1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 北京市春天花园小区 住宅楼 给排水 系统 设计 所在学院 专业班级 建筑环境与设备工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘 要 本次设计在选题的过程中，考虑到地区性、建筑性质，选用高层建筑，建筑类别相对高级，进行建筑给水排水工程的设计，满 足人们的生活需要，并且使人们得到舒适、便利生活环境。设计的大体内容是：建筑给水工程、排水工程和消防工程，设计的意义在于满足人们生活用水的同时，要满足室内的消防用水，保证人们居住的安全性。 关键词： 给排水，消防，管道 II Spring Garden District, Beijing, r
2、esidential buildings to the drainage system design ABSTRACT The design process in selecting the topics, taking into account regional, building properties, use high-rise building, construction type is relatively high, the design of the project of building water supply to meet the needs of peoples liv
3、es and make people get comfortable and convenient living environment . The general design are: building water supply works, drainage works and fire engineering, design is about the same time meet domestic water, fire water to meet the interior to ensure the safety of people live. Keywords: Water sup
4、ply and drainage, fire fighting, pipeline目录 1 工程概况及设计任务 . 6 1.1 工程概况 . 6 1.2 设计基础资料 . 6 1.3 设计参数 . 6 2 方案拟定 . 7 2.1 给水系统 . 7 2.2 消防系统 . 7 2.1.1 室内消火栓系统 . 7 2.1.2 自动喷淋灭火系统 . 7 2.3 排水系统 . 8 2.4 雨水系统 . 7 3 建筑给水系统设计计算 . 9 3.1 生活用水量确定 . 9 3.1.1 最高日用水量和最大小时用水量计算 . 9 3.1.2 设计秒流量计算 . 10 3.2 室内给水管网水力计算 . 10
5、3.2.1 低区水力计算 . 12 3.2.2 高区水力计算 . 12 3.2.3 贮水池容积计算 . 错误 !未定义书签。 3.2.4 生活水泵的选择 . 14 4 建筑消火栓给水系统设计 . 16 4.1 消防系统设计 . 16 4.2 消防给水系统计算 . 16 4.2.1 屋顶水箱和消防贮水池的计算 . 16 4.2.2 消火栓的布置 . 16 4.2.3 水枪喷嘴处所需的水压 . 17 4.2.4 水枪喷嘴的出流量 . 18 4.2.5 水带阻力 . 18 4.2.6 消火栓口所需的水压 . 18 4.2.7 校核 . 18 4.2.8 水力计算 . 18 4.2.9水泵接合器 .
6、19 5 建筑排水系统设计 . 20 5.1 排水系统的方案 . 19 5.2 排水管网水力计算 . 19 5.2.1 横支管水力计算 . 19 5.2.2 排水立管水力计算 . 21 5.2.3 排水横干管水力计算 . 21 5.3 化粪池计算 . 23 6 建筑雨水排水系统设计 . 25 6.1 雨水排水系统设计说明 . 25 6.2 雨水排水系统的计算 . 25 7 致谢 . 26 8 参考文献 . 27 5 1 工程概况及设计任务 1.1 工程概况 该设计对象是二类民用住宅建筑， 10 层，底层是架空层，上面是 10 层住宅楼，总建筑高度 31.900 米。 1.2 设计基础资料 该设
7、计为高层生活住宅各排水工程设计。住宅楼为框架结构，共 10 层，各层的详细情况见所提供的平面图纸。该设计最高日生活用水为 250L/d，使用时间为 24h，小时变化系数 2.5。室外给水管网位于建筑物的北侧，距离外墙为 10米 ，接管点埋深 1.6 米管径 200mm，管材为铸铁管，常年提供 0.3MPa 的水头，室内粪便污水需要经过化粪池处理方可排入市政管网，室外排水管网位于建筑物的北侧，埋 深 2 米，管径 600mm。管材为加筋 UPVC 管。室外雨水管网位于建筑物的南侧，埋深 2 米，管径 800mm。管材为加筋 UPVC 管 1.3 设计参数 根据不同地区、不同建筑物的用途查取生活用
