沈阳市绿地小区2号楼给水排水工程.doc

1 沈阳市绿地小区沈阳市绿地小区 2 号楼给水排水工程号楼给水排水工程 设计说明书设计说明书 学院 科技工程学院 班级 07 给排水 2 班 姓名 学号 2 前言前言 课程设计是在学完教学计划所规定的全部课程进行的最重要的 一个实践性教学环节 它可以使学生综合运用和深化所学的理论知 识 并且较系统地 完整地将所学的专业知识应用于实际 培养学 生独立分析与解决实际问题的能力 使其受到工程师的基本训练 它还能使学生初步掌握专业工程设计的内容 基本要求 计算方法 设计步骤 绘图能力与某些技巧 为以后的毕业设计和毕业后的专 业工作奠定基础 课程设计又是以前各教学环节的继续 深化 总 结与检验提高的过程 本次课程设计主要是设计建筑内部的给水系统 排水系统和消 防系统三个部分 本次课程设计自由组合分组 每三人一组 共用 一套建筑学专业绘制好的施工图 图纸由老师分配 但是每一个同 学的设计条件 市政管网常年可提供的压力 市政管网管径和埋深 市政管网与建筑的相对位置 分别不同 避免了雷同的可能 我们组的建筑是一栋八层住宅楼 一层为停车场 其余七层均 为住宅 且每层的内部结构均相同 每层 4 单元 一梯两户的建筑 建筑长 53 4 米 宽 12 米 高 22 1 米 设计的主要内容有给水系统 排水系统 消火栓系统的设计 此设计的市政管网位于建筑西面 600 米处 常年可提供的压力为 150kpa 给水管径为 DN250mm 埋深为 2 5m 此建筑物建筑类型为 级 综合生活用水定额为 130 300L 人 d 小时变化系数为 2 8 2 3 3 摘要摘要 在综合对比分析的基础上 设计了沈阳市绿地小区 2 号住宅 楼 8 层 的建筑给水系统 建筑排水系统 建筑消防系统 消火 栓给水系统 部分的设计 沈阳市绿地小区 2 号住宅楼是一栋八层住宅楼 一层为停车场 其余七层均为住宅 由于一层停车场均为单独停车场 因此给水系 统和二至七层共用一个系统 给水系统采用微机供水 均采用微机 控制变频调速水泵供水 但是给水管网系统也和市政管网直接相连 可以用市政的水压给低层直接供水 给水管道均采用暗敷设的方式 洗涤盆 浴缸 洗脸盆的给水节点均在地面以上 0 8 米处 坐便器 的给水接点在地面以上 0 4 米 排水系统采用污 废水合流制 底 层单独排放 以防止污水从卫生器具溢出的可能 排水系统采用同 层排水 排水立管设伸顶通气管 管径与排水立管管径相同 伸顶 通气管顶端距屋面高度为 0 4 米 污水直接排向市政污水管网 消 防系统只设置了消火栓给水系统 屋顶设置消防水箱 并设置了稳 压罐 以保证消火栓最不利点的水压 消防水箱的容积储存可以供 4 个消火栓同时使用的水量 在建筑北面墙壁上设置了两个水泵接 合器 供连接消防车向向室内消防给水系统加压使用 水泵结合器 均采用墙壁式 给水管均采用 PP R 管 排水管均采用塑料管 消防系统均采 用镀锌钢管 关键词 高住宅楼 给水系统 排水系统 消防系统 4 目录目录 一 建筑工程概况 5 二 设计原始资料 5 三 建筑生活给水系统设计 6 1 生活用水量的计算 6 2 选择给水方式 布置给水管道 7 3 给水管网水力计算及室内所需水压的计算 7 四 建筑排水系统设计 12 1 选择排水体制 12 2 确定排水系统的形式 13 3 水管道系统水力计算及通气系统 13 五 建筑消防系统设计 15 1 消防用水量计算 15 2 消防给水方式的确定 16 3 布置消火栓 消防管道 16 4 消防管道水力计算及消防水压计算 17 5 确定消火栓给水系统稳压设施 18 六 参考文献 19 5 沈阳市绿地小区沈阳市绿地小区 2 号楼给水排水工程设计说明书号楼给水排水工程设计说明书 一 建筑工程概况 沈阳市绿地小区 2 号住宅楼是一栋八层住宅楼 砖混结构 南 北朝向 一层为单体独立停车场 二至八层均为住宅 此建筑为 类建筑 每层 4 单元 一梯两户 建筑长 53 4 米 宽 12 米 高 22 1 米 每户面积为 75 34 至 89 98 平方米不等 每户均设置一个厨 房和一个卫生间 每个厨房设置一个洗涤盆 每个卫生间设置有一 个洗脸盆 一个浴缸和一个大便器 一层层高为 2 5 米 其余各层 层高均为 2 8 米 室外地面标高为 0 2 米 室内地面标高为 0 0 米 二 设计原始资料 1 建筑设计资料 建筑总平面图 