广东工业大学 建筑给排水课程设计.doc

建筑给水排水工程课程设计任务书及指导书一、设计资料（1）建筑资料建筑各层平面图、建筑剖面图、厨厕大样图等。建筑物为六层住宅，采用钢筋混凝土框架结构，层高为3M，室内外高差为0.3M。（2）水源资料在建筑物南侧有城镇给水管道和城镇排水管道（分流制），据调查了解当在夏天用水高峰时外网水压为190kPa，但深夜用水低峰时可达310kPa；环卫部门要求生活污水需经化粪池处理后才能排入城镇排水管道。每户厨房内设洗涤盆一个，厕所内设蹲式（或坐式）大便器，洗脸盆、淋浴器（或浴盆）及用水龙头（供洗衣机用）各一个。每户设水表一个，整幢住宅楼设总表一个。二、设计内容1设计计算书一份，包括下列内容（1）分析设计资料，确定建筑内部的给水方式及排水体制。（2）考虑厨厕内卫生器具的布置及管道的布置与敷设。（3）室内外管道材料、设备的选用及敷设安装方法的确定。（4）建筑内部给排水系统的计算。（5）其它构筑物及计量仪表的选用、计算。（6）室外管道定线布置及计算（定出管径、管坡等数据及检查井底标高，井径，化粪池进出管的管内底标高等）。2绘制下列图纸（1） 各层给排水平面图（1:100）。（2） 系统原理图（3） 厨厕放大图（1:50）。（4） 主要文字说明和图例等。设计说明书一、 室内给水工程生活给水系统的选定：由设计资料所给条件，根据建筑给水排水及消防工程第二版P35页知，本建筑属于普通型六层住宅，所需的水压H为： （本设计n=61）方案1：单设水箱给水方式：13层用市政管网直接供水，46层用水箱采用上行下给式供水。建筑前三层所需最大水压H3=4（3+1）=160kPa190kPa，故底下三层可用市政管网直接供水；深夜时外网水压有310kPa280kPa，可以不设水泵直接由市政管网供水给水箱储水，然后用水时再供给用户。单设水箱给水方式适用于室外管网压力周期不足的多层建筑，当高峰用水时，室外管网压力不足，由水箱向室内系统补充供水。该方式系统较简单，安装维护较方便，节能，有一定得调节、储备水量、供水较可靠。故本设计采用单设水箱给水方式。缺点是高位水箱增加荷载，需考虑。方案2：变频调速给水方式。从市政管网引管入贮水池，水泵从贮水池抽水供给用户。变频调速给水的供水压力可调，可以方便地满足各种供水压力的需要。而且变频调速恒压供水具有优良的节能效果，但是要在特定的建筑类型才能起到良好的节能效果，本设计中的建筑则不适宜。二、 室内排水工程考虑该建筑物的使用性质对卫生标准要求较高，生活污水需经化粪池处理后才能排入市政排水管道，为减小化粪池容积和便于以后增建中水工程，室内排水系统宜采用分流制，把生活污水与生活废水在建筑物内分质分流排到建筑物外。三、 管道及设备安装要求1.室外给水排水管道平面布置见首层平面布置图。2. 进户管布置在楼梯处，采用一户一表。3.室内给水、排水立管均靠墙布置，给水水平干管、排水横干管均埋地布置。4.给水系统一律采用PP-R塑料给水管，给水立管和所有的横干管均设置在底层。总水表装在引入管的前，并且其前后设置阀门，泄水管；每根立管底部均设置截止阀。 5.排水系统采用塑料排水管，每层设置检查口，为了防止生活排水管道和散发有毒有害的生产污水管道，每根立管设伸顶通气管。设计计算一、室内给水工程1.给水用水定额及时变化系数查建筑给水排水设计规范（GB500152003）表3.1.9，本建筑为普通型住宅，用户的最高日生活用水定额为130300L，小时变化系数为2.32.8。根据本建筑物的性质和地理位置，选用最高日生活用水定额为，取用水时变化系数2.4。根据建筑给水排水及消防工程第二版P43页知，每户两卫一厨，所以取户均人数：4人（每层四户）。该建筑住宅每户厨房内设洗涤盘1个，厕所坐式2个，洗脸盆2个，沐浴器2个，洗衣机水嘴1个。所以每户卫生器具给水当量数为：卫生器具名称坐式大便器淋浴器洗脸盆洗涤盆洗衣机水嘴数量22211当量数0.50.750.7511总当量11.51.5112.整栋建筑最高日用水量：Qd =mqd=24m3/d3.整栋建筑最高日最大时用水量：QA=Kh=2.4=2.4m3/h4.