给排水设计.docx

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给排水设计

给排水设计

第一篇设计说明书

第一章设计义务书

1.1课题称号

黄石某住宅楼给排水设计

1.2树立基础资料

黄石某住宅楼三个单元，其中，1单元4户，2、3单元各3户。

每层共10户，每户4口人。

该住宅楼共10层，第一层为车库，车库层高2m，其他9层层高均为3m。

市政给水管网位于该修建左侧，距左山墙2m处，标高-0.700m，管径100，资用水头36mH2O；右山墙1.5m处有排水明沟，明沟宽600，深1000，明沟山盖有明沟水泥盖板。

1.3设计义务

1、给水工程设计

2、排水工程设计

3、消防工程设计

1.4设计效果

1、设计说明书1份

2、设计计算书1份

3、平面图1张，1#

4、给水系统图1张，1#或2#

5、排水系统图1张，1#或2#

6、消防给水系统图，1#或2#

7、厨房，卫生间大样图1张，3#

1.5参考资料

1、树立给排水工程资料

2、给排水设计手册第1~2册

3、修建给排水设计手册

4、相关修建给排水，消防设计规范

5、给排水规范图集

6、修树立备设计手册

第二章生活给水系统

2.1给水方式确实定

依据设计资料，室外给水管网终年可保证的任务水压仅为360kPa，故室内给水拟采用上、下分区供水方式。

即1～6层由室外给水管网直接供水，采用下行上给方式，7～10层设水泵、水箱结合供水，管网下行下给。

由于市政给水部门不允许从市政管网直接抽水，故设贮水池。

屋顶水箱设水位继电器自动起闭水泵。

2.2贮水池

贮水池是贮存和调理水量的构筑物，其有效容积应依据生活调理水量确定，贮水池的容积可按下式计算：

式中：

V—贮水池有效容积〔m3〕；

Qb—水泵的出水量〔m3/h〕；

Qj—外部供水才干〔m3/h〕；

Tb—水泵运转时间〔h〕；

Vf—火灾延续时间内，室内外用水量之和〔m3〕；

Vs—消费事故备用水量〔m3〕；

为了用户平安供水要求，寓居小区的生活调理水量可以不小于修建日用水量的15%～20﹪计，本设计取25﹪。

2.3高位水箱

采用自动启动供水

式中V—水箱的有效容积，

。

qb—水泵的出水量，

；

Kb—水泵一小时启动次数，普通选用4-8次/h；

—平安系数，可在1.5-2.0内选用。

2.4加压水泵

水泵的出水量等于最高日最高时的用水量。

水泵的选取应该满足一下条件：

Hb

H1+H2+H3

式中Hb—水泵所需求的扬程，kPa；

H1—贮水池最低水位至水箱进水口所需静水压力，kPa；

H2—水泵吸水管路和压水管路总水头损失，kPa；

H3—水箱进水流出水头，kPa。

第三章消防给水系统

3.1消火栓

消火栓直径采用65mm，水枪喷嘴口径不应小于19mm，水带长度不应超越25m，消火栓栓口距空中高度为1.1m。

栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。

本修建物内各层均设消火栓停止维护。

其布置保证室内任何一处均有2股水柱同时抵达，灭火水枪的空虚水柱大于10m。

消火栓供水流量20L/s，本修建发作火灾时能保证同时供应2股水柱，并能保证任何部位发作火灾时，同层都有每股流量不小于5L/s、空虚水柱不小于10m的两股水柱同时到达。

火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱供应。

火灾10min后的消防用水量由地下室消防泵供应。

消火栓的维护半径为19m，为了保证有两支水枪的空虚水柱同时抵达室内任何部位，在每层设置4个消火栓，当相邻一个消火栓遭到火灾要挟而不能运用时，该栓和不能运用的消火栓协同仍能维护任何部位。

3.2消防水箱

消防水箱对扑救初期火灾起着很重要的作用，水箱应设置在修建物一定的高度位置，采用重力流向管网供水，经常坚持消防给水管网中有一定的压力。

消防水箱设置在低层和多层修建的最高部位；修建高度不超越100m的高层修建，水箱高度保证修建物最不利消火栓静水压力不小于0.07MPa。

高层修建的消防水箱的消防贮水量，一类修建〔除住宅〕不应小于18m3，二类修建〔除住宅〕和一类修建的住宅不应小于12m3，二类修建的住宅不应小于6m3。

消防水箱的装置高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求，且应贮存10min的室内消防用水量，以供扑救初期火灾之用。