各层平面图 剖面图 立面图及卫生间大样 图 2 设计规范 建筑给水排水设计规范 GB 50015 2003 高层民用建筑设计防火规范 GB 50045 95 消火栓系统设计规范 给水排水设计手册 等 3 市政给水排水资料 该建筑以城市给水管网为水源 水质符合生活饮用水水质要求 6 经小区给水泵房加压后供水 市政管网位于建筑西面 600 米处 常 年可提供的压力为 150kpa 给水管径为 DN250mm 埋深为 2 5m 最大冻土层厚度 1 4 米 室内粪便污水需经化粪池处理后方可排 入城市下水道 室外排水管道位置与化粪池位置自拟 4 其他资料 每户居住人数为 4 人 此建筑物建筑类型为 级 综合生活用 水定额为 130 300L 人 d 本设计取 220 小时变化系数为 2 8 2 3 本设计取 2 5 洗脸盆当量取 0 75 浴盆取 1 0 坐便器 取 0 5 洗涤盆取 1 0 三 建筑生活给水系统设计 1 生活用水量的计算 人们的生活用水在每日的用水过程中 均匀性较小 变化较大 其用水量是按用水定额及用水单位数来确定的 最高日生活用水量按下式计算 1000 q Q d d m 式中 最高日生活用水量 Qd dm 3 m 设计单位数 人或床位数或 m 2 单位用水定额 L 人 d L 床 d L qd d m 2 49 28 1000 q Q d d m 1000 2204247 dm 3 7 最大小时生活用水量应根据最高日 或最大班 生活用水量 使用时间和小时变化系数按下式计算 T Q K Q d h h 式中 最大小时生活用水量 Qh hm 3 最高日 或最大班 生活用水量 Qd dm 3 T 每日 或最大班 使用时间 h 小时变化系数 Kh 5 13 T Q K Q d h h 24 28 49 5 2hm 3 2 选择给水方式 布置给水管道 由估算法 一般一层建筑物位 100kpa 二层建筑物为 120kpa 三层及三层以上的建筑物 每增加一层增加 40kpa 按下式计算 P 40 n 1 式中 p 建筑内部给水系统所需压力 kpa n 建筑物层数 n 3 P 40 n 1 40 8 1 360kpa 150kpa 综合各种给水方式的优缺点 本设计采用微机供水 给水管道从建筑物西面 600 米处引入 经微机控制变频调速水 泵加压后供水 且给水管网系统也和市政管网直接相连 可以用市 政的水压给低层直接供水 引入管埋深 1 6m 给水管道均采用暗装的敷设方法 洗涤盆 浴缸 洗脸盆的给 8 水节点均在地面以上 0 8 米处 坐便器的给水接点在地面以上 0 4 米 3 给水管网水力计算及室内所需水压的计算 每户人数为 4 人 综合生活用水定额 220L 人 d 小时变化系 数为 2 5 洗脸盆当量 0 75 浴盆取 1 0 坐便器 0 5 洗涤盆 1 0 计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率按下式 计算 100 3600T 20 m N K g h 0 0 q U 式中 生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量 U0 平均出流概率 最高用水日的用水定额 L 人 d q0 m 用水人数 人 小时变化系数 Kh T 用水小时数 h 每户设置的卫生器具给水当量数 Ng 100 3600T 20 m N K g h 0 0 q U 2 93 100 3600245 23 20 524220 查与的对应关系表由内插法求得 0 02745 cU0 c 根据数理统计结果卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式 为 N N U g gc 49 0 1 1 9 式中 对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率 c 的系数 U0 计算管段的卫生器具给水当量总数 Ng 住宅生活给水管道设计秒流量按下式计算 N Uq g g 2 0 式中 计算管段的设计秒流量 L s qg 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率 U 计算管段的卫生器具给水当量总数 Ng 0 2 1 个卫生器具给水当量的额定流量 L s 