《住宅楼给排水管道系统》

设计计算说明书

设  计  题  目： 郑州市某住宅楼管道工程设计

系          别：  建筑环境与能源工程系     

专          业：   建筑环境与设备工程      

班  级  学  号：        041409212          

学  生  姓  名：          陈  帅           

指  导  教  师：余海静 王远红 王增欣 田长勋

 

                   河南城建学院

   2011   年  12   月   27  日

前  言

我们开了这半学期的城市给水排水课程，学习到关于基本的建筑给水排水规划基本原理及相关知识。本次实习是我们专业在大学学习阶段中重要的实践教学环节。通过本次实习，使我在所学的各类课程的基础上，了解该专业在建设工程中的地位、作用和社会需求。

在本次实习中，首先在指导老师的指导下先在图书馆借了相关资料，以便实习之中查阅。紧接着先看一遍课本，为自己的实习定制了一个大致框架，以方便以后的流程。之后就进入了紧张的实习之中了，每天的忙碌，每一天的收获。虽然每天很累的，但通过本次实习确实有学到了许多知识，不只是给水排水规划的知识，还有一些所用到的知识得以复习。比如在制图时，把自己学到的CAD知识用到实际中；在编排word文档时，有更深的了解了其中的知识。最后依照指导老师要求，完成了本次实习各项内容的总结，各种信息的汇总，对在此次实习中了解调查到的知识点进行了归纳，通过电脑的编辑，严格按照规范化要求编制了实习报告书和图纸。

    为了很好的完成给水排水工程设计任务，应了解：研究设计任务的内容，弄清本工程的规划设计范围和具体要求，然后进行翔实的基础资料调查。

    在设计过程中受到了余文静老师的亲临指导，提出了很多建议和方法，让我们少走了很多弯路。在此表示感谢，同时感谢我班同学的热忱帮助。

    由于涉及内容和知识领域广泛，加之设计者水平有限，时间仓促，谬误很多，恳请批评指正。

目  录

前  言

第1章  设计概况....................................................................................................... 4

1.1    设计题目................................................................................................ 4

1.2    设计资料................................................................................................ 4

1.3    应完成的主要内容................................................................................ 4

1.4    设计成果................................................................................................ 4

第2章   给水系统..................................................................................................... 5

2.1   生活给水方式的选择.............................................................................. 5

2.2    建筑给水系统组成................................................................................ 5

2.2.1   引入管........................................................................................ 5

2.2.2   管材............................................................................................ 5

2.2.3   水表............................................................................................ 5

2.3   给水管道布置.......................................................................................... 5

2.4    生活给水用水量.................................................................................... 6

2.4.1   多层住宅用水定额.................................................................... 6

2.4.2   设计秒流量................................................................................ 6

2.5   水力计算.................................................................................................. 7

2.6   压力校核.................................................................................................. 7

2.6.1   压力校核.................................................................................... 7

第3章   建筑消防给水系统................................................................................... 10

第4章  排水系统...................................................................................................... 11

4.1   排水方案................................................................................................ 11

4.2   排水设计秒流量.................................................................................... 11

4.3   排水管网的水力计算............................................................................ 11

4.3.1  排水当量.................................................................................... 11

4.3.2  管材............................................................................................ 12

4.3.3    排水设计秒流量.................................................................... 13

4.4   通气管及化粪池的设计........................................................................ 16

4.4.1   通气管设计.............................................................................. 16

4.4.2   化粪池设计.............................................................................. 16

结束语......................................................................................................................... 18

参考资料..................................................................................................................... 19

第1章  设计概况

1.1    设计题目

   郑州   市   帝湖花园某住宅  楼建筑给排水设计.

