给水部分水力计算.doc

2.2给水系统
2.2.1 给水用水定额及时变化系数
本设计建筑用水主要为住宅部分和商场卫生间。 因为本商住楼一层商业区用水量由市政供水管网直接供水，住宅区采用水泵并联分区供水的方式。参考《建筑给水排水设计规范》
（GB50015-2003）的有关规定的用水量标准及时变化系数，本设计中采用的用水量标
准见表 2-1：

用水量表2-1
序号
用水类别
用水量标准
使用单位数
使用时间
时变化系数
1
住宅
200L/人.d
476人
12
2.5
2
商场
6L/m2.d
1210m2
24
1.5
注：在此住宅用水人数是按每套房 3.5 人计
2.2.2 最高日用水量
Qd=m·qd
�
式中： Qd——最高日用水量，L/d；
m——用水单位数；
qd ——最高日生活用水定额，(L/人·d）
则：
Qd1=m1·qd1=476×200=95200L/s=95.2m3/d
Qd2=m2·qd2=1210×6=7260L/s=7.26m3/d
未预见用水量按总用水量的10%计算，即：
Qd'=10%×(Qd1+Qd2)=(95.2+7.26)=10.25m3/d
2.2.3则本建筑的最高日用水量为：
Qd=Qd1+Qd2+Qd'=95.2+7.26+10.25=112.71m3/d

Qh=Kh·Qp
式中：
Qh ——最大小时用水量，m3/h；
Kh ——小时变化系数；
Qp ——平均小时用水量，m3/h 。
则：
Qh1=Kh1·Qp1=2.5×95.2÷24=9.58m3/h
Qh2=Kh2·Qp2=1.5×7.26÷24=0.45m3/h
Q'=10%（Qh1+Qh2）=(Qh1+Qh2)=10%(9.58+0.45)=1.00m3/h
Qh=Qh1+Qh2+Q'=9.58+0.45+1.00=11.00m3/h
2.2.4设计秒流量
进行给水管网最不利管段的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各管段的长度，计算出每个管段的当量数，进而根据水力计算表查出各管段的管径，每米管长沿程水头损失，计算管段沿程水头损失，最后算出管段水头损失之和，进而根据水头损失算出所需压力。
根据设计规范，住宅区为普通住宅Ⅱ，最高日生活用水定额取250L/(人•d)，小时变化系数取=2.5，每户3.5人，使用时数T=24。
当前我国使用的住宅生活给水管道设计秒流量公式是：
=0.2·U· （2-5）
式中 ——— 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，%
——— 计算管段的卫生器具的给水当量总数;
0.2——— 1个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。
（2-6）
式中 ——— 计算管段的卫生器具的给水当量总数;
——— 对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率（）的系数。
（2-7）
式中 ——— 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，%；
——— 最高用水日的用水定额，L/(人·d);
m ——— 用水人数，人；
——— 时变化系数；
T ——— 用水小时数。
当前我国使用的办公楼、商场给水管道设计秒流量公式是：
＝0.2 （2-9）
式中 ——— 计算管段的设计秒流量，L/s；
——— 根据建筑物用途而定的系数； =1.5
——— 计算管段的卫生器具的给水当量总数;
0.2 ——— 1个卫生器具给水当量的额定流量， L/s。
根据规定，各卫生器具的给水当量如下：
淋浴器=0. 5，洗脸盆=0. 5，坐便器=0.5，蹲便器=0.5，小便器=0.5，洗涤盆=1.0，洗衣机水嘴=1.0。浴盆=1.0
生活给水管道的水流速度如下：
DN15～DN20，v＝0.6～1.0m/s；DN25～DN40，v＝0.8～1.2m/s；DN50～DN70，v≤1.5m/s；DN80及以上的管径，v≤1.8m/s。
2.2.5给水管网水力计算
高区水力计算用图见详图，计算结果见表2-1

高区水力计算表2-2

管段编号
卫生器具名称、数量、当量
当量总数
同时出流概率
设计秒流量
自
至
洗脸盆(0.75)
洗衣机 (1.0)
坐便器
(0.5)
淋浴器
(0.75)
洗涤盆
(0.75)
（∑N)
100（%）
(L/S)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
0
1
1

0.75
100.00
0.15
1
2
1

1

1.25
92.00
0.23
2
3
1

1
1

2.00
73.40
0.29
a
b

1

1.00
100.00
0.20
c
b

1
0.75
100.00
0.15
b
3

1

1
1.75
73.90
0.26
3
4
1
1
1
1
1
3.75
53.10
0.40
a'
b'

1

0.75
100.00
0.15
b'
c'

