河南城建建筑给排水课设计算说明.docx
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河南城建建筑给排水课设计算说明
前言
在这个学期，我们进行了《建筑给水排水工程》的课程设计。
这次课程设计的主要目的是锻炼同学们独立分析、设计、计算、绘图的能力和查阅各种设计规范的能力，是对课本所学知识的大总结。
建筑的排水问题在我们的日常生活中十分重要，如果没有很好的排水系统，人们的生活将会受到很大的限制。
保证建筑排水系统优良性，才能保证人们安居乐业。
但目前的现状并不乐观，我国的建筑排水系统存在很多的问题，在这样的现实背景下，我们要积极寻找新的施工工艺以及先进的施工技术改良建筑排水系统，为人们的舒适生活提供保障。
我所设计的对象为一栋6层住宅，主要内容包括给水工程设计，排水工程设计。
在课程设计的过程中不仅要能完成各种给排水任务，还要从多种满足条件的系统中选取最佳方案。
设计过程要特别注意锻炼自己熟悉相应的设计规范的能力，分析设计的能力和按标准绘图的能力。
由于这是我第一次做建筑给水排水工程的设计，能力有限，可能会有一些错误，不足之处请老师批评指正，在此表示感谢！
Preface
Inthissemester,weconducteda"buildingwatersupplyanddrainageengineering,"thecurriculumdesign.Themainpurposeofthecoursedesignistoexercisethestudentsindependentanalysis,design,calculation,drawingabilityandaccesstoavarietyofdesignspecifications,istheknowledgeoftextbooksummary.
Theproblemofbuildingdrainageisveryimportantinourdailylife.Withoutgooddrainagesystem,people'slifewillbegreatlyrestricted.ButthecurrentsituationisnotoptimisticaboutChina'sconstructiondrainagesystemtherearemanyproblemsinsucharealisticbackground,weshouldactivelylookfornewconstructiontechnologyandadvancedconstructiontechnologytoimprovetheconstructiondrainagesystemforpeople'scomfortablelifetoprovideprotection.
Idesignedtheobjectisa6-storeyresidential,themaincontentsincludewatersupplyengineeringdesign,drainageengineeringdesign.Inthecourseofthecoursedesignnotonlytobeabletocompleteavarietyofwatersupplyanddrainagetasks,butalsofromavarietyofconditionstomeetthesystem.Designprocesstopayspecialattentiontoexercisetheirownfamiliarwiththeappropriatedesignspecifications.Becausethisismyfirsttimetodotheconstructionofwatersupplyanddrainageengineeringdesign,limitedcapacity,theremaybesomeerrors,theinadequaciesoftheteachercriticizedthecorrection,inthisthanks!
目录
第一章设计资料1
1.1设计题目1
1.2设计资料1
1.3设计内容1
1.4设计成果1
第二章设计说明2
2.1室内给水系统2
2.1.1给水方式的选择2
2.1.2给水管道的布置与敷设2
2.1.3管材和附件3
