建筑给水排水毕业设计说明书.docx
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建筑给水排水毕业设计说明书
建筑工程系
《建筑给排水工程》
课程设计
专业：
建筑环境与能源应用
班级：
建环13-1班
姓名：
丁力
学号：
22131340
指导老师：
姚丽
中国矿业大学徐海学院
二零一六年十月
一、第一部分工程概况和设计资料
（1）工程概况
（2）设计文件及设计资料
二、第二部分设计说明
（一）生活给水系统
（二）排水系统
（三）消防系统
三、第三部分设计计算书
（一）给水系统计算
（2）排水系统计算
（3）消火栓系统设计计算
四、参考文献
第一部分工程概况及设计资料
1工程概况
1.1设计题目
某小区居民住宅建筑给水排水工程设计
1.2目的和作用
培养提高学生综合运用在校所学的基础理论、基础知识和基础技能解决工程实际问题的能力，以达到总结、巩固扩大和深化所学的知识；培养和调动学生学习的主动性和积极性；激发学生创新精神；使学生进一步了解我国基本建设方面的政策，提高学生对国家建设的责任感。
通过毕业设计的综合训练，培养提高学生调查研究、查阅文献、收集运用知识的能力；综合分析、制定设计方案的能力；并进一步培养提高学生的计算。
绘图、运用工具书和编写说明书的技能，以及运用计算机计算、绘图和进行外语翻译的能力。
1.3设计任务
根据上级有关部门批准的设计任务书，拟在某市建筑造一幢11层的住宅要求设计该建筑内给水排水工程，具体设计项目为：
1、室内给水工程
2、室内排水工程
3、室内消防工程
4、室内热水工程
1.4设计要求
1.4.1小区居民住宅建筑给水排水工程设计要求
（1）根据建筑的性质、用途，室内设有完善的给排水卫生设备；
（2）该建筑要求消防给水安全可靠，设置独立的消火栓系统，每个消火栓箱内设消防泵启动按钮，消防时可直接启动消防泵；
（3）自动洒水系统通过温感自动工作；
（4）生活水泵要求自动启闭；
（5）所有管道采用暗装敷设方式。
2设计文件及设计资料
2.1城市给水排水管道资料
（1）给水资源：
本建筑以城市给水管网为水源，从西侧市政管道取水，管径米DN300。
常年提供的资用水头为35米。
要求不允许从管网直接抽水。
第二部分设计说明书
1生活给水系统
根据有关设计相关资料，建筑物的性质、用途、层高及设计要求，结合室外城市管网能够提供的水压，确定给水系统的方式及组成。
1.1相关规范
摘自（《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003））
3.3.1居住小区的室外给水系统，其水量应满足居住小区内全部用水的要求。
居住小区的加压给水系统，应尽量利用城市市政给水管网的水压直接供水。
当市政给水管网的水压、水量不足时，应设置贮水调节和加压装置。
3.3.4卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa。
3.3.5高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区应符合下列要求：
1各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa；
2水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设置；
3各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。
3.3.6建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式。
建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串连供水方式。
1.2竖向分区
合理的确定高层建筑给水系统的竖向分区，关系到给水系统的运行、使用、维护、管理、投资节能等情况的效果，是高层建筑给水系统的首要环节。
根据规范要求，并结合居民楼层数、功能及室外供水压力，将该建筑竖向分为2个供水区，分区结果如表1-1所示。
表1-1给水竖向分区表
区名
分区范围
静压（mH20）
静压校核
备注
低区
（-1）～4
[16.80-（-5.10）]×1.2＋3=29.28
29.28<35，符合规范要求
低区所计算的是该区所需的最小工作压力，沿程水损取20%静压，3m为自由水头
高区
4～11
49.20-8.40=40.8
40.8<45，符合规范要求
1.3管道布置与敷设
给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置，以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。
进行管道布置时，不但要处理和协调好各种相关因素的关系，还要满足以下基本要求。
1.3.1管道布置基本要求
（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
给水管道与其他管道和建筑结构的最小净距如表1-3所示。
