建筑给水排水课程设计计算书

第一章设计说明书

1.1生活给水系统

1.1.1系统给水方式的确定

该建筑物为低层住宅，层数为六层，采用钢筋混凝土框架结构，层高为3M，室内外高差为0.1m。在本工程设计中,市政外网可提供的用水压为270kPa，基本能满足建筑内部用水要求，故考虑采用直接给水方式。这样可以充分利用外网的水压,节省投资,方便管理.且经计算满足要求。

1.1.2给水系统的组成

整个给水系统由引入管、水表节点、给水管道及给水附件等组成。

（1）阀门

管路上的阀门均采用铜阀门，阀门口径与给水管道接口管径一致，并于以下部位安装：

1）住宅给水管道从市政给水管道的引入管段上，设于水表前。由于水表后设置管道倒流防止器，因此不需在水表后设置止回阀；

2）从住宅给水干管上接出的支管起端或接户管起端；

3）能保证事故时供水安全而设置的阀门；

4）各用户水表节点。

（2）水表

总水表选用LXS—50C型，DN50的湿式旋翼式水表，入户水表选用LXLC 可拆卸螺翼式水表，公称直径为80mm。安装在引入管的水平管段上，总水表节点处设置相应的水表井。根据《给排水标准图集S1》，水表井尺寸为1.5m×1.0m ×1.9m。

1.1.3给水系统的材料选用

该住宅室内给水管均采用PP-R给水管，热熔连接。室外埋地给水管采用衬里的铸铁给水管,法兰连接。

1.1.4给水管道的布置与敷设

1)引入管从建筑物南部引入。给水干管、立管尽量靠近用水量最大设备处，以减少管道转输流量，使大口径管道长度最短。

2)室外给水管埋深0.8m，给水引入管设0.002～0.005的坡度坡向泄水装置，以便检修时排放存水。

3)各层给水管道采用暗装敷设，管道尽量沿墙、梁、柱直线敷设。

4)管道外壁距墙面不小于150mm，离梁，柱及设备之间的距离为50mm，立管外壁距墙，梁，柱静距不小于50mm，支管距墙，梁，柱静距为20~25mm。

5)给水管与排水管道平行，交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管道在排水管上面。

6)立管通过楼板时应预埋套管，且高出地面10~20mm。

1.2生活排水系统

1.2.1生活排水系统方式的确定

根据实际情况、建筑物性质和规模、污水性质、污染程度，结合室外排水体制与处理要求综合考虑，本设计排水系统采用分流制，即生活污水和生活废水用不同的管道系统排放，污水系统只接纳由大便器排放的污水，废水系统只接纳由厨房洗涤盆、洗衣机以及由卫生间洗脸盆、淋浴器所排放的生活废水，两系统相互独立。选择依据为：

1）室内生活污水先经过化粪池处理，其出水对下游管段的污染影相较低，大大减轻污水处理厂的负荷；

2）暴雨天时，污水厂溢流部分污水对环境影响大为减低；

3）生活废水可供小区内循环使用，有利于长远发展。

1.2.2排水系统的组成

本建筑排水系统的组成包括卫生器具，室内排水立管、横支管，检查口，通气帽，室外排水管道（出户管），检查井以及化粪池等。

1.2.3排水系统的材料选用

室内污废水管以及出户横支管均采用U-PVC塑料管，室外污废水横干管也采用U-PVC塑料管。其管径和坡度设置均按照《建筑给水排水设计规范》选取。

1.2.4排水管道敷及设备安装要求

1）排水管材采用PVC-U排水塑料管，采用粘接。

2）排水管与室外排水管连接处设置检查井，检查井至建筑物距离不得小于3m，并与给水引入管外壁的水平距离不得小于0.1m。

3）结合通气管当采用H管时可隔层设置，H管与通气管立管的连接点应高出卫生器具上边缘0.15m。生活污水立管与生活废水立管合用一根通气立管，且采用H管可错层分别与生活污水立管间隔连接，但最低生活污水横支管连接点以下应安装设结合通气管。

4）污水管和通气管立管应每层设一伸缩节。污水横支管，横干管，器具通气管和汇合通气管上无汇合管件的直线管段大于2m时，应设伸缩节，但伸缩节之间最大间距不得大于4m。

