pan小区住宅楼给排水课程设计.docx

建筑给水排水 课程设计 专业：建筑环境与设备工程班级：建筑设备Z1211班学号：12200138109姓名：潘时雨指导：李翠梅时间: 2015.06目 录第1部分 设计说明书第1章 原始设计资料1.1 课程设计题目41.2 课程设计资料41.3 课程设计要求4第2章 室内给水设计2.1 给水方式的选择52.2 给水系统的组成 62.3 管材和管件62.4 室内给水系统设计计算7第3章 建筑消防系统3.1 消火栓给水系统的布置83.2 消火栓布置83.3 消火栓的分区93.4 消防管道布置93.5 消防管道水力计算93.6 校核水箱高度9第4章 建筑排水系统4.1 建筑排水系统分类和组成94.2 排水方式的选择104.3 排水管道的布置与敷设104.4 排水管网设计计算说明10 第2部分 设计计算书第1章 室内冷水系统1.1 直接给水10 1.2 用水量标准及计算10 1.3 冷水管网计算 1.3.1设计秒流量公式的确定11 1.3.2给水管网水力计算11第2章 建筑消火栓给水系统设计2.1 消火栓系统的设计计算 2.1.1消火栓间距确定14 2.1.2消防管道系统计算162.2 消防水箱设置高度确定及校核162.3 消防立管与环管计算16第3章 建筑排水系统设计3.1 排水管道设计秒流量计算173.2 排水管网水力计算18 第1部分 设计说明书第1章、原始设计资料（一）、设计题目：某住宅楼初步设计（二）、原始资料：1、本课程设计的任务为对多层建筑进行给排水设计，所设计建筑物的功能类型为：某住宅。2、建筑概况：建筑设计图纸见附图，包括建筑各层平面图、必要的剖面与立面图等。3、室外已有给排水管网情况：本建筑 东西两 侧有DN 100生活给水管，埋深 0.9 m，保证水压为 200KPa；建筑东西两侧有DN 200临时高压消防给水管(厂区内设有消防泵房，不在本设计范围)，埋深 1.0 m，保证水压为200KPa；建筑 东西两 侧有DN300污水管，最近可接入污水检查井管内底标高-1.20m；建筑东西两侧有DN400雨水管，最近可接入雨水检查井管内底标高-1.6m。4、本地区冻土深度为 0.3 m，最冷月平均水温 5 。5、推荐参考资料：建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）、建筑设计防火规范（GB50016-2006）、给水排水制图标准（GB/T 50106-2001）、建筑给排水设计手册等。（三）、设计要求： （一） 设计计算书1 内容：给排水、消防各系统的方案选择说明；各系统设备选型计算、管网水力计算表等。 2 要求：采用A4纸打印，完成后按如下顺序装订成册：封面课程设计任务书原件目录正文参考文献封底（二） 设计图纸1图纸内容：1）图纸目录；2）首页（设计施工总说明、图例、设备材料表等）；3）一层、标准层及屋顶各层给排水平面图；4）卫生间大样图（SCALE=1：50）及必要的详图；5）各系统系统图（竖管通常按1：100绘制，水平管可以不严格按比例）。 2 图纸要求：建筑给排水课程设计1）采用A4、A2、A1等标准工程图纸图框，图签栏要求如下图（尺寸为mm）；一层给排水平面图2）要求有2张以上手绘图纸，其余内容可CAD出图；3）建筑框图（墙线、门窗、标注等）采用0.2mm线宽，给水、消防管线采用0.4mm线宽，排水管线采用0.7mm线宽；4）不同种类管道应采用有明显区别的线型；5）字体一般采用标准工程仿宋体，汉字高度大于等于5mm，数字及西文字高大于等于3mm，图名或标题等醒目内容可采用黑体等字体，其余相关6）制图要求应按建筑工程制图标准及给排水制图标准执行；7）图面保持整洁，并注意布局合理；8）图纸完成后按要求装订成册。第2章、室内给水设计1、给水方式及其选择因城市管网常年可资用水头远不能满足高层用水的要求，故考虑到二次加压，根据原始资料，本建筑屋顶水箱底标高23.45m，打算采用微机变频调速水泵机组的供水方式供给该建筑的日常用水。