建筑给排水课程设计说明书

第一篇设计说明书 (1)
第一章给水工程设计 (1)
1.1 给水工程设计 (1)
1.1.1 设计方案 (1)
1.1.2 设计方案比较结论 (5)
1.1.3 室内给水系统 (5)
1.1.4 室外给水系统 (6)
1.2 给水系统的组成 (6)
1.3 贮存、增压设备及管材 (7)
1.3.1 贮存设备 (7)
1.3.2 管材 (7)
第二章消火栓消防工程设计 (8)
2.1 消火栓消防工程设计基本参数 (8)
2.2 消火栓消防工程设计方案比较 (8)
2.2.1 设计方案 (8)
2.3 消火栓消防系统的设计 (8)
2.3.1 室外消火栓消防管道 (8)
2.3.2 室内消火栓消防系统 (8)
2.3.3 室内消火栓布置 (9)
2.4 管材 (9)
第三章污废水排水工程设计 (11)
3.1 排水体制确定 (11)
3.2 污废水排水工程设计方案比较 (11)
3.2.1 设计方案 (11)
3.3 污废水排水工程的设计 (11)
3.3.1 室内污废水排水管道 (11)
3.3.2 室外污废水排水管道 (12)
3.4 污废水排水系统的组成 (12)
3.5 设备及管材 (12)
3.5.1 设备 (12)
3.5.2 管材 (12)
3.6 施工要求 (13)
第四章雨水排水工程设计 (14)
4.1 雨水排水工程设计方案比较 (14)
4.2 雨水排水工程的设计 (14)
4.2.1 室外雨水排水管道 (14)
4.2.2 雨水排水系统的组成 (14)
4.2.3 设备 (14)
4.2.4 管材 (15)
第二篇设计计算书 (16)
第五章冷水系统计算 (16)
5.1 用水量计算 (16)
5.1.1 用水指标确定 (16)
5.1.2 用水量计算 (16)
5.2 室内冷水管网水力计算 (17)
第六章消火栓给水系统计算 (25)
6.1 基本参数 (25)
6.1.1 设计参数 (25)
6.2 消火栓的间距及布置 (25)
6.2.1 消火栓保护半径 (25)
6.3 消火栓系统水力计算 (25)
6.3.1 确定设计参数 (25)
6.3.2 计算水枪喷嘴所需水压H q (26)
6.3.3 计算水龙带水头损失H d (26)
6.3.4 计算消火栓口处所需水压H xh (26)
6.3.5 校核 (27)
6.3.6 屋顶消火栓 (27)
6.3.7 水力计算 (27)
6.4 消防贮水设备 (28)
6.4.1 消防水箱 (28)
6.4.2 水泵接合器设置 (28)
第七章污废水排水系统计算 (30)
7.1 设计秒流量公式 (30)
7.2 室内排水系统水力计算 (30)
7.2.1 基本规定 (30)
7.2.2 排水系统横支管水力计算 (31)
7.2.3 排水系统立管水力计算 (33)
7.3 化粪池的计算 (33)
第八章雨水排水系统计算 (35)
7.4 雨水量计算 (35)
7.4.1 设计暴雨强度q的确定 (35)
7.4.2 汇水面积F (35)
7.4.3 雨水量计算公式 (36)
第九章材料一览表 (37)
设计参考资料 (39)
设计体会 (40)
第一篇设计说明书
第一章给水工程设计
1.1给水工程设计
1.1.1 设计方案
（1）基本原则
根据《建筑给水排水规范》（GB50015-2003）（以下简称《建规》）3.3条规定，给水系统选择有如下原则：
①应尽量利用城市市政给水管网的水压直接供水。

当市政给水管网水压、水量不足时，应设置贮水调节和加压装置；
②卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.60MPa；
③高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区应符合下列要求：各分区最低卫生器具配水点处静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa；水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施；各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。

