给水管道流量计算公式

给水管道流量计算公式建筑物内的生活用水在一昼夜内是不均匀的，一般用自动流量记录仪来测定建筑物每小时用水量，绘制出一昼夜的逐时用水量曲线变化图，从而得到小时变化系数KhKh=Qh/Qc式中Qh—昼夜中最大小时用水量；Qc—昼夜中平均小时用水量；这个小时变化系数，经过人们大量测定后，定出一个标准值而列于设计资料中，作为已知资料来使用。当知道建筑物服务人数N、每日每人的最高用水量标准q及小时变化系数，便可得到最大小时流量：Qh=KhQc=KhNq/24（m³/h）（公式1）若以L/s单位计算则Qs=Qh*1000/3600（L/s）这样求得的平均秒流量，仅用作城市或大型住宅小区室外给水管网的设计流量。因为这种情况下，人数众多，生活、工作条件不一，住宅、商业等不同性质建筑混杂，用水变化趋于缓和，认为在一小时内用水量时均匀的，故取最大小时平均秒流量作为设计依据，基本上是符合客观实际的。人们的生活用水是通过各种卫生器具来消耗的，龙头一开就是0.1—0.2L/s，如果把每人每日的用水量标准除以龙头的出水量，就会发现每日的生活用水量是集中在一天中很短时间内消耗的。对于一幢或少数几栋建筑物来说，人数少、建筑性质单纯，人们生活、工作性质相同，用水不均匀性就显著增加，就不能认为在最大小时内用水量是均匀的，要考虑一小时内用水变化，找出小时内的最大秒（例如5分钟的平均秒流量）的用水量，以反映室内用水高峰的特点。室内给水管网的设计中，管道通过的设计流量是确定给水管径和管道水头损失的依据，故流量计算正确与否，直接关系到最不利配水点所需水压、水量的保证、基建设备的投资和运行费用。室内给水管道的设计流量与建筑物的性质、人数、人们活动的情况、水的使用方法、合适的卫生器具设置数、卫生器具给水流率、气候等因素有关。世界各国在这方面进行了不少的研究，制定出室内给水管道流量的计算方法。室内给水管道流量计算方法主要有概率理论法、平方根法和经验法。1、美国亨脱的概率理论法（略、、、、、、）2、我国室内生活给水管道的流量计算公式根据我国《室内给水排水和热水供应设计规范》，室内生活给水管道设计流量的计算公式规定如下：（1）住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等2.0qαN+KN（公式2）式中q—计算管段的给水设计秒流量(L/s);N—计算管段的卫生器具给水当量总数；α、K—根据建筑用途而定的系数，按表2采用。表2根据建筑物用途而定的系数α、K值建筑物名称α值K值住宅有大便器、洗涤盆、无沐浴设备1.050.0050有大便器、洗涤盆、沐浴设备1.020.0045有大便器、洗涤盆、沐浴设备和热水供应1.000.0040幼儿园、托儿所1.20门诊部、诊疗所1.4办公楼、商场1.5学校1.8医院、疗养院2.0集体宿舍、旅馆2.5部队营房3.0表3各种卫生器具同时给水百分数卫生器具名称工厂生活间电影院剧院体育场游泳馆饮食店公共食堂公共浴室实验室洗脸盆、盥洗槽水龙头60-10050806060-100——淋浴器100100100100100——盆浴————————50——大便器冲洗水箱3050706020——大便器自闭式冲洗阀51015——3——大便器自动冲洗水箱100100100——————小便器自动冲洗水箱100100100——————小便器自动冲洗阀50507050————小便器多孔冲洗管100100100——————妇女卫生盆100——————————饮水器30-603030——————洗涤盆33————50————单联化验龙头——————————20-30双联或三联化验龙头——————————30-50（2）工厂生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育场等。q=∑q。·n·b/100。（公式3）式中q—计算管段的给水设计秒流量（L/S）q0—同类型的一个卫生器具给水额定流量（L/S），按表3采用n—同类型卫生器具数量b—卫生器具同时给水百分数，按表4采用；公式（2）属于平方根法的形式，和原苏联q=0.2dN+KN公式形式近似。公式（3）属于经验公式。表4卫生器具给水的额定流量、当量、支管管径和流出水头序号卫生器具名称额定流量（L/s）当量支管管径(mm)流出水头(mH2O)1污水盆（池）水龙头0.211522家庭厨房洗涤盆（池）水龙头一个阀开0.140.7151.5二个阀开0.21151.5普通水龙头0.21151.53食堂厨房洗涤盆（池）水龙头.一个阀开0.241.2152二个阀开0.321.6152普通水龙头0.442.22044住宅集中给水龙头0.301.52.2.05洗脸盆水龙头（无塞）、洗手盆水龙头0.100.5151.56洗脸盆水龙头（有塞）、盥洗槽水龙头一个阀开0.160.8151.5二个阀开0.201.0151.5普通水龙头0.201.0151.57浴盆龙头一个阀开0.201.0152.0二个阀开0.301.5152.08淋浴器一个阀开0.100.5152.5-4.0二个阀开0.150.75152.5-4.09大便器冲洗水箱0.100.5152.0自闭式冲洗阀1.26.025按产品要求10小便器手动冲洗阀0.050.25151.5自动冲洗水箱0.100.5152.011小便槽多孔冲洗管（每米长）0.050.2515-201.5饮水器0.050.25152.0洒水栓0.402.020按使用要求注：1、一个阀开是指单独龙头或混合龙头只开热冷水或热水，二个阀开是指单独龙头或混合龙头冷、热水同时开放；2、单独计算冷水或热水流量时按表中一个阀开的给水额定流量及当量采用。