给水排水课程设计--xjs - 图文

重庆大学建筑给排水工程

题目：重庆市某住宅建筑给排水工程

课程设计任务书

专 业： 班 级： 姓 名：

2010年11月《建筑给水排水工程》课程设计任务书

课程设计题目 学院 重庆市某住宅建筑给排水工程 专业 年级 已知参数和设计要求： a) 建筑资料：重庆市某住宅位于重庆市沙坪坝区凤天路旁，共有九层，每层7户，每户建筑面积约为60~70平方米，共有1#，2#，3#三种户型。其中1#和3#户型为二室二厅一厨一卫，2#户型为一室二厅一厨一卫。每户厨房内设一套洗涤盆，卫生间内分别设蹲式大便器一个，淋浴器一个，洗脸盆一个。 b) 给水水源：室外给水干管位于建筑物的南面和北面的小区道路上，距建筑物外墙约8米，管径DN200，市政管网水压为320~450KPa，管网压力周期性不足，管中心标高为-2.00米左右。小区总给水干管保证有两股水源进水。 c) 污水排放：该建筑的污废水需经局部无害化处理后，方可进入市政污水管。本建筑物南、北面的小区道路旁各有的DN300高密度聚乙烯（HDPE）塑料雨水管和污水管，距离建筑北面外墙5米之外，管底标高分别为雨水-2.20米，污水-2.70米。 d) 建筑工作图：底层、标准层、屋顶平面图；厨卫大样图；建筑正、背、侧立面图。 学生应完成的工作： a) 对本建筑进行给水排水及消防给水管道设计，屋面雨水排出由建筑学工种负责定位，由给水排水工种校核管径及布置管道。 b) 手工绘制设计图纸两张（A1）： ? 底层、标准层及屋面给水排水及消防给水平面图一张（包括水箱间大样图）； ? 给水排水及消防给水系统图（轴测图）一张（包括厨房、卫生间给水排水大样图）； c) 按学校要求标准撰写计算说明书一册（≥15页）：设计题目，设计原始资料，设计任务，设计依据，采用方案的理由，必要的水力计算与构筑物的计算与选用，管道材料、接口形式及主要设备材料表等。 目前资料收集情况（含指定参考资料）： ①王增长主编，《建筑给水排水工程》（第五版），中国建筑工业出版社；②中华人民共和国国家标准《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003），中国计划出版社；③中华人民共和国国家标准《建筑设计防火规范》（GB50016-2006），中国计划出版社；④中国计划出版社编《建筑制图标准汇编》，2003年1月，中国计划出版社；⑤国家建筑标准设计《给水排水标准图集》合订本：S1，S2，S3，中国建筑标准设计研究所编制。 课程设计的工作计划： D1：准备设计工具，熟悉建筑工作图，初步确定给排水及消防给水方案，画出生活及消防给水系统原理图。D2：画出生活给水、生活污废水、雨水及消防给水系统计算草图。D3：画出给水排水厨房、卫生间及水箱间大样；D4：进行生活给水、生活污废水、雨水及消防给水系统计算。D5：做图，写计算说明书。 2

任务下达日期 2010年 11月 17 日 完成日期2010年 12 月 25 日 学 生 （签名） 指导教师 （签名） 教师意见： 评分：

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目 录

第一部分 设计说明书 .................................................................................................................... 5 1 课程设计任务 ............................................................................................................................... 5

1.1 设计目的 ........................................................................................................................... 5 1.2 设计题目 ........................................................................................................................... 5 1.3 设计原始资料 ................................................................................................................... 5 1.4 设计内容 ........................................................................................................................... 6 2 设计方案的选择 .......................................................................................................................... 6

2.1方案优选方法 .................................................................................................................... 6 2.2给水系统选择 .................................................................................................................... 7 第二部分 设计计算书 .................................................................................................................. 11 1 生活给水系统设计计算 ............................................................................................................ 11

1.1给水方式选择 .................................................................................................................. 11 1.2确定用水量标准 .............................................................................................................. 11 1.3给水管道布置与安装 ...................................................................................................... 11 1.4 计算最高日用水量 ......................................................................................................... 11 1.5 计算最大时用水量及平均时用水量 ............................................................................. 11 1.6划分计算管段 .................................................................................................................. 12 1.7计算管设计秒流量 .......................................................................................................... 12 1.8进行水力计算。 .............................................................................................................. 16 1.9水表选择及水表水头损失的计算 .................................................................................. 19 1.10给水引入管的设计流量确定 ........................................................................................ 19 2消防系统设计与计算 .................................................................................................................. 20

