小区建筑给水排水工程设计毕业设计说明书

1、 1 引言毕业设计是在完成全部课程后所必须进行的重要实践性环节，是进行综合训练的重要阶段。根据“建筑给水排水工程教学大纲”要求，毕业设计选题以层高为12层左右的住宅楼为宜。通过高层住宅楼建筑给水排水工程毕业设计，培养综合运用给水排水工程专业知识及相关知识的能力，受到工程师的训练，基本能熟悉建筑给水排水工程设计的全部过程，为今后从事建筑给水排水工程设计、施工与管理打下良好基础。2 设计任务及设计资料2.1 设计任务 本工程是石家庄华泰房地产开发有限公司开发的石家庄神府居住小区的一个子项。该工程位于石家庄市华新路与胜利北街交汇处，是一座地上十二层（局部十一层），地下一层，总高度35.6m,建筑面积

2、18770.60m2的高层住宅。本工程给水排水专业设有给水、排水、室内消火栓、自动喷淋系统以及手提灭火器等。2.2 设计文件及设计资料2.2.1 设计依据（1）建筑设计资料建筑总平面图、各层平面图及剖面图。该建筑地上十二层（局部十一层），地下一层，一梯两户，标准层高2.80m。室内卫生间设有坐便、淋浴器、浴盆、洗脸盆，阳台设有洗衣机，厨房设有洗涤池。（2）设计规范 给水排水设计规范(gb50015-2003) 高层民用建筑设计防火规范（gb50045-95） 自动喷淋灭火系统设计防火规范（gb50084-2001） 汽车库、修车库、停车场设计防火规范（gb50067-97） 建筑灭火器配置设计

3、规范（gbj140-90）2.2.2 设计资料小区内设有集中供水泵房、消防泵房和共用水箱（消火栓系统及自动喷水灭火系统）。平行于该建筑物南北两侧各有一市政给水管dn100，小区给水管dn100，小区排水管dn300，消防给水管dn100，小区喷淋给水管dn100。3 设计计算3.1 建筑给水系统的设计与计算3.1.1 设计说明（1）给水方式选择及系统分区本工程给水系统设有高、低两个区，其中1-4层为低区，由市政管网直接供给，5-12（11）层为高区，由小区水泵房内变频调速设备供给。另外，住宅的洗浴热水由电热水器供给。（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

4、成。（3）给水管道布置与安装 各层给水管道采用明装敷设，室内给水管采用 pp-r给水塑料管，热熔连接，给水埋地部分采用涂塑钢管丝扣连接。 管道外壁距墙面不小于150mm,离梁、柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙、梁、柱净距不小于50mm，支管距墙、梁、柱净距为20-25mm。 给水管与排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5mm和0.15mm，交叉给水管在排水管上面。 立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面10-20mm。 在立管横支管上设阀门，管径dn50mm时设闸阀，50mm时设截止阀。 引入管穿地下室外墙设套管。 给水横干管设0.003的坡度，坡向泄水装置。 楼道内管道做防冻保温

5、处理，材料为橡塑泡棉，厚度50mm。 地下室除排水管道外，其他管道均做电伴热防冻保温处理，采用橡塑泡棉，厚度30mm。3.1.2 设计计算（1）生活给水设计标准与参数的确定及用水量计算根据建筑设计资料、建筑性质和卫生设备完善程度，查规范可知qd=200l/人d 时变化系数kh=2.5每户按3.5人计，共计490人，24h使用。最高日用水量：qd=mqd=490×200/1000=98m3/d最高日最大时用水量：qh=qdkh/t=98×2.5/24=10.2 m3/h（2）室内给水管网水力计算1）设计秒流量计算根据建筑性质，设计秒流量按下式计算qg=0.2ng1/2+kng

