住宅套内给水排水管道水力计算

住宅套内给水排水管道水力计算专业-给排水常识 2010-05-26 18:06:18 阅读21 评论0 字号：大中小订阅 1 入户管管径计算 住宅建筑规范1第5.1.4条规定：“卫生间应设置便器、洗浴器、洗面器等设施或预留位置；。”这是现阶段住宅内卫生器具配置的最低要求，从建筑给水排水设计规范2中可知普通住宅、类符合此项要求。 以普通住宅类为计算算例，表1-1为普通住宅类最高日生活用水定额及小时变化系数，表1-2为住宅常见卫生器具的给水额定流量、当量和连接管公称管径。表1-3为生活给水管道的水流流速要求值。 普通住宅类常见户型配置情况：所有户型配置均配置一间厨房，一套洗衣设施，以卫生间间数不同，分为一卫户（一间卫生间的户型）、二卫户（二间卫生间的户型）和三卫户（三间卫生间的户型）。表1-4为常见户型卫生器具不同组合的当量数。 以PP-R管道和PAP管道作为典型管材进行水力计算。三通分水连接方式常用的建筑给水用无规共聚聚丙烯（PP-R）管道，当冷水管工作压力0.6MPa时，常选用S5系列，S5系列计算内径较大；分水器分水连接方式常用的铝塑复合（PAP）管道，铝塑复合（PAP）管道采用对接焊型，计算内径较小。表1-5为住宅常见户型入户管水力计算表。由表1-5可知，普通住宅类常见户型入户管公称管径应为DN25DN32；如入户管管径采用小一级的，首先流速不满足规范要求，其次同样长度的入户管水头损失比满足流速要求管径的水头损失大3倍左右。 表1-1 最高日生活用水定额及小时变化系数2住宅类别 卫生器具设置标准 用水定额 （L/人d） 小时变化 系数Kh普通 住宅 II大便器、洗脸盆、 洗涤盆、洗衣盆、 热水器和沐浴设备器 1303002.82.3表1-2 卫生器具的给水额定流量和当量2序号 给水配件名称 额定流量 （L/s） 当量 1洗涤盆 0.201.002洗脸盆 0.150.753浴 盆 0.241.204淋浴器 0.150.755大便器 0.100.506净身盆冲洗水嘴 0.100.507家用洗衣机水嘴 0.201.00注：连接管公称管径均为15mm。 表1-3 生活给水管道的水流流速2公称直径（mm） 15202540水流速度（m/s） 1.01.2表1-4 常见户型卫生器具当量数 房间名称 厨房 卫生间 阳台 当量总和 给水配件名称 洗涤盆 洗脸盆 淋浴器 浴 盆 大便器 净身盆冲洗水嘴 家用洗衣机水嘴 洗衣盆 一卫户 1.000.750.75 0.50 1.00 4.00一卫户 1.000.750.75 0.50 1.001.005.00二卫户 1.0020.750.751.2020.50 1.001.007.45二卫户 1.0020.750.751.2020.500.51.001.007.95三卫户 1.0030.7520.751.2030.50 1.001.009.45三卫户 1.0030.750.7521.2030.500.51.001.0010.401-5 常见户型入户管水力计算表 户型 一卫户 一卫户 一卫户 一卫户 二卫户 二卫户 三卫户 三卫户 用水定额 qo （L/s） 130 300 户用水人数 m （人） 3.5 3.5 小时变化系数 Kh 2.3 2.8 给水当量数 Ng 4 5 4 5 7.45 7.95 9.45 10.40 用水时数 T （h） 24 24 概率法 计算参数 Uo （%） 1.51 1.21 4.25 3.40 2.28 2.14 1.801.64 c 0.00708 0.00481 0.05725 0.04029 0.02163 0.02043 0.013370.01206 U （%） 50.61 45.15 54.90 48.28 38.61 37.34 33.7732.13 入户管设计流量qg(L/s)0.40 0.45 0.44 0.48 0.58 0.59 0.640.67 PP-R6（S5） dn25（DN20） i（10Pa/m） 99.16 121.30 115.29 137.31 189.96 201.34 230.15250.62V（m/s） 1.23 1.37 1.33 1.46 1.74 1.80 1.932.02dn32（DN25） i（10Pa/m） 30.02 36.73 34.91 41.57 57.51 60.96 69.6875.88V（m/s） 0.75 0.84 0.81 0.90 1.07 1.10 1.181.24dn40（DN32） i（10Pa/m） 26.17V（m/s） 0.80PAP6 （对接焊） dn25（DN20） i（10Pa/m） 163.47199.97190.07226.38313.16331.93379.42413.17V（m/s） 1.511.681.631.802.142.212.372.49dn32（DN25） i（10Pa/m） 34.25 41.90 39.8347.44 65.6269.5579.5186.58V（m/s） 0.790.880.860.95 1.131.161.251.31dn40（DN32） i（10Pa/m） 24.7726.97V（m/s） 0.770.812 表前最低工作压力计算 住宅建筑规范1第8.2.4条规定：“套内分户用水点的给水压力不应小于0.05MPa，”提出套内分户用水点最低给水压力要求，是为了确保居民正常用水的必要条件。 