某八层住宅楼给排水工程设计.docx
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某八层住宅楼给排水工程设计
广东工业大学课程设计任务书
题目名称
某八层住宅楼给排水工程设计
学生学院
土木与交通工程学院
专业班级
建筑空调与设备工程
（2）班
姓名
学号
一、课程设计的内容
据有关部门批准的设计任务书，某市建设小区拟建12幢商品住宅楼，其中1号楼A座8层，层高3.00米。
平面结构见附图。
热水由家用热水器供给。
设计该楼室内给排水工程（包括室内生活给水、污废水、雨水排水工程）。
1．确定室内给水方式及排水体制
2．室内卫生器具和管道的布置与敷设
3．选择管材与设备并确定其敷设安装方法
4．室内给排水系统的计算
5．其它构筑物及计量仪表的选用和计算
6．室外管道定线及计算
二、课程设计的要求与数据
1.该楼位城区内，地形平坦。
工程地质条件良好。
室外地面标高-0.30m。
2.该楼的四周距墙3米处有小区给水管，管径DN150mm，管中心标高为-1.30m，该处最小水压为0.45MPa。
3.热水由每户的家用热水器供给。
4.室内污废水合流排出，该楼的四周距墙6米处有小区污水管，管径为300mm，最小埋深1.5米。
三、课程设计应完成的工作
1．图纸一套，要求完成下列内容（其中有一张手工绘图）：
1）各层给水排水平面图（1号，计算机绘制1：
100）；
2）给水系统图、排水系统图和雨水排水系统图（2号，手工绘制）；
3）厨厕大样图（2号，计算机绘制，平面图1：
50）；
2.设计说明及计算书一份。
⑴目录
⑵原始资料
⑶系统选择与管道布置
①给水系统
②污废水排水系统
③雨水排水系统
⑷设计计算（计算草图、公式、参数、方法）
①给水系统
②污废水排水系统
③雨水排水系统
⑸材料设备表
⑹水力计算表
⑺参考文献
四、课程设计进程安排
序号
设计各阶段内容
地点
起止日期
1
熟悉资料，借阅相关设计规范、手册
图书馆
第1天
2
分析设计资料，初步确定给水方式及排水体制
设计室
第2天
3
初步进行卫生器具、管道及仪表的选用及布置
设计室
第3天
4
其它构筑物选用和室外给排水管道定线及计算
设计室
第4天
5
进行给排水系统的计算并最终确定给水方式
设计室
第5天
6
熟悉计算机绘图软件的应用并绘图
计算机房
第6-9天
7
手工绘图
设计室
第10-11天
8
整理说明书、计算书
设计室
第12-13天
9
图纸装订及文件整理
设计室
第14天
五、应收集的资料及主要参考文献
1.建筑给水排水设计规范（2009年版）（GB50015—2003）[S].北京:
中国计划出版社，2009
2.建筑给水排水设计手册（第二版）[M].北京：
中国建工出版社，2008
3.全国民用建筑工程设计技术措施给水排水（第二版）2008[M].北京：
中国建工出版社，2008
4.中国建筑标准设计研究院.民用建筑工程给水排水施工图设计深度图样[M].北京：
中国建工出版社，2005
5.建筑工程设计编制深度实例范本—给水排水[M].北京：
中国建工出版社
6.樊建军，梅胜.建筑给水排水及消防工程[M].北京：
中国建工出版社，2005
7.给水排水国家标准图集（S1~S6）.北京：
中国建工出版社
8.李亚峰.给水排水工程专业毕业设计指南[M].北京：
中国水利水电出版社，2003
发出任务书日期：
2013年6月6日指导教师签名：
计划完成日期：
2013年6月21日基层教学单位责任人签章：
主管院长签章：
1、工程概况
一、设计任务与资料
1.1设计任务
某市建设小区拟建12幢商品住宅楼，其中1号楼A座8层（地下1层，地上7层）首层高6米，其余层高3.00米，建筑总高度是27米。
地下1层为配电机房及备用房；地上7层为住房及客厅。
住房有两室一套和三室一套两种类型，另各配一厨两卫，共计21套（每层3套）。
卫生间设有洗脸盆，淋浴器和浴缸等卫生设备。
平面结构见CAD图。
热水由家用热水器供给。
要求设计该大楼给水排水工程，具体项目有：
①室内给水工程②室内排水工程③室外雨水排水工程。
1.2建筑设计资料
建筑设计资料包括建筑各层平面图
1.3建筑给水排水资料
（1）地质条件
该楼位城区内，地形平坦。
工程地质条件良好。
室外地面标高-0.30m。
（2）给水水源
