給排水課程設計說明書

1、揚州大學建筑給排水課程設計題目：揚州市某宿舍給水排水工程設計院（系）別 水能學院專業(yè)建筑環(huán)境與能源應用工程班級建環(huán)學號指導教師日 期1. 建筑給水排水設計任務書11.1. 設計題目 11.2. 基本要求 11.3. 提交成果 11.4. 主要參考文獻 12. 設計方案概述22.1. 給水工程 22.2. 排水工程 22.3. 消防排水 22.4. 管道的平面布置與管材 33. 建筑內部給水系統(tǒng)33.1. 給水系統(tǒng)方式的確定 33.2. 確定用水定額及時變化系數(shù) 43.3. 計算水系統(tǒng)所需壓力 44. 建筑內部排水系統(tǒng)94.1. 設計規(guī)定 94.2. 水力計算 10五、熱水系統(tǒng)設計145.1 熱

2、水供應方案確定 145.2 熱水管道的布置與敷設 145.3 熱水供應系統(tǒng)水力計算 141.1. 設計題目某宿舍建筑給水排水工程設計該建筑位于揚州市，市政給水管網(wǎng)可提供水壓為0.3MPa， 供水管DN200m， m位于建筑東側綠地內，管中心埋深0.40m,建筑物南側有DN20cB水管網(wǎng)，管內 底埋深0.85m,建筑內一層地面標高為土 0.00m。平面布置見平面圖。設計者需要完成該建筑的給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)計算 并繪圖。1.2. 基本要求1、按時獨立完成所規(guī)定的設計任務與內容。設計中涉及的設備與器材需要明確型號與安裝要求。設計成果需符合國家現(xiàn)行的規(guī)范、標準。2、設計說明書應包括

3、工程設計的主要原始資料、方案選擇的分析說明、主要設備材料的選擇，設計計算與相關簡圖、以及主要參考文獻資料等。要求內容系統(tǒng)完整，計算正確，論述簡潔明了，文理通順，數(shù)據(jù)可靠，圖表設計合理詳 實，裝訂整齊。3、 設計圖紙應能較準確地表達設計意圖，圖面力求布局合理正確清晰，符合制圖標準，專業(yè)規(guī)范及有關規(guī)定，用工程字注文。3.3. 提交成果各系統(tǒng)平面圖，系統(tǒng)圖，廚房衛(wèi)生間大樣圖；設計計算說明書一份。3.4. 主要參考文獻建筑給水排水設計規(guī)范(GB50015-2003)建筑設計防火規(guī)范(GBJ16-87)( 2001 年版)給水排水制圖標準(GB/T 50106-2001 )給水排水標準圖集建筑給水排水設

4、計手冊1. 2、 11 冊2. 設計方案概述2.1. 給 水工程本工程為鹽城市永寧寺僧眾宿舍，該宿舍共3 層，每間宿舍2 位僧人。宿舍衛(wèi)生間內設一個洗手盆一個淋浴頭一個大便器。該建筑位于鹽城市，市政給水管網(wǎng)可提供水壓為0.3MPa,供水管DN200mm位于建筑南側綠地內，管中心埋深 0.40m,建筑物南側有DN20Cffi水管網(wǎng)，管內 底埋深0.85m， 建筑內一層地面標高為±0.00m。 充分利用市政管網(wǎng)直接給水是首先要考慮的，建筑內給水方案采用由室外市政給水管網(wǎng)直接供水。且均采用下行 上給方式。2.2. 排 水工程根據(jù)要求，為減少污廢水處理量，采用分流排水系統(tǒng)。宿舍大便器污水排往