2.2室内排水工程3
2.2.1排水体制3
2.2.2管道的布置与敷设3
2.3消防系统4
第三章设计计算5
3.1室内给水系统计算5
3.1.1用水定额及时变化系数5
3.1.2最高日用水量计算5
3.1.3最高日最大时用水量计算5
3.1.4设计秒流量6
3.1.5水力计算7
3.1.6压力校核9
3.2建筑内部排水系统计算10
3.2.1排水系统10
3.2.2排水管管径的确定10
3.2.3设计秒流量10
3.2.4排水管网水力计算11
3.2.5化粪池容积计算14
结束语17
参考资料：
18
第一章设计资料
1.1设计题目
安阳市易园小区1#楼建筑给排水设计
1.2设计资料
1、易园小区位于市中心，该建筑为6层住宅，层高3.1米。
室内外高差0.45米。
（写个人图纸的参数）
2、根据建筑物的性质，用途及甲方要求，室内给排水卫生设备要求全天供应冷水。
每户均设洗涤湓、洗脸盆、浴盆、淋浴器、坐式大便器各一个。
3、消防给水要求安全可靠。
4、给水水源，该建筑物以城市管网为水源，在该建筑物的正北部有一条DN300的市政管网，市政管网的埋深为0.7m，室内外标高差为0.45米，常年可用水头32m，城市管网不允许直接抽水，该城市的冻土深度为0.5米。
5、排水条件：
室内粪便需经化粪池处理后进入城市管网，在楼正北30m处有一DN400的排水管道，起端窖井底比地面公路低2.0m。
6、建筑图纸：
一层平面图、标准层平面图。
1.3设计内容
（一）计算部分
1、给水排水管道系统、设备和构筑物的设计和计算。
2、需要设计消防的，还需要消防系统设计计算、设备和构筑物的设计和计算。
（二）设计图纸
完成室内给水、排水、消防给水工程至少达到初步设计图纸。
1.4设计成果
1、设计说明计算书一份。
2、设计图纸一套，包括：
1设计总说明、图例、设备材料一览表。
2卫生间的平面布置，系统安装图。
3各层平面图。
4给水、排水、消防（含自动喷洒和消火栓）系统图。
第二章设计说明
2.1室内给水系统
2.1.1给水方式的选择
根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的水压仅为33m，而建筑内部给水系统所需的压力值在初步确定给水方式时，可以根据建筑物的性质和层数进行估算。
对于住宅类生活给水或类似的给水系统，一般一层建筑物为10m，二层建筑物为12m，三层及三层以上的建筑物，每增加一层增加4m，即按下式进行计算：
由上式计算可得该住宅所需压力值大约为32m，故市政管网压力能满足压力要求，本设计拟采用直接供水的方式。
2.1.2给水管道的布置与敷设
（1）引入管至少两条，宜从建筑物不同侧的两条城市管道上接入，在室内将管道连成环状或贯通状双向供水。
若条件不能满足，可采取设贮水池（箱）或增设第二水源等安全措施。
由于在建筑的正北部只有一条市政管网，故本设计是采用贮水池。
如果只能同侧接入，两根引入管之间的间距不得小于10m。
（2）保护管道不受损坏。
给水埋地管道应避免布置在可能受重物压坏处。
管道不得穿越生产设备基础，也不宜穿过伸缩缝、沉降缝，如需穿过，应采取保护措施。
为防止管道腐蚀，管道不允许布置在烟道、风道、和排水沟内，不允许穿大、小便槽，当立管位于小便槽端部≤0.5m时，在小便槽端部应有建筑隔断措施。
（3）给水管道一般暗装。
横干管敷设于技术层内或吊顶中或管沟内，立管设于给排水管道竖井里，支管可敷于吊顶、墙体、地板找平层，这样美观、卫生。
（4）给水管道穿越墙和楼板时，应预留孔洞。
穿水池、水箱处应预埋套管。
（5）布置管道时其周围要有一定的空间，以满足安装、维修的要求。
需进人检修的管道井，其通道不宜小于0.6m。
给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式，前者单向供水，供水安全可靠性差，但节省管材，造价低；后者管道相互连通，双向供水，安全可靠，但管线长造价高。
一般建筑内给水管网宜采用枝状布置。
本设计采用枝状管网布置。
2.1.3管材和附件
（1）给水管材
本设计生活给水管道采用PP-R给水塑料管。
（2）给水附件、调节和控制附件
常用的阀门有：
截止阀（用于DN≤50㎜的管道上）、闸阀（用于DN>50㎜的管道上）、蝶阀、止回阀、浮球阀、球阀、旋塞阀、安全阀等。
（3）本设计采用一户一表，水表采用磁卡水表。
