高层建筑给排水课程设计计算书10527.pdf

建筑给排水课程设计 说明书及计算书 目录 设计依据_-0-设计范围_-0-工程概况_-0-生活给水系统计算_-1-1、高层给水计算 _-1-1）各卫生间给水系统计算表_-2-2）顶层用户给水系统干管计算表_-10-3）高层用户给水系统计算表_-13-2、低层给水计算 _-15-3、水表选择 _-19-4、地下室加压水泵的选择 _-21-生活污水排水系统计算_-22-1、住宅卫生间排水计算 _-22-2、厨房排水计算 _-27-3、商场公共卫生间排水计算 _-30-4、排水附件的设置 _-33-5、检查井的设置 _-33-6、化粪池的设置 _-33-消火栓系统计算_-34-1、消火栓的布置 _-34-2、消防水量 _-36-3、水枪充实水柱高度的确定 _-36-4、水枪喷嘴处所需压力计算 _-37-5、水枪喷嘴出流量计算 _-37-6、水带阻力计算 _-38-7、消火栓口所需压力计算 _-38-8、消防系统管材选择 _-38-9、水力计算 _-38-10、水箱安装高度 _-40-11、消防水箱 _-41-12、消防贮水池与生活贮水池合建 _-41-设计依据（1）高层民用建筑设计防火规范GB 50045-98（2）自动喷水灭火系统设计规范GB 50084-98（3）建筑给水排水设计规范GB50015-2003（4）给排水制图标准GB/T 50106-2001（5）建筑给水排水设计手册（6）建筑设备施工安装通用图集（7）建筑给水排水工程 设计范围 建筑物室内给水、排水、消防及自喷管网设计。工程概况 距建筑（北面）20 米马路上有 DN400 给水管和 DN600 排水管各一根。室外给水管中心标高为，室外排水管管底标高为。建筑 40 米范围有室外消火栓。市政给水管网的资用水头为 240kPa。室外排水管网采用雨、污分流排水体制。建筑物有一层地下停车场，地面上一、二层为商场，三至十二层为住宅，建筑总高。住宅要求一户设一水表，为便于抄表，水表设在室外。屋顶可设消防水箱 生活给水系统计算 根据设计资料，已知市政管网能保证三楼水量及水压充足使用，四楼需加压设备，故采用分区供水方式，即设变速水泵。1、高层给水计算 每户给水系统类似，故以最左边的住宅为例。按照建筑给水排水设计规范（GB 50015-2003）（2009 年版）进行计算 计算公式：1:计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：(%)36002.01000TNmKqUghL 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（%）；qL-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）；-一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）；2:计算卫生器具给水当量的同时出流概率：(%)1(110049.0ggcNNU 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；Ng-计算管段的卫生器具给水当量总数；3:计算管段的设计秒流量：ggNUq2.0 式中：qg-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（%）；Ng-计算管段的卫生器具给水当量总数；1）各卫生间给水系统计算表 a 2 号卫生间系统计算表 2 号卫生间给水系统及厨房给水系统计算 管段名称 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)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管长 m 管段沿程水头损失hy=iL(kPa/m)管段沿程水头损失累计hy(kPa/m)1-2 2-3 3-4 4-9 5-6 6-9 9-10 7-8 8-10 10-20 14-15 15-16 16-19 17-18 18-19 11-12 12-13 13-19 19-20 20-干管 厨房-干管 干管-入户管 b 4 号卫生间系统计算表 4 号卫生间给水系统计算 管段名称 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)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管长 m 管段沿程水头损失hy=iL(kPa/m)管段沿程水头损失累计hy(kPa/m)1-2 2-3 3-4 4-6 5-6 6-10 7-8 8-9 9-10 10-干管 c 