建筑环境与设备工程毕业论文2

1、毕 业 设 计（论 文） 题目：底商住宅给排水系统设计计算说明书姓 名： 准考证号： 专 业： 建筑环境与设备工程指导教师 月日25高等教育自学考试毕业设计（论文）任务书一、题目：底商住宅给排水系统设计计算说明书二、时间： 2013年 12月15日起至 2014年3月31日 三、进行地点： 四、内容要求： （1）12月15日1月20日根据指导教师下达的论文题目搜集资料 （2）1月21日1月31日完成写作大纲 （3）2月1日2月10日根据大纲编写毕业论文初稿 （4）2月11日2月20日在指导老师的指导下修改初稿 （5）2月21日3月31日最后定稿，打印毕业论文 指导老师： 职称： 批准日期： 前

2、言这一周是我们建筑给排水课程设计实习。余老师把我们每个人地题目都提前发给了我们。一开始我觉得很简单，认为只要上课听讲了就能很轻松的做出来。之前也没有放在心上，事到临头才发现设计很有难度，于是到图书馆找来实例，加上对给排水软件不熟悉，和其中种种原因，一路匆匆下来，发现自己的设计很难令人满意，心里不免觉得有些惭愧。 从这次实习中我认识到课本距真正的设计其实很远，我们不仅要学好课本，更要活学活用，真正的做到理论联系实际。身为大学生的我们经历了十几年的理论学习，不止一次的被告知理论知识与实践是有差距的，通过设计的大学生的动手实践能力比较薄弱。因此，处于学校和社会过渡阶段的大学就承担了培养学生实践能力的

3、任务。课程设计实习就是培养学生实践能力的有效途径。基于此，同学们必须给予这门课以足够的重视，充分的利用这一星期的时间，好好的提高一下自己的动手能力。这里是另外一种学习课堂。通过我们动手，得到对掌握的理论知识进行补充与质疑。这与传统的课堂教育正好相反。这两种学习方法相辅相成，互相补充，能填补其中的空白，弥补其中一种的一些盲点。 目录前言第一章 建筑内部给水系统的设计计算.41.1工程概况以及给水方式的选择.4 1.2 室内给水系统的确定.4 1.3 给水管道布置原则.4 1.4 给水设计参数的确定及水力计算.51.5 水表的选择及计算.8第二章 建筑内部排水系统的设计计算.102.1 设计说明.

4、102.2 排水管道水力计算.102.3化粪池的设计计算.14第三章 室内消火栓系统及喷淋系统.163.1 给水方式的选择.163.2 消火栓的布置.163.3 消防水力计算.173.3 消防水泵流量、扬程的计算.18 3.5自动喷淋系统.19 3.6消防水池的容积计算.22 3.7水泵结合器的设计.22结束语第一章 建筑内部给水系统的设计计算1.1.1 工程概况整栋建筑分为五层，一层二层为商业用层高4米，三至五层为标准层住宅楼，层高3米。给水水源，以城市管网为水源，在小区的正北部有一DN400的市政管网，常年可用水头50m，城市管网不允许直接抽水。排水条件室内粪便需经化粪池处理后进入城市管网

5、，在楼正北400m处有一DN400的排水管道。 1.1.2给水方式的选择本设计是一座5层单元式住宅楼，根据设计资料，室外给水管网所提供的水压为35m，初步确定给水系统所需压力：一般一层为10m水柱，二层为12m水柱，建筑物层高超过3.5时适当增加，故取13和15m，其余每增加一层增加4m水柱，故建筑物所需压力估算为：P=13+15+4*3=40m水柱。 所以室外给水管网的水压在整天均能满足该六层建筑的需要。因此可以选用直接给水方式。此供水方式是最简单、最经济的给水方式。 建筑给水系统组成包括：引入管、水表节点、室内给水管网、给水附件、配水设施、给水设施。 三至五层为标准层，设置四根立管。因一、

6、二层为商用层，仅有公共卫生间给水简单，所以在完成三至五层的设计后再考虑一、二层的给水。1.2.1 室内给水系统的确定由小区室外生活管网直接供给，每户用水量单独计算，水表采用远传式设于用户厨房，给水管网采用下行上给式。1.2.2 给水系统的组成 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。 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。 给水管道：给水管道系统包括：干管、立管、支管等。 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。1.3 给水管道布置原则（1）各层给水管道采