本住宅楼以城市给水管网为水源，该楼的四周距墙3米处有小区给水管，管径DN150mm，管中心标高为-1.30m，该处最小水压为0.45MPa。
（3）排水条件
室内污废水合流排出，该楼的四周距墙6米处有小区污水管，管径为300mm，最小埋深1.5米。
（4）卫生设备
地下层卫生设备。
①卫生（2间）：
混合阀沐浴器2个，感应水龙头洗手盆2个。
首层卫生设备。
①卫生间1（3间）：
单阀水龙头浴盆3个，冲洗水箱浮球阀大便器3个，感应水龙头洗手盆3个。
②卫生间2（2间）：
混合阀沐浴器2个，冲洗水箱浮球阀大便器2个，感应水龙头洗手盆2个。
③厨房（3间）：
单阀水龙头洗涤盆3个，家用洗衣机水龙头3个。
标准层卫生设备。
①卫生间1（3间）：
单阀水龙头浴盆3个，冲洗水箱浮球阀大便器3个，感应水龙头洗手盆3个。
②卫生间2（2间）：
混合阀沐浴器2个，冲洗水箱浮球阀大便器2个，单阀水龙头洗脸盆2个。
③专用女卫生间（1间）：
单阀水龙头浴盆1个，冲洗水箱浮球阀大便器1个，感应水龙头洗手盆1个，妇女卫生盆1个。
④厨房（3间）：
单阀水龙头洗涤盆3个，家用洗衣机水龙头3个。
2、生活给水系统
2.1生活给水系统
已知市政水压最小为45m，按照建筑的高度，本住宅楼应采用下行上给的直接给水方式。
每户用水量单独计量，水表设于管道井内，按远传表设计。
直接供水方式的优点：
给水系统简单。
投资少，安装维修方便，充分利用室外管网水压，供水较为安全可靠。
2.2给水管道及设备安装要求
1）室内给水管材采用聚乙稀管（PE）,PN=，热熔连接；室外埋地给水管采用钢丝网骨架HDPE复合给水管，PN=1.0，热熔连接。
2）各层给水管采用暗装敷设，横向小管道敷设在楼板面的垫层内，或在非承重墙体上开凿的管槽内（当墙体材料强度低不能开槽时，可将管道贴墙面安装后抹厚墙体）。
这种直埋安装的管道外径，受垫层厚度或管槽深度的限制，一般外径不宜大于25mm。
3）给水管与排水管平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管上面。
2.3生活给水系统水量与水力计算
初定整个建筑采用下行上给的供水方式。
2.3.1用水量标准及用水量计算
根据《建筑给排水设计规范》GB50015-2003中的表3.1.10，查得各种用途的给水定额、使用时间和小时变化系数进行计算。
最高日用水量计算见公式：
最高日最大时用水量计算见公式：
序号
名称
用水单位数
用水定额
日用水量Qd（m3/d）
时变化系数Kh
供水时间（h）
最大时用水Qh（m3/h）
1
普通住宅
96人
250L/（人*d）
24
2.8
24
2.8
2
管网漏失水量和未预见水量
3.82
1
24
0.16
3
合计
27.82
2.96
卫生器具的参数值
序号
给水配件
额定流量（L/s）
当量
连接管公称管径（mm）
最低工作压力（Mpa）
1
洗涤盆
0.20
1.00
15
0.050
2
大便器
1.20
0.50
15
0.020
3
洗手盆
0.10
0.50
15
0.050
4
淋浴器
0.15
0.75
15
0.100
5
浴盆
0.20
1.00
15
0.050
6
洗衣机用水龙头
0.20
1.00
15
0.050
7
净身盆冲洗水龙头
0.10
0.50
15
0.050
2.3.2设计秒流量
按照建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）（2009年版）进行计算
计算公式：
1:
计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：
式中：
U0--生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）；
qL--最高用水日的用水定额；
m--每户用水人数；
Kh--小时变化系数；
Ng--每户设置的卫生器具给水当量数；
T--用水时数（h）；
0.2--一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）；
2:
计算卫生器具给水当量的同时出流概率：
式中：
U--计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；
αc--对应于不同U0的系数；
