建筑给排水课程设计.docx
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1、建筑给水排水工程课程设计计算说明书 目录 成绩: 土木工程学院 2016 2017 学年第 二 学期课 程 设 计 报 告 课程名称:建筑给水排水工程课程设计 任课教师: 王丽 胡晓莲 专业班级:14级给排水科学与工程2班 学生姓名: 邹艾怡 学 号: 1402040224 时 间: 2017 年 5 月 31 日评 语: 任课老师签名: 年 月 日目 录第一章 设计任务与资料41.1设计任务41.2设计依据41.3市政给排水与市政供热4第二章 给水系统设计与计算52.1设计综述52.1.1给水方式的选择52.1.2管材选用52.1.3给水系统组成52.1.4 给水管道布置与安装52.2室内给
2、水系统的计算62.2.1最高日用水量62.2.2最大时用水量62.2.2设计秒流量62.3给水管网水力计算72.3.1管径的确定72.3.1压力损失计算72.4水泵选择92.4.1水泵选择原则92.4.2水泵调速方案选择92.4.3水泵选择92.5水池设计92.4.1水池设计要求92.4.2水池设计102.5水表设计10第三章 室内外消防系统设计与计算123.1室外消防系统设计123.1.1消防流量设计123.1.2布置方式123.1.3供水方式123.1.4管材选择123.1.5设计草图123.2室内消防系统设计133.2.1消防设计流量确定133.2.2供水方式确定133.2.3消火栓布置
3、133.2.4消防管道布置及选材143.3室内消防系统水力计算143.4消防水池设计计算153.4.1消防水池设计要求153.4.2消防水池容积计算163.5高位消防水箱设计计算163.5.1消防水箱设置要求163.5.2水箱参数设计173.6消防水泵设计计算183.6.1消防泵设计要求183.6.2 消防泵设计183.6.3稳压泵设计193.7水泵接合器设计193.7.1水泵接合器设置要求193.7.2水泵接合器设置19第四章 排水系统设计与计算204.1设计综述204.1.1排水系统选择204.1.2通气系统的选择204.1.3管材选择204.1.4管道布置204.2水力计算204.3清扫
4、口和检查口设计254.3.1设计要求254.4.2清扫口检查口设计25第五章 热水系统设计与计算265.1热水系统选择265.1.1热水供应系统选择265.1.2热源的选择265.1.3热水供应方式确定275.2热水供应系统组成275.3热水管道的布置与敷设275.3.1热水管道的布置275.3.2热水管道的敷设285.3.4热水管道管材选择285.4热水系统水力计算285.4.1设计小时耗热量计算285.4.2设计小时热水量计算295.4.3容积式水加热器设计小时供热量计算295.5热水管网水力计算295.5.1配水管网水力计算295.5.2热水回水管网水力计算315.6水泵及水表选择355
5、.5.1 水泵扬程355.5.2 水泵流量355.5.3循环泵设计36第六章 设计感想37第七章 参考文献3838第一章 设计任务与资料1.1设计任务(1)工程概况、建筑概述:本设计为湖南科技大学新区学生宿舍。总建筑面积为4394.41m2,建筑层数为地上7层,建筑高度为25.5m,。建筑工程等级为二类建筑,建筑功能为宿舍,设计使用年限为50年,屋面防水等级为一级,耐火等级为二级,工程抗震设防烈度小于6度,结构形式为框架结构。 。 (2)设计主要内容:1建筑给水系统的设计与计算2建筑消防系统的设计与计算3建筑排水系统的设计与计算4建筑热水系统的设计与计算1.2设计依据(1)设计规范1 建筑给水
6、排水设计规范(GB500452003)2 建筑设计防火规范(GB500162014)3 消防给水及消防栓系统给水规范(GB509742014)4 自动喷水灭火系统规范(GB500482015)(1)设计设计条件图1 楼层平面图2 楼层剖面图1.3市政给排水与市政供热(1)给水、排水市政条件:课程设计的给水供水压力为0.28MPa、市政供水管径DN300,市政排水管径D500,允许本工程范围内正负零以上污水重力排入。课程设计的市政给水、排水管道的位置根据建筑图自行确定。(2) 采用集中式供热建筑给水排水工程课程设计计算说明书 第二章 给水系统设计与计算第二章 给水系统设计与计算2.1设计综述建筑
