建筑给水排水课程设计 (1)

广东工业大学华立学院
建筑给水排水课程设计
论文题目
系部 __
专业
班级
学号
学生姓名
指导教师＿＿_
1工程概况 (3)
1.1设计任务与设计资料 (3)
1.11任务 (3)
1.12资料 (3)
2给水系统计算 (4)
2.1给水用水定额及时变化系数 (4)
2.2最高日用水量 (4)
2.3最大时用水量 (4)
2.4设计秒流量及管径 (4)
2.5给水管网图 (5)
3消防系统计算 (8)
3.1消防栓布置系统图 (8)
3.2水枪喷嘴处所需的水压 (8)
3.3水枪喷嘴的出流量 (9)
3.4水带阻力 (9)
3.5消防栓口所需的水压 (10)
3.6水力计算 (10)
4室内排水系统计算 (12)
4.1污、废水排水系统 (12)
4.2排水支管系统计算草图 (12)
4.3 雨水排水系统 (15)
5设计总结与心得 (17)
6参考文献 (18)
7附录 (19)
7.1给水计算图 (19)
7.2排水计算图 (23)
7.3消防计算图 (27)
7.4雨水计算图 (28)
1工程概况
1.1设计任务与设计资料
1.11任务
1）统计华立学院学生宿舍生活用水概况（宿舍单位、宿舍卫生用水器具、生活用水管道敷设等）；
2）根据已有生活用水概况进行给水排水设计方案（用水量计算、生活用水给水方式、排水体制、管道水力计算等）；
3）根据以上内容完成课程设计（生活用水概况、设计方案概述、管道水力计算、设计总结和心得）。

1.12资料
（1）比例尺1：150的给水排水平面图2张：图上标学生宿舍内给水排水管线。

室内首层地面标高为+0.00，其余高程为相对高程。

（2）各管段水力计算统计表。

（3）宿舍学生用水资料如下：
第一组：每户6人，最高日生活用水定额：180 L/（人. d）, 时变化系数：3.0。

第二组：每户6人，最高日生活用水定额：200 L/（人. d）, 时变化系数：3.0。

第三组：每户6人，最高日生活用水定额：220 L/（人. d）,时变化系数：2.8。

第四组：每户6人，最高日生活用水定额：180 L/（人. d）,时变化系数：2.8。

第五组：每户6人，最高日生活用水定额：220 L/（人. d）,时变化系数：2.6。

第六组：每户6人，最高日生活用水定额：260 L/（人. d）,时变化系数：2.6。

（4）进户管设置于宿舍两侧道路旁，给水管径DN200，PPR管。

学生宿舍给水泵房提供的工作压力0.42MPa(不间断供水)，管道埋深0.90m。

（5）建筑设计资料
具体建筑尺寸、标高等可参考已有资料《华立宿舍A1、A2建筑平立面图》。

2给水系统计算
2.1给水用水定额及时变化系数
由所给出的该宿舍楼的相关资料，可知其中有大便器、小便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机和沐浴设备；每户6人，最高日生活用水定额:q d =180L/(人.d)，时变化系数：2.8；每天的使用时间选用24h 。

每一层楼有28间宿舍，每个宿舍有6个人，那么该6层的学生宿舍楼总人数m=1008人。

2.2最高日用水量
h m q m Q d d /181584018010083=⨯=⨯=
式中：m ——每户用水人数。

2.3最大时用水量
7560024
1815840
===
T Q Q d p 2118488.2*75600*===h p h K Q Q
式中：K h ——小时变化系数；
T ——用水时数（h ）。

2.4设计秒流量及管径
计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：
g g N q α2.0=
式中： N g ——计算管段的卫生器具给水当量系数；
0.2 ——一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s ）；
α——根据建筑用途而定的系数，这里取2.5。

