课程设计 综合楼的建筑给排水设计 17页

摘要本工程为某市一综合楼的建筑给排水设计，主要包括给水系统、排水系统、消火栓系统三个部分的设计。给水系统采用一个给水分区，供水方式采用下行上给式，在综合楼的给水入户管上配置一个水表；给水管采用普通镀锌钢管排水管采用塑料管；排水系统采用的是污、废合流制，排水立管仅设伸顶通气管，污水经化粪池处理后排向市政污水管网。设计过程进行了各系统方案的确定、平面布置和计算,用AutoCAD2007绘制各个系统的平面施工图和系统轴侧图,平面图以1：100，厨房及卫生间大样图以1：50出图。关键词：课程设计；建筑给排水；水力计算\n第一章设计任务书一、设计题目：建筑给水排水工程课程设计。本课程为相关课程“建筑给水排水工程”的课程设计，本课程要求完成一栋多层建筑的室内给排水工程设计和消火栓系统设计。内容包括：1．生活给水系统的设计计算，给水系统的平面图、系统图、卫生间大样图的绘制。2．生活排水系统的设计计算，排水系统的平面图、系统图的绘制。3．室内消火栓系统的设计计算，消火栓系统平面图、系统图的绘制。二、原始资料：建筑各层平面图（1）给水水源该建筑以城市给水管网为水源，室外给水管网来自主体建筑距西面墙10m，接管点埋深1.5m，管径为200毫m，另一条市政给水管道距主体建筑北面15m，接管点埋深1.4m，管径为DN200，管材为铸铁管，常年提供的资用水头为0.3MPa。（2）排水条件建筑粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道，室外排水管道位于主体建筑东面,埋深2.0m。管径350mm，管材为混凝土管。（3）卫生设施公共用房每层设公共卫生间，内设蹲式大便器，洗手盆，污水盆等，要求有完善的给水排水设施及消防设施。三、设计任务：根据建筑的性质、用途和建设单位的要求，该住宅（办公）楼设有较为完善的给水排水卫生设备和消火栓系统。（1）方案设计：根据所给出的设计条件，以及有关设计规范的要求，合理确定建筑内部给水系统、排水系统、消火栓系统（热水系统）的设计方案。（2\n）管道系统布置：根据所选择的给水方式、排水方式，综合考虑技术、经济、安全、可靠等方面的因素，合理地选择和布置卫生器具、设备，合理地布置管道系统。（3）设计计算：根据设计规范，确定给水、排水的设计指标，进行建筑内部给水、排水、消防系统（热水系统）的设计计算，编制设计计算书。（4）绘制工程设计图。四、课程设计工作量：1.图纸图纸目录；设计说明及图例；首层给水系统、排水系统、消防系统（热水系统）平面布置图；标准层给水系统、排水系统、消防系统（热水系统）平面布置图；给水系统图；排水系统图；消防系统（热水系统）图；卫生间大样图；图纸绘制应符合国家制图标准，表达准确，图面整洁。2.设计说明书设计说明书3000字左右。课程设计说明书包括原始条件，设计计算公式和有关数据，文字说明及附图。应字迹工整，计算准确，简明扼要。五、设计要求：1、独立按时完成课程设计。\n2、要求图面正确、整洁、字迹工整。第二章设计说明书一．工程概况：本工程是一综合楼，共五层，首层层高5m，2-5层层高3.9m。每层设公共卫生间，内有洗手池，蹲式坐便器，共计66套，洗菜池9个。该设计任务为建筑工程设计中的建筑内给水系统，排水系统及消火栓系统的设计。二．设计过程说明1.给水工程根据设计资料，已知室外给水管网常年可以保证的工作水压为0.3MPa,故室内给水采用下行上给供水方式。采用从市政管网直接供水。2.消防给水系统消防管网水力计算的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时性，以及水枪充实水柱水量的限定（既水量限定），在进行消防管网水力计算时，对于枝状管网应首先选择最不利立管和最不利消火栓，以此确定计算管路。3.排水工程设计三根立管，采用污、废合流制，生活污水和废水经排水立管直接排入化粪池内，经室外化粪池处理后一起排至排水管网。4.管道的平面布置及管材给水的水平干管消防的水平干管排水横干管等均设于吊顶内，给水管室内部分采用给水塑料管。排水管的室外部分用混凝土管，室内部分采用排水塑料管。\n三．给水设计计算1.最高日用水量查《建筑给排水设计规范》（GB50015-2003）表3.1.10，综合楼的最高日生活用水定额为100-200L，办公人员最高日生活用水定额为150-200L，平均每办公室人数为4人，小时变化系数Kh为2.5-2.0.最高日用水量：最高日最大时用水量：其中：——最高日用水量，；——用水人数；——最高日生活用水定额，L/（人.d）2.最不利配水点由轴测图确定配水最不利点，计算管路为0、1、2、……12。节点编号如下图所示。3.计算管段的设计秒流量该建筑为综合楼，选用公式计算各管段设计秒流量，式中为计算管段的设计秒流量，L/s；α为根据建筑物用途确定的系数，综合楼取1.5；为计算管段的卫生器具给水当量总数；0.2为1个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。查《卫生器具的给水定额流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力》表得：座便器N=0.6，洗脸盆N=0.75，小便器N=0.5，洗菜盆N=2。4.给水管网水力计算\n流速应控制在允许范围内，查给水塑料管水力计算表可得管径DN和单位长度沿程损失i，由公式hy=iL计算出管路得沿程损失Σhy。各项计算结果均列入下表中。