建筑给排水课程设计

建筑给水排水工程课程设计

题 目 某九层中学教学楼建筑给水排水设计

学生姓名 张迪 赵伟

学 号 20122363037 20122363040

学 院 滨江学院

专 业 给水排水工程

指导教师 于江华

二Ｏ一四 年 十二 月 十 日

南京信息工程大学·《建筑给水排水工程》课程设计·设计说明书 某高层教学楼给水排水设计

目 录

前言 .................................................................................................................................................. 5

0.1 摘要 0.2 关键词

第一章 设计任务书 ........................................................................................................................ 6

1.1 工程概况 ............................................................................................................................ 6 1.2 设计依据 ............................................................................................................................ 6 1.3 设计基础资料 .................................................................................................................... 6 1.4 配套卫生器具 .................................................................................................................... 6 1.5设计参数 ............................................................................................................................. 6 1.6设计内容 ............................................................................................................................. 7 1.7设计成果 ............................................................................................................................. 7 1.8任务分配 ............................................................................................................................. 7 第二章 设计要求 ............................................................................................................................ 8

2.1建筑给水系统设计要求 ..................................................................................................... 8 2.2消防给水系统设计要求 ..................................................................................................... 8 2.3建筑排水系统设计要求 ..................................................................................................... 8 第三章 建筑给水系统设计计算..................................................................................................... 9

3.1给水方式的选择 ................................................................................................................. 9 3.2给水系统组成 ................................................................................................................... 10

3.2.1水箱 ........................................................................................................................ 10 3.2.2水箱的配管与附件 ................................................................................................ 11 3.2.3水箱的布置与安装 ................................................................................................ 11 3.2.4 水泵 ....................................................................................................................... 11

3.2.4.1水泵流量的确定 ......................................................................................... 11 3.2.4.2水泵扬程的确定 ......................................................................................... 12 3.2.5 减压阀 ................................................................................................................... 12 3.3 建筑给水设计计算 .......................................................................................................... 13

3.3.1 给水用水定额及时变化系数 ............................................................................... 13 3.3.2最高日用水量 ........................................................................................................ 14 3.3.3最高日最高时用水量 ............................................................................................ 14 3.3.4 最高日平均时用水量 ........................................................................................... 15 3.3.5 生活给水设计秒流量 ........................................................................................... 15 3.4 建筑给水管网水力计算 .................................................................................................. 16

3.4.1 下区给水管网水力计算 ....................................................................................... 16

3.4.1.1 水力计算的目的 ........................................................................................ 16 3.4.1.2 查表确定相关数据 .................................................................................... 16 3.4.1.3 沿程水头损失 ............................................................................................ 16 3.4.1.4 局部水头损失 ............................................................................................ 17 3.4.1.5 室内管网水力计算 .................................................................................... 17 3.4.2 下区给水压力校核 ............................................................................................... 18 3.4.3 上区给水管网水力计算 ....................................................................................... 20 3.5 贮水池的有效容积 .......................................................................................................... 21

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3.6 高位水箱计算 .................................................................................................................. 22

3.7 生活水泵的选择 .............................................................................................................. 23 第四章 消防给水系统设计计算................................................................................................. 23

4.1 设置室内消火栓给水系统原则 ...................................................................................... 23 4.2 消火栓给水系统的组成 .................................................................................................. 23 4.3消火栓给水系统的给水方式 ........................................................................................... 23 4.4 消火栓给水系统计算 ...................................................................................................... 24

4.4.1 充实水柱长度 ....................................................................................................... 24

4.4.1.1 充实水柱长度的定义 ................................................................................ 24 4.4.1.2 充实水柱长度的确定 ................................................................................ 24 4.4.2 消火栓的布置 ....................................................................................................... 24 4.4.3 消火栓口所需要的水压 ....................................................................................... 25

4.4.3.1 水枪喷嘴处所需的水压 ............................................................................ 25 4.4.3.2 水带的水头损失值 .................................................................................... 27 4.4.3.3 消火栓口所需要的水压 ............................................................................ 28 4.4.4 水枪喷射流量 ....................................................................................................... 28 4.4.5 系统供水压力（水泵扬程） ............................................................................... 29 4.5 消火水泵的选择 .............................................................................................................. 29 第五章 建筑排水系统设计计算................................................................................................. 29

5.1 排水系统的分类和组成 .................................................................................................. 30

5.1.1 排水系统的分类 ................................................................................................... 30 5.1.2 污废水排水系统的组成 ....................................................................................... 30 5.1.3 污废水排水系统的类型 ....................................................................................... 30 5.2 排水管道的布置与敷设 .................................................................................................. 30

5.2.1 排水管道的布置 ................................................................................................... 30 5.2.2 排水管道的敷设与安装 ....................................................................................... 31 5.2.3 排水管道的附件 ................................................................................................... 31 5.3 通气系统 .......................................................................................................................... 31

5.3.1 通气方式 ............................................................................................................... 31 5.3.2 通气管的设置及连接 ........................................................................................... 32

5.3.2.1 专用通气立管 ............................................................................................ 32 5.3.2.2 结合通气管 ................................................................................................ 32 5.3.2.3 伸顶通气管 ................................................................................................ 32 5.3.3 通气管管径的确定 ............................................................................................... 32 5.4 管材 .................................................................................................................................. 32 5.5 排水管道水利计算 .......................................................................................................... 33

5.5.1 排水定额和排水设计秒流量 ............................................................................... 33

5.5.1.1 排水定额 .................................................................................................... 33 5.5.1.2排水设计秒流量 ......................................................................................... 33 5.5.2排水管网的水力计算 ............................................................................................ 34

5.5.2.1横管的水力计算 ......................................................................................... 34 5.5.2.2立管水力计算 ............................................................................................. 35 5.5.3通气管道计算 ........................................................................................................ 35 5.5.4教学楼排水水管网水力计算 ................................................................................ 35

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5.5.4.1计算公式及参数 ......................................................................................... 35

5.5.4.2支管 ............................................................................................................. 35 5.5.4.3立管 ............................................................................................................. 36 5.5.4.4排水横干管计算 ......................................................................................... 36 5.5.4.5通气立管管径 ............................................................................................. 37 5.5.4.6结合通气管管径 ......................................................................................... 37

第六章建筑雨水排水系统............................................................................................................. 37

6.1雨水系统的选择 ............................................................................................................... 37 6.2屋面雨水计算 ................................................................................................................... 38

6.2.1天沟雨水量的计算 ................................................................................................ 38 6.2.2雨水斗的选用 ........................................................................................................ 39 6.2.3立管选用 ................................................................................................................ 39 6.2.4溢流口计算 ............................................................................................................ 39 6.3阳台雨水计算 ................................................................................................................... 39

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某中学教学楼给水排水系统设计

张迪（20122363037）、赵伟（20122363040）

南京信息工程大学，滨江学院理学系，给水排水工程

前言

我们开了这半学期的城市给水排水课程，学习到关于基本的建筑给水排水规划基本原理及相关知识。本次实习是我们专业在大学学习阶段中重要的实践教学环节。通过本次实习，使我在所学的各类课程的基础上，了解该专业在建设工程中的地位、作用和社会需求。

