1、給排水工程設計方案一、說明書1.高層建筑給水方式1.1給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)1、豎向分區(qū)的必要性當建筑物的高度很大時，如果給水只采用一個區(qū)供水，則下層的給水壓力過大，將會產生下列弊端：（1）、水壓過大，龍頭開啟時，水成射流噴濺，影響使用，水量也浪費；（2）、水壓過大，水嘴放水時，往往產生水錘，由于壓力波動，管道振動，產生噪音，引起管道松動漏水，甚至損壞；（3）、水壓過大，水嘴、閥門等五金配件容易磨損，縮短使用年限，同時增加可維修工作量。為了消除或減小上述弊端，高層建筑的高度達到某種程度時，就需要對其給水系統(tǒng)進行豎向分區(qū)。2、豎向分區(qū)的依據(jù)豎向分區(qū)的高度一般以給水系統(tǒng)中最低衛(wèi)生潔具處最大靜水壓力值為

2、依據(jù)。關于這個壓力值，目前國內外尚無統(tǒng)一規(guī)定，應根據(jù)使用要求、管材質量、衛(wèi)生潔具零件水壓性能、維修管理條件，綜合高層建筑層數(shù)合理安排。住宅、旅館、醫(yī)院一般為300-350kpa,辦公樓一般為350-450 kpa。1.2式的種類高層建筑給水方式的基本特征是分區(qū)加壓。當高層建筑豎向分區(qū)之后，最重要的問題就是采取何種加壓給水方式，從而確定經濟合理、技術先進、供水安全可靠的給水系統(tǒng)。高層建筑加壓給水方式是高層建筑給水的核心。根據(jù)當前國際高層建筑給水技術發(fā)展現(xiàn)狀，高層建筑給水方式的比較見表1.1表1.1 高層建筑給水方式名稱給水方式優(yōu)點缺點適用范圍設水池、水泵和水箱的給水方式由外管網供水至水池，利用水

3、泵提升和水箱調節(jié)流量由于水池、水箱儲備一定水量，停水、停電時可延長供水，供水可靠供水壓力穩(wěn)定不能利用室外管網資用水頭，電能消耗大安裝維修麻煩，投資較大有水泵振動噪聲的干擾適用于外管網水壓過低，且不允許直接抽水允許設置高位水箱的高層建筑設水池、水泵和水箱部分加壓的給水方式下層由室外管網連通，利用室外管網壓力供水上層利用水泵提升，水箱供水由于水池、水箱儲備一定水量，停水、停電時可延長供水，供水可靠可利用室外管網資用水頭,可節(jié)省電能安裝維修麻煩，投資較大有水泵振動噪聲的干擾適用于室外管網水壓經常不足且不允許直接抽水允許設置高位水箱的高層建筑下層直接供水、上層設水泵、水箱的給水方式下層直接供水，上層利

4、用水泵加壓、水箱供水，消防時啟動消防泵供水1.供水可靠2.消防管道采用環(huán)形供水3.生活用水壓力穩(wěn)定充分利用室外管網資用水頭，節(jié)省能源1.安裝維護麻煩2.投資大3.有水泵振動噪聲的干擾適用于外管網允許直接抽水允許設高位水箱消防和生活允許共用一個給水系統(tǒng)分區(qū)并聯(lián)單管給水方式分區(qū)設置高位水箱，集中統(tǒng)一加壓，用單管輸水至各區(qū)水箱，低區(qū)水箱進水管上裝設減壓閥1.供水可靠2.管道、設備數(shù)量較少3.投資省，維護管理簡單1.利用室外管網水壓，低區(qū)壓力損耗大，能源消耗大2.水箱占用一定建筑面積1.適用于允許分區(qū)設高位水箱且分區(qū)不多的建筑2.室外管網不允許抽水的高層建筑3.電價較低的地區(qū)分區(qū)串聯(lián)給水方式分區(qū)設置水

