给排水课程设计

摘要

根据计划任务书要求，该工程集体宿舍给排水设计，冬季可采暖也可不采暖。整栋建筑五层集体宿舍楼，层高3.5米。每层设有公共卫生间、盥洗间，没有独立卫生间。室外市政给水管位于整栋建筑北侧，水压为270kPa，埋深为-1.4m，市政排水管也位于建筑北侧，埋深为-2.0m本设计的设计范围包括：1）室内给水工程；2）室内排水工程;3）建筑雨水排水工程。本集体宿舍楼属于一般公共建筑物，固采用直接给水方式。市政给水水压能满足用水要求，是经济合理的给水方式。排水采用分流制，生活污水可直接排入市政排水管网，生活废水经化粪池处理后可排入市政管网。雨水排水采用普通外排水。

【关键词】给排水集体宿舍市政管网

目录

第一章设计任务及方案概述 (6)

一、设计任务 (6)

二、设计方案概述 (6)

第二章给水管网的水力计算 (7)

一、生活用水量计算 (7)

二、设计秒流量计算 (7)

三、最不利循环路水力计算 (8)

第三章排水管网的水力计算 (11)

一、排水方式的选择 (11)

二、公式及主要参数的选用 (11)

三、排水横支管水力计算 (12)

四、排水立管水力计算 (13)

第四章雨水排水管网的水里计算 (14)

一、暴雨强度的计算 (14)

二、雨水量计算 (14)

三、立管的选用 (14)

第四章参考资料 (15)

第一章设计任务及方案概述

一、设计任务

根据计划任务书要求，该工程集体宿舍给排水设计，冬季可采暖也可不采暖。整栋建筑五层集体宿舍楼，层高3.5米。每层设有公共卫生间、盥洗间，没有独立卫生间。室外市政给水管位于整栋建筑北侧，水压为270kPa，埋深为-1.4m，市政排水管也位于建筑北侧，埋深为-2.0m。

本设计的设计范围包括：1）室内给水工程；2）室内排水工程；3）建筑雨水排水工程。

二、设计方案概述

（一）室内给水工程

已知有DN400mm的市政给水干管，高峰用水时可保证最低水压为270kPa。

要充分利用市政管网直接给水是首先要考虑的，由于室外给水管网水量、水压均能满足一天的用水要求，所以由室外校园市政给水管网直接供水，采用下行上给方式。

（二）室内排水工程

建筑排水体制为分流制和合流制两种，建筑内的合流制是指生活污水和生活废水或是生产污水与生产废水汇合后排至室外。建筑内分流制是指生活污水与生活废水或是生产污水和生产废水分别排至建筑物外。

本集体宿舍内设有污水管道，建筑的污废水能直接排入市政管道，且楼层较低污废水量较少，故选用排水合流制排水系统。有利于排水且经济。

（三）建筑雨水排水工程

建筑雨水排水分为，普通外排水、天沟外排水、内排水。本建筑屋面不设天沟，设有檐沟，屋面构型比较简单。根据建筑物的类型、建筑结构形式、屋面面积大小、当地气候条件以及生活生产的需要，本工程选择密闭式重力无压流系统。

第二章．给水管网的水力计算

一、生活用水量计算

给水用水量定额与时变化系数，由课程设计原始资料可知，此四层学生宿舍的卫生器具设 置有：大便器、盥洗槽，由《建筑给排工程（第五版）》课本王增长主编选用：

1. 用水定额及小时变化系数：

由表2.2.2可得用水定额在50~100 L/(人·d)小时变化系数为3.0~2.5之间，结合地理位置及实际情况选用：用水定额：80 L/(人·d)、小时变化系数取：2.5。 2. 用水单位数：

由图纸可知其为集体女生宿舍，每个寝室住4人，一共120人。由于两侧分别有厕所和盥洗室，每侧用水人数m 为60人。最高日用水量及最大小时用水量： 最高日用水量:Qd = m ·qd =60801000?÷=4.83

/m d 最高日平均用水量:Qp = Qd / T =4.8 /24=0.2 m 3/h 最高日最大小时用水量:Qh = Qp ·kh =0.2×2.5=0.5 m 3/h

二、设计秒流量计算

本设计是宿舍给水系统，故其设计秒流量采用的计算公式是 g q =0.2

α本工程为集体宿舍，α=2.5

g q

三．最不利给水管路的水力计算

给水系统轴测图

1、计算管路的水头损失

已知有DN400mm的市政给水干管，高峰用水时可保证最低水压为270kPa。

要充分利用市政管网直接给水是首先要考虑的，由于室外给水管网水量、水压均能满足一天的用水要求，所以由室外校园市政给水管网直接供水，采用下行上给方式。经查得，大便槽处当量为0.5，额定流量为0.1L/S，最低工作压力为20 kPa

水力计算结果如下表：

给水管网水力计算表

计算管段编号

当量总数 Ng

设计秒流

量

Qg(L/s)

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 y H =iL(kPa)

管段沿程水头损失累计

y

H ∑

(kPa)

