《建筑给排水系统设计》课程设计说明书--招待所给排水系统设计 24页

湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计建筑给排水系统设计设计说明书招待所给排水系统设计起止日期：2011年12月26日至2011年12月31日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)土木工程学院23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计2011年12月31日目录：第一章设计说明书21.1设计任务21.2设计资料2第二章设计过程说明32.1.1给水系统选择32.1.2给水系统组成42.2室内排水工程42.2.1排水系统选择42.2.2排水系统组成42.3室内消防工程42.3.1消防给水系统选择42.3.2消火栓给水系统组成4第三章设计计算53.1室内给水系统的计算53.1.1给水用水定额及时变化系数53.1.2最高日用水量53.1.3.最高日最大时用水量63.1.4设计秒流量63.1.5室内所需的压力73.2室内排水系统的计算123.2.1排水立管底部与出户管相连处的设计秒流量133.2.2横管水力计算133.2.3立管水力计算133.2.4通气管153.2.5化粪池计算153.3室内消防栓给水系统的计算163.3.1消火栓的布置163.3.2水枪喷嘴处所需的水压183.3.3水枪喷嘴的出流量183.3.4水带阻力193.3.5消火栓口所需的水压193.3.6校核203.3.7水力计算203.3.8消防水箱213.3.9消防贮水池22设计小结24参考文献24致谢2523\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计第一章设计说明书1.1设计任务根据市建委有关部门批准的设计任务书，拟在株洲市某区新建一招待所。根据建设单位的委托设计合同以及现行有关设计规范的要求，对该建筑进行给排水专业施工图设计，具体内容包括：室内给水系统设计计算；排水系统设计计算；消防给水系统设计计算。1.2设计资料该设计任务为建筑工程设计中的室内给水（包括消防给水）、排水的设计项目。所提供的设计资料为：建筑设计资料：该建筑总占地面积896.22㎡，总建筑面积2627.82㎡，建筑总高度11.7m。建筑首层至3层为住宅。该设计任务为建筑工程设计中的室内给水（包括消防给水）、排水的设计项目。所提供的设计资料为：（1）建筑设计图纸（包括一层、二层、三层）。（2）市政给水排水资料：建筑给水管网从该建筑东侧引入，排水管网从建筑东侧引出。城市给水干管可作为该建筑的水源，城市给水管网管径DN300mm，管顶埋深0.8m，城市可靠供水压力340Kpa；城市排水管网管径DN400mm，管底埋深1.4m，管底坡度0.005；冰冻线深度0.4m。第二章设计过程说明2.1室内给水工程2.1.1给水系统选择由所给平面图可知，本建筑高11.7m，建筑面积约为2627.82，属低层建筑。由于本栋办公楼层高都超过3.6m，不能利用23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计这个经验公式估算压力。故用以下办法先估算压力。给水所需水压：要满足建筑内给水系统各配水点单位时间内使用时所需的水量，给水系统的水压应保证最不利点配水具有足够的流出水头。给水引人管或水泵出水管等给水总干管处必需的最低水压根据文献[1]中式（2.1.1）计算H=H1+H2+H3+H4(2—1)H——建筑内部给水系统所需水压，kPa；H1——引人管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kPa；H2——引人管起点至最不利配水点的给水管路的沿程水头损失与局部水头损失之和，kPa；H3——水流通过水表时的水头损失，kPa；H4——最不利配水点所需的最低工作压力，kPa；根据设计要求取：H1=0.15（城市给水管网的半径）+0.8（给水管管顶埋深）+0.1（室内外高差）+4.2（一·二·三层层高）=12.75mH2+H3=5m（假设）H4=5m（查表2-1最低工作压力为0.05）H=12.75+5+5=22.75m<34m(市政管网所能提供的可靠供水压力)所以可以直接由室外市政管网直接供水。管网下行上给。2.1.2给水系统组成整个给水系统应包括引入管、水表井、给水管网和附件，以及给水设施、计量仪表等。2.2室内排水工程2.2.1排水系统选择该工程采用生活污水和生活废水合流制。室内粪便污水需经建筑物东侧的化粪池局部处理后方可排入市政管网。23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计2.2.2排水系统组成室内排水系统主要组成部分包括：卫生洁具、排水管道、通气管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、化粪池等。2.3室内消防工程2.3.1消防给水系统选择消火栓系统不分区，本建筑设有水箱的室内消火栓给水系统。室内消火栓用水量为5L/s，每根竖管最小流量5L/s，每支水枪最小流量2.5L/s。水箱贮存10min消防用水，消防泵及管道均单独设置。单口消火栓口径为65mm，水枪喷嘴口径19mm，充实水柱为12mH2O，采用衬胶水带直径65mm，长度20m。消防泵直接从消防水池吸水，火灾延续时间以2小时计。2.3.2消火栓给水系统组成该系统一般由消火栓设备、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器等组成。2.4管道及设备的选择各层管道平面布置见平面图。给水的横干管、消防的横干管和排水横干管等均悬挂于天花板下面。所有管道暗敷设。给水管的室外部分采用给水铸铁管，室内部分采用镀锌钢管。