某8层楼房建筑给排水计算说明书 19页

科学技术学院课程设计计算说明书（工科及部分理科专业使用）题目：南昌市某小区1号楼给排水设计学科部：理工学科部专业：给水排水工程班级：2010级给水排水工程学号：7013010020学生姓名：陈振兴起讫日期：2013.12.9～2013.12.15　　指导教师：管晓琴职称：副教授学科部主任：审核日期：\n第1章工程概况1.1建筑给水排水设计资料（一）设计资料该建筑为一幢8层的多层建筑，该建筑为二类。该幢楼包括一个单元，各层的建筑结构基本相同（见建筑平面图）。在该幢建筑物的北侧共建两个出口：，每个单元的每层有三个住户，每个住户为三室一厅的一套，每套间均设有厨房与卫生间，厨房内设洗涤盆一只，卫生间内设浴盆、大便器、洗脸盆各一个，卫生间设有地漏一只。（二）背景资料该城市给水排水管道现状为：在该建筑北侧城市道路人行道下，有城市给水干管可作为建筑物的水源，其管径为DN400，常年可以提供的水压为360KPa，接点管顶埋深为地面以下1.6m。城市排水管道在该建筑南北侧，其管径为DN600，管顶距地面下3.6m，坡度i=0.0026。气候暴雨强度等条件按各位同学家乡考虑。（三）布置原则1给水方式的选择市政外网可提供的常年资用水头为340kpa，住宅的粗略估计所需最小服务压力值为120+40×6=360kpa>340kpa需要增压，考虑到用水量不大，为减少用地面积，不分区，采用气压水罐和水泵加压气压给水设备供水。2、给水系统的组成本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、给水附件、水泵与气压罐等组成。3、给水管道布置与安装1）、各层给水管道采用暗装敷设，管材均采用给水塑料管，采用承插式接口，用弹性密封连接。\n2）、管道外壁距墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距不小于50mm，支管距墙、梁、柱净距为20~25mm。3）、给水管与排水管道平行、交叉时其距离分别大于0.5和0.15,交叉给水管在排水管上面。4）、立管通过楼板时应预留埋套管，且高出地面10~20mm5）、在立管横支管上设阀门，管径DN>50mm时设闸阀，DN≤50mm时设截止阀。6）、给水干管设0.003的坡度，坡向泄水装置。\n第2章室内给水系统的计算该建筑位于南昌市，共8层，层高3.0m，总高24m。用经验法估算建筑所需水压为H=(n+1)×40=（8+1）×40=360KPa。(1)生活用水量计算经查该建筑属于普通住宅Ⅱ型取210L/(人·d)，取2.6使用时间24h.（课本P31江西地区可取上限），住宅单位数m按每户3~4人计，取3人/户，则用水人数为9×3×8=216人最高日用水量：=210×216=45360L/d最高日最高时用水量：=2.6×45360/24=4914L/h(2)给水系统水力计算进行给水管网最不利管段的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各管段的长度，计算出每个管段的当量数，进而根据水力计算表查出各管段的管径，每米管长沿程水头损失，计算管段沿程水头损失，最后算出管段水头损失之和，进而根据水头损失算出所需压力。1.给水定额及小时变化系数的确定根据设计规范，住宅区为普通住宅Ⅱ，最高日生活用水定额取210L/(人•d)，小时变化系数取Kh=2.6，每户3人，使用时数T=24h。本工程中的每户的用水器具当量值为：洗涤盆：0.75；洗脸盆：0.75；座便器：0.5；浴盆：1.2；每单元的总当量：9.0；（2）设计秒流量的计算计算依据：《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第3.6.4条款。\n根据住宅配置的卫生器给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化数，按下式计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：其中：U0——生活给水管道最大用水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，取210L/（p·d）；m——每户用水人数，取3人；Kb——小时变化系数，取2.6；Ng——每单元设置的卫生器具给水当量数；T——用水时间，T=24h；0.2——一个卫生器具给水当量的定额流量，L/s；根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，按下式计算出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：其中：Ng——计算管段上的给水当量总数；ac——对应于不同U0的系数；根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，分别按下式计算得计算管段的设计秒流量：qg=0.2·U·Ng其中：qg——计算管网的设计秒流量（L/s）。