上海某办公楼给排水系统毕业设计完整版含图纸.docx
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上海某办公楼给排水系统毕业设计完整版含图纸
1绪论………………………………………………………………………………………1
1.1本课题研究背景……………………………………………………………………1
1.2课题的意义与目的…………………………………………………………………1
1.1.1意义…………………………………………………………………………………1
1.1.2目的和作用……………………………………………………………………………1
1.3技术要求及指导思想………………………………………………………………1
1.4本课题在国内外的发展状况……………………………………………………2
1.4.1我国近年建筑给排水技术情况回顾………………………………………………2
1.4.2西方发达国家目前建筑给排水的一些特点………………………………………3
1.5本课题应解决的主要问题…………………………………………………………4
2设计说明书………………………………………………………………………………5
2.1室内给水工程………………………………………………………………………5
2.1.1给水系统选择………………………………………………………………………5
2.1.2系统组成……………………………………………………………………………5
2.1.3加压设备及构筑物…………………………………………………………………5
2.2室内排水工程………………………………………………………………………5
2.2.1排水系统选择………………………………………………………………………5
2.2.2系统组成……………………………………………………………………………5
2.3室内消防工程………………………………………………………………………5
2.3.1消防系统选择………………………………………………………………………5
2.3.2系统组成……………………………………………………………………………6
2.3.3主要设备……………………………………………………………………………6
2.4管道布置及设备安装要求…………………………………………………………6
2.4.1给水管道布置与设备安装要求……………………………………………………6
2.4.2排水管道布置与设备安装要求……………………………………………………7
2.4.3消防管道布置与设备安装要求……………………………………………………8
3计算说明书………………………………………………………………………………11
3.1室内给水系统的计算……………………………………………………………11
3.1.1给水用水定额及时变化系数………………………………………………………11
3.1.2最高日用水量………………………………………………………………………11
3.1.3最高日最大时用水量………………………………………………………………11
3.1.4设计秒流量的计算…………………………………………………………………11
3.1.5室内所需水压的计算………………………………………………………………11
3.1.6水箱、贮水池的容积计算…………………………………………………………12
3.1.7水泵的选型计算……………………………………………………………………12
3.2室内排水系统的计算……………………………………………………………14
3.2.1设计要点……………………………………………………………………………14
3.2.2设计计算……………………………………………………………………………14
3.3消火栓系统的计算………………………………………………………………20
3.3.1消火栓的保护半径…………………………………………………………………20
