建筑給排水計算書

PAGEPAGEPAGE16目錄第1章設計概述 11.1設計任務 11.2建筑排水系統(tǒng)與排水體制 21.3系統(tǒng)的選擇 31.4排水管道的組合類型 41.5排水系統(tǒng)的管道及設備的安裝 5第2章設計計算 72.1連接在PL-1上的所有排水管段的水力計算 72.2連接在PL-2上的所有排水管段的水力計算 92.3化糞池的計算 102.4室內(nèi)排水管道的安裝 11參考文獻 15致謝 16第1章設計概述1.1設計任務一、設計題目：7層教學樓建筑排水工程設計二、原始資料；，(一)、設計原始資料及依據(jù)7層教學樓所在地總平面圖，各層平面圖。層高3.8米。（1）給水水源該建筑以城市給水管網(wǎng)為水源，室外給水管網(wǎng)來自主體建筑距西面墻10m，接管點埋深1.5m，管徑為200mm，另一條市政給水管道距主體建筑北面15m，接管點埋深1.4m，管徑為DN200，管材為鑄鐵管，常年提供的水頭為0.3MPa。2）排水條件建筑糞便污水需經(jīng)化糞池處理后方可排入城市下水道，室外排水管道位于主體建筑東面,埋深2.0m。管徑300mm，管材為混凝土管。（二）、設計任務及要求（1）方案設計：根據(jù)所給出的設計條件，以及有關設計規(guī)范的要求，合理確定建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)的設計方案。（2）管道系統(tǒng)布置：根據(jù)所選擇的排水方式，綜合考慮技術、經(jīng)濟、安全、可靠等方面的因素，合理地選擇和布置衛(wèi)生器具，合理地布置管道系統(tǒng)。（3）設計計算：根據(jù)設計規(guī)范，確定排水的設計指標，進行建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的設計計算，編制設計計算書。（4）繪制工程設計圖底層、頂層、標準層、系統(tǒng)圖。（2、要求（1）要求學生認真分析課程設計的題目以及所給出的設計條件、設計數(shù)據(jù)，根據(jù)所學理論知識，通過分析、比較確定設計方案，并在設計書中說明選擇排水系統(tǒng)設計方案的依據(jù)。（2）要求學生了解有關的設計資料、參考資料，以及有關的設計手冊、國家建設部頒布的有關設計規(guī)范等，并在課程設計過程中熟悉、并正確使用上述資料。（3）學生可分組討論、分析設計方案，但應獨立完成管道布置、設計計算，并獨立完成設計計算書、設計說明書以及工程設計圖。（4）學生應完成設計成果。三、課程設計圖紙及說明要求1.圖紙首層排水平面布置圖一張；標準層排水平面布置圖一張；頂層排水平面布置圖一張排水系統(tǒng)圖一張；圖紙繪制應符合國家制圖標準，表達準確，圖面整潔。2.設計計算說明書課程設計說明書包括原始條件，設計計算公式和有關數(shù)據(jù)，文字說明及附圖。應字跡工整，計算準確，簡明扼要。1.2建筑排水系統(tǒng)與排水體制建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)由排水管道系統(tǒng)與排水通氣管道系統(tǒng)組成。排水管道系統(tǒng)一般包括衛(wèi)生器具排水管（含存水彎）、有一定坡度的橫支管、立管、橫干管和排出到室外第一個檢查井的排出管。建筑內(nèi)部排水管道系統(tǒng)應設清通設備，包括檢查口、清掃口、檢查井等。通氣管系統(tǒng)包括立管通氣管、器具通氣管、環(huán)形通氣管、安全通氣管、結(jié)合通氣管等。一．排水系統(tǒng)的分類(一)按所排除污廢水的性質(zhì)分類1.生活污水排水系統(tǒng)排除大便器（槽）、小便器（槽）以及用途與此相似的衛(wèi)生設備排除的污水。2.