给排水课程设计计算书.docx
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给排水课程设计计算书
《建筑给水排水工程》课程设计任务书及指导书
一、设计资料
（1）建筑资料
建筑各层平面图、建筑剖面图、厨厕大样图等。
建筑物为六层住宅，采用钢筋混凝土框架结构，层高为3M，室内外高差为0.1M。
（2）水源资料
在建筑物北面有城镇给水管道和城镇排水管道（分流制），据调查了解当在夏天用水高峰时外网水压为190kpa，但深夜用水低峰时可达310kpa；环卫部门要求生活污水需经化粪池处理后才能排入城镇排水管道。
每户厨房内设洗涤盆一个，厕所内设蹲式（或坐式）大便器，洗脸盆、淋浴器（或浴盆）及用水龙头（供洗衣机用）各一个。
每户设水表一个，整幢住宅楼设总表一个。
二、设计内容
1．设计计算书一份，包括下列内容
（1）分析设计资料，确定建筑内部的给水方式及排水体制。
（2）考虑厨厕内卫生器具的布置及管道的布置与敷设。
（3）室内外管道材料、设备的选用及敷设安装方法的确定。
（4）建筑内部给排水系统的计算。
（5）其它构筑物及计量仪表的选用、计算。
（6）室外管道定线布置及计算（定出管径、管坡等数据及检查井底标高，井径，化粪池进出管的管内底标高等）。
2．绘制下列图纸
（1）各层给排水平面图（1:
100）。
（2）系统原理图
（3）厨厕放大图（1:
50）。
（4）主要文字说明和图例等。
设计说明书
（一）给水方式的确定
单设水箱供水
由设计任务资料得知，市政给水供水在夏天用水高峰时外网水压为190kpa，但深夜用水低峰时可达310kpa，查规范得知，3层及以下的单位给水供水宜直接市政供水，而4到6层得用户则有水箱供水。
优点：
系统简单，投资省，充分利用室外管网水压，节省电耗，拥有贮备水量，供水的安全可靠性较好。
缺点：
设置高位水箱，增加了建筑物的结构荷载，降低经济效益，水压长时间持续不足时，需增大水箱容积，并有可能出现断水。
总的来说，整个系统由室外管网供水，下行上给。
这种方式不仅节省了材料费用，并且免除了水泵带来的动力费用以及水箱造成的建筑物经济效益降低的问题。
（二）给水系统的组成
整个系统包括引入管、水表节点、给水管网和附件等。
系统流程图为：
市政给水管网→室外水表→管道倒流防止器→室外给水环网→户用水表→室内管网
（三）管材及附件的选用
1、给水管材
生活给水管道与室外环网采用不锈钢管，其余配水管采用PP-R给水塑料管。
2、给水附件
DN>50mm的管道及环网上设置闸阀，DN<50mm的管道上设置截止阀。
（四）施工要求
1、室外管道
室外管道采用DN100不锈钢管连接成环状，连接形式为法兰连接，埋设在地下0.7m处，向建筑物内部供水。
2、室内管道
（1）室内管道PP-R给水塑料管采用热熔连接的形式。
（2）室内管道立管采用明装的形式装设在水表间内，支管采用暗装的形式埋在空心墙或暗敷于地板找平层中。
同时在管道施工时，注意防漏、防露等问题。
（3）给水管与排水管平时、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m；交叉处给水管在上。
（4）管道穿越墙壁时，需预留孔洞，孔洞尺寸采用d+50mm-d+10mm，管道穿越楼板时应预埋金属套管。
（5）管道外壁之间的最小间距，管径DN≤32时，不小于0.1m；管径大于32mm时，不小于0.15m。
二、排水工程设计
（一）污废水排水工程设计
1、排水体制的选择
根据本工程实际排水条件，该建筑采用污废水合流排水系统，经化粪池处理后排入城市污废水管道。
由于本工程层数较少，采用伸顶通气立管。
2、排水系统的组成
由卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、化粪池、伸顶通气管等组成。
排水系统流程图为：
卫生器具及排水设备→排水管网→室外排水→化粪池→市政排水管网（未包括通气系统）。
3、管材的选择
排水管材采用U-PVC排水管，粘接连接。
4、清通设备
（1）排水横管上上设置清扫口，宜将清扫口设置在楼板或地坪上，且与地面相平。
排水横管起点的清扫口与其端部相垂直的墙面距离不得小于0.15m。
（2）立管上设置检查口，在底层和顶层设置，并且满足在地面以上1.0m，高于该层卫生器具上边缘0.15m的要求。
5、检查井
排水检查井井径不小于0.7m，取为0.7m。
6、通气帽
通气帽距屋面的距离取2m。
7、排水管道的敷设
（1）排水立管穿越楼层时，预埋套管，套管比通过的管径大50-100mm；
（2）立管每层设置伸缩器于排水支管汇合处三通以下；
（3）排水立管穿越楼层应设置阻燃圈。
（二）雨水排水工程设计
1、设计方案
采用檐沟外排水系统，适用于普通住宅，一般公共建筑；其优点是不需要在室内架空管道排至雨水管，排水安全性高，需要的管材较少，节约费用；缺点是影响建筑外观。
2、系统的组成
