建筑给水排水课程设计
说
明
书
编制：宋银强
第一章 设计原始资料
1、图纸资料
建筑标准层平面图1张，比例为1：100。
2、文字资料
该建筑为某市一栋8层住宅（地下一层为车库和设备用房），采用框架结构，层高3米，总共分为二个单元，每个单元的每层有二个住户，每个住户为三室二厅的一套，每套间均设有厨房与二个卫生间，厨房内设洗涤盆一只，卫生间内设大便器、浴盆、洗脸盆和地漏各一个。
该建筑周围为街坊道路，有城市给排水管道，其中给水管道DN150mm，常年水压27米，埋深0.8m，排水管道DN250mm,埋深1.1m，冻土深度为0.2m，地下水位1.5m。该建筑室内外高差0.2m。
3、设计任务
(1)建筑给水系统方式选择与设计计算,完成该建筑的给水系统平面图和系统图设计；
(2)建筑排水系统方式选择与设计计算,完成该建筑的排水平面图和系统图设计；
(3)建筑消防系统设计计算,完成该建筑的消防平面图和系统图设计；
4、设计成果
(1)设计说明书1份（双面打印），应包括建筑给水排水工程设计的主要原始资料、方案比较以及各系统的设备选型分析、说明、参数选择，设计计算与有关简图等，要求内容系统完整，计算正确，论述简洁明了，文理通顺，书写工整，装订整齐。说明书一般应包括目录、前言、正文、小结及参考文献等。
(2)设计图纸应能较准确地表达设计意图，图面力求布局合理、紧凑、正确清晰，符合制图标准，专业规范及有关规定，用工程字注文。图纸不少于 4 张。具体图纸为：
1）标准层给排水平面图 (包括室内给水、排水、消防管道的平面布置) (A2 或A3)
2）地下一层给排水平面图（包括贮水池、水泵和给排水及消防管道平面布置）(A2 或A3)
3）给水、排水及消防系统图任选两张(A3)
(3)在平面图中，给水、排水、消防各系统管线清楚，各自立管编号。
(4)在系统图中，给水、排水系统卫生器具不同时，支管可单独绘出，标明编号；各系统一根立管各层器具相同时，只需绘制一层的支管，其余各层可不用绘出。
第二章 给水系统设计
1、给水系统方案选择
(1)给水方式确定
该建筑为普通多层住宅，市政管网常年所提供的资用水头为20m水头。为了充分利用市政管网的压力，1-4层利用市政管网压力直接供水，5-8层利用变频泵加压供水。一般市政给水部门不允许从市政管网直接抽水，所以在建筑物地下设备层内设贮水池。
(2)给水系统的组成
本设计中整个给水系统由引入管、水表节点、给水管网、给水附件、加压设备及贮水池等组成。
(3)管材选择
镀锌钢管是我国长期以来在生活给水管网中采用的主要管材。镀锌钢管质地坚硬，刚度大，市场供应完善，施工经验成熟。本设计中给水系统采用镀锌钢管，它具有耐高温、高压，方便快捷，安全牢固，噪声水平低等优点。
(4)给水管道布置
给水方式确定之后，可根据建筑物的性质及对给水的要求进行布线。另外，设计时还应当考虑一些给水附件及附属建筑物的要求进行布线。
1)管道不止力求长度最短，沿墙、梁、柱平行布置，干管尽量靠近用水量最大处。
2)管道尽量暗装。
3)给水管不得敷设在排水沟、烟道、风道内，不得穿越橱柜橱窗大小便槽等。
4)给水管穿越墙和楼板时要预留孔洞。
(5)贮水池的布置
根据该建筑的建筑格局，贮水池布置在建筑物底部设备层。消防用水与生活用水合用一个贮水池。为了保证消防用水不被动用，在生活水泵吸水管伸入贮水池处开一小孔，当水位下降到此处时，小孔露出水面，空气进入管中，生活水泵则不能再从贮水池中吸水。
(6)加压设备设置要点
本设计中，生活水泵装置按照下列要求来设计：
1)每台水泵设置单独的吸水管；
2)每台水泵的出水管上装设阀门、止回阀和压力表，吸水管上装设真空压力表；
3)设置备用泵，备用泵的容量与最大一台水泵相同；
4)水泵机组的基础侧边之间和至墙面的距离为0.70米，水泵机组的基础端边之间和至墙面的距离为1.0米，水泵机组的基础高出地面0.10米。
2、给水系统计算
(1)用水量计算
据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)表3.1.9，普通住宅二类最高日生活用水定额为130～300 L/(人*d),用水小时变化系数为2.3～2.8。根据本建筑室内卫生设备的完善程度，选用最高日生活用水定额qd=200 L/（人*d），用水小时变化系数取Kh=2.5，每户
设计人数定为3.5人。查表2-1得，大便器N=0.5，淋浴器N=0.75，洗脸盆N=0.75,洗涤盆N=1.5。
1) 最高日用水量
Qd=m*qd/1000=3.5*4*8*200/1000=22.4 m3/d
2）最高日最高时用水量
Qh=Kh*Qd/24=2.5*22.4/24=2.33 m3/h
上式中：
kh为时变化系数。
3）设计秒流量：
qg=0.2*U*Ng
上式中：
Qg:计算管段的设计秒流量，L/s；
U：计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率；
Ng：计算管段的卫生器具给水当量数；
0.2：1个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。
给水当量的同时出流概率：
U=（1+ ac（Ng-1）0.49）/ Ng0.5
上式中：
ac:对于不同卫生器具的给水当量平均出流概率（U0）的系
数，见下表:
ac与 U0的对应关系
U0（%） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
ac*10-2 0.323 0.697 1.097 1.512 1.939 2.374
U0（%） 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 8.0
ac*10-2 2.816 3.263 3.715 4.629 5.555 6.489
最高时卫生器具给水当量平均出流概率：
U0=q0*m*Kh/0.2/Ng/T/3600
上式中：
U0：生活给水管道的最大时卫生器具给水当量平均出流概
率；
q0：最高用水日的用水定额，L/（人*d）；
m：每户用水人数；
Kh：小时变化系数；
T：用水小时数，h。
因住宅的用水特点为用水时间长，用水设备使用情况比较分散，卫生器具的同时出流概率随着卫生器具的增加而减少，故住宅生活给水的设计秒流量计算应采用概率法。
消防贮水量的容积按存贮10min的室内消防水量计算消防水量按20L/s：
式中： Vx—消防水箱贮水消防用量，m3；
Qx—室内消防用水总量，L/s。
水箱净容积V+Vx=0.42+12.0=12.42m3，
选用标准方形给水箱，尺寸为3.6×2.4×2m（长×宽×高），体积为17.28 m3。
（2）贮水池容积计算
本设计为消防、生活贮水池共用，其容积为：
V>=(Qb-Qj)*Tb+Vf+Vs
上式中：
V：贮水池有效容积，m3；
Qb：水泵出水量，m3/h；
Qj：水池进水量，m3/h；
Tb：水泵最长连续运行时间，h；
Vf：消防贮备水量，m3；
Vs：生产事故备用水量，m3
进入水池的进水管径取DN50，按管中流速为0.85m/s估算进水量，则Qj=1.80L/s。
消防贮水Vf计算如下：
Vf=Qx*Tx*3600/1000=5*2*3600/1000=36 m3
上式中：
Vf：消防贮备水量；
Qx：消防流量；
Tx：火灾延续时间，按2小时考虑。
水泵运行时间应为水泵灌满屋顶水箱的时间，在该时段屋顶水箱仍向配水管网供水，此供水量即屋顶水箱的出水量。按最高日平均小时来估计，为22.4／24=0.93 m3,
则：取9min