生活廢水排水系統(tǒng)排除洗滌廢水，即盥洗、淋浴室、洗滌間內(nèi)用水設備產(chǎn)生的廢水排水系統(tǒng)。3.生活排水系統(tǒng)排除糞便污水和生活廢水的排水系統(tǒng)。4.建筑雨水系統(tǒng)排除屋面雨雪水的系統(tǒng)。5.工業(yè)廢水排水系統(tǒng)排除生產(chǎn)污水和生產(chǎn)廢水的系統(tǒng)。(二)按通氣方式分類1.伸頂通氣的排水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)的立管伸頂，使其與大氣想通。2.專用通氣的排水系統(tǒng)，設置專用通氣立管或利用另一根排水立管通氣，使排水立管自上至下均能與大氣相通。3.環(huán)形通氣的排水系統(tǒng)，設置專用通氣立管和環(huán)形通氣管，使排水系統(tǒng)的立管和橫支管均能保持與大氣相通。4.器具通氣的排水系統(tǒng)，設置專用通氣立管和環(huán)形通氣管，并將通氣管系與每個衛(wèi)生器具的水封出口相連。5.有特制配件的伸頂通氣排水系統(tǒng)，在伸頂通氣排水系統(tǒng)的立管與橫支管連接處及立管根部設置特制配件。(三)按水力狀態(tài)分類1.重力流排水系統(tǒng)利用重力勢能作為排水動力，管系排水按一定充滿度設計，管系內(nèi)水壓基本與大氣壓力相等的排水系統(tǒng)。常見的和傳統(tǒng)的建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)均為重力流。2.壓力流排水系統(tǒng)管系排水按滿流設計，管系內(nèi)整體水壓大于（局部可小于）大氣壓力的排水系統(tǒng)。重力流排水有困難或組團排水為減小排水管徑時，可采用壓力流排水。1.3系統(tǒng)的選擇根據(jù)《給排水設計手冊-建筑給排水》第二版，排水系統(tǒng)劃分為合流制和分流制兩種。合流制：指糞便污水與生活廢水，生產(chǎn)污水與生產(chǎn)廢水在建筑物內(nèi)部分開用管道排至室外。分流制：指糞便污水與生活廢水，生產(chǎn)污水與生產(chǎn)廢水在建筑物內(nèi)部混合用同一根管道排到室外。排水系統(tǒng)采用分流制或合流制，要根據(jù)污水性質(zhì)、污染程度、結(jié)合室外排水制度和有利于綜合利用及處理要求等確定。室外為合流制，而生活污水必須經(jīng)過局部處理（化糞池）后才能排入室外合流制下水道，有條件將生活廢水與生活污水分別設置管道采用分流制排出?；谏鲜鰲l件，結(jié)合本設計的具體情況擬定本設計的排水系統(tǒng)排水方式為合流制。為了保護存水灣水封，使排水系統(tǒng)內(nèi)的空氣壓力與大氣壓取得平衡。使排水管內(nèi)排水暢通，形成良好的水流條件。把新鮮空氣補入排水管內(nèi)，使管內(nèi)進行換氣，預防因室外管道系統(tǒng)積聚有害氣體而損傷養(yǎng)護人員、發(fā)生火災和腐蝕管道等隱患。減少排水系統(tǒng)的噪聲。排水系統(tǒng)應設置通氣管。初步擬定排水系統(tǒng)簡圖為：方案比較：方案（二）設有專門的通氣立管，雖然通氣能力較好，但造價明顯大于方案（一），所以選擇方案（一）。1.4排水管道的組合類型1.單立管排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)是指只有一根排水立管，沒有專門通氣立管的系統(tǒng)。按建筑層數(shù)和衛(wèi)生器具的多少，它可分為無通氣李冠的單立管排水系統(tǒng)、有通氣立管的普通單立管排水系統(tǒng)和特制配件單立管排水系統(tǒng)三種形式。其中特制配件單立管排水系統(tǒng)適用于各類多層、高層建筑。2.