住宅给排水计算书.doc

XXXXX六期 F37-2型住宅

工 程 计 算 书

专业分类 给排水

姓 名

2023年7月30日

一、工程概况：
本工程位于XXXXX，为低层住宅，耐火等级为二级，建筑面积xxx m2，建筑占地面积 xxx m2，地下1层，地上8层，建筑总高 25.10m。
管材：给水管为钢衬塑复合管，排水管为PVC-U排水塑料管。
二、市政条件：
给水：由市政给水管网供水。
高区：市政管径为 DN150，入口水压约 0.59MPa。
低区：市政管径为 DN100，入口水压约 0.29MPa。
消防：由市政消防管网供水，管径为 DN200，入口水压约 0.61MPa。
三、给水管道水力计算：
取最不利的管段进行计算，即取户型二（A）的JL1-4、JL2-4计算。
a. 给水用水定额与时变化系数
依据《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2023），户型二（A）有两卫一厨，取4人/户，最高日生活用水定额q=320L/(人•d)，时变化系数Kh=2.5。
b. 最高日用水量
Qd=mqd=4×320=1280L/d=1.75 m3/d
Qd —— 最高日用水量，单位（升/天）；
m —— 用水总人数，单位（人）；
qd —— 人均生活用水定额，单位（升/人天）。
c. 最高日最大时用水量
qhmax=Qd×Kh／T =1.28×2.5/24=0.133 m3/h
qhmax —— 最大时生活用水量，单位（m3/h）；
Qd —— 最高日用水量，单位（m3）；
Kh —— 小时变化系数；
T —— 用水时间，单位（h）。
d. 给水管网水力计算
1）设计秒流量计算
按公式qg＝0.2×U×Ng
A、最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率:

Uo——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（%）；
q0——最高用水日的用水定额；
m——每户用水人数；
kh——小时变化系数；
Ng——每户设立的卫生器具给水当量数；
T——用水时数(h)；
0.2—— 一个卫生器具给水当量的额定流量(L/s)。
Ng=8.00（洗涤盆1个1.00，洗脸盆2个0.75，大便器2个0.50，淋浴器2个0.75，拖布盆1个1.00，家用洗衣机1个1.00，室外绿化龙头1个1.00（仅一层有），绿化龙头1个1.00。）
U0=320×4×2.5/0.2/8/24/3600×100%=2.31% 取U0=2.5%

B、管段卫生器具给水当量同时出流概率:

式中 U——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；
αc——相应于不同U0的系数；
Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数。

Uo（%）
αc
2.5
0.01512
2）根据给水管道的平面布置和系统图，进行水力计算

9-17轴交A-E轴的户型二（A）的给水管线为最不利的给水管线。在轴测图上的8层和4层定出最不利配水点1，拟定计算管路，以流量变化处为结点，从最不利配水点1开始，进行结点编号。结合以上系统图，给水系统水力计算如下：

A. 高区水力计算表（1点在8层）：
计算管
段编号
当量总数Ng
同时出流概率U(%)
设计秒流量qg
(L/s)
管径DN
（mm）
流速（v/s）
水力
坡降(m/m)
管段长度L（m）
管段沿程水头损失（m）
管段沿程水头损失累计（m）
1-2
5.0
46.06
0.46
25
0.87
0.039
0.7
0.03
0.03
2-3
6.0
42.18
0.51
25
0.96
0.048
5.5
0.26
0.29
3-4
8.0
36.74
0.59
25
1.11
0.063
40.1
2.51
2.80
4-5
64.0
13.84
1.80
50
0.85
0.017
5.6
0.09
2.89
5-6
128
10.21
2.65
65
0.75
0.010
9.6
0.10
2.99
则沿程水头损失为高区2.99m。
给水管道局部水头损失按沿程水头损失的25%计算
Hj高=2.99×25%=0.75m
水表的选择及其水头损失计算
该户1层设计秒流量为0.59L/s，即2.12m3/h，选择口径20mm旋翼式水表，最大流量为2.5m3/h，特性流量为5 m3/h。
HB=Q2g/KB=2.122*100/52=18.0Kpa＜25 Kpa满足规定
5-7层设计秒流量流量比1层略小，则HB也小于25 Kpa，满足规定。
未拟定水表具体产品则水表的水头损失按0.01MPa。
最不利点水压的计算
最不运用水点1工作压力：10m（淋浴器）
H高区=H几何+H管道水头损失+H流出水头+H水表损失
=(21+1.15+4.5)+(2.99+0.75)+10+1=41.39m H20
H高区=0.414MPa＜0.59MPa,满足规定。

