衢州市电力局办公大楼建筑给排水系统设计毕业设计.doc

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1、目录 摘 要11 设计总说明11.1 任务及设计资料11.2 设计过程说明12 室内给水系统的设计32.1 给水各参数的确定32.2 给水管网水力计算32.3 给水管道的布置和敷设163 室内排水系统的设计193.1 排水定额和设计秒流量193.2 排水管网的水力计算203.3 污水局部处理293.4 排水管道的布置与敷设304 室内消防栓给水系统设计354.1 消火栓的布置354.2消火栓给水系统的计算364.3自动喷水灭火系统的计算395 雨水排水系统的计算445.1 雨水量计算445.2 建筑雨水排水计算设计44小 结46参考文献47附译文48附图59衢州市电力局办公大楼建筑给排水系统设

2、计 摘 要衢州市欲建一栋6层楼的电力局办公大楼。该工程的给水排水设计主要包括生活给水系统设计、消防给水系统设计和排水系统设计。生活给水设计又包括给水方式的选择、给水管径和水泵选择计算等。本设计给水方式采用直接给水方式，管道的布置形式是埋地敷设。消防给水系统设计包括室内消火栓的布置、自动喷淋系统的布置与计算，消防给水管道管径的选择和水泵的选型。该宾馆两到五层选用的消防系统为消火栓灭火系统，而一层也就是地下车库选用自动喷淋系统。排水系统包括排水管道的计算和排水管道的布置，同时计算排水管道的管径。此设计污废水合流排放。对于建筑雨水排水系统我们在这里不做详细深入的研究，只对于一些常识性问题进行简单的介

3、绍与计算，并画出雨水排水系统的轴测图即可。在给水和排水的过程中要注意的事项就是对于给定的材料和参数在进行查表过程中要查找相对应的表格，以防表格错误。设计过程进行了各系统方案的确定、平面布置和计算，用Auto CAD2004绘制各个系统的平面施工图和系统轴测图，平面图图例以1:100。关键词 生活给水；自动喷淋系统；消火栓；建筑排水The design of water supply and drainage system for Quzhou power bureau office buildingNi HanTeng(School of Shipping and Port Construct

4、ion Engineering,Zhejiang Ocean University,Zhoushan 316000)AbstractA district in Quzhou wants to build a six floors of power bureau office building. The engineering of water supply and drainage design mainly includes the design of domestic water system, fire water supply system and drainage system.Am

5、ong them, the design of domestic water system includes the selection for the way of water supply, water supply pipes and the selection and calculation of pumps. the design adopts setting up a tank to supply water, the arrangement of the pipes adopt upfeed system.The design of fire water supply syste

6、m includes the arrangement of indoor fire hydrants, the layout and calculation of automatic spraying system, the selection for the diameter of fire water supply pipes and pumps. The second to fifth layer of the hotel adopt hydrant fire extinguishing systems, and the layer of underground garage adopt

7、s automatic spraying system.The design of drainage system includes the calculation and arrangement of drainage pipes, and the calculation for the diameters of drainage pipes. The design adopts sewage and waste water combined to discharge water. For building rainwater drainage system here we did not

8、do thorough research, only for some common problems were simply introduced and calculated, and drew axonometric drawing of rainwater drainage system. Points to note in the process of water supply and drainage is to find corresponding forms for given materials and parameters during looking up tables,

9、 in order to prevent the form error. The process of the design includs the system scheme, arrangement and calculation, using Auto CAD2004 draw the planar construction drawing and axonometric drawing of each system, map with 1: 100. Key words：domestic water supply; automatic spraying system; hydrant

10、fire; drainage; 1 设计总说明1.1 任务及设计资料该建筑为办公楼，共为6层，总建筑面积近1406，建筑内部一层由大厅、办公室、服务厅、咨询室、卫生间组成,二层和三层由门厅、休息室、会议厅、办公室、卫生间组成；四层均由大厅、休息室、会议厅、办公室、卫生间组成；五层由餐厅、会议厅、休息室、办公室、卫生间组成；六层由浴室、会议厅、休息室、办公室、卫生间组成。整幢建筑大致是这样分布的。其中一层卫生间设有大便器18个、小便器5个、洗手盆7个；二层五层卫生间均设有大便器17个、小便器5个、洗手盆6个。六层卫生间设有大便器11个、小便器2个、洗手盆6个；共计161件用水设备。该设计任务为建

