设计秒流量的计算

附1.5设计秒流量的计算1.5.1设计流量计算(1)最高日用水量Qd最高日用水量按式(1-1)计算:3(/)1000ddmqQmd(1-1)式中m—设计单位数(如人数、床位数等)qd一用水定额，见表1-9、10采用公式(1-1)应注意以下几点:1）该公式适用于各类建筑物用水、汽车库汽车冲洗用水、绿化用水、道路浇洒用水。2）对于多功能的建筑物，如商住楼、宾馆、大会堂、影剧院等，应分别按不同建筑物的用水量定额，计算各自的最高日用水量，然后将同时用水者叠加，取最大一组用水量作为整幢建筑物的最高日用水量。3）对一幢建筑可用于几种功能时，应按耗水量最大的功能计算。4)一幢建筑物的服务人数超过范围时，设计单位数应按实际单位数计算，如集体宿舍内附设公共浴室，该浴室还为其它人员服务时，其浴室用水量应按全部服务对象计算。5)建筑物实际用水项目超出或少于范围时，其用水量应作相应增减。如医院、旅馆增设洗衣房时应增加洗衣房的用水量。6)设计单位数应由建设单位或建筑专业提供。当无法取得数据时，在征得建设单位同意下，可按卫生器具一小时用水量和每日工作时数来确定最高日用水量。(2)工业企业生产用水量:应根据工业生产工艺、设备、工作制度、供水水质和水温等因素并结合供水系统状况来选择和确定生产用水量。(3)消防用水量:见第2章。(4)最大小时生活用水量:最大小时用水量按式(1-2)计算:3(/)dhQQKmhT(1-2)式中Qh—最大小时用水量3(/)mhQd最高日用水量3(/)md或最大班用水量3(/)m班;T—每日或最大班用水时间(h)K—小时变化系数，见表1-9,10(5)生活给水设计秒流量:1)住宅、集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等建筑物生活给水设计秒流量，应按式(1-3)计算:0.2(/)gggqNKNLs(1-3)式中gq—设计秒流量(L/s)a,K—根据建筑物用途而定的系数，见表1-20;gN—计算管段的卫生器具给水当量总数，见表1-16采用公式(1-3)应注意几点: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。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在已知计算管段卫生器具当量总数和建筑物类别时，也可由表1-21查得该管段的生活给水设计秒流量。④对综合功能的建筑物，含有二种或以上不同用途的建筑，其u,)值、可采用加权平均法求得总引人管的数值。按式(1-4)、式(1-5)计算:1122...nnNNNN(1-4)1122...nnKNKNKNKN(1-5)式中。1,2,n,1K,2K,nK为综合楼不同用途部分的,K值;1N2NnN为综合楼不同用途部分的给水当量总数。⑤当大便器采用自闭式冲洗阀时，按式(1-6)计算:0.21.2ggqN(1-6)式中gq—计算管段的给水设计秒流量(L/s)Ng—计算管段的卫生器具给水当量总数;1.2—个自闭式冲洗阀给水额定流量(L/s).⑥当建筑物内除生活用水外，其它的用水(如空调、化验室、设备用水等)，应将其水量加人设计秒流量中。2)工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育场等建筑生活给水设计秒流量，按式(1-7)计算:00(/)gqqnbLs(1-7)式中gq—计算管段的设计秒流量(L/s);0q—同类型的一个卫生器具给水额定流量(L/s)见表7-16;0n—同类型卫生器具数;b—卫生器具的同时给水百分数，见表1-22~25。1.5.2管网水力计算(1)计算目的:在于确定给水管网各管段的管径，求得通过设计秒流量时造成的水头损失，复核室外给水管网水压是否满足使用要求，选定加压装置所需扬程和高位水箱的设置高度。(2)计算要求:1)根据建筑物类别正确选用生活给水设计秒流量公式。