5）化粪池与建筑物的距离不得小于5m。

为减小化粪池容积和便于以后增建水中水工程，市内排水系统拟使生活污水和生活废水分质分流排放，即在每个竖井内分别设置两根排水立管，分别排放生活污水和生活废水

6）室内排水立管均尽量靠墙布置。排水横干管均埋地布置。排水管室外埋地部分采用混凝土管，室内采用PVC-U塑料管,室外采用铸铁管

1.3雨水系统

根据住宅情况，结合设计规范，本设计中，屋面雨水采用檐沟外排水系统。

屋面雨水排水系统以及阳台雨水排水系统按重力流设计，两系统分别单独排放，且不得互相连接或接纳其他排水。阳台雨水采用间接排水方式，在雨水立管排出口处设置雨水口。

本设计中，屋面雨水内排水系统由雨水斗、连接管、排水立管、排出管以及埋地管组成。

室内雨水排水管以及出户横支管均采用U-PVC 塑料管，室外雨水横干管也采用U-PVC 塑料管。其管径和坡度设置均按照《建筑给水排水设计规范》选取。

第二章 设计计算书

2.1 生活给水系统

2.1.1 计算基本参数确定

根据住宅基本状况，该建筑属于II 类普通住宅，共六层(首层为架空层)，每层有4户，每户3.5人。每户设有1个厨房，包括洗涤盆1个（N=1.0）；设有2个卫生间包括大便器2个（N=0.50）、洗脸盆2个（N=0.75）、淋浴器2个（N=0.75），洗衣机专用水龙头1个（N=1.00）。最高日生活用水定额取250L/（人?d ），用水时数T=24h ，时变化系数K =2.8，总人数m=70人。

2.1.2 设计流量的计算

（1）最高日用水量计算：

0d 7025017.510001000

/q Q L S m ??===

Q d ——最高日用水量，m 3/d ;

m ——用水单位数，人数或床位数等； q 0——用水定额，此处取250L/（人?d ）。 （2）最大用水小时平均秒流量计算：

3d h h 17.5 2.8 2.04m h 24

Q K Q T ??===

Q h ——最大小时平均秒流量，L/S ；

Q d ——最高日用水量，m 3/d ；

K h ——小时变化系数，此处取2.8； T ——用水小时数，h 。

（3）设计秒流量：

1）根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数均相同，按下式计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：

0h

0g 0.23600

q m K U N T ??=

???

式中 0U ——生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率，％；

0q ——最高日生活用水定额，取250 L/（人?d ）； m ——每户用水人数，取3.5人； h K ——小时变化系数，取2.8；

g N ——每户设置的卫生器具给水当量数，已知Ng ＝6.0； T ——用水时数，取24h ；

0.2——1个卫生器具给水当量的额定流量。

即该建筑物最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率为：

0250 3.5 2.8

100% 2.36%0.2 6.0243600

U ??=?=???

查得给水管段卫生器具给水当量同时出流概率计算系数：c 0.01399α= 3）根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，按下式计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：

0.49

1(1)N U +-=

式中 U ——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，％； c α——对应于不同0U 的系数，已知c 0.01399α=； g N ——计算管段的卫生器具给水当量总数。

4）根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，按下式计算得计算管段的设计秒流量：

g g =0.2q U N ??

式中 g q ——计算管段的设计秒流量，L/s 。

2.1.3 最不利管段设计秒流量及水力计算：

（1）最不利管路的计算简图

（2）管段设计秒流量计算表（见附表A ）

（3）给水系统所需水压计算

1234H H H H H =+++ 式中 ：

H ——引入管接管处应该保证的最低水压，kPa ；

1

H ——由最不利配水点与引入管起点的高程差产生的静压差，已知引入管

埋深1m ，室内外高差0.1m ，楼高3m ，最不利配水点与楼板高差0.45m ，则

1 1.00.1350.45=16.35m=165.5kpa H =++?+

2H ——设计流量通过水表时产生的水头损失，该值按下式计算 2

B B 2

s 100Q P q ?=

B Q 为设计秒流量，s q 为水表最大流量，根据《给排水设计手册》第12册：

①入户表装在6-7管段上，该管段设计秒流量g =0.5L s q ，选用LXSG32Y 旋翼干式远传式水表，公称直径为32mm ，最大流量为123m ，常用流量63m h ，水流经过水表的水头损失为2.25kpa ；