5、建筑外的化糞池處理，洗手盆淋浴器的所有廢水水經(jīng)環(huán)保部門同意后可直接排入 排水管網(wǎng)。廢水和污水分別采用單獨立管排往建筑外。2.3. 消 防排水根據(jù)建筑防火規(guī)范，本建筑為民用建筑（層），耐火等級2 級，建筑類別3類。設消火栓給水系統(tǒng)。消火栓用水量10L/S。室內消火栓系統(tǒng)不分區(qū)，火災前期10分鐘用水量設于辦公樓屋頂水箱內。每個消火栓口徑為65mmi栓口，水槍噴嘴口徑19mm充實水柱為12m水柱，采用襯月$水帶，直徑65mm長度20m （布置見平面圖）2.4. 管 道的平面布置與管材建筑內給水工程、排水工程、消防給水工程、管道平面布置見平面圖。由市政給水管網(wǎng)引入建筑物的埋地0.4m的DN200鑄鐵橫

6、管設置閘閥和LXS旋翼濕式水表。綜合考慮經(jīng)濟、技術、供水可靠性，除建筑物外的埋地的供水管 采用鑄鐵管，給水立管、橫支管都采用塑料管沿墻壁明裝敷設。室內生活污水立管設于宿舍接納大便器廢水。室內生活廢水立管設于洗滌池內側，接納洗滌池排水，排水管材采用硬聚氯乙烯管。消防立管明裝于樓道走廊。室外生活和消防給水橫干管管中心線標高為-0.4米，室內加上地坪標高給水變?yōu)?.4 米，消防變?yōu)?.9 米。排水橫干管管中心的起始標高為-0.85 米，室內加上地坪標高變?yōu)?0.4 米。消防給水管采用普通鍍鋅鑄鐵管，外部刷為紅色。3. 建筑內部給水系統(tǒng)3.1. 給水系統(tǒng)方式的確定查建筑給排水設計規(guī)范GB50015-2

7、003由規(guī)范中的條例3.3.3可知，建筑 物內的給水系統(tǒng)宜按下列要求確定：應利用室外給水管網(wǎng)的水壓直接供水。當室外給水管網(wǎng)的水壓和（或）水量不足時，應根據(jù)衛(wèi)生安全、經(jīng)濟節(jié)能的原則選用貯水調節(jié)和加壓供水方案；給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)應根據(jù)建筑物用途、層數(shù)、 使用該要求、材料設備性能、維護管理、節(jié)約供水、能耗等因素綜合確定；不同使用性質或計費的給水系統(tǒng)，應在引入管后分成各自獨立的給水管網(wǎng)。常見的給水方式有：直接供水方式，具優(yōu)點為供水較可靠，系統(tǒng)簡單，投資 省，安裝維護簡單，可充分利用外網(wǎng)水壓，節(jié)省能源；具確定是內部無貯水量外 網(wǎng)停水時內部立即斷水。單設水箱供水方式，具優(yōu)點為供水較可靠，系統(tǒng)較簡單, 投資

8、較省，安裝、維護較簡單，可充分利用外網(wǎng)水壓，節(jié)省能源；具缺點是需設 高位水箱，增加結構載荷，若水箱容積不足，可能造成上、下層同時停水。設水 泵水箱供水方式，具優(yōu)點為水箱貯備一定水量，停水停電時可延時供水，供水可 靠，可充分利用外網(wǎng)水壓，節(jié)省能源；安裝、維護較麻煩，投資較大；有水泵振 動和噪聲干擾；需設高位水箱，增加結構載荷。本次設計采用直接供水方式。3.2. 確定用水定額及時變化系數(shù)查建筑給水排水設計規(guī)范 GB50015-2003由規(guī)范中的表可知，僧眾宿舍 的最高日生活用水定額為100150L ,小時變化系數(shù)Kh為3.02.5。據(jù)本建筑物的 性質和室內衛(wèi)生設備之完善程度，選用最高日生活用水定額

