某學(xué)校宿舍給排水課程設(shè)計(jì)-(共10頁(yè))

1、某學(xué)校宿舍給排水課程設(shè)計(jì)-一、 概述（一） 設(shè)計(jì)任務(wù)本次建筑給水排水工程課程設(shè)計(jì)是為一棟學(xué)生宿舍做給水、排水、消防三部分的設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，該學(xué)生宿舍總建筑面積約，有管理員宿舍及東西向四人學(xué)生宿舍及南北向?qū)W生宿舍。管理員宿舍設(shè)獨(dú)立衛(wèi)生間，內(nèi)有淋浴器噴頭、洗臉盆、坐便器各一件。四人學(xué)生宿舍設(shè)獨(dú)立衛(wèi)生間，內(nèi)有電熱水器（自備）噴頭，獨(dú)立衛(wèi)生間內(nèi)有蹲便器一件及雙口水嘴盥洗槽一件。此外門廳處布有開(kāi)水房。共計(jì)177個(gè)宿舍708個(gè)床位。（二） 原始資料建筑所在的街區(qū)位置：建筑總平面圖（包括建筑費(fèi)勁給水派水管道位置，窨井位置，地面標(biāo)高線等）；各層平面圖。該建筑A、C、E三段，每段七層。每層層高3.2米

2、，均為學(xué)生宿舍。B、D兩段：每段三層，層高3.2米，一層為門廳及管理員宿舍。二層為活動(dòng)室。三層為學(xué)生宿舍。沒(méi)間宿舍需設(shè)分戶水表。生活水箱及消防水箱分別設(shè)于C段七層樓梯間層頂和七曾樓頂。室外標(biāo)高-0.2米，室內(nèi)地面為0.0米。該建筑的城市給水排水管道現(xiàn)狀為：在該建筑的兩側(cè)道路有校園環(huán)狀給水管道可作為建筑水源，其管徑為DN200?？煽克畨簽?0米，非供水高峰時(shí)可達(dá)到35米。接點(diǎn)埋于地面以下0.6米，需設(shè)總水表；城市排水管道在該建筑東南側(cè)，起管徑為DN300，窨井溝底標(biāo)高為-2.5米。該建筑需設(shè)化糞池。（三） 資料分析該建筑形狀分為五段、形狀較不規(guī)整，故給水、排水及消防方案的設(shè)置各段都不太一樣。其中

3、B、D段同為門廳、管理員宿舍、活動(dòng)室及部分學(xué)生宿舍，功能及建筑布置一致，故B、D段的給排水布置一致。B段從C段引水，D段從E段引水。排水方面，A、C、E三段的二-七層設(shè)伸頂通氣排水管，底樓單獨(dú)排放。B、D段門廳處設(shè)干粉滅火器，其余部分可依靠A、C、E的消火栓水槍到達(dá)，故不設(shè)消防支管。二、設(shè)計(jì)方案概述（一） 給水工程根據(jù)設(shè)計(jì)資料已知室外校園給水管網(wǎng)可靠的工作水壓為20米水柱。故建筑內(nèi)給水?dāng)M采用上下分區(qū)供水方式，即A、C、E段1-3層及B、D段由室外校園環(huán)狀給水管網(wǎng)直接供水，采用下行上給方式；A、C、E段4-7層設(shè)水箱供水，因非用水高峰時(shí)段，校園環(huán)狀給水管網(wǎng)供水工作壓力可以達(dá)到35米水柱，故不設(shè)水

4、泵 。管網(wǎng)上行下給。為防止停水時(shí)1-3層無(wú)水可用，故在水箱的出水管的C段處與1-3層的管網(wǎng)設(shè)一閘閥連接。此閘閥常閉，僅在停水時(shí)由管理人員打開(kāi)。（布置如各層平面圖所示）（二） 排水工程為便于日后增建的中水系統(tǒng)工程的運(yùn)行，建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)擬使生活污水和生活廢水分質(zhì)排放。即每間宿舍設(shè)一廢水立管及一污水立管。（B、D段三層學(xué)生宿舍因構(gòu)造特殊僅設(shè)一伸頂生活污水排放立管，排放所有生活廢水）。為防止堵塞，將A、C、E段二-七層的生活污水、生活廢水分設(shè)立管排入化糞池，底層的生活污廢水合設(shè)橫埋地橫干管單獨(dú)排如窨井。每個(gè)窨井約接受六根污廢水立管排出管。所有污廢水經(jīng)化糞池處理后，直接排入校園排水管網(wǎng)。（三） 消防排

