建筑给排水课程设计计算书
第1章 原始资料
1.1 建筑物修建地区:苏州 1.2工程概况
本工程为江苏省苏州市B 区3号楼的建筑给排水设计,主要包括给水系统,
排水系统两部分的设计。该建筑共5层,底层设有车库,层高2.2m ,一至五层为普通住宅,层高2.9m 。整楼分两个单元,一梯两户。
给水系统采用一户一管的给水系统;给水管采用PPR 塑料管;排水系统采用污、废合流制,排水管采用塑料管,排水立管设伸顶通气管。
1.3 气候资料: 冻土深度: m
1.4土建资料:建筑平面图(首层平面图、标准层平面图)、剖面图 1.5室外给水管网供水压力为0.30Mpa 。
第2章 给水管网的水力计算
2.1 给水方案确定
2.1.1给水系统的选择:该系统为生活给水系统。根据用户所需水质要
求,系统应为生活饮用水系统。
2.1.2 给水方式的选择:给水方式分为—依靠外网压力直接给水、设水
箱给水、设水泵升压给水、设水泵,水箱的给水方式、气压给水方式等给水方式。由于本系统为五层,并且是生活用水,所以给水方式初步定为直接给水方式,。由室外给水管网直接供水,利用室外管网压力供水。
利用此方式的优点:可充分利用室外管网水压,节约能源,且供水系统简单。
2.2 管道布置:
2.2.1管道定线设计原则
① 应满足最佳水力条件
为充分利用市政外网的水压,建筑给水引入管宜布置在用水量最大处或连续供水处,以保证主体供水可靠,减少管道转输流量及系统的水头损失,并使大管径管道长度最短。 ② 便于维护管理
设计中,室内给水管道(明设或暗设)与建筑结构垂直交叉时,应考虑管道或装置位置,要留有足够的空间,以利于使用中,拆修附件及清通管道等维护管理工作;当给水管道在进户与排水管道近邻时,应留有至少1.0m 净距,以便工程维修时二者互不影响。 ③ 保护管道不受损坏
必须保证管道周围不出现有荷载或受腐蚀现象,如有不可避免的受损因素影响时,应采取必要的防护措施。
2.2.2 管道布置方式
1、满足经济美观的要求。
2、管道布置应沿墙,梁,柱等平行布置。 3、管道尽量明装,力求管道长度最短。
4、管道必须安装是,应尽量利用建筑管道井,力求美观经济。 5、管道的安装应便于维修。
2.3 管道的敷设:管道立管采用暗装,设在墙内;管道横管采用暗装,设在
天花板中。
2.4 管材选用: 给水管管材选为PPR (S5级)塑料管,热水管选用PPR (S3.2
级)塑料管
2.5 给水管道设计 2.5.1生活用水量计算
给水用水量定额与时间变化系数,由课程设计原始资料可知,此五层单元式住宅的卫生器具设置有:大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、沐浴设备,故其属于普通住宅Ⅱ,查教科书表2-2: 用水定额及小时变化系数:
用水定额:270L/(人·d ),小时变化系数取:2.5 用水单位数:
由图得,单元式分户独立立管式给水方式. 每户按4人计算。 最高日用水量及最大小时用水量:
最高日用水量: Qd = m·q d ·······① 最高日平均用水量: Qp = Qd / T ······② 最高日最大小时用水量:Qh = Qp ·k h ·······③ 其中:m=4(人)、q d =270 L/(人·d) 、k h =2.5代入①②③
得Q d = 4×270 =1.08m/d Qp = Qd / T= 0.045m/h Qh = 0.1125m/h
3
3
3
2.5.2 给水系统图 2.5.3 给水水力计算
一、设计秒流量计算
本设计是住宅给水系统,故其设计秒流量采用的计算方法是概率法。 卫生器具给水当量平均出流概率U 0
U 0 =( q0·m ·k h )/ (0.2·N g0·T ·3600) 式中:q 0 —— 最高用水量的用水定额(L/人·d ) M —— 每户用水人数 kh —— 小时变化系统