2.2室内排水工程
2.2.1排水体制
为减小化粪池容积和便于以后增建建筑中水工程，室内排水系统拟使生活污水和生活废水分质分流排放，即在厨房和两个卫生间均设有排水立管，分别排放生活污水和生活废水。
每根立管均采用单立管排水系统，在屋面设置申顶通气帽。
生活污水经室外化粪池处理后，再与生活废水一起排至城市排水管网。
2.2.2管道的布置与敷设
1．器具排水管：
只连接一个卫生器具的排水管。
（1）器具排水管上应设有水封装置，以防止排水管道中的有害气体进入室内，水封有S型、P型存水弯及水封盒、水封井等。
（2）器具排水管与排水横支管连接时，宜采用450三通或900斜三通。
2．排水横支管：
连接二个或二个以上器具排水支管的水平排水管。
（1）排水横支管可沿墙敷设在地板上，也可用间距为1～1.5m的吊环悬吊在地板上，底层的横支管宜埋地敷设。
（2）排水横支管不宜穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和风道。
（3）排水管道容易渗漏和产生凝结水，故悬吊横支管不得布置在不能遇水的设备和原料上方、卧室内和炉灶上方以及库房、通风室及配电室天棚下。
（4）排水横支管不宜过长，以防因管道过长而造成虹吸作用对卫生器具水封的破坏。
（5）排水横支管应以一定的坡度坡向立管，并要尽量少拐弯，尤其是连接大便器的横支管，宜直线地与立管连接，以减少阻塞及清扫口的数量。
（6）排水横支管与立管连接处应采用450三通或900斜三通。
3．排水立管：
连接排水横支管的垂直排水管的过水部分。
（1）排水产管一般在墙角处明装，高级建筑的排水立管可暗装在管槽或管井中。
（2）排水立管宜靠近杂质多、水量大的排水点，民用建筑一般靠近大便器，以减少管道堵塞机会。
（3）排水立管一般不允许转弯，当上下位置错开时，宜用乙字弯或两个450弯头连接。
（4）排水立管穿过实心楼板时应预留孔洞，预留洞时注意使排水立管中心与墙面有一定的操作距离。
本设计室内排水管采用UPVC管。
2.3消防系统
本建筑为普通住宅二类建筑，并且层数未超过7层，故不需设置室内消火栓给水系统，只需设置室外消火栓系统。
第三章设计计算
3.1室内给水系统计算
3.1.1用水定额及时变化系数
该建筑为普通住宅二类建筑，查《建筑给水排水工程》课本表2-1住宅最高日生活用水定额及小时变化系数可知：
普通住宅二类建筑生活用水标准为130-300L/（人·d），小时变化系数Kh为2.8-2.3。
本设计考虑到平顶山市的气候等因素取最高日生活用水定额为200L/（人·d），小时变化系数Kh为2.5。
3.1.2最高日用水量计算
取住宅每户人口数为4人，每层四户，建筑层数为6层，供水时间为24小时。
则该建筑的供水总人数为:
最高日用水量按下式计算：
则最高日用水量按上式计算为：
3.1.3最高日最大时用水量计算
最高日最大时用水量的计算按下式计算：
则最高日最大时用水量的计算按上式计算为：
3.1.4设计秒流量
因为该建筑为住宅，查表可得其设计秒流量按下式计算：
根据概率统计结果卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式为：
计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率按下式计算：
该建筑每户卫生器具的当量总数Ng=5，则按上式计算出计算管段最大时卫生器具的给水当量平均出流概率为：
其中αc与U0的对应关系如表所示：
表3-1αc与U0的对应关系表
U0（%）
αc×102
U0（%）
αc×102
1.0
0.323
4.0
2.816
1.5
0.697
4.5
3.263
2.0
1.097
5.0
3.715
2.5
1.512
6.0
4.629
3.0
1.939
7.0
5.555
3.5
2.374
8.0
6.489
查上表根据内插法得αc=1.346。
3.1.5水力计算
由计算简图可知洗衣机水嘴为最不利点，故计算管路为0、1、2、3……12。
节点编号如计算简图所示。
查表可得：
洗脸盆
=0.75，坐便
=0.5，洗涤盆
=1.5，洗衣机水嘴淋浴
=0.5，则每户卫生器具当量总数Ng=5，上面已经算过最大时卫生器具给水当量平均出流概率为：
U0=2.31%，αc=1.346。
然后根据
和
分别算出qg和U。