由87型雨水斗、雨水管道、室外雨水管道、雨水检查井等组成。
3、管材的选择
选用承压塑料管
设计计算书
1、室内冷水系统的分区计算
（1）系统分区。
竖向分两个区：
3层及以下为低区，4层~6层为高区。
（2）用水量标准及用水量计算。
在建筑物北面有城镇给水管道和城镇排水管道（分流制），据调查了解当在夏天用水高峰时外网水压为190kpa，但深夜用水低峰时可达310kpa；环卫部门要求生活污水需经化粪池处理后才能排入城镇排水管道。
每户厨房内设洗涤盆一个，厕所内设蹲式（或坐式）大便器，洗脸盆、淋浴器（或浴盆）及用水龙头（供洗衣机用）各一个。
每户设水表一个，整幢住宅楼设总表一个。
根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003，查得各种用途的给水定额、使用时间和小时变化系数进行计算。
高、低区生活用水量计算表如下。
最高日用水量公式：
最高日最大时用水量计算公式：
，
取2.5
高区最高日用水量：
，
所以，选择标准水箱：
方形，长宽高分别为3.6m、2.4m、2m，总容积为15m³。
低区最高日用水量：
2、冷水管网计算
此建筑为住宅建筑，管网设计按卫生器具按配水点最不利情况组合出流的最大短时流量，即设计秒流量计算。
1）根据住宅配置的卫生器具给水当量，使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，按下式计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：
Uo-生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）；
qo-最高用水时的用水定额；
m-每户用水人数；
Kh-小时变化系数；
Ng-每户设置的卫生器具给水当量数；
T-用水时数（h）；
0.2-一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）。
2）根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，按下式计算出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：
U-计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；
αc-对应于不用Uo的系数，按下表取用；
Ng-计算管段的卫生器具给水当量总数。
给水管段卫生器具给水当量同时出流概率计算系数
Uo
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
6.0
7.0
8.0
αc
0.0323
0.0697
0.01097
0.01512
0.01939
0.02374
0.02816
0.03263
0.03715
0.04629
0.05555
0.06489
3）根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，按下式计算得计算管段的设计秒流量：
qg-计算管段的设计秒流量，L/s
4）、设计流速
生活或生产给水管道的水流速度宜按下表采用：
公称直径（mm）
15-20
25-40
50-70
≥80
水流速度（m/s）
≤1.0
≤1.2
≤1.5
≤1.8
5）、确定管径。
根据已经计算出的各管段设计流量，初步选定管道设计流速，公式如下：
d—管道直径，m
—管道设计流量，m³/s
V—管道设计流速，m/s
6）、沿程水头损失。
计算公式如下
—沿程水头损失，kPa
L—管道长度，m
—海澄-威尔系数，如下表
—管道计算内径，m
—管道设计流量，m³/s
局部阻力损失:
按管道的连接方式，按管网的沿程水头损失的百分数取值
给水管道选不锈钢管
管道类别
塑料管、内衬塑管
铜管、不锈钢管
普通钢管、铸铁管
140
130
100
首层--3层给水管网水力计算表
管段
管段长度（m）
当量总数
秒流量（L/s）
管径（mm）
流速（m/s）
水头损失（kPa）
洗涤盆N=1
大便器N=0.5
洗脸盆N=0.75
淋浴器N=0.5
用水龙头N=1
1--2
2.15
1
0.5
0.1
20
0.3
0.3109
2--3
3.03
1
1
1
1.75
0.26
25
0.5
0.8659
bet赌betbet3--4
5.05
find找出foundfound1
1
1
bend使弯曲bentbent1.75
0.27
ride骑roderidden25
0.6
cost花费costcost1.2897
4--5
0.55
2
2
2
let让letlet
spoil破坏spoilt/spoiledspoilt/spoiled3.5
0.39
broadcast播放broadcastbroadcast30
0.7
withdraw撤退；收回withdrewwithdrawn0.1826
