某六层住宅楼给排水设计

课课 程程 设设 计计 课程名称 建筑给排水及消防工程 题目名称 某六层住宅楼给排水设计 学生学院 土木与交通工程学院 专业班级 09 级给水排水一班 学 号 3109003317 学生姓名 曾繁龙 指导教师 梅胜 罗鹏飞 2012 年 05 月 23 日 建筑给水排水工程建筑给水排水工程 课程设计任务书及指导书课程设计任务书及指导书 一 设计资料一 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 1m 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 给水部分计算 该建筑室内冷水系统采取分区供水方式 根据所给的数据 我们可以知道 外网水压不够满足整栋住宅的用水要求 所以进行竖向共分两个区 1 3 层依 靠市政管网压力直接供水 4 6 层采用高位生活水箱供水 采用单设水箱的供 水方式 用水量计算 根据 建规 3 1 1条 应根据下列用水量确定 居民生活用水量确定 本建筑属于 类普通住宅 用水定额为130 300L 人 d 小时变化系数为2 8 2 3 本次设计取用水定额为200L 人 d 小时变化 系数取2 5 1 1 1 用水量计算 1 最高日用水量 d Q dd Qm q 式中 最高日用水量 L d d Q m 用水单位数 人或床位数等 住宅一般为3 5人 最高日生活用水定额 L 人 d L 床 d 或 d q L 人 班 根据所选择的用水定额 经计算得 Qd 200 84 16800L d 2 最高日平均时用水量 h Q d h Q Q T 式中 最高日平均时用水量 L d h Q 最高日用水量 L d d Q 建筑物的用水时间 h 住宅取24h T Qk 16800 24 700L h 3 最高日最高时用水量 h Q d hh Q QK T 式中 最高日用水量 L d d Q 小时变化系数 按 建规 表3 1 10确定 h K 使用时数 按 建规 表3 1 10确定 T Qh kh Qh T 16800 24 2 5 1750L h 1 2 室内冷水管网水力计算 根据计算草图 在流量变化处标明节点 进行编号及划分计算管段 1 根据住宅配置的卫生器具给水当量 使用人数 用水定额 使用时数及小 时变化系数 按下式计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率 36002 0 0 0 TN mkq U g h 式中 U0 生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率 q0 最高用水日的用水定额 m 每户用水人数 Kh 小时变化系数 Ng 每户设置的卫生器具给水当量数 T 用水时数 h 0 2 一个卫生器具给水当量的额定流量 L s 卫生器具给水当量数为 6 最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率 69 1 0169 0 36002462 0 5 25 3200 36002 0 0 0 TN mkq U g h 2 根据计算管段上的卫生器具给水当量总数 按下式计算该管段的卫生器具 给水当量的同时出流概率 1 1 49 0 g gc N N U 式中 U 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率 c 对应于不同 U0的系数 查规范中的相应表格 c 0 04 Ng 计算管段的卫生器具当量总数 根据规范可以查的相应于不同 U0时的 c 为 0 04 将 c 带入上式可以 求得计算管段上卫生器具给水当量的同时出流概率 3 根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率 按下式计算确定计算管段的设计 秒流量 qg L s g NU 2 0 最不利点套间的水力计算表 管段 号 管 长当 量 秒流 量 估管 径内径流速 水力坡 降 水头损 失 N l s mm mm m s m m m 1 2 1 6 0 8 0 18 15 15 1 0 