高層建筑給排水課程設(shè)計(jì)（帶計(jì)算書）

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課程設(shè)計(jì)名稱： 課程設(shè)計(jì)題目： 學(xué) 院 名 稱： 專業(yè)： 給排水科學(xué)與工程 班級(jí)： 100241 學(xué)號(hào)： 10024114 姓名： 評(píng)分： 教師： 2013 年 12 月 15 日目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc26850 一、設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)資料 PAGEREF _Toc26850 1 HYPERLINK l _Toc21791 二、設(shè)計(jì)過(guò)程說(shuō)明 PAGEREF _Toc21791 1 HYPERLINK l _Toc30791 1、給水工程 PAGEREF _Toc30791 1 HYPERLINK l _Toc24992 2、排水工程 PAG

2、EREF _Toc24992 1 HYPERLINK l _Toc19924 3、消防給水 PAGEREF _Toc19924 1 HYPERLINK l _Toc28270 三、設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc28270 2 HYPERLINK l _Toc820 1、室內(nèi)給水系統(tǒng)的計(jì)算 PAGEREF _Toc820 2 HYPERLINK l _Toc11923 2、消火栓給水系統(tǒng)的計(jì)算 PAGEREF _Toc11923 6 HYPERLINK l _Toc18193 3、建筑內(nèi)部排水部系統(tǒng)的計(jì)算 PAGEREF _Toc18193 9 HYPERLINK l _Toc32619 四

3、、參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc32619 16 一、設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)資料根據(jù)計(jì)劃任務(wù)書要求，陽(yáng)光城投某住宅樓，共11層。戶型分三室二廳和二室二廳兩種類型。該設(shè)計(jì)任務(wù)為建筑工程設(shè)計(jì)中的給水、排水、消防等項(xiàng)目。1、該建筑共11層，首層層高為4.40m，211層層高為3.0m。2、給水系統(tǒng)：該樓1-4層以城市管網(wǎng)為水源，從城市道路干管中取水，已知室外給水管網(wǎng)常年可保證的工作水壓為300KPa，市政給水管DN300，分別位于建筑北側(cè)及南側(cè)道路下，埋深相對(duì)本建筑+0.00為1.50m；5-11層為加壓給水，以小區(qū)加壓泵房為水源。3、排水系統(tǒng)：室內(nèi)排水系統(tǒng)采用雨污分流的排水方式，陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)排放的廢水與

4、陽(yáng)臺(tái)雨水一起排放，市政排水管DN500，位于建筑北側(cè)道路下，埋深相對(duì)本建筑+0.00為3.00m。二、設(shè)計(jì)過(guò)程說(shuō)明1、給水工程根據(jù)設(shè)計(jì)資料，已知室外給水管網(wǎng)常年可保證的工作水壓為300KPa，故室內(nèi)給水?dāng)M采用上下分區(qū)供水方式。14層由市政給水壓力直接供水，511層由無(wú)負(fù)壓給水設(shè)備供水。2、排水工程室內(nèi)排水系統(tǒng)采用雨污分流的排水方式。3、消防給水根據(jù)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50045-95（2005年版）3.0.1條，本建筑屬二類建筑。據(jù)7.1.1條，設(shè)室內(nèi)、室外消火栓給水系統(tǒng)。據(jù)7.2.2條，室內(nèi)、外消火栓用水量分別為10L/s、15L/s，每根豎管最小流量10L/s，每支水槍最小流量5L

5、/s。據(jù)7.6條，可不設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)不分區(qū)，采用水箱和水泵聯(lián)合供水的臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，每個(gè)消火栓處設(shè)直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕，高位水箱貯存10min消防用水，消防泵及管道均單獨(dú)設(shè)置。每個(gè)消火栓口徑為65mm，長(zhǎng)度25m。消防泵直接從消防水池吸水，據(jù)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50045-95（2005年版）7.3.3條，火宅延續(xù)時(shí)間以2h計(jì)。三、設(shè)計(jì)計(jì)算1、室內(nèi)給水系統(tǒng)的計(jì)算給水用水定額及時(shí)變化系數(shù)查建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50015-2003（2009年版），由規(guī)范中的表3.1.9可知，類普通住宅最高日生活用水定額為130300L，小時(shí)變化系數(shù)Kh為2.82.3。據(jù)本建筑物