5、箱和水泵，水泵分散設置，自下區(qū)水箱抽水供上區(qū)用水1.供水可靠2.設備管道簡單，投資較省，能源消耗合理1.水泵設在上層，振動、噪聲干擾較大2.占地面積較大3.設備分散，維護管理不便4.上區(qū)供水受到下區(qū)限制，供水可靠性差允許分區(qū)設置水箱的各類高層建筑適用于超高層建筑分區(qū)并聯(lián)給水方式分區(qū)設置水箱和水泵，水泵集中布置（一般設在地下室）1.各區(qū)獨立運行，互不干擾，供水可靠2.水泵集中布置，便于管理3.能源消耗合理1.管材消耗較多2.水泵型號較多3.投資較多4.水泵占用上層建筑的面積較多1.允許分區(qū)設置水箱的各類高層建筑2.由于此種給水方式優(yōu)點較多，供水安全可靠，能源消耗合理，所以廣泛應用于各類高層建筑分

6、區(qū)水箱減壓給水方式整棟高層建筑用水由底層水泵統(tǒng)一加壓；利用各區(qū)水箱減壓，上區(qū)供下區(qū)用水1設備及管道較簡單，投資較省2設備布置交際中，維護管理方便1最高層總水箱容積大，增加結構的負荷2管道的管徑加大3能源消耗較大4供水的安全可靠性較差1適用于允許分區(qū)設水箱的高層建筑2電力供應充足、電價較低地區(qū)的各類高層建筑分區(qū)減壓閥減壓給水方式水泵統(tǒng)一加壓，僅在頂層設置水箱，下區(qū)供水利用減壓閥減壓1.供水可靠2.設備及管材較少，投資省3.設備布置集中，便于維護管理4.不占用建筑上層使用面積下層供水壓力損耗較大，能耗較大適用于電力供應充足、電價較低地區(qū)的各類高層建筑分區(qū)無水箱減壓給水方式各區(qū)設置變速水泵或多臺水泵

7、并聯(lián)，根據(jù)水泵出水量或水壓，調節(jié)水泵轉速或運行臺數(shù)1.供水較可靠2.水泵布置集中，便于維護管理3.不占建筑上層使用面積4.能源消耗較省1.水泵型號及臺數(shù)較多2.投資較大3.水泵控制及調節(jié)較麻煩適用于各種類型的高層工業(yè)與民用建筑1.3給水系統(tǒng)的組成建筑內給水系統(tǒng)由引入管，水表節(jié)點，給水管道，配水裝置，用水設備和附件。此外還包括地下貯水池、加壓水泵及變頻給水裝置。變頻給水裝置包括主工作泵、輔助工作泵、氣壓罐（自動補氣式）、壓力開關安全閥、控制柜和管道配件組成。1.4設計參數(shù)及水量公寓最高日用水定額120-200L/（人d），取qd=180L/（人d）；公寓人員小時變化系數(shù)為3.0-2.5，取Kh=

8、2.8；客房和工作人員工作時間為24h；由圖紙可知第4層28個客房；5-15層每層29個房間，面積大的房間按每個房間3個人，由已知數(shù)據(jù)知工作人員總數(shù)為20人；商場與員工，每平方米活動室按每日5-8升，每層營業(yè)廳取1500平方米。共三層4500平方米，kh=1.5-1.2.取1.2則m客=1078人，m員=20人，則用水量Q1=1801078+45006+2050=222/d；則最高日用水量Q=222/d；則最大小時用水量Qh=194/24*2.8+27/12*1.2+1/24*2.5=25.44/h；1.5主要設備及參數(shù)1、提升水泵選用YLD-BP-S型變頻給水機（用LG型泵），型號為40LG

9、12-156兩臺為三區(qū)供水，一用一備，供水流量為12-48/h，揚程為90m，功率5.5kW，再選用型號為40LG12-154兩臺為二區(qū)供水，一用一備，為二區(qū)供水，供水流量為12-48/h，揚程60m，功率4kW，兩泵的出水總管直徑都為80-100mm，高度1300mm，兩泵中心間距360mm，泵進水口高度144mm，給水機底架為（360-1440）360mm，槽鋼號8；2、地下儲水池取最高日用水量的20%-25%，本設計取20%，所以儲水池大小V=22220%=44.445；3、水表設計選用水表選用可拆卸螺翼式水表，型號為LXLC濕式水表。1.6給水管道的布置與敷設1、管道布置干管應布置在用