3.3地下车库自动喷淋

依据规范中的要求选择湿式喷水灭火系统。

本修建采用湿式报警阀，闭式下垂式装饰型玻璃球喷头〔举措温度为68℃、K=80〕和闭式直立式带维护网玻璃球喷头〔举措温度为68℃、K=80〕，由于湿式自动喷水灭火系统适用环境为4℃～70℃，玻璃球喷头具有外型美观、体积小、重量轻等优点；每个喷头的维护面积不超越12.5m2。

喷头采用正方形布置方式，查表喷头与端墙的最大距离为1.8m2。

喷头的水平间距为3.2～3.6m，不大于4.0m。

一般喷头受修建物结构的影响，其间距会适当增减，但距墙不小于0.6m，不大于1.8m。

第四章排水系统

4.1排水体制确定

修建排水中，生活污水不能与污、雨水合流扫除，雨水排水系统是独自设置的。

按污水与废水在排放进程中的关系，排水体制分为合流制和分流制两种。

其中，合流制排水系统适用于城市有完善的污水处置厂或修建外部污水负荷较小的状况，而分流制排水系统适用于城市没有污水处置厂或污水厂处置规模较小、修建外部有中水系统、修建运用性质对卫生要求较高的状况。

故而合流制会使得污水处置厂处置量添加，分流制会使得管网量添加。

详细采用何种方式扫除污水和废水，应依据污、废水的性质、污染水平以及回收应用的价值，结合市政排水系统体制，城市污水处置状况，经过技术经济比拟，综合思索确定。

4.2排水工程设计方案

4.2.1设计方案

本修建拟采用粪便污水与生活废水合流排放，经化粪池处置后，再进入市政污废水管道的生活污水排放方式。

为减小化粪池容积，室内排水系统拟使生活污水与生活废水分流排放。

每根排水立管设伸顶通气管。

在本次设计中，关于雨水排水系统不做设计。

4.3排水工程的设计

4.3.1室内排水管道

«建规»4.3节规则，修建物内排水管道布置应契合以下要求：

1〕自卫生用具至排出管的距离应最短，管道转弯应最少；

2〕排水立管宜接近排水量最大的排水点；

3〕架空管道不得敷设在抵消费工艺或卫生有特殊要求的消费厂房内，以及食品和珍贵商品仓库、通风小室、变配电间和电梯机房内；

4〕排水管不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道；

5〕排水立管不宜穿越橱窗、壁柜；

6〕塑料排水管应防止布置在易受机械撞击处，如不能防止时，应采取维护措施；

7〕排水管道外表面如能够结露，应依据修建物性质和运用要求，采取防结露措施；

8〕排水管道宜地下埋设或在空中上、楼板下明设，如修建有要求时，可在管槽、管道井、管窿、管沟或吊顶内暗设，但应便于装置和检修；在气温较高、全年不结冻的低区，可沿修建物外墙敷设。

第二篇计算说明书

第五章生活给水系统

5.1室内生活用水量的计算

查«修建给水排水设计规范»表3.1.10知II类普通住宅的最高日生活用水定额为130～300L，小时变化系数为2.8～2.3，依据本修建物性质和室内卫生设备完善水平，选用的最高日生活用水定额为qd=200L/（人·d）,，取小时变化系数为2.4；1-6层为市政管网直接供水，7-10层采用高位水箱供水。

