建筑给排水课设.docx
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建筑给排水课设
一、课程设计目的
在完成《建筑给水排水工程》理论课程的基础上，通过课程设计进行筑给水排水工程相关内容的综合训练，进一步巩固和掌握所学的理论基础知识，培养实际工程设计能力及对于工程设计方案进行初步的分析、比较的能力。
通过课程设计，初步掌握建筑内部给水排水工程设计的设计原理、设计方法、计算方法，了解建筑给水排水工程的设计过程，能够独立完成建筑内部给水系统、排水系统等的方案设计、设计计算、以及绘制工程设计图纸。
二、设计原始资料
某市阳光花园居住小区拟建一幢普通住宅楼。
该住宅楼共7层，第一层为架空层，二层以上为住宅，每层七户，共四个单元，第一单元一梯一户；二至四单元一梯两户，按左右对称布置。
请为该住宅楼进行给水排水工程设计，内容具体包括:
建筑内部给水工程，建筑内部排水工程及屋面雨水排水工程等。
（1）建筑设计资料
建筑设设计资料包括建筑物户型平面图、剖面图、屋顶平面图等。
厨房与卫生间设施设置及每户人数如表2-1.
表2-1每户用水设施设置
方案
厨房
卫生间
每户人数
1
DN20单阀水嘴洗涤盆
洗脸盆
带延时自闭阀座便器
浴盆
洗衣机水嘴
5
Ng
1
1
6
1
1
（2）建筑物所在地已建室外给排水资料
该建筑南面有一条DN300的小区给水管，通过引入管引入小区给水管网，常年为本楼提供的水压见附录安排表，本方案为0.20MPa。
在本楼北面有一条DN300的小区排水干管，转弯处检查井底比地面公路低1.5米。
室内污水可排入小区排水干管。
该地雨水资料请根据《给水排水设计手册》中所给出的你家乡所在地的雨水资料数值填入下表，并注明你的家乡所在地为（赣州）县（市）。
表2-2赣州市降雨强度
P（a）
P=1
P=2
P=3
P=4
P=5
q5（L/（s·ha）
3.74
4.37
4.73
5.00
5.20
三、设计内容与要求
3.1设计内容
课程设计题目为普通民用住宅楼的给排水工程设计，主要内容为：
1、方案设计：
根据所给出的设计条件，以及有关设计规范的要求，合理确定建筑内部给水系统、排水系统和雨水系统的设计方案。
2、管道系统布置：
根据所选择的给水方式、排水方式，综合考虑技术、经济、安全、可靠等方面的因素，合理地选择和布置卫生器具；选择合适的管材管件，合理地布置管道系统。
3、设计计算：
根据设计规范，确定给水、排水的设计指标，根据各系统的计算草图进行建筑内部给水、排水、雨水等管网系统的设计计算，编制设计说明书和计算书。
A、给水系统的计算，包括流量、管径、水头损失、所需压力等计算。
B、排水系统的计算，包括管径、坡度、化粪池等选择计算
C、屋面雨水系统的计算，包括雨水斗、管径、坡度等选择计算
4、绘制工程设计图。
3.2设计要求
1、认真分析课程设计的题目以及所给出的设计条件、设计数据，根据所学理论知识，通过分析、比较确定设计方案，并在设计书中说明选择给水、排水设计方案的依据。
2、了解有关的设计资料、参考资料，以及有关的设计手册、国家建设部颁布的有关设计规范等，并在课程设计过程中熟悉、并正确使用上述资料。
3、可分组讨论、分析设计方案，设计时每组只按照一个户型进行设计。
但应独立完成管道布置、设计计算，并独立完成设计计算书、设计说明书以及工程设计图。
4、要求完成的设计成果：
设计说明书，给水系统、排水系统平面布置图，给水管网系统图，排水管网系统图，雨水系统布置图和系统图厨房、 卫生间给水排水大样图，水箱技术设计图，室外给排水管道、阀门井、水表井、化粪池、检查井等平面布置图
图例、说明等。
四、给水系统的设计
4.1给水方式的选择
首先估算该建筑物所需压力，初步确定给水方案，该设计室外给水管网压力为0.20MPa，初步选择直接供水方案。
根据经验估算给水系统所需压力
，则H为320kPa，大于外网供水压力，因此采用水泵供水方式。
4.2卫生器具的选择及管道的布置
根据规范，室内生活给水管道宜布置成枝状管网，采用上行下给式。
给水管道不得敷设在烟道、风道、电梯井内、排水沟内。
给水管道不宜穿越橱窗、壁柜、给水管道不得穿过大便槽和小便槽，且立管离大、小便槽端部不得小于0.5m。
塑料给水管道在室内宜暗设。
明设时立管应布置在不易受撞击处，如不能避免时，应在管外加保护措施。
塑料给水管道不得布置在灶台上边缘；明设的塑料给水立管距灶台边缘不得小于0.4m，距燃气热水器边缘不宜小于0.2m。
水井中，各户水管间间距200mm，便于水表和阀门的安装。