10、水量大或不間斷供水的配水點附近，設兩條或兩條以上引入管。管道不得穿越生產設備基礎，也不宜穿過伸縮縫、沉降縫，若需穿過，應采取保護措施。管道不允許布置在煙道、風道和排水溝內。給水管道與其他管道和建筑結構的最小間距見下表，進入檢修的管道井，其通道不宜小于0.6m。表1.2給水管道與其他管道和建筑結構之間的最小間距給水管道名稱室內墻面/mm地溝壁和其他管道/mm梁、柱、設備/mm排水管/mm備注水平間距垂直凈距引入管=1000=150在排水管上方橫直管100100=50無焊縫=500=150在排水管上方立管75-100=50125-150=602、管道敷設（1）、給水管道的敷設有明裝、暗裝兩種形式；

11、本設計給水立管為暗裝，敷設在管井中；（2）、給水管與其他管道同溝或共架敷設時，宜設在排水管、冷凍管上面，熱水管或蒸汽管下面。具體見上表；（3）、室外埋地引入管要防止地面活荷載和冰凍的破壞，其管頂覆土厚度不小于0.7m，并應敷設在冰凍線以下20cm處。建筑內埋地管在無活荷載和冰凍影響時，其管頂離地面高度與宜小于0.3m；（4）、給水橫干管宜有0.002-0.005的坡度，坡向泄水裝置。2.1室內排水系統(tǒng)的分類1、按污廢水在排放過程中的關系：分為合流制和分流制兩種分流制：指糞便污水與生活廢水，在建筑物內部分開用管道排至室外。合流制：指糞便污水與生活廢水在建筑物內部混合用同一根管道排到室外。根據(jù)環(huán)保

12、的要求，結合室外排水系統(tǒng)的設置，本設計采用分流制排水系統(tǒng)，洗滌廢水直接排入城市下水道，生活污水經化糞池處理后再排入城市下水道。2、按系統(tǒng)通氣方式：分為單立管排水系統(tǒng)、雙立管排水系統(tǒng)和三立管排水系統(tǒng)。單立管排水系統(tǒng)是指只有一根排水立管，沒有專門通氣立管的系統(tǒng)。雙立管排水系統(tǒng)也叫兩管制，由一根排水立管和一根專用通氣立管組成。適用于污廢水合流的各類多層和高層建筑。三立管排水系統(tǒng)也叫三管制，由三根立管組成，分別為生活污水立管、生活廢水立管和專用通氣立管。適用于生活污水和生活廢水需分別排出室外的各類多層、高層建筑。2.2建筑排水系統(tǒng)方案的選擇排水系統(tǒng)不分區(qū)，為防止底層的衛(wèi)生器具可能產生噴濺，一層污、廢水

13、單獨排除。根據(jù)環(huán)保的要求，結合室外排水系統(tǒng)的設置，本設計采用分流制排水系統(tǒng)，洗滌廢水直接排入城市下水道，生活污水經化糞池處理后再排入城市下水道。由于建筑高度及每根污水、廢水立管所承擔的排水當量數(shù)較大，為使排水管道中氣壓波動盡量穩(wěn)定，防止管道水封破壞，所以本建筑的污水系統(tǒng)，通氣立管向上延伸，穿出屋頂與大氣連通。2.3排水系統(tǒng)的組成該系統(tǒng)由衛(wèi)生器具，排水管道，通氣管道，檢查口，清掃口，室外排水管道，檢查井，集水井等組成。3.4排水管道的安裝要求1、排水管材采用硬聚氯乙烯管（UPVC），室外采用 DN300混凝土；2、排水管與室外排水管連接處設置檢查井，檢查井至建筑物距離不得小于3m，并與引入管外壁

14、的水平距離不得小于1.0m；排水檢查井中心線距離不得小于 3m，檢查井 700700；3、專用通氣立管與生活污廢水立管連接伸頂；4、當層高小于或等于4m時，污水立管和通氣立管應每層設一伸縮節(jié)。污水橫支管、橫干管、器具通氣管的直線管段大于2m時，應設伸縮節(jié)，但伸縮節(jié)之間最大間距不得大于4m；5、立管宜每6層設一個檢查口，離地面1m處。各橫支管起端應設清掃口以便清掃；6、排水立管在垂直方向轉彎處設兩個 45 度彎頭連接；7、排水管穿樓板時應預留孔洞，安裝時應設金屬防水套管；8、立管沿墻敷設時，其軸線與墻距離 L 不得小于下列規(guī)定：DN50mm，L=100mm；DN75mm，L=150mm；9、設在