2.1消火栓用水量。 .............................................................................................................. 21 2．2确定消火栓直径 ............................................................................................................ 21 2.3水枪喷嘴所需水压 .......................................................................................................... 21 2．4水带水头损失 ................................................................................................................ 21 2.5消火栓口所处需水压 ...................................................................................................... 22 2.6进户管处消防给水所需总压力 ...................................................................................... 22 2.7消防水箱 .......................................................................................................................... 22 2.8水泵接合器设置 .............................................................................................................. 22 3建筑排水系统设计与计算 .......................................................................................................... 23

3.1管道水力计算 .................................................................................................................. 23 3.2各户型排水立管底部与出户管连接处的设计秒流量 .................................................. 25 3.3化粪池的计算 .................................................................................................................. 25 3.4 雨水工程 ......................................................................................................................... 26 4雨水系统设计与计算 .................................................................................................................. 26

4.1设计降雨强度 .................................................................................................................. 26 4.2雨水汇水面积划分与计算 .............................................................................................. 27 4.3设计雨水流量 .................................................................................................................. 27 第三部分 主要参考资料 ............................................................................................................... 28

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第一部分 设计说明书

1 课程设计任务 1.1 设计目的

通过本课程设计教学所要达到的目的是：培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用课程的理论知识，了解给水排水设计的要点，进一步掌握城市给水排水的基本概念和理论，从而使学生了解给水排水工程设计的基本知识和原则，使学生在给水排水工程方面的基本技能得到具体训练。本课程设计的任务是：通过本课程设计，使学生能够综合运用和深化所学的给水排水工程专业理论知识，培养学生独立分析和解决一般给水排水工程设计实际问题的能力。

以常见的典型低层建筑——7-9层住宅作为本课程教学任务，课程设计要求给排水及消防系统明晰，并应用少量简单的给排水构筑物及设备。 1.2 设计题目

重庆市某住宅建筑给排水工程 1.3 设计原始资料

1) 工程概况

重庆市某住宅位于重庆市沙坪坝区凤天路旁，共有九层，每层7户，每户建筑面积约为60～70平方米，共有1#，2#，3#三种户型。其中1#和3#户型为二室二厅一厨一卫，2#户型为一室二厅一厨一卫。

每户厨房内设一套洗涤盆，卫生间内分别设蹲式大便器一个，淋浴器一个，洗脸盆一个。

2) 给水水源

室外给水干管位于建筑物的南面和东面的小区道路上，距建筑物外墙约8米，管径DN200，市政管网水压为320～450KPa，管网压力周期性不足，管中心标高为-2.00米左右。小区总给水干管保证有两股水源进水。

3) 污水排放

重庆市目前正在建设污水处理厂和城镇三级污水管网，该建筑的污废水仍需进行局部无害化处理后，方可进入市政污水管。

本建筑拟采用粪便污水与生活废水合流排放，经化粪池处理后，再进入市政污废水管道的生活污水排放方式。

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本建筑物南、北面的小区道路旁各有的DN300高密度聚乙烯（HDPE）塑料雨水管和塑料污水管，距离建筑北面外墙5米之外，管底标高分别为雨水-2.20米，污水-2.70米。

4) 建筑图纸

? 一层平面图 ? 标准层平面图 ? 屋顶平面图 ? 各户型大样图 ? 建筑剖面图和立面图

1.4 设计内容

1) 给水、排水、雨水及消防给水管道设计 2) 绘制设计图纸

? 一层、标准层、屋面层给水、排水、雨水及消防给水平面图一张 ? 给水排水及消防给水系统图一张（给水节点详图及施工大样图如室内

卫生设备安装、水表节点、室内消火栓、管道穿墙基础大样、化粪池等图可采用或参考标准图集。可以不绘出，但应给出标准图的编号）。 ? 厨房、卫生间及水箱间的给排水管道大样图（含平面图、剖面图或系

统图） 3) 说明书

? 说明书内容包括：设计题目，设计原始资料，设计任务，设计依据，

采用方案的理由，必要的水力计算与选用，管道材料与接口形式及主要材料表等。

2 设计方案的选择 2.1方案优选方法

2.1.1生活给水系统方案优选

估算市政管网压力是否满足该建筑要求，根据室外资用水头条件结合具体建筑高度与建筑平面确定合理的给水方案，画出系统原理图； 2.1.2消防给水系统方案优选

根据室外资用水头的条件结合规范对本建筑的消防系统设置规定，确定

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合理的给水方案，画出系统原理图； 2.1.3排水系统方案优选