生活给水管道的水流速度公称直径（mm）15～２０２５～４０５０～７０≥80水流速度（m/s）≤1.0≤1.2≤1.5≤1.8流速应控制在范围内，查课本附表2-3可得管径DN和单位长度沿程水头损失i。水力计算图：\n\n管段编号当量总数（Ng）同时出流概率U(%)设计秒流量q(L/s)管径DN（mm）流速V(m/s)每米管长沿程水头损失i（m）管长L(mm)沿程水头损失h=iL（kPa）沿程水头损失累计（kPa）1-21.01000.2150.300.9407400.690.692-31.5850.255200.450.324819100.471.163-42.25690.311250.500.45311935.46.564-53.0590.354250.610.5744952.849.405-69.0340.612250.660.40130001.2010.66-718230.828320.440.22430000.6711.277-827191.026320.760.35930001.0712.348-936171.224320.530.50030001.5013.849-1045151.350320.420.59130001.7715.6110-1154131.404320.530.62930001.8917.511-1263121.512400.300.22030000.6618.1612-1372111.584400.530.241135003.2521.4114-1372111.584400.5620.24198002.3623.7715-1372111.584400.5620.241245005.9029.6713-1621673.688501.470.38930001.1675.87\n水力计算表：计算局部水头损失∑hj:   =0.3×75.87=22.76kPa计算管路的水头损失为： =75.87+22.76=98.60kPa(3)水表的水头损失的计算水表的水头损失可按正式计算：式中——水表的水头损失，KPa；——计算管段的给水设计流量，m3/h；——水表特征系数，一般由生产厂提供，也可按下述计算：旋翼式水表：1.分户表，即在管段4-5，设计秒流量0.354L/s=1.27m3/h，选用水表LXS-15，过载流量3，水表直径DN20，水表损失：==17.92kPa2.进水总管，设水表。进水总管段18-19的设计秒流量为2.11L/s=7.587，为了安全，水表均选用LXS-32C，过载流量12，水表直径DN32，水表损失：==22.56kPahd和Hd’均小于水表水头允许值.3.水表的总水头损失为：H3=hd+Hd’=17.92+22.56=40.48kPa(4)建筑给水系统系统所需提供的压力\n其中：——建筑给水系统系统所需提供的压力，取238kPa；——沿程水头损失和局部水头损失，为98.60kPa——水表的水头损失，为28.41kPa——最不利配水点所需的最低工作压力，为50kPa。所以：=23.8×10+98.60+28.41+50=415.01kPa>360kPa不满足市政管网直接供水要求，需另设水泵。、加压设备的计算与选择1）气压水罐的计算水泵出水量：qb=1.2Qh=1.2×4.5=5.4m3/h取aa=1.3nq=6,则气压罐的水调节容积为：Vq2=Vql=aaqb/4nq=1.3×5.4/24=0.293m3取ab=0.75β=1.1，则气压水罐总容积为：Vq=βVql/(1-ab)=1.1×0.293/（1-0.75）=1.289m3气压水罐的总容积为1.289m3。2）水泵的选择一般离心式水泵因其特性曲线平缓，有时满足不了气压水罐供水要求，选用W型旋涡泵或DA型多级离心泵或MS型离心泵较为适宜，因其特性曲线陡直适合气压水罐供水要求。Hd=H-H0=412.634-360=52.634kpa水泵应选择低噪声、节能型水泵，水泵扬程可按计算扬程Hd乘以1.05~1.10后选泵。H·d=1.1×52.634=57.90kpa，可以选用50TSW2级的泵或者DA1-502级的泵。选用两台泵并联一用一备。5、管道的布置与敷设\n设一条引入管，引入管经水表节点后接入气压罐。给水管道与其他管道之间留有一定的间距，以防给水管道水质被污染，同时便于安装检修。考虑到市政管道标高为-1.5m，则室外管网标高取-1.6m。给水管道穿过承重墙基础时，均进行预留洞口，预留洞尺寸，考虑到管顶上部净空不能小于建筑沉降量的要求，其值不小于0.1m。管道在空中敷设时采用支架或托架固定，立管设管卡固定第3章建筑内部消防系统的计算本工程库一幢8层的住宅楼项目，故属于低层建筑物，根据《建筑设计防火规范》规定，超过6层的单元式住宅，应设室内消防给水系统。