建给课程设计计算书-5层办公建筑给水排水工程设计

..课程设计计算说明书课程名称：《建筑给水排水工程》设计题目：《5层办公建筑给水排水工程设计》学生__学号：专业__给排水工程班指导完成时间：年月目录设计题目、基础资料及工程概况设计题目………………3设计基础资料…………3设计内容………………3设计成果………………3设计参考资料…………3生活给水系统设计计算说明2.1生活给水系统供水方式………………42.2生活给水管网水力计算………………42.3施工安装验收说明……………………7消给水系统设计计算说明3.1消防系统选择…………83.2水力计算………………83.3附属设备………………103.4消防系统的安装要求…………………10排水系统设计计算说明4.1排水方式………………114.2排水管网水力计算……………………114.3雨水外排计算…………134.4施工安装验收说明……………………14第一章设计题目、基础资料及工程概况1．1设计题目：《5层办公建筑给水排水工程设计》1．2设计基础资料：1.首层建筑平面图；2.标准层及顶层建筑平面图；3.本工程为办公会议功能为主的办公楼。建筑物层高3.2m；室内标高：+0.6m；XX冻土层-0.8m。4.城市给水排水资料：〔1给水水源本建筑以城市给水管网为水源,大楼北面有一条DN100mm的市政给水干管,接管点比该处地面低0.95m,距离建筑物5米。常年资用水头为280Kpa,城市管网不允许直接抽水。〔2排水条件本地区城市排水采用污<废>水、雨水分流制排水系统。本建筑北侧有DN150mm的市政排水管道。距离建筑物5米。本建筑采用屋面雨水外排水方式,不要求计算。〔3卫生设备情况除卫生设备外,其它未预见水量按用水量之和的15%计。3设计内容：1．生活冷水给水系统；2．消防给水系统〔住宅除外;3．排水系统4设计成果：1.设计计算说明书〔包括计算、设计说明等1册；2.设计图纸〔统一图幅：2#图纸：〔1首层给水管道平面布置图；〔2标准层及顶层给水排水管道布置图〔根据具体方案确定；〔3生活给水系统图,排水系统图〔手绘图；〔4消防给水系统图〔手绘图〔住宅除外注：〔1根据规范规定需要设置自动喷水灭火系统时,可以根据各自的时间和进度情况进行取舍,不做统一要求。〔2需要设置加压供水设施时,设计计算说明书中必须有设计计算过程、草图、设备选型等成果,正式的设计图纸不做统一要求。〔3所有图纸必须统一图签。1．5设计依据、参考资料及工具书：现行《建筑给水排水设计规范》现行《建筑设计防火规范》《建筑给水排水设计手册》教材中的设计举例第二章生活给水系统设计计算说明2．1生活给水系统供水方式根据设计资料,已知室外给水管网常年可保证的工作水压为280kpa,压力、水量在一天之内任何时候均可满足室内供水要求。故室内给水采用直接给水方式,如图2—1所示。这种方式简单、经济又安全,是一般建筑中最常用的给水方式。配水龙头阀门水平干管泻水管水表进户管图2—1,直接给水方式2．2生活给水管网水力计算1、室内给水系统用水量的计算①该办公楼2～5层为办公用房,最高时用水定额为40L/〔人·班每班用时8h,时变化系数Kh=1.3；②该办公楼1层仓储式展览厅,最高时用水定额为5L/〔人·次,使用时间10h,时变化系数Kh=1.3；③未预见水量按用水量之和的15%计,时变化系数Kh=1.0。④最高日用水量按下列公式计算Qd=Qd1+Qd2=mqd×<1+15%>式中：Qd—最高日用水量,Qd2—未预见水量⑤最高日最大时用水量按下列公式计算Qh=式中：kh1、kh2—时变化系数。计算结果见下表2—2序号名称用水单位数用水定额Qdm3/dKh用水时间Qhm3/h1办公室100p/班·d2班/天40L/p·班81.3160.652展览厅1000人·次/天5L/P·次51.380.813未预见水量与漏失量1.31240.054合计14.31.512、设计秒流量计算①计算公式取k=0,α=2.5计算式中：qg—设计秒流量,α—取2.5Ng—计算管段当量总数。②管段水力计算2～5层为办公室,每层包括：a．男女卫生间各一间,共有蹲式大便器3个,配延时自闭式冲洗阀；小便器1个,配手动或自动自闭式冲洗阀；b．盥洗室一间,拖布盆1个,配单阀水嘴；洗手盆2个,配混合水嘴；c．有13间办公室,共有13个洗手盆,配混合水嘴。