给水系统水力计算 选管径 沿程压力损失计算如下 给水计算草图 10 给水立管 4 水力计算表 卫生器具名称 数量 当量 管段 编号 浴 盆 洗 脸 盆 坐 便 洗 涤 盆 顺 序 编 号 自至1 00 750 50 当 量 总 数 设计秒 流量 q L s 管 径 mm 流速 m s 单阻 kpa m 管 长 m 沿 程 压 力 损 失 kpa 1 1 2 10001 000 20150 990 9402 42 26 2 2 3 10101 500 25200 660 1650 70 12 3 3 4 11102 250 31200 820 4507 33 43 11 4 4 5 11113 250 38201 000 6503 82 48 5 0 5 6 000 52250 790 30013 03 90 6 5 6 11119 250 66251 000 4602 81 29 7 6 7 222212 500 77320 760 2102 80 59 8 7 8 333315 750 88320 860 2702 80 76 9 8 9 444419 000 97320 950 3202 80 90 10 9 10 555522 251 06321 040 3802 81 06 11 10 11 666625 501 14321 120 4402 81 23 12 11 12 777728 751 22321 200 5003 41 70 给水立管 1 2 7 8 水力计算表 卫生器具名称 数量 当量 管段 编号 浴 盆 洗 脸 盆 坐 便 洗 涤 盆 顺 序 编 号 自至1 00 750 50 当 量 总 数 设计秒 流量 q L s 管 径 mm 流速 m s 单阻 kpa m 管 长 m 沿 程 压 力 损 失 kpa 1 1 2 01000 750 15150 750 5641 81 02 2 2 3 01101 250 23151 140 7160 450 32 3 0 3 10001 000 20150 990 9400 350 33 4 3 4 11102 250 31200 820 4501 80 81 5 4 5 11113 250 38201 000 6473 852 49 6 5 6 11113 250 38201 000 6472 81 81 7 6 7 22226 500 54250 820 3222 80 90 8 7 8 33339 750 67251 020 4712 81 32 9 8 9 444413 000 79320 780 2242 80 63 10 9 10 555516 250 89320 870 2772 80 78 11 10 11 666619 500 98320 960 3282 80 92 12 11 12 777722 751 07321 050 3903 41 33 给水立管 3 5 6 水力计算表 卫生器具名称 数量 当量 管段 编号 浴 盆 洗 脸 盆 坐 便 洗 涤 盆 顺 序 编 号 自至1 00 750 50 当 量 总 数 设计秒 流量 q L s 管 径 mm 流速 m s 单阻 kpa m 管 长 m 沿 程 压 力 损 失 kpa 1 1 2 10001 000 20150 990 9402 42 26 2 2 3 10101 500 25200 660 1650 70 12 12 4 3 4 11102 250 31200 820 4507 33 43 5 4 5 11113 250 38201 000 6473 852 49 6 5 6 11113 250 38201 000 6472 81 81 7 6 7 22226 500 54250 820 3222 80 90 8 7 8 33339 750 67251 020 4712 81 32 9 8 9 444413 000 79320 780 2242 80 63 10 9 10 555516 250 89320 870 2772 80 78 11 10 11 666619 500 98320 960 3282 80 92 12 11 12 777722 751 07321 050 3903 41 33 水横干管水力计算表 当量 总数 设计秒流量 q L s 管径 mm 流速 m s 单阻 kpa m 管长 m 