给排水课程设计说明书1224 142321.docx

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给排水课程设计说明书1224142321

成　绩

评阅人

日期

建筑给排水工程

课程设计

说明书

专业：

建筑环境与设备工程

年级：

12级02班

学号：

学生姓名：

指导教师：

中国矿业大学力学与建筑工程学院

2015年12月17日

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子夜扣扣建筑给排水课程设计计算表

建筑给水排水工程课程设计说明书

一.工程概况及设计原始资料

1.1.工程概况

本工程为某宾馆建筑，建筑层高约为3.5m，共六层，建筑平面见图纸。

该宾馆建筑由市政管网供水，供水压力约为0.1MPa~30MPa。

宾馆每个卫生间均设置大便器冲洗水箱浮球阀1套，浴盆1套，以及洗手盆1套，每层共计13个客房。

1.2.设计内容

（1）建筑给水系统的设计：

包括最高日用水量，用水时间的确定，平均小时用水量，给水方式的确定，以及管路的水力计算等。

（2）建筑消防给水的设计：

包括确定消防用水量标准，系统的水力计算以及消防水泵、水箱的选型计算。

（3）建筑排水系统的设计：

包括确定排水量和排水管路的水力计算。

1.3.设计依据

《建筑给排水设计规范》（GB50015—2003）

《给排水制图标准》（GB/T5016—2001）

《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）

二.建筑给水系统设计计算

本建筑采用薄壁不锈钢给水管供水，水管粗糙度为0.4

2.1用水量及用水定额

宾馆每层有13间客房，共6层，即该宾馆总计78间客房。

由《建筑给水排水工程（中国建筑工程出版社，2007年7月第1版）》查得宾馆生活用水定额为：

250~400（L）/每床位每天（取400L），小时变化系数为：

2.5~2.0（取2.5），每日使用时间为24h。

（1）最高日用水量根据用水定额、小时变化系数和用水单位数等按下式计算：

则可计算出最高日用水量为：

Qd=78×400=31200L。

（2）最高日平均小时用水量：

则可得最高日平均小时用水量：

Qp=31200÷24=1300（L/h），Kh=2.5，则Qh=3250（L/h）

上各式中：

Qd——最高日用水量（L/d）；

m——用水单位数、人或床位数等；

qd——最高日生活用水定额（L/（人·班））；

Qp——平均小时用水量（L/h）；

T——建筑物生活用水时间，工业企业建筑为每班人数；

Kh——小时变化系数；

Qh——最大小时用水量（L/h）。

综上可知：

最高日用水量31200L

最高日平均小时用水量1300L/h

最大小时用水量3250L/h

2.2给水方式的选择

本工程为宾馆客房建筑，层高3.5m，总建筑高度为21m，高度小于24m，目前城市供水压力一般为0.1~0.3MPa，即10~30mH2O。

建筑生活给水系统能否采用直接给水方式，可按建筑层数用水压估算法进行判断。

对于1层建筑，最小压力为10mH2O；

对于2层建筑，最小压力为12mH2O；

对于3层及以上建筑，最下压力为12+（n-2）×4mH2O；

则，对于本建筑，最小压力为12+（6-2）×4=28mH2O；

由此可知，该楼可使用市政给水管网直接给水。

2.3设计秒流量及管段的水力计算

2.3.1设计秒流量

由于此建筑为宾馆，故此类分散型建筑生活给水管道的设计秒流量采用平方根法，其公式为：

式中：

qg——计算管段的设计秒流量（L/s）；

α——根据建筑物用途确定的系数值，宾馆取2.5（查《建筑给水排水工程（中国建筑工程出版社，2007年7月第1版）》第22页表1-7）；

Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数。

本工程中各种卫生器具的给水当量值如下所示：

给水配件

名称

额定流量（L/s）

当量

连接管

公称管径（mm）

最低

工作压力（MPa）

浴盆

单阀水嘴

0.2

1

15

0.05

洗手盆混合水嘴

0.15

0.75

15

0.05

大便器冲洗水箱浮球阀

0.1

0.5

15

0.02

2.3.2给水支管水力计算

普通给水支管平面图如下：

生活给水管道的流速范围

公称直径（mm）15~2025~4050~70≥80

流速（m/s）≤1.0≤1.2≤1.5≤1.8

则普通给水支管的水力计算如下：

某一立管支路水力计算表

序号

流量（L/s）

管径

管长（m）

ν（m/s）

△Py（Pa）

△Pj（Pa）

△Py+△Pj（Pa）

1

0.5

DN32

1

0.498

148.796

37.199

185.995

2

0.354

DN25

0.089

0.618

29.391

7.34775

36.73875

3

0.6124

DN32

0.177

0.61

38.948

9.737

48.685

4

0.433

DN25

1.552

0.756

757.611

189.40275

947.01375

5

0.75

DN32

0.32

0.747

104.336

26.084

130.42

1'

0.5

DN32

1

0.498

148.796

37.199

185.995

2'

0.354

DN25

0.089

0.618

29.391

7.34775

36.73875

3'

0.6124

DN32

0.177

0.61

38.948

9.737

48.685

4'

0.433

DN25

1.552

0.756

757.611

189.40275

947.01375

5'

