十一层商住楼的高层建筑给水排水设计

河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计摘摘 要要本设计是小区十一层商住楼的高层建筑给水排水设计，主要包括给水系统排水系统、消防系统、喷淋系统和屋面雨水系统五个部分。给水系统采用分区供水，一到五层为低区，由市政管网直接供水。六层到十一层为高区，采用下行上给的供水方式，采用变频加压向高区管网供水；排水系统采用的是污、废分流制，污水再经化粪池处理后排向市政污水管网，废水直接排入市政管网，底层商铺无用水器具，无需单排，设置通气立管，采用三通立管系统；消防系统设计成消火栓灭火系统，火灾初期 10min 的水由消防水箱供给，正常供水由消防水泵从贮水池内抽取。喷淋系统采用湿式自动喷淋灭火系统，和消防系统共用消防水箱和贮水池；雨水采用的是外排水系统，雨水直接排向市政污水管网。给水系统的管材低区采用 PPR 管，热熔连接，高区采用钢管，螺纹连接；消防系统的管材采用钢管，螺纹连接；自动喷水灭火系统采用镀锌钢管，管径不大于 50mm 时，采用丝扣连接，管径大于 50mm 时，沟槽连接；排水系统和雨水系统都采用 UPVC 管，焊接连接。关键词：关键词：商住楼 分区供水 污废分流 湿式灭火系统河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计AbstractThe design is a residential 10-floor commercial and residential high-rise building water supply and drainage design, including the water supply system, drainage systems, fire systems, sprinkler system and roof rainwater systems of five parts。The water supply system area water supply, one to five for the low zone, directly by the municipal pipe network water supply. The six-story to the eleventh floor of the high zone, downstream to the water supply, using frequency conversion pressurized water supply pipe network of the upper zone; drainage system is sewage, waste diversion system, sewage septic tanks rear to municipal sewer network, wastewater directly discharged into the municipal pipe network, the bottom of shops without water appliances, without a single row, set the ventilation riser, three links riser system; fire protection system design into a fire hydrant fire extinguishing systems, fire the initial 10min of water by the Fire water tank supply, the normal supply is extracted from the storage tanks by the fire pump. Spray system using wet automatic sprinkler system, fire water tank and storage tank and fire protection systems share; rain is outside the drainage system, rain water is directly discharged to municipal sewage pipe network. Pipe the lower zone of the water supply system, PP-R pipe hot melt connection, high area used in the steel, threaded connection; fire-fighting system of pipes used in the steel, threaded connections; automatic sprinkler system in galvanized steel pipe, the diameter of not more than 50mm groove connection, threaded connection, diameter greater than 50mm; drainage system and stormwater system UPVC pipe, welded connections。Keywords:Keywords: commercial and residential district water supply sewage waste diversion wet fire extinguishing system河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计目目 录录摘 要.1ABSTRACT.21.给水系统说明.- 1 -1.1 生活给水系统概括 .- 1 -1.1.1 建筑给排水设计规范的摘录 .- 1 -1.2 生活给水系统的竖向分区 .- 1 -1.3 生活给水系统方案的选择 .- 2 -1.4 给水管道的布置与敷设 .- 4 -1.5 生活给水管网布置方式 .- 6 -1.6 引入管的确定 .