建筑给排水课程设计书.docx
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建筑给排水课程设计书
目录
1.设计任务及设计资料3
1.1设计任务：
3
1.2设计原始资料：
3
2、设计过程说明3
2.1给水工程3
2.2排水工程4
2.3消防给水4
2.4管道布置及管材4
3、设计计算5
3.1室内给水系统的计算5
3.1.1给水用水定额及时变化系数5
3.1.2最高日用水量5
3.1.3最高日最大时用水量5
3.1.4设计秒流量5
3.1.5生活贮水池容积6
3.1.6压力校核及水泵选型6
3.2室内排水系统的计算11
3.2.1排水方式11
3.2.2室内横管管径确定11
3.2.3排水立管管径与通气方式12
3.2.4室外排水横管水力计算16
3.2.5化粪池容积的计算18
3.3消防给水系统计算18
3.3.1消火栓给水系统计算18
3.3.2自动喷洒灭火系统计算21
4、参考文献25
1.设计任务及设计资料
1.1设计任务：
1．根据要求完成一栋高层住宅建筑给排水工程初步设计。
2．设计范围：
（1）建筑给水系统
（2）建筑排水系统
（3）建筑消火栓供系统
（4）建筑自动喷洒灭火系统（不含压力校核与增压、自控系统设备选型）
1.2设计原始资料：
1.工程概况：
（参见题图，包括建筑物的性质，建筑总高度，各楼层功能、面积、层高，建筑内部用水点的分布情况等。
）
2.建筑外部市政给排水管道现状资料：
距建筑（北面）20米马路上有DN400给水管和DN600排水管各一根。
室外给水管中心标高为-1.20，室外排水管管底标高为-2.50。
市政给水管网的资用水头为240kPa。
室外排水管网采用雨、污分流排水体制。
2、设计过程说明
2.1给水工程
根据设计资料，已知水压可供五层，满足五层楼的水压，故采用分区给水方式，1-5楼由室外给水管网直接供水，采用下行上给方式，6-11楼采用水泵和水箱联合供水方式，管网下行上给。
屋顶水箱为消防和自喷系统共用。
在建筑物前面建设泵站。
2.2排水工程
本居住楼采用生活污水和生活废水合流排放，经收集后直接排至城市排水管网。
2.3消防给水
根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—95,2005年版），本建筑11层居住楼，所以本建筑为二类建筑，设室内、室外消火栓给水系统，自动喷洒灭火系统。
室内消火栓用水量为15L/s，每根竖管最小流量10L/s，每支水枪最小流量5L/s。
根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084--2001），建筑应该设置闭式自动喷水灭火系统。
室内消火栓系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统，每个消火栓处设直接启动消防水泵的按钮，高位水箱贮存10min消防用水，消防泵和管道均单独设置。
每个消火栓口径为65mm单栓口，水枪喷嘴口径19mm，充实水柱为12m，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2h计。
2.4管道布置及管材
室内给水、排水及消防管道在有管井时设置在管井内，而没有管井时则靠在墙壁、角落里。
下区给水的水平干管、消防给水的水平干管和排水横干管均设置在地面以下。
屋顶水箱的进水横管、水箱消防出水横干管和水箱自喷出水横干管均设在屋顶上。
上区给水立管，消防立管和自喷立管在屋顶由横管连接。
给水管道采用给水PPR管，屋顶给水管道采用复合钢管；排水采用UPVC管；消防管道采用钢管；自喷系统采用钢管。
3、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《建筑给排水设计规范》GB50015-2003（2009年版），该住宅的最高日生活用水定额170～250L/（人*d）,小时变化系数Kh为2.0～2.5，使用小时T为24h。
根据本建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度，选用最高日生活用水定额为210L/（人·天），时变化系数2.0。
设定两室户型每家2.5人，一室户型，每家1.5人，则总人数为md=（2.5×2+1.5×2）×3×11=264人。
查《建筑给排水设计规范》厨房两个水龙头，用水当量为2；洗衣间一个水龙头，用水当量1.2；洗手间水龙头用水当量0.5，大便器用水当量0.5，淋浴器用水当量0.75。
3.1.2最高日用水量
Qd=md·qd=264×210/1000=55.44m3/d
3.1.3最高日最大时用水量