洗脸盆和盥洗槽的冷水给水点标高为450mm，具体安装图详见标准图集99S304。
蹲便器的冷水给水点标高为500mm，具体安装图详见标准图集99S304。
淋浴器的冷水给水点标高为900mm，具体安装图详见标准图集99S304。
洗衣机的高度一般不超过1000mm，将洗衣机的冷水给水点标高设置为1200mm。
4.3给水系统水力计算
4.3.1最高日用水量计算
根据《建筑给水排水设计规范》，查表4-1住宅最高日生活用水定额及小时变化系数，查得最高日生活用水定额为和水时变化系数。
表4-1住宅最高日生活用水定额及小时变化系数
住宅
类别
卫生器具设置标准
用水定额（L/人·d）
小时变化系数Kh
普
通
住
宅
Ⅰ
有大便器、洗涤盆
85～150
3.0～2.5
Ⅱ
有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、热水器和沐浴设备
130～300
2.8～2.3
III
有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、集中热水供应（或家用热水机组）和沐浴设备
180～320
2.5～2.0
别墅
有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、洒水栓，家用热水机组和沐浴设备
200～350
2.3～1.8
该建筑为小区住宅，选择
，
，平均每户按5人计算，每户设置的卫生器具给水当量数
。
生活给水系统最高日用水量，可根据用水定额、小时变化系数和用水单位数，按下式计算：
（4-1）
同时计算最高日最大时用水量：
（4-2）
4.3.2设计秒流量计算
根据每户配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、小时变化系数、用水时间，计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率
:
（4-3）
式中:
——生活给水管道的最大时卫生器具给水当量平均出流概率，%
——最高用水日的用水定额,
；
——每户用水人数；
——小时变化系数；
——每户设置的卫生器具给水当量数；
——用水小时数，h；
0.2——个卫生器具给水当量的额定流量，L/S。
然后，根据计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，计算该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：
（4-4）
其中，
——计算管段卫生器具给水当量同时出溜概率（%）；
——对应于不同
的系数，查附录1-1【1】；
——计算管段的卫生器具给水当量总数。
最后，根据计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率
，计算该计算管段的设计秒流量：
（4-5）
根据给水系统图确定最不利点，选离水泵最远、最高点为最不利点，并依次根据流量管径相同的进行编号。
计算各管段的设计秒流量，计算结果如表4-2所示：
表4-2计算管段设计秒流量
管段编号
平均出流概率Uo（%）
αc
给水当量Ng
同时出流概率U（%）
设计秒流量qg（L/s）
1
2.03
0.01097
6
41.81
0.50
2
2.03
0.01097
7
38.79
0.54
3
2.03
0.01097
8
36.36
0.58
4
2.03
0.01097
9
34.35
0.62
5
2.03
0.01097
10
32.64
0.65
6
2.03
0.01097
20
23.40
0.94
7
2.03
0.01097
30
19.30
1.16
8
2.03
0.01097
40
16.86
1.35
9
2.03
0.01097
50
15.19
1.52
10
2.03
0.01097
60
13.95
1.67
11
2.03
0.01097
120
10.17
2.44
12
2.03
0.01097
180
8.49
3.06
13
2.03
0.01097
420
5.91
4.97
4.3.3水头损失计算
该建筑给水管道采用PP-R管，连接方式采用电熔或者粘接。
根据各管段的设计秒流量和表4-3生活给水管道的水流流速度范围，确定各管段的管径。
表4-3生活给水管道的水流流速度范围
工程管径（mm）
15~20
25~40
50~70
≧80
流速（m/s）
