设计计算例子.doc

第 11 页 目录1设计任务.12原始资料.13用水量计算.44设计方案确定.55水力计算.91 设计任务根据指定的原始资料，进行某住宅楼的给水、排水系统设计。2 原始资料1) 建筑所在的街区位置：济南2) 标准层平面图3) 底层平面图4) 建筑层高： 2.8m 5) 建筑层数： 6层 6) 城市给水管道管径 400mm 管顶标高 1.8 M7) 城市排水管道管径 1500mm 窨井沟底标高 4.0 M8) 室外给水管网的可靠水头见附图9) 冰冻线深度 0.30 M10) 室内一层地面标高 0.00 M11) 室外地面标高 -0.3 M12) 水箱房净空高 4.0 M13) 每户人口按34人计。14) 每户需装设水表，建筑需装设总水表。15) 建筑需设置化粪池。3 生活用水量计算3.1 用水量定额及时变化系数由原始资料可知，此层住宅的卫生器具设置有：大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、热水器、沐浴设备，故属于普通住宅，又该建筑位于山东省会济南，用水定额取上限，小时变化系数取下限。qd=300L/（人d），时变化系数Kh=2.33. 2 用水单位数由原始资料可知，此住宅每层两单元、一梯两户、每户3-4人，按每户3.5人计算，此住宅共有m=3.545=70(人)3. 3 最高日用水量Qd=mqd=30070=21000L/d3. 4 最大小时用水量Qh=KhQp=KhQd/T=2.321000/24=2013L/h4 设计方案确定4.1 生活给水系统采用无负压变频供水设备直接供水方式。该系统即减少了泵房面积又节省了投资，不需设水池（水箱），无二次污染，能充分利用自来水原有压力，节能效果显著。4.2 给水系统管材选用PN=1.0MPa的PP-R给水管材。PP-R管材安装和使用的优点如下：1）对人类健康无害，对水中的所有离子和建筑物内的化学物质均不起化学反应，与金属管道相比不会生绣，不会腐蚀，并具有高度的耐酸性和耐氯化物性。2）属于绿色可持续发展产品，在生产、施工、使用过程中对环境无污染。可二次回收反复利用。3)有别与其他管道，PP-R管的同质热熔连接是这一管材体系最大的优点。管道连接透漏率极低，无须保养维护，可用目测检验，接头牢固完全没有腐蚀可能。4）质量轻，施工搬运方便，可大大减轻工人的劳动强度，施工进度快。5）弹性模量较小：因温度变化产生的应力也较小，适合采用嵌墙和地坪面层的直埋暗敷方式。美观高档，潮流所趋。6）管道阻力小：管道内壁平滑，不结水垢，水头损失小，沿程水头损失比金属管小，局部水头损失也比金属管小。 综上，由于PP-R管比金属管水头损失小，比其它塑料管更宜于嵌墙和地坪面层的直埋暗敷，所以给水选用PP-R管，热熔连接，管道阀门采用铜截止阀。4.3 给水管敷设方式给水管埋设在室外地坪下0.7米，标高为-1.0m，直到立管，室内管道敷设于结构面层暗槽内。4.4 污水排水系统采用伸顶通气管污废水合流排放方式。经计算单设伸顶通气立管已经能满足排水量要求，该系统相比专设通气立管节约管材，施工简单，工期也可缩短。4.5 排水系统管材选用UPVC排水管材。UPVC排水管在工程使用中有铸铁排水管无可比拟的优越性，其表现在优越的物理化学性能、良好的排水性能、管材轻、施工方便、经济、美观，所以选用UPVC排水管。为了解决噪音问题立管采用UPVC螺旋消音管，排出管和支管采用UPVC排水管，粘接。4.6 排水管敷设方式室外排水管埋深为地坪下1米，标高为-1.3m，各污水立管以最短距离排出建筑物，汇集后经化粪池处理后排入市政排水管网。4.7阀门小于或等于DN50的阀门采用铜制球阀，大于DN50的阀门采用闸阀。接洗脸盆、洗菜池、坐便器等卫生器具，用铜角阀，阀后用金属软管连接。阀件其工程压力均按PN-1.0MPa选用。4.8其它管道穿越基础、楼板及墙体处施工时应配合土建工程预留孔、洞，埋钢套管。未祥事项按GB 50015-2003建筑给水排水设计规范。5 水力计算5.1 给水系统水力计算5.1.1 确定最不利点根据轴测图，选择西G户型厨房用水点为最不利配水点，计算管路为最不利点到市政管网给水点，如下图所示。