摘要
根据计划任务书要求，该工程集体宿舍给排水设计，冬季可采暖也可不采暖。整栋建筑五层集体宿舍楼，层高3.5米。每层设有公共卫生间、盥洗间，没有独立卫生间。室外市政给水管位于整栋建筑北侧，水压为270kPa，埋深为-1.4m，市政排水管也位于建筑北侧，埋深为-2.0m本设计的设计范围包括：1）室内给水工程；2）室内排水工程;3）建筑雨水排水工程。本集体宿舍楼属于一般公共建筑物，固采用直接给水方式。市政给水水压能满足用水要求，是经济合理的给水方式。排水采用分流制，生活污水可直接排入市政排水管网，生活废水经化粪池处理后可排入市政管网。雨水排水采用普通外排水。
【关键词】给排水 集体宿舍 市政管网
目 录
第一章设计任务及方案概述....................................................................................... 6
一、 设计任务.......................................................................................................... 6
二、设计方案概述.................................................................................................... 6
第二章给水管网的水力计算....................................................................................... 7
一、生活用水量计算................................................................................................ 7
二、设计秒流量计算................................................................................................ 7
三、最不利循环路水力计算..................................................................................... 8
第三章排水管网的水力计算..................................................................................... 11
一、排水方式的选择............................................................................................... 11
二、公式及主要参数的选用................................................................................... 11
三、排水横支管水力计算....................................................................................... 12
四、排水立管水力计算........................................................................................... 13
第四章雨水排水管网的水里计算.............................................................................. 14
一、暴雨强度的计算............................................................................................... 14
二、雨水量计算...................................................................................................... 14
三、立管的选用...................................................................................................... 14
