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17建筑给排水设计说明书
一.原始资料
1.该楼位于西安城区内，地形平坦。
为Ⅱ级非自重湿陷性黄土，工程地质条件良好。
室外地面标高-0.45m。
2.该楼的四周距墙3米处有小区给水管，管径DN150，管中心标高为-1.30m，该处最小水压为0.45MPa。
3.热水由每户的家用燃气热水器供给。
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300m,
最小埋深1.5米。
二.系统选择与管道布置
1.给水系统方案选择
1.1给水方式确定：
1.1．1西安市有建设小区拟建8幢商品住宅楼，其中6号楼8层，层高3.00米。
根据设计资料，室外给水管网所提供的最小水压为0.45MPa，相当于45m的水柱，初步确定给水系统所需的压力：
H=12+（n-2）×4=12+（8-2）×4=36m＜45m（《建筑给水排水工程》P12页）
由上式可知，室外给水管网的水压在一天内均能满足该6号楼的需要。
因此可以选用直接供水方式。
1.1．2直接供水的优点：
利用室外管网压力直接供水方式，为最简单、经济的给水方式。
1.1．3直接供水的论证：
本设计为普通的8层住宅，室外给水压力能满足直接供水要求，所以本设计不需要分区，也不需要加压，因此直接供水方式是最简单、最经济的给水方式。
1.1．4建筑内部给水系统的组成：
建筑内部给水系统一般由引入管、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施和计量仪表等组成。
1.2管材选择：
镀锌钢管是我国长期以来在生活给水中采用的主要管材，镀锌钢管质地坚硬，刚度大，市场供应完善，施工经验成熟。
本设计中给水系统采用镀锌钢管，它具有耐高温、高压，方便快捷，安全牢固，噪声水平低等优点。
2．排水系统方案选择
2.1．方案比较：
方案一：
环形通气管和主通气立管排水系统：
环形通气管一边接于污水横支管一边接于主通气立管，主通气立管每隔两层用结合通气立管与伸顶通气立管相连。
论证：
该系统排水条件较好，但设环形通气管耗费管材，施工复杂。
方案二：
专用通气立管污水排水系统：
设专用通气立管，每隔两层用结合通气立管连接于排水立管，伸顶通气立管污水排水系统：
通气管伸至设备间屋顶。
论证：
经计算单设伸顶通气立管已经能满足排水量要求。
所以该系统比较耗费管材，施工也比较复杂，并会使工期延长。
方案三：
采用伸顶通气立管污水排水系统。
论证：
经计算单设伸顶通气立管能满足排水量要求。
结论：
综合比较采用方案三。
2.2．建筑物废水排放方式：
本建筑内卫生间类型、卫生器具类型均相同。
采用生活污水和生活废水合流排放。
2.3．管材选择：
建筑内部排水管材主要有硬聚乙烯塑料管、铸铁管、和陶土管。
工业废水还可用陶瓷管、玻璃钢管、玻璃管。
硬聚乙烯塑料管（UPVC管）具有质量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、投资省和节能等优点而得到广泛应用。
所以本设计采用的管材为排水塑料管。
3.热水系统方案选择
3.1供水方式
本设计中不采用热水集中供应，热水由每户的家用燃气热水器供给，热水器布置在厨房内，应该尽量避免靠近冰箱和燃气，管道只可在热水器接出口处出现三通，当穿过客厅、餐厅、卧室时要埋入地下。
管道布置见平面图。
3.2热水系统管材
热水管道的工作压力和工作温度不得大于产品标准标定的允许工作压力和工作温度，应选用耐腐蚀、安装连接方便可靠、符合饮用水卫生要求的管材及相应的配件，一般可采用薄壁铜管、薄壁不锈钢管、三型无规共聚聚丙烯（PP-R）管、铝塑复合管等。
