建筑给排水设计计算书欧阳.docx
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建筑给排水设计计算书欧阳
湖南工业大学
课程设计任务书
土木工程学院（系、部）给水排水工程专业1202班
课程名称：
建筑给排水系统设计
设计题目：
长沙市某办公楼给水、排水及消防喷淋设计
完成期限：
自2015年12月15日至2015年12月29日共2周
内
容
及
任
务
一、设计的主要技术参数
1.设计工程所在地区：
长沙
2.建筑性质：
水施
3.设计原始资料：
城市给水干管可作为该建筑的水源，由于周围建筑物供水的影响，城市管网压力可满足楼层供水呈周期性不足，且市政不允许从市政管网直接抽水。
在该建筑北侧有城市给水管道可作为建筑物的水源，城市给水管网管径DN400mm，管顶埋深0.6m，城市可靠供水压力350Kpa；城市排水干管位于建筑北侧。
城市排水管网管径DN400mm，管顶距地面下2.0m，管底埋深1.6m，管底坡度0.005；冰冻线深度0.4m。
二、设计任务
1.完成该多层建筑的给水系统、自动喷淋系统、排水系统的设计与计算。
2.进行平面图、系统图及大样图的绘制和设计说明书（含计算书）的编写。
三、设计成果
1.电子版成果：
完整的CAD设计图纸1套，word版设计计算说明书1份；
2.纸质版成果：
首层（或地下室）给水系统、消防系统、排水系统平面布置图（A2）；给水管网、消防管网、排水管网系统图（A3）；典型卫生间大样图（A3）；设计总说明、材料表、图纸目录等（A3）；设计计算说明书1份（按要求装订成册）。
进
度
安
排
起止日期
工作内容
了解设计内容、要求及方法，准备设计资料，分组讨论设计方案
绘制给水系统、消防系统、排水系统设计草图，进行设计计算
根据计算结果，绘制给排水、消防平面图、系统图和大样图
整理设计说明书，提交设计成果
主
要
参
考
资
料
1．王增长．建筑给水排水工程（第六版）．北京：
中国建筑工业出版社，2010
2．GB50015-2003（2009年版）．建筑给水排水设计规范．北京：
中国计划出版社，2009
3．姜鹤峻．最新建筑给水排水设计实用手册．吉林：
吉林电子工业出版社，2005
4．中国建筑设计研究院．建筑给水排水设计手册．北京：
中国建筑工业出版社，2008
5．GB/T50106-2001．给水排水制图标准．北京：
中国计划出版社，2001
6．GB50015-2006．建筑设计防火规范．北京：
中国计划出版社，2006
7．GB50084-2001（2005年版）．自动喷水灭火系统设计规范．北京：
中国计划出版社，2005
8．黄晓家,姜文源．自动喷水灭火系统设计手册．北京：
中国建筑工业出版社，2002
9．建设部工程质量安全监督与行业发展司,中国建筑标准设计研究院．全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇－给水排水．北京：
中国计划出版社，2007
指导教师（签字）：
年月日
系（教研室）主任（签字）：
年月日
设计计算说明书
1室内给水系统的计算
1.1给水用水定额及时变化系数
查《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003-2009）该建筑一楼为大厅厨房，用水定额为20L/顾客.次，设一天顾客200人次，时变化系数取2.0。
二楼为包房，里面不带用水设施，二楼只有厕所，用水定额为25L/顾客.d，一个房间容纳10个人，共有9个包房，时变化系数取2.5。
三、四楼为办公楼，用水定额为35L/人.班，每个办公室2人，16个办公室，均为一天一班制，时变化系数取1.3。
五、六楼为公寓，用水定额为250L/房.d，共22个房间，时变化系数取2.0。
则：
最高日用水量为
Q1=m1•q1+m2•q2+m3•q3+m4•q4
=（200*20+25*90+35*2*16+250*22）/1000=128.7m3/d。
最高日最大时用水量为：
Qh=10.7m3/h
1.2设计秒流量
式中qg——计算管网的给水设计秒流量，L/s；
Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数；
——根据建筑物用途而定的系数，因为本工程为宾馆，
取2.5。
1.3给水管网水力计算
采用塑料给水管
确定最不利点，确定计算管段，进行节点编号如下图所示
由计算表可得，管路的沿程水头损失：
∑hi=21.15KPa
局部水头损失：
∑hj=30%∑hi=6.35KPa
计算管段水头损失为：
H2=∑hi+∑hj=21.15+6.35=27.5KPa
安全水头损失取
H4=50KPa
计算水表的水头损失
