建筑内给水系统计算-水力计算.ppt

第第2章章 建筑内部给水建筑内部给水系统的计算系统的计算 .给水系统所需给水系统所需供水压力供水压力（如图）：（如图）：H 建筑内部给水系统所需的压力，建筑内部给水系统所需的压力，kPa；H1 引入管起点至最不利点的引入管起点至最不利点的静压静压 差差，kPa；H2 计算管路的计算管路的沿程与局部沿程与局部压力损压力损 失，失，kPa；H3 水表水表的水头损失，的水头损失，kPa；H4 最不利点的最不利点的最低工作压力最低工作压力，kPa。HH1 各种配水装置为克服给水配件内摩阻、冲各种配水装置为克服给水配件内摩阻、冲击及流速变化等阻力击及流速变化等阻力,而放出额定流量所需而放出额定流量所需要的最小静水压力。要的最小静水压力。(见表见表2.1.12.1.1）2-1 给水系统所需压力给水系统所需压力H4H2+H3.2-2 给水系统所需水量给水系统所需水量 一、生活用水量标准一、生活用水量标准 1住宅住宅生活用水生活用水定额定额及及时变化系数时变化系数 （见见P25表表2.2.1）2集体宿舍、旅馆和公共建筑集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水定额生活用水定额 （见见P26表表2.2.2）二、最大日用水量二、最大日用水量 式中式中 Qd最高日生活用水量，最高日生活用水量，L/d；m 设计单位数，人或床为数等；设计单位数，人或床为数等；qd 单位用水定额单位用水定额L/人人d、L/床床d、L/m2d。（见表（见表2.2.12.2.2）确定生活水池确定生活水池有效容积有效容积.三、最大时用水量三、最大时用水量 式中：式中：Qh最大小时生活用水量，最大小时生活用水量，L/h；Qd最高日生活用水量，最高日生活用水量，L/d；Qp平均小时流量，平均小时流量，L/h；T 每日（或最大班）使用时间，每日（或最大班）使用时间，h；Kh时变化系数，按表时变化系数，按表2.2.1，2.2.2采用。采用。2-2 给水系统所需水量给水系统所需水量 选水泵（高位水箱给水）选水泵（高位水箱给水）确定高位水箱调节容积确定高位水箱调节容积确定室外给水管道确定室外给水管道.设计秒流量：设计秒流量：给水管道的设计流量，为建筑内卫生器具给水管道的设计流量，为建筑内卫生器具按按最不利情况组合最不利情况组合出流时的最大瞬时流量。出流时的最大瞬时流量。计算目的：计算目的：1.确定管径，经济合理确定管径，经济合理。2.计算管段水头损失，确定给水系统所需压力。计算管段水头损失，确定给水系统所需压力。2-3 给水设计秒流量给水设计秒流量.1.经验法经验法 根据经验制定几种卫生器具的大致出水量，将其相加得根据经验制定几种卫生器具的大致出水量，将其相加得到给水管道的设计流量。到给水管道的设计流量。2.平方根法平方根法 3.概率法概率法 美国亨特提出：影响给水流量的主要示给水系统中卫生美国亨特提出：影响给水流量的主要示给水系统中卫生器具总数器具总数n和放水使用概率，给水流量的分布符合二项分和放水使用概率，给水流量的分布符合二项分布规律。布规律。n整数；整数；0P1一、世界各国的计算方法一、世界各国的计算方法.二、我国当前使用的设计秒流量公式二、我国当前使用的设计秒流量公式1.住宅住宅生活给水管道设计秒流量生活给水管道设计秒流量1）计算管段最大用水时卫生器具的给水当量）计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率：平均出流概率：U0生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流 概率，；概率，；q0 最高用水日的用水定额，最高用水日的用水定额，L/（人（人d）查表）查表2.2.1；m 每户用水人数；每户用水人数；Kh小时变化系数，查表小时变化系数，查表2.2.1；Ng每户设置的卫生器具每户设置的卫生器具给水当量给水当量总数；总数；T 用水时数，用水时数，h；0.2 1个卫生器具给水当量的额定流量，个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。将安装在污水盆上，支管将安装在污水盆上，支管直径为直径为15mm的配水龙头的配水龙头的额定流量的额定流量0.2L/s作为一作为一个当量。个当量。