B. 低区水力计算表（1点在4层）：
计算管
段编号
当量总数Ng
同时出流概率U(%)
设计秒流量qg
(L/s)
管径DN
（mm）
流速（v/s）
水力
坡降(m/m)
管段长度L（m）
管段沿程水头损失（m）
管段沿程水头损失累计（m）
1-2
5.0
46.06
0.46
25
0.87
0.039
0.7
0.03
0.03
2-2’
6.0
42.18
0.51
25
0.96
0.048
2.8
0.13
0.16
2’-3
7.0
39.17
0.55
25
1.04
0.055
2.7
0.15
0.31
3-4
9.0
34.73
0.63
25
1.19
0.071
28.1
1.98
2.29
4-5
66.0
13.84
1.80
50
0.85
0.017
5.6
0.09
2.38
5-6
132
10.21
2.65
65
0.75
0.010
9.6
0.10
2.48
则沿程水头损失为2.48m。
给水管道局部水头损失按沿程水头损失的25%计算
Hj低=2.48×25%=0.62m
水表的选择及其水头损失计算
该户1层设计秒流量为0.63L/s，即2.27m3/h，选择口径20mm旋翼式水表，最大流量为2.5m3/h，特性流量为5 m3/h。
HB=Q2g/KB=2.272*100/52=20.6Kpa＜25 Kpa满足规定
1-3层设计秒流量流量比1层略小，则HB也小于25 Kpa，满足规定。
未拟定水表具体产品则水表的水头损失按0.01MPa
最不利点水压的计算
最不运用水点1工作压力：10m（淋浴器）
H低区=H几何+H管道水头损失+H流出水头+H水表损失
=(9+1.15+4.5)+(2.48+0.62)+10+1=28.75m H20
H低区=0.288MPa＜0.29MPa,满足规定。

C. 拟定非计算管路的管径
计算管
段编号
当量总数Ng
同时出流概率U(%)
设计秒流量qg
(L/s)
管径DN
（mm）
流速（v/s）
水力
坡降(m/m)
管段长度L（m）
管段沿程水头损失（m）
管段沿程水头损失累计（m）
7-8
1.0
100.00
0.20
20
0.62
——
——
——
——
8-9
1.75
71.78
0.29
20
0.90
——
——
——
——
9-10
2.25
71.78
0.29
20
0.90
——
——
——
——
10-11
3.25
58.96
0.35
25
0.66
——
——
——
——
11-1
4.00
51.30
0.41
25
0.77
——
——
——
——
12-11
0.75
100.00
0.15
15
0.87
——
——
——
——
13-14
1.50
100.00
0.30
20
0.93
——
——
——
——
14-2
2.50
65.37
0.32
25
0.60
——
——
——
——
15-16
0.75
100.00
0.15
15
0.87
——
——
——
——
16-17
1.25
89.78
0.22
20
0.68
——
——
——
——
17-3
1.75
71.78
0.29
20
0.90
——
——
——
——

四、污水管道水力计算：
a. 计算管段污水的设计秒流量
根据建筑的性质为住宅，按公式qp=0.12α+qmax 计算，对住宅α取1.5.
b. 排水管网水力计算
横管计算
建筑排水塑料管（n=0.009）
序号
外径（mm）
通用坡度
设计坡度
最大充满度
设计充满度
设计流速
计算流量
（m/s）
（L/s）
1
50
0.026
0.026
0.5
0.4
0.824
0.511
2
75
0.026
0.026
0.5
0.4
1.094
1.59
3
110
0.020
0.026
0.5
0.4
1.415
4.455
4
125
0.015
0.010
0.5
0.4
0.960
3.963
5
160
0.010
0.010
0.6
0.5
1.256
11.394
6
200
0.008
0.005
0.6
0.6
1.105
19.629
查给排水设计规范4.4.4表各卫生器具的排水流量、排水当量和排水管的管径，塑料排水管排水横支管管道的标准坡度为0.026。与大便器连接的支管最小管径为100mm。各横管管段的秒流量小于上表中该管段的计算流量即满足排水规定。
WC1-WC4的器具互相对称布置，取WC4系统图如下：