7、用明装敷设，管材采用塑料管，法兰连接；（2）管道外壁距墙面不小于150mm，离梁柱设备之间的距离不小于50mm。支管距墙梁柱净距为20-25mm；（3）水管与排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管上面；（3）立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面10-20mm；（5）在立管横支管上设阀门，管径DN50mm时设闸阀，DN50mm时设截止阀；（6）引入管穿地下室外墙设套管；（7）给水横干管敷设坡度i0.002坡向水表或泄水口。1.4 给水设计参数的确定及水力计算1.4.1 生活给水用水量参数确定及水力计算多层住宅用水定额：根据建筑给排水设计规范GB50015-2

8、003，知该建筑为类住宅，用水定额取200L/(人·d)，用水时数为24小时，时变化系数取Kh=2.5每户按平均3.5人计查规范得：洗涤盆龙头两个N=0.75，洗脸盆龙头一个N=0.75，洗衣机一个N=1.0坐便器一个N=0.5，淋浴器一个N=0.75，每户卫生器具的当量总数Ng=0.75+1.0+0.5+1+0.75=4则最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率为：根据U0=3.04%由内插法查得c=0.01939，则 U=1+c(-1)0.49/ 进行给水管网水力计算,根据管道的布置及卫生器具的摆放确定最不利环路为D户型的给水管，并进行水力计算。给水系统草图给水管水力计算表管段管段

9、长度洗衣机淋浴器坐便器洗涤盆洗脸盆当量总数Uqg管径流速ipy 0-11.3010000.75 10.2150.990.941.22 1-23.2010011.5 0.820.25200.790.421.35 2-31.8110012.5 0.640.32201.050.71.26 3-43.1111114.0 0.510.41201.321.0411.6 4-53222228.0 0.370.59251.060.511.53 5-643333312.0 0.300.74251.210.642，56总沿程水头损失py=19.82m1.4.2 商场卫生间的给水计算采用当量法计算计算原理参照建筑给

10、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 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：1.5 建筑类型：商场且有 计算结果：对于计算管段如下表洗脸盆三个=0.75，大便器七个=0.5，小便器三个=0.5。所以Ng总=0.75×3+0.5×7+0.5×3=7.25=0.81L/s 一层商场给水水力计算表（表1-2）管段管段长度m大便器洗脸盆小便槽当量总数qL/s管径m/s 0-13.855004.250.6232 1-33.4553050.67

11、40 2-31.25336.50.7640 3-47.583380.8550结合住宅给水管网的水力计算，在一层接市政引入管的管径确定，由于二者具有不同最大用水时的卫生器具给水当量平均出流概率，及引入管给水当量平均出流概率应取加权平均值，即公式 U平均式中：U平均-引入管的最大卫生器具给水当量平均出流概率；-引入管的最大卫生器具给水当量平均出流概率；-相应支管上的卫生器具给水当量总数由已知住宅U0=3.04%， N=8；商场U0取1.62%， N=8；代入公式得U平均=2.35%查规范计算得选引入管的管径为DN=60mm非计算管段管径确定方法同样采用当量法，具体管径见给水系统图1.5 水表选择及

12、计算因住宅建筑用水量较小，总水表及分户水表均选用LXS螺翼湿式水表，总水表安装在标准层立管的引入管段上。总水表设计秒流量=5.82=20.95选用螺翼式LXL-50N水表，公称直径60mm，计量等级B级，最大流量30，公称流量15Kb=q2max/10=900/10=90 Hb=qg2/Kb=20.95*20.95/90=4.88KPa<7.5kpa,故校核符合要求。压力校核：配水最不利点与外部主干管连接点的高差 H1=17m静压差：P1=17×1×10KPa=170KPa局部压力损失按沿程压力损失的30%计算，则总压力损失P2=1.3Py=1.3×19.8

