建筑内部给水排水系统设计

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河北农业大学课程设计说明书课程名称：建筑给水排水工程设计题目：建筑内部给水排水系统设计工程名称：河北农业大学西校区科技中心院系：城乡建设学院市政与环境工程系班级：给水排水工程1002班姓名：侯广明学号：2010224070214指导教师：元红英完成时间：2013.7.3 目录1.设计概况11.1设计题目11.2设计资料11.3应完成的主要内容11.4设计成果12.给水系统12.1给水方式的选择12.2卫生器具的选型及布置22.3布置给水管道并绘制设计草图22.4选择最不利管线22.4.1正确选择设计秒流量的公式22.4.2进行给水系统水力计算22.4.3计算各管段的设计秒流量qg22.4.4选择给水管材22.5水表的选择52.6校核所选择的供水方案是否合适62.7非计算管路各管段管径的确定63.排水系统63.1排水方案63.2排水设计秒流量73.3排水管网的水力计算73.3.1排水当量73.3.2管材73.3.3排水设计秒流量73.4通气管的设计103.4.1通气管设计104.参考资料101 1.设计概况1.1设计题目河北农业大学西校区科技中心建筑给水排水工程设计1.2设计资料1、工程概况：建筑面积14100.82m2，首层层高4.2m,2--5层为3.9m，室内外高差0.45m。每层均设有卫生间和综合实验室，布置详见平面图。2、给水水源：室外给水管网的压力为0.32MPa，DN200，埋深1.20m。3、建筑图纸：一层平面图、标准层平面图、一层卫生间详图、标准卫生间详图。1.3应完成的主要内容1、计算部分（1）给水系统的设计和计算。（2）排水系统的设计和计算。2、设计图纸（1）给水系统计算依据图纸。（2）排水系统计算依据图纸。1.4设计成果1、编写设计说明书一份。2、设计图纸一套，包括：（1）各层管路平面布置图1：100-1：150。（2）管路系统图（轴测图）1：100，其中手绘2#图纸2张。（3）必要的大样图。2.给水系统2.1给水方式的选择本工程设计是一座五层科技中心，根据设计资料，室外给水管网所提供的水为32m的水柱高，初步确定给水系统所需压力：100＋40×（5-1)=260kPa<320kPa；所以室外给水管网的水压在整天均能满足该五层科技中心的水压需要。因此可以选用直接给水方式。并且为上行下给供水方式，此方式是最简单、最经济的给水方式。9 2.2卫生器具的选型及布置（1）洗脸盆（单阀水嘴），配套选用DSM1501单柄4#水龙头，给水管安装高度为0.8m；（2）拖布池（单阀水嘴），配套选用DN15水龙头，给水管安装高度为1.0m；（3）坐式大便器（延时自闭冲洗阀），选用D1冲洗弯管及C1自闭式冲洗阀，给水管安装高度为1.0m；（4）蹲式大便器（延时自闭冲洗阀），选用CP-8001冲落式蹲便器及UW-8903自闭式冲洗阀，给水管安装高度为1.0m；（5）立式小便器（延时自闭冲洗阀），给水管安装高度为1.25m；（6）综合实验室化验水嘴采用（鹅颈）双联，供水方式为下行上给式。2.3布置给水管道并绘制设计草图详见附图。2.4选择最不利管线2.4.1正确选择设计秒流量的公式(1)1--5层卫生间设计秒流量的计算选用：qg=0.2α（Ng）0.5式中:α—根据建筑物用途确定的系数。(2)1--5层综合实验室设计秒流量的计算选用：qg=∑q0n0b式中:qg—计算管段的给水设计秒流量，L/s；q0—同类型的一个卫生器具给水额定流量，L/s；n0—类型的卫生器具数；b—卫生器具的同时给水百分数。2.4.2进行给水系统水力计算按流量变化处为节点，从最不利配水点开始，进行节点编号，将计算管路划分成计算管段，并标注各管段的长度，列表进行给水系统水力计算。2.4.3计算各管段的设计秒流量qg查课本表2—1确定卫生器具的给水当量、公称管径、最低工作压力H4。计算各管段的设计秒流量qg。2.4.4选择给水管材根据设计秒流量及流速范围查水力计算表，得DN、i、v，计算各管段的沿程水头损失、局部水头损失及总水头损失H2。给水管道的水流速度如下：DN15～DN20，v＝0.6～1.0m/s；DN25～DN40，v＝0.8～1.2m/s；DN50～DN70，v≤1.5m/s；9 DN80及以上的管径，v≤1.8m/s。给水系统管网水力计算见下表：计算管段编号管段长度（m）卫生器具数量当量总数Ng设计秒流量qg(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)每米管长沿程损失i(Kpa)管段沿程损失Py(Kpa)洗脸盆N=0.75拖布池N=2.0蹲便器N=0.5坐便器N=0.5小便器N=0.5双联水嘴N=0.751—20.7510.50.10150.500.2750.2062—30.7521.00.20150.990.9400.7053—40.7531.50.30150.790.4220.3174—54.942.00.40250.610.1880.9215—63.984.00.72251.090.5342.0836—73.9126.00.88320.860.2721.0617—84.2168.01.02321.000.3531.4838—264.65199.51.11321.090.4191.948∑8.724表1JL-1给水立管水力计算表计算管段卫生器具数量流速9 