建筑给排水课程设计说明书最终版.docx
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建筑给排水课程设计说明书最终版
北京交通大学
《建筑给排水》大作业设计
专业：
环境工程
班级：
环境1101
学生姓名：
沈悦
学生学号：
11233017
指导教师：
王锦
土建学院建筑市政环境工程系
二○一四年四月
第1篇设计说明书
第1章设计基本内容和要求
1.1设计资料………………………………………………………………………………3
1.2设计主要内容……………………………………………………………………………3
1.3课程设计基本要求………………………………………………………………………3
1.4设计重点研究问题………………………………………………………………………3
1.5评分标准…………………………………………………………………………………3
第2章室内给水工程
2.1给水方式的选择…………………………………………………………………………4
2.2给水管道的布置与敷设…………………………………………………………………4
2.3管材和管件………………………………………………………………………………5
第3章建筑消防给水系统
3.1消火栓给水系统的布置…………………………………………………………………5
3.2消火栓布置………………………………………………………………………………6
3.3消防管道布置……………………………………………………………………………7
3.5具体设计图样……………………………………………………………………………7
第4章建筑排水系统
4.1排水系统分类……………………………………………………………………………7
4.2排水系统组成……………………………………………………………………………7
4.3排水方式的选择…………………………………………………………………………8
4.4排水管道的布置与敷设…………………………………………………………………8
4.5排水管网设计图样………………………………………………………………………10
第5章建筑雨水系统…………………………………………………………………………11
第2篇设计计算书
第1章室内生活给水系统………………………………………………………………………11
第2章建筑消火栓给水系统设计………………………………………………………………13
第3章建筑排水系统设计………………………………………………………………………15
第4章建筑雨水排水系统设计…………………………………………………………………18
第5章参考文献…………………………………………………………………………………18
第3篇课程设计总结
第1章心得及致谢……………………………………………………………………………19
第1篇设计说明书
第一章设计基本内容和要求：
1.1设计资料
1.工程概况：
该建筑为一幢7层高的多层建筑，该建筑为一类、耐火等级一级。
该幢楼包括四个单元，各单元各层的建筑结构基本相同（见建筑平面图）。
在该幢建筑物的北侧共建四个出口：
分别对应于每个单元，每个单元的每层有两个住户，每个住户为三室两厅的一套，每套间均设有厨房与两个卫生间。
该幢建筑物总建筑面积为8733.16m2，总高度为20.9m，标准层高为2.9m，一层地评标高位±0.000m，冻土深度为0.7m。
2.背景资料
本建筑水源为小区自备井，经给水泵站加压后供给小区各用水点，一层引入管压力不低于0.35MPa。
本建筑±0.00以上排水采用重力排水，±0.00以下采用压力提升排水。
污废水经污水管道收集后排入室外化粪池，经化粪池处理后，排入市政污水管网。
3.建筑图纸：
首层及标准层。
4.气候暴雨强度等条件按各位同学家乡考虑。
1.2设计主要内容
1.多层建筑给水系统方式选择与设计计算,完成该建筑的给水系统平面图和系统图草图；
2.多层建筑消防系统方式选择与设计计算,完成该建筑的消防系统平面图和系统图草图；
3.多层建筑排水系统方式选择与设计计算,完成该建筑的排水平面图和系统图草图；
4.多层建筑雨水系统方式选择与设计计算,完成该建筑的排水平面图和系统图草图；
1.3基本要求
1.建筑给水、排水、消防、雨水各系统的体制应当合理选择，注意技术先进性和经济合理性。
2.根据选定的系统体制，按照相关设计手册，确定有关的设计参数、尺寸和所需的材料、规格等。
3．平面图管线布置合理，并注意各管线交叉连接，注意立管编号。
1.4设计重点研究的问题：
建筑给水、排水、雨水、消防系统的体制选择，尤其是消火栓系统的设计计算。
参考资料推荐：
［1］王增长，《建筑给水排水工程》第六版，中国建筑工业出版社1998
