《建筑给水排水工程》课程设计某六层住宅楼建筑给排水设计.docx
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《建筑给水排水工程》课程设计某六层住宅楼建筑给排水设计
《建筑给水排水工程》课程设计说明书
一、设计依据：
（一）本工程设计任务书；
（二）本工程涉及的相关市政条件（选择广州为参考地点）；
（三）建筑和有关工种提供的条件图及设计资料；
（四）国家颁布的现行有关设计规范及标准图。
二、设计范围：
本设计承担本栋6层住宅楼的室内给水、排水系统的初步设计，室外管道定线布置等。
三、工程概况：
该住宅建筑共6层，住宅楼南侧有城镇给水管道和城镇排水管道，该住宅楼每层共四户，呈对称分布，每户内设两个厕所和一个厨房，其中主卧室内有一个厕所，餐厅侧为另外一个厕所；每户设前后阳台各一个。
四、设计条件：
（一）给水水源：
本栋6层住宅楼以该建筑物南侧的城市给水管网为水源，据调查了解当在夏天用水高峰时外网水压为190kpa,但深夜用水低峰时可达31OkPa。
（二）排水条件：
本栋6层住宅楼的南侧有城镇排水管道（分流制），环卫部门要求生活污水需经化粪池处理后才能排入城镇排水管道。
（三）卫生设备：
首层至六层每户都有相同的卫生设备。
每户厨房内设洗涤盆1个；厕所内设坐式大便器1个、洗脸盆1个、淋浴器1个；洗衣间里设水龙头（供洗衣机用）1个。
（四）水表设置：
每户设水表1个，整幢住宅楼设总表1个。
（五）建筑图纸：
建筑首层平面图、2~6层平面图、屋面平面图、厨厕大样图。
五、系统设计方案的比较及确定：
（一）生活给水系统：
已知市政水压在夏天用水高峰时为190kpa,但深夜用水低峰时可达3IOkpao根据本栋建筑为六层，估算自室外地面算起系统所需的水压H=4（n+1）=4（6+1）=28m0选择供水方式时尽量充分利用外网水压，节省能耗。
1.280kpa>190kpa,可见直接用外网供应整栋楼的用水，会在用水高峰期出现供水不足的情况，故不能采用直接供水方式，应选择相应的调蓄增压给水方式。
2.
280kpa<3IOkpa,可见外网水压在深夜可以满足本住宅估算的所需水压，则可以充分利用这一优势，设置高位水箱，在夜间储备相应楼层用户一天所需的水量,实现能耗节省，切供水安全可靠性较好；
综上所述，该工程属于室外管网水压周期性不足的多层建筑，结合实际情况进行估算，初步确定为下层直接给水，上层水箱给水方式。
即建筑下三层由外网直接供水,建筑上三层采用有水箱的供水方式，一方面充分节省能耗，另一方面可减小水箱的容积。
如图1所示：
（二）生活排水方式：
住宅区对卫生标准要求较高，又环卫部门要求生活污水需经化粪池处理后才能排入城镇排水管道，为减小化粪池容积，室内采用生活污水与生活废水分流排放，立管顶端设置伸顶通气管。
（三）屋面雨水排水系统：
采用重力流排水系统，屋面雨水经管道收集后排至城市雨水管网。
设计重现期取5年。
六、设计计算：
（-）给水系统计算：
1.给水系统分区计算。
1）系统分区。
竖向分两个区：
1~3层为低区，4~6层为高区（生活给水系统示意图见图1）。
2）用水量标准及用水量计算。
该住宅楼每层有4户相同的户型，每户设2个卫生间、1个厨房和1个洗衣间，包括洗涤盆1个；坐式大便器共2个、洗脸盆共2个、淋浴器共2个；水龙头（供洗衣机用）1个。
根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003中的表3.1.9,查得II型普通住宅（有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、热水器和沐浴设备）的最高日生活用水定额为130~300L/人∙d,小时变化系数Kh=2.8~2.3,选用该住宅的最高日用水定额为250L/人∙d,由于住宅用户用水不稳定，取小时变化系数为Kh=2.8,每户按3.5人计。
由最高日用水量公式Qd=mxqd及最高日最大时用水量公式Qh=QdKh/T,可得：
高区生活用水量计算表（低区与高区生活用水量计算相同）
序号
名称
用水单位数
用水定额
L/人∙d
日用水量
Qd（m3∕d）
时变化系数Kh
供水时间
T（h）
最大时用水量
Qh（m3∕h）
1
住宅
42
250
1。
5
2.8
24
1.225
2
管网漏失水量和^
三预见水量
0.525
1.0
24
0.022
3
11.025
1.247
该住宅高、低区的最高日用水量均为11.025m3∕d,最大时用水量均为1.247Q11（m3∕h）o
3）管网水力计算。