2、给水系统的组成建筑内给水系统由引入管，水表节点，给水管道，配水装置和用水设备和附件，此外包括地下微机变频调速水泵机组（一）引入管至少两条，宜从建筑物不同侧的两条城市管道上接入，在室内将管道连成环状或贯通状双向供水。若条件不能满足，可采取设贮水池（箱）或增设第二水源等安全措施。如本设计即是采用从建筑物两侧接入。如果只能同侧接入，两根引入管之间的间距不得小于10m。水表节点设于引入管上。（二）保护管道不受损坏。给水埋地管道应避免布置在可能受重物压坏处。管道不得穿越生产设备基础，也不宜穿过伸缩缝、沉降缝，如需穿过，应采取保护措施。为防止管道腐蚀，管道不允许布置在烟道、风道、和排水沟内，不允许穿大、小便槽，当立管位于小便槽端部0.5m时，在小便槽端部应有建筑隔断措施。（三）给水管道一般暗装。横干管敷设于技术层内或吊顶中或管沟内，立管设于给排水管道竖井里，支管可敷于吊顶、墙体、地板找平层，这样美观、卫生。（四）给水管道穿越墙和楼板时，应预留孔洞（五）布置管道时其周围要有一定的空间，以满足安装、维修的要求。需进人检修的管道井，其通道不宜小于0.6m。管径选择，按计算经验可初步确定某些排水管的最小管径（1）室内排水管最小管径不小于50。（2）对于单个洗脸盆、浴盆等最小管径为40；（3）厨房干管管径不小于100、支管管径不小于75；（4）医院洗涤盆或污水池的排水管径不小于75；（5）小便槽或连接两个或两个以上手动冲洗小便器的排水管管径不小于75；3、管材和附件（1）给水管材 本设计生活给水管道采用PVC塑料管。（2）给水附件、调节和控制附件常用的阀门有：截止阀（用于DN50的管道上）、闸阀（用于DN>50的管道上）、蝶阀、自动排气阀、安全阀等。4、室内给水系统设计计算1.用水量计算（1）生活用水量的计算: 最高日用水量 Qd=mqd/1000式中 Qd：最高日用水量，L/d；m： 用水单位数，人或床位数；qd： 最高日生活用水定额，L/人.d，L/床.d，或L/人.班。 最大小时生活用水量 Qh=QdKh/T 式中 Qh：最大小时用水量，L/h；Qd：最高日用水量，L/d；T： 24h；Kh：小时变化系数，按规范确定。2.给水管网水力计算（1）设计秒流量计算根据建筑物性质，设计秒流量建设如下：qg=0.2 =0.5(取2.5)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；（2）管网水力计算根据设计图，将各计算管段长度列于水力计算表中。其中冷水管网流速干管1.01.5m/s，支管0.81.2m/s。根据各管段的设计秒流量和流速，查冷水水力计算表，确定各管段的直径和计算管路的沿程水头损失。沿程水头损失按下式计算： hf=il式中 hf：管段的沿程水头损失，mH2O； i：管段单位长度的沿程水头损失，mH2O/m，查冷水水力计算表；L：计算管段长度，m。计算结果列于计算书中水力计算表中，局部水头损失按沿程水头损失的25%30%估算。（3）计算高位水箱生活用水最低水位Z=Z1+h2+h3式中 Z ：高位水箱生活用水最低水位标高，m；Z1：高区最不利配水点标高，m；h2：最不利配水点至水箱生活用水出口管路沿程水头损失和局部水头损失之和，mH2O。3.水表的选择及水头损失计算水表的水头损失 hd= hd水表的水头损失，kPa； qB 计算管段的给水流量，m3/h；Kb 水表的特征系数,一般由生产厂家提供，也可以按下式计算，旋翼式水表Kb=，螺旋翼式水表KB=，qmax为水表的最大流量，m3/h；本设计用的是远传水表LXSG-20Y，公称直径20mm，常用流量2.5m2/h4.水泵计算第3章、建筑消防系统1、消火栓给水系统的布置高层建筑室内的消防给水系统与生活给水系统必须分开设置，自成一个独立系统。消防给水管道应布置成环状。在环状管道上需要引伸支管时，则支管上的消火栓数量不应超过一个。室内消防给水管网的进水管不应少于两根。当其中一根发生故障时，其余的进水管仍能保证设计要求的消防流量和水压。阀门的设置应便于管网维修和使用安全，检修关闭阀门后，停止使用的消防立管不应多于1根，在一层中停止使用的消火栓不应多于5个。