建筑给排水课程设计Word格式.docx
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计算说明书………………………………………………13
给水管段计算…………………………………………13
设计秒流量计算…………………………………13
给水管网计算………………………………………14
给水管径的确定………………………………………16
水头损失的计算……………………………………
17
排水管道设计计算…………………………………17
排水设计秒流量…………………………………………17
消防的设计与计算……………………………………21
消火栓系统的设计计算………………………………21
第三章
材料预览表…………………………………………………22
第四章
设计参考资料………………………………………………23
设计说明书
前言：
建筑内部给水系统是将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，选用适用、经济、合理的最佳供水方式，经配水管网送至室内各种卫生器具、用水嘴、生产装置和消防设备，并满足用水点对水量、水压和水质的要求的冷水供应系统。
而建筑内部的排水系统是将人们日常生活过程中使用过的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水收集起来，及时排到室外。
设计原始资料
（一）工程概况
该建筑物为某女生宿舍楼的给水排水设计，总面积5007.82m2，具体卫生器具布置见各层平面，本建筑为四层，层高为3.6米
（二）城镇给水排水管道现状
本建筑北侧的道路宽，有城镇给水干管，其管径200mm，常年可提供的工作压力为280kpa，管顶埋深为地面以下1.4m。
城镇排水管道在本建筑的南侧，其管径为300mm，管顶距室外地面下2.0m.
第二节设计目的及要求
（一）设计要求
1.确定设计方案
根据设计原始资料好有关的规范，考虑给水系统和排水系统的设计方案，对多个方案进行比较，确定采用的最佳方案。
2.给水管道系统、消防系统和排水系统的设计计算。
3.绘图
图纸绘制应符合我国现行的《给水排水制图标准》。
根据草图绘制给水排水总平面图、各层给水排水平面图、轴测图、卫生间给水排水平面详图。
图纸中还应包括设计说明、施工说明、主要设备材料表及图例等。
4.编制说明书
包括目录、设计原始资料、各系统方案选择。
各系统计算过程、小结、主要参考文献等内容。
按统一要求进行装订。
（二）设计目的
通过本次课程设计，熟练掌握高层建筑消防系统设计应遵循的原则、设计方法、设计计算步骤；
在设计过程中消化课堂所学知识，提高设计绘图能力；
熟悉设计规范、设计手册；
提高动手能力及分析问题、解决问题的能力；
熟练掌握绘图软件及绘图技巧。
第三节设计方案的比选
（一）给水系统的确定
1.给水系统的分类
根据用户对水质、水压、水量、水温的要求、并结合外部给水系统的情况进行进行划分，有3种基本给水方式：
生活给水系统、生产给水系统、消防给水系统。
本次设计对象为学生宿舍，所以本次的给水系统为生活给水系统。
2.生活给水系统：
供人们日常生活中饮用，烹饪、盥洗、淋浴、洗涤衣物、冲厕、清洗地面和其他生活用途的用水。
.生活给水系统按照供水水质的区别，又可以分为生活饮用水系统、直饮水系统和杂用水系统。
生活饮用水系统包括盥洗、沐浴等用水。
直饮水系统包括纯净水、矿泉水等用水，杂用水系统包括冲厕、浇灌花草等用水。
根据上述的几点区别，本次设计的给水为生活饮用水系统。
3.给水系统的组成
一般由引入管，给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量设备等组成。
（二）给水方式的选择
室内给水方式指建筑内部给水系统的供水方案。
是根据建筑物的性质、高度、配水点的布置情况以及室内所需水压、室外管网水压和配水量等因素，通过综合评判法决定给水系统的布置形式。
合理的供水方案、应综合工程涉及的各种因素，如技术因素：
供水可靠性，水质对城市给水系统的影响，节水节能的效果，操作管理，自动化程度等；