2)充分利用室外给水管网的水压。3)经过技术经济比较选取合理的供水方案。4)应满足室内管网中最不利配水点所需水压。5)对允许断水的给水管网，引人管应按同时使用率计算。对不允许断水的给水管网，如从几条引人管供水时.应假定其中一条被关闭时，其余引人管应能通过全部用水量。6)引人管管径不宜小于DN20,7)确定管径时，应使设计秒流量通过计算管段时的水流速度符合下列要求:①生活和生产给水管道:干管不宜大于2.0m/s;当有防噪声要求，且管径小于或等于25mm时，其流速可采用0.8~1.0m/s.②消火栓系统给水管道水流速度不宜大于2.5m/s②自动喷淋系统管道流速不宜大于5.0m/s，其配水支管流速不得大于10m/s。8)建筑物尤其是高层建筑物卫生器具承受不同的压力，应根据卫生器具承压能力而采取分区给水的措施和减压措施。9)当外部给水压力不足时，应采取措施，如设水池、水泵加压或其它加压措施，在管网计算时应予考虑。(3)计算步骤:1)根据建筑物类别选择生活给水设计秒流量公式，并正确计算设计秒流量。2)确定建筑物给水的方案和管材。3)绘制给水流程图或系统图。4)根据计算管段的设计秒流量、室外管网能保证的水压和最不利点的所需水压及管道流速，确定管径。5)计算管道的水头损失。6)确定建筑物供水的所需水压，用以校核室外供水压力或室内加压设备的压力参数。(4)管道水头损失:1)单位长度水头损失:①给水钢管和铸铁管的单位水头损失，按式(1-8)、式(1-9)计算:当v1.2m/s时，0.321.30.8670.000009121(/)jviMpamdv(1-8)当v1.2m/s时，21.30.0000107(/)jviMpamd(1-9)式中I——管道单位长度的水头损失(Mpa/m);V——管道内平均水流速度(m/s)dj—管道计算内径(m).②UPVC塑料管单位长度的水头损失按式(1-10)计算:1.7744.7740.00000915(/)jQiMpamd(1-10)式中i---塑料管的单位长度的水头损失(/)MpamQ—计算管段的计算流量(m3/s);Dj---管道计算内径(m).③为简化计算，塑料给水管的单位长度水头损失可按图1-1查得。④为简化计算、钢管和铸铁管及UPVC塑料管、铜管等单位长度的水头损失可查表得出.详见给排水设计手册第1册《常用资料》。2)管道局部水头损失:①给水管局部水头损失应按式(1-11)计算:210.012vhg(MPa)(1-11)式中1h—管道各局部水头损失之和(MPa)—管道局部阻力系数之和;v—平均水流速度，一般指局部阻力后(水流方向)的平均水流速度(m/s);g—重力加速度(m/s2)在己知和流速值时，也可由表1-26查得局部水头损失值。为了简化计算，管道局部水头损失之和，一般可以根据经验采用沿程水头损失的百分数进行估计见表1-27.(5)建筑物室内给水管网所需水压:一般要选择管网中若干个较不利的配水点进行水力计算，经比较后确定最不利配水点，以保证所有配水点的水压要求。室内给水管网所需的水压按式(1-12)计算:23140.01()HHHHH(MPa)(1-12)式中H—建筑给水引人管前所需水压(MPa)1H—最不利配水点与引人管的标高差(m);2H---管网内沿程和局部水头损失之和(MPa);3H—水表的水头损失(MPa)计算方法见第13章;4H—最不利配水点所需流出水头(m)，按表1-16另外，应考虑一定的富裕水头，一般按0.01-0.03Mpa计。对于居住建筑的生活给水管网，在进行方案设计时，其所需水压也可根据建筑层数由表1-28估计所需最小水压值。注:二层以上每增高一层增加40kpa由式(1-12)计算出的室内管网所需水压H，与室外能够供给的水压(H0)有较大差别时，应对室内管网的某些管段的管径作适当调整。当H0大于H时，为充分利用室外管网水压;应在允许流速范围内，缩小某些管段(一般要缩小较大的管段)的管径。