5 号卫生间系统计算表 5 号卫生间给水系统及厨房给水系统计算 管段名称 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)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管长 m 管段沿程水头损失hy=iL(kPa/m)管段沿程水头损失累计hy(kPa/m)1-2 2-3 3-4 4-10 5-6 6-9 7-8 8-9 9-10 10-20 11-12 12-20 13-14 14-15 15-18 16-17 17-18 18-19 19-20 20-干管 厨房-干管 干管-入户管 d 6 号卫生间系统计算表 6 号卫生间给水系统计算 管段名称 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)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管长 m 管段沿程水头损失hy=iL(kPa/m)管段沿程水头损失累计hy(kPa/m)1-2 2-3 3-4 4-6 5-6 6-11 7-8 8-9 9-10 10-11 11-干管 2）顶层用户给水系统干管计算表 a 11 层左 11 层左边用户给水干管系统计算 管段名称 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)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管长 m 管段沿程水头损失hy=iL(kPa/m)管段沿程水头损失累计hy(kPa/m)1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-干管 厨房-干管 干管-入户管 b 11 层右 11 层右边用户给水干管系统计算 管段名称 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)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管长 m 管段沿程水头损失hy=iL(kPa/m)管段沿程水头损失累计hy(kPa/m)1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-干管 厨房-干管 干管-入户管 3）高层用户给水系统计算表 4-11 层给水系统计算 管段名称 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)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管长 m 管段沿程水头损失hy=iL(kPa/m)管段沿程水头损失累计hy(kPa/m)11F-10F 10F-9F 9F-8F 8F-7F 7F-6F 6F-5F 5F-4F 4F-3F 3F-B1F 1#-2#2#-3#3#-4#4#-5#5#-横干管 总沿程水头损失为，即 局部水头损失按沿程水头损失的 30%计算，即计算管路的沿程水头损失 kPahhyj75.1082.35%30%30 因此计算管路的总水头损失 kPahhHjy57.4675.1082.351 2、低层给水计算 计算原理参照建筑给水排水设计规范GB50015-2003（2009 年版），采用公共建筑采用当量法 基本计算公式 gN2.0gq 式中：qg-计算管段的给水设计秒流量（L/s）Ng-计算管段的卫生器具给水当量总数 -根据建筑物用途而定的系数：建筑类型：办公楼、商场 商场公共卫生间给水系统草图 计算表如下 1 号卫生间给水系统计算 管段名称 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)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管长 m 管段沿程水头损失hy=iL(kPa/m)管段沿程水头损失累计hy(kPa/m)1-2 -2-4 -3-4 -4-5 -5-8 -6-7 -7-8 -8-10 -9-10 -10-12 -11-12 -12-14 -13-14 -14-15 -16-17 -17-19 -18-19 -19-21 -20-21 -21-22 -23-24 -24-22 -22-25 -26-27 -27-29 -28-29 -29-25 -25-31 -30-31 -31-33 -32-33 -33-37 -34-35 -35-36 -36-37 -37-15 -15-干管 -低层给水计算表 B1-3 层给水系统计算 