（2）给水方式列举
①直供给水方式
由市政管网直接供水，适用于室外给水管网的水量、水压在一天内均能满足用水要求的建筑。

②单设水箱给水方式
宜在以下两种情况时采用：室外市政管网供水压力周期性不足时，或在市政管网供水压力过高时作减压稳压用。

根据原始资料管网压力为320~450KPa，属于压力周期性不足的情况，故而采用单设水箱方案。

③水泵直接供水方式
宜在室外给水管网的水压经常不足时采用。

但由于水泵直接供水压力稳定性差，且直接抽水会对周边用水压力产生波动影响用，而本项目中低水量时压力450KPa可以供至9层以上，所以在该项目中不宜且不需要采用设置水泵的方式。

④水池—恒速泵—水箱联合给水方式
水池—恒速泵—水箱联合给水方式的供水设备包括贮水池、离心水泵和水箱。

其主要特点是在各区上层的适当位置（一般高于分区处3~4层）设分区高位水箱，其作用是贮存、调节本区的用水量和稳定水压，水箱内的水由设在底层或地下室的离心水泵输送。

设水泵和水箱的给水方式宜在室外给水管网压力低于或经常不满足建筑内给水管网所需的水压，且室内用水不均匀时采用。

⑤水池—变频泵给水方式
可分为变频泵并联给水、变频泵减压阀给水两种主要方式，比较见下表1.1所示：
表1.1各种变频泵给水方式优缺点比较
给水方式优点缺点
变频泵并联给水独立的给水系统，互不影响，供水安
全可靠；水泵集中，管理维护方便；
运行动力费用经济；无水箱，便于结
构的设计，也可以增加营业收入
需要一套价格较贵的变频
调速控制装置
变频泵减压阀给水具有变频泵并联供水的优缺点变频调速控制装置价格较贵，且运行费用增加
⑥气压罐给水方式
气压罐给水方式的供水设备包括离心水泵和气压罐。

其中气压罐为一钢制密闭容器，供水时利用容器内空气的可压缩性，使气压罐在系统中既可贮存和调节水量，又可将罐内贮存的水压送到一定的高度，可取消给水系统中的高位水箱。

可分为气压罐并联给水、气压罐串联给水两种主要方式，比较见表1.2：
表1. 2 各种气压罐给水方式优缺点比较
给水方式优点缺点
气压罐并联
给水灵活性大，可设置在任何高度，施工安装方便，便于
扩建、改建和拆迁，土建费用较低；水质不易污染；
投资省，建设周期短，土建费用较低；便于实现自动
控制，不需专人值班管理，便于集中管理；气压给水
设备可以设置在任何高度，对于防震有一定的意义
水压力变化幅度大；调节
容积小，运行费用高；加
工制造困难
气压罐串联
给水具有气压罐并联给水的优点
同气压罐并联给水缺点，
且供水安全性差
(3) 分区方式
①给水系统竖向分区的必要性
当建筑物的高度很大时，如果给水只采用一个区供水，则下层的给水压力过大，将会产生下列后果：
a、水压过大，水龙头开启时，水成射流喷溅，影响使用，水量也浪费；
b、水压过大，水嘴放水时，往往产生水锤，由于压力波动，管道震动，产生噪声，引起管道松动漏水，甚至损坏；
c、水压过大，水嘴、阀门等五金配件容易磨损，缩短使用期限，同时增加了维修工作量。

因此，为了消除或减少上述弊端，高层建筑的高度达到某种程度时，对给水系统须作竖
向分区。

②本建筑给水竖向分区情况
由已知给水水源资料，城市给水管网中水的压力位320~450KPa，管网中压力周期性不足，为节约能量，在市政管网提供压力长期所能满足的楼层设为低层，将市政管网中压力周期性满足的楼层由水箱供水。

以市政管网能稳定提供的压力320KPa作为低区层数估算的压力标准：，所以n取7，但是由于管道中心标高为-2.0m，因此，留有安全压力，取n为6，则7~9层的供水方式可以有以下选择：
方案一：由水箱直接供水，在夜晚用水量较少时市政管网的水压可以将水压送至屋顶水箱，然后供7~9层使用，见图1.1。