各计算管段计算如下表（WC1-WC-3同WC-4）：

计算管
段编号
卫生器具名称数量
排水当
量总数
Np
设计秒
流量
qg（L/s)
管径
dn
(mm)
坡度
i
大便器
双格洗
涤盆
洗脸盆
家用洗
衣机
淋浴器
4.5
3
0.75
1.5
0.45
0-1

1

0.75
0.25
50
0.026
1-2
1

5.25
1.73
110
0.026
2-3

1
5.70
1.88
110
0.026
由以上表格的数据得出各横支管管段的管径大小均满足流量规定。
立管计算

取本建筑1-17轴部分计算：
排水立管WL-7：

计算管
段编号
卫生器具名称数量
排水当
量总数
Np
设计秒
流量
qg（L/s)
管径
dn
(mm)
坡度
i
大便器
双格洗
涤盆
洗脸盆
家用洗
衣机
淋浴器
4.5
3
0.75
1.5
0.45
0a-1a
1

1

1
5.70
1.88
110
0.026
1a-2a
2

2

2
11.40
2.11
110
——
2a-3a
3

3

3
17.10
2.24
110
——
3a-4a
4

4

4
22.80
2.36
110
——
续表
4a-5a
5

5

5
28.50
2.46
110
——
5a-6a
6

6

6
34.20
2.55
110
——
6a-7a
7

7

7
39.90
2.64
110
——
7a-8a
8

8

8
45.60
2.72
110
——
排水立管WL-6：

计算管
段编号
卫生器具名称数量
排水当
量总数
Np
设计秒
流量
qg（L/s)
管径
dn
(mm)
坡度
i
大便器
双格洗
涤盆
洗脸盆
家用洗
衣机
淋浴器
4.5
3
0.75
1.5
0.45
0b-1b
1

1

1
5.70
1.88
110
0.026
1b-2b
2

2

2
11.40
2.11
110
——
2b-3b
3

3

3
17.10
2.24
110
——
3b-4b
4

4

4
22.80
2.36
110
——
4b-5b
5

5

5
28.50
2.46
110
——
5b-6b
6

6

6
34.20
2.55
110
——
6b-7b
7

7

7
39.90
2.64
110
——
7b-8b
8

8
1
8
47.10
2.74
110
——
排水立管WL-4：

计算管
段编号
卫生器具名称数量
排水当
量总数
Np
设计秒
流量
qg（L/s)
管径
dn
(mm)
坡度
i
大便器
双格洗
涤盆
洗脸盆
家用洗
衣机
淋浴器
4.5
3
0.75
1.5
0.45
0c-1c

1

1.50
0.50
50
0.026
1c-2c

2

3.00
0.81
75
——
2c-3c

3

4.50
0.88
75
——
3c-4c

4

6.00
0.94
75
——
4c-5c

5

7.50
0.99
75
——
5c-6c

6

9.00
1.04
75
——
6c-7c

7

10.50
1.08
75
——
排水立管WL-1：

计算管
段编号
卫生器具名称数量
排水当
量总数
Np
设计秒
流量
qg（L/s)
管径
dn
(mm)
坡度
i
大便器
双格洗
涤盆
洗脸盆
家用洗
衣机
淋浴器
4.5
3
0.75
1.5
0.45
0d-1d
1

1

1
5.70
1.88
110
0.026
1d-2d
2

2

2
11.40
2.11
110
——
2d-3d
3

3

3
17.10
2.24
110
——
3d-4d
4

4

4
22.80
2.36
110
——
4d-5d
5

5

5
28.50
2.46
110
——
续表
5d-6d
6

6

6
34.20
2.55
110
——
6d-7d
7

7

7
39.90
2.64
110
——
7d-8d
8

8

8
45.60
2.72
110
——
8d-9d
8

8
15
8
68.10
2.99
110
——
10d-11d

14

21.00
1.32
110
0.020
11d-8d

15

22.50
1.35
110
0.020
排水立管WL-5’：

计算管
段编号
卫生器具名称数量
排水当
量总数
Np
设计秒
流量
qg（L/s)
管径
dn
(mm)
坡度
i
大便器
双格洗
涤盆
洗脸盆
家用洗
衣机
淋浴器
4.5
3
0.75
1.5
0.45
0e-1e