表1-3给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表
给水管道名称
室内地面（mm）
地沟壁和其它管道（mm）
梁、柱、设备（mm）
排水管
备注
水平净距（mm）
垂直净距（mm）
引入管
≥1000
≥150
在排水管上方
横干管
≥100
≥100
≥50且此处无接头
≥500
≥150
在排水管上方
立管
管径
≥25
<32
32～50
≥35
75～100
≥50
125～150
≥60
1.3.2管道布置基本形式
给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式，前者单向供水，供水安全可靠性差，但节省管材、造价低；后者管道相互连通，双向供水，安全可靠，但管线长、造价高。
按水平干管的敷设位置又可分为上行下给、下行上给、和中分式三种形式。
同一栋建筑的给水管网也可同时兼有以上两种布置形式。
如表1-4所示。
表1-4给水管道布置形式表
布置形式
形式说明
适用范围
上行下给
干管设在顶层天花板下、吊顶内或技术夹层中，由上向下供水
适用于设置高位水箱的居住与公共建筑和地下管线较多的工业厂房
下行上给
干管埋地、设在底层或地下室中，由下向上供水
适用于利用室外给水管网水压直接供水的工业与民用建筑
中分式
水平干管设在中间计算夹层内或某层吊顶内，由中间向上、下两个方向供水
适用于层顶用作露天茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑
1.3.3管道敷设基本要求
（1）居住小区的室外给水管道，应沿区内道路平行于建筑敷设，宜敷设在人行道、慢车道或草底下；管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于1m，且不得影响建筑物的基础。
（2）敷设在室外综合管廊（沟）内的给水管道，宜在热水、热力管道下方，冷冻管和排水管的上方。
给水管道于各种管道之间的净距，应满足安装操作的要求，且不宜小于0.3m。
室内冷、热水管上、下平行敷设时，冷水管应在热水管下方；垂直平行敷设时，冷水管应在热水管右侧。
（3）需要泄空的给水管道，其横管宜设有0.002～0.005的坡度坡向泄水装置。
（4）为防止生活饮用水管道被使用过的水回流而造成污染，管道敷设时，应注意配水出口不得被任何杂质所淹没。
1.3.4管道敷设基本形式
给水管道敷设有明装、暗装两种形式。
明装即管道外露，其优点是安装维修方便，造价低，但外露的管道影响美观，表面易结露、灰尘，一般用于对卫生、美观没有特殊要求的建筑。
安装即管道隐蔽，如敷设在管道井、技术层、管沟、墙槽或夹壁墙中，直接埋地或埋在楼板的垫层里，其优点是管道不影响室内的美观、整洁，但施工复杂，维修困难，造价高，适用于对卫生、美观要求较高的建筑如宾馆、高级公寓和要求无尘、洁净的车间、实验室、无菌室等。
1.3.5居民建筑给水管道的布置与敷设
引入管设置两条，分别由建筑的不同侧引入，引入管经水表节点后和室外给水环网连接，再从室外环网引出两条管道分别接入生活贮水池和消防贮水池。
低区给水系统利用市政管网压力直接供水，采用下行上给的供水方式，枝状管网、横干管敷设于地下一层的天花板下，给水立管布置在墙角、柱边，并由土建装饰处理。
高区采用上行下给的供水方式，水平横干管敷设在11层天花板的吊顶内。
主立管置于管道井内，横支管在墙体内暗装。
给水管道与其他管道之间留有一定的距离，以防止给水管水质被污染，同时便于安装检修。
引入管室外部分管中心标高为-1.0m，引入管穿越地下室外墙处，设防水套管。
总水表设在市政管网与室外环网的连接管上，并设置水表井。
入户水表分散设置在每户的入户管上，一户一表，采用远传水表或IC卡水表等智能化水表。
给水管道穿过承重墙基础时，均进行预留洞口，预留洞尺寸，考虑到管顶上部净空不能小于建筑物沉降量的要求，其值不小于0.1m
管道在空中敷设时采用支架或托架固定，立管设管卡固定。
1.4给水管材
建设部、国家经贸委、国家质量技术监督局和国家化学建材局于1999年12月联合颁布了“建住房[1999]295号”文《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》，文中规定：
自2000年6月1日起，禁止使用冷镀锌钢管于室内给水管道，并根据当地实际情况逐步限时淘汰热镀锌钢管，推广应用铝塑复合管、交联聚乙烯（PE-X）管、三型无规共聚丙烯（PP-R）管等新型管材。
居民建筑生活给水系统管材采用PP-R管。
PP-R管材具有以下优点：
（1）卫生、无毒:
本产品属绿色建材，可用于纯净水、饮用水管道系统。
（2）耐腐蚀、不结垢:
可避免因管道锈蚀引起的水盆、浴缸黄斑锈迹之忧，可免除管道腐蚀结垢所引起的堵塞。
（3）质量轻:
比重仅为金属管的七分之一。
（4）外形美观:
产品内外壁光滑，流体阻力小，色泽柔和，造型美观。
（5）安装方便可靠:
采用热熔连接，数秒钟完成，安全可靠。
（6）使用寿命长:
在规定的长期连续工作压力下，使用下寿命可达50年以上。