6、本工程为高层住宅，由规范可查得=1.02，k=0.0045qg=0.204ng1/2+0.0045ng2）低区给水管网水力计算低区供水系统最不利点为给/2的a点，计算节点编号见图1。 由各管段设计秒流量qg，控制流速在允许范围内，查pp-r给水塑料管水力计算表，可得计算管段管径d和单位长度沿程水头损失。 由式hy=il计算管道的沿程水头损失和总沿程水头损失hy。 各项计算结果见表1。 给/3同给/2，给/6同给/1，给/5同给/4 给水管道给/1、给/4计算结果分别见表2、表3。表1 低区给水管道（给/2）水力计算表管段编号管长/ m卫生洁具数量当量总数设计秒流量(l/s)管径/mm流速(m/

7、s)坡降1000i水头损失/m浴盆1.00坐便0.50脸盆0.75淋浴器0.75洗衣机1.00洗涤池1.00a-b1.6011.000.20201.07106.620.171b-c0.60111.500.26250.7944.540.027c-d0.401112.250.32250.9864.380.026d-e2.4011113.250.38251.1687.220.209e-f1.45111114.000.43251.32108.540.157f-g0.65121114.500.45251.38117.400.076g-h0.601211115.500.50320.9444.450.027

8、h-i5.001221116.250.54321.0251.000.255i-j2.8024422212.500.78400.9433.250.093j-k3.6036633318.750.97401.1648.940.176k-1110.9348844425.001.13401.3664.150.7010-111.000.20201.07106.621-2111.500.26250.7944.542-31112.250.32250.9864.383-411113.250.38251.1687.224-5111114.000.43251.32108.545-6121114.500.45251.

9、38117.406-71211115.500.50320.9444.547-81221116.250.54321.0251.008-924422212.500.78400.9433.259-1036633318.750.97401.1648.940-111.000.20201.07106.621-2111.750.28250.8650.862-31112.250.32250.9864.383-411113.250.38251.1687.224-10111114.000.43251.32108.5410-1137744422.751.08401.3059.2011-129.27151588847

10、.751.62501.2441.630.383表2 低区给水管道（给/1）水力计算表管段编号卫生洁具数量当量总数设计秒流量(l/s)管径/mm流速(m/s)坡降1000i浴盆1.00坐便0.50脸盆0.75淋浴器0.75洗衣机1.00洗涤池1.000-111.000.20201.07106.621-2111.500.26250.7944.542-31112.250.32250.9864.383-412/12.750.35251.0775.174-512113.500.40251.2295.265-6121114.500.45251.38117.406-7122115.250.49320.924

11、2.947-81221116.250.54321.0251.008-924422212.500.78400.9433.259-1036633318.750.97401.1648.9410-1148844425.001.13401.3664.150-711.000.20201.07106.62a-b11.000.20201.07106.62b-c111.500.26250.7944.54c-d1112.250.32250.9864.38d-e111113.250.38251.1687.22e-f1111114.000.43251.32108.54f-g1211114.500.45251.3811

12、7.40g-h1211115.500.50320.9444.54h-i1221116.250.54321.0251.00i-j24422212.500.78400.9433.25j-k36633318.750.97401.1648.94a-b11.000.20201.07106.62b-c111.750.28250.8650.86c-d1112.250.32250.9864.38d-e11113.250.38251.1687.22e-k111114.000.43251.32108.54k-1137744422.751.08401.3059.2011-127151588847.751.62501

13、.2441.63表3 低区给水管道（给/4）水力计算表管段编号卫生洁具数量当量总数设计秒流量(l/s)管径/mm流速(m/s)坡降1000i浴盆1.00坐便0.50脸盆0.75淋浴器0.75洗衣机1.00洗涤池1.000-111.000.20201.07106.621-2111.500.26250.7944.542-31112.250.32250.9864.383-411113.250.38251.1687.224-5111114.000.43251.32108.545-6121114.500.45251.38117.406-71211115.500.50320.9444.547-812211