2.5给水管网图
管段编
号盥
洗
水
龙
头
小
便
槽
冲
洗
管
大
便
器
冲
洗
管
淋
浴
器
洗
衣
机
水
嘴
当量总
数Ng
设计秒
流量qg
（L/s）
管径
DN（m）
流速v
（m/s）
每米管长
沿程水头
损失i
（kPa/m）
管段长
度L
（m）
管段沿
程水头
损失
hy=iL
（kPa)
管段沿
程水头
损失累
计∑
hy(kPa) 2 0.5 0.5 0.8 1
1—2 0 0 0 0 1 1.00 0.500 0.032 0.622 4.11 10.330 42.456 42.456 2—3 0 0 0 1 1 1.75 0.661 0.032 0.823 2.14 0.800 1.712 44.168 3—4 0 1 0 1 1 2.25 0.750 0.040 0.597 0.283 0.162 0.046 44.214 7—6 1 0 0 0 0 2.00 0.707 0.040 0.563 0.283 0.240 0.068 44.282 6—5 2 0 0 0 0 4.00 1.000 0.040 0.796 0.473 1.085 0.513 44.795 5—4 2 0 1 0 0 4.50 1.061 0.040 0.844 0.769 7.005 5.387 50.182 4—8 2 1 1 1 1 6.75 1.299 0.040 1.034 0.769 3.180 2.445 52.627
8—9 4 2 2 2 2 13.50 1.837 0.040
1.463
1.61 3.300 5.313 57.940
9—10 6 3 3 3 3 20.25 2.250 0.040 1.791 2.56 3.000 7.680 65.620 10—11 8 4 4 4 4 27.00 2.598 0.050 1.324 3.01 3.000 9.030 74.650 11—12 10 5 5 5 5 33.75 2.905 0.050 1.480 0.998 3.000 2.994 77.644 12—13 12 6 6 6 6 40.50 3.182 0.050 1.621 1.36 3.380 4.597 82.241 13—14 24 12 12 12 12 81.00 4.500 0.080 0.896 0.246 6.220 1.530 83.771 14—15 36 18 18 18 18 121.50 5.511 0.080 1.097 0.358 0.380 0.136 83.907 15—16 48 24 24 24 24 162.00 6.364 0.080 1.267 0.494 6.220 3.073 86.980 16—17 60 30 30 30 30 202.50 7.115 0.080 1.416 0.657 0.380 0.250 87.230 17—18 72 36 36 36 36 243.00 7.794 0.080 1.551 0.748 6.220 4.653 91.882 18—19 84 42 42 42 42 283.50 8.419 0.080 1.676 0.844 9.520 8.035 99.917 19—20 96 48 48 48 48 324.00 9.000 0.080 1.791 0.946 6.220 5.884 105.801 20—21 108 54 54 54 54 364.50 9.546 0.080 1.900 1.05 0.380 0.399 106.200 21—22 120 60 60 60 60 405.00 10.062 0.080 2.003 1.17 6.220 7.277 113.478 22—23 132 66 66 66 66 445.50 10.553 0.080 2.101 1.29 0.380 0.490 113.968 23—24 144 72 72 72 72 486.00 11.023 0.080 2.194 1.41 6.220 8.770 122.738 24—25 156 78 78 78 78 526.50 11.473 0.080 2.284 1.55 0.380 0.589 123.327 25—26 168 84 84 84 84 567.00 11.906 0.080 2.370 1.68 8.100 13.608 136.935 26—27 336 168 168 168 168 1134.00 16.837 0.100 2.145 1.07 3.000 3.210 140.145
最不利配水点为可能为1、2或5， 1为洗衣机水龙头，其流出水头为1.5 mH 2O;2为淋浴器，其流出水头为4 mH 2O;5为自闭式冲洗阀，其流出水头为5 mH 2O 。

kPa H 2675.23915214.44*25.191601=+++=
kPa H 1975.20640758.1*25.191552=+++=
kPa H 73375.22050387.5*25.191553=+++=
故1 点为管网系统的控制点。

