建筑给排水课程设计说明书

建筑给排水课程设计

一 工程概况

该楼位于贵阳市区,是一座六层楼的宾馆,建筑面积为3772.08平方米,各

层层高均为3米

二 工程设计任务

在本次课程设计中，主要完成的建筑给水排水工程的任务如下：

（1）建筑给水工程设计 （2）建筑排水工程设计 （3）建筑内部消火栓设计

三 给水系统设计

1 给水系统方案设计

本宾馆最不利用水器具所需要的最小压力为280kpa,也即采用直接给水方式时室外管网所提供的水压应不小于280kpa，但这种给水方式常用于三层以下建筑。由于该给水对象为六层宾馆，用水量较其他民用住宅大,为了满足宾馆用水需求，综合考虑经济性因素，故采用设水箱的给水方式. 2 给水系统设计计算

进行给水管网最不利管段的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各管段的长度，计算出每个管段的当量数，进而由控制流速法得出各管段的管径，其公式见《建筑给水排水工程》（岳秀萍主编）式1-10，生活给水管道的水流流速范围见该书表1-9。再算出每米管长沿程水头损失，得出管段沿程水头损失，最后算出管段水头损失之和，进而根据水头损失算出所需压力。 (1)水力计算

根据设计规范，宾馆为公共建筑，最高日生活用水定额取350L/(床•d)，小时变化系数取Kh=2.5，每间2人，使用时数T=24,未预见用水量10%。则可计算得最高日用水量=350×2×13×6=54600L/d，最高日平均小时用水量=54600/24=2275L/h；最高日最大小时用水量=2275×2.5=5687.5 L/h。

本计算按照建筑给水排水设计规范 （GB 50015-2003）进行计算。 ①、参量

所选建筑类别为集体宿舍、旅馆等公共建筑。 所选管材为给水硬聚氯乙烯管(PVC-U)。 采用平方根法计算。 ②、计算公式：

计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：

式中 qg － 计算管段的设计秒流量（L/s）；

Ng － 计算管段的卫生器具给水当量总数；

α － 根据建筑物用途而定的系数，此外为2.5。 ③、管道水力计算表

qg0.2Ng

局部损失：为简便计算，生活给水管网局部阻力可根据《给水排水设计手册.第二册.建筑给水排水》（第二版）表1-27估算，取沿程阻力的25%，即得Hj=2.7×25%=0.675mH2O。

故 H=Hy+Hj=2.7+0.675=3.375 mH2O 最不利环路如下图：

由于各房间布置一致则其他供水立管中各层给水管段横管及立管管径均同

立管JL-6一致。

(3)给水水箱的选择计算：

由《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第3.7.5条知，对于单设高位水箱供水的方式，其水箱的生活用水调节容积宜按用水人数和最高日用水定额确定，即为最高日用水量V=0.35×2×13×6=54.6立方米。

水箱高度校核：h=H+H0=3.375+0.007=3.382 mH2O

式中：h为水箱低水位至最不利配水点位置高度所需的静水压力 H为水箱出口至最不利配水点计算管路的总水头损失

H0为最不利配水点的流出水头，一般卫生洁具的最低工作压力为0.005-0.007mH2O。

室外水压校核：室外管网压力一般在30mH2O左右，将水送入水箱所需压力为21+3.4=24.4 mH2O，小于30mH2O，故设水箱的供水方式能够满足要求。

四 排水系统设计

1排水方案设计

因贵阳市内有污水处理厂，故本设计室内排水系统采用合流制，卫生间污废水直接排至市政排水管道。 2排水系统的设计计算 （1）水力计算

根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003），宾馆排水设计秒流量可按下公式计算：

qp0.12qmax

式中

qp

—— 计算管段排水设计秒流量， L/s；

Np

—— 计算管段卫生器具排水当量总数；

qmax—— 计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；

 —— 根据建筑物用途而定的系数，宾馆设计中值取1.5。

当用上述设计秒流量计算公式计算排水管网起端的管段时，因连接的卫生器具较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生器具排水流量的总和，这时应按该管段所有卫生器具排水流量的累加值作为排水设计秒流量。