- 6 -1.7 给水管材的选取 .- 6 -1.7.1 给水管材与连接方式 .- 6 -1.7.2 给水附件、调节和控制附件 .- 7 -1.8 给水管道的设计说明 .- 7 -1.8.1 设计秒流量公式 .- 7 -1.8.2 最不利点和最不利管线的确定 .- 8 -1.8.3 水表的位置 .- 9 -1.8.4 水压校核 .- 9 -1.9 贮水池 .- 9 -1.10 水泵 .- 9 -2.消火栓系统设计说明.- 9 -2.1 建筑类型及建筑防火宅等级的确定 .- 9 -2.2 消防给水系统的确定 .- 10 -2.3 消火栓系统组成 .- 10 -2.4 消防水量的确定 .- 10 -2.5 消火栓的平面布置 .- 10 -2.6 水枪口径的确定 .- 10 -2.7 消防水带的确定 .- 11 -2.8 消防系统管径确定 .- 11 -2.9 消防水泵的确定 .- 11 -2.10 消防水箱及贮水池 .- 11 -2.10.1 消防水箱容积 .- 11 -2.10.2 贮水池容积 .- 11 -2.11 气压罐 .- 11 -3 自动喷水灭火系统设计说明 .- 12 -3.1 建筑防火等级的确定 .- 12 -3.2 自动喷淋消防流量的确定 .- 12 -河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计3.3 自动喷淋灭火系统的组成 .- 12 -3.3.1 系统组件的要求 .- 12 -3.4 自动喷淋灭火系统的布置 .- 13 -3.5 自动喷淋灭火系统的布置原则 .- 13 -3.6 自动喷淋灭火系统的平面布置 .- 13 -3.7 消防水箱及贮水池 .- 14 -3.7.1 消防水箱容积的确定 .- 14 -3.7.2 贮水池容积的确定 .- 14 -3.8 自动喷淋系统消防水泵的确定 .- 14 -4 室内排水设计说明 .- 14 -4.1 城市排水管道的位置与埋深 .- 14 -4.2 室内排水体制的选择原则与方案 .- 14 -4.3 排水系统的组成 .- 16 -4.4 排水管道布置原则与特点 .- 16 -4.5 通气管布置原则 .- 18 -4.6 管径确定方法 .- 19 -4.6.1 确定管径的方法 .- 19 -4.6.2 横管管径的确定 .- 19 -4.6.3 立管管径的确定 .- 21 -4.6.4 出户管管径的确定 .- 22 -4.7 管道的敷设 .- 22 -4.7.1 排水横支管的敷设 .- 22 -4.7.2 排水立管的敷设 .- 22 -4.7.3 横干管及排出管的敷设 .- 23 -4.7.4 通气系统的敷设 .- 23 -4.8 排水管材的选取 .- 24 -4.9 排水附件设置 .- 24 -4.9.1 检查口 .- 24 -4.9.2 清扫口 .- 25 -4.10 排水检查井 .- 25 -4.11 化粪池 .- 25 -5.雨水系统说明书.- 25 -5.1 雨水排水系统设计 .- 25 -5.2 确定建筑雨水排出方式 .- 26 -5.3 雨水排水立管的设置 .- 26 -6 给水系统设计 .- 26 -6.1 给水方式的确定 .- 26 -6.2 最高日用水量的计算 .- 27 -6.2.1 用水定额及小时变化系数 .- 27 -6.2.2 最高日用水量 .- 27 -6.2.3 最大时用水量 .- 28 -6.3 引入管位置的确定 .- 28 -河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计6.4 给水管道系统设计要点 .- 28 -6.5 给水管道水力计算 .- 30 -6.5.1 设计秒流量公式的确定 .- 30 -6.5.2 初步确定最不利点及最不利管线 .- 32 -6.5.3 管段水力计算 .- 32 -6.6 设计参数的确定 .- 39 -6.7 水表的设计计算 .- 40 -6.8 水压校核 .- 41 -6.9 贮水池和水泵的设计计算 .- 42 -6.9.1 生活给水贮水池的设计计算 .- 42 -6.9.2 水泵设计计算 .- 42 -7 消防系统设计计算 .- 43 -7.1 消火栓系统的给水方式 .- 43 -7.2 消防管网的布置 .- 43 -7.3 建筑消火栓给水系统的消防用水量 .- 44 -7.4 消火栓设计计算 .- 44 -7.4.1 消火栓保护半径及设置间距 .- 44 -7.4.2 消火栓口所需的水压 .- 45 -7.4.3 管段水损水力计算 .- 46 -7.5 水箱和贮水池的设计 .- 49 -7.5.1 水箱的设计计算 .- 49 -7.5.2 消防贮水池的设计计算 .- 50 -7.6 消防校核 .- 51 -7.7 气压罐计算 .- 51 -7.8 消防水泵计算 .- 52 -7.9 室内消火栓系统水泵结合器 .- 52 -7.10 消火栓接口型号 .- 53 -7.11 消防立管与环管的计算 .- 53 -8 自动喷淋灭火系统设计 .- 53 -8.1 自动喷淋灭火系统的确定 .- 53 -8.2 自动喷淋灭火系统的布置 .- 53 -8.2.1 喷头的布置 .- 53 -8.2.2 管网的布置 .- 54 -8.3 系统主要组件及其布置 .- 54 -8.3.1 系统组件的要求 .- 54 -8.4 自动喷淋灭火系统的设计计算 .- 55 -8.4.1 建筑防火等级的确定 .- 55 -8.4.2 基本设计参数的确定 .- 55 -8.4.3 自动喷淋系统水力计算 .- 55 -8.5 水箱和贮水池的设计 .- 58 -8.5.1 水箱的设计计算 .- 58 -8.5.2 贮水池的设计计算 .- 59 -8.6 消防泵设计计算 .- 59 -河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计8.6.1 消防水泵的扬程 .- 59 -8.6.2 选泵 .- 60 -9.排水系统设计.- 60 -9.1 排水体制的确定 .- 60 -9.2 排水系统设计要点 .- 60 -9.3 通气系统的初步确定 .- 61 -9.4 水力计算 .- 61 -9.4.1 设计秒流量公式 .- 61 -9.4.2 横支管水力计算 .