5、水根據(jù)建筑防火規(guī)范，本建筑為其他類建筑（>or=六層），設(shè)室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)。室內(nèi)消火栓用水量15L/S。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)不分區(qū)，采用帶消防水泵的消防水箱和校園環(huán)狀給水管網(wǎng)聯(lián)合供水的臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，每個(gè)消火栓處設(shè)置直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕。消防水箱貯存10min消防用水，其進(jìn)水管由生活水箱的進(jìn)水箱引分支進(jìn)水，出水管道接消防泵。每個(gè)消火栓口徑為65mm,單栓口水槍噴嘴，口徑19mm,充實(shí)水柱為12m水柱，采用襯膠水帶，直徑65mm，長(zhǎng)度25m。布置如圖所示。（四） 管道的平面布置與管材建筑內(nèi)給水工程、排水工程、消防給水工程、管道平面布置見(jiàn)各層平面圖。室內(nèi)給水立管及分戶水表設(shè)于宿舍浴室門后。給

6、水橫支管埋入墻壁。室內(nèi)生活污水立管設(shè)于衛(wèi)生間內(nèi)接納大便器及浴室淋浴器地漏廢水。室內(nèi)生活廢水立管設(shè)于盥洗槽外側(cè)，接納盥洗槽排水以及洗衣機(jī)地漏廢水。底層生活污水立管設(shè)于衛(wèi)生間內(nèi)，接納所有污廢水。消防立管明裝于樓道走廊及樓梯口。室外給水橫干管管中心線標(biāo)高為-0.9米，排水橫干管管中心的起始標(biāo)高為-0.75米，消防橫干管管中心線的標(biāo)高為-1.0米。生活給水管材采用給水聚丙烯PP-R管，排水管材采用硬聚氯乙烯管，消防給水管采用鍍鋅鋼管，外部刷為紅色。三、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）室內(nèi)給水系統(tǒng)的計(jì)算(1)給水用水定額及時(shí)變化系數(shù)查建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（50015-2003）表3.1.10，學(xué)生宿舍學(xué)生的最高日生活用水

7、定額為100150，小時(shí)變化系數(shù)h為3.02.5。據(jù)本建筑物的性質(zhì)和室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備之完善程度，選用學(xué)生的最高日生活用水定額為qd=150L/S，取用水時(shí)變化系數(shù)Kh=2.0。(2)最高日用水量Qd=m*qd=708*150=106.2/d(3)最高日最大時(shí)用水量Qh=Qd*Kh/T=106.2*2.5/24=11.06/h(4)設(shè)計(jì)秒流量按公式Qg=0.2sqrt(Ng)本工程為學(xué)生宿舍，=2.5Qg=0.5sqrt(Ng)(5)屋頂水箱容積 屋頂水箱供給47層生活用水，13層的生活用水雖不能由水箱供給，但考慮市政給水事故停水，水箱仍應(yīng)短時(shí)供應(yīng)下區(qū)用水。故水箱的容積應(yīng)按17層全部用水確定。屋頂水

8、箱的有效容積為（取經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為18.8%）V=Qd*18.8%=106.2*18.8%=20 屋頂水箱選標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)S151（一） 尺寸為4000*2800*2000 。有效容積20。水箱位于七樓樓梯間層頂，最低標(biāo)高26.10M。 （6）室內(nèi)所需要的壓力1）13層室內(nèi)所需的壓力根據(jù)計(jì)算用圖，A段13層管網(wǎng)水力計(jì)算表如表（一）根據(jù)計(jì)算用圖，E段13層管網(wǎng)水力計(jì)算表如表（二）由表（一）、表（二）可知，13層的控制點(diǎn)位于B段三樓立管33的學(xué)生宿舍。該管路的沿程損失hy=25.91kpa該管路局部損失hj=30%hy=30%*25.91=7.77kpa所以計(jì)算管路的水頭損失Hi=（hy+hj）=33.68k