根据最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率计算公式：
u_/,"K.先计算出Uo;查《建筑给水排水设计手册》第二版（上册）表A-2,
00.2-Ng∙T∙36∞
找出对应的怎值，代入计算管段卫生器具给水当量的同时出流概率〃1+七（N「1产，再啊
代入计算管段设计秒流量公式%=0.2-U-Ng,重复上述步骤可求出所有管段的设计秒流量。
流速应按照《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003表3.6.9控制在允许范围内，查《给水排水设计手册》第1册表17-4可得管径DN和单位长度沿程水头损失3
由公式％=江计算出管路的沿程水头损失A%o各项计算结果如下:
管段
管段长度（m）
卫生洁具数量
当量总数N
秒流量（L∕s）
管径
mm
流速m/s
水力坡度kPa/m
水头损失kPa
洗涤盆
N=LoO
坐便器
N=0.50
淋浴器
N=O75
洗脸盆
N=0.75
水龙头
N=LOO
0~1
2.57
0
0
]
0
0
0.75
0.15
15
0.75
0.564
1.45
1~2
0.96
0
]
]
0
0
1.25
0.23
20
0.61
0.265
0.25
2~3
368
0
]
]
]
0
2.00
0.29
20
0.76
0.398
1.46
3~4
5.61
]
2
2
2
]
6.00
0.51
25
0.77
0.289
1.62
4~5
300
]
2
2
2
]
6.00
0.51
32
0.50
0.103
0.31
5~6
3.00
2
4
4
4
2
12.00
0.73
32
0.72
0.195
0.59
6~7
7.46
3
6
6
6
3
18.00
0.90
32
0.88
0.282
2.10
7~8
8.78
6
12
12
12
6
36.00
1.30
40
0.78
0168
1.48
8~9
0.1
12
24
24
24
12
72.00
1.89
50
0.72
0.108
0.01
9~10
5.00
12
24
24
24
12
72.00
2.24
70
0.59
0.058
0.29
9.56
计算局部水头损失W4=30%±∕Iy=O.3χ9.56=2.8684%,
.∙.计算管路水头损失为：
4=£（儿+勺）=9.56+2.8684Pa=I2.43女尸质
计算水表的水头损失：
因住宅建筑用水量及逆寸变化幅度都较小，总水表及分户水表均选甩X理旋翼式湿式水表，分户水表和总水表分别安辘3~4,9~10管段上，/~4=0∙51L∕s=1.836//〃，4B=2.24L∕s=8.064m3∕∕z,查《给水排水设计部》第10册表17-11,
选口径20∕n∕n的分户水表，其常用为2.5加/丸〉%~4，过载流量为5疗/人。
所以总水表的水头损妫：
朦=始=上万=空位=13.484&。
KbQnJ52
100100
选口径40口加的总水表，其常用流量为I（W/"〉/~10，过载流量却0∕/瓦所以总水表的水头损妫：
朦=纭=与彳=笆"=16.264Pa。
KbQnJ202100100
均和均'均小于规范要求的水表K头损失允许值（<24.5）O水表的总水头损勉：
H3=hd+hd=13.48+16.264Pa=29.744Pa。
住宅建筑用水不均匀，因此水表口径可按设诩沙流量不大于水表过草流量确定，选口徭2机机的总水表即可，但经计算其水沙损失大于水头损失允诩直（24.5）,故选用口径W相机的总水表。
最不利点流出水夹（RPa,倒流防止器水头损助30kPa,综上所述，给水系统愉压力
H=H1+H2+H3+H4=65+12.43+（29.74+30）+50=187.1lkPa<190kPa（g.日用水高峰时外网水压），满足低区供水舞。
b）高区管网水力计算结果如下表：
（计算简图见图3）
图3
管段
管段长度（m）
卫生洁具数量
当量总数N
秒流量（L∕s）
管径
mm
流速m/s
水力坡度（kPa∕m）
水头损失（kPa）
洗涤盆
N=LoO
坐便器
N=0.50
淋浴器
N=0.75
洗脸盆
N=0.75
水龙头
N=LOO
0~1
2.57
0
0
]
0
0
0.75
0.15
15
0.75
0.564
1.45
1~2
0.96
0
]
]
0
0
1.25
0.23
20
0.61
0.265
0.25
2~3
3.68
0
]
]
]
0
2.00
0.29
20
0.76
0.398
1.46
3~4
5.61
]
2
2
2
]
6.00
0.51
25
0.77
0.289
1.62
4~5
3.00