Ng--计算管段的卫生器具给水当量总数；
3:
计算管段的设计秒流量：
式中：
qg--计算管段的设计秒流量（L/s）；
U--计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；
Ng--计算管段的卫生器具给水当量总数；
室内给水立管水力计算表
给水立管1
经计算各楼层计算结果如下
楼层
本层当量
总当量∑Ng
同时出流概率U
流量（l/s）
立管管径
流速m/s
水力坡降mH2O/m
沿程损失mH2O
1#-1楼
5.8
46.0
0.16
1.51
50
1.16
0.040
0.095
1#-2楼
5.8
40.3
0.17
1.41
50
1.08
0.035
0.021
1#-3楼
5.8
34.5
0.19
1.29
50
0.99
0.030
0.178
1#-4楼
5.8
28.8
0.20
1.17
50
0.89
0.025
0.074
1#-5楼
5.8
23.0
0.23
1.04
50
0.79
0.020
0.059
1#-6楼
5.8
17.3
0.26
0.89
40
1.06
0.044
0.133
1#-7楼
5.8
11.5
0.31
0.72
40
0.86
0.030
0.089
1#-8楼
5.8
5.8
0.43
0.50
32
0.94
0.046
0.137
给水立管2
各楼层计算结果如下
楼层
本层当量
总当量∑Ng
同时出流概率U
流量（l/s）
立管管径
流速m/s
水力坡降mH2O/m
沿程损失mH2O
1#-2楼
6.3
43.8
0.17
1.46
50
1.11
0.037
0.043
1#-3楼
6.3
37.5
0.18
1.34
50
1.02
0.032
0.190
1#-4楼
6.3
31.3
0.19
1.21
50
0.93
0.026
0.079
1#-5楼
6.3
25.0
0.22
1.08
50
0.82
0.021
0.063
1#-6楼
6.3
18.8
0.25
0.92
40
1.11
0.047
0.142
1#-7楼
6.3
12.5
0.30
0.74
40
0.89
0.032
0.096
1#-8楼
6.3
6.3
0.41
0.52
32
0.98
0.049
0.147
给水立管3
各楼层计算结果如下
楼层
本层当量
总当量∑Ng
同时出流概率U
流量（l/s）
立管管径
流速m/s
水力坡降mH2O/m
沿程损失mH2O
1#-2楼
5.8
40.3
0.17
1.41
50
1.08
0.035
0.104
1#-3楼
5.8
34.5
0.19
1.29
50
0.99
0.030
0.178
1#-4楼
5.8
28.8
0.20
1.17
50
0.89
0.025
0.074
1#-5楼
5.8
23.0
0.23
1.04
50
0.79
0.020
0.059
1#-6楼
5.8
17.3
0.26
0.89
40
1.06
0.044
0.133
1#-7楼
5.8
11.5
0.31
0.72
40
0.86
0.030
0.089
1#-8楼
5.8
5.8
0.43
0.50
32
0.94
0.046
0.137
室内给水管网水力计算表
计算图例如下：
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）
水头损失（kPa）
大便器N=0.5
洗手盆N=0.5
浴盆N=1
沐浴器N=0.75
洗衣机水龙头N=1
洗涤盆N=1
1-2
2.50
0
0
0
0
1
0
1.00
0.20
15.00
0.99
0.94
2-3
3.40
0
0
0
0
1
1
2.00
0.29
15.00
1.49
0.19
4-5
1.00
0
0
0
1
0
0
0.75
0.20
15.00
0.99
0.94
5-6
1.30
1
0
0
1
0
0
1.25
0.24
15.00
1.36
0.94
6-7
0.50
1
0
0
1
1
1
3.25
0.38
25.00
0.61
0.19
7-8
1.60
1
1
0
1
1
1
4.75
0.44
25.00
0.76
0.28
9-10
1.40
0
0
1
0
0
0
1.00
0.20
15.00
0.99
0.94
10-11
