第3章建筑内部给水系统的计算用.ppt

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1、课前复习： 1、增压设备：水泵抽水方式，两种 2、水泵震动及预防：a. 对噪声源选低噪音水泵 b. 基础固体传振主要通道：橡胶隔振垫c. 管道固体传振第二通道：吸、压水管设可曲挠接头d.支吊架固体传振第三通道：弹性支吊架e. 隔振为主，吸声为辅，在建筑上采取隔声、吸音措施，如双层门窗、墙面，顶棚设多孔吸音板 3、贮水池的设计：资料不足时，生产（生活）调节水量可以按不小于建筑日用水量的20%-25%计算。 4、生产（生活）、消防共用水池应有消防水平时不被动用的具体措施。 5、吸水井容积应不小于最大一台泵3min的出水量。 6、水箱的结构及安装 7、气压给水设备工作过程、如何补气 8、水表安装注意

2、事项,1. 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。,3.0 概述,2. 最高日用水量 （3-1） 最高日用水量（L/d）； 用水单位数（人或床位等，工业企业建筑为班 人数）； 最高日生活用水定额（L/人d 、L/床d或 L/人班等）。,3.0 概述,建筑物的最高日用水量 （L/d）,即一年中最大日 用水量，根据建

3、筑物的不同性质，采用相应的用水量定 额进行计算。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。若工作企业 为分班工作制，最高日用水量 , n为生产 班数，若每班生产人数不等，则各类建筑的生活用水定 额见表2.2.1、表2.2.2、表2.2.3（教材P25）。,3.0 概述,3. 最大小时用水量 （3-2） （3-3） 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；,3.0 概述,如：住宅及一般建筑多为昼夜供水，T=24h；若工业企业 为

4、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。（见P25表）,3.0 概述,消防用水量大而集中，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， 建筑内消防水量应按需要同时开启的消防用水灭火设备 用水量之和计算。其计算方法详见第五章。 建筑内部给水系统的计算是在完成给水管线布置， 绘出管道轴侧图后进行的。计算的目的是确定给水管网 各管段的管径和给水系统所需的压力，复核室外给水管

5、网的水压是否满足室内给水系统所需压力的要求。,3.0 概述,为保证建筑内部用水，生活给水管道的设计流量， 应为建筑内部，卫生器具按最不利情况组合出流时的最 大瞬时流量，又称为设计秒流量。 建筑内部给水管道的设计秒流量的确定方法，一般 可分为三种类型：经验法、平方根法和概率法。,3.1 设计秒流量,一般用水时间集中，用水设备使用集中，同时给水 百分数比较高，目前采用经验法确定计算公式，即直接 以卫生器具数量、卫生器具的额定流量和同时给水百分 数来计算设计管段上的设计秒流量，公式如下：,3.1.1工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、 影剧院、体育馆等建筑设计秒流量计算公式,3.1 设计秒流

6、量,式中:, 计算管段中的设计秒流量（L/s）； 同类型卫生器具数； 同一类型一个卫生器具给水额定流量； 按表2.2.1根据设计手册确定（L/s）； 卫生器具的同时给水百分数 % ； 设计时按表2.3.4、 2.3.5 、 2.3.6 、 2.3.7或按设计手册确定；,3.1.1 工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、 影剧院、体育馆等建筑设计秒流量计算公式,关于卫生器具的同时给水百分数b： 例某一管段上连接有n0个卫生器具, 按下面公式进 行计算： 某管段的输配流量 （L/s）； 室内某管段及其以后管段的某一种卫生器具数； 该种器具的最大单位出水量（L/s）。,式中:,3.1.1 工业

7、企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、影剧院、体育馆等建筑设计秒流量计算公式,应按下式计算： 计算管段设计秒流量（L/s）； 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%） 计算管段的卫生器具给水当量总数。 0.2 一个卫生器具给水当量额定流量（L/s）。,式中:,3.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,3.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,计算步骤： 1）. 根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、 用水定额、使用时数及小时变化系数，计算出最大用水 时卫生器具给水当量平均出流概率： 生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量 平均出流概率（%）；,式中:,3.1.2 住宅建筑