贮水池的有效容积为 =（5.25-3.96）0.14+36+0=36.1806选用标准图集96S823，体积为50，尺寸为，满足要求。 校核： 水泵运行间隔时间应为屋顶水箱向管网配水的时间。仍然以平均小时用水量估算，0.4375/2.1=0.208，7.560.208=1.575，（5.25-3.96）0.14=0.1806，
满足的要求。如没有详尽资料，可按最高日用水量的20%-30%估算贮水池的体积。取20%时，10.08。经比较，应按加之消防水量计算。
3.1.7．室内所需压力 根据以下公式计算： 最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率： 该管段卫生器具给水当量的同时出流概率： 管段的设计秒流量： 式中 --最高用水日的用水定额，=300L/(人d)； --xfbjbVVTQQV++−≥)(?3m 3m5.05.02.0mmm鬃/tpTVQ==hjtQT?=?3m()bjbQQT−=?3m()jtbjbQTQQT≥−50.420%V=?=3m%10036002.000鬃鬃鬃=TNKmqghU ggcNNU49.0)1(1−+=α ggNUq鬃=2.0 0q 0q•m
取贮水池容积为160 m3，根据其长度与建筑宽度相等，定其尺雨为13×5.0×2.5 （长×宽×高）。
（3）给水管网水力计算
1）低区给水管网计算
计算管路图如下：
计算表如下：
计算水表的水损：
2）高区给水管网计算
计算管路图如下：
计算表如下：
（3）地下室加压水泵的选择
本设计加压水泵为6-8层管网的增压，水泵出水近最大时用水量5m3/h（1.39L/s）计，由钢管水力计算表可查得：
当水泵出水管侧Q=1.39L/s时，选用DN50的钢管，v=0.66m/s，
i=0.237kpa/m
水泵吸水管选用DN80的钢管，可查得 v=0.27m/s, i=0.028kpa/m 水泵扬程 静水压H1=37.5－（–0.700）=382.0kpa
压水管长L=55.7m, hy=iL=0.237×55.7=13.2kpa
吸水管长L=1.5m, hy=iL=0.028×1.5=0.042kpa
∴H2=13.2+0.042=13.242kpa
取消箱进水浮球阀的流出水头为20kpa
∴水泵扬程 Hp=382.0+13.2+0.042=395.24kpa=39.5m
出水量为5m3/h
选得水泵：40DL6.2（H=23.6～47.2m, Q=4.9~7.4m3/h, N=4kw）两台，一台备用
第二章 消防系统设计
建筑消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足要求时）、输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备，是建筑物中最基本的灭火设施。
1、组成
室内消火栓系统由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵结合器及增压水泵等组成。
2、消火栓给水系统的给水方式
消火栓给水系统有以下几种给水方式：
（1）由室外给水管网直接供水的消防给水方式
宜在室外给水管网提供的水量和五热水供应系统的设计计算水压，在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。
（2）设水箱的消火栓给水方式
宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量、水压时（或是由消防泵向水箱补水）采用。由水箱贮存10min的消防水量，灭火时由水箱供水。
（3）设水泵、水箱的消火栓给水方式
宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用。水箱由消防泵补水，贮存10min的消防用水量，火灾发生时先由水箱供水灭火。
3、消火栓给水系统的布置
（1）消火栓给水管道布置
1）本次设计消防给水系统与生活给水系统分开设置，自成一个独立系统。消防给水管道布置成环状。
2）阀门的设置应便于管网维修和使用安全，检修关闭阀门后，
停止使用的消防立管不应多于1根，在一层中停止使用的消火栓不应多于5个。
3）水泵结合器应设在消防车易于到达的地方，同时还应考虑在其附近15～40m范围内有供消防车取水的室外消火栓或贮水池。水泵结合器的数量应按室内消防流量确定，本设计设置了两个水泵接合器。
（2）消火栓布置
按规范要求设消火栓消防给水系统的建筑内，每层均应设置消火栓。消火栓间距布置应满足下列要求：
1）消防立管的布置，应能保证同一层内相邻竖管上两个消火栓的充实水柱同时到达室内任何部位。每根消防竖管的直径，应根据一根竖管要求的水柱股数和每股水量，按上下相邻消火栓同时出水计算，但不应小于100m。
式中 S2：消火栓间距（2股水柱达到室内任何部位），m； R：消火栓保护半径，m；
b：消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。
2）消火栓口距地面安装高度为1.1m，栓口宜向下或与墙面垂直安装。同时建筑内应选用同一规格的消火栓、水带和水枪，以方便使用。为保证及时灭火，每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按扭或报警信号装置。
3）消火栓应设在使用方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口
处、楼梯间内。建筑物设有消防楼梯时，其前室应设有消火栓。在建筑物屋顶应设1个消火栓，以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。在寒冷地区，屋顶消火栓可设在顶层出口处、水箱间或采取防冻技术措施。
4、消火栓给水系统的水力计算
⑴ 消火栓保护半径：
Rf=Ld+Ls
上式中：
Ld：水龙带的有效长度,m；
Ls：充实水柱的垂直长度,m。
⑵ 消火栓的布置间距
上式中：
bf—消火栓最大保护宽度，再此取9m；
本设计中每个楼梯间设置1个消火栓，单排布置。
⑶ 消防管道系统计算
1)选用DN65的消火栓，水枪口径为19mm,麻质水龙带长度L=20m，充实水柱长度L=12 m。
2)水枪喷口处的压力
水枪造成12m充实水柱所需的水压Hq按下式计算：
式中： Hq—水枪喷嘴处的压力，kPa；
Hf—垂直射流高度，m；
—与水枪喷口直径df有关的阻力系数，可按经验公式： 计算，其值列入下表；
水枪充实水柱高度Hm与垂直射流高度Hf的关系有下列公式表示： Hf=afHm
式中： af—实验系数af=1.19+80(0.01•Hm)4，可查下表 Hm—充实水柱长度，m；
df—水枪喷嘴口径，m；
af的计算表
Hm（m） 6 8 10 12 16
af 1.19 1.19 1.20 1.21 1.24
又Hm=12m ∴af=1.21
系数 值
df(mm) 13 16 19
0.0165 0.0124 0.0097
又 =0.0097 ∴Hq= =16.9mH2O=169kPa
③ 水枪射流量可按下式计算
qxh=
式中：qxh—水枪的射流量， ；
B—水枪水流特性系数，水枪喷口直径19时，B=1.577；
Hq—水枪喷嘴处压力，mH2O。
④ 水带水头损失水流通过水龙头的水头损失可按下式计算： hd= AzLdq2xh
式中：hd—水带水头损失
Ld—水带长度，m
AZ—水带阻力系数，水龙带采用麻质水带，当直径为DN65时，Az=0.0043.