B.立管

每根排水立管设计秒流量为

qp0.12qmax

=3.16L/s

按《建筑给水排水工程》（岳秀萍主编）表3-11选择立管管径为100mm，查该书表3-2知，可仅设伸顶通气管，伸顶通气管的管径与立管相同。 C.排水横干管

五 室内消火栓给水系统设计

本设计采用设消防水泵、消防水箱的临时高压给水方式。宾馆高六层，属多层建筑，建筑体积为11316.24m³，耐火等级为二级。室内外消火栓用水量分别为15L/s和20L/s。 1 消火栓系统水力计算 （1）消火栓的布置

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。本设计中消火栓系统采用DN65×19的直流水枪，25m长DN65的麻织水带，水枪充实水柱取用12米。

消火栓保护半径可按下列计算公式计算：

R＝LdLs

式中 R —— 消火栓保护半径，m；

Ld—— 水带敷设长度，m。考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘以折减

系数0.8；

Ls—— 水枪充实水柱长度的平面投影长度，对一般建筑（层高为

3-3.5m），由于两楼板间的限制，可取3m。 因此，消火栓的保护半径为：

R＝LdLs=25×0.8＋3＝23m

消火栓布置间距采用下式计算：

S＝（R²-b²）½

式中 S —— 消火栓间距，m；

R —— 消火栓保护半径，m； b —— 消火栓最大保护宽度，m。

本设计中，消火栓采用单排布置，消火栓最大保护宽度b取11.5m，因此，消火栓间距为：

S＝（R²-b²）½ =2×（23²-10²)½=20.5m

因宾馆宽度为33.8米，为满足“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”，每层设置三个消火栓，实际间距为15米。 （2）消火栓口所需的水压

①水枪喷嘴处水压：

Hq

式中

＝

f



×Hm／(1－×f×Hm)

Hq

—— 水枪喷嘴处水压，mH2O； —— 水枪实验系数；

f

Hm—— 水枪充实水柱，m；  —— 水枪系数。

经过查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数值为0.0097，充实水柱取

Hm=12m，单个水枪的设计流量5L/s。水枪实验系数f值为1.21。因此，水枪喷嘴处所需水压为：

Hq

＝

f



×Hm／(1－×f×Hm)

＝1.21×12／（1－0.0097×1.21×12） ＝16.9mH2O＝169kPa

②水带阻力

2

LhqAddxhz水带阻力损失：＝××

式中 hd—— 水带阻力损失，m；

Az—— 水带阻力系数；

Ld—— 水带有效长度，m；

qxh —— 水枪喷嘴出流量，L/s。

本设计中，19mm的水枪配65mm的麻织水带。查表可知65mm的水带阻力系数Az值为0.00430,B=1.577。水枪喷嘴实际出流量：

qxh=BHq=.57716.9=5.16 L/s>5.0L/s

因此，水带阻力损失为：

2

hd＝Az×Ld×qxh

＝0.00430×25×5.16²＝2.86m

因此，消火栓口所需水压：

HxhHqHdHk

式中Hzh───消火栓口的水压，mH2O ；

Hq

───水枪喷嘴处的压力，mH2O；

Hd ───水带的水头损失, mH2O；

Hk ───消火栓栓口水头损失，按2mH2O计算。

HxhHqHdHk

＝16.9＋2.86+2＝21.76mH2O

（3）最不利点水力计算

水枪的充实水柱12m； 消火栓总用水量15L/s； 每支水枪最小流量5L/s； 每根竖管最小流量10L/s。

Hxh0HqHdHk

＝16.9＋2.86+2＝21.76mH2O

Hxh1=Hxh0＋H＋h＝21.76＋2.9＋0.027＝24.687mH2O （H为层高，h为0-1管段的水头损失） 1点的水枪射流量：

qxh1

BHq1

Hxh1

2qxh221Hq1Hd1AzLdqxh12qxhAL1zd2BB

页知，局部阻力取沿程阻力10%，即得0.214mH2O；总损失等于h=2.14+0.214=2.354 mH2O。

2.消防水泵及水泵接合器的选择 ① 消防水泵的选择 消防流量：Q=15.76L/s

消防扬程：H=1.1×h+Z+P0）=1.1×（2.354+18+21.76）=46.33mH2O 式中：h为最不利管路总损失；

Z为最不利点消火栓与消防水池最低水位或系统引入管之间的高差形成的静水压强；

P0为最不利点处消火栓的栓口压力。

选择两台XBD5/20-QW型消防水泵两台，一用一备，其流量为20L/s，扬程为0.5mpa，转速2960r/min,电机型号为Y2180M-2，功率22kw。 ② 水泵接合器的选择