13、2KPa =25.766kpa取淋浴器嘴出流压力 P3=50kpa水表压力损失取 P4=4.88kpa最不利点所需水压为：P=P1+P2+P3+P4=170+25.766+50+4.88=250.646kpaP给水系统所需要的水压，mH2O;P1最不利点至管网起点的静压差P2计算管路的沿程水头损失和局部水头损失之和， P3管网最不利点所需的流出水头 P4水表的水头损失；市政管网常年提供水压为500 kpa，大于最不利点所需水压，故采用直接给水方式可以满足要求，所选管径符合要求。第二章 室内排水系统的设计计算2.1 设计说明2.1.1排水体制的确定建筑内部排水体制分为合流制和分流制两种。结合室外

14、排水系统的设置和污水处理要求并综合考虑技术经济情况，且该栋建筑物为二类住宅，且排水量不大，故选择分流制的排水方式。生活污水及生活废水经化粪池处理后排至城市排水管网。同时此设计考虑一层是商场，同时排水管道一般都单独排除出，因此设置8根立管单独排水。2.1.2 通气方式的选择规范规定：当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。由于该建筑要求不高，且仅为六层，根据规范要求不需要设专用通气立管，即该立管为仅设有伸顶通气帽的排水立管。2.1.3 排水系统的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：首先，系统能迅速畅通地将污废水排到室外；其次，排水管道

15、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；第三，管线布置合理，简短顺直，工程造价低。本建筑内部排水系统主要由以下几部分组成：(1) 卫生器具和生产设备受水器本设计中的卫生设备有洗脸盆，洗手盆，淋浴器，大便器，小便器，洗涤盆，地漏等。(2) 排水管道系统排水管道系统包括排水管，存水弯，横支管，立管，埋地横支管，排出管等组成。(3) 清通设备清通设备有检查井，清扫口，检查口。2.2 排水管道水力计算确定住宅排水的设计秒流量qp=0.12+qmax排水管1：查规范得：qmax =1.5L/s，=1.5 代入上式， qp=0.12×1.5×+1.5C户型卫生间排水横管

16、水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数设计秒流量qp L/s管径De mm坡度i淋浴器坐便器洗衣机洗脸盆0.353.51.50.751-210.351.62500.0262-3113.951.90 1100.0263-31116.351.96 1100.0263-511117.21.981100.026注：如果按公式计算所得的流量值大于该管段上所有卫生器具排水流量的累加值，应按卫生器具排水流量的累加值计算。立管最下部管段排水设计秒流量查规范选用立管管径为110mm，因设计秒流量小于规范中110mm排水塑料管仅设伸顶通气管最大允许排水流量5.3L/S，所以不需设专用通气管。排水管2：B户

17、型厨房排水横管水力计算表管段洗涤盆（1.0）当量总数qpDei1-211.00.51500.026立管最下部管段排水设计秒流量查规范选用立管管径为90mm，仅设伸顶通气管。排水管3B户型卫生间排水横管水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数设计秒流量qp L/s管径De mm坡度i淋浴器坐便器洗衣机洗脸盆0.353.51.50.751-210.351.62500.0262-3113.951.90 1100.0263-31116.351.96 1100.0263-511117.21.981100.026立管最下部管段排水设计秒流量查规范选用立管管径为110mm，因设计秒流量小于规范中110

18、mm排水塑料管仅设伸顶通气管最大允许排水流量5.3L/S，所以不需设专用通气管。排水管3计算同排水管2；排水管5计算同排水管3；排水管6计算同排水管2；排水管7A户型卫生间排水横管水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数设计秒流量qp L/s管径De mm坡度i洗衣机坐便器淋浴器洗脸盆1.53.50.350.751-211.51.721100.0262-3116.01.93 1100.0263-31116.351.96 1100.0263-511117.21.981100.026立管最下部管段排水设计秒流量查规范选用立管管径为110mm，因设计秒流量小于规范中110mm排水塑料管仅设伸顶

19、通气管最大允许排水流量5.3L/S，所以不需设专用通气管。排水管8采用D、E、商场合流形式：D户型排水横管水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数设计秒流量qp L/s管径De mm坡度i淋浴器洗脸盆洗衣机坐便器洗涤盆0.350.31.53.53.01-210.351.621100.0262-3110.751.66 1100.0263-31112.251.77 1100752.061100.026立管最下部管段排水设计秒流量查规范选用立管管径为110mm，因设计秒流量小于规范中110mm排水塑料管仅设伸顶通气管最大允许排水流量5.3L/S，所以不需设专用通气管