当选用塑料热水管或塑料和金属复合热水管时，应符合以下要求：
（1）管道的工作压力应按相应温度下的允许工作压力选择。
（2）管件宜采用和管道相同的材质。
（3）定时供应热水的系统因其水温周期性变化大，不宜采用对温度变化敏感的塑料热水管。
（4）设备机房内的管道不应采用塑料热水管。
经过综合考虑，本设计中热水管材采用聚丙烯热水管。
4.消防系统方案选择
4.1供水方式
本设计中建筑为民用建筑。
根据规范可知，室内外消防流量为5L/s，充实水柱不能小于10米，因此本设计中充实水柱取10m，水枪喷嘴流量2.5L/s，消防立管管径为DN100。
由于本设计中楼层为8层，室外给水管网提供的水量和水压在任何时候均能满足室内消火栓给水系统的用水要求，所以本设计中消防给水系统由室外给水管网直接供水。
管道布置见平面图。
4.2消防系统消火栓配置及管材
消火栓要求布置在明显，且操作方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内，其间距不大于50m，本设计中设2根消防立管，消火栓设在每层楼走道配电间旁，采用双阀消火栓，室内消火栓箱内均设有远距离启动消防泵的按钮。
在建筑物屋顶设一个试验消火栓，以利于消防人员经常试验和检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑物火灾的波及。
消防管道因为其承受的压力较大，一般采用镀锌钢管，管径大于DN100的一般采用无缝钢管。
考虑到阻燃，塑料管道在消防中很少采用。
本设计中消防管道材料采用镀锌钢管。
5.雨水排水系统方案选择
5.1雨水排水方式
本设计中屋面雨水排水系统采用内排水系统，降落到屋面上的雨水沿屋面流入雨水斗、结果连接的立管排放至室外雨水检查井中。
雨水斗是一种雨水由此进入排水管道的专用设置，设在天沟或屋面的最低处，重力式雨水斗有65式、79式和87式三种，其中87式雨水斗的进出口面积比最大，斗前水位最深，掺气量少，水力性能稳定能迅速排除屋面雨水。
本设计采用87式雨水斗重力外排水系统。
管道布置见平面图。
5.2雨水排水系统管材
排水的管材都可以用于雨水排水系统，排水管材包括排水铸铁管和排水塑料管。
排水铸铁管具有强度大、抗震性能好、噪声低、防火性能好、寿命长、膨胀系数小、安装施工方便、美观、耐磨和耐高温性能好的优点，缺点是造价高适用于建筑高度超过100米的高层建筑、对防火等级要求高的建筑物；目前在建筑内部广泛应用的排水管是硬聚氯乙烯塑料管（简称UPVC管），具有重量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、可制成各种颜色、投资省和节能的优点，同时也有强度低、耐温性能差、立管噪声大、暴露于空气中易老化、防火性能差等缺点。
本设计中雨水排水管材选用铸铁管。
三．设计计算
1．室内给水系统的计算
1.1
用水定额及时变化系数：
qd=130+17×（300-130）/30
=226.3L/人.天
用水单位数：
1.2最高日和最大时用水量计算
（3-1）
（3-2）
其中Qd为最高日用水量L/d；
m为用水单位数，人或床位数等，工业企业建筑为每班人数；
qd为最高日生活用水定额L/（人·d）
Qh为最大小时用水量L/h
Kh为小时变化系数
1.3设计秒流量公式
卫生器具按照最不利情况组合出流时的最大瞬时流量，又称为室内给水管网的设计秒流量，以此可以达到给水管网水力计算的目的，即确定各管段管径、管网的水头损失和给水系统所需压力。
该建筑物为普通Ⅱ类住宅楼，查规范可知：
（3-3）
式中：
——设计秒流量，
；；
