五邑大学建筑给排水课程设计计算书

五邑大学

建筑给排水设计

——某工厂宿舍建筑

某工厂宿舍给水排水工程设计计算书

一、设计依据

1. 给水排水制图标准GB/T 50106-2001

2. 建筑给水排水工程设计规范 GB50015-2003(2009版） 3. 建筑设计防火规范 GB50016-2006 二、设计资料

1．某工厂宿舍楼建筑条件图。该楼共六层，首层高4.5m，2~6层层高3.6m。首层为职工饭堂不设厕所，2~6层每层设两个厕所。每个厕所设蹲式大便器5个，自动冲洗小便器5个，洗手盆2个，有间隔淋浴器5个,污水盆1个。首层地面标高为±0.00，室外地面标高为-0.15。

2．室外给水管道离外墙1.2m埋设，管径DN100，管中心标高为-1.0m，所提供的最低水压为300kPa。

3. 消防用水由室外消火栓给水管道提供，室外消火栓给水管道离外墙1.5m埋设，管径DN100，管中心标高为-1.0，所提供的水压为450kPa。水带长度取20m。

4. 小区排水体制采用雨污分流制。室外污水管道离外墙3.5m，管径为DN200，管内底标高为-1.20，坡度i=0.004；室外雨水管道离外墙2.5m，管径为DN300，管内底标高为-1.40，坡度i=0.003。

三、设计计算过程

（一）建筑内部给水系统设计计算 1. 给水系统所需压力估算 计算层数=(4.5+3.6*5)/3≈8，

H?120?40?(n?2)?360kPa，所提供的最低水

压为300kPa，可考虑采用直接给水方式。

2. 给水系统水力计算

本建筑属于宿舍Ⅳ，故给水管道设计秒流量计算公式采用qg工程采用UPVC塑料给水管。

卫生器具当量数确定：淋浴器混合阀0.75，洗手盆0.5，大便器冲洗水箱浮球阀（计算时以0.5计），污水盆1.5。

根据给水管道系统图，确定计算管路，进行管道水力计算，计算过程列入表1。

??q0?n0?b。本

表1教学楼给水管道水力计算表（计算管路） 计算管段编号 当量总数设计秒流量qg 0.09 0.18 0.27 0.36 0.45 1.05 1.65 2.25 2.85 3.45 0.15 0.30 0.37 0.44 0.51 0.58 0.35 4.10 8.05 12.00 15.95 19.90 29.90 管径流速 每米管长沿程水头损失Ng 1.5 3 4.5 6 7.5 8.25 9 9.75 10.5 11.25 0.75 1.5 2 2.5 3 3.5 2.5 15.25 29.75 44.25 58.75 73.25 83.25 DN 20 20 20 20 25 25 32 40 50 70 20 20 20 20 20 20 20 70 80 100 100 100 100 v 管段长度管段沿程水头损失i L 1.2 1 0.63 1.2 2.8 1.3 1.3 1.3 1.3 3.5 0.7 1.2 0.6 1.3 1.3 1.3 1.3 3.5 3.5 3.5 3.5 4.6 3.2 hi 0.072 0.195 0.27249 0.42009 1.20129 2.03719 1.64329 2.34009 2.65859 3.11709 0.0861 0.5925 0.8457 1.7596 3.1116 4.4636 5.0122 3.11709 3.53009 0.469 0.469 0.6164 0.4288 23.046 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 1’~2’ 2’～3’ 3’～4’ 4’～5’ 5’～6’ 6’～7’ 7’～10 10～11 11～12 12～13 13～14 14～15 15~16 合计

0.26 0.39 0.39 0.39 0.76 1.21 0.98 1.5 1.14 0.91 0.39 0.79 0.79 1.05 1.32 1.32 0.79 0.91 1.26 1.2 1.2 1.2 1.2 0.06 0.123 0.123 0.123 0.279 0.643 0.34 0.536 0.245 0.131 0.123 0.422 0.422 0.703 1.04 1.04 0.422 0.131 0.118 0.134 0.134 0.134 0.134 计算局部水头损失：?hj?30%?hi?0.3?23.046=6.913kPa 计算管路的水头损失：H2??(hi?hj)?23.046+6.913=30kPa

