办公楼建筑给水排水工程课程设计报告任务书及指导书.docx
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办公楼建筑给水排水工程课程设计报告任务书及指导书
(办公楼)建筑给水排水工程课程设计任务书及指导书
第一节设计内容和选题
一、设计内容
建筑给水排水工程课程设计内容根据“建筑给水排水工程教学大纲”,结合我国当前经济发展的状况而确定。
其内容有以下五个主要部分:
(1)给水系统,主要是室内外冷水系统。
(2)灭火器系统。
(3)排水系统。
二、设计要求
设计深度:
初步设计深度。
要求学生绘制给水排水平面图、系统图及部分大样图(学生可自选),控制在5~10张(折合#l图幅),并且编制设计说明书计算书(控制在20~50页,)。
三、设计选题
设计选题以5层的办公楼为宜,建筑高度m左右,属多层公共建筑。
该建筑内设有办公、卫生间等,是一个典型的工程实例。
为了教学需要,个别地方可作适当修改。
一方面满足教学要求,控制在课程设计的时间内。
另一方面注意与工程实际相结合。
学生通过办公楼给水排水工程设计,可以基本上熟悉建筑给水排水工程的全貌,毕业后能从事建筑给水排水工程的设计、施工和管理。
四、设计步骤和方式
(一)了解工程概况和设计原始资料
(1)从教学的角度,越过方案和初步设计阶段,通过建筑图(建筑总平面图、各层平面图、立面图、剖面图、卫生间大样图等),了解该建筑的位置、建筑面积、占地面积、层数、层高、各个房间的使用功能、确定使用人数等,并了解室内最冷月平均气温。
从结构图上了解其结构形式,墙、梁、柱的尺寸等。
(2)从城市供水管理部门(一般通过建设方)了解本建筑的水源情况,建筑附近城市给水管网的位置、埋深、管径、常年可保证的最低水压、最低月平均水温、自来水的总硬度等。
(3)从城市排水管理部门了解该城市生活污水处理情况,有无城市生活污水处理厂、城市排水管网的排水体制、建筑附近城市排水管网的位置、埋深、管径等。
(4)从城市有关部门了解城市热源情况,有无城市热力网或城市大型区域性供热设施及燃气管网的管径、气压等。
(5)从城市供电管理部门了解该城市的电源情况,城市电力网位置、电压等。
(6)了解对建筑给水排水的其它要求,如卫生洁具的类型、空调循环冷却水补充水量、锅炉供水量、水景与绿化用水量及其它用水量等,建设方对热水和开水供应的要求、环境安静程度要求等。
以上技术资料列入“课程设计任务书”中。
(二)确定最佳方案
根据设计原始资料和有关的规范,考虑给水系统、消防给水系统、气体灭火系统、排水系统的设计方案,对各个方案进行比较(适用范围、优点、缺点),并绘出图式,确定采用的最佳方案。
(三)管网布置及绘制草图
根据采用的方案进行各系统管网布置并绘制草图(给水排水平面图和系统图),以作为计算的依据和与其它专业工种(建筑、结构、电、空调等)配合时的依据。
(四)计算
各系统进行计算,计算成果列于表格之中,并标注于草图上。
(五)绘图
根据草图绘制各层给水排水平面图和系统图、办公室卫生间给水排水平面图系统图。
(六)编制说明书
包括前言、摘要(可用中英文两种文字)、目录、设计原始资料、各系统方案选择、各
系统计算过程、主要设备与材料表、小结、主要参考文献等内容。
(七)毕业答辩
由系(院)组织有关教师成立答辩小组,对课程设计的学生进行答辩。
第二节建筑给水系统设计
一、办公楼给水系统的分类和组成
对于多层办公楼给水系统,为生活给水系统(包括冷水系统)一大类。
办公楼给水系统一般由引入管、水表节点、管网(干管、立管、支管等)、给水附件等组成。
二、给水方式的选择
(一)给水方式的选择
选择给水方式是本项目给水系统设计的关键。