计算草图见图〔2-2,计算成果见表2-3；给水管全部采用钢管,图2—2给水系统计算草图表2—3管段水力计算表计算管度编号卫生器具名称、数量当量总数Ng设计秒流量<l/s>管径DN<mm>流速V〔m/s单阻i<kpa>管长L〔m沿程水头损失hy=iL<kpa>N当量洗手盆N=0.5小便器N=0.5大便器N=6.0拖布盆N=0.750-110.50.35150.580.9857.27.0921-2210.50200.640.7272.11.5272-331.50.61200.931.5312.2918.8043-4420.71250.750.7481.651.2344-573.50.94320.740.4952.661.3175-6136.51.27400.980.7123.192.2716-71317.251.35401.050.8231.891.5557-81521115.251.95500.920.4373.911.7090`-1`161.22320.950.4430.910.4031`-2`2121.73320.820.3621.280.4632`-3`3182.12400.980.5310.910.4833`-84242.45501.130.6450.20.1298－91525139.253.13700.870.283.20.8969-1030410278.54.43800.870.2473.20.79010-11456153117.755.43801.020.3173.21.01411-126082041576.261000.720.1523.20.48612-1364122481886.861000.80.1297.370.951沿程水头损失累计〔kpaH2==37.355该建筑的设计秒流量为6.86L/S,以一根DN100钢管引入。管段0-1,1-2,2-3,3-4,4-5,0`-1`计算秒流量大于该管段卫生器具给水额定流量累加数值时,设计流量取累加值；当管段计算秒流量小于该管段中最大一个卫生器具给水额定流量值时,设计流量取单个器具额定流量值。根据室内所需同水压公式H=H1+H2+H3+H4式中：H—室内给水所需压力,mH2O；H1—最不利点与引入点高差,m；H2—管路水头损失,mH2O；H3—最不利点配水龙头流出水头,mH2O；H4—水表水头损失,mH2O；根据图〔2-2及表2-3可知：H1=0.87＋4×3.2＋0.60＋1.0=15.27m=152.7kpaH2=1.3=1.3×37.355=48.56kpa,局部水头损失按沿程的30%计算。洗手盆流出水头取H3=2.0m=20kpa选用LXL-80型水平螺翼式水表,最大流量80m3/h,最小流量40m3/h；所以水表的水头损失为：H4==0.95kpa＜12.8kpa,水表允许水头损失∴H=152.7＋48.56＋20＋0.95=222.2kpa＜280kpa小于市政水压280kpa,满足要求。2.3施工安装验收说明1．管道布置管道布置时应力求长度最短,尽可能呈直线走向,并与墙、梁、柱平行敷设。本建筑物内卫生器具分布比较均匀,因此给水立管在建筑中央处引入。本建筑共有消火栓20个,因此生活给水与消防给水分别布置一根引入管,消防用水与生活用水各自独立供给,并设消防水箱和贮水池。并且于用水多的卫生间内布置呈环状。应保证管道安全,便于安装维修。要满足给水管与其他建筑结构之间的最小净距要求。与排水管平行、交叉时,其距离分别大于0.5米和0.15米,交叉处给水管再上。2．管道敷设类型室内给水管道的敷设,根据建筑对卫生、美观方面的要求,一般分为明装和暗装两类。当与其他管道平行或者交叉时,对管道间的相互位置、距离、固定方法等应按照相关要求统一处理。横向管道支管以0.02的坡度坡向泻水装置。明装造价低,施工安装、维护修理均方便。但管道表面积灰、产生凝结水等影响环境卫生,因此本设计各层厕所均采用明装。暗装,管道敷设于地下室天花板下或吊顶中,因此本设计办公室内均采用暗装。3．管道敷设要求XX地区土壤冰冻线为0.8米,因此引入管室外部分管顶埋设深度不小于0.95米,DN100㎜管道即中心线埋深1.0m。引入管进入建筑物有两种方式,一种由浅基础下面通过,另一种穿过地下室墙壁或者建筑基础,并设置防水套管。入户管上的水表节点一般装设在建筑物的外墙内或者室外专门的水表井内。包括：水表、表前表后的阀门、旁通管路、泻空阀。管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于1m,且不得影响建筑物的基础。每根引入管在水表前均应设置倒流防止器,以防止压力不足时造成回流污染。4．管道的防护措施〔1防腐给水钢管要求采取防腐措施,以延长管道的使用寿命。