图 1.1 方案一供水方式
方案二：由水箱和市政管网联合供水，在市政管网压力足够时由管网供水，当压力不足时，由水箱补充供水，见图1.2。

图1.2 方案二供水方式方案三：全部九层均由水箱供水。

图1.3 方案三供水方式
（4）方案比较
①定性比较
表1.3 给水系统方案定性比较
1.1.2 设计方案比较结论
综合比较上述各方案在技术和经济上的优缺点以及管理的方便，水箱容积过大不仅会增加建筑负荷而且会加大投资，因此采用方案一，针对1~6层供水安全问题，可将上层供水立管与1~6层的供水立管相连，并设置一个阀门，当出现事故时可将阀门打开，利用水箱供应整座建筑，故整栋建筑的给水方式确定为1~6层利用市政管网供水，7~9层利用水箱供水，事故时水箱供应全部9层。

1.1.3 室内给水系统
（1）管网布置原则
《建规》3.5节对室内给水管网布置和敷设的相关规定如下：
①室内生活给水管道宜布置成枝状管网，单向供水；
②室内给水管道不应穿越变配电房、电梯机房、通信机房、大中型计算机房、计算机网络中心、音像库房等遇水会损坏设备和引发事故的房间，并应避免在生产设备上方通过；室内给水管道的布置，不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用；
③室内给水管道不得布置在遇水会引起燃烧，爆炸的原料、产品和设备的上面；
④给水管道不得敷设在烟道、风道、电梯井内、排水沟内，给水管道不宜穿越橱窗、壁柜；
⑤给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝、变形缝。

如必须穿越时，应设置补偿管道伸缩和剪切变形的装置；
⑥塑料给水管道在室内宜暗设。

明设时立管应布置在不易受撞击处，如不能避免时，应在管外加保护措施；
⑦室内给水管道上的各种阀门，宜装设在便于检修和便于操作的位置；
⑧需要泄空的给水管道，其横管宜设有0.002～0.005的坡度坡向泄水装置。

（2）布置方式
本设计高区室内给水管道采用上行下给方式，低区室内给水管道采用下行上给方式。

1.1.4 室外给水系统
（1）管网布置原则
①居住小区的室外给水管网，宜布置成环状网，或与市政给水管连接成环状网；
②该建筑的室外给水管道，应沿居住区内道路平行于建筑物敷设，宜敷设在人行道、慢车道或草地下；管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于1m，且不得影响建筑物的基础；
③室外给水管道的覆土深度，应根据土壤冰冻深度、车辆荷载、管道材质及管道交叉等因素确定。

管顶最小覆土深度不得小于土壤冰冻线以下0.15m，行车道下的管线覆土深度不宜小于0.7m；
④室外给水管道上的阀门，宜设置阀门井或阀门套筒；
⑤根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）7.3.1条规定，室外消防给水管道应布置成环状。

（2）布置方式
由于本设计考虑室外冷水管道与室外消防给水管道共用，故将该建筑的室外给水管布置成独立成环。

该环状管网与市政给水管网的连接点共2处，同时设置总水表组、倒流污染防止器。

本工程室外给水环网靠墙敷设，不会影响基础。

室外给水管道布置在草坪和人行道下时，覆土深度考虑0.6m，敷设在车行道以下时覆土深度考虑0.7m。

1.2给水系统的组成
本建筑给水系统的组成包括如下部分：
1)引入管；
2)水表节点，包括引入管上的总水表和进入客房及公共卫生间等的分户水表；
3)给水管道，包括总干管、立管、支管和分支管；
4)给水附件，包括各种阀门、水锤消除器、过滤器、入户管减压阀等管路附件；
5)配水设施，主要指卫生器具的给水配件或配水龙头；
6)增压和贮水设备，主要指高区给水系统所需的位于屋顶层楼面的高位生活水箱。