≦1.0
≦1.2
≦1.5
≦1.8
然后计算各个管段的流速，根据各个管段的流速和管径，查找图4-1水力计算图，得到各个管段的单位长度水头损失。
然后根据各个管段的计算各个管段的沿程阻力损失。
图4-1建筑给水硬聚氯乙烯管道水力计算图
注：
本建筑供水管采用的是PP-R管，计算图的管材不符，但由于没有资料，因此没有进行换算。
各个管段的沿程水力损失，见表4-4水力计算表
表4-4水力计算表
计算管段编号
设计秒流量qg（L/s）
管径DN（mm）
流速v（m/s）
每米管长沿程水头损失i（kPa/m）
管段长度L（m）
每段沿程水头损失hy=iL（kPa）
1
0.50
25
1.02
0.74
2.4
1.78
2
0.54
25
1.11
0.82
0.68
0.56
3
0.58
25
1.19
1
0.6
0.60
4
0.62
32
0.77
0.33
1.3
0.43
5
0.65
32
0.81
0.35
4.5
1.58
6
0.94
32
1.16
0.68
2.9
1.97
7
1.16
40
0.92
0.38
2.9
1.10
8
1.35
40
1.07
0.4
2.9
1.16
9
1.52
40
1.21
0.52
2.9
1.51
10
1.67
50
0.85
0.23
15.6
3.59
11
2.44
50
1.24
0.42
2.4
1.01
12
3.06
63
0.98
0.12
6.3
0.76
13
4.97
75
1.12
0.18
2.1
0.38
计算管段总沿程水头损失（KPa）
16.41
因此该最不利环路的沿程损失
；
该最不利环路的局部损失之和，根据经验采用沿程水头损失的百分数进行估算，根据表4-5局部水头损失占沿程损失百分数，查得建筑室内生活给水管网的沿程损失百分数为30%。
表4-5局部水头损失占沿程损失百分数
该管路局部损失
；
所以计算管路的水头损失
。
4.3.4水表选择及损失
因住宅用水量较小，分户水表选用LXS旋翼湿式水表。
而每户的入户管的设计秒流量
选
，其常用流量为3.5m³/h，分界流量为0.28m³/h，最小流量为0.20m³/h。
住宅户水表损失为0.01MPa。
建筑引入管的总水表也选用LXS旋翼湿式水表，引入管处的设计秒流量为
，选用
，其过载流量为30m³/h，常用流量为15m³/h，分界流量为10m³/h，最小流量为0.40m³/h。
建筑物引入管上水表的水头损失为0.03MPa。
4.3.5给水压力计算
建筑给水管网中的所需压力，根据下式4-6确定：
（4-6）
式中：
——给水系统所需要的水压；
——最不利点至管网起点的高程差；
——计算管路的沿程水头损失和局部水头损失之和；
——水表的水头损失；
——管网最不利点所需的流出水头。
给水管室外埋深1.1米，水龙头室内安装高度1.2米，最不利点的静水压为：
`
浴盆的最低工作压力为
因此给水管网的所需压力为：
根据初步由计算结果确定，市政管网所提供的水压不能满足最不利点所需水压，采用水泵与外网间接连接的供给方式，并设置吸水井，吸水井的体积为水泵出水量5~10min。
水泵扬程为
，因此水泵的扬程为32mH2O。
水泵流量为1.1倍的总供水管的设计的秒流量，因此水泵的流量为
因此吸水井的容积为：
五、排水系统的设计
5.1排水系统的选择
生活排水通常分为生活污水和生活废水两部分。
生活污水指建筑物内日常生活中排泄的粪便的污水，生活废水指建筑物内日常生活排放的洗涤水。
根据排水系统排水水质可划分为污废分流和污废合流两种。
本住宅建筑采用污废合流排水系统，管材使用的是U-PVC塑料管，且每根排水管道设有伸顶通气管。
每户厨房和卫生间分别单独设置一根排水立管，采用重力流排水。
5.2排水管道布置原则
1、自卫生器具至排出管的距离应最短，管道转弯应尽量少。
排水立管宜设在排水量大、靠近最脏、杂质最多的排水点处。
立管尽量不转弯。
2、排水管不得布置在厨房的主副食操作烹饪、备餐部位和浴池上方。
3、排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、抗震缝、烟道和风道。
穿过沉降缝时应预留沉降量、设置不锈钢软管柔性连接。
4、排水埋地管道，不得布置在可能受重物压坏处。
5、生活排水立管不得穿越卧室、病房等对卫生、安静要求较高的房间，并不宜靠近与卧室相邻的内墙上。
6、住宅卫生间的卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户。