室内消防流量为15.76L/s,一般DN100的水泵结合器的通水能力为10～15L/s ,故选两个SQB100型水泵结合器;室外消防流量为15 L/s,选两个双出口室外地面式消火栓。 3. 消防水箱与消防水池

① 消防水箱计算

消防水箱中的储备水量应以10min所需的室内消防用水量确定： 即 Vx=0.6Qx=0.6×15.76=9.456m³

选用10m³的水箱，尺寸为长×宽×高=2.5m×2.5m×1.6m

水箱设在楼梯间顶部，设XBD5/20-QW型消防水泵供水，参数同上。 ② 消防水池计算

消防水池有效容积Vf=3.6×（Qf-QL）×Tx 式中：Qf为室内外消防用水量之和

Tx为火灾延续时间，本处取3h。

QL为火灾延续时间内由市政供水管网可连续补给水池的水量；进入

水池的进水管管径取 DN100,按管中流速1.0m/s估算进水量 ,以3 h计则:

QL =0.25πD²v =0.25×3.14×0.1²×1

=0.00785 m³/s=7.85L/s

故，Vf=3.6×（15.76+20-7.85）×3=301.4m³ 校核:水池放空后,应由市政管网48h内供水蓄满

QL×48 =0.00785×3600×48=1356.58 m > Vf（满足要求） 水池尺寸取：长×宽×高=8m×8m×5m

六 参考资料

1、《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003) 2、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242—2002) 3、《建筑设计防火规范》(GB50016-2006) 4、《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084—2001) )(2005年版) 5、自动喷水灭火系统施工及验收规范 6、给水排水制图标准

7、全国通用给水排水标准图集

8、岳秀萍.《建筑给水排水工程》.北京：中国建筑工业出版社（2006）

建筑给排水课程设计

一 工程概况

该楼位于贵阳市区,是一座六层楼的宾馆,建筑面积为3772.08平方米,各

层层高均为3米

二 工程设计任务

在本次课程设计中，主要完成的建筑给水排水工程的任务如下：

（1）建筑给水工程设计 （2）建筑排水工程设计 （3）建筑内部消火栓设计

三 给水系统设计

1 给水系统方案设计

本宾馆最不利用水器具所需要的最小压力为280kpa,也即采用直接给水方式时室外管网所提供的水压应不小于280kpa，但这种给水方式常用于三层以下建筑。由于该给水对象为六层宾馆，用水量较其他民用住宅大,为了满足宾馆用水需求，综合考虑经济性因素，故采用设水箱的给水方式. 2 给水系统设计计算

进行给水管网最不利管段的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各管段的长度，计算出每个管段的当量数，进而由控制流速法得出各管段的管径，其公式见《建筑给水排水工程》（岳秀萍主编）式1-10，生活给水管道的水流流速范围见该书表1-9。再算出每米管长沿程水头损失，得出管段沿程水头损失，最后算出管段水头损失之和，进而根据水头损失算出所需压力。 (1)水力计算

根据设计规范，宾馆为公共建筑，最高日生活用水定额取350L/(床•d)，小时变化系数取Kh=2.5，每间2人，使用时数T=24,未预见用水量10%。则可计算得最高日用水量=350×2×13×6=54600L/d，最高日平均小时用水量=54600/24=2275L/h；最高日最大小时用水量=2275×2.5=5687.5 L/h。

本计算按照建筑给水排水设计规范 （GB 50015-2003）进行计算。 ①、参量

所选建筑类别为集体宿舍、旅馆等公共建筑。 所选管材为给水硬聚氯乙烯管(PVC-U)。 采用平方根法计算。 ②、计算公式：

计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：

式中 qg － 计算管段的设计秒流量（L/s）；

Ng － 计算管段的卫生器具给水当量总数；

α － 根据建筑物用途而定的系数，此外为2.5。 ③、管道水力计算表

qg0.2Ng

局部损失：为简便计算，生活给水管网局部阻力可根据《给水排水设计手册.第二册.建筑给水排水》（第二版）表1-27估算，取沿程阻力的25%，即得Hj=2.7×25%=0.675mH2O。