1.3贮存、增压设备及管材
1.3.1 贮存设备
（1）设置位置
贮存设备主要指生活贮水池和生活用高位水箱。

本设计中生活用水高位水箱布置在屋顶层26.10m标高以上。

（2）材料
生活用水高位水箱采用组合式不锈钢制作。

1.3.2 管材
（1）基本要求
根据《建规》3.4节规定，给水系统采用的管材和管件，应符合现行产品标准的要求，管道和管件的工作压力不得大于产品标准标称的允许工作压力；埋地给水管道采用的管材，应具有耐腐蚀和能承受相应地面荷载的能力；室内的给水管道，应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材。

（2）管材选择
本设计室内给水系统管材采用聚丙烯塑料管（PP-R管），管道工作压力0.90MPa，室外给水环网（包括引入管）采用不锈钢管。

第二章 消火栓消防工程设计
2.1 消火栓消防工程设计基本参数
1、根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）中8.3（室内消火栓等的设置场所）规定，本建筑属于高于七层的单元式住宅，应设置独立的消火栓系统。

2、分区压力：≤1.0MPa （静压）
3、栓口压力：≤0.5MPa （动压）
≥满足m H 和f q 的压力（动压）
2.2 消火栓消防工程设计方案比较
2.2.1 设计方案
根据本建筑的实际情况，本设计室外给水管网的水压可以周期性满足室内消火栓给水系统的水压要求，因此需要设置高位消防水箱。

火灾前期由高位水箱供水，由于建筑物高度低于50m ，因此后期由消防车直接连接水泵接合器向室内加压供水。

2.3 消火栓消防系统的设计
2.3.1 室外消火栓消防管道
根据规范规定，本建筑的室外消火栓用水量为20L/s ，每个消火栓的用水量应为10～15L/s ，故考虑在室外给水环网上设置3个室外消火栓（地上式），且室外消火栓用水量由室外给水管网供给。

室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保障全部用水量。

由于本设计室外消火栓消防管道与室外冷水系统环网合并使用，同时应布置呈环状管网，故其布置原则与方式同室外给水管道。

2.3.2 室内消火栓消防系统
1、消防水量
根据规范规定，7~9层的住宅建筑消火栓涌水量为5L/s ，同时使用的水枪数量为2，每只水枪最小流量为2.5L/s ，每根竖管的最小流量为
2、设备
主要指高位消防水箱和消火栓给水系统。

3、管网布置原则
1）消火栓给水管道的安装原则与生活给水管道基本相同，不同之处是消火栓给水系统的管网应呈环状管网布置；
2）消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位；
3）室内消火栓给水管道应采用阀门分成若干独立段，阀门的布置，应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过一根；当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。

阀门应有明显的启闭标志。

本设计拟采用在消火栓竖管两端各设一个阀门，竖管中间再设一个，即每根竖管设3个蝶阀。

4、布置方式
消火栓竖管尽量靠近柱或墙，同时满足上述要求，本设计共设2根消火栓主竖管。

2.3.3 室内消火栓布置
（1）布置原则
①消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达；
②消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m；
③消火栓栓口离地面高度宜为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面垂直；
④消火栓应采用同一型号规格。

消火栓的栓口直径本设计中采用50mm，水枪喷嘴口径选用16mm，水带长度选用20m。

⑤临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施；
⑥消防电梯间前室应设消火栓；
⑦建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用消火栓，保护本建筑免受其他建筑火灾的影响。