在管道除锈后,在管外涂刷防止腐蚀材料。明装的焊接钢管外刷防锈油漆一道,银粉面漆两道；暗装和埋地管道均刷沥青漆两道。〔2管道防振当管道中水流速度过大时,启闭水龙头、阀门,容易出现水锤现象,引起管道、附件的震动,不但会损坏管道附件造成漏水,还会产生躁声。因此在阀门后装设可曲挠橡胶接头进行隔振；在管道支架和管卡内衬橡胶或毛毡,以减少躁声的扩散。5．止回阀的阀型选择根据止回阀的安装部位、阀前水压、关闭后的密闭性能要求和关闭时引发的水锤大小等因素确定,选择如下：1阀前水压小的部位,宜选用旋启式、球式和梭式止回阀。2关闭后密闭性能要求严密的部位,宜选用有关闭弹簧的止回阀。3要求削弱关闭水锤的部位,宜选用速闭消声止回阀或有阻尼装置的缓闭止回阀。4

止回阀的阀掰或阀芯,应能在重力或弹簧力作用下自行关闭。第三章消火栓给水系统计算说明3.1消防系统选择根据规范,本办公楼需要设置独立的消火栓系统。消火栓用水量为15L/S,每根竖管最小流量10L/S,每支水枪最小流量5L/S,同时使用水枪数量为3支。消火栓系统不分区,采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统。消火栓布置于明显、经常有人出入的地方,布置高度1.1米,其间距不大于30米。每个消火栓处设直接启动消防水泵时按钮。在屋顶设试验消火栓一个。水箱贮存10min消防用水,消防泵及管道均单独设置。采用单口消火栓,口径为65mm,水枪喷嘴口径19mm,充实水柱Hm=12mH2O,采用麻质衬胶水带直径65mm,长度25m。消泵直接从消防水池吸水。本设计消防系统为〔110min前：屋顶水箱—消防立管—消火栓；〔210min后至2h：贮水池—消防水泵—消防立管—消火栓。3.2水力计算该建筑总长50.9m,宽16.1m,高度12.8m,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栓同时到达。1．消火栓保护半径按下式计算：Rf=CLd+Ls式中：Rf—消火栓保护半径,m；C—水龙带弯曲折叠系数,0.8；Ld—水龙带长度,25m；Ls—充实水柱垂直长度,3m。Rf=0.8×25＋3=23m2．消火栓布置间距按下式计算：L=式中：L—消火栓布置间距,m；Rf—同上；bf—房间长度与走廊宽度之和,7.2＋2.4=9.6m。布置间距应S≤L,因此应在走道上布置4个火栓〔间距≤20.9m即可满足要求。计算草图见图〔3-1；3．消火栓口处所需的水压Hxh=Hq+hd＋Hk其中：Hq===169kpahd－水带阻力损失,kpa；Hk—消火栓口水头损失,20kpa。4．水带阻力损失水枪喷嘴的出流量qxh==5.2L/S＞5.0L/S符合要求；=0.00172×25×5.22=1.16mH2O∴Hxh=16.9+1.16+2.0=20.06mH2O=200.6kpa最不利点消火栓静水压力为水箱水位标高－最不利消火栓=18.6－14.5=6.1mH2O=41kpa每一层消火栓口处所需要的水压Hxh=Hq+hd=16.9+1.16=19.86mH2O为保证起火初期顶层消防所需要的水压,在设置消防主泵的同时在屋面另设2台DA1-50×2型稳压泵,其参数为：Q=5.0L/S,H=19m。5．消火栓给水系统配管水力计算按照最不利点消防竖管x4和消火栓的流量分配要求,x4出水枪数为2支,相邻消防竖管即x3,出水枪数为2支。〔－0和1点的消火栓间距,h－0-1管段水头损失。=20.06+3.2+0.257=23.52mH2O1点的水枪射流量为：图3－1消火栓系统计算草图进行消火栓给水系统水力计算时,按图3-1以枝状管路计算,配管水力计算成果见表3-4,采用镀锌钢管。表3-1消火栓给水系统配管水力计算表计算管段设计秒流量qx<L/S>管长〔L〔mDN〔mmV〔m/si<kpa/m>iLkpa0-15.23.21000.600.08040.2571-25.2+6.01=11.2112.31001.260.3242.9522-311.2120.91001.260.3246.7723-42×11.21=22.4220.91002.321.1223.4084-522.4213.21002.321.1214.784管路总水头损失为Hw=<0.257+2.952+6.772+23.408+14.784>×1.1=60kpa消火栓给水系统所需总水压〔Hx应为：Hx=H1+Hxh+Hw=20.6×10+200.6+60=466.6kpa3.3附属设备1．