最新建排课程设计说明书 免费下载.docx
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1课程设计基本资料1
2系统选择与管道布置1
2.1给水系统1
2.2热水系统1
2.3消防系统1
2.4污废水排水系统2
2.5雨水排水系统2
3设计计算2
3.1室内给水系统的计算2
3.2室内热水系统计算8
3.3消火栓系统的计算10
3.4排水系统的计算17
3.5雨水系统的计算20
4.材料设备表21
5.心得体会23
6.参考文献24
7.附录25
附录一给水管道水力计算表25
附录二热水管道水力计算表28
附录三排水管道水力计算表29
附录四消火栓管道水力计算表36
1.原始资料
1.该楼位于西安城区内，地形平坦。
为Ⅱ级非自重湿陷性黄土，工程地质条件良好。
室外地面标高-0.45m。
2.该楼的四周距墙3米处有小区给水管，管径DN150，管中心标高为-1.30m，该处最小水压为0.45MPa。
3.热水由每户的家用燃气热水器供给。
4.室内污废水合流排出，该楼的四周距墙6米处有小区污水管，管径为300mm，最小埋深1.5米。
2.系统选择与管道布置
2.1给水系统：
本设计给水系统利用市政管网水压直接供水。
引入管设两条，由建筑物南侧市政管网引入。
由于是建筑内给水管网，所以布置形式采用枝状布置。
又由于本设计为8层，且利用室外管网直接供水，故供水干管埋地，供水方式采用下行上给式。
本设计室内给水系统管材采用聚铝塑复合管，管道工作压力0.90MPa。
铝塑管是市面上较为流行的一种管材，市场比较有名的有日丰和金德，由于其质轻、耐用而且施工方便，其可弯曲性更适合在家装中使用。
铝塑管内外层均为特殊聚乙烯材料，清洁无毒，平滑。
可使用五十年以上。
中间铝层可100%隔绝气体渗透，并使管子同时具有金属和塑胶管的优点，而剔除了各自的缺点。
2.2热水系统：
热水由每户的家用燃气热水器供给，热水管材采用聚丙烯热水管。
管道布置在除厨房与卫生的区域不能使用三通，且要埋入地下。
2.3消防系统：
根据规范，该建筑为民用建筑。
室内外消防流量为5L/s。
充实水柱取10m，水枪喷嘴流量2.5L/s，消防立管管径DN100。
消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的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。
其间距不大于30m，本设计中设2根立管，材料为钢管。
消火栓栓口离地面高度宜为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面垂直。
室内消火栓应采用同一型号规格，且均设有远距离启动消防泵的按钮。
在楼顶设试验消火栓。
除试验消火栓以外消火栓均采用双口消火栓，栓口直径采用50mm，水枪喷嘴口径选用16mm，水带长度选用20m。
由于本设计中楼层不高，消火栓系统由消防水池供水。
2.4污废水排水系统：
本工程采用生活污水和生活废水合流制，统一排入市政污水排水管，集中送至城市污水处理厂处理。
排水采用排水专用塑料管，设伸顶通气，横支管坡度采用标准坡度。
排水系统要求能迅速畅通地将污废水排到室外，对含有害物质、含大量油脂的污、废水以及需要回收利用的污、废水，应采用单独的排水系统收集、输送，经适当处理后排除或回收利用。
2.5雨水排水系统：
屋面雨水排水系统应迅速、及时地将屋面雨水排至室外雨水管渠或地面。
本设计中的屋面雨水排水，采用雨水斗外排水的方式，本设计采用87斗重力外排水系统，单斗布置。
雨水通过雨水斗、雨水斗连接管、悬吊管、立管及埋地横管等，接入市政雨水排水管。
管材选用PVC排水管。
3.设计计算
3.1室内给水系统的计算：
3.1.1设计参数的确定；
本建筑为居民住宅楼，人数计算按3.5人一户。
一层4户。
则一层居民人数为14人，则该居民住宅楼总的人数大约为112人。
又因为本建筑内有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、热水器和沐浴设备，所以住宅类型为普通住宅Ⅱ，最高日用水定额取220L/（人·d）,小时变化系数取2.3。
3.1.2最高日用水量的计算;
Qd=mqd（3-1）