经济因素：
基建的投资，常年常费用现值等；
社会和环境因素对建筑立面和城市观瞻的影响，对结构和基础的影响，占地对环境的
影响.建设难度和建设周期，抗寒防冻性能，分期建设的灵活性，对使用带束的影响等。
1.给水方式：
给水方式基本可以分为两种形式。
1.依靠外网压力的给水方式，2.依靠水泵升压给水方式。
依靠外网压力的给水方式又分为1.直接给水方式，2.设水箱的给水方式。
1.1直接给水方式：
由室外给事管网直接供水，利用室外管网压力供水，为最简单、经济的给水方式，
一般单层和层数少的多层建筑采用这种供水方式，适用于室外给水管网的水量、水压在一天内均能满足用水要求的建筑。
该给水方式特点：
可充分利用室外管网水压，节约能源，且供水系统简单，投资省，充分利用室外管网的水压.节约能耗，喊少水质查污染的可能性。
供水可靠性差。
1.2设水箱的给水方式特点：
设水箱的给水方式宜在室外给水管网供水压力周期性不足时采用。
低峰用水时，可利用室外给水管网水压直接供水并向水箱进水，水箱贮备水量。
高峰用水时，室外管网水压不足，则由水箱向建筑给水系统供水。
当室外给水管网水压偏高或不稳定时，为保证建筑内给水系统的良好工况或满足稳压供水的要求，
可采用设水箱的给水方式。
这种供水方式适用于多层建筑，下面几层与室外给水管网直接连接。
利用室件管网水压供水。
上面几层则靠屋顶点箱调节水量和水压，由水箱供水。
这样的供水方式供水较可靠，且充分利用室外管网水压，节省能源，安装和维护简单，投资较省。
但需设置高位水箱，增加了结构荷载若管理不当.水箱的水质易受到污染。
1.3设水泵的给水方式：
设水泵的给水方式宜在室外给水管网的水压经常不足时采用。
供水可靠性高。
2.给水管道布置
给水分区及给水方式确定之后，可根据建筑物性质及对给水的要求进行布线。
设计时还应当对其附属建筑物对给水设备要求，客房居住人数及房间卫生设备情况，管道井位置，管道综合布置要求。
1.管道不止力求长度最短，沿墙、梁、柱平行布置，干管尽量靠近用水量最大处。
2.管道尽量暗装。
3.在技术层内布置管道时一般是先电缆其次给水管、热水管、排水管。
卫生间内热水管在冷水管上。
4.给水管不得敷设在排水沟、烟道、风道内，不得穿越橱柜橱窗大小便槽等。
5给水管穿越墙和楼板时要预留孔洞。
6.
注意与消防、排水、热水、冷水一起布置。
7.给水管道不得敷设在烟道、风道、电梯井内、排水沟内，给水管道不宜穿越橱窗、壁柜。
3.方案比较结论
结合上面几种给水方式的特点，本次采用直接给水的方式，因为本次设计的建筑物高度为4层，根据压力估算法，1层
（n=l）为100kPa.2层（n=2）为120kPa,
3层（n=3）以上每增加1层，增加40kPa，即H=120+40×
（n-2）kPa,其中n≥2）。
根据计算本次的楼层需要的压力为200kPa，市政管网的供水压力为280kPa，所以完全可以采用直接供水方式。
（三）排水系统的选择
建筑内部排水系统的功能是将人们在日常生活和工业生产过程中使用过的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起来，及时排到室外。
建筑内部排水系统分为污废水排水系统〈排除人类生产过程中产生的污水与废水）和屋面雨水排水系统（排除自然降水）两大类。
按照污废水的来源，污废水排水系统又分为生活排水系统和工业废水排水系统。
按污水与废水在排放过程中的关系，生活排水系统和工业废水（排水系统卫分为合流制和分流制两种体制。
1.生活排水系统
生活排水系统排除居住建筑、公共建筑及工业企业生活间的污水与废水。
由于污废水处理、卫生条件或杂用水水源的需要，生活排水系统可分为生活污水排水系统和生活废水排水系统两类。
生活污水排水统：
排除大便器（槽〉、小便器（槽）以及与此相似卫生设备产生的污水。
污水需经化粪池或居住小区活乖处理设施处理后才能排放。
生活废水排水系统:
排除洗脸、洗澡、洗衣和厨房产生的废水。
生活废革经过处理后电可作为杂用水，用来冲洗厕所、烧酒绿地相道路、冲洗汽车等。
2.排水系统设计要求：
1.
