第2章建筑内给水系统计算-水力计算.ppt

1、第2章 建筑内部给水系统的计算,给水系统所需供水压力（如图）： H 建筑给水系统所需的压力， kPa； H1 引入管起点至最不利点静压差，kPa； H2 计算管路沿程与局部阻力损失，kPa； H3 水表的水头损失，kPa； H4 最不利点的最低工作压力，kPa。,各种配水装置为克服给水配件内摩阻、冲击及流速变化等阻力,而放出额定流量所需要的最小静水压力。(见表2-1）,2-1 给水系统所需压力,2-2 给水系统所需水量,一、生活用水量标准 1住宅生活用水定额及时变化系数 （见P31表2-2） 2宿舍、旅馆和公共建筑生活用水定额 （见P31表2-3） 二、最大日用水量 式中 Qd最高日生活用水量

2、，L/d； m 设计单位数，人或床为数等； qd 单位用水定额L/人d 、L/床d 、L/m2d。 （见表2-22-3）,确定生活水池有效容积,三、最大时用水量 式中 Qh最大小时生活用水量，L/h； Qd最高日生活用水量，L/d； Qp平均小时流量，L/h； T 每日（或最大班）使用时间，h； Kh时变化系数，按表2-22-4采用。,2-2 给水系统所需水量,选水泵（高位水箱给水） 确定高位水箱调节容积 确定室外给水管道,设计秒流量： 给水管道的设计流量，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。 计算目的： 1. 确定管径，经济合理 。 2. 计算管段水头损失，确定给水系统所需

3、压力。,2-3 给水设计秒流量,1. 经验法 根据经验制定几种卫生器具的大致出水量，将其相加得到给水管道的设计流量。 2. 平方根法 3. 概率法 美国亨特提出：影响给水流量的主要是卫生器具总数n和放水使用概率p，给水流量的分布符合二项分布规律。,n整数； 0P1,一、世界各国的计算方法,二、我国当前使用的设计秒流量公式,1. 住宅生活给水管道设计秒流量 1）计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率： U0生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流 概率，； q0 最高用水日的用水定额，L/（人d）查表2-2； m 每户用水人数； Kh小时变化系数，查表2-2； Ng每户设置

4、的卫生器具给水当量总数； T 用水时数，h； 0.2 1个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。,将安装在污水盆上，支管直径为15mm的配水龙头的额定流量0.2L/s作为一个当量。(P29表2-1),2）计算管段上卫生器具给水当量同时出流概率: U 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（）； 对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率（U0 ）的系数； （P35表2-5） 计算管段的卫生器具给水当量总数； 3）计算设计秒流量： qg计算管段的设计秒流量，L/s；,平均出流概率 参考值（见表2-6） 注意： 1. 当计算管段的卫生器具给水当量总数超过一定条件时，其流量应取最大用水时平均秒流量： 2

5、. 有两条或两条以上具有不同U0的给水支管的干管，该管段的U0应取加权平均值，即： 式中： 给水干管的最大时卫生器具给水当量平均出流概率； 给水支管的最大时卫生器具给水当量平均出流概率； 相应支管的卫生器具给水当量总数。,2. 宿舍(，)、宾馆、办公楼等给水设计秒流量： 根据建筑物用途确定的系数，见P36表2-7。 适用范围： 宿舍（、）、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、 公共厕所等建筑。,注意： 1. q计 qmax（最大卫生器具给水额定流量） qmax qg 2. q计qi， qi qg 3. 延时自闭冲洗阀：Ng 0.5 qg qg

6、 1.2 4. 综合性建筑 值应按加权平均法： 式中 综合性建筑内各类建筑物的卫生器具 的给水当量数； 对应于 的设计秒流量系数。,3. 宿舍(、)、工业企业生活间等给水设计秒流量： q0同种卫生器具额定流量，L/s； n0同种卫生器具数； b 卫生器具的同时给水百分数，见表2-82-11。 注意： q计1.2L/s ， q计 qg。 适用范围： 工业企业生活间、公共浴池、食堂、影剧院、体育场等,1管径的确定 各管段管径根据所通过的设计秒流量确定： qg 计算管段的设计秒流量，m3/s； dj 管道计算内径，m； v 管段中的流速，m/s。（见表2.4.1）,2-4 给水管网的水力计算,2管网