(P23表表2.1.1).2）计算管段上卫生器具给水当量）计算管段上卫生器具给水当量同时出流概率（同时出流概率（U）:U 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（）；计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（）；对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率（对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率（U0）的系数；）的系数；（P30表表2.3.1）计算管段的卫生器具给水当量总数；计算管段的卫生器具给水当量总数；3）计算）计算设计秒流量设计秒流量：qg计算管段的设计秒流量，计算管段的设计秒流量，L/s；.平均出流概率平均出流概率 参考值参考值（见表（见表2.3.2）注意：注意：1.当计算管段的当计算管段的卫生器具给水当量总数超过一定条件卫生器具给水当量总数超过一定条件时，其流量应取最时，其流量应取最大用水时平均秒流量：大用水时平均秒流量：2.有有两条或两条以上两条或两条以上具有具有不同不同U0的给水支管的干管，该管段的的给水支管的干管，该管段的U0应取应取加权平均值加权平均值，即：，即：式中：式中：给水给水干管干管的最大时卫生器具给水当量平均出流概率；的最大时卫生器具给水当量平均出流概率；给水给水支管支管的最大时卫生器具给水当量平均出流概率；的最大时卫生器具给水当量平均出流概率；相应相应支管支管的卫生器具给水当量总数。的卫生器具给水当量总数。建筑物性质建筑物性质参考值参考值建筑物性质建筑物性质参考值参考值普通住宅普通住宅型型3.44.5普通住宅普通住宅型型1.52.5普通住宅普通住宅型型2.03.5别墅别墅1.52.0.2.集体宿舍、宾馆、办公楼集体宿舍、宾馆、办公楼等生活给水设计秒流量：等生活给水设计秒流量：根据建筑物用途确定的系数，见根据建筑物用途确定的系数，见P31表表2.3.3。适用范围：适用范围：集体集体宿舍宿舍、旅馆、宾馆、医院旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑。公共厕所等建筑。.注意：注意：1.q计计 qmax（最大卫生器具给水额定流量）（最大卫生器具给水额定流量）qmax qg 2.q计计qi，qi qg 3.延时自闭冲洗阀：延时自闭冲洗阀：Ng 0.5 qg qg 1.1 4.综合性建筑综合性建筑 值应按加权平均法：值应按加权平均法：式中：式中：综合性建筑内各类建筑物的卫生器具综合性建筑内各类建筑物的卫生器具 的给水当量数；的给水当量数；对应于对应于 的设计秒流量系数。的设计秒流量系数。.3.工业企业生活间工业企业生活间等建筑生活给水管道设计秒流量等建筑生活给水管道设计秒流量计算公式计算公式：q0同种卫生器具额定流量，同种卫生器具额定流量，L/s；n0同种卫生器具数；同种卫生器具数；b 卫生器具的同时给水百分数，见卫生器具的同时给水百分数，见表表2.3.42.3.7。注意注意：q计计 qmax，qmax qg。延时自闭冲洗阀单列计算延时自闭冲洗阀单列计算 q计计1.2L/s，q计计 qg。适用范围：适用范围：工业企业生活间工业企业生活间、公共浴池、公共浴池、食堂食堂、影剧院、影剧院、体育场体育场等。等。.1管径的确定管径的确定 各管段的管径是根据所通过的各管段的管径是根据所通过的设计秒流量设计秒流量确定的，其计确定的，其计算公式为：算公式为：qg 计算管段的设计秒流量，计算管段的设计秒流量，m3/s；dj 管道计算内径，管道计算内径，m；v 管段中的管段中的流速流速，m/s。（见表（见表2.4.1）2-4 给水管网的水力计算给水管网的水力计算生活给水：生活给水：配水支管：配水支管：0.61.0m/s配水横管（配水横管（DN25DN40）：）：0.81.2m/s环形管、干管、立管：环形管、干管、立管：1.01.8m/s消火栓：消火栓：v2.5m/s自动喷水：自动喷水：v5.0m/s.2管网水头损失的计算管网水头损失的计算（1）沿程沿程水头损失水头损失 式中：式中：hi管段的沿程水头损失，管段的沿程水头损失，kPa；L 计算管段长度，计算管段长度，m；i 管道单位长度的水头损失，管道单位长度的水头损失，kPa/m。i 值值按下式计算：按下式计算：式中：式中：dj管段的设计计算流量，管段的设计计算流量，m3/s；qg管道计算内径，管道计算内径，m。Ch海澄海澄威廉系数。威廉系数。i 值值查给水管道水力计算表查给水管道水力计算表。（附录（附录2.1附录附录2.3）塑料管、内衬塑料管、内衬(涂涂)塑管塑管:Ch=140铜管、不锈钢管铜管、不锈钢管:Ch=130衬水泥、树脂的铸铁管衬水泥、树脂的铸铁管:Ch=130普通钢管、铸铁管普通钢管、铸铁管:Ch=100hi i L.（2）局部水头损失局部水头损失 hj管段的局部水头损失，管段的局部水头损失，kPa；局部阻力系数。局部阻力系数。