论文总字数：25796字

2019届毕业设计（论文）

题 目:武汉某综合楼给水排水工程设

专 业：给排水科学与工程

班 级： 给水1501

姓 名： 刘磊

指导老师： 刘翠云

起讫日期：2018/12-2019/6

2019 年 03 月

目录

设计说明书 5

第一章 项目概述 5

1.1工程概况 5

1.2 设计内容 5

第二章 生活给水系统方案选择 6

2.1 给水系统方案选择 6

2.2 加压设备选型 6

第三章 排水系统方案选择 7

3.1 系统选择 7

3.2 排水管材和设备 7

3.4 排水管道安装要求 7

第四章 消防系统选择 8

4.1 室内消火栓系统 8

4.1.1 设备及构筑物 8

4.2 自动喷淋系统 9

4.2.1 室内自动喷淋系统的选择 9

4.2.2 设备及构筑物 9

第五章 雨水排水系统方案 10

5.1 方案选择 10

5.2 雨水管道的敷设与布置 10

设计计算书 11

第六章 生活给水系统计算 11

6.1用水定额、用水量及水箱容积 11

6.1.1给水用水定额及时变化系数 11

6.1.2最高日最大时用水量 11

6.1.3 生活水箱容积计算 12

6.2设计秒流量 12

6.3给水系统水力计算 13

6.3.1 各卫生器具的流量、当量、连接管径及最低工作压力 13

6.3.2市政直供部分水力计算 14

6.3.3 低压区水力计算 17

6.3.4 高压区水力计算 22

6.4 水表选型 24

6.5 市政直供部分所需压力校核 24

6.6 低压区设备选型与所需压力校核 24

6.6.1 低压给水系统所需压力 24

6.6.2 设备选型 24

6.6.3 减压阀设置 25

6.7 高压区设备选型与所需压力校核 25

6.7.1 高压给水系统所需压力 25

6.7.2 设备选型 26

6.6.3 减压阀设置 26

第七章 生活排水系统计算 27

7.1 设计秒流量 27

7.2 卫生器具当量和排水流量 27

7.3 排水横管水力计算 28

7.4 排水立管水力计算和通气立管选用 33

7.5厨房废水计算 35

7.6 地下室集水坑计算和排污泵选型 35

7.6.1提升泵扬程 35

7.7 室外管井以及化粪池计算 36

第八章 消火栓系统计算 37

8.1 消火栓的布置 37

8.2消火栓的水压 37

8.2.1 水枪喷嘴处所需水压 37

8.2.2 水枪喷嘴出水量 38

8.2.3 水带阻力 38

8.2.4 消火栓栓口所需水压 39

8.3 消火栓系统水力计算 39

8.4 消防泵选择 41

8.5 消防系统减压计算 41

8.6 水泵接合器 42

8.7 消防贮水池 42

8.8 屋顶消防水箱 43

第九章 自动喷淋系统计算 44

9.1 系统设置 44

9.2 喷头布置 44

9.3 44

9.4 水力计算（特性系数法） 45

9.5 增压与贮水设备 51

9.6 水泵接合器 51

9.7 喷淋系统减压计算 51

第十章 雨水系统计算 52

10.1 划分汇水面积 52

10.2设计秒流量 53

10.3 雨水斗及雨水立管的选用 54

10.4 阳台雨水的计算 54

设计说明书

项目概述

1.1工程概况

武汉某综合楼主体建筑为地上二十二层，地下一层。地下一层为车库及设备用房，建筑面积约2600m2；地上一层为商场，二、三层办公，每层建筑面积约1200m²；四——二十二层为住宅，四层建筑面积约800m²，其余每层建筑面积约500m²；建筑总高度71.07m。

本建筑以城市给水管网作为水源，从市政管网取水，供水水压为0.28MPa。给水点在建筑的东北角，排水点在建筑的西南角。采用雨、污分流排水体制，污水经过化粪池处理后可直接排入城市排水管网集中送至污水处理厂。