2.20
1
0
1
0
0
0
1.50
0.25
20.00
0.79
0.42
11-12
4.70
1
1
1
0
0
0
2.00
0.29
20.00
0.79
0.42
八层的浴盆为最不利点，其与引入管标高差为6×3.0＋6+0.72＝24.72m，相当于247.2kpa；管路水头损失，考虑局部水头损失，局部水头损失按管网的沿程水头损失的30％计算，所以总的水头损失为：
（1＋30％）
＝1.30×6.02kpa＝7.83kpa；最不利点流出水头30kpa，用户水表选用旋翼式水表水头损失为100kpa，总水表水头选用螺翼式水表，损失为10kpa。
富裕水头为20kPa所以：
+H5＝247.2＋10＋7.83＋100+30+20＝415.03kpa<450kpa满足要求
式中
——引入管接管处应该保证的最低水压，kpa；
——由最不利配水点与引入管起点的高程差产生的静压差，kpa
——设计流量通过水表时产生的水头损失，kpa
——设计流量下引入管起点至最不利配水点的总水头损失，kpa
——最不利点配水附件所需最低工作压力，kpa
H5——富裕水头，kpa
由于，所以本住宅建筑设计可采用由室外给水管网直接供水，使用下行上给的给水方式。
3.生活排水系统
3.1排水系统的类型
室内采用生活污水、生活废水合流系统，生活污废水一起排至城市废水排水管网，雨水直接与城市雨水排水管网连接。
3.2排水管道材料、设备的选用、敷设方法及排水管排气方式的确定
3.2.1室内外管道材料
污水、废水排水管采用塑料排水管，雨水排水管使用塑料排水管。
3.2.2设备的选用及敷设安装方法
管道系统中使用截止阀、闸阀、止回阀、大便器、洗涤盆、洗脸盆、地漏、存水湾、排水管道等。
全部立管与横管采用三通或弯头连接。
在室内各用水房间设置污水水排水总立管，各层楼用户的生活污废水流入排水总立管后，沿总管流落一楼排水横支管，汇集后经排出管排至市政排水管网.
3.2.3检查口和清扫口的确定
排水立管：
塑料排水立管宜每三层设置一个检查口，但在建筑物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，当立管水平拐弯或有乙字弯管时，在该层立管拐弯处和乙字弯管是上部应设检查口，检查口离地面1m设置。
排水横管：
当管径为100~150mm时，生活废水排水管每隔20m设置一个检查口，生活污水排水管每隔15m设置一个检查口。
3.2.4检查井的确定
排出管与室外排水管连接处应设置检查井，检查井中心到建筑外墙距离不宜小于3m
3.2.5排水管排气方式
建筑内部排水管内是水气两相流，为防止因气压波动造成的水封破坏，有毒有害气体今日室内，需要设置通气系统。
对于本住宅建筑，为八层建筑，层数不高，卫生器具不多，因此可以将排水立管上端延长并伸出屋顶，进行通气作用。
3.3生活排水系统的水力计算
3.3.1排水定额
因建筑室内给水量散失较少，所以生活排水定额和时变化系数与生活给水相同，生活排水平均时排水量和最大时排水量的计算方法与建筑内部的生活给水量计算方法相同。
即：
卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径、最小坡度
序号
卫生器具
排水流量（L/s）
当量
排水管管径（mm）
1
洗涤盆
0.33
1.00
50
2
洗手盆
0.10
0.30
50
3
淋浴器
0.15
0.45
50
4
大便器
1.50
4.50
100
5
家用洗衣机
0.50
1.50
50
3.3.2设计秒流量
住宅、集体宿舍、旅馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、会展中心、中小学教学楼等建筑用水设备使用不集中，用水时间长，同时排水百分数随卫生器具数量增加而减少，其设计秒流量计算公式为：
式中：
——计算管段排水设计秒流量，L/s；
——计算管段卫生器具排水当量总数；
——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；
——根据建筑物的用途而定的系数，而住宅一般取
用上式计算排水管网起端的管段时，因连接的卫生器具较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生器具排水流量的总和，这时应该按该管段上所有卫生器具排水流量的累加值作为设计秒流量。
