第二章(1) 给水排水工程

第2章建筑内部给水系统的计算本章内容2.1给水系统所需的水压2.2给水系统所需的水量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高层建筑给水系统第2章建筑内部给水系统的计算2.1给水系统所需的水压额定流量——配水装置单位时间出水量。流出水头——放出额定流量所需的最小静水压。最不利配水点——通常为最高、最远处。H=H1+H2+H3+H4式中H——建筑内部给水系统所需的水压。H1——引入管起点至最不利配水点的高差。H2——引入管起点至最不利配水点的水头损失。H3——水表的水头损失。H4——最不利配水点所需的流出水头。H2+H3H1HH：总水压H4：流出水头H4水表H1：最不利配水点与室外引入管起点的标高差H2：管路损失H3：水表损失图2.1.1给水系统所需压力表2.1.1•1、生产用水量计算方法有两种按消耗在单位产品上的水量计算单位时间内消耗在生产设备上的水量计算2.2给水系统所需水量2、消防用水量用水量大而集中，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，消防用水量按同时开启的消防用水灭火设备用水量之和计算，详细计算见后。3、生活用水量受当地气候、生活习惯、建筑物使用性质、卫生器具和用水设备的完整程度及水价等多种因素的影响，故用水量不均匀。•用水定额•用水定额是指，用水对象单位时间内所需用水量的规定数值，是确定建筑物设计用水量的主要参数之一。•其数值是在对各类用水对象的实际耗用水量进行多年实测的基础上，经过分析，并且考虑国家目前的经济状况以及发展趋势等综合因素而制定的，以作为工程设计时必须遵守的规范。•合理选择用水定额关系到给排水工程的规模和工程投资。ddqmQQd——最高日用水量（L/d）m——用水单位数（人或床位等，工业企业建筑为每班人数）n——生产班数qd——最高日生活用水定额（L/(人·d)、L/(床·d)或L/(人·班）。生活用水定额可以分为住宅生活用水定额、公共建筑生活用水定额、居住区生活用水定额、工业企业建筑生活用水定额、热水用水定额等等。建筑物的最高日用水量Qd（L/d）,即一年中最大日用水量，根据建筑物的不同性质，采用相应的用水量定额进行计算。（工业企业分班人数相等）（工业企业分班人数不等）•——最大小时用水量（L/h）（），用水量最高时一•个小时的用水量；•——建筑物内每日或每班的用水时间（h），根据建筑物的性质决•定，如：住宅及一般建筑多为昼夜供水，T=24；若工业企业为•分班工作制，为每班用水时间；旅馆等建筑若为定时供水，为•每日供水时间。•——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）；•——小时变化系数，最大日中最大小时用水量与该日平均小时用水•量之比。hphdhKQKTQQphhQQK最大小时用水量2.3给水设计秒流量设计秒流量的定义——2.3.1给水设计秒流量的计算方法1、经验法：qg=∑q0n0bqg——计算管径的给水设计秒流量，L/s;q0——同一类型的1个卫生器具给水额定流量，L/s;n0——同类型卫生器具数；b——卫生器具同时给水百分数。2、平方根法3、概率法ggkNN+•20.Nbqg2.3.2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的计算公式qg——计算管段的设计秒流量，；——计算管段的卫生器具给水当量同时出水概率，%；Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数;当量——以安装在污水盘上，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,其他卫生器具给水额定流量对它的比值。NUqgg2.0sL/U%100)1(149.0NNUggc%10036002.000TNkmqUgh应用注意：⑴计算管段的卫生器具给水当量总数超过有关设计规定时，流量应取最大用水时流量⑵有两条……NUqgg02.0NNUUgigii002、集体宿舍、旅馆等生活给水管道设计秒流量的计算公式公式应用注意：⑴当计算的qg小于该管段上1个最大卫生器具给水额流量时，采用该最大卫生器具给水额定流量作为设计秒流量；⑵当计算的qg大于该管段上卫生器具给水额定流量的累加值时，采用该管段上卫生器具给水额定流量的累加值作为设计秒流量。⑶当有大便器延时自闭式冲洗阀的给水管段，其当量为0.5，计算得的qg增加1.1L/s。⑷综合性建筑ggNq2.03、工业企业生活间、公共浴室等生活给水管道设计秒流量的计算公式qg=∑q0n0b2.4给水管网的水力计算2.4.1确定管径根据流量公式,可得gjqd442dqjgqg——设计管段的设计流量，m3/s；d——计算管段的管径，m；υ——管段中的流速，m/s。流速控制：生活或生产给水管道，υ≤2.0m/s，有防噪声要求时，要求d≤25mm；生活给水管道内可采用υ=0.8~1.0m/s；消火栓系统，管道内υ≤2.5m/s；自动喷水灭火系统，管道内υ≤2.5m/s，其配水支管在个别情况下，可控制在10m/s。2.4.2给水管网和水表水头损失的计算1、给水管网沿程水头损失的计算hy=iLhy——管段的水头损失，mH2o；i——单位长度的沿程水头损失，L——管段的长度，m。钢管和铸铁管，i的计算如下：当υ≤1.2m/s时，当υ＞1.2m/s时，υ——管道内的平均流速，m/s；dj——管道计算内径，m。)867.013.03.12(00912.0jdijdi3.120107.0本书：qdCigjh85.187.485.1105根据管材不同取值。