1.2 设计内容

1、设计该建筑给水系统；

2、设计该建筑室内排水系统；

3、设计该建筑消防系统；

4、设计该建筑自动喷淋系统；

5、设计该建筑雨水排放系统。

第二章 生活给水系统方案选择

2.1 给水系统方案选择

本建筑属于高层建筑，市政给水管网水压只能满足低层的供水需求，该建筑采用分区给水方式。低区采用由市政管网供水的直接给水方式，高区则通过泵房间接给水方式。

根据提供的建筑条件，通过方案比较，采用系统竖向分为三个区：

（1）-1～4层为直供区，由市政给水管网直接供水；

（2）4～14层为低压区，15~22层为高压区，分别由水泵将生活水箱中的水提升至高层。

2.2 加压设备选型

低压区：型号为MVI1400,水泵扬程为80m，流量为15，单泵功率为4.0Kw,一用一备。

高压区：型号为MVI1500,水泵扬程为90m，流量为10，单泵功率为4.2Kw,一用一备。

本建筑各层给水管道采用暗装敷设，给水管网采用上行下给的供水方式。

第三章 排水系统方案选择

3.1 系统选择

因为本建筑污水和废水比例相差很大，因此本建筑的室内排水采用污废合流制。

本建筑一到四层是公共部分，且建筑高度较低，因此采用伸顶通气，四到二十二层是住宅部分，卫生器具较多，采用专用通气立管通气。地下室车库、设备间及消防电梯都设置了潜污泵将废水排出。

3.2 排水管材和设备

管材采用pvc排水管。

3.4 排水管道安装要求

立管沿墙敷设时，其轴线与墙面距离（L）不得小于小述规定：DN=50mm，L=100mm；DN=75mm，L=150mm；DN=100mm，L=150mm；DN=150mm，L=200mm。排水立管上均应设置清扫口和检查口。

本建筑由于结构比较特殊，因此一到二层单独排水，三到四层单独排水。

第四章 消防系统选择

4.1 室内消火栓系统

根据《规范》得，本建筑建筑高度为71.07m，不用采用分区布置，但考虑到一到四层为公共部分，四到二十二层为住宅部分，有方案是可以对不同区域进行不同的系统布置，但小屋面和主屋面都要布置消防水箱，且水泵组要设置四套，而水泵房的面积有限，因此只能采用一个系统的布置。消防水箱设置在主屋面，且泵组设置两套。

《规范》规定，考虑本工程实际情况，为满足最不利消火栓栓口处静水压力，屋顶需设箱泵一体化增压稳压给水设备，从第十三层设减压稳压消火栓，以满足规范规定的水压要求。

本建筑为综合楼，根据《规范》要求：室内消火栓流量取20L/s，充实水柱取13m，最不利情况下最不利立管上同时出两股水柱，次不利立管上同时出两股水柱。消防立管管径为DN 100。消火栓在底层，顶层成环。

消火栓布置在明显且经常有人出入使用的地方，为保证着火点着火时有两根水柱到达，负一层到四层设置了13根消火栓立管，四到二十二层设置了3根消火栓立管，屋顶贮存有10min的消防水量（36m³）。室外消火栓系统设有两个水泵接合器，以便消防车向室内管网供水。

4.1.1 设备及构筑物

选用MVI1600/6,扬程为110m，流量为额定功率为4.5kW。

消火栓立管采用管径DN100，消火栓口径为65mm，水枪喷嘴口径为19cm，使用衬胶水带，直径65mm，长度25m。

4.2 自动喷淋系统

4.2.1 室内自动喷淋系统的选择

本建筑火灾危险等级为中危险级，根据《规范》：地上部分为中危险I级，设计喷水强度为6，作用面积为；地下部分为中危险II级，设计喷水强度为8，作用面积为。

根据《规范》要求，湿式系统中一个报警阀组控制喷头数不宜超过800只，本建筑一到四层为一个报警阀组，四到二十二层为一个报警阀组总设置两个报警阀组，具体的设计详见喷淋系统图。

本建筑宜采用湿式自动喷水灭火系统。报警阀组位于地下室的水泵房间，每层都设置了水流指示器和信号阀。每层均安装直径25mm的试水阀，最不利洒水喷头处设置末端试水装置，在室外设置两个水泵接合器。

4.2.2 设备及构筑物

选用喷淋泵的型号为MVI1700扬程为130m，流量为额定功率为5kW，一用一备。喷淋系统与消防系统共用一个水箱，增压稳压设备为型号为PUN-200E的增压泵，扬程为10m。

