某教学楼建筑给水排水工程设计书

1 某教学楼建筑给水排水工程设计书 1 课程设计目的及主要内容 程设计目的 1）熟练掌握一般民用建筑给排水工程的设计要点、方法和步骤； 2）学会使用有关标准图集和设计规范； 3）能完成一般民用建筑给排水施工图设计。 要内容 1）建筑内部生活和消防给水系统。 2）建筑内部生活污废水排水系统。 3）室内开水供应系统。 4）室内消防供应系统。 2 原始资料 纸资料 建筑首层平面图；建筑标准层平面图、地下室平面图、顶层平面图、建筑立面图、必要的剖面图、卫生间大样图等。 字资料 （ 1）本建筑建 筑所在地区徐州市，建筑物层数为 4层。 （ 2）城市给水管网管径 150顶埋深 1m。城市可靠供水压力 18 （ 3）城市排水管网管径 500底埋深 2m，冰冻线深度 24 3 建筑给水系统 水量的计算 用水定额取 40L/（人 d）；小时变化系数 用时数为 8h。 人数计算：小办公室按 2人 /间计，大办公室按 4人 /间计，教研室按 4 2 人 /间计，计算机房按 100人计，多功能厅按 200人计。 总人数： 764+412=1176 人。 最高日用水量： 176 40/1000=m3/d. 最高日最高时用水量： 176 40 =h。 内所需压力 市政管网供水压力为 18市政管网可供到 3 层，第 4 层设水箱水泵联合供水，上行下给式供水。 区 1 3 层室内所需压力 根据计算用图 3区 1 3层管网水力计算成果见表 3 00 0 010接贮水池5001112图 3 3层室内给水管网水力计算用图 表 3区 1 3层室内给水管网计算表 管段编号 卫生器具名称 当量总数 设计秒流量(L/s) v(m/s) 1000i 管长（ m） 沿程 水头损失（ 大便器 小便池 洗手盆 拖布池 蹲式 坐式 6 4 =01中 配水嘴距室内地坪的安装高度）。 54=50最不利点水嘴的最低工作压力）。 选择 螺翼式水表，其最大流量 20m3/h,性能系数为Kb=0=1202/10=1440。则水表的水头损失 440=足正常用水时 4 水箱安装高度满足要求。 顶水箱容积 本教学楼供水系统水泵自动启动供水。据式 V= 4每小时最大启动 4 8 次 ,取 次 可在 采用 ,为保证安全供水 ,取 C=泵自动启动装置安全可靠，屋顶水箱有效容积为： V= 4=2 4 6） =顶水箱钢制，尺寸为 效水深 效容积 水池容积 本设计上区设水泵、水箱的给水方式，因为市政给水管不允许水泵直接从管网抽水，故需设贮水池。据建筑给水排水设计规范 2009版） 了方便 设计，贮水池的调节容积可按最高日生活用水量的 20% 7 25%确定。如按最高日用水量的 20%计，则 V=20%= 生活贮水池钢制，尺寸为 效水深 压水泵的选择 本设计的加压水泵是将水加压至水箱，由水箱供给 3 4 层给水管网，但考虑市政给水事故停水，水箱仍应短时供下区用水（上下区设连通管），故水箱容积应按 1 4 层全部用水确定。水泵向水箱供水不与配水管网相连，水泵出水量按最大时用水量 h（ s）计。由钢管水力计算表可查得：当水泵出水管侧 Q=用 v=s,i=m；水泵吸水管侧选用 样可查得， v=s,i=m。 压水管长度 沿程水头损失 水管长度 沿程水头损失 水泵的管路总水头损失为（ 水箱最高水位与底层贮水池最低水位之差为： 18 取水箱进水浮球阀的流出水头为 20 水泵扬程为 18+0=泵出水量为 h（ s）。 据此选得水泵 中一台备用。 4 建筑消防系统 火栓设计基本数据 该教学楼属于二类建筑，建筑高度为 18 m，采用独立的消防给水系统，根据高层民用建筑设计防火规范（ 005 年版）规定，室内消火栓用水量为 15L/s，同时使用水枪数为 3只，每支水枪 最小流量为 5L/s，最不利情况下，同一立管上同时出水 2只水枪，立管最小流量为 10L/s。当室内消火栓个数多余 10 个且消防水量大于 15L/s 时，室内消防给水管道应布置成环状，且至少应有两条进水管与室外管道或消防水泵相连。当其中一条进水管发生事故时，其余的进水管应仍能供应全部的消防水量。 