建筑给排水课程设计-(东华大学)..docx

建筑给排水课程设计-(东华大学). 第一章设计基础资料 1.建筑平面图（见附图）； 2.建筑层数7层，层高 3.0m，地下室地面标高- 4.00m，室外地面标 高-0.60m，水箱房净空高5.00m。冰冻线深度0.7m。 3.建筑每户人口按4人计，每户需装设水表，并装设总水表。 4.室外城市给水管道管径DN300，管顶标高-3.50m；城市排水管径 DN300，检查井管底标高-5.00m。 5.城市给水管网的可靠水头15.00m。 第二章设计说明书 2.1 给水系统设计 2.1.1 给水方式选择 （1）给水方式列举 直供给水方式 由市政管网直接供水，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。 单设水箱给水方式 宜在以下两种情况时采用：室外市政管网供水压力周期性不足时，或在市政管网供水压力过高时作减压稳压用。根据原始资料管网压力为320450KPa，属于压力周期性不足的情况，故而采用单设水箱方案。 水泵直接供水方式 宜在室外给水管网的水压经常不足时采用。但由于水泵直接供水压力稳定性差，且直接抽水会对周边用水压力产生波动影响用，而本项目中低水量时压力450KPa可以供至9层以上，所以在该项目中不宜且不需要采用设置水泵的方式。 水池恒速泵水箱联合给水方式 水池恒速泵水箱联合给水方式的供水设备包括贮水池、离心水泵和水箱。其主要特点是在各区上层的适当位置（一般高于分区处34层）设分区高位水箱，其作用是贮存、调节本区的用水量和稳定水压，水箱内的水由设在底层或地下室的离心水泵输送。设水泵和水箱的给水方式宜在室外给水管网压力低于或经常不满足建筑内给水管网所需的水压，且室内用水不均匀时采用。 水池变频泵给水方式 可分为变频泵并联给水、变频泵减压阀给水两种主要方式，比较见下表 1.1所示： 表2.1 各种变频泵给水方式优缺点比较 气压罐给水方式 气压罐给水方式的供水设备包括离心水泵和气压罐。其中气压罐为一钢制密闭容器，供水时利用容器内空气的可压缩性，使气压罐在系统中既可贮存和调节水量，又可将罐内贮存的水压送到一定的高度，可取消给水系统中的高位水箱。可分为气压罐并联给水、气压罐串联给水两种主要方式，比较见表1.2： 表2.2 各种气压罐给水方式优缺点比较 （2）本设计给水方式 本设计中建筑层数为7层，可按照建筑物的层数粗略估计所需要的最小服务压力值，从地面算起，一般建筑物一层需要10m，二层为12m，三层及以上，每增加一层需增加4m。以市政管网能提供的15m作为低区层数估算的压力标准：H=12+(n-2)×4=15，n取3，由于管顶标高-3.50m，因此留有安全压力，n取2，即12层的用户的给水采取市政管网直接供水的方式，采用下行上给方式；37层的用户采取水泵水箱联合供水的方式，管网上行下给。因为一般市政给水部门不允许从市政管网直接抽水，故在建筑地下室内设贮水池。屋顶水箱设水位继电器自动启闭水泵。 2.1.2 给水系统的组成 本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、给水附件等组成。 （1）引入管 引入管是一个建筑的总进水管，或称入户管，与室外供水管网连接，一般建筑引入管可以设一条，从建筑中部引入。对于一些比较重要的、或者档次比较高的建筑，引入管需要设两条，分别从建筑物的两侧引入，以确保安全供水，当一条管出现问题需要检修时，另一条管道仍可保证供水。本设计采用一条引入管。引入管段上一般设有水表、阀门等附件。 （2）水表节点 水表节点是安装在引入管上的水表及其前后设置的阀门和泄水装置的总称。一般建筑物的给水引入管上应装设水表计量建筑物的总用水量，引入管一般是埋设在地下的，为了水表修理和拆装方便，也为了水表读数方便，需要设水表井，水表及相应的配件都设在水表井内。在这里要求每户需装设水表，并装设总水表。 （3）给水管道 给水管道系统包括：干管、立管、支管等，干管是将引入管送来的水输送到各个立管中去的水平管道，立管是将干管送来的水输送到各个楼层的竖直管道，支管将立管送来的水输送给各个配水装置。 （4）给水附件 指给水管道上的调节水量、水压、控制水流方向或检修用的各类阀门：截止阀、止回阀、闸阀、安全阀、浮球阀以及各种水龙头和各种仪表等。 2.1.3 给水管道布置与敷设 （1）管道布置： 1满足系统的最佳水力条件，保证给水质量，减少阻力损失，节省能源，缩短管道长度，节省材料； 2保证管道安全不受损坏； 3避免管道受到腐蚀和污染； 4管道敷设力求美观和维护检修的方便，充分利用室内空间、吊顶空间、管道竖井等位置。 （2）管道敷设： 1给水横干管敷设在面层内，室内给水立管设在管道竖井内； 2给水支管采用明敷设； 3各层给水管采用明装敷设； 4给水管与排水管平行、交叉时，距离分别大于0.5m和0.15m，交叉处给水管在上； 5管道外壁距离墙面不小于150mm；离梁、柱及设备之间的距离为50mm；立管外壁距离墙、梁、柱净距不小于50mm；支管距离墙、梁、柱净距为2025mm；6立管通过楼板时，应预埋套管且高出地面1020mm； 7在立管或横支管上设阀门，管径DN50mm时设闸阀；DN50mm时设截止阀。 