高层建筑给排水课程设计（带计算书）

1、课程设计说明书课程设计名称： 课程设计题目： 学 院 名 称： 专业： 给排水科学与工程 班级： 100241 学号： 10024114 姓名： 评分： 教师： 2013 年 12 月 15 日目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc26850 一、设计任务及设计资料 PAGEREF _Toc26850 1 HYPERLINK l _Toc21791 二、设计过程说明 PAGEREF _Toc21791 1 HYPERLINK l _Toc30791 1、给水工程 PAGEREF _Toc30791 1 HYPERLINK l _Toc24992 2、排水工程 PAG

2、EREF _Toc24992 1 HYPERLINK l _Toc19924 3、消防给水 PAGEREF _Toc19924 1 HYPERLINK l _Toc28270 三、设计计算 PAGEREF _Toc28270 2 HYPERLINK l _Toc820 1、室内给水系统的计算 PAGEREF _Toc820 2 HYPERLINK l _Toc11923 2、消火栓给水系统的计算 PAGEREF _Toc11923 6 HYPERLINK l _Toc18193 3、建筑内部排水部系统的计算 PAGEREF _Toc18193 9 HYPERLINK l _Toc32619 四

3、、参考文献 PAGEREF _Toc32619 16 一、设计任务及设计资料根据计划任务书要求，阳光城投某住宅楼，共11层。户型分三室二厅和二室二厅两种类型。该设计任务为建筑工程设计中的给水、排水、消防等项目。1、该建筑共11层，首层层高为4.40m，211层层高为3.0m。2、给水系统：该楼1-4层以城市管网为水源，从城市道路干管中取水，已知室外给水管网常年可保证的工作水压为300KPa，市政给水管DN300，分别位于建筑北侧及南侧道路下，埋深相对本建筑+0.00为1.50m；5-11层为加压给水，以小区加压泵房为水源。3、排水系统：室内排水系统采用雨污分流的排水方式，阳台洗衣机排放的废水与

4、阳台雨水一起排放，市政排水管DN500，位于建筑北侧道路下，埋深相对本建筑+0.00为3.00m。二、设计过程说明1、给水工程根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的工作水压为300KPa，故室内给水拟采用上下分区供水方式。14层由市政给水压力直接供水，511层由无负压给水设备供水。2、排水工程室内排水系统采用雨污分流的排水方式。3、消防给水根据高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版）3.0.1条，本建筑属二类建筑。据7.1.1条，设室内、室外消火栓给水系统。据7.2.2条，室内、外消火栓用水量分别为10L/s、15L/s，每根竖管最小流量10L/s，每支水枪最小流量5L

5、/s。据7.6条，可不设自动喷水灭火系统。室内消火栓系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统，每个消火栓处设直接启动消防水泵的按钮，高位水箱贮存10min消防用水，消防泵及管道均单独设置。每个消火栓口径为65mm，长度25m。消防泵直接从消防水池吸水，据高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版）7.3.3条，火宅延续时间以2h计。三、设计计算1、室内给水系统的计算给水用水定额及时变化系数查建筑给水排水设计规范GB50015-2003（2009年版），由规范中的表3.1.9可知，类普通住宅最高日生活用水定额为130300L，小时变化系数Kh为2.82.3。据本建筑物

6、的性质，选用住户最高日生活用水定额=200L/d，用水是变化系数Kh=2.5，每户用水人数取mo=3.5。最高日用水量Qd= mqd =3.5311200=23100L/d=23.1m3/d最高日最大时用水量 Qh= Qd Kh/T=23.12.5/24=2.41m3/h设计秒流量 当前我国使用的生活给水管道设计秒流量公式是： 计算管段的设计秒流量，L/s 计算管段的卫生器具给水当量同时出水概率，% 计算管段的卫生器具的给水当量总数；0.2 以一个卫生器具给水当量的额定流量的数值，其单位为L/s。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：式中对应于不同卫生器具的给水当量平均出流

