住宅建筑给水管水力计算算例及讨论概要

住宅建筑给水管水力计算算例及讨论住宅建筑给水管水力计算算例及讨论 摘要 通过对当前新建的典型普通多层住宅生活给水系统详细的水力计算 得 出在设定的流速范围内管道和水表的口径及水头损失 从而得出为满足使用要 求需要的室外干管水压 最后对涉及的有关问题进行了讨论 关键词 住宅建筑 水力计算 水头损失 Hydraulic Calculation of Water Supply Line for Residential Building Abstract Minute hydraulic calculation was conducted for newly constructed multi story residential buildings The size and headlosses of the water supplying pipeline and meters under pre decided flowrate were obtained and then the necessary pressure of outdoor water mains could be determined Also some related problems were discussed 0 0 概述概述 规范 GBJ15 88 简称规范 第 2 6 3 条规定 给水管的管径应根据设计秒流量 室外管网 能保证的水压和最不利处的配水点所需的水压计算确定 本文通过设定的典型住宅生活给水管 的水力计算 谋求在一定的流速范围内 可供压力与管道 水表配置的协调 达到使用要求与 工程经济的最佳组合 1 1 典型住宅的设定典型住宅的设定 选用常州市在住宅小区规划设计中常用的 5 层 7 层多层住宅 为寻找规律性 计算外延 至 9 层 采用常州市当前新设计住宅常用的设备配置标准 如表 1 表 1 住宅给水设备的配置和当量采用 设备名称配置数量 规范给水当量 住宅厨房洗涤盆 1 0 7 1 0 洗脸盆 1 0 8 1 0 浴盆 附淋浴器 1 0 1 1 5 大便器浮球阀式冲洗水箱 1 0 5 家用洗衣机 1 1 2 合计 4 2 5 2 注 不计一户双卫 按规范 前 3 项括号中的值 用于有热水供应 第 3 类住宅 且冷水和热水分别到达用水器 具时计算冷水系统用 笔者考虑 目前南方地区有集中式热水供应的小区较罕见 但家用燃气 式或电热式热水器在新的成套住宅中实际上已被越来越多地采用 住宅设计应正视这个事实 这些 准热水供应系统 较多采用单管供应热水 其给水当量值采用不带括号的数字 这里选用目前较多使用的 1 梯 单元 2 户 给水双立管 1 总表和每户设分水表 户表 的 3 梯 单元 楼 室外 庭院 管布至山墙间道路 通常在该路上有城市或小区给水干管 其长度 按较典型的楼房设计取值 本算例设定的给水系统图见图 1 以目前仍广泛采用的镀锌钢管为水力计算依据 并以 UPVC 管作对比说明 2 2 设计公式与参数设计公式与参数 按规范 住宅设计秒流量 q 0 2 3 3 水力计算水力计算 3 1 管道设计流速 V 的采用 按规范 生活给水管 V 表 2 流速方案设定 流速方案DN 25 DN 32 11 201 40 21 401 65 31 651 90 3 2 管道水头损失 沿程损失查 给水排水设计手册 1 的钢管和铸铁管水力计算表 局部损失采用局阻系 数 法计算 表 3 为 9 层住宅楼的水力计算 其 BC 段含 5 8 层相应段的计算 表 4 为 5 8 层的 CH 段水力计算 表 3 九层住宅楼水力计算 管段 编号 当量 q L s 方案 DN mm V m s 1 000i l m 沿程压 损 m 值 局部压 损 m 备 注 B C 1 2 250 941130 330 08 15 20 49 3201 55411 2 9 1 19 1 84 0 23 闸门 0 5 弯头 1 0 大 小头 0 24 三通 0 10 1320 74 49 50 140 009 210 40 70 2 3 251 32214 2 9 0 62 0 34 0 03 大小头 0 24 三通 0 10 315 60 88 1 3 320 92752 90 220 340 015 同 2 420 81 02 1 3 321 101002 90 290 340 02 同 2 526 01 16 1 3 321 221262 90 360 340 03 同 2 631 21 28 1 3 321 351422 90 410 340 03 同 2 1401 11 88 40 260 02 736 41 39 2 3 321 48184 2 9 0 53 0 34 0 04 同 2 1401 191010 290 02 841 61 51 2 3 321 58211 2 9 0 61 0 34 0 04 同 2 1 2 401 271140 460 23 C D46 81 61 3321 69240 4 0 0 96 2 74 0 40 闸门 0 50 弯头 1 0 大小头 0 24 分流式三 通 1 0 D E93 62 39 1 3 501 13 64 5 4 00 263 500 23 闸门 0 5 弯头 3 只 3 0 E F93 62 39 1 3 501 13 64 5 16 01 040 340 02 同 2 1 2 701 03390 620 02 F G187 2 3 63 3501 71148 16 0 2 37 0 34 0 05 同 2 G H280 8 4 68 1 3 701 336416 01 022 900 26 闸门 0 4 弯头 2 只 2 0 三通 0 5 表 4 5 8 层住宅楼 CH 段水力计算 管段编号当量 q L s 方案 DN mmV m s1000il m 沿程压损 m 值 局部压损 m 5 层 261 16 1 3 321 221260 500 21 6 层 31 21 2813321 371590 640 23 7 层 36 41 39 1 2 340 321 10 1 47 87 182 0 35 0 730 17 0 32 C D 段 8 层 41 61 51 1 2 340 321 19 1 58 101 211 4 0 0 40 0 84 2 74 0 20 0 35 5 层 