②引入管水表装在13-14管段上，该管段设计秒流量g =2.51L s q ，引入管水表选用LXLC 可拆卸螺翼式水表，公称直径为80mm ，最大流量为803m ，常用流量403m h ，水流经过水表的水头损失为1.28kpa 。

3H ——设计流量下引入管起点至最不利配水点的总水头损失，由水力计算表知最不利管段沿程水头损失约为4.459kpa ，局部损失按沿程损失30％计，则 管路水头损失z H ＝4.459×1.3＝5.80kpa ；倒流防止器的水头损失为30 kpa 。 所以，3H =5.80+30=35.80 kpa

4H ——最不利点配水附件所需最低工作压力，取50 kpa 则 H ＝165.5＋（2.25＋1.28）＋35.80＋50＝254.83kpa 室外管网给水管水压为270kpa ，所以满足直接供水条件。

2.2 生活排水系统

2.2.1 计算基本参数确定

洗涤盆当量数p N ＝2.00，大便器当量数p N =4.50，洗脸盆当量数p N ＝0.75，淋浴器当量数p N ＝0.45，家用洗衣机当量数p N ＝1.50。

2.2.2 排水系统的计算方法

住宅排水设计秒流量计算公式为：p max =0.12q q

式中 p q ——计算管段排水设计秒流量，L/s ； p N ——计算管段卫生器具排水当量总数；

max q ——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s ； α——根据建筑物用途而定的系数，住宅取1.5。

2.2.3废水系统的计算

（1）废水系统计算简图

（2）横支管以及立管水力计算表：

（3）管径的确定

1）横支管管径：

管

段

编

号

卫生器具数量

总当

量数

N

设计秒

流量

（L/s）

管径

De

（mm

）

坡度洗涤盆

N=2.0

洗脸盆

N=0.75

淋浴器

N=0.45

洗衣机

水嘴

N=1.50

FL-A1/ FL-B1/ FL-C1/ FL-D1

A-1 1 0 0 0 2.0 0.58 50 0.026 5-6 5 0 0 0 10 1.24 75

FL-A2/ FL-B2/ FL-C2/ FL-D2

B-1 0 0 0 1 1.5 0.72 50 0.026 5-6 0 0 0 5 7.5 0.99 50

FL-A3/ FL-B3/ FL-C3

C-1 0 1 0 0 0.75 0.41 50 0.026 1-2 0 1 1 0 1.20 0.45 50 0.026 6-7 0 5 5 0 6.0 0.69 50

FL-D3（有值班室废水接入的立管）

C-1 0 1 0 0 0.75 0.41 50 0.026 1-2 0 1 1 0 1.20 0.45 50 0.026 7-8 0 6 5 0 6.75 0.72 50

FL-A4/ FL-B4/ FL-C4/ FL-D4

D-1 0 1 0 0 0.75 0.41 50 0.026 1-2 0 1 1 0 1.2 0.45 50 0.026 6-7 0 5 5 0 6 0.69 50

由上表的水力计算可知：各层的废水横支管均采用De50mm 的塑料排水管，坡度取i=0.026。

2）立管管径：

由上表可知FL-1立管的设计秒流量：

p =0.12 1.5 1.24L s q ?=

查表可得，FL-A1，FL-B1，FL-C1，FL-D1立管选用管径De75mm ，

p 1.24L s q =流量小于排水塑料管最大允许排水流量1.7L/s ，故可采用伸顶通气。立管底部与排出管放大一号管径，故取管径De90mm 。

FL-2，FL-3， FL-4 均选用De50mm 的管径，最大设计秒流量p 0.99L q =小于排水塑料管最大允许排水流量1.0L/s ，因此也采用伸顶通气。立管底部与排出管放大一号管径，故取管径De75mm 的管径。 （4）检查井的布置