1
1

1.25
92.40
0.23
c'
d'
1

1
1

2.00
73.30
0.29
d'
e'
1
1
1
1

3.00
59.10
0.35
e'
4
1
1
1
1
1
3.75
53.10
0.40
4
5
3
3
3
3
3
11.25
34.10
0.71
5
6
4
4
4
4
4
15.00
27.40
0.82
6
7
8
8
8
8
8
30.00
19.90
1.19
7
8
16
16
16
16
16
60.00
14.50
1.74
8
9
24
24
24
24
24
90.00
12.20
2.20
9
10
32
32
32
32
32
120.00
10.70
2.57
10
11
40
40
40
40
40
150.00
9.80
2.93
11
12
48
48
48
48
48
180.00
9.00
3.26

DN(mm)
流速（m/s）
单阻(KPa)
管长（m）
沿程损失（KPa）
（10）
（11）
（12）
（13）
（14)
15
0.75
0.564
1.50
0.846
20
0.61
0.271
1.40
0.379
20
0.76
0.400
6.24
2.496
15
0.99
0.940

15
0.75
0.564

20
0.69
0.336

25
0.61
0.188
3.59
0.675
15
0.75
0.564

20
0.69
0.336

20
0.76
0.400

20
0.92
0.563

25
0.61
0.188

25
1.07
0.510
0.1
0.051
32
0.81
0.239
0.33
0.079
32
1.17
0.476
3.00
1.428
40
1.04
0.286
3.00
0.858
50
0.84
0.278
3.00
0.834
50
0.98
0.480
3.00
1.440
50
1.11
0.291
3.00
0.873
50
1.24
0.285
67.80
19.323
29.28KPa

中区给水水力计算见详图

高区给水系统水力计算表2-3
管段编号
卫生器具名称、数量、当量
当量总数
同时出流概率
设计秒流量
自
至
洗脸盆(0.75)
洗衣机 (1.0)
坐便器
(0.5)
淋浴器
(0.75)
洗涤盆
(0.75)
（∑N)
100（%）
(L/S)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
0
1
1

0.75
100.00
0.15
1
2
1

1

1.25
92.00
0.23
2
3
1

1
1

2.00
73.40
0.29
a
b

1

1.00
100.00
0.20
c
b

1
0.75
100.00
0.15
b
3

1

1
1.75
73.90
0.26
3
4
1
1
1
1
1
3.75
53.10
0.40
a'
b'

1

0.75
100.00
0.15
b'
c'

1
1

1.25
92.40
0.23
c'
d'
1

1
1

2.00
73.30
0.29
d'
e'
1
1
1
1

3.00
59.10
0.35
e'
4
1
1
1
1
1
3.75
53.10
0.40
4
5
3
3
3
3
3
11.25
34.10
0.71
5
6
4
4
4
4
4
15.00
27.40
0.82
6
7
8
8
8
8
8
30.00
19.90
1.19
7
8
16
16
16
16
16
60.00
14.50
1.74
8
9
24
24
24
24
24
90.00
12.20
2.20
9
10
32
32
32
32
32
120.00
10.70
2.57
10
11
40
40
40
40
40
150.00
9.80
2.93
11
12
48
48
48
48
48
180.00
9.00
3.26
12
13
56
56
56
56
56
210.00
8.50
3.57

DN(mm)
流速（m/s）
单阻(KPa)
管长（m）
沿程损失（KPa）
（10）
（11）
（12）
（13）
（14)
15
0.75
0.564
1.50
0.846
20
0.61
0.271
1.40
0.379
20
0.76
0.400
6.24
2.496
15
0.99
0.940

15
0.75
0.564

20
0.69
0.336

25
0.61
0.188
3.59
0.675
15
0.75
0.564

20
0.69
0.336

20
0.76
0.400

20
0.92
0.563

25
0.61
0.188

25
1.07
0.510
0.1
0.051
32
0.81
0.239
0.33
0.079
32
1.17
0.476
3.00
1.428
40
1.04
0.286
3.00
0.858
50
0.84
0.278
3.00
0.834
50
0.98
0.480
3.00
1.440
50
1.11
0.291
3.00
0.873
50
1.24
0.285
3.00
0.855
50
1.36
0.334
46.90
15.665
26.48KPa

低区给水水力计算见详图
低区给水系统水力计算表2-4
管段编号
卫生器具名称、数量、当量
当量总数
同时出流概率
设计秒流量
自
至
洗脸盆(0.75)
洗衣机 (1.0)
坐便器
(0.5)
淋浴器
(0.75)
洗涤盆
(0.75)
（∑N)
100（%）
(L/S)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
0
1
1