排水管的室外部分采用排水铸铁管，室内部分采用塑料管。消火栓给水管采用无缝钢管，采用焊接方式。第三章设计计算3.1室内给水系统的计算3.1.1给水用水定额及时变化系数查《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003），住宅的最高生活用水定额为80—130L，小时变化系数为3.0-2.5。根据本建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度，选用每人最高生活用水定额23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计，使用小时数24小时，使用小时变化系数为=2.5。3.1.2最高日用水量（3.1.1）式中——最高日用水量，L/d；——用水人数取50；——最高日生活用水定额，。代入数据得：3.1.3.最高日最大时用水量（3.1.2）式中——最大小时用水量，；——建筑物用水时间，;——小时变化系数。代入数据得：3.1.4设计秒流量按文献[1]公式（2.3.5）计算式中：—根据建筑物用途而定的系数，本工程。—计算管段卫生器具排水当量总数；使用公式时应注意一下几点：23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计（1）如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。（2）如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用。（3）综合性建筑的值应按文献[1]计算：（3-1-3）式中：—综合性建筑总的秒流量系数；…—综合性建筑内个建筑物的卫生器具的给水当量数；——相当于、…时的设计秒流量系数。3.1.5室内所需的压力考虑到每层用水点都不一样以及铺设管道的方便，初步选用5根立管。由文献[1]中附录4.1可知，各卫生器具的安装高度是不同的，为计算方便，取平均安装高度为0.8m。根据计算用图，给水立管水力计算：JL-1立管简图JL-2立管简图23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计JL-3立管简图JL-4立管简图JL-5立管简图根据计算用图简图，分别对给水立管水力计算：23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计表一：JL-1立管水力计算计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg(L/s)管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿长水头损失i(kPa/m)管线长度L（m）管线沿程水头损失hy=iL(kpa)管线沿程水头损失累计∑hy(kpa)0-10.50.11150.621.1251.1301.2711.2711-21.00.23200.660.7210.7600.5471.8182-32.00.41250.7510.7512.9002.1753.9953-63.00.60251.1301.5900.9001.4315.4264-50.50.11150.621.1250.7260.8176.2425-61.00.50250.9401.1305.7886.54012.7826-740.96321.0250.8733.9003.40516.1877-881.41401.120.8863.9003.45519.6428-9121.73500.820.3450.780.26919.911表二：JL-2立管水力计算计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg(L/s)管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿长水头损失i(kPa/m)管线长度L（m）管线沿程水头损失hy=iL(kpa)管线沿程水头损失累计∑hy(kpa)0-11.00.23200.660.7210.9200.6630.6631-22.00.41250.7510.7510.8880.6671.3302-32.50.52250.981.1621.1801.3712.7013-75.01.11321.161.143.9004.4467.1474-51.00.23200.660.7210.9200.6637.8105-62.00.41250.7510.7510.8880.6678.4776-72.50.52250.981.1621.1801.3719.8487-8101.58500.720.2818.5808.86118.70923\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计表三：JL-3立管水力计算计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg(L/s)管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿长水头损失i(kPa/m)管线长度L（m）管线沿程水头损失hy=iL(kpa)管线沿程水头损失累计∑hy(kpa)0-10.50.11150.621.1250.9001.0131.0131-21.50.32200.951.5340.9001.3812.2942-32.50.52250.981.1621.0001.1623.4563-43.50.71320.760.4960.9000.4463.9024-54.50.96321.020.8700.9000.7834.6855-65.01.11321.161.1403.1003.5348.2196