栓口直径为 65带长度 20m，水枪喷嘴口径 19火栓的充实水柱为 10 8 火栓的布置 该建筑总长 度 度 18m。根据高层民用建筑设计防火规范（ 005 年版）规定，消火栓的间距应保证同层任何部位有 2个消火栓的水枪充实水柱同时到达，可按下式确定。 22 （ 4 （ 4 h= （ 4 式中： S 消火栓间距， m； R 消火栓保护半径， m； C 水带展开时的弯曲折减系数，一般取 水带长度， m； h 水枪充实水柱倾斜 45时的水平投影距离， m； ，对一般建筑（层高为 3 于两楼板间的限制，一般取 ； 水枪充实水柱长度， m； B 消火栓栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度， m。 消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且 建筑物的不超过 100m 的高层建筑不应小于 10m；建筑高度超过 1003m。 由于该建筑的建筑高度小于 100m，根据规范要求，其水枪充实水柱长度不应小于 10m，故取为 12m： h=2=水带长度取 20m，展开时的弯曲折减系数取 火栓保护半径： R=Ch=0+消火栓采用单排布置，其间距为： S（ 1/2= 21m。 据此应在走道上布置 2 个消火栓（间距小于 21），另外在楼 梯出口处布置 1个，才能满足要求，则每层共设 5个消火栓。 设计采用单出口消火栓，消火栓栓口装置距地面 出口方向与布置消火栓的墙壁垂直。 建筑内采用同一规格的消火栓，消火栓口径 配备水龙带长度 20m，水枪喷嘴口径 19 9 火栓系统水力计算 枪喷嘴处所需的水压 枪口所需压力按下式计算 ： 1（ 4 式中： 枪口所需压力， 与水枪喷嘴口径有关的阻力系数； f 实验系数，见建筑给水排水工程 (第五版 )表 水枪充实水柱长度， m。 查表，水枪喷口直径选 19枪系数值为 实水柱 要求不小于 7m，选 2m，水枪实验系数 值为 则水枪喷嘴处所需压力： f （ 1f = 12/ （ 12 ）=69 水枪喷嘴的出流量 喷口直径 19为 1/2=(1/2=s ss 带阻力 19枪配 65带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶水带。本工程亦选衬胶水带。查表知 65带阻力损失： z 20 消火栓口所需的水压 q+k= 校核 设置的消防贮水高位水箱最低水位高程 最不利点消火栓口的静水压力为 5010 可不设增压措施。 力计算 按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管为 水枪数为 1支，相邻消防竖管即 水枪数为 1支。 q+k= H（ 0和 1点的消火栓间距） +h（ 0 1管段的水头损失） =点的水枪射流量 +d s 进行消火栓给水系统水力计算时，按图 4管水力计算成果见表 4 1图 4火栓给水管网计算用图 表 4火栓给水系统配管水力计算 表 计算管段 设计秒流量 管长 i 沿程水头损失 0 1 00 2 00 3 00 4 00 路总水头损失为 火栓给水系统所需总水压 1+w=0 110+ 11 按消火栓灭火总用水量 5L/s，选消防泵 2 台， 1用 1备。 s， 8380） N= 防水箱 消防贮水量按贮存 10 Vf=60/1000=45=27 m。 选用方形给水箱，尺寸为 350035003000 消防水箱内的贮水由生活用水提升泵从生活用水贮水池提升充满备用。 防贮水池 消防贮水池按满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算，即 5 2 3600/1000=324 5 建筑内部热水系统计算 本工程热水供应采用太阳能热水供应系统。 水量 按要求取每日热水供应时间为 8h，取计算用的热水供应温度为 60，冷水温度为 10。 设计小时耗热量按公式 （ 5 设计小时热水量 h/（ （ 5 式中： 卫生器具热水的小时用水定额； 同类型卫生器具数； b 卫生器具同时使用百分数 ,学校按 100计。 