建筑给排水工程_第2章建筑内部给水系统的计算

第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学第2章建筑内部给水系统的计算2.1给水系统所需的水压2.2给水系统所需水量2.3给水设计秒流量2.4给水管网的水力计算2.5增压和贮水设备2.6给水水质防护2.7高层建筑给水系统建筑内部给水系统的计算是在完成给水管线布置，绘出管道轴测图后进行的。计算的目的：确定给水管网各管段的管径和给水系统所需的压力，复核室外给水管网的水压是否满足室内给水系统所需压力的要求。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.1给水所需的水压在方案或初步设计阶段，应先估算给水系统所需压力，初步确定给水系统所采用的给水方式；然后对建筑内部给水管道系统进行水力计算，从而准确地确定室内给水系统所需的压力，对建筑室外给水管网水压进行复核。2.1.1给水系统所需压力的估算2.1.2给水系统所需压力的计算第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.1.1给水系统所需压力的估算生活饮用水管网的供水压力：应根据建筑物最不利配水点标高和管网系统阻力损失经计算后确定。初步设计时普通住宅建筑的生活饮用水管网，可按根据建筑物层数进行估算。一层建筑物为10米，二层建筑物12米，三层及三层以上的建筑物，每加一层增加4米。室内所需的最小保证压力值估算方法：第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.1.1给水系统所需压力的估算注意：•估算值是指从室外地面算起的最小压力保证值，没有计入室外干管的埋深，也没有考虑消防用水。适用于：•房屋引入管、室内管路不太长和流出水头不太大的情况，•当室内管道比较长，或层高超过3.5m时，应适当进行增加。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.1.2给水系统所需压力的计算几个基本概念：——满足卫生器具和用水设备用途要求而规定的，其配水出口在单位时间流出的水量。——各种配水装置为了克服各种阻力并放出额定流量所需的最小静水压力。——给水系统中如果某一配水点的水压被满足，则系统中其他用水点的压力均能被满足···——以污水盆水龙头额定流量0.2L/s作为一个当量，其他卫生器具的给水额定流量对它的比值，即为该卫生器具的给水当量。额定流量最低工作压力最不利配水点给水当量第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.1.2给水系统所需压力的计算建筑物所需要的水压应按最不利配水点所需要的水压进行计算，计算公式为：H=H1+H2+H3+H4示意图H1——最不利配水点与引入管起点的标高。H2——管路水损。H3——水表水损。H4——最不利配水点所需的最低工作压力（表2.1.1）。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.1.2给水系统所需压力的计算H2+H3H1HH：总水压H4：流出压力H4水表H1：最不利配水点与引入管起点的标高差H2：管路压损H3：水表压损第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.1.2给水系统所需压力的计算流出水头：配水龙头或用水设备，保证以给水额定流量出流时，为克服配件阻力所需的静压值。设计时按照卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力表中的数据选取。一般的卫生器具，流出水头为1.5～4m（15～40kPa）；普通的水龙头可按2m计算；特殊设备按照设备的需要确定流出水头数值。如：医院水疗台、按摩浴缸、冲浪浴缸等，流出水头高富裕水头：为各种不可预见因素留有余地而予以考虑的水头，一般情况H5可按2m计。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.2给水系统所需水量生产用水量：一般比较均匀，一般按消耗在单位产品上的水量或单位时间内消耗在生产设备上的水量计算确定。消防用水量：大而集中，与建筑物的使用性质、规模、耐火等级和火灾危险程度等密切相关，为保证灭火效果，建筑内消防水量应按需要同时开启的消防用水灭火设备用水量之和计算。其计算方法详见第3章。生活用水量：受气候条件、生活习惯、建筑物使用性质、卫生器具和用水设备的完善程度以及水价等因素的影响，用水量不均匀。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.2给水系统所需水量1.用水定额：用水对象单位时间内所需用水量的规定数值，是确定建筑物设计用水量的主要参数之一。其数值是在对各类用水对象的实际耗用水量进行多年实测的基础上，经过分析，并且考虑国家目前的经济状况以及发展趋势等综合因素而制定的，以作为工程设计时必须遵守的规范。生活用水量可以根据用水定额、小时变化系数、用水单位数等计算。各类建筑的生活用水定额见表2-1、表2-2、表2-3。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学ddqmQ2.2给水系统所需水量2.生活用水量的计算：TQQdpphhQQKhphKQQ——最大小时用水量（L/h）；——建筑物内用水时间（h），根据建筑物的性质决定；——平均小时用水量（L/h）；——小时变化系数。——最高日用水量（L/d）；——用水单位数（人或床位等，工业企业建筑为班人数）；——最高日生活用水定额（L/·d、L/床·d或L/人·班等）。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学下一讲（请预习）2.3给水设计秒流量Thanksalot！第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.3给水设计秒流量为保证建筑内部用水，生活给水管道的设计流量，应为建筑内卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量。作用：确定各管段管径、计算管路水头损失、进而确定给水系统所需压力的主要依据。2.3.1设计秒流量计算方法概述2.3.2当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式设计秒流量：第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.3.1设计秒流量计算方法概述建筑内部给水管道的设计秒流量的确定方法，一般可分为三种类型：、、。经验法平方根法概率法1、经验法亦称“同时给水百分数法”早期在英国采用，主要用于只有少数卫生器具的住宅和公用建筑。根据经验制定出浴盆、洗涤盆、洗脸盆、淋浴喷头等卫生器具大致出水量，将其相加得到给水管道设计流量。简捷方便，但精确度较差，不能区别建筑物的不同类型、不同标准、不同用途和卫生器具的种类、使用情况、所在层数和位置。