沿程压 力损失 kpa 2164 06601 060 17165 511 20 由以上表格可知 立管 4 为最不利立管 从加压水泵道最不利 点的沿程损失为各管段沿程压力损失之和 经计算为 30 91kpa 确定给水管网的局部水头损失 一般可按经验采用沿程水头损 失的百分数估算 生活给水管网局部水头损失按沿程水头损失的 25 30 估算 此设计中取 30 因此局部压力损失为 9 27kpa 计算给水管网总水头损失 Hz 1 30 hy 1 30 30 91 40 18kpa 式中 Hz 建筑内部给水管网沿程和局部水头损失之和 kPa hy 管段的沿程阻力损失 kPa 选择水表 计算水表水头损失 由最高时的流量为 5 13 公称口径为 60mm 因此可选用 hm 3 LXL 50N 型螺翼式水表 经校核消防时亦满足要求 13 90 1010 30 2 2 max q KB kpa K Q p B B B 29 0 90 13 5 2 2 建筑内部给水管网所需水压也可按下式计算 H 10H1 H2 H3十 H4 H 式中 H 建筑给水引人管前所需水压 kPa H1 最不利配水点与引人管的标高差 m H2 建筑内部给水管网沿程和局部水头损失之和 kPa H3 水表的水头损失 kPa H4 最不利点配水点所需流出水头 kPa 取 50kpa H 富裕水头 一般按 20kPa 计 H 10H1 H2 H3 H4 H 10 27 6 40 18 0 29 50 20 388 04kpa 水泵所提供的压力应大于等于 388 04kpa 即扬程大于等于 38 8 米 四 建筑排水系统设计 1 选择排水体制 由于该住宅楼为普通住宅楼 且没有设置中水系统 从经济 角度考虑采用生活污水和生活废水合流排放 以降低工程造价 2 确定排水系统的形式 由于该住宅楼对排水没有特殊要求 此设计中采用单立管排水 系统 单立管排水系统是指只有一根排水立管 没有专门通气立管 14 的系统 通风方面采用伸顶通气立管 采用伸顶通气立管的管径与 排水立管相同 设置伸顶通气立管可以防止管道内外压力的剧烈变 化而破坏水封 同时防止管道内有毒气体进入室内 污染环境 通 气管系可以使污废水中释放的有毒有害气体顺利排出 也可以保证 管道内液体的顺利流通 较小水舌的阻力系数 3 水管道系统水力计算及通气系统 此建筑为住宅楼 因此排水设计秒流量按下式计算 q N q u pmax 12 0 式中 设计管段的排水设计秒流量 L s qp 计算管段排水当量总数 Nu 根据建筑物性质而定的系数 住宅取 1 5 计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水量 qmax L s 当计算排水量大于该管段上所有卫生器具排水流量的总和 按该管段所有卫生器具排水流量的累加值作为设计秒流量 浴盆的排水当量取 3 0 洗脸盆的排水当量取 0 75 坐便 器的排水当量取 4 5 洗涤盆的排水当量取 1 0 建筑给水排水设计规范 规定 排水管的最小管径为 DN50 计算中地漏的排水当量可忽略 但其最小管径亦为 DN50 第一 四单元户型排水系统水力计算草 15 第一 四单元户型排水系统水力计算表 卫生器具名称 数量 当量 管段 编号 浴盆洗脸盆坐便洗涤盆 顺序 编号 自至3 00 754 51 0 当量 总数 设计秒流量 q L s 管径 De mm 坡度 I 1 1 2 0000 500 030 2 2 3 00011 00 51500 030 4 3 4 00011 00 51500 030 5 5 6 01000 750 40500 030 6 6 7 01105 251 911100 012 7 7 4 11108 252 021100 012 8 4 8 11119 252 05110 由上表可以看出 室内的排水横支管均为不计算管段 坡度按 规范所要求最小坡度执行 对于立管 1 2 11 12 其排水当量总数 9 25 7 64 75 Nu 经计算其排水设计秒流量 2 95L s q N q u pmax 12 0 51 5112 0 5 764 因此排水立管 1 2 11 12 和排出管 1 2 11 12 的管径均 为不计算管段 选择 De110 的塑料管 排水立管 3 10 上连接的卫生器具数均少于排水立管 1 所以 16 所有排水立管和排除管均为不计算管段 