五層教學樓給水排水工程設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)書1、設(shè)計題目某所教學樓建筑給水排水工程設(shè)計2、設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容1、建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)設(shè)計；2、建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)設(shè)計；3、建筑內(nèi)部消防系統(tǒng)設(shè)計；4、雨水排水系統(tǒng)設(shè)計；3、基本要求學生應(yīng)在教師指導(dǎo)下，按時獨立完成所規(guī)定的內(nèi)容和工作量，同時必須滿足以下幾項要求：1、根據(jù)所學知識及所給有關(guān)資料，擬定合理的設(shè)計方案。2、課程設(shè)計說明書，應(yīng)包括目錄、前言、正文、小結(jié)及參考文獻等。正文內(nèi)容包括設(shè)計的主要原始資料、各系統(tǒng)的設(shè)備選型分析，說明，參數(shù)選擇，工藝設(shè)計計算與有關(guān)計算簡圖等，要求內(nèi)容系統(tǒng)完整，計算正確，論述簡潔明了，文理通順，書寫工整，裝訂整齊。3、課程設(shè)計圖紙應(yīng)能較準確地表達設(shè)計意圖，圖面力求布局合理、緊湊、正確清晰，符合制圖標準，專業(yè)規(guī)范及有關(guān)規(guī)定，用工程字注文。4、設(shè)計資料1．該建筑位于華北地區(qū)，教學樓共五層，層高4m，占地1274.4m2，建筑面積6372m2,建筑總高度為21.200m,屋頂水箱間層高為4.0男女衛(wèi)生間各一間。男廁設(shè)蹲式大便器4個，自動沖洗小便器4個，洗手盆2個，污水盆1個。女廁設(shè)蹲式大便器4個，洗手盆2個，污水盆1個。開水間一個,首層地面標高為±0.000，室外地面標高為-0.400。2．城市給水管網(wǎng)管徑300mm，管頂埋深1.2m，城市可靠供水壓力220KPa。位于建筑南側(cè)，距外墻3．城市排水管網(wǎng)管徑400mm，管底埋深2.5m。位于建筑西側(cè)，距外墻4.冰凍線深度0.50m。地下水埋深30二、設(shè)計計算過程（一）建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)設(shè)計計算1.給水系統(tǒng)所需壓力估算計算層數(shù)=4×5/3≈7，Pa，所提供的最低水壓為220kPa，考慮采用設(shè)水箱的給水方式。2.用水量計算查《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》，該建筑為某高等學校教學樓，用水定額40-50L/(人d)，使用時數(shù)為8-9小時，小時變化系數(shù)=1.5-1.2。本設(shè)計取45L/(人d)，使用時數(shù)取9小時，最多同時使用人數(shù)為2800余人，取1.5.1）最高日用水量建筑內(nèi)生活用水的最高日用水量可以下式計算：（2800x45）/1000=1262）最大小時用水量根據(jù)最高日用水量計算，求得最大小時用水量：126x1.5/9=21m3式中--最大小時用水量，m3/h；--平均時用水量，m3/h；--時變化系數(shù)；3．高位水箱的計算該高位水箱為五層的專用生活給水箱，只貯藏五層的生活調(diào)節(jié)水量，且是夜間儲存白天的用水量，因V=8h×2100L/h=16800L=16.8,取水箱尺寸為3.0m(長)×3.0m(寬)×2.0m(高)。由于水箱底部設(shè)有管道，因此水箱底部與水箱間地面板的凈距為1.00米4．設(shè)計秒流量1）消防栓間距該建筑總長76m,寬度74.3m，高度37.5m水龍帶有效長度：Ld=0.8×25=20m取水槍充實水柱在水平面上的投影長度：Ls=3消火栓保護半徑按下式計算：R=Ld+Ls=20+3=2∵消火栓最大保護寬度b=10.70∴消火栓采用單排布置時，其間距為：S≤(R2-b2)1/2=(232-10.72)1/2=20.36m，取20m?！鄵?jù)此應(yīng)在該住宅每個樓梯間布置5個消火栓（間距小于20m）才能滿足要求。另外，電梯的前室也應(yīng)設(shè)消火栓。2)消防管道系統(tǒng)計算消火栓計算草圖見圖3。