qxh—水枪喷嘴的出流量，L/s。
⑤ 消火栓口处所需压力
Hxh=Hq+Hd+Hk
式中： Hxh—消火栓口处的压力，kPa；
Hq—水枪喷嘴处的压力，kPa；
Hd—水带的水头损失，kPa；
Hk—消火栓栓口的水头损失，按20 kPa计算
⑥ 消火栓给水管网水力计算
根据规范，本设计中该建筑发生火灾时需三支水枪同时工作，最不利消防
立管出水枪数为2支，相邻消防立管出水枪数为1支。以枝状管路对消火栓进行计算，配管水力计算成果见计算书。
5、消防水泵的计算与选择
①消火栓泵的扬程确定
消火栓给水系统所需总水压
Hx= H1+Hxh+HW
式中Hx—消火栓泵的扬程，mH2O；
H1—消防水池最低水位与最不利点消火栓之间高差，mH2O； Hxh—最不利点水枪喷嘴所需压力，mH2O；
HW—消防水泵吸水口至最不利点消火栓之间管道的水头损失，mH2O。
消火栓泵的扬程应满足最不利消防水枪所需压力要求：
Hb≥Hx
②消防流量
Qx由计算可得
③消防泵选择
据上面确定的水泵扬程和流量，选择消防水泵为南京捷登流体设备有限公司提供的FG系列立式管道离心泵，型号为FG80-20/2，转速2950r/min，流量34.4m3/h，扬程64m，效率52%，电机功率15KW，重量240kg。在发生火灾时启动消防水泵灭火。
6、消火栓减压
根据消防设计规范，当消火栓栓口压力大于0.50 Mpa消火栓处应设减压装置，减压后消火栓的出水压力应在Hxh—0.50Mpa之间（Hxh为消火栓栓口要求的最小灭火水压）。
每层消火栓处剩余水头值计算：
Hs=Hb-（hz+Hxh+hd+Δh）
式中：Hs—计算层最不利点消火栓栓口剩余水头值，mH2O；
Hb—水泵在设计流量时的扬程，mH2O；
hz—计算消火栓与水泵最低吸水面之间的高程差引起的静水压，mH2O； Hd—水龙带水头损失，KPa；
Hxh—消火栓口所需最小灭火水压，mH2O；
Δh—该层消火栓口至水泵吸水口处水头损失，mH2O；
第三节 建筑排水工程
1、排水系统分类
建筑内部排水系统是将建筑内部人们日常生活和工业生产中使用过的水收集起来，及时排到室外。按系统接纳的污废水类型不同，建筑内部排水系统可分为三类：
生活污水排水系统、生活废水排水系统、屋面雨水排水系统。
2、排水系统组成
建筑内部排水系统的组成应能满足以下三个基本要求：
首先，系统能迅速畅通地将污废水排到室外；
其次，排水管道系统气压稳定，有害有毒气体不进入室内，保持室内环境卫生；
第三，管线布置合理，简短顺直，工程造价低。
为满足上述要求，建筑内部排水系统的基本组成部分为：卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。在有些排水系统中，根据需要还设有污废水的提升设备和局部处理构筑物。
1、 排水管道组合类型
建筑内部污废水排水管道系统安排水立管和通气立管的设置情况分为：
单立管排水系统 无通气管的单立管排水系统
有通气的普通单立管排水系统
特制配件单立管排水系统
3、排水方式的选择
本建筑为高层建筑，生活污水不能与雨水合流排除，雨水排水系统应单独设立。排水方式的选择应遵循：
（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生活污水和生活废水，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，生活污水需要经局部处理时，宜分别设置生活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，本系统最终采用合流生活污水排水系统。
4、排水管道布置与敷设
1、布置与敷设的原则
建筑内部排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，为创造一个良的生活和生产环境，建筑内部排水管道布置和敷设时应遵循以下原则： ①排水畅通，水力条件好；
②使用安全可靠，不影响环境卫生；
③总管线短，工程造价低；
④占地面积小；
⑤施工安装、维护管理方便；
⑥美观。
在设计过程中，应首先保证排水畅通和室内良好的生活环境。然后再根据建筑类型、标准、投资等因素进行管道的布置和敷设。
2、卫生器具的布置与敷设
①根据卫生间和公共厕所的平面尺寸、所选用的卫生器具类型和尺寸布置卫生器具。既要考虑使用方便，又要考虑管线短，排水顺畅，便于维护管理。
②为使卫生间使用方便，使其功能正常发挥，卫生器具的安装高度应满足教材附录的要求。
③地漏应设在地面最低处，易于溅水的卫生器具附近。地漏不宜设在排水支管顶端，以防止卫生器具排放的杂物在卫生器具和地漏之间横
支管内沉淀。
3、排水横支管的布置与敷设
①排水横支管不宜太长，尽量少转弯，1根支管连接的卫生器具不宜太多。
②横支管不得穿过沉降缝、烟道、风道。
③横支管不得穿过有特殊卫生要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、 通风小室和变电室。
④横支管不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。 ⑤横支管距楼板和墙应有一定的距离，便于安装和维修。
⑥当横支管悬吊在楼板下，接有2个及2个以上大便器，或3个及3个以上卫生器具时，横支管顶端应升至上层地面设清扫口。
4、排水立管的布置与敷设
① 立管应靠近排水量大，水中杂质多，最脏的排水处。
② 立管不得穿过卧室、病房，也不宜靠近与卧室相邻的内墙。 ③ 立管宜靠近外墙，以减少埋地管长度，便于清通和维修。
④ 立管应设检查口，其间距不大于10m，但底层和最高层必须设。平顶建
筑物可用通气管代替最高层的检查口。检查口中心至地面距离为1m，并应高于该层溢流水位最低的卫生器具上边缘0.15m。
5、横干管及排出管的布置与敷设
① 排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。
② 建筑层数较多时，应按下表确定底部横管是否单独排出。
最低横支管接入处至立管底部排出管的最小垂直距离距离
立管连接卫生器具层数（层） ≤6 7～12 13～19 ≥20 垂直距离（m） 0.45 0.75 1.20 6.00
③ 埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础。 ④ 埋地管穿越承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建
筑物的沉降量，一般不宜小于0.15m。
⑤ 湿陷性黄土地区的排出管应设在地沟内，并应设检漏井。
⑥ 距离较长的直线管段上应设检查口或清扫口，其最大间距见教材附录。
⑦ 排出管与室外排水管连接处应设检查井，检查井中心到建筑外墙距离不
宜小于3m。检查井至污水立管或排出管上清扫口的距离不大于下表中的数值。
室外检查井中心至污水立管或排出管上清扫口的最大长度 管径（mm） 50 75 100 >100
最大长度（m） 10 12 15 20
6、通气系统的布置与敷设
①生活污水管道和散发有毒有害气体的生产污水管道应设伸顶通气
管。伸顶通气管高出屋面不小于0.3m，但应大于该地区最大积雪厚度，屋顶有人停留时，应大于2m。
②连接4个及4个以上卫生器具，且长度大于12m的横支管和连接6个或6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。环形通气管应在横支管始端的两个卫生器具之间接出，在排水管横支管中心线以上，与排水横支管垂直或45°连接。
③对卫生、安静要求高的建筑物内，生活污水管道宜设器具通气管。器具通气管应设在存水弯出口端。
④器具通气管和环形通气管与通气立管连接处应高于卫生器具上边缘0.15m，按不小于0.01的上升坡与通气立管连接。