管段名称 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)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管长 m 管段沿程水头损失hy=iL(kPa/m)管段沿程水头损失累计hy(kPa/m)3F-2F -2F-1F -1F-B1F -1#-2#-2#-3#-3#-4#-4#-横干管#-5#-横干管 -横干管-入户管 -总沿程水头损失为，即 局部水头损失按沿程水头损失的 30%计算，即计算管路的沿程水头损失 kPahhyj93.908.33%30%30 因此计算管路的总水头损失 kPahhHjy00.4393.908.332 3、水表选择 分户水表选择 分户水表装在入户管上，如图所示11、12层的用户的水表装在11层管段上。因各层用户用水量相差不大，故各层用户安装的水表相同，均根据 11 层的设计秒 流 量 选 择 水 表。根 据“住 宅 区 给 水 管 网 设 计 秒 流 量 计 算 表”知hmsLq/61.2/73.03，查建筑给水排水工程（第五版）附录，选公称口径为 25mm 的 LXS-25C 旋翼湿式水表，其常用流量为16153/5.3 qhm，过载流量为 7m3/h。所以 11 层用户分户水表的水头损失：kPakPaQqKqhgbgd5.2471.131007592.2100222max22 满足要求。住宅区总水表选择 住宅区总水表安装在给水管入贮水池前，进入水池的进水管管径取 100mm，按管中流速 s 估算进水量，则根据给水排水设计手册（第 1 册常用资料）的塑料给水管水力计算表知进水流量hmsLQ/29.23/47.6r3，查建筑给水排水工程（第五版）附录，选公称口径为80mm 的 LXS-80N 水平螺翼式水表，其常用流量为jQhm/403，过载流量为 80m3/h，所以住宅区总水表的水头损失：kPakPaQqKqhgbgd8.1285.0108029.2310222max22 满足要求。商场区总水表选择 商场总水表安装在 15-横干管管段上（室外）。根据“商场区给水管网设计秒流量计算表”知hmsLq/31.12/42.3315横，查建筑给水排水工程（第五版）附录，选公称口径为 50mm 的 LXS-50C 型旋翼湿式水表，其常用流量为横-15/153qhm，过载流量为 30m3/h。所以商场区总水表的水头损失：kPakPaQqKqhgbgd5.2484.161003031.12100222max22 满足要求。4、地下室加压水泵的选择 当市政管网供水时，保证最不利配水点具有足够的流出水头所需要的压力 kPakPaHHHHH24071.20300.2071.1300.4300.1274321 即市政给水管网的资用水头可以满足低层供水要求 住宅区有 12 层，估算其所需水压为 kPakPaOmH240520524)212(122 故需要设置加压水泵，加压水泵安装在贮水池出水管上。由于没有设屋顶水箱进行调节，故水泵的流量按设计秒流量确定，即 hmsLqQb/29.32/47.63总 水泵与室外给水管网间接连接，从贮水池抽水，故水泵的扬程 OmHkPaHHHHHb2432114.484.4812087.057.4600.410 其中，H1为引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，H2为引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程和局部水头损失之和，H3为水流通过分户水表时的水头损失，H为最不利配水点所需的最低工作压力。选用 IS65-40-200 型号，设置两台，一用一备。生活污水排水系统计算 1、住宅卫生间排水计算 每户排水系统类似，故以第一栋左边住宅为例。采用当量法计算 计算原理参照建筑给水排水设计规范GB50015-2003（2009 年版），采用公共建筑采用当量法 基本计算公式 max12.0qNqpp 式中：qp-计算管段的排水设计秒流量（L/s）Np-计算管段的卫生器具排水当量总数 qmax-计算管段上最大一个卫生器具的排水流量（L/s）计算排水设计秒流量，其中取.卫生器具当量和排水流量按表选取，计算出各管段的设计秒流量之后查附录与附录，确定管径和坡度（均采用标准坡度）。本建筑内卫生间类型、卫生器具类型均相同。采用生活污水与生活废水合流排放。支管与立管采用塑料管，排水横干管采用铸铁管。