普通住宅〔II类〕130～300L/〔人·d〕，取200L/〔人·d〕；小时变化系数2.8～2.3，取Kh=2.4；运用时间为24h全天供水。

最高日用水量Qd=mqd

=9×10×4×200

=72000L/d=72m3/d

最大小时用水量Qh=Kh·Qp=Kh·Qd/T

=2.4×72000/24

=7200L/h

=7.2m3/h

式中：

Qd—最高日生活用水量，单位L/d；

m—用水单位数，人数；

qd—最高日生活用水量定额，单位L/〔人·d〕或L/〔m2·d〕；

Qh—最大小时生活用水量，单位m3/h；

Kh—小时变化系数；

T—每日运用时间，单位h；

Qp—平均小时用水量，单位L/h。

5.2贮水池确实定

寓居小区的生活调理水量可以不小于修建日用水量的15%～20﹪计，本设计取25﹪，那么生活调理水量为：

〔

-Qj〕Tb=Qd×25﹪=25%×72m3/d=18m3

生活贮水池的几何尺寸为4.0m×3.0m×1.8m，有效水深为1.6m，有效容积为4.0m×3.0m×1.6m=19.2

，总容积为4.0m×3.0m×1.8m=21.6

。

5.3室内水压

依据住宅配置的卫生用具确定该修建为普通住宅II型，查最大用水时的平均出流概率参考值相关表知：

本修建最大用水时的平均出流概率为2.0～3.5，依据相关状况取Uo=3.0%。

由表5.3.1查得

×102=1.512。

与Uo的对应关系表5.3.1

U0〔%〕

×102

U0〔%〕

×102

1.0

0.323

3.0

1.512

1.5

0.697

3.5

1.939

2.0

1.097

4.0

2.374

依据计算管段上的卫生用具给水当量总数，按以下公式计算最大用水时卫生用具给水当量的同时出流概率：

U=[1+

c〔Ng－1〕0.49]/Ng0.5×100％

式中U—计算管段的卫生用具给水当量同时出流概率〔％〕；

Ng—计算管段的卫生用具给水当量数.；

c—对用于不同卫生用具的给水当量平均出流概率〔Uo〕的系数〔见表5.3.1〕。

依据计算管段上的卫生用具给水当量同时出流概率，按下式计算管段的设计秒流。

Qg=0.2UNg

hy=iL

本设计中用水卫生用具有洗濯盆、洗脸盆、淋浴器、坐式大便器、洗衣机。

各用具计算参数见表5.3.1。

卫生用具的给水额外流量、当量、支管管径和流出水头表5.3.2

序号

给水配件

额外流量

（L/s）

当量

支管管径

（mm）

配水点前所

需出水头〔Mpa〕

1

浴盆

0.2

1.0

15

0.05

2

大便器

0.1

0.5

20

0.02

3

洗脸盆

0.15

0.75

15

0.05

4

洗濯盆

0.15

1.0

15

0.05

5

水嘴

0.2

1.0

15

0.05

最不利管路点位于三单元右侧的一户，该户沿程水力计算草图如下。

图5.3.1计算草图

表5.3.3水力计算表

管段

编号

卫生用具称号、数量、当量

当量

总数

设计

秒流量

q（L/s）

DN

V

（m/s）

单阻

i

（kPa）

管长

〔m〕

沿程水

头损失

hy=iL

（kPa）

水嘴

大便器

浴盆

洗脸盆

洗濯盆

1.0

0.5

1.0

0.75

1.0

∑N

0～1

-

-

1

-

-

1.0

0.2

20

0.62

0.72

0.8

0.576

1～2

-

1

1

-

-

1.5

0.25

20

0.78

1.09

0.8

0.872

2～3

1

1

1

-

2.25

0.31

25

0.66

0.586

5.8

3.4

6～7

-

1

-

-

-

0.5

0.1

20

0.31

0.208

3.2

0.67

7～3

-

1

-

1

-

1.25

0.225

20

0.78

1.09

0.9

0.98

3～4

-

2

1

2

-

3.5

0.38

25

0.75

0.748

2.9

1.7

8～9

-

-

-

-

1

1.0

0.2

20

0.62

0.72

2.5

1.8

9～4

1

-

-

-

1

2.0

0.288

25

0.56

0.442

3.1

1.37

4～5

1

2

1

2

1

5.5

0.48

32

0.47

0.22

9.5

2.09

最不利管路沿程水头损失总和∑hy=17.485+13.458=19.964kPa

13.458

5.3.1低区给水系统的水力计算

图5.3.2低区给水系统计算草图

表5.3.4水力计算表

顺序

编号

管段

编号

当量

总数

设计秒流量

管径

DN

流速

V〔m/s〕

单阻i

〔kPa〕

管长

〔m〕

水头损失

hy〔kPa〕

累积水头损失

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2

5-6

11

0.69

40

0.56

0.24

3

0.72

0.72

3

6-7

22

1.00

40

0.8

0.47

