《建筑给水排水课程设计》

建筑给水排水设计任务书一、设计题目福建工程学院新校区学生公寓 2楼二、设计原始资料（一）工程概况根据福建工程学院新校区总体规划及福州市规划局批文，拟在福建工程学院新校区北区 F 组团修建6幢学生公寓，本工程为6幢中的2#楼，本建筑共7层，底层为架空层，16层为 标准层，总建筑面积为 4634m2， 2梯每层 16 间学生宿舍，每间按 6位学生计，每间宿舍内设 两个洗涤池 4 个水龙头。公共卫生间内设蹲便器、小便器、淋浴器、拖布池。（二）给水水源在大学城学员路有 DN400mm 的市政给水干管，高峰用水时可保证最低水压为 0.2Mpa 。 根据校区给排水总体规划， F 组团学生公寓生活用水采用分区供水， 低区由市政管网直接供水， 高区统一加压供水， F 组团学生公寓火灾前期 10 分钟用水量设于 D 区 1楼屋顶专用消防水 箱内，校区统一设消防水池和消防泵。（三）污水排放 根据大学城总体规划，大学城污水集中到大学城污水处理厂处理达标后排放。 2楼学生公 寓的污水可排入其东面的校区污水干管，接管点高程为4.5m （相对室内地面标高） ，根据当地环保部门的要求，生活污水排入下水道之前需经化粪池预处理后排放，公寓北面绿化带有有 足够空地设化粪池。（四）建筑图纸1、架空层平面图2、一层平面图3、二至六层平面图4、屋顶平面图三、设计内容本设计只作建筑给水、排水及消防给水设计，建筑雨水由建筑学工种负责。四、成果（一）绘制设计图纸架空层、各楼层及屋顶给排水平面图，给水系统、排水系统图，卫生间大样（1 : 50）（二）计算说明书说明书要简明扼要的说明设计任务、设计依据、采用方案的理由，计算书要求步骤清楚，内容 完整。五、设计时间2.0 周建筑给水排水课程设计指导书一、设计准备1、明确设计目的、内容和要求。2、熟悉设计原始资料。原始资料是设计工作的基础和依据，一般由建设单位和有关单位 提供，本设计所需资料在任务书中已列出，设计中可依此进行。3、熟悉有关设计规范。设计规范是工程设计的指导性准则，工程设计必须依据相关规范 进行设计，因此，在设计前应先熟悉有关规范。二、确定设计方案1、生活给水系统 根据有关设计原始资料、建筑物的性质、用途、高度及设计要求，结合室外城市给水管网 能提供的水压，供水的可靠性，确定给水系统的组成，并初步进行给水系统平面布置。2、消防给水系统 根据建筑物的性质、用途、高度对消防给水的要求。按照“建筑设计防火规范”规定 进行 消防给水系统设计。根据规范要求，本建筑仅需设消火栓给水系统。设计应确定消防给水同时作用股数，充实水柱长度，消火栓直径，水枪喷嘴口径，水龙带 直径及长度，确定消火栓设置位置，并初步进行消防给水管网平面布置。3、排水设计方案根据排水排放条件， 建筑物卫生设备情况， 建筑高度及有关要求， 确定室内排水系统体制， 排水系统的组成，排水通气系统的设置，并初步进行排水系统平面布置。4、选定各系统管材及接口方式。三、管网布置1、根据确定的设计方案，结合室内卫生洁具和设备布置情况，按照管道布置敷设原则， 进行各楼层给水、排水、消防管网的平面布置。2、根据平面布置图，分别绘制给水、排水、消防系统草图。3、进行室外管网总体布置。四、设计计算（一）生活给水系统计算1、用水量计算 确定用水定额及时变化系数，确定最高日用水量，最大小时用水量。2、给水管网计算 根据给水系统计算草图，选择最不利配水点确定计算管路，列表进行管网水力计算。 设计秒流量公式：qg=0.2a Ng0.53、水表选择及水表水头损失计算水表选择：水表水头损失：4、计算由城市管网直接供水系统室内管网所需压力。校核市政管网提供水压是否满足要求。若不能满足要求，可采用变频加压供水系统,确定水泵的扬程，并根据流量、扬程选泵。5、生活贮水池容积计算当缺少资料时，调节容积可按最高日用水量的 20%25% 计。6、生活水泵选择。根据输送流量及扬程进行选型。