医院门诊楼建筑给排水设计说明书docx.docx
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《医院门诊设计说明书》
专业:
给水排水工程
学号:
3
:
莹
2014年6月22日
一.设计任务
1.1课程设计题目
医院门诊楼给水排水工程设计
1.2设计任务与容
(1)建筑部给水系统设计;
(2)建筑部排水系统设计(含污、废水、雨水排除);
(3)建筑部消防系统设计;
1.3设计条件图与基础数据
(1)本建筑为医院门诊楼,架空层高—0.60米
(2)首层建筑平面图(首层地坪标高为0.00米,首层层高4.2米)
(3)二层、三层、四层标准建筑平面图(层高3.6米)
(4)屋顶平面图(屋顶坡度已给出)
(5)建筑设计资料:
建筑所在地区为市
该建筑属于医院门诊楼,有四层,为钢筋混凝土结构,浅基础类型
城市给水管位于建筑的北面,管径200mm,管顶埋深1.5m,城市可靠供水压力为0.25Mpa,夜间供水最高压力为0.30Mpa。
城市排水管位于建筑的北面,管径600mm,管底埋深2.5m。
冰冻线深度为50公分
地下水埋深4米
1.4设计依据
(1)《建筑给排水设计规》GB50015-2003
(2)《高层民用建筑设计防火规》GB500045-2005
(3)《全国通用给水排水标准图集》S1S2S3中国建筑标准设计研究所
(4)《给水排水设计手册》(第1、2、10、11分册)
(5)《给水排水工程专业毕业设计指南》亚峰编著
(6)其它资料
1.5设计成果与要求
(1)设计说明书与计算书,容要求见设计指导书;
(2)建筑给水排水工程设计图1套
1)各层给排水平面图(比例1:
100);
2)给水系统图;
3)排水系统图;
4)消火栓给水系统图;
5)卫生间、厨房给排水管道系统大样图(选择一种户型,比例1:
50)
(3)选择各系统中的任何一幅图进行手绘,绘图严格按照绘图标准绘制。
二.建筑室给水设计
建筑概况:
本工程整栋建筑为四层医院门诊。
一层高4.2米,其余三层均为3.6米,室外市政给水管网水压为0.25Mpa。
建筑给水工程设计的主要容有:
给水方式的确定、管道设备的布置、管道的水力计算与室所需水压的计算、管道设备的材料与型号的选用。
2.1给水方式选择原则
给水方式即指建筑部给水系统的供水方案。
合理的供水方案,应综合工程涉与的各项因素影响,采用综合评判法确定。
在初步确定给水方案时,对层高不超过3.5m的民用建筑,给水系统所需的压力(自室外地面算起),可用以下经验法估算。
但是对于本医院的门诊来说,由于层高超过要求,不适用。
2.2给水方式方案比较
2.2.1给水方式的基本类型
(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、水压在一天均能满足用水要求的建筑。
在本设计中选直接给水方式。
(2)设水箱的给水方式
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。
(3)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。
当建筑用水量大且较均匀时,可用恒速水泵供水;当建筑用水不均匀时,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。
(4)设水泵和水箱的给水方式
设水泵和水箱的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给水管网所需的水压,且室用水不均匀时采用。
该给水方式的优点是水泵能与时向水箱供水,可缩小水箱的容积,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。
(5)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给水管网所需水压,室用水不均匀,且不宜设置高位水箱时采用。
(6)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。
(7)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。
2.2.2供水方案比较
门诊给水方案比较表
供水方案
供水方式说明
优缺点
使用围
备注
设水箱给水方式