11、筑工程设计中的给水（包括消防给水）、排水、管材及经济性概预算。所提供的资料为：（1）建筑物各层平面图。该建筑共6层，一层到六层层高均为3.2m。（2）该城市给水、排水管道现状为：在该建筑北侧城市道路人行道下，有城市给水干管可作为建筑物的水源，其管径为DN300，常年可提供的工作水压为240kPa（24m水柱），接点管顶埋深为地面以下1.0m。1.2 设计过程说明1.2.1 给水工程根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的工作水压为240kPa，但给水范围有1-6层，根据文献1，用经验法估算：1层为100kPa，2层为120kPa，3层以上每增加1层，增加40kPa，所以该建筑所需的给水系统压

12、力为280kPa，采用设水泵的给水方式，给水管道的布置形式为枝状,整个给水工程包括生活给水和消防给水两大部分，通过对最不利管路的计算，来求出最大的沿程损失和局部损失，从而计算出管径等一系列数据，再根据这些数据来进行设备选型。 1.2.2 排水工程该建筑的排水工程由废水、污水、雨水三大部分组成。目前建筑物所处地尚未有生活污水处理厂。根据规范，粪便污水不能直接排放，需经过化粪池处理之后和生活废水、污水及雨水合流排入市政排水网。本建筑为多层住宅楼，废水量大，所以采用污废水直接排入市政排水网。本建筑污水主要来自卫生间，但分布在各个角落，所以设了两个化粪池来处理污水。雨水则直接排入市政排水网。1.2.3

13、 消防给水本建筑属6层建筑，按照规范，8层以下的住宅楼可以不设置室内消防系统。但是由于是消防要求比较高的办公场所，所以，我们要对房屋进行消防栓和喷淋系统的设计。1.2.4管道的平面布置及管材室内给水、排水立管均靠近用水设备，地下车库消防管道采用明装，给水和排水竖管部分暗装。给水管的室外部分、室内均采用铸铁管。雨水排水管采用塑料管，室内排水管采用排水塑料管。2 室内给水系统的设计2.1 给水各参数的确定2.1.1 给水用水定额及小时变化系数按建筑物的性质和室内卫生设备的完善度,查参考文献1，得到每人最高日生活用水定额为 qd=40L（办公楼），在职人员共100人，小时变化系数 Kh=1.5。 2

14、.1.2 最高日用水量的确定根据公式 Qd =m qd （2-1） 其中 Q h 最大小时用水量，L/h；T 建筑物的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h；考虑到办公楼实际，取T=10，则最高日用水量：Qd =m qd=30050/1000=15 m3/d最高日最大时用水量：Q h = Qd Kh /T=151.5/10= 2.25m3/h。2.1.3设计秒流量qg的确定公式 qg =0.2a （2-2） 式中 qg 计算管段的给水设计秒流量，L/s;Ng 计算管段的卫生器具给水当量总数；a 为根据建筑物用途确定的系数；2.2 给水管网水力计算2.2.1定管径公式: d= （2-3）其中

15、qg 计算管段的给水设计秒流量，L/s; d 计算管道的管径，m； V 管道中的流速，m/s。2.2.2管道水头损失计算单位长度水头损失公式：i=105C(-1.85)d(-4.87)q(1.85) （2-4）其中， i 管道水头损失，kPa；q管道设计秒流量，m3/s；dj管道计算内径，m;C100。管段的沿程水头损失公式： hy = iL （2-5） 其中，hy 管段的沿程压力损失，kPa；h=30% hy局部水头损失，采用沿程水头损失的百分数进行估计计算，取30%。2.2.3具体计算办公楼的设计秒流量按qg = 0.2a 计算，a为根据建筑物用途确定的系数，办公楼的a=1.5根据各段所拥

16、有的卫生器具的数量以及各自所对应的当量来缺定当量总数Ng ，从而得到设计秒量qg ，要求控制流速在允许的范围内，查参考文献1可得管径D和单位长度沿程。水头损失i，再得到管段的沿程水头损失hy。表21 卫生间器具给水的额定流量、当量、支管管径和流出水头序号给水配件名称 额定流量（L/s） 当量支管管径（mm）配水点前所需流出水头（Mpa）1洗脸盆0.150.75150.0502大便器0.100.5150.0203淋浴器0.150.75150.0504小便器0.100.5150.020查参考文献1表2-1，1号立管水利计算：图2-1 室内给水最不利管路计算用图0-1: N = 1个 Ng=0.75