对于4层的办公楼,本区域城市给水管网的水压能满足其生活用水的水压要求,应采用直接给水方式,即直接由城市管网给水。
(二)确定最佳方案
根据设计原始资料和有关的规范,考虑给水系统、热水系统、消防给水系统、排水系统的设计方案,对各个方案进行比较(适用范围、优点、缺点),并绘出图式,确定采用的最佳方案。
(三)管网布置及绘制草图
根据采用的方案进行各系统管网布置并绘制草图(给水排水平面图和系统图),以作为计算的依据和与其它专业工种(建筑、结构、电、空调等)配合时的依据。
(四)计算
各系统进行计算,计算成果列于表格之中,并标注于草图上。
(五)绘图
根据草图绘制各层给水排水平面图和系统图等。
(六)编制说明书
包括目录、设计原始资料、各系统方案选择、各系统计算过程、主要设备与材料表、小结、主要参考文献等内容。
第二节建筑给水系统设计
一、办公楼给水系统的分类和组成
对于本多层办公楼给水系统,一般可分为生活给水系统。
办公楼给水系统一般由引入管、水表节点、升压和贮水设备(高位水箱等)、管网(干管、立管、支管等)、给水附件等组成。
二、给水方式的选择
选择给水方式是建筑给水系统设计的关键。
对于4层的办公楼,城市给水管网的水压,本区域城市给水管网的水压能满足其生活用水的水压要求,应采用直接给水方式,即直接由城市管网给水。
总之,要结合题目的要求和当地实际情况,确定经济合理的给水方式。
三、管道布置和敷设
(1)为了供水安全,引入管至少两条,宜从建筑物不同侧的两条城市管道上接人。
如果只能从同侧接人,两根引入管之间的间距不得小于10m。
水表节点设于引入管上。
室外给水管网一般是生活一消防共用系统,因此在建筑四周应布置给水环网。
(2)管道布置力求长度最短,沿墙、梁、柱平行敷设,干管尽量靠近用水量最大处。
(3)管道一般暗装。
横干管敷设于技术层内或吊顶中或管沟内,立管设于给排水管道
竖井里,支管可敷于吊顶、墙体、地板找平层、管窿内,这样美观、卫生。
(4)在技术层、吊顶中给水管道、热水管道、排水管道及电缆等交叉时,一般是电缆
在上面,其次是给水管、热水管、排水管。
在卫生间内,热水支管在给水支管上面。
(5)给水管不能敷设在排水沟、烟道、风道内,不允许穿越壁柜、橱窗、大小便槽等。
(6)给水管道穿越墙和楼板时,应预留孔洞。
穿水池、水箱处应预埋套管。
(7)管道应采取防振隔音、防冻、防露等措施。
四、管材和附件
1.给水管材
办公楼室内生活给水管材推荐采用改性聚丙烯管(PP-R)、聚丁烯管(PB)、铝塑复合管、钢塑复合管、涂塑钢管等,室外给水管道采用钢丝网骨架PE管、涂塑钢管等。
这些管道都具有卫生条件好、水力条件好、强度高、寿命长等优点,它们是镀锌钢管的替代管材。
2.给水附件
(1)控制附件:
常用的有闸阀(用于DN>50mm的管道及环网上)、截止阀(用于DN
≤50mm的管道上)、球阀、蝶阀、旋塞阀、止回阀、减压阀、安全阀、浮球阀等,材质一般与管材一样,即塑料、铜、不锈钢等。
(2)配水附件:
常用的有配水龙头、盥洗龙头、混合龙头、淋浴器等,材质有塑料、不锈钢、铜镀铬等。
五、设计计算
办公楼给水系统计算内容如下
(一)用水量计算
(1)确定生活用水定额
及小时变化系数
,。
根据设计原始资料了解建筑物性质(高
层综合楼)及用水情况,按《规范》确定学生、教师每人每天的用水定额及小时变化系数,列于生活用水量计算
表中,绿化、道路浇洒及水景等用水及未预见用水可按以上各项之和的15%计,列于生活用水量计算表中。
(2)计算生活用水量:
1)最高日用水量为
式中
为最高日用水量(m3/d);m为用水单位数(床
日生活用水定额(L/(p·d)……等)。
2)最大小时用水量为
式中
为最大小时用水量(m3/d);T为用水时间(h),按《规范》确定;