——给水当量总数。
——根据建筑物类别而确定的设计秒流量系数
本设计中，查规范知
根据管道布置确定最不利配水点，对最不利配水点所在管段进行编号，如图据草图的管段编号查表得各用水器具的用水当量Ng，从而求出各管段的总当量数，再根据公式3-3求出各管段的设计秒流量，计算结果见下附表一：
.1.4系统所需的水压
1.4.1公式及参数含义
H=
+
其中H----建筑内部给水系统所需的压力，至室外引入管起点轴线算起,m
H1----引入管起点至最不利点位置高度所要求的静水压,m
H2----计算管路的沿程和局部水头损失之和,m；
H3----水流通过水表时的水头损失,m；
H4----最不利点所需的最低工作压力,m；
H5----安全水头，按2米计，m；
1.4.2沿程损失计算
给水管网的水头损失计算包括沿程水头损失和局部水头损失两部分。
沿程损失计算公式如下：
hi=i·L
其中hi----沿程水头损失,kPa；
L----管道计算长度,m；
I----管段单位长度水头损失,kPa/m；
生活给水管道的水流速度
具体计算过程见附表一，计算结果见附表二
1.4.3核算水压及水表选择
建筑内部管网所需水压公式为：
H：
建筑给水引入管前所需水压（kPa）
H1：
最不利配水点与引入管的标高差（m）
H1=3×8＋1.3＝25.3m
H2：
建筑内部给水管网沿程和局部水头损失之和（kPa）
H2=61.32kPa
H3：
水表的水头损失（kPa）
因该住宅楼用水量较小，各入户管流量相近，各立管流量都相近，所以取最大值计算选取水表。
分户水表和总水表分别按最大的入户设计流量和最大立管设计流量选。
入户管道公称直径DN32mm≤32mm采用LXS-32C湿式水表
立管管道公称直径DN80mm≤70mm采用LXS-80N湿式水表
书P389附录1.1
型号
公称口径mm
过载流量m3/h
常用流量m3/h
分解流量m3/h
最小流量L/h
始动流量L/h
最小
读数
m3
最大读数m3
LXS-32C
32
12
6
0.48
120
46
0.0001
9999
LXS-80N
80
80
40
8.0
1200
-
0.01
99999
LXS-32C的过载流量为12m3/h，所以分户水表的水头损失
hd=
LXS-80N其常用流量为80m3/h＞qQ16-17=5.476m3/h过载流量为40m3/h。
hd和hd`均小于水表水头损失允许值24.5kPa满足。
所以单立管水表的总水头损失为：
：
最不利处配水点所需流出水头，取
（手册P11）
：
不可预见富裕水头，取
所以，建筑内部管网所需水压为：
=10×25.3＋61.32＋12.11＋20＋20
=366.43（kPa）
由于建筑物所需水压为0.36643Mpa＜0.45Mpa（小区给水管最小水压）
所以，满足水压要求，可以采用直接供水系统
2.热水系统水力计算
2.1热水计算草图
A户一类热水器
A户二类热水器
B户一类热水器
B户二类热水器
2.2热水流速要求
2.3热水计算结果
热水计算过程见附表二，计算结果见附表二
3.污废水排水系统水力计算
3.1卫生器具及卫生间
1）卫生器具的选用（书P184~185）
卫生器具的选用要求：
（1）卫生器具的材质应耐腐蚀、耐摩擦、耐老化，具有一定的强度，不含对人体有害的成分。
（2）设备表面要光滑、不易积污纳垢，玷污后要容易清洗。
（3）在完成卫生器具的功能—如大便器的功能是彻底地清洗掉便器内的粪便和保持便器清洁外，应尽量节约用水和减少噪音。
（4）要便于安装、维修。
（5）如在卫生器具内设有存水弯时，则存水弯要保持一定的水封高度。
选用类型：
①大便器：
坐式低水箱虹吸式大便器（标准层卫生间内）