12 层卫生间排水草图 计算表如下：4 号卫生间排水系统计算表 管段编号 排水当量总数（Np）设计秒流量(L/S)管径 DN（mm）坡度 i 1-2 2-4 3-4 4-5 总当量数 计算表如下：2 号卫生间排水系统计算表 管段编号 排水当量总数（Np）设计秒流量(L/S)管径 DN（mm）坡度 i 1-2 2-7 3-4 4-6 5-6 6-7 总当量数 住宅卫生间排水计算表 卫生间排水立管草图 3-12 层卫生间排水立管的计算 管段编号 排水当量总数（Np）设计秒流量(L/S)管径 DN（mm）坡度 i 12F-11F 11F-10F 10F-9F 9F-8F 8F-7F 7F-6F 6F-5F 5F-4F 4F-3F 3F-2F 2F-B1F B1F-排水横管 每根立管的排水设计流量为 Qp=1/2+=（L/S）立管取 DN110，设置专用通气立管。查建筑给排水（第六版）表 5-8，取空气立管的管径为 DN75mm，隔层连接，最大通水能力为 ss，故符合要求。2、厨房排水计算 采用当量法计算 计算原理参照建筑给水排水设计规范GB50015-2003（2009 年版），采用公共建筑采用当量法 基本计算公式 max12.0qNqpp 式中：qp-计算管段的排水设计秒流量（L/s）Np-计算管段的卫生器具排水当量总数 qmax-计算管段上最大一个卫生器具的排水流量（L/s）-根据建筑物用途而定的系数：计算表如下：厨房排水系统计算表 管段编号 排水当量总数（Np）设计秒流量(L/S)管径 DN（mm）坡度 i 1-2 2-3 总当量数 厨房排水草图 计算表如下：3-12 层厨房排水立管的计算 管段编号 排水当量总数（Np）设计秒流量(L/S)管径 DN（mm）坡度 i 11F-10F 3 10F-9F 6 9F-8F 9 8F-7F 12 7F-6F 15 6F-5F 18 5F-4F 21 4F-3F 24 3F-2F 27 2F-B1F 27 B1F-排水横管 27 查建筑给牌书工程课本表 5-8 得，表中排水立管均满足要求，不需要设置专用通气立管，仅设伸顶通气管。3、商场公共卫生间排水计算 采用当量法计算 计算原理参照建筑给水排水设计规范GB50015-2003（2009 年版），采用公共建筑采用当量法 基本计算公式 max12.0qNqpp 式中：qp-计算管段的排水设计秒流量（L/s）Np-计算管段的卫生器具排水当量总数 qmax-计算管段上最大一个卫生器具的排水流量（L/s）-根据建筑物用途而定的系数：商场公共卫生间排水系统草图 计算表如下：1 号卫生间排水系统计算表 管段编号 排水当量总 设计秒流管径 DN坡度 i 数（Np）量(L/S)（mm）1-2 2-4 3-4 4-9 5-6 6-7 7-8 8-9 9-21 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-21 21-22 17-18 18-20 20-23 19-23 23-22 22-横干管 横干管-立管 -立管-出户管 110 4、排水附件的设置 地漏选用普通地漏，地漏位置已在图中标出（部分）；每条横支管上均设有清扫口；检查口每隔一层设置一个，检查口位置已在图中标出。5、检查井的设置 根据室外排水规范，在排水管转弯处，汇合处等均要设置检查井。检查井位置未在图中标出，其施工规格按规范要求。6、化粪池的设置 化粪池的容积计算可以用下面的公式进行：由于原始资料未给出全部参数，所以化粪池容积的最终确定按实际参数带入上式计算。施工标准参照规范规定。污水经化粪池后排入市政污水管网。消火栓系统计算 1、消火栓的布置 1 住宅区 该建筑住宅区（3 至 12 层）的长 148m，宽度。按高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）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，消火栓的保护半径为 mhLCRd233258.0 其中 h 为水枪充实水柱倾斜 45时的水平投影，对一般建筑（层高为 3）由于两楼板间的限制，一般取h=。消火栓采用单排布置，故其间距为 mbRS31.2165.8232222，取 21m。为了方便布置，可用一个双口消火栓代替两个单口消火栓。电梯间前都布置一个双口消火栓。住宅消火栓的系统图见消防立面图所示。2 商业区 该建筑住宅区（1、2 层）的长 148m，宽度。按高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）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，消火栓的保护半径为 hLCRd 其中 h 为水枪充实水柱倾斜 45时的水平投影，h=。充实水柱 Hm要求不小于 10m，选取 Hm=12m h=所以消火栓的保护半径为 mhLCRd52.2852.8258.0 消火栓采用单排布置，故其间距为 mbRS15.2765.85.282222，取 27m。