建筑给排水大作业(共15页)

1、工程(gngchng)概况1.1设计(shj)项目提供资料该建筑(jinzh)为一幢7层高的多层建筑，该建筑为一类、耐火等级一级。该幢楼包括四个单元，各单元各层的建筑结构基本相同（见建筑平面图）。在该幢建筑物的北侧共建四个出口：分别对应于每个单元，每个单元的每层有两个住户，每个住户为 三室两厅的一套，每套间均设有厨房与两个卫生间。该幢建筑物总建筑面积为8733.16m2，总高度为20.9m，标准层高为3m，一层地评标高位0.000m，冻土深度为0.7m。1.3设计内容根据建筑给水设计规范（GB 50015-2003）、建筑设计防火规范（GB 50016-2006）要求，该住宅设计如下：1）生活

2、给水系统。2）生活排水系统。3）室内消火栓系统。4）室外消火栓系统。5）雨水排水系统。2.给水系统设计2.1.给水方式基本类型1）直接给水方式：直接给水方式是由室外给水管网直接供水，为最简单、最经济的给水方式。适用于室外给水管网的水量、水压在一天内均能满足用水要求的建筑。设水箱给水方式：设水箱给水方式宜在室外给水管网供水压(shu y)力周期性不足时采用。当室外给水管网水压偏高或不稳定时，为保证建筑内给水系统的良好工况或满足供水的要求，也可采用设水箱的给水方式。2）设水泵(shubng)的给水方式：设水泵的给水方式宜在室外给水管网的水压经常不足时采用。当建筑内用水量大且较均匀时，可用恒速水泵供

3、水。当建筑内用水不均匀时，宜采用一台或多台水泵变速运行供水，以提高水泵的工作效率。3）设水泵水箱的给水(jshu)方式：设水泵和水箱的给水方式在室外给水管网压力不低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压，且室内用水不均匀时采用。该给水方式的优点是水泵能及时向水箱供水，可缩小水箱的体积，又因有水箱的调节作用，水泵出水量稳定，能保持在高效区运行。4）气压给水方式：气压给水方式即在给水设备中设置气压给水设备，利用该设备的气压水罐内气体的可压缩性，升压供水。该给水方式宜在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压，室内用水不均匀，且不宜设置高位水箱时采用。5）分区给水方式：当室外给水管网

4、的压力只能满足建筑下层供水要求时，可采用分区给水方式。6）分质给水方式：分质给水方式即根据不同用途所需的不同水质，分别设置独立的给水系统。本建筑内水源为小区自备井，经给水泵站加压后供给小区各用水点，所以本设计采用变频泵直接上行下给式。2.2初步布置设备和管道1）水泵房为设计好，这里不做具体计算。2）消防水箱补给水由生活水泵提供，拟设在楼梯间屋面，水箱底设置标高为3）引入管：由泵房水池处接入用户。4）入户水表：入户水表采用普通旋翼式水表，一户一表，分别集中设置在户外楼梯间管井中。5）立管：一个单元设置一根给水立管，布置于楼梯间的管井中。6）入户支管：水表后横支管根据户内各配水点的安装高度合理设置

5、。2.3给水(jshu)引入管设计2.4生活(shnghu)用水量的计算2.4.1设计参数(cnsh)及公示（这里只计算住宅的设计参数，不考虑商铺）2.4.1.1最高日用水量根据建筑给排水设计规范（GB50015-2009），本住宅属普通住宅类，用水定额（最高日）L/（人d）为130300，时变化系数为2.82.3。山西取中下限。最后取最高日用水定额q0为200 L/（人d），Kh取2.5。每户按4人考虑，每天用水时间为24h。Qd=mq0=4200=800L/d2.4.1.2最高日最大时用水量Qd=QdKhT=8002.524=83.33L/h=0.08333m3/h2.4.1.3设计秒流量

6、根据当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式，本设计是住宅给水系统。计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均流出概率计算公式为：式中 U0生活给水配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，L/（人d）；m用水人数，人；Kh时变化系数；T用水小时数，h。计算得出U0后查表得出对应的c的值，代入公式： 式中 c对应于不同卫生器具的给水当量平均流出概率的系数； Ng计算管段的卫生器具给水当量总数。最后，根据计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率U，求得该管段的设计秒流量qg。卫生器具给水当量数表如下：卫生器具洗涤盆大便器淋浴器家用洗衣机水嘴洗脸盆浴盆给水当