0.1摘要

本次设计对象为某九层中学教学楼，进行给水、排水、消防中各数据的初步设计计算。

0.2关键字

教学楼、给水设计、排水设计、消防设计

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第一章 设计任务书

1.1 工程概况

本次设计对象为某九层中学教学楼

1.2 设计依据

建筑设计资料：各层建筑平面图，屋顶平面图 设计规范：建筑给排水设计手册、

1.3 设计基础资料

该教学楼以城市给水管网作为水源。

市政给水管道位于建筑东侧的街道下，管径为DN300。

市政管网常年可用水头为0.35Mpa，管道埋深为室外地平下2.30米。 给水系统管材为铸铁管。

该城市排水管网为污废水合流制排水系统，管径DN400，管道敷设在室外地平下3.60米。

1.4 配套卫生器具

每层男厕设置冲洗水箱蹲式大便器6个，自动冲洗小便器6个，洗手盆2个。 每层女厕设冲洗水箱蹲式大便器6个，洗手盆3个。

1.5设计参数

生活用水定额：qd?200m3/(人?d)

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小时变化系数：kh?2.5 雨水重现期：5年

1.6设计内容

建筑给水系统设计 建筑排水系统设计 建筑消防系统设计

1.7设计成果

给水系统设计计算书 排水系统设计计算书 消防系统设计计算书

1.8任务分配

本设计第三、四章由张迪完成，第五、六章由赵伟完成。

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第二章 设计要求

2.1建筑给水系统设计要求

建筑给水系统设计的主要内容：

1、 确定给水设计标准与参与进行用水量计算； 2、 进行给水管网水力计算及室内所需水压的计算； 3、 完成水利计算图表。

2.2消防给水系统设计要求

建筑消火栓系统设计的主要内容： 1、 确定充实水柱高度； 2、 消火栓口所需的水压； 3、 水枪喷射流量；

4、 供水压力或水泵扬程。

注：消防管道沿程和局部水头损失统一按300Kpa计算。

2.3建筑排水系统设计要求

建筑排水系统设计包括污废水排水系统和雨水排水系统。 建筑污废水排水系统设计的主要内容： 1、 排水管道水力计算及通气系统计算； 2、 完成水利计算表；

3、 确定各管段管径及坡度； 4、 确定通气管管径等。

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第三章 建筑给水系统设计计算

3.1给水方式的选择

室内给水方式指建筑内部给水系统的供水方案。根据建筑物的性质、高度、配水点的布置情况以及室内所需水压、室外管网水压和配水量等因素，通过综合评判法决定给水系统的布置形式。合理的供水方案，应综合工程涉及的各种因素，如技术因素：供水可靠性，水质对城市给水系统的影响，节水节能效果，操作管理，自动化程度等；经济因素：基建投资，年经营费用、现值等；社会和环境因素：对建筑立面和城市观瞻的影响，对结构和基础的影响，占地对环境的影响，建设难度和建设周期，抗寒防冻性能，分期建设的灵活性，对使用带来的影响等，可采用综合评判法确定。

根据《建筑给水排水工程（第六版）》，在初步确定给水方式时，对层高不超过3.5米的民用建筑，给水系统所需的压力H（自室外地面算起），可用以下经验法估算：1层（n=1）为100Kpa，2层（n=2）为120Kpa,3层（n=3）以上每增加一层，增加40Kpa（即H=120+40*(n-2)Kpa,其中n大于等于2）。

整幢高层建筑若采用同一给水系统供水，则垂直方向管线过长，下层管道中的静水压力很大，必然带来以下弊病：需要采用耐高压的管材、附件和配水器材，费用高；启闭水嘴、阀门易产生水锤，不但会引起噪声，还可能损坏管道、附件，造成漏水；开启水嘴水流喷溅，既浪费水量，又影响使用，同时由于配水前压力过大，水流速度加快，出水量增大，水头损失增加，使设计工况与实际工况不符，不但会产生水流噪声，还将直接影响高层供水安全可靠性。因此高层建筑给水系统必须解决低层管道中静水压力过大的问题。

为克服高层建筑同一给水系统供水，低层管道中静水压力过大的弊病，保证建筑供水的安全可靠性，高层建筑给水系统应采取竖向分区供水，即在建筑物的垂直方向按层分段，各段为一区，分别组成各自的给水系统。确定分区范围时应充分利用室外给水管网的水压，以节省能源，并要结合其他建筑设备工程的情况综合考虑，尽量将给水分区的设备层与其他相关工程所需设备层共同设置，以节省土建费用，同时要使各区最低卫生器具或用水设备配水装置处的静水压力小于其工作压力，以免配水装置的零件损坏漏水，住宅、旅馆、医院宜为0.30~0.35Mpa，办公楼因卫生器具较以上建筑少，且使用不频繁，故卫生器具配水装置处的静水压力可略高些，宜为0.35~0.45Mpa。

高层建筑给水系统竖向分区的基本形式比较如表3-1.

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根据设计资料，一直市政管网常年可用水头为0.35Mpa，故室内给水拟采用上、下分区供水方式。即1-7层为下区，由室外给水管网直接供水，采用下行上给方式，8-10层为上区，用设水泵、水箱并联供水的方式，管网上行下给。因为市政给水部门不允许从市政管网直接抽水，故在建筑物下方水泵前设贮水池，以提高上区居民用水的可靠性。屋顶水箱设水位继电器自动启闭水泵。

3.2给水系统组成

给水系统由进户管、水表节点、供水管网、卫生器具、管道附件、减压设备和贮水设备等组成。

根据《建筑给排水工程（第六版）》：“贮水设备和减压设备就是指室外给水管网的水量、水压不能满足建筑的用水要求，或者建筑内部对供水可靠性、水压稳定性要求较高时，需要在设计中增设贮水池、水箱等增压和贮水设备。当某些部位水压太高时，则需设置减压设备。”

本设计中的贮水设备为高位水箱，其贮存生活用水水量和调节水量、稳定室内供水水压以及贮存消防水量的优势十分明显。根据《高层民用建筑设计规范》要求：“高位水箱的设置高度应保证最不利点消火栓的静水压力；本设计中的高层建筑高度为27m，低于100m，则其最不利点消火栓静水压力应大于0.07Mpa”。

3.2.1水箱

水箱的有效容积，从理论上讲，应根据用水和进水流量特征曲线确定。但曲线是很难获得的，所以往往是由经验确定，根据《给水排水设计手册(第二册)》第二版：“当水箱通过水泵提升进水时，生活用水的调节水量按照不低于最大时用水量的50%计算；而当水箱由市政管网水压直接供水时，生活用水的调节量按照最好日用水定额和用户人数确定；生产事故的备用水量按照工艺处理的要求来确定；当生活生产的调节水箱和消防公用时，水箱的有效容积还需加上10min室内消防设计流量。”

水箱的有效深度一般是0.70~2.50m。水箱的保护高度一般是200mm。 水箱的高度由下式计算：

H?HS?HC (3-1) 式中 H——最低水位到最不利配水点的静水压，Kpa;

Hs——水箱出口到最不利点管路总水头损失，Kpa;

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Hc——最不利点卫生器具最低压力，Kpa.

