宅楼给排水工程设计

可北种技理学院题目：4号住宅楼给排水工程设计2012年5月河北科技大学理工学院毕业设计(论文)成绩评定表给水排水工程4号住宅楼给排水系统设计指导教师评语及成绩评阅教师评语及成绩 答辩小组评语及成绩 答辩委员会意见答辩委员会主任； 本设计是4号住宅楼建筑给排水系统的设计，设计建筑地上18层建筑高度为52.2m,建筑总面积为1260.72m²。设计内容主要包括给水系统、排水系统和消防系统三个部分。给水系统采用分区供水，一到三层为低区，由市政管网直接供水；四至十八层为高区，由高区变频调速泵组供水，四至十一层减压。消防系统按高层建筑设防，消防系统分为消火栓系统和自动喷淋系统，屋顶设容积为18m³消防水箱。排水系统采用污、废水分流制。室内+0.000以上污、废水重力自关键词给水系统消火栓系统自动喷淋系统排水系统preventionwatertankontheroof.Thewaterdrainagesystemisaofsewageandwastewater.SewagewastewaterisdischargedintotheoutdoorKeyWordsWater-supplySystemHAutomaticSprinklerSystemDrainageSyst 12设计任务及设计依据 1 12.2设计依据 13设计说明书 13.1室内给水系统 1 3 53.4室内排水系统 6 7 74.2消火栓系统的设计与计算 4.4建筑内部排水系统的计算 附图1给水排水设计说明附图2四至十一层给水排水平面图附图3十一至十五层给水排水平面图附图4十六至十八层给水排水平面图附图5三层给水排水平面图附图6二层给水排水平面图附图7一层给水排水平面图附图8屋顶给水排水平面图本科毕业设计第I页共Ⅱ页附图11给水系统图附图15三单元排水系统图附图16二单元排水系统图附图17一单元排水系统图 本科毕业设计第1页共31页2设计任务及设计依据3设计说明书 本科毕业设计第2页共31页水系统进行竖向分区。医院一般为300～350MPa,办公楼一般为350～450kPa。本设计为18层民用建筑，给水方式采用分区无水箱并列给水方式。该方式本设计给水系统由小区集中泵房(变频)供给，水源为小区内的自备井，室给水管道的布置按供水的可靠程度要求分为枝状和环状。本设计为高层给提升水泵功率：5.5kW;效率：55～63%;进出口直径DN50。 本科毕业设计第3页共31页b)管道敷设1)给水管道的敷设有明装、暗装两种形式；本设计给水立管为暗装，敷设2)给水管与其他管道同沟或共架敷设时，宜设在排水管、冷冻管上面，热3)室外埋地引入管要防止地面活荷载和冰冻的破坏，其管顶覆土厚度不小给水管道名称室内墙面地沟壁和其他管道梁、柱备注引入管横支管立管≥50此处无焊逢水平间距≥500垂直净距在排水管上方在排水管上方1)独立的室内消防给水系统2)区域集中的室内消防给水系统域集中的室内高压(或临时高压)消防给水系统，即数栋或数十栋高层建筑物共 本科毕业设计第4页共31页2)分区给水室内消防栓给水系统 本科毕业设计第5页共31页贮水池内的消防水量按火灾延续2h及1小时喷淋用水量270m³。《建筑设计防火规范》第8.6.3条规定：室内消防水箱(包括分区给水系统的分区水箱)应储存10min的消防用水量，当室内消防用水量不超过25L/s,经计算水箱消防储水量超过12m³,仍可采用12m³;当室内消防用水量超过25L/s,经计算水箱消防储水量超过18m³,仍可采用18m³。选择KQDL100-20×5立式泵2台(1备1用),流量Q=72.0～126.0m³/h,扬程H₀=85~112.5m,功率为45kW,转速1480,效率67~73%。口径为65mm,水枪喷射口径为19mm,龙头水带为麻织，直径65mm,长4,水泵接合器的选定3.3自动喷水灭火系统 本科毕业设计第6页共31页本楼按照中危险1级设计，喷水强度6L/min·m²,作用面积160m²,喷水灭火用设计水量30L/s,最不利点喷水压力100KPa。泵房外设置三座DN150地喷淋系统日长压力由高位水箱维持，有效注水容积18m³,为保证系统最不3.4室内排水系统层、高层建筑。本科毕业设计第7页共31页4设计计算书4.1建筑冷水给水系统计算4,=0.2UN0.2--以1个卫生器具给水当量的额定流量的数值，其单位为L/s。设计秒流量是根据建筑物配置的卫生器具给水当量和管段的卫生器具给水当量同时出流概率来确定的，而管段的卫生器具给水当量同时出水概率与卫生器具的给水当量数和其平均出流概率U₀有关。根据数理统计结果卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式为式中a,--对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率Ua的系数，见表N_--计算管段的卫生器具给水当量总数，见表4-2。