水泵按消火栓灭总用水量：Qx=22.42L/S选消防泵100DL—3型2台〔一用一备主要参数为：Q=20～35L/S；H=510～651kpa；N=30kw根据室内消防用水量,每套DN100的水泵接合器的负荷流量为10～15L/S应设置2套水泵接合器。2．屋顶消防水箱消防贮水量的容积按存贮10min的室内消防水量计算消防水量按15L/S：水箱净容积Vf=9.0m3,选用给水箱尺寸为2.4×2.4×2m。3．贮水池消防贮水按满足火灾延续时间2h,流量20L/S来计算,即：进入水池的进水管径取DN50,与给水管以三通连接。按管中流速为1.2m/s估算进水量,则QL===2.35L/S=8.48m3/h水泵运行时间应为水泵灌满水箱的时间,则Tb为：≈43min池体尺寸为：L×B×H=6000×6000×3300㎜3.4消防系统的安装要求1．消火栓的安装给水管的安装基本与生活管的相同。消火栓口距地面安装高度为1.1米,栓向下。本建筑消火栓、水带、水枪采用同一规格。每个消火栓处设置直接启动的消防水泵按扭。本设计的每层四个消火栓设在走道内。2．按照规范要求本设计需要两套引入管、两套水泵结合器,布置于建筑的两端。3．屋顶消防水箱外壁与建筑本体结构墙面或其它池壁之间的净距,应满足施工或装配的需要,无管道的侧面,净距不宜小于0.7m；安装有管道的侧面,净距不宜小于1.0m,且管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度不宜小于0.6m,设有人孔的池顶,顶板面与上面建筑本体板底的净空不应小于0.8m。第四章排水系统设计计算说明4.1排水方式完善的排水系统满足下列要求：〔1管道布置合理,派水系统能够许素通畅的将污废水排出室外；〔2管道内气压稳定,避免有毒有害气体进入室内；〔3管道以及设备的安装必须牢固,避免管道漏水；〔4尽可能作到清污分流,为污水综合利用提供条件；本建筑内卫生器具类型均相同。采用生活污水与生活废水合流排放。4.2排水管网水力计算1．设计要求与计算公式为保证管道系统有良好的水力条件,防止水封破坏,保证良好的室内环境,在横干管与横支管的设计中应满足下列条件：见表4—1。表4-1要求内容排水管道管径〔mm具体参数充满度要求150以下0．5150～2000．6≥2000．8自净流速/最小流速〔m/s＜1500．6=1500．65=2000．7明渠0．4最小坡度〔%500．025750．0151000．0121250．011500．0072000．005办公楼排水设计秒流量按下公式计算：〔当qu≥∑qi时,取qu=∑qi公式中：α—建筑物用途系数,办公楼取1.5；Np—计算管段卫生器具当量总数；qmax—计算管段最大一个卫生器具的派水流量,L/S；2．管段水力计算计算草图见图4－1,采用UPVC管。排水当量/流量=1/0.33PL—1计算,计算结果见下表：表4-2PL—1上排水横管水力计算表管段编号卫生器具数量当量总数Np设计秒流量quL/S管径DNmm坡度I%大便器Np=4.5小便器Np=0.3洗手盆Np=0.75污水盆Np=1.01`-2`11.00.33500.0262`-3`115.51.73750.0203`-4`21101.81750.020图4－1排水管网水力计算草图表4-3排水立管PL—1水力计算表管段编号卫生器具数量当量总数〔Np设计秒流量qn<L/S>管径DN〔mm〔没有专用通气立管大便器Np=4.5小便器Np=0.3洗手盆Np=0.75污水盆Np=1.00-1221111.352.091101-2442222.72.342-3663334.052.543-4884445.42.704-510105556.752.84〔2PL—2计算,计算结果见下表表4-4PL—2上排水横管水力计算表管段编号卫生器具数量当量总数Np设计秒流量quL/S管径DNmm坡度I%大便器Np=4.5小便器Np=0.3洗手盆Np=0.75污水盆Np=1.01`-2`10.750.25500.0262`-3`21.50.47500.0203`-4`313.250.57500.0204`-5`1317.751.99750.02表4-5排水立管PL—2水力计算表管段编号卫生器具数量当量总数〔Np设计秒流量qn<L/S>管径DN〔mm〔没有专用通气立管大便器Np=4.5小便器Np=0.3洗手盆Np=0.75污水盆Np=1.00-1525127.852.4311