则设计小时热水量 0 30 100 =1500L/h=h=s 设计每日用水量 8=12d=12000L d。 热器总面积 集热器总面积日用水量和水温、当地年平均日太阳辐照量和集热器集热效率等因素计算。 12 部热水供应系统 选择铜铝复合管板集热器， 90 120，取 100 d） 集热器总面积 9200 100=192 热水箱容积 太阳能集热系统贮热水箱容积 Vr=0 192=13400 L=寸为3m 3m 2m 环泵 强制循环的太阳能即热系统应设循环泵 循环泵流量 192=s 循环泵的扬程 Hx=hp+hj+hz+ H=0=8 水配水管网计算 热水系统根据计算用图 4算，配水管网的计算成果见表 4 冷水冷水回水管热水配水管 027891011345612131图 13 表 序号 管段编号 卫生器具 当量总数 （ N） q (L/s) V (m/s) 单阻 i (mm/m) 管长l(m) 洗 手 盆（ N= 1 0 0 2 1 5 3 22 2 38 2 44 2 7 0 7 8 0 8 9 0 10 0 0 11 5 1 120 9 2 水配水管网水力计算中，设计秒流量公式与给水管网计算相同，查热水水力计算表进行配管和计算水头损失。 择循环泵 选取型号为 台，一用一备 。 6 建筑排水系统 本 建筑采用生活污水与生活废水合流制排放，采用两根排水立管。 计秒流量 + （ 6 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； 根据建筑物用途而定的系数，本建筑物取 管计算 立管 1接纳的排水当量总数为 : 16+2+8+6+1 2) 4=302 设计秒流量 302） 1/2+3=s 14 立管 2接纳的排水当量总数为 : 10+1+3+2+1 2+10 1+2+1 2+8+2+2+2+1 2=计秒流量 1/2+3=s 查表知，两立管均选用管径为 塑料管，斜三通 45。因立管 1设计秒流量 s，所以需设专用通气立管，管径为 110管 2 设计秒流量 s 小于表中s，所以不需设专用通气立管。 立管底部和排出管仍采用 采用通用坡度 支管计算 接立管 1 的横支管 连接立管 1 的横支管 根据计算用图 6算，连接立管 1 的横支管管网水力计算成果见表 6 123456789101112131415161718192021222324图 6内接排水立管 1的排水横管网水力计算用图 15 表 6排水立管 1的排水横管的水力计算表 管段编号 卫生器具名称 当量总数 设计秒流量(m/s) 坡度 i 大便器 小便池 洗手盆 拖布池 蹲式 坐式 1/ 0 2/ 0 3/ 5 4/ 5 5/ 5 6/ 5 7/ 5 8/ 5 0 6/5 1 6/，连接立管 2 的横支管管网水力计算成果见表 6 16151412111098765170123413181920 21 22图 6内接排水立管 2的排水横管网水力计算用图 16 表 6排水立管 2的排水横管的水力计算表 管段编号 卫生器具名称 当量总数 设计秒流量(L/s) 坡度 i 大便器 小便池 洗手盆 拖布池 蹲式 坐式 1/1 1 0 1/，但是在建筑物最低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，检查口应在地面（楼板）应高于该层卫生器具上边缘 在底层和立管 1和立管 2的最高层设置检查口。 粪池的计算和选型 化粪池有效容积的计算公式： 1 0 0 01 11 0 0 024 b （ 6 式中： V 化粪池有效容积， 3m ； N 设计总人数（或床位数）； 17 使用卫生器具人数与总人数的百分比，取 40%； q 每人每日污水量，生活污水与生活废水合流排放，取 36L/d； a 每人每日污泥量，生活污水与生活废水合流排放，取 d； t 污水在化粪池内停留时间， h，取 12 h； T 污泥清掏周期， d；取 180 d； b 新 鲜污泥含水率，取 b = 95%； c 化粪池内发酵浓缩后污泥的含水率，取 c = 90%； K 污泥发酵后体积缩减系数，取 m 清掏污泥后遗留的熟污泥量容积系数，取 将 b、 c、 K、 m 代入上式，化粪池有效容积的计算公式简化为： 0 0 （ 6 V=1176 (36 12/24+180)/1000=37处理水量大于 10 用矩形 3格 化粪池，第一格占总容积的 60%，其余两格各占 20%。 