水泵结合器应设在消防车易于到达的地方，同时还应考虑在其附近1540m范围内有供消防车取水的室外消火栓或贮水池。水泵结合器的数量应按室内消防流量确定；每个水泵结合器进水流量可达到1015L/s，一般不少于2个。2.消火栓布置按规范要求设消火栓消防给水系统的建筑内，每层均应设置消火栓。消火栓间距布置应满足下列要求： 防立管的布置，应能保证同一层内相邻竖管上两个消火栓的充实水柱同时到达室内任何部位。每根消防竖管的直径，应根据一根竖管要求的水柱股数和每股水量，按上下相邻消火栓同时出水计算，但不应小于100m。S2式中 S2：消火栓间距（2股水柱达到室内任何部位），m；R：消火栓保护半径；b：消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。 消火栓口距地面安装高度为1.1m，栓口宜向下或与墙面垂直安装。消火栓应设在使用方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内。建筑物设有消防楼梯时，其前室应设有消火栓。在建筑物屋顶应设1个消火栓，以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。在寒冷地区，屋顶消火栓可设在顶层出口处、水箱间或采取防冻技术措施。3消火栓的分区本设计最底层静压小于0.8MPa采用不分区系统。根据规范，室内消防流量取15L/S，取充实水注12m，水枪喷嘴流量5L/S，最不利情况同一立管上同时出水两股水注，消防立管管径为DN100mm。4消防管道布置室内消防给水管道应成环状，进水管不应少于两条，消防竖管的布置，应保证同层相邻竖管上的水枪的充实水柱同时到达到室内任何部位，其根数与间距由计算决定，但消防竖管的最大间距不宜大于30米。5消防管道水力计算消防管道的水力计算是根据室内消防用水量标准，按最不利情况的流量组合，确定消防管网上部和下部干管各管段的设计流量。从而选择管径和水头损失。6校核水箱高度根据水力计算结果，确定计算管路和水龙带的水头损失及要求的充实水柱，校核水箱高度是否满足要求，或者根据拟定的水箱高度，校核最不利点消火栓处水枪充实水柱是否满足要求。 第4章、室内排水系统1排水系统的选择选择分流和合流排水系统，应根据污水性质、污染程度，结合当地排水系统及综合利用与处理情况确定，通常就近有城市污水管道时，可选择室内合流到排水系统，附近或城市无污水管道时，应选用分流制排水系统。2排水管道的布置在排水系统确定后，可进行排水管道的布置，排水管道的布置应满足水力条件最佳，便于维护管理，保护管道不易受损坏，保证使用安全以及经济和美观的要求，并考虑与其它管道综合布置要求。3系统的组成本系统由卫生洁具、排水管道、检查井、清扫口、室外排水管道、检查口等组成。排水横支管与排水立管的连接配件要求采用45°斜三通，立管与排出管的连接配件要求采用45°弯头，若采用新型排水系统，则应采用特制配件。立管上应每隔两层设置一个检查口，其设置高度规定离地面为1.0米，并应高于该层卫生器具上边缘0.15米。当悬吊在楼板下面的污水横管上有二个及二个以上的大便器或三个以上的卫生器具时，应在横管的起端升到上层地面设置清扫口。在埋地横管上隔一定距离需设检查口，横管上的检查口放置在检查井中，检查井设备距离，一般为2025米。4通气管的装设根据规范本设计采用普通伸顶通气管。伸顶通气管管径可查表决定。排水管道、配件、清通设备及通气管布置后5排水管道的计算排水立管径按立管中临界流量值确定，流量可取qu=0.12+qmax。排水横支管管径可经验确定，可按课本表格确定。排水横管、出户管管径按水力计算确定，可按手册（二）表7-27确定。 第2部分 设计计算书 第1章、室内冷水系统（一）直接给水本工程是一栋六层住宅部分户型带阁楼，给水采用直接供水。（二）用水量标准及用水量计算1.用水量公式：最高日用水量Qd=mqd/1000式中 Qd：最高日用水量，L/d；m： 用水单位数，人或床位数；qd： 最高日生活用水定额，L/人.d，L/床.d，或L/人.班。 