5--6
be（am/is/are）是was/werebeen2.84
1
2
2
2
1
5.25
0.48
30
0.7
0.9031
6--7
6.667
1
2
2
2
1
5.25
0.5
30
0.9
3.9408
7--8
3
2
4
4
4
2
11
0.8
30
1.2
2.3503
8--9
6.33
2
5
5
4
2
12.25
0.8
30
1.5
5.955
9--10
17.18
4
17
17
16
4
37.25
1.45
40
1.6
9.9697
10--11
1.7
20
41
41
40
20
111.25
2.92
50
1.8
1.1821
合计
26.9501
校核市政管网。
靠近南侧最不利蹲便器为最不利点，其与引入管高差为5.9-1.2=4.7m，相当于47kPa，管路水头损失为
kPa；最不利流出水头为100kPa，水表水头损失为20kPa，倒流防止器水头损失为30kPa。
所以，室内所需的压力为：
34.9765+100+20+30=184.9765kPa
市政给水压力为190kPa，满足低区供水要求。
高区（4-6层）计算：
4层--6层给水管网水力计算表
管段
管段长度（m）
当量总数
秒流量（L/s）
管径（mm）
流速（m/s）
水头损失（kPa）
洗涤盆N=1
大便器N=0.5
洗脸盆N=0.75
淋浴器N=0.5
水龙头N=1
1--2
2.15
1
0.5
0.1
20
0.3
0.3109
2--3
3.03
1
1
1
1.75
0.26
25
0.5
0.8659
3--4
5.05
1
1
1
1.75
0.27
25
0.6
1.2897
4--5
0.55
2
2
2
3.5
0.39
30
0.7
0.1826
5--6
2.84
1
2
2
2
1
5.5
0.48
30
0.9
0.9031
6--7
3.296
1
2
2
2
1
5.5
0.48
30
1.2
1.204
7--8
3
1
2
2
2
1
5.5
0.48
30
1.2
0.9494
8--9
3
2
4
4
4
2
11
0.8
30
1.2
2.822
9--10
1.2
3
6
6
6
3
15
0.866
40
1.2
0.2756
10--11
2.164
3
6
6
6
3
16.5
0.913
40
1.3
0.55
11--12
14.39
6
12
12
12
6
33
1.35
40
1.3
7.3166
12--13
水箱
13--14
1.583
12
24
24
24
12
66
2.02
50
1.5
0.5722
14--15
15.52
12
24
24
24
12
66
2.02
50
1.6
5.61
15--16
0.579
16
32
32
32
16
88
2.42
50
1.7
0.421
16--17
1.62
20
41
41
40
20
111.25
2.79
50
1.8
1.361
合计
24.634
高区设计秒流量为3.5L/s；总水头损失为
kPa，约为3.3
。
7）、减压措施设置。
经计算，各层配水管横支管的水压均小于0.35MPa，按规范要求，可不设置减压阀或调压措施。
室外管网水力计算。
引入管及水表选择。
室外环网正常工作时流量为
Q-正常工作时室外环网的流量，L/s；
qgd-低区给水管网的设计秒流量，L/s；
Qhg-高区的最大小时用水量，L/s。
根据流量Q，流速v≤1.5m/s确定环网管径。
经计算得，Q=2.92+2x2.79=8.5L/s
所以，本住宅的给水引入管设计秒流量为8.5L/s，选用DN150的钢丝网骨架HDPE复合给水管，坡度i=0.005。
水表选用LXL水平螺翼式水表，水表口径与引入管同径。
3、生活排水系统计算
（一）生活污废水排水
排水设计秒流量公式：
qp-计算管段排水设计秒流量，L/s；
Np-计算管段的卫生器具排水当量总数；
α-根据建筑物用途而定的系数，本设计取1.5；
qmax-计算管段上最大一个卫生器具的排水流量，L/s。
厕所废水排水管（除了FL-10外，所有厕所废水排水管适用）
各层横支管计算表
管段编号
卫生器具名称数量
排水当量总数Np
设计秒流量qn（L/s）
管径de（mm）
坡度i
洗脸盘Np=0.75
淋浴盘Np=3
1--2
1
0.75
0.406
50
0.026
2--3
1
1
3.75
0.599
50
0.026
此立管接纳的排水当量总数为：
Np=3.75X5=18.75
则立管最下部管段排水设计秒流量为：
L/s
查表得，选用立管管径de=110mm，因设计秒流量为3.28L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量4.0L/s，所以不需要设专用通气立管，立管直接伸顶通气即可。
废水立管FL-10
各层横支管计算表
管段编号
卫生器具名称数量