根据市政排水管线及污水处理情况，确定合理的排水体制。 2.2给水系统选择

在给水方案选择时，要考虑市政的水量，水压能否满足建筑要求，是否需要增压。

根据原始资料：本住宅共有九层，层高2.9米。对于层高不超过3.5米的民用建筑，给水系统所需压力（自室外地面算起），可用以下经验估算：

一层为100kPa，两层为120kPa，三层以上每增加一层，增加40kPa。因此，本建筑所需压力为100+20+40×（9-2）=400kPa =40MH2O。一般情况下市政管网的水压P=320～450KPa,,由于室外给水管网压力周期性不足，需要考虑增设水箱或者水泵。 2.2.1给水方式比较

1、设水箱的给水方式

设水箱的给水方式宜在室外给水管网供水周期性不足的情况下采用，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得良好工况或满足稳压供水的要求，也可采用设水箱的供水方式。

优点：供水稳定性好，供水安全，投资省，维护简单，可充分利用市政管网的水压。

缺点：水箱的体积较大，增加了建筑的结构负荷，水容易造成二次污染，对用户的用水水质有影响，管道的敷设相对简单。 2、设水泵的供水方式

设水泵的供水方式宜在室外给水管网的水压经常性不足时使用。 优点：系统简单，无高位水箱。多台水泵并联时节能。 缺点：恒速泵效率低，耗能。变速泵初期投资大，水泵有振动的噪音。对于九层的单体住宅来说，造价偏高，且要设置专门的设备层，需要专人维护和管理，较为麻烦。 3、设水泵-水箱联合的供水方式

水泵和水箱联合供水的方式以宜用于室外管网压力不能经常满足

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建筑内给水管网所需的水压，且室内用水不均匀时使用，室内用水量大且不均匀，不允许中断等情况。

优点：供水可靠，水泵效率高，水泵可以及时向水箱供水，水箱容积可以减少，管网压力稳定，水箱有一定的调节容积，供水安全可靠。

缺点：投资大，安装维护复杂，噪音大，可能二次污染，增加结构负荷。 4、气压给水方式

气压给水方式即在给水系统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。气压水罐的作用相当于高位水箱，但其位置可以根据需要设置在高位或低处。该给水方式宜用于室外给水管网的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使用。

优点：无二次污染，供水可靠，卫生条件好，无高位水箱的问题。 缺点：气压罐的气压有一个波动范围，不够稳定，使用不舒适，水泵效率低，耗能。气压罐钢材耗量大，投资大，安装维护复杂。 2.2.2设水箱的给水方式方案优选

有以上的分析及比较，结合原始资料，本设计采用设水箱的给水方式。 设水箱的方案比较如下： 方案a

特点：宜在室外给水管网供水压力周期性不足时采用，由市政管网直接供水至高位水箱，建筑内居民用水由高位水箱直接供给。

优点：节省投资，安装维护简单，管线投资少，供水压力稳定。水一直流动，水箱污染机会减少。

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缺点：水箱容积相对偏大，增加结构负荷。供水不能完全利用室外管网

的水压。

方案b

特点：分区供水，高区由市政管网供水至水箱，再由水箱供水至高区用户，低区由市政管网直接供水。

优点：由于水始终在流动，水箱不容易造成二次污染，供水压力稳定。 缺点：水箱的容积较大，投资大，而且比较上一个方案增加了干管的埋地，增加投资及维护修理费用。

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方案c

特点：配水立管与水箱供水管共用，同时供水箱和管网，水压能够满足时由市政管网直接供水，不满足时由高位水箱供水。

优点：能充分利用水压。节省一根立管。

缺点：水箱体积较大，增加建筑结构负荷。且水箱有可能由于市政管网水压能满足用水要求的情况下经常不用而造成二次污染。如果止回阀关闭不

严，水箱的水有可能压回管网。供水安全性低

方案d

特点：配水立管与水箱供水管共用，高区由市政管网供水至水箱，再由水箱供给用户。管网与水箱并联，低区由市政管网直接供水。

优点：可以充分利用市政管网的供水压力，水箱的容积较少。节省一根

立管。供水安全性高。

缺点：管线复杂，投资高，增加一根埋地干管。管网压力有波动时，用水舒适性有影响，高位水箱引起二次污染的几率大。

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第二部分 设计计算书

1 生活给水系统设计计算 1.1给水方式选择

本工程采用和水箱联合供水，即方案b，在屋顶设置水箱，当市政压力不足时，由水箱向7F～9F供水，市政管网向1F～6F供水。 1.2确定用水量标准qd及时变化系数kh

