高层建筑给排水设计说明书.doc

高层建筑给排水设计说明书 建筑给排水课程设计 目 录 第一部分 设计任务书 - 1 - 1.1原始设计资料 - 1 - 1.2设计依据 - 2 - 1.3设计参数 - 2 - 1.4设计内容 - 2 - 1.5设计成果 - 3 - 第二部分 设计计算说明书 - 4 - 1室内给水工程（冷水） - 4 - 1.1给水工程设计的主要内容 - 4 - 1.2系统的选择 - 4 - 1.3系统的组成 - 6 - 1.4给水管道布置与安装 - 7 - 1.5设计参数及水量 - 8 - 2室内排水工程 - 16 - 2.1排水工程设计的主要内容 - 16 - 2.2系统的选择 - 16 - - 50 - 3.2系统的选择 - 36 - 3.3系统的组成 - 38 - 3.4消火栓系统的管道及设备的安装 - 38 - 3.5设计参数 - 39 - 3.6设计参数 - 39 - 3.7主要设备 - 40 - 3.8消火栓系统的管道及设备的安装 - 40 - 3.9设计计算书 - 40 - 3.9.1贮水池的有效容积 - 40 - 3.9.2消火栓系统的计算 - 43 - 3.9.3消防水箱 - 44 - 3.9.4消火栓的选定 - 44 - 3.9.5最不利点的水枪实际喷射压力和水压 - 45 - 3.9.6消防水泵的选定 - 47 - 第三部分 参考文献 - 48 - 第四部分 致谢 - 50 - 建筑给排水课程设计 第一部分 设计任务书 1.1原始设计资料 1．工程概况 本项目为某住宅小区5#住宅楼，地下一层为人防地下室，一至十五层为住宅，室内外高差0.45米，总建筑高度43.95米。建筑防火类别为耐火等级二级，属普通住宅楼。 2．工程设计说明 （1）给水系统：市政给水管网供水压力为0.30MPa。系统可分为两个区,一区为一到六层为市政给水管网直接供水;二区为7到十五层。 （2）排水系统：室内污、废水采用合流制。室内±0.00以上污废水重力流排入室外污水管。 （3）消火栓系统：由室外消防水泵房和小区屋顶消防高位水箱联合供水。 （4）建筑灭火器配置：按中危险级别配置,选用手提式磷酸铵盐干粉灭火器。 3．建筑条件图6张 1.2设计依据 设计规范：《高层民用建筑防火规范》GB50045—2003； 《建筑给排水设计规范》GBJ15--2003； 《建筑给排水设计手册》2003版； 《给排水标准图集》； 建筑设计资料：包括各层建筑平面图、屋顶平面图； 1.3设计参数 生活用水定额： qd=150m3/（人·d）； 小时变化系数： kh=2.5； 每户人口: m=3.5人； 1.4设计内容 1.根据以上资料，对该住宅楼进行给排水的施工图设计。 2.编写设计计算说明书，主要内容包括： （1）选择给水方式； （2）给水管网的水力计算； （3）选择排水方式； （4）排水管网的水力计算； （5）消防系统的选择计算； （6）给排水附件或装置的选择计算。 1.5设计成果 绘制设计图纸，主要包括5张图： 2号图纸：设计总说明（含说明、图例及主要材料表、图纸目录等）1张； 2号图纸（加长）：给排水消防平面图（1:100）（含1层、2层、3-13层、14层、阁楼层和电梯机房层的给排水平面图）6张； 2号图纸：系统图及卫生间大样图（含给水系统原理图、排水系统原理图、卫生间给排水支管系统图、卫生间给排水大样图，系统原理图可不按比例，大样图1:50）1张。 第二部分 设计计算说明书 1室内给水工程（冷水） 1.1给水工程设计的主要内容 高层建筑给水工程设计的主要内容有:用水量计算，给水方式的确定，管道设备的布置，管道的水力计算及室内所需水压的计算，水池、水箱的容积确定和构造尺寸确定，水泵的流量、扬程及型号的确定，管道设备的材料及型号的选用，施工图的绘制和施工要求。 