第一章_室内给水工程_4

1.4室内给水计算1、室内用水情况：a.室内生活用水情况与建筑物内卫生设备的完善程度、气候、使用者的生活习惯、供水压力、水价等因素有关。b.室内生产用水情况与生产工艺过程、设备情况、产品性质、地区条件等因素有关。1.4.1室内用水量•2、用水量①用水量定额的含义：指在某一度量单位内(单位时间、单位产品)，被居民或其他用水者所消耗的水量。②生活用水a.最高日用水量：Qd=m·qd（1－2）式中：Qd—最高日用水量，L/d；m—用水单位数，人、床位等；qd—用水量定额，L／(人·日)等，表1－1、表1－2。b.最大小时用水量：Qh=Kh·Qd/T（1－3）Kh＝Qh/Qp，Qp＝Kh·Qh（1－4）式中：Qh—最大小时用水量，L/h；T—建筑物内的用水时间h（表1－2)；Kh—小时变化系数(表1－1和表1－2)；Qp—平均小时用水量L/h。•3、卫生器具给水当量a.给水当量的概念：以一个污水盆水龙头的额定流量0.2L／s作为一个给水当量值。b.其他卫生器具的当量数＝其额定流量÷0.2L／s（1－5）c.额定流量：在规定流出水头时的每秒流出水量，L／s，表1－3。d.流出水头H4：水龙头出口前具有的一定静水压力，表1－3。表1－3列出各种卫生器具给水的额定流量、当量、支管管径和流出水头值。1.4.2设计秒流量的计算1、住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等建筑生活给水的设计秒流量计算：qg＝0.2aN½＋kN（1－6）式中：qg—计算管段的设计秒流量，L／s；N—计算管段的卫生器具当量总数，表1－3；a，k是—根据建筑物用途确定的系数，按表1－4选用。如果qg＜该管段上最大一个卫生器具的给水额定流量时，应采用最大一个卫生器具的额定流量作为设计秒流量。如果qg＞该管段上所有卫生器具给水额定流量的累加值时，应以累加值作为设计秒流量。设计秒流量qg用来进行室内给水管网的设计计算。•2、工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育场等建筑生活给水的设计秒流量计算：qg＝∑q0nb（1－7）式中：qg—计算管段的设计秒流量，L／s；q0—同类型的一个卫生器具给水额定流量，L／s；n—同类型卫生器具数；b—卫生器具的同时给水百分数，查表1－5。如果qg＜该管段上最大一个卫生器具的给水额定流量时，应采用最大一个卫生器具的额定流量作为设计秒流量。1.4.3管道水力计算管道水力计算的目的：确定管径、水头损失、复核室外给水管网水压、选定加压装置所需扬程和高位水箱高度。1、管径的确定①管径的计算式：（已知管段设计秒流量qg）qg=ω·ν=4d2·ν（3－8）d=2gq（3－9）式中：qg—管段设计秒流量，m3／s；ν—管内水流速度，m／s；ω—管段过水断面积，m2；d—管径，m。根据式(1－8)、式(1－9)，当管段设计秒流量qg由公式（1－6）或（1－7）算出后，只要确定流速ν，即可求得管径。②室内给水管道的设计流速ν取值：a.生活或生产管道内的流速≤2.0m／s；b.干管、立管、横管内的流速一般应为1.0～1.8m／s；c.连接卫生器具的支管流速为0.6～1.2m／s；d.消火栓系统，消防给水管道的流速≤2.5m／s；e.自动喷水灭火系统给水管道的流速≤5.0m／s。③对于一般建筑可以按下表概略地确定管径：按卫生器具当量数确定管径表（1－6）管径（mm）15202532405070卫生器具当量数361220305075•2、水头损失计算管网的水头损失H2=各管段的沿程水头损失hy＋局部水头损失hi①管道沿程水头损失hy的计算hy=i·L（1－10）式中：hy—管道沿程水头损失，kPa,mH2O；i—单位管长沿程水头损失，kPa,mH2O；L—管道长度(m)。②局部水头损失hi的计算一般根据经验采用沿程水头损失hy的百分数进行估计：管网类型局部水头损失占沿程水头损失的百分数生活给水管网25％～30％生产给水管网20％消防给水管网10％自动喷淋给水管网20％生活、消防共用的给水管网25％生活、生产、消防共用的给水管网20％③水表的水头损失H3水表的选择：确定水表类型、口径。水表口径的确定：a.在用水较均匀时，应以安装水表管段的设计秒流量不大于水表的公称流量来确定。b.当用水不均匀，且连续高峰负荷每昼夜不超过2～3h时，可按设计秒流量不大于水表的最大流量确定水表口径。c.在生活、消防共用系统中，选表时管段设计流量不包括消防流量。选定水表口径后，应进行复核，满足生活、消防设计秒流量之和不超过水表的最大流量值。•水表的水头损失可按公式计算：式中：hd—水表的水头损失，kPa；qg—计算管段的给水流量，m3／h；Kb—水表的特性系数，一般由生产厂提供，或按下式计算，旋翼式水表，螺翼式水表；qmax为各类水表的最大流量，m3／h。水表的水头损失值，均应满足表1－7的规定，否则应放大水表的口径。水表水头损失允许值(kPa)表1－7hd=2gbqK(3－11)Kb＝2max100qKb＝2max10q表型正常用水时消防时旋翼式24.549.0螺翼式12.829.4•3、求给水系统所需压力由公式Hs=H1+H2+H3+H4（1－1）求给水系统所需压力。