分户水表和总水表分别安装在管4-8、8-9、9-10、10-11、11-12、12-13和26-27管段上
q 4-8=1.299L/s=4.6764m 3/h ，所以选用LX S —32C 旋翼式水表，其最大流量为12m 3
/h,则其水表的水头损失为h 3-4=q b 2/k b = q b 2/(q max /100)=4.67642/(122/100)=15.19kPa ；
q 8-9=1.837L/s=6.6132m 3/，所以选用LX S —40C 旋翼式水表，其最大流量为20m 3/h,则其水表的水头损失为h 8-9=q b 2/k b = q b 2/(q max /100)=6.61322/(202/100)=10.93kPa ；
q 9-10=2.250L/s=8.1m 3/，所以选用LX S —40C 旋翼式水表，其最大流量为20m 3
/h,则其水表的水头损失为h 9-10=q b 2/k b = q b 2/(q max /100)=8.12/(202/100)=16.40kPa ；
q 10-11=2.598L/s=9.3528m 3/，所以选用LX S —40C 旋翼式水表，其最大流量为20m 3
/h,则其水表的水头损失为h 10-11=q b 2/k b = q b 2/(q max /100)=9.35282/(202/100)=21.87kPa ；
q 11-12=2.905L/s=10.458m 3/，所以选用LX S —50C 旋翼式水表，其最大流量为30m 3/h,则其水表的水头损失为h 11-12=q b 2/k b = q b 2/(q max /100)=10.4582/(302/100)=12.15kPa ；
q 12-13=3.18L/s=11.4552m 3/，所以选用LX S —50C 旋翼式水表，其最大流量为30m 3/h,则其水表的水头损失为h 12-13=q b 2/k b = q b 2/(q max /100)=11.45522/(302/100)=14.58kPa ；
q 26-27=16.837L/s=60.61m 3/h 所以选用LXL-150N 螺旋式水表，其最大流量300m 3
/h,则其水表的水头损失为h 26-27= q b 2/k b = q b 2/(q max /100)=60.612
/(3002
/100)=4.08kPa 。

所以kPa H 2.9508.458.1415.1287.2140.1693.1019.153=++++++= 室内所需压力:
4321H H H H H +++=
kPa O mH H 1699.16)9.0(1621==--=
因为局部损失是沿程损失的30%，所以
kPa H 189.1823.1*145.1402==
kPa O mH H 50524==
kPa
H H H H H 389.496502.95189.1821694
321=+++=+++= kPa H H H b 389.216280389.4960=-=-=
式中：水泵扬程--b H ,kPa ；
--0H 室外给水管网所能提供的最小压力，kPa 。

学校水泵房所给的压力是0.42M>H b ，满足直接供水要求。

3消防系统计算
3.1消防栓布置系统图
该建筑总长49.5米，宽度33.16米，高度21.5米。

按《建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)要求，消防栓的间距应保证同层任何部位有2个消防栓的水枪充实水柱同时到达。

m L L C R s 0.2298.125*8.045cos *=+=+•=
式中： L s ——所需水枪的喷射充实水柱长度，m ； H 1——室内最高着火点离地面高度，m ； H 2——水枪喷嘴离地面高度，一般取1m ； R ——消防栓保护半径，m ；
L ——水带长度，m 。

消防栓采用单排布置时，其间距为
m b R S 2.136.17222222=-=-≤
式中： S ——2股水柱时的消防栓间距，
b ——消防栓的最大保护半径。

据此应在走道上布置4个消防栓（间距<13.2m ）才能满足要求。

另外，消防楼梯的前室
也要设消防栓。

3.2水枪喷嘴处所需的水压
查表，水枪喷口直径选19mm ，充实水柱L s 要求不小于10m ，选L s =12m 水枪喷嘴处所需的水压：
()
()
kPa
O mH H H H f f M f f 1699.1612*21.1*0097.011221.112==-÷⨯=••-÷•=αφα
式中： Φ——水枪系数，值为0.0097；
αf ——水枪实验系数，值为1.21。