Qh=QP·Kh=Qd/T·Kh=55.44/24×2.25=5.198m3/h
3.1.4设计秒流量
1）:
计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：
2）:
计算卫生器具给水当量的同时出流概率：
3）:
计算管段的设计秒流量：
3.1.5生活贮水池容积
贮水池容积按最高日用水量的20%确定，则V=55.44×20%=11.09m3，取11m3。
贮水池设于泵房内，尺寸为，有效水深为1.0m，有效容积11m3。
市政给水管网停水时，由贮水池可以供水。
3.1.6压力校核及水泵选型
1、单元平面内水力计算（取最不利单元）：
图1D型单元给水平面图
水力计算如下表1：
单元室内给水管网水力计算
管段编号
当量总数Ng
同时出流概率U（%）
设计秒流量（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）
沿程水头损失h=i×L
（kpa）
自
至
15
14
1.3
88.24
0.23
20
0.73
0.39
2.61
1.02
14
13
1.8
75.27
0.27
20
0.86
0.53
0.95
0.50
13
12
3
58.62
0.35
25
0.72
0.29
0.37
0.11
12
11
3.7
52.92
0.39
25
0.80
0.35
0.26
0.09
11
1
4.7
47.09
0.44
25
0.90
0.44
0.41
0.18
24
23
1.9
73.30
0.28
20
0.89
0.56
1.70
0.95
25
23
1.5
82.29
0.25
20
0.79
0.45
0.75
0.34
23
22
3.4
55.15
0.37
25
0.76
0.33
6.80
2.23
22
21
3.9
51.57
0.40
25
0.82
0.37
1.74
0.65
21
2
4.7
47.09
0.44
25
0.90
0.44
0.31
0.14
35
33
1.5
82.29
0.25
20
0.79
0.45
4.97
2.22
24
33
1.9
73.30
0.28
20
0.89
0.56
0.62
0.35
33
32
3.4
55.15
0.37
25
0.76
0.33
2.91
0.95
32
31
3.9
51.57
0.40
25
0.82
0.37
1.40
0.52
31
3
4.7
47.09
0.44
25
0.90
0.44
6.07
2.70
45
44
1.3
88.24
0.23
20
0.73
0.39
3.44
1.34
44
43
1.8
75.27
0.27
20
0.86
0.53
0.67
0.36
43
41
3
58.62
0.35
25
0.72
0.29
1.74
0.51
42
41
1.7
77.40
0.26
20
0.84
0.50
0.31
0.15
41
4
4.7
47.09
0.44
25
0.90
0.44
2.91
1.29
备注：
最大用水时平均出流概率U0取2.0，αc取0.01097.
2、室内所需的压力
1）1-5楼给水系统所需压力计算
根据计算用图2，下区1-5楼管网水力计算成果见表2
图2：
1-5楼给水管网布置图
表2、1-5楼给水管网水力计算表
管段编号
用水器具/当量
当量
总数
同时出流
概率U
设计秒流量q
De
mm
单阻i
管长
沿程水头损失
自
至
洗手盆
洗菜盆
蹲式便器
洗衣机
淋浴喷头
0.5
2
0.5
1.2
0.75
L/s
mm
kPa
m
h=i·L
5
4
4
4
4
4
4
19.8
23.51
0.93
32
0.529
3
1.59
4
3
8
8
8
8
8
39.6
16.94
1.34
40
0.351
3
1.05
3
2
12
12
12
12
12
59.4
14.02
1.67
50
0.176
3
0.53
2
1
16
16
16
16
16
79.2
12.28
1.95
50
0.235
3
0.71
1
G2
20
20
20
20
20
99
11.09
2.20
50
0.294
18
5.30
G2
G3
40
40
40
40
40
198
8.14
3.23
70
0.116
18
2.10
G3
市政
60
60
60
60
60
297
6.84
4.06
70
0.178
20
3.57
由图1、图2、表2可知，低区最不利点为四楼节点34。
由设计资料可知，市政给水管道的资用水头为240kpa=24mH2O。
管道中心为-1.20m。
则最不利节点与管道的高程差：
H1=12.0+0.8-（-1.20）=14.0mH2O。