3.3.2消火栓口所需压力…………………………………………………………………20
3.3.3消防用水量计算……………………………………………………………………20
致谢………………………………………………………………………………………23
参考文献…………………………………………………………………………………24
1绪论
1.1本课题研究背景
给水排水工程是现代化城市基础设施建设与工业企业建设的重要组成部分之一，它的建设与发展直接关系到城市（镇）居民的生活水平、生活质量的提高与工业企业规模的扩大与发展，但同时也受到当地自然资源状况、经济发展水平、文化背景与发展历史的限制。
随着我国城市化步伐的加速和工业经济的发展，城市居民生活用水和工业企业用水需求量日益增加，对用水水质的要求也日益严格。
但是，我国是一个人均水资源量十分贫乏的国家，目前严重的水污染使得部分水体丧失原有功能，更加剧了水资源的紧张局面，缺水已成为城市与工业发展最为重要的限制条件之一，有效利用现有的有限水资源成为摆在给水排水工程技术人员面前的一个重要而紧迫的课题。
1.2课题的意义与目的
1.2.1意义
工程设计是对拟建工程的实施在技术和经济上所进行的全面而详尽的安排，是联系项目决策与工程实体的桥梁，是工程建设最为重要的阶段。
优秀的工程设计不仅是提升工程技术水平和保证工程质量的基础，而且是节约工程投资、改善工程经济条件的保证。
通过设计训练，不仅能够学到工程设计的基本方法，而且能够学会运用工程经济思想综合解决工程问题。
1.2.2目的和作用
毕业设计是高等院校培养具有创新精神和实践能力的高级专业人才不可缺少的重要实践教学环节，是教学计划的重要组成部分，是对我们学生进行综合训练的重要阶段。
通过毕业设计，能够培养我们综合运用专业知识及相关知识的能力和工程实践能力，在指导教师的帮助下，在查阅中外文献、资料收集及调查研究、计算机编程及应用、工程设计及图纸绘制、设计计算说明书的撰写等方面的能力得到一定程度的提高，进而提高适应实际工作需要的能力。
1.3技术要求及指导思想
适用、经济、卫生、安全是保证建筑给排水工程设计质量，满足生产、生活和消防的基本要求，具体应体现在下列各方面：
（1）给水方面，要厉行节约用水，建筑给水工程设计中，如经济技术比较合理时，应尽可能采用循环或重复利用的给水系统，及其他有效的节水节能措施。
如充分利用城市管网的水压，在多层或高层建筑的低层部分由市政管网直接供水。
另外，保护饮用水水质卫生是保障人民身体健康的重要保证，应当采取有效地防止饮用水回流污染的措施。
（2）排水方面，应根据污水性质、浓度、水量并结合室外污水处理情况，尽可能分流排水，以便回收有用物质或为污水处理提供便利条件。
（3）消防系统设计要做到保障安全、技术先进、经济合理，其中最重要的是能够确保人生与财产的安全。
1.4本课题在国内外的发展概况
1.4.1我国近年建筑给排水技术情况回顾
a建筑给水
建筑给水的任务是将符合水质标准的水送至生活、生产和消防给水系统各用水点，满足水量和水压的要求。
这涉及到水的分配、计量、输送、储存和加压以及水质标准和防水质污染。
水的分配方面，我国已明令限期禁用普通旋启式水龙头，而代之以瓷片式水龙头。
瓷片式水龙头节水，使用方便，冷热水混合效果好，但缺点是水流阻力大，对系统的影响是：
直接影响水箱设置高度和给水方式。
节水技术方面光电和红外感应控制已从水龙头出水控制扩大至小便器和大便器的冲洗用水。
水的输送突出表现在塑料管的推广应用，建设部等四部委1999年12月发文：
“关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知”，明确2000年6月1日起在城镇新建住宅中禁用使用冷镀锌钢管于室内给水管道，并根据当地实际情况，逐步限时淘汰热浸镀钢管。
推荐应用铝塑复合管、交联聚乙烯管和三型聚丙烯管等新型管材。