9、pa計(jì)算水表?yè)p失因宿舍用水量較小，分戶水表選用LXS濕式水表，安裝如大樣圖所示。Qg=0.85L/S=3.06/h,選LXS32c，其最大流量12/h，性能系數(shù)Kb=qmax*qmax/100=1.44,則水表?yè)p失hd=qg*qg/Kb=13.06*13.06/1.44=7.38Kpa.滿足正常用水<24.5Kpa的要求。即H3=7.38KpaH1=6.4+0.8-（-0.8）=80kpa室內(nèi)所需壓力：H=H1+H2+H3+H4+H5=80+33.68+7.38+50+20=191.06Kpa 室內(nèi)所需的壓力與校園環(huán)狀給水管網(wǎng)工作壓力200Kpa接近，可滿足13層的供水要求。2）47層室

10、內(nèi)所需的壓力 根據(jù)計(jì)算用圖。A段47層管網(wǎng)水力計(jì)算表如表（三） 根據(jù)計(jì)算用圖。E段4-7層管網(wǎng)水力計(jì)算表如表（四）由表（三）表（四）可知47層的控制點(diǎn)位于E段立管25的四樓宿舍，但因高程差12.8m水柱>沿程1.53m水柱的水損，故控制點(diǎn)位于E段立管25的層頂與橫干管連接處。該管路沿程損失hy=18.59-6.11=12.58kpa該管路局部損失hj=30%*12.58=3.77kpa所以計(jì)算管路的水頭損失 H=（hy+hj）=16.35kpah=26.10-19.4=6.7m水柱=67kpah>H2故水箱安裝高度滿足要求。（7）其余管段水力計(jì)算 根據(jù)計(jì)算用圖，其他管段計(jì)

11、算如表（5）（二）室內(nèi)排水系統(tǒng)計(jì)算1、設(shè)計(jì)秒流量公式按Qp=0.12asqrt(Np)+qmax本工程為學(xué)生宿舍，取a=2.5若用上式計(jì)算排水管網(wǎng)，管段。因連接的衛(wèi)生器具較計(jì)算結(jié)果大于該管段所有衛(wèi)生器具排水流量的總和，則應(yīng)按管段的所有衛(wèi)生器具排水流量的累加值作為排水設(shè)計(jì)秒流量。2、A、E段學(xué)生宿舍27層污廢水管段計(jì)算 （1）橫支管計(jì)算 污水系統(tǒng)每層連接一個(gè)淋浴器地漏，N=0.45，一個(gè)大便器，N=4.5如圖01：q=0.15L/S,選用DN50mm,標(biāo)準(zhǔn)坡度i=0.0261-2：有大便器，選用DN100mm，標(biāo)準(zhǔn)坡度i=0.026 廢水系統(tǒng)每層連接一個(gè)盥洗槽 N=1.00,q=0.33L/S，

12、一個(gè)洗衣機(jī)地漏，N=1.5，q=0.5L/S,如圖。01：選用DN50mm,標(biāo)準(zhǔn)坡度i=0.02621：選用DN50mm, 標(biāo)準(zhǔn)坡度i=0.026 (2)立管計(jì)算 污水系統(tǒng) 底層單獨(dú)排放，故立管僅接納27層污水 其接納排水當(dāng)量總數(shù)。NW=6*（0.45+4.5）=29.7 Qw=0.12*2.5*sqrt(Nw)+qwmax=3.13L/S 因有大便器，所以污水立管管徑DN=110mm (設(shè)伸頂通氣管) 廢水系統(tǒng) 底層單獨(dú)排放，故立管僅接納27層。 NF=6*（1.0+1.5）=15 qF=0.12*25*sqrt(NF)+qFmax=1.66L/S 選用DN75mm(設(shè)伸頂通氣管)3、B、D