17、 a=1.5q = 0.2a=0.26 L/s 查附录2-3得 取DN=20mmv=0.69 m/s i=0.336 kPa/m L=1.7m沿程水头损失:hy = iL = 0.3361.7= 0.571kPa1-2：N =2个 Ng=1.25q=0.2a=0.34 L/s 查附录2-3得 取DN=20mmv=0.89 m/s i=0.534 kPa/m L=2.1m沿程水头损失:hy = iL = 0.5342.1=1.122kPa2-3：N =5个 Ng=3q=0.2a=0.52 L/s 查附录2-3得 取DN=25mmv=0.79 m/s i=0.3 kPa/m L=2m沿程水头损失:

18、hy = iL = 0.32=0.6kPa3-4：N =7个 Ng=4 q =0.2a=0.6L/s 查附录2-3得 取DN =25mm v =0.91 m/s i=0.386 kPa/m L=4.2m沿程水头损失:hy = iL = 0.3864.2=1.621kPa4-5：N=14个 Ng=8q=0.2a=0.85 L/s 查附录2-3得 取DN=32mmv= 0.84 m/s i=0.256 kPa/m L=3.2m沿程水头损失:hy = iL=0.2563.2=0.82kPa5-6：N=21个 Ng=12q=0.2a=1.04L/s 查附录2-3得 取DN=32mm v= 1.02m/

19、s i=0.37kPa/m L=3.2m沿程水头损失: hy = iL =0.373.2=1.184kPa 6-7：N=28个 Ng=16q=0.2a=1.2L/s 查附录2-3得 取DN=40mmv =0.72m/s i=0.15 kPa/m L=3.2m沿程水头损失:hy = iL =0.153.2= 0.48kPa7-8：N =35个 Ng=20 q=0.2a=1.34L/s 查附录2-3得 取DN =40mmv =0.8m/s i=0.182kPa/m L=3.2m沿程水头损失:hy = iL =0.1823.2=0.58kPa8-12：N=42个 Ng=24q=0.2a=1.47L/

20、s 查附录2-3得 取DN =40mmv =0.88m/s i =0.21kPa/m L=40m沿程水头损失:hy = iL =0.2140=8.2kPa将结果填在下表中表2-2 2号立管水力计算表顺序编号管段编号卫生器具卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量q（L/s）DNmmvm/s单阻Ikpa 管长Lm沿程水头损失hy=iL（kpa）当量洗脸盆大便器小便器自至N0.75 0.50.5N12345678910111213101N0.750.750.26200.690.3361.70.5712212N0.750.51.250.34200.890.5342.11.1214323N1.510

21、.530.52250.790.320.6434N1.520.540.6250.910.3864.21.6212545N34180.85320.840.2563.20.8192656N4.561.5121.04321.020.373.21.184767N682161.2400.720.153.20.48878N7.5102.5201.34400.80.1823.20.58249812N9123241.47400.880.21408.2hy=15.1794 kpa 2号立管水利计算：图2-2 室内给水最不利管路计算用图0-1: N = 1个， Ng=0.75 a=1.5q = 0.2a=0.26

22、L/s 查附录2-3得 取DN=20mmv=0.69 m/s i=0.336 kPa/m L=0.7m沿程水头损失:hy = iL = 0.3360.7= 0.235kPa1-2：N =2个 Ng=1.5q=0.2a=0.37 L/s 查附录2-3得 取DN=20mmv=0.97 m/s i=0.619 kPa/m L=2.3m沿程水头损失:hy = iL = 0.6192.3=1.423kPa2-3：N =4个 Ng=2.5q=0.2a=0.47 L/s 查附录2-3得 取DN=25mmv=0.72 m/s i=0.252 kPa/m L=4.4m沿程水头损失:hy = iL = 0.252

23、24.4=1.108kPa3-4：N =5个 Ng=3.25 q =0.2a=0.54L/s 查附录2-3得 取DN =25mm v =0.82 m/s i=0.322 kPa/m L=0.9m沿程水头损失:hy = iL = 0.3220.9=0.29kPa4-5：N=6个 Ng=4.0q=0.2a=0.6 L/s 查附录2-3得 取DN=25mmv= 0.91 m/s i=0.386 kPa/m L=0.9m沿程水头损失:hy = iL=0.3860.9=0.347kPa5-6：N=7个 Ng=4.75q=0.2a=0.66L/s 查附录2-3得 取DN=25mm v= 1m/s i=0.