第五章 雨水排水系统方案

5.1 方案选择

本建筑主体建筑是住宅楼，因此可以采用外排水的方式，阳台的雨水单独设置雨水立管排到室外。

5.2 雨水管道的敷设与布置

雨水及废水排水采用UPVC排水管。降落到屋面上的雨水，沿屋面流入雨水斗进入雨水立管，经埋地干管排至室外雨水管道。阳台雨水沿地面汇入地漏，经连接管流入雨水立管，经排出管排出。

设计计算书

第六章 生活给水系统计算

6.1用水定额、用水量及水箱容积

6.1.1给水用水定额及时变化系数

该综合楼地下一层为车库及设备用房，不需要供水和排水。地上一层为商场，二、三层办公，四——二十二层为住宅。根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009版)，查表3.1.10，商场最高日用水定额为8~10L，小时变化系数1.5~1.2；办公楼最高日用水定额为30~50L，小时变化系数1.5~1.2；住宅最高日用水定额为130~300L，小时变化系数2.8~2.3。由经验数据得：商场一般是3-5/人，取4/人，办公场所的班次人数跟档次有关，一般取3-7/人，取5 /人，而住宅取4人/户。因此据本建筑的性质和室内卫生设备之完善程度，选用商场最高日用水定额为8L，小时变化系数1.2，每天使用时间为12h；办公最高日用水定额为50L，小时变化系数1.2，每天使用时间为10h；住宅最高日用水定额为300L，小时变化系数2.3，每天使用时间为24h。

6.1.2最高日最大时用水量

给水系统用水量根据用水定额、小时变化系数和用水单位数，按下式计算

,，

因此，该综合楼最高日最大时给水水量为：

×1.2=240 ；

×1.2×2 ×1.2=3144 ；

×2.3=6210 ；

6.1.3 生活水箱容积计算

该综合楼负一层到四层是由市政给水管网直接供水，因此水池的容积是由四层到二十二层的住宅最高日生活用水量来决定的，最高日生活用水量。根据《规范》，按照最高日用水量的25%计，则V=64.8×25%=16.2。

6.2设计秒流量

根据《规范》，本建筑的生活给水设计秒流量计算公式为：

根据《规范》，住宅楼的生活给水管道的设计秒流量，计算方法如下：

1. 计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：

1. 计算该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：

1. 计算管段的设计秒流量：

本建筑一到四层为市政直供水，因此按照来计算设计秒流量；四层到二十二层为住宅，因此要根据公式来计算设计秒流量。

6.3给水系统水力计算

6.3.1 各卫生器具的流量、当量、连接管径及最低工作压力

表6-1 卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低压力

6.3.2市政直供部分水力计算

图 6-1 -1~4层配水方式

市政直供部分为一层到四层，由给水立管JL-1供水，由轴测图确定配水点最不利点为第四层西侧女厕所大便器出水点，故设计管路为1、2、3、4…11、12，其配水方式如图6-1所示。

对各管段的设计秒流量进行计算，流速应控制在允许范围内，要求见下表所示：

表 6-2 生活给水管道的水流速度

查《常用资料》,塑料给水管水力计算可由管径DN和单位长度沿程水头损失，由式计算出管路的沿程水头损失。各项计算结果如表6-3所示：

表 6-3 直供水水力计算表

经计算可得最不利供水管线的沿程水头损失累计为，局部水头损失按沿程水头损失的，故：

则计算管路的水头损失为：

6.3.3 低压区水力计算

该综合楼四至十四层用水通过水泵加水箱结合的方式进行供水，从市政管网接入管道引水进入地下生活水箱，然后水泵机组将水输送至低压区楼层进行供水，由于每层楼的户型设置不都是一样的，所以最不利供水管线跟市政直供部分是不同的，因此要对最不利管线进行计算比较。