5.3排水系统的水力计算
5.3.1排水管道设计秒流量计算
根据《建筑给水排水设计规范》，住宅、集体宿舍、旅馆、医院的生活排水管道的排水设计秒流量为该管段的最大排水流量，设计秒流量按下式（5-1）计算：
（5-1）
式中：
——计算管段的设计秒流量，L/s；
——计算管段的卫生器具排水当量总数；
——根据排水建筑物用途而定的系数，住宅、集体宿舍α取1.5；
——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/S。
用上式计算，若连接的卫生器具计算结果大于该管段所有卫生器具排水流量的总和，则应按管段的所有卫生器具排水流量的累加值作为排水设计秒流量。
卫生器具的排水流量、当量、排水管管径可由规范查得。
5.3.2横支管计算
卫生间横支管编号见卫生间排水立管图纸，划分计算管段，查表5.1.1，计算各管段的排水当量，并选择各排水横贯管径。
计算结果见表5-1
表5-1卫生间排水横支管
管段编号
卫生器具名称及数量
排水当量总数Np
设计秒流量qp（L/s）
管径de（mm）
洗脸盆
坐便器
浴盆
洗衣机
Np=0.75
Np=4.5
Np=3
Np=1.5
1
1
4.5
1.50
100
2
1
3
1.00
50
3
1
1
4.5
1.38
100
4
1
1
1
5.25
1.41
100
5
1
1
1
1
9.75
2.06
100
厨房排水横支管的连接的是洗涤盆，因此排水横管的管径为DN75，排水立管的管径也选择DN75。
5.3.3立管设计计算
排水系统每根立管的排水设计秒流量为：
综合实际要求和上表，因有大便器，选取立管管径为D=100mm为宜，本楼6层，设伸顶通气管。
立管底部和排出管放大一号管径DN=125mm,坡度为0.005，查得符合要求
六、建筑雨水排水系统
本系统采用普通外排水系统（按重力无压流系统设计）：
（1）根据屋面坡度和建筑物立面要求，布置立管，立管间距
；屋面的长度为50.4m，屋面汇雨面积为670.95m2；立管间距设为10m，则需要立管的数目为5根。
（2）计算每根立管的汇水面积
F=670.95/5=134.2
（3）求每根立管的最大泄水量
根据《给水排水设计手册》中所给出的家乡所在地的雨水资料数值填
入下表6-1，家乡所在地为（赣州）市。
表6-1赣州降雨强度
P（a）
P=1
P=2
P=3
P=4
P=5
q5（L/（s·ha）
374
437
473
500
520
雨水量是屋面雨水排水系统的设计计算依据，与当地暴雨强度q、汇水面积F和径流系数有关。
雨水量按下式（6-1）计算：
（6-1）
式中：
——设计雨水流量
；
——设计汇雨面积
；
——设计降雨强度
；
——径流系数，屋面径流系数一般取，
。
由公式可得：
查课本表3-16重力流立管最大允许泄流量，选塑料管为排水立管，DE=90
3.2（公称外径
壁厚），泄流量为9.22L/s,符合设计要求。
七、设计总结
为期一周的建筑给水排水工程课程设计，最终顺利完成，在设计过程中令我受益匪浅。
这次课程设计对我的锻炼是多方面的：
首先，此次课程设计的任务是根据个人的方案来对某七层住宅建筑进行给水排水的设计。
其次，让我明白了把所学的理论知识与实际设计结合起来，学习效率会更高。
在此次课程设计中给水排水的一些基本知识，给水方案的选择等等。
同时也学会了查询相应的手册，熟悉了概预算的基本步骤，为以后工作奠定了基础。
最后，除了对设计过程熟悉外，我们还进一步提高了说明书编辑，各种信息的分析，对CAD，WORD，Excel的使用等多方面的能力提升。
给水管网设计是理论向实践转化的必经过程，我觉得学院设置这门课是很正确的。
同时，这个设计也是为我们未来从事设计工作的人打下一定的基础。
尽管我知道我的设计还是有点粗糙，也许某些地方设计的还有不合理，但是这毕竟是我自己亲手做的第一个设计，我自己觉得还是很满意的，至少自己完全用心的对待了这么一件事，并且付之于努力。
谢谢老师的指导！
八、参考资料
[1]岳秀萍主编.建筑给水排水工程.北京：
中国建筑工业出版社第一版.2007,7
[2]张英,吕鑑主编.新编建筑给水排水工程.北京：
中国建筑工业出版社,2004,9
[3]马金主编.建筑给水排水工程.北京：
清华大学出版社,2004,4
[4]上海市建设和管理委员会.GB50015——2003建筑给水排水工程设计规范.北京：
中国计划出版社，2003
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