某六層住宅樓給排水設計

1、 課 程 設 計 課程名稱 建筑給排水及消防工程 題目名稱 某六層住宅樓給排水設計學生學院 土木與交通工程學院 專業(yè)班級 09級給水排水一班 學 號 3109003317 學生姓名 曾繁龍 指導教師 梅勝、 羅鵬飛 2012年05月 23日建筑給水排水工程課程設計任務書及指導書一、設計資料（1）建筑資料建筑各層平面圖、建筑剖面圖、廚廁大樣圖等。建筑物為六層住宅，采用鋼筋混凝土框架結構，層高為3m，室內外高差為0.1m。（2）水源資料在建筑物南側有城鎮(zhèn)給水管道和城鎮(zhèn)排水管道（分流制），據調查了解當在夏天用水高峰時外網水壓為190kpa，但深夜用水低峰時可達310kpa；環(huán)衛(wèi)部門要求生活污水需經化

2、糞池處理后才能排入城鎮(zhèn)排水管道。每戶廚房內設洗滌盆一個，廁所內設蹲式（或坐式）大便器，洗臉盆、淋浴器（或浴盆）及用水龍頭（供洗衣機用）各一個。每戶設水表一個，整幢住宅樓設總表一個。二、設計內容1設計計算書一份，包括下列內容（1）分析設計資料，確定建筑內部的給水方式及排水體制。（2）考慮廚廁內衛(wèi)生器具的布置及管道的布置與敷設。（3）室內外管道材料、設備的選用及敷設安裝方法的確定。（4）建筑內部給排水系統(tǒng)的計算。（5）其它構筑物及計量儀表的選用、計算。（6）室外管道定線布置及計算（定出管徑、管坡等數據及檢查井底標高，井徑，化糞池進出管的管內底標高等）。2繪制下列圖紙（1） 各層給排水平面圖（1:1

3、00）。（2） 系統(tǒng)原理圖（3） 廚廁放大圖（1:50）。（4） 主要文字說明和圖例等。.給水部分計算該建筑室內冷水系統(tǒng)采取分區(qū)供水方式，根據所給的數據，我們可以知道外網水壓不夠滿足整棟住宅的用水要求，所以進行豎向共分兩個區(qū)：13層依靠市政管網壓力直接供水，46層采用高位生活水箱供水，采用單設水箱的供水方式。11.1 用水量計算根據建規(guī)3.1.1條，應根據下列用水量確定：居民生活用水量確定，本建筑屬于類普通住宅，用水定額為130300L/人·d，小時變化系數為2.82.3，本次設計取用水定額為200L/人·d，小時變化系數取2.5。1.1.1 用水量計算（1）最高日用水量

4、式中：最高日用水量，L/d； m用水單位數，人或床位數等，住宅一般為3.5人； 最高日生活用水定額，L/（人·d）、L/（床·d）或L/（人·班）。根據所選擇的用水定額，經計算得：Qd=200*84=16800L/d（2）最高日平均時用水量 式中：最高日平均時用水量，L/d；最高日用水量，L/d；建筑物的用水時間，h，住宅取24h。Qk=16800/24=700L/h（3）最高日最高時用水量 式中：最高日用水量，L/d； 小時變化系數，按建規(guī)表3.1.10確定； 使用時數，按建規(guī)表3.1.10確定。Qh=kh*Qh/T=16800/24*2.5=1750L/h1.

5、2 室內冷水管網水力計算根據計算草圖，在流量變化處標明節(jié)點，進行編號及劃分計算管段。（1）根據住宅配置的衛(wèi)生器具給水當量、使用人數、用水定額、使用時數及小時變化系數，按下式計算出最大用水時衛(wèi)生器具給水當量平均出流概率： 式中：U0生活給水管道的最大用水時衛(wèi)生器具給水當量平均出流概率（%）；q0最高用水日的用水定額；m每戶用水人數；Kh小時變化系數；Ng每戶設置的衛(wèi)生器具給水當量數；T用水時數（h）；0.2一個衛(wèi)生器具給水當量的額定流量(L/s)。衛(wèi)生器具給水當量數為6，最大用水時衛(wèi)生器具給水當量平均出流概率：（2）根據計算管段上的衛(wèi)生器具給水當量總數，按下式計算該管段的衛(wèi)生器具給水當量的同時出