1.2系统的选择 由于高层建筑对消防给水的安全可靠性能要求严格，故高层建筑应独立设计生活给水系统、消防给水系统。高层建筑，若只采用一个给水系统供水，建筑低层的配水点所受的静水压力很大，易产生水锤，损坏管道及附件，流速过大产生水流噪音；低层压力过大，开启水龙头时，水流喷溅严重；使用不便，根据建筑给排水设计手册上卫生器具的最大静水压力不得超过0.35MPa。因此高层建筑给水系统必须分区。设计任务书给定了市政给水管网提供常年的水压为0.30MPa。根据给水最小所需压力估算方法：第一层0.10MPa,第二层0.12MPa，二层以上增加一层压力需增加0.04MPa。得0.30MPa的压力能直接供到第六层还多0.02MPa。所以1到6层为一个区，上面7到15层为一个区，总共就两个区。1到6层用市政管网直接供水，其中底层和2到6层单独设立管。 考虑到本设计对象是15层的高层建筑。市政管网提供的压力不能全部直接供水，故必须对生活用水进行提升或加压，一般高层建筑设计都使用高位水箱供水，供水压力稳定，本设计也使用高位水箱；又因本设计对象是高层民用住宅楼，通过查看平面图纸，结合建筑物的布置情况和楼层的承载力情况和水箱本身占用大量的建筑面积，本设计没有分区设置水箱的可能，即在楼层中间没有建筑面积允许设置水箱，因此串联供水不可能，故高区的供水应由地面用泵抽升到高区水箱。基于上述原由，初步拟定以下两个给水方式。简图如下： 方案比较： 方案（一）与方案（二）相比管材使用量相对较少，工程投资相对较少，但它对减压阀的质量要求高，一旦减压阀受损或使用性能降低，低区的静水压力会迅速增加，影响卫生器具的使用。方案（二），采用低区市政管网直接供水，消除了低区供水依赖减压阀来降低静水压力的现象，低区供水压力稳定可靠，只是增加了市政管网接口到立管底部一段管材的投资。考虑到工程质量和供水水质及水压的可靠性，最终选择方案（二）。 1.3系统的组成 本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管(PP-R管)、给水附件、地下贮水池、水泵与高位水箱等设备组成。 1) 引入管； 2) 水表节点，包括引入管上的总水表和进入客房及公共卫生间等的分户水表； 3) 给水管道，包括总干管、立管、支管和分支管； 4) 给水附件，包括各种阀门、水锤消除器、过滤器、入户管减压阀等管路附件； 5) 配水设施，主要指卫生器具的给水配件或配水龙头； 6) 增压和贮水设备，主要指高区给水系统所需的位于屋顶层楼面的高位生活水箱。 1.4给水管道布置与安装 1）各层给水管道采用明装敷设，管材采用给水塑料管（PP-R管）； 2）管道外壁距离墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm,立管外壁距离墙、梁、柱距离不小于50mm，支管距离墙、梁、柱为20～25 mm； 3）给水管道和排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管上面。给水管道和热水管道平行时，给水管道设在热水管下面； 4）每个和立管相连的横干管上均设置阀门，管径DN>50mm时设置闸阀，DN<50mm时设置截止阀； 5）引入管穿墙时要设置套管； 6）贮水池采用钢筋混凝土，贮水池上部设置人孔，基础底部设置水泵吸水坑，生活水泵吸水管在消防水位上设置小孔，保证消防贮水量不动用。为了保证水池内水不受污染，水池底部做防水处理，水池内设置导流墙； 7）生活泵设立于地下一层，所有水泵出水管均设置缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设置减震基础。 1.5设计参数及水量 生活用水定额：qd=150m3/（人·d）, 小时变化系数：kh=(2.5+3.0)=2.75, 每户人口:m=3.5人 ， (1)最高日用水量建筑物最高日用水量按下式计算 (2)最高日最大时用水量 (3)设计秒流量计算公式 (4)屋顶水箱容积 本建筑有三个单元，可考虑每个单元各设一个水箱，供水系统水泵自动启动供水。