根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）在设计中选取qd=260Ｌ／人·d，kh=2.5。 1.3给水管道布置与安装

各层给水管采用明装敷设，室内支管采用钢管，干管采用钢塑管，橡胶圈连接；室外采用埋地采用球墨铸铁给水管 ，法兰连接。

每一层住户的分水表集中设于楼梯间的水管道井内,每户一表。 管道定线及管材选定后，进行水力计算，并选定水表 1.4 计算最高日用水量Qd

Qd＝m qd

式中：m——用水单位数，人，每户平均按3.5人计；

由设计原始资料,每层7户，每户3.5人，一共有9层，则设计人数为m=7×3.5×9=220.5人。Qd=m×qd=220.5×260=57330L/d 1.5 计算最大时用水量Qh及平均时用水量Qp。

Qh＝

QdKh T 11

Qp＝

QdT

式中：T——建筑物每日用水时间，采用T＝24h。

Qd57330Qp===2388.75L/h

T24Qh=QpKh=2388.75×2.5=5971.875L/h

1.6 根据计算草图，在流量变化处标明节点，进行编号及划分计算管段。 1.7根据卫生器具数量及给水当量数，用住宅建筑的生活给水管道概率公式确定各计算管段的设计秒流量qg。

根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，按3.4式计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：

U0?q0mkh

0.2?Ng?T?3600式中：U0——生活给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； m——每户用水人数； Kh——小时变化系数；

Ng——每户设置的卫生器具给水当量数； T——用水时数，h；

0.2——一个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。

根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，按3.5式计算该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：

U?1??c(Ng?1)0.49Ng

式中： U——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；

αc——对应于不同U0的系数；查规范中的相应表格； Ng——计算管段的卫生器具当量总数；

根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，按下式计算确定计算管段的设计秒流量：

qg ＝0.2?U?Ng

式中：qg——计算管段的设计秒流量，L/s；

其中：q0=260Ｌ／人·d，m=3.5人，kh=2.5，T=24h；

对住宅给水当量Ng,可参考《建筑给水排水设计规范》，厨房：洗涤盆为1

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个当量；卫生间：沐浴器0.75个当量，洗脸盆0.75个当量，大便器为0.5个当量。4个1#户型、2个2#户型用户和1个3#户型各用户的总当量数Ng都为3个当量。

1、2、3#户型的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：

q0mKh260?3.5?2.5?Uo==4.39％

0.2?Ng?T?36000.2?3?24?3600此楼共9层，2至9层的布置完全相同，1层少一户但另外8户与其余楼层相同，每层共3种户型，具体设计如下：

1#户型：

卫生器具名称、数量、当量 淋浴器 0.75 0-1 1-2 2-3 3-4

2#户型：

1 1 1 1 洗脸盆 0.75 1 1 大便器 0.5 1 1 1 洗涤盆 1 1 当量 总数 Ng ∑N 0.75 1.25 2 3 设计 秒流量 qg (L/s) 每米管管长沿程流速 径 水头损v de 失 (m/s(mmi ) ) (kPa/m) 0.43 0.32 0.44 0.59 管段 编号 U % 100 0.15 20 0.49 92.325 9 0.23 74.525 7 0.30 60.125 7 0.36 0.42 0.53 0.65 13

当量 设计 管总秒流管径 段 淋浴洗脸大便洗涤U 数 量 de 编% 器 盆 器 盆 Ng qg (mm) 号 (L/s) ∑0.75 0.75 0.5 1 N 0-0. 1 100 0.1 20 1 5 1-1.92.1 1 25 2 25 39 0.23 2-74.1 1 1 2 25 3 57 0.30 3-60.1 1 1 1 3 25 4 17 0.36 卫生器具名称、数量、当量

