHxh1=Hxh0+△H(0到1点的消火栓间距)+h（0-1管段的水头损失）=19.83+2.8+0.0804×2.8=22.86mH2O1点的水枪射流量-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）;;进行消火栓给水系统水力计算时，按图4-5以枝状管路计算，配管水力计算成果见表4-9表4-9计算管段设计流量q(L/s)管长DNv（m/s）i(kpa/m)i·L(kpa)0-15.22.81000.600.08040.2411-25.2+5.6=10.841.61001.250.30912.852-310.8116.41001.250.3095.073-42×10.81=21.624.01002.491.255∑hy=23.161kpa管路总水头损失为Hw=23.161×1.1=25.48kpa消火栓给水系统所需总水压Hx=H1+Hxh+Hw=43.1×10+2.2×10+198.3+25.48=676.8kpa1.1.1消防水泵的选择按消火栓灭火总用水量Qx=21.62L/s，扬程：67.68m根据流量扬程选择消火栓泵两台，型号为100DL立式四级双吸离心泵，一用一备。其参数为：流量27.8L/s,扬程80m，效率70%，转速1450r/min。电机型号Y160L-2，功率18.5KW。水泵基础：L*B=856mm*400mm,总重量102Kg.1.1.2水泵接合器的选定：室内消火栓消防用水量为21.62L/s，每个水泵接合器的流量为10-15L/s，故选用2个水泵接合器，采用外墙墙壁式，型号为SQB型，DN100。1.1.3消防水池的设计计算——消防水池的有效容积，；——室内、外消防用水量之和，；——火灾延续时间内可连续补充的水量，L/s;为保证系统安全供水，取=0T——火灾延续时间，民用建筑消火栓系统为2h。所以，-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）1.1建筑内部排水系统的计算本建筑各户卫生器具类型及布置方式基本相同。粪便污水经化粪池处理后与生活废水合流排入市政排水管网。一层单独排水，选择排水塑料管。1.1.1计算简图图4-6-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）1.1.1卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径表4-12卫生器具名称排水流量(L/s)排水当量数/Ng排水管管径（mm）浴盆（混合水嘴）1.003.0050坐便器（延时自闭式）1.504.50100洗脸盆（混合水嘴）0.250.7550洗涤盆0.331.0050污水盆0.331.00501.1.2设计秒流量管段的排水设计流量应为该管段的瞬时最大排水流量，又称为排水设计流量。式中——计算管段排水设计秒流量，L/s;——计算管段卫生器具排水当量总数；——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s;——根据建筑物用途而定的系数，住宅取1.5。1.1.3相关规定设计规范规定：为保证管道系统有良好的水力条件，稳定管内气压，防止水封破坏，在设计横支管和横干管时，须满足如下规定：1）最大设计充满度建筑内部排水横管按非满流计算，以便使污废水释放出的气体能自由流动排入大气。排水横管最大设计充满度如下表：表4-13排水横管最大设计充满度排水管道类型管径/mm最大设计充满度生活污水管道1250.5150~2000.62）管道坡度-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）污水中含有固体杂质，如果管道坡度过小，污水的流速慢，固体杂质会在管道中沉淀淤积，减小过水断面积，造成排水不畅或管道阻塞。通用坡度是只正常条件下应予保证的坡度，最小坡度为必须保证的坡度。塑料排水管的通用坡度均为0.026。3）最小管径为了排水通畅，防止管道堵塞，保障室内环境卫生，建筑内部排水管的最小管径为50mm；为防止管道堵塞的情况出现，多层住宅厨房间的排水立管管径最小为75mm；连接大便器的支管管径不得小于100mm。1.1.1水力计算1.1.1.1横支管计算与横干管和连接多个卫生器具的横支管，应逐段计算各管段的排水设计秒流量，建筑内部横向排水管道按圆管均匀流公式计算：式中q—排水设计流量，m3/s；—水流断面积，m2；v—流速，m/s；R—水力半径，m；I—水力坡度；n—管道粗糙系数，本设计采用塑料管0.009。根据规定的建筑内部排水管道最大设计充满度，计算出不同充满度条件下的湿周、过水断面积和水力半径，上述公式简化为：式中d—管道内径，m；a，b，c—与管道充满度有关的系数，查表得当设计充满度为0.5时，-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）a=0.3927,b=0.1558,c=0.3969.表4-141.1.1.1立管的计算排水立管的通水能力与管径、系统是否通气、通气方式和管材有关，本设计采用仅设伸顶通气帽的排水塑料管（UPVC管），查表如下：表4-15通气情况管材通水能力（L/s）管径（mm）仅设伸顶通气管塑料管5075901101251601.23.03.85.47.512.0有专用通气立管或主通气管塑料管—5.07.010.015.025.0PL-1：（与PL-4，PL-7,PL-10计算相同）1根立管接纳的排水当量总数为：立管最下部管段排水设计秒流量为：查“排水塑料管水力计算表”,选用立管管径，因设计秒流量1.32L/s小于DN75的排水塑料管最大允许排水流量3.0L/s,所以不需要设专用通气立管。