0 10 0 1604 2 3 5 5 2 0 0 30 19 20 0 9 0 06 0 3404 3 4 1 9 1 3 0 23 17 20 0 7 0 04 0 0766 4 5 5 8 2 0 0 30 19 20 0 9 0 06 0 359 5 6 1 9 1 0 0 21 16 20 0 7 0 03 0 0626 6 7 4 5 2 0 0 30 19 20 0 9 0 06 0 2785 7 8 3 2 6 0 0 53 26 25 1 1 0 06 0 188 由最不利点套间到引入点的水力计算表 3 0 12 0 0 76 31 30 1 1 31964 4 0 05 0 1416977 8 9 3 0 24 0 1 11 38 40 0 9 34900 3 0 02 0 0698629 9 10 17 5 36 0 1 39 42 40 1 1 43680 8 0 03 0 6068215 10 11 8 7 72 0 2 05 51 50 1 0 51811 8 0 02 0 2090899 3 层西侧厕所最不利浴盆为最不利点 其与引入管标高为 6 0 1 1 7 1m 相当于 71 54kpa 管路的水头损失为 1 3 3 53 4 576kpa 入户管管 管长 20m 管径均采用 DN32 其水头损失为 1 3 0 137 20 3 562kpa 引入管 的水头损失为 2kpa 最不利点出水水头为 50kpa 水表水头损失为 20kpa 止回 阀的水头损失为 30kpa 所以住宅所需的压力为 H 181 678kpa 市政管网给水管夏天高峰压力为 190kpa 满足住宅 3 层供水要求 可以采 用单设水箱给水方式 4 水表选择及水表水头损失的计算 水表用设计秒流量 不包括消防流量 接近水表的公称流量来确定水表口 径 并计算水流通过水表的水头损失 水表水头损失应小于 规范 的规定值 水表水头损失 HB kPa 100 2 max 2 Q QB 式中 QB 通过水表的流量 m3 h Qmax 旋翼式水表最大流量 m3 h 见教材 100 旋翼式水表通过最大流量时的水头损失 kPa 本设计中单层横管的最大流量 0 53 L s 即 1 91m3 h 估选用 LXS 20C 旋翼式水表 过载流量 5m3 h 常用流量 2 5m3 h 其水头损失为 HB kPa 6 14100 5 91 1 100 2 2 2 max 2 Q QB 对于建筑引入管的总水表 由于具有水箱 因此其通过的最大流量取最高 日最高时流量 4 1m3 h 因此查表可以选出 LXS 32C 旋翼湿式水表 其过载流量 为 12 m3 h 其常用流量为 6 m3 h 公称口径为 32mm 其水头损失为 HB kPa 67 11100 12 1 4 100 2 2 2 max 2 Q QB 故分户水表与总水表的水头损失均符合正常用水时水表水头损失允许值 因此选择成立 5 建筑物的给水引入管的设计流量确定 当建筑物内的生活用水全部由室外管网直接供水时 应取建筑物内的生活 用水设计秒流量作为给水引入管的设计流量 该建筑没有设置水泵等加压供水 由市政管网直接向建筑物供水 故其管道的设计流量为建筑物内的生活用水设 计秒流量 4 1L s 查水力计算表可以确定其管径为 DN75 的 PP R 管 6 屋面生活水箱计算 1 生活水箱有效容积 Vsb宜按用水人数和最高日用水定额确定 即 Vsb Qd 式中 Vsb 水箱的有效容积 m3 由于本设计中 1 3 层由市政管网供水 4 6 层由水箱供水 而且仅在 市政管网出现事故时才会有水箱向 1 3 层的短时间供水 因此考虑经济性与技 术性 水箱调节容积仅用于储存 4 6 层的生活用水量 故 Vsb Qd 21 3 5 200 14700L d 14 7m3 2 生活水箱尺寸 水箱置于屋面楼梯间顶上 初定长和宽 L B 3 0m 2 5m 生活水箱贮水高度 hs hs m 保护高取 0 3m BL Vsb 式中 L 水箱的长 m B 水箱的宽 m Hs m 故水箱总高度为 2 3m 0 2 0 23 7 14 BL Vsb 3 生活水箱最低水位标高 Zs Z Z1 H1 H2 m 