故 H=Hy+Hj=2.7+0.675=3.375 mH2O 最不利环路如下图：

由于各房间布置一致则其他供水立管中各层给水管段横管及立管管径均同

立管JL-6一致。

(3)给水水箱的选择计算：

由《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第3.7.5条知，对于单设高位水箱供水的方式，其水箱的生活用水调节容积宜按用水人数和最高日用水定额确定，即为最高日用水量V=0.35×2×13×6=54.6立方米。

水箱高度校核：h=H+H0=3.375+0.007=3.382 mH2O

式中：h为水箱低水位至最不利配水点位置高度所需的静水压力 H为水箱出口至最不利配水点计算管路的总水头损失

H0为最不利配水点的流出水头，一般卫生洁具的最低工作压力为0.005-0.007mH2O。

室外水压校核：室外管网压力一般在30mH2O左右，将水送入水箱所需压力为21+3.4=24.4 mH2O，小于30mH2O，故设水箱的供水方式能够满足要求。

四 排水系统设计

1排水方案设计

因贵阳市内有污水处理厂，故本设计室内排水系统采用合流制，卫生间污废水直接排至市政排水管道。 2排水系统的设计计算 （1）水力计算

根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003），宾馆排水设计秒流量可按下公式计算：

qp0.12qmax

式中

qp

—— 计算管段排水设计秒流量， L/s；

Np

—— 计算管段卫生器具排水当量总数；

qmax—— 计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；

 —— 根据建筑物用途而定的系数，宾馆设计中值取1.5。

当用上述设计秒流量计算公式计算排水管网起端的管段时，因连接的卫生器具较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生器具排水流量的总和，这时应按该管段所有卫生器具排水流量的累加值作为排水设计秒流量。

B.立管

每根排水立管设计秒流量为

qp0.12qmax

=3.16L/s

按《建筑给水排水工程》（岳秀萍主编）表3-11选择立管管径为100mm，查该书表3-2知，可仅设伸顶通气管，伸顶通气管的管径与立管相同。 C.排水横干管

五 室内消火栓给水系统设计

本设计采用设消防水泵、消防水箱的临时高压给水方式。宾馆高六层，属多层建筑，建筑体积为11316.24m³，耐火等级为二级。室内外消火栓用水量分别为15L/s和20L/s。 1 消火栓系统水力计算 （1）消火栓的布置

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。本设计中消火栓系统采用DN65×19的直流水枪，25m长DN65的麻织水带，水枪充实水柱取用12米。

消火栓保护半径可按下列计算公式计算：

R＝LdLs

式中 R —— 消火栓保护半径，m；

Ld—— 水带敷设长度，m。考虑水带的转弯曲折应为水带长度乘以折减

系数0.8；

Ls—— 水枪充实水柱长度的平面投影长度，对一般建筑（层高为

3-3.5m），由于两楼板间的限制，可取3m。 因此，消火栓的保护半径为：

R＝LdLs=25×0.8＋3＝23m

消火栓布置间距采用下式计算：

S＝（R²-b²）½

式中 S —— 消火栓间距，m；

R —— 消火栓保护半径，m； b —— 消火栓最大保护宽度，m。

本设计中，消火栓采用单排布置，消火栓最大保护宽度b取11.5m，因此，消火栓间距为：

S＝（R²-b²）½ =2×（23²-10²)½=20.5m

因宾馆宽度为33.8米，为满足“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”，每层设置三个消火栓，实际间距为15米。 （2）消火栓口所需的水压

①水枪喷嘴处水压：

Hq

式中

＝

f



×Hm／(1－×f×Hm)

Hq

—— 水枪喷嘴处水压，mH2O； —— 水枪实验系数；

f

Hm—— 水枪充实水柱，m；  —— 水枪系数。

经过查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数值为0.0097，充实水柱取

Hm=12m，单个水枪的设计流量5L/s。水枪实验系数f值为1.21。因此，水枪喷嘴处所需水压为：

Hq

＝

f



×Hm／(1－×f×Hm)

