建筑给排水.doc

目 录前 言.11 文献综述.2 1.1 建筑给排水学科的发展历史.2 1.2 高层建筑给水排水的任务.2 1.2.1 高层建筑生活给水.2 1.2.2 高层建筑热水给水.3 1.2.3 高层建筑消防给水.4 1.2.4 高层建筑排水.4 1.2.5 屋面雨水排水.4 1.3 高层建筑给排水设计的内容.4 1.3.1 给水工程设计的主要内容.4 1.3.2 室内消防设计的主要内容.4 1.3.3 排水工程设计的主要内容.5 1.3.4 热水工程设计的主要内容.5 1.3.5 雨水工程设计的主要内容.5 1.4 高层建筑给水排水工程在我国的发展.52 工程概况.7 2.1 设计题目.7 2.2 设计的原始资料.7 2.2.1 图纸资料.7 2.2.2 文字资料.73 设计说明.8 3.1 室内给水系统.8 3.1.1 给水系统的竖向分区.8 3.1.2 给水方式的种类.8 3.1.3 给水系统方案的比较选择.10 3.1.4 给水管网布置方式.11 3.1.5 给水系统的组成.12 3.1.6 设计参数及水量.12 3.1.7 加压设备及构筑物.12 3.1.8 给水管道的布置与敷设.12 3.2 消防给水系统.13 3.2.1 消防给水系统的分类.13 3.2.2 消防给水系统的选择.14 3.2.3 系统的组成.16 3.2.4 设计参数.16 3.2.5 主要设备.16 3.3 室内热水工程.16 3.4 室内排水系统.16 3.4.1 室内排水系统的分类.16 3.4.2 建筑排水系统方案的选择.17 3.4.3 系统的组成.17 3.4.4 主要设备及构筑物.17 3.4.5 排水管道的安装要求.18 3.5 雨水排水系统.18 3.5.1室内排水系统的分类.18 3.5.2 雨水排水的方式.18 3.5.3 系统的组成.18 3.5.4 主要设备.184 设计计算书.19 4.1 建筑冷水给水系统计算.19 4.1.1 设计参数.19 4.1.2 生活给水管道设计秒流量.19 4.1.3 生活给水管道管径的确定.20 4.1.4 给水管网和水表水头损失的计算.21 4.1.5 计算简图.22 4.1.6 计算结果表.30 4.1.7 地下贮水池容积的计算.35 4.1.8 低区压力校核及高区选泵.36 4.1.9 变频调速给水.36 4.2 建筑热水系统.37 4.3 建筑消防工程设计计算.37 4.3.1 消火栓系统设计计算.37 4.3.2 自动喷洒系统设计计算.41 4.4 建筑内部排水系统的计算.48 4.4.1 底层计算简图.48 4.4.2 卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径.50 4.4.3 设计秒流量.51 4.4.4 相关规定.51 4.4.5 水力计算.51 4.4.6 化粪池的设计计算.55 4.5 屋面雨水估算.55 4.5.1 天沟外排水系统.55 4.5.2 天沟雨水系统计算.56 4.5.3 雨水系统校核.56 4.5.4 雨水斗的选用.57 4.5.5 雨水立管选用.57参考文献.58附 录.59致 谢.60结 束 语.61泰基花语廊2#楼给水排水工程设计摘 要:该建筑为住宅，建筑总高度33.0m，地上十一层，地下一层，地下一层为车库及设备用房，一层十一层为住宅。室外排水管道位于主体建筑北面，埋深2m，管径300mm，管材为混凝土管。所有给水排水均按高层建筑给排水要求进行设计。结合实际情况，根据建筑物的性质，用途，和室内设有完善的给水排水卫生设备，具体的给排水系统设计如下：本建筑一层至四层由室外市政管网直接供水，六至十一层设有变频调速系统。本设计采用污废水合流排放体制。管材采用了具有消声功能的螺旋UPVC排水管，升顶通气方式，为此可进一步提高环境质量。室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。该建筑防火等级属于中危险级级，设计内容包括消火栓系统，自动喷淋系统。消火栓给水管网呈环状布置，各消火栓箱内设消防水泵启动电钮，能直接启动消防泵；室外设地下式水泵结合器，保证消防安全可靠。地下车库设闭式自动喷淋系统。该建筑为小高层住宅，主要采用天沟外排水方式。各系统中的立管设在管井内或沿墙敷设，水平管根据各系统的特点明敷或暗敷。关键词：给水；排水；消火栓；雨水。Design of water supply and sewerage system of the residential building of the 2th of TaiJiHuaYuLangAbstract: This building is the residence. It is a total height of 33.0m, 10 on the ground floor, 1 underground floor, the underground floor is garage , 1 10 floors is residence . Outdoor discharge pipe is located in the north of