0-1 0.5 0.1 15 0.58 0.985 1 0.985 0.985 1-2 1 0.2 20 0.62 0.72 1 0.72 1.705 2-3 1.5 0.3 20 0.93 1.53 1 1.53 3.235 3-4 2 0.4 25 0.75 0.748 1.3 0.9724 4.2074 4-5 3 0.6 25 1.13 1.59 0.6 0.954 5.1614 5-6 4 0.8 32 0.84 0.63 6.6 4.158 9.3194 6-7 8 1.41 40 1.11 0.88 0.4 0.352 9.6714 7-8 16 2 50 0.94 0.46 5.7 2.622 12.2934 8-9 24 2.45 50 1.13 0.645 3.7 2.3865 14.6799 9-10 48 3.46 70 0.99 0.365 3.7 1.3505 16.0304 10-11 72 4.24 70 1.13 0.468 3.7 1.7316 17.762 11-12 96 4.9 70 1.42 0.723 3.7 2.6751 20.4371 12-13

120

5.48

80

1.11

0.358

10

3.58

24.0171

该管路的沿程损失

24.02hy kPa =∑

该管路局部损失30%30%20.04 6.01hj hy kPa ==?=∑∑

所以计算管路的水头损失2

()24.02 6.0130.03H hy hj kPa =+=+=∑

2、计算水表损失总水头损失3H

因集体宿舍用水量较大，总水表选用LXL 水平螺翼式水表。水表装在12-13管段上，

31213 5.48/19.73/q L s m h -==,查附录1.1，选LXL80N ，其过载流量为380m h 。水表损失：

22

2

19.73 6.0880(100

g

b

q hd kPa K ===）

由于集体宿舍没有分户水表，所以水表总水头损失为：

3

6.08 d

H h kPa

==

3、计算给水系统所需压力H:

给水管室外埋深1.4米，大便槽冲洗水箱浮球阀安装高度1.3米

最不利点的静水压

1

H=（1.4+14+1.3）×10=167kPa

计算给水系统所需水压H：

123416730.03 6.0820223.11kP270

H H H H H a kPa

=+++=+++=＜

初步由计算结果确定最不利点所需水压满足市政管网所提供的水压要求.

第三章．排水管网的水力计算

一、排水方式的选择

建筑排水体制为分流制和合流制两种，建筑内的合流制是指生活污水和生活废水或是生产污水与生产废水汇合后排至室外。建筑内分流制是指生活污水与生活废水或是生产污水和生产废水分别排至建筑物外。

本集体宿舍内设有污水管道，建筑的污废水能直接排入市政管道，且楼层较低污废水量较少，故选用排水合流制排水系统。有利于排水且经济。

由于其楼层较低，排水量较少，故不再另设排水通气管。

二、公式及主要参数的选用

1.卫生器具的排水量、当量流量及管径：

2.排水设计秒流量公式： 其为集体宿舍排水系统，故选用：

max 0.12p q q =

式中：q p — 计算管段设计秒流量

N p — 计算管段卫生器具排水总当量

q max —计算管段上排水量最大的一个卫生器具排水量 a — 用途而定的系数，取2.0

若计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水量累加值时按卫生器具排水量累加值。 三、横支管水力计算

排水系统轴测图

其中P-1 P-2 P-7 P-8横支管水力计算相同，P-3 P-4 P-5 P-6横支管水力计算相同。其余横支管均是竖向相同的。

四、立管水力计算

1.P-1立管水力计算：

P-1立管接纳的排水当量的总数为

N p =20×5 = 100

P-1立管最下部管段的排水设计秒流量：

max 0.12p q q = = 0.12×2.0×100 + 1.5 =3.9 L/s

查《建筑给水排水工程（第五版）》王增长 主编表5.2.5，选用立管管径de 110 mm ，因设计秒流量3.9 L/s 小于表5.2.5中de 110 mm 排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s ，故不需设专用通气管。

P-2 P-7 P-8排水立管和P-1水力计算相同，计算略。 2.P-3立管水力计算：

P-3立管接纳的排水当量的总数为

N p =8×5 = 40

P-3立管最下部管段的排水设计秒流量：

max 0.12p q q = = 0.12×2.0×40 +0.33 =1.85 L/s

查《建筑给水排水工程（第五版）》王增长 主编表5.2.5，选用立管管径de 75mm ，因设计秒流量1.85 L/s 小于表5.2.5中de 75mm 排水塑料管最大允许排水流量3.0L/s ，故不需设专用通气管。

第四章．雨水排水管网的水力计算

屋面檐沟排水平面图

一、暴雨强度的计算

该宿舍楼采用普通外排水系统，立管间距8--12米，根据屋面情况，布置14根立管 宿舍楼屋面面积为1316 2

m 。每根立管的汇水面积为942

m 。 根据相关资料得，桐乡市暴雨强度公式：

0.0.876

26.71924.088lg (22.984)

p

i t +=

+ ； p=5a ； t=5min 420.876

26.71924.088lg5

2.353/min 392.17/(.10.)(522.984)

i mm L s m +=

==+ 二、雨水量计算

i q =5

5/100000.994392.17/10000 3.32/Q Fq L s ?==??=

三、立管的选用

按每根立管的雨水设计流量 3.32L/s ，查表《建筑给水排水工程（第五版）》王增长 主编附录6.6.，立管可选75mm 塑料管。

参考文献

1、《建筑给水排水工程（第五版）》王增长主编

出版社：中国建筑工业出版社出版日期：2005年8月2、《建筑给水排水工程设计计算》李玉华编著

出版社：中国建筑工业出版社 2006年3月

3、建筑给水排水设计规范GB50015-2003

4、《建筑设备工程CAD制图与识图》