建筑给排水大作业.docx
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建筑给排水大作业
1.工程概况
1.1设计项目提供资料
该建筑为一幢7层高的多层建筑,该建筑为一类、耐火等级一级。
该幢楼包括四个单元,各单元各层的建筑结构基本相同(见建筑平面图)。
在该幢建筑物的北侧共建四个出口:
分别对应于每个单元,每个单元的每层有两个住户,每个住户为三室两厅的一套,每套间均设有厨房与两个卫生间。
该幢建筑物总建筑面积为8733.16m2,总高度为20.9m,标准层高为3m,一层地评标高位±0.000m,冻土深度为0.7m。
1.3设计内容
根据《建筑给水设计规范》(GB50015-2003)、《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)要求,该住宅设计如下:
1)生活给水系统。
2)生活排水系统。
3)室内消火栓系统。
4)室外消火栓系统。
5)雨水排水系统。
2.给水系统设计
2.1.给水方式基本类型
1)直接给水方式:
直接给水方式是由室外给水管网直接供水,为最简单、最经济的给水方式。
适用于室外给水管网的水量、水压在一天内均能满足用水要求的建筑。
设水箱给水方式:
设水箱给水方式宜在室外给水管网供水压力周期性不足时采用。
当室外给水管网水压偏高或不稳定时,为保证建筑内给水系统的良好工况或满足供水的要求,也可采用设水箱的给水方式。
2)设水泵的给水方式:
设水泵的给水方式宜在室外给水管网的水压经常不足时采用。
当建筑内用水量大且较均匀时,可用恒速水泵供水。
当建筑内用水不均匀时,宜采用一台或多台水泵变速运行供水,以提高水泵的工作效率。
3)设水泵水箱的给水方式:
设水泵和水箱的给水方式在室外给水管网压力不低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压,且室内用水不均匀时采用。
该给水方式的优点是水泵能及时向水箱供水,可缩小水箱的体积,又因有水箱的调节作用,水泵出水量稳定,能保持在高效区运行。
4)气压给水方式:
气压给水方式即在给水设备中设置气压给水设备,利用该设备的气压水罐内气体的可压缩性,升压供水。
该给水方式宜在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压,室内用水不均匀,且不宜设置高位水箱时采用。
5)分区给水方式:
当室外给水管网的压力只能满足建筑下层供水要求时,可采用分区给水方式。
6)分质给水方式:
分质给水方式即根据不同用途所需的不同水质,分别设置独立的给水系统。
本建筑内水源为小区自备井,经给水泵站加压后供给小区各用水点,所以本设计采用变频泵直接上行下给式。
2.2初步布置设备和管道
1)水泵房为设计好,这里不做具体计算。
2)消防水箱补给水由生活水泵提供,拟设在楼梯间屋面,水箱底设置标高为
3)引入管:
由泵房水池处接入用户。
4)入户水表:
入户水表采用普通旋翼式水表,一户一表,分别集中设置在户外楼梯间管井中。
5)立管:
一个单元设置一根给水立管,布置于楼梯间的管井中。
6)入户支管:
水表后横支管根据户内各配水点的安装高度合理设置。
2.3给水引入管设计
2.4生活用水量的计算
2.4.1设计参数及公示(这里只计算住宅的设计参数,不考虑商铺)
2.4.1.1最高日用水量
根据《建筑给排水设计规范》(GB50015-2009),本住宅属普通住宅Ⅱ类,用水定额(最高日)L/(人·d)为130~300,时变化系数为2.8~2.3。
山西取中下限。
最后取最高日用水定额q0为200L/(人·d),Kh取2.5。
每户按4人考虑,每天用水时间为24h。
Qd=mq0=4×200=800L/d
2.4.1.2最高日最大时用水量
Qd=Qd×Kh÷T=800×2.5÷24=83.33L/h=0.08333m3/h
2.4.1.3设计秒流量
根据当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式,本设计是住宅给水系统。
计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均流出概率计算公式为:
式中U0——生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率,%;
q0——最高用水日的用水定额,L/(人·d);
m——用水人数,人;
Kh——时变化系数;
T——用水小时数,h。
计算得出U0后查表得出对应的αc的值,代入公式:
式中αc——对应于不同卫生器具的给水当量平均流出概率的系数;
Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数。
最后,根据计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率U,求得该管段的设计秒流量qg。
卫生器具给水当量数表如下:
卫生器具
洗涤盆
大便器
淋浴器
家用洗衣机水嘴
洗脸盆
浴盆
给水当量数
1
0.5
0.75
1
0.75
1
2.4.2水力计算
2~7层最不利计算管道水力计算表
计算管段编号
当量总数Ng
同时出流概率U(%)
设计秒流量qg(L/s)
管径DN(mm)
流速v(m/s)
每米管沿程水头损失i(Kpa/m)
管段长度L(m)
管段沿程水头损失(Kpa)
管段沿程水头损失累计(Kpa)
0—1
0.75
100.00
0.15
15.00
0.75
0.564
3.43
1.93
1.93
1—2
1.25
92.85
0.23
20.00
0.63
0.306
0.86
0.26
2.19
2—3
2.25
69.55
0.31
20.00
0.80
0.432
4.18
1.81
4.00
3—4
3.00
59.96
0.36
20.00
0.92
0.555
1.27
0.71