the main building, depth of 2m, diameter 300mm, tube for the concrete pipe. This building possesses for water draining water presses the high-rise construction to request for draining water to carry on the design. Unifies the actual situation, according to the building nature, the use, is equipped with the consummation with the room in for the water draining water sanitary equipment, concrete gives the drainage system design to be as follows:This construction ground one to ground four by outdoor municipal administration pipe network direct water supply, five to eleven gives the square water pitcher type which is equipped with the frequency conversion velocity modulation system and the water pump. This design uses the dirt waste water confluence emissions system. The tubing used had the noise elimination function screw UPVC discharge pipe, rose to go against the ventilation way, might further improve the environment quality for this. Indoor manure sewage to be treated by septic tanks to be discharged into the city sewer. This building fire protection rank belongs to the dangerous level. The design content including the fire hydrant system, sprays automatically with the water curtain system. The fire hydrant service pipe net assumes the ring-like arrangement, in various fire hydrants box supposes the fire pump to start the push-button, can the line start fire extinguishing pump; Room peripheral equation below water pump coupler, guarantee fire prevention safe reliable. The garage supposes the closed type to spray the system automatically. This building is the residence. The drainage pattern is Gutter outside drainage.In various systems pipe riser is located in the tube well or along the wall placing, the horizontal tube acts according to various systems to point out especially spreads or spreads darkly. Key words: Water supply；Draining off water ；The fire hydrant ；Rain water .前 言本次设计的目的是充分利用所学的现有的知识，完成高层建筑给水排水工程的设计。此次设计基本上实现了我们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。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。设计的依据为相关书籍和设计手册、规范。在设计中，大都按照常规方法，严格依据设计规范来进行，建筑给水排水系统及卫生设备要相对完善，在技术上要保持先进的水平，在计算的过程中，尽量使用符合经济流速的管径,以便降低成本，同时要考虑水的漏失、压力情况来选择管材和一些连接管件，以便在水从市政管网输送到建筑内用户的过程中，水的漏失量最少，节约水资源。