贮存消防用水量的水箱，需要满足消防设备所需的工作压力，当不能满足时，可借助增压泵等措施来解决。

3.2.2水箱的配管与附件

水箱的配管与附件包括：进水管、出水管、溢流管、泄水管、通气管、水位信号装置和入孔等。

3.2.3水箱的布置与安装

水箱间位置要结合构筑物的自身情况和结构条件来确定，并且从方便管道的不知方向出发，尽量缩短管线，保证良好的通风条件，保证采光，室内最低气温是5摄氏度。水箱间的净高最小为2.20m。承重部分的材料必须是不可燃的。 水箱的布置间距要求见表3-2。为提高高层建筑供水的安全性，可以将水箱设置成两个水箱，也可以分格设置。

3.2.4 水泵

给水系统中，如果现有水源的水压较小，不能符合供水系统水压要求，往往采用设水泵增加水压，来符合供水的要求。一般离心泵常常被用于建筑物供水系统中。有一下几种常见的不同类型的离心泵，适用于不同的情况。

管道离心泵体积小、结构紧凑，在安装时不需设基础，因此经常被使用，其具有噪声小、运行效率高、占空间小的好处；当水泵、水箱的给水方法被使用时，水泵将水直接提升到高位水箱，这种情况一般会选择恒速离心泵，它的出水量与扬程几乎是不会变的，对于高层建筑给水系统来说，可以保证其稳定性；不设水箱而设水泵的给水方式时，一般会采用变频调速离心泵来供水。

3.2.4.1水泵流量的确定

在生活给水系统中，不是由水箱调节时，按设计秒流量确定水泵的调节流量；由水箱调解时，就按最大时流量来确定水泵的流量；当用水量比较均匀且调节水箱的容积较大的时候，就按平均时流量确定水泵的流量，按室内消防的设计水量确定消防水泵的流量。

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3.2.4.2水泵扬程的确定

用水泵从贮水池吸水输送到室内管网中的高位水箱时，水泵的扬程用下式计算：

Hb?Hzl?Hs?Hv （3-2） 式中Hb——水泵扬程，kpa;

Hs——水泵的吸入口到室内最不利点总水头损失，kpa；

Hzl——水泵吸入端的最低水位到水箱最高位需要的静水压，kpa； Hv——水泵的出水管的末端的流速水头，kpa。

3.2.5 减压阀

减压阀如图3-1所示，能够自动降低水的压力到要求值，其阀后的压力是可以一定范围内进行调节的，是一种自动调节压力的阀。

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给水立管的减压的主要目的：因为管段上的配水压力超出用水器具能承受的压力范围或管段能够承受的压力，具体根据建筑物中卫生器具布置情况和给水管网布置情况，通过计算选出最合适的减压阀实现适用于管段要求的压力或者用水器具要求的压力，来减小压力达到设计的要求。

减压阀的安装规范:

1、减压阀的公称直径应该要和管道的管径一样； 2、减压阀前后设置压力表；

3、减压阀组从进水口到出水口主要有阀门、过滤器、减压阀、 橡胶接头和压力表等部件。

3.3 建筑给水设计计算

3.3.1 给水用水定额及时变化系数

查《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003（2009年版），由规范中的表3.1。

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9以及已给出的设计资料（每层男厕冲洗水箱蹲式大便器6个 自动冲洗小便器6个洗手盆2个，每层女厕冲洗水箱蹲式大便器6个，洗手盆3个）可知，此教学楼的最高日生活用水定额为16000~32000L，小时变化系数Kh=1.5~1.2.据本建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度，取教学楼的最高日生活用水定额为qd=30000L/(人·d)，用水时变化系数Kh=1.5。

教学楼最高日生活用水定额小时变化系数见下表。

3.3.2最高日用水量

根据公式（ 3-3）：

Qd = mqd 式中 Qd ——最高日用水量， L / d ；

m ——用水单位数，人或 床位数等，工 业企业建筑为每班人数； qd ——最高日 生活用水定额， L /( 人 ? d)、 L /( 床 ? d) 或L /( 人 ? 班) 。

代入相关数据计算：

m = 800人

Qd = 800*3000 = 2400000L / d = 24000m 3 / d

3.3.3最高日最高时用水量

根据公式（3-4）：

Qd?Kh?Qp?Kh (3-4) T式中 Qh——最高日最高时用水量，L/h；

T——建筑物得用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h； Qp ——最高日平均时用水量，L/h。 代入相关数据计算：

Qh=

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Qh?2400?1.5?4500m3/h 83.3.4 最高日平均时用水量

根据公式（3-5），代入相关数据计算：

Qp?Qd2400??3000m3/h （3-5） T83.3.5 生活给水设计秒流量

根据《建筑给水排水工程（第六版）》可知：“设计秒流量是建筑内卫生器

具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量”。为了简化计算，“将1个直径为

15mm的配水水嘴的额定流量0.2L/s作为一个当量，其他卫生器具的给水定额流量与它的比值，即为这种卫生器具的当量”。

教学楼的生活给水系统设计秒流量计算方法如下。

根据公式 qg?0.2?Ng （3-6） 式中 qg——计算管段的设计秒流量，L/s。

?——根据建筑物用途确定的系数，见表3.6.5。 Ng——计算管段上的卫生器具当量总数。

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3.4 建筑给水管网水力计算 3.4.1 下区给水管网水力计算

在完成给水管线的布置后，初步进行计算管路（也叫最不利管路）的选定后，

进行建筑给水管网的水力计算。

3.4.1.1 水力计算的目的

首先，通过计算，确定给水管网中各计算管段的管径大小。然后求该计算管

路通过设计秒流量时管段的水头损失，最终确定整个管网需要的水压。 除了要确定管径外，对于本设计中的管网系统的水力计算来说，由于采用的是水泵-水箱-减压阀的供水方式，因此，还要通过计算确定水泵的扬程、流量和高位水箱的高度和容积，选出合适的水泵幸好和高危水箱的型号。

选择的不同大笑的管径流速，会直接影响到管道系统的经济技术的合理性。假设流速过大，势必会产生较大的噪音，影响用户的正常使用和休息，而且对给水管道和附件损害比较严重，减少管道的使用寿命，增加了维修和管理的成本，带来很多不便。过大的流速会增加沿程水头损失和局部水头损失，最终导致大大提升了供水系统需要的水压。反之，如果管段内流速过小，就会造成不必要的管材浪费，达不到系统设计的最优化。

3.4.1.2 查表确定相关数据

通过上述方法计算出各个管段的设计秒流量后，因为给水管段管材是塑料管，故查阅《建筑给水排水工程（第六版）》P426附表2-3。在考虑流速应控制在允许范围内的情况下，选取适宜的管径DN，可得相应的流速v和单位长度沿程水头损失i。

3.4.1.3 沿程水头损失

根据公式（3-7）：

hi?i?L （3-7） 式中 i——管道单位长度水头损失，kpa/m； L——管段计算长度，m；

hi——管段的沿程水头损失，kpa。

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3.4.1.4 局部水头损失

根据公式（3-8）：

v2 hj??? （3-8）

2g式中 hj——管段局部水头损失之和，kpa； ?——管段局部损失阻力系数；

v——沿水流方向局部管件下游的流速，m/s； g——重力加速度，m/s。

3.4.1.5 室内管网水力计算

但在实际的工程中，由于给水管网中管件很多，例如通过一个三通和一个弯头

的局部水头损失是不同的，如果详细计算，统计和计算的过程会很繁琐，所以在本设计中局部水头损失不再具体计算，而是按照沿程水头损失的百分数估算。本设计按30%计算。

下区管网水利计算成果见表3-5

表3-5 1-7层室内给水管网水力计算表 计算管段编号 当量总数设计秒流量 管径流速 DN v(m/s)（mm） 15 20 25 25 25 25 25 25 15 20 25 25 25 25 40 1.24 0.95 0.7 0.78 0.87 0.94 1.02 1.09 1.24 0.95 0.7 0.78 0.87 0.94 0.57 17