6、的性質(zhì)，選用住戶最高日生活用水定額=200L/d，用水是變化系數(shù)Kh=2.5，每戶用水人數(shù)取mo=3.5。最高日用水量Qd= mqd =3.5311200=23100L/d=23.1m3/d最高日最大時(shí)用水量 Qh= Qd Kh/T=23.12.5/24=2.41m3/h設(shè)計(jì)秒流量 當(dāng)前我國(guó)使用的生活給水管道設(shè)計(jì)秒流量公式是： 計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量，L/s 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出水概率，% 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量總數(shù)；0.2 以一個(gè)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的額定流量的數(shù)值，其單位為L(zhǎng)/s。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時(shí)出流概率計(jì)算公式為：式中對(duì)應(yīng)于不同衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流

7、概率（U0）的系數(shù)； 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)。計(jì)算管段最大用水時(shí)衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流概率計(jì)算公式為：式中生活給水配水管道的最大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概 率，%； 最高用水日的用水定額，L/（人*d）； m用水人數(shù)； Kh時(shí)變化系數(shù)； T用水小時(shí)數(shù)，h。 室內(nèi)所需壓力14層室內(nèi)所需壓力根據(jù)圖1，下區(qū)14網(wǎng)水力計(jì)算成果見表2。由圖1、表2可知H1=10.40+0.8（1.50）=12.70mH2O=127.0KPa（其中0.8為配水嘴距室內(nèi)地坪的安裝高度）H2=1.3hy=1.317.276=22.459KPaH4=50KPa（即最不利點(diǎn)水嘴的最低工作壓力） 表1 衛(wèi)生器具給

8、水當(dāng)量表衛(wèi)生器具名稱當(dāng)量數(shù)家用洗衣機(jī)1.0浴盆1.2坐便器0.5洗臉盆0.75廚房洗滌盆1.0淋浴器0.75表2 14層室內(nèi)給水管網(wǎng)水力計(jì)算表計(jì)算管段編號(hào)當(dāng)量總數(shù)Ng平均出流概率U（%）設(shè)計(jì)流量（L/s）連接管公稱管徑DN（mm）流速v（m/s）管道單位長(zhǎng)度水頭損失i（KPa/m）管段長(zhǎng)度L（m）管段沿程水頭損失hy（KPa）管段沿程水頭損失累計(jì)hy（KPa）010.751.20.18151.00.941.0480.8930.985121.251.20.30150.981.931.0480.8933.008232.451.120.55201.01.244.9696.1629.17451.01.

9、00.20150.990.942.2302.092.09562.01.050.42201.00.750.7340.5512.641672.751.040.57200.890.3760.8130.3062.947783.251.080.7201.060.570.7300.4683.363894.01.060.85201.200.651.120.7284.09110116.450.700.9201.200.653.01.9515.211111219.350.281.1400.720.3901.20.46815.679121319.350.281.1400.720.3903.81.48216.161

10、131438.70.171.31700.250.31130.93317.094141558.050.141.60700.370.060730.182117.276計(jì)算水表的水頭損失：因住宅建筑用水量較小，總水表及分用戶選用LXS濕式水表，分戶水表和總戶水表分別裝在1011、1516管段上。q1=0.50L/s=1.80 m3/hq2=1.60L/s=5.76 m3/h選25mm口徑的分戶水表，其常用流量為3.5q1；過(guò)載流量為7。所以分戶水表的水頭損失為hd=qd/Kb=qg/（Qmax/100）=1.80/（7/100）=6.61KPa選口徑40mm的總水表，其常用流量為10q2；過(guò)載流量為

11、20。所以分戶水表的水頭損失為Hd=qg/（Qmax/100）=5.76/（20/100）=8.29KPa水表總水頭損失為H3=hd+Hd=6.61+8.29=14.90KPa室內(nèi)所需壓力H=H1+H2+H3+H4=127+22.459+14.90+50=214.36KPa室內(nèi)所需的壓力與市政給水管網(wǎng)工作壓力300KPa接近，可滿足14層供水要求，不再進(jìn)行調(diào)整計(jì)算。511層室內(nèi)所需壓力 上區(qū)511層管網(wǎng)水力計(jì)算成果見表3，計(jì)算見圖2由表3和圖2可知H1=32.200.8（1.5）=34.70mH2O=347.0KPaH2=1.3hy=1.318.007=23.41KPa H3=50KPa表3