⑤专用通气立管每隔2层，主通气立管每隔8—10层设结合通气管与污水立管连接。结合通气管下端宜在污水横支管以下与污水立管以斜三通连接，上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。
⑥专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上不小于0.15m处与污水立管以斜三通连接，下端在最低污水横支管以下与污水立管以斜三通连接。
⑦通气立管不得接纳污水、废水、雨水，通气管不得与通气管或烟道连接。
5、排水管网设计计算
1、秒流量的确定
考虑到该综合楼的排水情况，排水管道设计秒流量按下式计算：
qp=0.12α +qmax
式中： qp—计算管段排水设计秒流量，L/S；
NP—计算管段的卫生器具排水当量总数；
α—根据建筑物性质用途而定的系数，本设计取2.0； qmax—计算管段上最大一个卫生器具的排水流量，L/S。 即： qp=0.24 +qmax
注：如果计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时，应按卫生器具排水流量累加值计。
2、按经验确定某些排水管的最小管径
（1） 室内排水管最小管径不小于50㎜。
（2） 对于单个洗脸盆、浴盆等最小管径为40㎜；
（3） 公共食堂、厨房干管管径不小于100㎜、支管管径不小于75㎜；
（4） 医院洗涤盆或污水池的排水管径不小于75㎜；
（5） 小便槽或连接3个或3个以上手动冲洗小便器的排水管管径不小于75㎜；
（6） 凡连接有大便器的管段不小于100㎜；
（7） 接大便槽的排水管管径不小于150㎜；
3、按临界流量确定管径，生活排水立管的最大排水能力按下面两个表确定，但立管不小于所连接的横支管的管径。
设有通气管的铸铁排水立管最大排水能力
排水立管管径（㎜） 排水能力（L/s）
仅设伸顶通气立管 有专用通气立管或主通气立管
50 1.0 —
75 2.5 5.0
100 4.5 9.0
125 7.0 14.0
150 10.0 25.0
设有通气管的塑料排水立管最大排水能力
排水立管 管径（㎜） 排水能力（L/s）
仅设伸顶通气立管 有专用通气立管或主通气立管
50 1.2 —
75 3.0 —
100 3.8 —
110 5.4 10.0
125 7.5 16.0
160 12.0 28.0
4、按排水管道卫生器具当量确定管径
根据建筑物性质，设置通风管道情况，采用排水管道允许负荷当量总
数来确定管径。
5、按水力计算确定管径
按标准坡度、充满度、流速，以及流量查水力计算表得管径。室内排水管采用合流排放，每单元设两根排水立管、一根专用通气管，污废水直接排入城市污水管道，设有专用通气管。因美观要求，部分排水管道不能伸顶通气，故设汇合通气管把专用通气立管连接起来，保证所有排水管通气。
第四节 管道的平面布置及管材
各层管道平面布置见平面图。给水的水平干管、热水的水平干管及回水、干管、消防给水的水平干管和排水横干管等均悬挂于天花板下面。所有管道暗敷设。屋顶水箱的进水横管、热水机组供水管，水箱至消防立管的横管等均设于闷顶之中。
给水管和排水管采用钢管，消防采用镀锌钢管\
第二章 设计计算书
第二节 建筑消防给水工程
1、消火栓系统的设计计算
该建筑总长57.3m，宽17.04m，高度31.2m，按规范要求，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栓同时到达。 消火栓的保护半径为
R=Ld+Ls=16+3=19m
其中：Ld=20×0.8=16m，即：水龙带敷设长度；
Ls=0.7sk=0.7× ≈16m
据 应在走道上布置3个火栓（间距≤16m）即可满足要求。由平面图可知，布置在两个楼梯口及①轴线上。系统图如3
图表 3
图3 消火栓给水管网计算用图
消火栓口处所需的水压（消火栓直径为65mm，水枪喷口直径为19mm）。 Hxh=Hq+hd
其中： Hq= =
图表 4
=16.9mH2O=169kpa
水枪喷嘴的出流量 qxh= =5.2L/S＞5.0L/S
水带阻力损失 =0.0043×20×5.22=2.33mH2O
∴ Hxh= 16.9+2.33+2.0=21.23 mH2O=212.3kpa
最不利点消火栓静水压力为
35.70-27.80=7.9 mH2O=79kpa,按照设计规范，可不设增压设施。 按照最不利点消防竖管x3和消火栓的流量分配要求，x3出水枪数为2支，相邻消防竖管即x2，出水枪数为2支。
（ —0和1点的
消火栓 ，h—0-1管段水头损失）。
=21.23+3.6+0.289=25.12 mH2O
1点的水枪射流量为：
图表 5
进行消火栓给水系统水力计算时，按图以枝状管路计算，配管水力计算成果见表3，采用镀锌钢管。
表3 消火栓给水系统配管水力计算表 计算管段 设计秒流量qx(L/S) 管长（L）
（m） DN
（mm） V
（m/s） i
(kpa/m) iL
kpa
0-1 5.2 3.6 100 0.60 0.0804 0.289
1-2 5.2+5.91=11.11 48.7 100 1.29 0.328 15.974 2-3 2×11.11=22.22 18.5 100 2.56 1.31 24.235 管路总水头损失为Hw=(0.289+15.974+24.235)×1.1=44.55kpa 消火栓给水系统所需总水压（Hx）应为：
Hx=H1 +Hxh+Hw=[27.8－(－5.3)]×10+212.3+44.55=587.85kpa 按消火栓灭总用水量： Qx=22.22L/S
2、消防水泵的选择
选消防泵100DL—3型2台（一用一备）：Q=27.8L/S,
H=60.0mH2O(600kpa), N=30kw
根据室内消防用水量，应设置两套水泵接合器。
第三节 建筑排水工程
本建筑内卫生器具类型均相同。采用生活污水与生活永合流排放。共设六根排水立管，每两根排水立管共用一根专用通气管
1、 横支管计算
按式 qp=0.12α +qmax设计秒流量，其中，α取2.0
(1)卫生间横支管计算
图表 6
图4卫生间横支管计算图
管段编号 卫生器具名称数量 排水当量总数
∑Np 设计秒流量
qp(L/s) 管径
DN(mm) 坡度
i
洗涤盆
1.00 洗脸盆
0.75 大便器
6 沐浴器
0.45
0-1 1/1.0 - - - 1 0.33 50 0.025
1-2 1/1.0 1/0.75 - - 1.75 0.57 50 0.025
2-3 1/1.0 1/0.75 1/6 - 7.75 2.50 110 0.026
3-4 1/1.0 1/0.75 1/6 1/0.45 8.20 2.25 110 0.026 表4 卫生间横支管水力计算表
（2）厨房横支管 由于厨房内仅有一个洗涤盆
所以Np=1.0, qp=0.12×2.0+0.33=0.57L/s>0.33 所以取0.33L/s, 管径取50mm， 坡度i=0.035
2、立管计算
排水系统每根立管的排水设计秒流量为 qp=0.12×2.0 +2=4.3L/s 查表且符合最小规定的管径，取DN=110mm, 所以通气管取管径110mm
3、 排水横干管计算
图表 7
图5 横干管与汇合通气管计算图
表5 排水横干管水力计算表
计算管段 当量总数∑Np 设计秒流量q(L/s) 管径DN(mm) 坡度i 0-1 92 3.73 110 0.010
1-2 184 4.44 110 0.012
2-3 276 4.89 110 0.015
3-4 368 5.45 110 0.020
4-5 460 5.86 125 0.010
5-6 552 6.23 125 0.012
4、 汇合通气管及总伸顶通气管计算
AB段只负责一通气立管，其管径与通气立管相同，取110mm BC段汇合通气管负担两根通气立管，按式
de≥
计算，得 BC段管径取125mm
CD段管径取200mm
主要参考资料
1、王增长等主编. 建筑给水排水工程（第五版）.北京：中国建筑工业出版社.2005
