建筑給排水工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

概述設(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７６００Ｍ２，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(mén)廳處布有開(kāi)水房。共計(jì)177個(gè)宿舍708個(gè)床位。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(xiàn)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，均為學(xué)生宿舍。B、D兩段：每段三層，層高3.2米，一層為門(mén)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(hù)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。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B、D段同為門(mén)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(mén)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）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)。消防排水根據(jù)《建筑防火規(guī)范》，本建筑為其他類(lèi)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。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(hù)水表設(shè)于宿舍浴室門(mén)后。給水橫支管埋入墻壁。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(xiàn)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(xiàn)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》（ＧＢ50015-2003）表3.1.10，學(xué)生宿舍學(xué)生的最高日生活用水定額為100～150Ｌ，小時(shí)變化系數(shù)Ｋh為3.0～2.5。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=0.2аsqrt(Ng)本工程為學(xué)生宿舍，а=2.5Qg=0.5sqrt(Ng)(5)屋頂水箱容積屋頂水箱供給4—7層生活用水，1—3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1—7層全部用水確定。屋頂水箱的有效容積為（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）1—3層室內(nèi)所需的壓力根據(jù)計(jì)算用圖①，A段1—3層管網(wǎng)水力計(jì)算表如表（一）根據(jù)計(jì)算用圖②，E段1—3層管網(wǎng)水力計(jì)算表如表（二）由表（一）、表（二）可知，1—3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）=33.68kpa計(jì)算水表?yè)p失因宿舍用水量較小，分戶(hù)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(mǎn)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(mǎn)足1—3層的供水要求。2）4—7層室內(nèi)所需的壓力根據(jù)計(jì)算用圖①。A段4—7層管網(wǎng)水力計(jì)算表如表（三）根據(jù)計(jì)算用圖②。E段4---7層管網(wǎng)水力計(jì)算表如表（四）由表（三）表（四）可知4—7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(mǎn)足要求。（7）其余管段水力計(jì)算根據(jù)計(jì)算用圖③，其他管段計(jì)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2—7層污廢水管段計(jì)算（1）橫支管計(jì)算①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④0—1：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=0.026②廢水系統(tǒng)每層連接一個(gè)盥洗槽N=1.00,q=0.33L/S，一個(gè)洗衣機(jī)地漏，N=1.5，q=0.5L/S,如圖⑤。0—1：選用DN50mm,標(biāo)準(zhǔn)坡度i=0.0262—1：選用DN50mm,標(biāo)準(zhǔn)坡度i=0.026(2)立管計(jì)算①污水系統(tǒng)底層單獨(dú)排放，故立管僅接納2—7層污水其接納排水當(dāng)量總數(shù)。NW=6*（0.45+4.5）=29.7Qw=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)②廢水系統(tǒng)底層單獨(dú)排放，故立管僅接納2—7層。