地上层消火栓的系统图见消防立面图所示。3 地下层 该建筑地下层的长 148m，宽度。按高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）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，消火栓的保护半径为 hLCRd 其中 h 为水枪充实水柱倾斜 45时的水平投影，=。充实水柱 Hm要求不小于10m，选取 Hm=12m h=所以消火栓的保护半径为 mhLCRd52.2852.8258.0 消火栓采用双排布置，故其间距为 mbRS60.2625.105.282222，取。为了方便布置，采用与地上层相对应的布置位置。地下层消火栓的系统图见消防立面图所示。2、消防水量 该建筑为二类建筑的商住楼，根据高层民用建筑设计防火规范（GB 50045-95）表规定，室内消火栓用水量为30L/s，每根竖管最小流量为10L/s，每支水枪最小流量为5L/s。3、水枪充实水柱高度的确定 根据 高层民用建筑设计防火规范（GB 50045-95）取水枪喷口直径为 19mm。根据建筑给水排水工程（第五版）表得，当水枪喷口直径为 19mm 时，水枪水流特性系数 B 取。根据公式qxhBHq，可求出 OmHBqHxhq22285.15577.15 其中，qxh为水枪的射流量，Hq为水枪喷嘴处的水压。根据建筑给水排水工程（第五版）表得，当水枪喷口直径为19mm，阻力系数值为。根据公式ffqHHH1得 mHHHqqf74.1385.150097.0185.151 其中，Hf为垂直射流高度。根据建筑给水排水工程（第五版）表得，当水枪充实水柱高度 Hm为 12m时，af为，此时 mmHaHmff74.1352.141221.1 满足要求，故按照水枪充实水柱高度为12m 来进行消火栓系统的计算。4、水枪喷嘴处所需压力计算 OmHHHHffq290.1652.140097.0152.141 5、水枪喷嘴出流量计算 sLBHqqxh/16.590.16577.1 6、水带阻力计算 水带采用麻质材料，消火栓口径采用65mm，根据建筑给水排水工程（第五版）表知水带助力系数Az为，故水带水头损失 7、消火栓口所需压力计算 其中，Hxh消火栓口的水压，Hk为消火栓栓口水头损失，按2mH2O 计算。8、消防系统管材选择 采用无缝钢管。9、水力计算 根据给水排水设计手册（第2 册）表 2-30，对消防流量进行分配，最不利消防竖管为XL1 立管，出水水枪数为2 支，次不利消防竖管为XL2 立管，出水水枪数为 2 支。消火栓系统计算草图 按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求,仅需保证最不利消防竖管为出水枪数为 2 支.Hxh1=Hxh0+H(0 和 1 点的消火栓间距)+h（01 管段的水头损失）=+=(mH2O)1 点射流量 qxh1=(BHq)1/2 Hxh1=q2xh1/B+A2Ldqxh1+2 qxh1=(Hxh1-2)/(1/B+Ald)1/2 经计算得到:qxh1=(L/S）配水管水力计算如下表所示。管段编号 设计秒流量qg(L/S)管径DN(mm)流速(m/s)单位水损i(kpa/m)管长L(m)管段沿程水损hy=li（kpa）0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 消防管道局部水头损失按管道沿程水头损失的 10%计算，故从水泵房到最不利消火栓的水头损失为 HW=kpa 消火栓给水系统所需的总水压（HX）应为：Hx=H1+Hxh+Hw=3010-（-11-36）+=按照消火栓灭火总用水量 Qx=S,选消防泵 XA50/20B 两台，1 用 1 备。Qb=L/S Hb=,N=Kw。根据室内消防用水量，应设置两套水泵接合器。根据要求，该消火栓给水系统应在 XL1 立管旁设置水泵接合器。10、水箱安装高度 最不利点消火栓栓口高程，设置水箱最低水位高程应为+7m=，设计中取。11、消防水箱 消防贮水量安存贮 10min 的室内消防水量计算。Qx=(L/S)Vx=(m3)选用标准图 S:20m3 方形水箱，尺寸为 4000mm3000mm2000mm。满 足高层民用建筑设计防火规范GB50045-95(2005版)第条规定。12、消防贮水池与生活贮水池合建 在最不利情况下(也就是市政管网停水,当发生火灾时,外部不能向该建筑供水),保证在火灾持续时间内 2h 的消防用水量.计算:消防用水贮水池的容积=2=(立方米)综合考虑:可采用生活与消防共用水池,尺寸为 88,有效容积为 88=(立方米)。成 绩 评 定：指导教师签字：年 月