24、459kPa/m L=2.4m沿程水头损失: hy = iL =0.4592.4=1.102kPa 6-7：N=10个 Ng=7q=0.2a=0.79L/s 查附录2-3得 取DN=32mmv =0.78m/s i=0.224 kPa/m L=3.2m沿程水头损失:hy = iL =0.2243.2= 0.717kPa7-8：N =22个 Ng=13.5 q=0.2a=1.1L/s 查附录2-3得 取DN =40mmv =0.63m/s i=0.117kPa/m L=3.2m沿程水头损失:hy = iL =0.1173.2=0.375kPa8-9：N=34个 Ng=20q=0.2a=1.3L/

25、s 查附录2-3得 取DN =40mmv =0.69m/s i =0.139kPa/m L=3.2m沿程水头损失:hy = iL =0.1393.2=0.446kPa9-10：N=46个 Ng=26.5q=0.2a =1.5L/s 查附录2-3得 取DN =40mmv =0.9m/s i =0.217kPa/m L=3.2m沿程水头损失hy = iL =0.2173.2=0.694kPa10-11：N=58个 Ng=33q=0.2a =1.7L/s 查附录2-3得 取DN =40mmv =1.02m/s i =0.275kPa/m L=3.2m沿程水头损失hy = iL =0.2753.2=0

26、.879kPa11-12：N=72个 Ng=40.75q=0.2a =1.9L/s 查附录2-3得 取DN =50mmv =0.72m/s i =0.11kPa/m L=4m沿程水头损失hy = iL =0.114=0.44kPa将结果填在下表中表2-3 2号立管水力计算表顺序编号管段编号卫生器具卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量q（L/s）DNmmvm/s单阻Ikpa 管长Lm沿程水头损失hy=iL（kpa）当量洗脸盆大便器淋浴器小便器自至N0.750.50.750.5N1234567891011121314101N0.750.750.26200.690.3360.70.235221

27、2N1.51.50.37200.970.6192.31.4237323N1.512.50.47250.720.2524.41.1088434N2.2513.250.54250.820.3220.90.2898545N2.2510.754.00.6250.910.3860.90.3474656N2.2511.54.750.662510.4592.41.1016767N31370.79320.780.2243.20.7168878N4.54.531.513.51.1400.630.1173.20.3744989N6833201.3400.690.1393.20.444810910N7.511.53

28、4.526.51.5400.90.2173.20.6944111011N91536331.7401.020.2753.20.88121112N11.251937.540.751.9500.720.1140.44hy=8.0569 kpa 3号立管水利计算：图2-3 室内给水最不利管路计算用图0-1: N = 1个 Ng=0.75 a=1.5q = 0.2a=0.26 L/s 查附录2-3得 取DN=20mmv=0.69 m/s i=0.336 kPa/m L=0.7m沿程水头损失:hy = iL = 0.3360.7= 0.2352kPa1-2：N =2个 Ng=1.5q=0.2a=0.37

29、L/s 查附录2-3得 取DN=20mmv=0.97 m/s i=0.619 kPa/m L=1.1m沿程水头损失:hy = iL = 0.6191.1=0.6809kPa2-3：N =3个 Ng=2q=0.2a=0.45 L/s 查附录2-3得 取DN=25mmv=0.69 m/s i=0.234 kPa/m L=2.4m沿程水头损失:hy = iL = 0.2342.4=0.5616kPa3-4：N =4个 Ng=2.5q=0.2a=0.47 L/s 查附录2-3得 取DN=25mmv=0.72 m/s i=0.252 kPa/m L=0.9m沿程水头损失:hy = iL = 0.2520

30、.9=0.2268kPa4-5：N=5个 Ng=3q=0.2a=0.52 L/s 查附录2-3得 取DN=25mmv=0.79 m/s i=0.3 kPa/m L=1.7m沿程水头损失:hy = iL = 0.31.7=0.51kPa5-6：N=8个 Ng=4.5q=0.2a=0.64L/s 查附录2-3得 取DN=25mm v= 0.97m/s i=0.43kPa/m L=4.2m沿程水头损失: hy = iL =0.434.2=1.806kPa 6-7：N=16个 Ng=9q=0.2a=0.9L/s 查附录2-3得 取DN=32mmv =0.88m/s i=0.282 kPa/m L=3.