NF=6*（1.0+1.5）=15qF=0.12*25*sqrt(NF)+qFmax=1.66L/S選用DN75mm(設(shè)伸頂通氣管)3、B、D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⑥0—1:盥洗槽排水栓N=1.00q=0.33選用DN50mmi=0.0261—4:洗衣機(jī)地漏N=1.5q=0.5L/S;q1=0.12*2.5*sqrt(N1)+0.5=0.97L/S>0.83L/S取q1=0.83L/S選DN75mmi=0.0262—3：淋浴器地漏N=0.45q=0.15選用DN50mmi=0.0263—4：大便器N=4.5q=1.5q2=0.12*2.5*sqrt(N2)+1.5=2.17L/S>1.65L/S取q2=1.65L/S因有大便器故取DN110mmi=0.0264—7：N=1+1.5+0.45+4.5=5.7q3=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DN110mmi=0.0265—6同2—36—7同3—47—8：N=5.7+0.45+4.5=10.65q4=0.12*2.5*sqrt（10.65）+1.5=2.48L/S〈3.55L/S取q4=2.48L/S選用DN110mmi=0.0268—9：N=10.65+1.5=12.15q5=0.12*2.5*sqrt（12.15）+1.5=2.55L/S〈4.05L/S取q5=2.55L/S選用DN110mmi=0.0269—10：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DN110mmi=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0—1：淋浴器地漏N=0.45q=0.15選DN50mmi=0.0261—4：大便器N=4.5qmax=1.5q1=0.12*2.5*sqrt（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DN110mmi=0.0262—3：盥洗槽排水N=1.00q=0.33L/S選用DN50mmi=0.0263---4：洗衣機(jī)地漏N=1.5q=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DN75mmi=0.026立管：4—5N總：0.45+4.5+1+1.5=7.45（2）橫干管Q3=0.12*2.5sqrt(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0—1洗臉盆N=0.75g=0.25L/S選DN50mmi=0.0261—2淋浴器地漏N=0.45g=0.15L/SQ1=0.12*2.5*sqrt(0.75+0.45)+0.25=0.58L/S>0.4L/SQ1=0.4L/S選DN50mmi=0.0262—3大便器N=4.5Qmax=1.5L/SQ2=0.12*2.5*sqrt(0.75+4.5+0.45)+1.5=2.221L/S>1.9L/SQ2=1.9L/S，因內(nèi)有大便器，故選DN110mm，i=0.0263—4：N總=0.75+0.45+4.5=5.7Q3=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)α：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=14.868?V2=0.7××495×3360×(11.00－0.955)×0.88×1.2//(1.00-0.990)×10000=559.9488?V=14..868++59.9948=74.8116?(三)消防給水管網(wǎng)計(jì)算算1、消消防栓布置該建筑為學(xué)學(xué)生宿舍，分分為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，層層高3.2M，按規(guī)范要要求，應(yīng)保證證有2支水槍的充充實(shí)水柱達(dá)到到同層內(nèi)任何何部位。水帶長(zhǎng)度取25M，展開(kāi)時(shí)的的彎曲折減系系數(shù)C取0.85，消火栓的的保護(hù)半徑R=C*lld+h=00.85*225+3=224.25mm消火栓采用用單排布置，其其間距S≤sqrt((R*R-bb*b)=ssqrt(224.25**24.255-10.99*10.99)=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#立管能夠同同時(shí)到達(dá)B、D段門(mén)廳，系系統(tǒng)圖如圖⑩⑩所示。2、水水槍噴嘴處所所需的水壓查表，水槍槍噴頭直接選選19mm,水槍系數(shù)中中，Φ=0.00097；充實(shí)水柱柱要求不小于于10m，選Hm=122m,水槍試驗(yàn)系系數(shù)af=1..21水槍噴嘴所所需水壓Hq=af*Hmm/(1-Φ*af*HHm)=1..21*122/(1-00.00977*1.211*12)==16.9mm水柱=16.99kpa3、水槍噴嘴嘴的出流量噴口直徑19mm的水槍特性性系數(shù)B=1.577Q*h=sqrt((B*Hq))=sqrtt(1.5777*16..9)=5..2L/S>>5.0L//S4、水帶阻力力19mm水槍配65mm水帶，襯膠膠。查表Az=0..001722水帶阻力損損失：hd=Az*Ldd*qxh**qxh=00.001772*25**5.2*55.2=1..16m5、消火栓口口所需水壓Hxh=HHq+hd++Hk=166.9+1..16+2==20.066m水柱=200..6kpa6、校核消防水箱最最低水位高程程24.4mm,最不利點(diǎn)消消防栓口高程程21.3mm,最不利點(diǎn)消消火栓口的凈凈水壓力24.4--21.3==3.1m水柱，需設(shè)設(shè)增壓設(shè)備。7、水力計(jì)算算按照最不利利點(diǎn)消防豎管管和消火栓的的流量分配要要求，最不利利消防豎管為為XL—3，出水槍數(shù)數(shù)為2支，相鄰消消防豎管為XL—2出水槍數(shù)為2支。Hxh0==Hq+Hdd+Hk=2200.6kkpaHxh1==Hxho++△H+h=220.06++3.2+00.250==23.511m水柱1點(diǎn)水箱射流流量qxh1=sqrrt(B*HHxh1)Hxh11=qxh11*qxh11/B+Azz*Ld*qqxh1*qqxh1+22所以Qxh1=sqrtt((Hxhh1-2)//(1/b++A*Ld)))=sqrrt((233.51-22)/(1//1.5777+0.000172*225))=55.63L//S進(jìn)行消火栓給水系系統(tǒng)水力計(jì)算算時(shí)的枝狀管管路計(jì)算如圖圖⑨計(jì)算管段設(shè)計(jì)秒流量L/SS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--210.8318.11001.310.3436.202--316.03100.181001.730.60260.31∑hy=66.766kpa管路總水損Hw=1..1hy=11.1*666.76=773.43kkpa消火栓給水水系統(tǒng)所需要要總水壓Hx=H