（2）布置方式
本设计消火栓布置具体为：楼梯间出口的右侧以及电梯间出口的左侧，防火门的外面。

根据《高规》7.4.5条规定，水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15～40m。

本设计室内消火栓消防系统设置2个SQ型地上式水泵接合器。

（3）消火栓箱的组成
该住宅为一般的多层建筑，故本设计消火栓箱的组成包括水枪、水带、消火栓和小口径消火栓卷盘，以及消火栓主泵启动按钮。

2.4管材
（1）基本要求
消火栓给水系统采用的管材和管件，应符合现行产品标准的要求，管道的工作压力和工作温度不得大于产品标准标称的允许工作压力和工作温度。

（2）管材选择
本设计消火栓给水系统管材采用镀锌钢管（工作压力1.6MPa）。

第三章污废水排水工程设计
3.1排水体制确定
建筑排水中，生活污水不能与污、雨水合流排除，雨水排水系统是单独设置的。

按污水与废水在排放过程中的关系，排水体制分为合流制和分流制两种。

其中，合流制排水系统适用于城市有完善的污水处理厂或建筑内部污水负荷较小的情况，而分流制排水系统适用于城市没有污水处理厂或污水厂处理规模较小、建筑内部有中水系统、建筑使用性质对卫生要求较高的情况。

故而合流制会使得污水处理厂处理量增加，分流制会使得管网量增加。

具体采用何种方式排除污水和废水，应根据污、废水的性质、污染程度以及回收利用的价值，结合市政排水系统体制，城市污水处理情况，通过技术经济比较，综合考虑确定。

3.2污废水排水工程设计方案
3.2.1 设计方案
重庆市目前正在建设污水处理厂和城镇三级污水管网，该建筑的污废水仍需进行局部无害化处理后，方可进入市政污水管。

本建筑拟采用粪便污水与生活废水合流排放，经化粪池处理后，再进入市政污废水管道的生活污水排放方式。

本建筑物南、北面的小区道路旁各有的DN300高密度聚乙烯（HDPE）塑料雨水管和塑料污水管，距离建筑北面外墙5米之外，管底标高分别为雨水-2.20米，污水-2.70米。

3.3污废水排水工程的设计
3.3.1 室内污废水排水管道
《建规》4.3节规定，建筑物内排水管道布置应符合下列要求：
1）自卫生器具至排出管的距离应最短，管道转弯应最少；
2）排水立管宜靠近排水量最大的排水点；
3）架空管道不得敷设在对生产工艺或卫生有特殊要求的生产厂房内，以及食品和贵重商品仓库、通风小室、变配电间和电梯机房内；
4）排水管不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道；
5）排水立管不宜穿越橱窗、壁柜；
6）塑料排水管应避免布置在易受机械撞击处，如不能避免时，应采取保护措施；
7）排水管道外表面如可能结露，应根据建筑物性质和使用要求，采取防结露措施；
8）排水管道宜地下埋设或在地面上、楼板下明设，如建筑有要求时，可在管槽、管道井、管窿、管沟或吊顶内暗设，但应便于安装和检修；在气温较高、全年不结冻的低区，可沿建
筑物外墙敷设。

3.3.2 室外污废水排水管道
（1）设备
主要指起连接作用的室外排水检查井以及污水处理设备。

（2）管网布置原则
1）排水埋地管道，不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础；
2）室外排水管道的连接在下列情况下应采用检查井：
a、在管道转弯和连接支管处；
b、在管道的管径、坡度改变处；
3）室外生活排水管道管径≤150mm时，检查井间距不宜大于20m；管径≥200mm时，检查井间距不宜大于30m；
4）生活排水管道的检查井内应做导流槽；
（3）布置方式
室外排水检查井采用砖砌，井径为0.7m；排水检查井中心线与建筑物外墙不小于3m。

3.4污废水排水系统的组成
本建筑污废水排水系统组成包括如下部分：该系统由卫生洁具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井。

通气系统采用伸顶通气管。

3.5设备及管材
3.5.1 设备
（1）设置位置
主要附属构筑物为化粪池，设于室外。

（2）各部分参数及材料
选用11-40B01钢筋混凝土覆土型化粪池，表示11号、有效容积为50m3、隔墙过水孔高孔位、无地下水、地面可过汽车的化粪池。

3.5.2 管材
（1）基本要求
排水管材选择应符合下列要求：
1）居住小区内排水管道，宜采用埋地排水塑料管、承插式混凝土管或钢筋混凝土管。

当居住小区内设有生活污水处理装置时，生活排水管道应采用埋地排水塑料管；
2）建筑内部排水管道应采用建筑排水塑料管及管件或柔性接口机制排水铸铁管及相应管件；
（2）管材选择
本设计考虑排水噪声问题，故室内污水排水管均采用HDPE双壁波纹管，厨房排水管及其排出管采用耐热塑料排水管，室外污废水排水系统均采用DN300的高密度聚乙烯排水塑料管。