- 61 -9.4.3 立管水力计算 .- 63 -9.4.4 横干管水力计算 .- 64 -9.5 通气管计算 .- 66 -9.6 空调废水排放 .- 67 -9.7 污水处理构筑物 .- 67 -9.7.1 化粪池计算 .- 67 -10 雨水系统设计计算 .- 68 -10.1 建筑雨水排出方式的确定 .- 68 -10.2 平面布置 .- 68 -10.3 雨水斗敷设 .- 69 -10.4 雨水立管设置 .- 69 -10.5 雨水排出管敷设 .- 69 -10.6 雨水埋地管敷设 .- 69 -10.7 水力计算 .- 70 -10.7.1 汇水面积的计算 .- 70 -10.7.2 雨水流量的计算 .- 70 -10.7.3 立管管径的确定 .- 70 -总 结.- 71 -参考书目：.- 72 -河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 1 -1.给水系统说明给水系统说明1.1 生活给水系统概括生活给水系统概括对于高层建筑的生活给水设计，我们要根据有关设计相关资料，建筑物的性质、用途、层高及设计要求，结合室外城市管网能够提供的水压，确定给水系统选择，供水方式及给水加压设备等。1.2 生活给水系统的竖向分区生活给水系统的竖向分区建筑高度高于或等于 24m 的公共建筑或高于或等于 10 层的住宅称为高层建筑。对于高层建筑而言，生活给水系统由于其层数多、竖向高度大，为避免建筑低层配水点静水压力过大，需要进行竖向分区。对于层高不超过 3.5m 的民用建筑，给水系统所需要的压力自室外地面算起，一层为，二层为水柱，三层及三层以上每层增水柱mkp10a100=mkp120a120=加一层，增加。如果层高超过 3.5 米，可将差值累计折算成层水柱mkpa440=数，进行计算。根据设计要求，结合本设计给出的建筑层高条件（该住宅楼共十一层，其中一层是商业用户，高 4.7 米，二层到十一层每层层高都是 3.0 米）及市政管网提供 28 米的稳定水压的条件，将该建筑分为两区，一区 1-5 层，二区 6-11 层。1.3 生活给水系统方案的选择生活给水系统方案的选择方案一：1-5 层室外给水管网直接供水，6-11 层为高位水箱减压给水方式方案二：1-5 层室外给水管网直接供水，6-11 层为设水泵水箱的联合供水方式方案三：1-5 层室外给水管网直接供水，6-11 层为变频调速水泵给水方式河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 2 -图 1-1表 1-1 高区方案比较供水方案供水方式说明优点缺点适用范围水泵水箱联合供水方式用水泵将水池里的水提升至高位水箱，用高位水箱贮存调节水量并向用户供水。水泵能及时向水箱供水，可减少水箱的容积，水泵出水稳定水泵振动，噪声干扰大，水质易产生二次污染适用于高层或多层建筑变频调速水泵给水方式采用离心式水泵配以变频调速控制装置，通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而高效节能，比一般设备节能 10%-40%；设备占地面积小，不设高位水箱，减少了设备费用较高，维修较复杂适用于水量随机变化的的用户河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 3 -使水泵的转速发生变化建筑负荷，节省水箱占地面积，又可有效的避免水质的二次污染高位水箱减压给水方式屋顶设置高位水箱，水泵统一加压，利用减压阀减压，上区供下区用水供水较可靠，设备与管道较简单，投资较节省，设备布置较集中，维护管道较方便下区供水受上区的限制，能源消耗较大允许分区设置高位水箱，电力供应比较充足，电价较低的分区较少的高层建筑综合上述三个方案的比较，结合实际，考虑到供水技术和经济合理的原则，选择方案（三） ，方案（三）与方案（一） 、 （二）相比，供水高效节能，占地面积小，考虑到工程质量和供水水质及水压的可靠性，最终选择方案（三） 。1.4 给水管道的布置与敷设给水管道的布置与敷设给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置，以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。进行管道布置时，不但要处理和协调好各种相关因素的关系，还要在依据规范的要求，结合实际情况，做好合理的布置。当给水管暗设时还要有如下要求不得直接敷设在建筑物结构层内；干管和立管应敷设在吊顶、管井、管窿内，支管宜敷设在楼(地)面的垫层内或沿墙敷设在管槽内；敷设在垫层或墙体管槽内的给水支管的外径不宜大于 25mm；河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 4 -敷设在垫层或墙体管槽内的给水管管材宜采用塑料、金属与塑料复合管材或耐腐蚀的金属管材；敷设在垫层或墙体管槽内的管材，不得有卡套式或卡环式接口，柔性管材宜采用分水器向各卫生器具配水，中途不得有连接配件，两端接口应明露。表 1-2 给水管道与其他管道和建筑结构的最小净距如下给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距排水管（mm）给水管道名称室外地面（mm)地沟壁和其他设备（mm)梁柱设备（mm）水平净距垂直净距备注引入管1000150在排水管上方横干管10010050 且此处无接头500150在排水管上方管径50的管道上） 、蝶阀、止回阀、浮球阀、球阀、旋塞阀、安全阀等。1.8 给水管道的设计说明给水管道的设计说明1.8.1 设计秒流量公式设计秒流量公式住宅生活给水管道设计秒流量计算公式ggNUq=2 . 0河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 6 -计算管段的设计秒流量，L/s；gqU计算管段的卫生器具给水当量同时出流量概率，%；计算管段的卫生器具给水当量总数；gN0.21 个卫生器具给水当量的额定流量，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的给水当量同时出流量概率确定。