＝1.21×12／（1－0.0097×1.21×12） ＝16.9mH2O＝169kPa

②水带阻力

2

LhqAddxhz水带阻力损失：＝××

式中 hd—— 水带阻力损失，m；

Az—— 水带阻力系数；

Ld—— 水带有效长度，m；

qxh —— 水枪喷嘴出流量，L/s。

本设计中，19mm的水枪配65mm的麻织水带。查表可知65mm的水带阻力系数Az值为0.00430,B=1.577。水枪喷嘴实际出流量：

qxh=BHq=.57716.9=5.16 L/s>5.0L/s

因此，水带阻力损失为：

2

hd＝Az×Ld×qxh

＝0.00430×25×5.16²＝2.86m

因此，消火栓口所需水压：

HxhHqHdHk

式中Hzh───消火栓口的水压，mH2O ；

Hq

───水枪喷嘴处的压力，mH2O；

Hd ───水带的水头损失, mH2O；

Hk ───消火栓栓口水头损失，按2mH2O计算。

HxhHqHdHk

＝16.9＋2.86+2＝21.76mH2O

（3）最不利点水力计算

水枪的充实水柱12m； 消火栓总用水量15L/s； 每支水枪最小流量5L/s； 每根竖管最小流量10L/s。

Hxh0HqHdHk

＝16.9＋2.86+2＝21.76mH2O

Hxh1=Hxh0＋H＋h＝21.76＋2.9＋0.027＝24.687mH2O （H为层高，h为0-1管段的水头损失） 1点的水枪射流量：

qxh1

BHq1

Hxh1

2qxh221Hq1Hd1AzLdqxh12qxhAL1zd2BB

页知，局部阻力取沿程阻力10%，即得0.214mH2O；总损失等于h=2.14+0.214=2.354 mH2O。

2.消防水泵及水泵接合器的选择 ① 消防水泵的选择 消防流量：Q=15.76L/s

消防扬程：H=1.1×h+Z+P0）=1.1×（2.354+18+21.76）=46.33mH2O 式中：h为最不利管路总损失；

Z为最不利点消火栓与消防水池最低水位或系统引入管之间的高差形成的静水压强；

P0为最不利点处消火栓的栓口压力。

选择两台XBD5/20-QW型消防水泵两台，一用一备，其流量为20L/s，扬程为0.5mpa，转速2960r/min,电机型号为Y2180M-2，功率22kw。 ② 水泵接合器的选择

室内消防流量为15.76L/s,一般DN100的水泵结合器的通水能力为10～15L/s ,故选两个SQB100型水泵结合器;室外消防流量为15 L/s,选两个双出口室外地面式消火栓。 3. 消防水箱与消防水池

① 消防水箱计算

消防水箱中的储备水量应以10min所需的室内消防用水量确定： 即 Vx=0.6Qx=0.6×15.76=9.456m³

选用10m³的水箱，尺寸为长×宽×高=2.5m×2.5m×1.6m

水箱设在楼梯间顶部，设XBD5/20-QW型消防水泵供水，参数同上。 ② 消防水池计算

消防水池有效容积Vf=3.6×（Qf-QL）×Tx 式中：Qf为室内外消防用水量之和

Tx为火灾延续时间，本处取3h。

QL为火灾延续时间内由市政供水管网可连续补给水池的水量；进入

水池的进水管管径取 DN100,按管中流速1.0m/s估算进水量 ,以3 h计则:

QL =0.25πD²v =0.25×3.14×0.1²×1

=0.00785 m³/s=7.85L/s

故，Vf=3.6×（15.76+20-7.85）×3=301.4m³ 校核:水池放空后,应由市政管网48h内供水蓄满

QL×48 =0.00785×3600×48=1356.58 m > Vf（满足要求） 水池尺寸取：长×宽×高=8m×8m×5m

六 参考资料

1、《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003) 2、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242—2002) 3、《建筑设计防火规范》(GB50016-2006) 4、《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084—2001) )(2005年版) 5、自动喷水灭火系统施工及验收规范 6、给水排水制图标准

7、全国通用给水排水标准图集

8、岳秀萍.《建筑给水排水工程》.北京：中国建筑工业出版社（2006）