0.75

DN32

0.745

0.747

242.908

60.727

303.635

从示意图可知，最不利支路为4’-5’，故其阻力损失为：

1250.649Pa，即0.125mH2O。

其他支路及压力损失如下：

4-5，其阻力损失为：

1077.434Pa，即0.1077434mH2O。

1’-2’-3’-5’，其阻力损失为：

575.0538Pa，即0.05750538mH2O。

1-2-3-5，其阻力损失为：

401.8388Pa，即0.04018388mH2O。

所以该给水支管所需要的最低压力为0.125mH2O。

七号给水支管平面图如下：

七号立管给水支管的水力计算如下：

七号立管支路水力计算表

序号

流量（L/s）

管径

管长（m）

ν（m/s）

△Py（Pa）

△Pj（Pa）

△Py+△Pj（Pa）

1

0.433

DN25

1.561

0.756

766.016

229.8048

995.8208

2

0.559

DN32

0.7965

0.557

147.898

44.3694

192.2674

3

0.75

DN32

0.6225

0.747

204.038

61.2114

265.2494

4

0.354

DN25

0.2003

0.618

66.551

19.9653

86.5163

5

0.5

DN25

0.1065

0.873

69.13

20.739

89.869

从示意图可知，最不利支路为1-2-3，故其阻力损失为：

1453.338Pa，即0.145mH2O。

由此可知，卫生间最不利支路为七号立管支路，压力损失为0.145mH2O。

2.3.3给水立管的水力计算

由图可知给水系统中最不利支路为顶层的1号管道井的给水支路。

由于前面所计算出卫生间支管所需的最低给水压力为0.125mH2O，再考虑到水平干管的阻力损失。

某一立管设计秒流量

七号立管设计秒流量

管段

当量

流量

管段

当量

流量

F6

4.5

1.061

F6

2.25

0.75

F5

9

1.5

F5

4.5

1.061

F4

13.5

1.837

F4

6.75

1.299

F3

18

2.121

F3

9

1.5

F2

22.5

2.372

F2

11.25

1.696

F1

27

2.598

F1

13.5

1.837

某一立管水力计算表

管段

流量（L/s）

管径

管长（m）

ν（m/s）

△Py（Pa）

△Pj（Pa）

△Py+△Pj（Pa）

F6

1.061

DN40

3.5

0.804

1095.829

328.7487

1424.5777

F5

1.5

DN50

3.5

0.68

562.734

168.8202

731.5542

F4

1.837

DN50

3.5

0.833

834.559

250.3677

1084.9267

F3

2.121

DN50

3.5

0.961

1104.887

331.4661

1436.3531

F2

2.372

DN70

3.5

0.653

374.889

112.4667

487.3557

F1

2.598

DN70

0.92

0.715

181.477

54.4431

235.9201

小计

11.489

18.42

4154.375

1246.3125

5400.6875

七号立管水力计算表

序号

流量（L/s）

管径

管长（m）

ν（m/s）

△Py（Pa）

△Pj（Pa）

△Py+△Pj（Pa）

F6

0.57

DN32

3.5

0.568

671.659

201.4977

873.1567

F5

1.061

DN40

3.5

0.804

1095.829

328.7487

1424.5777

F4

1.299

DN40

3.5

0.984

1626.5

487.95

2114.45

F3

1.5

DN50

3.5

0.68

562.734

168.8202

731.5542

F2

1.696

DN50

3.5

0.769

714.363

214.3089

928.6719

F1

1.837

DN50

0.92

0.833

338.592

101.5776

440.1696

小计

7.963

18.42

5009.677

1502.9031

6512.5801

由上表可知，各立管中，七号立管阻力损失最大，为6512.5801Pa，即0.65128mH2O，其他立管阻力相同，均为5400.6875Pa，即0.54mH2O.

所以，给水立管和卫生间所需最低压力为:

0.65128+0.145=0.79628mH2O

宾馆的给水系统图如下图所示：

2.3.4给水横管的水力计算

给水横管平面图如下：

从示意图可知，最不利支路为H8-H7-H6，故其阻力损失为：

4411.97Pa，即4.412mH2O。

其他支路及压力损失如下：

H3-H2-H1，其阻力损失为：

3570.871Pa，即3.571mH2O。

其他管路均比这两个管路小。

横干管设计秒流量

管段

当量

流量

H1

67.5

4.108

H2

40.5

3.182

H3

13.5

1.837

H4

27

2.598

H5

27

2.598

H6

108

5.196

H7

54

3.674

H8

27

2.598

H9

27

2.598

H10

27

2.598

H11

27

2.598

M

175.5

6.624

水管水力计算表

序号

流量（L/s）

管径

管长（m）

ν（m/s）

△Py（Pa）

△Pj（Pa）

△Py+△Pj（Pa）

H1

4.108

DN80

4.228

0.807

550.011

165.0033

715.0143

H2

3.182

DN70

8.445

0.876

1607.028

482.1084

2089.1364

H3

1.837

DN50

2.465

0.833

589.785

176.9355

766.7205

H4

2.598

DN70

1.685

0.715

216.167

64.8501

281.0171

H5

2.598

DN70

1.685

0.715

216.167

64.8501

281.0171

H6

5.196

DN80

4.1464

1.021

852.976

255.8928

1108.8688

H7

3.674

DN70

8.443

1.012

2127.115

638.1345

2765.2495

H8

2.598

DN70

3.225

0.715

413.732

124.1196

537.8516

H9

2.598

DN70

3.225

0.715

413.732

124.1196

537.8516

H10

2.598

DN70

1.685

0.715

216.167

64.8501

281.0171

H11

2.598

DN70

1.685

0.715

216.167

64.8501

281.0171

M

6.624

DN80

10.562

1.301

3496.555

1048.9665

4545.5215

而整个管路压力损失中：

管路4’-5’-L1-H8-H7-H6，其阻力损失为：

0.125+0.54+4.412=5.077mH2O。

管路1-2-3-L7-H3-H2-H1，其阻力损失为：

0.145+0.65128+3.571=4.367mH2O。

所以室内给水支管所需要的最低压力为5.077mH2O。

而主干管压力损失为4545.1255Pa，即4.545mH2O；

则，管路最不利环路压力损失为：

5.077+4.545=9.622mH2O

2.4建筑给水系统所需的压力

由压力计算公式：

Hsu=H1+H2+H3+H4

式中，Hsu--室内给水管网所需压力（mH2O）；

H1--室内给水引入管起点至最高最远配水点的高差（引起的静压力）（mH2O）；

H2--计算管路的沿程水头损失和局部水头损失的和（mH2O）；

H3--水流经水表时的水头损失（mH2O）；