2、中华人民共和国建设部主编. 给水排水制图标准. 北京：中国建筑工业出版社.2002
3、上海市建设与管理委员会主编. 建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）. 北京;中国建筑工业出版社2003
4、、核工业部第二研究设计院主编，给水排水设计手册第2册，室内给水排水，北京：中国建筑工业出版社，1986
5、中国市政工程西南设计院编，给水排水设计手册，第1册常用资料，北京：中国建筑工业出版社，1986
6、姜湘山主编. 建筑给水排水与采暖设计. 北京：机械工业出版
社.2007
建筑给水排水课程设计
说
明
书
编制：宋银强
第一章 设计原始资料
1、图纸资料
建筑标准层平面图1张，比例为1：100。
2、文字资料
该建筑为某市一栋8层住宅（地下一层为车库和设备用房），采用框架结构，层高3米，总共分为二个单元，每个单元的每层有二个住户，每个住户为三室二厅的一套，每套间均设有厨房与二个卫生间，厨房内设洗涤盆一只，卫生间内设大便器、浴盆、洗脸盆和地漏各一个。
该建筑周围为街坊道路，有城市给排水管道，其中给水管道DN150mm，常年水压27米，埋深0.8m，排水管道DN250mm,埋深1.1m，冻土深度为0.2m，地下水位1.5m。该建筑室内外高差0.2m。
3、设计任务
(1)建筑给水系统方式选择与设计计算,完成该建筑的给水系统平面图和系统图设计；
(2)建筑排水系统方式选择与设计计算,完成该建筑的排水平面图和系统图设计；
(3)建筑消防系统设计计算,完成该建筑的消防平面图和系统图设计；
4、设计成果
(1)设计说明书1份（双面打印），应包括建筑给水排水工程设计的主要原始资料、方案比较以及各系统的设备选型分析、说明、参数选择，设计计算与有关简图等，要求内容系统完整，计算正确，论述简洁明了，文理通顺，书写工整，装订整齐。说明书一般应包括目录、前言、正文、小结及参考文献等。
(2)设计图纸应能较准确地表达设计意图，图面力求布局合理、紧凑、正确清晰，符合制图标准，专业规范及有关规定，用工程字注文。图纸不少于 4 张。具体图纸为：
1）标准层给排水平面图 (包括室内给水、排水、消防管道的平面布置) (A2 或A3)
2）地下一层给排水平面图（包括贮水池、水泵和给排水及消防管道平面布置）(A2 或A3)
3）给水、排水及消防系统图任选两张(A3)
(3)在平面图中，给水、排水、消防各系统管线清楚，各自立管编号。
(4)在系统图中，给水、排水系统卫生器具不同时，支管可单独绘出，标明编号；各系统一根立管各层器具相同时，只需绘制一层的支管，其余各层可不用绘出。
第二章 给水系统设计
1、给水系统方案选择
(1)给水方式确定
该建筑为普通多层住宅，市政管网常年所提供的资用水头为20m水头。为了充分利用市政管网的压力，1-4层利用市政管网压力直接供水，5-8层利用变频泵加压供水。一般市政给水部门不允许从市政管网直接抽水，所以在建筑物地下设备层内设贮水池。
(2)给水系统的组成
本设计中整个给水系统由引入管、水表节点、给水管网、给水附件、加压设备及贮水池等组成。
(3)管材选择
镀锌钢管是我国长期以来在生活给水管网中采用的主要管材。镀锌钢管质地坚硬，刚度大，市场供应完善，施工经验成熟。本设计中给水系统采用镀锌钢管，它具有耐高温、高压，方便快捷，安全牢固，噪声水平低等优点。
(4)给水管道布置
给水方式确定之后，可根据建筑物的性质及对给水的要求进行布线。另外，设计时还应当考虑一些给水附件及附属建筑物的要求进行布线。
1)管道不止力求长度最短，沿墙、梁、柱平行布置，干管尽量靠近用水量最大处。
2)管道尽量暗装。
3)给水管不得敷设在排水沟、烟道、风道内，不得穿越橱柜橱窗大小便槽等。
4)给水管穿越墙和楼板时要预留孔洞。
(5)贮水池的布置
根据该建筑的建筑格局，贮水池布置在建筑物底部设备层。消防用水与生活用水合用一个贮水池。为了保证消防用水不被动用，在生活水泵吸水管伸入贮水池处开一小孔，当水位下降到此处时，小孔露出水面，空气进入管中，生活水泵则不能再从贮水池中吸水。
(6)加压设备设置要点
本设计中，生活水泵装置按照下列要求来设计：
1)每台水泵设置单独的吸水管；
2)每台水泵的出水管上装设阀门、止回阀和压力表，吸水管上装设真空压力表；
3)设置备用泵，备用泵的容量与最大一台水泵相同；
4)水泵机组的基础侧边之间和至墙面的距离为0.70米，水泵机组的基础端边之间和至墙面的距离为1.0米，水泵机组的基础高出地面0.10米。
2、给水系统计算
(1)用水量计算
据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)表3.1.9，普通住宅二类最高日生活用水定额为130～300 L/(人*d),用水小时变化系数为2.3～2.8。根据本建筑室内卫生设备的完善程度，选用最高日生活用水定额qd=200 L/（人*d），用水小时变化系数取Kh=2.5，每户
设计人数定为3.5人。查表2-1得，大便器N=0.5，淋浴器N=0.75，洗脸盆N=0.75,洗涤盆N=1.5。
1) 最高日用水量
Qd=m*qd/1000=3.5*4*8*200/1000=22.4 m3/d
2）最高日最高时用水量
Qh=Kh*Qd/24=2.5*22.4/24=2.33 m3/h
上式中：
kh为时变化系数。
3）设计秒流量：
qg=0.2*U*Ng
上式中：
Qg:计算管段的设计秒流量，L/s；
U：计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率；
Ng：计算管段的卫生器具给水当量数；
0.2：1个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。
给水当量的同时出流概率：
U=（1+ ac（Ng-1）0.49）/ Ng0.5
上式中：
ac:对于不同卫生器具的给水当量平均出流概率（U0）的系
数，见下表:
ac与 U0的对应关系
U0（%） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
ac*10-2 0.323 0.697 1.097 1.512 1.939 2.374
U0（%） 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 8.0
ac*10-2 2.816 3.263 3.715 4.629 5.555 6.489
最高时卫生器具给水当量平均出流概率：
U0=q0*m*Kh/0.2/Ng/T/3600
上式中：
U0：生活给水管道的最大时卫生器具给水当量平均出流概
率；
q0：最高用水日的用水定额，L/（人*d）；
m：每户用水人数；
Kh：小时变化系数；
T：用水小时数，h。
因住宅的用水特点为用水时间长，用水设备使用情况比较分散，卫生器具的同时出流概率随着卫生器具的增加而减少，故住宅生活给水的设计秒流量计算应采用概率法。
消防贮水量的容积按存贮10min的室内消防水量计算消防水量按20L/s：
式中： Vx—消防水箱贮水消防用量，m3；
Qx—室内消防用水总量，L/s。
水箱净容积V+Vx=0.42+12.0=12.42m3，
选用标准方形给水箱，尺寸为3.6×2.4×2m（长×宽×高），体积为17.28 m3。
（2）贮水池容积计算
本设计为消防、生活贮水池共用，其容积为：
V>=(Qb-Qj)*Tb+Vf+Vs
上式中：
V：贮水池有效容积，m3；
Qb：水泵出水量，m3/h；
Qj：水池进水量，m3/h；
Tb：水泵最长连续运行时间，h；
Vf：消防贮备水量，m3；
Vs：生产事故备用水量，m3
进入水池的进水管径取DN50，按管中流速为0.85m/s估算进水量，则Qj=1.80L/s。
消防贮水Vf计算如下：
Vf=Qx*Tx*3600/1000=5*2*3600/1000=36 m3