2排水系统
2.1相关规范
摘自（《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003））
2.1.1新建居住小区应采用生活排水与雨水分流排水系统。
2.1.2建筑物内下列情况下宜采用生活污水与生活废水分流的排水系统：
1建筑物使用性质对卫生标准要求较高时；
2生活污水需经化粪池处理后才能排入市政排水管道时；
3生活废水需回收利用时。
1公共饮食业厨房含有大量油脂的洗涤废水；
2洗车台冲洗水；
3含有大量致病菌，放射性元素超过排放标准的医院污水；
4水温超过40℃的锅炉、水加热器等加热设备排水；
5用作中水水源的生活排水。
2.1.4建筑物雨水管道应单独设置，在缺水或严重缺水地区，宜设置雨水贮存池。
2.2排水水质及其特点
建筑排水根据其排水的来源及水质污染程度可分为生活污水、工业废水和降水。
生活污水又可划分为粪便污水个洗涤废水，而工业废水可分为生产污水和生产废水，降水是指雨水和雪融化水。
居民建筑是集商业、公寓为一体的综合性住宅建筑，通过对建筑性质及使用功能与特点的分析，该建筑排水种类及水质情况如下：
（1）粪便污水：
从大、小便器排出的污水，含有大量粪便、纸屑、病原虫等杂质。
（2）生活废水：
来自住宅盥洗、沐浴、洗涤以及洗衣房的排水。
水中含有细小的悬浮物及洗涤剂，水质的污染程度较粪便污水轻。
（3）屋面雨水：
来自屋面的雨水及融化的雪水，水质比较干净。
（4）含油废水：
来自厨房、餐厅排出的废水，含有动植物油。
2.3排水方案的确定
建筑内部排水体制有分流制和合流制两种。
对城市排水系统而言，粪便污水和生活废水统生活污水。
所谓分流制是指雨水和粪便污水、生活废水分流，所谓合流是指雨水和粪便污水、生活废水合流。
而在建筑内部排水系统中，雨水系统必须独立设置，所谓分流与合流通常是指粪便污水与生活废水是分流设置管道收集排放还是用一套管道收集排放。
根据规范要求，建筑排水系统的选择有以下几个要点：
（1）分流或合流排水系统的选择，应根据污水性质、污染程度、结合室外排水体制和有利于综合利用与处理的要求确定。
（2）生活污水一般须经化粪池处理，此时粪便污水宜与生活废水分流；当排往污水处理厂时，宜合流排出。
（3）当建筑物内设置中水系统时，生活废水与生活污水应分流排出。
（4）含有毒和有害物质的生产污水，含有大量油脂的生活废水，以及经技术经济比较认为需要回收利用的生产废水、生活废水等均应分流排出。
（5）建筑物雨水应单独排出。
工业废水如不含有机物，而带大量泥沙、矿物质时，应经机械处理后方可排入室内密闭系统雨水管道。
在确定建筑内部排水体制和设置建筑内部排水系统时，应根据污、废水性质、污染程度、室外排水体制和城市污水处理设施完善程度以及污水有无回用要求等因素，通过经济技术比较确定。
通过对居民建筑当地自然条件的分析和设计任务书的要求，参照规范的相关规定，综合确定居民建筑排水方案如下：
（1）由居民建筑工程条件可知，5～11层为公寓，生活排水主要来自客房的洗浴和便器，其中洗浴废水量较大，为减少化粪池容积，公寓生活污、废水采用分流制排水系统，即粪便污水需经化粪池处理后排入城市污水管网，洗浴废水直接排入城市污水管网。
（2）厨房废水需经隔油池隔油处理后排至城市污水管网。
（3）裙房生活污废水采用分流制排水，生活污水经化粪池处理后排入城市污水管网。
生活废水经废水管道直接排至城市污水管网。
（4）建筑高层主体屋面雨水采用内排，裙房屋面雨水采用外排，屋面雨水排入城市雨水管网。
（5）地下设备间排水采用污水泵提升至室外城市污水管网。
2.5系统组成
建筑内部污废水排水系统应能满足以下三个基本要求：
首先，系统能迅速畅通地将污废水排到室外；其次，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；第三，管线布置合理，间断顺直，工程造价低。
为满足上述要求，建筑内部污废水排水系统的基本组成部分有：
卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。
在有些建筑物的污废水排水系统中，根据需要还设有污废水提升设备和局部处理构筑物。
2.6排水管道布置及敷设
高层建筑的排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。
（1）排水顺畅、水力条件好
为使排水管道系统能够将室内产生的污废水以最短的距离、最短的时间排出室外，应采用水力条件好的管件和连接方法。
排水支管不宜太长，尽量少转弯，连接的卫生器具不宜太多；立管宜靠近外墙，靠近排水量大、水中杂质多的卫生器具；排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。
（2）保证设有排水管道房间或场所的正常使用
在某些房间或场所布置排水管道时，要保证这些房间或场所正常使用，如横支管不得穿越有特殊要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室；不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调场所的上方。