按式，每小时最大启动为4—8次，取=6次。安全系数C可在1.5—2.0内采用，为保证供水安全，取C=2.0。 7至15层之生活用水由冷水水箱供给，1至6层的生活用水虽然不由水箱共给，但考虑市政给水事故停水，水箱仍应按时供下区用水（上下区设连通管），故水箱仍按1至15层全部用水确定。又因水泵向水箱供水不与配水管网连接，故选水泵出水量为最高日用水量的1.2倍。即=1.2。 水泵自动启动装置安全可靠，屋顶水箱的有效容积为： 屋顶水箱采用钢制，尺寸为，有效水深取0.4m，有效容积为 （5）地下室内贮水池容积 本设计上去为设水泵、水箱的给水方式，因为市政给水管网不允许水泵直接从官网抽水，故地下室设贮水池。其容积且。 进入水池的进水管管径取DN50，按管中流速为1.1m/s估计进水量，则由给水铸铁管水力计算表知，因无生产用水，故。 水泵运行时间应为水泵泵灌满屋顶水箱的时间，在该时段屋顶水箱仍在向配水管网供水，此供水量即屋顶水箱的出水量。按最高日平均小时来估算，为。则 贮水池的有效容积为 校核：水泵运行间隔时间应为屋顶水箱向官网配水（屋顶水箱由最高水位下降到最低水位）的时间。仍然以平均小时用水量估算，，满足的要求。 另：据《建筑给排水设计规范》GB50015——2003（2009年版）3.7.3，如果没有详细的设计资料或为了方便设计，贮水池的调节容积亦可按最高日用水量的20%~25%确定。如按最高日用水量的20%计，则 经比较，二者相差太大，考虑停水时贮水池仍能暂时供水，其容积按后者考虑，即贮水池的有效容积。 生活贮水池采用钢制，尺寸为，有效水深，有效容积。 （6）室内所需的压力 1)1~6层室内所需的压力 根据计算用图计算用图1，下区1——6层管网水力计算成果见表1 由图、表可知 (其中2为淋浴喷头居室内地坪的安装高度，-1.6为市政管网埋设深度) (即最不利配水点水嘴的最低工作压力) 选LXL—100型旋翼式水表，其最大流量，性能系数为。则水表的水头损失 ，满足正常用水时<24.5kpa，即 室内所需压力 室内所需的压力小于市政给水管网工作压力0.30MPa即300kpa，可满足1—6层供水要求，不再进行调整计算。 表1 1—6层室内管网水力计算表 2）4—15层室内所需压力 上区4——15层管网水力计算成果见表2，计算见图2 表2 4—15层室内管网水力计算表 （7）地下室加压水泵的选取 取引入管至地面的高度为: h=1.6m 因此，引入管至最不利配水点所需要的静水压为: H1=(1.6 +14*2.9+2)*10=442kpa 水泵吸水管和出水管至最不利配水点计算管路的总水头损失为： H2=hy=24.68kpa 最不利配水点的流出水头为： H4=50kpa 本设计采用的是，水泵与室外给水管网间接连接的方式，从贮水池抽水时，水泵扬成为： Hb=H1+H2+H4=442+24.68+50=516.68kpa 取为：Hb= 520kpa 因此选用IX150-32-200单级单吸泵，转速n=2900r/min，流量Q=2.1L/s,扬程H=52.47m，轴功率P=2.62kw，电动机功率P=5.5kw，效率n=41.15%。因此总共要六台泵，三用三备。 2室内排水工程 2.1排水工程设计的主要内容 高层建筑排水工程设计内容包括:排水体制的确定，排水方案的确定，排水管道系统的布置，排水管道的水力计算及排水通气系统的计算，卫生设备的选型及布置，局部污水处理，构筑物的选型，屋面雨水排水系统的确定，排水管材的定型，排水系统施工图的绘制和施工要求。 2.2系统的选择 根据《给排水设计手册-建筑给排水》第二版，排水系统划分为合流制和分流制两种。合流制：指粪便污水与生活废水，生产污水与