]
2
2
2
]
6.00
0.51
32
5~6
3.00
2
4
4
4
2
12.00
0.73
32
6~7
4.02
3
6
6
6
3
18.00
0.90
32
7~8
0.77
3
6
6
6
3
18.00
0.90
32
0.88
0.282
0.22
8~9
9.30
6
12
12
12
6
36.00
1.30
40
0.78
0.168
1.56
9~10
4.10
12
24
24
24
12
72.00
1.89
70
0.59
0.058
0.24
6.81
高区计算局部水头损失Z4=30%24=0.3×6.81=2.043kPa,
.∙.计算管路水头损失为：
%=Z（九+%）=6∙81+2.043LPα=8.85ZPtio
由上可知，水箱最低水位点与住宅最高层最御」点高差Zz=21.50-15.50〃/=6相=60左Pa；H4=SQkPa,即凡+“4=8.85+50小。
=58.85女尸。
，h水箱安装高度满足要求且21.5m=215kPα<39（RPα）,能实现夜间外网直接进水到水箱。
4）生活水箱容积计算。
根据《建筑给水排水设计手册》第二版（上册）规定，由外网也将直接进水的高位水箱，应按供水的用水人数和最高日用水定额确定。
该水箱的有效容积是按白天全部由水箱供水量确定。
则可知水箱容积V=ILO25πΛ在顶层设置一个15号方形给水箱,规格为2.8mx2.2mx2nι,其有效容积为ILlm3。
因为其高度大于1.5m,故还应设置内、外人梯。
5）减压措施设置。
经计算，各层配水横支管的水压均小于0.35MPa,按规范要求，可不设置减压或调压措施。
（二）污废水排水系统计算：
1.排水系统的类型：
住宅内的生活污水与生活废水采用分流排放，出户后分流排入城市排水管道。
生活污水经化粪池处理后才能排入城镇排水管道。
生活排水系统示意图见下图（图4为污水排水系统图，图5为废水排水系统图）。
⅛⅛Uv-,⅜⅝
I<
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M.11MH
图4图5
2,排水管管径的确定：
D计算公式及参数：
住宅建筑用水设备使用不集中，用水时间长，其设计秒流量公式为qp=0.12a^+qmax,其中e=1.50卫生器具排水当量如下：
洗涤盆NP=LO0；坐式大便器共Np=4.50、洗脸盆共Np=O.75、淋浴器共Np=O.45；水龙头（供洗衣机用）Np=L50。
生活污水系统Qmax=1∙5L∕s,生活废水系统q∏ιaxi=0.25L/s,qπ,ax2=0∙50L/s,qmaχ3=0.25L∕s°2）支管：
污水系统每层支管只连接一个冲洗水箱坐式大便器连接的横支管管径为d=110mπι,因采用粘接、熔接时排水横支管的标准坡度应为0.02,故采用坡度i=0.02;
废水系统中，连接一个淋浴器和一个洗脸盆的支管，洗脸盆和淋浴器汇合后支管管段的排水设计秒流量为：
qp=0.12×1.5√L20+0.25=QA5L∕s,结果大于洗脸盆和淋浴器排水量之和0.15+0.25=0.40L∕s,取q11=0.40L∕s,查排水塑料管水力计算表（n=0.009）得,管径为d=50mm,采用坡度i=0.02；连接一个洗涤盆和一个家用洗衣机排水的支管，洗涤盆和洗衣机排水汇合后支管管段的排水设计秒流量为：
¾=0.12×1.5√∑5+0.5=0.78Z∕5,结果小于洗脸盆和淋浴器排水量之和0.33+0.5=0.83L∕s,取q°=0.83L∕s,查排水塑料管水力计算表（n=0.009）得，管径为de=75mm,采用坡度i=0.02；3）立管:
a）生活污水管管径。
污水系统每根立管排水设计秒流量为：
¾=0.12×1.5√4.5×6+1.5=2.44Z/5,查排水塑料管水力计算表（n=0.009）,又因大便器无十字栏栅，排水量大且猛，连接大便器的支管的最小管径均为IOOmnl（塑料管公称外径Π0mm）,故选用立管管径de=lIOnini,因设计秒流量为2.44L∕s,小于排水塑料管最大允许排水流量4.0L∕s,所以设置伸顶通气立管即可。
b）生活废水管管径。
废水系统中，位于厕所内的每根立管连接一个洗脸盆和一个淋浴器的排水设计秒流量按公式计算为：
qpl=0.12×1.5√（0.45+0.75）×6+0.25=0.731/5,查排水塑料管水力计算表（n=0.009）得，选用立管管径de=50mπι,因设计秒流量为0.73L∕s,小于排水塑料管最大允许排水流量1.OL/s,所以设置伸顶通气立管即可。
位于厨房内的每根立管连接一个洗涤盆和一个家用洗衣机的排水设计流量按公式计算为%?