8、水定额及小时变化系数；每户人口按 m=4 人计算；建筑物的消防用水量按相应的防火规范查取，消防水箱水量为火灾前 10min 的水量，贮水池内的消防水量按火灾延续时间计算确定。 雨水重现期： 2 年； 6 2 方案拟定 2.1 给水系统 2.1.1 给水系统选择 室内给水系统的给水方式和供水方案，根据建筑的高度，室 外管网所提供的水压和工作状况各种卫生器具所需的压力及用水点的分布情况加以选择，最终取决于室内给水系统所需的总水压和室外管网所能提供的资用水头的关系。 参考我国已建成的高层建筑中，给水系统的最大静水压力数值，大都在 3545m 水柱左右。结合我国目前水暖产品的情况，一般最低卫生器具给水
9、配件的静水压力值控制在以下范围内：住宅、旅馆、医院等居住性建筑一般为 300350KPa；其他建筑一般为 350 450Kpa。 根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的工作水压仅为 0.3Mpa，故室内给水拟采用 上 、下分区供水方式。即 低区： 1 4 层及架空层由室外给水管网直接供水，采用下行上给方式； 高区： 5 10 层设水泵、水箱联合供水，管网上行下给。 因为市政给水部门不允许从市政管网直接抽水，故在建筑物地下室内设贮水池。屋顶水箱设水位继电器自动启闭水泵。 2.1.2 给水系统的组成 建筑内给水系统由引入管，水表节点，给水管道，配水装置，用水设备和附件。此外还包括地下贮水池、加
10、压水泵及变频给水装置。 变频给水装置包括主工作泵、辅助工作泵、气压罐（自动补气式）、压力开关安全阀、控制柜和管道配件组成。 2.1.3 管材、管道的布置与敷设 给水管道的敷设有明装、暗装两种形式。本设计给水立管为明装。给水管与其他管道同沟或共架敷设时，宜设在排水管、冷冻管上面。室外埋地引入管要防止地面活荷载和冰冻的破坏，其管顶覆土厚度不小于 0.7m，并应敷设在冰冻线以下 20cm 处。建筑内埋地管在无活荷载和冰冻影响时，其管顶离地面高度与宜小于 0.3m。给水横干管宜有 0.002-0.005 的坡度，坡向泄水装置。管材为 铸铁 管。 2.2 消防系统 2.2.1 消火栓系统 消火栓系统的组
11、成：由消防水泵、稳压泵、消防立管、消火栓、水泵结合器等 组成。 消火栓给水方式： 10min 前，由屋顶水箱 消防立管 消火栓； 10min 后，地下贮水池 消防泵 消防立管 消火栓。 室内消火栓系统：室内消火栓系统为临时高压制。系统由消防水池 消防水泵 屋顶水箱联合供水。 根据规范，高度为 10 层及 10 层以上的住宅建筑和高度 24 米以上的其他民用和工业建筑，称为高层建筑，消火栓静水压力不应大于 80mH2O。本设计建筑7 高度 31.9 米，不超过 50 米，属于二类高层建筑，按高层建筑防火规范，二类建筑防火等级不得低于二级。 因此此住宅楼按一类建筑防火要求设计，防火等级为一 级。
12、目前，在我国 100 米以下的高层建筑中自动喷水灭火系统主要应用于消防要求高、火灾危险性大的场所； 100 米以下的建筑主要以消火栓给水系统为主。 50 米的高层建筑，一旦发生火灾消防车从室外消火栓或消防水池，通过水泵接合器向室内管道送水仍然可以加强室内的管网供水能力，协助救火。 故本设计选用消防水泵和水箱的室外消防栓给水系统。室内消火栓用水量为20L/s，每根竖管最小流量 10L/s，每支支管最小流量 5L/s.可不设自动喷水系统。室内消火栓系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统，每个消火栓处设直接启动 消火栓水泵的按钮，高位水箱贮存 10min 消防用水，消防泵及管道均单独设
13、置。每个消火栓口径为 65mm 双栓口，水枪喷嘴口径 19mm，充实水柱为 12m H2O,采用麻质水带直径 65mm，长度 15m。消防泵直接从消防水池吸水，火灾延续时间以 2h 计。 2.3 排水系统 2.3.1 排水系统选择 本设计建筑为住宅楼，排水主要为卫生间和厨房。从生活废水比重较大、尽量减少化粪池容积和配合以后有可能中水回用等因素考虑，本设计采用分流制，在满足设计要求的前提下，通气方式为采用伸顶通气。 2.3.2 排水系统组成 该系统 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，集水井等组成。 2.3.3 管材、管道的布置和敷设 排水管材采用硬聚氯乙烯管（