12、511層室內(nèi)給水管網(wǎng)水力計(jì)算表計(jì)算管段編號(hào)當(dāng)量總數(shù)Ng平均出流概率U（%）設(shè)計(jì)流量（L/s）連接管公稱管徑DN（mm）流速v（m/s）管道單位長(zhǎng)度水頭損失i（KPa/m）管段長(zhǎng)度L（m）管段沿程水頭損失hy（KPa）管段沿程水頭損失累計(jì)hy（KPa）010.751.20.18151.00.941.0480.8930.985121.251.20.30150.981.931.0480.8933.008232.451.120.55201.01.244.9696.1629.17451.01.00.20150.990.942.2302.092.09562.01.050.42201.00.750.7340

13、.5512.641672.751.040.57200.890.3760.8130.3062.947783.251.080.7201.060.570.7300.4683.363894.01.060.85201.200.651.120.7284.09110116.450.700.9201.200.653.01.9515.211111219.350.281.1400.720.3901.20.46815.6791213135.450.092.3800.460.072332.22.3318.007 計(jì)算水表的水頭損失：總水表及分用戶選用LXS濕式水表，分戶水表和總戶水表分別裝在56、7 8管段上。q1=

14、0.50L/s=1.80q2=2.30L/s=8.28選25mm口徑的分戶水表，其常用流量為3.5q1；過(guò)載流量為7。所以分戶水表的水頭損失為hd=qd/Kb=qg/（Qmax/100）=1.80/（7/100）=6.61KPa選口徑40mm的總水表，其常用流量為10q2；過(guò)載流量為20。所以分戶水表的水頭損失為Hd=qg/（Qmax/100）=8.28/（20/100）=17.14KPa水表總水頭損失為H3=hd+Hd=6.61+17.14=23.75KPa室內(nèi)所需壓力H=H1+H2+H3+H4=347+23.41+23.75+50=444.16KPa=44.42mH2O故511層所需無(wú)負(fù)壓

15、供水設(shè)備可選型號(hào)：WWG8.5 - 5 02參數(shù)：Q=8.5 H=50m N=1.5kw2、消火栓給水系統(tǒng)的計(jì)算 消火栓的布置該建筑總長(zhǎng)24.60m，寬度16.70m，高度34.40m.按高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB5004595（2001版）第7.4.6.1條要求，消火栓的間距應(yīng)保證同層任何部位有2個(gè)消火栓的水槍充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)。水帶長(zhǎng)度取25m，展開時(shí)的彎曲折減系數(shù)C取0.8，消火栓的保護(hù)半徑應(yīng)為：R = CLd + Ls = 0.825+3=23mLs=0.7Sk=0.7（H1H2）/sin45=0.7（31.1）/sin45=3.0m消火栓采用單排布置時(shí)，其間距為S =21.6m。據(jù)此

16、應(yīng)在走道上布置1個(gè)雙消火栓SG20B65-J（內(nèi)設(shè)DN65消火栓2個(gè)， 19直流水槍2支，DN65襯膠消防水龍帶2條，長(zhǎng)25米，消防按鈕一個(gè)）才能滿足要求。系統(tǒng)圖見給排水系統(tǒng)原理圖。水槍噴嘴處所需水壓查表，水槍噴口的直徑選19mm，水槍系數(shù)值為0.0097；充實(shí)水柱Hm要求不小于10m，選Hm=12m，水槍實(shí)驗(yàn)系數(shù)值為1.21.水槍噴嘴處所需水壓Hq=Hm/（1Hm）=1.2112/（10.00971.2112）=16.9mH2O=169kPa水槍噴嘴的出流量噴口直徑19mm的水槍的水流特性系數(shù)B為1.577.=5.2L/s5.0L/s水帶阻力19mm水槍配65mm水帶，襯膠水帶阻力較小，室內(nèi)