14、16.250.54321.0251.008-924422212.500.78400.9433.259-1036633318.750.97401.1648.940-111.000.20201.07106.621-2111.750.28250.8650.862-31112.250.32250.9864.383-411113.250.38251.1687.224-10111114.000.43251.32108.5410-1137744422.751.08401.3059.20a-b11.000.20201.07106.62b-c111.500.26250.7944.54c-d1112.250.32

15、250.9864.38d-e11113.250.38251.1687.22e-f111114.000.43251.32108.54f-g121114.500.45251.38117.40g-h1211115.500.50320.9444.54h-i1221116.250.54321.0251.00i-j24422212.500.78400.9433.25j-k36633318.750.97401.1648.94k-1148844425.001.13401.3664.1511-127151588847.751.62501.2441.63 住宅水表选择及计算用户水表：设计秒流量qg=0.54l/s

16、=1.944m3/h，选旋翼式lxs-25c水表，公称直径25mm，最大流量7m3/h，公称流量3.5m3/h。 kb=q2max/100=72/100=0.49hd=qg2/kb=1.9442/0.49=7.71kpa水表水头损失hd=7.71kpa<24.5kpa，满足要求。低区引入管水表：设计秒流量qg=1.62l/s=5.832m3/h，选旋翼式lxs-50c水表，公称直径50mm，最大流量30m3/h，公称流量15m3/h。 kb=q2max/100=302/100=9hd=qg2/kb=5.8322/9=3.78kpa水表水头损失hd=3.78kpa<24.5kpa，满

17、足要求。 室内所需压力h=h1+h2+h3+h4h1=1.3+3.6+2.8×2+0.8=11.3mh2o=113kpa(其中0.8为配水龙头距室内地坪的安装高度)h2=1.3×hy=1.3×2.301=2.991mh2o=29.91 kpah3=7.71+3.78=11.49 kpah4=20 kpah=113+29.91+11.49+20=174.40 kpa市政给水管网压力为0.2mpah=174.40 kpa0.17 mpa0.2mpa，满足要求。3）高区给水管网水力计算高区供水系统最不利点为给/2的a点，计算节点编号见图2。 由各管段设计秒流量qg，控制

18、流速在允许范围内，查ppr给水塑料管水力计算表，可得计算管段管径d和单位长度沿程水头损失。 由式hy=il计算管道的沿程水头损失和总沿程水头损失hy。 各项计算结果见表4。 给/3同给/2，给/1同给/6，给/5同给/4 给水管道给/1、给/4计算结果分别见表5、表6。表4 高区给水管道（给/2）水力计算表管段编号管长/ m卫生洁具数量当量总数设计秒流量(l/s)管径/mm流速(m/s)坡降1000i水头损失/m浴盆1.00坐便0.50脸盆0.75淋浴器0.75洗衣机1.00洗涤池1.00a-b1.6011.000.20201.07106.620.171b-c0.60111.500.26250

19、.7944.540.027c-d0.401112.250.32250.9864.380.026d-e2.4011113.250.38251.1687.220.209e-f1.45111114.000.43251.32108.540.157f-g0.65121114.500.45251.38117.400.076g-h0.601211115.500.50320.9444.450.027h-i5.001221116.250.54321.0251.000.255i-j2.8024422212.500.78400.9433.250.093j-k2.8036633318.750.97401.1648.9

20、40.137k-l2.8048844425.001.13401.3664.150.180l-m2.805101055531.251.28500.9827.420.077m-n2.806121266637.251.42501.0932.960.092n-o2.807141477743.751.55501.1938.490.1080-1523.348161688850.001.67501.2843.941.0260-111.000.20201.07106.621-2111.500.26250.7944.542-31112.250.32250.9864.383-411113.250.38251.16

21、87.224-5111114.000.43251.32108.545-6121114.500.45251.38117.406-71211115.500.50320.9444.547-81221116.250.54321.0251.008-924422212.500.78400.9433.259-1036633318.750.97401.1648.9410-1148844425.001.13401.3664.1511-125101055531.251.28500.9827.4212-136121266637.501.42501.0932.9613-147141477743.751.55501.1