3#户型：

每米管流速 长沿程v 水头损(m/s失 ) i (kPa/m) 0.30 0.43 0.56 0.64 0.208 0.32 0.44 0.59 14

卫生器具名称、数量、当量 管段 编号 0-1 1-2 2-3 3-4 3-5 立管：

淋浴器 0.75 1 1 1 洗脸盆 0.75 1 1 大便器 0.5 1 1 1 1 洗涤盆 1 1 1 当量 总数 Ng ∑N 设计 秒流量 qg (L/s) 每米管管长沿程流速 径 水头损v de 失 (m/s(mmi ) ) (kPa/m) 0.1 20 0.30 0.208 0.43 0.53 0.32 0.44 U % 0.5 100 1.292.325 5 9 0.23 74.52 25 7 0.30 1 100 0.2 25 60.13 0.36 25 7 0.39 0.213 0.59 0.66 15

卫生器具名称、数量、当量 当量 总数 Ng ∑N 21 42 63 21 42 63 84 105 123 设计 秒流流速 管径 量 V de qg (m/s(mm) (L/s) ) 0.93 1.32 1.63 0.93 1.32 1.63 1.88 2.11 32 40 50 32 40 50 50 50 50 0.96 1.04 0.83 0.96 1.04 0.82 0.87 0.98 1.82 每米管长沿程水头损失i (kPa/m) 0.81 0.78 0.33 0.84 0.78 0.34 0.43 0.52 0.62 管段 淋浴洗脸大便洗涤编器 盆 器 盆 号 0.75 0.75 0.5 1 7-8 8-9 9-10 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 0-1

7 14 21 7 14 21 28 35 41 7 14 21 7 14 21 28 35 41 7 14 21 7 14 21 28 35 41 7 14 21 7 14 21 28 35 41 U % 22.13 15.74 12.91 22.13 15.74 12.91 11.22 10.07 9.32 2.29 1.8进行水力计算，按流速范围根据设计秒流量计算各管段的管径和水头损失，列于水力计算表中。管网总的水头损失为各管段的沿程水头损失与局部水头损失

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之和，局部水头损失按沿程水头损失的25～30%计算。 7F～9F水力计算：

计算当量管总数段Ng 编号 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8

1F～6F水力计算： 0.75 1.25 2 3 21 21 42 63

管段沿程水头损失累计 H (kPa) 0.74 0.73 0.50 1.22 0.75 1.96 0.58 2.53 15.58 18.13 1.70 19.82 7.25 27.07 2.38 29.46 每米管管段设计同时长沿程管段沿程秒流管径 流速 出流水头损长度水头量 de v 概率失 L 损失qg (mm) (m/s) U(%) i (m) h (L/s) (kPa/m) (kPa) 100 0.15 92.39 0.23 74.57 0.30 60.17 0.36 22.13 0.93 22.13 0.93 15.74 1.32 12.91 1.63 20 0.48 25 0.43 25 0.53 25 0.66 32 0.97 32 1.38 32 1.73 32 0.99 0.42 0.31 0.42 0.57 0.82 1.7 2.5 0.82 1.71 1.56 1.7 0.98 19 1 2.9 2.9

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计算当量管段总数编号 Ng 每米管管段设计同时长沿程管段沿程秒流管径 流速 出流水头损长度 水头量 de V 概率失 L 损失qg (mm) (m/s) U(%) i (m) h (L/s) (kPa/m) (kPa) 100 0.15 92.39 0.23 74.57 0.30 60.17 0.36 22.13 0.93 22.13 0.93 15.74 1.32 12.91 1.63 11.22 1.88 10.07 2.11 9.32 2.29 20 0.47 25 0.42 25 0.53 25 0.66 32 0.96 32 0.97 32 1.37 32 1.74 40 1.53 40 1.66 50 1.07 0.43 0.32 0.44 0.59 0.82 0.82 1.7 2.5 1.6 1.95 0.6 1.71 1.56 1.7 0.98 19 3.9 2.9 2.9 2.9 2.9 20 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11

0.75 1.25 2 3 21 21 42 63 84 105 123 管段沿程水头损失累计 H (kPa) 0.74 0.73 0.50 1.24 0.75 1.96 0.58 2.54 15.58 18.13 3.20 21.32 4.93 26.26 7.25 33.53 4.64 38.15 5.66 43.83 12.00 55.82 水箱进水管：

每米管管段沿设计长沿程管段计算管径流速 程水头秒流水头损长度 管段de v 损失 量qg 失 L 编号 (mm) (m/s) h (L/s) i (m) （kpa） (kPa/m) 0-1 1-2 2.78 0.97 70 50 0.78 0.52 0.32 0.13 20.00 35.70 6.4 4.64 管段沿程水头损失累计 H (kpa) 6.4 11.04 18

