给水管网的水力计算培训课件

第2章建筑(jiànzhù)内部给水系统给水管网的水力(shuǐlì)计算第一页，共30页。2.4给水管网的水力计算(jìsuàn)

2.4.1确定管径在求得各管段的设计秒流量(liúliàng)后，根据流量(liúliàng)公式，即可求定管径：给水管网水力计算的目的在于确定各管段管径、管网的水头(shuǐtóu)损失和确定给水系统的所需压力。式中qg——计算管段的设计秒流量，m3/s；

dj

——计算管段的管内径，m；

υ——管道中的水流速，m/s。（2-12）第二页，共30页。2.4给水管网的水力(shuǐlì)计算

2.4.1确定管径考虑以上(yǐshàng)因素，建筑物内的给水管道流速一般可按表2-12选取。但最大不超过2m/s。当计算管段的流量确定后，流速的大小将直接影响到管道系统技术(jìshù)、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，使建筑内给水系统所需压力增大。而流速过小，又将造成管材的浪费。第三页，共30页。2.4给水管网的水力计算(jìsuàn)

2.4.1确定管径工程设计中也可采用(cǎiyòng)下列数值：DN15~DN20，V=0.6~1.0m/s；DN25~DN40，V=0.8~1.2m/s。生活(shēnghuó)给水管道的水流速度表2-12第四页，共30页。2.4给水管网的水力计算(jìsuàn)

2.4.2给水管网和水表水头损失的计算(jìsuàn)给水管网水头损失的计算包括沿程水头损失和局部水头损失两部分(bùfen)内容。１.给水管道的沿程水头(shuǐtóu)损失2.4.2给水管网和水表水头损失的计算式中hy——沿程水头损失，kPa；

L——管道计算长度，m；

i——管道单位长度水头损失，kPa/m，按下式计算：（2-13）第五页，共30页。2.4给水管网的水力计算

2.4.2给水管网和水表(shuǐbiǎo)水头损失的计算式中i——管道单位(dānwèi)长度水头损失，kPa/m；dj——管道计算内径，m；qg——给水设计流量，m3/s；Ch——海澄-威廉系数：塑料管、内衬（涂）塑管Ch=140；铜管、不锈钢管Ch=130；衬水泥、树脂的铸铁管Ch=130；普通钢管、铸铁管Ch=100。（2-14）第六页，共30页。2.4给水管网的水力计算(jìsuàn)

2.4.2给水管网和水表水头损失的计算(jìsuàn)设计计算时，也可直接使用由上列公式编制的水力计算表，由管段的设计秒流量，控制流速在正常范围内，查出管径和单位长度的水头损失。“给水钢管水力计算表”、“给水铸铁管水力计算表”以及(yǐjí)“给水塑料管水力计算表”分别见附表2-1、附表2-2和附表2-3。２.生活给水管道的局部水头(shuǐtóu)损失管段的局部水头损失计算公式：第七页，共30页。2.4给水管网的水力(shuǐlì)计算

2.4.2给水管网和水表水头损失的计算式中hj——管段局部水头(shuǐtóu)损失之和，kPa；ζ——管段局部阻力系数；v——沿水流方向局部管件下游的流速，m/s；g——重力加速度。由于给水管网中管件如弯头、三通等甚多，随着构造不同其ζ值也不尽相同，详细计算较为繁琐，在实际工程中给水管网的局部水头损失计算，有根据管道的连接方式(fāngshì)采用管（配）件当量长度计算法或按管网沿程水头损失百分数计的估算法。（2-15）第八页，共30页。2.4给水管网的水力计算

2.4.2给水管网和水表(shuǐbiǎo)水头损失的计算管（配）件当量长度的含义是：管（配）件产生的局部水头损失大小与同管径某一长度管道产生的沿程水头损失相等(xiāngděng)，则该长度即为该管（配）件的当量长度。螺纹接口的阀门及管件的摩阻损失当量长度，见表2-13。（1）管（配）件当量长度计算法不同材质管道、三通(sāntōnɡ)分水与分水器分水管内径大小的局部水头损失占沿程水头损失百分数的经验取值，（2）管网沿程水头损失百分数估算法螺纹阀门第九页，共30页。2.4给水管网的水力(shuǐlì)计算