0.75
100.00
0.15
1
2
1

1

1.25
92.00
0.23
2
3
1

1
1

2.00
73.40
0.29
a
b

1

1.00
100.00
0.20
c
b

1
0.75
100.00
0.15
b
3

1

1
1.75
73.90
0.26
3
4
1
1
1
1
1
3.75
53.10
0.40
a'
b'

1

0.75
100.00
0.15
b'
c'

1
1

1.25
92.40
0.23
c'
d'
1

1
1

2.00
73.30
0.29
d'
e'
1
1
1
1

3.00
59.10
0.35
e'
4
1
1
1
1
1
3.75
53.10
0.40
4
5
3
3
3
3
3
11.25
34.10
0.71
5
6
4
4
4
4
4
15.00
27.40
0.82
6
7
8
8
8
8
8
30.00
19.90
1.19
7
8
16
16
16
16
16
60.00
14.50
1.74
8
9
24
24
24
24
24
90.00
12.20
2.20
9
10
32
32
32
32
32
120.00
10.70
2.57

DN(mm)
流速（m/s）
单阻(KPa)
管长（m）
沿程损失（KPa）
（10）
（11）
（12）
（13）
（14)
15
0.75
0.564
1.50
0.846
20
0.61
0.271
1.40
0.379
20
0.76
0.400
6.24
2.496
15
0.99
0.940

15
0.75
0.564

20
0.69
0.336

25
0.61
0.188
3.59
0.675
15
0.75
0.564

20
0.69
0.336

20
0.76
0.400

20
0.92
0.563

25
0.61
0.188

25
1.07
0.510
0.1
0.051
32
0.81
0.239
0.33
0.079
32
1.17
0.476
3.00
1.428
40
1.04
0.286
3.00
0.858
50
0.84
0.278
3.00
0.834
50
0.98
0.480
34.90
16.725
24.40kpa

2.2.6 水表水头损失计算
计算水表的水头损失，水表的水头损失可按下式计算：
= （2-16）
式中 —— 水表的水头损失，kPa；
—— 计算管段的给水设计流量，/h；
—— 水表的特征系数，一般由生产厂提供，也可按下述计算：
旋翼式水表：；
螺翼式水表：, 其中为水表的过载流量，/h。
水表的水头损失应满足表3.3的规定，否则应适当放大水表的口径。
表3.3 水表的水头损失允许值（kPa）
表型
正常用水时
消防时
旋翼式
小于24.5
小于49.0
螺翼式
小于12.8
小于29.4
该楼水流量较小，分户表选用湿式水表LXS。
中高区的分户表，即在管段1-2，设计秒流量0.4L/s=1.44，选用水表LXS-20C，常用流量1.5，过载流量3，水表损失
==100×1.442/32=23.04kPa
一层分户水表，设计秒流量0.4L/s=1.44
分户表选用LXS-15C，常用流量1.5，过载流量3.0，水表损失
==100×1.44/32=23.04kPa
进水管上设水表。进水总设 计秒流量为3.26+3.57+2.57=9.4L/s=33.84，为了安全，水表均选用LXL-80N，常用流量40，过载流量80，每只水表的水表损失
H总=10×33.842 /802=1.79kPa
2.2.7设备的计算与选择
系统所需压力按下式计算：
(2-1)
式中 H—系统所需水压，kPa；
—贮水池最低水位至最不利配水点位置高度所需的静水压，kPa；
—管路的总水头损失，kPa，局部水头损失取沿程水头损失的25%；
—两个水表的水头损失，kPa；
—最不利配水点的流出水头，kPa。
校核低区所需压力：
⑴低区最不利点为洗脸盆，流出水头取50kPa。
H=14.8×10+1.3×24.40+23.04+1.79+50=254.55kPa〈300kPa满足要求。
中高区采用变频调速泵分区并联供水方式，水泵的出水量要满足系统高峰用水要求，故中高区水泵的出水量应按中高区给水系统的设计秒流量确定。
中区给水设计秒流量为=3.57L/S=12.85m3/h。
（2）中区最不利点为洗涤盆，流出水头取50kPa。所需压力：
H=35.8×10+1.3×26.48+23.04+1.79+50=467.25kPa
据此，中区所选的水泵型号为50MS×5—4.0(H=42—54m，Q=8.4–16.8m3/h，N=4.0KW)
高区给水设计秒流量为=3.26L/s=11.74m3/h。
（3）高区最不利点为洗涤盆，流出水头取50kPa。所需压力：
H=53.810+1.329.28+23.04+1.79+50=600.89kPa
据此，高区所选的水泵型号为50MS×6–5.5(H=50.4–64.8m，Q=8.4-16.8m3/h）。该设计中，中高区根据流量和扬程各选用一备一用变频泵向中高区供水。每层水表前均设减压稳压阀。