采用离心式水泵配以变频调速控制装置,通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速,从而使水泵的转速发生变化
充分利用室外管网水压,供水较可靠,节约能源,安装和维修简单,但设置高位水箱增加了结构荷载管理不当,水箱水质易受污染
适用于室外给水管网供水压力周期性不足时采用
由于本处水箱供水为冲厕或洗手所用,故该方案的水箱二次污染可忽略
水箱水泵给水方式
外网供水至水池,利用水泵提升和水箱调节流量
水池,水箱储备一定水量,停水停电时可延时供水,供水可靠,供水压力较稳定。
不能利用外网水压,能源消耗较大,安装,维护较麻烦,投资较大。
外网水压经常不足,且不允许直接抽水,允许设置高水位水箱的建筑
2.3管道布置与敷设
给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置,以与供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。
进行管道布置时,不但要处理和协调好各种相关因素的关系,还要满足以下基本要求。
2.3.1管道布置基本要求
1)确保供水安全和良好的水力条件,力求经济合理
2)保护管道不受损坏
3)不影响生产安全和建筑物的使用
4)便于安装维修
给水管道与其他管道和建筑结构的最小净距如表所示
给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距表
给水管
道名称
室地面(mm)
地沟壁和其它管道(mm)
梁、柱、设备(mm)
排水管
备注
水平净距(mm)
垂直净距(mm)
引入管
≥1000
≥150
在排水管上方
横干管
≥100
≥100
≥50且此处无接头
≥500
≥150
在排水管上方
立管
管径
≥25
<32
32~50
≥35
75~100
≥50
125~150
≥60
2.3.2管道布置基本形式
给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式,前者单向供水,供水安全可靠性差,但节省管材、造价低;后者管道相互连通,双向供水,安全可靠,但管线长、造价高。
按水平干管的敷设位置又可分为上行下给、下行上给、和中分式三种形式。
同一栋建筑的给水管网也可同时兼有以上两种布置形式。
给水管道布置形式表
布置形式
形式说明
适用围
上行下给
干管设在顶层天花板下、吊顶或技术夹层中,由上向下供水
适用于设置高位水箱的居住与公共建筑和地下管线较多的工业厂房
下行上给
干管埋地、设在底层或地下室中,由下向上供水
适用于利用室外给水管网水压直接供水的工业与民用建筑
中分式
水平干管设在中间计算夹层或某层吊顶,由中间向上、下两个方向供水
适用于层顶用作露天茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑
2.3.3管道敷设基本要求
1)居住小区的室外给水管道,应沿区道路平行于建筑敷设,宜敷设在人行道、慢车道或草底下;管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于1m,且不得影响建筑物的基础。
2)敷设在室外综合管廊(沟)的给水管道,宜在热水、热力管道下方,冷冻管和排水管的上方。
给水管道于各种管道之间的净距,应满足安装操作的要求,且不宜小于0.3m。
室冷、热水管上、下平行敷设时,冷水管应在热水管下方;垂直平行敷设时,冷水管应在热水管右侧。
3)需要泄空的给水管道,其横管宜设有0.002~0.005的坡度坡向泄水装置。
4)为防止生活饮用水管道被使用过的水回流而造成污染,管道敷设时,应注意配水出口不得被任何杂质所淹没。
2.3.4管道敷设基本形式
给水管道敷设有明装、暗装两种形式。
明装即管道外露,其优点是安装维修方便,造价低,但外露的管道影响美观,表面易结露、灰尘,一般用于对卫生、美观没有特殊要求的建筑。
安装即管道隐蔽,如敷设在管道井、技术层、管沟、墙槽或夹壁墙中,直接埋地或埋在楼板的垫层里,其优点是管道不影响室的美观、整洁,但施工复杂,维修困难,造价高,适用于对卫生、美观要求较高的建筑如宾馆、高级公寓和要求无尘、洁净的车间、实验室、无菌室等。
2.3.5给水管材
塑料给水管材具有耐化学腐蚀性能强,水流阻力小,重量轻,运输安装方便等优点。
适用塑料管还可以节省钢材,节约能源。
焊接钢管耐压,抗震性能好,单管长,接头少,重量比铸铁管轻。
本工程采用钢塑复合管,兼有钢管和塑料管的优点。
2.3.6医院门诊的给水管道的布置与敷设