22、938.4914-158161688850.001.67501.2843.9415-169.20163232161616100.002.49631.2029.630.273表5 高区给水管道（给/1）水力计算表管段编号卫生洁具数量当量总数设计秒流量(l/s)管径/mm流速(m/s)坡降1000i浴盆1.00坐便0.50脸盆0.75淋浴器0.75洗衣机1.00洗涤池1.000-111.000.20201.07106.621-2111.500.26250.7944.542-31112.250.32250.9864.383-41212.750.35251.0775.174-512113.500.40

23、251.2295.265-612214.250.44251.35112.976-71221116.250.54321.0251.007-824422212.500.78400.9433.258-936633318.750.97401.1648.949-1048844425.001.13401.3664.1510-115101055531.251.28500.9827.4211-126121266637.501.42501.0932.9612-137141477743.751.55501.1938.490-111.000.20201.07106.621-6112.000.30250.9242.9

24、4a-b11.000.20201.07106.62b-c111.500.26250.7944.54c-d1112.250.32250.9864.38d-e11113.250.38251.1687.22e-f111114.000.43251.32108.54f-g121114.500.45251.38117.40g-h1211115.500.50320.9444.54h-i1221116.250.54321.0251.00i-j24422212.500.78400.9433.25j-k36633318.750.97401.1648.94k-l48844425.001.13401.3664.15l

25、-m5101055531.251.28500.9827.42m-n6121266637.501.42501.0932.96n-137141477743.751.55501.1938.4913-1414282814141487.502.30631.1125.74表6 高区给水管道（给/4）水力计算表管段编号卫生洁具数量当量总数设计秒流量(l/s)管径/mm流速(m/s)坡降1000i浴盆1.00坐便0.50脸盆0.75淋浴器0.75洗衣机1.00洗涤池1.000-111.000.20201.07106.621-2111.500.26250.7944.542-31112.250.32250.986

26、4.383-411113.250.38251.1687.224-5111114.000.43251.32108.545-6121114.500.45251.38117.406-71211115.500.50250.9444.547-81221116.250.54321.0251.008-924422212.500.78320.9433.259-1036633318.750.97401.1648.9410-1148844425.001.13401.3664.1511-125101055531.251.28400.9827.4212-136121266637.501.42501.0932.9613

27、-147141477743.751.55501.1938.4914-158161688850.001.67501.2843.94a-b11.000.20201.07106.62b-c111.500.26250.7944.54c-d1112.250.32250.9864.38d-e11113.250.38251.1687.22e-f111114.000.43251.32108.54f-g121114.500.45251.38117.40g-h1211115.500.50320.9444.54h-i1221116.250.54321.0251.00i-j24422212.500.78400.943

28、3.25j-k36633318.750.97401.1648.94k-l48844425.001.13401.3664.15l-m5101055531.251.28500.9827.42m-n6121266637.501.42501.0932.96n-o7141477743.751.55501.1938.49o-158161688850.001.67501.2843.9415-16163232161616100.002.49631.2029.63 住宅水表选择及计算用户水表：设计秒流量qg=0.54l/s=1.944m3/h，选旋翼式lxs-25c水表，公称直径25mm，最大流量7m3/h，公

29、称流量3.5m3/h。 kb=q2max/100=72/100=0.49hd=qg2/kb=1.9442/0.49=7.71kpa水表水头损失hd=7.71kpa<24.5kpa，满足要求。高区引入管水表：设计秒流量qg=2.49l/s=8.964m3/h，选旋翼式lxs-50c水表，公称直径50mm，最大流量30m3/h，公称流量15m3/h。 kb=q2max/100=302/100=9hd=qg2/kb=8.9642/9=8.93kpa水表水头损失hd=8.93kpa<24.5kpa，满足要求。 室内所需压力h=h1+h2+h3+h4h1=1.3+3.6+2.8×1