1.2    设计资料

1、该楼位于郑州市西郊，是座五层的住宅楼，层高 2.8 米。

2、根据建筑物的性质，用途及甲方要求，室内给排水卫生设备要求全天供应冷水。每户均设洗涤湓、洗脸盆、淋浴器、坐式大便器、洗衣机、拖把池各一个。

3、给水水源，大楼以城市管网为水源，埋深为1.2m，在小区的正北部有一DN200的市政管网，常年可用水头27m，城市管网不允许直接抽水。

4、排水条件：室内粪便需经化粪池处理后进入城市管网，在楼正北400m处有一DN400的排水管道，埋深2米。

5、建筑图纸：底层平面图、标准层平面图。

1.3    应完成的主要内容

（一）计算部分

1、给水排水系统的设计和计算。化粪池容积计算。

2、消防系统设计计算

（二）设计图纸

室内给水、排水、消防给水工程设计图。

1.4   设计成果

1、设计说明计算书一份。

2、设计图纸一套，包括：（1）标准层平面布置图。（2）底层平面布置图。（3）给水、排水系统图。（4）卫生间大样图。

第2章   给水系统

2.1   生活给水方式的选择

 本设计是一座五层住宅的单元式楼，根据设计资料，室外给水管网所提供的水为27m的水柱高，初步确定给水系统所需压力：

40（n+1）= 40×（5+1）=  240kPa < 270KPa

 所以室外给水管网的水压在整天均能满足该五层建筑的需要。因此可以选用直接给水方式。并且为上行下给供水方式，此方式是最简单、最经济的给水方式。

2.2    建筑给水系统组成

包括：引入管、水表节点、室内给水管网、给水附件、配水设施。

2.2.1   引入管

根据建筑物的性质，用途及甲方要求，室内给排水卫生设备要求全天供应冷水。所以本系统采用单引入管方式。

2.2.2   管材

近年来，给水塑料管的开发在我国取得很大的发展，建筑生活给水常用的塑料管有硬聚氯乙烯塑料管（PVC-U）、聚丙烯管（PP-R）、交联聚乙烯管（PEX）和聚乙烯管（PE）等。这些管材都具有卫生条件好、强度高、寿命长、耐腐蚀等优点，它们将是镀锌钢管的替代管材。本设计生活给水管道采用PP-R冷水管。热熔连接；

2.2.3   水表

    统一采用旋翼式干式水表LXSG-32Y,公称直径为32mm，水表的过载流量

为12，通过水表的设计秒流量为1.656

2.3   给水管道布置

1．各层给水管道采用暗装敷设，管材采用PP-R冷水管，热熔连接；

2．管道外壁距墙面不小于150mm，离梁柱设备之间的距离不小于50mm。支管距墙梁柱净距为20-25mm；

3．生活给水管道与排水管道平行、交叉敷设时，其净距离分别大于0.5m和0.15m，交叉时给水管应在排水管上面；

4．立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面10-20mm；

5．在立管横支管上需设阀门，管径DN﹥50mm时应设闸阀，DN≤50mm时应设截止阀；

6．引入管穿地下室外墙设套管；

7．给水横干管敷设坡度应以i≥0.002坡向泄水口。

2.4    生活给水用水量

2.4.1   多层住宅用水定额

本建筑为五层居民住宅供水，根据《建筑给排水设计规范》GB50015-2003，按建筑物性质和卫生设备的完善程度。查表2-1，可知此建筑为普通住宅II类，住宅每户按3.5口人计，用水定额选240L/(人·d) ，时变化系数为K_h=2.5，供水时间为24小时。

最高日用水量:

Qd = m·/1000=（3.5×20）×240／1000＝16.8

2.4.2   设计秒流量

1.根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水量定额、使用时数及小时变化数，按下式计算最大时卫生器具给水当量平均出流概率：

式中 ——生活给水管道的最大时卫生器具给水当量平均出流概率，%；

——最高用水日的用水定额；

m——每户用水人数；

——小时变化系数；

——每户设置的卫生器具给水当量数；

T——用水小时数，h；

0.2——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，计算该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：

式中  U——计算管段的卫生器具给水当量的同时出流概率，%；

——对应于不同的系数

3．根据计算管段上的卫生器具给水当量总数与同时出流概率U，按下式计算管段的设计秒流量：

式中——计算管段上的设计秒流量，L/S

由图知，每户的卫生器具类型和数量均一样，有淋浴器=0.75，洗脸盆=0.75，坐便=0.5，洗涤盆=1.0，洗衣机水嘴=1.0，拖把池=1.0。各户卫生器具当量总数为Ng=5.0。

计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率  

查书上表2-5得   =0.01454

2.5   水力计算

生活给水管道的水流速度如下：

DN15～DN20，v＝0.6～1.0m/s；DN25～DN40，v＝0.8～1.2m/s；DN50～DN70，v≤1.5m/s；DN80及以上的管径，v≤1.8m/s。

根据上式可分别计算出和。

给水计算图2.1如下

图2.1水力计算草图

表2.1  给水管网水力计算表

2.6  压力校核

2.6.1  压力校核

配水最不利点与外部主干管连接点的高差： H1=14.9m

静压差：P1=149KPa

局部压力损失按沿程压力损失的30%计算，则总压力损失

P2=1.3∑Py=1.3×9.071KPa =11.79KPa

取淋浴器嘴出流压力 P3=100KPa

水表压力损失 P4=3.71KPa

最不利点所需水压为：

P=P1+P2+P3+P4=264.5KPa

P—给水系统所需要的水压，m;