Ng 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 3.5 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 7 qg(L/s) 0.25 0.36 0.44 0.51 0.57 0.62 0.67 0.72 0.25 0.36 0.44 0.51 0.57 0.62 0.95 每米管长水头损失i(kpa/m) 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.41 0.47 0.53 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.41 0.1 管段管段沿长度L程水头（m） 损失hi（kpa） 1 1 1 1 1 2 0.5 1 1 1 1 1 1 4.5 1 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.82 0.24 0.53 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 1.85 0.1 管段沿程水头损失累计?h(kpa) i0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-12 12-13 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-14 14-24

0.5 1.09 1.33 1.62 1.97 2.79 3.03 3.56 4.06 4.65 4.89 5.18 5.53 7.38 7.48 13-14- 4 南京信息工程大学·《建筑给水排水工程》课程设计·设计说明书 某高层教学楼给水排水设计

15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 24-25 25-26 26-27 27-28 28-29 29-30 30-31 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 11.5 23 34.5 46 57.5 69 80.5 0.25 0.36 0.44 0.51 0.57 0.62 0.67 0.72 0.76 1.22 1.73 2.11 2.44 2.73 2.99 3.23 15 20 25 25 25 25 25 25 25 40 40 50 50 50 50 70 1.24 0.95 0.7 0.78 0.87 0.84 1.02 1.09 1.15 0.73 1.04 0.80 0.93 1.04 1.14 0.84 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.41 0.47 0.53 0.59 0.15 0.28 0.21 0.47 0.37 0.51 0.11 1 1 1 1 1 2 0.5 0.5 2 5 3 3 3 3 3 5.3 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.82 0.24 0.27 1.18 0.75 0.84 0.63 1.41 1.11 1.53 0.58 7.98 8.57 8.81 9,10 9.45 10.27 10.5 10.78 11.96 12.71 13.55 14.18 15.59 16.7 18.23 18.81 局部水头损失为： ?hj?30%?hi?0.3?18.81?5.643kpa 计算管路的水头损失为：

H2??(hi?hj)?18.81?5.643?24.453kpa

3.4.2 下区给水压力校核

室内给水管网所需的压力按照公式（3-9）计算：

H?H1?H2?H3?H4 （3-9） 式中 H——建筑内给水系统所需水压，kpa；

H1——引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kpa； H2——引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和，kpa；

H3——水流通过水表时的水头损失，kpa； H4——最不利配水点所需的最低工作压力，kpa。 故

H1?3?7?0.8?(?2.3)?24.1mh2o?241kpa 其中0.8为配水嘴距室内地坪的安装高度。

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H2?24.453kpa H4?50kpa

总水表和分户水表均选用LXS湿式水表，分户水表和总水表分别安装在3-4和10-11管段上，则

q24?25?1.22l/s?4.392m3/h q30?31?3.23l/s?11.628m3/h

查阅《建筑给水排水工程（第六版）》书后附表1-1，选32mm口径的分户水表，其常用流量为6m3/h?q24?25过载流量为12m3/h 所以分户水表的水头损失为：

24.3922 hd??2??13.40kpa 2khQmax12100100 选口径50mm的总水表，起常用流量15m3?q30?31，过载流量为30m3/h。. 所以总水表的水头损失为： H'dqg2qg11.6282???15.02kpa （3-10） kb302100qg 查《建筑给水排水工程（第六版）》p42表2-16中的水表水头损失允许值。 根据hd和H'd的值，选择旋翼式水表。 水表的水头损失允许值见表3-6

水表总水头损失为：

H3?hd?H'd?13.4?15.02?28.42kpa 计算给水系统所需压力H：

H?H1?H2?H3?H4?241?24.453?28.42?50?343.873kpa

其中350kpa为市政管网供水压力，可以满足1-7层得供水需求。

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3.4.3 上区给水管网水力计算

上层8-9层给水管网成果见表3-7.

表3-7 8-9层室内给水管网水力计算表 计算管 当量段编号 总数设计秒管径流速v(m/s) 流量qgDN（L/s） （mm） 每米管长沿程水头损失i(kpa/m) 0.5 0.59 0.24 0.29 0.41 0.47 0.53 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.41 0.1 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.41 0.47 0.53 0.59 0.15 0.28 管段长度L（m） 管段沿程水头损失hi(kpa) 0.5 0.59 0.24 0.29 0.82 0.24 0.53 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 1.85 0.1 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.82 0.24 0.53 1.18 0.75 1.06 管段沿程水头损失累计Ng 0-1 1-2 2-3 4-5 5-12 12-13 13-14 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-14 14-24 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 24-25 25-26 0.5 1 1.5 2.5 3 3.5 4 0.5 1 1.5 2 2.5 3 7 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 11.5 23 ?h(kpa) i0.25 0.36 0.44 0.57 0.62 0.67 0.72 0.25 0.36 0.44 0.51 0.57 0.62 0.95 0.25 0.36 0.44 0.51 0.57 0.62 0.67 0.72 0.76 1.22 1.73 15 20 25 25 25 25 25 15 20 25 25 25 25 40 15 20 25 25 25 25 25 25 25 40 40 1.24 0.95 0.7 0.78 0.94 1.02 1.09 1.24 0.95 0.7 0.78 0.87 0.94 0.57 1.24 0.95 0.7 0.78 0.87 0.94 1.02 1.09 1.15 0.73 1.04 1 1 1 1 2 0.5 1 1 1 1 1 1 4.5 1 1 1 1 1 1 2 0.5 1 2 5 3.8 0.5 1.09 1.33 1.62 2.79 3.03 3.56 4.06 4.65 4.89 5.18 5.53 7.38 7.48 7.98 8.57 8.81 9.10 9.45 10.27 10.5 10.78 11.96 12.71 13.77 由表3-7可得

?h?13.77kpa

i H2?1.3??hi?1.3?13.77?17.901kpa

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H4?50kpa 即

H2?H4?50?17.901?67.901kpa 故水箱安装高度h?H2?H4?67.901mH2O 因此，水箱安装高度取70m。

3.5 贮水池的有效容积

高层建筑的生活给水系统，应能充分、安全、可靠地保证生活用水，为此，在

市政供水管网不能满足建筑物用水量的要求，而又不允许直接从室外管网抽水时，应设置贮水池。贮水池的容积的确定需要根据建筑物得实际情况，具体的用水要求，在结合市政管网供水的可靠程度确定。可以将生活贮水池和消防贮水池合用，也可以将生活贮水池和消防贮水池分开独立设置。本设计中采用合用的方法。

根据《给水排水设计手册（第二册 建筑给水排水）》第二版：“贮水池的有效容积与本市政管网供水情况、用户要求和建筑物的性质、生化调节水量、消防储备水量和生产事故的用水量有关”。 按公式（3-18）计算：

