给排水课程设计说明书--设计一幢6层住宅建筑的给水排水工程.doc

目 录第一章 设计任务及资料11.1设计任务11.2设计资料1第二章 设计过程说明22.1 室内给水工程22.1.1给水方式选择22.1.2水系统分区22.1.3给水系统的组成22.2 室内排水工程22.3管道的平面布置及管材2第三章 设计计算33.1 室内给水系统的计算33.1.1给水用水定额及时变化系数33.1.2最高日用水量33.1.3最高日最大时用水量33.1.4设计秒流量按公式33.1.5室内所需压力43.2排水系统的计算83.2.1 排水设计秒流量83.2.2横管水力计算83.2.3立管水力计算83.2.4化粪池计算11参考文献13致 谢14第一章 设计任务及资料1.1设计任务根据市建委有关部门批准的设计任务书，拟在某区新建一居住小区。要求设计一幢6层住宅建筑的给水排水工程，具体内容包括：室内给水系统设计计算，排水系统设计计算以及消防水系统设计计算。1.2设计资料建筑设计资料：该建筑总占地面积750.12，总建筑面积6000.96，建筑总高度20.45m。建筑地下层为车库、一至六层为住宅。该设计任务为建筑工程设计中的室内给水、排水和消防的设计项目。所提供的设计资料为：（1）建筑设计图纸（包括消防水系统图，一至六层给水排水图）。（2）市政给水排水资料：建筑给水管网从该建筑西侧引入，排水管网从建筑东侧引出。城市给水干管可作为该建筑的水源，城市给水管网管径dn400mm，管顶埋深-0.6m，城市可靠供水压力320kpa；城市排水管网管径dn200mm，管底埋深-2.0m。第二章 设计过程说明2.1 室内给水工程2.1.1给水方式选择因为城市可靠供水压力是320kpa，而给水系统所需压力恰好是320kpa.所以可以直接由室外市政管网直接供水。2.1.2给水系统的组成整个给水系统应包括引入管、水表井、给水管网和附件。2.2 室内排水工程考虑建筑内生活废、污水性质相似故采用合流制，并设置化粪池，经室外化粪池处理后再排入城市排水管网。2.3 室内消防工程消防给水系统选择：按照我国建筑设计防火规范（gbj 1687 2001版）设置室内消火栓给水系统的原则可知，超过5层的民用建筑可以选择设置消火栓系统。所以本建筑可以选用设置消火栓系统的给水方式。根据建筑设计防火规范（gb 50016-2006），该建筑为住宅建筑。住宅宜设置灭火器或轻便消防水龙。灭火器的配置设计应符合现行国家标准建筑灭火器配置设计规范gb 50140 的有关规定。充实水柱长度取12m，水枪喷嘴流量5l/s，消防立管管径dn100，最底层消火栓所承受静压力不大于0.80mpa。故采用消防管网加消防水箱方式，在屋顶设消防水箱储存十分钟的消防总用水量 消火栓布置在明显，经常有人出入而且使用方便地方。其间距不大于30m，室内消火栓箱内均设有远距离校区集中启动消防泵的按钮。消防给水方式： 消火栓系统的初期灭火是由水箱供水，后期供水由消防水泵从市政管网抽水向建筑物消防管直接供水。2.4 管道及设备的选择2.4.1给水管道及设备安装（1）给水管道的室外部分采用给水铸铁管，室内部分采用镀锌钢管。供水箱管采用钢管。（2）各层给水管采用明装敷设，支管以2%的坡度坡向池水装置。（3）给水管与排水管平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉处给水管道在上。（4）管道穿越墙壁时，需预留孔洞，孔洞尺寸采用：d+50mm-d+100mm，管道穿过楼板时应预埋金属套管。（5）在立管和横管上设闸阀，当d50mm，设闸阀。2.4.2排水管道的安装要求（1）排水管的室外部分用混凝土管，室内部分用排水铸铁管。（2）排水立管在垂直方向转弯处设两个45度弯头连接。（3）排水管穿楼板时应预留孔洞，安装时应设金属防水套管。（4）立管沿墙敷设时，其轴线与墙距离l不得小于下列规定：dn50mm，l=100mm，dn75mm，l=150mm。2.4.3消防管道及设备安装 1、消火栓给水管采用无缝钢管，采用焊接方式。 2、立管均采用dn100mm的管道，消火栓口径为65mm，水枪喷嘴口径19mm，选衬胶水带，直径65mm，长度20m。 第三章 设计计算3.1 室内给水系统的计算3.1.1给水用水定额及时变化系数查建筑给水排水设计规范（gb50015-2003），住宅的最高生活用水定额为130300l，小时变化系数为2.8-2.3。根据本建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度，选用每人最高生活用水定额，使用小时数24小时，使用小时变化系数为=2.3。3.1.2最高日用水量 （3.1.1）式中 最高日用水量，l/d； 用水人数； 最高日生活用水定额，。代入数据得： 3.1.3最高日最大时用水量 （3.1.2）式中 最大小时用水量，； 建筑物用水时间，; 小时变化系数。代入数据得：3.1.4设计秒流量按公式 （3.1.3） （3.1.4）式中 计算管段设计秒流量，； 计算管段卫生器具给水当量总数； 3.1.5室内所需压力计算1-6层室内所需压力，按设计要求应用6个立管，分别表示为jl1、jl2、jl3、jl4、jl5、jl6。1. 用下图表示jl1及各支管的给水系统轴测图，根据轴测图和附录2.1可得jl1管网水力计算成果，如表1。 