建筑给排水大作业设计
第五章 建筑雨水系统
设计中选用管径为100mm的87式雨水斗将水引至地面进行散水排放。该建筑为住宅建筑，生活污水与雨水分别排除，雨水排水系统单独设立。
第2篇 设计计算书
第一章 室内生活给水系统
由轴测图4确定配水最不利点为浴盆淋浴喷头，故计算管路为1、2、…、12。节点编号如图4所示。该建筑为普通住宅II类，选用式qg=0.2·U·Ng计算各管段设计秒流量。由表2-2查用定额q0=300L/(人/d)，小时变化系数Kh=1.5，每户按3人计。
查表2-1得：浴盆水嘴N=1.00，淋浴器N=0.75，大便器N=0.50，洗脸盆水嘴N=0.75，洗涤盆水嘴N=1.00，家用洗衣机水嘴N=1.00。
根据式U0= q0*m*Kh*100/
（0.2*Ng*T*3600） （%）求出喷军出流概率U0，查表2-5找出对应的αc值代入式（2-6）求出同时出流概率U，再代入式（2-5）就可求得该管段的设计秒流量qg，重复上述步骤可求出所有管段的设计秒流量。流速应控制在允许范围内，查附表2-3可得管径DN和单位长度沿程水头损失i，由式（2-13）hi=iL计算出管路的沿程水头损失Σhi。各项计算结果均列入表1中。
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图4 给水系统轴侧图
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表1 给水管网计算表
计算管段编号 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 a-b b-c c-3 d-e e-4 同时每米管长设计管段长当量总出流管径流速V沿程水头秒流度L数Ng 概率DN（mm） （m/s） 损失i量qg （m） U（%） （kPa/m） 0.75 1.25 2.25 4.25 6 12 24 36 48 60 72 144 0.75 1.25 2 1 1.75 100 94 70 50 42 30 22 18 16 14 13 10 100 94 74 100 80 0.15 0.24 0.31 0.43 0.50 0.72 1.04 1.28 1.50 1.69 1.87 2.74 0.15 0.24 0.3 0.2 0.28 15 20 20 25 25 25 32 40 40 40 40 50 15 20 20 15 20 0.75 0.63 0.82 0.66 0.76 1.09 1.02 0.77 0.90 1.01 1.12 1.04 0.75 0.63 0.79 0.99 0.74 0.564 0.292 0.450 0.215 0.279 0.534 0.369 0.168 0.217 0.272 0.324 0.386 0.564 0.292 0.422 0.530 0.379 2.3 0.7 2.9 2.9 9.65 2.9 2.9 2.9 2.9 2.9 24.53 41.7 0.8 1.3 1.2 1 5.8 管段沿程水头损失hy=iL（kPa） 管段沿程水头损失累计∑hy（kPa） 1.297 1.30 0.205 1.50 1.305 2.81 0.624 3.43 2.692 6.12 1.549 7.67 1.069 8.74 0.488 9.23 0.629 9.86 0.788 10.65 7.937 18.58 16.115 34.70 0.451 0.380 0.506 0.530 2.197 0.45 0.83 1.34 0.53 2.73
计算局部水头损失
Σhj=30%Σhi=0.3×34.70=10.41kPa
所以计算管路的水头损失为：
H2=Σ（hj+hi）=34.70+10.41=45.11kPa
计算水表的水头损失：因住宅建筑用水量较小，总水表及分户水表均选用LXS湿式水表，分户水表和总水表分别安装在4-5和11-12管段上，q4-5=0.50L/s=1.80m3/h，q11-12=2.74L/s=9.864m3/h。查附表1-1，选20mm口径的分户水表，其常用流量为2.5 m3/h＞q4-5，过载流量为5 m3/h。所以分户水表的水头损失：
Hd=q q 2/Kb= q q 2/（Qmax2/100）=1.802/（52/100）=12.96kPa
选口径40mm的总水表，其常用流量为10 m3/h＞q11-12，过载流量为20 m3/h。所以总水表的水头损失为：
H d’= q q 2/Kb=9.8642/（202/100）=24.32kPa
水表的总水头损失：
H3=hd+Hd’=12.96+24.32=37.28kPa
住宅建筑用水不均匀因此水表口径可按设计秒流量不大于水表过载流量确定，选口径32mm
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的总水表即可，但经计算其水头损失大于表2-16中的允许值，故选用口径40mm的总水表。
由式（2-1）计算给水系统所需压力H：