［2］高明远，《建筑给水排水工程学》中国建筑工业出版社2002
［3］严煦世，《给水排水工程快速设计手册》中国建筑工业出版社1998
［4］中国建筑工业出版社编，《建筑给水排水工程规范》，中国建筑工业出版社
［5］陈耀宗，《建筑给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社1992
［6］《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2007），《建筑设计防火规范》GBJ16-87，《高层民用建筑设计防火规范》GB50054-2001，《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001，《室外给水设计规范》GBJ13-86，《室外排水设计规范》GBJ14-87，《建筑中水设计规范》CECS30：
91，《居住小区给水排水设计规范》CECS57：
94
1.5评分标准：
通过课程设计作业提高学生分析、解决实际问题和独立工作的能力，掌握必要的设计思路、计算方法。
提交该建筑给水、消防、排水、雨水系统设计说明书，设计计算书。
提交设计建筑给水排水各系统设计草图。
根据设计思路、计算方法正确性，计算结果准确性，给予成绩。
第二章室内给水工程
2.1给水方式的选择
本设计提供以下方案：
本建筑水源为小区自备井，经给水泵站加压后供给小区各用水点，一层引入管压力不低于0.35MPa。
该楼仅为7层故可满足供水要求。
综上，本设计系统选择：
对于本设计来说，水泵加压后水压一般能满足生活用水要求，所以采取直接供水的方式。
在屋顶设置屋面消防用水箱，供10min内消防用水量。
2.2给水管道的布置与敷设
（1）引入管为一条，从建筑物南侧的城市管道上接入，在室内管道设成枝状单向供水。
水表节点设于引入管上。
（2）保护管道不受损坏。
给水埋地管道应避免布置在可能受重物压坏处。
管道不得穿越生产设备基础，也不宜穿过伸缩缝、沉降缝，如需穿过，应采取保护措施。
为防止管道腐蚀，管道不允许布置在烟道、风道、和排水沟内，不允许穿大、小便槽，当立管位于小便槽端部≤0.5m时，在小便槽端部应有建筑隔断措施。
（3）给水管道一般暗装。
横干管敷设于技术层内或吊顶中或管沟内，立
管设于给排水管道竖井里，支管可敷于吊顶、墙体、地板找平层，这样美观、卫生。
（4）给水管道穿越墙和楼板时，应预留孔洞。
穿水池、水箱处应预埋套管。
（5）布置管道时其周围要有一定的空间，以满足安装、维修的要求。
需进人检修的管道井，其通道不宜小于0.6m。
给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式，前者单向供水，供水安全可靠性差，但节省管材，造价低；后者管道相互连通，双向供水，安全可靠，但管线长造价高。
一般建筑内给水管网宜采用枝状布置。
本设计采用环状管网布置。
按水平干管的敷设位置又可分为上行下给、下行上给和中分式三种形式。
本设计中由于该建筑分为4个单元，每个单元两户，故采用枝状单向供水方式，没有单元共用一条给水立管。
一层为地下室，故将给水横干管设在一层天花板下300mm处。
具体如图1所示：
图1给水设计设计图样
管径选择依据：
按经验确定某些排水管的最小管径
（1）室内排水管最小管径不小于50㎜。
（2）对于单个洗脸盆、浴盆等最小管径为40㎜；
（3）厨房干管管径不小于100㎜、支管管径不小于75㎜；
（4）医院洗涤盆或污水池的排水管径不小于75㎜；
（5）小便槽或连接两个或两个以上手动冲洗小便器的排水管管径不小于
75㎜；
（6）凡连接有大便器的管段不小于100㎜；
2.3管材和附件
（1）给水管材
本设计生活给水管道采用塑料管。
（2）给水附件、调节和控制附件
常用的阀门有：
截止阀（用于DN≤50㎜的管道上）、闸阀（用于DN>50㎜的管道上）、蝶阀、自动排气阀、安全阀等。
第三章建筑消防给水系统
3.1消火栓给水系统的布置
①高层建筑室内的消防给水系统与生活给水系统必须分开设置，自成一个独立系统。
消防给水管道应布置成环状。
在环状管道上需要引伸支管时，则支管上的消火栓数量不应超过一个。
②室内消防给水管网的进水管不应少于两根。
当其中一根发生故障时，其余的进水管仍能保证设计要求的消防流量和水压。
③阀门的设置应便于管网维修和使用安全，检修关闭阀门后，停止使用的消防立管不应多于1根，在一层中停止使用的消火栓不应多于5个。
④水泵结合器应设在消防车易于到达的地方，同时还应考虑在其附近15～40m范围内有供消防车取水的室外消火栓或贮水池。
水泵结合器的数量应按室内消防流量确定；每个水泵结合器进水流量可达到10～15L/s，一般不少于2个。
3.2消火栓布置