13、段學(xué)生宿舍污廢水管段計(jì)算（1）橫支管計(jì)算 污水系統(tǒng)每層連接盥洗槽排水栓、洗衣機(jī)地漏、淋浴器地漏、大便器各兩個(gè)，如圖01:盥洗槽排水栓 N=1.00 q=0.33 選用DN50mm i=0.026 14:洗衣機(jī)地漏 N=1.5 q=0.5L/S ; q1=0.12*2.5*sqrt(N1)+0.5=0.97L/S>0.83L/S取q1=0.83L/S 選DN75mm i=0.026 23：淋浴器地漏 N=0.45 q=0.15 選用DN50mm i=0.026 34：大便器 N=4.5 q=1.5 q2=0.12*2.5*sqrt(N2)+1.5=2.17L/S>1.65L/S 取q

14、2=1.65L/S 因有大便器故取DN110mm i=0.026 47： N=1+1.5+0.45+4.5=5.7 q3=0.12*2.5*sqrt(5.7)+1.5=2.22L/S>1.9L/s 取q3=1.9L/S 因有大便器故取DN110mm i=0.026 56同23 67同34 78：N=5.7+0.45+4.5=10.65 q4=0.12*2.5*sqrt（10.65）+1.5=2.48L/S 3.55L/S 取q4=2.48L/S選用DN110mm i=0.026 89：N=10.65+1.5=12.15 q5=0.12*2.5*sqrt（12.15）+1.5=2.55L/

15、S 4.05L/S 取q5=2.55L/S選用DN110mm i=0.026 910：N=12.15+1=13.15q6=0.12*2.5*sqrt（13.15）+1.5=2.59L/S 4.38L/S 取q5=2.59L/S選用DN110mm i=0.026（2）立管計(jì)算 Qi=2.59L/S 選用DN110mm（設(shè)伸頂通氣管)4、底層污廢水管段計(jì)算 （1）橫支管計(jì)算 底層排水系統(tǒng)連接盥洗槽排水栓、淋浴器地漏、洗衣機(jī)地漏、大便器各一個(gè)，如圖所示 01：淋浴器地漏 N=0.45 q=0.15 選DN50mm i=0.026 14：大便器 N=4.5 qmax=1.5 q1=0.12*2.5*s

16、qrt（N）+1.5=0.12*2.5*sqrt（4.95）+1.5=2.17L/S 1.65L/S 因有大便器，所以取q1=1.65L/S 選DN110mm i=0.026 23：盥洗槽排水 N=1.00 q=0.33L/S 選用DN50mm i=0.026 3-4：洗衣機(jī)地漏 N=1.5 q=0.5L/Sq2=0.12*2.5sqrt(Nt)+0.5=0.12*2.5*sqrt(2.5)+0.5=0.97L/S>0.83L/S 取q2=0.83L/S 選DN75mm i=0.026 立管：45 N總：0.45+4.5+1+1.5=7.45 （2）橫干管 Q3=0.12*2.5sqrt

17、(7.45)+1.5=2.32L/S<2.48L/S 選DN100mm（埋地，工作高度2m）5、管理員宿舍污廢水計(jì)算 （1）橫管 01洗臉盆 N=0.75 g=0.25L/S 選DN50mm i=0.026 12 淋浴器地漏 N=0.45 g=0.15L/SQ1=0.12*2.5*sqrt(0.75+0.45)+0.25=0.58L/S>0.4L/S Q1=0.4L/S選DN50mm i=0.026 23 大便器 N=4.5 Qmax=1.5L/SQ2=0.12*2.5*sqrt(0.75+4.5+0.45)+1.5=2.221L/S>1.9L/S Q2=1.9L/S，因內(nèi)有