计算管段最大用水量时卫生器具的给水当量平均出流概率计算公式为式中Uo-生活给水配水管道的最大用水量时卫生器具给水当量平均出流概率，%;m--用水人数，人；a卫生器具名称当量数连接管公称管径(mm)最低工作压力浴盆(混合水嘴)坐便器(低水箱虹吸式)洗脸盆(混合水嘴)洗涤盆(混合水嘴)洗涤盆(单阀水嘴)4.1.2生活给水管道管径的确定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：当计算管段的流量确定后，流速的大小将直接影响管道系统的技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，使建筑内给水系统所需压力增大。而流速过小，又将造成管材的浪费。考虑以上因素，建筑物内给水管道流速一般可按表4-3规定选取，但最大不超过工程设计中也可采用下列数值：接卫生器具的配水支管一般采用0.6~1.0m/s;横向配水管，若管径超过25mm,宜采用0.8～1,2m/s;环形管、干管和4.1.3给水管网和水表水头损失的计算a)给水管道的沿程水头损失：在计算中也可直接使用水力计算表查得，根据由管段的设计秒流量qg,控制流速v在正常范围内，查出管径和单位长度的水头损失i。表4-3不同材质管径流速控制范围材质流速/(m/s)铜管薄壁不锈钢管钢管复合管参照其内衬材料的管道流速要求b)给水管道的局部水头损失局部水头损失计算公式为：式中--管段局部水头损失之和，kPa;--管段局部阻力系数；--沿水流方向局部管件下游的流速，m/s;在实际工程中给水管网的局部水损失一般不详细计算，采用管件当量法计算或沿程水头损失的百分率计。建筑水一般按30%计算。4.1.4计算简图a)JL-1计算简图 本科毕业设计第12页共31页图4-2低区给水计算简表4-4各区计算表三单元高区计算编号淋浴器坐便器卫生器具名称、数量、当量洗脸盆浴盆成品洗菜池水龙头热水器当量总数管管长L水头损失132112111121121173633666999本科毕业设计第14页共31页二单元高区计算编淋浴器坐便器卫生器具名称、数量、当量水龙头热水器当量总数管长L水头损失号浴盆成品洗菜池0I3112111111221111221111736633336666699999本科毕业设计第15页共31页一单元高区计算编卫生器具名称、数量、当量当量总管长沿程号淋浴器坐便器洗脸盆浴盆成品洗菜池水龙头热水器数iL水头损失121111121121176336699本科毕业设计第16页共31页各单元低区号卫生器具名称、数量、当量当量总数管长L淋浴器坐便器洗脸盆浴盆成品洗水龙头热水器失菜池01132112231111113422111451221111756366333367666667899999总水表和分户水表均选用LXS20湿式水表，分户水表选口径为20mm的水表，其常用流量为1.84m³/h≥0.51m³/h(分户用水量),过载流量为5m³h。分户h=q²K₀=100q²/qma³=1.84²×100/5²=1总水表选用口径为32mm的水表，其常用流量为4.39m³/h≥6m³/h(总设计秒流量),过载流量为12m/h。总水表的水头损失为：h=q₂/K₀=100q²/qmx⁵=4.39²×100/12²=13.38kPa给水系统所需压力H:高区供水所需压力为Ha=50×10+17.311×1.3+26.86+20=569.36kPa低区供水所需压力为Hn=6×10+8.438×1.3功率：5.5kW;效率55~63%;进出口直径DN50。市政管网供水压力0.2MPa,供水需要压力低区低于市政管网供水压力，所4.2消火栓系统的设计与计算该建筑总长87.55m,宽14.4m,高52.2m,按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2001版)要求，消火栓的间距应保证同层任何部位都有2个消火水带长度取25m,展开时的弯曲折减系数C取0.8,消火栓的保护半径应为：R=C·L,+L,=0.8×25+5.2L,=0.7S,=0.7(H,-H₂))sin45=5.25m本科毕业设计第18页共31页查表，水枪喷口直径选19mm,水枪系数φ值为0.0097,充实水柱Hm要求不小于10m,选Hm=12m,水枪实验系数值a,为1.21。H,-α,H,141-6αH)-1.21×12/(=0.0097×1.21×12)-169kPu喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577带，本工程亦选用衬胶水带。