7、室外给水管网计算设计（二）消防给水系统1、室内消防用水量2、室内消火栓给水系统计算（1）计算消火栓口处所需水压： Hxh=Hq+hdHkxh q d k（2）确定消防立管管径；（3）确定消防系统所需总压力；（4）消防水泵的选择；由消防系统所需总压力和消火栓系统流量确定水泵型号。3、消防高位水箱容积的计算 消防高位水箱贮存消火栓系统火灾初期 10 分钟的用水量。4、消防水池容积的确定 消防水池贮存消火栓系统在火灾延续时间内的用水量，并减去火灾时市政补充水量。（三）排水系统计算1、排水管管径确定（1）支管管径的确定：（2）立管管径的确定：（3）横干管或出户管管径的确定：排水设计秒流量公式：q =0.12+qpp max2 、通气管系统计算3、化粪池的计算 污水部分的容积；污泥部分的容积；化粪池的有效容积。五、绘制设计施工图1. 平面图：平面图（ 1：100 ）图中应绘出各类卫生洁具，机组设备，所有管线的干、立、支管以及配 水设备，消防栓，等位置。2. 系统图（轴测图） ： 根据管网平面设计图，按不同管道系统分别绘制系统图，系统图上应标出各楼层标高，以 及干管、支管、进户管，排出管，消火栓，配水龙头，设备器材的标高，并应标注各种管道直 径。排水管还应注明坡度，起点或终点标高。系统图各楼层相同时，可只绘其中一部分，并说 明其它楼层相同。系统图上各类立管应相对于平面图上立管编号 。3. 卫生间大样图绘制各卫生间给水、排水大样图。通常应标注卫生洁具，设备中心距墙壁和管道中心之间的距离，紧靠墙的洁具可不注距离；给水、排水管应标注管径，绘图比例1：50。六、编制设计说明书和计算书（一）说明书1、概述：设计任务、工程概述。2、设计原始资料：给水水源、排放条件、用水设备。3、设计方案的选定。生活给水系统，消防系统，排水系统等方案确定选择说明。（二）计算书说明书、计算书的文字用黑钢笔书写，表格、插图用铅笔书写，字迹清楚工整、文字通顺 叙述要简明扼要。七、设计进度计划1.设计准备、熟悉资料、研究确定设计方案2.0天2.进行管网布置，绘制系统设计草图进行设计计算4.0天3.绘制设计施工图天4.04. 编写设计说明书、整理计算书2.天05. 合计天12.0八、设计参考资料1、建筑给水排水工程教材；2、建筑给水排水设计规范 GB50015-2003 ；3、建筑设计防火规范 GBJ16-87（2001 版）4、给水排水设计手册一、二、十、十一册等。建筑给水排水设计任务书设计计算说明书一、设计方案概述（一） 给水工程已知室外学员路有 DN400mm 的市政给水干管，高峰用水时可保证最低水压为0.2Mpa 。要充分利用市政管网直接给水是首先要考虑的，建筑内给水方案采用上下分区供水方式， 将一至二层分为低压供水区，由室外校园市政给水管网直接供水；三至六层为高压供水区，由 室外校园加压给水管网直接供水。且均采用下行上给方式。（二） 排水工程 根据要求，宿舍阳台洗涤池的废水排往大学城污水处理厂处理， 公共卫生间的所有污废水经化粪池处理后，经环保部门同意后可直接排入校园排水管网。（三）消防排水根据建筑防火规范，本建筑为其他类建筑（三六层），设室内消火栓给水系统。室内消 火栓用水量10L/S。室内消火栓系统不分区，F组团学生公寓火灾前期10分钟用水量设于D区 1#楼屋顶专用消防水箱内，校区统一设消防水池和消防泵。每个消火栓处设置直接启动消防 水泵的按钮。进水管由校园消防管网引水。每个消火栓口径为65mm单栓口，水枪喷嘴口径19mm, 充实水柱为12m水柱，采用衬胶水带，直径 65mm，长度20m。（布置见平面图）（四）管道的平面布置与管材建筑内给水工程、排水工程、消防给水工程、管道平面布置见平面图。室内给水立管及分 户水表设于宿舍卫生间。给水横支管埋入墙壁。室内生活污水立管设于浴室接纳大便器及浴室 淋浴器地漏废水。室内生活废水立管设于洗涤池内侧，接纳洗涤池排水以及阳台地漏废水。消 防立管明装于楼道走廊。室外给水横干管管中心线标高为2.09米，架设于架空层即一层阳台下方，排水横干管管中心的起始标高为 -0.841米，消防横干管管中心线的标高为-0.5米。