3

1.41

2.13

4

7-8

33

1.24

50

0.68

0.2

3

0.6

2.73

5

8-9

44

1.45

50

0.68

0.25

3

0.75

3.48

6

9-10

55

1.64

50

0.77

0.32

2

0.64

4.12

7

10-11

66

1.81

70

0.51

0.11

23

2.53

6.65

8

11-12

132

2.68

70

0.75

0.22

41

9.02

15.67

9

12-13

210

3.50

80

0.70

0.16

15

2.4

18.07

总水头损失为：

1.3×18.07=24.31kPa

H1=14+1.0-〔-0.7〕=15.7mH2O=157kPa〔其中1.0为配水龙头距空中的装置高度〕。

H2=1.3×18.07=24.31kPa

H4=50kPa〔最不利点的任务压力〕

选用LXS-50N水平螺翼式水表，起最大流量qmax=30m3/h，功用系数为Kb=qmax2/10=90.那么水表的水头损失hd=qg2/Kb=〔1.24×3.6〕2/90=0.22kPa，满足正常用水是小于24.5kPa的要求，即H3=0.22.

总压力H=H1+H2+H3+H4=157+24.31+50+0.22=231.53kPa

市政给水管网任务压力360kPa能满足所需压力，故1-6层可直接用市政给水管网。

5.3.2高区给水系统的水力计算

图5.3.3高区给水系统计算草图

表5.3.5水力计算表

顺序

编号

管段

编号

当量

总数

设计秒流量

管径

DN

流速

V〔m/s〕

单阻i

〔kPa〕

管长

〔m〕

水头损失

hy〔kPa〕

累积水头损失

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2

5-6

11

0.69

40

0.56

0.24

3

0.72

0.72

3

6-7

22

1.00

40

0.8

0.47

3

1.41

2.13

4

7-8

33

1.24

50

0.68

0.2

3

0.6

2.73

5

8-9

44

1.45

70

0.41

0.07

80

5.6

8.33

总水头损失为：

1.3×8.33=10.829kPa

5.4高位水箱

5.4.1水箱容积确实定

水泵的设计流量：

采用自动启动供水

式中V—水箱的有效容积，

。

Qb—水泵的出水量，

；

Kb—水泵一小时启动次数，普通选用4-8次/h；

—平安系数，可在1.5-2.0内选用。

思索到市政给水事故停水，水箱扔能短时间供下区用水，故水箱容积应按1-15层全部用水确定。

又由于水泵想水箱供水不与配水管网衔接，应选用水泵出水量与最高日最大时用水量相反，即qb=7.2

。

取

为6次，平安系数取2.0。

取屋顶水箱容积为1

不锈钢水箱，尺寸为1.2m

1m×1m有效水深为0.8m,有效容积为0.8m3。

5.4.2水箱高度校核

水箱的设置高度应满足以下条件：

H

H2+H3

式中H——水箱最低水位至最不利配水点位置高度所需的静水压力，kPa;

H2——水箱出水口至最不利配水点计算管路的总水头损失，kPa；

H3——最不利配水点的流出水头，kPa。

水箱的设置高度为32.6m，有效水位为33.4m，最不利配水点〔15层卫生用具〕的位置标高为27.00m，因此有H=33.4-27=6.4m,H2O=64kPa；

水箱出水口至最不利配水点计算管路的总水头损失为10.829kPa，高区最不利配水点所需流出水头为H3=50kPa；

H2+H3=10.829+50=60.829kPa

那么H

H2+H3，水箱装置高度满足要求。

5.5加压水泵的选择

水泵的出水量等于最高日最高时的用水量，即

，由钢管水力计算表可计算得表5.5.1

系统水泵水力计算表表5.5.1

管段

流量

〔m3/h〕

管径（mm）

流速

（m/s）

单阻I

（mm/m）

管长

（m）

水头损失（kPa）

吸水管侧

7.2

100

0.81

0.139

1.5

0.21

压水管侧

7.2

100

0.81

0.139

34.5

4.8

算计∑h

5.01

水泵的选取应该满足一下条件：

Hb

H1+H2+H3

式中Hb——水泵所需求的扬程，kPa；

H1——贮水池最低水位至水箱进水口所需静水压力，kPa；

H2——水泵吸水管路和压水管路总水头损失，kPa；

H3——水箱进水流出水头，kPa。

由高位水箱的计算可知，系统水箱进水管标高为33.5m，贮水〔生死水〕水池最低液位标高为-1.0m,因此有H1=33.5+1=34.5mH2O=345kPa；

H2=1.3×5.01=6.513kPa〔局部水头损失为沿程水头损失的30%〕；

水箱进水水头按H3=20kPa；

那么Hb

345+6.513+20=371.51kPa；

选用50D-11×6型单级多吸离心泵两台，一用一备，转速n=2900r/min，流量6.0m3/h,扬程Hb=66m,轴功率3.9kW电机型号T132S1-2,功率5.5kW，效率28.5%。