521 70 1 2 340 321 32 1 79 129 271 0 52 1 080 31 0 57 6 层 62 41 89 1 2 350 400 98 1 51 41 8 161 0 18 0 640 17 0 64 7 层 72 82 07 1 2 350 400 98 1 64 50 186 0 20 0 740 17 0 48 D E 段 8 层 83 22 23 1 2 350 401 06 1 80 56 234 4 0 0 22 0 94 3 5 0 20 0 58 5 层 521 70 1 2 340 321 35 1 79 129 271 2 06 4 330 03 0 06 6 层 62 41 89 1 2 350 400 98 1 51 41 8 161 0 67 2 580 017 0 04 7 层 72 82 07 1 2 350 400 98 1 64 50 186 0 80 2 980 02 0 05 E F 段 8 层 83 22 23 1 2 350 401 06 1 80 56 234 16 0 0 90 3 74 0 34 0 02 0 06 5 层 1042 55 1 3 501 20731 170 02 F G 段 6 层 124 8 2 84 1 3 501 3590 16 0 1 44 0 34 0 03 7 层 145 6 3 12 1 2 370 500 88 1 46 29 1 107 0 46 1 710 01 0 04 8 层 166 4 3 38 1 2 370 500 96 1 60 34 5 128 0 55 2 050 02 0 04 5 层 1563 25 1 2 370 500 82 1 53 32 118 0 51 1 890 10 0 35 6 层 187 2 3 63 1 2 370 501 02 1 69 38 4 144 0 61 2 300 15 0 42 7 层 218 4 3 99 1 2 370 501 13 1 88 46 8 177 0 75 2 830 19 0 52 G H 段 8 层 249 6 4 34 1 3 701 2354 16 0 0 86 2 90 0 41 3 3 水表水头损失 水头损失 表 5 水表水力计算 住 宅 层 数 所 在 管 段 q L s Q m3 h Q2 表 径 mm K 值 V m s 水 表 压 损 m 户 表 BC 段 之 0 4 9 1 7 6 3 1 1 25 20 4 9 2 5 0 9 4 1 5 5 0 6 3 1 2 4 5 D E 1 7 0 6 1 2 37 45 50 40 32 90 40 10 0 8 0 1 3 2 1 7 9 0 4 2 0 9 4 3 7 5 6D E 1 8 9 6 8 0 46 29 40 32 40 10 1 5 1 1 8 7 1 1 6 4 6 3 7D E 2 0 7 7 4 5 55 50 50 40 90 40 0 9 8 1 6 4 0 6 2 1 3 9 8D E 2 2 3 8 0 0 64 00 50 40 90 40 1 0 6 1 8 0 0 7 1 1 6 0 9D E 2 3 9 8 6 0 73 96 50 40 90 40 1 1 3 0 8 2 1 9 1 1 8 5 确定水表口径时综合考虑下列因素 一是户表一般安装在室内 必须考虑其噪声问题 二 是表径的大小直接关系到向供水部门缴纳增容费的多少 三是水表的更换比较容易 为此本算 例按适度从紧 稍留余地的原则 具体采用 户表流速 表 6 水头损失及压力需求汇总 水头损失 H3 管道 住 宅 层 数 流 速 方 案 几何 水头 H2沿程局部 水表 户表 总表 合计 控制点 自由水 头 H4 住宅需 要水头 H1 15 740 7948 71424 314 27 101 065 10 34 5 25 945 5 3 13 0 5 11 291 505 2 18 14 97 5 2 55 30 575 14 880 7518 03126 531 27 731 265 10 89 5 29 395 6 3 15 9 5 10 281 685 2 40 14 36 5 2 55 32 865 14 310 7447 68429 084 29 141 285 13 05 5 34 455 7 3 18 8 5 12 081 765 2 63 16 47 5 2 55 37 875 14 941 0548 83433 134 27 631 265 11 73 5 36 035 8 3 21 7 5 12 051 835 2 84 16 72 5 2 55 41 025 15 700 9848 74435 944 26 771 0459 87537 075 9 3 24 6 5 9 881 395 2 06 13 33 5 2 55 40 535 4 4 讨论讨论 1 对于生活给水系统 规范中有 当有防噪声要求 且管径 25 时 可采用 0 8m s 1 0m s 的规定 笔者理解 因受管道公称直径级别的限制 该流速规定并非一定要 在该范围内取值 这实际上往往是不可能的 而是能取该值更好 本算例确定的流速方案 以 不大于某值来划分 以本算例 9 层住宅楼为例 3 个方案的实际采用流速的平均值为 DN 25 时 分别为 0 94m s 1 13m s 和 1 44m s DN 32 时分别为 1 08m s 1 26m s 和 1 41m s 2 在设定的流速条件下 住宅楼 含通常情况下的庭院管道 的层数与需求水压的关系见 表 6 受管径公称级别的限制有个别的突起突降现象 但总的反映较为规律 与手册二提出的 按层数估算需求水压值比较 后者相当于本算例流速方案 1 与方案 2 之间 而估算法没有明确 室外需求水压出现在哪一部位 需求水压值内是否包含了庭院管道及几只水表的压损 所以只 能用于粗略的大概估算 由本算例可知 9 层住宅楼的底层用户 即 C 点 水压 即使第 3 方案也没有超过 35m 无需 减压 关于 3 个流速方案的具体采用 笔者以为在一般情况下宜采用需求水压较低的方案 1 这 也为用水设备进一步改善留有余地 当设计的住宅位于水压有确切保障的区域 小区 也可采 用方案 2 方案 3 则一般不宜采用 3 当外界可供水压在采用方案 1 时仍显有所不足 则应在方案 1 的基