P1——最不利点至管网起点的静压差

P2——计算管路的沿程水头损失和局部水头损失之和，

P3——管网最不利点所需的流出水头

P4——水表的水头损失；

市政管网常年提供水压为270KPa，大于最不利点所需水压，故采用直接给水方式可以满足要求，所选管径符合要求。

第3章   建筑消防给水系统

由于此楼低于七层，故不需要设置消防给水系统。

第4章  排水系统

4.1   排水方案

根据实际情况、建筑性质、规模、污水性质、污染程度, 结合市政排水制度与处理要求综合考虑，本设计室内排水系统采用合流制，卫生间污废水直接排至化粪池然后至市政排水管网。

本设计中，污水排水系统由卫生洁具、横支管、立管、排出管（出户管）、通气管、检查口、清扫口、检查井以及化粪池组成。

按排水管道布置的基本原则，本设计中，排水管道布置的基本原则如下：

（1）排水路径简捷，水流顺畅；

（2）避免排水管道对其他管道及设备的影响或干扰；

（3）施工安装方便；

（4）排水管道避免排水横支管过长，并避免支管上连接卫生器具或排水设备过多。

4.2   排水设计秒流量

排水定额

卫生器具排水定额主要用来计算建筑内部各管道的排水设计秒流量，从而确定各管段的管径。为便于计算，与建筑内部给水一样，以污水盆排水量0.33L/S为一个排水当量，其他卫生器具的排水量与0.33L/S的比值，作为该种卫生器具的排水当量。

4.3   排水管网的水力计算

4.3.1  排水当量

当用上述设计秒流量计算公式计算排水管网起端的管段时，因连接的卫生器具较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生器具排水流量的总和，这时应按该管段所有卫生器具排水流量的累加值作为排水设计秒流量。

根据《建筑给水排水设计规范》可查得各卫生器具的排水流量、排水当量和排水管的管径如下：

洗涤盆 ＝1.00，排水流量为0.33L/s，排水管管径为50mm；

洗脸盆 ＝0.75，排水流量为0.25L/s，排水管管径为32～50mm；

淋浴器 =0.45，排水流量为0.15L/s，排水管管径为50mm；

大便器＝4.5，排水流量为1.5L/s，排水管管径为100mm。

家用洗衣机 =1.50，排水流量为0.50L/s，排水管管径为50mm；

拖布池=1，排水流量为0.33L/s，排水管管径为50mm；

排水横管最大设计充满度规定如下：

生活排水管道：管径≤125mm，最大设计充满度为0.5；

管径＝150—200mm，最大设计充满度为0.6。

根据规定，建筑内部排水管的最小管径为50mm，厨房洗涤盆的排水立管的管径最小为75mm，凡是连有大便器的支管，其最小管径为100mm。

坡度全按塑料管的标准坡度0.026设计。

由于本建筑中卫生间类型、厨房类型、卫生器具类型大部分相同，因此，仅以其中一层的某个卫生间、厨房为例计算即可，不同的可以单独计算。

4.3.2  管材

本设计中的排水管材采用硬聚乙烯管（UPVC管），并采取消声措施。

塑料管材的优点有：重量轻，管件尺寸小，施工安装方便，耐腐蚀，造价低。缺点：强度低。

4.3.3    排水设计秒流量

根据《建筑给水排水工程设计规范》，本建筑排水设计秒流量可按下公式计算：

                              (5.1)   

式中  —— 计算管段排水设计秒流量， L/s；       

—— 计算管段卫生器具排水当量总数；

     —— 计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；

       —— 根据建筑物用途而定的系数，本建筑设计中值取1.5。

设计采用普通伸顶通气。

设有通气管系的塑料排水立管最大排水能力

（1）卫生间排水管水力计算

图4.1排水管水力计算用图

根据图4.1进行排水横支管水力计算，计算结果见表4.1

表4.1   排水管水力计算表

立管计算

=+1.5=2.65（L/s）,管径D=110mm。

（2）厨房排水管水力计算

根据图4.2进行排水管水力计算，计算结果见表4.2

                 图4.2 厨房排水横管水力计算用图

表4.2 厨房排水横支管水力计算表

立管计算

=0.12×1.5L/S，

因为厨房内最小立管直径为75mm，所以管径D=75mm。

(3)底层卫生间排水管水力计算

根据图4.3进行排水管水力计算，计算结果见表4.3

 

                      图4.3 排水横支管水力计算用图

表4.3排水横支管水力计算表

（4）底层厨房排水管水力计算

根据图4.4进行排水管水力计算，计算结果见表4.4

                      图4.4 底层排水横支管水力计算用图

表4.4底层排水横支管水力计算表

立管计算

=0.12×1.5=0.51L/s

4.4   通气管及化粪池的设计

4.4.1   通气管设计

伸顶通气管管径与排气立管管径相同，高出屋面0.5m。

4.4.2   化粪池设计

化粪池的总容积V由有效容积和保护容积组成，保护容积V3根据化粪池的大小确定，保护高度一般为250～450mm。有效容积由污水所占的容积V1和污泥所占的容积V2组成。