雙立管排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)是由一根排水立管和一根通氣立管組成，適用于污廢水河流的各類多層和高層建筑。3.三立管排水系統(tǒng)三立管排水系統(tǒng)，由一根生活污水立管、一根生活廢水立管和一根通氣立管組成，兩根排水立管共用一根通氣立管。適用于生活污水和生活廢水需分別排出室外的多層、高層建筑。1.4.1排水系統(tǒng)的組成建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的組成應能滿足以下三個基本要求：首先，系統(tǒng)能迅速暢通地將污廢水排到室外；其次，排水管道系統(tǒng)氣壓穩(wěn)定，有害有毒氣體不進入室內(nèi)，保持室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生；第三，管線布置合理，簡短順直，工程造價低。1.4.2本建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：1．衛(wèi)生器具和生產(chǎn)設備受水器本設計中的衛(wèi)生設備有洗臉盆，洗手盆，浴盆，大便器，小便器，污水盆，洗滌盆，地漏等。2．排水管道系統(tǒng)排水管道系統(tǒng)包括排水管，存水彎，橫支管，立管，埋地橫支管，排出管等組成。3．清通設備清通設備有檢查井，清掃口，檢查口。4通氣管系統(tǒng)根據(jù)環(huán)保要求，結(jié)合室外排水系統(tǒng)的設置，該建筑采用合流制排水系統(tǒng)，由于建筑高度及每根立管所承擔的排水當量較小，為使排水管道中氣壓波動盡量平衡，防止管道水封破壞，污水管道僅設伸頂通氣管。1.5排水系統(tǒng)的管道及設備的安裝1、布置與鋪設的原則滿足最佳水力條件，使排水通暢。施工安裝、維修管理方便。保證生產(chǎn)及使用安全，不影響室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生。保護管道不受破壞。占地面積小，美觀?？偣芫€短，工程造價低。在設計過程中，應首先保證排水暢通和室內(nèi)良好的生活環(huán)境。然后再根據(jù)建筑類型、標準、投資等因素進行管道的布置和敷設。2、衛(wèi)生器具的布置與敷設①根據(jù)衛(wèi)生間和公共廁所的平面尺寸、所選用的衛(wèi)生器具類型和尺寸布置衛(wèi)生器具。既要考慮使用方便，又要考慮管線短，排水順暢，便于維護管理。②為使衛(wèi)生間使用方便，使其功能正常發(fā)揮，衛(wèi)生器具的安裝高度應滿足教材附錄5-3的要求。③地漏應設在地面最低處，易于濺水的衛(wèi)生器具附近。地漏不宜設在排水支管頂端，以防止衛(wèi)生器具排放的雜物在衛(wèi)生器具和地漏之間橫支管內(nèi)沉淀。3、排水橫支管的布置與敷設排水橫支管不宜太長，盡量少轉(zhuǎn)彎，1根支管連接的衛(wèi)生器具不宜太多。②橫支管不得穿過沉降縫、煙道、風道。③橫支管不得穿過有特殊衛(wèi)生要求的生產(chǎn)廠房、食品及貴重商品倉庫、通風小室和變電室。④橫支管不得布置在遇水易引起燃燒、爆炸或損壞的原料、產(chǎn)品和設備上面，也不得布置在食堂、飲食業(yè)的主副食操作烹調(diào)的上方。⑤橫支管距樓板和墻應有一定的距離，便于安裝和維修。⑥當橫支管懸吊在樓板下，接有2個及2個以上大便器，或3個及3個以上衛(wèi)生器具時，橫支管頂端應升至上層地面設清掃口。4、排水立管的布置與敷設立管應靠近排水量大，水中雜質(zhì)多，最臟的排水處。立管不得穿過臥室、病房，也不宜靠近與臥室相鄰的內(nèi)墻。立管宜靠近外墻，以減少埋地管長度，便于清通和維修。立管應設檢查口，其間距不大于10m，但底層和最高層必須設。平頂建筑物可用通氣管代替最高層的檢查口。