第四章参考资料........................................................................................................ 15
第一章设计任务及方案概述
一、设计任务
根据计划任务书要求，该工程集体宿舍给排水设计，冬季可采暖也可不采暖。整栋建筑五层集体宿舍楼，层高3.5米。每层设有公共卫生间、盥洗间，没有独立卫生间。室外市政给水管位于整栋建筑北侧，水压为270kPa，埋深为-1.4m，市政排水管也位于建筑北侧，埋深为-2.0m。
本设计的设计范围包括：1）室内给水工程；2）室内排水工程；3）建筑雨水排水工程。
二、设计方案概述
（一）室内给水工程
已知有DN400mm的市政给水干管，高峰用水时可保证最低水压为270kPa。
要充分利用市政管网直接给水是首先要考虑的，由于室外给水管网水量、水压均能满足一天的用水要求，所以由室外校园市政给水管网直接供水，采用下行上给方式。
（二）室内排水工程
建筑排水体制为分流制和合流制两种，建筑内的合流制是指生活污水和生活废水或是生产污水与生产废水汇合后排至室外。建筑内分流制是指生活污水与生活废水或是生产污水和生产废水分别排至建筑物外。
本集体宿舍内设有污水管道，建筑的污废水能直接排入市政管道，且楼层较低污废水量较少，故选用排水合流制排水系统。有利于排水且经济。
（三）建筑雨水排水工程
建筑雨水排水分为，普通外排水、天沟外排水、内排水。本建筑屋面不设天沟，设有檐沟，屋面构型比较简单。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需要，本工程选择密闭式重力无压流系统。
第二章．给水管网的水力计算
一、生活用水量计算
给水用水量定额与时变化系数，由课程设计原始资料可知，此四层学生宿舍的卫生器具设
置有：大便器、盥洗槽，由《建筑给排工程（第五版）》课本王增长主编选用：
1. 用水定额及小时变化系数：
由表2.2.2可得用水定额在50~100 L/(人·d)小时变化系数为3.0~2.5之间，结合地理位置及实际情况选用：用水定额：80 L/(人·d)、小时变化系数取：2.5。
2. 用水单位数：
由图纸可知其为集体女生宿舍，每个寝室住4人，一共120人。由于两侧分别有厕所和盥洗室，每侧用水人数m为60人。最高日用水量及最大小时用水量：
最高日用水量:Qd = m·qd =
=4.8
最高日平均用水量:Qp = Qd / T =4.8 /24=0.2 m3/h
最高日最大小时用水量:Qh = Qp·kh =0.2×2.5=0.5 m3/h
二、设计秒流量计算
本设计是宿舍给水系统，故其设计秒流量采用的计算公式是
=0.2
本工程为集体宿舍，=2.5
=0.5
卫生器具给水当量值表
三．最不利给水管路的水力计算
给水系统轴测图
1、计算管路的水头损失
已知有DN400mm的市政给水干管，高峰用水时可保证最低水压为270kPa。
要充分利用市政管网直接给水是首先要考虑的，由于室外给水管网水量、水压均能满足一天的用水要求，所以由室外校园市政给水管网直接供水，采用下行上给方式。经查得，大便槽处当量为0.5，额定流量为0.1L/S，最低工作压力为20 kPa
水力计算结果如下表：
给水管网水力计算表
该管路的沿程损失
该管路局部损失
所以计算管路的水头损失
2、计算水表损失总水头损失
因集体宿舍用水量较大，总水表选用LXL水平螺翼式水表。水表装在12-13管段上，
,查附录1.1，选LXL80N，其过载流量为
。水表损失：
由于集体宿舍没有分户水表，所以水表总水头损失为：
3、计算给水系统所需压力H:
给水管室外埋深1.4米，大便槽冲洗水箱浮球阀安装高度1.3米
最不利点的静水压
=（1.4+14+1.3）×10=167kPa
计算给水系统所需水压H：
初步由计算结果确定最不利点所需水压满足市政管网所提供的水压要求.
第三章．排水管网的水力计算
一、排水方式的选择
建筑排水体制为分流制和合流制两种，建筑内的合流制是指生活污水和生活废水或是生产污水与生产废水汇合后排至室外。建筑内分流制是指生活污水与生活废水或是生产污水和生产废水分别排至建筑物外。
本集体宿舍内设有污水管道，建筑的污废水能直接排入市政管道，且楼层较低污废水量较少，故选用排水合流制排水系统。有利于排水且经济。
由于其楼层较低，排水量较少，故不再另设排水通气管。
二、公式及主要参数的选用
1.卫生器具的排水量、当量流量及管径：
2.排水设计秒流量公式：
其为集体宿舍排水系统，故选用：
