建筑给排水设计
2011级建筑给水排水工程课程设计
姓 名: 班 级: 学 号: 指导教师:
兰州交通大学环境与市政工程学院
目 录
第一章 给水系统的设计和计算 ...................................................................................................................... 1
一、供水方式的选择 .................................................................................................................................. 1 二、给水管道的布置原则 .......................................................................................................................... 1 三.给水管材及连接方式 .......................................................................................................................... 1 四、用水量的计算 ...................................................................................................................................... 1 五、地下贮水池容积的计算 ...................................................................................................................... 2 六、设计秒流量 .......................................................................................................................................... 2 七、给水管段水力计算 .............................................................................................................................. 3 八、给水所需压力计算 .............................................................................................................................. 7 第二章 消火栓系统的设计和计算 .................................................................................................................. 8
一、消火栓的布置 ...................................................................................................................................... 8 二、消火栓的主要参数 .............................................................................................................................. 8 三、水枪充实水柱 ...................................................................................................................................... 8 四、保护半径 .............................................................................................................................................. 8 五、水带阻力损失 ...................................................................................................................................... 8 六、消火栓口所需水压 .............................................................................................................................. 8 七、消防管段管材及连接 .......................................................................................................................... 8 八、消防管段水力计算 .............................................................................................................................. 9 八、消防水箱的消防贮水量 .................................................................................................................... 10 九、气压罐容积计算 ................................................................................................................................ 