（3）保证排水管道不受损坏
为使排水系统安全可靠的使用，必须保证排水管道不会受到腐蚀、外力、热烤等破坏。
如管道不得穿过沉降缝、烟道、风道；管道穿过承重墙和基础是应有预留孔洞；埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础；湿陷性黄土地区横干管应设在地沟内；排水立管采用柔性接口；塑料排水管道应远离温度高的设备和装置，在汇合配件处设置伸缩节等。
（4）室内环境卫生条件好
为创造一个安全、卫生、舒适、安静、美观的生活生产环境，管道不得穿越卧式、病房等对卫生、安静要求较高的房间，并不宜靠近与卧式相邻的内墙；商品住宅卫生间的卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户；排水立管仅设置伸顶通气管时，最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底垂直距离小于表2-2规定的最小距离时，底部支管应单独排出。
（5）施工安装、维护管理方便
为便于施工安装，管道距楼板和墙应有一定的距离。
为便于日常维护管理，排水立管宜靠近外墙，以减少埋地横干管的长度；对于废水含有大量的悬浮物或沉淀物，管道需要经常冲洗，排水支管较多，排水点的位置不固定的公共餐饮的厨房、公共浴池、洗衣房、生产车间可以用排水沟代替排水管。
应按规范规定设置检查口或清扫口。
如铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于10m，塑料排水立管宜每6层设置一个检查口。
但在建筑物的最底层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口；检查口应在地（楼）面以上1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。
在连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上卫生器具的铸铁排水横管上，宜设置清扫口。
在连接4个及4个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口。
清扫口宜设置在楼板或地坪上，且与地面相平。
在水流偏转角大于45°的排水横管上，应设置检查口或清扫口。
当排水立管底部或排出管上的清扫口至室外检查井中心的距离大于表2-3的数值时，应在排出管上设置清扫口。
表2-3排水立管或排出管上的清扫口至室外检查井的最大允许长度
管径（mm）
50
75
100
>100
最大长度（m）
10
12
15
20
（6）占地面积小，总管线短，工程造价低。
2.7排水管材
常用的建筑排水管材基本可分为两大类：
金属管材与非金属管材，其主要优缺点及使用条件如表2-4所示。
1、居住小区内排水管道，宜采用埋地排水塑料管、承插式混凝土管或钢筋混凝土管。
2、建筑物内排水管道应采用建筑排水塑料管及管件或柔性接口机制排水铸铁管及相应管件。
3、当排水温度大于40度时，应采用金属排水管或耐热塑料排水管。
3消防系统
3.1相关规范
摘自（《高层民用建筑设计防火规范》（CB50045-95）（2005年版））
7.1.1高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。
消防电梯间前室应设消火栓。
7.6.2建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、普通住宅、设集中空调的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。
摘自《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）（2005年版）
8.0.1配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，并不应设置其他用水设施。
8.0.5管道的直径应经水力计算确定。
配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。
轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.40MPa。
8.0.6配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数，轻危险级、中危险级场所不应超过8只，同时在吊顶上下安装喷头的配水支管，上下侧均不应超过8只。
严重危险级及仓库危险级场所均不应超过6只。
6．2．3一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定：
1湿式系统、预作用系统不宜超过800只；干式系统不宜超过500只。
2当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时，应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。