该设计系统按供水可靠程度采用环状网,按水平干管的敷设位置采用下行上给式,管道采用明装。
由于医院门诊楼每日的用水不均匀,但考虑到门诊楼楼层较低,且对水质要求不高,综合比较之下采用水箱的供水方式,一楼的暗室洗片机处可用市政管网的水压供水。
此供水方式安全可靠、合理且经济。
管道设备的布置由于该建筑的每一层卫生器具布置一致,故只需要布置一层的给水管道,其他层与之一致。
设计方案为在东南方向布置三根给水立管,暗室给水为市政给水管网直接供水,其他两根给水立管均由市政供水,在水压不足时屋顶水箱供水。
市政给水管网于建筑物的北边由引入管引入连接。
2.4用水量的计算
建筑生活用水量是生活给水系统实际计算的基本参数之一。
它的选用是否恰当、合理,对给水系统的建设投资和允许使用都有很大影响。
设计参数与公式
2.4.1设计秒流量
本设计是公用建筑给水系统,设计秒流量的计算方法采用的是概率法。
设计秒流量计算过程:
根据设计地图,找出该层的卫生器具种类以与数量。
并根据配置的卫生器具给水当量与根据建筑用途确定的系数计算出设计秒流量。
卫生器具给水当量数如下:
卫生器具
Ng
卫生器具
Ng
延时自闭大便器
6
污水盆
1
自动自闭小便器
0.5
感应水嘴洗手盆
0.5
2.4.2水力计算
给水立管一的计算草图如下:
水力计算表如下
管段编号
当量总数Ng
设计秒流量q(L/s)
管径DN(mm)
流速v(m/s)
单阻i(kpa)
管段长度L(m)
沿程水头损失Hy=iL(kpa)
总水头损失∑H
0-1
0.5
0.100
15
0.500
0.275
3.0
0.825
0.825
1-2
1.0
0.200
15
0.990
0.940
1.3
1.222
2.047
2-3
1.5
0.300
20
0.790
0.422
5.0
2.110
4.157
3-4
2.0
1.500
40
0.900
0.217
1.5
0.326
4.483
4-5
2.5
1.640
40
0.984
0.257
1.5
0.386
4.869
5-6
3.0
1.680
40
1.008
0.269
0.6
0.161
5.030
7-6
1.0
0.200
20
0.530
0.206
5.5
1.133
6.163
8-6
4.0
1.760
40
1.050
0.300
3.6
0.900
7.063
6-9
8.0
1.990
50
0.609
0.096
3.6
0.346
7.409
9-10
12.0
2.170
50
0.825
0.254
3.6
0.914
8.323
10-11
16.0
2.320
50
0.882
0.374
4.2
1.554
9.877
11-12
16.0
2.320
50
0.882
0.374
5.0
1.870
11.747
给水立管二的计算草图如下:
水力计算表如下:
管段编号
当量总数Ng
设计秒流量q(L/s)
管径DN(mm)
流速v(m/s)
单阻i(kpa)
管段长度L(m)
沿程水头损失Hy=iL(kpa)
总水头损失∑H
0-1
1.0
0.200
15
0.990
0.940
1.8
1.620
1.620
1-2
1.5
0.300
20
0.790
0.422
1.2
0.506
2.126
2-3
2.0
0.396
20
1.040
0.702
1.3
0.913
3.039
3-7
2.5
0.443
25
0.675
0.227
1.0
0.227
3.266
4-5
1.0
0.200
15
0.990
0.940
1.8
1.692
4.958
5-6
1.5
0.300
20
0.790
0.422
1.2
0.506
5.464
6-7
2.0
0.396
20
1.040
0.702
1.3
0.913
6.377
7-8
5.0
0.626
32
0.616
0.148
1.5
0.222
6.599
8-12
5.0
0.626
32
0.616
0.148
0.8
0.118
6.717
9-10
0.5
1.200
40
0.720
0.150
1.6
0.240
9.957
10-11
1.0
1.480
40
0.888
0.213
1.6
0.341
7.298
11-12
1.5
1.540
40
0.924
0.229
1.6
0.366
7.664
12-13
2.0
1.596
40
0.606
0.057
0.6
0.034
7.698
13-14
7.0
1.940
50
0.737