生 活给水管材采用给水优质镀锌钢管，排水管材采用硬聚氯乙烯管，消防给水管采用普通镀锌钢 管，外部刷为红色。二、设计计算（一）室内给水系统的计算1、确定用水定额及时变化系数根据建筑给水排水设计规范表，选用学生的最高日生活用水定额为 q二120L/（人.d）,取用水时变化系数Kh=2.6。d求出最高日用水量：Q = 16x 6x 6x 120 = 69120L/d = 691m3 /d ； d最大时用水量：Q - Q K - 691 x 2.6 - 7.46m3 / h ； hTh24根据规范，集体宿舍的设计秒流量按公式计算：其中，取a =2.5贝V ：騒水龙头为鼾利点水表井和高区2、计算给水系统所需要的压力，低区 分别计算(1) 低区(供给一、二层)给水系统所需压力计算A：低区宿舍阳台洗涤池给水计算：根据轴测图确定最不利点，如右图，选最远水龙头为最不利点，并依次编号。水表井具体 位置参考图纸。(计算用图见附图)根据公式：q = 0.5 ,；N计算，g g经查得，水龙头处当量为 0.75，额定流量为 0.15L/S ，最低工作压力为 0.05MPA 。 水力计算结果如下表：管段编号当量总数Ng设计秒流 量Qg(L/s)管径DN(mm)流速(m/s)每米管长v沿程水头管段长 损失 度 L(m)i(kPa/m)管段沿程水头损失Hy=iL(kPa)管段沿程 水头损失 累计工Hy (kPa)0-10.750.43250.970.4900.580.2850.281-21.500.61320.720.2003.820.7641.052-32.250.75320.890.2950.490.1451.193-43.000.87321.020.3854.351.6752.874-56.001.22401.080.34780.0227.76730.63该管路的沿程损失工hy = 30.63kpa该管路局部损失 工hj =30% 工 hy = 30% x 30.63 = 9.19kpa所以计算管路的水头损失 H 2 =工(hy + hj) = 39.82kpa计算水表损失因宿舍用水量较小，分户水表选用 LXS 旋翼湿式水表。q = 0.87L / s = 3.13m3 / h ,选 LXS32c ，其过载流量为 12m3 / h 。水表损失3-4hd =q23.132122= 6.81Kpa(100根据架空层平面图，总水表装在主干管上，所以不纳入宿舍阳台给水干管中计算水表损失。总 水表损失留作后面一起计算。给水管室外埋深 1.1 米，水龙头室内安装高度 1.2 米r1z1 iX.03.5(1-zjTil眦XZL(l-2)=4,3m2煖井3X.底层架空.J池最不利点的静水压 (1.1+2.4+3.5)*10=70KPa计算低区阳台洗涤 给水所需水压H：H 二1H 二 H + H + H + H123,L(2-3)=57,25m=70 + 39.82 + 6.81 + 50 = 166.63Kpa = 0.167 Mpa02Mpa4初步由计算结果确定最不利点所需水压满足市政管网所提供的水压要求B:低区公共卫生间给水计算：由平面图纸看出，公共卫生间有接大便器的给水管段和不接大便器的给水管段不接于同一根立 管，而两根立管汇接于同一根横干管上，所以需要分别计算出两根立管上最不利点所需的最低 水压，选择其中较高的水压作为低区公共卫生间给水系统的所需最低水压。将有接大便器的管段编号为1#管段系统、不接大便器的管段编号为 2#管段系统，分别计 算。1#：选低区最高最远蹲便器为最不利点，编号为0,依次对其他节点编号。(计算用图见附图)查规范，蹲便器为延时自闭式冲洗阀蹲便器，额定流量是1.2L/S，当量为6.0,最低工作压力为O.IMpa。