给水管网水力计算表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)每米管长沿程水头损失i（kPa/m)管长L（m)管段沿程水头损失hy=iL(kPa)管段沿程水头损失累计∑hy（kPa)0—10.50.21200.550.2060.80.1650.1651—210.30200.790.4220.80.3380.5022—31.50.37250.50.150.80.1200.6223—41.50.37250.50.156.0390.9061.5284—55.50.70320.980.343.91.3262.8545—6110.99320.980.343.91.3264.1806—719.71.33400.80.183.90.7024.8827—825.21.51400.90.21751.0855.9678—930.71.664010.30.40.1206.087\n9—1030.71.664010.32.1790.6546.74110—1145.72.03500.760.11910.641.2668.00711—1254.72.22500.80.3206.00014.007计算局部水头损失∑hj:∑hj=30℅∑hy=0.3×14.007=4.2021kpa所以计算管路的总水头损失为：H2=∑(hj+hy)=4.2021+14.007=18.2091kpa计算水表的水头损失：因建筑用水量较小，总水表选用LXS湿式水表，安装在11-12管段上，,因水表口径可按设计秒流量不大于水表过载流量确定，经查表，选用40mm的水表，其常用流量为,过载流量为20所以出户水表的水头损失为：因此水表的总水头损失为由公式（2.1.1）计算给水系统所需压力H：H=+++=181+18.2091+15.968+50=265.1771kpa其中——建筑内给水系统所需的水压，kpa；——引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kpa；——引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和，kpa；——最不利配水点所需的最低工作压力，kpa。由于H=265.1771kpa<300kpa，因此满足要求。四．排水设计计算1.最高日用水量可按最高日用水量的80％计算:\n2.设计秒流量综合楼建筑用水设备使用不集中，用水时间长，同时排水百分数随卫生器具数量增加而减少，其设计秒流量计算公式为式中：——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，综合楼取2.0。用上式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，这时应按该管段上所有卫生器具排水流量的累加值作为设计秒流量。3.排水水力计算本设计中住宅排水卫生器具有洗菜盆、洗脸盆、蹲式大便器、坐式大便器、小便器。采用生活污水和生活废水合流排放。3.1横支管计算按式计算排水设计妙流量，其中α取2.0，卫生器具当量和排水流量查表选取，计算出各管段的设计秒流量，确定管径和坡度（均采用标准坡度）。3.1.1PL-1立管上横支管计算：由于PL-1与PL-2上横支管布置相同，因此只计算一个。计算结果如下图表所示。PL-1及PL-2横支管水力计算表卫生器具名称数量管径坡度i\n计算管段编号当量总数NP设计秒流量qP(L/s)De（mm)大便器洗脸盆NP=4.5NP=0.750—110.751.71500.0261—2115.252.051100.0263.1.2PL-3立管上横支管计算：PL-3横支管水力计算表计算管段编号卫生器具名称数量当量总数NP设计秒流量qP(L/s)管径De（mm)坡度i小便器洗脸盆NP=0.3NP=0.750—110.300.38500.0261—220.600.44500.0262—330.900.48750.0263—410.750.46500.0264—521.500.54500.0265—632.250.61500.0266—7343.900.72500.0263.1.3PL-4立管上横支管计算：\nPL-4横支管水力计算表计算管段编号卫生器具名称数量当量总数NP设计秒流量qP(L/s)管径De（mm)坡度i大便器NP=4.50—114.502.011100.0261—229.002.221100.0262—3313.502.381100.0263—4522.502.641100.0263.1.3PL-5立管上横支管计算：\nPL-5横支管水力计算表计算管段编号卫生器具名称数量当量总数NP设计秒流量qP(L/s)管径De（mm)坡度i洗菜盆NP=20—1121.009500.0261—2241.150500.0262—3361.258500.0263.2立管计算3.2.1PL-1立管：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经查表，选用立管管径110mm，因设计秒流量小于表中de110mm排水塑料管最大允许排水流量，所以不需要设置通气管。3.2.2PL-3立管：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经查表，选用立管管径110mm，因设计秒流量小于表中de110mm排水塑料管最大允许排水流量，所以不需要设置通气管。3.2.2PL-4立管：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经查表，选用立管管径125mm，因设计秒流量小于表中de125mm排水塑料管最大允许排水流量，所以不需要设置通气管。