七层大厦建筑给排水工程课程设计.doc

一、课程设计内容 本设计为*大厦建筑给排水工程设计。该综合楼总建筑高度为23.80米。地下有一层，用作停车场和设备用房；地上有七层，其中第一层是商场（按300名顾客和服务员考虑），第二层为娱乐活动用房（按200人考虑），第三至七层是公寓标准层（按每套3.5人考虑）。市政给水管网可用压力为1.8公斤。要求设计该综合楼的给排水系统工程，具体项目为：1 室内给水工程；2 室内排水工程；3 室内消防工程（消火栓系统）； 二、课程设计进度表序号设计内容所用时间（天）1确定设计方案1.52平面图上设计各系统管线2.53绘制各系统图2.54绘制大样图0.55完成设计说明书和计算书1合计8目 录1 设计任务及资料21.1 设计任务21.2 设计文件及资料32 设计说明书32.1室内给水工程31.2室内排水工程31.3室内消防系统（消火栓系统）32.4 管道及设备安装要求33 设计计算书33.1室内给水工程33.1.1给水用水室额及时变化系数33.1.2最高日用水量33.1.3最高日最大时用水量33.1.4设计秒流量按公式33.1.5屋顶水箱容积33.1.6地下室内生活用水水箱容积33.1.7 1-2层室内所需的压力33.1.8地下室加压水泵的选择33.2 室内消防工程33.2.1消火栓保护半径33.2.2水枪喷嘴处所需水压33.2.3水枪喷嘴的出流量33.2.4水带阻力33.2.5消火栓口所需的水压33.2.6校核33.2.7 水力计算33.2.8 消防水箱33.2.9 地下室消防水池33.3 室内排水工程33.3.1横支管计算33.3.2 立管计算33.3.3 立管底部和排出管的计算34 参考文献35 附录121 设计任务及资料1.1 设计任务设计鼎盛大厦建筑给排水系统,包括生活给水系统、排水系统和消防系统（消火栓系统）。1.2 设计文件及资料 该综合楼总建筑高度为23.80米。地下有一层，用作停车场和设备用房；地上有七层，其中第一层是商场（按300名顾客和服务员考虑），第二层为娱乐活动用房（按200人考虑），第三至七层是公寓标准层（按每套3.5人考虑）。市政给水管网可用压力为1.8公斤。2 设计说明书2.1室内给水工程根据鼎盛大厦设计任务书，已知室外给水管网常年课保证的工作水压仅为1.8公斤，室外给水管网只能提供下面几层的供水水压，而不能供到建筑物的上层，为了充分有效的利用市政管网的水压，且根据鼎盛大厦地下层用作停车场和设备用房，第一层用作商场，第二层用作娱乐活动用房，第三至七层是公寓标准层的用途分工，故室内给水采用分区给水的方式，一二层采用市政管网水压供水，采用下行上给式；三至七层采用变频泵供水，也采用下行上给供水方式，在建筑物地下室设贮水池。1.2 室内排水工程由于三到七层污水流量大，高程高，为了避免其对一二层排水的影响，因此三至七层采用有通气的普通单立管排水系统；一二层由于层高低，污水量小，采用无通气的单立管排水系统，三到七层与一二层分开排放。1.3 室内消防系统（消火栓系统）根据建筑设计防火规范（GB500162006），本建筑室内消火栓用水量为15L/s,发生火灾时，有两个消火栓同时出水，每根竖管的流量为10L/s。消火栓给水系统采用生活给水系统与消防系统分建的给水方式，消防泵下行上给供水，并在楼顶设置消防水箱以满足火灾初期用水。每个消火栓水枪喷嘴口径19mm，充实水柱12m，采用衬胶带直径65mm，长度25m。2.4 管道及设备安装要求给水系统一律采用塑料给水管，给水立管位于专设的水井内，横干管均设置在第二层的吊顶内和地下层的吊顶内。水箱、贮水池位于地下室的水泵间内，高位水箱位于屋顶的水箱间内。总水表装在水泵间的贮水池前，并且其前后设置阀门，泄水管；贮水池进水管、高位水箱进水管，每根立管底部均设置截止阀；贮水池、高位水箱出水管设置止回阀。排水系统采用铸铁管，每层设置检查口，并且每根立管伸顶通气。3 设计计算书3.1室内给水工程3.1.1给水用水室额及时变化系数根据设计任务书，本建筑其中第一层是商场，按300名顾客和服务员考虑，用水定额为30L/(人/d)，=1.5-1.2，每日使用时间为12h；第二层为娱乐活动用房，按200人考虑，用水定额为20L/(人/d)，=1.5-1.2，每日使用时间为18h；第三至七层是公寓标准层，按每套3.5人考虑，用水定额为200-400L/(人/d),小时变化系数=2.0，每日使用时间为24h。3.1.2最高日用水量3.1.3最高日最大时用水量3.1.4设计秒流量按公式3.1.5屋顶水箱容积本建筑一二层为市政管网供水，三至七层为变频泵供水，因此不设屋顶生活水箱。消防部分，根据建筑设计防火规范（GB500162006）的有关规定，消防水箱应贮存10min的室内消防用水总量，以供扑救初期火灾之用。所以。水箱为钢制，尺寸为,有效水深，有效容积。