15、三樓頂?shù)呐潘畽M干管裝在吊頂內，為減小橫管的豎向高差，立管分別向兩方排水，坡度為0.02；10、地下室的泵房和水池設集水坑收集，地面坡度為0.03，因為市政雨水管道管低埋深為7.5m，所以集水直接排入市政排水管道。二、設計計算書1. 給水管網水力計算1.1設計秒流量計算本設計為賓館設計，查建筑給水排水設計規(guī)范知賓館的生活給水設計秒流量計算公式式中計算管段的設計秒流量（L/s）； 根據(jù)建筑物用途確定的系數(shù)，設計取=2.5； Ng計算管段上的衛(wèi)生器具給水當量總數(shù)；使用上述公式時應注意下列幾點：（1）、如計算值小于該管段上一個最大衛(wèi)生器具給水額定流量時，應采用一個最大的衛(wèi)生器具給水額定流量作為設計秒流

16、量；（2）、如計算值大于該管段上按衛(wèi)生器具給水額定流量累加所得流量值時，應按衛(wèi)生器具給水額定流量累加所得流量值采用；（3）、有大便器延時自閉沖洗閥的給水管段，大便器延時自閉沖洗閥的給水當量均以0.5計，計算得到附加1.10L/s的流量后，為該管段的給水設計秒流量。表2.1 給水衛(wèi)生器具給水配件名稱額定流量（L/s）衛(wèi)生器具當量Ng支管管徑（mm）流出水頭(Mpa)洗臉盆（混合水嘴）0.100.50150.050坐便器（沖洗水箱）0.100.5150.020浴盆 （混合水嘴）0.241.2150.050蹲式大便器（高位水箱）0.100.5150.050小便器（手動沖洗閥）0.100.5150.0

17、50拖布盆（單閥水嘴）0.150.75150.0501.2生活給水管道管徑的確定在求得各管段的設計秒流量后，根據(jù)流量公式即可求定管徑： 式中，計算管段的設計秒流量，m3/s； 計算管段的管徑內徑，m；管道中的水流速，m/s；當計算管段的流量確定后，流速的大小將直接影響管道系統(tǒng)的技術、經濟的合理性，流速過大易產生水錘，引起噪聲，損壞管道或附件，并將增加管道的水頭損失，使建筑內給水系統(tǒng)所需壓力增大。而流速過小，又將造成管材的浪費?？紤]以上因素，建筑物內給水管道流速一般可按表3規(guī)定選取，但最大不超過2m/s。表2.2 不同材質管徑流速控制范圍材質管徑/mm流速/（m/s）銅管DN250.60.8DN

18、250.81.5薄壁不銹鋼管250.81.0251.01.5PP-R1.01.5PVC321.240751.5902.0鋼管15201.025401.250701.5801.8復合管參照其內襯材料的管道流速要求工程設計中也可采用下列數(shù)值：接衛(wèi)生器具的配水支管一般采用0.61.0m/s；橫向配水管，若管徑超過25mm，宜采用0.81.2m/s；環(huán)形管、干管和立管宜采用1.01.8m/s。1.3給水管網水力計算（1）、給水管道的沿程水頭損失 式中，沿程水頭損失，kPa; 管道計算長度，m; 管道單位長度水頭損失，kPa/m 。在計算中也可直接使用水力計算表查得，根據(jù)由管段的設計秒流量qg，控制流速

19、v在正常范圍內，查出管徑和單位長度的水頭損失i。（2）、給水管道的局部水頭損失局部水頭損失計算公式為 式中，管段局部水頭損失之和，kPa;管段局部阻力系數(shù)；沿水流方向局部管件下游的流速；重力加速度，m/s2。在實際工程中給水管網的局部水損失一般不詳細計算，采用管件當量法計算或沿程水頭損失的百分率計。建筑水一般按30%計算。編號衛(wèi)生器具數(shù)量及當量當量總數(shù)設計秒流量L/s管徑DN流速m/s單阻1000i管長m管段沿程損失iL沿程損失累計mH2O自至洗滌盆洗臉盆大便器1210.70.14150.82182.02.50.4550.45523111.20.24200.74100.01.00.1000.5