V?(Qb?Qj)Tb?Vf?Vs （3-11） 式中 Vs——生产事故备用水量，m3； Tb——水泵运行时间，h; Vf——消防贮备水量，m3/h； Qj——水池进水量，m3/h； Qb——水泵出水量，m3/h； V——贮水池有效容积，m3。

(Qb?Qj)Tb是贮水池的调节容积，在本设计中按最高日用水量的20%计算，为4800m3，安全储备用水量取2h的建筑物最大时用水量，为9000m3. 消防用水量为3h的室内外全部消火栓用水量。

消防用水量参照《高层民用建筑设计防火规范》见表3-8。 表3-8 消防栓给水系统用水量

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本建筑物的最高日用水量

Qd?24000m3/d 最高时生活用水量 Qh?4500m3/h 安全储备用水量

Vs?Qh?2?9000m3

根据消火栓给水系统用水量，室内消防用水量取20L/s，消防储备水量为 Vx?20?3600?3?1000?216m3 贮水池的体积

V?20%?Qd?Vf?Vs?0.2?24000?216?9000?14016 m3 （3-12）选标准矩形贮水池，公称容积为15000m3。

3.6 高位水箱计算

高位水箱的贮水容积是生活、生产调节容积（按最大日用水量的5%计）：

V?Qd?5%?24000?5%?1200m3 （3-13） 选择方形标准给水箱，公称容积1500m3。20000mm?16000mm?5000mm。 水箱底部到楼层距离为0.8m，九层楼层标高是27m，水箱底部标高为27.8m，水箱顶部标高为38.5m。

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3.7 生活水泵的选择

生活水泵的出水流量按最大时流量选，即：

Qb?Qh?4500m3/h （3-14） 水池最低水位至水箱最高水位的高度为： HST?42.7m

查阅《给水排水设计手册》（第11册）p3表1-1，选用两台IS65-40-250B型泵，一用一备（H=60m,Q=21.7m3/h,N=7.2KW）

第四章 消防给水系统设计计算

4.1 设置室内消火栓给水系统原则

按照我国《建筑设计防火规范》GB50016——2006的规定，下列建筑物应设

置消火栓给水系统并设置DN65的室内消火栓： （1）建筑占地面积大于300m2的厂房（仓库）；

（2）体积大于5000m3的车站，码头，机场的候车（船，机）楼，展览建筑，商店，旅馆建筑，病房楼，门诊楼，图书馆建筑等：

（3）特等，甲等剧场，超过800个座位的其他等级剧院和电影院等，超过1200个座位的礼堂，体育馆等；

（4）超过5层或体积超过1000m3的办公楼，教学楼，非住宅类居住建筑等其他民用建筑物；

（5）超过7层得住宅应设置室内消火栓系统，当确有困难时，可只设置干式消防竖管和不带消火栓的DN65的室内消火栓，消防竖管的管径不应小于DN65； （6）国家 级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑，宜设置室内消火栓。因此，本设计任务中，需要设置室内消火栓给水系统。

4.2 消火栓给水系统的组成

建筑消火栓给水系统一般由水枪，水带，消火栓，消防管道，消防水池，高位

水池，高位水箱，水泵接合器及增压水泵等组成。

4.3消火栓给水系统的给水方式

室内消火栓给水系统有以下几种给水方式：

1.由室外给水官网直接供水的消防给水方式； 2.设水箱的消火栓给水方式；

3.设水泵，水箱的消火栓给水方式。

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根据设计要求，本设计任务中选用方式（1），即：由室外给水官网直接供水的消防给水方式。

4.4 消火栓给水系统计算 4.4.1 充实水柱长度

4.4.1.1 充实水柱长度的定义

消火栓设备的水枪射流灭火，需要有一定强度的密实水流才能有效地扑灭火灾。水枪射流中在26~38cm直径圆断面内，包含全部水量75%~90%的密实水柱长度称为充实水柱长度（Hm）。

4.4.1.2 充实水柱长度的确定

本次设计任务为9层教学楼，为大于六层公共建筑。

查询《建筑给水排水工程》（第六版）第77页中表3-3可得，大于六层公共建筑物的充实水柱长度应≮10m，即充实水柱长度应≥10m。

4.4.2 消火栓的布置

该9层教学楼总长64m，宽12.0m，高度30.0m。按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）第7,4,6,1条要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。

单排消火栓布置间距按下列公式计算：

S?R2?b2 （4-1） R?C?Ld?h (4-2） 式中 S——消火栓间距，m； R——消火栓保护半径，m；

b——消火栓的最大保护宽度，因为一个房间的长度加走廊的宽度，m； C——水带展开是的弯曲折减系数，一般取0.8~0.9； Ld——水带长度，每条水带的长度不应大于25m；

h——水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影长度，m,h?0.71Hm,一般对于建筑（层高为3~3.5m）由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m；

Hm——水枪充实水柱长度，m。

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水带长度Ld取20m,展开时的弯曲折减系数C取0.8，h取3.0m，代入公式（4-2）可计算出消火栓的保护半径为：

R?C?Ld?h?0.8?20?3.0?19.0m （4-3） 设教师的长度为10.0m,走廊的宽度为2.0m。消火栓采用单排布置时，代入公式（4-1），则其间距为

S?R2?b2?192?(10?2)2?14.73m （4-4） 据此应在走道上布置6个消火栓（间距<14m）。

4.4.3 消火栓口所需要的水压

4.4.3.1 水枪喷嘴处所需的水压

理想的射流高度（即不考虑空气对射流的阻力）为：

?v2 Hq2g 式中 Hd——水枪喷嘴处的压力，kpa； v——水流在喷嘴口处的流速，m/s； g——重力加速度，m/s2。 实际射流对空气的阻力为

?H?HK2 1vq?Hf?d?g?Hf f2式中 Hf——垂直射流高度，m； K1——由实验确定的阻力系数； df——水枪喷嘴口径，m。

把式（4-5）代入式（4-6）得： Hq?Hf?K1dHd?Hf f 25

（4-5）

（4-6）

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Hq?Hf

K11??Hfdf 设

K1??,则： df Hq?10?Hf1??Hf （4-7）

式中 ?——与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，可按经验公式

??0.25

df?(0.1df)3计算，其值已列入表4-1。 表4-1 系数?值

df(mm) ? 13 0.0165 16 0.0124 19 0.0097 水枪充实水柱高度Hm与垂直射流高度Hf的关系式由下列公式表示： Hf?afHm （4-8） 式中 af——实验系数af?1.19?80(0.01?Hm)4,可查表4-2 表4-2 系数af值

Hm(m) af 6 1.19 10 1.20 14 1.22 7 1.19 11 1.20 15 1.23 8 1.19 12 1.21 16 1.24 9 1.20 13 1.21 Hm(m) af Hm(m) af

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将式（4-8）代入式（4-7）可得到水枪喷嘴处得压力与充实水柱高度的关系为：

Hq?af?Hm?101???af?Hm (kpa) （4-9）

水枪在使用时常倾斜45°~60°角，由试验得知充实水柱长度几乎与倾角无关，在计算时充实水柱长度与充实水柱高度可视为相等。

查相关表格，水枪喷口直径选19mm，水枪系数?值为0.0097；充实水柱Hm要求不小于10m，选Hm=12m，查表4-2可知水枪实验系数af为1.21。 根据公式（4-9），代入数据，得到水枪喷嘴处所需水压为 Hq?af?Hm?101???af?Hm?1.21?12?10?169kpa?16.9mH2O

1?0.0097?1.21?124.4.3.2 水带的水头损失值

水枪射出流量与喷嘴压力之间的关系可用从下列公式计算：

qxh???df242?2gHq/1000?0.003477?df?Hq

2 令B?(0.003477??df)2则：

qxh?BHq （4-10） 式中 qxh——水枪射流量，L/s；

?——空口流量系统，采用??1.0；

B——水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，可查表4-3

查表4-3可得，喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577.代入公式（4-10）

计算得：

qxh?1.577?16.9?5.2L/s?5.0L/s 水带水头损失应按下列公式计算：

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hd?Az?Ldq2xh （4-11） 式中 hd——水带水头损失，kpa; Ld——水带长度，m；

Az——水带阻力系数，见表4-4.