H=H1+H2+H3+H4
=19.25×10+45.11+37.28+50 =324.89kPa＜350kPa 满足要求
第二章 消火栓给水系统计算
消火栓的布置
该建筑总长22.8m，宽度12.22m，高度21.1。按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）第7.4.6.1条，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。
水带长度取20m，展开式的弯曲折减系数C取0.8，消火栓的保护半径应为：
R=C·Ld+Ls=0.8×20+3=19m
Ls=0.7Sk=0.7(H1-H2)/sin45°=0.7×（3-1.1）/sin45°=3.0m
消火栓采用单排布置时，其间距为
=18.16m，取19m
据此应在走道上布置1个消火栓就能满足要求。另外，消防电梯的钱是也须设消火栓。故一共须设2个消火栓。系统图如图5所示
图5 消防给水系统布置图
（1） 水枪喷嘴处所需的水压
查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数φ值为0.0097;充实水柱Hm要求不小于10m，选Hm=12m，水枪实验系数αf值为1.21。
查表得，水枪喷嘴处所需的水压为16.9m，水枪喷嘴的出流量为5.2L/s。 （2） 水带阻力
19mm水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶水带。本工程亦选衬胶水带。查表知65mm水带阻力系数Az值为0.00172。水带阻力损失：
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×20×5.22=0.93m
（3） 消火栓口所需的水压
（4） 校核
设置的消防贮水高位水箱最低水位高程26m，最不利点消火栓栓口高程18.3m，则最不利点消火栓口的静水压力为26-18.3=7.7mH2O=77kPa。按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）第7.4.7.2条规定，可不设增压设施。 （5） 水力计算
按照最不利点消防竖管和消火栓流量分配要求，最不利消防竖管为x1，出水枪数为2支。 Hxh0=Hq+hd+Hk=19.83mH2O=198.3kPa Hxh1= Hxh0+ΔH+h=19.83+2.9+0.233=22.96m 1点的水枪射流量
qxh1=
Hxh1=q2Ld·q2xh1/B+Az·xh1+2
qxh1=5.6L/s
进行消火栓给水系统水力计算时，按图6以枝状管路计算，配管水力计算成果见表2
图6 消防给水轴侧图
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表2消火栓给水系统配管水力计算表
设计管段 0-1 1-2 设计秒流量q（L/s） 管长L（m） DN V（m/s） i（kPa/m) i·L（kPa） 0.0804 0.233 0.309 20.487 Σhy=20.72kPa 5.2 2.9 100 0.6 5.2+5.6=10.8 66.3 100 1.25
管路总水头损失为Hw=20.72×1.1=22.79kPa 消火栓给水系统所需总水压Hx应为
Hx=H1+Hxh+Hw=-19×10+198.3+22.79=411.09kPa
按消火栓灭火总用水量Qx=10.8L/s，选消防泵IX180-50-200A型2台，1用1备。 Qb=7.63-15.13L/s，Hb=42-48.5m，N=11kW。
根据室内消防用水量，应设置2套水泵接合器。 （6） 消防水箱
消防贮水量按存贮10min的室内消防水量计算。
Vf=qxf·Tx·60/1000=15×10×60/1000=9m3
选用标准图12m3方形给水箱，尺寸为2000mm×2000mm×3000mm （7） 消防贮水池
池按满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算，即
Vf=15×2×3600/1000=108m3
第三章 排水系统设计
本建筑排水系统采用合流制，各排水立管排出室外后均进入检查井，然后进入化粪池，停留一段时间后再排入市政排水系统。 （一）排水管道设计秒流量
排水管道设计秒流量按下式计算：
qp=0.12α
式中qp—计算管段排水设计秒流量（L/S）； NP—计算管段的卫生器具排水当量总数；
α—根据建筑物性质用途而定的系数，本设计取2.5；
qmax—计算管段上最大一个卫生器具的排水流量（L/S）。
（二）排水管网水力计算 1.各单元排水管网计算
本建筑不同卫生间与厨房分别采用独立的排水立管，采用生活污水与生活废水合流排放。 生活排水立管与出户管连接处的设计秒流量，各层横支管布置图如图7所示：
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NP+qmax