20、。E户型排水横管水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数设计秒流量qp L/s管径De mm坡度i淋浴器坐便器洗衣机洗脸盆洗涤盆0.353.51.50.33.01-210.351.621100.0262-3113.951.901100.0263-31116.351.96 1100752.061100.026立管最下部管段排水设计秒流量查规范选用立管管径为110mm，因设计秒流量小于规范中110mm排水塑料管仅设伸顶通气管最大允许排水流量5.3L/S，所以不需设专用通气管。商场排水横管水力计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数设计秒流量qp L/s管径De

21、mm坡度i洗手盆小便器大便器0.30.33.51-26272.71100.0262-330.91.731100.0263-320.61.69 1100.0263-530.91.731100.0265-6313.52.381100.026立管最下部管段排水设计秒流量查规范选用立管管径为110mm，因设计秒流量小于规范中110mm排水塑料管仅设伸顶通气管最大允许排水流量5.3L/S，所以不需设专用通气管。综上计算得各个户型的排水横管取DN110，干管取DN110。各个户型阳台处的排水横管取DN50，干管取DN110。2.3 化粪池的设计计算化粪池容积的计算V=V1+V2+V3式中： V 化粪池总容

22、积（m3）；V1 污水部分容积（m3）V2 污泥部分容积（m3）V3 保护层容积（m3）其中： V3：保护层高度一般为250350mm式中：N化粪池设计总人数， q每人每日污水量可采用250L/人·d（合流制）使用卫生器具人数占总人数的百分比，住宅取70%a 每人每天污泥量L/(人·d)，采用合流制，取0.7L/人·d。t 污水在池中停留时间，保证最大小时流量在池内停留时间不小于12小时，本设计取12小时。T 污泥清掏周期，根据污废水温度和当地气候条件，并结合建筑物性质确定。一般为90，180，360d，本次设计取180d。b 新鲜污泥的含水率，取95%c 发酵污

23、泥的含水率，取90%K 污泥发酵后体积缩减系数，取0.8；m清掏污泥后遗留的熟污泥量容积系数，取1.2对该建筑物：V1=0.7×（83+28）×250×12/（23×1000）=9.8 m3V2=0.7×0.7×（83+23）×180×(1-0.95) ×0.8 ×1.2/(1-0.9) ×1000=3.73 m3初定化粪池的高度为1.5m进行试算V3=9.8×0.3=2.93m3V=V1+V2+V3=9.8+3.73+2.93=17.38m3结合一层商场卫生间，根据给排水国

24、家标准图集选用5号化粪池30m3第三章 消防设计3.1给水方式的选择由于该栋建筑一、二层为商用，35层为普通居民住宅且为一梯二户。所以在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泵的按钮。因为市政给水部门不允许直接从市政管网取水，故需设消防水池。 估计室内消防给水所需水压力： P=280+40*（n-2）=280+40*（3-2） =320市政管网能满足室内消防给水水压的要求，应采用直接供水方式。3.2消火栓的布置 按照规范要求采用单出口消火栓布置，按两股水柱可达室内平面任何部位计算，水带长度为25米。 则消火栓最大保护半径和布置间距为：每层布置3个消火栓，消火栓最大间距

25、为8.3米。消火栓给水系统如下图所示。消火栓系统布置图3.3水力计算3.3.1确定最不利情况下出流水枪的只数及出流水枪位置根据建筑给水排水工程教材P70表3-5之规定可知，改民用建筑室内消火栓最小用水量5，2支水枪同时出流，每根竖管最小流量5,每支水枪最小流量2.5。选最不利立管上2支水枪出流，次不利管上1支水枪出流。3.3.2确定消火栓设备规格根据建筑给水排水工程教材P66表3-3的规定，地下停车场充实水柱长度不得小于10m.一层及二层为一般建筑充实水柱长度不得小于7m. 根据商场水枪充实水柱长度不得小于7m和每支水枪最小流量2.5的要求，查建筑给水排水工程教材P73表3-10可知，设计充实