3.1.6地下室内生活用水水箱容积本设计为变频泵给水方式，因为市政管网不允许水泵直接从管网抽水，故地下室设生活水箱， 根据规范，建筑物的生活水箱的有效容积应按用水量与进水量变化曲线经计算确定，当资料不足时，宜按最高日用水量的20-25%确定。按最高日用水量的25%考虑，则地下室生活水箱的容积为9.3 。水箱为钢制，尺寸为,有效水深1.7m，有效容积。3.1.7 1-2层室内所需的压力计算用图见附录附图一，1-2层室内给水管网水力计算表见附表一。=5.1+0.8-（-3.5）=9.4 mO=94kPa （其中0.8为配水龙头距室内地面的安装高度）。=1.3=1.39.0=11.7kPa=50kPa （即最不利点水龙头的最低工作压力）经计算，可确定用户水表为LXS-25C型的旋翼式水表。市政管网的压力为1.8公斤，即180kPa，满足最不利点出水水头。因此一二层采用市政管网供水满足要求。3.1.8地下室加压水泵的选择水泵的流量在有水箱调节时根据最大时用水流量确定，。水泵吸水管长4.5m,压水管长67.0m。根据水泵的出流量确定吸水管管径DN40，；压水管管径选用DN50, 。水泵的计算扬程：=20.9 + 0.8 -（-3.5）=25.2m由计算附图一和附表二最不利点水头损失的计算可知：=14.68kPa=1.468m按照系数为1.10，最后取水泵的扬程为29.34m。选择IS50-32-200一台,IS50-32-160水泵两台，其中一台备用。IS50-32-200水泵转速2900r/min,流量，扬程52.5m,效率38，电机功率5.5kW；IS50-32-160水泵转速2900r/min,流量，扬程34.3m,效率44，电机功率3kW3.2 室内消防工程3.2.1消火栓保护半径该建筑长50m，宽26.5m，高23.8m。根据规范要求，消火栓的间距应保证任何着火点都能有两支水枪的充实水柱达到。水带长度取25m,展开时折减系数取C=0.8，则消火栓的保护半径为。3.2.2水枪喷嘴处所需水压查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数，充实水柱,水枪实验系数。水枪喷嘴处所需水压3.2.3水枪喷嘴的出流量喷口直径19mm的水枪水流特性系数,。3.2.4水带阻力19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，查表知65mm水带阻力系数，则水带阻力损失为3.2.5消火栓口所需的水压3.2.6校核设置的消防高位水箱最低水位高程为26.70m，最不利点消火栓栓口高程22.00m，则最不利点消火栓栓口的静水压力为29.60-22.00=7.60m=0.076MPa 0.070MPa.按高层民用建筑设计防火规范（GB 50045-95,2001版），可不设增压设备。3.2.7 水力计算 按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配，最不利消防竖管为a，出水枪支数为2支，相邻消防竖管为b，出枪支数为1支。祥见计算附图二。 =+=200.6kPa 1点水枪射流量： =5.6L/s消火栓给水系统配管水力计算表计算管段设计秒流量管长L（m）DNv（m/s)i(kPa/m)iL（kPa)0-15.22.90 1000.60 0.08040.23 1-25.2+5.6=10.819.10 1001.25 0.3095.90 2-310.87.20 1001.25 0.3092.22 3-410.8+5.2=1614.70 1001.85 0.68510.07 4-51614.40 1001.85 0.6859.86 f=28.29 管路总水头损失为=28.281.1=31.11kPa 消火栓给水系统所需的总水压为： =22-(-4.5)10+200.6+31.11=496.71kPa 按消火栓灭火总用水量16L/s选择消防泵XBD6/20-SLH型2台，一用一备。压力0.6MPa,转速2940r/min,N=22kW。根据室内消防用水量，应设置2套水泵接合器。3.2.8 消防水箱消防水箱按储存10min的室内消防水量计算。 =60/1000=151060/1000=9选用水箱为钢制，尺寸为,有效水深1.7m，有效容积3.2.9 地下室消防水池 消防水池按满足火灾延续时间内室内消防用水量来计算，按规范，本建筑的火灾延续时间为2小时，即=1523600/1000=108。3.3 室内排水工程本建筑属于民用建筑，基本上属于生活污水，所以采用合流制，管材选用排水塑料管；仅设置深顶通气管。3.3.1横支管计算按式 ：0.12 +计算排水设计秒流量，其中，1-2层取2.5，3-7层取1.5卫生器具当量和排水流量按建筑给水排水设计手册（第二版）选取，计算出个管段的设计秒流量后查设计手册，确定管径和坡度（均用标准坡度）。计算用图见附图三，计算结果见附表三和附表四。