计算冷、热水总流量时，按表中二个阀开的给水流两极当量值采用。表5小区住宅生活供水计算实例（Excel计算）设计秒流量(L/s)供水总用户每户供水当量系数0.2α系数K流量(m³/h)1.760404491105.50.2040.00456.3374561692.63457005205.50.2040.00459.4844521813.362927446305.50.2040.004512.106538814.015808983405.50.2040.004514.456912344.620457286505.50.2040.004516.633646235.190844033605.50.2040.004518.687038525.735269042705.50.2040.004520.646968556.259140101805.50.2040.004522.532904366.766213474905.50.2040.004524.358368517.2592240751005.50.2040.004526.1332066711.715914572005.50.2040.004542.1772924615.711519173005.50.2040.004556.5614690219.468448154005.50.2040.004570.0864133423.072850255005.50.2040.004583.062260926.56890786005.50.2040.004595.6480680829.982867127005.50.2040.0045107.938321633.331829148005.50.2040.0045119.994584936.627672239005.50.2040.0045131.8596239.8790449110005.50.2040.0045143.564561770.895700520005.50.2040.0045255.2245218100.454274530005.50.2040.0045361.6353881129.258089840005.50.2040.0045465.3291234157.579572950005.50.2040.0045567.2864623185.558440360005.50.2040.0045668.0103852213.277690470005.50.2040.0045767.7996855240.79140180005.50.2040.0045866.8490436268.137134790005.50.2040.0045965.2936851295.3422408100005.50.2040.00451063.2320673、流量计算公式的历史背景在30年代，苏联工程师C·A·库尔辛在敖得萨城对大量的住宅建筑生活用水量进行为期6年的观测研究，分析了住宅建筑用水量变化曲线，通过数学计算，提出了住宅建筑生活用水量的秒不均匀系数和平均日用水量的关系式。Ks=30/Qp(公式4)式中Ks—住宅生活用水量的秒不均匀系数；Qp—平均日用水量（m³/h）必须指出，在求Ks时，用水量变化曲线是以5分钟为单位，研究5分钟的高峰流量，认为在5分钟内用水是均匀的。因此所谓“最大秒流量”实际是5分钟高峰用水的平均秒流量。据此，设计秒流量为q=Ks（Qp×1000/24×3600）=(30/Qp)·(Qp×1000/24×3600)=0.347Qp（L/s）(公式5)当计算一户、一栋建筑的引入管径时，采用该式求设计秒流量是简便的，然而用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。因此，苏联л·A·S斯培什诺夫在库尔辛公式的基础上提出了以卫生器具数量来决定设计流量的公式。为了使不同性质的卫生器具可以累加，把各种卫生器具的给水流量换算成器具给水当量数，以配水龙头的流量0.2L/s为1个当量，0.3L/s为1.5个当量，以次类推。最终表达为q=0.2dN（L/s）(公式6)式中d—根据每人每日平均用水量标准而定的指数；N—卫生器具当量总数。用实测流量验证，发现按该式计算的结果，流量偏小，当量数越大，偏小越多，为此采取增加一项修正值的措施，公式成为q=0.2dN+KN（L/s）(公式7)式中K—根据当量总数而定的修正系数，其它符号意义同前。在60-70年代，公式（7）作为我国住宅给水管道流量的计算公式被普遍采用，经过各设计单位的应用实践，认为该该公式计算流量仍偏小，且计算不方便，尤其是对卫生设备标准低的住宅，如每户只设洗涤盆1件或洗涤盆、抽水马桶2件卫生器具的住宅，计算流量偏小甚多，不能采用80年代在修订我国室内给排水规范时，根据我国在60年代住宅用水量实测资料，提出了前述公式2.0qαN+KN。此式比公式（7）的计算略有提高，计算简便并和公共建筑给水管道流量计算公式的形式一致。