根据《建筑设计防火规范》规定可采用二支水枪的充实水柱到达室内的任何部位。消火栓布置一．消火栓保护半径计算消火栓保护半径可按下列计算公式计算：式中R——消火栓保护半径，m；——水带长度，每条水带的长度不应大于25m,取20m；h——水枪充实水柱长度的平面投影长度，层高在3~3.5m,取h=0.71*10m因此，消火栓的保护半径为：\n=0.8×20＋7.1＝23.1m。消防采用单排布置，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。(2)消火栓口所需的水压水枪喷嘴处水压：查表，水枪喷嘴直径选16mm，水枪系数值为0.0124，充实水柱要求不小于10m，选，水枪实验系数α值为1.20水枪喷嘴处所需水压(3)水枪喷嘴的出流量喷口直径16mm的水枪水流特性系数B为0.793。(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水带，本工程选衬胶水带。查表知50mm水带阻力系数值为0.00677。水带阻力损失：(5)消火栓栓口水压计算室内消火栓栓口的最低水压按下式计算：式中───消火栓口的水压，mH2O；───水带的水头损失,mH2O；───水枪喷嘴处的压力，mH2O；───消火栓栓口水头损失，按2mH2O计算。───水带的比阻───水带的长度，m；\n───水枪喷嘴射出流量，L/s;B───水枪水流特性系数=15.5+1.66+2=19.16=191.6kPa(6)校核由于消防管网压力大于市政管网所提供的压力，所以在顶端应设消防水箱，消防水箱水位最低点离最利消火栓用水点的高差为0.004MPa，设置的消防贮水高位水箱最低水位高程29.2m，最不利点消火栓栓口高程22.1m，则最不利点消火栓口静水压力为29.2-22.1=7.1=71kPa，消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力的要求。当建筑高度不超过100米时，最不利点消火栓静水压力不应低于007MPa。可不设增压设施。(7)水力计算按照最不利点消防立管和消火栓的流量分配要求，最不利消防立管为，出水枪数为2支。1点的水枪射流量\n消火栓给水系统配管水力计算表计算管段设计秒流量q(L/s)管长L(m)管径DN(mm)流速V（m/s）坡度i（kpa/m）i*L(kPa)(kPa)0～13.53700.990.3651.0951.0951～27.3320.7801.510.62813.00013.0952～37.3325.5801.510.62816.01029.1052～37.3312.2801.510.6287.6636.765\n管路水头总损失为：＝36.765×1.1=40.44kPa消火栓给水系统所需总水压为：按消火栓灭火总用水量=7.33L/s，选消防泵XA40/20型2台，1用1备，=8.33L/s,=58m，N=8.17kW。（8）消防水箱消防贮水量按存贮10min的室内消防水量计算。由于二类建筑的住宅不应小于6m，所以本设计采用6m3的消防水箱，尺寸为2000mm×2000mm×1500mm。消防水箱内的贮水由生活用水提升泵从生活用水贮水池提升充满备用。（9）消防贮水池地消防贮水池按满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算，即，本设计消防水池容积为53.28，尺寸为9000mm×8000mm×740mm四、排水系统的设计说明与计算（一）、设计说明1、排水方式采用分流制排水系统，雨水采用普通外排水系统，雨水直接排入城市下水道，生活污废水合流经室外化粪池处理后再排入城市下水道。2、排水系统的组成由雨水排水系统和生活排水系统组成。\n雨水通过雨水斗、连接管、立管及埋地横管等排出室外，接入市政雨水管道系统。雨水管道采用UPVC管。生活排水系统包括卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、潜水泵、集水井、化粪池等。通气系统包括伸顶通气管、专用通气管等。3排水管道及设备安装要求1）、排水管材采用硬聚氯乙烯管（UPVC），采用粘接。2）、排出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，并与给水引入管外壁的水平距离不得小于1.0m。3）、当排水管在中间层竖向拐弯时，排水支管与排水立管、排水横管相连接时排水支管与横管连接点至立管底部水平距离L不得小于1.5m；排水竖支管与立管拐弯处的垂直距离h不得小于0.6m。4）、立管宜每6层设一个检查口。在水流转角小于1350的横干管上应设检查口和清扫口。5）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。