系统能迅速流畅的将污水废水排到室外；
2.
排水管道系统内的气压稳定，有毒有害气体不进入室内，
保持室内良好的环境卫生；
3.
管线布置合理，简短顺直，工程制造低。
3.方案比选结论
综上所述，本次的给水系统为污废水排水系统，采用的重力流。
污水管升到屋顶通气。
（四）消防系统的选择
建筑消业栓给水系统是把室外给水果统提供的水量，经过加压（外用压力不满且需要时）。
输送到用于扑灭建筑物内的业灾而设置的固定灭火设备，是建筑物中最基本的灭火设施。
建筑消防系统根据使用灭火剂的种类和灭火方式可以分为三种
a.消防栓给水系统
b.自动喷水灭火系统
c.使用其他非水灭火剂的固定灭火系统，如二氧化碳灭火系统、干粉灭火系统和其他气体灭火系统等。
1.消火栓的给水方式
室内消火栓给水系统有以下几种给水方式：
1.1由室外给水管网直接供水的消防给水方式。
此方式宜在室外给水管网提供的水量和水压，在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采采用，该方式中消防管道有两种布置形式有两种，a.消防管道与生活（或生产）管网共用，此时需要应设一个旁通管，另→种是消防管道单独设置，可以避免消防管道中由于滞留过久而腐化的水，对生活{或生产）管网供水产生污染。
1.2设水箱的消火栓给水方式
宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量、水压时（或是由生活泵向水箱补水）采用。
一般由水箱储存10分钟的消防水量，灭火初期由水箱供水。
1.3设水泵、水箱的消火栓给水方式
宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用。
水箱由生活泵补水，贮存l0min的消防用水量，火灾发生初期由，水箱供水灭火，消防水泵启动后由消防水泵供水灭火。
2.消火栓给水系统的布置要求
2.1消火栓设备的水枪射流灭火，需要有一定的密室水流才能有效的扑灭火灾。
充实水柱的长度在7至15米内。
2.2消火栓布置，根据规范要求设消火栓消防给水系统的建筑内，每层（除无可燃物的设备层内）均应设置消火栓。
消火栓的间距布置应该满足规范。
a.建筑高度≦24m且体积≦5000立方米的多层库房，应保证有1支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。
b.其他民用建筑应保证每一个防火分区同层有2支水枪的充实水性同时达到任何部位。
高层厂房〈仓库）、高架仓库和甲、乙类厂房室内消火栓的间距不应大于30m，其他单层相多层建筑室内消火栓的间距不应大于50m。
c.消火栓口距地面安装高度为1.1m，栓口宜向下或与墙面垂直安装。
同一建筑内应选用同一规格的消火栓、水带和水枪，为方便使用，每条水带的长度不应大于25m。
为保证及时灭火，每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按钮或报警信号装置。
d.消火栓应设置在位置明显且操作方便的主道内，宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内，建筑物设有消防电梯时，其前室应设消火栓，冷库内的消火栓应设置在常温穿堂内或楼梯间内。
在建筑物屋顶应设l个消火栓，以利于消防人员经常试验和检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及在寒冷地区，屋顶消火栓可设在顶层出口处、水箱间或果取防冻技术措施。
3.消防给水管道的布置要求：
3.1室内消防竖管管径不应小于
DN100。
当室内消火栓个数多于10个且消防用水量大于15L/s时，室内消防给水管道应布置成环状，且至少应有两条进水管与室外管道或消防水泵连接.当其中一条进水管发生事故时，其余的进水管应仍能供应全部消防用水量。