4.71
4—5
3.50
55.34
0.39
25.00
0.57
0.173
0.75
0.13
4.84
5—6
4.25
50.01
0.43
25.00
0.65
0.214
6.10
1.31
6.15
6—7
5.25
44.78
0.47
25.00
0.72
0.235
0.87
0.20
6.35
7—8
6.00
41.75
0.50
25.00
0.76
0.282
9.97
2.81
9.16
8—9
12.00
29.04
0.70
32.00
0.69
0.183
2.90
0.53
9.69
9—10
18.00
23.47
0.84
32.00
0.83
0.254
2.90
0.74
10.43
10—11
24.00
20.18
0.97
40.00
0.58
0.110
2.90
0.32
10.75
11—12
30.00
17.94
1.08
40.00
0.65
0.125
2.90
0.36
11.11
12—13
36.00
16.30
1.17
40.00
0.72
0.131
3.70
0.48
11.59
计算局部水头损失
hj
hj=30%
hi=0.3×11.59=3.477kP
计算管路的水头损失为:
H2=
hj+
hi=11.59+3.477=15.067kP
计算水表的水头损失:
因住宅建筑用水量较小,总水表及分户水表选用LXS湿式水表,分户水表和总水表分别安装在7~8和12~13管段上,q7-8=0.50L/s=1.80m3/h,q9-10=1.17L/s=4.21m3/h。
查表,选20mm口径的分户水表,其常用流量为2.5m3/h>1.80m3/h,过载流量为5m3/h,所以分户水表的水头损失为:
选32mm口径的总水表,其常用流量为6m3/h>4.21m3/h,过载流量为12m3/h,所以总水表的水头损失为:
水表的总水头损失为H3=
+
=25.27
=2.53mH2O
H4=5.0mH2O
H1=1+2.9×5+0.9+2.7=19.1mH2O
室内所需压力:
H=H1+H2+H3+H4=19.1+1.51+2.53+5.0=28.14mH2O=0.2814KPa<0.35KPa。
因此满足自备井直接供水的条件
3.生活排水系统设计
3.1排水系统分类
排水系统主要包括生活排水系统、工业排水系统、屋面雨水排水系统。
本设计属于生活排水系统。
3.2排水系统组成
建筑内部排水系统的基本组成部分为:
卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。
在有些排水系统中,根据需要还谁有污废水的提升设备和局部处理构筑物。
1)生产器具和生产受水设备
包括:
大便器、洗涤盆、洗脸盆、淋浴器、浴盆等
2)排水管道
排水管道包括器具排水管(含存水弯)、横支管、立管、埋地干管和排出管。
起作用是将各个用水点产生的污废水及时、迅速地输送到室外。
3)清通设备
污废水中含有固体杂物和油脂,容易在管内沉积、粘附,减小通水能力甚至堵塞管道。
为疏通管道保障排水畅通,需设清通设备。
清通设备包括在横支管的清扫口、设在立管或较长横干管上的检查口和设在室内较长的埋地横干管上的检查井。
4)提升设备
工业与民用建筑的地下室、人防建筑、高层建筑的地下技术层和地铁等处标高较低,在这些场所产生、收集的污废水不能自留排至室外的检查井,需设污废水提升设备。
5)污水局部处理构筑物
当建筑内部污水未经处理不允许直接排入市政排水管网或水体时,需设污水局部处理构筑物。
6)通气设备
建筑内部排气管道内是水气两相流,为使排水管道系统内空气流畅,压力稳定,避免因管内压力波动使有害气体进入室内,需要设置与大气相通的通气管道。
3.3排水系统选择
3.3.1排水系统选择原则
建筑内部给水排水系统的组成应满足以下三个基本要求,首先系统能迅速通畅地将污废水排到室外;其次,排水管道系统稳定,有毒有害气体不进入室内,保持室内环境卫生;第三,管线布置合理,简短顺直,工程造价低。
3.3.2排水系统方案比较
建筑内部排水体制分为分流制和合流制两种,分别成为建筑分流排水和建筑合流排水。
在确定建筑内部排水体制和设置建筑内部排水系统时需考虑:
1.污废水的性质
根据污废水中所含污染物的种类,确定是分流还是合流。
如当两种生产污水合流会产生有毒有害气体和其他物质是应分流,与生活污水性质相似的屠宰、食品工厂污水可以和生活污水合流排水。
不含有机物只含泥沙矿物质的工业废水可排入雨水排水系统。
2.污废水的污染程度
同类型的污染物,但浓度不同的两种污水宜分流排除,既有利于轻污染废水的回收利用,又有利于重污染废水的处理。
3.室外排水体制
建筑内部排水最终要排入室外排水系统。
室外排水体制是指污水和雨水的分流和合流;室内排水体制是指污水和废水的合流和分流。
当室外只有雨水管道时,室内宜分流;当室外有污水管网和污水厂时,室内宜合流。
4.污废水综合利用的可能性和处理要求
工业废水中含有大量污染物质,其中含有能回收利用的贵重工业原料。
为减少环境污染,变废为宝,室内排水系统宜清浊分流,分支分流,否则会影响回收价值和处理效果。
另外,建筑内部污废水排水管道系统按排水立管和通气立管的设置分为:
单立管排水系统
单立管排水系统是指只有1根排水立管,没有专门的通气立管的系统。
利用排水立管本身及其连接的横支管进行气流交换,这种通气系统称为内通气系统。
根据建筑层数和卫生器具的多少,单立管排水系统又分为三种。
(1)无通气管的单立管排水系统。
这种形式的立管顶部不与大气相通,适用于立管短,卫生器具少,立管顶端不便伸出屋面的情况。
(2)有通气的普通单立管排水系统。
排水立管向上延伸,穿出屋顶与大气连通,适用于一般多层建筑。
(3)特制配件单立管排水系统。
在横支管与立管连接处,设置特制配件,代替一般的三通;在立管底部与横干管或排出管连接处设置特制配件
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