3.3水枪喷嘴的出流量
s L s L BH q q xh 0.52.59.16*577.1〉==
=
式中： B ——水枪水流特性系数。

3.4水带阻力
19mm 的水枪配65mm 水带，衬胶水带阻力较少，本工程选衬胶水带。

查表可知65mm 水带阻力系数A z 值为0.0017。

kPa
m q L A h xh
z d 3.993.02.5*25*00172.022
===••= 式中： A z ——水带阻力系数。

3.5消防栓口所需的水压
kPa
H h H H k
d q xh 3.198203.9169=++=++=
式中： H k ——消防栓栓口水头损失，取20kPa.
3.6水力计算
按照最不利点消防竖管和消防栓的流量分配要求，最不利消防竖管为XL-5，出水枪数为2支，相邻消防竖管即XL-4，出水抢数为2支。

kPa H h H H k d q xh 3.1981=++=
kPaH
h
H H H xh xh 7.230241.0303.19812=++=+∆+=
式中：
△H ——1和2点的消防栓间距； h ——1-2管段的水头损失。

2点的水枪射流量
q xh BH q =2
22
2222+••+÷=xh d z xh xh q L A B q H
s L L
A B
H q z xh xh /58.52500172.0577
.11
207.231
2
22
2=⨯+-=
•+-=
式中： B ——水枪水流特性系数，查表的喷嘴直径为19mm 的，B=1.577。

消防栓给水系统配管水力计算表
管段编号 设计秒流量q(L/s) 管长L （m ） DN (mm)
V (m/s)
每米管长沿程水头损失i （kPa/m ） 管段沿程水头损失hy=iL （kPa) 管段沿程水头损失累计∑hy(kPa) 1-2 5.200 3 100 0.662 0.008 0.024 0.024 2-3 11.698 3 100 1.490 0.037 0.111 0.135 3-4 18.650 3 125 1.521 0.031 0.093 0.228 4-5 26.027 3 150 1.474 0.023 0.069 0.297 5-6 33.806 3 150 1.914 0.039 0.118 0.414 6-7 41.968 3.16 150 2.376 0.060 0.189 0.604 7-8 83.936 14 200 2.673 0.062 0.872 1.476 8-9 167.872 38.96 275 2.828 0.043
1.683
3.159
管路总水头损失为kPa H 4749.31.1159.32=⨯= 总水表安装在8-9管段上
Q 8-9=167.872L/s=604.34m 3/h ，所以选用LXL —250N 水平螺翼式水表，其最大流量为800m 3
/h,则其水表的水头损失为h 3-4=q b 2/k b = q b 2/(q max /100)=604.342/(8002/100)=57.07kPa ； 消防栓给水系统所需总水压H 应为
kPa
H H H H H xh
8449.4283.19807.574749.310)9.01.16(321=+++⨯+=+++=
按消防栓灭火总用水量s L Q x /872.167=,由於室外给水管网所能提供的最小压力
不能滿足要求，所以安裝MPa 42.0的水泵。

4室内排水系统计算
4.1污、废水排水系统
本建筑采用生活污水和生活废水分流排放，排水采用重力流。

管材为排水塑料管。

其内卫生间类型、卫生器具类型均相同。

排水设计秒流量计算公式：
max 12.0q N q p p +=α
式中：α=1.5，建筑物用途而定的系数;
q p —计算管段排水秒流量;
q max —计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量。

