1、建筑给水与消防工程课程设计14 号住宅建筑给水与排水工程课程设计任务书-4 号住宅建筑给水排水及消防工程设计1 设计原始资料1.1 工程概况4 号住宅是广州市郊区的一座住宅，四周环境幽雅，是居住的理想场所。设计共10 层，层高 3.0 米，电梯机房设在顶层。卫生间的配备设施要齐全，有坐式大便器、洗脸盆、浴盆等卫生器具。建筑平面布置见图。1.1.1 给水水源该建筑以城市给水管网为水源，室外给水管道为环状管网。市政给水干管位于建筑物南侧，管径 DN300，白天最小工作压力为 250KPa, 晚上 11 点至早上 4 点供水压力可达 320 Kpa。管中心埋深比室内地平 0.00 米低 1.5 米。
2、1.1.2 污水排放生活污水与废水分别排除。雨水排入室外明沟，生活污水经化粪池局部处理后排入庭院下水道。市政下水道亦位于建筑物南侧，管径 DN500，覆土深度 2.8m。2. 设计任务2.1 方案设计：根据所给出的设计条件以及有关设计规范的要求，合理确定建筑内部给水系统、排水系统和消火栓系统的设计方案。2.2 管道系统布置：根据所选择的给水方式、排水方式，综合考虑技术、经济、安全、可靠等方面的因素，合理地选择和布置卫生器具，合理地布置管道系统。2.3 设计计算：根据设计规范，确定给水、排水的设计指标，进行建筑内部给水、排水、消防系统的设计计算，编制设计计算书。2.4 绘制工程设计图。建筑给水与
3、消防工程课程设计23. 设计内容本设计要求完成建筑内部给水设计（必做） ，建筑内部排水设计与消防工程设计（二选一） 。3.1 底层、标准层给水系统、排水系统、消防系统平面布置图3.2 建筑给水系统、建筑排水系统及消防系统的系统图3.3 屋顶水箱平面布置图及水箱布置详图所绘图纸上应列出图例、材料表。3.4 设计说明计算书一份说明计算书 4000 字左右,简明扼要地说明设计任务，设计依据，采用方案理由、设计计算公式和有关文字说明先及表格与附图等内容。4. 设计要求4.1 要求学生认真分析课程设计的题目以及所给出的设计条件、设计数据，根据所学理论知识，通过分析、比较确定设计方案，并在设计书中说明选择
4、给水、排水设计方案的依据。4.2 要求学生了解有关的设计资料、参考资料，以及有关的设计手册、国家建设部颁布的有关设计规范等，并在课程设计过程中熟悉、并正确使用上述资料。4.3 学生可分组讨论、分析设计方案，但应独立完成管道布置、设计计算，并独立完成设计计算书、设计说明书以及工程设计图。4.4 学生应完成设计成果。建筑给水与消防工程课程设计3目录一、 工程概况 .1二、 设计过程说明 .12.1 给水工程 .12.2 管道的布置 .1三、 设计计算 .23.1. 室内给水系统的计算 .23.1.1. 给水用水定额及时变化系数 .23.1.2. 最高日用水量 .23.1.3. 最高日最大时用水 .
5、23.1.4. 设计秒流量按公式 .23.1.5. 屋顶水箱容积 .23.1.6. 地下室内贮水池容积 .33.1.7. 室内所需的压力 .33.1.8. 地下室加压水泵的选择 .63.2. 消火栓给水系统计算 .73.2.1. 消火栓的布置 .73.2.2. 水枪喷嘴处所需的水压 .83.2.3. 水枪喷嘴的出流量 .83.2.4. 水带阻力 .83.2.5. 消火栓所需的水压 .83.2.6. 校核 .93.2.7. 水力计算 .93.2.8. 消防水箱 .10参考文献 .11建筑给水与消防工程课程设计41、工程概况4 号住宅是广州市郊区的一座住宅，四周环境幽雅，是居住的理想场所。设计共1
6、0 层，层高 3.0 米，电梯机房设在顶层。卫生间的配备设施要齐全，有坐式大便器、洗脸盆、浴盆等卫生器具。建筑平面布置见图。1 给水水源该建筑以城市给水管网为水源，室外给水管道为环状管网。市政给水干管位于建筑物南侧，管径 DN300，白天最小工作压力为 250KPa, 晚上 11 点至早上 4 点供水压力可达 320 Kpa。管中心埋深比室内地平 0.00 米低 1.5 米。2、设计过程说明2.1给水工程根据设计资料，已知该建筑以城市给水管网为水源，室外给水管道为环状管网。市政给水干管位于建筑物南侧，管径 DN300，白天最小工作压力为 250KPa, 晚上 11 点至早上 4 点供水压力可达
7、 320 Kpa。管中心埋深比室内地平0.00 米低 1.5 米。H=120+40(10-2)=440KPa 。故室内给水方式采用分区给水方式，1-3 层由室外管网直接供水，4-10 层设水泵、水箱给水方式。此种供水方式由于水箱储存有一定水量，停水停电时可延时供水，供水可靠，供水压力较稳定。2.2管道的布置室内给水排水管道平面布置由建筑平面可知，室内给水立管设在墙角边，消防立管设在管道井，屋顶水箱设于屋顶楼梯间旁边。建筑给水与消防工程课程设计53、设计计算室内给水系统的计算给水用水定额及时变化系数查建筑给水排水设计规范GB50015-2003（2009 版） ，由规范中的表 3.1.9 可知，