本设计中采用一根立管。 （3）管材选用 根据建规3.4节规定，给水系统采用的管材和管件，应符合现行产品标准的要求，管道和管件的工作压力不得大于产品标准标称的允许工作压力；埋地给水管道采用的管材，应具有耐腐蚀和能承受相应地面荷载的能力；室内的给水 管道，应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材。 本设计中室外部分采用给水铸铁管，室内管材均采用给水塑料管。 2.2 排水系统设计 2.2.1 排水方式选择 根据环保的要求和现行的规范,结合室外排水系统的设置，该建筑采用分流制排水系统，即在每个竖井内分别设置两根排水立管，分别排放生活污水与生活废水。生活废水直接排入城市排水管网，生活污水经室外化粪池处理后再排入城市排水管网。 2.2.2 排水系统组成 建筑内部排水系统的组成应能满足以下三个基本要求： （1）系统能迅速畅通地将污废水排到室外； （2）排水管道系统气压稳定，有害有毒气体不进入室内，保持室内环境卫生；（3）管线布置合理，简短顺直，工程造价低； 本建筑排水系统的组成包括卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、化粪池等。 通气系统包括伸顶气管： （1）生活排水管道或散发有害气体的生产污水管道，均应将立管延伸到屋面以上进行通气； （2）建筑物排水系统中有一根或一根以上污水立管伸到屋顶以上通气时，允许设置不通气排水立管。不通气排水立管的最大排水能力，可查规范得到； （3）多层建筑内，底层的生活排水管道与标准层生活排水管道分开排出时，底层排水管道的排水能力，采用立管工作高度3m时的数值。 2.2.3 排水管道布置与敷设 （1）管道布置： 1排水路径简捷，水流顺畅； 2避免排水管道对其他管道及设备的影响或干扰； 3施工安装方便； 4排水管道避免排水横支管过长，并避免支管上连接卫生器具或排水设备过多。 （2）管道敷设 1排水管道的坡度按规范确定； 2排水管管材室外部分采用； 3排水检查井中心线与建筑物外墙距离为3m； 4排水检查井井径为0.7m； 5排水立管上隔层设检查口，检查口距离地面1m，横支管起端设置清扫口； 6全部给水配件均采用建设部指定的节水型产品，不得采用淘汰产品，排水管穿楼板应预留孔洞，管道安装完后将孔洞严密捣实，立管周围应设高出楼板面设计标高1020mm的阻水圈，穿过楼板时须设阻火圈； （3）管材选用 排水管材采用硬聚氯乙烯管（PVC），具有卫生条件好、强度高、寿命长等优点，是镀锌钢管的替代管材，采用承插粘接。 2.2.4 消防系统设计 本建筑属于七层的复合式住宅，应设置独立的消火栓系统。 （1）消火栓系统给水量确定 根据低层建筑物室内消火栓用水量中的规定，本建筑室内消火栓用水量分别为5L/s，每根竖管最小流量为5L/s，每支水枪最小流量为2.5L/s。 （2）灭火设备 本设计可不设自动喷水灭火系统。 （3）消火栓给水系统的给水方式 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，高位水箱贮存10min的消防用水量，火灾发生初期由水箱供水灭火，消防水泵启动后由消防水泵供水灭火。 （4）室外消防给水管道 室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保障全部用水量。 （5）室内消防给水管道 1室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管道应布置成环状。室内消防给水环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两根，当其中一根发生故障时，其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求； 2消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm。本设计只设1根消火栓主竖管即可。 （6）消火栓布置 1消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m，建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m； 2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；3消火栓栓口离地面高度宜为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直； 4消火栓栓口的静水压力不应大于1.00Mpa，当大于1.00Mpa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50Mpa时，应采取减压措施； 5消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm，水带长度不应超过25m，水枪喷嘴口径不应小于19mm； （7）管材 本设计消火栓给水系统管材采用镀锌钢管（工作压力1.6MPa）。 