9、為： qdi =130L/（床*d）,取小時變化系數(shù)Kh =3.0 。最高日用水量：Qd =mqd =66 130i000 = 8.58m3/d最高日最大時用水量：Q " K2竺一W =1 .0725 m 3 /hh t h24設計秒流量按公式：qg = 0.2a. Ng本工程為宿舍（口類），a=2.5 ,所以，qg=0.5jNg3.3. 計算水系統(tǒng)所需壓力根據(jù)給水管道的平面布置和系統(tǒng)圖，進行水力計算。在軸測圖上定出最不利 配水點（淋浴器），確定計算管路，以流量變化處為結點，從最不利配水點開始， 進行結點編號。結合平面系統(tǒng)圖，給水系統(tǒng)水力計算如下：圖3.1室內給水系統(tǒng)圖根據(jù)各管段的衛(wèi)

10、生器具給水當量總數(shù)可求出所有管段的設計秒流量qg ,流g速應控制在允許范圍內，查附表2-3可得管徑DNff口單位長度沿程水頭損失i ,局部阻力折算成當量長度并入沿程損失。該最不利環(huán)路各段當量長度如下表所示：(p， / 17 /L 0表3.1 當量長度表表3.1當量長度表管段編號8-97-86-75-64-53-42-3管件名稱90°彎頭異徑三通異徑三通三通三通三通三通異徑90°彎頭異徑異徑90°彎頭當量長度2.10.63.10.31.81.81.54.63.70.51.20.30.21.8總計6.76.13.61.52.11.81.7由式（2-13） hi = i

11、L計算出管路的沿程水頭損失 2V各項計算結果均列入下表中。表3.2層室內給水管網(wǎng)水力計算表表3.2給水管網(wǎng)水力計算表管段編號衛(wèi)生器具衛(wèi)生器具名稱、數(shù)量、當量當量總數(shù)設計秒 流里qg(L/s)DN (mn)vn m/s)單阻i(kpa)管長(m)沿程水頭損 失 hy=iL(kpa)業(yè)縣 T里淋浴頭洗手池坐便器(n/N)0.50.50.52 N1-2n/N1/0.5000.50.35200.920.563.51.962-3n/N1/0.51/0.51/0.51.50.61250.910.392.71.053-4n/N2/1.02/1.02/1.03.00.87320.850.275.41.464-

12、5n/N4/2.04/2.04/2.06.01.22321.20.505.72.855-6n/N6/3.06/3.06/3.09.01.50400.90.2210.12.226-7n/N12/6.012/6.012/6.018.02.12500.810.2110.82.277-8n/N18/9.018/9.018/9.027.02.60700.680.0812.61.018-9n/N33/16.533/16.533/16.549.53.52800.640.0611.80.712 hy=10.667kpa要滿足建筑內給水系統(tǒng)各配水點單位時間內使用時所需的水量，給水系統(tǒng)的水壓（自室外引入管起點管中

13、心標高算起）最不利配水點具有足夠的流出水頭，去計算公式如下：H = H1H2 H3 H4H:建筑內給水系統(tǒng)所需水壓，kPa；H1 :引入管起點之最不利配水點位置高度所要求的靜水壓，kPa；H2:引入管起點值最不利配水點的給水管路即計算管路的沿程與局部水頭損失之和，kPa；H3 :水流通過水表時的水頭損失，kPa；H4 :最不利配水點所需的最低工作壓力，kPa；（見表2-1）.由表圖、表、可知：H1=7.2+0.8- （-0.4） =8.4mH2O=84kpa其中 0.8 為配水嘴距室內地坪的安裝高度）。H2=1.32hy=1.3 X6.725=8.74kpaH4=50kpa （即最不利點水嘴的

14、最低工作壓力）因住宅建筑用水量較小，總水表和分戶水表均選用LXS濕式水表，分戶表和總水表分別安裝在（和管段上，q4=0.87L/s=3.13m3/h , q=2.81L/s=10.116m3/h ,查附表1-1,選25mm口徑的分戶水表，其常用流量 3.5m3/h >q4,過載流量為 7m3/h。所以分戶水表的水頭損失：hd選口徑50mmi勺總水表，其常用流量為15m3/h>q8,過載流量為30m3/h。所以總水表的水頭損失為:hd和H, d均小于水表水頭損失允許值。水表的總水頭損失為:H3=hd H d =19.99 11.37 =31.36kPa所以。給水系統(tǒng)所需壓力 H: H