7、量数10.50.7510.7512.4.2水力计算27层最不利计算管道水力计算表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DN（mm）流速v(m/s)每米管沿程水头损失i(Kpa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失(Kpa)管段沿程水头损失累计(Kpa)010.75100.000.1515.000.750.5643.431.931.93121.2592.850.2320.000.630.3060.860.262.19232.2569.550.3120.000.800.4324.181.814.00343.0059.960.3620.000.920.5551.27

8、0.714.71453.5055.340.3925.000.570.1730.750.134.84564.2550.010.4325.000.650.2146.101.316.15675.2544.780.4725.000.720.2350.870.206.35786.0041.750.5025.000.760.2829.972.819.168912.0029.040.7032.000.690.1832.900.539.6991018.0023.470.8432.000.830.2542.900.7410.43101124.0020.180.9740.000.580.1102.900.3210

9、.75111230.0017.941.0840.000.650.1252.900.3611.11121336.0016.301.1740.000.720.1313.700.4811.59计算(j sun)局部水头损失hjhj =30%hi=0.311.59=3.477kP计算(j sun)管路的水头损失为：H2=hj +hi =11.59+3.477=15.067kP计算(j sun)水表的水头损失：因住宅建筑用水量较小，总水表及分户水表选用LXS湿式水表，分户水表和总水表分别安装在78和1213管段上，q7-8=0.50L/s=1.80m3/h，q9-10=1.17L/s=4.21m3/h。

10、查表，选20mm口径的分户水表，其常用流量为2.5 m3/h1.80m3/h，过载流量为5m3/h，所以分户水表的水头损失为：选32mm口径的总水表，其常用流量为6 m3/h4.21m3/h，过载流量为12m3/h，所以总水表的水头损失为：水表的总水头损失为H3 = + =25.27=2.53 mH2OH4 =5.0 mH2OH1=1+2.95+0.9+2.7=19.1 mH2O室内所需压力：H=H1 +H2 +H3 +H4 =19.1+1.51+2.53+5.0=28.14 mH2O =0.2814KPa0.35KPa。因此满足自备井直接供水的条件3.生活(shnghu)排水系统设计3.1排

11、水系统分类(fn li)排水系统主要包括生活排水系统、工业排水系统、屋面(wmin)雨水排水系统。本设计属于生活排水系统。3.2排水系统组成建筑内部排水系统的基本组成部分为：卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。在有些排水系统中，根据需要还谁有污废水的提升设备和局部处理构筑物。生产器具和生产受水设备包括：大便器、洗涤盆、洗脸盆、淋浴器、浴盆等排水管道排水管道包括器具排水管（含存水弯）、横支管、立管、埋地干管和排出管。起作用是将各个用水点产生的污废水及时、迅速地输送到室外。清通设备污废水中含有固体杂物和油脂，容易在管内沉积、粘附，减小通水能力甚至堵塞管道。为疏通管道保障排水畅

12、通，需设清通设备。清通设备包括在横支管的清扫口、设在立管或较长横干管上的检查口和设在室内较长的埋地横干管上的检查井。提升设备工业与民用建筑的地下室、人防建筑、高层建筑的地下技术层和地铁等处标高较低，在这些场所产生、收集的污废水不能自留排至室外的检查井，需设污废水提升设备。污水局部处理构筑物当建筑内部污水未经处理不允许直接排入市政排水管网或水体时，需设污水局部处理构筑物。通气设备建筑内部排气管道内是水气两相流，为使排水管道系统内空气流畅，压力稳定，避免因管内压力波动使有害气体进入室内，需要设置与大气相通的通气管道。3.3排水系统选择3.3.1排水系统选择原则建筑内部给水排水系统的组成应满足以下三

13、个基本要求，首先系统能迅速通畅地将污废水排到室外；其次，排水管道系统稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内环境卫生；第三，管线布置合理，简短顺直，工程造价低。3.3.2排水系统方案比较建筑内部排水体制分为分流制和合流制两种，分别成为建筑分流排水和建筑合流排水。在确定建筑内部排水体制和设置建筑内部排水系统时需考虑：污废水的性质根据污废水中所含污染物的种类，确定是分流还是合流。如当两种生产污水合流会产生有毒有害气体和其他物质是应分流，与生活污水性质相似的屠宰、食品工厂污水可以和生活污水合流排水。不含有机物只含泥沙矿物质的工业废水可排入雨水排水系统。污废水(fishu)的污染程度同类型的污染物，但浓

