第2章建筑内部给水系统的计算

回到本章目录回到总目录第2章建筑内部给水系统的计算2.1给水系统所需水压2.2给水系统所需水量2.3给水设计秒流量2.4给水管网的水力计算2.5增压和贮水设备2.6给水水质防护2.7高层建筑给水系统回到本章目录回到总目录第2章建筑内部给水系统的计算2.1给水系统所需水压回到本章目录回到总目录2.1给水系统所需水压建筑内部给水系统所需的水压、水量是选择给水系统中增压和水量调节、贮水设备的基本依据。额定流量：满足卫生器具和用水设备用途要求而规定的，其配水出口在单位时间流出的水量。最低工作压力：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的最小静水压力。要满足建筑内给水系统各配水点单位时间内使用时所需的水量，给水系统的水压就应保证最不利点配水点具有足够的流出水头。回到本章目录回到总目录2.1给水系统所需水压式中H—建筑内给水系统所需的水压，kPa；H1—引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kPa；H2—引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和，kPa；H3—水流通过水表时的水头损失，kPa；H4—最不利配水点所需的最低工作压力，kPa。其计算公式如下：回到本章目录回到总目录2.1给水系统所需水压回到本章目录回到总目录生活饮用水管网的供水压力：应根据建筑物最不利配水点标高和管网系统阻力损失经计算后确定。初步设计时，普通住宅建筑的生活饮用水管网可按根据建筑物层数进行估算。设计时按照卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力表中的数据选取。2.1给水系统所需水压回到本章目录回到总目录2.2给水系统所需水量第2章建筑内部给水系统的计算回到本章目录回到总目录2.2给水系统所需水量建筑内给水包括：生活、生产和消防用水三部分。受当地气候、生活习惯、建筑物使用性质、卫生器具和用水设备的完善程度以及水价等多种因素的影响，故用水量不均匀。生活用水一般比较均匀，可按消耗在单位产品上的水量或单位时间内消耗在生产设备上的水量计算确定。生产用水量大而集中，与建筑物的使用性质、规模、耐火等级和火灾危险程度等密切相关，为保证灭火效果，建筑内消防用水量应按规定根据同时开启消防灭火设备用水量之和计算。消防用水回到本章目录回到总目录2.2给水系统所需水量用水对象单位时间内所需用水量的规定数值。生活用水定额是为满足人们日常生活需要的水量的规定值，一般以用水单位每日所消耗的水量表示。设计时，生活用水量根据规范中规定的用水定额，小时变化系数和用水单位数进行计算。用水定额：回到本章目录回到总目录2.2给水系统所需水量ddqmQ建筑物的最高日用水量,根据建筑物的不同性质，应采用相应的用水量定额进行计算。生活用水量可根据国家制定的用水定额（经多年的实测数据统计得出）、小时变化系数和用水单位数等，按下式计算：式中Qd——最高日用水量，L/d；m——用水单位数，（人或床位等，工业企业建筑为班人数）；qd——最高日生活用水定额，L/(人·d)、L/(床·d)或L/(人·班)等。ddqmQ回到本章目录回到总目录2.2给水系统所需水量2.2.2最高日用水量nqmQdd热水用水定额等等工业企业建筑生活用水定额居住区生活用水定额公共建筑生活用水定额住宅生活用水定额生活用水定额回到本章目录回到总目录2.2给水系统所需水量2.2.3最大小时用水量hphdhKQKTQQ最大小时用水量：式中Qh——最大小时用水量，L/h，用水量最高时一个小时的用水量；Qp——平均时用水量，又称平均小时用水量，为最高日生活用水量在给水时间内以小时计的平均值，L/h;Kh——小时变化系数。T——建筑物内每日或每班的用水时间，h。phhQQK回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量第2章建筑内部给水系统的计算回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量给水管道的设计流量不仅是确定各管段管径，也是计算管道水头损失，进而确定给水系统所需压力的主要依据。因此，设计流量的确定应符合建筑内部的用水规律。建筑内的生活用水量在1昼夜、1h里都是不均匀的，为保证用水，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，又称设计秒流量。回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量建筑内给水管道设计秒流量的确定方法世界各国都作了大量的研究，归纳起来有以下三种：1.经验法2.3.1设计秒流量计算方法概述这种计算法早期在英国采用于仅有少数卫生器具的私用住宅和公用建筑中，它是根据经验制定出几种卫生器具(浴盆、1.经验法2.平方根法3.概率法回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量2.3.1设计秒流量计算方法概述洗涤盆、洗脸盆、淋浴莲蓬头)的大致出水量，将其相加得到给水管道设计流量。２.平方根法对有少数住户的住宅建筑中各种卫生器具，设定同时使用系数确定管道流量。经验法具有简捷方便的优点，但不够精确。其基本形式为：qg=bN1/2，其计算结果偏小。回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量2.3.1设计秒流量计算方法概述其基本论点是：影响建筑给水流量的主要参数即任一幢建筑给水系统中的卫生器具总数量(n)和放水使用概率(p)，在一定条件下有多少个同时使用，应遵循概率随机事件数量规律性。由于n为正整数，放水使用概率p满足0＜p＜1的条件，因此给水流量的概率分布符合二项分布规律。3.概率法回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量2.3.1设计秒流量计算方法概述目前一些发达国家主要采用概率法建立设计秒流量公式，并结合一些经验数据，制成图表，供设计使用十分简便。该理论方法正确，但需进行大量卫生器具使用频率实测工作的基础上，才能使用该计算方法。回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量2.3.2当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式（1）住宅生活给水管道设计秒流量计算公式式中qg——计算管段的设计秒流量，L/s；U——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数；0.2——1个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。