单元式、塔式住宅的消火栓宜设置在楼梯间的首层和各层楼层休息平台上，当设置两根消防竖管确有困难时，可设l根消防竖管，但必须果用双口双阿型消此栓。
3.2
高层厂房〔仓库〉应设置独立的消防给水系统，室内消防立管应连成环状。
3.3消火栓给水管网应与自动喷水灭火管网分开设置。
若布置有困难时，可共用给水干管，在自动喷水灭火系统报警阀后不允许设消火栓。
3.4的闸门的设置应便于管网维修和使用使用，对于多层民用建筑和其他厂房（仓库），检修关闭阀门后.停止使用的消防竖管不超过l根，但管网设置的坚管超过3根时，可关闭2根。
对于单层厂房〈仓库〉和公共建筑，检修停止使用的消火栓不应多于5个。
阀门应保持常开，并应有明显的启闭标志或信号。
3.5高层厂房〈仓库〉、设置室内消火栓且层数超过4层的厂房（仓库〉、设置室内消火栓且层数超过5层的公共建筑，消火栓给水洗统应设置消防水泵接合器。
水泵接合器应设在消防车易于到达的地点，同时还应考虑在其附近15~40m范围内有供消防车取水的室外消火栓或贮水池取水口。
水泵接合器的数量应按室内消防用在量计算确定，每个水泵接合器进水流量可按
10~15L/s计算，一般不少于2个。
4.方案比选结论
综上所述、本次消防给水方式采用由室外给水管网直接供水的消防给水方式。
且消防干管连成环状以保证供水可靠性。
计算说明书
第一节给水管段计算
（一）设计秒流量计算
由于该设计是宿舍（Ι、Ⅱ）类，因此直接根据公式
qg=0.2·
α·
Ng0.5
qg——计算管段的设计秒流量，
L/S
a——根据建筑物的用途确定的系数
Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数
计算设计秒流量，来确定用水量。
建筑物的用途确定的系数a
建筑物名称
a值
幼儿园、托儿所
1.2
学校
1.8
门诊部、医疗所
1.4
医院，休养所
2.0
办公室、商场
1.5
酒店式公寓
2.2
图书馆
1.6
宿舍（ΙⅡ）类
2.5
书店
1.7
客运站
3.0
所以本次a取值为2.5
计算时的注意点：
a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。
b
如计算值大于该管段上按卫生器具给在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。
c有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲挽阀的给水当量均以0.5计，计算得到qg
附加1.20L/s的流量后，为该管段的给水设计秒流量。
（二）给水管网计算
根据给水系统计算草图，选择最不利配水点确定计算管路，列表进行管网水力计算。
本次设计中，设计了四根给水立管，分别编号为JL-1、JL-2、JL-3、JL-4。
下面是立管JL-1的计算草图
这次设计的宿舍为女生宿舍，楼高4层，单层高度为3.6m
所以该立管有四层横管，管段0-1承担蹲便器的给水，在节点1处有淋浴器。
在节点2处有洗脸盆。
每层都相同
设计计算结果见附表
立管JL-2的计算草图如下。
立管JL-2的管道上卫生洁具的状况与
立管JL-1相似节点2处有洗脸盆
节点0处有蹲便器。
1节点处为淋浴器。
JL-2计算结果见附表。
立管JL-3的计算草图如下。
管段0-1中有1个拖布池，还有5个属于盥洗槽的水龙头，管段1-2有8个属于盥洗槽的水龙头，每层均相同
JL-3计算结果见附表。
立管JL-4计算草图如下，
管段0-1
有7个蹲便器，管段1-2有4个蹲便器和一个拖布池。
2至4层的横管卫生器具相同，而一层的横管6-7管段为1个坐便器，6个蹲便器。
JL-4立管的计算结果见附表
干管计算草图如下
计算结果见附表。
1.给水管径的确定。
qg——设计管段的设计秒流量，立方米/秒
D——计算管段的管内径，米
V——管道中的水流速度，米/秒
生活给水管道的水流速度
管径DN
15~20
25~40
50~70
80以上
流速m/s
小于1.0