1

3.00
1.00
110
0.026
1e-2e

2

6.00
1.44
110
——
2e-3e

3

9.00
1.54
110
——
3e-4e

4

12.00
1.62
110
——
4e-5e

5

15.00
1.70
110
——
5e-6e

6

18.00
1.76
110
——
6e-7e

7

21.00
1.82
110
——
7e-8e

8

24.00
1.88
110
0.020
8e-9e

15

45.00
2.21
110
0.020
9e-10e

16

48.00
2.25
110
——
11e-8e

7

21.00
1.82
110
——
dn75设有通气管系的塑料排水立管最大的排水流量3.0L/s，dn110设有通气管系的塑料排水立管最大的排水流量5.4L/s。由以上表格可得各立管实际排水流量均小于该立管最大的排水流量所以不需要设专用通气立管，只设伸顶通气管。
c. 化粪池容积计算
化粪池有效容积的计算公式

其中， —— 设计总人数（或床位数）；
—— 使用卫生器具人数与总人数的比例，住宅取70%。
—— 每人每日排水量，L/cap·d；，生活污水量取50 L/cap·d；
—— 每人每日污泥量，L/cap·d；取a = 0.4 L/cap·d；
—— 污水在化粪池内停留时间，h；取t = 24 h；
—— 污泥清掏周期，d；取T = 360d；
—— 新鲜污泥含水率，取b = 95%
—— 化粪池内发酵浓缩后污泥的含水率，取c = 90%
—— 污泥发酵后体积缩减系数，取k = 0.8
—— 清掏污泥后遗留的熟污泥量容积系数，取m = 1.2
9-26轴化粪池容积计算（N=128）：
V=4.48+6.19=10.67 m3
26-34轴化粪池容积计算（N=64）
V=2.24+3.10=5.34 m3
参照化粪详国标图集:03S702选得的化粪池型号分别为：
9-26轴化粪池：G6-16SF，外型尺寸6000×2600
26-34轴化粪池：G4-9SF，外型尺寸4800×2100
五、雨水管道水力计算：
a. 降雨强度
该建筑地点在广州，设计重现期重用P=5年，降雨历时t=5min
暴雨强度 q5=3327.3/(t+11.0) 0.668
=3327.3/(5+11.0) 0.668
=522.082L/s·公顷=5.22L/s ·100m2
小时降雨厚度h=36×q5=36×5.22=188mm/h
b. 雨水立管的布置
取位于该建筑物26-34轴区域的两户（其余户型相同），其屋顶屋面根据分水线划分为9个汇水区，共布置9个雨水斗；8层布置2个雨水地漏，1层布置2个雨水地漏，-1层布置3个雨水地漏。
每个立管实际汇水面积计算如下表：
雨水立管编号
汇水面积F/ m²
雨水立管编号
汇水面积F/ m²
雨水立管编号
汇水面积F/ m²
雨水立管编号
汇水面积F/ m²
YL19
33.0
YL21
20.0
YL31
20.5
YL33
39.6
YL34
27.0
YL35
36.1
YL36
59.6+9.4
YL39
6.2
YL40
9.4