15、=H1+H2+H3+H4=174.1KPa300KPa滿足要求4. 建筑內部排水系統(tǒng)4.1. 設 計規(guī)定為保證管道系統(tǒng)有良好的水利條件，穩(wěn)定管內氣壓，防止水封被破壞，保證良好的室內環(huán)境衛(wèi)生，在設計計算橫支管和橫干管時，必須滿足下列規(guī)定。4.1.1. 最大設計充滿度建筑內部橫水管按非湖流設計，以便使污廢水釋放出的氣體能自由流動排入大 氣，調節(jié)排水管道系統(tǒng)內部的壓力，按接納意外的高峰流量。建筑物內部排水橫 管的最大設計充滿度見表表4.1排水橫管最大設計充滿度排水管道類型管徑（mrm最大設計充滿度生活排水管道< 1250.51502000.6生產(chǎn)廢水管道50750.61001500.7>

16、2001.0生產(chǎn)污水管道50750.61001500.7>2000.84.1.2. 管道坡度設計中排水管采用塑料管，標準的塑料排水管件（三通、彎頭）的夾角為91.5。， 塑料排水橫管的標準坡度均為 0.026.參考給水排水設計手冊02表（4-16） »4.1.3. 最小管徑設計中只有洗手盆、小便器、大便器3類衛(wèi)生器具。參考給水排水設計手冊， 建筑物的排出管徑不小于50mm醫(yī)院、廚房、浴室以及大便器排放的污水水質特 殊，其最小管徑應大于50mm4.2. 水力計算根據(jù)建筑給水排水設計規(guī)范，生活排水管道設計秒流量按公式：qp = 0.12 N7 +qmax（式 5-1）式中：qp 計

17、算管段排水設計秒流量，L/s ；N p計算管段衛(wèi)生器具排水當量總數(shù)；qmax一計算管段上排水量最大的一個衛(wèi)生器具的排水流量，L/s ；豆一根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)，按表 2.4確定。表4.2根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)«值建筑物名稱宿舍（I、n）、住宅、賓館、酒店式公 寓、醫(yī)院、療養(yǎng)院、幼兒園、養(yǎng)老院衛(wèi)生 間旅館和其他公共建筑的盥洗 室和廁所間口值1.52.02.5設計中建筑為宿舍，屬于住宿（I、H）類，所以 a =1.5。設計計算及參數(shù)本建筑內衛(wèi)生間類型、衛(wèi)生器具類型均相同。采用生活污水與生活廢水分流排放。 生活污水系統(tǒng)qmax=1.5L/s ,生活廢水系統(tǒng)，qmax=0.15L/s。

18、4.2.1. 支管污水系統(tǒng)分兩類。一類每層支管只連接一個大便器，支管管徑取DN100采用通用坡度i=0.020 ;另一類每層支管上連接兩個大便器。洗手盆排水支管和淋浴器排水支管管徑都取DN50采用通用坡度i=0.035。不需要設專用通氣立管。洗手盆與淋浴器匯合后支管管段的排水設計秒流量按公式計算為：qp =0.仔而7 +qmax =0.12黑1.5 M V（0.45+0.3）+0.15 = 0.31L/S結果大于洗手盆和浴盆排水量之和0.10+0.15=0.25L/s ,取qp=0.25L/s,查附表5-2 ,管徑為DN75采用通用坡度i=0.025。不需要設專用通氣立管。4.2.2. 立管生

19、活污水排水系統(tǒng)每根立管的排水設計秒流量為：qp = 0.12a , Np qmax =0.12 1.5 .3 4.5 2 1.5 = 2.44L/s其中3為層數(shù)，4.5為設沖洗水箱蹲式大便器排水當量，2為每根立管每層接納坐 便器的個數(shù)。出戶管管徑選 DN100）卜水鑄鐵管，h/D=0.5,坡度為0.01時，其排 水量為2.58L/S ,流速為0.66m/s ,滿足要求。生活廢水排水系統(tǒng)每根立管的排水設計秒流量為：qp = 0.12a Np +qmax =0.12父1.5父。3 父（0.45 + 0.3）父2 + 0.15= 0.53L/s其中，0.45為淋浴器排水當量，0.3為洗手盆排水當量，