4、水力计算的方法和步骤（l）首先绘给水管道平面布置图及轴测图，列水力计算表。（2）按轴测图选择配水最不利点，确定计算管路。（3）进行节点编号，并标出两节点间计算管段的长度。（4）计算各管段的设计秒流量。（5）进行给水管网的水力计算。确定各计算管段的管径、求出给水系统所需压力Hs、校核初定给水方式。①外网直接给水方式：a.室外给水管网水压Hg≥Hs时，原方案可行；b.Hs略大于Hg时，适当放大部分管段的管径；c.若HsHg很多，应在给水系统中增设升压设备。②设水箱上行下给的给水系统，按公式Zx≥Zb+Hc+Hs校核水箱的安装高度。（6）确定其它管路各管段的管径。（7）设置升压、贮水设备的给水系统，还应对设备进行选择计算。1.4.4计算举例[例1－1]某栋5层l0户住宅，每户卫生间内有低水箱坐式大便器1套，洗脸盆、浴盆各1个。厨房内有洗涤盆1个。图1－16为该住宅给水系统轴测图，管材为镀锌钢管。引入管与室外给水管网连接点到配水最不利点的高差为17.1m。室外给水管网所能提供的最小压力Hg＝270kPa。试进行给水系统的水力计算。[解]1.由轴测图1－16确定配水最不利点为低水箱坐便器，故计算管路为0、1、2…9。节点编号见图1－16。2.该工程为住宅建筑，选用公式（1－6）计算各管段设计秒流量。由表1－4查得。a=1.10，k=0.005。∴qg=0.2×a×Ng1/2＋KNg（1－6）qg=0.22Ng1/2＋0.005Ng3.由各管段的设计秒流量qg，控制流速在允许范围内，查给水钢管水力计算表附表1－1可得管径DN和单位长度沿程水头损失i，由公式（1－10）hy＝iL计算计算管路的沿程水头损失∑hy。4.各项计算结果均列入下表1－8中。给水管网水力计算表表1－8卫生器具名称n/N=数量/当量计算管段编号低水箱坐式大便器浴盆洗脸盆厨房洗涤盆当量总数Ng设计秒流量qg（L/s）管径DN（mm）流速ν（m/s）每米管长沿程水头损失i（kPa）管段长度L（m）管段沿程水头损失hy＝iL（kPa）管段沿程水头损失累计∑hy（kPa）0-l1/0.50.50.1150.580.990.90.890.89l-21/0.51/11.50.28200.871.350.91.222.112-31/0.51/11/0.82.30.35201.092.044.08.1610.273-42/0.52/12/0.84.60.50250.941.133.03.3913.664-53/0.53/13/0.86.90.6l251.14l.643.04.9218.585-64/0.54/14/0.89.20.7l320.750.513.01.5320.116-75/0.55/15/0.811.50.80320.840.631.71.0720.187-85/0.55/15/0.85/0.7150.93400.740.4162.4623.648-910/0.510/110/0.810/0.7301.36401.080.8443.3627.000'-1’1/0.70.70.14150.821’-2’2/0.71.40.27200.902’-3’3/0.72.10.33201.023’-4’4/0.72.80.38250.7l4’-75/0.73.50.43250.815.计算局部水头损失∑hy：∑hj=30%∑hy=0.3×27.00=8.1KPa∴计算管路的水头损失为：H2＝∑(hy＋hj)=27.00＋8.1=35.1kPa6.计算水表的水头损失H3：因住宅建筑用水量较小，总水表及分户水表均选用LXS旋翼湿式水表。分户水表和总水表分别安装在2～3和8～9管段上。q2-3＝0.35L／s＝1.26m3/h，q8-9＝1.36L／s＝4.90m3／h。查水表技术参数表，选15mm口径的分户水表，其公称流量为1.5m3／h＞q2-3，最大流量为3m3／h。a.分户水表的水头损失：hd=qg2÷Kb=qg2÷（qmax2/100）=1.262÷（32/100）=17.64kPa选口径32mm的总水表，其公称流量为6m3／h＞q8-9，最大流量为12m3／h。b.总水表的水头损失为：h’d=qg2÷Kb=4.902÷（122/100）=16.67kPahd和h’d均小于表1－7中水表水头损失允许值。c.水表的总水头损失为：H3＝hd+h’d=17.67＋16.67＝34.34kPa住宅建筑用水不均匀水表口径可按设计秒流量不大于水表最大流量确定，选口径25mm的总水表即可（水表技术参数表），但经计算其水头损失大于表1－7中水表水头损失的允许值，故选用口径32mm的总水表。7.计算给水系统所需压力Hs：由公式(1－1)Hs=H1+H2+H3+H4=17.1×10＋35.1＋34.34＋20=260.44kPa270kPa满足要求8.计算其它管段的管径，计算结果见表1-8。表1－1返回表1－2返回表1－3返回表1－4返回表1－5返回图1－16返回水表技术参数表返回表1－7水表水头损失允许值返回表型正常用水时消防时旋翼式24.549.0螺翼式12.829.4表1－3返回图1－16返回表1－4返回附表1－1返回表1－1返回表1－2返回水表技术参数表返回