7、水头损失的计算 （1）沿程水头损失 式中： hi管段的沿程水头损失，kPa； L 计算管段长度，m； i 管道单位长度的水头损失，kPa/m。 i 值按下式计算： 式中：dj管段的设计计算流量，m3/s； qg管道计算内径，m。 Ch海澄威廉系数。 i 值查给水管道水力计算表。 （附录2-1附录2-3）,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,hi i L,（2） 局部水头损失 hj管段的局部水头损失，kPa； 局部阻力系数。 v 管道内平均水流速度，m/s； g 重力加速度，m/s2； 可

8、按管网沿程水头损失的百分数估算（见表2-14） 生活给水管网为：2530 消火栓系统给水管网为：10 自动喷水灭火系统消防管网为：20 生产、消防合用管网为：15,（3）水表水头损失计算 水表损失： 式中：hd 水表的水头损失，kPa； qg计算管段的给水设计流量，m3/h； Kb水表的特性系数，一般由厂家提供， 也可按下式计算： 旋翼式： 螺翼式： 水表水头损失允许值(kPa),水表的选择： 用水均匀： qgQn 用水不均匀： qgQmax,3. 水力计算步骤 1）确定给水方案。 2）绘图平面图、轴测图 。 3）根据轴测图选择最不利配水点，确定计算管路。 4）以流量变化处为节点，进行节点编号

9、，划分计算管段，将设计管段长度列于水力计算表中。 5）根据建筑物的类别选择设计秒流量公式，计算管段的设计秒流量。 6）根据管段的设计秒流量，查相应水力计算表，确定管径和水力坡度。 7）确定给水管网沿程和局部水头损失，选择水表，并计算水表水头损失。,8）确定给水管道所需压力H， 并校核初定给水方式。 外网直接给水下行上给： H0H：原方案可行； H0 略H：放大部分管段的管径； H0H：增设升压设备。 设水箱上行下给供水： 校核水箱的安装高度： 若不满足：提高水箱高度、放大管径、设增压设备或选用其他供水方式。 9）确定非计算管段的管径。 10）对于设置升压、贮水设备的给水系统，还应对其设备进行选

10、择计算。,4. 计算流程图,校核水箱高度,确定非计算管段的管径,选择升压、贮水设备,5. 例题 一、工程概况 某15综合服务性大楼，总建筑面积近13000m2，建筑高度58.30m，地下一层，地面上15层。地下一层为车库及设备用房。13层为裙房，功能为银行、商场、餐饮用房。裙房每层公共卫生间内设自闭式冲洗大便器4个，自闭式冲洗小便器2个和洗手盆3个，层高4.5m。室外给水管网常年可保证的工作水压为300kPa。 4层以上为商务办公楼，层高3.5m。,一、水压估算 群房（13层）： 层数折算： 4.53/3.04.5层，计为5层。 所需水压：H=120340240kPa H0=300kPa 故1

11、3层群房给水利用市政给水直接给水。 塔楼（415层）： 415的静压差：3.51242mH2O420kPa， 各分区顶层入户管不宜小于0.1MPa， 高区最低卫生器具的静压：420100520kPa （可在水压大于0.35MPa的楼层配水横管处设减压阀） 二、确定给水方案 建筑内采用分区供水方式： 低区：13层及地下室，市政管网直接供水，下行上给式。 13层系统图（见附图1）。 高区：415层，水泵、水箱联合供水方式，上行下给式。,进行水力计算 ：,低区室内给水所需要的压力： H = H 1 + H 2 + H 3 + H 4 根据附图1及水力计算表可知： H1 = 9.0 + 0.8 -（-2.50）= 12.30 mH2O = 123 .0 kPa （其中0.8为配水龙头距室内地坪的安装高度。） H2 =1.3 h y = 1.359.4 kPa = 77.22 kPa