排水当量总数Np
设计秒流量qn（L/s）
管径de（mm）
坡度i
洗脸盘Np=0.75
淋浴盘Np=3
1--2
1
0.75
0.462
50
0.026
2--3
1
3.75
0.599
50
0.026
4--5
1
0.75
0.462
50
0.026
此立管接纳的排水当量总数为：
Np=3.75X5+0.75=19.5
则立管最下部管段排水设计秒流量为：
L/s
查表得，选用立管管径de=110mm，因设计秒流量为3.295L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量4.0L/s，所以不需要设专用通气立管，立管直接伸顶通气即可。
厕所污水排水管（除了WL-7外，所有厕所污水排水管适用）
各层横支管计算表
管段编号
卫生器具名称数量
排水当量总数Np
设计秒流量qn（L/s）
管径de（mm）
坡度i
大便器Np=4.5
1--2
1
4.5
0.382
50
0.026
此立管接纳的排水当量总数为：
Np=1.88x5=9.4
则立管最下部管段排水设计秒流量为：
L/s
查表得，选用立管管径de=100mm，因设计秒流量为0.552L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量4.0L/s，所以不需要设专用通气立管，立管直接伸顶通气即可。
厕所污水排水管WL-7
各层横支管计算表
管段编号
卫生器具名称数量
排水当量总数Np
设计秒流量qn（L/s）
管径de（mm）
坡度i
大便器Np=4.5
1--2
1
4.5
1.88
50
0.026
2--3
1
4.5
1.88
50
0.026
此立管接纳的排水当量总数为：
Np=1.88x5+1.88=11.28
则立管最下部管段排水设计秒流量为：
L/s
查表得，选用立管管径de=100mm，因设计秒流量为0.604L/s，小于排水塑料管最大允许排水流量4.0L/s，所以不需要设专用通气立管，立管直接伸顶通气即可。
2层或底层污废水横干管选DN110，相应坡度为0.01时，排水流量和流速都满足要求，安全可靠。
化粪池的选择计算
化粪池的有效容积按下式计算：
V=Vw+Vn
Vw=m·bf·qw·tw/（24×1000）
Vn=m·bf·qn·tn（1-bx）·Mx×1.2/[（1-bn）×1000]
式中
Vw-化粪池污水部分容积，m³；
Vn-化粪池污泥部分容积，m³；
qw-每人每日计算污水量，L/（人·d）；
tw-污水在池中停留时间，h，应根据污水量确定，宜采用12-14h；
qn-每人每日计算污泥量，L/（人·d）；
tn-污泥清掏周期，应根据污水温度和当地气候条件确定，宜采用3-12个月；
bx-新鲜污泥含水率，可按95%计算；
Ms-污泥发酵后体积缩减系数，宜取0.8；
1.2-清掏污泥后遗留熟污泥量的容积，应按污泥部分容积的20%计算；
m-化粪池服务总人数；
bf-化粪池时间使用人数占总人数的百分比。
则
V={（3.5×4×6）×0.7×（0.9×300）×12/（24×1000）+（3.5×4×6）×0.7×0.7×90×（1-0.95）×0.8×1.2/[（1-0.9）×1000]}m³=9.72m³
选择化粪池的有效容积为：
12m3
化粪池的型号为:
Z5-12SQF
外形尺寸:
化粪池底板的长（L）:
5.62m，宽（B）:
2.88m；化粪池池身的长（L3）:
5.22m，宽（B3）:
2.48m
（二）雨水排水
屋面雨水采用重力流，单斗排水的密闭式系统。
（1）暴雨强度计算
广州市暴雨强度公式为：
其中，重现期T取5年，降雨历时t取5min，则有q=5.22L/（s。
100㎡）
因本住宅采用天沟集水，而且阳台雨水管与天面雨水管直接连接，可能会造成沟沿溢水会流入室内，所以暴雨强度应该乘以1.5的系数，则：
，即q=7.83L/（s。
100㎡）
（2）雨水量计算和雨水斗选用
考虑雨水斗距离和竖井数量，本住宅共设置8跟雨水管和8个雨水斗。
根据屋面情况，分为8个汇水面积，如下：
计算得，每个雨水斗的汇水面积为59㎡。
每个雨水斗的设计排水量为：
查《建筑给水排水设计手册》得，单斗系统雨水斗口径为100mm时，最大排水能力为12L/s，大于设计排水量4.16L/s，所以选用DN100的87型雨水斗。
（3）、管径确定
阳台地漏与屋面雨水斗的功能相似，阳台面积大约为4㎡，则其设计排水量为1.2L/s。
所以，仍然符合立管最大排水能力。
由于是单斗系统，立管的管径采用雨水斗的口径DN100，阳台地漏与立管连接的横支管采用管径DN75的塑料管。
2层雨水横干管的设计流量为：
，敷设坡度为0.01，查满流横管水力计算表，选用DN150排水管，最大排水能力为22L/s，满足要求。
出户管的管径和坡度与2层雨水横干管相同。
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