选择 De110 的塑料管 对于第一层停车场的排水立管和排除管 连接卫生器具数最多 的有四个洗涤盆 排水当量总数比较小 亦为不计算管段 为了管 道堵塞 选用 De75 的塑料管 伸顶通气管管径与排水立管管径相同 便于安装 但是沈阳地 区最冷月平均气温低于 13 所以在室内平顶或吊顶以下 0 3m 处 将管径放大以及 伸顶通气管的顶端高出建筑 0 4 米 五 建筑消防系统设计 1 消防给水方式的确定 消防给水系统有分区 不分区两种给水方式 当消火栓给水系 统中 消火栓栓口静压力超过 0 80MPa 时 则需分区供水 否则消 防给水系统压力过高 火灾时 水枪 喷头出水量过大 高位水箱 中的消防贮水量会很快用完 不利于扑救初期火灾 此住宅楼高度为 22 1m 消火栓口静压力低于 0 80MPa 不需 采用分区消防给水系统 2 布置消火栓 消防管道 该建筑总长为 53 4m 宽度为 12m 高度为 22 1m 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 采用 25m 帆布水龙带 Ls 取 3 0m 消火栓保护半径应为 R 0 8Ld Ls 0 8 25 3 23m 设置单排消火栓 其间距有如下要求 17 S m bR 6 19 1223 2222 式中 b 建筑物宽度 m 据此在每单元的每个楼层的用户进门处设置一个消火栓 间距 19 6m 满足要求 消防管道均采用镀锌钢管 采用明装的敷设方式 便于养护维 修 消火栓系统的水源由室外专用消防水池引入 引入管埋深为 1 6 米 采用专用消防水泵加压供水 3 消火栓口所需的水压 水枪喷嘴处水压 1 q H f m H f m H 式中 水枪喷嘴处水压 m q HOH2 水枪实验系数 f 水枪充实水柱 m m H 水枪系数 经过查表 水枪喷口直径选 13mm 水枪系数值为 0 0165 充 实水柱取 13m 单个水枪的设计流量 5L s 水枪实验系数值 m H f 为 1 21 因此 水枪喷嘴处所需水压为 1 q H f m H f m H 1 21 13 1 0 0165 1 21 13 21 26mH2O 212 6kPa 4 消防用水量的计算 此建筑为 类住宅 共八层 每层 4 单元 一梯两户 建筑长 18 53 4 米 宽 12 米 高 22 1 米 根据规范要求 7 9 层的住宅 消火 栓用水量为 5L S 同时使用水枪数为 2 每支水枪最小流量为 2 5L S 每根竖管流量为 5L S 因此 取 10L S 足够消防使用 则消防水箱的有效容积计 Qx 算公式为 Qx 60 1000 6010 Q V x x 式中 消防水箱储存消防水量 Vxm 3 室内消防用水量 L s Qx 10 6 60 1000 601010 Vxm 3 本设计中 13mm 的水枪配 50mm 的帆布水带 查表可知 50mm 的 水带阻力系数值为 0 01501 B 0 346 水枪喷嘴实际出流量 d A 2 71 L s 5 0L s xh qBHq6 22146 30 水带阻力损失为 0 01501 25 2 712 2 76m d H d A d L 2 xh q 因此 消火栓口所需水压 kdqxh HHHH 式中 消火栓口的水压 mH2O xh H 水枪喷嘴处的压力 mH2O q H 水带的水头损失 mH2O d H 消火栓栓口水头损失 按 2mH2O 计算 k H 21 26 2 76 2 26 02m kdqxh HHHH OH2 5 消防水力计算 消火栓给水管网计算草图 19 消火栓给水系统配管水力计算表 计 算管 段 设 计秒流 量 q L s 管 长 L m 管 径 DN mm 流 速 V m s i kpa m i L kPa 1 2 53 8 10 0 0 5 8 0 0740 28 2 4 5 19 1 10 0 0 5 8 0 0741 41 4 513 100 50 0740 98 20 5208 5 6 10 27 6 10 0 1 1 5 0 2697 42 6 7 15 11 0 10 0 1 7 3 0 6026 62 hy 16 71kPa 21 26 2 76 2 26 02m kdqxh HHHH OH2 h 26 02 2 8 0 28 29 10m 1xh H 0 xh HH OH2 为 1 点和 2 点的消火栓