最大小时生活用水量Qh=QdKh/T式中 Qh：最大小时用水量，L/h；Qd：最高日用水量，L/d；T： 24h；Kh：小时变化系数，按规范确定。用水量计算 用水定额200L/（人*d） 时变化系数Kh=2.5 供水时间24h 每户按3.5人计算（三）冷水管网计算 1.设计秒流量公式的确定 根据卫生洁具当量数计算各管段设计秒流量，对于一般宿舍楼可采用规范公式：qg=0.2式中 qg：计算管段的设计秒流量(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。本设计中取2.5。说明：计算值小于该管段上一个卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定力量累加所得流量值采用。2. 给水管网水力计算 给水计算草图给水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)每米管长沿程水头损失I（kPa/m)管段长度L（m)管段沿程水头损失hy=iL(kPa)管段沿程水头损失累计hy(kPa)0-10.51000.1150.50.2750.860.23650.23651-211000.2150.990.941.51.411.64652-32730.29200.7690.4021.60.64322.28973-42.75620.341200.8940.1362.90.39442.68414-55.5440.484250.730.261.50.393.07415-66.25410.513250.7750.2852.20.6273.70116-78.75340.595250.8950.384.21.5965.29717-89.75320.624320.610.1465.40.78846.08558-99.75320.624320.610.1462.90.42346.50899-1016.75250.838320.8170.2382.90.69027.199110-1123.75210.998400.5980.1052.90.30457.503611-1230.75181.107400.660.132.90.3777.880612-1337.75161.208400.720.152.90.4358.315613-1444.75151.343400.8040.18193.4211.736第2章、建筑消火栓给水系统设计本设计中采用的消防给水系统为消火栓给水系统。（一）消火栓系统的设计计算1.消火栓间距确定 消火栓保护半径：Rf=CLd+LsLd水龙带的有效长度；Ls充实水柱的垂直长度。Rf=0.8×25+5=25m 消火栓的布置间距L=bf消火栓最大保护宽度;故每层设置6个消火栓，单排布置。放在楼梯中间层。2.消防管道系统计算 选用DN65的消火栓，水枪口径为19mm,麻质水龙带长度L=25m，充实水柱长度L=12m。 水枪喷口压力水枪造成12m充实水柱所需的水压Hq按下式计算：Hq=与水枪喷口直径df有关的系数；实验系数；HM充实水柱长度，mHq=0.169Mpa=16.9 mH2O 水枪喷嘴射流量qxh=B水流特性系数,当水枪口径19mm时，B=1.577；qxh=5.2L/S故水枪喷射流量为5.2L/S。 水龙带沿程水头损失水龙带采用麻质水带，当直径为DN65时，Az=0.0043.水龙带沿程水头损失： hd=AzLdq2xh×10Az水龙带的阻力系数hd水龙带水头损失hd=0.0043×16×5.22×10=0.019Mpa=1.9 mH2O消火栓出口所需水压Hxh=Hq+hd+Hk=16.9+1.9+2=20.8 mH2OHk消火栓栓口水头损失，一般取20kpa消防给水管网水力计算根据规范，该建筑发生火灾时需两支水枪同时工作，最不利消防立管X出水枪数为2支。Hxh0=hd+Hq+Hk=1.9+16.9+2=20.8mH2OHxh1= Hxh0+H+h=20.8+3.3+0.281=24.38mH2OH0点到1点的消火栓间距；h0点到1点管段的水头损失。