②洗涤盆：
双格洗涤盆、普通龙头（厨房内）
③污水盆
④家用洗衣机
⑤淋浴器：
普通龙头（标准层卫生间内）
⑥浴盆：
普通龙头（标准层卫生间内）
⑦洗手盆：
普通龙头（底层卫生间内）
⑧洗脸盆：
普通龙头（标准层卫生间内）
2）给水立管占平面尺寸（手册P183）
管径（mm）
L*B（mm）
25
50*70
20
50*70
32
80*80
40
80*85
（3）排水立管占平面尺寸（手册P183）
管径（mm）
150
100
75
50
L*B（mm）
200*225
150*180
100*150
100*125
4）卫生器具安装高度及要求（手册P336）
卫生器具的安装高度（手册P336）
序号
卫生称器具名
卫生器具边缘离地面的高度（mm）
备注
1
落地式污水盆
500
自地面至上边缘
2
洗涤盆
800
自地面至上边缘
3
洗脸盆
800
自地面至上边缘
4
洗手盆
800
自地面至上边缘
5
低水箱虹吸式坐便器
470
自地面至低水箱底
6
自闭式冲洗阀蹲便器
900
自台阶至低水箱底
7
浴盆
480
自地面至上边缘
注：
卫生间内卫生器具布置间距
①坐便器到对墙面最小应有460毫米的净距。
②坐便器与洗脸盆并列，从便器的中心线到洗脸盆的边缘至少应相距350毫米，便器中心线离边墙至少为380毫米。
③洗脸盆放在浴缸或大便器对面，两者净距至少为760毫米。
④洗脸盆边缘至对墙应有560毫米。
⑤脸盆的上部与镜子的底部间距为200毫米。
5）卫生器具给水配件距地（楼）面距离（手册P185）
器
具
坐便器冲落式S型
洗涤池架空式
洗脸盆
浴盆
淋浴器
洗
衣
机
冷水支管
热水支管
冷
水
管
热水管
冷
支
管
热
支
管
距
离（mm）
250
1000
250
450
630
730
900
1000
1000
6）卫生器具排水管穿越楼板留洞尺寸（手册P186）
卫生
器具
大便器
浴盆
洗脸盆
洗涤池
地漏
50～70mm
100mm
留洞尺寸（mm）
200*200
100*100
150*150
150*150
200*200
300*300
若留圆形洞，则圆洞内切于方洞尺寸
7）排水立管穿楼板预留尺寸
排水立管穿楼板预留尺寸（mm）
管径
50
75~100
125~150
200~300
孔洞尺寸
100×100
200×200
300×300
400×400
8）排水立管管轴与墙面的距离
排水立管管轴与墙面的距离（手册P176）
立管管径
（毫米）
50
75
100
125
管轴与墙面距离（毫米）
50
70
80
90
9）地漏的设置及数量
1.每个卫生间设置1个50mm规格的地漏，在易溅水的卫生器具（如洗脸盆、洗涤池、洗衣机、淋浴器）附近的地面上设地漏。
2.地面应有足够的坡度（不小于0.01）坡向地漏，地漏篦子顶应较该处地面低5～10mm。
10）检查口及清扫口
检查口即可以双向清通的管道维修口，清扫口仅可单向清通。
1.立管每隔二层设置一个检查口，但最低层和有卫生器具的最高层必须设置，若为二层建筑，可仅在底层设置立管检查口。
当立管装有已字管时，应在已字管以上面设检查口。
2.立管上设置的检查口，其中心距离地面为1.0米，并应高出该层卫生器具上边缘0.15米。
3.2个及2个以上的大便器或3个及3个以上的卫生器具，在排水横管上应设置清扫口
4.排水横管的转弯角度小于135o时，应设置检查口或清扫口。
5.当排水管在楼板下悬吊敷设时，可将检查口和清扫口设在上一层楼板面上。
为便于清扫，检查口和清扫口距与管道相垂直的墙面的距离不得小于0.2米；若排水管起点设置有堵头的清扫口时，上述距离应增大到0.4米。
3.排水系统水力计算