31、2m沿程水头损失:hy = iL =0.2823.2= 0.9024kPa7-8：N =24个 Ng=13.5 q=0.2a=1.1L/s 查附录2-3得 取DN =32mmv =1.08m/s i=0.412kPa/m L=3.2m沿程水头损失:hy = iL =0.4123.2=1.3184kPa8-9：N=32个 Ng=18q=0.2a=1.27L/s 查附录2-3得 取DN =32mmv =1.25m/s i =0.53kPa/m L=3.2m沿程水头损失:hy = iL =0.533.2=1.696kPa9-10：N=40个 Ng=22.5q=0.2a=1.42L/s 查附录2-3得

32、 取DN =40mmv =0.85m/s i =0.2kPa/m L=3.2m沿程水头损失:hy = iL =0.23.2=0.64kPa10-12：N=48个 Ng=27q=0.2a=1.56L/s 查附录2-3得 取DN =40mmv =0.94m/s i =0.234kPa/m L=9m沿程水头损失:hy = iL =0.2349=2.106kPa将结果填在下表中表2-4 3号立管水力计算表顺序编号管段编号卫生器具卫生器具名称、数量、当量当量总数设计秒流量q（L/s）DNmmvm/s单阻Ikpa 管长Lm沿程水头损失hy=iL（kpa）当量洗脸盆大便器小便器自至N0.75 0.50.5N

33、12345678910111213101N0.750.750.26200.690.3360.70.2352212N1.51.50.37200.970.6191.10.6809323N1.50.520.45250.690.2342.40.5616434N1.50.50.52.50.47250.720.2520.90.2268545N1.510.530.52250.790.31.70.51656N1.52.50.54.50.64250.970.434.21.806767N35190.9320.880.2823.20.9024878N4.57.51.513.51.1321.080.4123.21.3

34、184989N6102181.27321.250.533.21.69610910N7.512.52.522.51.42400.850.23.20.64111012N9153271.56400.940.23492.106 hy=10.6833 kpa由各管段的设计秒流量，控制流速在允许范围内，查文献1附录3-3可得管径D和单位长度沿程损失i，再由公式hy=iL计算管路的沿程水头损失hy。hy1=15.1794、hy2=8.0569、hy3=10.6833H2=hy1+hy2+hy3+hj=（1+0.3）（hy1+hy2+hy3） =1.333.92=44.1kPa其中hy为沿程水头损失；hj为局

35、部水头损失，生活给水管网可按沿程损失的25%-30%计算配水最不利点为洗脸盆嘴于供水管网的高差是h=17m，H1=hpg=1810 kPa=180H3即水流通过水表的损失按参考文献1见课本公式（1-2）计算： H3=hd=qg2/Kb其中h3为水表的水头损失单位kpa；qg为计算管段的给水流量，单位m3/h；Kb为水表的特性系数，一般由生产厂提供，也可按下式计算：Kb = q2max/100=1202/100=144 （选LXL-100，旋翼式水表）；故 H3 = hd =（9.253.6）2/144=7.7 kPaH4 =50 kpa（即最不利点水龙头的流出水头。由文献1表2-1查得）H=1

36、80+44.1+7.7+50=281.8 kPa通过以上计算可以很明显的发现立管1的0点即为配水最不利点,配水最不利点所需的水压为271.8kpa，可满足供水要求，不再进行调整计算。地下室内贮水池容积：为防止室外给水管网是水压有事不足或因突发原因断水，在地下室建立贮水池利用水泵供水。其容积V最高日用水量=4 m3水泵的选择：由于水泵的出水量需随时与管网的用水量相一致，所以这里选用变频调速水泵。其原理是：在水泵的出水管上装设压力检出传送器，将此压力值信号输入压力控制器，并与压力控制器内原先给定的压力值相比较，根据比较的差值信号来调节水泵的转速。水泵向办公楼供水与配水管网直接相连，故水泵的出水量按

37、总设计秒流量4.93L/s计。由钢管水利计算表可查得：当水泵出水量Q=4.93L/s时，选用DN75的钢管，v=1.15m/s，i=0.425kPa/m。水泵吸水管侧选用DN=100的钢管，同样可查表得，v=0.36m/s，i=0.030kPa/m。根据所给的数据知道压水管长是2m，其沿程水头损失hy=0.4252=0.85kPa。吸水管长度1m，其沿程水头损失hy=0.0301=0.03kPa。所以水泵的管路总水头损失为（0.85+0.045）1.3=1.16kPa。最不利点水位与底层储水池最低水位之差：170-（-2）=19 mH2O =190kPa。水箱进水浮球阀的流出水头为20kPa。故水泵的最大扬程H=190+20+1.16=211.16kPa。根据此选得水泵50DL-3两台，一台备用。2.3 给水管道的布置和敷设给水管道布置和敷设应该满足以下要求。2.3.1 满足最佳水力条件(1) 管道布置应该尽量求短而直。(2) 为充分利用室外给水管网中的水压，给水引入管宜布设在用水量最大或不允许间断供水处。(3) 室内给水干管宜靠近用水量最大处或不允许间断供水处