而管段的卫生器具给水当量同时出流量概率与卫生器具的给水当量数和其平均流出概率有关。根据数理统计出结果卫生器具0U给水当量的同时出流概率计算公式为：（%）()1001149. 0+=ggcNNU式中对于不同卫生器具的给水当量平均出流概率的系数有关，见表 1-c0U3；计算管段的卫生器具给水当量总数gN 表 1-3 与的对应关系 c0U/%0U0.01c /%0U0.01c1.00.3234.02.8161.50.6974.53.2632.01.0975.03.7152.51.5126.04.6293.01.9397.05.5553.52.3745.06.489卫生器具的给水当量平均出流而计算管段最大用水时概率计算公式为： (%)36002 . 00=TNKmqUghd河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 7 - 生活给水管道最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率，0U%； 最高日用水定额，L/(人d)；dqm 用水人数，人； 小时变化系数；hKT 用水时间。1.8.2 最不利点和最不利管线的确定最不利点和最不利管线的确定本设计低区是一层到五层，由给水设计系统图可以看出，给水立管 4 到市政管网供水点最远，那么给水立管 4 沿程所经过的管线是最不利管线，立管最远处的用水点是洗脸盆，就是草图上的 1 点。具体见计算草图1.8.3 水表的位置水表的位置查建筑给排水设计规范现在要求是水表出户，本设计将水表安放在每一单元的楼梯口。1.8.4 水压校核水压校核根据给水计算校核，分区正确1.9 贮水池贮水池生活用水贮水池与消防用水贮水池分开建设，生活贮水池尺寸为5m4m3m1.10 水泵水泵选择山东双轮集团的 50DL12-127，两用一备。河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 8 -2.消火栓系统设计说明消火栓系统设计说明2.1 建筑类型建筑类型及建筑防火宅等级的确定及建筑防火宅等级的确定此建筑是 11 层住宅楼，一层是商铺，二到十一是住宅，查高层民用建筑给排水设计防火规范知，建筑类型为二类，建筑防火等级不低于二级。2.2 消防给水系统的消防给水系统的确定确定对于不具备设计成常压消防给水条件的单体建筑、建筑小区，一般情况都设计成临时高压消防给水系统。对于高层建筑，设置临时高压消防给水系统的建筑应设高位消防水箱。水池及消防水泵设在最底层，且二者应比邻布置。又因为此建筑高度小于 100 米，消防给水系统不需要分区给水。2.3 消火栓系统组成消火栓系统组成消火栓系统由贮水池、消防水泵、消防管道、消火栓箱、阀门、消防水泵启动开关。2.4 消防水量的确定消防水量的确定查高层民用建筑给排水设计防火规范知，普通住宅，建筑高度小于等于 50 米，室内消火栓用水量是 10L/s，每根竖管最小流量是 10L/s，每支水枪最小流量是 5L/s。2.5 消火栓的平面布置消火栓的平面布置由计算所得，一个消火栓的保护半径是 23 米，根据建筑住宅消火栓内部布置要求：消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。在楼梯走道布置四个单出口消火栓，具体位置见消火栓平面布置图。河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 9 -2.6 水枪口径水枪口径的确定的确定高层建筑的消火栓选用单出口消火栓，由于每支水枪的最小流量是 5L/s，水枪口径一般选用 65mm，水枪长 19mm。2.7 消防水带消防水带的确定的确定消火栓水带选用麻织，水带长度选 25m。2.8 消防系统管径确定消防系统管径确定根据计算，选择管径 100 的钢管作为消防给水立管。2.9 消防水泵的消防水泵的确定确定根据消防给水计算，一台水泵流量是 10.28m3，扬程是 68m，应用天正给排水软件，选择上海凯泉集团的 KQL80/235 两台，两用一备。2.10 消防水箱及贮水池消防水箱及贮水池2.10.1 消防水箱容积消防水箱容积消防系统的水箱和自动喷淋系统的水箱合建，容积是 18 m3.查图集尺寸是3m3m2m2.10.2 贮水池容积贮水池容积消防贮水池和自动喷水灭火系统水池合建，由计算可知，贮水池的容积是120，考虑到小区五栋楼的消防用水量，则，贮水池容积是 600 m3，查图集知尺寸是 20m8m4m河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 10 -2.11 气压罐气压罐选择 SD1000-6 气压罐给水设备，其有效容积为 0.251 m3，总容积为 1.44 m3。3 自动喷水灭火系统设计说明自动喷水灭火系统设计说明3.13.1 建筑防火等级的确定建筑防火等级的确定查书建筑给水排水工程第六版知，小区民用建筑 11 层高层建筑，一层是商铺，二层到 11 层都是小区住宅，看图测量一层商铺面积是 561.42 m2，火宅危险等级属于中危险级级。3.2 自动喷淋消防流量的确定自动喷淋消防流量的确定对于火宅等级中危险级的净高高度小于 8m 的民用建筑物，喷水强度是6L/minm2，作用面积是 160m23.3 自动喷淋灭火系统的组成自动喷淋灭火系统的组成本设计采用湿式喷水灭火系统，组成有水压、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等。3.4 自动喷淋灭火系统的布置自动喷淋灭火系统的布置采用下垂型喷头的布置，其同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定，并不应大于表 1-4 的规定，且不宜小于 2.4m。表 3-1 同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距 喷水强度L/minm2正方型布置的边长（m）矩形或平行四边形布置的长边边长（m）一只喷头的最大保护面积（m2）喷头与端墙的最大距离（m）河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 11 -63.64.012.51.83.5 自动喷淋灭火系统的布置原则自动喷淋灭火系统的布置原则（1）每个消火栓处设启动消防水泵按钮，并应设置保护按钮措施。