=112×220
=24640L/d
式中Qd——最高日用水量，L/d;
m——用水单位数，人；
qd——最高日生活用水定额，L/（人·d）；
3.1.3最大时用水量的计算；
（3-2）
Qh=Kh·Qp（3-3）
=
=2361.3L/h
式中Qh——最大小时生活用水量，L/h；
Kh——时变化系数；
Qd——最高日生活用水量，m3/d；
T——每日使用时间，h；
Qp——平均小时用水量，m3/d；
3.1.4设计秒流量的计算；
根据住宅类型选择设计秒流量公式3-4
qg=
（3-4）
式中qg——设计秒流量，L/s；
Ng——给水当量总数；
U——计算管段的卫生器具同时出流概率百分比,%；
——根据建筑物类别确定的设计秒流量系数，普通住宅Ⅱ取1.02；
根据立体图确定最不利配水点，对管段进行编号，计算草图如图3-1；
图3.1
给水计算草图
根据草图的管段编号查表得各用水器具的用水当量Ng，从而求出各管段的总当量数，再根据公式3-4求出各管段的设计秒流量，计算结果见下表：
计算管段设计秒流量
表3.1
管段编号
0～1
1～2
2～3
3～4
4～5
5～6
6～7
计算当量数
6
7
7.5
15
22.5
30
37.5
设计秒流量m/s
1.2
1.7
1.8
1.9
2.1
2.3
2.42
管段编号
7～8
8～9
9～10
10～11
11～12
12～13
13～14
计算当量数
45
52.5
52.5
79.8
128.8
177.8
257.6
设计秒流量m/s
2.53
2.6
2.6
3
3.46
3.86
4.4
3.1.5系统所需的水压；
（1）公式及参数含义；
H=
+
（3-5）
式中H——建筑内部给水系统所需的压力，至室外引入管起点轴线算起,kPa；
H1——最不利点与室外引入管起点的静压差,kPa；
H2——计算管路的水头损失,kPa；
H3——水表的水头损失,kPa；
H4——最不利点的最低工作压力,kPa；
（2）沿程损失计算；
给水管网的水头损失计算包括盐城水头损失和局部水头损失两部分内容。
沿程损失计算公式如3-6，计算过程过程见附表1，计算结果见表3.2：
hi=i·L（3-6）
式中hi——沿程水头损失,kPa；
L——管道计算长度,m；
i——管段单位长度水头损失,kPa/m；
关于流速要求，生活给水管道内的流速易按照表3.2采用。
生活给水管道的水流速度
表3.2
管段沿程损失
表3.2
管段编号
0～1
1～2
2～3
3～4
4～5
5～6
6～7
管径mm
32
40
40
40
50
50
50
流速m/s
1.18
1.02
1.08
1.14
0.78
0.87
0.91
沿程损失m
0.05
0.09
0.11
0.24
0.28
0.32
0.37
管段编号
7～8
8～9
9～10
10～11
11～12
12～13
13～14
管径mm
50
50
50
50
50
50
70
流速m/s
0.95
0.98
0.98
1.14
1.33
1.46
1.14
沿程损失m
0.43
0.48
0.60
0.66
0.77
0.80
1.10
（3）局部损失的计算；
生活给水管道的配水管的局部水头损失，宜按管道的连接方式，采用管（配）件当量长度法计算。
当管道的管（配）件当量长度资料不足时，可按下列管件的连接状况，按管网的沿程水头损失的百分数取值。
管（配）件内径与管道内径一致，采用三通分水时，取25％～30％；所以局部损失的计算过程如下：
hj=30%·hi（3-7）
=11×30%
=3.3kPa
式中hi——沿程水头损失,kPa；
hj——局部水头损失,kPa；
（4）水表的选择及水头损失的计算；
在每层入户前安装分户水表，在引入管上安装总水表。
本设计中，两水表均为旋翼式，根据管段的设计秒流量确定水表的型号分别为LXS-32C与LXS-50C的旋翼式水表。
水表的水头损失可按下式计算：
hd=
（3-8）
式中hd——水表的水头损失,kPa；
qg——计算管段的给水设计流量,m3/h；
Kb——水表的特性系数，一般由生产厂家提供，也可按下式计算：
旋翼式水表Kb=
；
利用公式3-8计算过程如下：
Kb1=
=1.44
hd1=
=12.96kPa
Kb1=
=9
hd2=
=27.9kPa
（5）总水压的计算；
