建筑内部给水系统压力计算

建筑内部给水系统压力的计算给水系统所需供水压力（如图）：H——建筑内部给水系统所需的压力，kPa；H1——引入管起点至最不利点的静压差，kPa；H2——计算管路的沿程与局部压力损失，kPa；H3——水表的水头损失，kPa；H4——最不利点的最低工作压力，kPa。1234HHHHHHH1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2.1.1）1.给水系统所需压力H4H2+H32.住宅的生活给水所需的最小压力粗略估计对于住宅的生活给水，可按建筑物的层数粗略估计自室外地面算起所需的最小压力值：一层10m；二层12m；三层及三层以上的建筑物，每增加一层增加4m水柱，层高超过3．5m时，上述值应适当增加水压力的国际单位制单位为Pa（帕）、kPa（千帕）、MPa（兆帕）；工程制单位为mH2O（米水柱）和kg／c㎡（千克／平方厘米）。不同的单位之间存在下列换算关系：lkg／c㎡＝10mH2O=100kPa=0.1MPa3．水压力的单位1．管径的确定各管段的管径是根据所通过的设计秒流量确定的，其计算公式为：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）vqdgj4=4.给水管网的水力计算生活给水：配水支管：0.6～1.0m/s配水横管（DN25~DN40）：0.8～1.2m/s环形管、干管、立管：1.0～1.8m/s消火栓：v＜2.5m/s自动喷水：v＜5.0m/s2．管网水头损失的计算（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。①i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。②i值查给水管道水力计算表。（附录2.1～附录2.3）85.1-4.8785.1-105gjhqdCi=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=100hi＝iL（2）局部水头损失hj——管段的局部水头损失，kPa；ζ——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；给水管道的局部水头损失可按管网沿程水头损失的百分数估算（见表2.4.2）。生活给水管网为25－30％；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％；gvhj2∑2=（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：式中：Qmax——水表的最大流量，m3/h；水表水头损失允许值(kPa)2gdbqhK2max100bQK2max10bQK表型正常用水时消防时旋翼表24.549.0螺翼表12.829.4水表的选择：用水均匀：qgQn用水不均匀：qgQmax3.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，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。①外网直接给水下行上给：H0≥H：原方案可行；H0略＜H：放大部分管段的管径；H0＜＜H：增设升压设备。②设水箱上行下给供水：校核水箱的安装高度：若不满足要求，可提高水箱高度、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择计算。4XhHh1234HHHHH4.计算流程图H0≥H：原方案可行H0略＜H：放大管径H0＜H：设升压设备校核水箱高度提高水箱高度放大管径增设升压设备否水箱给水直接给水确定给水方案绘平面、轴测图选择最不利点、确定计算管路节点编号，计管段长度计算设计秒流量确定管径、水力坡度计算沿程、局部和水表损失计算系统所需压力H确定非计算管段的管径选择升压、贮水设备是计算结束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。1~3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（1～3层）：层数折算：4.5×3/3.0＝4.5层，计为5层。所需水压：H=120＋3×40＝240kPaH0=300kPa故1～3层群房给水利用市政给水直接给水。塔楼（4～15层）：4～15的静压差：3.5×12＝42mH2O＝420kPa，∵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：420＋100＝520kPa（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：1~3层及地下室，市政管网直接供水，下行上给式。1~3层系统图（见附图1）。高区：4~15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=H1+H2+H3+H4根据附图1及水力计算表可知：H1=9.0+0.8-（-2.50）=12.30mH2O=123.0kPa（其中0.8为配水龙头距室内地坪的安装高度。）H2=1.3∑hy=1.3×59.4kPa=77.22kPaH4=50kPa（最不利点流出水头）H3：qg8-9＝7.64L/s=27.5m3/h，查附录1.2，选用水平螺翼式LXS-50N型水表。该水表的水头损失为：∴H=123.0+77.22+8.4+50=258.62kPa。H0＝300kPaH＝254.95kPa，可以满足1~3层的供水要求。22222max(7.643.6)8.412.8301010gbdbqqhkPakPaqk＜附图11～3层给水管网水力计算草图