0.113
3.6
0.407
8.105
14-15
14.0
2.248
50
0.854
0.316
3.6
1.138
9.243
15-16
21.0
2.483
50
0.944
0.503
3.6
1.811
11.054
16-17
28.0
2.682
70
0.697
0.082
4.2
0.344
11.394
17-18
28.0
2.682
70
0.697
0.082
4.0
0.328
11.722
门诊引入管起点至最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和
H2=1.3×∑hy=1.3×23.469=30.510KPa
2.4.3水表选择
旋翼式水表的特征系数为:
Kb=Qmax2/100
水头损失为:
hd=qg2/Kb
水表选用LXS湿式水表,水表安装在市政给水管网引入口处选用型号LXS-50C,其常用流量为15m3/h,过载流量30m3/h.总设计秒流量为3.05L/S,即10.98m3/h
水表的水头损失为hd=qg2/Kb=qg2×100/Qmax2=10.982×100/302=13.40KPa.小于水表允许水头损失值,故可取。
计算给水系统所需压力:
最不利点高度为12.2m,最不利点所需工作压力为50KPa,则系统所需水压=12.2×10+30.510+13.40+50=215.91<250KPa
由此可验证,采用设水箱的供水方式是合理且安全可靠的。
三.生活排水系统
3.1排水系统的组成
建筑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,根据需要还设有污废水的提升设备和局部处理构筑物。
本设计卫生器具和生产受水设备有大便器、小便器、污水盆、洗手盆。
排水管道包括器具排水管(含存水弯),排水横支管、立管、埋地干管和排出管。
为疏通建筑部排水管道,保障排水畅通,需设清通设备。
在横支管上设清扫口或带清扫门的90°弯头和三通,在立管上设检查口,室埋地横干管上设检查口井。
检查口井不同于一般的检查井,为防止管有毒有害气体外逸,在井上下游管道之间由带检查口的短管连接。
建筑部排水管是水气两相流,为防止因气压波动造成的水封破坏,使有毒有害气体进入室,需设通气系统。
3.2排水系统选择原则
建筑部给水排水系统的组成应能满足以下三个基本要求,首先系统能迅速畅通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,保持室环境卫生;第三,管线布置合理,简短顺直,工程造价低。
3.3排水系统方案比较
建筑部排水体制分为分流制和合流制两种,分别称为建筑分流排水和建筑合流排水。
在确定建筑部排水体制和设置建筑部排水系统时主要考虑下列因素:
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时应分流,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。
不含有机物只含泥砂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出,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,室宜分流;当室外有污水管网和污水厂时,室宜合流。
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,室排水系统宜清浊分流,分质分流,否则会影响回收价值和处理效果。
另外,建筑部污废水排水管道系统按排水立管和通气立管的设置情况分为:
单立管排水系统、双立管排水系统、三立管排水系统。
污废水排水系统类型表
系统类型
系统说明
适用围
单立管排水系统
无通气管的单立管排水系统
立管顶部不与大气相通
适用于立管短,卫生器具少,排水量小,立管顶部不便伸出屋面的情况
有通气的普通单立管排水系统
排水立管向上延伸,穿出屋顶与大气相通
适用于一般多层建筑
特制配件
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代替一般的弯头
适用于各类多层、高层建筑
双立管排水系统
系统由一根排水立管和一根专用通气立管组成,利用排水立管与另一根立管之间进行气流交换
适用于污废水合流的各类多层和高层建筑
三立管排水系统
系统由三根立管组成,分别为生活污水立管、生活废水立管和通气立管。