20、3為層數(shù)，2為每根立管每層接納衛(wèi)生器具的個數(shù)。出戶管管徑選DN7省卜水鑄鐵管，h/D=0.5,坡度為0.005 時，其排水量為0.85/s ,流速為0.38m/s,滿足要求。所以不需要設專用通氣立 管，設伸頂通氣管即可，管徑取DN50頂伸出屋面0.5m,其頂端裝設風帽或網(wǎng)罩， 避免雜物落入排水立管。4.2.3. 排水橫干管計算計算各管段設計秒流量，根據(jù)已標注管段查附表5-2,選用合適坡度，計算結果見下表：圖4.1污水系統(tǒng)圖管段 編R衛(wèi)生器具名稱排水當量總數(shù)Np設計秒 流里 qp(L/s )管徑de(mrm坡度i洗手盆淋浴器大便器Np=0.3Np=0.45Np=4.5A B6272.441000

21、.012B- C12542.821000.015A E6272.441000.012E F12542.821000.015表4.3橫支管水力計算表(污水系統(tǒng) 1)表4.4橫支管水力計算表(污水系統(tǒng)2)管段 編R衛(wèi)生器具名稱排水當量總數(shù)Np設計 秒流 量 qp(L/s)管徑de(mrm坡度i洗手 盆淋浴 器大便 器Np=0.3Np=0.45Np=4.5存水施2圖4.2污水系統(tǒng)圖圖4.3廢水系統(tǒng)圖a-b6272.441000.012c-d6272.441000.012管段 編R衛(wèi)生器具名稱排水當量總數(shù)Np設計秒流量qp（L/s）管徑de(mm坡度i洗手 盆淋浴 器大便 器Np=0.3Np=0.45

22、Np=4.512664.51.381000.01223121291.541000.01545664.51.381000.01256121291.541000.015表4.5橫支管水力計算表（廢水管1）表4.6橫支管水力計算表（廢水管2）管段編 號衛(wèi)生器具名稱排水當量總數(shù)Np設計秒 流里 qp(L/s )管徑de(mrm坡度i洗手盆淋浴器大便器Np=0.3Np=0.45Np=4.51 2664.51.381000.0123 4664.51.381000.012五、熱水系統(tǒng)設計5.1 熱水供應方案確定本次對辦公樓的熱水供應采用的供應系統(tǒng)為集中熱水供應系統(tǒng)，采用間接加熱，半循環(huán)、下行上給、定時循環(huán)的

23、熱水供水方式，加熱和貯熱設備選用半容積式水加熱器。熱水管材均選用聚丙烯管。5.2 熱水管道的布置與敷設熱水管網(wǎng)同給(冷)管網(wǎng)，有明設和暗設兩種敷設方式。銅管、薄壁不銹鋼管、襯塑鋼管等可根據(jù)建筑、工藝要求暗設或明設。熱水管道穿過建筑物的樓板、墻壁和基礎處應加套管，穿越屋面及地下室外墻時，應加防水套管，以免管道膨脹時損壞建筑結構與管道設備。當穿過有可能發(fā)生積水的房間地面或樓板面時，套管應高出地面50-100mm)熱水管道在吊頂內穿墻時，可預留孔洞。下行上給式熱水系統(tǒng)設有循環(huán)管道時，其回水立管應在最高配水點0.5m處與配水立管連接。5.3 熱水供應系統(tǒng)水力計算5.3.1 熱水供應系統(tǒng)水力計算(1)熱