为小时变化系数,按《规范》确定。
高区和低区分别计算,各项用水量列于生活用水量计算表中,并计算总用水量。
(二)冷水管网计算
(1)根据草图高低区分别选择最不利配水点,确定计算管路,在流量变化处进行节点
编号,将各计算管段长度列于水力计算表中。
计算管路为最不利配水点到引人管与城市给水管道的连接点,两条引人管分别计算。
(2)根据卫生洁具当量数计算各管段设计秒流量,对于一般办公楼可采用《规
范》公式。
式中
为计算管段的给水设计秒流量(L/s);
为计算管段的卫生洁具给水当量总数;
为根据建筑物用途而定的系数,按《规范》确定。
将各计算管路中的卫生洁具、当量数、设计秒流量分别列于高、低区水力计算表中。
注意低区干管应采用同时供应冷水和热水时的卫生洁具当量值。
(3)冷水管网水力计算。
冷水管网流速干管1.0~1.5m/s,支管0.8~1.2m/s。
根据各管段的设计秒流量和流
速,查冷水水力计算表,确定各管段的直径和计算管路的沿程水头损失。
沿程水头损失按
下式计算为
式中Hy为管段的沿程水头损失(mH20);;为管段单位长度的水头损失(
/m),查冷水水力计算表,
计算管段长度(m)。
计算结果分别列于高、低区水力计算表中。
局部水头损失按沿程水头损失的25%~30%估算。
(4)计算高位水箱生活用水最低水位为
式中Z为高位水箱生活用水最低水位标高(m);Z1为高区最不利配水点标高(m);^:
为
最不利配水点至水箱生活用水出口管路沿程水头损失与局部水头损失之和(mH2O);h3为
最不利配水点所需的流出水头(mH2O),按《规范》确定。
一般情况下生活贮水与消防贮水共用一个水箱,生活贮水最低水位减去消防贮水的水深为箱底高度,即
(5)室外环网计算。
室外环网正常工作时流量为
式中
为正常工作时室外环网的流量(L/s);
为低区给水管网的设计秒流量(L/s);
为高区的最大小时用水量,以L/s计。
根据流量Q,流速v≤1.5m/s确定环网管径。
室外环网消防时的流量为:
式中
为消防时室外环网的流量(L/s);
为室外消火栓系统消防用水量(L/s),见本章第四节。
根据正常工作时确定的管径,当流量为
时,其流速应小于或
等于2.5m/s,否则应放大一级管径。
(6)计算由城市给水管网直接供水所需的水压为
H=H1+H2+h3+HB
式中H为由城市给水管网直接供水冷水管网所需的水压(
);H1为最不利配水点与引入管和城市给水管网的连接点之间的标高差(m),H2为引入管和城市给水
管网的连接点至最不利配水点的总的水头损失(mH20),H3为最不利配水点所需的流出水
头(mH20);HB为设计秒流量通过水表的水头损失(mH20)。
所需水压(H)与城市给水管网常年可保证的最低水压(Ho)相比较,H一Ho≥1~3mH20,方能满足安全供水。
(三)选择水表,计算水表水头损失
(1)水表流量为
使
Qs≤Qc或
式中
为通过水表的设计秒流量(L/s或ms/h);
为水表的公称流量(ms/h)。
,
同式(6—9)。
即通过水表的设计秒流量小于或等于或接近于某水表的公称流量,以此来确定水表的口径。
(2)水表的水头损失。
室外水表一般是螺翼式水表,水流通过水表产生的水头损失按下
式计算:
式中
为水流通过水表产生的水头损失(kPa);
为所选螺翼式水表的最大流量
(ms/h),可以查水表技术参数;10为螺翼式水表通过最大流量时的水表水头损失(kPa)。
Q。
同式(6—12)。
水表的水头损失计算值应不超过水表水头损失规定值。
对于螺翼式水表,正常供水时HB≤12.8kPa,消防时HB≤29.4kPa。
(二)确定最佳方案
根据设计原始资料和有关的规范,考虑给水系统、热水系统、消防给水系统、排水系统的设计方案,对各个方案进行比较(适用范围、优点、缺点),并绘出图式,确定采用的最佳方案。