3.3.2 立管计算（1）1-2层立管计算PL-25立管接纳的排水当量总数为 =（12+1.35）2.5=26.7立管最先面的管段的排水设计秒流量 =0.122.5 + 2.0=3.55L/s查中国建筑工业出版社建筑给水排水工程（第五版）表5.2.5，选用立管管径de90mm，因设计秒流量3.55L/s小于表5.2.5中de90排水塑料管最大允许排水流量3.8L/s，由于接有坐便器所以，最终选择管径为de110mm的塑料管，且不需要设专用通气立管。PL-24立管接纳的排水当量总数为 =（12+0.75）2=25.5立管最先面的管段的排水设计秒流量 =0.122.5 + 2.0=3.51L/s查中国建筑工业出版社建筑给水排水工程（第五版）表5.2.5，选用立管管径de90mm，因设计秒流量3.51L/s小于表5.2.5中de90排水塑料管最大允许排水流量3.8L/s，由于接有坐便器所以，最终选择管径为de110mm的塑料管，且不需要设专用通气立管。（2）3-7层立管计算PL-1立管接纳的排水当量总数为 =8.75=43.5立管最先面的管段的排水设计秒流量 =0.121.5 + 2.0=3.19L/s查中国建筑工业出版社建筑给水排水工程（第五版）表5.2.5，选用立管管径de90mm，因设计秒流量3.19L/s小于表5.2.5中de90排水塑料管最大允许排水流量3.8L/s，由于接有坐便器所以，最终选择管径为de110mm的塑料管，且不需要设专用通气立管。排水立管2至23与PL-1相同，也同样采用de110mm的塑料管，不需要设专用通气立管。3.3.3 立管底部和排出管的计算（1） 1-2层排水立管底部和排出管的计算为了排水的通畅，立管底部和排出管放大一号管径，取de125mm，取标准坡度i=0.026，查设计手册，符合要求。（2） 3-7层排水立管底部和排出管的计算PL-18立管接纳的排水当量总数为 =43.56=261立管最先面的管段的排水设计秒流量 =0.121.5 + 2.0=4.91L/s查中国建筑工业出版社建筑给水排水工程（第五版）表5.2.5，选用立管管径de110mm，因设计秒流量4.91L/s小于表5.2.5中de110排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，为了排水通畅，放大一号管径，最终选择管径为de125mm的塑料管，且不需要设专用通气立管。PL-19立管接纳的排水当量总数为 =43.55=217.5立管最先面的管段的排水设计秒流量 =0.121.5 + 2.0=4.65L/s查中国建筑工业出版社建筑给水排水工程（第五版）表5.2.5，选用立管管径de110mm，因设计秒流量4.65L/s小于表5.2.5中de110排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，为了排水通畅，放大一号管径，最终选择管径为de125mm的塑料管，且不需要设专用通气立管。PL-1立管接纳的排水当量总数为 =43.56=261立管最先面的管段的排水设计秒流量 =0.121.5 + 2.0=4.91L/s查中国建筑工业出版社建筑给水排水工程（第五版）表5.2.5，选用立管管径de110mm，因设计秒流量4.91L/s小于表5.2.5中de110排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，为了排水通畅，放大一号管径，最终选择管径为de125mm的塑料管，且不需要设专用通气立管。PL-26立管接纳的排水当量总数为 =43.56=261立管最先面的管段的排水设计秒流量 =0.121.5 + 2.0=4.91L/s查中国建筑工业出版社建筑给水排水工程（第五版）表5.2.5，选用立管管径de110mm，因设计秒流量4.91L/s小于表5.2.5中de110排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，为了排水通畅，放大一号管径，最终选择管径为de125mm的塑料管，且不需要设专用通气立管。4 参考文献1 王增长. 建筑给水排水工程（第五版）M. 北京：中国建筑工业出版社，2005.2 中国建筑设计研究院.建筑给水排水设计手册（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2008.3 钱维生.高层建筑给水排水工程.上海：同济大学出版社，1994.4 张志刚.给水排水工程专业课程设计.北京：化学工业出版社，2004.5 中华人民共和国公安部. 建筑设计防火规范GB50016-2006M. 北京：中国计划出版社，2006.6严煦世，范瑾初. 给水工程（第四版）M. 北京：中国建筑工业出版社，1999.7崔玉川，员建，陈宏平. 给水处理设施设计计算M. 北京：化学工业出版社，2004.