改革开放的这些年里，中国取得了令世界瞩目的成就，城市化的步伐在一天天的加快，经济的发展体现在城市的变化，而城市的标志又是建筑，建筑的给水排水设计是整个建筑设计中一个相当重要的环节，也是建筑设计中必不可少的。建筑给水工程是把城市给水管网提供的水源，按建筑物对水量和水压的要求分配到各用水点，为生产和生活提供安全和方便的用水条件。建筑热水供应工程，是为满足生活和生产对水温的要求而采取的一种工程技术措施。建筑消防工程是为保障人民的生命和财产安全的工程技术措施。建筑排水工程，是把生活和生产过程中产生的废水迅速地排除到室外排水系统或污水回用系统中去。在高层建筑中，充分注意吸收国内外高层建筑的新设备和新经验，力求反映新世纪建筑工程学科的发展趋势。无论工业与民用建筑都需要为人们提供卫生、舒适和方便的生活和工作环境。建筑内部给水排水系统及卫生设备的完善程度和技术先进水平，已成为社会生产、房屋建筑水平和物质生活水平的重要标志。随着我国建筑业的迅速发展，对建筑给水排水工程提出了更高的要求。如节水节能技术和新型卫生器具、材料、设备的开发，如何提高和保证给水和热水的水质，有效地控制噪声，高层建筑消防给水、污水管道的通水通气能力、屋面雨水系统的设计计算理论等等，都需要进一步发展和创新。1 文献综述1.1 建筑给排水学科的发展历史建筑给水排水工程学科与20世纪50年代被引入国内，成为水工业中一门独立学科。50年代我国开始有计划地进行经济建设，为适应当时经济建设的需要，国家建设领导部门组织人力制定了适合当时建设需要的室内给水排水规范。特别是70年代末改革开放后，在科学技术是第一生产力的推动下，根据国内本学科实践经验和吸收国外先进技术内容，又不断组织人力、投入财力更新和提高，编制出建筑给水排水设计规范、编写了大专及中专多层次工科院校使用的建筑给水排水工程教材和给水排水设计手册等适用于建筑给水排水工程设计、施工通用的工具书。1986年以来,随着建筑业的发展,建筑给排水专业迅速发展,已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在发展阶段,专业队伍上已具备积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员;技术上积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和发展,其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出;组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会。近年来,学术活动踊跃,并加强了国际间的技术交流。1.2 高层建筑给水排水的任务高层建筑给水工程的任务，主要是解决建筑内部的生活、生产、消防用水问题，即按建筑的需要将各类用水送至各用水地点，为生产和生活提供便利的用水条件，满足建筑内日常生活、生产用手需要。高层建筑排水工程的任务，主要是把建筑内部生产、生活过程中产生的污水（废水）及时地排放到室外排水系统中去，同时解决屋面雨水的排除问题。高层建筑是指层数多，高度大的民用与工业建筑。高层建筑所涉及的科学领域而言，在世界范围内很难用一个标准予以统一，高层建筑约分为四类：第一类高层建筑，9至16层（最高到50米）；第二类高层建筑，17至25层（最高到75米）；第三类高层建筑，26至40层（最高到100米）；第四类高层建筑，40层以上（高度超过100米）；具体的说高层建筑给水排水的任务主要分以下几个方面：1.2.1 高层建筑生活给水世界各国对建筑内给水管道设计秒流量的确定方法作了大量的研究，归纳起来有以下三种：a.经验法：是根据经验制定出几种卫生器具的大致出水量，将其相加得到给水管道设计流量；经验法具有简捷方便的优点，但不够精确。b.平方根法：此法层在德国、苏联用于计算确定建筑给水管设计流量，但其计算结果偏小。c.概率法：目前一些发达国家主要采用此法建立设计秒流量公式，然后再结合一些经验数据制成图表，设计使用方便。给水方式方面，变频调速给水是国内近十几年来发展起来的新型给水方式，已被广泛应用于居住区，高层建筑、工况企业、农村、城镇的生活给水和一些生产工艺有特殊要求的生产给水系统。它有明显的节能效果。凡需增压的给水系统，为了节能，均可采用变频调速给水系统。随着我国科技发展的饿生产能力的提高，变频调速给水控制方式也从一般逻辑电子电路控制方式，发展到可编程序控制器控制方式；从一台泵固定变频发展到按可编程序架子动切换变频的方式，使之运行可靠、更合理、更加节能。在贮水方面，合建水箱的设计方式己越来越少的被采用，取而代之的是生活水池与消防水池分建的设计方式，其中，生活水池也大多倾向于采用不锈钢板等组合式水箱。1.2.2 高层建筑热水给水向建筑供应热水，首先需要把一定量的、并且水质符合生活或生产用水标准的冷水加热到一定温度，然后经过可靠安全的技术措施输配到建筑内各用水点。该系统主要由热媒系统、热水供应系统、附件三部分组成。按供应范围建筑热水供应系统分为区域热水供应、集中热水供应和局部热水供应。