直接给水方式管网计算：（1）设计秒流量计算1）最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：U0= 最高日生活用水定额，取250L/（人d） 每户用水人数，取4人每户设置的卫生器具给水当量数，Ng=2(0.5+0.75+0.75)+1.0+1.0=6用水时数，取24h 该住宅的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率为：2）用内插法，由查得给水管段卫生器具给水当量同时出流概率计算系数：c=0.01346根据管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：计算管段的设计秒流量：qg=0.2UNg（2）低区水力计算：1）低区最不利管段计算图2）低区水力计算表： 3）低区室内所需的压力：第三层的楼面高度为6m，淋浴器距楼面的最低安装高度：冷支管0.9m,热支管：1m；室内外的标高差为0.3m,引入管道的地面埋深为0.7m。所以淋浴器与引入管的高差为6m+0.9m+0.8m+0.3m=7.9m，相当于79kPa；管路水头损失为1.3hy=1.31.4572=1.895kPa；因为淋浴器最低工作压力范围为0.050.10Mpa，所以取最不利点流出水头为50kPa，水表水头损失为20kPa，倒流防止器水头损失为30kPa，所以室内所需的压力为：H=79+1.895+50+20+30=180.895kPa已知夏天用水高峰时外网水压为190kPa，故此底下3层直接供水设计满足要求。（3）高区水力计算：（用水量情况同13层）1）高区最不利管段计算图：2）高区水力计算表：3）生活水箱容积计算由于采用分区给水，且建筑物在垂直方向上上下对称，故高区最高日用水量为： Qd= mqd= =12m3/d高区最高日最大时用水量：Qh= Kh= 2.4=1.2m3/h 若高区最高日最大时用水量持续时间为4小时，故水箱每天应供水量为：Q=1.24+12=14.8m3/d水箱选型：为安全起见，选用矩形水箱标准图集图集号02S101型号为17的标准水箱。安装规格，如下图示：水箱底部距离楼面的高度为1.0m，水箱进水管外管壁距离水箱顶0.1m，出水管外管壁距离水箱底部0.1m。水箱的动水位高出出水管0.1m。故水箱有效供水容积为：Q=3.62. 41.8=15.55m3/d Q=1.24+12=14.8 m3/d ，符合供水要求。（4）室外管网水力计算1）水箱入水管计算已知水箱容积故水箱有效供水容积为：Q=3.62. 41.8=15.55m3/d，取深夜供水持续时间为2小时，则入水管供水秒流量为： Qs= =2.16L/s。选用DN80的钢丝网骨架HDPE复合给水管。水表选用LXL水平螺翼式水表，水表口径与引入管同径。2）校核室外管网管径。已知市政管网深夜用水低峰时可达310kPa（即31mH2O）,水箱进水管距离地面的高度为19.9m，市政管道埋深为1.0m。管道流速为： v= =0.43m/s1.2m/s所以根据公式：水箱引入管的长度为24m，得进水管路水头损失约为：1.3hy=0.053=0.18m H2O水表水头损失为2m，倒流防止器水头损失为3m，所以进水管所需压力为：H2O31 mH2O,满足供水要求。二、室内排水工程本住宅内的生活废水与生活污水采用分流制管道排放，出户后混合排入城市下水道；室内生活污水需经化粪池处理后才允许排入城市下水道。1. 生活污水系统管道计算污水管道设计秒流量按式 （1）横支管计算：污水横支管计算表管路编号卫生器具名称、数量排水当量总数设计秒流量管径坡度大便器DN（mm）kPa/m0114.51.881100.010因此与低水箱坐式大便器连接的横支管管径均为DN=110mm；排水横管采用DN110排水塑料管；坡度一律采用i=0.010。（2）立管计算:管路编号卫生器具名称、数量排水当量总数设计秒流量管径DN大便器（mm）12292.0411023313.52.16110344182.2611045522.52.35110566272.44110因此污水系统每根立管管径为DN=110mm，设伸顶通气管。经过计算，为了提高排水的安全可靠性，污水立管最下部管段和排出管放大一号管径，取DN=125mm。出户管管径查水力学计算表得：充满度h/D= 0.5，DN=125mm，相应坡度为0.010，其允许最大流量为7.56L/s，流速为1.21m/s。，安全可靠，满足要求。（3）化粪池设计化粪池的设计主要是计算化粪池容积，按给水排水国家标准图集选用化粪池标准图。化粪池的总容积由有效容积V和保护层容积V3组成，保护层容积根据化粪池大小确定，保护层高度一般为250450mm。