1）YL36雨水立管
汇水面积F=69.0m2 F100=69.0×188/100=129.7m2
对于87型雨水斗，当H=188mm/h，DN100雨水斗汇水面积为279 m²，大于各立管的实际汇水面积，满足泄水规定，所以选用87型雨水斗。当立管管径d=110mm时，最大允许汇水面积为680 m²，大于所有立管的实际汇水面积，满足泄水规定。所以立管及排出管管径同雨水斗直径符合规定。
2）其他雨水立管
汇水面积均小于69.0m2，故其雨水斗、雨水立管、排出管管径同YL36。
六、消防系统的设计计算：
a. 消火栓的设计计算
A. 消火栓的用水量
该住宅属于二类建筑，层数为8层，建筑高度为25.1 m，根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2023）规定，室内消火栓用水量为5 L/s，同时使用水枪的数量为2支，每根竖管最小流量为5L/s。
底层消火栓所承受的静水压力小于1.00 MPa，故系统可不分区。选择口径为65 mm的消火栓，喷口直径df = 19 mm，麻织水龙带长度Ld = 25 m。
B. 水枪充实水柱长度
根据《高层建筑给水排水设计手册》表3-12，取水枪流量为5.2 L/s，则相应充实水柱长度为12米，水枪喷嘴水压为0.17MP。
C. 消火栓的保护半径
消火栓保护半径按下式计算：
其中， —— 水带展开时的弯曲折减系数， 取
—— 水带长度，＝25 m
—— 水枪充实水柱倾斜45°时的水平距离
故h = Hm · sin 45°= 12×sin 45°≈8.49 m
则有，R=25×0.8+8.49=28.49m
D. 消火栓系统的水力计算

1) 消防立管管径的拟定
考虑到着火时，最不利消防立管上出水水枪数为2支，故消防立管的流量为
Q=5.2×2=10.4L/s
消防立管选用DN100钢管，查钢管水力计算表得
流速v = 1.20m/s，i =0.0262mH2O/m
2）总水头损失的计算
屋顶实验消火栓到市政消防管的管道长度为
L=29.6+33.6=63.2m
则管路的沿程水头损失为1.66m
管路的局部水头损失按沿程水头损失的10%，为0.17m
3）最不利点9所需消防水压
H =H几何+H管道水头损失+H水枪喷嘴水压
=25.1+（1.66+0.17）+17
=43.93m
则H=0.439MPa<0.61MPa成立。
4）消火栓减压孔板的计算
为了使各层消火栓栓口处的压力接近Hxh，需在下层消火栓前设减压设施（采用减压孔板），以减少消火栓栓口处的压力，从而保证消火栓的对的使用（当消火栓栓口处的动水压力不超过0.50MPa时，可考虑不设减压设施，取0.43MPa）。
按下式计算：
其中， 为水流通过孔板后的实际流速，消火栓流量Q = 5.2L/s，消火栓管道管径为DN65，则有

∴ =0.55Hs （mH2O）
消火栓系统管道减压孔板的计算表
消火栓
标 高
标高差
∑h
栓口动压
Hs
H'
孔 径d
编 号
(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
(mm)
0
-2.2
63.2
1.04
62.16
19.16
10.54
22
1
1.1
59.9
1.13
58.77
15.77
8.67
22
2
4.1
56.9
1.22
55.68
12.68
6.97
24
3
7.1
53.9
1.31
52.59
9.59
5.27
24
4
10.1
50.9
1.39
49.51
6.51
3.58
24
5
13.1
47.9
1.48
46.42
3.42
1.88
24
6
16.1
44.9
1.57
43.33

7
19.1
41.9
1.65
40.25

8
22.1
38.9
1.74
37.16

9
25.1
35.9
1.83
34.07

（减压孔板孔径由《建筑给水排水设计手册》表13-40选得）
E. 消防水泵接合器
每个水泵结合器的流量应按10 ～15 L/s计算。设1个水泵接合器，位于于F37-1型住宅侧。
b. 闭式自动喷水灭火系统的设计计算
A. 设计基本数据
根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2023)，此建筑负一层车库的火灾危险等级属于中危险Ⅱ级，故其设计喷水强度为8 L/min·m2,设计作用面积为160 m2，最不利喷头的工作压力为0.10 MPa。
B. 水力计算
按作用面积保护法计算：
1) 最不利喷头工作压力为0.10MPa，其喷头出水量为

2) 划分矩形作用面积为
长边
短边
则可绘出最不利作用面积喷头布置计算草图如下
水力坡降 i=0.0000107×v2/ d2

自动喷水管网水力计算表
管 段
设计流量
管径
流速
i
管长
阻力损失
备注
编 号
(m)
(mm)
(m/s)
(m/m)
(m)
(m)