1.卫生器具排水流量、排水当量、排水栓口径和排水横支管管径及相应的最小坡度。
卫生器具的排水流量、当量、排水管管径和管道的最小坡度（手册P341）
序号
卫生
器具
名称
排
水
量
（L/s）
当
量
排
水
栓
（mm）
排水横支管管径（mm）
管道的最小坡度
1
洗手盆
0.10
0.30
32
50
0.020
2
洗脸盆
0.25
0.75
32
50
0.020
3
洗涤盆
1.00
1.00
50
50
0.025
4
洗衣机
0.50
1.50
30
50
0.025
5
大便器
1.50
3.60
100
100
0.012
6
淋浴器
0.15
0.45
50
50
0.020
9
浴盆
1.00
3.00
50
50
0.020
2.污水排水管道设计秒流量（书P185）
计算公式：
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拍水流量，L/s；
——根据建筑物用途而定的系数，住宅、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院卫生间的
值取1.5；集体宿舍、旅馆和其他公共建筑公共盥洗室和厕所间的
值取2.0~2.5（本设计取2.0）。
注：
①（若
＞∑q排水流量则
=∑q）
②本设计中由于排水横支管及立管所按卫生器具数量很少，其管径按规范可直接给出，如大图上所标，且均采用塑料管道，坡度均取标准坡度，充满度用0.5。
③设计过程中查表均考虑到最小允许流速（DN＜150mm，0.6及最大允许流速，生活污水7.0的限制）
④出户管据墙6米处设有检查井，再通至小区污水管道，小区污水管道管径为300mm，最小埋深1.5mm。
⑤出户管水力计算如下（标号见大图）。
注：
1）.立管为塑料管（UPVC）,出户管为铸铁管，为了安全排水。
2）.坡度均采用相应管径的合理坡度。
生活污水排水横管的标准坡度和最小坡度（书P187）
管材
管径（mm）
坡度
50
0.025
0.012
75
0.025
0.007
110
0.012
0.004
200
0.008
0.003
3）.水力计算表查P432页，附录5-1
4）为了安全排水，所以在施工时污水出户横干管可以统一选取DN200毫米的铸铁管。
5）排水横支管与立管底部不得采用90°连接，可采用45°、60°斜三通或两个45弯头连接横支管在保证标准坡度的前提下，应尽可能高的敷设。
3.通气管：
设置通气系统目的：
①保护存水弯水封，使排水系统内的压力与大气取得平衡。
②使排水管内的排水通畅，形成良好的水流条件。
③把新鲜空气补入排水管内，使管内进行换气，预防室外管道系统积聚有害气体而损伤养护人员，发生火灾和腐蚀管道的隐患。
④减少排水系统的噪音。
设置方式：
本设计采用普通的伸顶通气，应遵循以下原则
①通气管高出屋面不得小于300毫米，但必须大于最大积雪深度。
通气管顶端应装设风帽或网罩。
②在经常有人停留的平屋面上，通气管应高出屋面2.0米以上，并应根据防雷要求考虑防雷装置。
③在通气管出口4.0米以内有门、窗时，通气管应高出床顶0.6米或引向无门窗一侧。
④冬季室外采暖温度高于-15oC的地区，通气管顶端可装网形铅丝球；低于-15oC的地区应装伞形通气帽。
⑤通气管出口不宜设在建筑物挑出部分（如屋檐檐口，阳台和雨篷等）的下面。
⑥单立管排水系统的伸顶通气管管径与污水管管径相同。
3.3污废水水力计算见附表三
4．消防系统水力计算
4.1消火栓布置系统概况
1.根据设计原始资料知该楼设室内消火栓给水系统，由室外给水管网直接供水。
（因为该建筑高度约为3×8=24m＜45m，水压应该满足，经校核满足。
）