上式中：
Vf：消防贮备水量；
Qx：消防流量；
Tx：火灾延续时间，按2小时考虑。
水泵运行时间应为水泵灌满屋顶水箱的时间，在该时段屋顶水箱仍向配水管网供水，此供水量即屋顶水箱的出水量。按最高日平均小时来估计，为22.4／24=0.93 m3,
则：取9min
贮水池的有效容积为 =（5.25-3.96）0.14+36+0=36.1806选用标准图集96S823，体积为50，尺寸为，满足要求。 校核： 水泵运行间隔时间应为屋顶水箱向管网配水的时间。仍然以平均小时用水量估算，0.4375/2.1=0.208，7.560.208=1.575，（5.25-3.96）0.14=0.1806，
满足的要求。如没有详尽资料，可按最高日用水量的20%-30%估算贮水池的体积。取20%时，10.08。经比较，应按加之消防水量计算。
3.1.7．室内所需压力 根据以下公式计算： 最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率： 该管段卫生器具给水当量的同时出流概率： 管段的设计秒流量： 式中 --最高用水日的用水定额，=300L/(人d)； --xfbjbVVTQQV++−≥)(?3m 3m5.05.02.0mmm鬃/tpTVQ==hjtQT?=?3m()bjbQQT−=?3m()jtbjbQTQQT≥−50.420%V=?=3m%10036002.000鬃鬃鬃=TNKmqghU ggcNNU49.0)1(1−+=α ggNUq鬃=2.0 0q 0q•m
取贮水池容积为160 m3，根据其长度与建筑宽度相等，定其尺雨为13×5.0×2.5 （长×宽×高）。
（3）给水管网水力计算
1）低区给水管网计算
计算管路图如下：
计算表如下：
计算水表的水损：
2）高区给水管网计算
计算管路图如下：
计算表如下：
（3）地下室加压水泵的选择
本设计加压水泵为6-8层管网的增压，水泵出水近最大时用水量5m3/h（1.39L/s）计，由钢管水力计算表可查得：
当水泵出水管侧Q=1.39L/s时，选用DN50的钢管，v=0.66m/s，
i=0.237kpa/m
水泵吸水管选用DN80的钢管，可查得 v=0.27m/s, i=0.028kpa/m 水泵扬程 静水压H1=37.5－（–0.700）=382.0kpa
压水管长L=55.7m, hy=iL=0.237×55.7=13.2kpa
吸水管长L=1.5m, hy=iL=0.028×1.5=0.042kpa
∴H2=13.2+0.042=13.242kpa
取消箱进水浮球阀的流出水头为20kpa
∴水泵扬程 Hp=382.0+13.2+0.042=395.24kpa=39.5m
出水量为5m3/h
选得水泵：40DL6.2（H=23.6～47.2m, Q=4.9~7.4m3/h, N=4kw）两台，一台备用
第二章 消防系统设计
建筑消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足要求时）、输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备，是建筑物中最基本的灭火设施。
1、组成
室内消火栓系统由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵结合器及增压水泵等组成。
2、消火栓给水系统的给水方式
消火栓给水系统有以下几种给水方式：
（1）由室外给水管网直接供水的消防给水方式
宜在室外给水管网提供的水量和五热水供应系统的设计计算水压，在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。
（2）设水箱的消火栓给水方式
宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量、水压时（或是由消防泵向水箱补水）采用。由水箱贮存10min的消防水量，灭火时由水箱供水。
（3）设水泵、水箱的消火栓给水方式
宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用。水箱由消防泵补水，贮存10min的消防用水量，火灾发生时先由水箱供水灭火。
3、消火栓给水系统的布置
（1）消火栓给水管道布置
1）本次设计消防给水系统与生活给水系统分开设置，自成一个独立系统。消防给水管道布置成环状。
2）阀门的设置应便于管网维修和使用安全，检修关闭阀门后，
停止使用的消防立管不应多于1根，在一层中停止使用的消火栓不应多于5个。
3）水泵结合器应设在消防车易于到达的地方，同时还应考虑在其附近15～40m范围内有供消防车取水的室外消火栓或贮水池。水泵结合器的数量应按室内消防流量确定，本设计设置了两个水泵接合器。
（2）消火栓布置
按规范要求设消火栓消防给水系统的建筑内，每层均应设置消火栓。消火栓间距布置应满足下列要求：
1）消防立管的布置，应能保证同一层内相邻竖管上两个消火栓的充实水柱同时到达室内任何部位。每根消防竖管的直径，应根据一根竖管要求的水柱股数和每股水量，按上下相邻消火栓同时出水计算，但不应小于100m。
式中 S2：消火栓间距（2股水柱达到室内任何部位），m； R：消火栓保护半径，m；
b：消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。
2）消火栓口距地面安装高度为1.1m，栓口宜向下或与墙面垂直安装。同时建筑内应选用同一规格的消火栓、水带和水枪，以方便使用。为保证及时灭火，每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按扭或报警信号装置。
3）消火栓应设在使用方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口
处、楼梯间内。建筑物设有消防楼梯时，其前室应设有消火栓。在建筑物屋顶应设1个消火栓，以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。在寒冷地区，屋顶消火栓可设在顶层出口处、水箱间或采取防冻技术措施。
4、消火栓给水系统的水力计算
⑴ 消火栓保护半径：
Rf=Ld+Ls
上式中：
Ld：水龙带的有效长度,m；
Ls：充实水柱的垂直长度,m。
⑵ 消火栓的布置间距
上式中：
bf—消火栓最大保护宽度，再此取9m；
本设计中每个楼梯间设置1个消火栓，单排布置。
⑶ 消防管道系统计算
1)选用DN65的消火栓，水枪口径为19mm,麻质水龙带长度L=20m，充实水柱长度L=12 m。
2)水枪喷口处的压力
水枪造成12m充实水柱所需的水压Hq按下式计算：
式中： Hq—水枪喷嘴处的压力，kPa；
Hf—垂直射流高度，m；
—与水枪喷口直径df有关的阻力系数，可按经验公式： 计算，其值列入下表；
水枪充实水柱高度Hm与垂直射流高度Hf的关系有下列公式表示： Hf=afHm
式中： af—实验系数af=1.19+80(0.01•Hm)4，可查下表 Hm—充实水柱长度，m；
df—水枪喷嘴口径，m；
af的计算表
Hm（m） 6 8 10 12 16
af 1.19 1.19 1.20 1.21 1.24
又Hm=12m ∴af=1.21
系数 值
df(mm) 13 16 19
0.0165 0.0124 0.0097
又 =0.0097 ∴Hq= =16.9mH2O=169kPa
③ 水枪射流量可按下式计算
qxh=
式中：qxh—水枪的射流量， ；
B—水枪水流特性系数，水枪喷口直径19时，B=1.577；
Hq—水枪喷嘴处压力，mH2O。
④ 水带水头损失水流通过水龙头的水头损失可按下式计算： hd= AzLdq2xh
式中：hd—水带水头损失
Ld—水带长度，m
AZ—水带阻力系数，水龙带采用麻质水带，当直径为DN65时，Az=0.0043.