给水水力计算示意图5.1.2 引入管起点至最不利配水点的静水压H1=16.8m5.1.3 给水管路水力计算给水管网水力计算表（PPR管）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De(mm)流速v(m/s)沿程水头损失1000i(m/m)管段长L(m)管段沿程水头损失hy=iL(m)管段沿程水头损失累积hy(m)0-111.00 0.20 250.6129.89713.50.40 0.40 1-220.73 0.29 250.8957.5171.020.06 0.46 2-32.50.66 0.33 251.0172.2130.290.02 0.48 3-43.250.58 0.38 320.6523.5333.570.08 0.57 4-56.50.42 0.55 320.9545.1292.80.13 0.69 5-69.750.35 0.68 400.7522.6642.80 0.06 0.76 6-7130.31 0.80 400.8830.1742.80.08 0.84 7-816.250.28 0.90 400.9937.12930.571.14 1.98 8-932.50.20 1.33 500.9325.2430.380.01 1.99 9-1048.750.17 1.68 501.1838.090.440.02 2.00 10-11650.15 1.99 501.451.32412.840.66 2.66 hy=2.66m局部水头损失：hj=30%hy=0.32.66=0.80m计算管路水头损失：H2=(hj+hy)=2.66+0.8=3.46m5.1.4 水表水头损失水表水头损失水表型号用途Qg(L/s)Qg(m3/h)Qmaxhd(m)LXS-15C分户水表0.38 1.37 32.1218LXS-40C总水表1.99 7.16 201.3093H3=2.12+1.31=3.43m5.1.5 最不利配水点所需最低工作压力H4=0.050MPa=5.1m5.1.6 室外管网提供最小压力H0=0.17MPa=17.35m5.1.7 水泵所需扬程HbH1+H2+H3+H4-H0=16.8+3.46+3.43+5.1-17.35=11.44m5.1.8 水泵出水量Qb=1.99L/s=7.16m3/h5.1.9 设备选型根据水泵和气压罐的参数要求,选择山东绿特空调系统有限公司生产的LTWG 8-15-2智能型无负压变频供水设备，参数如下水泵参数表型号流量m3/h扬程m参考水泵型号功率台数稳流调节器总功率KwLTWG 8-15-2815.00 KQL25/110-0.55/20.55260013001.15.1.10 其它计算管段从平面图及轴测图可以看出，其它管段的用水器具布置及管线长度与最不利点计算管段类似，因此可直接取用最不利点计算管段的管径大小。5.2污水排水系统水力计算5.2.1 PL-1、PL-2、PL-3、PL-4横支管水力计算PL-1、PL-2、PL-3、PL-4的所服务的用水器具布置基本一致，所用管径也应基本一致。以PL-1为例，横支管水力计算如下：PL-1横支管水力计算图PL-1横支管水力计算表管段编号排水当量总数Np设计秒流量(L/s)管径De(mm)坡度i0-131.0075.000.0261-27.51.99110.000.0262-38.252.02110.000.0265.2.2 PL-1、PL-2、PL-3、PL-4立管水力计算立管排水当量总数为：Np=8.255=41.25立管最下端管段排水设计秒流量：qp=0.121.5(41.25)0.5+1.5=2.66L/s选用立管管径De110mm5.2.3 PL-1、PL-2、PL-3、PL-4排出管计算为排水畅通，立管底部和排水管放大一号管径，取De125mm，取标准坡度，符合要求。5.2.4 PL-5、PL-6、PL-7、PL-8横支管水力计算设计秒流量qp=0.33L/s，取标准坡度，取De50mm管径。5.2.5 PL-5、PL-6、PL-7、PL-8立管水力计算立管排水当量总数为：Np=15=5立管最下端管段排水设计秒流量：qp=0.121.5(5)0.5+0.33=0.73L/s选用立管管径De50mm5.2.6 PL-5、PL-6、PL-7、PL-8排出管水力计算为排水畅通，立管底部和排水管放大一号管径，取De75mm，取标准坡度，符合要求。5.2.7 横干管水力计算选取管段如下图所示：横干管水力计算示意图横干管水力计算表管段编号排水当量总数Np设计秒流量(L/s)管径De(mm)坡度i管段长降落量起点标高终点标高1-28.252.02 125 0.0221.50 0.43 -1.30 -1.73 2-313.252.16 125 0.027.60 0.15 -1.73 -1.88 3-418.252.27 125 0.028.20 0.16 -1.88 -2.05 4-526.52.43 125 0.020.60 0.01 -2.05 -2.06 5-634.752.56 125 0.028.20 0.16 -2.06 -2.22 6-739.752.63 125 0.027.60 0.15 -2.22 -2.37 7-844.752.70 125 0.0210.70 0.21 -2.37 -2.59 8-9532.81 125 0.024.70 0.09 -2.59 -2.68 起点1标高-1.3m，终点9标高-2.68m，覆土厚度2.38m。5.3化粪池5.3.1污水部分容积V1=Nqt/(241000)=70%7030012/(2