式中：qp — 计算管段设计秒流量
Np — 计算管段卫生器具排水总当量
qmax—计算管段上排水量最大的一个卫生器具排水量
a — 用途而定的系数，取2.0
若计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水量累加值时按卫生器具排水量累加值。
三、横支管水力计算
排水系统轴测图
横支管水力计算，如下表：
其中P-1 P-2 P-7 P-8横支管水力计算相同，P-3 P-4 P-5 P-6横支管水力计算相同。其余横支管均是竖向相同的。
四、立管水力计算
1.P-1立管水力计算：
P-1立管接纳的排水当量的总数为
Np =20×5 = 100
P-1立管最下部管段的排水设计秒流量：
= 0.12×2.0×
+ 1.5
=3.9 L/s
查《建筑给水排水工程（第五版）》王增长 主编表5.2.5，选用立管管径
110 
，因设计秒流量3.9 L/s小于表5.2.5中110 排水塑料管最大允许排水流量5.4L/s，故不需设专用通气管。
P-2 P-7 P-8排水立管和P-1水力计算相同，计算略。
2.P-3立管水力计算：
P-3立管接纳的排水当量的总数为
Np =8×5 = 40
P-3立管最下部管段的排水设计秒流量：
= 0.12×2.0×
+0.33
=1.85 L/s
查《建筑给水排水工程（第五版）》王增长 主编表5.2.5，选用立管管径75，因设计秒流量1.85 L/s小于表5.2.5中75排水塑料管最大允许排水流量3.0L/s，故不需设专用通气管。
第四章．雨水排水管网的水力计算
屋面檐沟排水平面图
一、暴雨强度的计算
该宿舍楼采用普通外排水系统，立管间距8--12米，根据屋面情况，布置14根立管
宿舍楼屋面面积为1316 
。每根立管的汇水面积为94。
根据相关资料得，桐乡市暴雨强度公式：
； p=5a ； t=5min
二、雨水量计算
三、立管的选用
按每根立管的雨水设计流量3.32L/s，查表《建筑给水排水工程（第五版）》王增长 主编附录6.6.，立管可选75mm塑料管。
参考文献
1、《建筑给水排水工程（第五版）》王增长 主编
出版社：中国建筑工业出版社 出版日期：20##年8月
2、《建筑给水排水工程设计计算》 李玉华 编著
出版社：中国建筑工业出版社 20##年3月
3、建筑给水排水设计规范GB50015-2003
4、《建筑设备工程CAD制图与识图》
第二篇：给排水工程课程设计指导书
安徽建筑工业学院
环能工程学院
课程设计指导书
课程名称： 泵及泵站课程设计
设计题目： 潜水供水泵取水泵站
系 别： 市政工程系
专 业： 给排水专业
一、课程设计的目的
让学生在学习有关水泵基础理论知识的前提下，进一步学会选择水泵机组、布置管道、了解辅助设施及变配电设施的选择及要求；学习给排水泵站设计的基本知识，掌握泵站的工艺设计方法；使学生进一步提高查阅资料、使用设计手册、规范的能力，提高工程绘图能力及培养学生根据实际情况解决工程问题的能力。
二、设计内容
1、选择水泵、配置动力设备，布置机组、设计吸水及压水管路。
2、另外要进行泵站平面和高程设计及泵站内主要附属设备的选择。
三、设计原则
1、在满足最大工况要求的水量和水压条件下，应尽量减少能量的浪费。
2、力求泵型统一，使型号整齐，互为备用。当用水量与
值变化大时，应考虑大小水泵搭配，但型号不宜过多，电机电压应尽量一致。
3、事故时泵站不允许断水。
4、保证吸水条件，减少泵站埋深，以节省基建投资。
四、指导教师及设计分组
1、指导教师：牛权、王健、王坤、黄健
2、设计分组：
五、课程设计时间及进度安排
1、起止时间：
2、进度安排：
六、设计原始资料
某厂新建水源工程设计水量为200000m3/d， 采用固定式取水泵站，用两条
1420×14的刚制自流管从江中取水。自流管全长40m。水源洪水位标高为40m（1%频率），枯水位标高为25m（97%频率），常水位标高为30m。净化场反应池前配水井的水面标高为42m，泵站切换井净化场反应池前配水井的输水干管全长为400m，试进行泵站工艺设计。
七、设计步骤
1、泵站设计流量及扬程的确定。
（1）设计流量
（α为净水厂自用水系数，T为一级泵站每天工作小时数，可取24小时。）
（2）设计扬程H
1）、静扬程
通过取水部分的计算已知在最不利情况下，即一条自流管检修，另一条自流通过75%的设计流量时。此时，
，查水力计算表得到管内流速v（V采用1.2～1.6米/秒）及
，所以
。所以从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为