Ch2、管段的局部水头损失ghj22hj——管段局部水头损失之和；Σζ——局部水头损失之和。（1）管（配）件当量长度计算法——表2.4.2（2）管网沿程水头损失的百分数估算法——表2.4.3-4一般，局部水头损失按沿程水头损失的百分数考虑采用：生活给水管网，hj=（25%~30%）hy；生产，生活和消防，生活、生产、消防共用的给水管网，hj=20%hy；消火栓系统给水管网，hj=10%hy；自动喷水灭火系统消防给水管网，hj=20%hy；生产和消防共用的给水管网，hj=15%hy。2.4.3水表、特殊附件的水头损失1、水表的水头损失hd——水表的水头损失,kPa;qg——计算管段的给水流量,m3/h;1002maxqbK=Kb——水表的特性系,由生产厂家提供,也可由下式计算：旋翼式水表：螺翼式水表：qmax——为各类水表的最大流量，m3/h。102maxqbK=bgdKhq2=2、特殊附件的水头损失过滤器0.01MPa。倒流防止器0.025～0.04MPa。减压阀阀后动水压=（80%～90%）阀后静水压。2.4.4求给水系统所需的水压H=H1+H2+H3+H42.4.5水力计算的方法和步骤6点.例2.1某5层10户住宅，每户卫生间内有低水箱坐是式大便器1套，洗脸盘、浴盘各1个。厨房内有洗涤盘1个，该建筑有局部热水供应。管材为镀锌钢管。引入与室外给水管网连接点到最不利配水点的高差17.1m，室外给水管网所能提供的最小压力P0=270kPa（H0=27.55mH2O)。试进行给水系统的水力计算。解(1)确定最不利配水点和计算管路由图这知,最不利配水点为点0,故计算管路为0-1-2-3-4-5-6-7-8-9;(2)以流量变化处为节点,进行节点编号,同时在图中标出两节点间计算管段的长度;(3)根据建筑的性质,计算各管段的设计秒流量；该工程为住宅，选用公式（2.3.1）计算设计秒流量。由2.2.1查得q0=200L/(人.d)，Kh=2.5，每户2.5人.便器N=0.5,浴盘龙头N=1.0,洗脸盘龙头N=0.75,洗涤盘龙头N=1.0.(4)U0、αc、U、qg查附录2.1可得管径d和单位长度沿程水头损失i、hy；计算管段编号卫生器具名称当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径DNmm流速Vm/s每米长沿程水头损失ikPa管段长度Lm管段沿程水头损失hy=iLkPa管段沿程水头损失累计∑hykPan/N=数量/当量低水箱浴盘洗脸盘厨房洗涤盘0-110.50.1150.580.990.90.890.890.51-210.5111.50.25200.871.090.90.981.872-310.51110.752.250.34201.092.024.08.089.953-410.51110.75113.250.37250.940.655.03.2513.24-520.52120.75216.50.54251.141.333.03.9917.195-630.53130.75319.750.66320.750.443.01.3218.516-740.54140.754113.00.77320.840.603.01.8020.31计算管段编号卫生器具名称当量总数Ng设计秒流量qgL/s管径DNmm流速Vm/s每米长沿程水头损失ikPa管段长度Lm管段沿程水头损失hy=iLkPa管段沿程水头损失累计∑hykPan/N=数量/当量低水箱浴盘洗脸盘厨房洗涤盘7-850.55150.7551.016.250.87320.740.747.75.7026.018-9100.5101100.75101.032.51.26401.080.7042.8028.81(5)局部水头损失和水表的水头损失Σhj、hd;Σhj=30%Σhy=0.3×28.81=8.64kPa分户水表选32mm的总水表水表的总水头损失为H3=∑hd=19.36+14.31=33.67kPa(6)计算给水系统所需的水压HH=H1+H2+H3+H4=17.1×10+38.81+8.64+33.67+20=262.12kPa＜270kPa满足要求，可采用下行上给式的给水方式。KPaqqKqhgbgd36.19100332.110022max222KPaqqKqhgbgd31.141001254.410022max2222.5增压、贮水设2.5.1增压设备1、水泵在建筑内部给水系统中，一般采用离心式水泵，它具有结构简单、体积小、效率高且流量和扬程在一定范围内可以调整等优点。水泵的流量、扬程应根据给水系统所需的流量、压力确定。由流量、扬程查水泵性能表即可确定其型号。泵房的布置干燥，光线充足，通风好，并有排水措施，通道有足够的距离。位置远离卧室和需防振、防潮房间。水泵机组的布置间距水泵隔振安装结构示意图离心泵装置图1-工作轮2-叶片3-泵壳4-吸水管5-压水管6-拦污栅7-底阀8-加水漏斗9-阀门10-泵轴11-填料函M-压力计V-真空计优点：结构简单，体积小，效率高，流量和扬程在一定的范围内可以调整实验室泵房的布置生活泵⑴流量不论是恒速泵或调速泵其流量均应以系统的高峰用水量即设计秒流量确定。有水箱调节时，水泵的流量可按最大时流量确定。若水箱容积较大，并且用水量均匀，则水泵的流量可按平均时流量确定。消防水泵的流量应以室内消防设计水量确定。生活、生产、消防共用调速水泵在消防时其流量除保证消防用水总量外，还应保证生活、生产用水量要求。⑵扬程(Hb)当水泵与室外给水管网直接连接时:Hb≥H1+H2+H3+H4-H0kPaH1——引入管至最不利配水点或水箱进水口、最不利消火栓、自动洒水喷头位置高度所要求的静水压，kPa；H2——水泵吸水管和出水管至最不利配水点或水箱进水口、最不利消火栓、自动喷水喷头管路的总水头损失，kPa；H3——水流通过水表时的水头损失，kPa；