檢查口中心至地面距離為1m，并應高于該層溢流水位最低的衛(wèi)生器具上邊緣0.15m。5、橫干管及排出管的布置與敷設排出管以最短的距離排出室外，盡量避免在室內(nèi)轉(zhuǎn)彎。建筑層數(shù)較多時，應按下表確定底部橫管是否單獨排出。最低橫支管與立管連接處至立管管底的最小距離立管連接衛(wèi)生器具層數(shù)（層）≤45～67～1213～19≥20垂直距離（m）0.450.751.203.006.00埋地管不得布置在可能受重物壓壞處或穿越生產(chǎn)設備基礎。埋地管穿越承重墻或基礎處，應預留洞口，且管頂上部凈空不得小于建筑物的沉降量，一般不宜小于0.15m。濕陷性黃土地區(qū)的排出管應設在地溝內(nèi)，并應設檢漏井。距離較長的直線管段上應設檢查口或清掃口，其最大間距見教材附錄5-4。排出管與室外排水管連接處應設檢查井，檢查井中心到建筑外墻距離不宜小于3m。檢查井至污水立管或排出管上清掃口的距離不大于下表中的數(shù)值。室外檢查井中心至污水立管或排出管上清掃口的最大長度管徑（mm）5075100≥100最大長度（m）10121520第2章設計計算1）橫支管計算按公式計算排水設計秒流量，其中取=2.5，衛(wèi)生器具的排水當量可查表選取，計算出各個管段的設計秒流量后查水力計算附表，可確定管徑和坡度。計算結(jié)果見下表2—1表2—1PL-1各層排水橫支管水力計算表衛(wèi)生器具名稱數(shù)量當量排水設計管徑坡度i管段洗臉盆坐便器浴盆總數(shù)流量秒流量de/mm編號Np=0.75Np=4.5Np=3Npqmaxqp(L/s)塑料管0--113.001.001.312500.0261--2117.51.51.9931100.0262--31118.251.52.01701100.0262）立管計算立管接納的排水當量總數(shù)為：Np=8.25×11=90.75立管最下部管段的排水設計秒流量==4.36(L/s)查表，選用立管管徑=100mm，流量q=4.36L/s,因設計秒流量小于表2—2中排水塑料管最大允許排水流量5.4L/s,所以不需要設置專用的通氣管。表2—2排水塑料管最大允許排水流量通氣情況管道材料立管高度m通水能力(L/s)管徑/mm507590100110125150160僅設伸頂通氣管鑄鐵—1.02.5—4.5—7.010.0—塑料—1.23.03.8—5.47.5—12.0螺旋———3.0—6.0——13.0—設有通氣立管鑄鐵———5.0—9.0—1425.0—塑料———————10.016—28.0特制配件立管混合——————6.0—9.013.0—旋流——————7.0—10.015.0—3）立管底部和排出管計算立管底部和排出管的管徑放大一號，取=310mm，查表取標準坡度0.026，充滿度為0.5，最大流量為9.48L/s,流速為1.72m/s，符合要求。2.2.3表2-3衛(wèi)生間立管管道計算表衛(wèi)生器具名稱數(shù)量當量設計管徑坡度i管段洗手盆小便器大便器總數(shù)秒流量de/mm編號Np=0.30Np=0.30Np=4.5Npqp(L/s)塑料管3-41228221111000.0262.2連接在PL-2上的所有排水管段的水力計算1）橫支管計算計算方法和PL-1相同，計算結(jié)果見下表2—3表2—4PL-2各層排水橫支管水力計算表衛(wèi)生器具名稱數(shù)量當量排水設計管徑坡度i管段洗手盆洗臉盆坐便器淋浴器洗衣機總數(shù)流量秒流量de/mm編號Np=0.30Np=0.75Np=4.5Np=0.45Np=1.50Npqmaxqp(L/s)塑料管0--110.300.100.20500.0261--2111.050.250.4344500.0262--31115.551.51.92411100.0263--411116.001.51.94091100.0264--5111117.501.51.99301100.026編號5-6同上。