引入管设计秒流量=12.60L/s=45.36m3/h，选择水表型号LXL-100N，过载流量为120m3/h，常用流量为60m3/h，水表水头损失

H345.362???1.429kPa22Qmax/10120/102qq给水系统所需压力为：

H?H1?H2?H3?H4?(20?1)?10?30?1.429?50=291.429kPa＜300kPa

计算结果满足要求。 （二）消防给水管网计算

查《建筑设计防火规范 GB50016-2006》得知，本本员工宿舍楼内消火栓用水量15L/s，同时使用水枪3支，每支水枪最小流量5L/s，每根立管最小流量10L/s。采用65mm单出口消火栓，水带长度20m，配19mm水枪。

根据《建筑设计防火规范》GB 50016—2006规定，甲、乙类厂房、层数超过6层的公共建筑和层数超过4 层的厂房（仓库），不应小于10m；故本建筑的充实水柱长度不应小于10m，即水枪充实水柱长度不小于10m。即取Hm = 10m

1. 室内消火栓布置

教学楼要求2股水柱达到同层任何部位，消火栓保护宽度11m。 消火栓保护半径R?0.9?20?10?sin45?25m

?消火栓间距S?R2?b2?252?112?22.5m故取23m

建筑长度46m，每层应布置3个消火栓。 消防栓保护布置如下图：

2. 消火栓口所需压力计算

根据qxh?BHq?1.577Hq?5，Hq?15.85m。

Hq158.5Hm???11.45?10m?f?(10???Hq)1.2(10?0.0097?158.5)由

，水枪充实水柱长度满足要求。 取

Hm?12m则水枪喷水嘴处压力为

Hq??f?Hm?1012?1.21?10??168.7Kpa?16.9m1? ???f?Hm1?0.0097?1.2?12水枪喷嘴的出流量：

qxh?BHq?1.577?16.9?5.16L/s

计算水带水头损失：

2hd?Az?Ldqxh?10?0.00172?25?4.632?10?11.63消火栓局部水头损失为：

Hk

kPa

=20 kPa；

消火栓口所需压力 H xh?Hq?hd?Hk?158.5?11.63?20?190.13KPa3. 消火栓系统水力计算

消火栓流量分配：最不利立管出水枪2支，流量10L/s，相邻立管出水枪1支，流量5L/s。最不利消火栓位于最不利立管第6层消火栓。

0点消火栓口所需压力Hxh0?190.13kPa qxh0?5.16L/s

1点消火栓口所需压力Hxh1?Hxh0??H?h0?1?19.13?3.6?0.3?230.3kPa则1点水枪射流量

qxh1?Hxh1?223.03?2??5.59L/s11?ALd?0.00172?20B1.577 消火栓口距地面安装高度为1.1m，采用铸铁管道

表3教学楼消火栓管道水力计算表

计算管段编号 0-1 1-2 2-3 合计

设计秒流量qg 5．16 10.75 15.73 管长 管径DN 流速 每米管长沿程水头损失管段沿程水头损失v i hi 0.36 12.67 26.92 39.95 3.6 34.7 32.75 100 100 100 0.65 1.3 1.95 0.1 0.365 0.822 计算管路总水头损失：H2?1.1?hi?43.95kPa 室内系统所需压力：

