建排设计计算书

1、建排设计计算书作者:日期:五层教学楼给水排水工程设计一、设计任务书1、设计题目某所教学楼建筑给水排水工程设计2、设计任务与内容1、建筑内部给水系统设计；2、建筑内部排水系统设计；3、建筑内部消防系统设计；4、雨水排水系统设计；3、基本要求学生应在教师指导下，按时独立完成所规定的内容和工作量，同时必须满足 以下几项要求：1、根据所学知识及所给有关资料，拟定合理的设计方案。2、课程设计说明书，应包括目录、前言、正文、小结及参考文献等。正文 内容包括设计的主要原始资料、各系统的设备选型分析，说明，参数选择，工艺 设计计算与有关计算简图等，要求内容系统完整，计算正确，论述简洁明了，文理 通顺，书写工整

2、，装订整齐。3、课程设计图纸应能较准确地表达设计意图，图面力求布局合理、紧凑、正确清晰，符合制图标准，专业规范及有关规定，用工程字注文。4、设计资料.该建筑位于华北地区,教学楼共五层，层高4m,占地1274 . 4 m2,建筑面积6 372m2,建筑总高度为2 1.2 0 0 m,屋顶水箱间层高为4.0 0 0m地面和室外地面高 差0.400m。最多同时使用人数 为28 00余人。男女卫生间各一间。男厕设蹲式大便器4个，自动冲洗小便器4个，洗手盆2个,污水盆1个。女厕设蹲式大便器 4个，洗手盆2个,污水盆1个。开水间一个，首层地面标高为土0. 000,室外地面标高为 0. 400。.城市给水管

3、网管径3 0 0mm管顶埋深1.2m,城市可靠供水压力 22 0KPa。 位于建筑南侧，距外墙80m.城市排水管网管径400mm管底埋深2. 5 m。位于建筑西侧，距外墙80 m.冰冻线深度0 .50m。地下水埋深30m二、设计计算过程（一）建筑内部给水系统设计计算.给水系统所需压力估算计算层数=4 x 5/3 = 7, H 120 40 （n 2） 320 Pa,所提供的最低水压为 220kPa, 考虑采用设水箱的给水方式。, 用水量计算查建筑给水排水设计规范，该建筑为某高等学校教学楼，用水定额q04O50L/ （人？d）,使用时数为8-9小时，小时变化系数Kh = l . 5 -1 . 2

4、。本设 计q0取45 L/（人？d）,使用时数取9小时，最多同时使用人数为2800余人，心取 1.51）最高日用水量建筑内生活用水的最高日用水量可以下式计算：m qdQ d1000（2800 x 4 5）/1 0 0 0=126m3/d2）最大小时用水量根据最高日用水量计算，求得最大小时用水量：-Qd -Qh 丁 Kh Qp K h126 x 1.5/9 =21 m 3/h式中Qi最大小时用水量，m3/h；Qp 平均时用水量，m3/h； pKh -时变化系数；.高位水箱的计算该高位水箱为五层的专用生活给水箱，只贮藏五层的生活调节水量，且是夜间储存白天的用水量，因 V=8hX 2 100 L/h

5、= 1680 0 L= 1 6.8 m3,取水箱尺寸为 3. 0 m（长）X3.0m（宽）X2. 0m（高）。由于水箱底部设有管道，因此水箱底部与水箱间地面板的净距为1. 00米。.设计秒流量教学楼的设计秒流量计算公式采用：qg 0.2 qN7淇中=1. 8式中qg-计算管段的设计秒流量，L/s；a-根据建筑物用途确定的系数;卫生器具当量数确定：污水盆0 .7 5，洗手盆0. 5,小便器0.5，大便器冲洗水箱浮球阀6.0（计算时以0.5计，计算得到qg后附加1. 2L/s）。根据给水管道系统图，确定计算管路，qgdjv,进行管道水力计算，计算过程列入表1。表1教学楼给水管道水力计算表 （计算管

6、路）计算管段编号当量总数Ng g设计秒流里qg管径DN流速 v每米管 长沿程 水头损 失i管段长度L管段沿程水头损失 hi1 21.00 . 22 00 .990 .9401.51.4 12-31.50.33 21 .4 70.69810. 69 83-420. 4321.570.9 810 .984-52 .50. 53 21.671.0311 .035-630.6321 .771.0811. 086-73. 50.67321.8 51.134. 24. 7 4 67-8101.1 4401. 40.4 62 .81 . 2888 - 91 3 .51.3 24 01. 50.53642.1