污、废水起始检查井井底标高，可以根据式：H=(-0.75)-il-0.3，其中i 为排出管的水力坡度，l 为排出管的长度，0.3为跌水深度，0.75是根据最低横支管与立管连接处至管底的垂直距离确定的。按下一检查井间的连接管的i 和l ，可确定下一检查井的井底标高。

检查井的井内径按一下确定，井深小于或等于1.0m 时，井内径可小于0.7m ；大于1.0m 时，不宜小于0.7m 。因此室外检查井采用0.9m 的外径，接户管均采用De225mm 的PVC 塑料管，检查井前后管底标高一样。排水横管的起始埋深经计算得-1.000m 。

2.2.4 污水系统的计算

（1）污水系统的计算简图

（2）横支管及立管管径的确定

污水横支管，连接坐式大便器，选用管径De110mm，坡度0.026，WL-D1立管含值班室下端接入的污水管横管，共6个大便器，其设计流量：

p =0.12 1.5 4.56+1.5 2.44L

q??=

其它污水立管仅有5个大便器接入，设计流量：

p =0.12 1.5 4.55+1.5 2.38L

q??=

因此，根据查表结果，以上污水立管均可选用管径De90mm，但立管管径不得小于与其连接的支管管径，故选用De110mm，流量小于排水塑料管最大允许排水流量 4.0L/s，故可采用伸顶通气。立管底部与排出管放大一号管径，故取管径De125mm。

（3）检查井的布置

室外检查井均采用0.9m的外径，室外污水接户管均采用De225mm的PVC塑料管，检查井前后管底标高一样。排水横管的起始埋深为-1.200m。

检查井线路检查井

管段编

号

检查井井

距m

坡度坡降m

检查井前后管

底标高m

W1-W9 W1 WLD2-W1 9.67 0.026 0.251 -1.5 W2 W1-W2 12.65 0.01 0.127 -1.627 W3 W2-W3 9.64 0.01 0.096 -1.723 W4 W3-W4 19.60 0.01 0.196 -1.919 W5 W4-W5 7.50 0.01 0.075 -1.994 W6 W5-W6 5.97 0.01 0.060 -2.054 W9 W6-W9 10.35 0.01 0.104 -2.157

W7-W9 W7 WLD1-W7 10.64 0.026 0.277 -1.699 W8 W7-W8 20.01 0.01 0.200 -1.899 W9 W8-W9 25.80 0.01 0.258 -2.157

2.2.5化粪池容积计算

化粪池的总容积由污水部分容积 ，污泥部分容积和保护层容积组成，

保护层容积根据化粪池大小确定，保护层高度一般为250~450mm 。有效容积由污水所占容积

和污泥容积组成。w n V V V =+

241000

f w w w m b q t V =

?g g g

(1) 1.2

(1)1000

f n n x S n n m b q t b M V b -?=

-?g g g g g

式中 w V ——化粪池污水部分容积，

； w V

n V ——化粪池污泥部分容积；

w q ——每人每日计算污水量，L/（人?d ）,取18 L/（人?d ）；

w t ——污水停留时间，h ，取12h ；

n q ——每人每日计算污泥量，L/（人?d ），取0.4 n t ——污 泥 清 掏 周 期，取180天；

n b ——发酵浓缩后污泥含水率：90%； x b ——化粪池新鲜污泥含水率：95%； S M ——污泥发酵后体积缩减系数：0.8；

1.2——清掏污泥后遗留的熟污泥量容积系数 m 化粪池服务总人数：70人；

f b ——化粪池实际使用人数占总人数的百分比，住宅取70%；

计算过程：

3700.71812

0.44241000

w V m ???==?

3700.70.4180(10.95)0.8 1.2 1.69(10.9)1000

n V m ????-??==-?