8、住宅类的最高日生活用水定额为 130-300L，小时变化系数为 2.8-2.3。据建筑物的性质和室内卫生设备完善程度，选用的最高日生活用水定额为 q=250L/（人d） ，取小时变化系数 Kh=2.5最高日用水量Qd=mqd=810250/1000=20m3/d最高日最大时用水Qh=KhQd/T=2.520/24=2.083m3/h设计秒流量按公式qg=0.2UNg (%)1-1049.0gcNU3602.0=TmKqghL查规范附录 C 表 C 得到 =1.3875c屋顶水箱容积本住宅供水系统水泵自动启动供水，每小时最大启动 kb 为 4-8 次，取 kb=6 次。安全系数 C 可在 1.5
9、-2.0 内采用，为保证供水安全，取 C=2.0。建筑给水与消防工程课程设计64-10 层之生活用冷水有水箱供给，1-3 层的生活用冷水虽然不由水箱供给，但考虑市政给水事故停水，水箱仍应短时供下区用水（上下区设连通管） ，故水箱容积应按1-10 层全部用水确定。又因水泵向水箱供水不与配水管网连接，故选水泵出水量与最高日最大时用水量相同，即 qb=20m3/h。水泵自动启动装置安全可靠，屋顶水箱的有效容积为：V=Cqb/(4kb)=2.020/(46)=1.67m3 所以给水部分需要水箱容积 2m3地下室内贮水池容积本设计上区为设水泵、水箱的给水方式，因为市政给水管网不允许水泵直接从管网抽水，故
10、地下室设贮水池。贮水池的调节容积可按最高日用水量的 20%-25%确定。如按最高日用水量的 25%计，则 V=2025%=5m3。生活贮水池钢制，尺寸为 2m1.5m2m,有效水深为 1.67m,有效容积 5m3。室内所需的压力1、1-3 层室内所需的压力根据计算用图 3.1，下区 1-3 层管网水力计算成果表见表 3.1当 量 浴 盆 洗 脸 盆 坐 便 器 淋 浴 器 盥 洗 盆n/N 1.00 0.75 0.50 0.75 1.001 0 1 n/N 1/1 - - - - 1 0.20 DN15 0.99 0.94 1.3 1.222 1 2 n/N 1/1 1/0.75 - - -
11、1.75 0.35 DN20 0.92 0.56 1.164 0.653 2 3 n/N 1/1 1/0.75 1/0.5 - - 2.25 0.45 DN25 0.69 0.23 8.685 2.034 3 4 n/N 1/1 1/0.75 1/0.5 1/0.75 - 3 0.60 DN32 0.59 0.14 0.6 0.085 4 5 n/N 1/1 1/0.75 2/1 1/0.75 - 3.5 0.70 DN32 0.69 0.181 1.4 0.256 5 6 n/N 1/1 2/1.5 2/1 1/0.75 - 4.25 0.85 DN32 0.835 0.2555 4.944
12、 1.267 6 7 n/N 1/1 2/1.5 2/1 1/0.75 1/1 5.25 1.05 DN32 1.029 0.3758 0.772 0.298 7 8 n/N 2/2 4/3 4/2 2/1.5 2/2 10.5 2.06 DN40 1.236 0.382 3 1.159 8 9 n/N 3/3 6/4.5 6/3 3/2.25 3/3 15.75 3.15 DN50 1.197 0.268 3 0.8010 9 10 n/N 6/6 11/ 8.25 11/5.5 5/ 3.75 6/6 29.5 5.9 DN70 1.456 0.303 14.153 4.2911 10 1
13、1 n/N 20/20 39/29.25 39/19.5 19/14.25 20/20 103.00 20.60 铸 铁 DN150 1.18 0.18 3.60 0.64 hy=12.68管 长 （ m）自 至 沿 程 水 头 损失顺 序 编 号 管 段 编 号 卫 生 器 具卫 生 器 具 名 称 、数 量 、 当 量 当 量 总 数 设 计 秒 流量 q DN v 单 阻 i建筑给水与消防工程课程设计7图 3.1 1-3 层给水管给水管网水利计算用图由图 3.1、表 3.1 可知H1=6+1.8 -(-1.5)=9.3mH2O=93kPa(其中 1.8 为配水嘴距室内地坪的安装高度）H2
14、=1.3hy=1.312.68=16.484kPaH4=60kPa （即最不利点水嘴的最低工作压力） 。选 LXL-100 型旋翼式水表，其最大流量 qmax=120m3/h,性能系数为Kb=qmax2/100=1202/100=144。则水表的水头损失 hd=q2/Kb=(8.363.6)2/144=6.3kPa,满足正常用水时24.5kPa 的要求，即 H3=6.3kPa。室内所需的压力:H=H1+H2+H3+H4=93+16.484+6.3+60=175.784kPa建筑给水与消防工程课程设计8室内所需的压力与市政给水管网工作压力 240kPa 接近，可满足 1-3 层供水要求，不再进行