7、 4 49 10271.87401.810 . 74142.9641 0-1140. 52.2 95 01.3 30 .32241 .2881 1 -125 42.655 01 .440. 3 7 541.5合计2 6 .4 545.求定管径在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式，即可求定管径生活给水管道的水流速度公称直径（mm）152 025405 0 7080水流速度（m/s）1.01.21.51. 8建筑物内的给水管道流速一般可按下表选取，但最不大超过2 m/ s。工程设计中也可以采用下列数值dj4qgI,v式中qg 计算管段的设计秒流量 g3 /. ,m / s；dj 计算管段的管内

8、径,m；v 管道中的水流速,m/s。DN1异 DN20 , V= 0. 61.0m/s； DN2, DN40, V =0.8 1.2 m/s计算局部水头损失：hj计算管路的水头损失：H2.水头损失30%hi0.3 26.454= 7 .93 6 k Pa(hihj) 26.454+ 7 .9 3 6= 3 4 .39k Pa引入管设计秒流量=4.16L/s=14.9 7 m3/h,选择水表型号 LXS-5 0 N,过载流量为3 0m3/h,常用流量为15 m3/h,水表水头损失2qqH 2 hd R q-Q；L /io14 97 2 2.49 kPa30 2 / 10Kb=q2maxZ 1 0

9、=802/1 0=640 hd=qg2/Kb =37.082/640= 2 .1 5 kPa 水表水头损失hd=2.29kPa12.8kPa满足要求式中hd水表的水头损失，kPaqg 计算管段的给水设计流量,m3/ hKb 水表的特性系数，一般由生产厂提供，也可以按下式计算:qL旋翼式水表Kb Qmx ；100螺翼式水表Kb Qmax , Qmax为水表的过载流量，m3/h10.给水系统所需压力为：H Hl H 2 H3 H 4H一建筑内给水系统所需的水压，kP aH1一引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kPaH2一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与局部水头损失

10、之和，kPaH3一水流通过水表时的水头损失，k PaH 4 一最不利配水点所需的最低工作压力，kPa1） 一至四楼：已知市政管网给水管 标高1 .00m,最不利点（四层卫生器具）安装高度标高为12.5 0m,则可知H 1 =1 0 +1 2 5= 1 3 5 k P a；局部水头损失按沿程水头损失的25%十，沿程水头损失由给水管网水力计算表可得为9.487k Pa,则有 H2=l . 2 5X 9.4 8 7=1 1 . 8 59kPa；由前面水表选择计算可知，水流过水表的水头损失H3= 2. 84kP a；最不利配水点为四楼的自闭式冲洗阀小便器，所需流出水 头按H4 = 50kPa;则一至四

11、层楼给水系统所需的水压力为H= 1 35k P a + 11.859kP a +2.84 k Pa+50 k Pa=199. 7kPa;市政管网供水压力为白天 0.2MPa,夜间压力达0.3MPa都大于199.7k P a,顾市政管 网直接供水可以满足一至四层的全天供水要求。2）高位水箱至五楼：已知最不利点（四层卫生器具）安装高度标高为1 6. 900m,则可知H1=169. 0 0 kP a ;局部水 头损失按沿程水头损失的25%计，沿程水头损失由给水管网水力计算表可得为9.962kPa ,则有 H2 = 1 .25 X 9.962 = 1 2 .4 5 3kPa;最不利配水点为五楼的自闭式

12、冲洗阀小便器，所需流出水头按 H4= 50kp a；则高位水箱至五楼给水系统所需的水压力为H=169.00k Pa+ 1 2 . 453kPa+ 5 0kPa=231.453k Pa；高位水箱最低水位为20.5m=205. 00KPV 231. 453kP a ,出水管流量 Q=1.7L/s,由高 DF25 1 5 的管道泵，Qb =1. 5 6 . 5 L /s , Hb=102 0 mb H= 231 , 453 2 0 5 = 2位水箱直接向五楼供水不能满足五楼全天供水要求,所以在水箱出水管上安装一台型号为G6.4 5 3kPa =2. 6m。(二)消防给水管网计算查建筑设计防火规范 G

13、B500 1 6 2006得知，本教学楼室内消火栓用水量 15L/S, 同时使用水枪3支，每支水枪最小流量 5L/s,每根立管最小流量 10L/S。采用65mm单出口 消火栓，水带长度20m ,配19mm水枪，水枪充实水柱长度不小于 10 m。.室内消火栓布置1)消防栓间距该建筑总长7 6m,宽度74 . 3 m,高度3 7.5 m。按规范要求，消火栓的问 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 X2 5 =20m取水枪充实水柱在水平面上的投影长度：Ls=3 m消火栓保护半径按下式计算：R=L d+ L s = 2 0+ 3 =23 m.消火栓最大