24、水量按要求取每日供應熱水時間為8h,取計算用的熱水溫度為70C,冷水為10CO查建 筑給排水設計規(guī)范GB-500015-2003(2009年版)表5.1.1-1熱水用水定額表，取60 c的熱水 用水定額5L/ (人班)。則最高日用水量為Q占=5 x 42x 10-J =班(60熱水)其中66為員僧人數(shù)。折合成70c熱水的最高日用水量為=0,21 x (60-10)/(70- 10) = 0.21 x 50/60= 0.175ma/9f «0DC熱水)H=0, 口 29 標/h = D0Q8L/5查建筑給水排水設計規(guī)范GB 500152003 (2009年版)表5.3.1辦公樓的熱水小

25、時變化系數(shù)表，員工用熱水量相對較少，忽略不計。再按衛(wèi)生器具1h用數(shù)量計算；洗手盆數(shù)目3套，取同類衛(wèi)生器具同時使用百分數(shù)70%Kr =(功-。)，凡一力)二(35 - 10)/(7 0 - 10) = 042 ,查建筑給水排水設計規(guī)范 GB-500015-2003(2009年版)表5.1.1-2 衛(wèi)生器具的1次和1h熱水用水定額及水溫表，辦公 樓洗手盆小時用水量為 50-100L,使用水溫為35 C,取50L/h (35C),則Q仃=rnob = 0.42 x50x 3 x 7094= 44.1L/ft = 0.012L/J比較Qdr與QdEts,兩者結果存在差異，為供水安全起見，取兩者較大者作

26、為設計小時用水量，即。而=0.UM而/h = D.012L/S。(2)耗熱量冷水取用揚州市地下水，其溫度為10C,熱水溫度取 70 C,則耗熱量。仃=tpQr4A9K(7Q-lQ3 1 x 0.012 = 3.0168KW(3)加熱設備選擇計算擬采用半容積式水加熱器。設蒸汽表壓為1.96X10與4,相對應的絕對壓強為2.94XiOSPd，其飽和溫度為L=133C,熱媒和被加熱水的計算溫差阿=CL +- & + 0)/2 = 133 - (10 + 70)/2 = 93毛根據(jù)半容積式水加熱器相關資料，銅盤管的傳熱系數(shù)K為1047w/ (m2-C),傳熱效率修正系數(shù)£=0.7,卻

27、取1.1,水加熱器的傳導面積F =&。dJ(水切=14 X 3016.8/(07 X 1047 X 93) = 0.048m2半容積式水加熱器的貯熱量應大于 15min設計小時耗熱量，則其最小貯水容積V=15X 60 X 0.012=10.8L根據(jù)計算所得的F, V分比對照樣本提供的參數(shù)，選擇水加熱器的型號5.3.2熱水配水管網(wǎng)水力計算計算用圖如圖5-1所示。水力計算表如表 5-1。圖5-1熱水系統(tǒng)水力計算用圖表5-1熱水配水管網(wǎng)水力計算表熱水配水管網(wǎng)水力計算中，設計秒流量公式與給水管網(wǎng)計算相同。但查熱水水力計算表進行配管和計算水頭損失。表3.1當量長度表管段編號8-97-86-75-

28、64-53-42-3管件名稱90°彎頭異徑三通異徑三通三通三通三通三通異徑90°彎頭異徑異徑90°彎頭當量長度2.10.63.10.31.81.81.54.63.70.51.20.30.21.8表3.2給水管網(wǎng)水力計算表管段編號衛(wèi)生器具衛(wèi)生器具名稱、數(shù)量、當量當量總數(shù)設計秒 流里 qg(L/s)DN (mn)v (m/s)單阻i(kpa)管長 (m)沿程水頭損失 hy=iL(kpa)業(yè)縣 T里淋浴頭洗手池(n/N)0.50.52 N1-2n/N1/0.500.50.35200.920.563.51.962-3n/N1/0.51/0.51.50.61250.910.392.71.053-4n/N2/1.02/1.03.00.87320.850.275.41.464-5n/N4/2.04/2.06.01.22321.20.505.72.855-6n/N6/3.06/3.09.01.50400.90.2210.12.226-7n/N12/6.012/6.018.0