世界上不少发达国家早在十多年前已规定，建筑中不准使用镀锌钢管；香港水务局在1995年起已明确规定，新建筑中不得使用镀锌钢管，旧建筑物内原有管道亦必须限期改造；而上海也已规定，凡1998年5月1日起设计的施工图和1998年10月1日起开工的住宅、多层住宅和多层公共建筑，其室内的给水管道，禁止设计、使用镀锌钢管，推广使用塑料给水管。
给水流量计算，在概率法计算给水设计秒流量作了有益的探索，用生活用水定额来确定用水概率已达到实用阶段。
管道连接除了不同材质的给水塑料管采用相应的接口方式外，沟槽式管接头是一项重大进展，沟槽式连接方式不破坏镀锌层、拆卸方便、不动用明火、施工快速、口径运用范围大、耐压值高、优点突出，已成为和螺纹、法兰、承插口连接并列的一种新的接头方式。
水的储存方面，已经历了水箱的材质改善、补气式气压给水设备补气方式改进和隔膜式气压给水设备隔膜形式发展三大进展，目前储水装置成为热点的问题是气压水罐调节水量的确定和气压水罐的主功能探索。
水质方面，建筑给水系统已从单一系统的单一水质标准一生活饮用水水质标准，发展为标准高的饮用净水系统和标准低的杂用水系统，多种水质标准多种系统适用于各种不同用途的用水要求。
防水质污染措施管是建筑给水的薄弱环节。
在现阶段，建筑给水水质保障技术受到高度重视，措施全面而且可行，其中防污隔断阀的应用更使防回流污染落到实处。
b建筑排水
节水型卫生器具重点推荐采用6L的冲洗水箱，在现阶段地漏也受到关注，用于不同场合的不同型式的地漏先后得到应用，传统的钟罩式地漏和防返溢地漏
受到挑战，对地漏的学术讨论日益深化。
排水塑料管的噪声防治，或采用改变水流状态的方法、或采用改变管道结构型式、或兼用两种方式，都有一定效果。
排水塑料管的推广应用已从以室内为重点，转到侧重于室外埋地排水管，加筋管、波纹管、缠绕管和玻璃钢夹砂管用于室外埋地排水充分发挥了塑料管的材质特性。
建筑中水是污水处理回用中的一个重要环节。
不少城市有关建筑中水工程的指令性规定，有利于建筑中水技术的进展。
雨水利用已列入议事日程。
为缓解室外排水系统满流、室内排出管因房屋沉降而倒坡等排出管排水工况恶化问题，重力排水系统止回阀得到认可。
c建筑消防
建筑消防为建筑给水排水技术人员所重视。
建筑消防正处于以消火栓给水系统为主向以自动喷水灭火系统为主，临时高压消防给水系统向稳高压消防给水系统发展、卤代烷灭火系统向系统替代和卤代烷替代物替代的转折期。
1.4.2西方发达国家目前建筑给排水的一些特点
a卫生间安装的工厂化
对于各类高级建筑，如豪华酒店、高级办公楼等，大量的卫生间和紧张的工期使其安装的工厂化成为必要。
以阿尔及利亚希尔顿豪华五星级酒店为例，在施工过程中，采用了瑞士GEBERIT公司的GIS支撑系统（GEBERITINSTALLTIONSYSTEM）。
该系统为金属支撑骨架结构，具有足够的强度。
可以作为独立墙，也可以依靠现有建筑隔墙，厚度在10cm到22cm之间。
高度从1.2m到整个层高，可以根据需要调整。
它的作用是通行和隐蔽管道，悬挂并固定卫生洁具，坐便器的水箱也安装在该隔墙里。
完整的GIS系统包括：
支撑构件；安装连接件；给水和排水管；面板。
GEBERIT公司是世界著名的给排水材料和附件生产厂家，应用该公司提供的工作软件，我们根据卫生间的建筑布置和详细尺寸，做出GIS隔墙的材料下料表。
拿到这些表格的工人在车间里进行预制加工，隔墙内的给水管和排水管的安装也同时完成。
完成后的管道预留与立管的接头和与卫生洁具的接口，并以GEBERIT专用的管帽或管堵作好封堵。
这一过程快速简便，还能与土建的施工交叉，很好地解决了工程工期紧迫的矛盾。
一旦土建条件具备，这些预制元件就能马上搬运至现场就位，同卫生洁具和先期完成的管道井立管连接。
当然，GIS系统也不可避免地存在一些问题：
首先是提高了安装的造价；另外在设计方案阶段就必须综合考虑，因为GIS系统的厚度会影响到卫生间的建筑面积，给后期带来一些协调方面的问题和变更。