1.9水表选择及水表水头损失的计算

水表用设计秒流量（不包括消防流量）接近水表的公称流量来确定水表口径，并计算水流通过水表的水头损失，水表水头损失应小于《规范》的规定值。

分户水表：安装在立管与支管的节点到进户管的管段上，设计秒流量为0.35L/s=1.26m3/h，查表选择LXS-15C型旋翼湿式水表，其最大流量为3 m3/h，公称流量1.5 m3/h，公称口径为15mm。

分户水表水头损失HB＝

Q2BQ2max?100=1.26

2

/3×100=17.64 kPa

2

式中：QB—— 通过水表的流量，m3/h；

Qmax——旋翼式水表最大流量，m3/h；

100—— 旋翼式水表通过最大流量时的水头损失，kPa。

总水表：安装在引入管上，设计秒流量为2.28L/s=8.208m3/h，查表选择LXS-40C型旋翼湿式水表，其最大流量为20 m3/h，公称流量10m3/h，公称口径为40mm。

总水表水头损失HB＝

qg22Qmax?100=8.2082/202×100=16.84kPa

式中：qg—— 通过水表的流量，m3/h；

Qmax——旋翼式水表最大流量，m3/h；

100—— 旋翼式水表通过最大流量时的水头损失，kPa。

旋翼式水表在正常使用时水头损失为不得超过24.5 kpa，满足规定的要求。 1.10建筑物的给水引入管的设计流量确定

当建筑物内的生活用水全部由室外管网直接供水时，应取建筑物内的生活用水设计秒流量作为给水引入管的设计流量。 1.11屋面生活水箱计算

① 生活水箱有效容积Vsb宜按用水人数和最高日用水定额确定，即

Vsb＝Qd

式中：Vsb——水箱的有效容积，m3；

在设计中，水箱由市政管网直接向水箱供水，住宅7F～9F的用水由屋

19

顶水箱供给，故水箱容积应由7F～9F层全部用水确定。

Vsb=Qd=3×7×3.5×260=19110L=19.11m3 ② 生活水箱尺寸

水箱置于屋面楼梯间顶上，初定长和宽（净尺寸，下同）。 生活水箱贮水高度hs

hs＝

VsbL?B 保护高取0.3m

式中：L——水箱的长，m； B——水箱的宽，m。 初选水箱长为4m，宽为2.5m,高为2m,水箱采用玻璃钢水箱。 水箱容积为4×2.5×2=20＞19.11，满足要求。 ③生活水箱最低水位标高Zs

Zs＝H1＋H2＋H3＋HB

式中：Zs——生活水箱最低水位标高，m；

H1——室内最不利配水点的标高，m；

H2——水箱生活用水出口至最不利配水点的管道总水头损失，mH2O； H3——最不利配水点所需的流出水头，mH2O； HB——水流通过分户表的水头损失，mH2O。 Zs＝H1＋H2＋H3＋H4

=23.2×10+29.47+50+17.64=329 kPa=32.90 m

设计水箱的最低水位标高为32.90+0.3=33.20m

④计算水箱进水口处所需水压H，并与室外管网水压Ho进行比较

H＝(Zs＋hs＋0.15－Zo)＋h2＋h3＋hB

式中：H——水箱进水口处所需水压，mH2O；

0.15——水箱进水管安装位置距最高水面高度，m； Zo——室外引入管起点的管中心标高，m；

h2——室外水表井至水箱进水口处管道总水头损失，mH2O； h3——水箱进水口处所需的流出水头，mH2O； hB——水流通过建筑物总水表的水头损失，mH2O。

H＝(33.20＋2＋0.15＋2)＋1.10＋5＋1.68 =44.50H2O=445 kPa 市政管网水压Ho为320~450kPa，满足供水要求。

2消防系统设计与计算

此建筑为一般多层建筑，设计消防系统为火灾前十分钟有屋顶的消防水箱供水，十分钟后由市政消防灭火。

20

时，可采用20~30L/人?d ；合流排出时，与生活用水定额相同；

t —— 污水在池中停留时间，h。根据污水量的大小及对出水水质的

要求，采用12~24h；

a——每人每天的污泥量，L/人?d。当生活污水与生活废水分流排出

时，采用0.4L/人?d ；合流排出时，采用0.7L/人?d ；

T——污泥清掏周期（d）。根据污水温度、当地气候条件结合建筑物

使用需求而定，可参见教材。一般为90~365d；

b——进入化粪池新鲜污泥的含水率，按95%计； k——污泥发酵后体积缩减系数，按0.8计；

m——清掏污泥后残留的熟污泥量容积系数，按1.2计； c——化粪池内发酵污泥的含水率，按90%计。

根据有效容积V可按《给水排水标准图集》02S701、92S214选用化粪池。 V＝

???0.48aT? 1000?24?0.7??(8?7?6)?3.5??260?16????0.48?0.7?180?

