建筑给排水计算书

PAGEPAGEPAGE16目录第1章设计概述 11.1设计任务 11.2建筑排水系统与排水体制 21.3系统的选择 31.4排水管道的组合类型 41.5排水系统的管道及设备的安装 5第2章设计计算 72.1连接在PL-1上的所有排水管段的水力计算 72.2连接在PL-2上的所有排水管段的水力计算 92.3化粪池的计算 102.4室内排水管道的安装 11参考文献 15致谢 16第1章设计概述1.1设计任务一、设计题目：7层教学楼建筑排水工程设计二、原始资料；，(一)、设计原始资料及依据7层教学楼所在地总平面图，各层平面图。层高3.8米。（1）给水水源该建筑以城市给水管网为水源，室外给水管网来自主体建筑距西面墙10m，接管点埋深1.5m，管径为200mm，另一条市政给水管道距主体建筑北面15m，接管点埋深1.4m，管径为DN200，管材为铸铁管，常年提供的水头为0.3MPa。2）排水条件建筑粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道，室外排水管道位于主体建筑东面,埋深2.0m。管径300mm，管材为混凝土管。（二）、设计任务及要求（1）方案设计：根据所给出的设计条件，以及有关设计规范的要求，合理确定建筑内部给水系统的设计方案。（2）管道系统布置：根据所选择的排水方式，综合考虑技术、经济、安全、可靠等方面的因素，合理地选择和布置卫生器具，合理地布置管道系统。（3）设计计算：根据设计规范，确定排水的设计指标，进行建筑内部排水系统的设计计算，编制设计计算书。（4）绘制工程设计图底层、顶层、标准层、系统图。（2、要求（1）要求学生认真分析课程设计的题目以及所给出的设计条件、设计数据，根据所学理论知识，通过分析、比较确定设计方案，并在设计书中说明选择排水系统设计方案的依据。（2）要求学生了解有关的设计资料、参考资料，以及有关的设计手册、国家建设部颁布的有关设计规范等，并在课程设计过程中熟悉、并正确使用上述资料。（3）学生可分组讨论、分析设计方案，但应独立完成管道布置、设计计算，并独立完成设计计算书、设计说明书以及工程设计图。（4）学生应完成设计成果。三、课程设计图纸及说明要求1.图纸首层排水平面布置图一张；标准层排水平面布置图一张；顶层排水平面布置图一张排水系统图一张；图纸绘制应符合国家制图标准，表达准确，图面整洁。2.设计计算说明书课程设计说明书包括原始条件，设计计算公式和有关数据，文字说明及附图。应字迹工整，计算准确，简明扼要。1.2建筑排水系统与排水体制建筑内部排水系统由排水管道系统与排水通气管道系统组成。排水管道系统一般包括卫生器具排水管（含存水弯）、有一定坡度的横支管、立管、横干管和排出到室外第一个检查井的排出管。建筑内部排水管道系统应设清通设备，包括检查口、清扫口、检查井等。通气管系统包括立管通气管、器具通气管、环形通气管、安全通气管、结合通气管等。一．排水系统的分类(一)按所排除污废水的性质分类1.生活污水排水系统排除大便器（槽）、小便器（槽）以及用途与此相似的卫生设备排除的污水。2.生活废水排水系统排除洗涤废水，即盥洗、淋浴室、洗涤间内用水设备产生的废水排水系统。3.生活排水系统排除粪便污水和生活废水的排水系统。4.建筑雨水系统排除屋面雨雪水的系统。5.工业废水排水系统排除生产污水和生产废水的系统。(二)按通气方式分类1.伸顶通气的排水系统，排水系统的立管伸顶，使其与大气想通。2.专用通气的排水系统，设置专用通气立管或利用另一根排水立管通气，使排水立管自上至下均能与大气相通。3.环形通气的排水系统，设置专用通气立管和环形通气管，使排水系统的立管和横支管均能保持与大气相通。4.器具通气的排水系统，设置专用通气立管和环形通气管，并将通气管系与每个卫生器具的水封出口相连。5.有特制配件的伸顶通气排水系统，在伸顶通气排水系统的立管与横支管连接处及立管根部设置特制配件。(三)按水力状态分类1.重力流排水系统利用重力势能作为排水动力，管系排水按一定充满度设计，管系内水压基本与大气压力相等的排水系统。常见的和传统的建筑内部排水系统均为重力流。2.压力流排水系统管系排水按满流设计，管系内整体水压大于（局部可小于）大气压力的排水系统。重力流排水有困难或组团排水为减小排水管径时，可采用压力流排水。1.3系统的选择根据《给排水设计手册-建筑给排水》第二版，排水系统划分为合流制和分流制两种。合流制：指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部分开用管道排至室外。分流制：指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部混合用同一根管道排到室外。排水系统采用分流制或合流制，要根据污水性质、污染程度、结合室外排水制度和有利于综合利用及处理要求等确定。室外为合流制，而生活污水必须经过局部处理（化粪池）后才能排入室外合流制下水道，有条件将生活废水与生活污水分别设置管道采用分流制排出。