建排设计计算书.doc

五层教学楼给水排水工程设计一、设计任务书1、设计题目某所教学楼建筑给水排水工程设计2、设计任务与内容1、建筑内部给水系统设计；2、建筑内部排水系统设计；3、建筑内部消防系统设计；4、雨水排水系统设计；3 、基本要求学生应在教师指导下，按时独立完成所规定的内容和工作量，同时必须满足以下几项要求：1、根据所学知识及所给有关资料，拟定合理的设计方案。2、课程设计说明书，应包括目录、前言、正文、小结及参考文献等。正文内容包括设计的主要原始资料、各系统的设备选型分析，说明，参数选择，工艺设计计算与有关计算简图等，要求内容系统完整，计算正确，论述简洁明了，文理通顺，书写工整，装订整齐。3、课程设计图纸应能较准确地表达设计意图，图面力求布局合理、紧凑、正确清晰，符合制图标准，专业规范及有关规定，用工程字注文。4、设计资料1该建筑位于华北地区，教学楼共五层，层高4m，占地1274.4 m2，建筑面积6372m2,建筑总高度为21.200m,屋顶水箱间层高为4.000m。地面和室外地面高差0.400m。最多同时使用人数为2800余人。男女卫生间各一间。男厕设蹲式大便器4个，自动冲洗小便器4个，洗手盆2个，污水盆1个。女厕设蹲式大便器4个，洗手盆2个，污水盆1个。开水间一个,首层地面标高为0.000，室外地面标高为-0.400。2城市给水管网管径300mm，管顶埋深1.2m，城市可靠供水压力 220KPa。位于建筑南侧，距外墙80m。3城市排水管网管径400mm，管底埋深 2.5 m。位于建筑西侧，距外墙80m。4. 冰冻线深度0.50m。地下水埋深30m。二、设计计算过程（一）建筑内部给水系统设计计算1. 给水系统所需压力估算计算层数=45/37，Pa，所提供的最低水压为220kPa，考虑采用设水箱的给水方式。2. 用水量计算查建筑给水排水设计规范，该建筑为某高等学校教学楼，用水定额40-50L/(人d)，使用时数为8-9小时，小时变化系数=1.5-1.2。本设计取45 L/(人d)，使用时数取9小时，最多同时使用人数为2800余人，取1.5 .1）最高日用水量建筑内生活用水的最高日用水量可以下式计算： （2800x45）/1000=126 2）最大小时用水量根据最高日用水量计算，求得最大小时用水量：126 x 1.5/9=21 m3/h式中-最大小时用水量，m3/h； -平均时用水量，m3/h； -时变化系数；3高位水箱的计算该高位水箱为五层的专用生活给水箱，只贮藏五层的生活调节水量，且是夜间储存白天的用水量，因V=8h2100L/h=16800L=16.8,取水箱尺寸为3.0m(长)3.0m(宽)2.0m(高)。由于水箱底部设有管道，因此水箱底部与水箱间地面板的净距为1.00米。4设计秒流量教学楼的设计秒流量计算公式采用 :,其中=1.8式中 qg-计算管段的设计秒流量，L/s； Ng-计算管段的卫生器具给水当量总数； -根据建筑物用途确定的系数；卫生器具当量数确定：污水盆0.75，洗手盆0.5，小便器0.5，大便器冲洗水箱浮球阀6.0 （计算时以0.5计，计算得到qg后附加1.2L/s）。根据给水管道系统图，确定计算管路，进行管道水力计算，计算过程列入表1。 表1教学楼给水管道水力计算表（计算管路）计算管段编号当量总数设计秒流量管径流速每米管长沿程水头损失管段长度管段沿程水头损失1-21.00.2200.990.9401.51.412-31.50.3321.470.69810.6983-420.4321.570.9810.984-52.50.5321.671.0311.035-630.6321.771.0811.086-73.50.67321.851.134.24.7467-8101.14401.40.462.81.2888-913.51.32401.50.53642.1449-10271.87401.810.74142.96410-1140.52.29501.330.32241.28811-12542.65501.440.37541.5合计26.4545求定管径在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式，即可求定管径：，式中 计算管段的设计秒流量，；计算管段的管内径，；管道中的水流速，。建筑物内的给水管道流速一般可按下表选取，但最不大超过2。