6、流概率： 式中：U計算管段的衛(wèi)生器具給水當量同時出流概率（%）；c對應于不同U0的系數；查規(guī)范中的相應表格；c=0.04Ng計算管段的衛(wèi)生器具當量總數；根據規(guī)范可以查的相應于不同U0時的c，為0.04、將c帶入上式可以求得計算管段上衛(wèi)生器具給水當量的同時出流概率。（3）根據計算管段上的衛(wèi)生器具給水當量同時出流概率，按下式計算確定計算管段的設計秒流量：qg （L/s）最不利點套間的水力計算表管段號管 長當 量秒流量估管徑內徑流速水力坡降水頭損失（N）（l/s）(mm)(mm)(m/s)（m/m)(m)1-21.6 0.8 0.18 15 15 1.0 0.10 0.16042-35.5 2.0

7、0.30 19 20 0.9 0.06 0.34043-41.9 1.3 0.23 17 20 0.7 0.04 0.07664-55.8 2.0 0.30 19 20 0.9 0.06 0.3595-61.9 1.0 0.21 16 20 0.7 0.03 0.06266-74.5 2.0 0.30 19 20 0.9 0.06 0.27857-83.2 6.0 0.53 26 25 1.1 0.06 0.188由最不利點套間到引入點的水力計算表3.0 12.0 0.76 31 30 1.1 31964.4 0.05 0.14169778-93.0 24.0 1.11 38 40 0.9 3

8、4900.3 0.02 0.06986299-1017.5 36.0 1.39 42 40 1.1 43680.8 0.03 0.606821510-118.7 72.0 2.05 51 50 1.0 51811.8 0.02 0.20908993層西側廁所最不利浴盆為最不利點，其與引入管標高為6-（-0.1）+1=7.1m，相當于71.54kpa；管路的水頭損失為1.3×3.53=4.576kpa；入戶管管管長20m，管徑均采用DN32，其水頭損失為1.3×0.137×20=3.562kpa；引入管的水頭損失為2kpa；最不利點出水水頭為50kpa；水表水頭損失

9、為20kpa；止回閥的水頭損失為30kpa。所以住宅所需的壓力為 H=181.678kpa市政管網給水管夏天高峰壓力為190kpa，滿足住宅3層供水要求，可以采用單設水箱給水方式。（4）水表選擇及水表水頭損失的計算水表用設計秒流量（不包括消防流量）接近水表的公稱流量來確定水表口徑，并計算水流通過水表的水頭損失，水表水頭損失應小于規(guī)范的規(guī)定值。水表水頭損失HB（kPa）式中：QB 通過水表的流量（m3/h）；Qmax旋翼式水表最大流量（m3/h），見教材；100 旋翼式水表通過最大流量時的水頭損失（kPa）。本設計中單層橫管的最大流量0.53 L/s, 即1.91m3/h 估選用 LXS-20C

10、 旋翼式水表 過載流量5m3/h 常用流量2.5m3/h 其水頭損失為：HB（kPa）對于建筑引入管的總水表，由于具有水箱，因此其通過的最大流量取最高日最高時流量4.1m3/h，因此查表可以選出LXS-32C旋翼濕式水表，其過載流量為12 m3/h，其常用流量為6 m3/h，公稱口徑為32mm。其水頭損失為：HB（kPa） 故分戶水表與總水表的水頭損失均符合正常用水時水表水頭損失允許值，因此選擇成立。（5）建筑物的給水引入管的設計流量確定當建筑物內的生活用水全部由室外管網直接供水時，應取建筑物內的生活用水設計秒流量作為給水引入管的設計流量，該建筑沒有設置水泵等加壓供水，由市政管網直接向建筑物供

11、水，故其管道的設計流量為建筑物內的生活用水設計秒流量：4.1L/s，查水力計算表可以確定其管徑為DN75的PP-R管。（6）屋面生活水箱計算1) 生活水箱有效容積Vsb宜按用水人數和最高日用水定額確定，即VsbQd式中：Vsb水箱的有效容積（m3）；由于本設計中13層由市政管網供水，46層由水箱供水，而且僅在市政管網出現事故時才會有水箱向13層的短時間供水，因此考慮經濟性與技術性，水箱調節(jié)容積僅用于儲存46層的生活用水量，故VsbQd=21×3.5×200=14700L/d=14.7m3。2) 生活水箱尺寸水箱置于屋面樓梯間頂上，初定長和寬LB=3.0m2.5m。生活水箱貯