=°∙12X1.5J（1.00+1.50）X6+0.50=1.20Z√s，查排水塑料管水力计算表（n=0.009）,又
多层住宅厨房间排水立管管径不宜小于75mπι,故选用立管管径de=75ι≡,因设计秒流量为L20L∕s,小于排水塑料管最大允许排水流量L7L∕s,所以设置伸顶通气立管即可。
4）排水横干管计算：
计算各管段（如图6）设计秒流量，查排水塑料管水力计算表（n=0.009）,计算结果如下表所示：
（小区室外生活排水管道的接户管为埋地塑料管时，
最小管径为16OnIn1,最小设计坡度为0.005,通过计算发现，最小管径和坡度已经足够满足本住宅建筑排水系统设计的需要。
）
图6（a~h与a1~h1完全对称）
管段
卫生洁具数量
当量
总数
N
秒流量（L∕s）
管径（mm）
水力坡度（kPa∕m）
洗涤盆
N=LOO
坐便器
N=4.50
淋浴器
N=O45
洗脸盆
N=0.75
水龙头
N=1.50
A〜B
6
27
2.44
160
0.01
B-C
12
54
2.82
160
0.01
E~D
6
27
2.44
160
0.01
D-C
12
54
2.82
160
0.01
C〜F
24
108
2.12
160
0.01
a~b
6
6
7.2
0.73
160
0.008
b〜C
12
12
14.4
0.93
160
0.008
C〜d
18
18
21.6
1.09
160
0.008
e~f
6
6
7.2
0.98
160
0.008
f~g
12
12
14.4
1.18
160
0.008
g~d
18
18
21.6
1.34
160
0.008
d〜h
36
36
43.2
1.68
160
0.008
a'〜b'
6
6
7.2
0.73
160
0.008
b'〜c'
12
12
14.4
0.93
160
0.008
c'〜Cr
18
18
21.6
1.09
160
0.008
e'〜F
6
6
7.2
0.98
160
0.008
f-g'
12
12
14.4
1.18
160
0.008
g'~d
18
18
21.6
1.34
160
0.008
d'〜h'
36
36
43.2
1.68
160
0.008
5）通气管计算：
连接废水立管的伸顶通气立管管径与废水立管管径相同，为75mπι,与污水立管连接的通气立管管径与污水立管管径相同，为IOOnIn1。
6）潜污泵计算：
7）检查井起始标高：
污水起始检查井标高为H=-O.3-0.75-0.125-0.01×3.879-（0.160-0.125）=-1.248；废水起始检查井标高为H=-O.3-0.75-0.110-0.01×
2.711-（0.160-0.110）=1.237；雨水起始检查井标高为H=-O.3-0.75-0.09-0.015×
2.78-（0.225-0,90）=1.317ɑ其中：
室外地面标高为-0.3m,覆土厚度为0.75m；污水排水横干管管径为0.16m,排出管管径为0.125m；废水排水横干管管径为0.16m,排出管管径为0.110m；雨水排水横干管管径为0.09m,排出管管径为0.225mo
8）化粪池容积计算及选型：
化粪池有效容积计算简化公式：
V=—（^+0.48ωΓ）,
100024
住宅每户以3.5人计，总共有24户，因建筑物对称分布，为了减小化粪池容积，也为了让粪便更及时地排出，于是在住宅南面对称分设两个化粪池，故N=3.5×24∕2=42人,
a=70%；每人每日污水量（y=30L∕（人∙d）；每人每日污泥量α=0.4L∕（人∙d）；污水停留
时间t=12h;污泥清掏周期T=90d0则V=四出吧（亚'+0.48χ0.4xl80）=2.9b√,查
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《全国通用给水排水标准图集S2》选用G1-2B11型化粪池两个，详标准图集92S214（三）,有效容积均为Zn?
外形尺寸为长2.9m,宽1.35m。
9）化粪池的布置：
化粪池距离地下取水构筑物不得小于20m,离建筑物净距不宜小于5m,
当受条件限制时可酌情减少其距离，但不得影响环境卫生和建筑物基础。
化粪池设置的
位置应便于清掏。
化粪池出水管的管底标高根据相应的排入污水检查井的标高以及水力坡度（h=il）确定。
深度不得小于1.3m,进入管标高为1.722m,出口管标高为1.772m
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