适用于生活污水和生活废水分流的各类多层、高层建筑
由于本医院大便器超过3个,排水管管材采用塑料管,通气管采用环形通气管,且由于医院污废水均细菌超标严重,其回收利用价值不高,有别于生活污废水,故在院排放后进行消毒处理再排放入市政排水系统。
3.4排水管道布置和敷设
3.4.1管道布置原则
建筑部排水系统直接影响着人们的日常生活和生产,为创造一个良好的生活和生产环境,建筑部排水管道布置和敷设时应遵循以下原则:
排水畅通,水力条件好,使用安全可靠,不影响室环境卫生,总管线短、工程造价低、占地面积小、施工安装、维护管理方便、美观。
3.4.2管道敷设原则
伸顶通气管高于屋面不小于0.3米,但应大于该地区最大积雪厚度,屋顶有人停留时,应大于2米。
连接4个与4个以上卫生器具,且长度大于12m的横支管和连接6个与6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。
环形通气管应设在横支管始端的两个卫生器具之间接出,在排水横支管中心线以上,与排水横支管呈垂直或45°连接。
器具通气管和环形通气管与通气立管连接处应高于卫生器具上边缘0.15m,按不小于0.01的上升坡度与通气立管连接。
通气立管不得接纳器具污水、废水和雨水,不得与风道和烟道连接。
3.4.3排水管材管件选择
常用的建筑排水管材基本可分为两大类:
金属管材与非金属管材,其主要优缺点与使用条件如表所示:
常用排水管材的优缺点与适用条件
类别
管材名称
主要优缺点
使用条件
金属管材
机械离心铸铁管
机械强度好,抗腐蚀、抗震(使用柔性接口)性能好,使用寿命长,造价较高
适用于高层排水,特别是有抗震要求的场所
钢管
机械性能好,强度高,耐高压,易腐蚀
可用于φ80一下污水提升、雨水排除(需做好外防腐)以与其他一些有特殊要求的场合
衬塑钢管
机械性能好,强度高,耐腐蚀,造价高
适用于排除有化学腐蚀性液体的场合
非金属管材
塑料管材
重量轻,管件尺寸小,施工安装方便,耐腐蚀,造价低,但强度低,耐寒耐热差,易老化,使用寿命短
可用于一般公共建筑的公厕,多层住宅排水等场所,但用于居住建筑时应采取消声措施
混凝土管
强度较好,造价低,但管体重
适用于室外小区排水,室很少使用
钢筋混凝土管
机械强度好,造价低
适用于室外、市政干线排水
带釉缸瓦管
质轻,造价低,但脆、易碎
室外排水均较少使用,可用于室外绿地排水
排水管道包括器具排水管(含存水弯),排水横支管、立管、埋地干管和排出管。
按管道设置地点、条件与污水的性质和成分,建筑部管材主要有塑料管、铸铁管、钢管和带釉土管。
工业废水还可用瓷管玻璃钢管、玻璃管等。
目前在建筑使用的排水塑料管是硬氯乙烯塑料管。
具有重量轻、不结垢、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、可制成各种颜色、投资省和节能的优点。
但塑料管也有强度低、耐温性差、立管产生噪声、暴露于下管道易老化、防火性能差等缺点。
铸铁管是目前常用的管材,管径在50-200mm之间。
钢管主要用于洗脸盆、小便器、浴盆等卫生器具与横支管间的连接短管,管径一般为32、40、50mm。
工厂车间震动较大的地点也可用钢管代替铸铁管。
3.5医院门诊的排水管道的布置与敷设
本设计为医院门诊部排水,最小管径应大于50mm,洗涤盆和污水盆往往有一些棉花球、纱布、玻璃渣和竹签等一些杂物落入,为防止管道堵塞,管径不小于75mm,且连接3个与三个以上小便器的支管管径不小于75mm,连接大便器的支管,管径不小于100mm。
设置环形通气管,管径与排水立管管径一样,采用H管件将环形通气管与排水立管连接,且立管伸顶通气。
排水管道采用明敷,废水与污水最终排入医院消毒池消毒后排入市政排水管网。
管材采用PVC管,由于它重量轻,管件尺寸小,施工安装方便,耐腐蚀,造价低。
3.6排水立管水力计算
3.6.1设计秒流量
本设计采用的设计秒流量公式如下:
式中:
qu——设计秒流量,L/s;
Np——计算管段卫生器具排水当量总数;
qmax——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,医院选用1.5。
3.6.2管径计算
各排水器具排水当量表如下:
卫生器具名称
卫生器具当量
排水流量(L/S)
自闭式冲洗阀大便器
3.6
1.20
自闭式冲洗阀小便器
0.3
0.10
污水盆
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