2.按规范要求，住宅7-9层消火栓用水量为5L/s，同时使用水枪2支，每支水
枪最小流量为2.5L/s,每根竖管最小流量为5L/s。
3.消火栓设在管径墙壁外（在走道内），并在建筑物屋顶顶层出口处设1个实验消火栓，利于消防人员检查消防给水系统是否能正常运行，且保护建筑物免受邻近建筑火灾的波及；管道设在管井内。
4.消火栓口距地面安装高度为1.1m，栓口向下或与墙面垂直安装。
4.2设计计算
1.消火栓保护半径
根据建筑物平面面积：
A户选用水带长为15m，展开时折减系数一般在0.8～0.9（书P67）取0.8，则消火栓的保护半径为：
大于消火栓与建筑物最远处距离，所以满足。
B户与A户同型水带长也选用15m，即可满足保护半径要求。
2.水枪喷嘴所需水压：
水枪喷口直径选16mm（书P83）水枪系数φ值为0.0124（书P82）
充实水柱Hm要求不小于7米（书P82）选Hm=8m，水枪实验系数af值为1.19（书P82）
所以水枪喷嘴处所需水压：
3.水枪喷嘴的出流量：
喷口直径16mm的水枪水流特性系数B为0.793（手册P80）
满足条件
4.水带阻力：
根据新规范，16mm水枪配65mm水带，选用衬胶水带（阻力较小）
水带阻力系数为0.00712。
（书P84表3-10）则水带阻力损失为：
（考虑最不利情况）
5.消火栓口所需水压：
（书P83）
6.校核：
由于采用室外给水管网直接供水方式，则屋顶所设的一支实验消火栓为最不利点消火栓，其栓口与室外给水管网的高程差
，且消火栓口所需水压为：
。
所以最不利点所需压力为;
所以满足。
7.水力计算
消防管道系统设置简图如右
两立管设于管井中，顶部相连通，各立管上下端均设有阀门，以供检修时用，平时管内无水，为干式消防系统。
按照最不利点消防竖管道和消火栓的流量分配要求设最不利消防竖管为X1，则另一支为X2，如图
则：
填入表中
查P423表钢管水力计算表，根据Q和v查得，管径和单位管长沿程水头损失i值，水力计算过程如下表（v一般1.4～1.8m/s）
计算管段
设计秒流量q（L/s）
管长
L（m）
DN
（mm）
v
（m/s）
i
（kPa/m）
i·L（kPa）
0～1
2.93
3
80
1.32
0.869
2.607
1～2
2.93+5.43=8.36
20.4
100
1.69
0.80
16.32
Σhy=18.927kPa
局部水头损失按沿程损失的10%算
则管路总水头损失为：
消火栓给水系统所需总水压为
故满足。
5．雨水系统的计算
本设计中屋面雨水排水，采用雨水斗外排水的方式，排水管选用UPVC排水管，雨水斗选用87式，单斗布置。
雨水通过雨水斗、雨水斗连接管、悬吊管、立管及埋地横管等，接入市政雨水排水管。
5.1汇水面积的计算
雨水汇水面积的计算主要包括屋面总面积、雨水立管的根数及每根立管的汇水面积的计算。
屋面汇水面积应按屋面的水平投影面积计算；高出屋面的侧墙的汇水面积计算，按侧墙面以及侧墙之间的平面位置与高度差，作调整系数为50%的汇水面积折算；经计算本设计中屋顶总面积为415
.
因为本设计中共设置了三根雨水管，雨水立管分别为YL1-YL3，布置3个雨水斗，所以将屋面划分为3个汇水区域，每根立管的汇水面积如下表：
立管编号
汇水面积F/m2
YL1
62.26
YL2
141.78
YL3
141.78
YL4
62.26
YL5
51.01
YL6
51.01
5.2雨水量的计算
本设计中设计重现期P取5年，降雨历时t采用5min，该建筑位于西安，通过查有关资料，可知西安暴雨强度为
所以设计雨水量Q=
（L/s）（3-14）
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