建筑消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足要求时）、输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备，是建筑物中最基本的灭火设施。
1、组成
室内消火栓系统由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵结合器及增压水泵等组成
2、消火栓给水系统的给水方式
消火栓给水系统有以下几种给水方式：
（1）由室外给水管网直接供水的消防给水方式
宜在室外给水管网提供的水量和五热水供应系统的设计计算水压，在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。
（2）设水箱的消火栓给水方式
宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量、水压时（或是由消防泵向水箱补水）采用。
由水箱贮存10min的消防水量，灭火时由水箱供水。
（3）设水泵、水箱的消火栓给水方式
宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用。
水箱由消防泵补水，贮存10min的消防用水量，火灾发生时先由水箱供水灭火。
3.3消火栓给水系统的布置
（1）消火栓给水管道布置
①高层建筑室内的消防给水系统与生活给水系统必须分开设置，自成一个独立系统。
消防给水管道应布置成环状。
在环状管道上需要引伸支管时，则支管上的消火栓数量不应超过一个。
②室内消防给水管网的进水管不应少于两根。
当其中一根发生故障时，其余的进水管仍能保证设计要求的消防流量和水压。
③阀门的设置应便于管网维修和使用安全，检修关闭阀门后，停止使用的消防立管不应多于1根，在一层中停止使用的消火栓不应多于5个。
④水泵结合器应设在消防车易于到达的地方，同时还应考虑在其附近15～40m范围内有供消防车取水的室外消火栓或贮水池。
水泵结合器的数量应按室内消防流量确定；每个水泵结合器进水流量可达到10～15L/s，一般不少于2个。
（2）消火栓布置
按规范要求设消火栓消防给水系统的建筑内，每层均应设置消火栓。
消火栓间距布置应满足下列要求：
1消防立管的布置，应能保证同一层内相邻竖管上两个消火栓的充实水柱同时到达室内任何部位。
每根消防竖管的直径，应根据一根竖管要求的水柱股数和每股水量，按上下相邻消火栓同时出水计算，但不应小于100m。
式中S2：
消火栓间距（2股水柱达到室内任何部位），m；
R：
消火栓保护半径，m；
b：
消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。
消火栓口距地面安装高度为1.1m，栓口宜向下或与墙面垂直安装。
同时建筑内应选用同一规格的消火栓、水带和水枪，以方便使用。
为保证及时灭火，每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按扭或报警信号装置。
消火栓应设在使用方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内。
建筑物设有消防楼梯时，其前室应设有消火栓。
在建筑物屋顶应设1个消火栓，以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。
在寒冷地区，屋顶消火栓可设在顶层出口处、水箱间或采取防冻技术措施。
具体设计图样
图2消防给水设计图样
由图可知，本设计中消防给水与生活给水分开，消防给水有独立的加压泵和消防贮水池。
每一单元两户有一个消防栓口，同时由于有电梯每层设两个消防栓口，分别由两个独立的给水立管供水。
水力计算中，只考虑同时只有一处发生火灾，要求同一根立管上两个消防栓水枪同时到达。
地下室在立管上设两个消防栓口。
第四章建筑排水工程
4.1排水系统分类
建筑内部排水系统是将建筑内部人们日常生活和工业生产中使用过的水收集起来，及时排到室外。
按系统接纳的污废水类型不同，建筑内部排水系统可分为三类：
生活污水排水系统、生活废水排水系统、屋面雨水排水系统。
4.2排水系统组成
建筑内部排水系统的组成应能满足以下三个基本要求：
首先，系统能迅速畅通地将污废水排到室外；
其次，排水管道系统气压稳定，有害有毒气体不进入室内，保持室内环境卫生；
第三，管线布置合理，简短顺直，工程造价低。
为满足上述要求，建筑内部排水系统的基本组成部分为：
卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。
在有些排水系统中，根据需要还设有污废水的提升设备和局部处理构筑物。
