建筑给排水课程设计

目录第一章设计任务及资料 11设计任务 12建筑概况 12.1建筑设计资料： 12.2市政管道现状： 13初步确定各功能建筑物的管道系统 1第二章室内给水系统 21给水系统的供水方式选择 21.1初步确定给水系统所需压力： 21.2初步确定供水方式： 21.3给水系统的选择： 22给水设计参数的确定及水力计算 22.1设计参数及公式 22.2水力计算过程 32.3水表选择及计算 52.4水压的校核 5第三章室内排水系统 61排水体制的确定 62通气方式的选择 73排水管材的选择 74排水管道水力计算 74.1污水立管1 84.2污水立管2 9 92.3化粪池的设计计算 10第四章消防设计 111消防系统设置与否判断 112灭火器的设计计算 112.1商铺灭火器设置 112.2地下车库灭火器设置 12第五章参考资料及工具书 14第一章设计任务及资料1设计任务根据市建委有关部门批准的设计任务书，拟在某区新建一住宅楼。要求设计一幢6层住宅建筑的给水排水工程，具体内容包括：室内给水系统设计计算，排水系统设计计算以及消防设计计算。2建筑概况2.1建筑设计资料：建筑总占地面积1172.89㎡，建筑总高度21m。建筑属于单元式，共三个单元，其中一个单元单独为一体并且相对另两个单元相对靠北，之间设置沉降缝。单元楼之间的房间结构、功能区域划分一致。该建筑共六层，另有半地下自行车库层高为2.4m，一层为商铺层高3.6m，二到五层为住宅层高均为3m,室内外高差为1.00m。：1.2.1给水管道：在该建筑北侧城市道路人行道下，有城市给水干管可作为建筑物的水源，其管径为DN400，接点管顶埋深为地面以下0.85m,常年可提供的工作压力为160KPa（），城市管网允许直接抽水。在建筑居住小区可提供高压水供建筑直接使用。1.2.2排水管道:该建筑北侧，其管径为DN400，管顶在地面以下0.70m,坡度i=0.001，出户管接入点的检查井标高为-1m，市政要求室内粪便需经化粪池处理后进入城市管网。市政排水管网为排水体制为分流制。3初步确定各功能建筑物的管道系统2.3.1商铺、地下车库：无用水用户，无需配水、排水，经初步计算可不需消火栓系统，但需要配置灭火器。2.3.2住宅：需要给水系统和排水系统，不符合设置消火栓系统的要求。第二章室内给水系统1给水系统的供水方式选择1.1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，建筑物第一层层高超过3.5时适当增加，故取13m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=15+4*4=31m水柱。1.2初步确定供水方式：本设计是一座6层单元式住宅楼，根据设计资料，市政给水管网所提供的16m的水压，居住小区加压泵房提供30m的水压，由于室外给水管网的水量、水压在一天内只能满足一层二层的用水要求，而三至五层为标准层，由小区加压泵房提供足够的水量、水压，故采用该建筑采用分区给水，低区由室外管网直接供水，以上楼层为小区加压泵房升压贮水设备供水。这样可充分利用室外管网压力，节约能源。1.3给水系统的选择：由市政给水管网和小区室外生活管网直接供给，设置两根给水立管在管道井，再从管道井分别接入一个单元的两户，每户用水量单独计算，水表采用远传式设于管道井的入户管，给水管网采用下行上给式。因一层和半地下室不需给水，故不布置给水系统。2给水设计参数的确定及水力计算2.1设计参数及公式2.1.1多层住宅用水定额：根据《建筑给排水设计规范》GB50015-2003，知该建筑为Ⅱ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2.1.2设计秒流量公式：本设计为住宅，设计秒流量计算公式采用概率法计算：其中2.2水力计算过程2.2.1管径的确定（1）公式法：在求得管段的计算流量后，根据流量公式即可求得管径：；；（2）经验法：建筑物内的给水管道的管径一般可按给水塑料水力计算表来限定流速，确定管径，且流速一般在1.0~1.5m/s左右的范围内，且最大不超过2m/s.2.2.1最不利管路的确定选取最不利管路：小区高压供给0-1、1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-7、7-8、8-9、9-10、10-11、11-14；市政给水管网供给0’’-1’’、1’’-2’’、2’’-3’’、3’’-4’’、4’’-5’’、5’’-6’’、6’’-12、12-13、13-14。