当H0小于H时，但相差不大时，为避免设置局部升压装置，可放大某些管段(一般要放大较小的管径)，以减小管网水头损失。若相差较大，应考虑设置升压装置。1.6贮水池和吸水池(井)1.6.1贮水池(1)贮水池容积:贮水池的有效容积与室外供水能力、用户要求和建筑物性质、生活调节水量、消防贮备水量和生产事故时用水量有关。一般可按式(1-13)、式(1-14)计算:()ybgbxsVQQTVV(1-13)()gtbgbQTQQT(1-13)式中yV贮水池有效容积(m3);bQ—水泵的出水量(m3/h);gQ—外部供水能力(m3/h);bT—水泵运行时间(h);xV—火灾延续时间内，室内外消防用水量之和(m3);sV—生产事故备用水量(m3)tT—水泵运行间隔时间(h)在资料不足时，贮水池的调节容积(bQ-gQ)bT，一般可按大于建筑物日用水量的10%(2)贮水池的设置:1)在室外供水管网能满足建筑物用水量要求时，可不设贮水池，只设置吸水池(井)。2)贮水池总容积包括:有效容积、被结构体(梁、柱、隔墙)所占用的容积及水面的上空间的容积。3)贮水池一般由钢筋混凝土制成，也有采用各类钢板或玻璃钢制成。贮水池所用材料不得对其贮水水质造成任何污染。池内壁防止对水质造成污染常有喷刷无毒瓷釉涂料、饮用水用油漆，或贴食品级玻璃钢和贴瓷砖等。4)贮水池应设置在远离对其可能有污染的地方。贮水池应设进水管、出水管、通气管、溢流管、泄水管(有可能时)、人孔(应加盖加锁)、爬梯和液位计。溢流管排水应有断流措施和防虫网，溢流管口径应比进水管大一级。5)贮水池宜作吸水坑(井)，以充分利用其有效容积、吸水坑深不宜小于0.8m.6)贮水池应设计成保证池内水经常流动，防止死角。进水管、出水管宜在相对的位置设置，不宜靠近。贮水池一般宜作成二格，或在池内作成隔板。在贮水量足够的前提下，减少水池容积，以防贮水时间过长，水质变坏。在采用不设高位水箱生活供水的系统(如变频调速泵汽压供水等)，宜在贮水池出水管上设置二次消毒装置。7)专用消防贮水池可利用游泳池、水景喷泉水池等。消防贮水池包括室外消防贮水量时，应设有供消防车取水用吸水口。8)生活、生产和消防共用贮水池，应有保证消防水平时不被动用的措施，如设置液位计停止生活供水泵;或在生活水泵吸水管上面有小孔见图1-29)贮水池宜设溢流液位和低液位及报警信号。10)贮水池利用管网压力进水时，其进水管上应装浮球阀或液压阀，一般不宜少于2个，其直径与进水管直径相同。1.6.2吸水池(井)(1)吸水池(井)有效容积不得小于最大一台或多台同时工作水泵3min的出水量。对于小泵，吸水池(井)容积可适应放大、宜按水泵出水量5-10min计算。(2)吸水池(井)的布置:1)吸水池(井)的进水量应大于水泵的吸水量。2)吸水管与吸水池(井)池壁间距，吸水管管间距，应根据吸水管的数量、管径、管材、接口方式、布置、安装、检修和水泵正常工作(防止水浅而导致水泵工作时进气)的要求确定。3)吸水池(并)宜设计成自灌式吸水方式。4)生活给水用吸水池(井)内壁材料应对水质不能有任何污染。5)个别城市如有断水可能时，吸水池(井)的容积应考虑可能断水延续时间的贮存水量。6)吸水池(井)布置的最小尺寸见图1-131.7水泵和泵房1.7.1水泵的计算(l)水泵的扬程计算:水泵扬程的选择，应满足建筑物最不利配水点或消火栓等所需的水压和水量。1)水泵与高位水箱结合供水时，其水泵扬程按式(1-15)计算:20.012bsyvHHHg(MPa)(1-15)式中bH—水泵扬程(MPa)yH—扬水高度(rn)，即贮(吸)水池最低水位至高位水箱人口的几何高差;sH—水泵吸水管和出水管(至高位水箱入口)的总水头损失(MPa)v—水箱人口流速(m/s)Q2)当水泵单独供水时，其水泵扬程按式(1-16)计算:0.01bsycHHHH(MPa)(1-16)式中bH—水泵扬程(MPa)yH—扬水高度(m)，即贮(吸)水池最低水位至最不利配水点处的或消火栓等的几何高差;s