建筑给水排水工程课程设计教材.docx

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建筑给水排水工程课程设计教材

2011级建筑给水排水工程课程设计任务书

一、设计任务

兰州市新建人民武装部综合楼，要求进行给排水设计：

1.建筑给水工程（5层）；

2.建筑排水工程（5层）；

3.消火栓工程（7层）；

二、设计文件及设计资料

1.设计任务书；

2.相关设计手册及规范：

《建筑设计防火规范》；《建筑给水排水设计规范》；《给水排水设计手册》（第2册）；《建筑给水排水标准图集》。

3.与设计相关的建筑条件图（一层、标准层）

4.室内外高差为0.7米；冻土深度为1.03米。

5.一层标高：

±0.000；层高3.6米，屋面均为上人屋面。

三、课程设计组成及装定顺序

（一）说明书采用A4纸打印，一级标题均用黑体小二号字（行间距均为固定值44磅），居中；其余各级标题均用黑体小三号字，左对齐顶格；正文（单独从起始页编号）均用宋体小四号字；行间距均为固定值22磅，首行缩进2字符；页面设置同本任务书）。

（二）设计组成及装定顺序如下：

1.封面（格式见附图，但需取消页眉页脚及页码）

2.设计任务书

3.设计说明计算书

4.设计图纸

顺序：

设计说明书和设计图例、给水平面图、排水平面图、消火栓平面图、给排水大样图、水箱间大样图、给水系统图、排水系统图、消火栓系统图、给水计算草图、排水计算草图、消火栓计算草图。

建施教研室

二0一四年三月一日

2011级建筑给水排水工程课程设计

姓名：

张少东

班级：

水2011（02）

学号：

201101037

指导教师：

张云霞

兰州交通大学环境与市政工程学院

目录

第1章建筑给排水课设任务书………………………………1

第2章建筑给排水课设说明书………………………………2

第3章建筑给排水课设计算书………………………………4

一．建筑给水系统的设计计算……………………………4

二．建筑消防系统的设计计算……………………………7

三．建筑排水系统的设计计算……………………………11

第4章参考文献………………………………………………15

第5章致谢……………………………………………………15

设计计算说明书

工程概要：

本工程名称为安塞潘人民武装楼给排水设计，该建筑物为普通五层办公综合楼，五层都有相似的公共卫生间，但不同的是一层有餐厅，四层有两个独立卫生间，层高3.6m,建筑总高度18m，室内外高差为0.7m。

一、供水方案的选择

（一）、直接给水方式：

优点：

由室外给水管网直接供水，是最简单、最经济的给水方式，系统简单，可以充分利用室外管网的压力，节约能源。

缺点：

系统内部无贮备水量，室外管网停水时室内立即断水。

适用条件：

当室外管网的水压水量能经常满足用水要求建筑内部给水无特殊要求时，采用此方式。

（二）、设水泵、水箱联合给水方式：

优点：

水泵能及时向水箱供水，可缩小水箱的容积，又因水箱的调节作用，水泵出水量稳定，能保持在高效区运行。

缺点：

系统复杂，管理麻烦；投资较大，水箱供水易造成二次污染，有可能影响水质，对健康更加重视的当代人，存在这种影响的给水方式不宜提倡。

适用条件：

当室外给水管网压力低于或经常不满足建筑给水管网所需水压。

经核实计算，本设计由于楼高较低，采用直接给水方案即可，室外管网供水压力为0.30Mpa.

二．给水管道的布置和敷设

布置原则：

1．确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理

2．保护管道不受损坏

3．不影响生产安全和建筑物的使用

4．便于安装维修

三．给水管材的选择与维护

管材、连接方式及阀门：

给水管材采用给水铸铁管；

应采用丝扣或法兰连接。

直埋、暗敷在墙体及地坪层内的管道应采用热熔连接。

不得采用丝扣、法兰连接；当管径小于或等于50mm时采用铜制截止阀，大于或等于70mm采用钢制闸阀。

四．排水管材的选择与安装

排水设计：

采用单立管通气排水系统

布置原则：

1．排水通畅，水利条件好

2．保证设有排水管道房间或场所的正常使用

3．保证排水管道不受损坏

4．室内环境卫生条件好

管材及连接：

采用排水塑料管；大多采用胶水黏结，螺旋管一般采用螺纹接头。

设计计算书

一、室内给水系统的计算

1、确定用水定额及时变化系数

根据《建筑给水排水设计规范》表3.1.10，查得下表：

建筑名称

单位

最高生活定额（L）

使用时数（h）

小时变化系数Kh

办公综合楼

每人每班

0.75

8-10

1.5-1.2

选用职工的最高日生活用水定额为，取用水时变化系数Kh=1.3。

根据规范，公共办公楼的设计秒流量按公式计算:

；其中，取α=1.5则：

2、给水系统水力计算

（1）根据轴测图确定最不利点，如右图

拖布池为最不利点，并依此编号。

（计

算详图见附图）

（2）根据公式计算，经

查课本表2-1得，拖布池当量为1.5，

额定流量为0.3L/s，最低工作压力为

0.05MPa。

给水当量查《建筑给水排水设计规范》表3.1.14知：

卫生器具

大便器

拖布池

小便器

单发洗脸盆

当量

0.5

1.5

0.5

0.75

（3）水力计算表如下所示：

计算管路局部水头损失∑hj=30%∑hi=0.3*20.778=6.233KPa

所以计算管路的水头损失为：

H2=∑（hj+hi）=6.233+20.778=27.01KPa

（4）计算水表的水头损失：

由于此建筑用水量较小，且为公共建筑，故只需在进水总管上安装一个总水表即可，且选用LXS湿式水表。

安装在15-16管段上。

Q15-16=2.95L/s=10.62m³/h

查附表1-1，选50mm口径的分户水表，其常用流量为15m³/h，15m³/h>Q15-16，过载流量为30m³/h，所以总水表的水头损失为：

hd=qq²/kb=qq²/（Qmax²/100）=10.62²/（30²/100）=12.53KPa

（5）确定给水系统所需压力H

H=H1+H2+H3+H4,依据此公式计算。

式中：

H——建筑内给水系统所需的水压，KPa；

H1——引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，KPa；

H2——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；

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。

由以上计算推导可知：

H1=18+1.5=19.5mH2O

H2=6.233+20.778=27.01KPa

H3=hd=12.53KPa

H4=50KPa

所以：

H=H1+H2+H3+H4=19.5*10+27.01+12.53+50

=284.54<0.3MPa所以：

满足要求

二．室内消防系统的计算

1.计划书

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006的规定，此7层办公楼应设置消火栓给水系统，并设置DN65的室内消火栓。

查课本表3-4知：

消火栓用水量为15L/s，每根竖管最小流量为10L/s，每支水枪最小流量5L/s。

根据规范，可不设自动喷水灭火系统。

室内消火栓系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的给水系统，每个消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮，高位水箱储存10min消防用水，消防泵及管道均单独设置。

每个消火栓口径为65mm单栓口，水枪喷嘴口径为19mm，充实水柱为12mH2O，采用麻制水带直径65mm，长度20m。

2.设计计算

1.水枪、水带的配备

查表3-4知：

消火栓用水量为15L/s；同时使用水枪数量为2支；每支水枪最小流量为5L/s；每根竖管最小流量为10L/s。

查“室内消火栓、水枪、水带配置表”知：

当每支水枪最小流量为5L/s；配置消火栓口径SN＝65mm；配置水枪口径Φ＝19mm；配置水带直径Φ＝65mm。

2.计算Hm，并校核

查表3-3知：

7层办公楼充实水柱长度不小于10m，取Hm＝12m；

查表3-6知：

当Φ＝19mm时，系数φ＝0.0097；

查表3-7知：

当Hm＝12m时，系数αf＝1.21。

根据公式3-9计算水枪喷嘴处所需水压为：

Hq＝（αf*Hm*10）/（1-φf*Hm）kPa

＝1.21*12*10/（1-0.0097*1.21*12）

＝169kPa

查表3-8知：

水柱水流特性系数B＝1.577，则根据公式3-10可求出孔口出流量：

qxh＝√BHq＝√1.577*16.9＝5.16L/s＞5.0L/s

3.计算保护半径R，间距S

该建筑总长46.44m，宽度15.84m，高度25.9m。

按照《建筑设计防火规范》GB50016-2006知：

应保证每一个防火分区同层有2支水枪的充实水枪同时到达任何部位S≤（R2-b2）½

并且知道：

R＝C*Ld+h；h＝0.71Hm

水带长度取20m，展开时的弯曲折减系数C取0.8，则消火栓的保护半径为：

R＝C*Ld+h＝0.8*20+0.7*12＝24.52m

S＝（R²-b²）^0.5＝（24.5²-（7.5+2.1）²）^0.5=22.6m

据此应在走道上布置4个消火栓（间距＜22.6m）才能满足要求。

4.水带阻力

19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，本工程亦选衬胶水带。

查表知65mm水带阻力系数Az值为0.00712。

水带水头损失：

Hd＝Az*Ld*qxh2*10

＝0.00712*20*5.16²

＝3.791m=37.91KPa

5.消火栓口所需的水压

Hxh=Hq+Hd+Hk=16.9+3.791+2

=22.691mH2O=226.91KPa

6.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X1，出水枪数为2支；相邻消防竖管为X2，出水枪数为2支。

Hxh0=Hq+Hd+Hk

=169+37.91+20

=226.91KPa

Hxh1=Hxh0+△H+h

=226+3.6+0.378*10

=299.8KPa

1点枪射流量：

qxhl=√BHq*Hxhl

=qxhl²/B+Az*Ld*qxh²+2qxhl

=（（Hxh1-2）/（1/B+Az*Ld））^0.5

=5.29/0.8812=6L/s

配水管水力计算成果：

计算管段

设计秒流量q（L/s）

管长L（m）

DN

V（m/s）

i（kPa/m）

i·L（kPa）

0-1

5.2

3.6

100

0.68

0.108

0.389

1-2

11.2

20.1

100

1.42

0.468

9.407

2-3

11.2

13.8

100

1.42

0.468

6.458

3-4

22.4

12.65

150

1.22

0.208

2.631

4-5

22.4

23

150

1.22

0.208

4.784

∑hy=23.658KPa

管路总水头损失为：

Hw=23.658*1.1

=26.024KPa

消火栓给水系统所需总水压Hx应为：

Hx=H1+Hxh+Hw

=23.3*10+226.91+26.02

=485.93KPa

式中：

H1——最不利控制点的高程

Hxh——消火栓口所需水压

Hw——管路总水头损失

按照消火栓灭火总用水量Qx=22.4L/s，选消防泵150DL-3型2台，一备一用。

Qb=20-35L/s，N=30Kw。

根据室内消防用水量，应设置2套水泵接合器。

7.消防水箱

消防贮水量