7、概率（U0）的系数； 计算管段的卫生器具给水当量总数。计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率计算公式为：式中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，%； 最高用水日的用水定额，L/（人*d）； m用水人数； Kh时变化系数； T用水小时数，h。 室内所需压力14层室内所需压力根据图1，下区14网水力计算成果见表2。由图1、表2可知H1=10.40+0.8（1.50）=12.70mH2O=127.0KPa（其中0.8为配水嘴距室内地坪的安装高度）H2=1.3hy=1.317.276=22.459KPaH4=50KPa（即最不利点水嘴的最低工作压力） 表1 卫生器具给

8、水当量表卫生器具名称当量数家用洗衣机1.0浴盆1.2坐便器0.5洗脸盆0.75厨房洗涤盆1.0淋浴器0.75表2 14层室内给水管网水力计算表计算管段编号当量总数Ng平均出流概率U（%）设计流量（L/s）连接管公称管径DN（mm）流速v（m/s）管道单位长度水头损失i（KPa/m）管段长度L（m）管段沿程水头损失hy（KPa）管段沿程水头损失累计hy（KPa）010.751.20.18151.00.941.0480.8930.985121.251.20.30150.981.931.0480.8933.008232.451.120.55201.01.244.9696.1629.17451.01.

9、00.20150.990.942.2302.092.09562.01.050.42201.00.750.7340.5512.641672.751.040.57200.890.3760.8130.3062.947783.251.080.7201.060.570.7300.4683.363894.01.060.85201.200.651.120.7284.09110116.450.700.9201.200.653.01.9515.211111219.350.281.1400.720.3901.20.46815.679121319.350.281.1400.720.3903.81.48216.161

10、131438.70.171.31700.250.31130.93317.094141558.050.141.60700.370.060730.182117.276计算水表的水头损失：因住宅建筑用水量较小，总水表及分用户选用LXS湿式水表，分户水表和总户水表分别装在1011、1516管段上。q1=0.50L/s=1.80 m3/hq2=1.60L/s=5.76 m3/h选25mm口径的分户水表，其常用流量为3.5q1；过载流量为7。所以分户水表的水头损失为hd=qd/Kb=qg/（Qmax/100）=1.80/（7/100）=6.61KPa选口径40mm的总水表，其常用流量为10q2；过载流量为

11、20。所以分户水表的水头损失为Hd=qg/（Qmax/100）=5.76/（20/100）=8.29KPa水表总水头损失为H3=hd+Hd=6.61+8.29=14.90KPa室内所需压力H=H1+H2+H3+H4=127+22.459+14.90+50=214.36KPa室内所需的压力与市政给水管网工作压力300KPa接近，可满足14层供水要求，不再进行调整计算。511层室内所需压力 上区511层管网水力计算成果见表3，计算见图2由表3和图2可知H1=32.200.8（1.5）=34.70mH2O=347.0KPaH2=1.3hy=1.318.007=23.41KPa H3=50KPa表3

12、511层室内给水管网水力计算表计算管段编号当量总数Ng平均出流概率U（%）设计流量（L/s）连接管公称管径DN（mm）流速v（m/s）管道单位长度水头损失i（KPa/m）管段长度L（m）管段沿程水头损失hy（KPa）管段沿程水头损失累计hy（KPa）010.751.20.18151.00.941.0480.8930.985121.251.20.30150.981.931.0480.8933.008232.451.120.55201.01.244.9696.1629.17451.01.00.20150.990.942.2302.092.09562.01.050.42201.00.750.7340

13、.5512.641672.751.040.57200.890.3760.8130.3062.947783.251.080.7201.060.570.7300.4683.363894.01.060.85201.200.651.120.7284.09110116.450.700.9201.200.653.01.9515.211111219.350.281.1400.720.3901.20.46815.6791213135.450.092.3800.460.072332.22.3318.007 计算水表的水头损失：总水表及分用户选用LXS湿式水表，分户水表和总户水表分别装在56、7 8管段上。q1=