8、的生活给水管道的设计秒流量, 生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量 平均出流概率（%）； 最高用水日用水定额按表2.2.1取用； 每户用水人数； 小时变化系数按表2.2.1取用； 每户设置的卫生器具给水当量数； 用水时数（h）； 一个卫生器具给水当量额定流量（L/s）。,式中:,3.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,采用概率法进行计算时，生活给水管道最大用水时 卫生器具给水当量平均出流概率的计算是关键，为了使 的计算值不致偏差过大，表2.3.2列出了住宅的卫生器具给 水当量最大用水时平均出流概率值，供参考。,3.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,2）. 根据计算管段上的卫

9、生器具给水当量总数计算 得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率 ： 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率； 对应于不同的系数，查表2.3.1选用； 每户设置的卫生器具给水当量数；,式中:,3.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,3）. 根据计算管段的卫生器具给水当量同时出流概 率，即可应用 3-1 式计算，得出计算管段的设计秒流量 值。,3.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,3. 当给水干管连接有两条或两条以上给水支管， 而各个给水支管的最大用水时卫生器具给水当量平均出 流概率具有不同的数值时，该给水干管的最大用水时卫 生器具给水当量平均出流概率应按加权平均法计算： 给

10、水干管最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率； 支管的最高用水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。,3.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,上式只适用于枝状管道中，各支管的最大用水时发 生在同一时段的给水管道。而对最大用水时并不发生在 同一时段的给水管段，应将设计秒流量最小的支管的平 均用水时平均秒流量与设计秒流量大的支管的设计秒流 量叠加成干管的设计秒流量。,3.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,3.1.3 集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、 养老院、办公楼、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

11、计算公式： 计算管段中的设计秒流量（L/s）； 计算管段上的卫生器具当量总数； 根据建筑物用途而定的系数，按表2.3.3选用。,3.1.3 集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等,3.1.4 用水当量,3.1.4 用水当量,以污水盆用的一般球形阀配水龙头在出流水头为2.0m时，全开流量为0.2L/s为一个给水当量，以此为基准，其它卫生器具按此折算成相应的当量数。,3.1.4 用水当量,3.1.4 用水当量,目前城镇住宅每户的实际给排水设备及其当量 洗涤池 当量=1.0 洗脸 当量=0.8(单阀有塞） 浴缸 当量=1.0 坐式

12、大便器 当量=0.5 洗衣机龙头 当量=1.2,建筑内部给水管网的水力计算的内容： 计算给水管网系统中各管段的管径d、 计算各管段 通过设计秒流量时所造成的水头损失h，根据每段的水头 损失h，求整个管网系统所需水压 H，复核市政给水管网 的水压能否满足系统最不利配水点所需要的水压，根据 计算压力选择水泵、水箱或气压水罐等加压设备并确定 所需扬程安装位置和安装高度等。 管道的计算是在完成管道布置，绘出管道系统轴侧 图以后，根据用水龙头等用水配件的布置，轴侧图中的 管道位置，管轴线标高等进行计算 。,3.2 给水管网的水力计算,根据建筑物性质和卫生器具当量数来计算各管段的 设计秒流量，根据流量计算

13、公式，已知流速、流量，即 可确定管径： 计算管段的设计秒流量m3/s ； 计算管段内的流速，m/s； 计算管段的管径 m。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.1 确定管径,3.2 给水管网的水力计算,3.2.1 确定管径,生活，生产给水管道，一般可采用1.0-1.5m/s，不宜大于2.0m/s 当有防噪声要求，且管径25mm时，生活给水管道内的流速可采用0.8-1.0m/s 消火栓给水管道的流速不宜大于2.5m/s 自动喷灭火系统给水管道的流速宜采用控制流速 ，必要时可超过5m/s，但10m/s,生活给水管道的水流速度,管道流速的规定：,经验确定：,给水管网中的水头损失包括沿程水头损失和局部

14、水 头损失以及水表的水头损失等 。 1. 沿程水头损失计算 根据水力学基本原理，管段的沿程水头损失可按水 力坡降进行计算，公式如下 ： 管段的沿程水头损失 kPa或 mmH2O； 计算管段长度，m； 水力坡降，即管道单位长度水头损失，kPa/m。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,给水管道单位长度水头损失应按下式计算： 水力坡降，即管道单位长度水头损失，kPam； 管段计算内径，（m）； 给水管段设计流量，（m3/s）； 海澄威廉系数。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,实际工程设计时，计算量比较大，一般可以直接使用根据上述公式编制而