19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓带多为衬胶水带。本

工程亦选用衬胶水带。查表4-4可知，65mm水带阻力系数Az值为0.00712。 代入公式（4-11），得水带阻力损失为：

hd?Az?Ldqxh?0.00172?20?5.22?0.93m

24.4.3.3 消火栓口所需要的水压

消火栓口所需水下按下列公式计算

Hxh?Hq?hd?Hk （4-12） 式中 Hxh?Hq?hd?Hk?16.9?0.93?2?19.83mH2O?198.3kpa

4.4.4 水枪喷射流量

水枪实际喷射流量按下式计算：

qxh?BHq （4-13）

式中 qxh——水枪射流量，L/s；

B——水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，可查表4-3； Hq——水枪喷嘴处得压力，kpa；

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查表4-3可得，喷口直径19mm的水枪水流特性系数B为1.577。代入公式（4-13）计算得：

qxh?BHq?1.577?16.9?5.2L/s?5.0L/s

4.4.5 系统供水压力（水泵扬程）

由于本方案不需要设置消防水池与消防水箱，所以消火栓给水系统所需的总供

水压力（水泵扬程）Hx的计算公式为：

Hx?Hxh?Hw （4-14） 式中 Hx——消火栓给水系统所需的总供水压力（水泵扬程），kpa； Hxh——消防水泵的扬程，kpa；

Hw——消防管网水头损失，kpa，消防管道沿程和局部水头损失统一按300kpa计算。

将计算数据代入式（4-14）中计算，得：

Hx?Hxh?Hw?198.3?300?498.3kpa

4.5 消火水泵的选择

根据消防用水量与消防水泵扬程，通过查询《给水排水手册》，选择消防泵100DL-3型2台，1台备用。

第五章 建筑排水系统设计计算

建筑物内部排水系统的任务就是保证稳定的气压的条件下，迅速将生活污废

水排到室外，并且把管道内的有毒气体排到一定的空间，从而保证室内的环境的健康。

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5.1 排水系统的分类和组成 5.1.1 排水系统的分类

建筑排水根据其排水的来源及水质受污染程度可分为生活污水，工业废水和降

水。生活污水又可划分为粪便污水和洗涤废水，而工业废水可分为生产污水和生产废水，降水是指雨水和冰雪融化水。 根据《给水排水设计手册》：“排水系统划分为合流制和分流制两种； 分流制：指粪便污水与生活废水，生产污水和生产废水在建筑物内部分开用管道排至室外； 合流制：指粪便污水与生活废水，生产污水与生产废水在建筑物内部混合用同一根管道排到屋外”。 此次设计采用合流制，则粪便污水和生活废水用用同一套管道收集排放至污水处理厂，不需化粪池。在建筑内部排水系统中，雨水系统必须独立设置。

5.1.2 污废水排水系统的组成

建筑内部排水系统的基本组成部分有：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。

本设计不需要设污水提升系统。

5.1.3 污废水排水系统的类型

污废水排水系统通气的好坏直接影响着排水系统的正常使用，按系统通气方

式和立管数目，建筑内部污废水排水系统分为单立管排水系统，双立管排水系统和三立管排水系统。因为本设计是污废水合流，所以采用双立管排水系统，双立管排水系统也叫两管制，由一根排水立管和一根通气立管组成，双立管排水系统是利用排水立管与另一跟立管之间进行气流交换，所以叫外通气。因通气立管不排水，所以，双立管排水系统的通气方式又叫干式通气。

5.2 排水管道的布置与敷设 5.2.1 排水管道的布置

高层建筑排水管道的布置应满足管道长度最短且顺直，水利条件最佳，便于

维护管理，排水通畅。保证设有排水管道的房间或场所的正常使用。保证管道不易受到损坏，保证生产和使用安全以及经济和美观的要求。

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5.2.2 排水管道的敷设与安装

1.在标准较高高层建筑内，除设于地下室和设备层的管道外，所用的排水管道

均暗装。排水立管采用内敷设暗装形式，即敷设在管槽，管沟，管井内：横支管可嵌设在管槽内，或利用吊平顶装修空间隐蔽处理。 2.管道宜靠一侧布置，以便另一侧作为检修通道，通道最狭处不宜小于450mm。 3.排水管与其他管道外壁的间距以大于150mm为宜，特别是排水与给水管道之间的距离，有条件时可适当拉大。排水立管与排水通气管之间要保持适当距离，以便结合通气管道的连接（若间距不足，可使用H管）。

5.2.3 排水管道的附件

在生活污水和工业废水排水管道上，应合理设置检查口，清扫口。

1. 在建筑物得最低层和设有卫生器具的二层以上的坡屋顶建筑的最高层，必

须设置检查口。通气立管汇合时，必须在该层设置检查口。

2. 连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上的卫生器具的污水横管上，宜设置清扫口。

3. 污水横管上设清扫口，应设在楼板或地坪上与地面相平，污水管起端清扫口与污水横管相垂直的墙面距离，不得小于0.15m。污水管起端设置堵头代替清扫口时，堵头与墙面有不小于0.4m的距离。 4. 管道清扫口均为100mm管径。

5.3 通气系统

高层建筑层数多，高度大，卫生器具多，排水量大，且排水立管联接的横立管多，多跟横管同时排水，由于水舌的影响和横干管起端产生的强烈冲击流使水跃高度增加，会引起管道中较大的压力波动，导致水封破坏，室内环境污染。为防止水封破坏，保证室内的环境质量，高层建筑必须对排水系统中气压变化幅度予以控制，通气管系即起着这种控制平衡作用。

建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑，10层及10层以上高层建筑的生活污水立管宜设置专门的通气管道系统。

5.3.1 通气方式

高层建筑排水系统采用的通气方式通常有三种，即：专用通气，环形通气和卫

生器具通气。

三种通气方式，各由不同功能的通气管组成。

1. 专门通气管系由专用通气立管，伸顶通气管和结合通气管组成。

2. 环形通气管系有两种形式：一种由环形通气管，主通气立管，伸顶通气管和结合通气管组成；另一种由环形通气管，副通气立管和伸顶通气管组成。 3. 器具通气系统由器具通气管，主通气立管，伸顶通气管和结合通气管组成。