7、给水系统是供应建筑内部和小区范围内的生活用水、生产用水、消防用水等一系列工程设施的组合。本章节主要包括了给水方式的比较选择、管材选择、给水管网的布置等相关设计项目。2.1.1给水方式的选择在方案或初步设计阶段,对层高不超过3.5m的民用建筑,可用经验法估算建筑内部给水系统所需的压力值(自室外地面算起)。对于住宅生活给水系统,一般一层建筑物为100kPa;二层建筑物为120kPa;三层及三层以上的建筑物,每增加一层增加40kPa,对于层高大于3.5m的民用建筑,计算结束后再加上46m的安全水压。本设计为地上7层,P=0.12+0.045+0.4=0.36MPa0.28MPa,市政压力无法满足直接
8、供水方式所需水压,故采用设水池水泵供水方式。2.1.2管材选用根据水的用途(主要是卫生间用水,非生活饮用水)和经济技术比较,各层卫生间的给水管道采用明装敷设,管材均采用铸铁管。管道系统的连接方式由管道的作用、管径、所连接的设备和附件等决定。2.1.3给水系统组成本建筑的给水系统由引入管、水表节点、给水管道、给水附件、地下贮水池、水泵设备等组成。2.1.4 给水管道布置与安装横干管管道外壁距墙面不小于100mm,离梁、柱及设备之间的距离不小于50mm;立管外壁距墙、梁、柱净距不小于60mm;支管距墙、梁、柱净距为20-30mm。给水横干管与排水管道平行、交时,其距离分别大于500mm和150mm
9、,交叉给水管道在排水管道上面。给水立管敷设在管道井中,给水横支管和配水支管沿墙敷设在管槽内。在立管横支管上设阀门,管径DN50mm时设闸阀,DN50mm时设截止阀。引入管穿地下室外墙设套管。给水横干管设0.003的坡度,坡向泄水装置。贮水池采用钢筋混凝土结构,上部设人孔,基础底部设水泵吸水坑。生活水泵吸水管在消防水位面上设小孔,保证消防贮备水量不动用。为保证水质不被污染,水池底板做防水处理,水池内设导流墙。生活水泵设于地下。所有水泵出水管均设缓闭止回阀,水泵均设减震基础,并在吸水管和出水管上设可曲挠橡胶接头。2.2室内给水系统的计算该建筑属于类宿舍,查得居民用水定额取150L /d,宿舍总人数
10、为170人,小时变化系数Kh取3.0。2.2.1最高日用水量 建筑内生活用水的最高日用水量:Qd=mqd1000=1701501000m3d=25.5m3d 式中:Qd最高日用水量,m3/d; m用水人数,人; qd最高日生活用水定额,L/(人d)。2.2.2最大时用水量 根据最高日用水量计算,求得最大时用水量:Qh=KhQdT=3.025.524=m3h=3.20m3h式中:Qh 最大时用水量,m3/h; Kh 时变化系数,查表得; T住宅内每天用水时间,h。2.2.2设计秒流量 qg=q0n0b式中:qg 计算管段的给水设计秒流量L/s; q0同类型的一个卫生器具给水额定流量L/s; n0
11、同类型卫生器具数; b卫生器具同时给水百分数(%)。2.3给水管网水力计算2.3.1管径的确定 各管段的管径是根据所通过的设计秒流量确定的,其计算公式为dj=4qgv式中 qg计算管段的设计秒流量(m3/s); dj管道计算内径(m); v管段中的流速(m/s)。在管段流量确定的条件下,管段流速的大小决定着管径的大小,设计时应综合技术和经济两方面因素恰当选用管内流速。建筑物内的给水管道流速一般可按表2-1选取,但最大不超过2m/s。表2-1 生活给水管道水流速度公称直径/mm15-2025-4050-7080水流速度(m/s)1.01.21.51.82.3.1压力损失计算(1)沿程压力损失计算
12、 给水管道沿程压力损失按下式计算。py=iL式中 py管段的沿程压力损失(kPa); L计算管段的长度(m); i管道单位长度的压力损失(kPa/m),可按下式计算i=105Ch-1.85dj-4.87qg1.85式中 qg管段的给水设计计算流量(m3/s); dj管道计算内径(m);Ch海曾.威廉系数 取C=100。由于给水管道配件众多,局部阻力损失值也不尽相同,所以在实际工程中生活给水管网的局部损失按给水管网沿程损失的30%计算。经过初步设计给水系统草图见图2-1。图2-1给水管道设计草图由此图确定最不利点为淋浴器水嘴,故计算管路为115,节点编号如图2-1所示。各卫生器具同时给水百分数均
13、可通过查表获得,计算结果见表2-2。表2-2 各管段水头损失累计值计算管段编号设计秒流量q(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管段水头损失/kPa管段水头损失累计/kPa120.10250.200.070.80.050.05230.10250.200.071.50.100.16340.20320.250.073.60.270.43450.40320.500.273.60.971.39560.60320.750.573.62.053.44670.80500.410.113.60.403.84781.00500.510.173.60.604.