基于上述条件，结合本设计的具体情况拟定本设计的排水系统排水方式为合流制。为了保护存水湾水封，使排水系统内的空气压力与大气压取得平衡。使排水管内排水畅通，形成良好的水流条件。把新鲜空气补入排水管内，使管内进行换气，预防因室外管道系统积聚有害气体而损伤养护人员、发生火灾和腐蚀管道等隐患。减少排水系统的噪声。排水系统应设置通气管。初步拟定排水系统简图为：方案比较：方案（二）设有专门的通气立管，虽然通气能力较好，但造价明显大于方案（一），所以选择方案（一）。1.4排水管道的组合类型1.单立管排水系统排水系统是指只有一根排水立管，没有专门通气立管的系统。按建筑层数和卫生器具的多少，它可分为无通气李冠的单立管排水系统、有通气立管的普通单立管排水系统和特制配件单立管排水系统三种形式。其中特制配件单立管排水系统适用于各类多层、高层建筑。2.双立管排水系统排水系统是由一根排水立管和一根通气立管组成，适用于污废水河流的各类多层和高层建筑。3.三立管排水系统三立管排水系统，由一根生活污水立管、一根生活废水立管和一根通气立管组成，两根排水立管共用一根通气立管。适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的多层、高层建筑。1.4.1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。1.4.2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，浴盆，大便器，小便器，污水盆，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。4通气管系统根据环保要求，结合室外排水系统的设置，该建筑采用合流制排水系统，由于建筑高度及每根立管所承担的排水当量较小，为使排水管道中气压波动尽量平衡，防止管道水封破坏，污水管道仅设伸顶通气管。1.5排水系统的管道及设备的安装1、布置与铺设的原则满足最佳水力条件，使排水通畅。施工安装、维修管理方便。保证生产及使用安全，不影响室内环境卫生。保护管道不受破坏。占地面积小，美观。总管线短，工程造价低。在设计过程中，应首先保证排水畅通和室内良好的生活环境。然后再根据建筑类型、标准、投资等因素进行管道的布置和敷设。2、卫生器具的布置与敷设①根据卫生间和公共厕所的平面尺寸、所选用的卫生器具类型和尺寸布置卫生器具。既要考虑使用方便，又要考虑管线短，排水顺畅，便于维护管理。②为使卫生间使用方便，使其功能正常发挥，卫生器具的安装高度应满足教材附录5-3的要求。③地漏应设在地面最低处，易于溅水的卫生器具附近。地漏不宜设在排水支管顶端，以防止卫生器具排放的杂物在卫生器具和地漏之间横支管内沉淀。3、排水横支管的布置与敷设排水横支管不宜太长，尽量少转弯，1根支管连接的卫生器具不宜太多。②横支管不得穿过沉降缝、烟道、风道。③横支管不得穿过有特殊卫生要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室。④横支管不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。⑤横支管距楼板和墙应有一定的距离，便于安装和维修。⑥当横支管悬吊在楼板下，接有2个及2个以上大便器，或3个及3个以上卫生器具时，横支管顶端应升至上层地面设清扫口。4、排水立管的布置与敷设立管应靠近排水量大，水中杂质多，最脏的排水处。立管不得穿过卧室、病房，也不宜靠近与卧室相邻的内墙。立管宜靠近外墙，以减少埋地管长度，便于清通和维修。立管应设检查口，其间距不大于10m，但底层和最高层必须设。平顶建筑物可用通气管代替最高层的检查口。检查口中心至地面距离为1m，并应高于该层溢流水位最低的卫生器具上边缘0.15m。5、横干管及排出管的布置与敷设排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。建筑层数较多时，应按下表确定底部横管是否单独排出。最低横支管与立管连接处至立管管底的最小距离立管连接卫生器具层数（层）≤45～67～1213～19≥20垂直距离（m）0.450.751.203.006.00埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础。埋地管穿越承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不宜小于0.15m。湿陷性黄土地区的排出管应设在地沟内，并应设检漏井。距离较长的直线管段上应设检查口或清扫口，其最大间距见教材附录5-4。排出管与室外排水管连接处应设检查井，检查井中心到建筑外墙距离不宜小于3m。检查井至污水立管或排出管上清扫口的距离不大于下表中的数值。室外检查井中心至污水立管或排出管上清扫口的最大长度管径（mm）5075100≥100最大长度（m）10121520第2章设计计算1）横支管计算按公式计算排水设计秒流量，其中取=2.5，卫生器具的排水当量可查表选取，计算出各个管段的设计秒流量后查水力计算附表，可确定管径和坡度。