30、0+0.8=33.7mh2o=337kpa(其中0.8为配水龙头距室内地坪的安装高度)h2=1.3×hy=1.3×2.934=3.814mh2o=38.14 kpah3=7.71+8.93=16.64 kpah4=20 kpah=337+38.14+16.64+20=411.78 kpa小区给水管网压力为0.55mpah=411.78kpa0.41kpa0.55mpa，满足要求。3.2 建筑消防系统的设计与计算3.2.1 设计说明本建筑属于二类高层建筑，设计内容包括消火栓系统、自动喷水灭火系统和手提灭火器。（1）设计依据 高层民用建筑设计防火规范（gb50045-95） 自

31、动喷淋灭火系统设计防火规范（gb50084-2001） 汽车库、修车场、停车场设计防火规范（gb50067-97） 建筑灭火器配置设计规范（gbj140-90）（2）设计参数 消防用水水量标准室外消防栓用水量15l/s。室内消火栓用水量10l/s。自动喷水灭火用水量30l/s。 消防水池储水量屋顶消防水箱位于小区12号楼屋顶，容积为18m3,水箱为小区消火栓系统及自动喷水灭火系统共用水箱。（3）消防系统设计 消火栓给水系统室内消火栓采用临时高压制。室内消火栓给水管道连成环网，由小区内的消火栓给水管网供水。小区消防泵房内设有消火栓加压泵及稳压设备，以保证平时管网压力、水量。每个消火栓处所设按扭可

32、直接启动消火栓加压泵，并报警至小区消防控制中心。每支水枪流量5l/s，充实水柱12m。由于地下室不采暖，室内消火栓管道采用电伴热防冻方式。 自动喷水灭火系统地下一层人防区按中危险级设计，设有干式自动喷水灭火系统。系统由水池、水泵、干式报警阀、水流指示器、末端试水装置、喷头及管路组成。喷头动作温度为68。 消防灭火器的配置本楼按照a类火灾配置磷酸铵盐干粉灭火器，灭火器规格mfzl-3，设于专用灭火器箱内。（4）消防管道安装与布置1）消火栓给水系统 消火栓给水管道的安装与生活给水管道基本相同。 管材采用热浸镀锌钢管，沟槽式机械接头。 消火栓立管管径为100mm,消火栓口径为65mm；水枪喷口直径为

33、19mm；水龙带为胶质，直径65mm，长25m。 为了使每层消火栓出水流量接近设计值，在栓口静压超过0.5mpa的消火栓前设置减压孔板。 消火栓口离地面高度为1.1m。2）自动喷水灭火系统 管道均采用内外壁热浸镀锌钢管，采用沟槽式连接件（卡箍）或丝扣连接。 设置吊架或支架位置以不妨喷头喷水的原则，吊架距喷头的距离应大于0.3m，距末端喷头的距离小于0.7m。 报警阀应设在距地面1m左右。 供水干管在便于维修的地方设分隔阀门，阀门经常处于开启状态。 装置喷头的场所，注意防止腐蚀气体的侵蚀，不受外力的撞击，要定期清除喷头上的尘土。3.2.2 设计计算（1）消火栓系统的设计计算1）消防栓间距该建筑总

34、长101.36m,宽度21.48m，高度35.60m。按规范要求，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。水龙带有效长度：ld=0.8×25=20m水枪充实水柱在水平面上的投影长度：ls=12×sin450=8.48m消火栓保护半径按下式计算：r=ld+ls=20+8.48=28.48消火栓最大保护宽度b=8.90m消火栓采用单排布置时，其间距为：s(r2-b2)1/2=(28.482-8.902)1/2=27.05m据此应在该住宅每个楼梯间布置2个消火栓才能满足要求。2） 消防管道系统计算消火栓计算草图见图3。消火栓口处所需的水压按下式计算：hx