（2）高层建筑室内消火栓直径采用 65mm，配水的水龙头长度不应超过 25米，水枪喷嘴口径不应小于 19 mm。（3）按照消防栓的机械强度，消火栓栓口的静水压力不应大于 1.00MPa，当大于 1.00MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa 时，应采取减压措施。（4）为了使每层消火栓流出水量接近于设计量，消火栓选择减压稳压型3.6 自动喷淋灭火系统的平面布置自动喷淋灭火系统的平面布置结合本设计，一层是商铺，二层到十一层是住宅，每层四户，火宅危险等级属于中危险级级，仅一层布置自动喷淋系统。喷淋横干管东西布置，布水均匀，立管布置在西墙处，最不利喷头处布置报警阀。3.7 消防水箱及贮水池消防水箱及贮水池3.7.1 消防水箱容积的确定消防水箱容积的确定消防系统的水箱和自动喷淋系统的水箱合建，容积是 18 m3.查图集尺寸是3m3m2m3.7.2 贮水池容积的确定贮水池容积的确定消防贮水池和自动喷水灭火系统水池合建，由计算可知，贮水池的容积是120，考虑到小区十栋楼的消防用水量，则，贮水池容积是 1200 m3，分两格，每个容积是 600 m3，查图集知尺寸是 20m8m4m河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 12 -3.8 自动喷淋系统消防水泵的确定自动喷淋系统消防水泵的确定应用天正给排水软件，选择上海凯泉集团的 KQL80/235 两台，一用一备。4 室内排水设计说明室内排水设计说明4.1 城市排水管道的位置与埋深城市排水管道的位置与埋深该楼共十一层的住宅楼，大厦南面有 DN300 市政供水管，可提供稳定水压 28m，埋深为 1.50m。同时北面还有 DN400 市政排水管，排水方向由东向西，埋深 1.80m。4.2 室内排水体制的选择原则与方案室内排水体制的选择原则与方案根据建筑给水排水工程第六版，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。查建筑给排水设计规范 （GB50015-2009）4.1.2 建筑物内下列情况下宜采用生活污水与生活废水分流的排水系统：（1） 建筑物使用性质对卫生标准要求较高时；（2） 生活废水量较大，且环保部门要求生活污水需经化粪池处理后才能排入城镇排水管道时；（3） 生活废水需回收利用时。 基于上述条件，结合本设计的具体情况拟定本设计的室内排水系统排水方式为分流制。为了保护存水弯水封，使排水系统内的空气压力与大气压取得平衡。河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 13 -使排水管内排水畅通，形成良好的水流条件，减少排水系统的噪声。由建筑给水排水工程(第六版)建筑标准要求较高的多层建筑和公共建筑、10 层及 10 层以上高层建筑的生活污水立管宜设置专门的通气管道系统。采用三立管排水系统，有三根立管组成，分别为生活污水立管、生活废水立管和通气管。初步拟定排水系统简图 1-2 为：图 4-1方案比较:由于竖向下落的大量污水进入横管形成水跃，管内水位急剧上升，充满整个管道断面，使水流中挟带的气体不能自由流动，短时间内横管压力过大，可能会冲破水管，所以一般建筑要求底层单排。由于此 11 层建筑底层是商铺，且无卫生器具，选择方案二，即排水立管一直通到一层在排出户外。4.3 排水系统的组成排水系统的组成排水系统的组成包括卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、潜污泵、化粪池、通气系统。河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 14 -4.4 排水管道布置原则与特点排水管道布置原则与特点高层建筑的排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。（1）排水顺畅、水力条件好为使排水管道系统能够将室内产生的污废水以最短的距离、最短的时间排出室外，应采用水力条件好的管件和连接方法。排水支管不宜太长，尽量少转弯，连接的卫生器具不宜太多；立管宜靠近外墙，靠近排水量大、水中杂质多的卫生器具；排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。（2）保证设有排水管道房间或场所的正常使用在某些房间或场所布置排水管道时，要保证这些房间或场所正常使用，如横支管不得穿越有特殊要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室；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场所的上方。（3）保证排水管道不受损坏为使排水系统安全可靠的使用，必须保证排水管道不会受到腐蚀、外力、热烤等破坏。如管道不得穿过沉降缝、烟道、风道；管道穿过承重墙和基础是应有预留孔洞；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；湿陷性黄土地区横干管应设在地沟内；排水立管采用柔性接口；塑料排水管道应远离温度高的设备和装置，在汇合配件处设置伸缩节等。（4）室内环境卫生条件好为创造一个安全、卫生、舒适、安静、美观的生活生产环境，管道不得穿越卧式、病房等对卫生、安静要求较高的房间，并不宜靠近与卧式相邻的内墙；商品住宅卫生间的卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户；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小于表 4-2 规定的最小距离时，底部支管应单独排出。 表 4-1 最低横支管与立管连接处到立管管底的垂直距离 立管连接卫生器具的层数垂直距离（m）40.45河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 15 -立管连接卫生器具的层数垂直距离（m）560.757121.213193206（5）施工安装、维护管理方便为便于施工安装，管道距楼板和墙应有一定的距离。