14、保护宽度b= 10.70m消火栓采用单排布置时，其间距为：S5. 0L/s水带阻力损失按下式计算：h d = AzLdq2xh.查规范可知：Az= 0 .00172_2 hd=0. 0 0 172X20X5.2 =0.93mH 2O. Hxh= 16.9 + 0 .9 3 +2.0= 1 9.83mH 2O=1 9 8 .3K Pa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 HL-1,出水枪数为2支，相邻消防竖管即：XHL- 2 ,出水枪数为2支。. Hxho=hd+H q+Hk=0. 93+ 1 6.9 + 2.0=19.83mH 2OHxh1=Hxh0+AH+h=19.8

15、3 + 3. 4 +0. 2 73= 2 3. 5mH2O(其中，AH为。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：qxh 1 = ( BH q1)1/2r Hxhi=Hq1+ hd= qxh12/B+AL dqxhJ + 200 . qxhi=(Hxhi 2)/( 1 /B+AL d)12=( 2 3. 5 2 )/ ( 1/1.577+0 .Hqf Hm 10112 H1 0.0097 1.2 Hm158.1kPa1 7 2 X20) 1/2=5 . 58 L /s两种教学楼要求2股水柱达到同层任何部位，消火栓保护宽度15 m。消火栓保护半径 R 0.9 20 10

16、 sin 4525m消火栓间距 S Jr2 b2 J25.52 152 20.6 m建筑长度40m ,每层应布置3个消火栓。.消火栓口所需压力计算根据 qxh fBHq、；1.577Hq 5, Hq 15.85m。由H m 11.41 10 m,水枪充实水柱长度满足要求。hd Az Ldq2h 10 0.00172 2 0 52 1 0 8.6kPa z x消火栓口所需压力 Hxh Ha hd Hk 158.5 8.6 20 187.1 kPa xq d.消火栓系统水力计算1支，流量5L/s。消火栓流量分配：最不利立管出水枪2支，流量10L/s ,相邻立管出水枪最不利消火栓位于最不利立管第5层

17、消火栓。0点消火栓口所需压力 H xh0 187.1 kPa1 点消火栓口所需压力Hxh1 Hxh0 Hh01 187.1 40 0.3 227.4kPa 则1点水枪射流量表3教学楼消火栓管道水力计算表计算管段编R设计秒流量qg管长管径DN流速 v每米管长沿程水头损失i管段沿程水头损失hi0-1541000.580 . 07490 .31-210.573110 01. 2 10 . 2 959.142-315.5 7351 0 01.6 80.57019.95合计29.3 9计算管路总水头损失：H2 1.1 hi 32.99 k p a室内消火栓系统所需压力：Hx H1 h H xho =(1

18、+1 6 + 1 . 1 ) X 10+2 9 . 3 9+ 1 8 7. 1= 3 9 7 .5kP a ,基本满足要求。（三）建筑内部污水排水系统计算本建筑采用污废合流排水，排水管材采用UP VC排水塑料管。均采用单立管排水系统设伸顶通气管。为防止底层卫生器具出现正压喷溅现象，底层采用单独排出。卫生器具排水当量：污水盆1,洗手盆0.3,小便器0.3,大便器3 .6.排水管道水力计算排水设计秒流量公式：qp 0.12 河 qmax, 取2. 5。WL 1、WL 11）横支管水力计算表4各层横支管水力计算表管段编号排水当量数设计秒流量管径坡度备注0-10. 30.1500.0261-20. 6

19、0. 2500. 0262-34 .21.8 11100. 0 263 -47. 82.041 1 00 . 0 264-51 1 .42.2 11100. 0 265-6152. 361100 .0 2 66-718.62.4 91100. 0262）立管水力计算WL1接纳的排水当量总数为3 18.6 4 74.4p立管底部排水设计秒流量qp 0.12 2.5 544 1.2 3.8 L/s查表，取立管直径 de110。WL1同样取立管直径 de11 0 o3）排出管水力计算查附表5-1 ,排出管管径取 de 110,坡度0. 026.化粪池容积计算本教学楼有20间教室，每间按80人计，人数=80X20 = 1 60 0，使用卫生器具人数占总人数的百分比取 40%;每人每日污水量 q 0.9 45 40.5 L/ （人 d ）每人每日污水量 a 0.7L/（人-d）污水在化粪池中的时间取12 h ,污泥清掏周期取 9 0 0do、, N a t0.4 1600 40.5 123V (0.48aT) ( 0.48 0.7 90) 32.3m1000 24100024选国标化粪池Z 1