（二）、设计计算一）、排水系统的计算1、排水系统选择有通气的普通单立管排水系统。排水立管向上延伸汇通，穿出屋顶与大气连接，适用于一般多层住宅。2、立管的计算立管WL1,WL2,WL3,WL4,WL5,WL6，WL7,WL8，WL9接纳的排水当量总数为：Np=(3+0.75+4.5)×7=57.75立管a取1.5qp=0.12aNp0.5+qmax=0.12×1.5×57.750.5+1.5=2.87/sWL10，WL11，WL12，WL13，WL14，WL15，WL16，WL17,W18接纳的排水当量总数为：Np=1×7=7立管a取1.5qp=0.12aNp0.5+qmax=0.12×1.5×70.5+1.5=1.98L/s\n查表5-8（课本），选用管径de110mm,因为设计秒流,1.98L/s，2.87L/s，3.43L/s小于表中de110mm排水塑料管最大允许排水流量4.0L/s，所以不需要设专用通气管。3、横支管的计算WL1各层横支管水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量N设计秒流量qL/s管径demm坡度i浴盆大便器洗脸盆3.004.50.751-213.001．31750.0152-317.51.99750.0154-318.252.02750.015根据立管1的计算可认为立管1、2、3、4、5、7、8,9上各层支管的水力计算结果与立管1一样\nWL10、11、12、13、14、15、16、17，18上的支管就一条接洗涤盆，设计秒流量为0.33L/s，选管径50mm，坡度0.025.4、汇合通气管的计算1）、WL1、2、3、9、10、11汇通一处伸顶排气。按最大处汇合通气管取管径则：De≥√(dma2x+0.25∑di2)=√(1002+0.25×502×3+0.25×1002×2)=130mm则汇合通气管管径取150mm2）WL4、5、6、7、8、12、13、14、15、16、17汇通一处伸顶排气。按最大处汇合通气管取管径则：De≥√(dma2x+0.25∑di2)=√(1002+0.25×502×4+0.25×1002×3)=141mm则汇合通气管管径取150mm5、首层排水系统计算1）、首层排水独自排出，根据上述的计算排水管网上的各支管可取DN75，i=0.015。2）、东西向的横干管：N=6×9.25=55.5q=0.12×1.5×55.50.5+1.5=2.84L/s可选择DN100i=0.012南北向的横干管：N=3×9.25=27.75q=0.12×1.5×27.750.5+1.5=2.45L/s可选择DN110i=0.0123）外围收集各立管的横干管：考虑全部的排水汇集在一起计算N=9×9×9.25=749.25q=0.12×1.5×749.250.5+1.5=6.43L/s可选择DN125i=0.016、化粪池的计算化粪池的容积计算V=V1+V2=α·N·q·t/24×1000+α·N·a·T·（1-b）·K·m/(1-c)×1000\n　式中V——化粪池有效容积，m3V1——污水所占的容积，m3V2——污泥所占的容积，m3N——设计总人数等于3×9×8=216人α——住宅取70%q——本设计是生活污水与生活废水分流排放，取15-20L/(人·d)，本设计取20L/(人·d)t——取18ha——本设计是生活污水与生活废水分流排放则取0.4L/(人·d)b、c——分别去95%、90%T——取180dK、m——分别取0.8、1.2V1=70%×216×20×18÷（24×1000）=2.248m3V2=70%×216×0.4×180×（1-0.95）×0.8×1.2÷（（1-0.9）×1000）=5.225m3V=V1+V2=2.248+5.225=7.437m3考虑时间及人数的不规定性，则多考虑15%估算容积，则化粪池总有效容积V=1.18×7.473=8.594m3二）雨水系统的计算1、降雨强度根据规范要求，设计重现期采用P=2年，降雨历时5min，查《建筑给排水设计手》表4.2-2得南昌q5=5.10L/s·100m2，H=184mm/h.2、汇水面积汇水总面积约为：F=16.5×12.6+39.8×12.6=710.64m2考虑布置6根立管则每根立管的汇水总面积约为：F0=710.64÷6=118.44取119m23、雨水量的计算按公式Q=ψFq5/10000计算ψ取0.9Q=ψFq5/10000=0.9×710.64×5.10÷10000=32.62L/s\n4、雨水斗及立管的选择设6根立管则要6个雨水斗则估计每个雨水斗的泄流量约为Q0=Q/6=32.62÷6=5.44L/S查课本表6-1可以选择重力流排水系统75mm的最大泄流量5.6L/S。查附表6-4屋面雨水排水立管可选择DN100的塑料管，至底部横干管选择DN150的塑料管即可。