为便于日常维护管理，排水立管宜靠近外墙，以减少埋地横干管的长度；对于废水含有大量的悬浮物或沉淀物，管道需要经常冲洗，排水支管较多，排水点的位置不固定的公共餐饮的厨房、公共浴池、洗衣房、生产车间可以用排水沟代替排水管。应按规范规定设置检查口或清扫口。如铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于 10m，塑料排水立管宜每 6 层设置一个检查口。但在建筑物的最底层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口；检查口应在地(楼)面以上 1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘 0.15m。在连接 2 个及 2 个以上的大便器或 3 个及 3 个以上卫生器具的铸铁排水横管上，宜设置清扫口。在连接 4 个及 4 个以上的大便器的塑料排水横管上宜设置清扫口。清扫口宜设置在楼板或地坪上，且与地面相平。在水流偏转角大于 45的排水横管上，应设置检查口或清扫口。当排水立管底部或排出管上的清扫口至室外检查井中心的距离大于表 4-3 的数值时，应在排出管上设置清扫口。 表 4-2 排水立管或排出管上的清扫口至室外检查井的最大允许长度 管径(mm)5075100100最大长度(m)10121520（6）占地面积小，总管线短，工程造价低。河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 16 -4.5 通气管布置原则通气管布置原则为使生活污水管道和产生有毒有害气体的生活污水管道内的气体流通，压力稳定，排水立管顶端应设置伸顶通气管，其顶端应装设风帽或是网罩，避免杂物落入排水立管。其布置原则是（1）建筑标准要求较高的多层建筑和公共建筑、10 层及 10 层以上高层建筑的生活污水立管宜设置专门的通气管道系统；（2）通气立管不得接纳器具污水、废水和雨水，不得与风道和烟道连接；（3）当污水立管与废水立管合用一根通气立管时，结合通气管可隔层分别与污水立管和废水立管连接，但最低横支管连接点以下应设置结合通气管（4）器具通气管应设在存水弯出口端；在横支管上设环形通气管时，应在其最始端的两个卫生器具之间接出，并应在排水支管中心线以上与排水支管呈垂直或 45连接（5）器具通气管、环形通气管应在卫生器具上边缘以上不小于 0.15m 处按不小于 0.01 的上升坡度与通气立管相连；（6）专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘以上不小于 0.15m 或检查口以上与排水立管通气部分以斜三通连接；下端应在最低排水横支管以下与排水立管以斜三通连接；（7）结合通气管宜每层或隔层与专用通气立管、排水立管连接，与主通气立管、排水立管连接不宜多余 8 层；结合通气管下端宜在排水横支管以下与排水立管以斜三通连接；上端可在卫生器具上边缘以上不小于 0.15m 处与通气立管以斜三通连接；（8）当用 H 管件替代结合通气管时，H 管与通气管的连接点应设在卫生器具上边缘以上不小于 0.15m 处。4.6 管径确定方法管径确定方法4.6.1 确定管径的方法确定管径的方法建筑内部排水管道的设计流量是确定各管段管径的依据，根据管段的设计河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 17 -秒流量来选择管径。本建筑是十一层住宅，其设计秒流量计算公式为max12. 0qNqpp+=式中计算管段排水设计秒流量，L/s；pq计算管段卫生器具排水当量总数；pN计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；maxq根据建筑物用途而定的系数，本设计取 1.54.6.2 横管管径的确定横管管径的确定为了保证管道系统具有良好的水力条件，稳定管内气压，防止水封破坏，保证良好的室内卫生环境，在设计计算横干管和横支管时，须满足下列规定。（1） 最大设计充满度表 4-3 建筑内部排水横管按非满流设计，其设计充满度排水管道类型管径（mm）最大设计充满度50750.61001500.7生活废水管道2001.050750.61001500.7生活污水管道2000.8（2） 管道坡度污水中含有固体杂质，如果管道坡度过小，午睡的流速过慢，固体杂质会在管内沉淀淤积，减小过水断面，造成过水断面不畅或管道堵塞，为此对管道坡度作了规定。本设计采用通用坡度，管材采用塑料管，其管径对应的坡度见下表表 4-4 生活污水排水横管的标准坡度（塑料管）管径5075110125160200250315通用坡0.0250.0150.0120.0100.0070.0050.0050.005河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 18 -度（3） 最小管径为了排水通畅，防止管道堵塞，保障室内卫生，规定了建筑物内部排出管的最小管径为 50mm。医院、厨房、浴室以及大便器排放的污水水质特殊，其最小管径应大于 50mm多层住宅厨房间的排水立管管径最小为 75mm；浴室泄水管的管径宜为100mm；凡是连接大便器的支管，即使仅有一个大便器，其最小管径也为 100mm对于横干管和连接多个卫生器具的横支管，应逐段计算各管段的排水设计秒流量，通过水力计算来确定各管段的管径和坡度建筑内部横向排水管道按圆管均流公式计算21321IRnvvwq=式中 q计算管段排水设计秒流量，m3/s； W管段在设计充满度的过水断面，m2v流速，m/s；R水力半径，m；I水力坡度，即管道坡度；n管道粗糙系数，铸铁管为 0.013；混凝土管、钢筋混凝土管为0.0130.014；钢管为 0.012；塑料管为 0.0094.6.3 立管管径的确定立管管径的确定排水立管的通水能力与管径、系统是否通气、通气的方式和管材有关，不同管径、不同通气方式、不同管材排水立管的最大允许排水流量见下表表 4-5 排水立管最大排水能力最大设计通水能力（L/S）排水立管管径（mm）排水立管系统类型5075100（110）125150（160）河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 19 -900顺水三通0.81.33.24.05.7伸顶通气立管与横支管连接配件450斜三通1.01.74.05.27.4结合通气管每层连接-55-立管与横支管 75mm结合通气管隔层连接-3.04.4-结合通气管每层连接-8.8-专用通气专用通气管 100mm结合通气管隔层连接-4.8-4.6.4 出户管管径的确定出户管管径的确定根据计算污水出户管为 100mm 的 UPVC 管，废水出户管为 75mm 的 UPVC 管4.7 管道的敷设管道的敷设4.7.1 排水横支管的敷设排水横支管的敷设（1）排水横支管可沿墙敷设在地板上，也可用间距为 11.5m 的吊环悬吊在地板上，底层的横支管宜埋地敷设。