式中 Z 水箱最低动水位标高 m Z1 最不利配水点标高 m H1 设计流量下水箱至最不利配水点的总水头损失 m H2 最不利点配水附件所需最低工作压力 mH2O 由计算草图可以看出 水箱供水的最不利点位于 6 层最南侧厕所的坐厕 其最低工作压力为 0 02MPa 即 H3为 2m 水柱 H4室内最不利配水点标高为 15 5m 管道总水头损失为 0 822m 故生活水箱最低水位标高 Zs 2 15 5 0 822 18 3m 排水部分计算 1 1 设计秒流量公式 根据 建规 4 4 5 条规定 住宅排水管道设计秒流量 应按下式计算 max 0 12 pp qNq 15 1 式中 计算管段设计秒流量 L s p q 计算管段的卫生器具排水当量总数 p N 根据建筑物用途而定的系数 住宅建筑取 1 5 计算管段上最大一个卫生器具的排水流量 L s max q 注 如计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时 应按卫生器具排 水流量累加值计 1 2 室内排水系统水力计算 1 2 1 基本规定 1 卫生器具排水当量 根据 建规 表 4 4 4 可知 本设计所选卫生器具排水的流量 当量和排水 管的最小管径如表 7 1 所示 表 7 1 卫生器具排水的流量 当量和排水管的管径 序号卫生器具名称排水流量 L s 当量排水管最小管径 mm 1洗脸盆0 250 7532 50 2淋浴器0 150 4550 3低水箱冲落式坐便器1 504 50100 4家用洗衣机0 51 550 5单格洗涤盆0 672 050 2 排水横管的坡度与充满度 由 建规 表 4 4 10 可知 建筑排水塑料管排水横干管的最小坡度 标准 坡度和最大设计充满度如下表 7 2 所示 表 7 2 建筑排水塑料管排水横干管的最小坡度和最大设计充满度 外径 mm 最小坡度标准坡度最大设计充满度 500 0120 0260 5 1100 0040 0260 5 1250 00350 0260 5 1600 0030 0260 6 2000 0030 0260 6 3 管径的其他规定 1 为了排水通畅 防止管道堵塞 保障室内环境卫生 规定了建筑内部排 水管的最小管径为 50mm 2 大便器排水管最小管径不得小于 100mm 3 建筑物内排出管最小直径不得小于 50mm 4 下列场所设置排水横管时 管径的确定应符合下列要求 建筑底层排水管道与其楼层管道分开单独排出时 其排水横支管管径可 按 建规 表 4 4 11 4 中立管工作高度 2m 时的数值确定 1 2 2 排水系统横支管水力计算 按式计算排水设计秒流量 其中 取 1 5 卫生器具当量和排水流量按表选取 客厅卫生间 坐便器 管段编号排水当量总数排水量 L s 管径 DN mm 坡度 0 14 51 881000 026 污水管 管段编号排水当量总数排水量 L s 管径 De mm 坡度 0 10 750 41500 026 1 21 20 45500 026 主卧室卫生间 坐便器 管段编号排水当量总数排水量 L s 管径 DN mm 坡度 0 14 51 881000 026 污水管 管段编号排水当量总数排水量 L s 管径 De mm 坡度 0 10 750 41500 026 1 21 20 45500 026 厨房 管段编号排水当量总数排水量 L s 管径 De mm 坡度 0 11 50 75500 026 1 23 51 01500 026 1 2 3 排水系统立管水力计算 1 卫生间排水立管的水力计算 生活污水立管接纳的排水当量总数为 Ng 4 5 6 27 设计秒流量按照下式计算 qg 0 12 sLqN p 44 2 5 1275 112 0 max 因有大便器 选用管径为 100mm 的螺旋管 其通水能力为 6 0L s 大于 计算的设计秒流量 因此不需要设立单独的通气立管 采用伸顶通气的形式 为保证排水畅通 立管底部和排出管放大一号管径 取 D125 取标准坡 度 查表可知符合要求 生活废水立管接纳的排水当量总数为 Ng 1 95 6 11 7 设计秒流量按照下式计算 qg 0 12 sLqN p 87 0 5 