小于1.2
小于1.5
小于1.8
2.水头损失的计算
本次设计选用的给水管为不锈钢管。
根据
h=i*L
算出管道的沿程水头损失。
有管段水表产生的局部水损失按照管段的沿程水头损失的30%计算。
计算得出最不利点的水头损失，然后用最不利点的水头损失加上其自然高差，与市政管网的给水压力比较，看是否小于市政管网的压力。
本次计算得出，市政给水管网的压力大于最不利点的损失与高程值和。
第二节排水管道设计计算
（一）排水设计秒流量
Ng0.5+qmax
qg——计算管段的排水设计秒流量，
Ng——计算管段的卫生器具排水当量总数L/S
qmax——计算管道上排水量最大的一个卫生器具的排水流量
1.卫生器具排水当量
根据《建规》表4.4.4可知，本设计所选卫生器具排水的流量、当量和排水管的最小管径如表7.1所示：
表7.1卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径
序号
卫生器具名称
排水流量（L/s）
当量
排水管最小管径（mm）
1
洗脸盆
0.25
0.75
32～50
2
淋浴器
0.15
0.45
50
3
低水箱冲落式坐便器
1.50
4.50
100
4
家用洗衣机
0.5
5
双格洗涤盆
1.0
2.排水横管的坡度与充满度
由《建规》表4.4.10可知，建筑排水塑料管排水横干管的最小坡度、标准坡度和最大设计充满度如下表7.2所示：
表7.2
建筑排水塑料管排水横干管的最小坡度和最大设计充满度
外径（mm）
最小坡度
标准坡度
最大设计充满度
0.012
0.026
110
0.004
125
0.0035
160
0.003
0.6
200
3.管径的其他规定
1）为了排水通畅，防止管道堵塞，保障室内环境卫生，规定了建筑内部排水管的最小管径为50mm；
2）大便器排水管最小管径不得小于100mm；
3）建筑物内排出管最小直径不得小于50mm；
本次设计中采用了6根污水立管，分别为WL-1、WL-2、WL-3、WL-4、WL-5、WL-6。
草图如下
下图为WL-1与WL-2的计算草图
此两根管道的卫生器具完全一样，0节点为蹲便器，
几点1接地漏，，节点2接洗脸盆。
四层均相同。
计算结果见附表
下图为WL-3污水立管计算草图
节点1处接盥洗池，节点2处为地漏
四层的设置均相同，
右图为WL-4，与WL-5污水立管计算草图，编号情况如图所示。
每根立管的横管四层均相同
左图为污水立管WL-6的计算草图
节点9为坐便器，管段0-17有7个蹲便器，管段10-15有6个蹲便器，
2至4层的卫生器具设置一样。
第三节消防的设计与计算
（一）消火栓系统的设计计算
该建筑总长54.94m，宽17.04m，高度14.4m，按规范要求，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栓同时到达。
消火栓的保护半径应按下式计算：
式中
——消火栓保护半径，m；
——水带展开时的折减系数，一般为0.8～0.9，取
；
——水带长度，取25m；
——水枪充实水柱倾斜45度时的水平投影距离，取3m
则计算得出R为23米。
布置按照附图1的布置形式，
采用双排对称布置，即对称布置在过道两侧，以该建筑的平面图为基准，以23米的保护半径该建筑物的平面图上做圆，得到消火栓的安置位置。
（布置位置见附图）
然后进行水利校核，假设管段8-9断裂，无法使用，进行最不利点的水利校核，最不利点为节点4，干管采用DN110的管径，支管也采用DN110管径，干管流量为20L/s,支管设计流量10L/s。
（计算过程见附表）
根据计算得沿程水头损失16.9Kpa
。
局部损失按照20%的沿程水头损失计算，则总损失为20.28Kpa。
总水头损失加上最不利点与市政给水管网的自然高差，综合为193.28Kpa小于市政管网的给水
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