查表知65mm水带阻力系数Az值为0.00172,水带阻力损失4.2.5消火栓口所需的水压H-H,+h+H,-16.9+1.16+2-20.06mH₂0-200.6kPa根据规范要求，消火栓系统室内消防用水量为20L/s,每根竖管最小流量为10L/s,每支水枪出流量为5L/s,选择最不利消防竖管XHL1,出水枪数为2支，相邻竖管XHL8,出水枪数为2支。HH,+h,+H,-200.6k式中AH--0和1点的消火栓间距，mH₂O;h--0~1管段的水头损失，mH₂O。1点的水枪射流量进行消火栓给水系统水力计算时，按图5.1以支状管路计算，配管水力计算结果，见表4-5。设计管段设计秒流量管长管径坡度水头损失管路总水头损失为Hw=54.741×1.1=60.215kPa消火栓给水系统所需总水压(Hx)应为：H-H₁·H。+H,-50.04×10+200.6+60.215-761, 第20页共31页选择IS125-100-2502台(1备1用),流量Q=33.3～55.6m³h,扬程Hb=72~87m,功率为55kW,效率66~75%。4.2.7水泵接合器的选定v,=9.T,-60/1000=20×10×607100H₂=20.06+2.9+0.105×2.9×(1+10%)同理16层消火栓的压力为H₂=23.3+2.9+0.105×2.9×(1+10%)计算出从18层到1层的消火栓栓动水压力。各消火栓的剩余压力即动水压4-6,从表看出，1~10层的消火栓动水压力超过0.50MPa,有必要设置减压孔板，本设计中采用减压稳消火栓。消火栓所在楼层的编号动水压力在楼层的编号动水压力6543214.3自动喷水灭火系统根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)第5.0.1规定，自动喷水灭火系统的喷水强度为6L/min-m²,作用面积为160m²,喷头距墙不小于0.1m,不大于1.8m。经计算自动喷水灭火系统消防用水量设置2个水泵接合器，型号同消火栓系统。K喷头流量系数，标准喷头K=0.42;b)管段总损失c)管段的系统图和设计流量计算图4-4三单元二层管段计算系统图图4-5三单元一层管段计算系统图本科毕业设计第23页共31页A=A/_0=0.4367×3.1×1.77=2.40mH_0=2喷头2的水压：H₂-H,+h₂-10+2.40-12.40mH₂0喷头2处的出水量 管道流量g₂,-Q,:+g₂-1.33+1.48-2.81L/s节点编号编号系数节点水压节点管段管径管道比阻A管道长度管道沿程水头损失12345367785最不利管段沿成水头损失zk=86.64kPa=8.66mH₂0选择GD100-19立式泵2台(1备1用),流量Q=60.0～120.0m³/h,扬程Hb=14.0～21.0m,功率为7.5kW,效率69～75%,转速2900,必需汽蚀余量4m,容积为400m³;4.4建筑内部排水系统的计算图4-6排水计算简图表4-9。卫生器具名称排水管管径(mm)浴盆(混合水嘴)坐便器(低水箱虹吸式)洗脸盆(混合水嘴)厨房洗涤盆(双格)淋浴器表4-9卫生器具的安装高度卫生器具名称卫生器具边缘离地高度(mm)浴盆(至上边缘)冲落式坐便器(至低水箱底)洗脸盆(至上边缘)厨房洗涤盆(至上边缘)厨房洗涤盆(至上边缘)落地式污水盆(至上边缘)4.4.3设计秒流量管段的排水设计流量应为该管段的瞬时最大排水流量，又称为排水设计流9…--计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s;a--根据建筑物用途而定的系数，住宅取1.5。4.4.4相关规定设计规范规定：为保证管道系统有良好的水力条件，稳定管内气压，防止水封破坏，在设计横支管和横干管时，须满足如下规定：1.最大设计充满度建筑内部排水横管按非满流计算，以便使污废水释放出的气体能自由流动排入大气。排水横管最大设计充满度如表4-10:表4-10排水横管最大设计充满度排水管道类型最大设计充满度生活污水管道2.管道坡度污水中含有固体杂质，如果管道坡度过小，污水的流速慢，固体杂质会在管道中沉淀淤积，减小过水断面积，造成排水不畅或管道阻塞。通用坡度是只正常条件下应予保证的坡度，最小坡度为必须保证的坡度。塑料排水管的通用坡度均为0.026。3.最小管径为了排水通畅，防止管道堵塞，保障室内环境卫生，建筑内部排水管的最小管径为50mm;为防止管道堵塞的情况出现，多层住宅厨房间的排水立管管径最小为75mm;连接大便器的支管管径不得小于100mm。1214.4.5水力计算卫生器具名称、数量及当量设计秒流管径坡度i管段编号坐便器浴盆当量总数量(L/s)