（2）排水横支管不宜穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和风道（3）排水管道容易渗漏和产生凝结水，故悬吊横支管不得布置在不能遇水的设备和原料上方、卧室内和炉灶上方以及库房、通风室及配电室天棚下。（4）排水横支管不宜过长，以防因管道过长而造成虹吸作用对卫生器具水封的破坏。（5）排水横支管应以一定的坡度坡向立管，并要尽量少拐弯，尤其是连接大便器的横支管，宜直线地与立管连接，以减少阻塞及清扫口的数量。河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 20 -（6）排水横支管与立管连接处应采用 450三通或 900斜三通。4.7.2 排水立管的敷设排水立管的敷设（1）排水产管一般在墙角处明装，高级建筑的排水立管可暗装在管槽或管井中。（2）排水立管宜靠近杂质多、水量大的排水点，民用建筑一般靠近大便器，以减少管道堵塞机会。（3）排水立管一般不允许转弯，当上下位置错开时，宜用乙字弯或两个450弯头连接。（4）排水立管穿过实心楼板时应预留孔洞，预留洞时注意使排水立管中心与墙面有一定的操作距离。排水立管中心与墙面距离及楼板留洞尺见 4-6表 4-6 排水立管中心与墙面距离及留洞尺寸管径（mm）5075100125-150管中心与墙面距离（mm）100110130150楼板留洞尺寸（mm）100100220200200200300300（5）立管的固定常采用管卡，管卡间距不得超过 3m，但每层至少应设置一个，托在承口的下面。4.7.3 横干管及排出管的敷设横干管及排出管的敷设排水干管是连接二个或二个以上排水立管总横管，排水干管一般埋在地下与排出管连接，排出管即室内污水出户管。（1） 为保持水流通畅，排水干管应尽量少拐弯。（2）排水干管与排出管在穿越建筑物承重墙或基础时，要预留孔洞，其管顶上部的净空高度不得小于沉降量，且不小于 0.15m。（3）排出管管顶距室外地面不应小于 0.7m，生活污水和与生活污水水温相同的其他污水的排出管的管底可在冰冻线上 0.15m。河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 21 -4.7.4 通气系统的敷设通气系统的敷设本设计采用的专用通气管，其与立管连接的要求是专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘以上 2.8m；下端应在最低排水横支管以下与排水立管以斜三通连接；距离楼顶 2m。4.8 排水管材的选取排水管材的选取污水、废水、通气管均选用目前广泛使用的硬聚氯乙烯塑料管，简称 UPVC管，它具有重量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、节能等优点。4.9 排水附件设置排水附件设置表 4-7 排水横管的直线管段上检查口或是清扫口之间的最大距离管径（mm）清扫设备种类距离50-75检查口15清扫口10100-150检查口20清扫口15200检查口254.9.1 检查口检查口在生活排水管道上，应按下列规定设置检查口：（1）铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于 10m，塑料排水立管宜每六层设置一个检查口；但在建筑物最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口，当立管水平拐弯或有乙字管时，在该层立管拐弯处和乙字管的上部应设检查口（2）在水流偏转角大于 45的排水横管上，应设检查口或是清扫口。结合本设计，每六层设置一个检查口，跃层和二层设置检查口，检查口距河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 22 -离每层底板 1.2m。4.9.2 清扫口清扫口此排水污水管上设置一个检查口4.10 排水检查井排水检查井室外排水系统，检查井的位置，应设在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离处，其设置间距。室外生活排水管道管径小于等于 160mm 时，检查井间距不宜大于 30m；管径大于等于 200mm 时，检查井间距不宜大于 40m。此设计检查井共设置了 9 个，具体位置见一层平面图4.11 化粪池化粪池 查建筑给水排水设计手册对于化粪池的要求有化粪池宜设置在接户管的下游端，便于机动车清掏的位置；化粪池池外壁距建筑物外墙不宜小于 5m，并不得影响建筑物基础。运用天正给排水软件，化粪池尺寸为 3270（mm）*1630（mm）5.雨水系统说明书雨水系统说明书5.1 雨水排水系统雨水排水系统设计设计高层建筑阳台排水系统单独设置，屋面采用 87 雨水斗系统，即管内气水混合，在重力和负压抽吸双重作用下流动5.2 确定建筑雨水排出方式确定建筑雨水排出方式本设计建筑是小区住宅的一栋楼，雨水系统的排出方式阳台立管采用间接排水方式，其他立管直接排水即，阳台立管的雨水排到散水坡，屋面雨水立管河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 23 -排到小区的小区室外雨水管道中。