由最不利点的卫生器具为大便器可知，最低工作压力为0.1MPa,
所以H4=100kPa；
最不利点与引入管的静压力为八层楼的层高（每层3米）加上引入管的埋地深度（由原始资料可知为1.3米）再加上用水器具的安装高度0.8米,
所以H1=3×7+1.3+0.8=23.1m=231kPa；
由公式3-5可得H=
+
=231+11+3.3+27.9+12.96+100
=386.123kPa
（6）水压的校核。
由原始资料可知引入管处最小压力为0.45MPa。
而最不利点所需的总水压力为0.386MPa＜0.45MPa，所以满足要求。
3.2室内热水系统计算。
图3.2
热水管路计算草图户型①
图3.3
热水管路计算草图户型②
热水由每户的家用燃气热水器供给，热水管段的流速应控制在一定范围内，应按照表3.3选用；
热水管道的流速
表3.3
根据用水器具的常用流量减去冷水流量得到了热水的设计流量，根据热水设计流量进行水力计算，计算过程见附录2，计算结果如表3.4。
热水管道的流速
表3.4
户型
管段编号
设计流量L/s
管径mm
流速m/s
①
0～1
0.04
20
0.29
1～2
0.09
20
0.66
2～3
0.14
25
0.65
3～4
0.19
25
0.88
4～5
0.25
32
0.71
户型
管段编号
设计流量L/s
管径mm
流速m/s
②
0～1
0.04
20
0.29
1～2
0.09
20
0.66
2～3
0.14
25
0.65
3～4
0.19
25
0.88
5～4
0.06
20
0.44
4～6
0.25
32
0.71
3.3消火栓系统的计算
3.3.1消火栓的布置
（1）消防立管的布置
消火栓保护半径可按下列计算公式计算：
R＝C·
（3-7）
式中R——消火栓保护半径，m；
Ld——水带敷设长度，m；本设计中取20m；
C——水带展开时的弯曲折减系数，本设计取0.8；
h——水枪充实水柱长度的平面投影长度，m，一般取h=3.0m。
消火栓的保护半径计算如下：
R=20×0.8＋3＝19m;
为满足同层所有位置至少都有两个水枪能够到达，本设计采用2根消防立管，立管设在管道间内，每两户之间设一根。
除楼顶设试验消火栓外每层均设2个双口消防栓。
共设消火栓18个，其中双口消火栓16个，单口试验消火栓2个。
（2）水泵接合器
根据《建筑给排水防火规范》7.4.5条规定，水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15～40m。
本设计室内消火栓消防系统设置2个SQX-100型地下式水泵接合器（一用一备）。
3.3.2栓口所需水压的计算
（1）查表确定最小充实水柱长度:
Hm＝10m；
（2）查表确定消防各参数如下表：
表3.5
住宅楼层
消火栓用水量
水枪出流量qxhm/s
水枪喷口直径mm
充实水柱长度m
水带长度m
≥
5
2.5
16
10
20
系数
实验系数
水带材料
水带直径mm
水带阻力系数Az
特性系数B
0.0124
1.2
衬胶
50
0.0068
0.793
（3）计算水带的水头损失；
＝
×
×
×10（3-8）
=0.0068×20×2.52×10=8.46kPa
式中
——水带阻力损失，kPa；
——水带阻力系数,见表3.5；
——水带有效长度，m；
——水枪喷嘴出流量，L/s。
（4）水枪喷嘴处水压；
＝
（3-9）
=
=14.1m
式中
——水枪喷嘴处水压，m；
——水枪实验系数；
——水枪充实水柱，m；
——与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，其值可已列在表3.5中。
（5）计算消火栓栓口所需压力
消火栓口所需水压：
（3-10）
=141+8.46+20
=169.46kPa
式中
───消火栓口的水压，kPa；
───水枪喷嘴处的压力，kPa；
───水带的水头损失,kPa；
───消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。
3.3.3水力计算
（1）根据室内消火栓用水量及规范可知根据规范要求，消防竖管不宜小于100mm且不宜变径，因此查表初定管径为DN100mm。
（2）按照最不利点消防竖管和消火栓流量分配要求，最不利消防竖管为XL-2，出水枪支数为4支，次不利消防竖管为XL-1，出水枪数支数为4支；