b设计体现节水和卫生安全
发达国家在节水方面仍然走在前列，他们在城市节水的技术与管理上都有很大发展。
体现在建筑内生活用水的节约上，就是采用优质管材和连接，供给卫生用水，减少渗漏；使用节水型设备和配件（夹气水嘴、夹气淋浴头等），减少用水量；在公共区域使用全自动开关（红外线检测控制开关等）取代传统的易造成水浪费的机械式开关，同时也减少了污染；利用污水处理和回用达到节水目的。
在安全方面，目前仍在我国大量使用的金属镀锌管使用年限稍长便会发生锈蚀，影响水质，危害到人的健康。
而欧共体国家的法律对取自管道和设备的水都
有严格规定，这些国家从材料和技术上进行研究，生产出适用于供水系统的塑料管道来保证水质符合卫生方面的要求。
这些塑料具有不导电的特性，是抗腐蚀的新型材料。
现在国内已有GEBERIT公司和其它西欧公司的相似产品生产并得到应用，国家有关部门逐步淘汰镀锌管材的强制性法规也在酝酿之中，我们的生活饮用水质将会不断地得到提高。
c以人为本的宗旨和严格的质量意识
在设计中，工程师通过技术手段处处体现以人为本、为人服务的宗旨。
仍以希尔顿酒店为例，所有客房卫生间的管道均在本层GIS隔墙中通行，在管道井内和立管连接。
避免检修维护时到不相关的下层去，保证了入住宾客的个人私密性。
也避免了因管道穿过楼板可能带来的漏水现象。
针对管道噪音问题，所有的主干管都采取了隔音消声处理，为客户创造了更安静的环境等。
不管是优质材料、设备和新技术的应用，还是节水安全、以人为本的宗旨，都体现出西方工程师对工程质量的严格要求。
施工前，设计师制定了非常详细的技术条款对工程的有关技术参数、材料设备和实施手段进行了描述。
施工过程中，现场由设计方指定的监理根据技术条款对承包商的工作进行监督。
承包商按照技术条款选用的设备材料都必须制成技术卡片，标明产地，材，技术指标等，呈送设计师备案，只有经过设计师审批通过方能用于工程当中。
设计师也定期到现场处理问题，监督施工。
d其他
西欧一些国家普遍采用安装DN25自救水枪并预留DN65水龙带接口的方法，DN65接口供消防队员使用，不再备用大口径水龙带。
西欧国家工程师在设计中更注重人的因素和给排水系统的环境与社会效益。
发达国家的先进科技支持着他们产品的开发和应用，使设备的性能更趋安全、高效；卫生洁具节水，低噪、美观、舒适；管材和配件性能更优越。
这正是我国和发达国家的差距之所在，也是我们建筑给排水发展的大趋向。
1.5本课题应解决的主要问题
建筑给水的任务是将符合水质标准的水送至生活、生产和消防给水系统各用水点，满足水量和水压的要求。
在完成给水管线布置，绘出管道轴测图后进行给水系统的计算。
以此确定给水管网各管段的管径和给水系统所需的压力，复核室外给水管网的水压是否满足室内给水系统所需压力的要求。
设置升压、贮水设备的给水系统，还要选定升压、贮水设备和确定其设置高度。
建筑排水是在完成排水管线布置，绘出管道轴测图后进行排水系统的计算，以此确定排水管网各管段的管径、横向管道的坡度和通气管的管径，以及各种控制点的标高和排水管件的组合形式。
消火栓给水系统的设计，主要是根据规范规定的消防用水量及要求使用的水枪数量和水压确定管网的管径，系统所需的水压，水池、水箱的容积和水泵的型号等。
2设计说明书
2.1室内给水工程
2.1.1给水系统选择
由于市政管网所提供的工作压力常年无法满足室内使用需求，因此采用设水泵的给水方式，并在系统中增设贮水池，采用水泵与室外管网间接连接的方式。
2.1.2系统组成
建筑内给水系统由引入管、水表节点、给水管道、配水装置、用水设备和附
件。
此外包括地下贮水池及和压水泵，以及消防用屋顶水箱。
2.1.3加压设备及构筑物
生活加压泵采用40DL-3型水泵，流量4.9-7.4m3/h，扬程37-32m，配套电机功率为10kW。
地下室贮水池仅起调节水量的作用，因此有效容积为1.2m3。