14、度(nngd)不同的两种污水宜分流排除，既有利于轻污染废水的回收利用，又有利于重污染废水的处理。室外(sh wi)排水体制建筑内部排水最终要排入室外排水系统。室外排水体制是指污水和雨水的分流和合流；室内排水体制是指污水和废水的合流和分流。当室外只有雨水管道时，室内宜分流；当室外有污水管网和污水厂时，室内宜合流。污废水综合利用的可能性和处理要求工业废水中含有大量污染物质，其中含有能回收利用的贵重工业原料。为减少环境污染，变废为宝，室内排水系统宜清浊分流，分支分流，否则会影响回收价值和处理效果。另外，建筑内部污废水排水管道系统按排水立管和通气立管的设置分为：单立管排水系统单立管排水系统是指只有1根

15、排水立管，没有专门的通气立管的系统。利用排水立管本身及其连接的横支管进行气流交换，这种通气系统称为内通气系统。根据建筑层数和卫生器具的多少，单立管排水系统又分为三种。无通气管的单立管排水系统。这种形式的立管顶部不与大气相通，适用于立管短，卫生器具少，立管顶端不便伸出屋面的情况。有通气的普通单立管排水系统。排水立管向上延伸，穿出屋顶与大气连通，适用于一般多层建筑。特制配件单立管排水系统。在横支管与立管连接处，设置特制配件，代替一般的三通；在立管底部与横干管或排出管连接处设置特制配件代替一般的弯头。在排水立管管径不变的情况下改善管内水流与通气状态，增大排水流量。这种内通气方式因利用特殊结构改变水流

16、方向和状态，所以也叫诱导式内通气方式。双立管排水系统双立管排水系统也叫两管制，由1根排水立管和1根通气立管组成。因为双立管排水系统利用排水立管与一根立管之间进行气流交换，所以叫外通气系统。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。三立管排水系统三立管排水系统也叫三管制，由1根生活污水立管，1根生活废水立管和1根通气立管组成，2根排水立管共用1根通气立管。三立管系统也是外通气系统，适用于生活污水和生活废水需要分别排出室外的各类多层、高层建筑。因考虑本设计中厨房与卫生间距离较近，所以室内排水体制采用合流制，即本设计采用有通气管的普通单立管排水系统。3.2.3排水管道布置于敷设3.2.3.1管道布置原则

17、建筑内部排水系统直接影响人们的日常生活和生产，为创造一个良好的生活和生产环境，建筑内部排水管道布置和敷设时应遵循以下原则。排水通畅(tngchng)，水利条件好；安全可靠，不影响(yngxing)室内环境卫生；总管(zn un)线短、工程造价低；占地面积小；施工安装、维护管理方便；美观。3.2.3.2管道敷设卫生器具的布置与敷设根据卫生间和公共厕所的平面尺寸、所选用的卫生器具类型和尺寸布置卫生器具。纪要考虑使用方面，又要考虑管线短，排水畅通，便于维护管理。为使卫生器具使用方便，使其功能正常发挥，卫生器具的安装高度应满足要求。地漏应设在地面最低处，易于溅水的卫生器具附近。地漏不宜设在排水支管顶端

18、，以防卫生器具排放的固体杂物在卫生器具和地漏之间横支管内沉淀。排水横支管布置与敷设排水横支管不宜太长，尽量少转弯，1根支管连接的卫生器具不宜太多。横支管不得穿过沉降缝、烟道、风道。横支管不得穿过有特殊卫生要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室。横支管不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。横支管距楼板和墙应有一定的距离，便于安装和维修。当横支管悬吊在楼板下，接有2个及2个以上大便器，或3个及3个以上的卫生器具时，横支管顶端应升至上层地面设清扫口。排水立管的布置与敷设立管应靠近排水量大，水中杂质多，最脏的排水点处。

19、立管不得穿过卧室、病房，也不宜靠近与卧室相邻的内墙。立管宜靠近外墙，以减少埋地管长度，便于清通和维修。立管应设检查口。其间距不大于10米，但底层和最高层必须设。平顶建筑物可用通气管顶口代替最高层的检查口。检查口中心至地面距离为1米，并应高于该层溢流水位最低的卫生器具边缘0.15米。横支管及排出管的布置与敷设排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。建筑层数较多时，应确定底部横管是否单独排出。埋地管不得布置在可能受重物压坏或穿越生产设备基础。埋地管穿越承重墙或基础处，应预留孔洞，且管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不小于0.15米。湿陷性黄土地区的排出管应设在地沟处，并应设检查漏井。