原建筑给水排水设计规范7是要求配水点前所需流出水头，在现行建筑给水排水设计规范2 是要求卫生器具的最低工作压力。卫生器具的流出水头和最低工作压力值详表2-1。由此可知住宅设计规范8第6.1.2条规定：“套内分户水表前的给水静水压力不应小于50kPa，。”已不能满足正常使用的要求。 由表2-1对比可知，压力值相当于比原来提高了0.03MPa0.06MPa左右，对应于套内分户水表前的给水静水压力在0.080.11MPa。 表2-1卫生器具的流出水头和最低工作压力值对比 序号 给水配件名称 GBJ 15-88（1997年版） GB 50015-2003配水点前所需流出水头7（MPa） 最低工作压力2 （MPa） 1洗涤盆 0.0200.0502洗脸盆 0.0150.0503浴 盆 0.0150.0200.0050.0704淋浴器 0.0250.0400.0500.1005大便器 0.0200.0206净身盆冲洗水嘴 0.0300.0507家用洗衣机水嘴 0.0200.050注：（1）流出水头7 是指给水时，为克服配水件内摩阻、冲击及流速变化等阻力而能放出的额定流量的水头所需的静水压。 （2）最低工作压力2 是指在此压力下卫生器具基本上可以满足使用要求，它与额定流量无对应关系。 住宅入户管上水表的水头损失取0.01020.015MPa4。笔者以水表本层出户集中布置方式（水表距楼面1.0m），常见户型厨房、卫生间和阳台用水点为算例，根据管件采用三通分水或分水器分水的连接情况，经过管道、配件沿程和局部水头损失计算后，加上卫生器具的最低工作压力和水表的水头损失不同组合，表前最低工作压力在0.100.15MPa。对分水器集中配水连接方式水头损失较小，对应的表前最低工作压力可采用较小的数值。 现代住宅给水支管设计常常只到水表后（或在室内预留一处接口），表前最低压力值的大小关系到住户将来装修后的正常用水，对于这一点应加以重视。同时必须指出，目前大部分水箱供水方式，水箱设置高度难以满足顶上13层表前最低工作压力(卫生器具的最低工作压力)的要求，这一点在设计时应特别注意。3 排水横支管管径计算 排水横支管设计排水流量（通水能力）是按照重力流（不满流）进行计算，同管径的排水横支管设计排水流量远小于排水立管的设计排水流量。表3-1 为住宅常见卫生器具排水的流量、当量和排水(连接)管的管径。 以常用的建筑排水硬聚氯乙烯（UPVC）管道（公称外径50110mm）作为计算算例。表3-2为水力计算参数、计算过程和计算结果。 表3-1卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径2序号 卫生器具名称 排水流量 （L/s） 当量 排水管管径（mm） 1厨房单格洗涤盆（池） 0.672.00502厨房双格洗涤盆（池） 1.003.00503洗脸盆 0.250.7532504浴盆 1.003.00505淋浴器 0.150.45506大便器 2.006.001007净身器 0.100.3040508洗衣池 0.331.00509家用洗衣机 0.501.5050 由表3-3对比可知：当采用建筑排水硬聚氯乙烯（UPVC）管道作为排水横支管时，除了采用单格洗涤盆（池）在标准坡度下可以采用公称外径50mm管道外；其他情况均应采用公称外径75mm管道。当采用铸铁排水管作为排水横支管时，也应注意这一点。 表3-2 UPVC排水横支管水力计算表5公称 外径 （mm） 壁厚 （mm） 计算 内径 （mm） 最大充满度3 h/D水力 半径 R（m） 水力坡度 粗糙 系数 （n） 过水断面面积 W（m2） 管道流速 设计排水流量 标准坡度i1通用坡度i2最小坡度i3V1（m/s） V2（m/s） V3（m/s） Q1（L/s） Q2（L/s） Q3（L/s） 502.046.00.50.01150.0260.0200.0120.0090.00080.910.800.620.760.660.52752.370.40.50.01760.0260.0140.0070.0090.00191.210.890.632.361.731.22903.283.80.50.02100.0260.0120.0050.0090.00281.360.930.603.752.551.651103.2103.60.50.02590.0260.0100.0040.0090.00421.570.970.626.614.102.59表3-3 排水横支管承接卫生器具排水流量与UPVC排水横支管设计排水流量对比表 排水横支管承接卫生器具 UPVC排水横支管设计排水流量（L/s） 卫生器具 排水流量 （L/s） 公称外径50（mm） 公称外径75（mm） 标准坡度 通用坡度 最小坡度 标准坡度 通用坡度 最小坡度 Q1=0.76Q2=0.66Q3=0.52Q1=2.36Q2=1.73Q3=1.22厨房单格洗涤盆（池） 0.67 厨房双格洗