1、排水管道组合类型
建筑内部污废水排水管道系统安排水立管和通气立管的设置情况分为：
单立管排水系统
无通气管的单立管排水系统
有通气的普通单立管排水系统
特制配件单立管排水系统
4.3排水方式的选择
本建筑为高层建筑，生活污水不能与雨水合流排除，雨水排水系统应单独设立。
排水方式的选择应遵循：
（1）当城市有完善的污水处理厂时，宜采用生活污水排水系统，用一个排水系统接纳生活污水和生活废水，出户后排入市政污水管道系统或合流制排水系统。
（2）当城市无污水处理厂或污水处理厂处理能力有限，生活污水需要经局部处理时，宜分别设置生活污水排水系统和生活废水排水系统。
少数污、废水负荷较小的建筑和污、废水不便分流的建筑，如办公楼、标准较低的住宅等，也可采用生活污水排水系统。
（3）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。
采用什么方式排除污水和废水，应根据污、废水的性质、污染程度以及回收利用价值，结合市政排水系统体制，城市污水处理情况，通过技术经济比较，综合考虑，本系统最终采用合流生活污水排水系统。
4.4排水管道布置与敷设
1、布置与敷设的原则
建筑内部排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，为创造一个良的生活和生产环境，建筑内部排水管道布置和敷设时应遵循以下原则：
①排水畅通，水力条件好；
②使用安全可靠，不影响环境卫生；
③总管线短，工程造价低；
占地面积小；
施工安装、维护管理方便；
美观。
在设计过程中，应首先保证排水畅通和室内良好的生活环境。
然后再根据建筑类型、标准、投资等因素进行管道的布置和敷设。
2、卫生器具的布置与敷设
①根据卫生间和公共厕所的平面尺寸、所选用的卫生器具类型和尺寸布置卫生器具。
既要考虑使用方便，又要考虑管线短，排水顺畅，便于维护管理。
②为使卫生间使用方便，使其功能正常发挥，卫生器具的安装高度应满足教材附录的要求。
③地漏应设在地面最低处，易于溅水的卫生器具附近。
地漏不宜设在排水支管顶端，以防止卫生器具排放的杂物在卫生器具和地漏之间横支管内沉淀。
3、排水横支管的布置与敷设
排水横支管不宜太长，尽量少转弯，1根支管连接的卫生器具不宜太多。
②横支管不得穿过沉降缝、烟道、风道。
③横支管不得穿过有特殊卫生要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、
通风小室和变电室。
④横支管不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。
⑤横支管距楼板和墙应有一定的距离，便于安装和维修。
⑥当横支管悬吊在楼板下，接有2个及2个以上大便器，或3个及3个以上卫生器具时，横支管顶端应升至上层地面设清扫口。
4、排水立管的布置与敷设
1立管应靠近排水量大，水中杂质多，最脏的排水处。
2立管不得穿过卧室、病房，也不宜靠近与卧室相邻的内墙。
3立管宜靠近外墙，以减少埋地管长度，便于清通和维修。
4立管应设检查口，其间距不大于10m，但底层和最高层必须设。
平顶建
筑物可用通气管代替最高层的检查口。
检查口中心至地面距离为1m，并应高于该层溢流水位最低的卫生器具上边缘0.15m。
5、横干管及排出管的布置与敷设
1排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。
2建筑层数较多时，应按下表确定底部横管是否单独排出。
最低横支管接入处至立管底部排出管的最小垂直距离距离
立管连接卫生器具层数（层）
≤6
7～12
13～19
≥20
垂直距离（m）
0.45
0.75
1.20
6.00
3埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础。
4埋地管穿越承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建
筑物的沉降量，一般不宜小于0.15m。
5湿陷性黄土地区的排出管应设在地沟内，并应设检漏井。
6距离较长的直线管段上应设检查口或清扫口，其最大间距见教材附录。
7排出管与室外排水管连接处应设检查井，检查井中心到建筑外墙距离不
宜小于3m。
检查井至污水立管或排出管上清扫口的距离不大于下表中的数值。
室外检查井中心至污水立管或排出管上清扫口的最大长度
管径（mm）
50
75
100
>100
最大长度（m）
10
12
15
20
6、通气系统的布置与敷设
①生活污水管道和散发有毒有害气体的生产污水管道应设伸顶通气管。
伸顶通气管高出屋面不小于0.3m，但应大于该地区最大积雪厚度，屋顶有人停留时，应大于2m。