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以上都为排水系统合流制时通气系统的基本形式，本设计采用第一种通气方式：专用通气。

5.3.2 通气管的设置及连接

5.3.2.1 专用通气立管

在高层建筑中，若每层联向排水立管的卫生器具不多且连接管段较短并当排

水立管流量超过允许排水负荷时，设置专用通气立管，可以增加排水立管的排水能力并可以起到很好的保护水封的作用。

5.3.2.2 结合通气管

为在排水系统形成空气流通环路，通气立管与排水立管间需设结合通气管

（或H关键），专用通气立管每隔2层设一个，结合通气管的上端在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处于通气立管以斜三通连接，下端在排水横支管以下与排水立管以斜三通连接。

5.3.2.3 伸顶通气管

为使生活污水管道和产生有毒有害气体的生产污水管道内的气体流通，压力

稳定，排水立管顶端应设伸顶通气管，其顶端应装设风帽或网罩，避免杂物落入排水立管。其设置高度与周围环境，当地的气象条件，屋面使用情况有关，伸顶通气管高出屋面不小于0.3m，但应大于该地面最大积雪厚度；屋顶有人停留，高度应大于2.0m；若在通气管口周围4m以内有门窗使，通气管口应高出窗顶0.6m或引向无门窗一侧；通气管口不宜设在建筑物挑出部分（如屋檐檐口，阳台和雨篷等）的下面。

5.3.3 通气管管径的确定

1.高层建筑的通气管管径应根据排水管道负荷、管道长度确定，一般不小于排

水管径的1/2。

2.结合通气管管径不宜小于通气立管管径。

3.伸顶通气管管径一般与污水立管相同，但在最冷月平均气温低于-13℃的地区，应在平屋顶或吊灯以下0.3m出将管径放大一号。

5.4 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，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选用消声管材，

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如：夹心塑料管或带内螺旋线管；且管径≥100mm穿越楼层时，须加设阻火圈以防止火灾蔓延。而且管线出屋面及埋地，出户部分都不宜再用塑料管材（防冻脆破裂）。

本工程选此类产品，接口采用柔性接口。

5.5 排水管道水利计算

计算的目的是确定排水管网各管段的管径，横向管道的坡度、通气管的管径，

确定各控制点的标高。

5.5.1 排水定额和排水设计秒流量

5.5.1.1 排水定额

建筑内部排水定额有两个，一个是以每日每日为标准，另一个是以卫生

器具为标准。每日每日排放的污水量、时变化系数与气候、建筑物内部卫生设备完善程度有关。因为建筑物内部给水量散失较少，所以生活排水定额和时变化系数与生活给水相同。生活排水平均时排水量与最大时排水量的计算方法与建筑内部的生活给水量计算方法相同。

卫生器具排水定额是经过实测得来的，其主要用来计算建筑物内部各排水管段的排水设计秒流量，进而确定各管段管径。排水管段的设计秒流量与其接纳的卫生器具类型、数量及使用频率有关。为了便于计算，以污水盆排水流量0.33L/s为一个排水当量，其他卫生器具的排水量与0.33L/s的比值，作为该卫生器具的排水当量。由于卫生器具排水具有突然、迅速、流量大的特点，所以，一个排水当量是以给水当量额定流量的1.65倍。各种卫生器具的排水当量和当量值见《建筑给水排水工程（第六版）》第184-185页表5-1. 本设计中每层卫生间设冲洗水箱蹲式大便器12个，自动冲洗小便器6个，洗手盆5个大便器排水当量为4.50，排水流量为1.50L/s；小便器排水当量为0.3，排水流量为0.1L/s；洗手盆排水当量为0.30，排水流量为0.10L/s。

5.5.1.2排水设计秒流量

建筑内部排水管道的设计流量是确定各管段管径的依据，因此，排水设计秒流量的确定应符合建筑内部排水规律。建筑内部排水流量与卫生器具的排水特点和同时排水的卫生器具数量有关，具有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长、排水不均匀的特点。为保证最不利时刻的最大排水量能迅速、安全地排放，某管段的排水设计流量应为该管段的瞬时最大排水量，又称排水设计秒流量。 对住宅、宿舍（I、II类）、旅馆、酒店式公寓、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、图书馆、书店、客运中心、航站楼、会展中心、中小学教学楼、食堂或营业餐厅等建筑用水设备使用不集中，用水时间长，同时排水百分数随卫生器具数量增加而减少，其设计秒流量计算公式为：

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qp=0.12α

NP?qmax （5-1）

式中去qp——计算管段污水设计秒流量，L/s;

Np——计算管段卫生器具排水当量总数；

qmax——计算管段上最大一个卫生器具的排水流量，L/s

α——根据建筑物用途而定的系数，按《建筑给排水工程（第六版）》表5-2确定，α为2.5。

用式计算排水管网气短的管段时，因连接的卫生器具较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生器具排水流量总和，这时应该按该管段所有卫生器具排水流量的累加值作为排水设计秒流量。

5.5.2排水管网的水力计算

5.5.2.1横管的水力计算

1、设计规定

为保证管道系统有良好的水利条件，稳定管内气压，防止水封破坏，保证良好的室内环境卫生，在设计计算横支管和横干管时，需满足下列规定。 (1)最大设计充满度

建筑内部排水横管按非满流设计，以便使污废水释放出的气体能自由流动排入大气，调节排水管道系统内的压力，接纳意外的高峰流量。建筑内部排水横管的最大设计充满度见《建筑给水排水工程（第六版）》表5-3。本设计取0.5。 （2）管道流速

由于污水中含有固体杂质，为避免流速过小，污水中的杂质在管道中沉淀，减小过水断面积，造成水流不畅或堵塞管道，排水横管中水流流速不小于管道的自净流速。自净流速的大小与污废水的成分、管径、设计充满度有关，合流制排水管自净流速为0.75m/s。 （3）管道坡度

塑料排水横管的标准坡度均为0.026。 （4）最小管径

为了排水通畅，防止管道堵塞，保障室内卫生，规定了建筑内部排出管的最小管径为50mm。医院、厨房以及大便器排放的污水水质特殊，其最小管径应大于50mm。

大便器是唯一没有十字栏栅的卫生器具，瞬时排水量大，污水中的固体杂质多，所以，凡连接大便器的支管，即使仅有一个大便器，其最小管径也为100mm。小便槽和连接3个及3个以上小便器的排水支管管径不小于75mm。 浴室泄水管的管径为100mm.