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.3.1设计秒流量计算方法概述2、平方根法即“前苏联专家库尔辛的最大秒流量法”设计秒流量与卫生器具给水当量总数的平方根成正比；考虑了用水的不均匀性，但没有体现用水的随机性，也没有考虑卫生器具设置情况、用水人数及小时变化系数的影响；建筑物用途不同比例系数不同，当量数增大到一定程度后，流量增加极少，导致计算结果偏小。苏联在上世纪七十年代就已废除该方法，并使用概率法。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.3.1设计秒流量计算方法概述3、概率法1924年美国国家标准局亨特提出运用数学概率理论确定建筑给水管道的设计流量。基本思想：影响建筑给水流量的主要参数即任一幢建筑给水系统中的卫生器具总数量(n)和放水使用概率(p)，可以认为是随机事件，遵循随机事件的规律性。该法理论方法正确，但需在大量卫生器具使用频率实测工作的基础上，才能使用该计算方法。目前一些发达国家主要采用概率法建立设计秒流量公式，并结合一些经验数据，制成图表，供设计使用，十分简便。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学2.3.2当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)的规定，目前采用经验法、平方根法和概率法计算生活给水设计秒流量。1.住宅建筑2.分散型建筑3.集中型建筑用水时间集中，用水设备使用集中，同时给水百分数比较高的建筑用水时间长，用水设备使用不集中，用水极不均匀的建筑。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学gNUqg2.0——计算管段设计秒流量，L/s；——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总数。——1个给水当量。0.2采用“概率法”1.住宅建筑第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学计算步骤：1）计算出管段最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：36002.000TNmKqUgh——生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）；——最高用水日用水定额按表2-2取用；——每户用水人数；——小时变化系数按表2-2取用；——每户设置的卫生器具给水当量数；——用水时数（h）；——一个卫生器具给水当量额定流量（L/s）。1.住宅建筑第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学计算步骤：2）根据计算管段上的卫生器具给水当量总数计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：(%))1(149.0ggcNNU——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率；——对应于不同U0的系数，查表2-5选用；——每户设置的卫生器具给水当量数；1.住宅建筑第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学1.住宅建筑注意：1）可查表确定qg2）当Ng过大时，取qg＝0.2·U0·Ng3）给水干管的计算（连接两条及以上U0不同的给水支管）注意：上述方法适用于U0=1.0%~36.0%若U036.0%，则qg=∑q0·n0·b第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学例题：某住宅生活给水管道计算草图如图所示。立管A和B服务于每层六户的10层普通住宅Ⅱ型，每户一卫一厨，生活热水由家用燃气热水器供应，每户的卫生器具及当量为：洗涤盆1只(N=1.0)；坐便器1具(N=0.5)；洗脸盆1只(N=0.75)；淋浴器1具(N=0.75)；洗衣机水嘴1个(N=1.0)。立管C和D服务于每层四户的10层普通住宅Ⅲ型，每户两卫一厨，生活热水由家用燃气热水器供应，每户的卫生器具及当量为：洗涤盆1只(N=1.0)；坐便器2具(N=0.5×2=1.0)；洗脸盆2只(N=0.75×2＝1.5)；浴盆1只(N=1.2)；淋浴器1具(N=0.75)；洗衣机水嘴1个(N=1.0)。1.住宅建筑第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学％％54.310036002442.08.25.32500U％％51.210036002445.62.05.242800U【解】立管A和B户当量小计：Ng＝4.0；用水定额：250L/人·d；户均人数：3.5人。用水时数：24h；时变化系数Kh＝2.8。最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率为：立管C和D户当量小计：N＝6.45；用水定额：280L/人·d；户均人数；4人。用水时数：24h；时变化系数Kh=2.5。最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率为：查表2-5，ac=0.01521。1.住宅建筑查表2-5，ac=0.02409。第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学％％＋＋～18.310010445.6210640251.010445.60354.02106432U％％＋＋～01.3100210445.6210640251.0210445.60354.02106443U管段2～3的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率为：查表2-5，ac=0.02096。管段3～4的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率为：查表2-5，ac=0.01948。根据2-5式、2-6式可计算各管段设计秒流量，计算结果见下表1.住宅建筑第2章建筑内部给水系统的计算湖南工业大学管段设计秒流量表管段编号管段编号入户管A40.52060.42入户管C6.450.40750.53A1～A2240.22701.09C1～C225.80.21131.09A2～A3480.16731.61C2～C351.60.15371.59A3～A4720.14082.03C3～C477.40.12811.98A4～A5960.12502.40C4～C5103.20.11292.33A5～A61200.11422.74C5～C6129.00.10252.64A6～A71440.10623.06C6～C7154.80.09482.93A7～A81680.10003.36C7～C8180.60.08883.21A8～A91920.09503.65C8～C