1--2
1.33
25
2.5
1.15
2.85
3.28

2--3
2.66
32
2.81
0.70
1.57
1.10

3--4
5.32
50
2.51
0.17
2.50
0.43

4--5
10.64
65
3.02
0.12
2.50
0.31

5--6
15.96
80
3.22
0.08
2.40
0.19

6--7
18.62
80
3.75
0.11
0.35
0.04

7--8
21.28
80
4.29
0.14
1.65
0.24

8--9
23.94
80
4.82
0.18
0.35
0.06

9--10
26.6
100
3.07
0.04
0.55
0.02

11--12
1.33
25
2.5
1.15
2.5
2.87

12--13
2.66
32
2.81
0.70
3.2
2.23

13--14
5.32
40
4.234
0.89
2.5
2.22

14--15
6.65
50
3.13
0.27
2.75
0.74

15--16
7.98
50
3.76
0.39
2
0.77

16--17
9.31
50
4.38
0.52
0.55
0.29

18--19
1.33
25
2.5
1.15
1.55
1.78

19--20
2.66
32
2.81
0.70
1.8
1.26

合计

17.83

C. 喷淋水泵接合器
按《自动喷水灭火系统设计规范》第10.4.1条规定：每个水泵接合器的流量应按10 ~ 15L/s计算。本建筑地下车库喷淋设计水量为30 L/s，故设2套水泵接合器，型号为SQS100-B。
D. 减压孔板

自动喷洒支管换算剩余水头值H’

其中， 为水流通过孔板后的实际流速，配水管流量Q = 30 L/s，消火栓管道管径DN150，则有
V=4Q/πD2=1.70m/s
H’=Hs/1.702=0.34 Hs
根据《建筑给水排水设计手册》表13-40选得减压孔板孔径。
喷淋系统管道减压孔板的计算表
喷 头
标 高
标高差
∑h
喷头动压
Hs
H'
孔 径d
编 号
(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
(mm)
1
-0.70
61.70
21.40
40.30
30.30
10.30
50
（∑h=沿程水头损失×1.2=17.83×1.2=21.40m）
七、灭火器配置计算：
a. 灭火器的选取
根据《建筑灭火器配置设计规范》附录D，高级住宅、地下车库车库为中危险级。故单具灭火器最小配置级别为2A，单位灭火器级别最大保护面积为75m2/A。选用磷酸铵盐灭火器。查表A.0.1知灭火级别为2A时最小取MF/ABC3型号的灭火器。
b. 灭火器的复核
对于地上部分的住宅取位于该建筑物1-17轴区域的一栋,将该栋每一个楼层作为灭火器配置设计的一个计算单元，则计算单元的保护面积S1=443.8m2；对于地下负一层的车库，将其中一个防火分区作为灭火器配置设计的一个计算单元，则计算单元的保护面积S2=1158.7m2
计算单元的最小需配灭火器级别按下式计算：Q=KS/U
未设室内消火栓系统和灭火系统的修正系数K=1.0
Q1=1.0×443.8/75=5.92A
Q2=1.0×1158.7/75=15.45A
计算单元每个灭火器设立点的最小需配灭火级别按下式计算：Qe =Q/N
Q1e=5.92/1=5.92A
Q2e=15.45/4=3.86A
而实际地上部分的住宅每个灭火器设立点均配置3具MF/ABC3型号的灭火器。即实际灭火级别为6A，大于各楼层计算所需要的的灭火级别；地下负一层的车库每个灭火器设立点均配置3具MF/ABC3型号的灭火器。即实际灭火级别为6A，也大于本层层计算所需要的的灭火级别。（《建筑给水排水设计手册》2.13.8，地下车库灭火器的配置数量，应按其相应的地面车库的规定增长30%。）
故所选择的灭火器型号符合规范规定。

参考文献
1、 王增长主编《建筑给水排水工程》（第四版）中国建筑工业出版社，2023年；
2、 姜文源 等主编《建筑给水排水设计手册》中国建筑工业出版社，1992年；
3、 《建筑给水排水设计规范GB 50015-2023》，中华人民共和国建设部，2023年；
4、 《建筑灭火器配置设计规范GB 50140-2023》，中华人民共和国建设部，2023年。
5、 《建筑设计防火规范GB 50016-2023》，中华人民共和国建设部，2023年。
6、 《建筑给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社，2023年。