医院洗涤盆和污水池管径不小于75mm。

多层住宅厨房间的排水立管管径最小为75mm,公共食堂厨房排水管实际选用的管径应比计算管径大一号，且干管管径不小于100mm,支管管径不小于75mm。

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2、水力计算方法

对于横干管和连接多个卫生器具的横支管，应逐段计算各管段的排水设计秒流量，通过水力计算来确定各管段的管径和坡度。建筑内部横向排水管道按圆管均匀流公式计算

q??*v (5-3)

112 v?R3*I2 (5-4)

n式中q——计算管段排水设计秒流量，m3/s； ?——管道在设计充满度的过水断面，㎡；

V——流速，m/s； R——水力半径，m；

I——水力坡度，即管道坡度；

n——管道粗糙系数，铸铁管为0.013；混凝土管、钢筋混凝土管为0.013-0.014；钢管为0.012；塑料管为0.009。

5.5.2.2立管水力计算

排水立管的通水能力与管径、系统是否通气的方式和管材有关，不同管径、不同通气方式、不同管材排水立管的最大允许排水量见《建筑给水排水工程（第六版）》表5-8。

可查得排水立管最大设计通水能力为4.4L/s。

5.5.3通气管道计算

根据5.3.3中，通气管管径的确定，取通气立管管径为75mm。

5.5.4教学楼排水水管网水力计算

5.5.4.1计算公式及参数

排水设计秒流量按公式（5-1）计算，其中?取2.5。 则

Qmax=1.50L/s

5.5.4.2支管

大便器支管管径DN100,采用通用坡度i=0.012。

小便器排水支管管径取DN50，采用通用坡度i=0.025。

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洗手盆排水支管管径取DN50，采用通用坡度i=0.025。 汇合后支管管段的排水设计秒流量按公式计算为 qp?0.12?2.5?(4.5?12?0.3?11)?1.5?3.77L/s

查《建筑给水排水工程（第六版）》附表5-1，管径为DN 90,采用通用坡度i=0.012

5.5.4.3立管

每根立管的排水设计秒流量为

Qp?0.12?2.5?(4.5?12?0.3?11)?9?1.5?8.31L/s 因为有大便器，因此管径取DN125，设专用通气立管。

5.5.4.4排水横干管计算

计算各管段设计秒流量，查《建筑给水排水工程（第六版）》附表5-1，选用通用坡度；计算结果表5-1。 管段编卫生器具名称数量 排水当设计秒管径 坡度 号 量d(mm) i 大便器 小便器 洗手盆 量总数流q(L/s) N N?4.5 N?0.3 N?0.3 epppPp0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-12 12-13 13-14 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-14 14-24 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21

1 2 3 4 5 6 6 6 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 6 1 2 2 4.5 9.0 13.5 18.0 22.5 27.0 27.3 27.6 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 29.4 4.5 9.0 13.5 18.0 22.5 27.0 36

1.50 2.40 2.60 2.77 2.92 3.06 3.07 3.08 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 3.13 1.50 2.40 2.60 2.77 2.92 3.06 110 110 110 110 110 110 110 110 50 50 75 75 75 75 110 110 110 110 110 110 110 0.012 0.012 0.012 0.0012 0.012 0.012 0.012 0.012 0.025 0.025 0.015 0.015 0.015 0.015 0.012 0.012 0.012 0.012 0.012 0.012 0.012 南京信息工程大学·《建筑给水排水工程》课程设计·设计说明书 某高层教学楼给水排水设计

21-22 22-23 23-24 24-25 25-26 26-27 27-28 28-29 29-30 30-31 31-32 32-33 6 6 6 12 24 36 48 60 72 84 96 108 6 12 18 24 30 36 42 48 54 1 2 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 27.3 27.6 27.9 57.3 114.6 171.9 229.2 286.5 343.8 401.1 458.4 515.7 3.07 3.08 3.08 3.77 4.71 5.43 6.04 6.58 7.06 7.51 7.92 8.31 110 110 110 110 125 125 125 125 125 125 125 125 0.012 0.012 0.012 0.012 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 5.5.4.5通气立管管径

专用通气立管与立管连接，立管管径为DN125 ，该建筑9层，层高3米，通气立管没超过50m,所以通气立管管径取DN75。

5.5.4.6结合通气管管径

根据5.3.3可知，取升顶通气管管径为DN110，结合通气管管径为DN100。

第六章建筑雨水排水系统

6.1雨水系统的选择

在暴雨天气时，通过雨水排水系统将建筑物屋面的积水，快速地通畅的排

除到室外，否则会发生屋面漏水的现象影响人们正常的生活活动。建筑屋面雨水排水系统的分类与管道的设置、管内的压力、水流状态和屋面排水条件等有关。 本建筑采用天沟外排水，天沟外排水不会因施工不善造成屋面漏水或检查井冒水，且节省管材。天沟外排水系统由天沟、雨水斗和排水立管组成。

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6.2屋面雨水计算 6.2.1天沟雨水量的计算

天沟过水断面积的计算

??B*H （6-1） 式中 B——天沟的宽度，m;

H——天沟的积水深度，m。

??0.45*0.5?0.225m2 天沟的水力半径： R?

天沟的水流速度：

1 v?R3I2 （6-3）

n21?B?2H?0.225?0.155m （6-2）

0.45?2*0.5式中n——粗糙度系数，本设计天沟表面铺设豆石，其粗糙系数为0.025；

I——天沟坡度，本设计取0.004。

1*0.1553*0.0042?0.73m/s v?0.02521天沟允许泄流量：

3 Q允??*v?0.225 *0.73?0.1643m/s?164.3L/s （6-4）

每条天沟的汇水面积：

F?32*3?96m2 （6-5） 天沟的雨水设计流量：

?Tq Q? （6-6）

100式中Q——屋面雨水设计流量，L/s；

2

F——屋面设计汇水面积，m;

q——工程当地降雨历时为5min时的暴雨强度； ? ——静流系数，屋面取0.9；

根据《给水排水设计手册（第二版 建筑给水排水）》第二版：“南京市，设计重现期取5年，5min暴雨强度为4.29/(s*100m2)”。

0.9?96?4.29?3.71L/s Q?100

通过比较，天沟允许泄流量164.3L/s大于雨水设计流量流量3.71L/s，满

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足要求。

6.2.2雨水斗的选用

按重力半有压力流设计，选用100mm87雨水斗，最大泄流量为12L/s,满足要求。

6.2.3立管选用

每根立管的雨水设计流量3.71L/s，立管可选用75mm。但单斗系统雨水裸水管管径不得小于雨水斗口径，所以，立管选用100mm。

6.2.4溢流口计算

在天沟末端山墙上设溢流口，溢流口宽取0.20米，高取0.15米，溢流口排水量：

Qy?mb2gh?385?0.2?2?9.81?0.15?19.81L/s （6-7） 溢流口排水量大于雨水设计流量，即使雨水斗和立管全被堵塞，也能满足溢流要求，不会造成屋面水淹现象。

32326.3阳台雨水计算

雨水量计算及管径确定： 每个阳台汇水面积：

8?1.2?9.6m2 每根立管的泄水量：

0.9?9.6?4.29?0.37L/s

100 若采用DN100的塑料排水管，由于DN100的排水管的排水能力为15.98L/s，所以在阳台设置一个DN100的UPVC专用雨水立管。

Q?第七章 心得体会

这次的《建筑给水排水工程》课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我们所学习的知识，也培养了我们如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学相互探讨，相互

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学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我们深深体会到这句千古名言的真正含义。我们今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础． 通过这次教学楼给水排水设计，使我们在多方面都有所提高。通过这次课程设计，综合运用本专业所学课程的理论和实际知识对整个建筑给水排水工程所学的知识进行了实践巩固，同时各科相关的课程也都同时得到了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。 在这次设计过程中，体现出我们自己设计给水排水系统的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。 在此感谢我们的于江华老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。

同时感谢对我们帮助过的同学们，谢谢你们对我们的帮助和支持，让我们感受到同学的友谊。

由于我们的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我们十分乐意接受你的批评与指正，我们两人将万分感谢！

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/43wg.html