-75.51.17400.870.5640.9000.5088.7277-86.51.27401.030.7690.9000.6929.4198-97.51.36500.620.2360.2000.4729.8919-10101.58500.720.2813,9001.09610.98710-1120.02.23700.621.5563.9006.06817.05511-1225.02.50700.661.6770.7801.30818.363表四：JL-4立管水力计算计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg(L/s)管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿长水头损失i(kPa/m)管线长度L（m）管线沿程水头损失hy=iL(kpa)管线沿程水头损失累计∑hy(kpa)0-10.50.11150.621.1250.9001.0131.0131-21.50.32200.951.5340.9001.3812.2942-32.50.52250.981.1621.0001.1623.4563-43.50.71320.760.4960.9000.4463.9024-54.50.96321.020.8700.9000.7834.68523\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计5-65.01.11321.161.1403.1003.5348.2196-75.51.17400.870.5640.9000.5088.7277-86.51.27401.030.7690.9000.6929.4198-97.51.36500.620.2360.2000.4729.8919-10101.58500.720.2813,9001.09610.98710-1115.01.94500.940.4663.9001.81712.80411-1220.02.23700.621.5560.8001.24514.089表五：JL-5立管水力计算计算管段编号当量总数Ng设计秒流量qg(L/s)管径DN（mm）流速v(m/s)每米管长沿长水头损失i(kPa/m)管线长度L（m）管线沿程水头损失hy=iL(kpa)管线沿程水头损失累计∑hy(kpa)0-10.50.11150.621.1250.9001.0131.0131-21.50.32200.951.5340.9001.3812.2942-32.50.52250.981.1621.0001.1623.4563-75.01.11321.161.1402.1002.3945.8504-50.50.11150.621.1250.9001.0136.8635-61.50.32200.951.5340.9001.3818.2446-72.50.52250.981.1621.0001.1629.4067-8101.58500.720.2813.9001.09610.5028-1012.51.77500.830.3403.9001.32611.8289-10101.58500.720.2812.1000.59012.42810-1122.52.37700.630.1850.8000.14812.576（局部水头损失按管网沿程水头损失百分数的30%计算）23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计（即最不利点水龙头的最低工作压力）选LXL-100型旋翼水表，其最大流量，性能系数。则水表的水头损失，满足正常用水时小于24.5kPa的要求，即。则室内所需的压力远小于市政管网工作压力340kPa，故可采用直接由室外给水管网下行上给供水方式。3.2室内排水系统的计算本设计不考虑雨水管的设计。室内粪便污水需经化粪池局部处理后方可排入下水道。室内所选排水管为排水塑料管，横干管为铸铁管且与室外市政排水管相接。3.2.1排水立管底部与出户管相连处的设计秒流量排水管设计秒流量采用文献[1]中公式计算：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；——根据建筑物用途而定的系数，集体宿舍、旅馆和其他公共建筑公共盥洗室和厕所间的值取2.0～2.5。——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s。使用公式（5.1.1）计算排水管网起端的管段时，因连接的卫生器具较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生器具排水流量的总和，这是应按该管段所有卫生器具排水流量的累加值作为排水设计秒流量。23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计3.2.2横管水力计算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，保证良好的室内环境卫生，在横干管和横支管的设计中，要使充满度、自净流速、管道坡度、最小管径达到规范所规定的要求。本设计排水管道系统卫生间大便器排水横干管和横支管管径均为100mm；小便器、洗手盆、洗脸盆和洗衣机管径为50mm；其他横干管和横支管管径均为50mm。排水横管管径与坡度表3.3.2管径坡度1000.026500.0263.2.3立管水力计算设计排水立管为普通伸顶通气立管。