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根据不同地区、不同建筑物的用途查取生活用水定额及小时变化系数；
每户人口按m=4人计算。
雨水重现期：
2年。
2.3设计内容
要求设计建筑给排水工程，并与土建工程配套，具体包括：
（1）建筑生活给水系统的设计；
（2）建筑排水系统的设计；
（3）建筑雨水系统的设计；
2.4绘制施工图
完成建筑给排水施工图4张以上
（1）一层（架空）平面图；
（2）标准层平面图；
（3）屋顶平面图；
（4）给排水系统图。
3生活给水系统设计
3.1水源及系统设计方案
3.1.1水源
3.1.2给水设计方案
根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证水压为0.30MPa（30m高水柱）,建筑高度为19.297m。
故室内给水拟采用直接供水方式，采用下行上给的供水方式。
卫生洁具及给水配件均采用节水型产品。
每户用水量单独计算，水表设于管道井内。
3.2室内给水系统的计算
室内给水系统一至五层采用由室外给水管网直接供水的方式。
3.2.1给水用水定额及小时变化系数
查《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）表3.1.9，普通住宅二类最高日生活用水定额为180～320L/（人·
d）,用水小时变化系数Kh为2.0～2.5。
根据本建筑是室内卫生设备之完善程度，选用最高日生活用水定额qd=250L/（人·
d），用水小时变化系数取Kh=2.5，每户按4人计。
3.2.2最高日用水量
Qd=m×
qd=2×
2×
5×
4×
250/1000=20m3/d
3.2.3最高日最大时用水量
Qh=Qd×
Kh/T=20×
2.5/24=2.8m3/h
3.2.4设计秒流量
设计秒流量按公式
qg=0.2UNg（3-3）
卫生器具给水当量的同时出流概率[1]：
（3-4）
式中αc——对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率U0系数；
Ng——每户设置的卫生器具给水当量总数；
最大时卫生器具给水当量平均出流概率[1]：
（3-5）
式中U0——生活给水管道的最大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,L/（人·
d）；
m——每户用水人数,人；
Kh——小时变化系数；
T——用水小时数，h；
因住宅的用水特点为用水时间长，用水设备使用情况比较分散，卫生器具的同时出流概率随着卫生器具的增加而减少，故住宅生活给水的设计秒流量计算应采用概率法。
本设计服务于每层四户的5层普通住宅Ⅲ型，每单元每两户三卫二厨，每户的卫生器具及当量为洗脸盆3只（N=0.75×
3=2.25），淋浴器3个（N=1.2×
3=3.6），坐式大便器3个（N=0.5×
3=1.5），洗涤盆2只（N=1.0×
2=2）,,家用洗衣机水嘴一只（N=1.0）。
用水定额为250L/（人·
d），户均人数为4人，每单元每层人数为8人。
每单元没层设置的卫生器具给水当量总数：
Ng=2.25+3.0+1.5+2.0=8.75
最大用水时卫生器具给水当量平均出流量概率为：
根据
查下表[1]
表3-1
U0/%
αc
1.0
0.00323
4.0
0.02816
1.5
0.00697
4.5
0.03263
2.0
0.01097
5.0
0.03715
2.5
0.01512
6.0
0.04629
3.0
0.01939
7.0
0.05555
3.5
0.02374
8.0
0.06489
计算管段的卫生器具给水当量的同时出流概率[1]:
=35.83%（3-7）
计算管段上设计秒流量[1]：
=0.2×
0.3583×
8.75=0.627L/m
3.2.5水力计算
给水系统草图如下：
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）
管段长度L/m
管段沿程水头损失/kPa
管段沿程水头损失累计Σhy/kPa
1～2
1
0.20
20
0.62
0.727
2.8
2.0356
2～3
2.2
0.32
25
0.60
0.442
1.4
0.6188
2.6544
3～4
2.7
0.34
0.57
0.499
0.9
0.4491
3.1035
4～5
3.45
0.39
0.75
0.748
3.8515
5～6
5.7
0.49
32
0.53
0.267
6.2
1.6554
5.5069
6～7
6.7
0.54
0.58
0.318
0.477
5.9839
7～8
10.95
0.70
0.74
0.495
2.9
1.4355
7.4194
8～9
21.9
1.07
40
0.84
0.536
1.5544
8.9738
9～10
32．85
1.49
50
0.71
0.27
0.783
9.7568
10~11
43.8
1.77
0.83
0.366
1.0614
10.8182
11~12
54.75
2.04
0.94
0.46
3.4
1.564