14、43891.20500.610.233.60.845.279101.20500.610.2311.02.567.8410113.431000.440.065.60.318.1511124.031000.510.0714.81.119.2612134.631000.590.105.70.559.8113145.681000.720.147.51.0610.8714156.351000.810.175.40.9411.81压力校核:引入管起点至最不利配水点的给水管路的水头损失为H2=h=11.81kPa;引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压H1=22.6m=226kPa;最不利配水点的卫
15、生器具是淋浴器,它的最低工作压力是H4=50kPa;所以建筑内给水系统所需的水压为H=H1+H2+H4+20=226+11.81+50+20=307.81kPa。市政给水管网水压无法满足其供水要求。2.4水泵选择2.4.1水泵选择原则(1)泵后有水箱,水泵流量应按最大小时用水量选泵;(2)当水泵从贮水池抽水,无水箱调节时:HH1+H1+H4式中 H1贮水池最低水位至最不利配水点位置高度所计算的静水压,kPa;H2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,kPa;H4最不利配水点的最小工作压力,kPa。2.4.2水泵调速方案选择由于宿舍用水不均匀,所以本设计采用变频调速,以水泵出口压
16、力恒定控制作为调速方式。2.4.3水泵选择由上述计算结果,选定额定扬程为31m,额定流量为6.35L/s的水泵两台,一用一备。2.5水池设计2.4.1水池设计要求(1)水池所用材料可为钢筋混凝土、钢板、玻璃钢;(2)埋地式生活饮用水贮水池周围10m以内,不得有化粪池、污水处理构筑物、渗水井、垃圾堆放点等污染源;周围2m以内不得有污水管和污染物。当达不到此要求时,应采取防污染的措施。(3)建筑物内的生活饮用水水池(箱)体,应采用独立结构形式,不得利用建筑物的本体结构作为水池(箱)的壁板、底板及顶盖。生活饮用水水池(箱)与其它用水水池(箱)并列设置时,应有各自独立的分隔墙。(4)池(箱)外壁与建筑
17、本体结构墙面或其他池壁之间的净距,应满足施工或装配的要求,无管道的侧面,净距不宜小于 0.7m ;安装有管道的侧面,净距不宜小于 1.0m ,且管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度不宜小于 0.6m ;设有人孔的池顶,顶板面与上面建筑本体板底的净空不应小于 0.8m ; (5)不宜毗邻电气用房和居住用房或在其下方; (6)贮水池内宜设有水泵吸水坑,吸水坑的大小和深度,应满足水泵或水泵吸水管的安装要求(吸水坑深度不宜小于1m );(7)贮水池应设进、出水管、溢流管、泄水管和水位信号装置;(8)溢流管管径宜比进水管管径大1级,泄空管管径应按水池(箱)泄空时间和泄水受体的排泄能力确定,一般可按2h内
18、将池内存水全部泄空进行计算,但最小不得小于100mm。顶部应设有人孔,一般宜为8001000mm。2.4.2水池设计(1)水池水量设计 当资料不足时,宜按建筑物最高日用水量的 20% 25% 确定;V=25.50.251m3=6.4m3所以水池体积取8m3,水池长宽高分别取2m,水池位置布置在房屋西北方向与墙壁距离取1m。(2)水池配管设计 图2-2 地下水池平面图2.5水表设计水表按照Q=6.35L/s=22.86m/h(不含消防水量)计算。选用LXL-80N水平旋翼式水表:公称直径为80mm,过载流量80(m3/h),常用流量40(m3/h)。水表的水头损失:hd=qg2Kd式中 hd水表
19、的水头损失; qg计算管段的给水流量; Kd水表的特性系数。对于旋翼式水表,Kd=802100=64,hd=22.86264kPa=8.17kPa小于25kPa,满足要求。建筑给水排水工程课程设计计算说明书 第三章 室内外消防系统设计与计算第三章 室内外消防系统设计与计算3.1室外消防系统设计3.1.1消防流量设计湖南科技大学公寓属于多层民用建筑,根据消防给水及消防栓系统给水规范(GB509742014)表3.3.2可知,建筑物室外消防流量取25L/s,采用低压消防系统供水方式。3.1.2布置方式采用市政管网直接供水,消防栓布置在公寓前后,每侧两个,距离房屋距离13米,符合保护半径小于150m
20、,距外墙边缘大于5米的规定。每个室外消火栓流量设定为15L/s。消防栓采用直径为一个150mm,两个65mm栓口的地上式消火栓系统。3.1.3供水方式由于市政管网压力为0.28MPa,满足当市政给水管网设有市政消火栓时,其平时运行工作压力不应小于 0.14MPa的规定,且市政管网流量大于25L/s。所以采用市政管网直接供水的供水方式。3.1.4管材选择室外消防系统采用DN150铸铁管,埋深0.7m,采用法兰连接。采用两路引入管从市政管网引水,并且在引入管设置止回阀。3.1.5设计草图图3-1 室外消防系统草图3.2室内消防系统设计3.2.1消防设计流量确定湖南科技大学公寓属于多层公寓,其建筑高
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