PL-2：（与PL-5，PL-8,PL-11计算相同）-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）1根立管接纳的排水当量总数为：立管最下部管段排水设计秒流量为：查“排水塑料管水力计算表”,选用立管管径De90，因设计秒流量2.39L/s小于De90的排水塑料管最大允许排水流量3.8L/s,所以不需要设专用通气立管。PL-3：（与PL-6，PL-9,PL-12计算相同）1根立管接纳的排水当量总数为：立管最下部管段排水设计秒流量为：查“排水塑料管水力计算表”,虽然能满足DN90mm的排水塑料管最大允许排水流量3.8L/s,但根据设计规范4.4.12“大便器排水管最小管径不得小于100mm”的规定，选择De110的立管。因3.03L/s<5.4L/s,所以也不需要设专用通气立管。1.1.1.1立管底部和排出管计算立管底部和排出管放大一号管径，取，查“排水塑料管水力计算表”,管道取标准坡度0.026，充满度为0.5时，允许最大流量为9.48L/s，流速为1.72m/s，符合要求。1.1.2化粪池的设计计算化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵原理，以去除生活污水中悬浮性有机物的处理设施，属于初级的过渡性生活污水处理构筑物。根据规范，选择有覆土化粪池，设置地点离取水构筑物不得小于30m，离建筑外墙不宜小于5m。化粪池需设置De110的通气管，由人孔的井壁接出，并设管罩。化粪池有效容积：，式中：V——化粪池有效容积，V1——化粪池内污水部分容积，；V2——化粪池内污泥部分容积，。-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）N——设计总人数；240人——使用卫生器具人数占总人数的百分比，住宅取70%；——每人每日污水量，生活污水单独排放时为20-30L/（人.d），取20;——每人每日污泥量，生活污水单独排放时，取0.4L/（人.d）;——污水在化粪池内停留时间，h，一般取12~24h，生活污水单独排放时取上限24h；T——污泥清扫周期，，（t为污水温度，取10℃），则T=120天——新鲜污泥含水率，取95%；——污泥发酵浓缩后的含水率，取90%；K——污泥发酵后体积缩减系数，取0.8；——清扫污泥后遗留的熟污泥量容积系数，取1.2。将上述系数带入公式，简化为：==7.25查标准图集，选择钢筋混凝土化粪池，图集号：92S214（一）。型号4-9A01，有效容积9，顶面可过汽车，池子结构尺寸：。1.1屋面雨水计算1.1.1天沟外排水系统1，小时降雨厚度降雨历时采用5min，重现期取p=1年计算公式：=mm/h式中H——小时降雨厚度（mm/h）；——降雨历时5min的暴雨强度，p=1年时，查表得该地区为2.79[]。2，汇水面积-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）对于有一定坡度的屋面，汇水面积按水平投影面积计算。高出屋面的侧墙，应附加其最大受雨面积正投影的一半作为有效汇水面积计算。同一汇水区内高出的侧墙多于一面时，按有效受水侧墙面积的1/2折算汇水面积。看表4-16。3，雨水量计算式中——屋面雨水流量（L/s）;F——屋面汇水面积（）,F=B*L——考虑重现期为1年和屋面蓄积能力的系数，斜屋面为1.5-2.0，这里取2.0。4，过水断面积天沟为矩形断面，天沟积水深度，设计为0.15m。=1.1.1天沟雨水系统计算表表4-161.1.2雨水系统校核1.1.2.1流速式中——天沟粗糙系数，采用喷浆护面，查表取0.020；——天沟坡度，为0.004；所以：=0.972m/s1.1.2.2天沟允许排水量-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）=58L/s天沟允许排水量58L/s>天沟最大所负担的雨水量3.54L/s。天沟段面积可以满足要求。天沟长度核算：当重现期为1年时，允许的汇水面积为>最大天沟汇水面积63.54由以上核算结果，说明设计的天沟排水系统是安全可用的。1.1.1.1溢流口计算：溢流口的功能主要是雨水系统事故时排水和超量雨水排除。按最不利情况考虑，溢流口的排水能力应不小于50年重现期的雨水量。Q——溢流口服务面积内的最大降雨量（L/s）;——溢流孔口高度，根据参考图，=0.25m；——溢流口宽度,根据参考图，b=0.4m；——流量系数，取320。所以，远大于屋面雨水排水量，在雨水斗或立管被全部堵塞时，可基本满足溢流要求，不会造成屋顶淹水现象。1.1.2雨水斗的选用雨水斗需依据小时降雨厚度H和允许汇水面积选定。本设计暴雨强度2.79[]，相当于100mm/h。当屋面的汇水面积为63.54时，查单斗系统允许汇水面积表，采用直径75mm的79型雨水斗，其允许汇水面积为342，足可满足63.54的要求。1.1.3雨水立管选用查立管最大允许汇水面积和排水流量表，如采用立管直径为75mm时，则最大允许的排水流量为10L/s.能满足重现期1年的暴雨流量3.54L/s的要求。所以雨水立管选用与雨水斗同管径的DN75的UPVC管。