            

式中：V——化粪池总容积（）；

     ——污水部分容积（）；

——污泥部分容积（）；

——保护层容积（），根据化粪池大小确定，一般保护层高度按250—450mm计算。

污水部分容积和污泥部分容积分别按下式计算：

                   

                    

式中：N——设计总人数（或床位数、座位数）；本办公楼取120人

      q——每人每日污水量，生活污水与生活废水合流排放时与用水量相同；生活污水单独排出时取20-30L/(d·人)；办公楼取40 L/(d·人)

       ——使用卫生器具人数占总人数的百分比。医院、疗养院、有宿舍的幼儿园取100%；住宅、集体宿舍、旅馆取70%；办公楼、教学楼、工业企业生活间取40%；公共食堂、影剧院、商场、体育馆和其他类似公共场所（按作为计算）取10%；

       a——每人每日污泥量，生活污水与生活废水合流排放时取0.7L/(d·人)；生活污水单独排出时取 0.4L/(d·人)；本办公楼取0.7 L/(d·人)

t——污水在化粪池内停留时间，一般取12-24h,当医院污水处理采用化粪池为预处理构筑物时，停留时间不小于36h; 本办公楼取24h

T——污泥清掏周期（d），宜为90-360d，当医院污水处理采用化粪池为预处理构筑物时，污泥清掏周期宜为36h; 本办公楼取180d

b——新鲜污泥含水率，取95%；

c——污泥发酵浓缩后的含水率，取90%；

K——污泥发酵浓缩后体积缩减系数，取0.8；

n——清掏污泥后一流的熟污泥量容积系数，取1.2

本系统中

  

 

化粪有效容积为：

由于该处位于道路一侧。故选用钢筋混凝土化粪池。

由于本设计采用合流制化粪池，污水量标准24。

污泥清挖周期180d，污泥停留时间24h, 故选用《给水排水标准图集》化粪池标准图，矩形3号化粪池，容积为34m³。

结束语

我基本能够充分利用所学的现有的知识，完成了本次该多层建筑给水排水工程的设计。此次设计基本上实现了我从理论知识向实际工程设计的转变，充分的把理论知识应用到实际的工程当中，并对设计的方案、内容加以有针对性地、有说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。通过本次设计，自己各方面的能力

得到了很大的提高。

通过这次设计我也更加了解了建筑给水系统的分类及组成、系统所需水压、给水方式的选择、管材和管道附件及水表、卫生器具及冲洗设备、给水管道的布置与敷设、建筑用水定额与设计秒流量、给水管道的水力计算。掌握了建筑排水系统的分类、体制及组成，了解新型单立管排水系统的特点及应用，熟悉建筑排水系统管道的布置与敷设要求，掌握建筑排水定额与排水管道的水力计算的方法。

    本设计是在指导教师余海静老师，王增欣老师，田长勋老师和王远红老师的悉心指导下完成的，从设计方案的确定、设备的选型、管线的布置到设计说明书的撰写，无不倾注了老师们的心血和汗水。在此，我对老师们在毕业设计期间给予我的辛勤指导和关心表示衷心的感谢！

历时一周的课程设计终于结束了，我顺利的完成了此次设计的任务。通过这周的设计，使我对建筑给排水方面的知识有了进一步的认识。同时锻炼和提高了我的独立思考的能力，进一步培养了我查阅各种相关资料和灵活解决一些工程实际问题的能力，加深了我对建筑水有关知识的理解、运用及掌握，这为以后的工作奠定了比较坚实的基础。

 

 

 

 

                                   设计者：陈帅

二〇##年十二月二十七日

参考资料

（1）《建筑给排水工程》（李亚峰主编 20##年版 机械工业出版社）

（2）《最新建筑给水排水设计CAD图集?》（筑龙网组编 20## 中国电力出版社）

（3）《给水排水常用数据手册》（建筑工程常用数据系列手册编写组 1999中国建筑工业出版社）

（4）《建筑给水排水设计图集?》（刘宝林 2004版 中国建筑工业出版社）

（5）《建筑工程设计编制深度实例范本 给水排水》（中国建筑设计研究院给水排水设计研究所 郭汝艳  2004）：

（6）《给水排水工程快速设计手册 1 给水工程》  (严煦世 1996年版 中国建筑工业出版社)

（7）建筑设计资料：包括建筑平面总平面图、各层平面图、剖面图、立面图及卫生间大样图该大楼所在地总平面图、建筑物各层平面图、剖面图、立面图、卫生间详图、排水接户井详图。