1 7 115 112 0 max 选用 de50 45 斜三通 其通水能力为 1 0L s 大于计算的设计秒流量 因此不需要 设立单独的通气立管 采用伸顶通气的形式 标准坡度 0 026 充满度为 0 5 时 允许最大流量为 2 36L s 流速为 1 21m s 符合要求为保 证排水畅通 立管底部和排出管放大一号管径 取 De75 取标准坡度 查表可 知符合要求 2 厨房排水立管的水力计算 立管接纳的排水当量总数为 Ng 216 5 10 2 设计秒流量按照下式计算 qg 0 12 sLqN p 82 1 0 1215 112 0 max 选用管径为 75 mm 的螺旋管 其通水能力为 3 0L s 大于计算的设计秒流 量 因此不需要设立单独的通气立管 采用伸顶通气的形式 为保证排水畅通 立管底部和排出管放大一号管径 取 De110 取标准坡 度 查表可知符合要求 1 3 化粪池的计算 1000 c1 mk b1 TaN 100024 tqN V 式中 V 化粪池的有效容积 m3 N 化粪池设计总人数 84 人 使用卫生器具人数占总人数的百分比 住宅取 70 q 每人每天的污水量 L 人 d 合流排出时 与生活用水定额 相同 200L 人 d t 污水在池中停留时间 h 根据污水量的大小及对出水水质的 要求 采用 12 24h 本设计取 20h a 每人每天的污泥量 L 人 d 采用 0 4L 人 d T 污泥清掏周期 d 根据污水温度 当地气候条件结合建筑 物使用需求而定 可参见教材 一般为 90 360d 本设计采用 90d b 进入化粪池新鲜污泥的含水率 按 95 计 k 污泥发酵后体积缩减系数 按 0 8 计 m 清掏污泥后残留的熟污泥量容积系数 按 1 2 计 c 化粪池内发酵污泥的含水率 按 90 计 故化粪池的有效容积为 3 82 10 100 2 18 005 0 904 0847 0 24000 20200847 0 1000 1 1 100024 m c mkbTaNtqN V 取 12m3 根据有效容积 V 可按 给水排水标准图集 92S213 选用化粪池 512A01 规格为 L3000mm 2000mm 2000mm 雨水排水系统计算雨水排水系统计算 1 4 雨水量计算 本设计采用雨水重力外排水系统 屋面雨水排水系统雨水量的大小是设计 计算雨水排水系统的依据 其值与当地暴雨强度 汇水面积以及径流系数qF 有关 屋面径流系数一般取 0 9 1 4 1 设计暴雨强度 的确定q 设计降雨强度按暴雨强度公式计算确定 16 1 式中 设计暴雨强度 L s hm2 q 设计重现期 年 应根据建筑物的重要程度 气象特征确定 根P 据 建规 4 9 5 条规定 一般性建筑物取 2 5 年 本设计取 3P 年 降雨历时 min 根据 建规 4 9 4 条规定 屋面雨水排水管道设t 计降雨历时按 5min 计算 代入数值计算可得设计暴雨强度为 所以暴雨强度 q 477 09 L s hm2 477 09 L s m2 1 4 2 汇水面积F 屋面雨水汇水面积较小 一般按 m2计 根据 建规 4 9 7 条规定 雨水 汇水面积应按地面 屋面水平投影面积计算 高出屋面的侧墙 应附加其最大 受雨面正投影的一半作为有效汇水面积计算 窗井 贴近高层建筑外墙的地下 汽车库出入口坡道和高层建筑裙房屋面的雨水汇水面积 应附加其高出部分侧 墙面积的二分之一 表 7 1 汇水面积划分图 编号分区面积编号分区面积编号分区面积编号分区面积编号分区面积 128 0260328460528 660728860 雨水斗的设置位置如图 7 1 所示 故汇水面积计算见表 7 2 图 7 1 雨水斗位置设置图 5 8 区依次类推 表 7 2 汇水面积计算表 雨水斗ABCDE 汇水区域12345 汇水面积2860286028 雨水斗FGH 汇水区域678 汇水面积602860 1 4 3 雨水量计算公式 设计雨水流量应按下式计算 10000 jw y qF q W W F F 4 10381 429 10000 9 009 477 式中 设计雨水流量 L s y q 设计降雨强度 L s ha j q 径流系数 汇水面积 m2