14、0.50L/s=1.80q2=2.30L/s=8.28选25mm口径的分户水表，其常用流量为3.5q1；过载流量为7。所以分户水表的水头损失为hd=qd/Kb=qg/（Qmax/100）=1.80/（7/100）=6.61KPa选口径40mm的总水表，其常用流量为10q2；过载流量为20。所以分户水表的水头损失为Hd=qg/（Qmax/100）=8.28/（20/100）=17.14KPa水表总水头损失为H3=hd+Hd=6.61+17.14=23.75KPa室内所需压力H=H1+H2+H3+H4=347+23.41+23.75+50=444.16KPa=44.42mH2O故511层所需无负压

15、供水设备可选型号：WWG8.5 - 5 02参数：Q=8.5 H=50m N=1.5kw2、消火栓给水系统的计算 消火栓的布置该建筑总长24.60m，宽度16.70m，高度34.40m.按高层民用建筑设计防火规范GB5004595（2001版）第7.4.6.1条要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。水带长度取25m，展开时的弯曲折减系数C取0.8，消火栓的保护半径应为：R = CLd + Ls = 0.825+3=23mLs=0.7Sk=0.7（H1H2）/sin45=0.7（31.1）/sin45=3.0m消火栓采用单排布置时，其间距为S =21.6m。据此

16、应在走道上布置1个双消火栓SG20B65-J（内设DN65消火栓2个， 19直流水枪2支，DN65衬胶消防水龙带2条，长25米，消防按钮一个）才能满足要求。系统图见给排水系统原理图。水枪喷嘴处所需水压查表，水枪喷口的直径选19mm，水枪系数值为0.0097；充实水柱Hm要求不小于10m，选Hm=12m，水枪实验系数值为1.21.水枪喷嘴处所需水压Hq=Hm/（1Hm）=1.2112/（10.00971.2112）=16.9mH2O=169kPa水枪喷嘴的出流量喷口直径19mm的水枪的水流特性系数B为1.577.=5.2L/s5.0L/s水带阻力19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内

17、消火栓水带多为衬胶水带。本工程亦选衬胶水带。查表知65mm水带阻力系数值为0.00172.水带阻力损失：=0.00172255.2=1.16mH2O消火栓口所需的水压校核本设计采用消防用水为小区消防供水，由消防泵供应，保证消防用水在最不利点的静水压大于7mH2O，按高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版）第7.4.7.2条规定，最不利点消火栓静水压力达到7mH2O，满足要求。 水力计算由于本设计采用双消火栓，只需布置一根消防立管。最不利点消火栓处所需压力: = Hq + hd + Hk = 19.83mH2O = 198.3kPa = + H + h = 19.83 + 3

18、.0 + 0.927 =23.76mH2O1点的水枪射流量=/B+ +2=5.67L/s进行消火栓给水系统水力计算时，按图3计算，配管水力计算成果见表4.表4 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）DNv（m/s）i（kPa/m）hy=iL（kPa）hy（kPa）0110.43.01001.250.3090.9270.9271321.7430.41002.491.2538.038.93管路总水头损失为为Hw=38.931.1=42.82kPa消火栓给水系统所需总水压Hw应为Hw=H1+Hw = 33.35 10 + 198.3 + 42.82 =574.62 k

19、Pa按消火栓灭火总用水量Qx=21.74L/s，选消防泵125D-25型2台，一用一备。Qb=2033L/s，Hb=76.852.5mH2O（768525kPa），N=30kW。根据室内消防用水量，应设置2套水泵接合器。 3、建筑内部排水部系统的计算由给排水系统原理图与给排水平面图可知，排水立管分为卫生间污水立管、厨房废水立管、阳台雨水立管以及屋顶的雨水立管：表5 卫生器具排水流量、当量表卫生器具名称排水流量（L/s）排水当量家用洗衣机0.501.50浴盆1.003.00座便器1.504.50洗脸盆0.250.75厨房洗涤盆0.672.00淋浴器0.150.45连接在WL-1,4,5,6,7上