区域热水供应，应用的加热冷水的热媒，按城镇基础设施条件，可取自热电站、工业锅炉房的热力网或底下热能。经过小区设置的的热水加热设备，制备的热水，在经小区管网输配到小区需要热水供应的建筑内。这种系统热效率高，用户维护管理简单，还具有不污染环境的优点，但一次性投资高。集中热水供应系统，是在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热后，通过热水管网输送到整幢建筑的热水系统。这种系统热效率高，用户管理维护比局部热水供应简单，但比区域性热水供应系统复杂。一旦建成后，改建、扩建较困难。集中热水供应系统适用于热水用量较大，用水电比较集中的建筑，如较高级居住建筑、旅馆、公共浴室、医院、疗养院、体育馆、游泳池、大型饭店等公共建筑等。局部热水供应系统，是采用小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围内一个或几个配水点使用的热水系统。局部热水供应最适用于需要新增设热水供应的已建成建筑物。优点是集加热设备和输配于很小范围内，具有局部、灵活、一次性投资不高和管理简单等优点，起缺点是热效率低、安全措施要求严格、维护管理分散。按热水系统是否敞开，分为开式和闭式两类。闭式热水供应方式，即在所有配水点关闭后，整个系统与大气隔绝，形成密闭系统。具有管路简单、水质不易受外界污染的缺点，但供水水压稳定性差，安全可靠性较差，适用与不宜设置水箱的热水供应系统。开式热水供应方式，一般在管网顶部设有高位冷水箱和膨胀管或高位热水箱。有高位水箱占用建筑空间和开式水箱易受外界污染的缺点。按热水管网的循环方式，分为全循环、半循环、无循环三类。全循环供水方式，是指所有配水干管、立管和分支管都设有相应的回水管道，可以保证配水管网任意点的水温；半循环供水方式，有立管循环和干管循环之分。立管循环指热水干管和热水立管均保持有热水循环；干管循环指仅保持热水干管内的热水循环，多用于采用定时供应热水的建筑中。无循环供水方式，是指在热水管网中不设任何循环管道。1.2.3 高层建筑消防给水首先，因为高层建筑的消防特点是“立足于自救”，因而自动喷水灭火系统的设计更加受到重视，新的自动喷水灭火系统设计规范己于2001年7月颁布执行。新的规范对设置场所危险等级、设计基本参数、管道水力计算等方面都作出了一些调整。这些调整都是注入了广大设计人员近年来工作研究实践得出的宝贵经验，以及借签了国外工程设计经验的结果。其次，消火栓给水系统也在变频分级供水方面进行的有益的尝试和应用。另外，为保障高层建筑火灾初期消防水压及水量而设计的稳高压系统，先从上海地区得到应用，然后逐步在各地推广开来，其计算及设计手段逐渐成熟，乃至有人建议将稳高压消防给水系统单独列入高层民用建筑设计防火规范以区别原有的常高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。1.2.4 高层建筑排水排水的输送已不限于重力流和压力流，虹吸流出现在压力(虹吸)式屋面雨水排水系统。排水塑料管的噪声防治问题上，或采用改变水流状态的方法、或采用改变管道结构型式、或兼用两种方式，都有一定效果。1.2.5 屋面雨水排水屋面雨水排水一般分为外排水和内排水两种方式。根据屋面有无天沟，外排水分檐沟外排水和天沟外排水良种。1.3 高层建筑给排水设计的内容1.3.1 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。1.3.2 室内消防设计的主要内容高层建筑室内消防设计的主要内容有:消火栓系统，自动喷水灭火系统，二氧化碳灭火系统，干粉灭火系统，卤代烷灭火系统(现已不让采用)，蒸汽灭火系统，烟雾灭火系统等。以水作为灭火剂的主要有消火栓系统和自动喷水灭火系统.自动喷水灭火系统又分:闭式系统(有湿式、干式、预作用、重复启闭预作用四种系统)，雨淋系统，水幕系统，自动喷水一泡沫联用系统。其中闭式系统中的湿式自动喷水灭火系统最为常用。消火栓给水系统设计包括消防用水量的确定:消防给水方式确定:消防栓的位置、消防栓的个数和型号确定;消防水池、水箱的容积确定;消防管道的水力计算及消防水压的计算;消防水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;消防控制系统的确定:消火栓给水系统的施工图绘制及施工要求。自动喷水灭火系统设计包括:方案确定;供水方式确定:喷头布置;喷头型号的确定;管网水力计算;报警阀、水流指示器的选型;自喷水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;自动控制系统的确定;自喷系统的施工图绘制及施工要求. 1.3.3 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。1.3.4 热水工程设计的主要内容高层建筑热水工程设计的主要内容包括：热水供应方式的确定，热水供应管道系统的布置，热水系统的管材的选择，热水管道的水力计算，集中热水供应系统要进行设计冷水加热设备（如锅炉）以及阀门和附件的选用，和最后的施工图纸的绘制。