T —— 用水时数(h ),一般取24h Ng0 —— 每户设置的卫生器具给水当量数 卫生器具给水当量的同时出流概率U : U = [1+аc ·(Ng-1)]/N g ×100% 式中:аc —— 对应于不同U 0的系数。 Ng — 计算管段的卫生器具给水当量数 设计秒流量q g 。
q g = 0.2·U ·N g
q g ——计算管段的设计秒流量。
0.2——1个卫生器具给水当量的额定流量。
计算管段的沿程阻力损失h y : hy =i×L
i——计算管段的单位长度水头损失。 L——计算管段的长度。
由系统图的草图确定配水最不利点为大便器,故计算环路的编号如草图,该建筑为普通住宅Ⅱ类故选用公式q g = 0.2·U ·N g 计算管段设计秒流量,查得用水定额q 0=270L/(人·d) ,小时变化系数k h =2.5(热水用水定额q=80L/(人·d) ,小时变化系数k h =4.8),且每户按4人计算。
0.49
部分用水设备的当量值表如下(参照教科书,表2-1编辑)
二、最不利环路的确定及水力计算和次不利环路水力计算 1、由公式U 0 =( q0·m ·k h )/ (0.2·N g0·T ·3600)
求得最不利配水点处U 0为2.08%。根据书表2-5 利用内差法求得a 值为0.0011由公式U = [1+а·(Ng-1)得U = [1+0.011·(1-1)
0.49
0.49
]/N g ×100%
]/1×100%=100%
由公式q g = 0.2·U ·N g 得q g0-1 = 0.2×1×1=0.2
重复上述步骤可求出所有管段的设计秒流量。流速应控制在允许范围内,查教科书附表2-3可得管径DN 和单位管段沿程水头损失i 。 由式h i =iL计算出管路的沿程水头损失∑h i 。 计算简图见附图1 各项计算结果见附表1。 三、 建筑总压力计算
针对最不利环路的最小压力校核:
∑h j =30%∑h y =0.3×16.05=4.815kPa
所以计算管段的水头损失为:
H 2=∑(h y +hj )=16.05+4.815=20.865kPa
计算水表的水头损失:
因为住宅用水量较小 分户水表选用LXS-20C 旋翼湿式水表,一到五楼水表均安装在住宅入口处。q g =0.52L/S=1.872m3/h查《建筑给排水工程》教科书附录1-1选用20mm 口径的分户水表,其常用流量为2.5m 3/h,过载流量为5m 3/h。所以分户水表的水头损失为:
hd =qg 2/Kb = qg 2/Q2max /100=1.8722/(52/100)=14.02kPa 即H 3=14.02kPa
最不利配水点的最低工作压力根据表《建筑给排水工程》书表2-1得 最不利点大便器的最低工作压力为50kPa
最不利点配水高度所需要的静水压为15.15x10=151.5kPa。 则给水系统所需要的工作压力为:
H=H1+H2+H3+H4
=151.5+20.865+14.02+50 =236.38kPa<300kPa
所以采用市政管网直接供水方式满足供水需求。
第3章 热水管网水力计算
3.1热水量
由设计条件图可知,此住宅的卫生器具有热水供应的设置有:洗脸盆、淋浴器、浴盆,洗涤盆,故属于普通住宅, 查《建筑给水排水设计规范》 GB 50015-2003 (2009年版)可知:取60oC 的热水定额取q =80 L/(人·d) ,按要求取每日供应热水时间为24h ,每户按m =4人计。热水管管材选择PPR 管(3.2级)。 热水管网计算简图见附表2 热水管网水力计算见附表2 3.2 加热设备选择
热水由太阳能热水器供给,安装在屋顶加热,同时供几个配水点使用。
第4章 排水管网的水力计算
4.1 排水方案确定
地上部分卫生间排水与厨房排水应分开布置,即卫生间、厨房排水立管分开;
地下部分各立管可就近合并后出户。所以排水方案采用污废合流制系统。
4.2 管线布置:
4.2.1管道定线设计原则: ①形成最优水力条件
⑴室内的埋设排水管线宜力求线路短节点少,以免造成管内堵塞、检修不便; ⑵污水立管宜设置在靠近杂质最多、最脏、排水量最大的排水点处,并应减少不必要的转角及曲折。 ②便于维护管理