管段编号长度（m）当量总数Ng设计秒流量qg(L/s)管径DN(mm)v(m/s)每米管长沿程损失i(Kpa)管段沿程损失Py(Kpa)洗脸盆N=0.75拖布池N=2.0蹲便器N=0.5坐便器N=0.5小便器N=0.5双联水嘴N=0.7516-170.93114.751.98401.190.3550.32017-180.93125.252.02500.770.1210.10918-190.93135.752.06500.780.1260.11319-200.93146.252.10500.800.1300.11720-215.73156.752.14500.810.1350.77021-223.9621013.52.52500.960.1780.69422-233.9931520.252.82501.070.2200.85823-244.21242027.003.07501.170.2561.07524-251.915523133.253.28501.240.2880.54725-260.3301046266.504.14701.080.1770.053∑4.656表2JL-2/3给水立管水力计算表计算管段卫生器具数量流速9 管段编号长度（m）当量总数Ng设计秒流量qg(L/s)管径DN(mm)v(m/s)每米管长沿程损失i(Kpa)管段沿程损失Py(Kpa)洗脸盆N=0.75拖布池N=2.0蹲便器N=0.5坐便器N=0.5小便器N=0.5双联水嘴N=0.7527-283.621.50.09150.750.5642.03028-296.143.00.18150.890.7904.81929-303.986.00.36200.950.5912.03530-313.9129.00.54250.820.3221.25631-324.21612.00.72251.090.6022.528∑12.668表3JL-4给水立管水力计算表计算管段编号管段长度（m）卫生器具数量当量总数Ng设计秒流量qg(L/s)管径DN(mm)流速v(m/s)每米管长沿程损失i(Kpa)管段沿程损失Py(Kpa)洗脸盆N=0.75拖布池N=2.0蹲便器N=0.5坐便器N=0.5小便器N=0.5双联水嘴N=0.7526-3424.830104621976.04.338701.130.1924.75233-3524.830104621976.04.338701.130.1924.75232-3584.12015.00.90320.880.28216.71635-342.03010462192091.04.64701.210.2170.43434-362.060209243820167.05.85801.050.1370.274∑26.428表4进水管水力计算表2.5水表的选择qg=5.85L/s=21.06m3/h。根据课本附录1-2选用LXS-80N,公称口径80mm，过载流量80m3/h。水表的水头损失可按公式Hd=qg2/KPa进行计算。代入数据，可得到H3=0.7KPa<12.8KPa，水头损失满足要求，可以使用。9 2.6校核所选择的供水方案是否合适1.配水最不利点与外部主干管连接点的高差：H1=18.75m=187.5KPa;2.局部压力损失按沿程压力损失的25%计算，则总压力损失H2=1.25∑Py=1.25×26.428KPa=31.0KPa3.取大便器处所需的最低工作压力为H3=100KPa4.水表压力损失H4=0.7KPa5.最不利点所需水压为：H=H1+H2+H3+H4=318.7KPa<320KPaH—建筑内给水系统所需要的水压，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—计算管路的沿程水头损失和局部水头损失之和，KPa；H3—水表的水头损失，KPa；H4—最不利配水点所需的最低工作压力，KPa。市政管网常年提供水压为320KPa，大于最不利点所需水压，故采用直接给水方式可以满足要求，所选管径符合要求。2.7非计算管路各管段管径的确定详见2#图纸No.1。3.排水系统3.1排水方案根据实际情况、建筑性质、规模、污水性质、污染程度,结合市政排水制度与处理要求综合考虑，本设计室内排水系统采用合流制，卫生间污废水直接排至市政排水管网。本设计中，污水排水系统由卫生洁具、横支管、立管、排出管（出户管）、通气管、检查口、清扫口组成。按排水管道布置的基本原则，本设计中，排水管道布置的基本原则如下：（1）排水路径简捷，水流顺畅；（2）避免排水管道对其他管道及设备的影响或干扰；（3）施工安装方便；（4）排水管道避免排水横支管过长，并避免支管上连接卫生器具或排水设备过多。9 3.2排水设计秒流量卫生器具排水定额主要用来计算建筑内部各管道的排水设计秒流量，从而确定各管段的管径。为便于计算，与建筑内部给水一样，以污水盆排水量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，作为该种卫生器具的排水当量。