水泵基础尺寸1367mm×430mm。

第六章消防给水系统

6.1消火栓的设置

6.1.1消火栓基本系数

按规范要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪空虚水柱同时抵达。

该修建总长约90m，宽约16m，高度29m，故可选择不分区的供水方式。

1.消火栓维护半径应为：

（3.1）

式中R——消火栓维护半径，m;

C——水带展开时的弯曲系数，普通取0.8—0.9；

Ld——水带长度，m；

h——水枪空虚水柱倾斜

时的水平投影距离，对普通修建〔层高为3—3.5m〕由于两楼板间的限制，普通取h=3.0m；关于公业厂房和层矮小于3.5m的民用修建应该按

计算；

Hm——水枪空虚水柱长度，m；

2.消火栓间距确实定

（3.2）

式中：

S——消火栓间距，m；

R——消火栓维护半径，m;

b——消火栓最大维护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。

据此应在走道上布置消火栓〔间距<25m〕才干满足要求。

另外，消防电梯的前室也要设消火栓。

3.消火栓口所需的压力计算

消火栓口所需的压力计算

Hxh=Hq+hd+Hk（3.3）

式中Hxh——消火栓口的压力，kPa；

Hq——水枪喷嘴处的压力，kPa；

hd——水带的水头损失，kPa；

Hk——消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。

水枪喷嘴处所需水压计算

（3.4）

式中Hq——水枪喷嘴处的压力，kPa；

——实验系数，与Hm有关，此处Hm为12mH2O，查表得

为1.21；

——与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，该处水枪喷嘴口径为19mm，对应的

为0.0097；

Hm——水枪空虚水柱长度，m；

水枪喷嘴的出流量计算

（3.5）

式中B——水枪水流特性系数，与水枪嘴口径有关，该处水枪喷嘴口径为19mm，查表得B为1.577；

Hq——水枪喷嘴处的压力，kPa；

水带阻力损失计算

（3.6）

式中hd——水带的水头损失，kPa；

Ld——水带长度，m；

Az——水带阻力系数，所选的衬胶水带的直径为65mm，查表得Az为0.00172。

qxh——水枪的射流量，L/s；

所以得：

4.最不利消火栓静水压力校核

最不利消火栓静水压力为水箱底标高减去最不利消火栓标高：

6.1.2水力计算

依照最不利点消火栓竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管即x1，出水枪数为2支，次不利消防竖管为其相邻消防竖管即x2，出水枪数为2支。

停止消火栓水力计算时，按图3.1以枝状管路计算，配管水力计算效果下表。

表3.1消火栓给水系统配水管水力计算表

计算管段

设计秒流量

管长

L（m）

管径

DN（mm）

流速

v（m/s）

坡降i

（

/m）

水头损失

iL（

）

0—1

5.20

3.0

100

0.60

0.0804

0.28

1—2

5.2+5.6=10.8

24.1

100

1.25

0.309

7.45

2—3

10.8

18

100

1.25

0.309

5.56

3—4

10.8+10.8=21.6

18

150

1.25

0.2

3.6

4—5

21.6+10.8=32.4

18

150

1.81

0.391

7.04

5—6

32.4+10.8=43.2

18

150

2.36

0.661

11.9

6—7

43.2

18

150

2.36

0.661

11.9

算计

47.73

管路点总水头损失为：

Hw=47.73×1.1=52.503KPa。

消火栓给水系统所需总水压〔Hx〕应为：

Hx=H1+Hxh+Hw

=27.1－（-0.7）+20.3+5.25

=53.35mH

O

=533.5KPa

按消火栓灭火总用水量：

Qx=43.2L/S

选消防泵DA1-150-3型2台水泵，〔流量35-50L/S扬程73.8-90.9mN=55KW〕一用一备。

6.1.3消防水箱贮水容积计算

水箱尺寸为

有效容积契合要求

消防水箱内的贮水由生活用水提升泵从地下贮水池提升充溢备用。

6.1.4贮水池设计与计算

本设计上区为设水泵的给水方式,由于市政给水管不允许水泵从管网抽水,故地下室设生活消防水池其容积为：

V=（Qb