该建筑中的大便器的冲洗水箱的排水流量为1.5L/s,当量为4.50；家用洗衣机水龙头的排水流量为0.5L/s ，当量为1.50:；盥洗槽（每个水嘴）的排水流量为0.33L/s,当量为1.00；淋浴器的排水流量为0.15L/s,当量为0.45.
4.2排水支管系统计算草图
管道计算表
生活污水立管水力计算表
管段编号
卫生器具数量
当量总数（L/s ） 设计秒流量q(L/s) 管径D(mm)
大便器数量（Np=4.5） 小便器数量（Np=0.3）
普通
伸顶
通气 专
用通气 特制配件
100
100 100
1-2 1 0.3 0.199 2-3 2 0.6 0.239 3-4 3 0.9 0.271 4-5 4 1.2 0.297 5-6 5 1.5 0.320 6-b
6
1.8 1.741 100
7-8 1 4.5 1.882 8-9 2 9 2.040 9-10 3 13.5 2.161 10-11 4 18 2.264 11-12 5 22.5 2.354 7-a
6
27 2.435
生活废水立管水力计算表
管段编号
卫生器具数量
当量
总数 设计秒流量L/s
管径DN （mm) 盥洗盆（Np=1.0） 淋浴器
(Np=0.45)
家用洗衣机
(Np=1.5)
普
通伸顶通气
有专用通气立管 特制配件单立管
1'-2' 2 1 2.45 0.612 100 100 100
2'-3' 4 2 4.9 0.728 3'-4' 6 3 7.35 0.818
4'-5' 8 4 9.8 0.893 5'-6' 10 5 12.25 0.960 6'-A 12 6 14.7 1.020 7'-8'
1
1.5
0.720
8'-9' 2 3 0.812 9'-10' 3 4.5 0.882 10'-11' 4 6 0.941 11'-12' 5 7.5 0.993 12'-B 6 9 1.040
横干管及排出管水力计算表
管段编号
卫生器具
当量
总数
（Np)
设计
秒流
量（q)
(L/s)
管径
（DN)
(mm)
坡度
i
V 大便
器
小便
器
盥
洗
盆
淋浴
器
家
用
洗
衣
机
4.5 0.3 1 0.45 1.5
A-B 12 6 14.7 1.19 75 0.007 0.63 B-C 12 6 6 23.7 1.38 75 0.009 0.71 C-D 12 6 12 32.7 1.53 75 0.011 0.79 D-E 24 12 12 47.4 1.74 75 0.015 0.92 E-F 24 12 18 56.4 1.85 90 0.007 0.71 F-G 36 18 18 71.1 2.02 90 0.008 0.75 G-H 48 24 18 85.8 2.17 90 0.009 0.8 H-I 48 24 24 94.8 2.25 90 0.01 0.84 I-J 48 24 30 103.8 2.33 90 0.011 0.88 J-K 60 30 30 118.5 2.46 90 0.012 0.92 K-L 60 36 30 121.2 2.48 90 0.012 0.92 L-M 72 36 36 142.2 2.65 90 0.015 1.03 M-N 72 36 42 151.2 2.71 90 0.015 1.03 N- 84 42 42 165.9 2.82 90 0.015 1.03
a-b 6 27 2.44 110 0.004 0.62 b-c 6 6 28.8 2.47 110 0.004 0.62 c-d 6 12 30.6 2.50 110 0.004 0.62 d-e 12 12 57.6 2.87 110 0.005 0.69 e-f 12 18 59.4 2.89 110 0.005 0.69 f-g 18 18 86.4 3.17 110 0.006 0.75 g-h 24 18 113.4 3.42 110 0.007 0.81 h-i 24 24 115.2 3.43 110 0.007 0.81 i-j 24 30 117 3.45 125 0.0035 0.63 j-k 30 30 144 3.66 125 0.004 0.67
k-l 36 30 171 3.85 125 0.005 0.75 l-m 36 36 172.8 3.87 125 0.005 0.75 m-n 36 42 174.6 3.88 125 0.005 0.75 n-
42 42 201.6 4.06 125 0.005 0.75
4.3 雨水排水系统
该宿舍全长49.5m,宽33.16m 。