10 十、消防贮水池 ........................................................................................................................................ 10 十一、校核 ................................................................................................................................................ 10 第三章 排水系统的设计和计算 ..................................................................................................................... 11
一、排水方式的选择 ................................................................................................................................. 11 二.排水管道的布置与敷设 ..................................................................................................................... 11 三.排水管材及连接方式 ......................................................................................................................... 11 四.清扫口和检查口的设置 ..................................................................................................................... 11 五、设计秒流量 ......................................................................................................................................... 11 六、排水管段水力计算 ............................................................................................................................ 12 第四章 主要参考文献 .................................................................................................................................... 17
2011级建筑给水排水工程课程设计任务书
一、 设计任务
市新建,要求进行给排水设计: 1. 建筑给水工程( 7 层); 2. 建筑排水工程( 7层); 3. 消火栓工程(7 层);
二、 设计文件及设计资料
1. 设计任务书;
2. 相关设计手册及规范:
《建筑设计防火规范》;《建筑给水排水设计规范》;《给水排水设计手册》(第2册);《建筑给水排水标准图集》。
3. 与设计相关的建筑条件图(一层、标准层)
4. 室内外高差为 0.3 米;冻土深度为 1.03 米。 5. 层高 4.2 米,屋面均为上人屋面。
三、 课程设计组成及装定顺序
(一)说明书采用A4纸打印,一级标题均用黑体小二号字(行间距均为固定值44磅),居中;其余各级标题均用黑体小三号字,左对齐顶格;正文(单独从起始页编号)均用宋体小四号字;行间距均为固定值22磅,首行缩进2字符;页面设置同本任务书)。 (二)设计组成及装定顺序如下:
1. 封面(格式见附图,但需取消页眉页脚及页码) 2. 设计任务书
3. 设计说明计算书 4. 设计图纸
顺序:设计说明书和设计图例、给水平面图、排水平面图、消火栓平面图、给排水大
样图、水箱间大样图、给水系统图、排水系统图、消火栓系统图、给水计算草图、排水计算草图、消火栓计算草图。
建施教研室
二0一四年三月一日
第一章 给水系统的设计和计算
一、供水方式的选择
给水方式是指建筑内部给水系统的给水方案:直接给水方式;单设水箱给水方式;水泵水箱联合给水方式;气压给水方式;变频调速给水方式;分区给水方式。
根据设计资料,已知室外市政管网的水压是0.3Mpa,结合建筑自身的特点及用途,经综合考虑,决定采用变频调速泵给水方式,各区供水自成系统,互不影响,供水较安全可靠;各区升压设备集中设置,便于维修管理;不设水箱避免二次污染水质且节约成本,同时节省了占地面积。
二、给水管道的布置原则 布置原则:
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;
三.给水管材及连接方式 1.管材
给水管材采用PPR塑料管。 2.连接方式
明敷和非直埋采用热熔连接,与金属或用水器连接,应采用丝扣或法兰连接。直埋、暗敷在墙体及地坪层内的管道应采用热熔连接。不得采用丝扣、法兰连接。
四、用水量的计算
查《建筑给排水设计规范》GB 50015-2003(2009年版),由规范中的表3.1.10可知。 1.宾馆客房旅客的最高日生活用水定额为250-400L,取qd1为300L;员工的最高日生活用水定额为80-100L,取qd2为90L;小时变化系数kh为2.5-2,取Kh为2.0。 客房共四层,每层12套,总计48套:每套2个床位,共96个床位。员工人数为10人
Qd1=300×96+90×10=29.7m3/d
QH1= Qd1/T1×Kh=29.7/24×2=2.475 m3/h
2.桑拿共设两层,每层每天300人次,桑拿浴每一顾客每次最高日用水定额为150-200L,取qd3为200L;小时变化系数Kh为2.0-1.5,取kh为2.0。