有效容积由污水所占容积V1和污泥容积V2组成。根据资料，可以得出： N ：化粪池实际使用人数：96人；: 使用卫生器具人数占总人数的百分比，住宅取70%； q ：生活污水量：25L/人天； t ：化粪池污水停留时间：24小时； a：每人每天污泥量：0.4L/人天； T ：污 泥 清 掏 周 期：180天； b ：进化粪池新鲜污泥含水率：95%； c ：发酵浓缩后污泥含水率：90%； K ：污泥发酵后体积缩减系数：0.8；M ：清掏污泥后遗留的熟污泥量容积系数：1.2。 池体材料：钢筋混凝土结构，池顶不覆土，池顶过车，无地下水。计算过程： 选择化粪池的有效容积为：化粪池的型号为:2-4B11标准图集:03S702外形尺寸:化粪池底板的长(L):4.85m、宽(B):1.35m；化粪池池身的长(L3):4.65m、宽(B3):1.15m。2.生活废水系统管道计算废水管道设计秒流量按式 (1) 横支管计算1).卫生间废水横支管计算：管路编号卫生器具名称、数量排水当量总数设计秒流量管径DN坡度洗脸盆淋浴器（mm）kPa/m01010.750.15500.01012111.200.48500.0102).厨房废水横支管计算：厨房内设一条废水立管引出一条卫生横支管分别接纳1个洗涤盆， 1个家用洗衣机。每根支管只接一个卫生器具。 序号卫生器具名称排水流量（L/S）当量排水管管径（mm）坡度（kPa/m）1单格洗涤盆0.672.0500.0102家用洗衣机0.501.50500.010（2）立管计算1）卫生间“FL-1”立管排水设计流量为查设计手册得，设伸顶通气管立管，管径为DN = 50 mm立管FL1-8均同此立管。出户管管径查表得：h/D = 0.5 ，DN = 50 mm ,相应坡度0.010，排水量为0.76L/s，流速为0.91m/s。2）厨房“FL-12”立管排水设计流量为查设计手册得，设伸顶通气管，立管管径为DN = 75 mm立管FL9-12均同此立管出户管管径查表得：h/D = 0.5 ，DN = 75 mm ,相应坡度0.010，排水量为2.36L/s，流速为1.21m/s。根据整栋楼房的设计秒流量总和计算，室外废水干管管径采用DN200。3. 通气管径计算本排水系统为有通气的普通单立管排水系统，由于本建筑物层数不高，卫生器具不多，因此采用伸顶通气管，将排水立管延伸，高出屋面2m（屋顶可以留人时），因此通气管管径与排水立管相同，污水通气立管管径为DN=110mm，生活废水通气管径有两种：DN50mm和DN75mm。4. 污废水检查井起始标高：H-0.3-0.7-0.05-0.2-1.25m。其中：管径为0.2m，覆土厚度为0.7m，室外地面标高-0.3m，与检查井连接的排出管坡降为0.05m。三、雨水排水工程该住宅由于楼层较少，屋面雨水采用外排水系统。雨水通过雨水斗，立管及埋地横管等在地下排出室外，与从阳台收集的雨水（采用间接排水方式）汇合后，接入市政雨水管道系统。雨水排水管材均采用排水塑料管。1.广州市暴雨强度公式为：其中当地降雨参数c=0.533，重现期P=5a，降雨历时t=5min。则2.雨水量计算和雨水斗选用雨水排水系统采用外排水系统，檐沟排水系统，并采用单斗系统。雨水立管先接入雨水口，再由雨水口接入雨水检查井。本住宅共设置4 根雨水管和4个雨水斗。每个雨水斗的汇水面积为90m2。每个雨水斗的设计排水量为：。 所以选取DN75的87型雨水斗。阳台收集的雨水采用间接排水，根据雨水立管最大设计泄流量选取DN75立管为阳台排放雨水，一共8根。 根据整栋楼房的设计秒流量总和计算，室外雨水干管管径采用DN200。与市政雨水管网连接的管段，当管径DN=200mm,坡度i=0.010。埋地管的最大允许汇水面积为580 m2，大于要求汇水面积，所以选用管径DN=200mm,坡度i=0.010的埋地管。四、室外管网1. 室外雨水管网：室外雨水管网设检查井，检查井规格管径规格为1000mm，检查井之间连接管采用管径DN=200mm，i=0.010；室外雨水管网与城市与水管网连接管DN=200mm，i=0.010。各检查井标高按水头损失（h=il）递减。（详细见首层平面图）2.排水管网计算：室外排水管网设检查井，检查井规格为1000mm 和 700mm，汇集用户废水的检查井采用井径DN=700mm；管网拐弯处采用井径DN=1000mm。检查井之间连接管采用管径DN=200mm