1点的水枪射流量为： qxh1=; Hxh1=Hq1+hd=+ALdq2xh1+2=q2xh1(+ALd)qxh1= 【（24.38-2）/（1/1.577+0.0043*20）】0.5=5.54L/S进行消火栓给水系统水力计算时，按图以枝状管路计算，配管水力计算成果见下表： 消防计算草图计算管段 设计秒流量q（L/s）管长L（m）DNV（m/s）i(kPa/m)i·L( kPa)015.542.91000.630.008920.031211.082.91001.270.03240.092316.622.91001.90.07280.213422.162.91002.540.1290.374527.72.91002.540.1290.375633.242.91002.540.1290.37 Hy=1.44kPa管路总水头损失HW=1.44×1.1=1.584kPa消火栓给水系统所需总水压HX=H1+Hxh+HW=18.75×10+208+1.97=397.47kpaaH1最不利消火栓静压；mH2OHxh消火栓栓口所需水压；（二）消防水箱设置高度确定及校核消防水箱安装于顶层水箱间内。根据高层民用建筑设计防火规范的规定，消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静压力满足要求（当建筑高度小于100m时，压力不应低于0.07 Mpa），若不能满足要求，需设增压措施。本设计中最不利消火栓为屋面内的实验消火栓。（三）消防立管与环管的计算消防栓立管考虑两股水柱作用，消防立管流量Q=5.54×2=11.08L/s，采用DN100的立管，v=1.21m/s， i=0.295。第3章、 建筑排水系统设计本建筑排水系统采用合流制，各排水立管排出室外后均进入检查井，然后进入化粪池，停留一段时间后再排入市政排水系统。（一）排水管道设计秒流量排水管道设计秒流量按下式计算：qp=0.12+qmax 式中qp计算管段排水设计秒流量（L/S）； NP计算管段的卫生器具排水当量总数； 根据建筑物性质用途而定的系数，本设计取1.5；qmax计算管段上最大一个卫生器具的排水流量（L/S）。（二）排水管网水力计算1.污水水力计算表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。生活排水立管与出户管连接处的设计秒流量立管接纳的排水当量总数Np=（3+0.75+2×4.5）×7=89.25qp=0.12+qmax=0.12×1.5×9.45+1.5=3.2L/s污水计算说明草图P/6与P/6横支管管径的确定管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i大便器洗脸盆洗涤盆浴盆洗衣机Np=4.5Np=0.75Np=1Np=3Np=1.50-114.51.5750.0151-2292.4900.0153-210.750.25500.0254-211.51.5750.015污水计算说明草图P/7与P/7'横支管管径的确定管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i大便器洗脸盆洗涤盆浴盆洗衣机Np=4.5Np=0.75Np=1Np=3Np=1.50-1131750.0151-2114.51.5750.0152-511192.4900.0154-111.50.5500.0253-510.750.25500.025三）户外排水管设计计算户外排水管选用De300的塑料管，坡度一律采用4，埋地深度为1.2m。第4章、建筑雨水排水系统设计 面雨水按设计重现期5年校核。暴雨强度为402L/(s/104*m2)5min屋面设计雨水量：Q=qjF/10000=1*402*1660.2/10000=66.66l/s选用75mm 87式雨水斗排水。查建筑给水排水设计规范可知，单根立管最大泄流量为6l/s,所以采用个12雨水斗分别放在外墙两侧等距离分开排放，保证雨水迅速有效地排出屋面，避免屋面积水。雨水斗的水经雨水立管后散排至屋外。