5.3 雨水排水立管的设置雨水排水立管的设置屋面雨水立管采用 DN100 的 UPVC 管，阳台立管采用 DN75 的 UPVC 管。6 给水系统设计给水系统设计6.1 给水方式的确定给水方式的确定本设计是一座 11 层住宅楼，其中一层是商业用户，高 4.7 米，二层到十一层每层层高都是 3.0 米。根据设计资料，室外给水管网所提供的水压为0.28MPa，相当于 28m 的水柱高，查建筑给排水工程 （王增长主编）有：从地面算起，一般建筑物一层需要 100kp,相当于 10m 水柱，二层需 120kp,相当于12m 水柱，三层及三层以上的建筑，每增加一层增加 40kp,相当于 4m 水柱。如果建筑物层高超过 3.5 米，可将差值累计折算成层数进行计算。初步确定给水系统所需压力：-2） ，nH(412+=2n其中 n建筑层数当 n=6 时，H 是 28m，和室外管网提供的压力相等，考虑到沿程水损，取n=5，则 H 是 24m，因为一层是 4.7m，那么五层建筑所需要的水压是，那么可以看出该室外给水管网只能提供 528371.255 . 3)5 . 37 . 4(424层的用水量，将建筑物进行分区。生活给水系统分区，各分区最低卫生器具配水点静压力不宜大于 0.45MPa，即 45m 水柱高，611 层共 21.18m45m,满足分区要求，所以 6-11 层分为高区由变频水泵供水，不设生活水箱。河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 24 -6.2 最高日用水量的计算最高日用水量的计算查建筑给排水设计规范表 3.1.9 住宅最高日用水定额及小时变化系数，结合本设计的图纸：211 层住宅卫生器具设置了大便器、洗脸盆、洗涤盆、沐浴设备，属于普通住宅。6.2.1 用水定额及小时变化系数用水定额及小时变化系数由表 1-1 可得用水定额在 130300 L/(人d)，小时变化系数为 2.82.3 之间，结合地理位置及实际情况选用：用水定额：300 L/(人d)、小时变化系数取：2.5。对于用水单位数：由图纸可知,该住宅为单元式，每单元均为三室两厅，面积大约是 130m2，根据经验住宅面积小于 140m2，按 3 人/m2计算，每户 3 人计算。25 层每层有四户住户，则总共有 443=48 人，611 层总共有734=84 人（加跃层）一层商场的用水定额和小时变化系数按面积确定，每 m2 最高日用水定额58L，小时变化系数是 1.51.2，这里用水定额取 8L/（m2.d） ，时变化系数取1.5。看图测量一层商铺面积是 561.42 m2，则一层用水量是561.428=4491.36L/d6.2.2 最高日用水量最高日用水量Qd=dmq式中 m用水单位人数， 最高日生活用水定额，L/（人.d）dq最高日用水量，L/ddQ最高日用水量决定生活贮水池的容积，高区给水系统设置贮水池，则仅用计算 611 层用水量，其 Qd为L/d2520084300=ddmqQ河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 25 -6.2.3 最大时用水量最大时用水量查建筑给排水设计手册 ，商场使用时数 12h，家庭住宅用户使用时数取24h. 最大时用水量计算公式是hdhKTQQ=式中：最高日用水量，L/ddQ小时变化系数hkT建筑物的用水时间高区生活给水系统的水泵选型中水泵的用水量由高区的最大时用水量确定，所以要计算 611 层的跃层最大时用水量，其流量计算如下L/h26255 . 22425200hdhKTQQ6.3 引入管位置的确定引入管位置的确定由设计图纸观察，从市政给水管网管网接一根给水管到小区 5 栋楼的北侧，然后从这根给水管上接两根支管，一根供给低区用户，一根接储水池水泵房，到高区用户。在低区，引入四根引入管，接到住户的立管中。在高区，经储水池到加压泵房，接出来一根管道向高区供水。6.4 给水管道系统设计要点给水管道系统设计要点本设计暗设给水管，低区和高区的给水管都采用下行上给式。低区由市政管网直接供水，高区入户管由建筑西方向引入，由一层的天花板拉一根横干管向高区的四根给水立管供水。河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 26 -6.5 给水管道水力计算给水管道水力计算6.5.1 设计秒流量公式的确定设计秒流量公式的确定住宅生活给水管道设计秒流量计算公式ggNUq2 . 0计算管段的设计秒流量，L/s；gqU计算管段的卫生器具给水当量同时出流量概率，%；计算管段的卫生器具给水当量总数；gN0.21 个卫生器具给水当量的额定流量，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的给水当量同时出流量概率确定。而管段的卫生器具给水当量同时出流量概率与卫生器具的给水当量数和其平均流出概率有关。根据数理统计出结果卫生器具0U给水当量的同时出流概率计算公式为：（%）1001149. 0ggcNNU式中对于不同卫生器具的给水当量平均出流概率的系数有关，见表 1-c0U3；计算管段的卫生器具给水当量总数gN表 6-2 与的对应关系 c0U/%0U0.01c /%0U0.01c1.00.3234.02.8161.50.6974.53.2632.01.0975.03.7152.51.5126.04.6293.01.9397.05.555河海大学文天学院土木工程系给水排水毕业设计小区 5 号楼高层建筑给水排水设计 - 27 -3.52.3745.06.489卫生器具的给水当量平均出流而计算管段最大用水时概率计算公式为： 0(%)0.23600dhgq mkUNT 生活给水管道最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率，0U%； 最高日用水定额，L/(人d)；dqm 用水人数，人； 小时变化系数；hKT 用水时间。本设计的用水器具有厨房洗涤盆、立式洗脸盆、坐式大便器、淋浴喷头和新式的带门的浴室喷头，其给水定额流量、当量、连接管径和最低工作压力见下表表 6-3 给水定额流量、当量、连接管径和最低工作压力 序号给水配件额定流量（L/s）当量连接管公称管径（mm）最低工作