计算结果见下表2—1表2—1PL-1各层排水横支管水力计算表卫生器具名称数量当量排水设计管径坡度i管段洗脸盆坐便器浴盆总数流量秒流量de/mm编号Np=0.75Np=4.5Np=3Npqmaxqp(L/s)塑料管0--113.001.001.312500.0261--2117.51.51.9931100.0262--31118.251.52.01701100.0262）立管计算立管接纳的排水当量总数为：Np=8.25×11=90.75立管最下部管段的排水设计秒流量==4.36(L/s)查表，选用立管管径=100mm，流量q=4.36L/s,因设计秒流量小于表2—2中排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s,所以不需要设置专用的通气管。表2—2排水塑料管最大允许排水流量通气情况管道材料立管高度m通水能力(L/s)管径/mm507590100110125150160仅设伸顶通气管铸铁—1.02.5—4.5—7.010.0—塑料—1.23.03.8—5.47.5—12.0螺旋———3.0—6.0——13.0—设有通气立管铸铁———5.0—9.0—1425.0—塑料———————10.016—28.0特制配件立管混合——————6.0—9.013.0—旋流——————7.0—10.015.0—3）立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径放大一号，取=310mm，查表取标准坡度0.026，充满度为0.5，最大流量为9.48L/s,流速为1.72m/s，符合要求。2.2.3表2-3卫生间立管管道计算表卫生器具名称数量当量设计管径坡度i管段洗手盆小便器大便器总数秒流量de/mm编号Np=0.30Np=0.30Np=4.5Npqp(L/s)塑料管3-41228221111000.0262.2连接在PL-2上的所有排水管段的水力计算1）横支管计算计算方法和PL-1相同，计算结果见下表2—3表2—4PL-2各层排水横支管水力计算表卫生器具名称数量当量排水设计管径坡度i管段洗手盆洗脸盆坐便器淋浴器洗衣机总数流量秒流量de/mm编号Np=0.30Np=0.75Np=4.5Np=0.45Np=1.50Npqmaxqp(L/s)塑料管0--110.300.100.20500.0261--2111.050.250.4344500.0262--31115.551.51.92411100.0263--411116.001.51.94091100.0264--5111117.501.51.99301100.026编号5-6同上。2）立管计算立管接纳的排水当量总数为：Np=7.5×10=75立管最下部管段的排水设计秒流量：==4.10(L/s)查表，选用立管管径=100mm，流量q=3.06L/s,因设计秒流量小于表4—2中排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s,所以不需要设置专用的通气管。3）立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径放大一号，取=125mm，查表取标准坡度0.026，充满度为0.5，最大流量为9.48L/s,流速为1.72m/s，符合要求。2.3化粪池的计算建筑排放的污水进入水体或城市管网前，一般设置化粪池，对排放污水进行简单的处理。化粪池多设于建筑物背向大街的一侧靠近卫生间的地方；应尽量隐蔽，不宜设在人们经常活动之处。化粪池距建筑物的净距不小于5m，距地下取水构筑物不小于30m。化粪池的总容积由有效容积和保护层容积组成。保护层容积根据化粪池的大小确定，保护层高度一般为250～450mm。有效容积由污水所占容积和污泥所占容积组成。1）化粪池的实际使用人数：N=3.5×8×11×70%=215.6（人）2）污水容积：每人每天的生活污水量q=150L/(人·d)；t=12h。3）污泥容积：式中a为每人每日污泥量，因排水体制是合流制，a值取0.7L/(d·人)；污水掏空周期为3个月，T取90天；新鲜污泥含水率b取95%；化粪池发酵浓缩后的污泥含水率c取90%；污泥发酵后体积缩减系数K取0.8；4）化粪池的计算容积==22.69,化粪池选用矩形双格，其中一格占总容积的75%。选择化粪池的有效容积为：23化粪池的型号为:Z6-16SQF标准图集:02S701外形尺寸:化粪池底板的长(L):15m宽(B):10m化粪池池身的长(L3):12m宽(B3):5.5m2.4室内排水管道的安装一、排水管道及设备安装要求1.排水管材采用硬聚乙烯管（UPVC），采用粘接。2.排出管与室外排水管连接处设置检查井，检查井至建筑物距离不得小于3m，并与给水引入管外壁的水平距离不得小于1.0m。3．