屋顶水箱由生活给水管供水，作消防水箱用，有效容积按贮存10min的室内消防用水总量来确定，选用标准图S3:
S151（—）15m3方形水箱，尺寸为3600×2400×2000mm。
2.2室内排水工程
2.2.1排水系统选择
根据规范，粪便污水不能直接排放，需经过化粪池处理之后才能排入市政下
水道。
采用室内污、废水分流排水系统。
2.2.2系统组成
室内排水系统主要组成部分包括：
卫生洁具、排水管道、通气管道、检查
口、清扫口、室外排水管道、检查井、化粪池等。
2.3室内消防工程
2.3.1消防系统选择
本建筑属二类建筑，设室内、室外消火栓用水量分别为20L/s、20L/s，每根竖管最小流量10L/s，每支水枪最小流量5L/s。
室内消火栓不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统，每个消火栓处设直接启动消防水泵的按钮。
高位水箱贮存10min的消防用水，消防泵及管道均单独设置，给水管材采用铸铁管。
每个消火栓口径为65mm单栓口，水枪喷嘴口径19mm，充实水柱为12mH2O，采用衬胶水带，直径65mm，长度25m。
消防泵直接从市政消防给水管网抽水，
消防水箱则由生活水泵供水，火灾延续时间以2h计。
2.3.2系统组成
消火栓系统由消防泵、消防管网、自动稳压消火栓和水泵接合器组成。
2.3.3主要设备
消防泵选用：
100DL-3型2台，一用一备，流量20-35L/s，扬程65.1-51.0m，配套电机功率为30kW。
2.4管道布置及设备安装要求
2.4.1给水管道布置与设备安装要求
给水管道采用PP-R管，热熔连接。
管道的布置与建筑物的性质、结构情况、用水要求、配水点和室外给水管道的位置以及给水系统的给水方式有关。
一般应符合下列原则和要求。
a室内给水管道的布置
（1）确保供水安全的良好的水力条件，力求经济合理
室内给水管道应在满足水量、水压要求的前提下，使管线布置得最短，尽可能呈直线走向。
配水点分散的建筑宜多设立管，并根据室外干管的情况和配水点位置分别设置引入管，以减少管路的水头损失，降低室内给水管网所需压力。
引入管、主干管、立管应尽量敷设在用水量最大或不允许间断供水的配水点附近，这对保证供水安全、减少流程中不合理的转输流量、降低室内管网所需压力、节约管材都是有利的。
（2）保证管道不受损坏，防止水质污染
给水埋地管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，如遇特殊情况，必须穿越时，应与有关专业人员协商处理。
给水管道不得敷设在排水沟内。
给水管道不得穿过大、小便槽，当立管位于小便槽顶部0.5米以内时，在小便槽顶部应有建筑隔断措施，以防管道腐蚀。
给水管道不宜穿过伸缩缝、沉降缝，否则就采取软性接头法或丝扣弯头法、活动支架法保护措施。
（3）不影响生产安全、建筑空间的使用
给水管道的位置不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。
管道不得布置在遇水易燃、易爆和易损坏的原料、产品和设备上面，并应尽量避免在生产设备上面通过。
管道不宜穿过橱窗、壁柜和木装修。
（4）便于管道安装、维修
管道与管道、墙、梁、柱及设备之间应保持一定的间距，以便安装、维修。
b室内给水管道的敷设
（1）室内给水管道的敷设有两种方式，明装、暗装，按照使用要求确定
（2）明装管道应尽量沿墙、梁、柱等敷设。
（3）暗装管道横干管除直接埋地外，宜敷设在地下室、顶棚或管沟内，立管可敷设在管井中。
（4）给水管与其它管道同沟或共架敷设时，宜设在排水管、冷冻管上面，热
水管或蒸汽管下面，给水管不宜与输送易燃、可燃或有害的液体、气体的管道同沟敷设。
（4）管道井尺寸应根据管道数量、管径大小、排列方式、维修条件结合建筑平面合理确定。
（5）给水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁处，应采取防水措施。