17、消火栓水帶多為襯膠水帶。本工程亦選襯膠水帶。查表知65mm水帶阻力系數(shù)值為0.00172.水帶阻力損失：=0.00172255.2=1.16mH2O消火栓口所需的水壓校核本設(shè)計(jì)采用消防用水為小區(qū)消防供水，由消防泵供應(yīng)，保證消防用水在最不利點(diǎn)的靜水壓大于7mH2O，按高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50045-95（2005年版）第7.4.7.2條規(guī)定，最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力達(dá)到7mH2O，滿足要求。 水力計(jì)算由于本設(shè)計(jì)采用雙消火栓，只需布置一根消防立管。最不利點(diǎn)消火栓處所需壓力: = Hq + hd + Hk = 19.83mH2O = 198.3kPa = + H + h = 19.83 + 3

18、.0 + 0.927 =23.76mH2O1點(diǎn)的水槍射流量=/B+ +2=5.67L/s進(jìn)行消火栓給水系統(tǒng)水力計(jì)算時(shí)，按圖3計(jì)算，配管水力計(jì)算成果見表4.表4 消火栓給水系統(tǒng)配管水力計(jì)算表計(jì)算管段設(shè)計(jì)秒流量q（L/s）管長(zhǎng)L（m）DNv（m/s）i（kPa/m）hy=iL（kPa）hy（kPa）0110.43.01001.250.3090.9270.9271321.7430.41002.491.2538.038.93管路總水頭損失為為Hw=38.931.1=42.82kPa消火栓給水系統(tǒng)所需總水壓Hw應(yīng)為Hw=H1+Hw = 33.35 10 + 198.3 + 42.82 =574.62 k

19、Pa按消火栓滅火總用水量Qx=21.74L/s，選消防泵125D-25型2臺(tái)，一用一備。Qb=2033L/s，Hb=76.852.5mH2O（768525kPa），N=30kW。根據(jù)室內(nèi)消防用水量，應(yīng)設(shè)置2套水泵接合器。 3、建筑內(nèi)部排水部系統(tǒng)的計(jì)算由給排水系統(tǒng)原理圖與給排水平面圖可知，排水立管分為衛(wèi)生間污水立管、廚房廢水立管、陽(yáng)臺(tái)雨水立管以及屋頂?shù)挠晁⒐埽罕? 衛(wèi)生器具排水流量、當(dāng)量表衛(wèi)生器具名稱排水流量（L/s）排水當(dāng)量家用洗衣機(jī)0.501.50浴盆1.003.00座便器1.504.50洗臉盆0.250.75廚房洗滌盆0.672.00淋浴器0.150.45連接在WL-1,4,5,6,7上

20、的所有排水管段 橫支管計(jì)算 按公式 計(jì)算排水設(shè)計(jì)秒流量，其中取=1.5，衛(wèi)生器具的排水當(dāng)量可查表選取，計(jì)算出各個(gè)管段的設(shè)計(jì)秒流量后查水力計(jì)算附表，可確定管徑和坡度。計(jì)算結(jié)果見下表6立管計(jì)算立管接納的排水當(dāng)量總數(shù)為：Np=5.7010=57.0立管最下部管段的排水設(shè)計(jì)秒流量=0.121.5+1.50=2.86(L/s) 查表，選用立管管徑DN=100mm，流量q=2.86L/s,流速v=0.67m/s.表6 WL-14,5,6,7各層排水橫支管水力計(jì)算表管段編號(hào)衛(wèi)生器具名稱、數(shù)量當(dāng)量總數(shù)排水流量qmax設(shè)計(jì)秒流量（L/s）管徑（mm）塑料管坡度i淋浴器=0.45坐便器=4.5洗臉盆=0.7501

21、10.750.250.4059500.02512115.251.51.91241000.012231115.701.51.92971000.012立管底部和排出管計(jì)算立管底部和排出管的管徑取DN=100mm，查表取標(biāo)準(zhǔn)坡度0.02，充滿度為0.5，最大流量為5.80L/s,流速為1.38m/s，符合要求。 = 2 * GB2 * MERGEFORMAT 連接在WL-2,3,8上的所有排水管段的水力計(jì)算橫支管計(jì)算計(jì)算方法同WL-15，計(jì)算結(jié)果見下表7立管計(jì)算立管接納的排水當(dāng)量總數(shù)為：Np=2.011=22.0立管最下部管段的排水設(shè)計(jì)秒流量=0.121.5+0.67=1.51(L/s) 查表，選用