(三)管网布置及绘制草图
根据采用的方案进行各系统管网布置并绘制草图(给水排水平面图和系统图),以作为计算的依据和与其它专业工种(建筑、结构、电、空调等)配合时的依据。
(四)计算
各系统进行计算,计算成果列于表格之中,并标注于草图上。
(五)绘图
根据草图绘制各层给水排水平面图和系统图、客房及办公室卫生间给水排水平面图系
统图等。
(六)编制说明书
包括目录、设计原始资料、各系统方案选择、各系统计算过程、主要设备与材料表、小结、主要参考文献等内容。
五、设计计算
办公楼给水系统计算内容如下
(一)用水量计算
(1)确定生活用水定额Qd及小时变化系数Kh,。
根据设计原始资料了解建筑物性质(办公楼)及用水情况,按《规范》确定,绿化、道路浇洒及水景等用水及未预见用水可按以上各项之和的15%计。
(2)计算生活用水量:
1)最高日用水量为
式中
为最高日用水量(m3/d);m为用水单位数(床
日生活用水定额(L/(床·d)……等)。
2)最大小时用水量为
式中
为最大小时用水量(m3/d);T为办公楼的用水时间(h),按《规范》确定;
为小时变化系数,按《规范》确定。
高区和低区分别计算,各项用水量列于生活用水量计算表中,并计算总用水量。
(二)冷水管网计算
(1)根据草图选择最不利配水点,确定计算管路,在流量变化处进行节点
编号,将各计算管段长度列于水力计算表中。
可以先估计生活用水最低水位高于最不利配水点所在楼层4层层高。
低区计算管路为最不利配水点到引人管与城市给水管道的连接点,引人管计算。
(2)根据卫生洁具当量数计算各管段设计秒流量,对于一般办公楼可采用《规
范》公式。
式中qg为计算管段的给水设计秒流量(L/s);Ng为计算管段的卫生洁具给水当量总数;
为根据建筑物用途而定的系数,按《规范》确定。
将各计算管路中的卫生洁具、当量数、设计秒流量分别列于高、低区水力计算表中。
注意低区干管应采用同时供应冷水和热水时的卫生洁具当量值。
(3)冷水管网水力计算。
冷水管网流速干管1.0~1.5m/s,支管0.8~1.2m/s。
根据各管段的设计秒流量和流
速,查冷水水力计算表,确定各管段的直径和计算管路的沿程水头损失。
沿程水头损失按
下式计算为
式中片,为管段的沿程水头损失(mH20);;为管段单位长度的水头损失(
/m),查冷水水力计算表,
计算管段长度(m)。
计算结果分别列于高、低区水力计算表中。
局部水头损失按沿程水头损失的25%~30%估算。
(5)室外环网计算。
室外环网正常工作时流量为
式中Q为正常工作时室外环网的流量(L/s);qgd为低区给水管网的设计秒流量(L/s);
。
为高区的最大小时用水量,以L/s计。
根据流量Q,流速v≤1.5m/s确定环网管径。
室外环网消防时的流量为:
式中
为消防时室外环网的流量(L/s);
为室外消火栓系统消防用水量(L/s),见本章第四节。
同式(6—9)。
根据正常工作时确定的管径,当流量为
时,其流速应小于或等于2.5m/s,否则应放大一级管径。
(6)计算由城市给水管网直接供水所需的水压为
H=H1+H2+h3+HB
式中H为由城市给水管网直接供水冷水管网所需的水压(
);H1为低区最不
利配水点与引入管和城市给水管网的连接点之间的标高差(m),H2为引入管和城市给水
管网的连接点至最不利配水点的总的水头损失(mH20),H3为最不利配水点所需的流出水
头(mH20);HB为设计秒流量通过水表的水头损失(mH20)。
所需水压(H)与城市给水管网常年可保证的最低水压(Ho)相比较,H一Ho≥1~3mH20,方能满足安全供水。
(三)选择水表,计算水表水头损失
(1)水表流量为
使