v 管道内平均水流速度，管道内平均水流速度，m/s；g 重力加速度，重力加速度，m/s2；给水管道的局部水头损失可按管网沿程水头损失的给水管道的局部水头损失可按管网沿程水头损失的百分数百分数估算估算（见表（见表2.4.2）。）。生活生活给水管网为给水管网为2530；消火栓消火栓系统给水管网为系统给水管网为10；自动喷水自动喷水灭火系统消防管网为灭火系统消防管网为20；生产、消防生产、消防合用管网为合用管网为15；.（3）水表水表水头损失计算水头损失计算 水表损失：水表损失：式中：式中：hd 水表的水头损失，水表的水头损失，kPa；qg计算管段的给水设计流量，计算管段的给水设计流量，m3/h；Kb水表的特性系数，一般由厂家提供，水表的特性系数，一般由厂家提供，也可按下式计算：也可按下式计算：旋翼式：旋翼式：螺翼式：螺翼式：式中：式中：Qmax水表的最大流量，水表的最大流量，m3/h；水表水头损失允许值水表水头损失允许值(kPa)表型表型 正常用水时正常用水时 消防时消防时 旋翼表旋翼表 24.5 49.0 螺翼表螺翼表 12.8 29.4 水表的选择：水表的选择：用水均匀：用水均匀：qgQn用水不均匀：用水不均匀：qgQmax.3.水力计算步骤水力计算步骤 1）确定给水确定给水方案方案。2）绘图绘图平面图、轴测图平面图、轴测图。3）根据轴测图选择）根据轴测图选择最不利最不利配水点，确定计算管路。配水点，确定计算管路。4）以流量变化处为节点，进行节点）以流量变化处为节点，进行节点编号编号，划分计算管段，划分计算管段，将设计管段长度列于水力计算表中。将设计管段长度列于水力计算表中。5）根据建筑物的类别选择设计秒流量公式，计算管段的）根据建筑物的类别选择设计秒流量公式，计算管段的设设计秒流量计秒流量。6）根据管段的设计秒流量，查相应水力计算表，确定）根据管段的设计秒流量，查相应水力计算表，确定管径管径和水力坡度和水力坡度。7）确定给水管网）确定给水管网沿程和局部水头损失沿程和局部水头损失，选择，选择水表水表，并计算，并计算水表水头损失。水表水头损失。.8）确定给水管道）确定给水管道所需压力所需压力H，并并校核校核初定给水方式。初定给水方式。外网直接给水下行上给：外网直接给水下行上给：H0H：原方案可行；：原方案可行；H0 略略H：放大部分管段的管径；：放大部分管段的管径；H0H：增设升压设备。：增设升压设备。设水箱上行下给供水：设水箱上行下给供水：校核水箱的安装高度：校核水箱的安装高度：若不满足要求，可提高水箱高度、放大管径、设增压设备或选用若不满足要求，可提高水箱高度、放大管径、设增压设备或选用 其他供水方式。其他供水方式。9）确定）确定非计算管段非计算管段的管径。的管径。10）对于设置）对于设置升压、贮水设备升压、贮水设备的给水系统，还应对其设备进的给水系统，还应对其设备进行选择计算。行选择计算。.4.计算流程图计算流程图H0H：原方案：原方案可行可行H0略略H：放大放大管径管径H0 H：设：设升压升压设备设备校核水箱校核水箱高度高度提高提高水箱高度水箱高度放大放大管径管径增设增设升压升压设备设备否否水箱给水水箱给水直接给水直接给水确定给水确定给水方案方案绘绘平面、轴测图平面、轴测图选择选择最不利点、最不利点、确定计算管路确定计算管路节点节点编号，编号，计管段长度计管段长度计算计算设计秒流量设计秒流量确定确定管径、水力坡度管径、水力坡度计算沿程、局部和计算沿程、局部和水表损失水表损失计算系统所需计算系统所需压力压力H确定确定非计算管段非计算管段的的管径管径选择选择升压、贮水设备升压、贮水设备是是计算计算结束结束.5.例题例题 一、工程概况一、工程概况 某某15综合服务性大楼，总建筑面积近综合服务性大楼，总建筑面积近13000m2，建筑高，建筑高度度58.30m，地下一层，地面上，地下一层，地面上15层。地下一层为车库及设层。地下一层为车库及设备用房。备用房。13层为裙房层为裙房，功能为银行、商场、餐饮用房。裙，功能为银行、商场、餐饮用房。裙房每层公共卫生间内设自闭式冲洗大便器房每层公共卫生间内设自闭式冲洗大便器4个，自闭式冲洗个，自闭式冲洗小便器小便器2个和洗手盆个和洗手盆3个，层高个，层高4.5m。室外给水管网常年可。室外给水管网常年可保证的工作水压为保证的工作水压为300kPa。4层以上为商务办公楼，层高层以上为商务办公楼，层高3.5m。.一、水压估算一、水压估算 群房（群房（13层）：层）：层数折算：层数折算：4.53/3.04.5层，计为层，计为5层。层。所需水压：所需水压：H=120340240kPa H254.95 kPa，可以满足，可以满足13层的供水要求层的供水要求。.附图附图1 13层给水管网水力计算草图层给水管网水力计算草图.