计算结果见表3-2。
图3-1给水系统最不利管段图
表3-2给水管网水力计算表
管段编号
当量总数Ng
同时出流概率U（%）
设计秒流量qg（L/S）
管径DN（mm）
流速（m/s）
单位水损i（kpa/m）
管长
管段沿程水损hy=li
管段沿程水损累计∑hy
0--1
0.75
100.00
0.10
20
0.49
0.275
0.78
0.214
0.21
1--2
1.25
90.05
0.23
20
0.60
0.263
1.45
0.382
0.60
2--3
1.75
76.48
0.27
20
0.71
0.350
7.40
2.590
3.19
3--4
2.50
64.28
0.32
25
0.49
0.126
1.07
0.135
3.46
4--5
3.00
58.83
0.35
25
0.53
0.148
0.94
0.139
3.46
5--6
4.50
48.31
0.43
25
0.65
0.214
0.63
0.135
3.59
6--7
5.00
45.91
0.46
25
0.69
0.241
18.70
4.507
8.10
7--8
10.00
32.87
0.66
32
0.65
0.163
14.23
2.316
10.20
8--9
15.00
27.09
0.81
32
0.79
0.234
14.56
3.408
13.23
9--10
20.00
23.63
0.95
32
0.93
0.311
14.23
4.419
15.06
10--11
25.00
20.00
1.00
32
0.98
0.34
9.75
3.316
18.24
3.1.6压力校核
室内所需的压力按下式进行计算：
根据水力计算表可得计算管路的沿程水头损失为
。
配水最不利点为洗脸盆水嘴，其与室外引入管之间的高差为：
（其中2为淋浴器喷头距地面高度，0.7为引入管与地面高差）
即最不利点与室外引入管起点的静压差为
局部水头损失按沿程水头损失的30%计算，则总压力损失为：
取淋浴器喷头的出流压力
因住宅建筑用水量较小，水表选用旋翼式湿式水表，水表安装在6-7管段上，q6-7=0.46L/s=1.656m3/h，查附表1-1，选25mm口径的水表，其常用流量为3.5m3/h＞q6-7，过载流量为7m3/h。
水表的水头损失为：
H3=q2/（Q2max/100）=1.6562/（72/100）=5.59
则最不利点所需水压力为：
由于市政管网常年可资用水压力为300KPa（常年水头30m），大于不利点所需水压力，所以不需要增设加压装置。
本设计采用简单的直接供水
3.2建筑内部排水系统计算
3.2.1排水系统
生活排水系统由卫生器具、排水管、通气管、通气帽、检查口、检查口等组成。
立管上应每隔1层设置一个检查口，其设置高度规定离地面为1.0米，并应高于该层卫生器具上边缘0.15米。
当悬吊在楼板下面的污水横管上有二个及二个以上的大便器或三个以上的卫生器具时，应在横管的起端升到上层地面设置清扫口，本设计不再设置清扫口。
本设计采用的是单立管排水系统，不再设置专门的通气管，只在排水管顶部设置通气帽。
排水管道、配件、清通设备及通气管布置后，可以绘出排水系统计算草图。
3.2.2排水管管径的确定
室内排水管管径的确定方法有：
1）按经验确定某些排水管的最小管径；
2）按临界流量确定管径；
3）按排水管道卫生器具当量确定管径；
4）按水力计算确定管径。
本设计采用按经验确定某些排水管的最小管径和按水力计算确定管径比较最终确定管径大小。
3.2.3设计秒流量
建筑内部的排水管道的设计流量是确定各管段管径的依据，因此排水设计流量的确定应符合建筑内部排水规律。
建筑内部排水流量与卫生器具的排水特点和同时排水的卫生器具数量有关，具有历时段、瞬时流量大排水不均匀等特点。
排水设计秒流量表达计算管段的最大瞬时排水量，是高峰时段内的排水量。
本设计为住宅，故设计秒流量应按下式结算：
3.2.4排水管网水力计算
1）确定设计秒流量的计算公式
住宅的排水设计秒流量公式
查《建筑给水排水工程》可得：
卫生器具
流量
排水当量
排水管管径
单格洗涤盆
0.67
2
50
洗脸盆
0.25
0.75
50
淋浴器
0.15
0.45
50
大便器
1.5
4.5
110
则
本建筑内卫生间类型、卫生器具类型均相同。
采用生活污水与生活废水合流排放。