式中，0.8为配水嘴距室内地坪的安装高度。
由表1、表2可知，最不利点到市政给水管网沿程水头损失为：
Hf=（4.52+14.30）kPa=18.82kPa=1.88mH2O。
局部水头损失可以沿程水头损失的30%估算。
故节点34至市政管网的总水头损失为：
H2=1.88×（1.0+0.3）=2.44mH2O
最不利点水嘴的最低工作压力：
H4=50kPa
由计算可知，每户的用水当量为4.95，流量为0.45L/s,选用LXS—20C型旋翼式水表，公称直径为20mm，最大流量qmax=5m3/h，性能系数为Kb=qmax2/100=52/100=0.25，则水表的水头损失hd=qg2/Kb=（0.25
）2/0.25=10.5kPa，满足正常用水时
24.5kPa的要求。
室内所需的压力：
H=H1+H2+H3+H4=140+24.44+7.7+50=222.14kPa＜240kPa
室内所需的压力与市政给水管网工作压力240kPa接近，可满足1-5层供水要求，不再进行调整计算。
2）6-11楼给水系统水力计算
下图为6-11楼的给水系统计算图：
图3、6-11楼的给水系统计算图
表3、6-11层给水计算表
管段编号
用水器具/当量
当量
总数
同时出流
概率U
设计秒流量q
De
单阻i
管长
沿程水头损失
自
至
洗手盆
洗菜盆
蹲式便器
洗衣机
淋浴喷头
0.5
2
0.5
1.2
0.75
L/s
mm
kPa
m
h=i·L
11
10
4
4
4
4
4
19.8
23.51
0.93
40
0.529
3
1.59
10
9
8
8
8
8
8
39.6
16.94
1.34
40
0.351
3
1.05
9
8
12
12
12
12
12
59.4
14.02
1.67
50
0.176
3
0.53
8
7
16
16
16
16
16
79.2
12.28
1.95
50
0.235
3
0.71
7
6
20
20
20
20
20
99
11.09
2.20
50
0.294
3
0.88
6
G1
24
24
24
24
24
118.8
10.22
2.43
50
0.354
18
6.38
G1
G2
24
24
24
24
24
118.8
10.22
2.43
50
0.354
18
6.38
G2
G3
48
48
48
48
48
237.6
7.52
3.58
70
0.141
18
2.54
G3
市政
72
72
72
72
72
356.4
6.33
4.51
70
0.217
20
4.33
高区生活泵必须要能够满足楼层最不利点的压强要求。
由上图和计算表可知，该楼层可能的最不利点有两个：
给水立管G1的十一层节点34和屋顶消防水箱。
给水立管G1的十一层节点34的水头要求：
H1=1.3×2.89+0.8+30-（-3）+5=42.6mH2O。
（2.89为节点至泵站的沿程水头损失）
屋顶消防水箱的水头要求：
H2=1.3×2.89+30-（-3）+5=41.8mH2O。
（2.89为屋顶消防水箱至泵房的沿程水头损失）
因为42.6>41.8，故取52.6mH2O为水泵最小扬程。
3、水泵选型：
1生活水泵初选
水泵出水量按主干管设计秒流量3.99L/s计，水泵扬程44.265m，选用50DL15-12×4型水泵，额定流量4.17L/s，扬程48m，，轴功率5.5kw。
查水力计算表，吸水管水管选用De75的PPR管，设计流速为0.9m/s，i=0.025。
水泵压水管侧选用De70的PPR管，设计流速0.9m/s，i=0.025。
2校核
吸水管长度为1.8m，压水管长度3.5m泵站内沿程水头损失
hy=0.025×（3.5+1.8）=0.13m。
吸水管上装有闸阀1个，压水管上装有闸阀一个，逆止阀1个。
局部水头损失为：
hj=（ζ1+ζ2+ζ3）v2/2g
=（0.20+0.20+1.0）×0.92/19.6
=0.059m=0.59kpa
故水泵的总水头损失为0.59+1.3=1.89kPa=0.2m。
水泵可以提供给外网的真实压力为（48-0.2）=47.8m>41.8m；满足要求。
因此，选用50DL15-12×4型水泵，额定流量4.17L/s，扬程48m，轴功率5.5kw。
一用一备。
4、总进户水表选取
建筑用水总当量为653.4，同时出流概率U=0.0422，流量qg=0.2×0.0422×653.4=5.51L/s。
选取湿式LXS-50N（螺翼式）
水头损失
，符合要求。
3.2室内排水系统的计算
3.2.1排水方式
本居住楼采用生活污水与生活废水合流排放。
排水管皆设伸顶通气管。
根据设计规范，1层污水与2-11层污水分别排放。
3.2.2室内横管管径确定
1）设计秒流量
其中，
取1.5.