Qd2=200×300×2=120m3/d QH2= Qd2/T2×Kh=120/12×2=20m3/h
3.商场的面积为166.32m2,每平方米营业厅面积每日最高日用水定额为5-8L,取qd4为8L;小时变化系数Kh为1.5-1.2,取Kh为1.2.
Qd3=166.32×8=1.33m3/d
QH3= Qd3/T3×Kh=1.33/12×1.2=0.133m3/h
4.设公共厕所每天对外开放8小时,每人次平均时长15min,则一天的总人数N=512人,每人次的最高日用水定额5-10L,取qd5为10L;小时变化系数Kh为1.5-1.2,取Kh为1.2。
Qd4=512×10=5.12m3/d
QH4= Qd4/T4×Kh=5.12/8×1.2=0.786m3/h 5.则整个建筑最高日最大时的用水量 QH= QH1+ QH2+ QH3+ QH4 =2.475+20+0.133+0.768 =23.376m3/h=6.49(L/S)
五、地下贮水池容积的计算
本设计决定采用变频调速给水方式,不设水箱,因为市政给水管网不允许直接抽水,故设地下贮水池。其容积VQbQj*TbVs且QjTtQbQjTb。
选进入水池的进水管管径取DN50,按管中流速为1.1m/s估算,进水量,则由给水铸铁管水力计算表知:
Qj=2.1(L/s)=7.56 m/h,Tb=1h。
V(23.376-7.56)×1+0=15.816 m3,取v=16m3。
3
据《建筑给排水设计规范》GB 50015-2003(2009年版),如果没有详细的设计资料或为方便设计,贮水池的调节容积亦可按最高日用水量的20%-25%确定。如按最高日用水量的20%计。
则V Qd1 Qd2 Qd3 Qd420%
=(29.7+120+1.33+5.12) ×20%
=31.23 m3
经比较,二者相差太大,考虑停水时贮水池仍能暂时供水,其容积按后者考虑,即贮水池的有效容积V=50 m3。
生活贮水池钢制,尺寸4m×4m×3m,有效水深2m,有效容积32 m3。
六、设计秒流量
本建筑生活给水设计秒流量计算公式:
式中
q
g—计算管段设计秒流量,L/S
qg0.1
公式(1)
—根据建筑物用途确定的系数;
N
g—计算管段的卫生器具给水当量;
七、给水管段水力计算
⒈一层管网非计算管段水力计算(见表1)
一层室内给水管网非计算管段水力计算表 表1
⒉二层管网非计算管段水力计算(见表2)
二层室内给水管网非计算管段水力计算表 表2
⒊三层管网非计算管段水力计算(见表3)
三层室内给水管网非计算管段水力计算表 表3
四-七层室内给水管网非计算管段水力计算表 表4
⒌最不利管段管网水力计算表(见表5)
最不利管段室内给水管网水力计算表 表5
八、给水所需压力计算
经计算得;
H1=4.2×6+0.25+0.3+(3-0.2)=28.55m(0.3 m为室内外高差, 0.25m为配水嘴距室内地坪的安装高度,3m为贮水池深度,0.2m为水泵的安装高度。)
计算局部水头损失Σhj;
Σhj=30%Σhi=0.3×15.389=4.617kpa 计算管路的水头损失为:
H2=Σ(hj+hi)=4.617+15.389=20.306 kpa
因为是商业楼所以只需在总管段入口设一个总水表即可,因q14-15段的设计秒流量是4.74L/s=17.064m3/h,所以选择LXL-60水平螺翼式水表,性能系数为Kb=90,则水表的水头损失hd=17.064×17.064/90=3.235kpa,满足正常用水时小于12.8kpa的要求,即H3=3.235kpa。
室内所需的压力;
H=H1+H2+H3+H4=27.25×10+20.306 +3.235+50=346.041kpa 故水泵的所需杨程为346.041kpa,流量为8.556L/S。
第二章 消火栓系统的设计和计算
一、消火栓的布置
该建筑总长27.6m,宽度13.2m,高度29.4m。按《建筑给排水设计规范》GB 50015-2003(2009年版),由规范中的表7.4.6.1条要求,消火栓间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。
二、消火栓的主要参数
本建筑属于高层建筑类别的二类建筑,其室内消火栓的用水量为20L/S每根竖管最小流量为10L/S,每支水枪最小流量为5L/S。水带的长度取20m,水带的直径65mm,水枪口径DN19,消火栓的口径为65mm,水带材料麻织,阻力系数为0.00430。
三、水枪充实水柱
由于本建筑的楼高为4.2m,Hm=(4.2-1
10m,所以hm暂定为10m。当充实水柱为10m时,水枪口径DN19的水枪喷嘴的压力为12.1 mH2O,水枪的射流量为4.2m,但根据高层民用建筑每支水枪最小流量为5L/S的规定,当水枪的充实水柱为12 mH2O是满足其要求。
水枪的充实水柱为12m,水枪喷嘴的压力为16.9 mH2O,水枪的射流量为5.2m。
四、保护半径
水枪的充实水柱倾斜45度时的水平投影长度h=8.5m 水带展开时的弯曲折减系数为0.9 水带的长度为20m 水带的保护半径:
RCLdh=0.9×20+8.5=26.5m
五、水带阻力损失
水枪口径DN19,消火栓的口径为65mm,水带材料麻织,阻力系数为0.00430。 hdAzLdqxh2=0.00473×20×5.2×5.2×10=23.25kpa
六、消火栓口所需水压
HxhHqhdHk=16.9×10+20+23.25=213 kpa
七、消防管段管材及连接 1.管材
采用内外壁热镀锌的钢管。
2.连接方式
采用法兰连接或沟槽连接。
八、消防管段水力计算
按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求,最不利消防竖管为X1,出水枪数为2支,相邻消防竖管即为X2,出水枪数为2支。 Hxh0HqhdHk=16.9×10+20+23.25=213 kpa
Hxh1Hxh0Hh21.34.20.08044.21.126mH2O 式中
H为0和1点的消火栓距离
h为0和1管段之间的水头损失 1点水枪的射流量
qxh1 公式(2)
Hxh1q2xh1/BAzLdqxh12
qxh1
5.77L/S
进行消防水箱给水系统水力计算时按下表以枝状管路计算,配管水力计算(见表6)
管路总水头损失为Hw=13.93×1.1=15.323kpa 消火栓给水系统所需总压力Hx应为
Hx=H1+Hxh+Hw=(25.2+1.1+0.3+4.2)×10+213+15.323=536.323kpa(1.1m为消火栓的安装高度,0.3m室内外高差,4.2m为消防水泵的安装在距地下4.2m处.)