2）水力计算
PL-1一根立管，每层的横支管只连接一个卧室卫生间的淋浴器，大便器，洗脸盆。
淋浴器的排水流量为0.15L/s，大便器的排水流量1.5L/s，洗脸盆的排水流量为0.25L/s。
查表可选择管径为De110的UPVC排水塑料管。
立管的设计秒流量计算应为：
把该立管所对应的所有卫生器具排水当量加起来作为当量数，代入排水秒流量计算公式计算。
其主排水系统图如下图所示：
图3-2卧室卫生间排水系统图
表3-3横支管水力计算表
计算管段编号
卫生器具数量和当量
设计秒流量qp/（L/s）
管径de/（mm）
坡度i
备注
洗脸盆
大便器
淋浴器
当量数
1、1-2管段的设计秒流量按一个洗脸盆的排水量记；2、2-3管段按公式算出的设计秒流量大于管段的累加值，取累加值作为设计秒流量；
3、3-4管段按公式算出的设计秒流量大于管段的累加值，按公式的计算流量作为设秒流量；
4、考虑施工横管坡度均取0.026。
1-2
1
0.75
0.25
50
0.026
2-3
1
1
1.20
0.40
50
0.026
3-4
1
1
1
5.70
1.90
110
0.026
立管的排水当量总数为5.70×5=28.5，则立管的设计秒流量为：
2
查《建筑给水排水工程》表生活排水立管最大设计排水能力计算表可得：
选择De110管径，但设计规范规定；为防止管道堵塞，多层住宅厨房间的立管管径不宜小于75mm，故选择管径为De110。
PL-2一根每层连接每层连接1个洗脸盆，1个淋浴器，1个大便器，1个单格洗涤盆，其排水系统图如下图3-3所示：
图3-3厨房及主卫生间排水系统图
其横支管水力计算如表
表3-4横支管水力计算表
计算管段编号
卫生器具数量和当量
设计秒流量qp/（L/s）
管径de/（mm）
坡度i
备注
洗脸盆
大便器
淋浴器
洗涤盆
当量数
1、1-2管段的设计秒流量按一个洗脸盆的排水量记；2、2-33-4管段按公式算出的设计秒流量大于管段的累加值，取累加值作为设计秒流量；
3、4-5管段按公式算出的设计秒流量小于管段的累加值，按公式的计算流量作为设秒流量；
4、考虑施工横管坡度均取0.026。
1-2
1
0.75
0.25
50
0.026
2-3
1
1
1.20
0.40
50
0.026
3-4
1
1
1
5.70
1.90
110
0.026
4-5
1
1
1
1
7.7
2
110
0.026
立管排水当量总数为：
5×7.7=38.5，则排水立管设计秒流量为：
查《建筑给水排水工程》表生活排水立管最大设计排水能力计算表可得：
选择De110管径，但设计规范规定；为防止管道堵塞，多层住宅厨房间的立管管径不宜小于75mm，故选择管径为De110。
排出管的设计秒流量与立管底部相同，查水力计算表，取管径De110，i=0.01，且底层单独排放，底层的排出管管径De110，i=0.01。
3）根据环保要求，结合室外排水系统的设置，本设计中该建筑采用污废水合流制排水系统，由于建筑高度及每根立管所承担的排水当量较小，为使排水管道中气压波动尽量平衡，防止管道水封破坏，每根排水立管仅设置伸顶通气管，并在其顶端装设通风帽。
3.2.5化粪池容积计算
化粪池的总容积V由有效容积和保护容积组成，并宜按下式计算：
式中：
V——化粪池总容积（
）；
——污水部分容积（
）；
——污泥部分容积（
）；
污水部分容积和污泥部分容积分别按下式计算：
式中：
本设计中
化粪有效容积为：
由于该处位于道路一侧，故选用钢筋混凝土化粪池。
污泥清挖周期180d，污水在池中停留时间为24h。
选择化粪池的有效容积为：
20m3
化粪池的型号为:
7-20B11
标准图集:
03S702
外形尺寸:
化粪池底板的长（L）:
7.15m
宽（B）:
3.10m
化粪池池身的长（L3）:
5.80m
宽（B3）:
2.90m
结束语
为期一周的课程设计结束了，在这一周里，我按照老师的要求完成了老师布置的任务。
在设计的过程中我发现了自己的一些问题，比如因为对设计流程不了解，对所学知识理解不够透彻，对设计规范不够熟悉，在刚开始的两天里我感到无从下手，这些都是需要我注意并改正的问题。
在这次设计的过程中，我第一次接触并使用“天正给排水”了软件，但使用还不是很熟练
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