第3章给水系统的设计计算

1、第第3 3章章 建筑内部给水系统的计算建筑内部给水系统的计算3-1 3-1 建筑所需水量建筑所需水量一、建筑生活用水的不均匀性一、建筑生活用水的不均匀性 及其原因及其原因 影响用水的主要因素有：影响用水的主要因素有： （1 1）建筑物的性质）建筑物的性质 （2 2）气候条件和生活习惯）气候条件和生活习惯 （3 3）卫生设备完善程度）卫生设备完善程度 （4 4）管理水平）管理水平二、生活用水定额（用水量标准）二、生活用水定额（用水量标准） 我国各种不同类型的建筑物的生活我国各种不同类型的建筑物的生活用水量标准，是国家组织有关单位在用水量标准，是国家组织有关单位在325325个观测区实测资料的基础

2、上参考国个观测区实测资料的基础上参考国外情况确定的。包括：外情况确定的。包括： 1 1、住宅生活用水定额、住宅生活用水定额 2 2、集体宿舍、旅馆和公共建筑生活、集体宿舍、旅馆和公共建筑生活 用水定额用水定额 3 3、工业企业建筑生活用水定额、工业企业建筑生活用水定额 4 4、居住区生活用水定额、居住区生活用水定额三、最高日用水量和最大时用水量三、最高日用水量和最大时用水量n 最高日用水量最高日用水量 Q Qd d Q Qd d = = m mq qd d m m：用水单位数（人数，床位数）；用水单位数（人数，床位数）； q qd d：用水定额（用水定额（L/L/人，人，d d）。）。n 最大

3、时用水量最大时用水量 Q Qh h Q Qh h = = K Kh h（Q Qd d / T / T） K Kh h：时变化系数时变化系数； T T：建筑用水时间（建筑用水时间（hrhr）。）。 3-2 3-2 给水管网设计秒流量给水管网设计秒流量 建筑内的生活用水量在建筑内的生活用水量在1 1昼夜、昼夜、1 1小时里都是不均匀小时里都是不均匀的，为保证用水，的，为保证用水，生活给水管道的设计流量应为建筑内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，即卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量，即设计秒流量。设计秒流量。 一、给水管网设计秒流量的确定方法一、

4、给水管网设计秒流量的确定方法 1 1、经验法（同时给水百分数法）、经验法（同时给水百分数法） 2 2、平方根法（前苏联专家库尔辛的最大秒流量法）、平方根法（前苏联专家库尔辛的最大秒流量法） 3 3、概率法（美国专家亨脱根据建筑性质和卫生、概率法（美国专家亨脱根据建筑性质和卫生 器具设置定额在大量实测基础上获器具设置定额在大量实测基础上获 得各类卫生器具使用频率，以此作得各类卫生器具使用频率，以此作 为流量设计依据）。为流量设计依据）。二、我国的计算方法二、我国的计算方法 1、对于用水时间集中，设备使用集中，同时给水、对于用水时间集中，设备使用集中，同时给水百分数高的建筑，如百分数高的建筑，如工

5、业企业生活间、公共浴室、工业企业生活间、公共浴室、食堂、剧院、体育馆食堂、剧院、体育馆等，采用等，采用经验法经验法。 qg =qonob% （3-1） 2、对于用水时间长，设备使用不集中，用水极不、对于用水时间长，设备使用不集中，用水极不均匀的建筑，如均匀的建筑，如住宅、集体宿舍、宾馆、医院、住宅、集体宿舍、宾馆、医院、办公楼办公楼等，采用等，采用平方根法平方根法。 qg = 0.2（Ng ）1/2 + K Ng （3-2） 几点说明几点说明: : 1 1、同时给水百分数、同时给水百分数 b(b(经验系数）：经验系数）： 反映卫生设备同时使用机率的系数，包含三反映卫生设备同时使用机率的系数，包

6、含三个修正系数，个修正系数，即即 b = bb = b1 1 b b2 2 c cg g b b1 1：不同类型卫生器具同时使用的机率；：不同类型卫生器具同时使用的机率； b b1 1：同类型卫生器具同时使用的机率；：同类型卫生器具同时使用的机率； c cg g：考虑卫生器具出流特性而乘的流量降：考虑卫生器具出流特性而乘的流量降 低百分数。低百分数。2 2、给水当量、给水当量 给水管道负荷计量基准给水管道负荷计量基准 1 1 给水当量给水当量 = 0.2 L/= 0.2 L/S S 额定流量额定流量 附附 平方根法设计秒流量公式推导平方根法设计秒流量公式推导 设计秒流量应为建筑用水的最大秒流量