其他管段需要确定管径，生活给水系统系统图见图1，2.2.2水力计算见表1图1给水水力计算草图给水水力计算表表1管段编号当量总数同时出流概率（%）设计秒流量(L/s)管径(mm)流速（m/s）每米管长沿程水头损失(KPa/m)管段长度(m)管段沿程水头损失(kPa)0-1100151-282202-367203-456254-549250’-1’100151’-2’100152’-5’89155-643253’-6100156-740257-828328-920409-10174010-11154012-13402511-14154013-1440252.2.3水头损失计算（1）小区高压供水管路最不利管路沿程损失为：=1.07+0.26+0.28+0.27+0.53+1.07+0.60+1.11+0.42+2.54+1.95=10.1kPa；局部损失以沿程损失的30%计：；（2）市政给水管网直接供水最不利管路沿程损失为：=1.07+0.26+0.28+0.27+0.53+1.07+1.66+1.95=7.09kPa；局部损失以沿程损失的30%计：2.3水表选择及计算因住宅建筑用水量较小，分户水表均选用LXS湿式水表，分户水表安装在每户的进水户横管上。,过载流量为5，所以分户水表的水头损失：<2.4水压的校核2.4.1小区高区供水：（1）引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压：；（2）引入管起点至最不利配水点的给水管路沿程和局部损失之和：；（3）水流通过水表时的水头损失：；（4）最不利配水点所需的最低工作压力：小区高区给水系统所需压力：<300kPa，满足要求。2.4.2市政给水管网供水：（1）引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压：；（2）引入管起点至最不利配水点的给水管路沿程和局部损失之和：；（3）水流通过水表时的水头损失：；（4）最不利配水点所需的最低工作压力：市政给水系统所需压力<160Kp，满足要求。第三章室内排水系统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，故选择合流制的排水方式。此设计考虑一层是商场，同时排水管道一般都单独排且就近除出，因此每户设置3根立管单独排水，即为整个建筑设置18根排水立管。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。3排水管材的选择铸铁管内壁有毛刺，较粗糙，易堵塞；粗糙系数n一般在0．13左右，水流阻力大，外壁易结露、爆皮、生锈，很不美观；与UPVC管相比，相同的安装长度，其人工费高36．6％，材料费高57％，总造价高56．7％。如今，从经济和性能方面，UPVC以其其抗腐蚀性能好、质轻、安装方便等特点而越来越受人们青睐，故本设计中排水管材选用UPVC。4排水管道水力计算图2排水水力计算草图4.1污水立管住宅按公式；计算出各管段的设计秒流量后查表2，确定管径和坡度（均采用通用坡度），水力计算表见表3。表2管材管径（mm）坡度通用坡度最小坡度塑料管50110表3管段编号卫生器具名称数量排水当量总数设计秒流量（L/s）管径(mm)坡度大便器洗脸盆0-211101-2150立管计算立管接纳的排水当量总数为（4.5+0.75）立管最下部管段排水设计秒流量查表，选用立管管径，因设计秒流量小于表中，且本建筑为六层住宅楼，故不需要设专用通气立管，伸顶通气管管径和排水立管管径相同，取。立管底部和排出管仍取，取通用坡度0.012，查表附表5-1，，，符合要求4.2污水立管24.2.1横支管计算见表4表4管段编号卫生器具数量排水当量总数设计秒流量L/s管径mm坡度洗涤盆洗衣机洗脸盆大便器浴盆0-11501-211752-3111753-411111104-511111110立管接纳的排水当量总数为5=53.75;立管最下部管段排水设计秒流量查表，选用立管管径，因设计秒流量小于表中，且本建筑为六层住宅楼，故不需要设专用通气立管，伸顶通气管管径和排水立管管径相同，取。