水力计算结果如下表:每米管长管段沿程计算设计秒流管径管段沿程管段当量总数流速 V沿程水头管段长水头损失水头损失量DN编号Ng(m/s)损失度L(m)累计工HyQg(L/s)mm)Hy=iL(kPa)i(kPa/m)(kPa)0-10.500.50251.110.6391.110.7070.711-21.001.00400.880.2444.301.0481.752-32.001.81500.920.12957.257.3859.14由表得：该管路的沿程损失工hy = 9.14kpa该管路局部损失 工hj = 30%工hy = 30%x9.14 = 2.74kpa所以计算管路的水头损失 H 2 =工（hy + hj） = 11.88kpa公共卫生间不装分户水表，给水管室外埋深1.1米，水龙头室内安装高度1.2米，最不利点静水压为H =70kPa;计算A#管段给水所需水压H：H = H + H + H + H = 70 +11.88 +100 = 181.88 Kpa = 0.182 Mpa 下0. 17d 50ii n 1 r 、 i由图纸上看，本次排水系统阳台排水通往学校统一的污水处理厂，公共卫生间排水通往化粪池,排水UPVC相互独立。排水水力计算分别进行。(1)宿舍阳台排水水力计算:根据公式：q =0.12 a 尹 +q ，洗涤池pp max当量和排水流量按上表取，取 a=2.5 ；阳台排水系统示意图如右图，支管和立管用 塑料排水管材，横干管用铸铁管。支管：连接洗涤池的支管管径50mm，采用标准坡度i=0.026, 支管汇合后的支管管段的排水设计秒流量按公式计算，得：qp =0.12*2.5* 頁+0.33=0.93 L/s 0.63L/S, 则qp =0.63 L/S，查得相应的管径为 D=50mm，采用坡度i=0.007无大便器的支管连接淋浴器支管管径D=50,采用标准坡度i=0.026 ；连接小便器的支 管管径D=50mm，采用标准坡度0.026 ；汇合淋浴器和小便器的支管管段的排水设计秒流量按公式计算，得:qp =0.12*2.5* y/0.30x3 + 0.45x2 +0.15=0.37 L/s 0.6L/S, 则qp =0.37 L/S，管径选D=50mm，采用标准坡度i=0.026立管：有连接大便器管段的排水系统每根立管的排水设计秒流量为：qp =0.12 X 2.5 X (4.5 x 2 + 4.5 x 2 + 1.0)x 6 +1.5=4.70 L/s选取立管管径为D=110mm为宜，本楼6层，设伸顶通气管没有连接大便器管段的排水系统每根立管的排水设计秒流量为：qp =0.12 X 2.5 X (0.3 x 3 + 4.5 x 2)x 6 +0.15=2.46 L/s选取立管管径为D=75mm为宜，本楼6层，设伸顶通气管排水横干管计算:合流排水，计算各管段设计秒流量，查机制排水铸铁管水力计算表，选用标准坡度，根据以下 计算草图计算。计算结果见以下表格。公共卫生间排水计算草图通往化粪池E I)卫生器具个数设计秒管段编当量总管径洗涤池淋浴器大便器小便器流量坡度 i号数 NpD mmNp=1Np=0.45Np=4.5Np=0.3(L/S)A-B624121876.204.121000.025B-C12482436152.405.201250.012C-D18723654228.606.041250.015D-E24964872304.806.741250.020（3）化粪池计算已知条件：N ：化粪池实际使用人数： 570人a：使用卫生器具人数占总人数的百分比：70%q :生活污水量：120升/人天t ：化粪池污水停留时间： 24小时a :每人每天污泥量：0.7升/人天T ：污 泥 清 掏 周 期：360天b ：进化粪池新鲜污泥含水率： 95%c ：发酵浓缩后污泥含水率： 90%K ：污泥发酵后体积缩减系数： 0.8m:清掏污泥后的熟污泥量容积系数：1.2污水部分容积=47.88m3“ a Nqt70% x 570 x120 x 24Vi 24 x100024 x 1000污泥部分容积a NaT (1-b)Km 70%x570x0.7x360x(1-95%)x0.8x1.2V = 48.17 m32(1-c) x 1000(1 - 90%) x 1000化粪池有效容积V = V + V = 47.88 + 48.17 = 96.05m3 取容积 96 立方米12化粪池详 92S214，11-50A10（4）排水管埋深、检查口埋深及设置参见图纸。