20、距离较长的直线管段上应设检查口或清扫口，其最大间距要查表。排出管与室外排水管连接处应设检查井，检查井中心到建筑外墙的距离不宜小于3米，检查井至污水(w shu)立管或排出管上清扫口的距离不大于表中的数值。通气系统的布置(bzh)和敷设生活污水管道和散发(snf)有毒有害气体的生活污水管道应设伸顶通气管。伸顶通气管高于屋面不小于0.3米，但应大于该地区最大积雪厚度，屋顶有人停留时，应大于2米。连接4个及4个以上卫生器具，且长度大于12米的横支管和连接6个及6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。环形通气管应设在横支管始端的两个卫生器具之间接出，在排水横支管中心线以上，与排水横支管且垂直或45度连

21、接。对卫生、安静要求较高的建筑物内，生活污水管道宜设器具通气管。器具通气管应设在存水弯出口端。器具通气管和环形通气管与通气立管连接处应高于卫生器具上边缘0.15m，按不小于0.01的上升坡度与通气立管连接。专用通气立管每隔两层，主通气立管每隔8-10层设结合通气管与污水立管连接。结合通气管下端宜在排水横支管一下与排水立管一斜三通连接，上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上与排水立管通气部分以斜三通连接，下端应在最低排水横支管以下与排水立管以斜三通连接。通气立管不得接纳器具污水、废水、雨水，不得与风道

22、和烟道连接。3.2.3.3本设计中管道设计污水立管为单立管系统，每户卫生间、厨房各设一根排水立管，排水立管采用楼板上安装。根据立管工作高度小于等于2m的要求，确定底部横支管单独排出，排水管采用UPVC塑料管。3.2排水计算3.2.1设计秒流量根据建筑给水排水设计规范4.4.5条规定，住宅排水管道设计秒流量，应按下式计算： 式中：计算管段设计秒流量，L/s；计算管段的卫生器具排水当量总数；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。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。3.2.2确定(qudng)横

23、支管管径及坡度(pd)查全国民用建筑工程设计技术(jsh)措施/给水排水表4.4.7-2，并保证排水系统在良好的水力条件下工作，排水横管应满足管道：充满度h/D、流速v、坡度i和最小管径四项水利要素的规定。设计充满度和设计坡度查建筑给水排水设计规范表4.4.10. 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和坡度如下表所示：卫生间及厨房内卫生器具的排水流量和当量序号卫生器具名称排水流量(L/s)当量排水管管径(mm)1洗脸盆0.250.75502淋浴器0.150.45503坐便器2.06.01004家用洗衣机1.504.50505双格洗涤盆1.03.0506浴盆1.03.050注：取

24、标准坡度0.026PL-1的排水横管水力计算管段编号排水当量总数设计秒流量（L/s）管径Dmm坡度013.01.31750.012129.02.041100.012239.752.061100.012出户管58.52.881600.012PL-2的排水横管水力计算管段编号排水当量总数设计秒流量（L/s）管径Dmm坡度010.450.22500.012126.451.651100.012237.21.981100.012出户管43.22.681600.012PL-3的排水横管水力计算管段编号排水当量总数设计秒流量（L/s）管径Dmm坡度011.50.72750.012124.51.381100.

25、012出户管271.941100.0123.2.3排水系统立管水力(shul)计算3.2.3.1排水立管1的计算(j sun)立管接纳(jin)的排水当量总数为：Ng设计秒流量按照下式计算：=2.88L/s选用管径为110mm的排水管，其通水能力为3.2L/s（90顺水三通），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。通气管取与立管同径DN110。3.23.2排水立管2的计算立管接纳的排水当量总数为：Ng设计秒流量按照下式计算：= =2.68L/s选用管径为110mm的排水管，

26、其通水能力为3.2L/s（90顺水三通），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DN125，取标准坡度，查表可知符合要求。通气管取与立管同径DN110。3.2.3.3排水立管3水力计算立管接纳的排水当量总数为：Ng设计秒流量按照下式计算：=1.94L/s选用管径为100mm的排水管，其通水能力为3.2L/s（90顺水三通），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(bozhng)排水畅通，立管底部和排出(pi ch)管放大一号管径，取DN125，取标准坡度，查表可知符合要求。

27、通气管取与立管同径DN100。表 各立管管径及出户管管径立管编号立管管径/mm出户管管径/mmPL-1110160PL-2110160PL-3100110一层排水为压力提升(tshng)排水，用小型泵将污水提升后排至集水槽。雨水排水系统设计由于屋顶设有屋顶庭院，所以该屋顶的雨水排水系统采取重力流排水系统。设计重现期为5年，屋面坡度取0.025,渲泄系数为1.0,雨水经有坡度的屋面汇至墙角的雨水斗。（1）降雨强度:山西地区重现期按5年时,持续5min的暴雨强度为307L/(s.10000m)，小时降雨厚度为h=110mm/h，即305 L/(s.ha)（2）屋面汇水面积计算为利用降雨厚度100m