计算管段编号当量总数ng同时出流概率u(%)设计秒流量 qg(l/s)管径dn（mm）流速v(m/s)每米管长沿长水头损失i(kpa/m)管线长度l（m）管线沿程水头损失hy=il(kpa)管线沿程水头损失累计hy(kpa)0-10.51000.10150.500.2751.00.2750.2751-21.5850.20150.990.9401.251.1751.452-32700.30200.790.4221.00.4221.8723-43580.40201.050.703 0.90.6332.5054-53.75510.40201.050.7032.11.47633.9815-65.25440.50250.760.2794.51.2565.2376-710.5300.60250.910.3862.81.0806.3177-821210.90320.880.2822.80.7897.1068-942151.50400.900.2172.80.6087.7149-1084101.50400.900.2172.80.6088.322计算局部水头损失hj: hj=30%hy=0.38.322=2.50kpa所以计算管路的水头损失为： h2=（hy+hj）=8.322+2.50=10.822kpa计算水表的水头损失： 2. 用下图表示jl3及各支管的给水系统轴测图，根据轴测图和附录2.1可得jl3管网水力计算成果，如表2。 计算管段编号当量总数ng同时出流概率u(%)设计秒流量 qg(l/s)管径dn（mm）流速v(m/s)每米管长沿长水头损失i(kpa/m)管线长度l（m）管线沿程水头损失hy=il(kpa)管线沿程水头损失累计hy(kpa)0-10.51000.10150.500.2752.300.630.631-21.01000.20150.990.9403.002.821.452-32.0700.30200.790.42210.004.224.673-42.5640.30200.790.4221.900.816.484-53.25560.40250.610.1883.800.717.195-66.5400.50250.760.2792.800.567.756-713280.70251.060.5072.801.429.177-826201.00320.980.3402.800.959.528-952141.50400.900.2172.800.6010.129-1010492.00401.20.3612.81.0110.96 所以计算管路的水头损失为： h2=1.3hy=1.310.96=14.24kpa计算水表的水头损失：因为住宅建筑用水量较少，分户水表采用lxs湿式水表，分户水表安装在4-5管段上。所以就有： q4-5=0.40l/s=1.44/h查附录1.1，可以选20mm口径的分户水表，其常用流量为2.5/h q4-5，过载流量为5/h。所以： 分户水表的水头损失： 3. 其他给水立管jl2、jl5近似取jl1水力计算结果，jl4、jl6近似去jl3水力结果。4. 由上述图表计算可得，h1=15.85+1.1=16.95m=169.5kpah2=3 kpah4=50kpa（最不利点水嘴工作压力）h3=8.29kpa所以，h=h1+h2+h3+h4=169.5+75.2+50+8.29=303kpa320kpa室内所需的压力与市政给水管网工作压力320接近，可满足住宅楼日常供水要求，故采用直接给水方式，不再进行调整计算。3.2排水系统的计算3.2.1 排水设计秒流量排水管设计秒流量为： q=0.12（np）1/2+qmax （3.2.1）np计算管段的排水当量总数；建筑用途特定的系数；qmax计算管段上排水量最大的卫生器具的排水量。查得设计建筑=1.53.2.2横管水力计算为保证管道系统有良好的水力条件，稳定管内气压，防止水封破坏，保证良好的室内环境卫生，在横干管和横支管的设计中，要使充满度、自净流速、管道坡度、最小管径达到规范所规定的要求。本设计排水管道系统盥洗室坐便器排水横干管和横支管管径均为100mm；洗菜盆管径为75mm；其他横干管和横支管管径均为50mm。排水横管管径、坡度表3.2.1管径坡度1000.026500.026750.0263.2.3立管水力计算设计排水立管为普通伸顶通气立管。查得各种卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径、最小坡度如下：卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径表3.2.2序号卫生器具名称排水流量当量排水管管径（mm）最小坡度（mm）1洗脸盆0.25 0.75750.0262坐便器261000.0263浴盆13500.0264洗菜盆13500.0265污水盆0.331500.0266家用洗衣机0.51.5500.026根据图3.2.1，对建筑物内部排水塑料管进行水力计算，计算成果如表3.2.3所以。排水立管 图3.2.1建筑排水管网计算用图表3.2.3 排水立管水力计算表立管编号管段编号器具数量当量总数设计秒流量管径d（mm）洗脸盆浴盆坐便器洗菜盆污水盆水龙头洗衣机淋浴器wl-11-210000000.750.401002-310000102.250.771003-410100108.252.511004-5111001011.252.601005-6111101014.252.671006-7111111015.252.76100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。