2）横管管径确定
①厨房洗菜盆为双格洗涤盆，排水流量为1.00L/s，排水横管管径采用de75，水力坡度取0.020，直接排入排水立管。
②洗衣机排水流量为0.50L/s，管径采用de50mm，水力坡度取0.012，直接排入排水立管。
③淋浴器排水经蹲式大便器排出，其排水流量为0.15L/s；蹲式大便器采用延时自闭冲洗阀，排水流量为1.20L/s。
总排水流量为1.35L/s，横管管径采用de110mm，水力坡度取0.012，直接排入排水立管。
3.2.3排水立管管径与通气方式
1）2-11层排水计算：
户型D-1,D-2和户型E-1相同，户型D-3和E-2相同；故可选择部分立管进行计算，选取立管WL-1，WL-2，WL-13，WL-14管道进行计算。
排水设计秒流量计算公式：
，
。
两居室户型立管
WL-1承接卫生间和洗衣间污水，立管WL-2承接厨房污水；一居室户型立管WL-13承接卫生间污水，立管WL-25承接洗衣间污水，立管WL-14承接厨房污水；
各立管设计秒流量为：
WL-1：
。
WL-13：
WL-25：
WL-2：
WL-14：
其中10为层数,对于WL-1，WL-13，WL-2，WL-14此值小于De110无专用通气立管的排水量,故采用De110普通通气的单立管排水系统。
对于WL-25，此值小于De75无专用通气立管的排水量,故采用De75普通通气的单立管排水系统。
另外每个两层，排水立管设置一个检查口。
对于WL-1,出户管选用De110排水UPVC管，h/D=0.34，坡度0.0026流速1.53m/s；对于WL-13和WL-25,出户管共用选用De110排水UPVC管，h/D=0.33，坡度0.0026流速1.53m/s；对于WL-2,WL-14，出户管选用De110排水UPVC管，h/D=0.28，坡度0.0026流速1.52m/s；满足要求。
2）一层排水计算：
①两居室型
卫生间
；
由于有大便器，排水立管选用De110管道，出户横管选用De110管道，坡度0.0026。
厨房
仅有排水龙头，排水流量为0.66L/s；排水立管选用De75管道，出户横管选用De75管道，坡度0.0026。
②一居室型
卫生间：
由于有大便器，排水立管选用De110管道，出户横管选用De110管道，坡度0.0026。
厨房：
仅有排水龙头，排水流量为0.66L/s；排水立管选用De75管道，出户横管选用De75管道，坡度0.0026。
洗衣间：
仅有洗衣机排水，排水流量为0.5L/s；排水立管选用De50管道，排水横管与卫生间出户管共，选用De110管道，坡度0.0026。
水支管系统计算草图分别如下：
排立1管道计算表
管段名称
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
大便器
洗衣机
淋浴器
洗手盆
Np=4.5
Np=1.5
Np=0.45
Np=0.3
12-11
0
0
0
0
0
0
50
11-10
1
1
1
1
6.75
1.97
110
10-9
2
2
2
2
13.5
2.16
110
9-8
3
3
3
3
20.25
2.31
110
8-7
4
4
4
4
27
2.44
110
7-6
5
5
5
5
33.75
2.55
110
6-5
6
6
6
6
40.5
2.65
110
5-4
7
7
7
7
47.25
2.74
110
4-3
8
8
8
8
54
2.82
110
3-2
9
9
9
9
60.75
2.9
110
2-1
10
10
10
10
67.5
2.98
110
1-A
10
10
10
10
67.5
2.98
110
0.0026
排立2，排立14管道计算表
管段名称
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
洗菜盆
Np=3
12-11
0
0
0
50
11-10
1
3
1
75
10-9
2
6
1.44
75
9-8
3
9
1.54
75
8-7
4
12
1.62
75
7-6
5
15
1.7
75
6-5
6
18
1.76
110
5-4
7
21
1.82
110
4-3
8
24
1.88
110
3-2
9
27
1.94
110
2-1
10
30
1.99
110
1-B（b）
10
30
1.99
110
0.0026
排立13管道计算表
管段名称
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
大便器
淋浴器
洗手盆
Np=4.5
Np=0.45
Np=0.3
12-11
0
0
0
0
0.00
50
11-10
1
1
1
5.25
1.75
110
10-9
2
2
2
10.5
2.08
110
9-8
3
3
3
15.75
2.21
110
8-7
4
4
4
21
2.32
110
7-6
5
5
5
26.25
2.42
110
6-5
6
6
6
31.5
2.51
110
5-4
7
7
7
36.75
2.59
110
4-3
8
8
8
42
2.67
110
3-2
9
9
9
47.25
2.74
110
2-1
10
10
10
52.5
2.80
110
1-a
10
10
10
52.5
2.80
110
0.0026
排立25管道计算表
管段名称
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
洗衣机
Np=1.5
12-11
0
0
0
50
11-10
1
3
0.5
50
10-9
2
6
0.81
50
9-8
3
9
0.88
50
8-7
4
12
0.94
50
7-6
5
15
0.99
50
6-5
6
18
1.04
75
5-4
7
21
1.08
75
4-3
8
24
1.12
75
3-2
9
27
1.16
75
2-1
10
30
1.2
75
1-a
10
30
1.2
75
0.0026
3.2.4室外排水横管水力计算
下图为室外排水横管平面布置图，
图5室外排水横管平面图
表5室外排水横管水力计算表
管段编号
卫生器具名称数量
当量
总数
Np
设计秒流量
（L/S）
管径
mm
坡度
管长
m
降落量
I×L
设计充满度
埋设深度
蹲式
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