第2章建筑内部给水系统的计算

2.3 给水设计秒流量
2.3.1 设计秒流量计算方法概述
建筑内给水管道设计秒流量的确 定方法世界各国都作了大量的研究， 归纳起来有以下三种：
1. 经验法 2. 平方根法 3. 概率法
1. 经验法
这种计算法早期在英国采用于仅有少数卫生器具的私用住 宅和公用建筑中，它是根据经验制定出几种卫生器具(浴盆、
2.3 给水设计秒流量
2.3.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式
（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） 有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲 洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到附加1.20L/s的流量后，为 该管段的给水设计秒流量。 （4） 综合性建筑的值应按下式计算：
式中 Qd ——最高日用水量，L/d； m ——用水单位数，（人或床位等，工业企业建筑为班人数）； qd ——最高日生活用水定额，L/(人·d)、L/(床·d)或L/(人·班)等。
建筑物的最高日用水量, 根据建筑物的不同性质，应采 用相应的用水量定额进行计算。
2.2 给水系统所需水量
2.2.2 最高日用水量
程与局部水头损失之和，kPa；
H3—水流通过水表时的水头损失，kPa； H4—最不利配水点所需的最低工作压力，kPa。
Байду номын сангаас
2.1 给水系统所需水压
2.1 给水系统所需水压
设计时按照卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管 径和最低工作压力表中的数据选取。
生活饮用水管网的供水压力： 应根据建筑物最不利配水点 标高和管网系统阻力损失经计算后确定。
2.3.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式
式中 — 给水干管的最大时卫生器具给水当量平均出流概率； — 给水支管的最大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。
（2）宿舍(Ⅰ,Ⅱ类)、旅馆、宾馆、酒店式公寓、医院、 疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、图书馆、书店、航站楼、 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计算公式
。
生活用水定额是为满足人们日常生活需要的 水量的规定值，一般以用水单位每日所消耗的水 量表示。
设计时，生活用水量根据规范中规定的用水 定额，小时变化系数和用水单位数进行计算。
2.2 给水系统所需水量
生活用水量 可根据国家制定的用水定额（经多年的实测数据 统计得出）、小时变化系数和用水单位数等，按下式计算：
应用公式应注意的问题： （1）当计算管段上的卫生器具给水当量总数超过有关设定
条件时，其流量应取最大用水时平均秒流量 （2）有两条或两条以上具有不同最大用水时卫生器具给水
当量平均出流概率的给水支管的给水干管，该管段的最大时卫 生器具给水当量平均出流概率应取加权平均值，即
（2-8）
2.3 给水设计秒流量
在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式，即可求定 管径：
式中 qg ——计算管段的设计秒流量，m3/s； dj ——计算管段的管内径，m；
υ——管道中的水流速，m/s。
（2-12）
2.4 给水管网的水力计算
2.4.1 确定管径
当计算管段的流量确定后，流速的大小将直接影响到管道 系统技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪声， 损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，使建筑内给水系 统所需压力增大。而流速过小，又将造成管材的浪费。
2.4 给水管网的水力计算
2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算
式中 i ——管道单位长度水头损失， kPa/m ； dj ——管道计算内径，m；
qg ——给水设计流量，m3/s； Ch ——海澄-威廉系数： 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 = 100。
（2-14）
2.4 给水管网的水力计算
2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算
设计计算时，也可直接使用由上列公式编制的水力计算 表，由管段的设计秒流量，控制流速在正常范围内，查出管 径和单位长度的水头损失。
“给水钢管水力计算表”、“给水铸铁管水力计算表”以及“ 给水塑料管水力计算表”分别见附表2-1、附表2-2和附表2-3。
生活 用水 定额
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
2.2 给水系统所需水量
2.2.3 最大小时用水量
最大小时用水量：
式中 Qh ——最大小时用水量，L/h，用水量最高时一个小时的用水量； Qp ——平均时用水量，又称平均小时用水量，为最高日生活用水
（2-9） 式中 α—根据建筑物用途确定的系数，见表2-5。
2.3 给水设计秒流量
2.3.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式
根据建筑物用途而定的系数(α)值
表2-7
使用公式（2-9）时应注意下列几点：
（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. 大便器延时自闭冲洗阀应单列计算，当单列计算值小于１.２L/s时，以 1.2L/s计；大于1.2L/s时，以计算值计。
3. 仅对有同时使用可能的设备进行叠加。
第2章 建筑内部给水系统
2.4 给水管网的水力计算
2.4 给水管网的水力计算
2.4.1 确定管径
给水管网水力计算的目的在于确定各管段管径、管网的水 头损失和确定给水系统的所需压力。
考虑以上因素，建筑物内的给水管道流速一般可按表2-12选 取。但最大不超过2m/s。
2.4 给水管网的水力计算
2.4.1 确定管径
生活给水管道的水流速度
表
2-12
工程设计中也可采用下列数值： DN15~DN20，
V=0.6~1.0m/s；DN25~DN40，V=0.8~1.2m/s。
2.4 给水管网的水力计算
生产用水 一般比较均匀，可按消耗在单位产品上的水量
或单位时间内消耗在生产设备上的水量计算确定。
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，建筑内消防用水量应按规定根据同时开启消防 灭火设备用水量之和计算。
2.2 给水系统所需水量
用水定额
：
用水对象单位时间内所需用水量的规定数值