30.44 1.69 2.13w n V V V m =+=+=

池体材料：钢筋混凝土结构，池顶不覆土，池顶过车，无地下水。 采用矩形化粪池，采用双格，其中第一格占总容积的75%，第二格占容积的25%。 选择化粪池的有效容积为：33m 化粪池的型号为：z5-12f

图集号：02sf701,p49 外形尺寸：:长：4.98m ，宽：2.24m 。

2.3 雨水系统

2.3.1 屋面雨水系统

（1）暴雨强度计算

广州市暴雨强度公式为：0.668

2424.17(10.533lg )

(11)

j T q t +=

+ 其中，重现期T 取2年，降雨历时t 取5min ，则有:

420.668

2424.17(10.533lg 2)

441.4/(10)(511)

j q L s m +=

=+g 2）汇水面积的划分简图

屋面采用檐沟外排水系统，汇水总面积为4642m ，A/B/C/D 四个区的汇水面积相同，均为512m 。E/F/G/H 四个区的汇水面积相同为652m 。 （3）设计流量的计算

j w y 10000

q F q ψ=

，

式中 y q ——设计雨水流量L/s

j q ——设计降雨强度，2/()L s hm g ；

w F ——汇水面积，2m ；

ψ 径流系数，取1.0。L/s

计算得，A/B/C/D 区的设计流量为2.25 L/s ；E/F/G/H 区的设计流量为2.87 L/s 。 （4）雨水斗以及立管的确定 根据计算所得的设计流量，查给排水设计手册第十二册，确定屋面8个分区均使用DN75的87型雨水斗，属于单斗系统。屋面雨水排水立管选择De75mm 。

2.3.2 阳台雨水系统

住宅二到六层每个阳台分别设一根雨水管和一个地漏，由于阳台汇水面积很小，因此统一采取De50mm的地漏以及排水立管。

2.3.3室外雨水检查井

室外雨水接户管均采用De225mm的塑料管，检查井前后管底标高一样。排水横管的起始埋深为-0.8m。

室外雨水检查井高程表：

附录

1.室外给水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。

2.在室外明设的给水管道，应避免受阳光直接照射，塑料给水管还应有有效保护措施；在冻结地区应作保温层，保温层的外壳，应密封防渗。

4.室内管道的连接应符合下列规定。

1）卫生器具排水管与排水横管垂直连接，应采用90℃斜三通。

2）排水管道的横管与立管连接，宜采用45斜三通或45斜四通和顺水三通

或顺水四通。

3）排水立管与排出管端部的连接，宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。

4）排水管应避免在轴线偏置，当受条件限制时，宜用乙字管或两个45°弯头连接。

5.塑料排水管道应根据其管道的伸缩量设置伸缩节，伸缩节宜设置在汇合配件处。排水横管应设置专用伸缩节。但室内、外埋地管道可不设伸缩节。

6.建筑塑料排水管穿越楼层时，应根据建筑物性质、管径和设置条件，以及穿越部件防火等级等要求设置阻火装置。本住宅立管上阻火装置选择阻火圈。

7.在管径小于100mm的排水管道上设置清扫口，其尺寸应与管道同径；管径等于或大于100mm的排水管道上设置清扫口，应采用100mm直径清扫口。

8.立管上设置检查口，应在地（楼）面以上1.0m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。

9.伸顶通气管管径与排水立管管径相同。在经常有人停留的平屋面上，通气管口应高出屋面2m并应根据防雷要求考虑防雷装置。

10.化粪池池外壁距建筑物外墙不宜小于5m，并不得影响建筑物基础。化粪池格与格、池与连接井之间应设通气孔洞。化粪池进水管应设导流装置，出水口处及格与格之间应设拦截污泥浮渣的设施。化粪池池壁和池底，应防止渗漏。化粪池顶板上应设有人孔和盖板。

注：接户管管径不得小于建筑物排出管管径。

13.建筑排水塑料管排水横支管的标准坡度应为0.026。建筑排水塑料管排水横干管的最小坡度和最大设计充满度

参考文献

1．《建筑给水排水及消防工程》，第二版，中国建筑工业出版社，2005；2．《建筑和小区给水排水》，中国建筑工业出版社，2000；

3．《建筑给水排水设计规范》，中国计划出版社，2003；

4．《建筑给水排水手册》，中国建筑工业出版社，2005；

5．《城市排水工程规划规范》，中国建筑工业出版社，2001；

6．《城市给水工程规划规范》，中国建筑工业出版社，2001；

7. 《给水排水设计图集》，中国建筑工业出版社，2004；

8. 《给水排水标准图集》，中国建筑标准设计研究院，2012；

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