Hx?H1??h?Hxh0=（1+18+1.1）×10+39.95+190.13=511.18kPa，不满足要求。

消防水箱

按照我国建筑防火规范规定，消防水箱应贮存 10min的室内消防用水总量，以供扑救初期火灾之用。计算公式为：

计算得：

V10?Q室内?Tx?601000?16.1?10?601000=9.66 m3

据《高层民用建筑设计防火规范》7.4.7条规定，高位水箱的消防储水量，Ⅰ类公共建筑不应小于18m3，本建筑属于公共建筑Ⅰ类，故水箱有效体积为18m3。

消防贮水池

按消防栓灭火总用量QX?15.73L/s, 据《高规》规定，室内消火栓系统按火灾延续时间3小时计算。

室外管网补水量的计算

Q??A2gh?0.62?0.25?3.14?0.122?9.8?30=0.128m3/s=463.56 m3/h

DN100的经济流速为1.2m/s

11Q??D2V??3.14?0.12?1.2=33.9m3/h44取两者较小值即取33.9m3/h

因为室外管网可满足室外消防用水量，所以室外消防水量为0，于是得到：

=

Vc??Qx?Tx?360016.1?3?3600?Qb?Tb?0??34?3?71.88m310001000

由于消防水池小于500 m3，故需建一个消防水池即可， 所以消防水池的有效容积取70m3。

（三）建筑内部污水排水系统计算

本建筑采用污废合流排水，排水管材采用UPVC排水塑料管。均采用双立管排水系统，设伸顶通气管。采用通用坡度i=0.025.

冲洗水箱大便器的同时排水百分数应按12％计算，其他卫生器具同给水。 1. 排水管道水力计算 排水设计秒流量公式：（1）WL1、WL1' 1）横支管水力计算

表4各层横支管水力计算表

计算管段编号 0-1 1-2 3-4 4-5 5-6 6-7 1`～2` 2`～3`

同时出流概率 U（%） 30 80 50 12 30 12 额定流量设计管道秒流量充满度h/d 管径DN 坡度 qp（L/S） 0.33 0.15 0.1 1.2 0.33 1.2 qp（L/S） 0.495 1.095 0.1 0.82 1.915 9.575 0.099 0.144 9.719 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 50 110 50 110 200 200 50 110 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 2）立管水力计算

WL1 立管底部排水设计秒流量

qp?1.915?5?0.099?0.144?9.719L/s

查表，取立管直径de110。 WL2同样取立管直径de110。 3）排出管水力计算

查附表5-1，排出管管径取de110， 2. 化粪池容积计算

本宿舍楼共六层，每层9间，每间按6人计，设计按5层宿舍计，人数=6×9×5=270，使用卫生器具人数占总人数的百分比取100%；

每人每日污水量q?0.9?45?40.5L/(人·d) 每人每日污水量a?0.7L/(人·d)

污水在化粪池中的时间取12h，污泥清掏周期取360d。 。

V?

?Nq?t100024(?0.48aT)?0.4?27040.5?12(?0.48?0.7?360)?38.1m3100024选国标化粪池Z10-40SQ，有效容积40m3。 （四）雨水排水系统计算

该宿舍楼雨水排水包括屋面雨水排水和走廊、阳台等处排水，屋面雨水排水分为外排水和内排水两种，采用重力流排水系统。

雨水管材采用UPVC塑料管。 1、外排水计算

2外排水系统汇水总面积F0?3.8?11.5?2?3?10?2?34.2?12?557.8m

每根立管汇水面积F?557.8?2?278.9m 设计重现周期取4年，5min暴雨强度为243

2Q?

?Fq51000?0.9?278.9?243?6.099L/s10000查表，取de100立管。由于还接入遮阳板雨水，所以立管和排出管取de110。 2、内排水计算 （1）YL1系统计算 1）雨水斗选用

YL1连接1根悬吊管，接纳3个87式雨水斗，选de110规格的87式雨水斗，其最大泄流量为12L/s，满足要求。

2）悬吊管计算

悬吊管设计雨水量为6.1+6.1=12.2L/s；

取坡度0.01，查附表6-2，取de125，泄流量为17.00L/s，满足要求。悬吊管不变径。 3）立管计算

立管只连接1根悬吊管，取与悬吊管相同管径，即de160。 4）排出管计算

排出管取与立管相同管径，即de160，坡度0.005，查附表5-1，其泄流量满足要求。

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