20、55341111.70.34250.6455.73.90.2170.772452223.40.68320.7247.02.90.1360.908563335.11.02321.0799.02.90.2871.195674446.81.30401.0376.02.90.2201.415785558.5 1.46401.1595.02.90.2761.6918966610.21.60500.7530.42.90.0881.77991077711.91.72500.81 35.02.90.102 1.881101188813.61.84500.8639.82.90.1151.996111299915

21、.31.96500.9244.22.90.1282.124121310101017.02.06500.9449.02.90.1422.266131411111118.72.16501.0252.02.90.1512.417141512121220.42.26501.0657.80.40.0232.440151，12121220.42.26501.0657.84.50.2602.72排水系統(tǒng)的計算本建筑各房間衛(wèi)生器具類型及布置方式基本相同。標準層采用生活污水與生活廢水分流排放，設專用通氣立管。一、層單獨排水，也采用分流排放，不設通氣管，管材選擇排水塑料管。生活污水污水經化糞池處理后與生活廢水合流

22、排入市政排水管網。2.1衛(wèi)生器具排水的當量、流量和排水管管徑表2.23衛(wèi)生器具名稱排水流量(L/s)排水當量數(shù) / Np排水管管徑de（mm）洗臉盆（混合水嘴）0.250.7550坐便器（延時自閉式）1.504.50110蹲式大便器（高位水箱）1.504.50110小便器（手動沖洗閥）0.100.3050洗滌盆（混合水嘴）0.331.00502.2設計秒流量管段的排水設計流量應為該管段的瞬時最大排水流量，又稱為排水設計流量。+式中 計算管段排水設計秒流量，L/s;計算管段衛(wèi)生器具排水當量總數(shù)；計算管段上排水量最大的一個衛(wèi)生器具的排水流量L/s;根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)，一到三層取2.5，其它層

23、為高級公寓取1.5。用上式計算排水管網起端的管段時，因連接的衛(wèi)生器具較少，計算結果有時會大于該管段上所有衛(wèi)生器具排水流量的總和，這時應按該管段所有衛(wèi)生器具排水流量的累加值作為排水設計秒流量。2.3相關規(guī)定設計規(guī)范規(guī)定：為保證管道系統(tǒng)有良好的水力條件，穩(wěn)定管內氣壓，防止水封破壞，在設計橫支管和橫干管時，須滿足如下規(guī)定：1、最大設計充滿度建筑內部排水橫管按非滿流計算，以便使污廢水釋放出的氣體能自由流動排入大氣。排水橫管最大設計充滿度如下表：表2.24排水管道類型管徑/mm最大設計充滿度生活污水管道1250.5150-2000.62、管道坡度污水中含有固體雜質，如果管道坡度過小，污水的流速慢，固體雜

24、質會在管道中沉淀淤積，減小過水斷面積，造成排水不暢或管道阻塞。通用坡度是只正常條件下應予保證的坡度，最小坡度為必須保證的坡度。塑料排水管的通用坡度均為0.026。3、最小管徑為了排水通暢，防止管道堵塞，保障室內環(huán)境衛(wèi)生，建筑內部排水管的最小管徑為50mm；連接大便器的支管管徑不得小于100mm，小便槽和連接3個及3個以上小便器的排水支管管徑不小于75mm。4、排水管材本設計采用排水塑料管。立管宜每6層設一個檢查口，本建筑排水層數(shù)為23層，所以設5個檢查口。2.4排水橫支管管徑的確定與橫干管和連接多個衛(wèi)生器具的橫支管，應逐段計算各管段的排水設計秒流量，建筑內部橫向排水管道按圓管均勻流公式計算： 式中 q排水設計流量，m3/s；水流斷面積，m3；v流速，m/s；R水力半徑，m；I水力坡度；n管道粗糙系數(shù)，本設計采用塑料管0.009。根據(jù)規(guī)定的建筑內部排水管道最大設計充滿度，計算出不同充滿度條件下的濕周、過水斷面積和水力半徑，上述公式簡化為：式中 d管道內徑，m；a，b，c與管道充滿度有關的系數(shù)，查表得當設計充滿度為0.5時， a=0.3927,b=0.1558,c=0.3969；表2.25 H戶污水橫支管水力計算表管段編號大便器洗臉盆排水當量總數(shù)Np排水設計流量L/s管徑De坡度i備注Np=4.5Np=0.750-1104.51.51100.026所