2.2.5 贮存和增压设备 （1）贮存设备 贮存设备主要指生活贮水池和生活用高位水箱。 生活用水高位水箱采用组合式不锈钢制作。 （2）增压设备 主要为水泵。 第三章 设计计算书 3.1 给水计算 3.1.1 用水量计算 （1）最高日用水量d Q d d Q m q =? 式中：d Q 最高日用水量，L/d ； m 用水单位数，人或床位数等，在这里为4人； d q 最高日生活用水定额，L/（人·d ）、L/（床·d ）或L/（人·班）。 根据表住宅最高日生活用水定额及小时变化系数选择用水定额为350 L/（人·d ），经计算得： 343509800/9.8/d d Q m q L d m d =?=?7?= （2）平均小时用水量P Q 式中：P Q 平均时用水量，L/d ； d Q 最高日用水量，L/d ； T 建筑物的用水时间，h ，住宅取24h 。 （3）最大小时用水量h Q 时变化系数h K 取2.0 3408.33/0.82/h p h Q Q K L h L h m h =?=?2.0=816.66= 3.1.2 给水水力计算 （1）设计秒流量 给水系统住宅生活给水管道的设计秒流量公式： 0.2g g q U N =? 式中：g q 计算管段的设计秒流量，L/s ； U 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%； 39800408.33/0.41/24 d P Q Q L h m h T = = Ng 计算管段的卫生器具给水当量总数； 0.2以一个卫生器具给水当量的额定流量的数值，L/s ； 给水当量同时出流概率计算公式 表3.1 平均出流概率U 0的参考值 表3.2 c 0与U 的对应关系 （2）平均出流概率U 0 最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率U 0计算公式： 式中：U 0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 （%）； q 0最高用水日的用水定额，L/（人·d ）； m 每户用水人数，人； K h 小时变化系数； N g 计算管段的卫生器具给水当量数； T 用水时数（h ）； 0.49 1(1) 100% N U +-= ?00100% 0.23600 h g q m K U N T ?= ? 0.2一个卫生器具给水当量的额定流量(L/s)。 （3）水力计算表 查表得：取浴盆水嘴N=1.0，坐便器N=0.5， 洗脸盆水嘴N=0.75，洗涤盆水嘴N=1.0。 图3.1以浴盆为最不利配水点的12层给水系统水力计算简图 洗涤盆 洗脸盆坐便器洗脸盆 坐便器 浴盆 洗涤盆 洗脸盆坐便器洗脸盆 坐便器 浴盆 贮水池 贮水池 表3.3 12层水力计算表 12层室内所需压力： H 1 =3.00.8（3.5）=7.3mH 2O （其中0.8为配水嘴距室内地坪的安装高度） H 2 = h i + h j ；h i =i·L=0.54mH 2O h j =30% h i =0.54×30%=0.162mH 2O H 2 = h i + h j =0.54+0.162=0.702 mH 2O 分户水表和总水表分别安装在56和78管段上，q 5-6=0.44L/s=1.58m 3/h ， q 7-8=1.27L/s=4.57m 3/h ， 查表，选20mm 口径的分户水表，其常用流量为2.5 m 3/h>1.58m 3/h ，过载流量为5m 3/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 m 3/h>4.57m 3/h ，过载流量为12m 3/h ，所以分户水表的水头损失为： 2 0.25 100 MAX b Q K =22 1.589.990.25 g d b q h KPa K =2 1.44 100 MAX b Q K =22 4.57 14.501.44 g d b q h KPa K '= H 3 = d h + d h =24.49KPa =2.45 mH 2O H 4 =5.0 mH 2O 室内所需压力H=H 1 +H 2 +H 3 +H 4 =7.3+0.702+2.45+5.0=15.452 mH 2O>15 mH 2O ，因此市政管网直接供水只能供给一层，重新计算如下： 图3.2 以浴盆为最不利配水点的1层给水系统水力计算简图