1.3.5 雨水工程设计的主要内容雨水排水方式的确定，暴雨强度的确定，设计流量的计算，雨水汇水面积的计算，雨水斗的选择，雨水立管的布置数量位置，雨水立管管材、管径的选择等。1.4 高层建筑给水排水工程在我国的发展本学科是水工业体系中配水终端、排水始端，并紧密联系着现代建筑成就，为创造更加适合于人们进行生活和生产的场所，本学科在21世纪新时代的发展将会是： a.按照我国的经济发展状况，采用自动量测技术记录，取得全国各地区各类建筑长年日用冷水量、日用热水量和日排水量瞬时变化曲线资料，随之出现更加符合我国实际情况的全国各地给、排水量定额，产生采用概率法分析获得的建筑给水排水工程设计应用的设计秒流量公式。 b.会出现以数学中运筹学理论为基础的、符合本学科应用的建筑给水管网配管水力计算的新方法。 c.出现适用于实际屋面暴雨强度计算公式，并按水气两相流动规律精确计算大面积屋面多斗雨水管系所需的管径。 d.应用流体力学中紊流利率内发展修正我国目前采用的管道沿程阻力计算式，并按新计算公式指定出新型管材沿程阻力计算用图、表、计算机用软件。 e.经过实测指定出本学科采用的各种新型管材中各种类附件、给水系统中各种功能配件的局部阻力系数。 f.水工业中水质处理创新技术所生产的中、小型水处理设备会被纳入本学科；并被应用于农村、建筑小区、高新科技开发区或建筑内部给水二次污染净化、污水处理、中水技术中。g.出现创新的给水、排水、热水供应方式以适用各种用途的新型建筑对水质、水量、水压、抗震等功能要求。h.设计、生产出具有多种功能宾切智能化、适应老年人和残疾人居住建筑中设置的专用给水、排水、热水供应等卫生设施和设备。i.出现建筑内饮用水集中制备、分散或分户供应，给水恒压、定量自动控制，智能化计量水费装置的普及应用。j.具有耐压、放火、重量轻、价廉、易连接、防冻、防腐、保温性能的新型管材和福建用于建筑给水、排水装配化安装。k.新材料预制组合管道应用于厨房、卫生间等整体安装。l.随着太阳能集热器的发展，以太阳能加热冷水为热源的集中热水供应系统会在我国日照时间较长的地区得到广泛的使用。m.低成本、一体化海水淡化创新技术的发展，会应用于我国沿海广大农村、旅游风景区。2 工程概况2.1 设计题目泰基花语廊2#楼给水排水工程设计2.2 设计的原始资料2.2.1 图纸资料a.地下层建筑平面图，比例：1: 150。b.各单元楼层建筑平面图，比例：1: 50。c.跃层建筑平面图，比例：1:50。2.2.2 文字资料a.建筑所在地区为成都市。b.建筑性质为民住楼，建筑总高度33.0m，地上十一层，地下一层，地下一层为车库及设备用房，一层十一层为住宅。c.给水水源：该建筑以城市给水管网为水源，市网供水压力0.3MPa，水质满足国家生活饮用水标准，不得从管网直接抽水。d.排水条件：室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。室外排水管道位于主体建筑北面，埋深2m，管径300mm，管材为混凝土管。e.卫生设施：住宅卫生间内设浴盆、洗脸盆及坐式大便器，厨房设有厨洗盆，要求有完善的给水排水设施。未预见水量：按日用水量的15计算。3 设计说明3.1 室内给水系统3.1.1 给水系统的竖向分区3.1.1.1 竖向分区的必要性当建筑物的高度很大时，如果给水只采用一个区供水，则下层的给水压力过大，将会产生下列弊端：a.水压过大，龙头开启时，水成射流喷溅，影响使用，水量也浪费；b.水压过大，水嘴放水时，往往产生水锤，由于压力波动，管道振动，产生噪音，引起管道松动漏水，甚至损坏；c.水压过大，水嘴、阀门等五金配件容易磨损，缩短使用年限，同时增加可维修工作量。为了消除或减小上述弊端，高层建筑的高度达到某种程度时，就需要对其给水系统进行竖向分区。3.1.1.2 竖向分区的依据竖向分区的高度一般以给水系统中最低卫生洁具处最大静水压力值为依据。关于这个压力值，目前国内外尚无统一规定，应根据使用要求、管材质量、卫生洁具零件水压性能、维修管理条件，综合高层建筑层数合理安排。住宅、旅馆、医院一般为300350kPa,办公楼一般为350450 kPa。3.1.2 给水方式的种类高层建筑给水方式的基本特征是分区加压。当高层建筑竖向分区之后，最重要的问题就是采取何种加压给水方式，从而确定经济合理、技术先进、供水安全可靠的给水系统。高层建筑加压给水方式是高层建筑给水的核心。根据当前国际高层建筑给水技术发展现状，高层建筑给水方式的比较见表1表3-1 高层建筑给水方式名称给水方式优点缺点适用范围设水池、水泵和水箱的给水方式由外管网供水至水池，利用水泵提升和水箱调节流量1. 由于水池、水箱储备一定水量，停水、停电时可延长供水，供水可靠2. 供水压力稳定1.不能利用室外管网资用水头，电能消耗大2.安装维修麻烦，投资较大3.有水泵振动噪声的干扰1.适用于外管网水压过低，且不允许直接抽水2.允许设置高位水箱的高层建筑续表3-1名称给水方式优点缺点适用范围设水池、水泵和水箱部分加压的给水方式下层鱼室外管网连通，利用室外管网压力供水上层利用水泵提升，水箱供水1. 由于水池、水箱储备一定水量，停水、停电时可延长供水，供水可靠2. 可利用室外