7 建筑雨水工程 计降雨强度 降雨强度的计算公式为： （ 7 式中： q 设计降雨强度， 2100 ； P 设计重现期， a； t 降雨历时， A、 b、 c、 n 为当地降雨参数。 查苏北淮安的降雨强度公式为： 3 0 t 7 本设计设计重现期取 2 年，降雨历时取 5 0 3 3 0 18 降雨厚度 H=121mm/h。 管汇水面积 本设计采用普通外排水雨水系统，屋面划为九个汇水区， 1、 2、 3、 4、 5区汇水区面积分别为 m ， 6区汇水区面积为 m ， 7、 8区汇水区面积为126 2m ， 9区汇水区面积为 m ，屋顶布置檐沟。 管泄水量 雨水量可按下式计算： 10000（ 7 式中： 径流系数，屋面取 F 屋面设计汇水面积， 2m ； Q 屋面雨水设计流 量， q 当地的降雨强度， 210000 九根排水立管， 1、 2、 3、 4、 5号立管 Q= 6号立管 Q=7、 8号立管 Q= 9号立管 Q=管管径 按堰流式斗雨水系统查表得：选用管径 100管，满 足泄水要求。 8 管道的布置与敷设 筑给水管道的布置与敷设 1 满足最佳水力条件： （ 1）给水管道布置应力求短而直。 （ 2）为充分利用室外给水管网中的水压，给水引入管宜布设在用水量最大处或不允许间断供水处。 （ 3）室内给水干管宜靠近用水量最大处或不允许间断供水处。 2 满足维修及美观要求 （ 1）管道应尽量沿墙、梁、柱直线敷设。 （ 2）对美观要求较高的建筑物，给水管道可在管槽、管井、管沟及吊顶内暗设。 （ 3）为便于检修，管井应每层设检修门。暗 设在顶棚或管槽内的管道，在 19 阀门处应留有检修门。 （ 4）室内管道安装位置应有足够的空间以利拆换附件。 （ 5）给水引入管应有不小于 0 003 的坡度坡向室外给水管网或坡向阀门井、水表井，以便检修时排放存水。 筑排水管道布置与敷设 筑物内排水管道布置应符合要求 1)自卫生器具至排出管的距离应最短，管道转弯应最少； 2)排水立管宜靠近排水量最大的排水点； 3)排水管道不得敷设在对生产工艺或卫生有特殊要求的生产厂房 内 ,以及食品和贵重商品仓库、通风小室、电气机房和电梯机房内； 4）排水管 道不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道；当排水管道必须穿过沉降缝、伸缩缝和变形缝时，应采取相应技术措施； 5）排水埋地管道，不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础； 6）排水管道不得穿越住宅客厅、餐厅，并不宜靠近与卧室相邻的内墙； 7）排水管道不宜穿越橱窗、壁柜； 8）塑料排水立管应避免布置在易受机械撞击处；当不能避免时，应采取保护措施； 9）塑料排水管应避免布置在热源附近；当不能避免，并导致管道表面受热温度大于 60 时，应采取隔热措施。 10）当排水管道外表面可能结露时，应根据建筑物性质和使用要求，采取防结露措施。 内管道的连接应符合规定 1）卫生器具排水管与排水横支管垂直连接，宜采用 90斜三通； 2）排水管道的横管与立管连接，宜采用 45斜三通或 45斜四通和顺水三通或顺水四通； 3）排水立管与排出管端部的连接，宜采用两个 45弯头、弯曲半径不小于4倍管径的 90弯头或 90变径弯头； 4）排水立管应避免在轴线偏置；当受条件限制时，宜用乙字管或两个 45弯头连接； 5）当排水支管、排水立管接入横干管时，应在横干管管 顶或其两侧 45范 20 围内采用 45斜三通接入。 6） 塑料排水管道应根据其管道的伸缩量设置伸缩节，伸缩节宜设置在汇合配件处。排水横管应设置专用伸缩节。 注： 1、当排水管