3.6施工要求
对室内污废水排水管道根据《建规》4.3、4.5以及4.6节相关要求，装设形式如下：1）排水立管沿墙敷设时，其轴线与墙面距离（L）不得小于如下述规定：
DN=50mm，L=100mm；DN=75mm，L=150mm；DN=100mm，L=150mm；DN=150mm，L=200mm；
2）排水立管上设置检查口，离地面1.0m，每隔层设一个，各横支管起端设置清扫口，以便堵塞时清通；
3）通气管高出屋面不得小于0.3m，在经常有人停留的平屋面上，通气管口应高出屋面2m，本设计取2.0m；通气管顶端应装设网罩；
4）当污水立管与废水立管合用一根通气立管时，特殊配件可隔层分别与污水立管和废水立管连接，但最低横支管连接点以下应装设结合通气管；
5）在生活排水管道上设置检查口和清扫口应遵循下列规定：
a、塑料排水立管宜每六层设置一个检查口，但在建筑物最底层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口，当立管水平拐弯或有乙字管时，在该层立管转弯处和乙字管的上部应设检查口；
b、立管上设置检查口，应在地（楼）面以上1.0m，且应高于该层卫生器具上边缘0.15m；
c、埋地横管上设置检查口时，检查口应设在检查井内；
d、地下室立管上设置检查口时，检查口应设置在立管底部之上；
第四章雨水排水工程设计
4.1雨水排水工程设计方案比较
建筑屋面雨水系统按建筑物内部是否有污水管道分为内排水系统和外排水系统，按雨水在管道中的流态可分为重力无压流、重力半有压流、压力流。

根据屋顶平面图可知，该建筑不同屋面的雨水分别有内、外排水结合使用。

其中，内排水系统适用于层数较高的屋面，或对建筑立面要求较高不影响美观的情况；外排水系统适用于层数较低的屋面，或对建筑立面要求不高的情况。

选择建筑物屋面雨水排水系统应根据建筑物的类型、建筑结构形式、屋面面积大小、当地气候条件以及生活生产的要求，经过技术经济比较，本着既安全又经济的原则选择。

安全的含义是指能迅速、及时地将屋面雨水排至室外，屋面溢水频率低，室内管道不漏水，地面不冒水。

因而，外排水系统由于内排水系统。

经济是指在满足安全的前提下，系统的造价低，寿命长。

虹吸式系统泄流量大管径小造价最低，87斗重力流系统次之，堰流斗重力流系统管径最大，造价最高。

综上所述，经过技术经济比较，本设计采用87斗重力外排水系统。

雨水通过屋面的雨水斗、连接的立管排放至室外雨水检查井中。

根据《建规》4.9节相关规定，本设计中设计降雨强度按重庆地区暴雨强度公式计算确定。

ψ=；屋面雨水排水管设计重现期按一般性建筑取定，本设计取为3年；屋面径流系数取0.9
道降雨历时按5min计算。

4.2雨水排水工程的设计
4.2.1 室外雨水排水管道
（1）设备
雨水检查井的最大间距可按《建规》表4.9.34确定。

（2）管网布置原则及布置方式
室外雨水排水管应根据地形标高、流向等因素，考虑按管线短、埋深小、尽可能快排出的原则进行布置。

室外设置埋地雨水干管，流入市政雨水管，详见给水排水总平面布置图。

4.2.2 雨水排水系统的组成
雨水排水系统由屋面的雨水斗、连接的立管以及室外雨水检查井组成。

4.2.3 设备
采用87型雨水斗，设置在屋顶平面以上。