水表安装在22-23管段上
35-36管段q=0.93L/s=3.348m3/h
选用LXS-32C；公称直径为32mm的水表，常用流量为6m3/h，过载流量为12m3/h，所以水表的水头损失为
Hd1=20.5Kpa；
引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压力为200KPa
最不利点处最低工作压力为50KPa
则该建筑供水压力H=200+20.5+27.5+50=298KPa
外网压力H0=350KPa>H,则该建筑采用在直接供水的供水方式。
1.4确定非计算管路的管径
建筑北侧的立管的管网水力是一样的，立管图如下：
2室内排水系统设计计算
2.1设计说明管材采用排水塑料管，排水方式为污废水合流。
2.2设计秒流量公式
根据《建规》4.4.5条规定，住宅排水管道设计秒流量，应按下式计算：
式中
——计算管段设计秒流量，L/s；
——计算管段的卫生器具排水当量总数；
——根据建筑物用途而定的系数，宾馆建筑取1.5；
——计算管段上最大一个卫生器具的排水流量，L/s，生活污水系统
=1.5L/s；生活废水系统
=1.0L/s。
注：
如计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时，应按卫生器具排水流量累加值计。
排水水力计算表如下：
3建筑消防系统计算
本建筑应设有室内、外消防给水系统，即室外消火栓系统、室内消火栓系统和自动喷水系统
（1）消火栓保护半径计算
本设计中采用的消火栓口径为65mm单栓口，水枪喷嘴口径19mm，充实水柱为10mH2O，采用麻质水带（衬胶）直径65mm，长度25m。
消火栓保护半径按公式（R=CLd＋h）计算：
R=CLd＋h=0.8×25＋3=23m
其中：
Ld——消火栓水龙带长度，取25.0m；
C——保护系数，取0.8；
h——为充实水柱水平投影长度;
H——水枪充实水柱长：
10.13m取10m
消火栓布置间距为S≤
=21.86m
其中b为消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加上走廊的宽度。
（2）消火栓的设置
本建筑总长28.6m，宽度16.9m。
按规范要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。
据此，各层布置三个消火栓，屋顶布置1个试验消火栓。
消火栓均应布置在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点。
具体布置见平面图。
消火栓口离地面高度为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。
（3）消火栓给水系统计算
消火栓口处所需的水压按以下公式计算：
Hxh=Hq＋Hd＋Hk
Hxh——消火栓口的水压，kpa；
Hq——水枪喷嘴处的压力，kpa；
Hd——水带的水头损失，kpa；
Hk——消火栓栓口的水头损失，按20kpa计算；
其中水枪喷嘴处所需水压由所选的水枪口径和充实水柱条件查表按以下公式算：
Hq=
Hm——充实水柱，m；
αf——实验系数；
Hm（m）
6
8
10
12
16
αf
1.19
1.19
1.20
1.21
1.24
df——水枪喷嘴口径，m；
——与水枪喷嘴口径有关的系数；
df（mm）
13
16
19
0.0165
0.0124
0.0097
故：
Hq===16
水枪喷嘴的出流量按以下公式计算：
qxh=
qxh——水枪的射流量，L/s；
B——水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关：
水枪喷口直径（mm）
13
16
19
22
B
0.346
0.793
1.577
2.836
故：
qxh=
=
=5.162L/s>5.0L/s
水带阻力损失按以下公式计算：
Hd=Az·Ld
Ld——水带长度，m；
Az——水带阻力系数：
水带材料
水带直径（mm）
50
65
80
麻织
0.01501
0.00430
0.00150
衬胶
0.00677
0.00172
0.00075
qxh——水枪的射流量，L/s；
故：
Hd=Az·Ld
=0.00172×25×5.1622=1.14mH2O
Hxh=Hq＋Hd＋Hk=13.6＋1.14＋2.0=16.74mH2O（按170kpa计算）
最不利点消火栓静水压力为：
大于7m，按《高层民用建筑设计防火规范》规定，可不设增压设施。
消防给水管径确定，按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管即：
XL-1，出水枪数为2支，相邻消防竖管即XL-2，出水枪数为2支。