Qs≤Qc或
式中
为通过水表的设计秒流量(L/s或ms/h);
为水表的公称流量(ms/h)。
,
同式(6—9)。
即通过水表的设计秒流量小于或等于或接近于某水表的公称流量,以此来确定水表的口径。
(2)水表的水头损失。
室外水表一般是螺翼式水表,水流通过水表产生的水头损失按下式计算:
式中
为水流通过水表产生的水头损失(kPa);
为所选螺翼式水表的最大流量
(ms/h),可以查水表技术参数;10为螺翼式水表通过最大流量时的水表水头损失(kPa)。
Q。
同式(6—12)。
水表的水头损失计算值应不超过水表水头损失规定值。
对于螺翼式水表,正常供水时HB≤12.8kPa,消防时HB≤29.4kPa。
第四节建筑消防给水系统设计
一、消防给水系统分类及组成
(一)室外消防给水系统
1.分类
高压、临时高压和低压。
2.组成
由水源、供水设施(包括消防水池)、室外消防管网(包括进水管、干管和相应的配件、附件)、室外消火栓设施组成。
可作为本项目消防给水的水源有以下三种:
‘
(1)市政给水管网。
当市政管道为低压给水系统时,其水量应确保建筑生活、生产、消防用水量的要求,生产、生活按最大时用水量计算,消防按室内外最大秒流量之和计算。
(2)天然水源。
天然水源如湖泊、河流、水库等应确保在枯水期最低水位的消防用水量。
(3)消防水池。
当上述两种水源不能满足消防用水量,或者市政管道为枝状或只有一条进水管时,应设置消防水池,消防水池的容积应满足在火灾延续时间内室内、外消防总用水量的要求。
灭火后,消防水池的补充水时间不应超过48h。
三、管道布置
(一)室外消防管道和室外消火栓布置
(1)进水管:
数量不少于两根,并宜从两条市政给水管道引入时,当其中一条发生故障其余的进水管应仍能保证全部消防用水量。
(2)室外消防给水管道:
建筑室外消防给水一般为低压给水系统。
当采用市政管网水源时,水压应保证在0,1MPa以上(从地面算起)。
消防管道一般与生活管道合用,管道沿消防车道布置成环状,最小管径不小于100mm。
(3)室外消火栓沿建筑均匀布置,其数量按室外消防用量之和确定:
每个消火栓的用水量应为10~15L/s。
(4)消火栓距建筑物外墙不宜小于5m,有困难时可减少到1.5m但不宜大于40m;距路边不宜大于2m。
在此范围内的市政消火栓可记人室外消火栓的数量。
(四)室外消火栓给水系统
(1)用水量根据建筑物的性质、高度按GB50045—95《高层民用建筑设计防火规范》设计室外消防用水量。
当消防用水与生产、生活用水合用的给水系统,消防时用水总量为室外消防用水量(室内消防用水量储存在地下水池内)与生产、生活用水的最大小时用水量其中淋浴用水量按15%计算。
浇洒及洗刷用水量不计算在内。
(2)室外管网
室外消防给水管网应为环状管,向环状管网输水的进水管不少于两条,宜从两条市政
给水管网引入。
当一条发生故障时,其余输水仍能通过消防用水量。
进水管管径按下式计
算为
式中
为进水管管径(mm);
为生活、生产和室外消防用水量(L/s),
为进水管水
流速度,
2.5m/s,n为进水管数量。
管径不小于100mm。
有条件时应不小于150mm。
第五节建筑灭火器设置
一.一般规定
1灭火器配置的设计与计算应按计算单元进行。
灭火器最小需配灭火级别和最少需配数量的计算值应进位取整。
2每个灭火器设置点实配灭火器的灭火级别和数量不得小于最小需配灭火级别和数量的计算值。
3火器设置点的位置和数量应根据灭火器的最大保护距离确定,并应保证最不利点至少在1具灭火器的保护范围内。
二.灭火器配置设计的计算单元应按下列规定划分:
1当一个楼层或一个水平防火分区内各场所的危险等级和火灾种类相同时,可将其作为一个计算单元。