28、m/h计算表格.对汇水面积进行修正,例如汇水面积F1的计算汇水面积。利用公式计算雨水量。屋面1234567汇水面积43.8795.3295.32110.7108.1579.792.7雨水量1.202.622.623.042.972.192.54屋面89101112汇水面积110.0110.2103.7110.2109.9雨水量3.023.022.853.023.02（3）选择雨水斗:雨水斗承担的汇水面积最大为110.7。选择重力流排水系统，取雨水斗直径d50mm,其最大允许汇水面积为240,符合要求。（6）雨水立管：查教材附表6-4，应选择直径d100mm的雨水立管，其最大泄流量为9.5L/s

29、，大于最大雨水量3.04L/s,符合要求。（7）排出(pi ch)管: 排出(pi ch)管管径设置为与立管管径相同，即为直径d100mm消火栓系统(xtng)设计6.1给水方式本建筑为多层建筑，适用建筑设计防火规范（GB 50016-2006），防火系统不分区。系统采用设消防水池、消防水泵供水方式；屋顶设高位水箱，水箱进水管补给水由生活水泵提供。6.2消火栓系统布置1）室内消火栓系统平面布置：按同层两股水枪充实水柱同时到达任何部位进行平面布置。分别在电梯两旁设置消火栓箱，对应的消防立管一根设置在管井中，一根设置在电梯旁。2）引入管由不同方向接入。3）采用镀锌钢管。4）立管上下设检修阀。5）屋

30、顶设置实验消火栓。6.3室内消火栓系统用水量根据建筑设计防火规范（GB 50016-2006）中8.4.1第2条要求，室内消火栓用水量应根据水枪充实水柱长度和同时使用水枪数量经计算确定，且不应小于建筑设计防火规范（GB 50016-2006）中8.4.1的规定。查该表，住宅内消火栓5L/s，每根竖管最小流量为5L/s，同时使用的水枪数为2支，每支水枪的最小流量为2.5L/s。6.3.1消火栓、水枪、水龙带选用消火栓：口径DN65.水枪：采用直流水枪，接口：DN65，喷嘴：d=19.水龙带：接口：DN65，材料选用：麻织，长度：25m。6.3.2消火栓的充实水柱Sk（水枪上倾角取45）式中 H1

31、室内最高着火点离地面的高度（m），住宅层高为2.9m。 H2水枪喷嘴离地面的高度（m），一般取1m。Hm=1.412=2.827m根据建筑设计防火规范（GB 50016-2006）第8.4.3条，充实水柱应为7m。6.3.3水枪喷嘴处所需水压水枪喷嘴直径选19mm，水枪系数值为0.0097， Hm为=7m。水枪实验系数f为1.19.6.3.4水枪喷嘴的出流量喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577：L/s2.5L/s6.3.5水带阻力(zl)水龙带水头(shutu)损失hd的计算公式如下(rxi)：hdAz Ld式中：hd水龙头带水头损失（mH2O）；Az水龙带阻力系数，见教材；Ld水

32、龙带长度（m）；实际通过的消防流量（L/s）.水带选用65mm麻质，故水带阻力系数为0.00430。故水龙带水头损失为：hdAz Ld1.842 mH2O =18.42KPa6.3.6消火栓口所需水压消火栓口所处需水压Hxh依据下式计算：HxhHqhd+Hk式中：Hxh消火栓口的水压，KPa； Hq水枪喷嘴处的压力，KPa； hd水带的水头损失，KPa； Hk消火栓栓口水头损失，按20KPa计算。则有：HxhHqhd+Hk=90.6+18.42+20=129.02KPa。6.3.7水力计算室内消防竖管直径不应小于DN100。故本建筑室内消防竖管直径为DN100。简化计算，定水泵吸水管与出水管管径相同，也为DN100。经过查表可知管径为100mm的消防给水钢管内水流的流速为v=1.07m/s，i=0.233KPa/m。则进户管处消防给水所需总压力（mH2O）为：Hxb = Hxh + hxg +Hz式中：Hxh最不利点处消火栓的水压，m；Hz消防水池最低水位与最不利点消火栓之高差，m；hxg消防给水管网总的水头(shutu)损失（mH2O），消火栓给水系统局部(jb)水头 为沿程水头(shutu)损失的10%。Hxh1 = Hxl0+H（0和1点的消火栓间距)+h(01管段的水头损失) =12.902+2.9+0.249=16.051mH2O1点的水枪射流量消火栓给