12.3822
本建筑为市政管网直接供水，所需室外给水管网水压为
H=H1+H2+H3+H4+H5[1]
H——建筑内给水系统所需要的水压，mH2O；
H1——引入管起点至最不利点的标高差，mH2O；
H2——计算管路的沿程水头损失和局部水头损失之和，mH2O；
H3——水表的水头损失，mH2O；
H4——管网最不利点所需的流出水头，mH2O；
H5——富裕水头，mH2O。
计算局部水头损失∑hj,即：
hj=30%∑hj=0.3×
9.4398=2.83194kPa
所以,计算管路的水头损失为H2=∑（hi+hj）=12.3822+2.83194=15.21414kPa
计算水表的水头损失:
因住宅建筑用水量较小，总水表及分户水表均选用LXS湿式水表，总水表安装在9～12管段之后，分户水表安装在7管道之前，q4-5=0.42L/s=1.512m3/h，q9-10=0.94L/s=3.384m3/h。
查表，选20㎜口径的分户水表，其公称流量为2.5m3/h>
q4-5，最大流量为5m3/h。
所以，分户水表的水头损失为hd=qg²
/Kb=qg²
/（Qmax²
/100）=9.15kPa。
选口径25㎜的总水表，其公称流量为3.5m3/h>
q9-10，最大流量为7m3/h。
所以，总水表的水头损失为hd'
=qg²
/Kb=3.384²
/（7²
/100）=23.37kPa。
hd和hd'
均小于水表水头损失允许值。
水表的总水头损失为H3=Hd+hd'
=（9.15+23.37）kPa=32.52kPa。
住宅建筑用水不均匀，因此水表口径可按设计秒流量不大于水表最大流量确定，选口径25㎜的总水表即可，但经计算，其水头损失大于水表水头损失允许值，故选用口径32㎜的总水表。
计算给水系统所需压力H为
H=H1+H2+H3+H4+H5=（14.5×
10+15.21414+32.52+50）kPa=242.73414Pa<
300kPa
满足要求。
4生活排水系统设计
4.1排水方式选择
通过对本设计工程当地自然条件的分析和设计任务书的要求，综合确定该建筑的排水系统方案：
建筑内采用卫生间污水与厨房废水分流管道系统，出墙后均经化粪池排至城市污水管网。
室内排水管采用加筋UPVC管，室外排水管采用加筋UPVC管。
立管根据条件设于外墙阴角。
4.2室内排水系统的计算
本建筑内采用生活污水与生活废水分流排放。
排水立管伸顶通气，立管与横支管采用90°
顺水三通连接。
4.2.1废水系统的计算
（1）横支管的计算
按公式
[7]计算排水设计秒流量，其中α=1.5，卫生器具当量和排水查表选取，根据废水系统示意图分别计算出FL-2、FL-1、FL-3的设计秒流量后查表确定管径和坡度。
计算结果分别见下表4-1、表4-2和表4-3。
表41
FL-1（10）
卫生器具名称、数量、当量
排水当量总数Np
设计秒流量qp/（L/s）
管径de/mm
坡度i
浴盆
洗脸盆
Np=3.00
Np=0.75
0～1
3.00
1.31
0.026
0.41
表42
FL-（2，5，6，9）
淋浴器
Np=0.45
Np=0.25
0.45
0.25
表43
FL-1（3，4,7,8）
洗涤盆
Np=1.00
1.00
0.51
（2）立管计算
FL-1（10）接纳的排水当量总数为Np=3.75×
5=18.75
立管最下部管段排水设计秒流量
查表，选用立管管径de=110㎜，因设计秒流量1.78L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量3.2L/s，所以不需要设专用通气设备。
FL-（2，5，6，9）接纳的排水当量总数为Np=0.7×
5=3.5
查表，选用立管管径de=50㎜，因设计秒流量0.59L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量0.8L/s，所以不需要设专用通气设备。
FL-（3，4，7，8）接纳的排水当量总数为Np=1×
5=5
查表，选用立管管径de=75㎜，因设计秒流量0.73L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量1.3L/s，所以不需要设专用通气设备。
（3）立管底部和排出管计算
立管底部和排出管放大一号管径，FL-1（10）取de=125㎜，管道坡度取标准坡度0.026，充满度为0.5时，允许最大流量为9.48L/s，流速为1.72m/s符合要求。
FL-（2，5，6，9）取de=75㎜，管道坡度取标准坡度0.026，充满度为0.5时，允许最大流量为2.36L/s，流速为1.21m/s符合要求。
FL-（3，4，7，8）取de=110㎜，管道坡度取标准坡度0.026，充满度为0.5时，允许最大流量为6.61L/s，流速为1.57m/s符合要求。
4.2.2污水系统的计算
（1）横支管的计算
[7]计算排水设计秒流量，其中α=1.5，卫生器具当量和排水查表选取，计算出WL-1的设计秒流量后查表确定管径和坡度。
计算结果分别见下表。
污水管网水力计算表
WL-1（2,3,4）
坐便器
Np=4.50
4.50
1.50
110