按消防灭火总用水量Qx=21.96L/s 扬程为Hx=54m
八、消防水箱的消防贮水量
消防贮水量按存贮10min的室内消防水量计算 Vx0.Q 26x0.620m31
选用标准图S3;S151(—)15m3方形给水箱,尺寸为3600mm×2400mm×2000mm,满足《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2001版)第7.4.7.1条规定。
备注:消防水箱按在距楼顶0.8m高度处。
九、气压罐容积计算
总容积
VVxf/1b
1.050.365/10.7m3 1.28式中
消防贮水容积Vx=2×5×30=300L=0.3m3 缓冲容积V▽p=0.015 m3 稳压水容积Vs=0.05 m3
消防水总容积VxfVPVsVx0.0150.050.30.365m3
十、消防贮水池
消防贮水池按满足火灾延续时间2h,室内消防用水量20L/S计算,即Vf=20×2×3600/1000=144m3
池体尺寸:L×B×H=6m×6m×4.4m 注:超高0.4m
十一、校核
离水泵最近的消火栓剩余压力Hs=50-2.13-0.147-(1.1+0.8+4.2)=41.6m所以小于0.5Mpa,无需设减压装置。
第三章 排水系统的设计和计算
一、排水方式的选择
本建筑内采用生活污水与生活废水合流制排放。不设立专用通气管只设简单的伸顶通气:排水立管向上延伸,穿出屋顶2米与大气连通,适用于一般多层建筑。
二.排水管道的布置与敷设
布置原则:
1.排水通畅,水利条件好;
2.保证设有排水管道房间或场所的正常使用; 3.保证排水管道不受损坏; 4.室内环境卫生条件好;
三.排水管材及连接方式
1.管材
采用柔性接口机制排水铸铁管。 2.连接方式
法兰压盖,承口带法兰,管壁较厚,采用橡胶密封圈,螺栓连接。
四.清扫口和检查口的设置
1.清扫口
清扫口应与地面相平;管径小于100mm的排水管道上设置清扫口,其尺寸应与管道同径,管径大于等于或大于100mm的排水管道上应设置100mm直径的清扫口。
2.检查口
铸铁排水立管检查口之间的距离不宜大于10m。但在建筑物最底层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层,应设置检查口;检查口应在地面以上1.0m,并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。
五、设计秒流量
本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
qp0.12qmax
公式(3)
式中
q
p—计算管段排水设计秒流量,L/S; NP—计算管段卫生器具排水当量总数;
qmax—计算管段排水量最大的一个卫生器具的排水量; —根据建筑物用途而定的系数:
注:如果计算管段流量值大于该段上卫生器具排水流量的累加值,应按卫生器具排水流量的累加值计。
六、排水管段水力计算
⒈PL-1和PL-2立管及横支管水力计算(见表7)
PL-1和PL-2立管及横支管水力计算表 表7
⒉PL-3立管及横支管水力计算(见表8)
PL-3立管及横支管水力计算表 表8
⒊PL-4立管及横支管水力计算(见表9)
PL-4立管及横支管水力计算表 表9
⒋PL-A立管及横支管水力计算(见表10)
PL-A立管及横支管水力计算表 表10
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PL-B立管及横支管水力计算表 表11
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兰州通大学课程设计
第四章 主要参考文献
参考文献:
《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003) 《建筑设计防火规范》(GB50016—2006) 《建筑给水排水工程设计计算》 《建筑给水排水设计技术措施》
《建筑给排水设计手册》陈耀宗主编 中国建筑工业出版社 《建筑给水排水工程》王增长主编 第五版 中国建筑工业出版社 《给水排水制图标准》(GB/T50106—2001)