14、UPVC） ，与室外排水管连接处设置检查井，检查井至建筑物距离不得小于 3m，并与引入管外壁的水平距离不得小于 1.0m。排水检查井中心线距离不得小于 3m。 当层高小于或等于 4m 时，污水立管和通气立管应每层设一伸缩节。污水横支管、横干管、器具通气管的直线管段大于2m 时，应设伸缩节，但伸缩节之间最大间距不得大于 4m。立管宜每层设一个检查口，离地面 1m 处。 各横支管起端 应设清扫 口以便清扫， 排水立管在垂直方向转弯处设两个 45 度弯头连接，排水管穿楼板时应预留孔洞，安装时应设金属防水套管。立管沿墙敷设时，其轴线与墙距离 L 不得小于下列规定： DN50mm，L=100mm； DN
15、75mm， L=150mm.集水井、化粪池参照给排水标准图集，化粪池与建筑物的距离不得小于 5m。 2.4 雨水系统 结合本设计建筑的实际情况，拟定雨水排水系统通过立管排入市政雨水管道。 8 3 建筑给水系统设计计算 3.1 生活用水量确定 3.1.1 最高日用水量和最大小时用水量计算 查表得：住宅最高日生 活用水定额为 130300L，小时变化系数 Kh为 2.82.3。取 qd=250L/(人 .d)， Kh=2.5. 每户人口按 m=4 人计算， m=460=240 人 dd mqQ （ 3.1） TQQ dp （ 3.2） phh QKQ （ 3.3） 式中： dQ 最高日用水量， L
16、/d； m 用水量人数； dq 最高日生活用水量， L/（人 d ）； pQ 平均小时用水量， L/h； T 建筑物的用水量， h； hK 小时变化系数； hQ 最大小时用水量， L/h。 使用公式时，应注意下列几点： （ 1）如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。 （ 2）如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用。 （ 3）有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以 0.5 计，计算得到 gq 附加 1.10L/s 的流量后，为该管段的给水
17、设计秒流量。 经计算， 此 住宅 楼最高日用水量 dQ 为 60m3/d，最大小时用水量 hQ 为6.25m3/d；低区 1dQ 为 24m3/d，最大小时用水量 1hQ 为 2.5m3/d；高区 2dQ 为 36m3/d，最大小时用水量 2hQ 为 3.75m3/d。 9 3.1.2 设计秒流量计算 qg=0.2UNg 本工 程为住宅 U0=q0mkh/(0.2Ng3600) 式中： gq 计算管段的设计秒流量， L/s； U 根据建筑物用途确定的系数； gN 计算管段的卫生器具给水当量总数。 3.1.3 屋顶水箱 本住宅供水系统水泵自动启动供水。据规范，每小时最大启动 kb为 48 次，取
18、 kb=6 次。安全系数 C 可在 1.52.0 内采用，为保证供水安全取 c=2.0。 5 至 10 层之生活用冷水由水箱供给， 14 层的生活用冷 水 由市政管网 供给，水箱容积应按 510 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小时用水量相同，即 qb=3.75m/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)=23.75/(46)=0.3125m 屋顶水箱钢制，尺寸为 1m2m0.4m,有效水深 0.3m，有效容积 0.6m。 如果水泵自动启动装置不可靠，则屋顶水箱有效容积不宜小于最大用水时水量的 50%。 3.2
19、室内给水管网水力计 算 要满足建筑内给水系统各配水点单位时间内使用时所需的水量，给水系统的水压就应保证最不利点配水具有足够的流出水头，其计算公式如下 ： 54321 HHHHHH （ 3.5） 式中 H 建筑内给水系统所需的水压， kPa； H1 引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压， kPa； H2 引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和， kPa； H3 水流通过水表时的水头损失， kPa； H4 最不利配水点所需的最低工作压力， kPa，见 1表 2.1.1； H5 富裕水头（安全水头）， 2 3mH2O。 给水管网水力计算的目的在于确定各管段管径、管网的水头损失和给水系统所需压力。 在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式，即可求定管径： vdq jg 42 （ 3.6）