\n3.2.2PL-5立管：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经查表，选用立管管径110mm，因设计秒流量小于表中de110mm排水塑料管最大允许排水流量，所以不需要设置通气管。3.3立管底部和排出管计算为保证立管排水通畅，立管底部放大一号或二号管径，PL-1,PL-2及PL-4立管取de160mm，PL-3和PL-5立管取de110mm，均取标准坡度。3.4相关设计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，保证良好的室内环境卫生，在设计计算横支管和横干管时，须满足下列规定：最大设计充满度设计建筑内部排水横管按非满流设计，以便使污废水释放出的气体能自由流动排入大气，调节排水管道系统内的压力，接纳意外的高峰流量。建筑内部排水横管的最大设计充满度见表3.1。建筑内部排水横管的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排水管道≤125150~~2000.50.6管道坡度污水中含有固体杂质，如果管道坡度过小，污水的流速慢，固体杂物会在管内沉淀淤积，减小过水面积，造成排水不畅或堵塞管道，为此对管道坡度做了规定。本设计，采取塑料排水横管，按标准坡度均为0.026取。最小管径为了排水畅通，防止管道堵塞，保障室内环境卫生，规定了建筑内部给水排水管的最小管径为50mm\n。公共食堂厨房排水管实际的管径应比计算管径大一号，且干管观景不小于100mm，支管管径不小于75mm。大便器是唯一没有十字栅栏的卫生器具，瞬时排水量大，污水中的固体杂质多，所以，凡连接大便器的支管，即使只有一个大便器，其最小管径也为100mm。若小便器的小便槽冲洗不及时，尿垢容易聚积，堵塞管道，因此，小便槽连接3个或3个以上先便器的排水支管管径不小于75mm。五．消防水力计算按照规范确定本住宅采用消火栓灭火系统。5.1消火栓的布置该建筑总长42.4m，宽度17.7m.按《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95,2001年版）要求，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。水带长度取，展开时的弯曲折减系数C取0.8，消火栓的保护半径应为：H为水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影距离，取为3.0m消火栓采用单排布置时，其间距为：据此应在走道上布置4个消火栓才能满足要求。由于一层二层设有厨房和餐厅，为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，共设置5个消防立管。系统图如3.3图所示。5.2水枪喷嘴出所需水压查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数ϕ值为0.0097；充实水柱要求不小于10m，选=12m,水枪实验系数值为1.21。水枪喷嘴处所需水压：//5.3水枪喷嘴的出流量喷口直径19mm的水枪水流特性系数B取为1.577,=5.4水带阻力19mm水枪配65mm\n水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶的。本工程亦选衬胶水带。查表知65mm水带阻力系数值为0.00172.水带阻力损失：=5.5消火栓口所需的水压5.6消防水箱的设置设置消防贮水高位水箱最低水位为23m，嘴不利点消火栓口高程为18.2m，则最不利点消火栓口的静水压为,可按《高层民用建筑防火规范(GB50045-95,2001版)第7.4.2条规定可不设增压设备。5.7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，计算管段编号如下图所示，最不利消防立管为XL-5，处水枪数为2，相邻消防立管XL-3出水枪数为2.=+△H（0和1点消火栓间距）+h（0-1管段水头损失）=20.063+3.9+0.413=24.376\n1点水枪射流量为=/进行消火栓给水系统水力计算见下表消火栓给水系统配管水力计算设计管段设计秒流量q（L/s)管长L（m）DN（mm)v(m/s)i(kpa/m)h(kpa)0—15.1603.9001000.6800.1060.4131—25.16+5.746＝10.90615.4001001.4200.4346.6842—310.9065.9811001.4200.4342.5963—410.9060.3001001.4200.4340.1304—521.81222.7821002.8301.73639.5505—621.8125.7761002.8301.73610.0276—721.81210.5911002.8301.73618.386合计77.786管路总水头损失.消火栓给水系统所需压力为\n因市政管网水压不能满足消防要求，所以应设水泵。设计总结本次课程设计是大学期间的第三次课程设计，通过了老师课上的认真讲解，设计过程中老师的指导以及同学们的互相讨论，让我们更系统的了解建筑给排水的专业知识，为我们今后走向工作岗位打下了良好的基础。同时更进一步提高了我们用电脑制图的能力。由于缺乏经验，不免会产生一些错误，希望老师予以更正，最后感谢老师审核学生们的设计作品，祝老师工作顺利！\n参考文献1．建筑给水排水工程（第5版），王增长，中国建筑工业出版社，2005年8月2．建筑给水排水设计规范GB0015-20033．建筑设计防火规范GBJ16-874．建筑给排水设计手册陈耀宗姜文源等，中国建筑工业出版社，1992年12月。