次相邻消防管即XL-3，出水强数为2支。
所有消防立管管径统一取DN100mm（v=1.9m/s）,所有消防横管管径统一取DN150mm。
消防给水管网入口处压力计算：
消防用水从5点进入，0点为最不利点，该处的压力H1为0.17Mp，流量为5.16L/s。
五层1号消火栓的压力H2应等于H1+3（层高）+（五～六层的消防竖管水头损失）
DN100钢管，当q=5L/S，查水力坡降i=0.00749，则
H2=17+3+3×0.00749×（1+0.1）=20.025mH2O
五层消火栓的消防出水量：
Hxh=AdLdq2xh+q2xh/B
Q2=5.44L/S
1点与2点之间的流量q3=q1+q2=10.6L/s
消防给水系统水力计算表
计算管段
设计秒流量（L/s）
管长L（m）
DN
V（m/s）
i（Kpa/m）
iL（Kpa）
Hg（kPa）
0-1
5.16
3
100
0.67
0.88
2.64
2.64
1-2
10.6
18
100
1.38
0.39
7.02
9.66
2-3
10.6
16.5
150
1.29
0.222
3.66
13.32
4-3
10.6
13.3
150
1.32
0.232
3.09
12.75
3-5
21.2
8.3
150
1.72
0.377
3.13
26.07
（4）消防水箱计算
消防贮水量按存贮10min的室内消防水量计算。
Vf=qxf*Tx*60/1000=20x10x60/1000=12.0m³
则使用矩形水箱，尺寸为3600mmx2400mmx2000mm.满足要求。
4建筑喷淋系统计算
该建筑为轻危险级、一类民用建筑，自动喷水灭火给水系统采用湿式自动喷水灭火系统（简称：
喷淋系统），设计喷水强度为4L/（min*㎡），作用面积426㎡，喷头工作压力0.1MPa。
火灾延续时间为1h。
下图为喷淋系统最不利管路水力计算草图。
第三层喷淋平面布置图
喷淋系统最不利管路水力计算草图
（1）作用面积与喷水强度
根据第3层喷头的布置情况，取喷淋系统最不利工作作用面积F的长度为21m、宽度为7.8m，F=21*7.8㎡=163.8㎡。
作用面积内的喷头，共15只。
每个喷头的喷水量
作用面积内的设计流量Qs=nq=15*1.33L/s=19.95L/s
理论设计流量Qi=Fqi=（163.8*6）L/min=982.8L/min=16.38L/s
介于1.15~1.30之间，符合要求。
作用面积内的计算平均喷水强度qp=15*80/163.8=7.33L/（min*㎡）>4L/（min*㎡）
作用面积内最不利点处四个喷头所组成的保护面积F4的长度为：
（2+6+2）m=10m，宽度为（1.6+3.6+2）m=7.2m，F4=10m*7.2m=72㎡。
每个喷头的平均保护面积F1=72/4㎡=18㎡
每个喷头的平均喷水强度q=80/18L/（min*㎡）=4.44L/（min*㎡）>4L/（min*㎡）。
（2）水力计算
系统内有一条最不利管路。
下表为喷淋系统最不利管路水力计算结果。
喷淋系统最不利管路水力计算结果
管段编号
设计流量Q/（L/s）
管径DN/mm
流速系数K0
流速v/（m/s）
Q²
比阻A
管段长度L/m
hy=ALQ²/kpa
自
至
0
1
1.33
25
1.883
2.50
1.77
4.367
3
23.17
1
2
2.66
32
1.05
2.79
7.08
0.9386
2
13.28
2
3
6.65
50
0.47
3.13
44.22
0.1108
2
9.80
3
4
7.98
50
0.47
3.75
63.68
0.1108
2
14.11
4
5
11.97
50
0.47
5.63
143.28
0.1108
2
31.75
5
6
13.3
80
0.204
2.71
176.89
0.02893
2
10.23
6
7
17.29
80
0.204
3.53
298.94
0.02893
2.5
21.62
7
8
21.28
80
0.204
4.34
452.84
0.02893
2
26.20
8
9
22.61
80
0.204
4.61
511.21
0.02893
2
29.58
9
10
26.6
80
0.204
5.43
707.56
0.02893
3
61.41
10
11
27.93
80
0.204
5.70
780.08
0.02893
3
67.70
11
12
29.26
80
0.204
5.97
856.15
0.02893
1.6
39.63
喷淋系统最不利管路沿程压力损失总和
348.50
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