qxh—水枪喷嘴的出流量，L/s。
⑤ 消火栓口处所需压力
Hxh=Hq+Hd+Hk
式中： Hxh—消火栓口处的压力，kPa；
Hq—水枪喷嘴处的压力，kPa；
Hd—水带的水头损失，kPa；
Hk—消火栓栓口的水头损失，按20 kPa计算
⑥ 消火栓给水管网水力计算
根据规范，本设计中该建筑发生火灾时需三支水枪同时工作，最不利消防
立管出水枪数为2支，相邻消防立管出水枪数为1支。以枝状管路对消火栓进行计算，配管水力计算成果见计算书。
5、消防水泵的计算与选择
①消火栓泵的扬程确定
消火栓给水系统所需总水压
Hx= H1+Hxh+HW
式中Hx—消火栓泵的扬程，mH2O；
H1—消防水池最低水位与最不利点消火栓之间高差，mH2O； Hxh—最不利点水枪喷嘴所需压力，mH2O；
HW—消防水泵吸水口至最不利点消火栓之间管道的水头损失，mH2O。
消火栓泵的扬程应满足最不利消防水枪所需压力要求：
Hb≥Hx
②消防流量
Qx由计算可得
③消防泵选择
据上面确定的水泵扬程和流量，选择消防水泵为南京捷登流体设备有限公司提供的FG系列立式管道离心泵，型号为FG80-20/2，转速2950r/min，流量34.4m3/h，扬程64m，效率52%，电机功率15KW，重量240kg。在发生火灾时启动消防水泵灭火。
6、消火栓减压
根据消防设计规范，当消火栓栓口压力大于0.50 Mpa消火栓处应设减压装置，减压后消火栓的出水压力应在Hxh—0.50Mpa之间（Hxh为消火栓栓口要求的最小灭火水压）。
每层消火栓处剩余水头值计算：
Hs=Hb-（hz+Hxh+hd+Δh）
式中：Hs—计算层最不利点消火栓栓口剩余水头值，mH2O；
Hb—水泵在设计流量时的扬程，mH2O；
hz—计算消火栓与水泵最低吸水面之间的高程差引起的静水压，mH2O； Hd—水龙带水头损失，KPa；
Hxh—消火栓口所需最小灭火水压，mH2O；
Δh—该层消火栓口至水泵吸水口处水头损失，mH2O；
第三节 建筑排水工程
1、排水系统分类
建筑内部排水系统是将建筑内部人们日常生活和工业生产中使用过的水收集起来，及时排到室外。按系统接纳的污废水类型不同，建筑内部排水系统可分为三类：
生活污水排水系统、生活废水排水系统、屋面雨水排水系统。
2、排水系统组成
建筑内部排水系统的组成应能满足以下三个基本要求：
首先，系统能迅速畅通地将污废水排到室外；
其次，排水管道系统气压稳定，有害有毒气体不进入室内，保持室内环境卫生；
第三，管线布置合理，简短顺直，工程造价低。
为满足上述要求，建筑内部排水系统的基本组成部分为：卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。在有些排水系统中，根据需要还设有污废水的提升设备和局部处理构筑物。
1、 排水管道组合类型
建筑内部污废水排水管道系统安排水立管和通气立管的设置情况分为：
单立管排水系统 无通气管的单立管排水系统
有通气的普通单立管排水系统
特制配件单立管排水系统
3、排水方式的选择
本建筑为高层建筑，生活污水不能与雨水合流排除，雨水排水系统应单独设立。排水方式的选择应遵循：
（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生活污水和生活废水，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，生活污水需要经局部处理时，宜分别设置生活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，本系统最终采用合流生活污水排水系统。
4、排水管道布置与敷设
1、布置与敷设的原则
建筑内部排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，为创造一个良的生活和生产环境，建筑内部排水管道布置和敷设时应遵循以下原则： ①排水畅通，水力条件好；
②使用安全可靠，不影响环境卫生；
③总管线短，工程造价低；
④占地面积小；
⑤施工安装、维护管理方便；
⑥美观。
在设计过程中，应首先保证排水畅通和室内良好的生活环境。然后再根据建筑类型、标准、投资等因素进行管道的布置和敷设。
2、卫生器具的布置与敷设
①根据卫生间和公共厕所的平面尺寸、所选用的卫生器具类型和尺寸布置卫生器具。既要考虑使用方便，又要考虑管线短，排水顺畅，便于维护管理。
②为使卫生间使用方便，使其功能正常发挥，卫生器具的安装高度应满足教材附录的要求。
③地漏应设在地面最低处，易于溅水的卫生器具附近。地漏不宜设在排水支管顶端，以防止卫生器具排放的杂物在卫生器具和地漏之间横
支管内沉淀。
3、排水横支管的布置与敷设
①排水横支管不宜太长，尽量少转弯，1根支管连接的卫生器具不宜太多。
②横支管不得穿过沉降缝、烟道、风道。
③横支管不得穿过有特殊卫生要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、 通风小室和变电室。
④横支管不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。 ⑤横支管距楼板和墙应有一定的距离，便于安装和维修。
⑥当横支管悬吊在楼板下，接有2个及2个以上大便器，或3个及3个以上卫生器具时，横支管顶端应升至上层地面设清扫口。
4、排水立管的布置与敷设
① 立管应靠近排水量大，水中杂质多，最脏的排水处。
② 立管不得穿过卧室、病房，也不宜靠近与卧室相邻的内墙。 ③ 立管宜靠近外墙，以减少埋地管长度，便于清通和维修。
④ 立管应设检查口，其间距不大于10m，但底层和最高层必须设。平顶建
筑物可用通气管代替最高层的检查口。检查口中心至地面距离为1m，并应高于该层溢流水位最低的卫生器具上边缘0.15m。
5、横干管及排出管的布置与敷设
① 排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。
② 建筑层数较多时，应按下表确定底部横管是否单独排出。
最低横支管接入处至立管底部排出管的最小垂直距离距离
立管连接卫生器具层数（层） ≤6 7～12 13～19 ≥20 垂直距离（m） 0.45 0.75 1.20 6.00
③ 埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础。 ④ 埋地管穿越承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建
筑物的沉降量，一般不宜小于0.15m。
⑤ 湿陷性黄土地区的排出管应设在地沟内，并应设检漏井。
⑥ 距离较长的直线管段上应设检查口或清扫口，其最大间距见教材附录。
⑦ 排出管与室外排水管连接处应设检查井，检查井中心到建筑外墙距离不
宜小于3m。检查井至污水立管或排出管上清扫口的距离不大于下表中的数值。
室外检查井中心至污水立管或排出管上清扫口的最大长度 管径（mm） 50 75 100 >100
最大长度（m） 10 12 15 20
6、通气系统的布置与敷设
①生活污水管道和散发有毒有害气体的生产污水管道应设伸顶通气
管。伸顶通气管高出屋面不小于0.3m，但应大于该地区最大积雪厚度，屋顶有人停留时，应大于2m。
②连接4个及4个以上卫生器具，且长度大于12m的横支管和连接6个或6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。环形通气管应在横支管始端的两个卫生器具之间接出，在排水管横支管中心线以上，与排水横支管垂直或45°连接。
③对卫生、安静要求高的建筑物内，生活污水管道宜设器具通气管。器具通气管应设在存水弯出口端。
④器具通气管和环形通气管与通气立管连接处应高于卫生器具上边缘0.15m，按不小于0.01的上升坡与通气立管连接。
⑤专用通气立管每隔2层，主通气立管每隔8—10层设结合通气管与污水立管连接。结合通气管下端宜在污水横支管以下与污水立管以斜三通连接，上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。
⑥专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上不小于0.15m处与污水立管以斜三通连接，下端在最低污水横支管以下与污水立管以斜三通连接。