1000?24??N?qt＝

＝35.52m3

根据《给水排水标准图集》92S214，选用10-40A00型化粪池，有效容积40m3。 3.4 雨水工程

布置雨水管，采用外排水系统。设计重现期、暴雨强度、雨水流量的计算与确定见教材及《规范》。雨水斗规格、雨水立管管径等的计算与确定见教材及《规范》。

4雨水系统设计与计算 4.1设计降雨强度

设计降雨强度应按当地或相邻地区暴雨强度公式计算确定。 屋面雨水排水管道设计降雨历时按5min计算 一般性建筑物屋面设计重现期为2－5年，取5年。 查设计手册，重庆暴雨强度公式为q＝

26

2822?1?0.775lgP??t?12.8P?0.0760.77＝442.4

（l/s·ha）

4.2雨水汇水面积划分与计算

雨水汇水面积应按地面、屋面水平投影面积计算。高出屋面的侧墙，应附加其最大受雨面正投影的一半作为有效汇水面积计算。 4.3设计雨水流量

设计雨水流量按下式计算：Q＝

Fq5?10000

Ψ：径流系数，屋面根据规范取值0.9

管段编号 1 2 3 4 5

根据设计流量，立管管径满足重力流屋面雨水排水立管的最大泄流

量要求。

以上各雨水斗都选用单斗，且直径为75mm。

汇水面积（m2） 103.54 101.24 68.32 63.33 61.47 设计流量（L/s） 4.12 4.03 2.72 2.52 2.45 立管管径（mm） 75 75 75 75 75 27

第三部分 主要参考资料

1．太原工业大学等编《建筑给水排水工程》(第五版)，中国建筑工业出版社； 2．陈耀宗等主编《建筑给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社，1992年； 3．姜文源主编《建筑灭火设计手册》，中国建筑工业出版社，1997年； 4．核工业部第二研究设计院主编《给水排水设计手册》第1，2，10，11册，中国建筑工业出版社，2001年；

5．《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》，中国建筑标准设计研究所，2003年；

6．《全国通用给水排水标准图集》，S1，S2，S3；

7，《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003），中国计划出版社； 8，《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

28

2.1根据《建筑设计防火规范》规定，大于等于8层的住宅应采用两股水柱，消火栓用水量为5L/s,每股水柱最小流量2.5L/s，每根立管最小流量为5L/s,充实水柱12m，消防立管管径DN100。

2.2确定消火栓直径，水枪喷咀口径及水龙头带直径、长度。

用DN50的水带口径，水枪喷嘴口径采用19mm，水带（衬胶）长度采

用20m。

2.3水枪喷嘴所需水压Hq计算

Hq＝

afHm

1??afHmαf=1.19+80(0.01Hm)4=1.19+80×(0.01×12)4

=1.21

Φ=0.25/〔d+(0.1d)3〕=0.25/〔19+(0.1×19)3〕 =0.0097

Hq＝1.21×12/（1-0.0097×1.21×12） =16.90 m

式中：Hq——水枪喷嘴造成设计充实水柱长度所需水压，mH2O；

Hm——充实水柱长度，m，其确定方法见教材，同时应满足规范规定：

Hm≥7 m；

af ——系数，见教材；

φ——与水枪喷头口径df有关的系数。

2.4水带水头损失hd

hd＝Az Ldq2xh

查表可得口径为19mm，充实水柱为12m的水枪射流量qxh为5.2 L/s，直径为50的衬胶水带的阻力系数为0.00677。

hd＝0.00677×20×5.22=3.66 m

式中：hd——水带水头损失，mH2O；

Az——水带阻力系数； Ld——水带长度，m；

qxh——水枪射流量，L/s。

21

根据建筑特点，发生火灾时同时只需2个消火栓开启，采用管径为100mm的热浸镀锌钢管。

2.5消火栓口所处需水压Hxh

Hxh＝Hq＋hd＋Hk=16.90＋3.66＋2=22.56 m

2．6进户管处消防给水所需总压力

Hx＝H1＋H2＋Hxh

式中：Hx——进户管处消防给水所需总压力，mH2O；

H1——引入管起点中心至最不利消火栓的几何高差，m；

H2——消防给水管网总的水头损失，mH2O，消火栓给水系统局部水头

损失为沿程水头损失的10%；

Hxh——消火栓口处所需的压力，mH2O。

引入管起点中心至最不利消火栓的几何高差H1=23.2+1.1+2=26.3 m 经过计算管径为100mm的热浸镀锌钢管的i=0.075kPa/m,则 H2=1.1×0.075×26.3=2.17(kPa)=0.22(m) Hx＝26.3+0.22+22.56=49.08 m