12、水高度hshs（m） 保護高取0.3m。式中：L水箱的長（m）； B水箱的寬（m）。Hs（m），故水箱總高度為2.3m。3) 生活水箱最低水位標高ZsZZ1 +H1H2（m）式中：Z - 水箱最低動水位標高,mZ1最不利配水點標高（m）；H1設計流量下水箱至最不利配水點的總水頭損失（m）；H2最不利點配水附件所需最低工作壓力（mH2O）；由計算草圖可以看出，水箱供水的最不利點位于6層最南側廁所的坐廁，其最低工作壓力為0.02MPa，即H3為2m水柱，H4室內最不利配水點標高為15.5m，管道總水頭損失為0.822m，故生活水箱最低水位標高Zs2+15.5+0.822=18.3m排水部分計算1.

13、1 設計秒流量公式根據建規(guī)4.4.5條規(guī)定，住宅排水管道設計秒流量，應按下式計算： （15.1）式中計算管段設計秒流量，L/s；計算管段的衛(wèi)生器具排水當量總數；根據建筑物用途而定的系數，住宅建筑取1.5；計算管段上最大一個衛(wèi)生器具的排水流量，L/s。注：如計算所得流量值大于該管段上按衛(wèi)生器具排水流量累加值時，應按衛(wèi)生器具排水流量累加值計。1.2 室內排水系統(tǒng)水力計算1.2.1 基本規(guī)定（1）衛(wèi)生器具排水當量根據建規(guī)表4.4.4可知，本設計所選衛(wèi)生器具排水的流量、當量和排水管的最小管徑如表7.1所示： 表7.1衛(wèi)生器具排水的流量、當量和排水管的管徑序號衛(wèi)生器具名稱排水流量(L/s)當量排水管最小

14、管徑(mm)1洗臉盆0.250.7532502淋浴器0.150.45503低水箱沖落式坐便器1.504.501004家用洗衣機0.51.5505單格洗滌盆0.672.050（2）排水橫管的坡度與充滿度由建規(guī)表4.4.10可知，建筑排水塑料管排水橫干管的最小坡度、標準坡度和最大設計充滿度如下表7.2所示：表7.2 建筑排水塑料管排水橫干管的最小坡度和最大設計充滿度外徑（mm）最小坡度標準坡度最大設計充滿度500.0120.0260.51100.0040.0260.51250.00350.0260.51600.0030.0260.62000.0030.0260.6（3）管徑的其他規(guī)定1）為了排水通

15、暢，防止管道堵塞，保障室內環(huán)境衛(wèi)生，規(guī)定了建筑內部排水管的最小管徑為50mm；2）大便器排水管最小管徑不得小于100mm；3）建筑物內排出管最小直徑不得小于50mm；4）下列場所設置排水橫管時，管徑的確定應符合下列要求： 建筑底層排水管道與其樓層管道分開單獨排出時，其排水橫支管管徑可按建規(guī)表4.4.11-4中立管工作高度2m時的數值確定。1.2.2 排水系統(tǒng)橫支管水力計算按式計算排水設計秒流量，其中，取1.5，衛(wèi)生器具當量和排水流量按表選取?？蛷d衛(wèi)生間:坐便器管段編號排水當量總數排水量（L/s）管徑DNmm坡度014.51.881000.026污水管管段編號排水當量總數排水量（L/s）管徑De

16、mm坡度010.750.41500.026121.20.45500.026主臥室衛(wèi)生間坐便器管段編號排水當量總數排水量（L/s）管徑DNmm坡度014.51.881000.026污水管管段編號排水當量總數排水量（L/s）管徑Demm坡度010.750.41500.026121.20.45500.026廚房管段編號排水當量總數排水量（L/s）管徑Demm坡度011.50.75500.026123.51.01500.0261.2.3 排水系統(tǒng)立管水力計算（1）衛(wèi)生間排水立管的水力計算：生活污水立管接納的排水當量總數為：Ng=4.5*6=27設計秒流量按照下式計算：qg0.12，因有大便器， 選用管