消火栓口處所需的水壓按下式計算：Hxh=Hq+hd+Hk其中水槍噴嘴處所需水壓由所選的水槍口徑和充實水柱條件查規(guī)范按下式計算得：Hq=αfHm/(1-φαfHm)=1.21×12/(1-0.0097×1.21×12)=16.9mH2O=169KPa水槍噴嘴的出流量按下式計算：qxh=(BHq)1/2∵查規(guī)范可知：B=1.577∴qxh=(1.577×16.9)1/2=5.2L/s>5.0L/s水帶阻力損失按下式計算：hd=AzLdq2xh∵查規(guī)范可知：Az=0.00172∴hd=0.00172×20×5.22=0.93mH2O∴Hxh=16.9+0.93+2.0=19.83mH2O=198.3KPa按照最不利點消防豎管和消火栓的流量分配要求，最不利消防豎管即：XHL-1，出水槍數(shù)為2支，相鄰消防豎管即：XHL-2，出水槍數(shù)為2支?！逪xh0=hd+Hq+Hk=0.93+16.9+2.0=19.83mH2O∴Hxh1=Hxh0+△H+h=19.83+3.4+0.273=23.5mH2O（其中，△H為0和1點的消火栓間距，h為0-1管段的水頭損失）1點的水槍射流量為：qxh1=(BHq1)1/2∵Hxh1=Hq1+hd=qxh12/B+ALdqxh12+2∴qxh1=[(Hxh1-2)/(1/B+ALd)]1/2=[(23.5-2)/(1/1.577+0.00172×20)]1/2=5.58L/s兩種教學樓要求2股水柱達到同層任何部位，消火栓保護寬度15m。消火栓保護半徑m消火栓間距m建筑長度40m，每層應(yīng)布置3個消火栓。2.消火栓口所需壓力計算根據(jù)，15.85m。由m，水槍充實水柱長度滿足要求。kPa消火栓口所需壓力kPa3.消火栓系統(tǒng)水力計算消火栓流量分配：最不利立管出水槍2支，流量10L/s，相鄰立管出水槍1支，流量5L/s。最不利消火栓位于最不利立管第5層消火栓。0點消火栓口所需壓力kPa1點消火栓口所需壓力kPa則1點水槍射流量表3教學樓消火栓管道水力計算表計算管段編號設(shè)計秒流量管長管徑流速每米管長沿程水頭損失管段沿程水頭損失0-1541000.580.07490.31-210.57311001.210.2959.142-315.57351001.680.57019.95合計29.39計算管路總水頭損失：kPa室內(nèi)消火栓系統(tǒng)所需壓力：=（1+16+1.1）×10+29.39+187.1=397.5kPa，基本滿足要求。（三）建筑內(nèi)部污水排水系統(tǒng)計算本建筑采用污廢合流排水，排水管材采用UPVC排水塑料管。均采用單立管排水系統(tǒng)，設(shè)伸頂通氣管。為防止底層衛(wèi)生器具出現(xiàn)正壓噴濺現(xiàn)象，底層采用單獨排出。衛(wèi)生器具排水當量：污水盆1，洗手盆0.3，小便器0.3，大便器3.61.排水管道水力計算排水設(shè)計秒流量公式：，取2.5。WL1、WL1'1）橫支管水力計算表4各層橫支管水力計算表管段編號排水當量數(shù)設(shè)計秒流量管徑坡度備注0-10.30.1500.0261-20.60.2500.0262-34.21.811100.0263-47.82.041100.0264-511.42.211100.0265-6152.361100.0266-718.62.491100.0262）立管水力計算WL1接納的排水當量總數(shù)為立管底部排水設(shè)計秒流量L/s查表，取立管直徑de110。WL1'同樣取立管直徑de110。3）排出管水力計算查附表5-1，排出管管徑取de110，坡度0.0262.化糞池容積計算本教學樓有20間教室，每間按80人計，人數(shù)=80×20=1600，使用衛(wèi)生器具人數(shù)占總?cè)藬?shù)的百分比取40%；每人每日污水量L/(人·d)每人每日污水量L/(人·d)污水在化糞池中的時間取12h，污泥清掏周期取900d。選國標化糞池Z10-40SQ，有效容積40m3。（四）雨水排水系統(tǒng)計算該教學樓雨水排水包括屋面雨水排水和走廊、陽臺等處排水，走廊、陽臺采用自成系統(tǒng)排到室外，不與屋面排水系統(tǒng)相連接。屋面雨水排水分為外排水和內(nèi)排水兩種。雨水管材采用UPVC塑料管。1、外排水計算外排水系統(tǒng)每根立管匯水面積查表，取de90立管。由于還接入遮陽板雨水，所以立管和排出管取de110。2、內(nèi)排水計算（1）YL1系統(tǒng)計算1）雨水斗選用YL1連接1根懸吊管，接納3個87式雨水斗，匯水面積分別是60、170、105m2，用上述公式計算，雨水量分別為2.8、8.0、4.9L/s。為安全起見，選de110規(guī)格的87式雨水斗，其最大泄流量為12L2）懸吊管計算懸吊管設(shè)計雨水量為8.0+4.9=12.9L/s；取坡度0.01，查附表6-2，取de160，泄流量為19.55L/s，滿足要求。懸吊管不變徑。3）立管計算立管只連接1根懸吊管，取與懸吊管相同管徑，即de160。4）排出管計算排出