（3）根据计算草图计算最不利支管次不利点的压力及出流量；
计算草图如图3.4
＝141+8.46+20＝169.46kPa
=16.946m
=
＋
（0点和1的消火栓间距）＋h（0~1管段的水头损失）
＝16.946＋3.0＋0.02247
＝19.96646m
1点的水枪射流量：
3.59L/s
图3.4
消防计算草图
（4）次不利管段起点的压力及其出流量计算同最不利点；
（5）计算系统的水头损失；
消火栓给水系统水力计算过程见附录4，计算结果如表3.6
消火栓水力计算结果
表3.6
计算管段
设计秒流量L/s
管径mm
沿程损失m
0～1
5.0
100
0.0225
1～2
8.6
100
0.9935
2～3
8.6
100
0.8523
3～4
17.2
100
0.8340
∑hy=2.7m
管路水头总损失为
＝2.7×1.1=2.97m
（6）计算系统所需压力；
＝23.4+16.946+2.97=43.32m
（7）压力校核，验证外网压力能否满足消火栓的动压和静压要求。
由原始资料可知，外网压力为45m
，消火栓的动压和静压之和为43.32m
＜45m
，所以满足要求。
3.4排水系统的计算
3.4.1排水系统设计秒流量的计算；
建筑内部排水管道的设计流量是确定各管段管径的依据，因此，排水设计流量的确定应符合建筑内部排水规律。
建筑内部排水流量与卫生器具的排水特点和同时排水的卫生器具数量有关，具有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长、排水不均匀的特点。
为保证最不利时刻的最大排水量能迅速、安全地排放。
某管段的排水设计流量应为该管段的瞬时最大排水流量，又称排水设计秒流量。
本设计采用平方根法计算排水设计秒流量。
住宅、宿舍（Ⅰ、Ⅱ类）、旅馆、宾馆、酒店式公寓、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、图书馆、书店、客运中心、航站楼、会展中心、中小学教学楼、食堂或营业餐厅等建筑生活排水管道设计秒流量，应按下式计算：
（3-11）
式中qp——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——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流，L/s；
——根据建筑物用途而定的系数，本建筑
取1.5。
关于排水的设计秒流量计算过程及计算草图见附录2,计算结果见下表
排水设计秒流量计算结果
表3.7
立管管段编号
支管管段编号
总当量数
支管设计秒流量L/s
立管设计秒流量L/s
1
0～1
3.75
1.35
2.49
2～3
7.35
1.69
底层单排
3～4
3.6
1.54
-
4～5
1.5
1.42
5～6
5.1
1.61
立管管段编号
支管管段编号
总当量数
支管设计秒流量L/s
立管设计秒流量L/s
2
0～1
1.5
0.72
1.08
4
0～1
3
1.31
1.82
底层单排
2～3
4.5
1.58
-
立管管段编号
支管管段编号
总当量数
支管设计秒流量L/s
立管设计秒流量L/s
3
0～1
0.75
0.41
2.24
2～3
4.8
1.59
底层
3～4
4.05
1.56
-
4～5
4.8
1.59
立管管段编号
支管管段编号
总当量数
支管设计秒流量L/s
立管设计秒流量L/s
5
0～1
0.75
0.41
2.24
2～3
4.8
1.59
底层
3～4
3.6
1.54
-
4～5
0.75
1.36
5～6
4.8
1.59
立管管段编号
支管管段编号
总当量数
支管设计秒流量L/s
立管设计秒流量L/s
6
0～1
3
1.31
1.88
立管管段编号
支管管段编号
总当量数
支管设计秒流量L/s
立管设计秒流量L/s
7
0～1
0.75
0.41
2.49
2～3
7.35
1.69
底层
3～4
6.6
1.66
-
4～5
0.75
1.36
5～6
7.35
1.69
立管管段编号
支管管段编号
总当量数
支管设计秒流量L/s
立管设计秒流量L/s
14
0～1
1.5
0.72
1.08
底层
2～3
1.5