当排水管在中间层竖向拐弯时，排水支管与排水立管、排水横管相连接时，排水支管与横管连接点至立管底部水平距离L不得小于1.5m；排水竖支管与立管拐弯处的垂直距离h2不得小于0.6m。4.当层高小于或等于4m时，排水立管和通气立管应每层设一伸缩节。污水横支管、横干管、器具通气管、环形通气管和汇合通气管上无汇合管件的直线管段大于2m时，应设伸缩节，但伸缩节之间最大间距不得大于4m。5．立管在设一个检查口。在水流转角小于135o的横干管上应设检查口或清扫口。6．污水立管底部的流速大，而污水排出流速小，在立管底部管道内产生正压值，这个正压区能使靠近立管底部的卫生器具内的水封遭受破坏，卫生器具内冒泡、满溢现象，为此，靠近排水立管底部的排水支管连接，应符合下列要求:（1）排水立管仅设置伸顶通气管时，最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底垂直距离不得小于下表中规定，如果与排水横管连接的立管底部放大一号管径或横干管比与之连接的立管大一号管径，可将表中距离缩小一档。最低横支管与立管连接处制立管管底的距离立管连接卫生器具的层数（层）垂直距离（m）≤40.455～60.757～121.2013～193.00≥206.00（2）排水支管连接在排出管或排水横干管上时，连接点距立管底部的水平距离，不宜小于3.0m。（3）当靠近排水立管底部的排水支管的连接，不能满足（1）和（2）的要求时，则排水支管应单独排出室外。7.立管管径大于或等于110㎜时，在楼板贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于500㎜的防火套管。管径大于或等于110㎜的横支管与暗设立管相连时，墙体贯穿部位应设置阻火圈或张度不小于300㎜防火套管，且防火套管的明露部分张度不宜小于200㎜；防火套管、阻火圈的耐火极限不宜小于管道贯穿部位的建筑构件的耐火极限。二、室内排水管道安装要求1．室内排水管道安装室内排水管道安装的允许偏差应符合附表1的规定。2．管道固定支架安装(1)金属排水管道上的吊钩或卡箍应固定在承重结构上。固定件间距：横管不大于2m；立管不大于3m。楼层高度小于或等于4m，立管可安装1个固定件。立管底部的弯管处应设支墩或采取固定措施。(2)排水塑料管道支、吊架间距应符合下表规定。排水塑料管道支、吊架最大间距公称外径DN/mm5075110125160支架的最大间距/m立管1.21.5222横管0.50.751.11.31.6三、室内排水管道的安装室内排水管道一般按排出管、立管、通气管、支管和卫生器具的顺序安装。(一)排出管的安装在挖好的管沟中，将预制好的管道承口作为进水方向，按施工图中所注标高，找好坡度及预留口的方向和中心，捻好固定口。待敷设好后，进行灌水检查，灌水高度应不小于底层卫生器具的上边缘或底层地面标高，检查各接口有无渗漏现象，经检查合格后临时封堵各预留管口。排出管安装时一般注意以下几点1排出管与立管宜采用两个45°弯头，或用曲率半径大于或等于4倍管径的90°弯头连接。2排出管穿越承重墙或基础时，应预留孔洞，并做好防水处理3排出管与室外排水管连接处设置检查井，检查井中心到建筑外墙的距离不宜小于3m，检查井至污水立管或排出管清扫口的距离不大于下表中数据室外检查井中心至污水立管或排出管上清扫口的最大长度管径/mm5075100≥100最大长度/m10121520排出管坡度最大不宜大于15％。(二)排水立管安装1排水立管通常沿卫生间墙角敷设，不宜设置在与卧室相邻的内墙，宜靠近外墙，立管与墙面距离见表立管与墙面距离立管管径/mm5075100125150200立管与墙面距离/mm507080901101302排水立管在垂直方向转弯时，应采用乙字管或两个45°弯头连接。3立管检查口与外墙成45°角。4立管上应用管卡固定，管卡间距不得大于3m，承插管一般每个接头处均应设置管卡。5立管穿楼板时，应预留孔洞，见表立管穿楼板预留孔洞尺寸立管管径/mm5075～100125～150200～300孔洞尺寸/mm100*100200*200300*300400*400（三）排水横支管与横管安装1排水支管接入横干管、立管接入横干管时，应在横干管管顶或其两侧45°范围内接入。2排水管道的横管与立管连接，宜采用45°斜三通或45°斜四通和顺水三通或顺水四通。（四）清通设备清通设备包括检查口、清扫口、检查井及带有清通盖板的90°弯头或三通接头等设备。立管应每隔一层设置一个检查口，其间距不大于10米，但在最底层和有卫生器具的最高层必须设置。检查口中心距操作面一般为1米，并应高于该层卫生器具上边缘150mm，允许偏差±20mm，为便于检修，检查口向外与墙成45°角，暗装立管检查口处应安检修门。塑料排水管道安装塑料排水管道安装应自下而上分层进行，先安装立管，后安装横管，连续施工。管道系统安装完毕后，对管道的外观质量和安装尺寸进行复核检查，复查无误后，做通水试验。伸缩节设置与安装除室内、外埋地管道外，塑料排水管道应根据其管道的伸缩两按下列情况设置伸缩节。1.当层高≤4m时，污水立管和