穿过承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建筑物沉降量，一般尺寸一般采用d+50mm～d+100mm。
（5）给水横干管宜有0.002～0.005的坡度，坡向泄水装置。
（6）为防止生活饮用水管道被使用过的水回流而造成污染，管道敷设时，应注意配水出口不得被任何液体或杂质所淹没。
配水口与用水设备溢流水位间的最小距离，即空气间隙不得小于配水出口处给水管管径的2.5倍。
特殊洁具和生产用水设备不能设置最小空气间隙时，应采取其它有效的隔断措施。
（7）生产用水设备和特制的卫生洁具给水配件安装高度，应按设备和洁具的构造确定。
（8）给水与排水管平行、交叉时，其距离分别大于0.5米和0.15米，交叉时给水管在上。
（9）立管上设闸阀，横管上设截止阀，但当立管管径小于50mm时，采用截止阀。
（10）水泵基础高出地面20㎝，水泵采用自动启动。
2.4.2排水管道布置与设备安装要求
a室内排水管道的布置
排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。
为此，应做到以下几点：
（1）排水立管应布置在污水最集中、污水水质最脏、杂质最多、污物浓度最大的排出处，使得横支管最短，尽快转入立管，尽快排出室外。
（2）排水立管一般不要穿入卧室、病房等卫生要求高、需要保持安静的房间，最好不要放在邻近卧室内墙，以免立管水流冲刷声通过墙体传入卧室内。
要求高的建筑物，立管可暗设于专门的管井、管槽内，管井位置也不宜靠近卧室内墙，否则就做适当的隔音处理。
（3）排水横支管一般在本层地面上或楼板下明设。
特殊要求、考虑影响美观时，可在管槽、管道井、管沟或吊顶内暗设，但必须考虑便于安装和维修。
为了防止排水管（尤其是存水弯部分）的结露，必须采取防结露措施。
（4）排水出户管（排水横干管）一般按坡度要求埋设于地下。
（5）排水管不允许布置在有特殊生产工艺和卫生要求的厂房以及食品和贵重商品仓库、通风室和配电间内，也不应布置在食堂，尤其是锅台、炉灶、操作主副食烹调处。
（6）排水管道不得布置在遇水引起燃烧爆炸或损坏原料、产品和设备的上面。
（7）排水管道以最短距离通至室外。
因为排水管较易堵塞，如埋设在室内地下管道过长，清通和检修都不便。
此外，管道过长则坡降较大，必然加深室外管道的埋深。
（8）室内排水管道的布置，应考虑有足够的空间或方便条件，以利安装、拆换管件和清通维护工作的进行。
（9）如果排水出户管须与给水引入管布置在同一条时，两根管道的外壁水平距离不应小于1.5米。
b室内排水管道的敷设
排水管必须根据重力流管道和所选用排水管道材质的特点进行敷设，应做到下面几点：
（1）埋入地下的排水管与地面要有一定保护距离，以防止被重物压坏，而且管道不得穿越生产设备的基础；否则不但影响管道的维修，而且使管道承受振动和局部荷载所产生的不均匀沉降等影响。
（2）排水管不要穿过风道、烟道及厨柜等。
排水管最好避免穿过伸缩缝，必须穿过时，应加套管。
如遇有沉降缝时，必须另设一路排水管分别排出。
（3）布置在高层建筑管井内的排水立管，必须每层设置支撑支架，以防整根立管重量下传至最低层。
高层建筑如旅馆、公寓、商业楼等管井内的排水立管，不宜每一根单独排出，往往在下一技术层内用水平管加以连接，分几路排出。
连接多根排水立管的总排水横管，必须按坡度要求以支架固定。
为了考虑高层排水管道的抗震和减噪要求，在支架固定处以及支架与建筑物砌体连接处，均设置抗震支架及垫橡胶块。
（4）为了考虑建筑物沉陷对排水横管产生剪切的影响，高层建筑排水出户管应考虑采取防沉陷措施，当前处理办法是：
将排水管出外墙至第一个排水检查井的管段布置在管沟内，
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