0.72
-
3.4.2立管的选择；
排水立管的通水能力与管径、系统是否通气、同期的方式和管材有关，本设计采用伸顶通气，横支管配件连接采用45°斜三通，根据表3.7所列出的最大允许排水流量可选择管径为75mm与110mm的两种管径。
立管设计结果如下表
立管管径一览
表3.8
立管管段编号
1
2
4
3
5
6
7
14
立管管径mm
110
75
75
110
110
75
110
75
3.4.3横干管的计算。
为保证管道系统有良好的水力条件，稳定管内气压，防治水封破坏，保证良好的室内环境卫生，在设计计算横支管和横干管时，需满足下列规定：
（1）最大设计充满度
横管最大设计充满度规定如下：
生活排水管道：
管径≤125mm，最大设计充满度为0.5；
管径＝150~200mm，最大设计充满度为0.6。
（2）管道坡度
污水中含有固体杂质，如果管道坡度过小，污水的流速慢，固体杂物会在管内沉淀淤积，减小过水断面积，造成排水不畅或堵塞管道，为此对管道坡度作了规定。
本设计中采用塑料排水管，根据管材与管径选择常用坡度。
（3）最小管径
为了排水通畅，防止管道堵塞，保障室内环境卫生，《设计给水排水建筑规范》规定：
大便器排水管最小管径不得小于100mm。
建筑物内排出管最小管径不得小于50mm。
多层住宅厨房间的立管管径不宜小于75mm。
浴池的泄水管宜采用100mm。
当建筑底层无通气的排水管道与其楼层管道分开单独排出时，其排水横支管管径可按表3.9确定；
无通气底层单独排出的横支管最大设计排水能力
表3.9
（4）流速的确定
排水横管的水力计算应按下列公式计算计算：
（3-12）
（3-13）
式中A——管道在设计充满度的过水断面，m2
v——速度，m/s；
R——水力半径，m；
I——水力坡度，采用排水管的坡度；
n——粗糙系数，塑料管为0.009。
关于横干管的计算过程见附录2，计算结果见表3.10。
横干管计算结果
表3.10
排出管编号
横干管设计秒流量L/s
坡度
横干管管径mm
流速m/s
W17
2.49
0.004
110
0.62
W16
1.69
0.006
75
0.89
W3
2.91
0.005
110
0.7
W2
1.38
0.009
75
0.71
W1
3.84
0.009
110
0.94
W15
3.84
0.009
110
0.94
W5
1.88
0.018
75
0.98
W14
4.18
0.005
125
0.79
W4
1.80
0.015
75
0.93
3.5雨水系统的计算
3.5.1汇水面积的计算；
雨水汇水面积应按地面、屋面水平投影面积计算。
高出屋面的毗邻侧墙，应附加其最大受雨面正投影的一半作为有效汇水面积计算。
本设计中，由建筑平面图可算出屋面总面积为619.5m2，雨水立管为YL-1、YL-2、YL-3、YL-4四根，平均每根立管的汇水面积为154.875m2；
3.5.2雨水量的计算;
屋面雨水排水系统雨水量的大小是设计计算雨水排水系统的依据，其值与该地暴雨强度q、汇水面积F以及径流系数
有关，屋面径流系数一般取
=0.9
设计雨水流量应按下式计算：
（3-14）
式中
——设计雨水流量，L/s
——设计暴雨强度，L/s·hm2；
——径流系数；
——汇水面积，m2；
屋面雨水排水管道的排水设计重现期应根据建筑物的重要程度、汇水区域性质、地形特点、气象特征等因素确定，普通住宅中汇水区域的设计重现期不宜小于2~5a，本设计取2a。
设计暴雨强度应按当地或相邻地区暴雨强度公式计算确定。
本设计采用西安地区的暴雨强度
=2.36L/s·100m2。
单根立管设计雨水流量计算过程如下：
L/s
本设计采用重力流屋面雨水排水，立管管径根据最大设计泄流量确定，选取公称直径为75mm的塑料管，所允许的最大泄流量为4.5L/s,满足计算结果。
屋面雨水斗选择75mm的87型雨水斗。
4.材料设备表
材料设备表
表4.1
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
1
手提式干粉灭火器
MF44kg
个
16
2
双阀双出口消火栓
个
16
3
单栓消火栓
个
2
4
蝶阀
DN100
个
4
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