-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）1概预算1．工程使用材料价格表表5-1序号名称规格材料单位数量单价价格备注1生活泵50D-11*6台2200040002配套电机T132S1-2台2280056005.5KW3气压罐SGL-2.0-0.25不锈钢台26000120004配套电机T132S1-2台2280056005.5KW5生活给水贮水池18m3钢混个1500050006消防泵XA40/26台2300060007配套电机Y160L-2台23000600018.5KW8消防水箱8.0m3不锈钢个1400040009消防贮水池0.18m3钢混个1100001000010水龙带DN65L=20衬胶个6650330011水枪19mm铝合金个6680528012室内消火栓DN65铸铁个6690594013潜污泵80WQ台12500250014配套电机Y180M-4/18.5台13000300018.5KW15配套电机Y132S-4（B5）台2100020000.75KW16配套电机Y100L1-4台2230046007.5KW17配套电机Y132S-4（B5）台2120024001.1KW18闸阀DN125铸铁个1245540DN110铸铁个1540600DN90铸铁个1538570DN75铸铁个163556019截止阀DN50铸铁个45301350DN40铸铁个1038380-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）DN32铸铁个3025750DN25铸铁个6020120020角阀DN20铸铁个6030180021安全阀DN100铸铁个46024022止回阀DN100铸铁个84032023水表LXL-25N个100353500LXL-20N个12835448024水龙头DN20铸铁个25020500025地漏DN50塑料个642.516026浴盆560X410白瓷个642501600027洗涤盆570X400白瓷个64150960028洗脸盆560X410白瓷个64100640029座式大便器690X310白瓷个642501600030检查口DN100塑料个8420168031通气帽DN100塑料个122024032化粪池9m3钢混个14000400033给水管DN20塑料管m8002520000DN25塑料管m80302400DN32塑料管m150345100DN40塑料管m50381900DN50塑料管m15040600034消防管DN100PP-Rm16070112000DN150PP-Rm5080400035排水管DN125UPVCm120506000DN110UPVCm3004814400DN90UPVCm2804512600DN75UPVCm2504210500DN50UPVCm150406000-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）3645度弯头DN125塑料个2020400DN100塑料个502010003790度弯头DN75塑料个1202530003890度三通DN100塑料个8030240039四通DN100塑料个50301500总价4307902．人工费人工费=当地工资标准工日数量本工程大概需要200个工日完成，当地人工工资标准为100元/每天。所以人工费等于=100200=20000元该工程需要的管理费用和其他费用估计在5000元；计划利润占工程费用的10%。总费用=（430790+20000+5000）1.1=501369（元）50.13（万元）。参考文献【1】姜文源主编.建筑给水排水设计手册（第一版）.北京：中国建筑工业出版社，1992【2】中国市政贯彻西南设计院主编.建筑给排水设计手册.北京：中国建筑工业出版社，1992【3】王增长主编.建筑给水排水工程.（第五版）.北京：中国建筑工业出版社，2005【4】核工业第二研究设计院主编.给水排水设计手册.第二册（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2001【5】姜湘山主编.建筑给水排水与采暖设计.北京：机械工业出版社，2007【6】钱维生主编.高层建筑给排水工程.上海：同济大学出版社，1989【7】郭可志主编.高层建筑给水排水设计.四川：四川科学技术出版社，1987【8】高明远，岳秀萍主编.建筑给水排水工程学.北京：中国建筑工业出版社，2002【9】中华人民共和国国家标准.建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）.北京:中国建筑工业出版社，2003【10】蒋永琨主编.高层名用建筑设计防火规范（GB50045-95）.北京：中国建筑工业出版社，1997-34-\n黄石理工学院毕业设计（论文）致谢行将毕业，感谢我的学校。大学四年，我学到了很多新的知识，同时我也改变了很多进步了很多。而这些应该归功于我的学校。感谢所有授过我课的老师，无论是基础课老师还是专业课老师。对基础课的学习为我在以后的学习打下了良好的基础。本设计是在导师鄢达成老师的悉心指导下完成的，鄢老师工作认真负责，在鄢老师的严格要求和悉心指导下，我才能顺利地完成毕业设计工作。在此，我对鄢老师在毕业设计期间给予我的辛勤指导以和关心表示衷心的感谢！在我课题设计期间，还和同学们相互学习、讨论，使我的设计工作得以顺利完成，在毕业设计中提升了自身的知识能力，我向老师们致以深深的谢意！-34-