20、的所有排水管段 横支管计算 按公式 计算排水设计秒流量，其中取=1.5，卫生器具的排水当量可查表选取，计算出各个管段的设计秒流量后查水力计算附表，可确定管径和坡度。计算结果见下表6立管计算立管接纳的排水当量总数为：Np=5.7010=57.0立管最下部管段的排水设计秒流量=0.121.5+1.50=2.86(L/s) 查表，选用立管管径DN=100mm，流量q=2.86L/s,流速v=0.67m/s.表6 WL-14,5,6,7各层排水横支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量当量总数排水流量qmax设计秒流量（L/s）管径（mm）塑料管坡度i淋浴器=0.45坐便器=4.5洗脸盆=0.7501

21、10.750.250.4059500.02512115.251.51.91241000.012231115.701.51.92971000.012立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径取DN=100mm，查表取标准坡度0.02，充满度为0.5，最大流量为5.80L/s,流速为1.38m/s，符合要求。 = 2 * GB2 * MERGEFORMAT 连接在WL-2,3,8上的所有排水管段的水力计算横支管计算计算方法同WL-15，计算结果见下表7立管计算立管接纳的排水当量总数为：Np=2.011=22.0立管最下部管段的排水设计秒流量=0.121.5+0.67=1.51(L/s) 查表，选用

22、立管管径DN=50mm，流量q=1.51L/s,流速v=0.74m/s.立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径放大一号，取DN=100mm，查表取标准坡度0.02，充满度为0.5，最大流量为5.80L/s,流速为1.38m/s，符合要求。表7 FL-13各层排水横支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量当量总数排水流量qmax设计秒流量（L/s）管径（mm）塑料管坡度i厨房洗菜盆=2.00112.00.670.9246500.025 = 3 * GB2 * MERGEFORMAT 连接在YL-13上的所有排水管段的水力计算 横支管计算计算方法同WL-15，计算结果见下表8立管计算立管接纳的

23、排水当量总数为：Np=1.511=16.5立管最下部管段的排水设计秒流量=0.121.5+0.5= 1.23(L/s) 查表，选用立管管径DN=50mm，流量q=1.23L/s,流速v=0.60m/s.立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径放大，取DN=100mm，查表取标准坡度0.02，充满度为0.5，最大流量为5.80L/s,流速为1.38m/s，符合要求。表8 YL-13各层排水横支管水力计算表管段编号卫生器具名称、数量当量总数排水流量qmax设计秒流量（L/s）管径（mm）塑料管坡度i洗衣机=1.50111.50.500.7205500.025 = 4 * GB2 * MERGEF

24、ORMAT Y-14的排水管段的水力计算 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 降雨强度 根据规范要求，设计重现期采用2年，降雨历时为5min，查给排水设计手册第二册建筑给排水设计手册得，南昌的暴雨强度 q=510L/（s100），H=184mm/h 雨水立管的布置从屋顶平面图上的汇水情况看，可分成4个汇水面积相差不大的汇水区，共布置4个雨水斗，雨水立管分别为Y1Y4。 由于4个汇水区相差不大，计算是以最大汇水面积的立管计算。 1）雨水斗 查建筑给水排水工程附表6-6，对于87型雨水斗，当H=184mm/h、管径为75mm时，其最大汇水面积为133，大于各个立管的实际汇水面积，满足要

25、求，所以选用87型雨水斗。 2）连接管连接管选用与雨水斗的管径相同，DN=75mm。 3）悬吊管 降雨强度换算系数：K=184/75=2.45 将各段悬吊管负担的汇水面积换算成H=100mm/h的汇水面积： 由于单斗系统较多斗系统的泄水能力大20%，因此计算的汇水面积相当于/1.2的多斗悬吊管的汇水面积。计算结果见表9。表9 雨水立管汇水面积雨水立管编号汇水面积F()()()Y-148.91102.2285.18Y-266.15138.25115.21Y-351.15106.9089.08Y-469.73145.74121.45 查给排水设计手册第二册建筑给排水设计手册P386，当d=110mm、i=0.005时，悬吊管最大汇水面积为129，大于实际汇水面积，所以悬吊管选用d=110mm,i=0.005。 4）立管 查表，当立管管径DN=100m