（2-5）回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量2.3.2当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式设计秒流量是根据建筑物配置的卫生器具给水当量和管段的卫生器具给水当量同时出流概率确定。而管段的卫生器具给水当量同时出流概率与卫生器具的给水当量数和其平均出流概率（U0）有关。根据数理统计结果,卫生器具给水当量的同时出流概率为：（2-6）回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量2.3.2当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式式中αc——对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率U0的系数；Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数。而计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率计算公式为：式中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，%；（2-7）回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量2.3.2当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式q0——最高用水日的用水定额，L/(人·d)，m——用水人数，人；Kh——时变化系数，T——用水小时数，h。建筑物的卫生器具给水当量最大用水时的平均出流概率参考值见表2-6。最大用水时的平均出流概率参考值表2-6回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量2.3.2当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式应用公式应注意的问题：（1）当计算管段上的卫生器具给水当量总数超过有关设定条件时，其流量应取最大用水时平均秒流量ggNUq02.0（2）有两条或两条以上具有不同最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率的给水支管的给水干管，该管段的最大时卫生器具给水当量平均出流概率应取加权平均值，即gigiiNNUU00（2-8）回到本章目录回到总目录式中—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。2.3给水设计秒流量2.3.2当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式oiUgiU0U（2）宿舍(Ⅰ,Ⅱ类)、旅馆、宾馆、酒店式公寓、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、图书馆、书店、航站楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量计算公式ggNq2.0式中α—根据建筑物用途确定的系数，见表2-5。oiU（2-9）回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量2.3.2当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式（1）如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。根据建筑物用途而定的系数(α)值表2-7使用公式（2-9）时应注意下列几点：回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量2.3.2当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式（2）如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用。（3）有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到附加1.20L/s的流量后，为该管段的给水设计秒流量。（4）综合性建筑的值应按下式计算：gngggnnggzNNNNNN......212211（2-10）回到本章目录回到总目录2.3给水设计秒流量2.3.2当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式（3）宿舍（Ⅲ、Ⅳ类）、工业企业的生活间、公共浴室、职工食堂或营业餐馆的厨房、体育场馆、剧院、普通理化实验室等建筑的生活给水管道的设计秒流量计算公式bnqqg00注：1.如计算值小于管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。2.大便器延时自闭冲洗阀应单列计算，当单列计算值小于１.２L/s时，以1.2L/s计；大于1.2L/s时，以计算值计。3.仅对有同时使用可能的设备进行叠加。（2-11）回到本章目录回到总目录第2章建筑内部给水系统2.4给水管网的水力计算回到本章目录回到总目录2.4给水管网的水力计算2.4.1确定管径在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式，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、管网的水头损失和确定给水系统的所需压力。42dqggqd4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）回到本章目录回到总目录2.4给水管网的水力计算2.4.1确定管径考虑以上因素，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、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。回到本章目录回到总目录2.4给水管网的水力计算2.4.1确定管径工程设计中也可采用下列数值：DN15~DN20，V=0.6~1.0m/s；DN25~DN40，V=0.8~1.2m/s。生活给水管道的水流速度表2-12回到本章目录回到总目录2.4给水管网的水力计算2.4.2给水管网和水表水头损失的计算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内容。１.给水管道的沿程水头损失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）回到本章目录回到总目录2.4给水管网的水力计算2.4.2给水管网和水表水头损失的计算式中i——管道单位长度水头损失，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）回到本章目录回到总目录