查得各种卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径、最小坡度如下：卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径表3.3.2序号卫生器具名称排水流量当量排水管管径（mm）最小坡度（mm）1洗脸盆0.250.75500.0262坐便器261000.0263浴盆13500.0264小便器0.10.31000.0265大便器1.54.51000.0266洗涤盆0.331500.026根据建筑物内部排水塑料管水力计算用图3.3.1，计算成果如表3.3.323\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计FL-1废水立管简图FL-2废水立管简图FL-3，FL-4废水立管简图FL-5废水立管简图立管编号管段编号洗涤盆浴盆坐便器大便器小便器洗脸盆当量总数设计秒流量管径D（mm）WL-10-10004.5004.50.461001-20009.0009.02.621002-30001800182.741003-41001801.520.52.781004-5100180.61.521.12.971005-6200361.23.042.231006-7300541.84.563.33.4510023\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计WL-20-103000030.461001-203600092.621002-3036000.759.752.741003-40612001.519.52.871004-50918002.2529.252.97100WL-30-1000000.750.752.581001-2036000.759.752.61002-30612001.519.52.681003-401224003.039.03.31004-501836004.558.53.4100WL-40-1000000.750.750.461001-2036000.759.752.621002-30612001.519.52.741003-401224003.039.02.781004-502448006.078.02.97100WL-50-10612001.519.50.461001-201224003.039.02.621002-301530003.7548.752.741003-402754006.7587.752.781003.2.4通气管经计算查规范可知，塑料管在仅设伸顶通气立管时候的通水能力都在允许范围之内，故设计可采用普通伸顶通气方式。伸顶通气管与污水立管管径相同。3.2.5化粪池计算化粪池有效容积V由污水所占容积和污泥所占容积之和。（3.3.2）式中——化粪池有效容积，；——污水部分容积，；——污泥部分容积，；N设计总人数；q每人每日污水量，生活污废水合流排出时，与用水量相同；23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计使用卫生器具人数占总人数的百分比，取70%。t污水在化粪池内的停留时间，h，取12。T——污泥清掏周期，d,取180d;b——新鲜污泥含水率，取95%；c——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；m——清掏污泥后遗留的熟污泥量容积系数，取1.2.则将b,c,m,K值代入式（3.15）后化简计算得：选择化粪池的有效容积为：4；查规范，化粪池的型号为:Z2-4SQF，标准图集:02S701，外形尺寸:化粪池底板的长(L):5.38m，宽(B):1.89m；化粪池池身的长(L3):4.98m，宽(B3):1.49m。3.3室内消防栓给水系统的计算3.3.1消火栓的布置建筑总长39，宽度28.8，高度11.7。按《民用建筑设计防火规范》要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。消火栓的保护半径为:（3.2.1）式中R——消火栓保护半径，m；C——水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8-0.9，本设计取0.8；——水带长度，m;本设计取20m;h——水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影距离，m；h=0.71H,取h=4m.23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计代入数据得：消火栓采用单排布置时，其间距为：（3.2.2）式中S——消火栓间距，；b—消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加上走廊的宽度，。代入数据得：，取S=18m。因此应在走道上布置3个消火栓（间距<18）能满足要求。消火栓给水管网计算用图3.2.13.3.2水枪喷嘴处所需的水压查表3-6，水枪喷口直径选16m，水枪系数值为0.0124,充实水柱要求不小10m，选,查表3-7水枪实验系数值为1.20。则水枪喷嘴处所需水压为：23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计（3.2.3）式中——水枪喷嘴处的压力，kPa。代入数据得：3.3.3水枪喷嘴的出流量查表3-8：喷口直径16mm的水枪水流特性系数B为0.793，则（3.2.4）式中—水枪的射流量，L/s；B—水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关；—水枪喷嘴处的压力，kPa。代入数据得：3.3.4水带阻力16mm水枪配50mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶的。查表3-10知：50mm水带阻力系数值为0.00677。则水带阻力损失为：（3.2.5）式中—水带水头损失，kPa；—水带长度，m；23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计—水枪的射流量，L/s。