18、大便器，故選DN110mm，i=0.026 34 ：N總=0.75+0.45+4.5=5.7 Q3=1.9L/S選用DN=110mm（埋地，工作高度2m）6、化糞池計(jì)算已知條件： N ：化糞池實(shí)際使用人數(shù)：495人 q ：生活污水量：30升/人·天 t ：化糞池污水停留時(shí)間：24小時(shí) ：每人每天污泥量：0.7升/人·天 T ：污 泥 清 掏 周 期：360天 b ：進(jìn)化糞池新鮮污泥含水率：0.95% c ：發(fā)酵濃縮后污泥含水率：0.90% K ：污泥發(fā)酵后體積縮減系數(shù)：0.8V1 = 495×30×24/ 24×1000= 14.868V2 =

19、0.7×495×360×(1.00 0.95)×0.8×1.2/(1.00 - 0.90)×1000= 59.948V = 14.868 + 59.948 = 74.816(三)消防給水管網(wǎng)計(jì)算 1、消防栓布置 該建筑為學(xué)生宿舍，分為A、C、E三段，A段長(zhǎng)43.9M，寬10.5M；C段長(zhǎng)27.3M，寬10.5M；E段長(zhǎng)29.3M，寬10.5M；均七層，層高3.2M，按規(guī)范要求，應(yīng)保證有2支水槍的充實(shí)水柱達(dá)到同層內(nèi)任何部位。 水帶長(zhǎng)度取25M，展開(kāi)時(shí)的彎曲折減系數(shù)C取0.85，消火栓的保護(hù)半徑R=C*ld+h=0.85*25+3=24.

20、25m 消火栓采用單排布置，其間距S sqrt(R*R-b*b)=sqrt(24.25*24.25-10.9*10.9)=21.66m 取22m 因此，A段走廊布置3個(gè)消火栓，C段布置2個(gè)，E段布置2個(gè)，且A段的1#、2#立管、C段4#、5#立管、E段6#、7#立管能夠同時(shí)到達(dá)B、D段門廳，系統(tǒng)圖如圖所示。 2、水槍噴嘴處所需的水壓 查表，水槍噴頭直接選19mm,水槍系數(shù)中，=0.0097；充實(shí)水柱要求不小于10m，選Hm=12m,水槍試驗(yàn)系數(shù)af=1.21 水槍噴嘴所需水壓 Hq=af*Hm/(1-*af*Hm)=1.21*12/(1-0.0097*1.21*12)=16.9m水柱=16.9

21、kpa 3、水槍噴嘴的出流量 噴口直徑19mm的水槍特性系數(shù)B=1.577 Q*h=sqrt(B*Hq)=sqrt(1.577*16.9)=5.2L/S>5.0L/S 4、水帶阻力 19mm水槍配65mm水帶，襯膠。查表Az=0.00172 水帶阻力損失：hd=Az*Ld*qxh*qxh=0.00172*25*5.2*5.2=1.16m 5、消火栓口所需水壓 Hxh=Hq+hd+Hk=16.9+1.16+2=20.06m水柱=200.6kpa 6、校核 消防水箱最低水位高程24.4m,最不利點(diǎn)消防栓口高程21.3m,最不利點(diǎn)消火栓口的凈水壓力24.4-21.3=3.1m水柱，需設(shè)增壓設(shè)備

22、。 7、水力計(jì)算 按照最不利點(diǎn)消防豎管和消火栓的流量分配要求，最不利消防豎管為XL3 ，出水槍數(shù)為2支，相鄰消防豎管為XL2出水槍數(shù)為2支。 Hxh0=Hq+Hd+Hk=200.6kpa Hxh1=Hxho+H+h=20.06+3.2+0.250=23.51m水柱 1點(diǎn)水箱射流量 qxh1=sqrt(B*Hxh1) Hxh1=qxh1*qxh1/B+Az*Ld*qxh1*qxh1+2 所以Qxh1=sqrt(Hxh1-2)/(1/b+A*Ld)=sqrt(23.51-2)/(1/1.577+0.00172*25)=5.63L/S進(jìn)行消火栓給水系統(tǒng)水力計(jì)算時(shí)的枝狀管路計(jì)算如圖計(jì)算管段設(shè)計(jì)秒流量L/S管段長(zhǎng)度L管徑DN流速V水損系數(shù)ii*l0-15.203.21000.600.07800.2501-210.8318.11001.310.