H4–计算管路最高最远配水点所需流出水头（mH2O）。

由设计图可知，横干管和主干管设在地下0.5m处，出水口高出本层

0.42m，则始末高差（引起的静压力）为：

H1=0.5+0.42+3.5×6=21.92mH2O

由2.3.4可知，管路压力损失为：

H2=9.622mH2O

另，建筑物引入管上的水表，对于生活用水，可取0.03MPa，即3mH2O。

则：

H3=3mH2O

又查表可知，洗手盆混合水嘴工作所需最低工作压力为0.05MPa，即5mH2O；同样：

H4=5mH2O

由此可知，市政管网所需提供压力为：

Hsu=21.92+9.622+3+5=39.542mH2O。

三.建筑排水系统的设计计算

3.1排水系统的设计说明

本次设计的排水系统为污废水合流制排水系统。

生活污废水均采用重力自流的方式排入室外污废水检查井，经化粪池处理后排向市政管网。

室内排水管采用聚乙烯塑料排水管，坡度除了文字或图片说明外，均采用标准坡度，i=0.026。

另外，本设计采用有伸顶通气管的普通单立管排水系统。

3.2排水管道设计及水力计算

3.2.1排水设计秒流量

为保证最大排水量能迅速、安全地排放，建筑内部排水管道的排水设计流量应为该管段的瞬时最大排水流量。

对于宾馆，用水时间不集中、用水时间长、同时排水百分数随卫生器具数量增加而减少，应按下式计算:

式中：

——计算管段排水设计秒流量（L/s）；

Np——计算管段卫生器具排水当量总数；

——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量（L/s）；

——根据建筑物用途而定的系数，宾馆建筑取1.5。

卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径见下表：

卫生器具

排水流量

排水当量

排水管管径

洗脸盆

0.25

0.75

32～50

大便器低水箱虹吸式

2

6

100

浴盆

1

3

50

3.2.2排水支管的确定

计算公式如下:

q=w·v

式中：

q——排水设计流量（m/s）；

w——水流断面积（m2）；

V——流速（m/s）。

卫生间排水管道示意图：

由以上公式可知，与立管相连的横支管4/4’的设计秒流量为：

=2.56L/s

查塑料排水管水力计算表

（n=0.009，i=0.026，H/D≯0.5，v≮0.75m/s）

可知，采用直径为110的塑料排水管，坡度为0.026，充满度为30，流速1.27m/s。

其他支管的涉及秒流量计算结果都比原支路大，故取管段上的卫生器具排水流量，所以，管径可取表中推荐管径。

洗脸盆排水管管径：

100

大便器低水箱虹吸式排水管管径：

100

浴盆排水管管径：

50

某一立管排水支管塑料水管水力计算表

序号

流量（L/s）

管径（mm）

管长（m）

ν（m/s）

R（Pa/m）

管道坡度

1

1

100

0.1065

0.127

2.542

0.002542

2

2

100

0.089

0.255

8.694

0.008694

3

0.25

50

1.729

0.127

5.946

0.005946

4

2.56

110

0.73

0.269

8.547

0.008547

1'

1

100

0.1065

0.127

2.542

0.002542

2'

2

100

0.089

0.255

8.694

0.008694

3'

0.25

50

1.729

0.127

5.946

0.005946

4'