WL-（1~6）接纳的排水当量总数为Np=4.50×
5=22.5
立管最下部管段排水设计秒流量
查表，选用立管管径de=110㎜，因设计秒流量2.77L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，所以不需要设专用同气设备。
（3）立管底部和排出管计算
立管底部和排出管放大一号管径，WL-1取de=125㎜，管道坡度取标准坡度0.026，充满度为0.5时，允许最大流量为9.48L/s，流速为1.72m/s符合要求。
4.2.3排污泵计算
采用6台潜污泵排除污水，分设于四个集水井中（均一用一备），每台泵要求流量Qb=10L/s=36m3/h。
选用50QW95-10-4潜污泵，Q=95m3/h，H=10m，功率4kW，转速2900r/min。
排水采用DN100镀锌钢管，V=1.15m/s,1000i=9.6。
集水井用于贮存一台潜污泵10min的流量。
集水井容积V=10×
20×
30=6000L=6m3。
考虑设四个集水井，每个有效容积为2m3。
4.2.4化粪池计算
（1）化粪池实际使用总人数：
总人数N=4×
5=80人
（2）化粪池有效容积按下式计算：
[7]
式中V——污水容积，单位（m3）；
α——使用卫生器具人数占总人数的百分比，住宅取0.7；
N——使用总人数；
q——每人每日污水量，单位L/（人·
生活污水与生活废水单独排出时，生活污水量取20～30L/（人·
t——停留时间，单位（h）；
一般取12～24h
a——每人每日污泥量，生活污水与生活废水单独排出时，取0.4L/（人·
T——污泥清掏周期，d,宜采用90～360d；
化粪池的选择：
选择92S214（
一
）
钢筋混凝土化粪池（有效容积2～12m3，不覆土）尺寸为：
2000mm×
1500mm×
1500mm。
5雨水系统设计
5.1雨水系统选择
屋面雨水排水系统主要用于排除降落在屋面的雨水和屋面降雪的融化水，保证屋面降水及时排除，避免屋面积水而形成水患。
屋面雨水的排除方式按照雨水管道的位置分为内排水系统和外排水系统。
排除方式的选择应根据建筑物的类型、建筑结构形式、屋面面积大小、当地气候条件以及生活生产要求，并通过经济技术比较确定。
一般情况下，高层建筑多采用内排水系统，但对于建筑立面没有严格要求的高层住宅也可以采用外排水系统。
单体建筑雨水的排放方式有：
外排、内排或两者混合的排放方式。
外排方式一般比较经济，但往往影响美观，雨水管容易脱落，维修不便。
内排方式可避免外排方式的缺点，但处理不好容易造成屋面或系统渗漏，与外排方式比较一般不够经济。
外排水系统可分为分为为檐沟外排水系统和屋面天沟排水系统。
高层住宅外排水系统一般都是檐沟外排水系统。
外排水系统的特点是雨水系统各部分均敷设于室外，室内不会由于雨水系统的设置而产生水患。
内排雨水系统可分为架空管外排水系统和架空内排水系统，又可分为密闭式系统和开放式系统。
开放式一般仅在大型工业厂房、雨水汇水面积大、排水管线过长使用，但处理不当或超过设计重现期时，容易造成溢水；
密闭系统比较安全，适用于民用建筑和一般工业建筑。
根据雨水在管路系统中的流态，内排雨水系统分为重力流系统和压力流系统。
重力流系统雨水斗产品较安全，对管材承压要求较宽，但系统排水量相对受限；
压力流系统排水量大，比较节省管材，但压力平衡计算要求较严。
按每根立管接纳雨水斗个数，内排水系统也可分为单斗和多斗雨水排水系统两类。
在重力流系统中，单斗系统水气掺混量少，排水量大；
多斗系统掺气量大，各斗排水量不均、排水量减少，但总量增加，节省管路。
该建树为单体建筑，根据该建筑的屋面造型，本设计采用檐沟外排水系统。
5.2雨水量计算
屋面雨水排水系统雨水量的大小是设计计算雨水排水系统的依据,其值与该地暴雨强度q、汇水面积F以及径流系数ψ有关，屋面径流系数一般取ψ=0.9。
5.2.1设计暴雨强度q
设计暴雨强度公式中有设计重现期P和屋面集水时间t两和参数。
设计重现期应根据建筑的重要程度、气象特征确定，一般性建筑物取2～5年，重要公共建筑物不小于10年。
由于屋面面积较小，屋面集水时间应较短，因为我国推导暴雨强度公式所需实测降雨资料的最小时段为5min，所以屋面集水时间按5min计算。
本工程中雨水重现期为2年。
暴雨强度公式
降雨历时5分钟,q=4.22L/s·
100㎡
5.2.2汇水面积F
屋面雨水汇水面积较小，一般按㎡计。
对于有一定坡度的屋面，汇水面积不按实际面积而是按水平头影面积计算。
考虑到大风作用下雨水倾斜降落的影响，高出屋面的侧墙，应附加其最大受雨面正头影的一般作为有效汇水面积计算。
窗井、贴近高层建筑外墙的底下汽车库入口坡道和应附加其高出部分侧墙面积的1/2。
同一汇水区内高出的侧墙多于一面时，按有效受水侧墙面积的1/2折算汇水面积。
5.2.3雨水量计算
雨水量可按以下公式计算：
或
Q——屋面雨水设计流量，L/s；
F——屋面设计汇水面积，㎡；
q5——当地降雨历时为5min时的暴雨强度，L/s·
104㎡；
h5——当地降雨历时为5min时的小时降雨厚度，㎜/h。
6参考文献
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