15、调整计算。2、4-10 层室内所需的压力上区 4-10 层管网水力计算成果表见表 3.2，计算见图 3.2顺 管 段 卫 生 卫 生 器 具 名 称 当 量 设 计 沿 程序 编 号 器 具 数 量 、 当 量 总 数 秒 流 DN v 单 阻 i 管 长 水 头编 当 量 浴 盆 洗 脸 盆 坐 便 器 淋 浴 器 盥 洗 盆 量 q （ mm） (m/s) （ kPa) （ m) 损 失号 自 至 （ n/N）1 0.75 0.5 0.75 1 （ L/s） （ kPa）1 0 1 n/N1/1 - - - - 1 0.2 DN15 0.99 0.94 1.3 1.222 1 2 n/N1
16、/1 1/0.75 - - - 1.75 0.35 DN20 0.92 0.5625 1.164 0.653 2 3 n/N1/1 1/0.75 1/0.5 - - 2.25 0.45 DN25 0.685 0.2335 8.685 2.034 3 4 n/N1/1 1/0.75 1/0.5 1/0.75 - 3 0.6 DN32 0.59 0.137 0.6 0.085 4 5 n/N1/1 1/0.75 2/1 1/0.75 - 3.5 0.7 DN32 0.69 0.181 1.4 0.256 5 6 n/N1/1 2/1.5 2/1 1/0.75 - 4.25 0.85 DN32 0.
17、835 0.2555 4.944 1.267 6 7 n/N1/1 2/1.5 2/1 1/0.75 1/1 5.25 1.05 DN32 1.029 0.3758 0.772 0.298 7 8 n/N2/2 4/3 4/2 2/1.5 2/2 10.5 2.06 DN40 1.236 0.382 3 1.159 8 9 n/N3/3 6/4.5 6/3 3/2.25 3/3 15.75 3.15 DN50 1.197 0.268 3 0.8010 9 10 n/N4/4 8/ 6 8/4 4/ 3 4/4 21 4.2 DN70 1.456 0.303 3 0.9111 10 11 n/N
18、5/5 10/7.5 10/5 5/3.75 5/5 26.25 5.25 DN70 1.365 0.27 3 0.8112 11 12 n/N6/6 12/9 12/6 6/4.5 6/6 31.5 6.3 DN80 1.134 0.2716 3 0.8113 12 13 n/N7/7 14/10.5 14/7 7/5.25 7/7 36.75 7.35 DN80 1.323 0.2055 3.6 0.7415 14 15 n/N14/14 28/21 28/14 14/10.5 14/14 59.5 11.9 铸 铁 DN100 1.547 0.684 21.87 14.96 hy=25.
19、96图 3.2 4-6 层给水管网计算用图建筑给水与消防工程课程设计9由表 3.2 和图 3.2 可知 h=38.5-7.5=21mH2O=310kPaH2=1.325.96=33.748kPaH4=90kPa即 H2+H4=33.748+90=123.748kPa。HH2+H4水箱安装高度满足要求。地下室加压水泵的选择本设计的加压水泵是为 4-10 层给水管网增压，但考虑市政给水事故停水，水箱仍应短时供下区用水（上下区设联通管） ，故水箱容积应按 1-10 层全部用水确定。水泵向水箱供水不与配水管网相连，故水泵出水量按最大时用水量 2.083m3/h（0.578L/s)计。由给水塑料管水力计
20、算表可查得：当水泵出水管侧 Q=0.578L/s 时，选用 DN25 的塑料管，v=0.877,i=0.36246。水泵吸水管侧用 DN40，V=0.42，i=0.056。由图 3.3 可知压水管长度 46m，其沿程水头损失 hy=0.3624646=16.7kPa。吸水管长度 1.4，其沿程水头损失 hy=0.0561.4=0.0784kPa。故水泵的管路总水头损失为（16.7+0.0784）1.3=21.8kPa。水箱最高水位与底层贮水池最低水位之差：38mH2O=380kPa。取水箱进水浮球阀的流出水头为 20kPa。故水泵出水量如前所述为 2.1m3/h。据此选得水泵 FLGR80-160 2 台，其中一台备用。建筑给水与消防工程课程设计10图 3.3 水泵选择计算用图消火栓给水系统计算消火栓的布置据消防给水及消火栓系统技术规程GB 50974-2014 第 7.4.6 条 室内消火栓的布置应满足同一平面有 2 支消防水枪的 2 股充实水柱同时达到任何部位的要求。该住宅总长为 23m，设水带长度 Ld=20m，展开时的弯曲折减系数 C=0.8，由于两楼板间的限制取 h=3m。故消火栓的保护半径应为：