。所以吸水间中最高水面标高40-∑h，最低水面标高25-∑h。所以泵所需静扬程HST：
洪水位时：HST=42-最高水面标高
枯水位时：HST=42-最低水面标高
2）输水干管中的水头损失∑h
设采用某型钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量。即
，查水力计算表得到管内流速v（V采用2.0～2.5米/秒）及，所以
。
3）泵站内管路中的水头损失hp
粗估2m，另取2m安全水头。
则泵设计扬程：
枯水位：
洪水位：
2、初选泵和电机
水泵的选择包括确定水泵的型号和台数。必须注意所选定的泵站中工作泵的最大供水量和扬程应满足Q和Hmax，同时要使水泵的效率较高。建议工作泵的台数采用3～4台，备用泵一般采用1台，其型号与泵站内最大的工作泵相同。
电机按转速与泵相同和配套功率略大于水泵功率查找。电机配套功率也可按下式计算：
，其中
>95%,泵轴功率60KW～100KW: 
=1.1～1.08。 轴功率>100KW: =1.08～1.05。
3、压力管路的计算
每台泵有单独的压水管，在切换井中相互连接
已知每台泵的流量为
，选用某型号钢管，查水力计算表得v和i。
压水管管径按通过的最大流量及设计流速决定，设计流速v可按下述数据决定：
d＜250毫米 V采用1.5～2.0米/秒
d≥250毫米 V采用2.0～2.5米/秒
4、机组和管道布置
（1）机组布置
机组的布置最好采用纵向排列。机组布置应使泵站工作可靠、管理方便、管道布置简单，泵站建筑面积及跨度最小，并考虑有发展的可能。
机组布置应满足下列要求：（参见给水排水工程设计与施工规范）
A、相邻两个机组基础间净距：
电机容量≤55千瓦时，≥0.8米；
电机容量＞55千瓦时，≥1.2米；
B、相邻两个机组的突出部分间的净距以及突出部分与墙壁间的净距：
电机容量≤55千瓦时，≥0.7米；
电机容量＞55千瓦时，≥1.0米；
还应保证泵轴和电机转子在检修时能拆卸。
C、泵房主要通道宽度不小于1.2米。
D、当考虑就地检修时，至少在每个机组一侧设置大于泵机组宽度0.5米的通道。
（2）管道布置
压水管引出后，在切换井内相互连接。每条压水管均设由液控蝶阀和手动蝶阀各一个，手动蝶阀作用检修。两条输水干管用蝶阀连接，每条输水管上各设切换用蝶阀各一个。
（3）管材及配件规格决定
所有配件及三通管或弯管建议采用课本中例题的选材。也可在给排水手册中查找相关配件。
5、泵房筒体高度的计算
泵吸水口距底板的距离要求为0.5m。最小淹没深度要求为1.8m。因此，吸水井底板距吸水井中的最低水位的距离至少为2.3m。
已知吸水井中最低水位为（25-∑h）m，则底板标高不高于（25-∑h-2.3）m。
为方便安装检修，安装机组的底板标高宜高于常水位以上1m，并满足安装需求。
6、附属设备的选择
（1）起重设备
由电机重量、水泵重量，选择起重设备使能吊起最大物件。吊车型号可查给排水设计手册。
（2）因为是潜水泵站，无需其他排水、通风设备
7、泵房平面尺寸及建筑高度的确定
根据机组呈单排布置的特点及距离要求，泵房采用矩形。泵房电器设备及控制仪表设在操作平台以上的建筑物内。
六、设计成果（具体要求内容供参考）
1、设计成果：包括课程设计说明书、计算书、图纸
2、课程设计说明书的要求：
课程设计说明书的内容一般包括
1）根据设计资料确定水泵、电机的型号，工作备用泵的台数
2）泵房筒体高度计算，附设选择。
3）完成泵站各部分尺寸的确定等几个部分。
①课程设计说明书文字要通顺、层次清楚、工艺方案选择合理、选定的参数要有依据、计算正确、各种符号应注有文字说明、必要时列出计算数据表格；
②课程设计说明书文字一般不少于800字。
3、课程设计图纸的要求
课程设计图纸一般应包括
1）泵站平面布置图（包括主要设备机组位置，吸、压水管路位置及其它附属设备机组的位置）。
2）泵站剖面图（包括主要设备机组高度，吸、压水管路高度及其它附属设备机组的高度）。
①课程设计图纸绘制要符合现行的制图和土建工程设计相关标准和规范，达到工艺图要求；
②最后在一张A2图纸上按视图要求绘制泵站平面、剖面图。并列出主要设备材料表，出图图幅大小根据具体要求确定；
③课程设计图纸采用手工绘图。
图纸比例为1：120或1：150。
七、工具书
《给水排水设计手册》 中国建工出版社（第1、2版）
（第1册常用资料中含水力计算表；第11册常用设备中包含水泵、电机、起重机械的资料；）
《简明给水排水设备手册》 中国建工出版社（动力与起备）
《简明给水设计手册》 中国建工出版社
《简明给排水工手册》 机械出版社
《给水排水快速设计手册》
《建筑给水排水设计手册》 中国建工出版社