我们要从A-1户型、B-1户型、C-1户型、D-1户型开始计算，由轴测图如图7-2所示。

图 6-2 13-14层的轴测图

其中因为A-1户型、B-1户型的二楼横支管分布较广，所以要再分别计算

水力计算表如下：

表 6-4 13-14层水力计算表

表 6-5 13-14层水力计算表

因此经过计算比较，确定配水点最不利点为B-1户型西侧卫2的坐便器出水点，故设计管路为1-2-3…-13，其配水方式如图7-3所示。

图 6-3 低区供水系统轴测图

水力计算结果如表7-6所示：

表 6-6 低压区水力计算

经计算可得最不利供水管线的沿程水头损失累计为，局部水头损失按沿程水头损失的，故：

则计算管路的水头损失为：

6.3.4 高压区水力计算

该综合楼十五至二十二层是高压供水区，且经过计算比较，可以知道B-1户型是最不利管线。故设计管路为1-2-3…-8，其配水方式如图6-4所示。

图 6-4 15-22层轴测图

水力计算结果如表7-7所示：

表 6-7 高压区水力计算

经计算可得最不利供水管线的沿程水头损失累计为，局部水头损失按沿程水头损失的，故：

则计算管路的水头损失为：

6.4 水表选型

选LXS-50C的旋翼湿式水表，其最大流量=100 ，特性系数为= 100，则水表的水头损失：

6.12 kPa=0.61224.5 kPa，水表应安装在水表井中，且前后和旁通管道上均应安装阀门。

6.5 市政直供部分所需压力校核

市政直供给水系统所需压力为：

因此市政直供部分给水系统满足要求，且所选管径符合要求。

6.6 低压区设备选型与所需压力校核

6.6.1 低压给水系统所需压力

其中：，，是水表的水头损失，低压区的每户住宅横干管上都要安装水表，一共需要安装38个水表。粗估估计每个水表需要0.5m的水头损失，那么，。所以选择水泵的扬程为80m，流量为3.07×1.2=3.68 L/s.

6.6.2 设备选型

根据扬程和流量选用设备型号为MVI1400,水泵扬程为80m，流量为15，单泵功率为4.0Kw,一用一备。

6.6.3 减压阀设置

给水管网压力高于配水点允许的最高使用压力时应设置减压阀。根据《规范》，核算每层横干管处的水压。每层动水压力从十四层往下计算，十四层的动水压力为0.80-0.468-0.045-0.19=0.097MPa， MPa，以此类推，动水压力计算表如表6-8：

表 6-8 低压区给水减压计算表

经过计算，需在四到八层设置减压阀，选用YW型减压阀，安装在水表之后，其直径为DN50，用法兰连接。

6.7 高压区设备选型与所需压力校核

6.7.1 高压给水系统所需压力

其中：，，是水表的水头损失，高压区的每户住宅横干管上都要安装水表，一共需要安装16个水表。粗估估计每个水表需要0.5m的水头损失，那么，。所以选择水泵的扬程为90m，流量为2.39×1.2=2.80L/s.

6.7.2 设备选型

根据扬程和流量选用设备型号为MVI1500,水泵扬程为90m，流量为10，单泵功率为4.2Kw,一用一备。

6.6.3 减压阀设置

给水管网压力高于配水点允许的最高使用压力时应设置减压阀。根据《规范》，每层动水压力从十四层往下计算，二十二层的动水压力为0.90-0.688-0.045-0.08=0.087MPa， MPa，以此类推，动水压力计算表如表6-9：

表 6-9 高压区给水减压计算表

因此给水高区供水系统不需要进行减压阀安装。

第七章 生活排水系统计算

本建筑内采用雨污合流制，各层卫生间类型、卫生器具类型均相同，采用设通气立管的双立管排水系统。三到四层采用伸顶通气，四到二十二层采用专用通气。

7.1 设计秒流量

生活污水排水定额和时变化系数与生活给水相同，生活污水量按给水量的80%确定，即最高日最大时生活污水量为：

。

据《规范》可知，办公楼的生活排水管道设计秒流量按下列公式进行计算：

7.2 卫生器具当量和排水流量

卫生器具当量和排水流量查《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003中表4.4.4卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径可得表9-1：

表 7-1 排水器具排水流量、当量及排水管管径表

7.3 排水横管水力计算

该综合楼一、二楼单独排水，三、四楼办公区域单独排水，四到二十二层公用立管排水。总共设置8根立管，其中有7中不同的横支管布置方式，根据立管编号为...，分别对这7种排水布置方式进行计算：

型横支管如图7-1所示：

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