⑴排水管道布置时应在充分考虑少占地基础上,在必要部位要设置清通设备,明装管道要注意接头的数目、位置的合理确定。
⑵注意保证与给水管道的装设间距,使排水系统少影响甚至不影响给水系统的使用。 ③保证使用安全
⑴有特殊卫生要求的房间不得设置架空排水横管,以免管理不善引起排水管道污染房间现象;
⑵污水立管的位置应避免与卧室相邻,必要时应采取消声隔离措施。 ④经济美观要求
⑴无特殊要求的排水系统,在力求短直配管基础上应尽量将管道设置于不明显墙、梁、柱间交角处。
⑵必须暗设管道的对美观要求高的房间内,亦尽量利用建筑上已有的装修条件将管道暗装。
4.2.2管道与卫生器具的装设
⑴排水立管预留穿楼板孔洞,应保证管外壁面与墙、柱面间净距为25-35mm ,为保证装修、拆修时使用扳手等工具留有一定作业条件;
⑵排水管道与其他管道近邻装设时,亦应保证相互间的距离,有关尺寸可视设计的实际情况查阅设计规范中的有关规定确定;
(3)管道穿过墙基础时,必须预留孔洞,预留孔洞位置尺寸应按规范要求实施,并在必要时设套管防护;
(4)卫生器具按使用要求确定后,应按规范要求与管道组装成系统。
4.3排水水力计算
4.3.1 卫生器具的排水量、当量流量及管径:
4.3.2 排水管水利计算
排水设计秒流量公式:
其为住宅排水系统,故选用:
q p = 0.12·a ·N g +qmax
式中:q p — 计算管段设计秒流量,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排水流量,L/s; a — 根据建筑物用途而定的系数,按《建筑给排水工程》表5-2,
取1.5。
排水横管及排水横支管均采用塑料管,设计坡度0.026。 伸顶通气管需比立管大一管径,高处屋顶500mm 。 计算简图见附图3 各项计算结果如下
4.3.3立管底部和排出管计算
立管底部和排出管取系统最大管径de=110mm,取标准坡度0.026,查《建筑给排水工程》表,符合要求。
4.4 排水附件的选择 4.4.1存水弯
存水弯是在卫生器具上或卫生器具内部设置的具有一定高度的水柱,防止排水管道系统中的气体窜入室内的附件,存水弯内一定高度的水柱称为水封。
4.2.2地漏
地漏是一种内有水封,用来排放地面水的特殊排水装置,设置在经常有水溅落的卫生器具附近地面,地面有水需要排除的场所或地面需要清洗的场所,住宅还用作洗衣机排水口。
4.4.3清扫口
装在排水横管上,用于清扫排水横管的附件。清扫口设置在楼板或地坪上,且与地面平行。也可用作带清扫口或在排水管起点设置堵头代替清扫口。
4.4.4检查口
带有可开启检查盖,装设在排水立管及较长横管段上的附件。
4.5.1化粪池的计算算选择
化粪池的停留时间选为12h ,距离建筑物的净距为5m ,容积计算如下:
V =V 1+V 2=
∂N qt
(+0. 48∂T ) =7. 61m 3 100024
将化粪池布置为圆形,其直径为1.5m ,深度为1.1m ,污泥清淘周期90天。
查初中附表可选择化粪池4号排水设备。
第5章 雨水管道的水力计算
本住宅采用檐沟排水
选择最大汇水面积计算雨水管管径,其他管径同该管。
2
最大汇水面积F =26. 1m
经查当地资料可知,苏州地区5min 暴雨强度公式为 q =
2887. 43⨯(1+0. 794lg(P ))
0. 81
(t +18. 8)
其中取设计重现期P 为5年,所以该地区暴雨强度为344.52L/(s.ha) 取屋面径流系数为0.9,则屋面雨水设计流量为 Q =
ϕqF
10000
=0.81L/s
选取DN75的雨水排水塑料立管。
第6章 参考文献
1. 《建筑给水排水设计规范》 2. 《建筑设计防火规范》
3. 《建筑给水排水设计技术措施》
4. 《建筑给排水设计手册》陈耀宗主编 中国建筑工业出版社 5. 《建筑给水排水工程》王增长主编 第四版 中国建筑工业出版社。