35、h=hq+hd+hk其中水枪喷嘴处所需水压由所选的水枪口径和充实水柱条件查规范按下式计算得：hq=fhm/(1-fhm)=1.21×12/(1-0.0097×1.21×12)=16.9mh2o=169kpa水枪喷嘴的出流量按下式计算：qxh=(bhq)1/2查规范可知：b=1.577qxh=(1.577×16.9)1/2=5.2l/s5.0l/s水带阻力损失按下式计算：hd=azldq2xh查规范可知：az=0.00172hd=0.00172×20×5.22=0.93 mh2ohxh=16.9+0.93+2.0=19.83 mh2o=

36、198.3 kpa按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管即：xhl-6，出水枪数为2支，相邻消防竖管即：xhl-5，出水枪数为2支。hxh0=hd+hq+hk=0.93+16.9+2.0=19.83 mh2ohxh1=hxh0+h+h=19.83+2.80+0.16=22.79 mh2o（其中，h为0和1点的消火栓间距，h为0-1管段的水头损失）1点的水枪射流量为：qxh1=(bhq1)1/2hxh1=hq1+hd= qxh12/b+ald qxh12= qxh12(1/b+ald)qxh1= hxh1/(1/b+ald)1/2= 22.79/(1/1.577+0.0017

37、2×20)1/2=5.84l/s进行消火栓给水系统水力计算时，按图3以枝状管路计算，配水管水力计算成果见表7。表7 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)dn(mm)u(m/s)i(kpa/m)ilkpa0-15.22.801000.600.08040.231-25.2+5.84=11.0432.351001.270.326410.562-311.0420.571001.270.32646.713-411.04×2=22.0817.081002.551.300022.204-511.04×3=33.1225.0012

38、52.500.946023.655-611.04×4=44.166.401502.340.06620.426-744.1614.601502.340.06620.97hy=64.74 kpa管路总水头损失为：hw=64.74×1.1=71.21kpa消火栓给水系统所需总水压为：hx=h1+hxh+hw=32.60×10-(-1.30)×10+198.3+71.21=608.51 kpa小区消火栓供水管网压力0.7mpahx=608.51 kpa0.61mpa0.7mpa，满足要求。消火栓灭火总用水量：qx=33.12l/s根据室内消防用水量应设置2套水泵

39、接合器。（2）闭式自动喷水灭火系统的设计计算1）基本设计数据本建筑物属于中危险等级，其基本设计数据为：设计喷水强度为6.0l/(min·m2)，作用面积200m2，最不利点喷头工作压力0.1mpa。2）喷头的选用与布置本设计采用作用温度为68闭式玻璃球喷头，采用吊顶型玻璃球喷头，喷头的水平间距一般为3.1m，不大于3.6m。个别喷头受建筑物结构的影响，其间距会适当增减，但距墙不小于0.5m，不大于1.8m。3）系统的设计流量系统的设计流量：qs=30l/s4）水力计算根据设计，绘制系统与最不利喷头和管道布置图（见图4），按特性系数法进行管道水力计算。从最不利喷头0开始，以开放喷水的喷

40、头处、管径变更处、管道分枝连接处依次进行编号计算，直到喷淋水泵。管段累计流量增加到30 l/s，达到中级危险级设计流量时，以后管段均按30 l/s计算水头损失，计算过程与方法如下。 支管0-4末端喷头0在规定最小工作压力h0=10mh2o作用下按下式计算喷头出水量q0=kh01/2当水压h用mh2o时，k=0.42q0=0.42×101/2=1.33l/s管道流量q0-1=q0=1.33l/s q20-1=1.332=1.77l2/s2 按下式计算管道沿程水头损失：h0-1=al0-1q0-12=0.4367×2.40×1.77=1.86mh2o=18.6kpa 喷头1水压：h1=h0+h0-1=10+1.86=11.86 mh2o喷头1出水量：q1=kh11/2=0.42×11.861/2=1.45 l/s管道流量：q1-2= q0-1+q1=1.33+1.45=2.78 l/sq21-2=2.782=7.73l2/s2 依此类推可计算出h2=h