26、水柱长度，每支水枪最小流量为qx=2.72L/s，设计栓口所需压力P=141KPa消火栓设备规格：水枪DN=16mm，水带DN=50mm，麻质水带；消火栓DN=50mm。3.3.3消防管道、管径、压力损失计算查表可知 B=0.793；=0.01501。1-2段： Q1-2= qx1=2.5 L/s P1=Px1=131KPa采用镀锌钢管，查表3-13，DN=50mm，v=1.32m/s,i=0.869KPa/m DN=80mm，v=0.56m/s,i=0.103KPa/m2-3段： =181.4 Q2-3=qx1+qx2=(2.72+3.14)=5.86L/s Q3-3=Q2-3=5.86L/

27、S 校核：=221.6 由设计手册第二版P82表2-20可知：当qx=3.5时充实水柱为Hm=11m。地下室若为停车场依然符合设计要求。具体计算数据见表5-1，考虑到着火的机遇性和系统的安全可靠性，消防立管和横干管均采用DN100。3.4流量、水压计算 Qh=5.86L/s =212.74市政管网的流量至少应为5.86，市政管网的压力至少为211.73。 水压足够又因水量足够只需与市政管网相连。 表5-1 消火栓系统水力计算表设计管段编号设计流量管径流速管段长度单位管长压力损失管段沿程压力损失1-22.72800.554.00.100.42-35.86801.1822.50.401.03-35

28、.86 1000.67329.10.102.914.313.5自动喷淋系统3.5.1基本设计数据确定 由表3-20查得中危险等级II级建筑物的基本数据：最不利点喷头工作压力0.10MPa，设计喷水强度为8.0L/()，作用面积1603.5.2喷头布置 根据建筑物结构与性质，本设计采用作用温度为68闭式吊顶型玻璃球喷头，喷头采用2.5m3.0m和2.7m3.0m矩形布置，使保护范围无空白点。3.5.3作用面积划分 作用面积选定为矩形，矩形面积长边长度：，短边长度为：10.5m。 最不利作用面积最高层最远点。矩形场边平行最不利喷头的配水支管，短边垂直于该配水支管。每根支管最大动作喷头数n=（15.

29、2/3）只=5.07只，取5只。作用面积内配水支管N=(10.5/3)只=3.5只，取4只。动作喷头数（45）只=20只。实际作用面积（209）=180>160.故应从较有利的配水支管上减去2个喷头的保护面积，见详图。则最后实际作用面积：（180-233）=162。3.5.4水力计算计算结果见下表，其计算公式如下：（1） 作用面积内每个喷头出流量：。（2） 管段流量：Q=nq；（3） 管道流速：v=KQ,K值见教材表3-23；（4） 管道压力损失：，A值见教材表3-223.5.5校核（1） 设计流量校核作用面积内喷头的计算流量为：=(181.33)L/s=23.93L/s。理论流量：=(

30、)L/s=21.33L/s/=1.12，满足要求管段喷头数设计流量Q管径管段长度L流速系数Kc设计流速Q*Kc管段比阻A压力损失kPa1-211.33252.81.8332.337890.336723.173362-322.66322.81.052.7930.0938619.923373-333.99322.81.053.18950.0938633.827823-535.32502.80.372.50030.011089.3077185-656.657012.50.2831.881950.00289315.991966-756.651002.80.1150.763750.00026730.35

31、37537-81013.31002.80.1151.52950.00026731.3190128-91318.621002.80.1152.13130.00026732.7812639-101823.9310039.30.1152.75310.000267360.3817810-水泵1823.9315015.50.0531.268820.000033953.01592Py181.2781（2） 设计流速校核：上表中设计流速均满足v5m/s的要求。（3） 设计喷水强度校核从表中可以看出，系统计算流量Q=23.93L/s=1336.3L/min，系统作用面积为160，所以系统平均喷水强度为：1336.3/160=8.98L/min>8L/min，满足中危险级II级建筑物防火要求。最不利点处作用面积内3只喷头围合范围内的平均喷水强度：1.3360/9L/min=8.87L/min>8L/min,满足中危险级I