②连接4个及4个以上卫生器具，且长度大于12m的横支管和连接6个或6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。
环形通气管应在横支管始端的两个卫生器具之间接出，在排水管横支管中心线以上，与排水横支管垂直或45°连接。
③对卫生、安静要求高的建筑物内，生活污水管道宜设器具通气管。
器具通气管应设在存水弯出口端。
④器具通气管和环形通气管与通气立管连接处应高于卫生器具上边缘0.15m，按不小于0.01的上升坡与通气立管连接。
⑤专用通气立管每隔2层，主通气立管每隔8—10层设结合通气管与污水立管连接。
结合通气管下端宜在污水横支管以下与污水立管以斜三通连接，上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。
⑥专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上不小于0.15m处与污水立管以斜三通连接，下端在最低污水横支管以下与污水立管以斜三通连接。
⑦通气立管不得接纳污水、废水、雨水，通气管不得与通气管或烟道连接。
4.5具体排水设计图样
图3各单元排水设计图样
第五章建筑雨水系统
设计中选用管径为100mm的87式雨水斗将水引至地面进行散水排放。
该建筑为住宅建筑，生活污水与雨水分别排除，雨水排水系统单独设立。
第2篇设计计算书
第一章室内生活给水系统
由轴测图4确定配水最不利点为浴盆淋浴喷头，故计算管路为1、2、…、12。
节点编号如图4所示。
该建筑为普通住宅II类，选用式qg=0.2·U·Ng计算各管段设计秒流量。
由表2-2查用定额q0=300L/（人/d），小时变化系数Kh=1.5，每户按3人计。
查表2-1得：
浴盆水嘴N=1.00，淋浴器N=0.75，大便器N=0.50，洗脸盆水嘴N=0.75，洗涤盆水嘴N=1.00，家用洗衣机水嘴N=1.00。
根据式U0=q0*m*Kh*100/（0.2*Ng*T*3600）（%）求出喷军出流概率U0，查表2-5找出对应的αc值代入式（2-6）求出同时出流概率U，再代入式（2-5）就可求得该管段的设计秒流量qg，重复上述步骤可求出所有管段的设计秒流量。
流速应控制在允许范围内，查附表2-3可得管径DN和单位长度沿程水头损失i，由式（2-13）hi=iL计算出管路的沿程水头损失Σhi。
各项计算结果均列入表1中。
图4给水系统轴侧图
表1给水管网计算表
计算管段编号
当量总数Ng
同时出流概率U（%）
设计秒流量qg
管径DN（mm）
流速V（m/s）
每米管长沿程水头损失i（kPa/m）
管段长度L（m）
管段沿程水头损失hy=iL（kPa）
管段沿程水头损失累计∑hy（kPa）
0-1
0.75
100
0.15
15
0.75
0.564
2.3
1.297
1.30
1-2
1.25
94
0.24
20
0.63
0.292
0.7
0.205
1.50
2-3
2.25
70
0.31
20
0.82
0.450
2.9
1.305
2.81
3-4
4.25
50
0.43
25
0.66
0.215
2.9
0.624
3.43
4-5
6
42
0.50
25
0.76
0.279
9.65
2.692
6.12
5-6
12
30
0.72
25
1.09
0.534
2.9
1.549
7.67
6-7
24
22
1.04
32
1.02
0.369
2.9
1.069
8.74
7-8
36
18
1.28
40
0.77
0.168
2.9
0.488
9.23
8-9
48
16
1.50
40
0.90
0.217
2.9
0.629
9.86
9-10
60
14
1.69
40
1.01
0.272
2.9
0.788
10.65
10-11
72
13
1.87
40
1.12
0.324
24.53
7.937
18.58
11-12
144
10
2.74
50
1.04
0.386
41.7
16.115
34.70
a-b
0.75
100
0.15
15
0.75
0.564
0.8
0.451
0.45
b-c
1.25
94
0.24
20
0.63
0.292
1.3
0.380
0.83
c-3
2
74
0.3
20
0.79
0.422
1.2
0.506
1.34
d-e
1
100
0.2
15
0.99
0.530
1
0.530
0.53
e-4
1.75
80
0.28
20
0.74
0.379
5.8
2.197
2.73
计算局部水头损失
Σhj=30%Σhi=0.3×34.70
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