立管底部和排水管计算立管底部和排出管仍取，取通用坡度0.012，查表附表5-1，，，符合要求。4.3.1横支管计算见表4表4管段编号卫生器具数量排水当量总数设计秒流量（L/s）管径（mm）坡度洗涤盆0-1150立管计算立管接纳的排水当量总数为5=5.00;立管最下部管段排水设计秒流量查表，选用立管管径，因设计秒流量小于表中，且本建筑为六层住宅楼，故不需要设专用通气立管，伸顶通气管管径和排水立管管径相同，取。立管底部和排水管计算立管底部和排出管仍取，取通用坡度0.012，查表附表5-1，，，符合要求。2.3化粪池的设计计算化粪池有效容积V由污水所占容积和污泥所占容积之和。（3.2.2）式中——化粪池有效容积，；——污水部分容积，；——污泥部分容积，；N设计总人数；q每人每日污水量，生活污废水合流排出时，与用水量相同；使用卫生器具人数占总人数的百分比，取100%。t污水在化粪池内的停留时间，h，取24。T——污泥清掏周期，d,取360d;b——新鲜污泥含水率，取95%；c——污泥发酵浓缩后的含水率，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.则将b,c,m,K值代入式（3.15）后化简计算得：化粪池容积的计算式中：——化粪池总容积（m3）；——污水部分容积（m3）——污泥部分容积（m3）；——保护层体积，高度一般取250～450mm;；；，取9查规范，选用4号化粪池，化粪池的型号为:G4-9QF，标准图集:03S702，外形尺寸:化粪池底板的长(L):4.8m，宽(B):2.1m；化粪池池身的长(L3):4.60m，宽(B3):1.90m。第四章消防设计1消防系统设置与否判断根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006的规定：体积大于5000m3的车站、码头、机场的候车（船、机）楼、展览建筑、商店、旅馆建筑、病房楼、门诊楼、图书馆建筑等需要设置消火栓系统。<5000,故不需要设置消火栓系统。<5000，故也不需要设置消火栓系统。2灭火器的设计计算根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006第8.1.6条中规定：住宅应设置灭火器或轻便消防水龙。当商业服务网点的每层建筑面积小于150，可不设室内水灭火系统。故在本建筑一层商铺和地下室中设置灭火器。2.1商铺灭火器设置2.1.1确定灭火器配置场所的火灾种类和危险等级：商铺多为固体物质，故为A类火灾。住宅类商铺网点为轻危险级。2.2.2划分计算单元，计算各计算单元的保护面积：将整个一个建筑单元化为一个计算单元，其保护面积为S=312。2.2.3计算各计算单元的最小需配灭火级别：依据《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005),地面以上建筑计算单元的最小需配灭火级别计算公式:Q=K*(S/U)Q-计算单元的最小需配灭火级别(A或B)S-计算单元的保护面积()U-A类或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积(/A或/B);K-修正系数。式中U的取值见下表5:A类火灾场所灭火器的最低配置基准表5危险等级严重危险等级中危险等级轻危险等级单具灭火器最小配置灭火级别3A2A1A单位灭火级别最大保护面积(m2/A)5075100已知条件:灭火配置场所的保护面积：S=312；危险等级,火灾级别：轻危险级,A类火灾；单位灭火级别最大保护面积：U=100.0（/A）；灭火设施情况：无消火栓和灭火系统计算结果：灭火器配置所需的灭火级别：Q=3.12A=4A2.2.4确定各计算单元中灭火器设置点的位置和数量：查表A类火灾轻危险级手提式灭火器最大保护距离为25m，推车式最大保护距离是50m，考虑到人员流动，推车不方便，故考虑使用手提式灭火器。根据建筑布置可知一个建筑单元设置一个点即可将整个建筑单元完全覆盖，所以设置一个点即可。2.2.5计算每个灭火器设置点的最小需配灭火级别：2.2.6确定每个设置点灭火器的类型、规格和数量：查规范A类火灾轻危险级单具灭火器最小配置灭火级别