2.7消防水箱

Vf?60qxhTx1000

=60×5.2×2×10/1000=6.24m3 取7.5 m3 Vf——消防贮水量，m3；

qxh——室内消防设计流量，L/s； Tx——水箱保证供水时间，min，Tx＝10。 所以设计消防水箱高2.5m，长3m，宽1m。

水箱的最低水位标高应为最不利消火栓口标高、消火栓栓口压力和水头

损失之和，很明显最低水位标高远大于楼房高度，不符合实际情况所以需要设计增压设备——稳压泵。所以设计消防水箱的最低水位标高与生活给水水箱最低水位标高一样为33.3m，保护高度为0.3m。

2.8水泵接合器设置

水泵接合器数量按室内消防用水量计算确定，每个接合器流量10～15（L/s）

22

计算。又因室内消防用水量为5 L/s，所以只需设置一个水泵结合器，形式为地上式，型号为SQ100，公称直径为100mm,公称压力1.6Mpa,进水口形式为内扣式，进水口口径为65mm×65mm。 3建筑排水系统设计与计算

3.1管道水力计算

对于卫生器具不多的生活污水管道，其管径可按经验确定。当计算管段上接纳的卫生器具当量总数较多时应进行水力计算。

设计秒流量公式：

qp＝0.12α

Np?qmax

式中：qp——计算管段的排水设计秒流量，L/s；

NP——计算管段的排水当量总数；

α——根据建筑物用途而定的系数，住宅取1.5；

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。

根据计算管段的流量，参照流速、充满度，查教材附录“建筑物内部排水管道水力计算表”确定横管、排出管管径和坡度。同时按《规范》的规定确定立管管径。

1#户型：

卫生器具名称及数量 管洗涤洗脸大便淋浴段盆 盆 器 器 编Np＝Np＝Np＝号 Np＝1 0.75 4.5 0.45 0-1 1 1-3

排水设计秒充满当量流量 坡度 度 总数 （L/s） 1 1.75 23

管径 （mm） 50 50 0.33 0.57 0.026 0.5 0.026 0.5 1 1

2-3

1 1 4.95 1.65 0.026 0.5 100

2#户型：

卫生器具名称及数量 管洗涤洗脸大便淋浴段盆 盆 器 器 编Np＝Np＝Np＝号 Np＝1 0.75 4.5 0.45 0-1 1 1-3 2-3

3#户型：

1 1 1 1

排水设计秒充满当量流量 坡度 度 总数 （L/s） 1 1.75 4.95 0.33 0.57 1.65 0.026 0.5 0.026 0.5 0.026 0.5 管径 （mm） 50 50 100 24

卫生器具名称及数量 管洗涤洗脸大便淋浴段盆 盆 器 器 编Np＝Np＝Np＝号 Np＝1 0.75 4.5 0.45 0-1 1 1-3 2-3 1 1 1 1 排水设计秒充满当量流量 坡度 度 总数 （L/s） 0.75 5.7 1

3.2各户型排水立管底部与出户管连接处的设计秒流量 qp＝0.12×1.5×9?6.7?4.5=5.90 L/s

排水立管选DN125仅设伸顶通气管的塑料管，排水量为7.5L/s,满足要求，故采用DN125的普通伸顶通气的单立管排水系统。

出户管管径选DN150排水铸铁管，充满度0.6，坡度为0.006时，排水量为7.92L/s，流速为0.72m/s，满足要求。 3.3化粪池的计算

V??N?q?t?N?a?T?(1?b)?k?m ?24?1000(1?c)?1000管径 （mm） 50 100 50 0.41 0.026 0.5 1.9 0.33 0.026 0.5 0.026 0.5 式中：V——化粪池的有效容积，m3；

N——化粪池设计总人数（或床位数、座位数）；

α——使用卫生器具人数占总人数的百分比；住宅取70℅ q ——每人每天的污水量，L/人?d。当生活污水与生活废水分流排出

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