現在把宿舍分成兩大部份，形成兩個大矩形天沟，向两端排水，并在天沟末端设置溢流口，以防止末端处积水，避免屋面大量积水。

每条天沟长度B=24.5m ，宽度A =0.35m ，天沟深度h =0.15m ，天沟坡度I=0.006。

天沟表面铺设豆石，其粗糙系数n=0.025。

屋面径流系数Ψ=0.9。

根据该地区的气象特征和建筑物的重要程度，设计重现期取5年，查表得5min 暴雨强度为(
)m
s L 2
410/188•。

天沟过水断面积：
m AH 0525.015.0*35.0===ω
天沟的水力半径：
m H
A M R 081.015
.0*235.00525
.02=+=
+=
ω
天沟的水流速度：
s m I
R n
v /58.0006.0*081.0*025
.011
21
322
132===
天沟允许泄流量：
s L s m v Q s /45.30/0304.058.0*0525.03====ω
每条天沟的汇水面积：
22342.32018.4*19.375.24*4.12m BL F =+==
天沟的雨水设计流量：
s L Fq Q /13.810000
5
.1*188*2342.320*9.010000
5
==
=
ψ
天沟允许泄流量为30.45L/s 大于8.13L/s,因此天沟断面可以满足屋面雨水排泄的要求。

立管的选择
按每根立管的雨水设计流量3.32L/s,查表可得，立管可选用75mm 。

溢流口的计算
在天沟末端上开一个溢流口，口宽b 取0.35m,堰上水头h 取0.15m ，则溢流口排水流量为
s
L s L h
g mb Q y /13.8/67.3415.081.9235.038523
23
2>=⨯⨯⨯
⨯==
式中：Q y ——溢流口流量，L/s;
m ——流量系数，取385； b ——溢流口宽度，m ； h ——溢流孔口高度，m ；
g ——重力加速度，m/s ，取9.81。

可以满足溢流要求，不会造成屋面淹水现象。

5设计总结与心得
经过这次的设计作业，它让我明白到专业课和其他公共必修跟选修的差别是非常大的，而且只要稍停一节课你都无法顺利的去做这份设计，总是会遇到瓶颈，甚至有点迷失。

而我也因为之前的篮球院赛没能好好的上建筑给排水这门课，导致做设计的时候力不从心，要不停地看书，不停地问同学，最后才有了一点点的领悟。

但是依然存在着某些问题。

有一个比较烦的问题就是由于每个宿舍都是对称的设计，导致我在在给水跟排水的系统图都比较棘手，由于对称的关系官网也要完全颠倒过来，所以在话系统图就会密密麻麻的很难看，给水系统比较好处理，但是排水系统完全不知道要怎么摆设，只能把7剪宿舍的排水系统只画了三个，其他没有画的就是相反的，只画了专用通气管连起来，希望老师能看明白。

在排版的时候遇到不少问题，现在基本都是按照别人的模式自己做的一份，对word不熟悉，导致做排版花了很多时间。

个人觉得自己做的这份设计存在很多不足，希望能在暑假的时候花点时间重新认真的把书看一遍，再自己网上找些题目看看，以此来提高自己的水平。

还有经常听说的天正给排水真的是完全没有触碰到，感觉很陌生，也要花时间自学一下，也许会对以后的设计有帮组。

6参考文献
1.《给水排水设计手册》第1册（常用资料）第二版；
2.《给水排水设计手册》第2册（建筑给水排水）第二版；
3.《给水排水制图标准》，GB/T 50106-2001；
4.《建筑给水排水设计规范》，GB 50015-2003；
5.《室外给水设计规范》，GB50013-2006；
6. 课堂所用教材及类似工程设计图纸资料。

7附录7.1给水计算图
图1：给水平面图
图2：单间宿舍给水平面图
图3：给水系统图
图4：单个宿舍给水详图
7.2排水计算图
图5：单个宿舍排水平面图
图6：单个宿舍排水平面图
图7：排水管道系统图
图8：单个宿舍排水系统图
图9：消防栓系统图
图10：天沟外排水平面图。