15、成的管道的水力计算表，即根据管段的设计秒流量qg ，控制流速U在正常范围内，在表中查出管径d和单位长度的水头损失 i 。 如 “ 给水钢管水力计算表”见附录4-1、 “给水铸铁管水力计算表”见附录4-2、 “给水塑料管水力计算表”见附录4-3等。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,2. 局部水头损失计算 沿流动方向局部零件下游的流速，（m/s）； 管段的局部水头损失之和，（kPa或mmH20）； 管段局部阻力系数； 重力加速度，（m/s2)。,3.2 给水管网的水力计算,由于室内给水管网中的局部配件比较多，如阀门、 弯头、三通等

16、，局部阻力系数各不相同，实际工程设计 时，将每一种局部水头损失折算成相应的沿程水头损失 的百分数进行计算，即按当量长度计算。 总水头损失 = hj + hf,3.2 给水管网的水力计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,3. 水表水头损失计算 水表水头损失数值与水表的型号、口径等有关，因 此设计时，首先根据工作环境选择水表的类型，根据通 过水表的设计流量确定水表的口径，然后才能计算水表 的水头损失 。 （1）水表的选择 水表的类型应根据安装水表的管段上，通过水流的 水质、水量、水压、水的温度以及水量的变化等情况选 定。一般分户水表多选用旋翼式湿式水表，建筑物总引 入管上的水表多选用螺翼式湿式

17、水表。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,水表的口径根据通过水表的设计流量来选择，一般 原则是： 用水量比较均匀时，应保证安装水表的管段上设计 秒流量（不包括消防流量) 不大于水表的公称流量，因 为公称流量是水表允许在相当长的时间内，通过的流量； 用水量不均匀的给水系统，可以按设计秒流量不大 于水表的最大流量确定水表的口径；,3.2 给水管网的水力计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,生活或生产用水不均匀，而且连续高峰用水负荷昼 夜不超过3h时，可以按给水设计最大小时流量（不包括 消防流量）不超过水表最大流量，而超过水表额定流量 来确定水表口径，并按表2.4.

18、5的规定复核水表的水头损 失； 住宅大便器如采用自闭式冲洗阀时，分户水表的口 径一般不小于20mm；平均小时流量的68%（不包括 消防流量）应大于水表的最小流量。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,3. 水表的水头损失 计算管段的设计秒流量，(m3/h)； 水表的水头损失，（kPa）； 水表的特性系数，一般由生产厂提供，也可按 式计算。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,旋翼式水表和螺翼式水表 ： q max. 为各类水表的最大流量，m3/h； q max.s 螺翼式水表的最大流量，m3/h； q max.L 旋翼式水表的最大流量，m

19、3/h。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,水表水头损失的复核： 水表水头损失的规定值。对于生活消防共用系统， 加上消防流量时，也不应超过规定水表水头损失值。即 应满足下表中的规定。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,水表水头损失允许值（KPa）,特殊附件的局部阻力： 管道过滤器水头损失一般宜取0.01MPa 管道倒流防止器水头损失一般宜取0.025-0.04MPa 比例式减压阀阀后动水压宜按阀后静水压的80%-90%选用。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.2 给水管网的水头损失计算,根据室内给水系统的设计程序，首先确定给水方式，

20、 根据所选择的给水方式，进行管网系统的布置，并绘制 设计草图，包括给水排水平面图和系统图等。然后以设 计草图作为水力计算的依据。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.4 水力计算方法和步骤,水力计算的基本步骤： 选择最不利配水点，确定计算管路； 根据卫生器具的当量数计算各个管段的设计秒流量； 根据设计秒流量和各管段的控制流速，查水力计算表； 确定各管段的管径 d 和单位管长的水头损失 i ； 计算最不利管路的总水头损失； 选择水泵或其他加压贮水设备并确定设备安装高度等参数。,3.2 给水管网的水力计算,3.2.4 水力计算方法和步骤,3.2 给水管网的水力计算,例 题,某5层公寓，层高为3.6m，城市市政管网常年可资用水压力为0.25MPa。每层设坐式大便器、洗脸盆、洗涤盆、淋浴器和洗衣机水嘴各一个，楼房的卫生器具的平面布置图如下图所示。计算供水管的管径并予以校核。（给水采用市政管网直接供水方式）,洗脸盆,洗衣机,给水立管,解： 绘制计算轴测图如右图。 表2.2.1确定住宅类别。确定用水定额。 每户卫生器具当量：,