生活给水管道的水流速度公称直径（）15202540507080水流速度（）1.01.21.51.8工程设计中也可以采用下列数值：DN15DN20，V=0.61.0;DN25DN40，V=0.81.26水头损失计算局部水头损失：26.454=7.936kPa计算管路的水头损失：26.454+7.936=34.39kPa引入管设计秒流量=4.16L/s=14.97m/h，选择水表型号LXS-50N，过载流量为30m/h，常用流量为15m/h，水表水头损失Kb=q2max/10=802/10=640hd=qg2/Kb=37.082/640=2.15kPa水表水头损失hd=2.29kPa5.0L/s水带阻力损失按下式计算：hd=AzLdq2xh查规范可知：Az=0.00172hd=0.00172205.22=0.93mH2OHxh=16.9+0.93+2.0=19.83mH2O=198.3KPa按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管即：XHL-1，出水枪数为2支，相邻消防竖管即：XHL-2，出水枪数为2支。Hxh0=hd+Hq+Hk=0.93+16.9+2.0=19.83mH2OHxh1=Hxh0+H+h=19.83+3.4+0.273=23.5mH2O（其中，H为0和1点的消火栓间距，h为0-1管段的水头损失）1点的水枪射流量为：qxh1=(BHq1)1/2Hxh1=Hq1+hd=qxh12/B+ALdqxh12+2 qxh1=(Hxh1-2)/(1/B+ALd)1/2=(23.5-2)/(1/1.577+0.0017220)1/2=5.58L/s两种教学楼要求2股水柱达到同层任何部位，消火栓保护宽度15m。消火栓保护半径m消火栓间距m建筑长度40m，每层应布置3个消火栓。2. 消火栓口所需压力计算根据，15.85m。由m，水枪充实水柱长度满足要求。 kPa消火栓口所需压力kPa3. 消火栓系统水力计算消火栓流量分配：最不利立管出水枪2支，流量10L/s，相邻立管出水枪1支，流量5L/s。最不利消火栓位于最不利立管第5层消火栓。0点消火栓口所需压力kPa1点消火栓口所需压力kPa则1点水枪射流量 表3教学楼消火栓管道水力计算表计算管段编号设计秒流量管长管径流速每米管长沿程水头损失管段沿程水头损失0-1541000.580.07490.31-210.57311001.210.2959.142-315.57351001.680.57019.95合计29.39计算管路总水头损失：kPa室内消火栓系统所需压力：=（1+16+1.1）10+29.39+187.1=397.5kPa，基本满足要求。（三）建筑内部污水排水系统计算本建筑采用污废合流排水，排水管材采用UPVC排水塑料管。均采用单立管排水系统，设伸顶通气管。为防止底层卫生器具出现正压喷溅现象，底层采用单独排出。卫生器具排水当量：污水盆1，洗手盆0.3，小便器0.3，大便器3.61. 排水管道水力计算排水设计秒流量公式：，取2.5。（1） WL1、WL11）横支管水力计算表4各层横支管水力计算表管段编号排水当量数设计秒流量管径坡度备注0-10.30.1500.0261-20.60.2500.0262-34.21.811100.0263-47.82.041100.0264-511.42.211100.0265-6152.361100.0266-718.62.491100.0262）立管水力计算WL1接纳的排水当量总数为立管底部排水设计秒流量L/s查表，取立管直径de110。WL1同样取立管直径de110。3）排出管水力计算查附表5-1，排出管管径取de110，坡度0.0262. 化粪池容积计算本教学楼有20间教室，每间按80人计，人数=8020=1600，使用卫生器具人数占总人数的百分比取40%；每人每日污水量L/(人d)每人每日污水量L/(人d)污水在化粪池中的时间取12h，污泥清掏周期取900d。选国标化粪池Z10-40SQ，有效容积40m。（四）雨水排水系统计算该教学楼雨水排水包括屋面雨水排水和走廊、阳台等处排水，走廊、阳台采用自成系统排到室外，不与屋面排水系统相连接。屋面雨水排水分为外排水和内排水两种。雨水管材采用UPVC塑料管。1、外排水计算外排水系统每根立管汇水面积查表，取de90立管。由于还接入遮阳板雨水，所以立管和排出管取de110。2、内排水计算（1）YL1系统计算1）雨水斗选用YL1连接1根悬吊管，接纳3个87式雨水斗，汇水面积分别是60、170、105m，用上述公式计算，雨水量分别为2.8、8.0、4.9L/s。为安全起见，选de110规格的87式雨水斗，其最大泄流量为12L/s，满足要求。2）悬吊管计算悬吊管设计雨水量为8.0+4.9=12.9L/s；取坡度0.01，查附表6-2，取de160，泄流量为19.55L/s，满足要求。悬吊管不变径。