代入数据得：3.3.5消火栓口所需的水压消火栓口所需的水压：（3.2.6）式中—消火栓口的水压，kPa；—水枪喷嘴处的压力，kPa；—水带的水头损失，kPa；—消火栓口水头损失，按20kPa计算。代入数据得：3.3.6校核最不利点消火栓栓口高程11m，则最不利点消火栓口的静水压力为11m,按《民用建筑设计防火规范》，可不设增压设施。3.3.7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，。（3.2.7）23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计式中—0和1点的消火栓间距；—0-1管段的水头损失。代入数据得：1点的水枪射流量：（3.2.8）（3.2.9）（3.2.10）代入数据得：消火栓给水系统水力计算时，按图3.2.1以支状管路计算，成果见表3.2.1。表3.2.1消火栓给水系统配水管水力计算表计算管段设计秒流量q(L/s)管长L(m)DN(mm)V(m/s)i(Kpa/m)iL(Kpa)0-13.53.001000.450.05260.0240.0241-27.48.001001.020.2110.2150.2392-37.4211.71001.030.2120.2180.4573-414.8411.71001.920.8201.5742.0314-514.8411.71001.920.8201.5743.605管路总水头损失为：23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计消火栓给水系统所需总水压应为：（3.2.11）代入数据得:<340kpa由以上水利计算可知：在任何时候，室外给水管网提供的水量和水压在任何时刻均够满足室内消火栓的水量和水压，可采用由室外给水管网直接供水的消防给水方式，消防管单独设置。3.3.8消防水箱消防水箱应贮存10min的室内消防用水量，以供扑救初期火灾之用；则消防水箱的消防贮水量为：选用标准图S3：S160（一）20方形给水箱，尺寸为4000mm×2800mm×2400mm；水箱有效水深1.6m，有效容积。3.3.9消防贮水池消防贮水池按满足火灾延续时间内消防用水量来计算，即：所以消防贮水池尺寸为，有效水深为4.5m，有效容积为。23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计设计小结当给排水设计做到现在时，我只想告诉自己，真的还有好多知识没学好，学扎实，或许，大三开始我们面临的不只是书本上的知识了，更多的是动手能力和自己的思考能力。我真的好想说，自己的动手能力真要好好练习，通过这次设计，我学会的不仅仅是书本上的知识，更多的是学会了设计的方法，以后还有很多设计，这是一个开始，也是我意识到真正的学以致用。给排水设计对于培养我们理论联系实际的设计思想；训练综合运用建筑给排水设计和有关先修课程的理论，结合生产实际反系和解决工程实际问题的能力；巩固、加深和扩展有关建筑给排水设计方面的知识等方面有重要的作用。综合运用先修课程中所学的有关知识与技能，结合各个教学实践环节进行建筑给排水课程的设计，一方面，逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力，特别是提高了分析问题和解决问题的能力，为我们以后对建筑给排水管路布置和系统的运行有了更深的了解。通过这次接触课程设计，感悟到很多东西，我真的想说，我在学习上的不扎实，彻彻底底的通过设计暴露出来，它让我学会了细心，让我对所学的知识得到了一次完整的复习，让我一点点懂得到给排水系统的选择，AutoCAD,Word这些工具软件，我虽然不是做的很好，但不积跬步无以至千里，不积细流无以成江海，我相信自己会一点点去做，不管做的好不好，我都会自己动手去完成，不会因为不懂，而退缩！路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！加油加油加油！参考文献[1]王增长主编，《建筑给水排水工程》（第五版），中国建筑工业出版社，2005[2]《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）[3]《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）[4]建筑给水排水设计手册（建工出版社）[5]给水排水设计基本术语标准（CBJ125-89）[6]其它参考资料，如：建筑工程提供方案说明及平剖面图23\n湖南工业大学建筑给水排水工程课程设计致谢一周的时间很快就过了，很感谢老师耐心的给我们答疑，同时也很感谢我们组同学的帮助，一根筷子轻轻被折断，十双筷子牢牢抱成团，因为团结合作，我们体会到友谊的可贵，因为老师的指导，我们有了正确的方向。不管设计之路有多漫长，我相信，在老师，同学的陪伴下，我们会收获丰硕的果实。在这次的设计中，我很明显的懂得设计理念的重要性，而不是盲目的去设计，要有清晰的思路，我记得那些熬夜的晚上自己和宿舍的同学一起不知疲惫的讨论一起笑一起纠结，有太多的想问问老师却又不知道从哪开始问，或许这也告诉了我要懂得团结合作，懂得交流。这次设计主要是用了AutoCAD,Word这些工具软件，我虽然不是做的很好，但不积跬步无以至千里，不积细流无以成江海，我相信自己会一点点去做，不管做的好不好，我都会自己动手去完成，我们这次老师答疑给了我很大的启发，学会和老师交流对于我们的学习和设计有事半功倍的效果。这是痛并快乐的一周，我知道自己还有很多不足，但我相信，在老师的指导下，同学的互助下，大学会是一个充实的天空。很感谢老师的指导和耐心的答疑，虽然我在设计方面还有缺点，但我会努力的去慢慢完善，很感谢我们组同学的帮助，我们一起加油！签名：日期：23