7、（用设计秒流量应为建筑用水的最大秒流量（用q qg g或或q qs s表示）：表示）： q qs =s = K KS S（Q QP P /24/2436003600）10001000（L/sL/s）（1 1） 3030年代苏联专家在观测研究基础上，提出住年代苏联专家在观测研究基础上，提出住宅建筑生活用水量的秒变化系数（宅建筑生活用水量的秒变化系数（K KS S）和）和平均日用平均日用水量（水量（Q QP P）的关系公式：的关系公式： K KS S = 30/= 30/（Q QP P ）1/2 （2 2） 将（将（2 2）带入（）带入（1 1）有：）有： q qs =s = 0.347 0.34

8、7（Q QP P ）1/2 （L/sL/s） （3 3） 当计算引入管管径时，采用（当计算引入管管径时，采用（3）式较简便，但用）式较简便，但用于计算室内给水支管时，因管段所服务的人数较难确于计算室内给水支管时，因管段所服务的人数较难确定，使用就不方便。定，使用就不方便。 为此，为此，苏联专家提出以卫生器具数量来决定设计苏联专家提出以卫生器具数量来决定设计流量的公式形式。为使不同性质的卫生器具可以累加，流量的公式形式。为使不同性质的卫生器具可以累加，需把各种卫生器具的额定流量换算成器具给水当量需把各种卫生器具的额定流量换算成器具给水当量. （1当量当量=0.2L/s）（）（P18，表，表2-1

9、） 设设S0为一个卫生器具当量值的平均日用水量，为一个卫生器具当量值的平均日用水量，N g为卫生器具当量总数，则为卫生器具当量总数，则 QP = S0 N g （4） 将（将（4）带入（）带入（3），有），有 qs = 0.347（ QP ）1/2 = 0.347（S0 Ng ）1/2 （5 5） 设设b= 0.347（S0 ）1/2 ，则，则 qs = qs = b（Ng）1/2 （6 6） 实践结果表明，当建筑的平均日用水量在实践结果表明，当建筑的平均日用水量在 75250 L / /人，人，d d 的范围间变动的范围间变动时，时， b值值的变化范的变化范围不大（围不大（0.1740.18

10、7），在），在0.2附近波动。因此，取附近波动。因此，取b =0.2，并将，并将b值随值随qsqs的变化情况用的变化情况用值来反映，即有：值来反映，即有： qs = 0.2 （Ng）1/2 （7 7） 我国在运用（我国在运用（6 6）式进行住宅管道流量设计时发现，）式进行住宅管道流量设计时发现，计算结果与实际情况相比偏小。因此在公式上加上计算结果与实际情况相比偏小。因此在公式上加上一个修正项一个修正项 KNKN，即成为目前的流量公式：，即成为目前的流量公式： qg = 0.2（Ng ）1/2 + K Ngn公式公式3-23-2使用说明使用说明1、对于卫生器具较少的管段，有时计算结果小于管、对于

11、卫生器具较少的管段，有时计算结果小于管 段上一个卫生器具的额定流量，此时应以管段上段上一个卫生器具的额定流量，此时应以管段上 最大卫生器具的额定流量值作为设计秒流量；有最大卫生器具的额定流量值作为设计秒流量；有 时计算结果大于管段上所有卫生器具的额定流量时计算结果大于管段上所有卫生器具的额定流量 累加值，此时应以额定流量累加值作为设计秒流累加值，此时应以额定流量累加值作为设计秒流 量；量；2、对于综合性建筑，应用加权平均法确定总管的、对于综合性建筑，应用加权平均法确定总管的 值和值和K值。值。 3-3 3-3 给水管网的水力计算给水管网的水力计算 计算内容：计算内容： 1、确定管径、确定管径

12、2、计算最不利管路的水头损失并、计算最不利管路的水头损失并 校核系统所需水压校核系统所需水压 一、确定管径一、确定管径 依据依据 Q Q = =（1/41/4）d d 2 u u 查水力计算表（附录查水力计算表（附录3-13-1），通），通过控制流速确定管径。过控制流速确定管径。 经济流速经济流速范围：（范围：（P36P36） 二、计算最不利管路的水头损失二、计算最不利管路的水头损失 计算步骤：计算步骤： 1 1、找出最不利管路，根据流量变化的节点、找出最不利管路，根据流量变化的节点对对 各管段编号，并量出各管段的长度；各管段编号，并量出各管段的长度； 2 2、计算各管段的沿程和局部水头损失（、计算各管段的沿程和局部水头损失（h hy y） h hy y = =iLiL h hj j = =（25253030）iLiL最不利管路的水头损失最不利管路的水头损失 h hy yh hj j三、水表的选择与设计三、水表的选择与设计 1 1、确定水表的类型、确定水表的类型 2 2、确定水表的口径、确定水表的口径 3 3、水表流量的校核、水表流量的校核 4 4、水流通过水表的水头损失计算、水流通过水表的水头损失计算 （式（式3 31)1)四、水压校核四、水压校核：引入管起点与最不利用水点的高差；：引入管起点与最不利用水点