设计秒流量是根据建筑物配置的卫生器具给水当量和管段 的卫生器具给水当量同时出流概率确定。而管段的卫生器具给 水当量同时出流概率与卫生器具的给水当量数和其平均出流概 率（U0）有关。 根据数理统计结果,卫生器具给水当量的同时出流概率为：
（2-6）
2.3 给水设计秒流量
2.3.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式
初步设计时，普通住宅建筑的生活饮用水管网可按根据建 筑物层数进行估算。
第2章 建筑内部给水系统的计算
2.2 给水系统所需水量
2.2 给水系统所需水量
建筑内给水包括：生活、生产和消防用水三部分。
生活用水
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善程度以及水价等
多种因素的影响，故用水量不均匀。
２. 生活给水管道的局部水头损失
管段的局部水头损失计算公式：
2.4 给水管网的水力计算
2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算
式中 hj ——管段局部水头损失之和，kPa； ζ ——管段局部阻力系数； v ——沿水流方向局部管件下游的流速，m/s； g ——重力加速度。
（2-15）
由于给水管网中管件如弯头、三通等甚多，随着构造不同 其ζ值也不尽相同，详细计算较为繁琐，在实际工程中给水管网 的局部水头损失计算，有根据管道的连接方式采用管（配）件 当量长度计算法或按管网沿程水头损失百分数计的估算法。
2.3 给水设计秒流量
2.3.1 设计秒流量计算方法概述
洗涤盆、洗脸盆、淋浴莲蓬头)的大致出水量，将其相加得到给 水管道设计流量。
对有少数住户的住宅建筑中各种卫生器具，设定同时使用 系数确定管道流量。
经验法具有简捷方便的优点，但不够精确。
２. 平方根法
其基本形式为：qg=bN1/2，其计算结果偏小。
2.3 给水设计秒流量
2.3.1 设计秒流量计算方法概述
3. 概率法
其基本论点是：影响建筑给水流量的主要参数即任一幢建 筑给水系统中的卫生器具总数量(n)和放水使用概率(p)，在一定 条件下有多少个同时使用，应遵循概率随机事件数量规律性。
由于n为正整数，放水使用概率p满足0＜p＜1的条件，因此 给水流量的概率分布符合二项分布规律。
（2-10）
2.3 给水设计秒流量
2.3.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式
（3）宿舍（Ⅲ、Ⅳ类）、工业企业的生活间、公共浴室、 职工食堂或营业餐馆的厨房、体育场馆、剧院、普通理化 实验室等建筑的生活给水管道的设计秒流量计算公式
（2-11）
注：1. 如计算值小于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。
2.3 给水设计秒流量
2.3.1 设计秒流量计算方法概述
该理论方法正确，但需进行大量卫生器具使用频率实测工 作的基础上，才能使用该计算方法。
目前一些发达国家主要采用概率法建立设计秒流量公式， 并结合一些经验数据，制成图表，供设计使用十分简便。
2.3 给水设计秒流量
2.3.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式
q0—— 最高用水日的用水定额，L/(人·d)，
m ——用水人数，人；
Kh——时变化系数，
T ——用水小时数，h。
建筑物的卫生器具给水当量最大用水时的平均出流概率参考值 见表2-6。
最大用水时的平均出流概率参考值 表2-6
2.3 给水设计秒流量
2.3.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式
式中 αc——对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率 U0的系数；
Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数。
而计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率 计算公式为：
（2-7） 式中 U0——生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均
出流概率，%；
2.3 给水设计秒流量
2.3.2 当前我国使用的生活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计算公式
式中 qg ——计算管段的设计秒流量，L/s；
（2-5）
U ——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；
Ng ——计算管段的卫生器具给水当量总数； 0.2 ——1个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。
2.3 给水设计秒流量
2.3.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式
要满足建筑内给水系统各配水点单位时间内使用时所需的水 量，给水系统的水压就应保证最不利点配水点具有足够的流出水 头。
2.1 给水系统所需水压
其计算公式如下：
式中 H—建筑内给水系统所需的水压，kPa； H1—引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，
kPa；
H2—引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿
2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算
2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算
给水管网水头损失的计算包括沿程水头损失和局部水头 损失两部分内容。
１. 给水管道的沿程水头损失
（2-13）
式中 hy ——沿程水头损失，kPa； L ——管道计算长度，m； i——管道单位长度水头损失，kPa/m，按下式计算：
第2章建筑内部给水系统的 计算
第2章 建筑内部给水系统的计算
2.1 给水系统所需水压
2.1 给水系统所需水压
建筑内部给水系统所需的水压、水量是选择给水 系统中增压和水量调节、贮水设备的基本依据。
额定流量：满足卫生器具和用水设备用途要求而规定的，其 配水出口在单位时间流出的水量。
最低工作压力：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的最小静水压力。
量在给水时间内以小时计的平均值，L/h; Kh ——小时变化系数。 T——建筑物内每日或每班的用水时间，h。
第2章 建筑内部给水系统的计算
2.3 给水设计秒流量
2.3 给水设计秒流量
给水管道的设计流量不仅是确定各管段管径，也是计算管 道水头损失，进而确定给水系统所需压力的主要依据。因此， 设计流量的确定应符合建筑内部的用水规律。建筑内的生活用 水量在1昼夜、1h里都是不均匀的，为保证用水，生活给水管道 的设计流量应为建筑内，卫生器具按最不利情况组合出流时的 最大瞬时流量，又称设计秒流量。