17、徑為100mm的螺旋管，其通水能力為6.0L/s，大于計算的設計秒流量，因此不需要設立單獨的通氣立管，采用伸頂通氣的形式。 為保證排水暢通，立管底部和排出管放大一號管徑，取D125，取標準坡度，查表可知符合要求。 生活廢水立管接納的排水當量總數為：Ng=1.95*6=11.7設計秒流量按照下式計算：qg0.12，選用de50 45斜三通,其通水能力為1.0L/s，大于計算的設計秒流量，因此不需要設立單獨的通氣立管，采用伸頂通氣的形式。標準坡度0.026,充滿度為0.5時,允許最大流量為2.36L/s,流速為1.21m/s,符合要求為保證排水暢通，立管底部和排出管放大一號管徑，取De75，取標準

18、坡度，查表可知符合要求。（2）廚房排水立管的水力計算：立管接納的排水當量總數為：Ng設計秒流量按照下式計算：qg0.12，選用管徑為75 mm的螺旋管，其通水能力為3.0L/s，大于計算的設計秒流量，因此不需要設立單獨的通氣立管，采用伸頂通氣的形式。 為保證排水暢通，立管底部和排出管放大一號管徑，取De110，取標準坡度，查表可知符合要求。1.3 化糞池的計算式中：V化糞池的有效容積（m3）；N化糞池設計總人數，84人；使用衛(wèi)生器具人數占總人數的百分比，住宅取70%；q 每人每天的污水量（L/人d）。合流排出時，與生活用水定額相同，200L/人·d；t 污水在池中停留時間(h)。根據

19、污水量的大小及對出水水質的要求，采用1224h，本設計取20h；a每人每天的污泥量（L/人d）。，采用0.4L/人d ；T污泥清掏周期（d）。根據污水溫度、當地氣候條件結合建筑物使用需求而定，可參見教材。一般為90360d，本設計采用90d；b進入化糞池新鮮污泥的含水率，按95%計；k污泥發(fā)酵后體積縮減系數，按0.8計；m清掏污泥后殘留的熟污泥量容積系數，按1.2計；c化糞池內發(fā)酵污泥的含水率，按90%計。故化糞池的有效容積為：取12m3。根據有效容積V可按給水排水標準圖集92S213選用化糞池，512A01規(guī)格為L3000mm*2000mm*2000mm雨水排水系統(tǒng)計算1.4 雨水量計算本設

20、計采用雨水重力外排水系統(tǒng)。屋面雨水排水系統(tǒng)雨水量的大小是設計計算雨水排水系統(tǒng)的依據，其值與當地暴雨強度，匯水面積以及徑流系數有關，屋面徑流系數一般取。1.4.1 設計暴雨強度的確定設計降雨強度按暴雨強度公式計算確定： （16.1）式中：設計暴雨強度，L/（s·hm2）；設計重現期，年，應根據建筑物的重要程度、氣象特征確定，根據建規(guī)4.9.5條規(guī)定，一般性建筑物取25年，本設計??；降雨歷時，min，根據建規(guī)4.9.4條規(guī)定，屋面雨水排水管道設計降雨歷時按5min計算。代入數值計算可得設計暴雨強度為：所以暴雨強度 q=477.09 L/s.hm2 =477.09 L/s.m21.4.2

21、匯水面積屋面雨水匯水面積較小，一般按m2計。根據建規(guī)4.9.7條規(guī)定：雨水匯水面積應按地面、屋面水平投影面積計算。高出屋面的側墻，應附加其最大受雨面正投影的一半作為有效匯水面積計算。窗井、貼近高層建筑外墻的地下汽車庫出入口坡道和高層建筑裙房屋面的雨水匯水面積，應附加其高出部分側墻面積的二分之一。表7.1 匯水面積劃分圖編號分區(qū)面積編號分區(qū)面積編號分區(qū)面積編號分區(qū)面積編號分區(qū)面積128.0260328460528660728860雨水斗的設置位置如圖7.1所示，故匯水面積計算見表7.2：圖7.1 雨水斗位置設置圖58區(qū)依次類推表7.2 匯水面積計算表雨水斗ABCDE匯水區(qū)域12345匯水面積2860286028雨水斗FGH匯水區(qū)域678匯水面積6028601.4.3 雨水量計算公式設計雨水流量應按下式計算：= 式中設計雨水流量，L/s；設計降雨強度，L/s·ha；徑流系數；匯水面積，m2。表7.3 設計雨水量計算雨水斗編號匯水面積（m2）設計流量（L/s）立管管徑（mm）A281.275B602.587