⑦通气立管不得接纳污水、废水、雨水，通气管不得与通气管或烟道连接。
5、排水管网设计计算
1、秒流量的确定
考虑到该综合楼的排水情况，排水管道设计秒流量按下式计算：
qp=0.12α +qmax
式中： qp—计算管段排水设计秒流量，L/S；
NP—计算管段的卫生器具排水当量总数；
α—根据建筑物性质用途而定的系数，本设计取2.0； qmax—计算管段上最大一个卫生器具的排水流量，L/S。 即： qp=0.24 +qmax
注：如果计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时，应按卫生器具排水流量累加值计。
2、按经验确定某些排水管的最小管径
（1） 室内排水管最小管径不小于50㎜。
（2） 对于单个洗脸盆、浴盆等最小管径为40㎜；
（3） 公共食堂、厨房干管管径不小于100㎜、支管管径不小于75㎜；
（4） 医院洗涤盆或污水池的排水管径不小于75㎜；
（5） 小便槽或连接3个或3个以上手动冲洗小便器的排水管管径不小于75㎜；
（6） 凡连接有大便器的管段不小于100㎜；
（7） 接大便槽的排水管管径不小于150㎜；
3、按临界流量确定管径，生活排水立管的最大排水能力按下面两个表确定，但立管不小于所连接的横支管的管径。
设有通气管的铸铁排水立管最大排水能力
排水立管管径（㎜） 排水能力（L/s）
仅设伸顶通气立管 有专用通气立管或主通气立管
50 1.0 —
75 2.5 5.0
100 4.5 9.0
125 7.0 14.0
150 10.0 25.0
设有通气管的塑料排水立管最大排水能力
排水立管 管径（㎜） 排水能力（L/s）
仅设伸顶通气立管 有专用通气立管或主通气立管
50 1.2 —
75 3.0 —
100 3.8 —
110 5.4 10.0
125 7.5 16.0
160 12.0 28.0
4、按排水管道卫生器具当量确定管径
根据建筑物性质，设置通风管道情况，采用排水管道允许负荷当量总
数来确定管径。
5、按水力计算确定管径
按标准坡度、充满度、流速，以及流量查水力计算表得管径。室内排水管采用合流排放，每单元设两根排水立管、一根专用通气管，污废水直接排入城市污水管道，设有专用通气管。因美观要求，部分排水管道不能伸顶通气，故设汇合通气管把专用通气立管连接起来，保证所有排水管通气。
第四节 管道的平面布置及管材
各层管道平面布置见平面图。给水的水平干管、热水的水平干管及回水、干管、消防给水的水平干管和排水横干管等均悬挂于天花板下面。所有管道暗敷设。屋顶水箱的进水横管、热水机组供水管，水箱至消防立管的横管等均设于闷顶之中。
给水管和排水管采用钢管，消防采用镀锌钢管\
第二章 设计计算书
第二节 建筑消防给水工程
1、消火栓系统的设计计算
该建筑总长57.3m，宽17.04m，高度31.2m，按规范要求，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栓同时到达。 消火栓的保护半径为
R=Ld+Ls=16+3=19m
其中：Ld=20×0.8=16m，即：水龙带敷设长度；
Ls=0.7sk=0.7× ≈16m
据 应在走道上布置3个火栓（间距≤16m）即可满足要求。由平面图可知，布置在两个楼梯口及①轴线上。系统图如3
图表 3
图3 消火栓给水管网计算用图
消火栓口处所需的水压（消火栓直径为65mm，水枪喷口直径为19mm）。 Hxh=Hq+hd
其中： Hq= =
图表 4
=16.9mH2O=169kpa
水枪喷嘴的出流量 qxh= =5.2L/S＞5.0L/S
水带阻力损失 =0.0043×20×5.22=2.33mH2O
∴ Hxh= 16.9+2.33+2.0=21.23 mH2O=212.3kpa
最不利点消火栓静水压力为
35.70-27.80=7.9 mH2O=79kpa,按照设计规范，可不设增压设施。 按照最不利点消防竖管x3和消火栓的流量分配要求，x3出水枪数为2支，相邻消防竖管即x2，出水枪数为2支。
（ —0和1点的
消火栓 ，h—0-1管段水头损失）。
=21.23+3.6+0.289=25.12 mH2O
1点的水枪射流量为：
图表 5
进行消火栓给水系统水力计算时，按图以枝状管路计算，配管水力计算成果见表3，采用镀锌钢管。
表3 消火栓给水系统配管水力计算表 计算管段 设计秒流量qx(L/S) 管长（L）
（m） DN
（mm） V
（m/s） i
(kpa/m) iL
kpa
0-1 5.2 3.6 100 0.60 0.0804 0.289
1-2 5.2+5.91=11.11 48.7 100 1.29 0.328 15.974 2-3 2×11.11=22.22 18.5 100 2.56 1.31 24.235 管路总水头损失为Hw=(0.289+15.974+24.235)×1.1=44.55kpa 消火栓给水系统所需总水压（Hx）应为：
Hx=H1 +Hxh+Hw=[27.8－(－5.3)]×10+212.3+44.55=587.85kpa 按消火栓灭总用水量： Qx=22.22L/S
2、消防水泵的选择
选消防泵100DL—3型2台（一用一备）：Q=27.8L/S,
H=60.0mH2O(600kpa), N=30kw
根据室内消防用水量，应设置两套水泵接合器。
第三节 建筑排水工程
本建筑内卫生器具类型均相同。采用生活污水与生活永合流排放。共设六根排水立管，每两根排水立管共用一根专用通气管
1、 横支管计算
按式 qp=0.12α +qmax设计秒流量，其中，α取2.0
(1)卫生间横支管计算
图表 6
图4卫生间横支管计算图
管段编号 卫生器具名称数量 排水当量总数
∑Np 设计秒流量
qp(L/s) 管径
DN(mm) 坡度
i
洗涤盆
1.00 洗脸盆
0.75 大便器
6 沐浴器
0.45
0-1 1/1.0 - - - 1 0.33 50 0.025
1-2 1/1.0 1/0.75 - - 1.75 0.57 50 0.025
2-3 1/1.0 1/0.75 1/6 - 7.75 2.50 110 0.026
3-4 1/1.0 1/0.75 1/6 1/0.45 8.20 2.25 110 0.026 表4 卫生间横支管水力计算表
（2）厨房横支管 由于厨房内仅有一个洗涤盆
所以Np=1.0, qp=0.12×2.0+0.33=0.57L/s>0.33 所以取0.33L/s, 管径取50mm， 坡度i=0.035
2、立管计算
排水系统每根立管的排水设计秒流量为 qp=0.12×2.0 +2=4.3L/s 查表且符合最小规定的管径，取DN=110mm, 所以通气管取管径110mm
3、 排水横干管计算
图表 7
图5 横干管与汇合通气管计算图
表5 排水横干管水力计算表
计算管段 当量总数∑Np 设计秒流量q(L/s) 管径DN(mm) 坡度i 0-1 92 3.73 110 0.010
1-2 184 4.44 110 0.012
2-3 276 4.89 110 0.015
3-4 368 5.45 110 0.020
4-5 460 5.86 125 0.010
5-6 552 6.23 125 0.012
4、 汇合通气管及总伸顶通气管计算
AB段只负责一通气立管，其管径与通气立管相同，取110mm BC段汇合通气管负担两根通气立管，按式
de≥
计算，得 BC段管径取125mm
CD段管径取200mm
主要参考资料
1、王增长等主编. 建筑给水排水工程（第五版）.北京：中国建筑工业出版社.2005
2、中华人民共和国建设部主编. 给水排水制图标准. 北京：中国建筑工业出版社.2002
3、上海市建设与管理委员会主编. 建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）. 北京;中国建筑工业出版社2003
4、、核工业部第二研究设计院主编，给水排水设计手册第2册，室内给水排水，北京：中国建筑工业出版社，1986
5、中国市政工程西南设计院编，给水排水设计手册，第1册常用资料，北京：中国建筑工业出版社，1986
6、姜湘山主编. 建筑给水排水与采暖设计. 北京：机械工业出版
社.2007