2）立管計算立管接納的排水當量總數(shù)為：Np=7.5×10=75立管最下部管段的排水設計秒流量：==4.10(L/s)查表，選用立管管徑=100mm，流量q=3.06L/s,因設計秒流量小于表4—2中排水塑料管最大允許排水流量5.4L/s,所以不需要設置專用的通氣管。3）立管底部和排出管計算立管底部和排出管的管徑放大一號，取=125mm，查表取標準坡度0.026，充滿度為0.5，最大流量為9.48L/s,流速為1.72m/s，符合要求。2.3化糞池的計算建筑排放的污水進入水體或城市管網(wǎng)前，一般設置化糞池，對排放污水進行簡單的處理?；S池多設于建筑物背向大街的一側(cè)靠近衛(wèi)生間的地方；應盡量隱蔽，不宜設在人們經(jīng)?；顒又??；S池距建筑物的凈距不小于5m，距地下取水構(gòu)筑物不小于30m?；S池的總?cè)莘e由有效容積和保護層容積組成。保護層容積根據(jù)化糞池的大小確定，保護層高度一般為250～450mm。有效容積由污水所占容積和污泥所占容積組成。1）化糞池的實際使用人數(shù)：N=3.5×8×11×70%=215.6（人）2）污水容積：每人每天的生活污水量q=150L/(人·d)；t=12h。3）污泥容積：式中a為每人每日污泥量，因排水體制是合流制，a值取0.7L/(d·人)；污水掏空周期為3個月，T取90天；新鮮污泥含水率b取95%；化糞池發(fā)酵濃縮后的污泥含水率c取90%；污泥發(fā)酵后體積縮減系數(shù)K取0.8；4）化糞池的計算容積==22.69,化糞池選用矩形雙格，其中一格占總?cè)莘e的75%。選擇化糞池的有效容積為：23化糞池的型號為:Z6-16SQF標準圖集:02S701外形尺寸:化糞池底板的長(L):15m寬(B):10m化糞池池身的長(L3):12m寬(B3):5.5m2.4室內(nèi)排水管道的安裝一、排水管道及設備安裝要求1.排水管材采用硬聚乙烯管（UPVC），采用粘接。2.排出管與室外排水管連接處設置檢查井，檢查井至建筑物距離不得小于3m，并與給水引入管外壁的水平距離不得小于1.0m。3．當排水管在中間層豎向拐彎時，排水支管與排水立管、排水橫管相連接時，排水支管與橫管連接點至立管底部水平距離L不得小于1.5m；排水豎支管與立管拐彎處的垂直距離h2不得小于0.6m。4.當層高小于或等于4m時，排水立管和通氣立管應每層設一伸縮節(jié)。污水橫支管、橫干管、器具通氣管、環(huán)形通氣管和匯合通氣管上無匯合管件的直線管段大于2m時，應設伸縮節(jié)，但伸縮節(jié)之間最大間距不得大于4m。5．立管在設一個檢查口。在水流轉(zhuǎn)角小于135o的橫干管上應設檢查口或清掃口。6．污水立管底部的流速大，而污水排出流速小，在立管底部管道內(nèi)產(chǎn)生正壓值，這個正壓區(qū)能使靠近立管底部的衛(wèi)生器具內(nèi)的水封遭受破壞，衛(wèi)生器具內(nèi)冒泡、滿溢現(xiàn)象，為此，靠近排水立管底部的排水支管連接，應符合下列要求:（1）排水立管僅設置伸頂通氣管時，最低排水橫支管與立管連接處距排水立管管底垂直距離不得小于下表中規(guī)定，如果與排水橫管連接的立管底部放大一號管徑或橫干管比與之連接的立管大一號管徑，可將表中距離縮小一檔。最低橫支管與立管連接處制立管管底的距離立管連接衛(wèi)生器具的層數(shù)（層）垂直距離（m）≤40.455～60.757～121.2013～193.00≥206.00（2）排水支管連接在排出管或排水橫干管上時，連接點距立管底部的水平距離，不宜小于3.0m。（3）當靠近排水立管底部的排水支管的連接，不能滿足（1）和（2）的要求時，則排水支管應單獨排出室外。