22、立管管徑DN=50mm，流量q=1.51L/s,流速v=0.74m/s.立管底部和排出管計(jì)算立管底部和排出管的管徑放大一號(hào)，取DN=100mm，查表取標(biāo)準(zhǔn)坡度0.02，充滿度為0.5，最大流量為5.80L/s,流速為1.38m/s，符合要求。表7 FL-13各層排水橫支管水力計(jì)算表管段編號(hào)衛(wèi)生器具名稱、數(shù)量當(dāng)量總數(shù)排水流量qmax設(shè)計(jì)秒流量（L/s）管徑（mm）塑料管坡度i廚房洗菜盆=2.00112.00.670.9246500.025 = 3 * GB2 * MERGEFORMAT 連接在YL-13上的所有排水管段的水力計(jì)算 橫支管計(jì)算計(jì)算方法同WL-15，計(jì)算結(jié)果見下表8立管計(jì)算立管接納的

23、排水當(dāng)量總數(shù)為：Np=1.511=16.5立管最下部管段的排水設(shè)計(jì)秒流量=0.121.5+0.5= 1.23(L/s) 查表，選用立管管徑DN=50mm，流量q=1.23L/s,流速v=0.60m/s.立管底部和排出管計(jì)算立管底部和排出管的管徑放大，取DN=100mm，查表取標(biāo)準(zhǔn)坡度0.02，充滿度為0.5，最大流量為5.80L/s,流速為1.38m/s，符合要求。表8 YL-13各層排水橫支管水力計(jì)算表管段編號(hào)衛(wèi)生器具名稱、數(shù)量當(dāng)量總數(shù)排水流量qmax設(shè)計(jì)秒流量（L/s）管徑（mm）塑料管坡度i洗衣機(jī)=1.50111.50.500.7205500.025 = 4 * GB2 * MERGEF

24、ORMAT Y-14的排水管段的水力計(jì)算 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 降雨強(qiáng)度 根據(jù)規(guī)范要求，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期采用2年，降雨歷時(shí)為5min，查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第二冊(cè)建筑給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)得，南昌的暴雨強(qiáng)度 q=510L/（s100），H=184mm/h 雨水立管的布置從屋頂平面圖上的匯水情況看，可分成4個(gè)匯水面積相差不大的匯水區(qū)，共布置4個(gè)雨水斗，雨水立管分別為Y1Y4。 由于4個(gè)匯水區(qū)相差不大，計(jì)算是以最大匯水面積的立管計(jì)算。 1）雨水斗 查建筑給水排水工程附表6-6，對(duì)于87型雨水斗，當(dāng)H=184mm/h、管徑為75mm時(shí)，其最大匯水面積為133，大于各個(gè)立管的實(shí)際匯水面積，滿足要

25、求，所以選用87型雨水斗。 2）連接管連接管選用與雨水斗的管徑相同，DN=75mm。 3）懸吊管 降雨強(qiáng)度換算系數(shù)：K=184/75=2.45 將各段懸吊管負(fù)擔(dān)的匯水面積換算成H=100mm/h的匯水面積： 由于單斗系統(tǒng)較多斗系統(tǒng)的泄水能力大20%，因此計(jì)算的匯水面積相當(dāng)于/1.2的多斗懸吊管的匯水面積。計(jì)算結(jié)果見表9。表9 雨水立管匯水面積雨水立管編號(hào)匯水面積F()()()Y-148.91102.2285.18Y-266.15138.25115.21Y-351.15106.9089.08Y-469.73145.74121.45 查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第二冊(cè)建筑給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)P386，當(dāng)d=110mm、i=0.005時(shí)，懸吊管最大匯水面積為129，大于實(shí)際匯水面積，所以懸吊管選用d=110mm,i=0.005。 4）立管 查表，當(dāng)立管管徑DN=100m