2.4.2给水管网和水表水头损失的计算分别(fēnbié)见表2-14、表2-15。阀门和螺纹管件的摩阻损失的当量(dāngliàng)长度（m）表2-13注：本表的螺纹接口是指管件无凹口的螺纹，即管件与管道在连接点内径有突变，管件内径大于管道内径。当管件为凹口螺纹，或管件与管道为等径焊接，其折算补偿长度取表值的1/2。第十页，共30页。2.4给水管网的水力计算

2.4.2给水管网和水表水头(shuǐtóu)损失的计算不同材质(cáizhì)管道的局部水头损失估算值表2-14第十一页，共30页。2.4给水管网的水力计算

2.4.2给水管网和水表水头(shuǐtóu)损失的计算三通分水与分水器分水的局部水头(shuǐtóu)损失估算值表2-15*此表只适用于配水管,不适用于给水(jǐshuǐ)干管.第十二页，共30页。2.4给水管网的水力(shuǐlì)计算

2.4.3水表和特殊附件的局部水头(shuǐtóu)损失1.水表水头(shuǐtóu)损失的计算水表水头损失的计算是在选定水表的型号后进行的。应根据各类水表的特性和安装水表管段通过水流的水质、水量、水压、水温等情况选定；

水表的选择包括确定水表类型及口径。水表类型第十三页，共30页。2.4给水管网的水力计算

2.4.3水表(shuǐbiǎo)和特殊附件的局部水头损失当用水不均匀，且连续高峰负荷每昼夜不超过2~3h时，螺翼式水表可按设计秒流量不大于水表的过载流量确定水表口径，因为(yīnwèi)过载流量是水表允许在短时间内通过的流量。在生活、消防共用系统中，因消防流量仅在发生火灾时才通过水表，故选表时管段设计流量不包括消防流量，但在当用水较均匀时水表口径应以安装(ānzhuāng)水表管段的设计秒流量不大于水表的常用流量来确定，因为常用流量是水表允许在相当长的时间内通过的流量。水表口径第十四页，共30页。2.4给水管网的水力计算

2.4.3水表(shuǐbiǎo)和特殊附件的局部水头损失水表(shuǐbiǎo)的水头损失可按下式计算：选定水表口径(kǒujìng)后，应加消防流量进行复核，满足生活、消防设计秒流量之和不超过水表的过载流量值。式中hd——水表的水头损失，kPa；

qj——计算管段的给水设计流量，m3/h；

Kb——水表的特性系数，一般由生产厂提供。旋翼式水表螺翼式水表第十五页，共30页。为水表的过载流量，m3/h。水表的水头损失值应满足表2-16的规定，否则应放大水表的口径。2.4给水管网的水力计算

2.4.3水表和特殊附件的局部(júbù)水头损失水表(shuǐbiǎo)水头损失允许值（kPa）表2-16第十六页，共30页。2.4给水管网的水力计算

2.4.3水表和特殊附件(fùjiàn)的局部水头损失2.特殊附件(fùjiàn)的局部阻力管道(guǎndào)过滤器：管道倒流防止器：比例式减压阀：水头损失一般宜取0.01MPa。水头损失一般宜取0.025～0.04MPa。阀后动水压宜按阀后静水压的80%～90%选用。第十七页，共30页。2.4给水管网的水力计算

2.4.3水表和特殊(tèshū)附件的局部水头损失管道(guǎndào)过滤器管道倒流(dàoliú)防止器比例式减压阀第十八页，共30页。2.4给水管网的水力(shuǐlì)计算

2.4.4求定给水(jǐshuǐ)系统所需压力确定给水计算管路水头损失、水表和特殊附件的水头损失之后，即可根据公式（2-1）求得建筑内部给水系统所需压力。公式(gōngshì)（2-1）：第十九页，共30页。2.4给水管网的水力(shuǐlì)计算