6．2．4每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。
10.1.4当自动喷水灭火系统中没有2个及以上报警阀组时，报警阀组前宜设环状供水管道。
9.3.5减压阀应符合下列规定：
1应设在报警阀组入口前；
2入口前应设过滤器；
3当连接两个及以上报警阀组时，应设置备用减压阀；
4垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。
3.2建筑物类别和火灾危险等级的确定
根据《高层民用建筑设计防火规范》（CB50045-95）（2005年版）第1.0.3，知居民居民建筑的建筑物类别为一类，火灾危险等级为中危险级Ⅰ级。
根据《高层民用建筑设计防火规范》（CB50045-95）（2005年版），居民建筑需要设置室内消火栓给水系统、室外消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。
由于建筑内的人口数不超过25000人，所以居民建筑同一时间的灭火次数按1次计。
居民建筑的火灾延续时间按3.00h计算，自动喷水灭火系统延续时间按1.00h计算。
居民建筑室内消火栓用水量为40L/s，室外消火栓用水量为30L/s。
居民建筑自动喷水系统喷水强度为6L/min.m2，作用面积为160m2。
3.2.1系统组成
建筑消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防管道、高位水箱、水泵结合器及增压泵等组成。
第三部分设计计算书
1给水系统计算
1.1生活用水量计算
建筑生活用水量是生活给水系统设计计算的基本参数之一。
它的选用是否恰当、合理，对给水系统的建设投资和运行使用都有很大影响。
1.1.1设计计算依据
高层建筑的生活用水量应根据国家现行《建筑给水排水设计规范》中规定的生活用水定额、时变化系数，并结合设计条件中给出的用水单位数，按下式通过计算确定。
（1-1）
（1-2）
式中Qd----最高日用水量，L/d；
m----用水单位数，人或床位数等，工业企业建筑为每班人数；
qd----最高日生活用水定额，L/（人.d）、L/（床.d）或L/（人.班）；
Qh----最大小时用水量，L/h；
Kh----小时变化系数；
T----建筑物的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h。
1.1.2设计计算
根据设计原始资料、建筑性质和卫生器具设置完善程度，依据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003），居民建筑用水量标准及用水量见表1-1、表1-2、表1-3。
低区用水人数（用水单位数）计算如下：
（1）每间管理用房、值班室、配电所等均按两个人口计算；办公室办公人数按有效面积内5
/人计算。
根据图纸资料，经计算，确定这些场所的人口数约为110人；
按照每个房间2人计算，高区的人口数为28×9＋2＋20+2=276人；
表1-1低区用水量计算表
序号
名称
用水单位数
用水定额
最大日用水量
Qd（L/d）
Kh
最大时用水量
Qh（L/h）
用水时间
T（h）
1
办公室
110人/班
40L/（人.班）
4400
1.4
616
10
2
餐厅居民
140人/次
50L/（人.次）
7000
1.4
816.67
12
3
棋牌室
80人/次
10L/（人.次）
800
1.4
62.22
18
4
超市
56.16
6L/（
.d）
336.96
1.4
39.31
12
5
美容、美发
50人/次
60L/（人.次）
3000
1.8
450
12
6
会议厅
500座位/次
7L/（座位.次）
3500
1.2
1050
4
合计
19036.96
3034.2
表1-2高区用水量计算表
序号
名称
用水单位数
用水定额
最大日用水量
Qd（L/d）
Kh
最大时用水量
Qh（L/h）
用水时间
T（h）
1
宾馆
276人
300L/（人.天）
82800
2.0
6900
24
综上，建筑生活用水量统计如下：
1.2水池、水表的计算
1.2.1水池的计算
高层建筑的生活给水系统，应能充分、安全、可靠地保证生活用水。
为此，在市政供水管网不能满足建筑用水要求，而又不允许直接从室外管网抽水时，应设置贮水池。
贮水池的容积应根据用水对象的要求，结合市政供水的可靠程度确定。
可以设置生活及消防共用水池，也可以将生活与消防贮水池分别独立设置。
（1）设计计算依据
贮水池的生活调节容积可按下式计算：
（1-3）
（1-4）
式中Vy----贮水池有效容积，m3；
Qb----水泵的出水量，m3/h；
Qg----水池的进水量，m3/h；
Tb----水泵运行时间，h；
Tt----水泵运行时间间隔，h。
工程中，常常会由于资料不
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