（5）排水管布置详见图纸（三）消防给水管网计算1、消防栓布置本设计建筑为六层学生宿舍，层高3.5m，底层为架空层，高2.4米，按规范要求，需保证有2支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。水带长度取25m，展开时的弯曲折减系数C取0.9，根据公式算得，消火栓的保护半径：R=C*Ld+h=0.9*25+3=25.5m消火栓采用单排布置，其间距S R2 -b2 =七25.52 -9血=23.62m，取24m则，走廊布置 3个消火栓（间距 24m ）能满足要求，底层架空层消防栓布置有别于走廊消防栓 布置，布置 4 个。 （具体布置详见平面图 ） 2、水枪喷嘴处所需的水压查表得，水枪喷头直接选19mm,水枪系数=0.0097 ；充实水柱要求不小于10m,选Hm=12m, 水枪实验系数a f=1.21，根据规范公式求水枪喷嘴所需水压为：1.21 x 12 x 10H = f m = 169.00KPaq 1 a H 1 - 0.0097 x 1.21 x 12fma H 10m3、水枪喷嘴的出流量查得喷口直径 19mm 的水枪特性系数 B=1.577则：q = ：;BH =x1.577 x 16.9 = 5.2L / s丄 xh Wq4、水带阻力19mm 水枪配 65mm 水带，衬胶。查表 Az=0.00712水带阻力损失：h = A L q2 = 0.00712 x 25 x 5.22 x 10 = 48.13kPad z d xh5、消火栓口所需水压H = H + h + H = 169.00 + 48.13 + 20 = 237.13kPa xh q d kXL1 ，出水枪数为 2 支，6、水力计算 按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管为 相邻消防竖管为 XL2 出水枪数为 2 支。H = H + h + H = 169.00 +11.63 + 20 = 237.13kPaxh 0qd kH = H+AH + h = 237.13 + 3.5 x 10 + 0.378 x 10 = 275.91kPaxh1xh 01 点枪射流量q = . BH H =+ A L q2 + 2xhl 9q1xh1F Bz d xh1I H - 2J27.59 - 2/q = xh= 6.15L/sxh11 + ALv1 -1.577 + 0.00172 x 25B z d配管水力计算成果计算管段设计秒流量管长DNv (m/s )i(kPa/m)i L(kPa)015.23.51000.680.1080.3781211.3518.971001.450.4718.2432311.3524.781001.450.4716.8393422.730.051501.290.2164.663E hy=20.12KPa管路总水损H 二 20.12xl.l 二 22.13kPaw消火栓给水系统所需要总水压H 二 H + H + H 二 20.35 x 10 + 237.13 + 22.13 二 462.74kPax1xhw消火栓灭水总用水量 Qx=45.4L/s8、消防水箱消防贮水量按存贮lOmin的室内消防水量计算Vf = qxf6i000 = E10x6当000 = 9m3V = 15 x 2 x 3600/= 108 m 3Vf =/1000 =108 m 39、消防贮水池消防贮水池按满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算，即