3.3排水管网的水力计算3.3.1排水当量根据《建筑给水排水设计规范》可查得各卫生器具的排水流量、排水当量和排水管的管径如下：洗脸盆＝0.75，排水流量为0.25L/s，排水管管径为32～50mm；小便器=0.3，排水流量为0.10L/s，排水管管径为40～50mm；坐式大便器＝3.6，排水流量为1.20L/s，排水管管径为100mm。蹲式大便器=3.6，排水流量为1.20L/s，排水管管径为100mm；拖布池=1.0，排水流量为0.33L/s，排水管管径为50mm；双联水嘴=0.6，排水流量为0.20L/s，排水管管径为40～50mm。根据规定，建筑内部排水管的最小管径为50mm，凡是连有大便器的支管，其最小管径为100mm。由于本建筑中卫生间类型、综合实验室类型、卫生器具类型大部分相同，因此，仅以其中一层、标准层的某个卫生间、综合实验室为例计算即可。3.3.2管材本设计中的排水管材采用硬聚乙烯管（U-PVC管），并采取消声措施。塑料管材的优点有：重量轻，管件尺寸小，施工安装方便，耐腐蚀，造价低。缺点：强度低。3.3.3排水设计秒流量根据《建筑给水排水工程设计规范》，卫生间排水设计秒流量可按下公式计算：(3.1)式中:——计算管段排水设计秒流量，L/s；——计算管段卫生器具排水当量总数；——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；——根据建筑物用途而定的系数，本建筑设计中值取2.0。综合实验室排水设计秒流量可按下公式计算：qp=∑q0n0b(3.2)9 设计采用普通伸顶通气。设有通气管系的塑料排水立管最大排水能力污水立管管径/mm排水能力/L/s污水立管管径/mm排水能力/L/s仅设伸顶通气立管有专用通气立管或主通气立管仅设伸顶通气立管有专用通气立管或主通气立管501.2——1105.410.0753.0——1257.516.0903.8——16012.028.0（1）卫生间排水管水力计算根据排水系统图进行排水管水力计算，计算结果见下表：管段编号卫生器具种类与数量排水当量总数设计秒流量q（L/s）管径De(mm)坡度i拖布池小便器洗脸盆大便器双联水嘴=1.0=0.3=0.75=3.6=0.61-210.30.20500.0252-320.60.29500.0253-430.90.33750.0154-541.20.36750.0155-6143522.452.341100.0126-72861044.92.811100.0127-831291567.353.171100.0128-9414122089.83.481100.0129-1010.30.20500.02510-1120.60.29500.02511-1230.90.33750.01512-13431318.552.231100.01213-142419515108.353.701250.010表5PL-1排水立管水力计算表9 管段编号卫生器具种类与数量排水当量总数设计秒流量q（L/s）管径De(mm)坡度i拖布池小便器洗脸盆大便器双联水嘴=1.0=0.3=0.75=3.6=0.61-210.750.25500.0252-321.500.50500.0253-432.250.61500.0254-5133.250.76500.0255-61316.851.831100.0126-713210.451.981100.0127-813314.052.101100.0128-913417.652.211100.0129-1013521.252.311100.01210-11261042.502.761100.01211-12391563.753.121100.01212-134122085.003.411100.01215-1610.750.25500.02516-1721.500.50500.02517-1832.250.61500.02518-19133.250.76500.02519-201316.851.831100.01220-2113210.451.981100.01221-2213314.052.101100.01222-1313417.652.211100.01213-1451524102.653.631250.010表6PL-2排水立管水力计算表管段编号卫生器具种类与数量排水当量总数设计秒流量q管径De坡度i9 （L/s）(mm)拖布池小便器洗脸盆大便器双联水嘴=1.0=0.3=0.75=3.6=0.61-210.600.06500.0252-321.200.12500.0253-410.600.06500.0254-521.200.12500.0255-642.400.24500.0256-784.800.48500.0257-8127.200.72500.0258-9169.600.96500.0259-102012.001.20500.025表7PL-3排水立管水力计算表3.4通气管的设计3.4.1通气管设计伸顶通气管管径与排气立管管径相同，高出屋面0.8m。4.参考资料（1）《建筑给水排水工程》（王增长主编2011年版中国建筑工业出版社）；（2）《05系列建筑标准设计图集05S1-3卫生设备安装》（中国建筑工业出版社）；（3）《建筑给水排水工程课程设计任务书》；（4）建筑设计资料：包括建筑物各层平面图、卫生间详图、综合实验室详图。9