2当一个楼层或一个水平防火分区内各场所的危险等级和火灾种类不相同时,应将其分别作为不同的计算单元。
3同一计算单元不得跨越防火分区和楼层。
三.灭火器配置的设计计算可按下述程序进行:
1确定各灭火器配置场所的火灾种类和危险等级;
2划分计算单元,计算各计算单元的保护面积;
3计算各计算单元的最小需配灭火级别;
4确定各计算单元中的灭火器设置点的位置和数量;
5计算每个灭火器设置点的最小需配灭火级别;
6确定每个设置点灭火器的类型、规格与数量;
7确定每具灭火器的设置方式和要求;
8在工程设计图上用灭火器图例和文字标明灭火器的型号、数量与设置位置。
第六节建筑排水系统
一、建筑排水系统分类和组成
1.排水系统分类
(1)生活污水排水系统;
(2)雨水排水系统。
)
2.组成
(1)卫生洁具或生产设备受水器,
(2)排水管系统(包括横支管、立管、横干管、总干管和排出管等);
(3)通气管系统;
(4)清通设备;
(5)抽升设备;
(6)室外排水管道;
(7)污水处理设备。
二、排水方式的选择
本项目中,生活污水不能与雨水合流排除,雨水排水系统应单独设置。
排水方式选
择的原则:
(1)当城市有完善的污水处理厂时,宜采用生活污水排水系统,用一个排水系统接纳
粪便污水和生活废水,出户后排入市政污水管道系统或合流制排水系统。
(2)当城市无污水处理厂或污水处理厂处理能力有限,粪便污水需要经过局部处理时,宜分别设置粪便污水排水系统和生活废水排水系统。
少数污、废水负荷较小的建筑和污、废水不便分流的建筑,如办公楼、标准较低的住宅等,也可采用生活污水排水系统。
(3)对含有害物质;含大量油脂的污、废水以及需要回收利用的污、废水,应采用单独的排水系统收集、输送,经适当处理后排除或回收利用。
采用什么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。
三、排水管道布置和敷设
1.排水管道的布置
(1)排水立管应布置在污水最集中,水质最脏的排水点处,使其横支管最短,尽快转
入立管后排出室外。
(2)本项目排水系统一般不分区敷设,污水立管按一根管道布置贯穿上下。
(3)排水出户管一般按二定坡度埋设于地下。
设在地下室或转换层时,排水横干管可
敷设在转换层内或敷设在地下室顶板下。
根据室外下水道高程情况划分排水分区,一层以上为一个分区,一层单独排出,地下室以下的排水,如室外下水道埋设不够深,按其排出管高程无法排到室外下水道时应设地下排水泵房,由污水泵提升排出。
(4)排水管道不允许布置在有特殊生产工艺和卫生要求的厂房以及食品和贵重商品仓库,通风室和配电间内,也不得布置在食堂,尤其是锅台、炉灶、操作主副食烹调处。
2.排水管道的敷设
(1)排水管应尽量避免穿过伸缩缝、沉降缝,若必须穿越时,应采用相应的技术措施,
如用橡胶管连接等。
(2)排水立管穿楼层时,预埋套管,套管比通过的管径大50~100mm。
(3)根据建筑功能的要求几根排水立管可以汇合成一根,通过伸顶通气总管排出屋面,及几根排水立管汇合后通过一根总排出管引出室外。
(4)接有大便器的污水管道系统中,如无专用通气管或主通气管时,在排水横干管管
底以上0.70m的立管管段内,不得连接排水支管,在接有大便器的污水管道系统中,距立管中心线3m范围内的排水横干管上不得连接排水管道。
(5)布置在本项目管道井内的排水立管,必须每层设置支撑支架,以防整根立管重
量下传至最低层。
本项目如旅馆、公寓、商业楼等管井内的排水立管,不应每根单独排出,往往在技术层内用水平管加以连接,分几路排出,连接多根排水立管的总排水横管必须按坡度要求并以支架
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