（1） 生活污水和生活废水排水立管底部与出户管连接处的设计秒流量 此值小于dn125无专用通气立管的排水量，故采用dn125普通伸顶通气的单立管排水系统。出户管管径选dn150排水铸铁管，h/d=0.6，坡度为0.007时，其排水量为8.46l/s,流速为0.78m/s,满足要求。伸顶通气管与污水立管管径相同。3.2.4化粪池计算化粪池有效容积v由污水所占容积和污泥所占容积之和。 （3.2.2）式中 化粪池有效容积，； 污水部分容积，； 污泥部分容积，； n设计总人数； q每人每日污水量，生活污废水合流排出时，与用水量相同 ； 使用卫生器具人数占总人数的百分比，取70%。 t污水在化粪池内的停留时间，h，取12。 t污泥清掏周期，d,取180d; b新鲜污泥含水率，取95%； c污泥发酵浓缩后的含水率，取90%； k污泥发酵后体积缩减系数，取0.8；m清掏污泥后遗留的熟污泥量容积系数，取1.2.则将b,c,m,k值代入式（3.15）后化简计算得： 选择化粪池的有效容积为：16； 查规范，化粪池的型号为:z2-4sof，标准图集:03s702，外形尺寸: 化粪池底板的长(l):7.15m，宽(b):2.6m；化粪池池身的长(l3):5.80m，宽(b3):2.40m。4.2消火栓给水系统的计算4.2.1消火栓的布置建筑总长53.20，宽度11.70，高度19.30。按民用建筑设计防火规范要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。消火栓的保护半径为: （4.2.1）式中 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0.8-0.9，本设计取0.8； 水带长度，m;本设计取20m; h水枪充实水柱倾斜45时的水平投影距离，m；h=0.71h,一般取h=3m.代入数据得：消火栓采用单排布置时，其间距为： （4.2.2）式中 s消火栓间距，； b消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加上走廊的宽度，。代入数据得：，取。因此在每层走道上布置3个消火栓（间距18）能满足要求。 消火栓给水管网计算用图4.2.14.2.2 水枪喷嘴处所需的水压查表，水枪喷口直径选19m，水枪系数值为0.0097,充实水柱要求不小10m，选,水枪实验系数值为1.21。则水枪喷嘴处所需水压为： （3.2.3）式中 水枪喷嘴处的压力，kpa。代入数据得：4.2.3 水枪喷嘴的出流量喷口直径19 mm的水枪水流特性系数b为1.577，则 （3.2.4）式中 水枪的射流量，l/s； b水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关； 水枪喷嘴处的压力，kpa。代入数据得：4.2.4 水带阻力19 mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶的。查表知65mm水带阻力系数值为0.00172。则水带阻力损失为： （4.2.5）式中 水带水头损失，kpa；水带长度，m；水枪的射流量，l/s。代入数据得：4.2.5 消火栓口所需的水压消火栓口所需的水压： （4.2.6）式中 消火栓口的水压，kpa； 水枪喷嘴处的压力，kpa； 水带的水头损失，kpa；消火栓口水头损失，按20kpa计算。代入数据得：4.2.6 校核设置的消防贮水高位水箱最底水位高程20.00m, 最不利点消火栓栓口高程16 m，则最不利点消火栓口的静水压力为20.00-16=4.00m,按民用建筑设计防火规范，可不设增压设施。4.2.7 水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， 。 （4.2.7）式中 0和1点的消火栓间距；0-1管段的水头损失。代入数据得：1点的水枪射流量： （4.2.8） （4.2.9） （4.2.10）代入数据得：进行消火栓给水系统水力计算时，按图3.2.1以支状管路计算，配管水力计算成果见表 4.2.1。表4.2.1 消火栓给水系统配水管水力计算表计算管段设计秒流量q(l/s)管长l(m)v(m/s)0-15.32.81000.610.0830.2411-233.8141001.270.3245.1842-333.816.71001.270.3245.4113-4101.481002.491.2510管路总水头损失为：消火栓给水系统所需总水压应为： （4.2.11）代入数据得: 按消火栓灭火总用水量，选消防泵ld50-200z（h=500kpa,=12.5 m3/h，n =5.5kw）2台，一备一用。根据室内消防用水量，应设置2套水泵接合器。4.2.8 消防水箱消防贮水量按存贮10min的室内消防水量计算： （4.2.12）代入数据得：由于生活用水和消防用水全部由水箱供应，所以屋顶水箱的容积。尺寸为，有效水深0.7m,有效容积。4.2.9 消防贮水池消防贮水池按满足火灾延续时间内消防用水量来计算，即： 贮水池尺寸为。 参