7.立管管徑大于或等于110㎜時，在樓板貫穿部位應設置阻火圈或張度不小于500㎜的防火套管。管徑大于或等于110㎜的橫支管與暗設立管相連時，墻體貫穿部位應設置阻火圈或張度不小于300㎜防火套管，且防火套管的明露部分張度不宜小于200㎜；防火套管、阻火圈的耐火極限不宜小于管道貫穿部位的建筑構(gòu)件的耐火極限。二、室內(nèi)排水管道安裝要求1．室內(nèi)排水管道安裝室內(nèi)排水管道安裝的允許偏差應符合附表1的規(guī)定。2．管道固定支架安裝(1)金屬排水管道上的吊鉤或卡箍應固定在承重結(jié)構(gòu)上。固定件間距：橫管不大于2m；立管不大于3m。樓層高度小于或等于4m，立管可安裝1個固定件。立管底部的彎管處應設支墩或采取固定措施。(2)排水塑料管道支、吊架間距應符合下表規(guī)定。排水塑料管道支、吊架最大間距公稱外徑DN/mm5075110125160支架的最大間距/m立管1.21.5222橫管0.50.751.11.31.6三、室內(nèi)排水管道的安裝室內(nèi)排水管道一般按排出管、立管、通氣管、支管和衛(wèi)生器具的順序安裝。(一)排出管的安裝在挖好的管溝中，將預制好的管道承口作為進水方向，按施工圖中所注標高，找好坡度及預留口的方向和中心，捻好固定口。待敷設好后，進行灌水檢查，灌水高度應不小于底層衛(wèi)生器具的上邊緣或底層地面標高，檢查各接口有無滲漏現(xiàn)象，經(jīng)檢查合格后臨時封堵各預留管口。排出管安裝時一般注意以下幾點1排出管與立管宜采用兩個45°彎頭，或用曲率半徑大于或等于4倍管徑的90°彎頭連接。2排出管穿越承重墻或基礎時，應預留孔洞，并做好防水處理3排出管與室外排水管連接處設置檢查井，檢查井中心到建筑外墻的距離不宜小于3m，檢查井至污水立管或排出管清掃口的距離不大于下表中數(shù)據(jù)室外檢查井中心至污水立管或排出管上清掃口的最大長度管徑/mm5075100≥100最大長度/m10121520排出管坡度最大不宜大于15％。(二)排水立管安裝1排水立管通常沿衛(wèi)生間墻角敷設，不宜設置在與臥室相鄰的內(nèi)墻，宜靠近外墻，立管與墻面距離見表立管與墻面距離立管管徑/mm5075100125150200立管與墻面距離/mm507080901101302排水立管在垂直方向轉(zhuǎn)彎時，應采用乙字管或兩個45°彎頭連接。3立管檢查口與外墻成45°角。4立管上應用管卡固定，管卡間距不得大于3m，承插管一般每個接頭處均應設置管卡。5立管穿樓板時，應預留孔洞，見表立管穿樓板預留孔洞尺寸立管管徑/mm5075～100125～150200～300孔洞尺寸/mm100*100200*200300*300400*400（三）排水橫支管與橫管安裝1排水支管接入橫干管、立管接入橫干管時，應在橫干管管頂或其兩側(cè)45°范圍內(nèi)接入。2排水管道的橫管與立管連接，宜采用45°斜三通或45°斜四通和順水三通或順水四通。（四）清通設備清通設備包括檢查口、清掃口、檢查井及帶有清通蓋板的90°彎頭或三通接頭等設備。立管應每隔一層設置一個檢查口，其間距不大于10米，但在最底層和有衛(wèi)生器具的最高層必須設置。檢查口中心距操作面一般為1米，并應高于該層衛(wèi)生器具上邊緣150mm，允許偏差±20mm，為便于檢修，檢查口向外與墻成45°角，暗裝立管檢查口處應安檢修門。塑料排水管道安裝塑料排水管道安裝應自下而上分層進行，先安裝立管，后安裝橫管，連續(xù)施工。管道系統(tǒng)安裝完畢后，對管道的外觀質(zhì)量和安裝尺寸進行復核檢查，復查無誤后，做通水試驗。伸縮節(jié)設置與安裝除室內(nèi)、外埋地管道外，塑料排水管道應根據(jù)其管道的伸縮兩按下列情況設置伸縮節(jié)。1.當層高≤4m時，污水立管和