3.3.3排水管道的水力计算
1）设计规定
A）充满度
建筑内部排水横管按非满流设计，以便使污废水释放出的有毒有害气体能自由排出；调节排水管道系统内的压力；接纳意外的高峰流量。
排水管道
排水管道管径（mm）
最大计算充满度（以管径计）
生活污水排水管
150以下
0.5
B）自净流速
自净流速的大小与污废水的成分、管径、设计充满度有关，具体情况间下表：
污废水类别
生活污水在下列管径时（mm）
D<150
D=150
D=200
自净流速（m/s）
0.6
0.65
0.70
C）管道坡度
建筑内部生活排水管道的坡度有通用坡度和最小坡度两种，通用坡度为正常条件下应予保证的坡度，最小坡度为必须保证的坡度，一般情况下应采用通用坡度，当横管过长或建筑空间受限制时，可采用最小坡度。
管材
管径（mm）
坡度
通用坡度
最小坡度
塑料管
50
0.026
0.012
75
0.026
0.007
90
0.026
0.005
110
0.026
0.004
125
0.026
0.0035
D）最小管径
为了排水通畅，防止管道堵塞，保障室内环境卫生，建筑内部排水管的最小管径为500mm，因医院、厨房、浴室以及大便器排放的污水水质特殊，故其最小管径应大于500mm。
3.3.4污废水排水支管计算
污废水排水系统每层支管连接洗涤盆或者洗脸盆等卫生器具，支管管径可取D＝50mm，采用标准坡度，支管上连接大便器，支管的管径取D=100mm，采用标准坡度i=0.026如下图所示的计算例子：
管段
排水当量总数Np
设计秒流量
管径de（mm）
坡度i
1-2
3
1.30
75
0.026
2-3
3.33
1.33
75
0.026
3-4
3.33
1.33
75
0.026
4-5
4.83
1.70
75
0.026
3.3.5污废水排水立管计算
1）污废水系统立管1的排水设计秒流量为：
采用当量法计算
计算原理参照《建筑给水排水设计规范GB50015-2003》（2009年版），采用公共建筑采用当量法
基本计算公式
式中：
qp-计算管段的排水设计秒流量（L/s）
Np-计算管段的卫生器具排水当量总数
qmax-计算管段上最大一个卫生器具的排水流量（L/s）
α-根据建筑物用途而定的系数：
1.5
计算结果：
图例请见立管1的系统图
管段名称
管道流量L/s
管道类型
累计当量
公称直径
水力坡降mH2O/m
流速m/s
充满度
管材
1-2
0.00
立管
0.00
50
0.000
0.00
0.00
排水PVC-U
2-3
2.00
立管
7.80
110
0.000
0.00
0.00
排水PVC-U
3-4
2.21
立管
15.60
110
0.000
0.00
0.00
排水PVC-U
4-5
2.37
立管
23.40
110
0.000
0.00
0.00
排水PVC-U
5-6
2.51
立管
31.20
110
0.000
0.00
0.00
排水PVC-U
6-7
2.62
立管
39.00
110
0.000
0.00
0.00
排水PVC-U
7-8
2.73
立管
46.80
110
0.000
0.00
0.00
排水PVC-U
8-9
2.83
立管
54.60
110
0.000
0.00
0.00
排水PVC-U
9-10
2.83
横管
54.60
110
0.026
1.53
0.33
排水PVC-U
11-2
2.00
横管
7.80
110
0.026
1.53
0.28
排水PVC-U
12-3
2.00
横管
7.80
110
0.026
1.53
0.28
排水PVC-U
13-4
2.00
横管
7.80
110
0.026
1.53
0.28
排水PVC-U
14-5
2.00
横管
7.80
110
0.026
1.53
0.28
排水PVC-U
15-6
2.00
横管
7.80
110
0.026
1.53
0.28
排水PVC-U
16-7
2.00
横管
7.80
110
0.026
1.53
0.28
排水PVC-U
17-8
2.00
横管
7.80
110
0.026
1.53
0.28
排水PVC-U
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