2.4.5水力计算(jìsuàn)的方法步骤首先根据建筑平面图和初定的给水(jǐshuǐ)方式，绘给水(jǐshuǐ)管道平面布置图及轴测图，列水力计算表，以便将每步计算结果填入表内，使计算有条不紊的进行。根据轴测图选择最不利配水点，确定计算管路，若在轴测图中难判定最不利配水点，则应同时选择几条计算管路，分别计算各管路所需压力，其最大值方为建筑内给水系统所需的压力；1.第二十页，共30页。2.4给水管网的水力计算(jìsuàn)

2.4.5水力计算(jìsuàn)的方法步骤以流量变化处为节点，从最不利配水点开始，进行节点编号，将计算管路(ɡuǎnlù)划分成计算管段，并标出两节点间计算管段的长度；根据建筑的性质选用设计秒流量公式(gōngshì)，计算各管段的设计秒流量值；2.3.

进行给水管网的水力计算。在确定各计算管段的管径后，对采用下行上给式布置的4.第二十一页，共30页。2.4给水管网的水力计算(jìsuàn)

2.4.5水力计算(jìsuàn)的方法步骤给水系统，应计算(jìsuàn)水表和计算(jìsuàn)管路的水头损失，求出给水系统所需压力H，并校核初定给水方式。若初定为外网直接给水方式，当室外给水管网水压H0≥H时，原方案可行；H略大于H0时，可适当放大部分管段的管径，减小管道(guǎndào)系统的水头损失，以满足H0≥H的条件；若H>H0很多，则应修正原方案，在给水系统中增设升压设备。

第二十二页，共30页。2.4给水管网的水力计算(jìsuàn)

2.4.5水力计算(jìsuàn)的方法步骤对采用设水箱上行下给式布置的给水系统，则应按公式（2-26）校核(xiàohé)水箱的安装高度，若水箱高度不能满足供水要求，可采取提高水箱高度、放大管径、设增压设备或选用其他供水方式来解决。确定(quèdìng)非计算管路各管段的管径；5.若设置升压、贮水设备的给水系统，还应对其设备进行选择计算。6.第二十三页，共30页。2.4给水管网的水力计算(jìsuàn)

2.4.5水力计算(jìsuàn)的方法步骤[例2.1]

某5层10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，该建筑有局部热水供应。图2-2为该住宅给水系统轴测图，管材为给水塑料管。引入管与室外(shìwài)给水管网连接点到最不利配水点的高差为17.1m。室外(shìwài)给水管网所能提供的最小压力H0=270kPa。试进行给水系统的水力计算。图2-2给水(jǐshuǐ)系统轴侧图第二十四页，共30页。[例2.1]由轴测图2-2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2-2。该建筑为普通住宅Ⅱ类，选用公式（2-5）计算各管段设计秒流量。由表2-2查用水定额(dìngé)q0=200L/（人·d），小时变化系数Kh=2.5，每户按3.5人计。查表2-1得：坐便器N=0.5，浴盆水嘴N=1.0，洗脸盆水嘴N=0.75，洗涤盆水嘴N=1.0。解根据公式（2-7）先求出平均出流概率(gàilǜ)U0，查表找出对应的αc值代入公式（2-6）求出同时出流概率(gàilǜ)U，再代入公式（2-5）就可求得该管段的设计秒流量qg，重复上述步骤可求出所有管段的第二十五页，共30页。设计秒流量。流速应控制在允许范围内，查附表2-3可得管径DN和单位长度沿程水头(shuǐtóu)损失，由hy=iL计算出管路的沿程水头(shuǐtóu)损失。各项计算结果均列入表2-17中。给水管网水力(shuǐlì)计算表表2-17[例2.1]第二十六页，共30页。∴计算管路的水头(shuǐtóu)损失为：计算局部(júbù)水头损失：[例2.1]计算(jìsuàn)水表的水头损失：因住宅建筑用水