2.56

110

0.335

0.269

8.547

0.008547

小计

11.62

6.689

经以上验证，管道坡度取0.026即可满足要求

七号卫生间排水管道示意图：

由以上公式可知，与立管相连的横支管3的设计秒流量为：

=2.56L/s

查塑料排水管水力计算表

（n=0.009，i=0.026，H/D≯0.5，v≮0.75m/s）

可知，采用直径为110的塑料排水管，坡度为0.026，充满度为30，流速1.27m/s。

其他支管的涉及秒流量计算结果都比原支路大，故取管段上的卫生器具排水流量，所以，管径可取表中推荐管径。

洗脸盆排水管管径：

100

大便器低水箱虹吸式排水管管径：

100

浴盆排水管管径：

50

管道2设计秒流量与4相同，故管径可取100

七号立管排水支管塑料水管水力计算表

序号

流量（L/s）

管径（mm）

管长（m）

ν（m/s）

R（Pa/m）

管道坡度

1

0.25

50

1.561

0.127

5.946

0.005946

2

2.25

100

0.7965

0.286

10.714

0.010714

3

2.56

110

0.897

0.269

8.547

0.008547

4

2

100

0.2

0.255

8.694

0.008694

5

1

100

0.1065

0.127

2.542

0.002542

小计

8.06

3.561

经以上验证，管道坡度取0.026即可满足要求

3.2.3排水立管的确定

排水系统某立管设计秒流量为：

=3.78m/s

取管径为110mm，同样，七号立管也选110mm管径。

由以上，每一立管上的排水横干管同样取管径为110mm。

3.3一层七号立管处排水管道设计

具体数据如图所示：

对于一层其他排水管道，与二至六层排水管道设计相同，不再单独叙述。

四.消防系统设计计算

4.1室内外消防用水量

4.1.1室外消防用水量

由于此宾馆的体积约为15498m3，依据《规范》可知，此建筑耐火等级为2级，室外消火栓用水量为20L/s。

4.1.2室内消防用水量

多层建筑的室内消火栓用水量应根据水枪充实水柱长度和同时使用水枪数量经计算确定，且不应小于以下规定。

多层建筑的室内消火栓给水系统用水量

建筑物名称

体积

消火栓用水量（L/s）

同时使用水枪数量（支）

每根竖管最小流量（L/s）

宾馆

10000

15

3

10

4.2.室内消火栓的间距

4.2.1水枪充实水柱长度

水枪充实水柱长度应经计算确定，且宾馆的水枪充实长度应不小于7m。

水枪充实水柱长度计算公式：

式中：

Hm——水枪的充实水柱长度（m）；

H——保护建筑物层高，本建筑物层高为3.5m；

——水枪的上倾角，一般取45°。

经计算：

=5m﹤7m，则水枪充实水柱长度取7m。

4.2.2消火栓保护半径

消火栓保护半径公式：

式中：

R——消火栓保护半径（m）；

C——水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8～0.9；

Ld——水带的长度（m）；取25m

h——水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影距离（m），

h=Hm×cos45°，对于一般建筑，由于两楼板间的限制，

可取h=3m。

则可计算出消火栓保护半径R=25×0.8+3=23m。

4.2.3室内消火栓间距

消火栓的布置应保证同层每个防火分区内相邻两个消火栓的水枪的充实长度同时到达被保护范围内的任何区域。

而消火栓的间距应根据水枪的充实水柱长度、消火栓保护半径以及建筑物形态、尺寸经计算确定：

保证有2支水枪的充实水柱到达同层内任何部位，则其布置间距按下公式计算：

式中：

S——消火栓间距（m）；

b——消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度（m）。

通过计算：

S=20.76m，可知应在楼道内布置4个消火栓，其间距可取8.4m。

4.3.消火栓栓口所需的水压

消火栓栓口所需的水压按下式计算：

式中：

——消火栓口的水压（kPa）；

——水枪喷嘴处的水压（kPa）；

——水带的水头损失（kPa）；

——消火栓栓口水头损失，一般为20kPa。

水带的水头损失

为：

式中：

Ld——水带的长度（m）；

Ad——水带阻力系数，见下表；

——水枪射流量（L/s）。

水带阻力系数Ad表

水带材料