建筑内部给水系统的计算
第3章 建筑内部给水系统的水力计算
《建筑给水排水工程》教案 第3章 建筑内部给水系统的计算第2章 建筑内部给水系统的水力计算主要内容：1、设计秒流量（三个的公式要掌握）、给水当量（掌握）2、给水管网的水力计算管径、速度、局部水头损失大概了解3、水质防护(大概了解)4、高层建筑给水系统（自学，要掌握给水方式）2.3给水设计秒流量在讲设计秒流量时我们先要知道三个方面的知识，两个概念1、什么叫设计秒流量，作用：作用：设计秒流量是确定建筑内给水管网的管径及管道的水头损失的依据。
因此，设计流量的确定应复合建筑内部的用水规律。
设计秒流量概念：建筑内的生活用水量在一昼夜、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。
2、设计秒流量计算方法概述建筑内给水管道设计妙流量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：经验法、平方根法和概率法。
（1）经验法：它是根据经验制定出几种卫生器具（浴盆、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中的出水量。
特点：具有简捷方便的优点，但不够精确。
（2）平方根法：基本形式为21bN q g ，但计算结果偏小。
（3）概率法：1924年美国国家标准局亨特提出运用数学概率理论确定建筑给水管道的设计流量。
其基本论点是：影响建筑给水流量的主要参数即任一栋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，应遵循概率随机时间数量规律性。
由于n 为正整数，放水使用概率p 满足的条件，因此给水流量的概率分布复合二项分布规律。
该法理论方法正确，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。
3、卫生器具给水当量：为了计算方便，一般以卫生器具的给水额定流量和同时使用的规律来确定流量，即采用各种卫生洁具的当量数进行计算规定以一个洗涤盆的给水额定流量0.2L/s 为一个卫生洁具的当量数，然后将其它种洁具给水额定流量都折算成0.2L/s 的倍数，该倍数即为洁具的给水当量值2.4.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式（一）住宅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：《建筑给水排水工程》教案 第3章 建筑内部给水系统的计算 36002.000T N mK q U g h =式中： 0U :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，％；0q ：最高用水日的用水定额，)/(d L ⋅人，见表2.2.1；m ：每户用水人数，人；h k ：变化系数，见表2.2.1T ：用水小时数，h ；g N ：每户设置的卫生器具给水当量数。
建筑内部给水系统的计算
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生器具给水当量总数计算 根据计算管段上的卫生器具给水当量总数 卫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 该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率 得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率 ：
U=
式中:
1 + α c ( N g − 1) Ng
1.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设 计秒流量
计算步骤： 计算步骤： 1. 根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、 根据住宅配置的卫生器具给水当量 使用人数、 卫生器具给水当量、 用水定额、使用时数及小时变化系数，计算出最大用水 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： 时卫生器具给水当量平均出流概率：
数量(个 卫生器具名称 数量 个) 大便器(自阀式冲洗阀 自阀式冲洗阀) 5 大便器 自阀式冲洗阀 小便器(自动冲洗箱式 自动冲洗箱式) 4 小便器 自动冲洗箱式 10 普通水龙头洗脸盆 2 污水盆 淋浴器(2个阀开 个阀开) 10 淋浴器 个阀开 个小便器共用1个冲洗水箱 注:4个小便器共用 个冲洗水箱 个小便器共用 额定流量(L/S) 额定流量 1.2 0.1 0.2 0.2 0.15
0.49
(%)
—— 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同时出流概率； —— 对应于不同的系数，查表2.3.1选用； 对应于不同的系数，查表2.3.1选用； 2.3.1选用 —— 计算管段的卫生器具给水当量总数； 计算管段的卫生器具给水当量总数；
1.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒 流量
注：
１）计算值小于该管段上最大一个卫生器具给水额定 流量时， 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）仅对有同时使用功能的设备进行叠加 ）
建筑给水计算
（二）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管道的 设计秒流量
qg 0.2 N g
其中： qg——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； α——根据建筑物用途而定的系数，查表。
（2）计算出管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：
U 1 c (N g 1)0.49 (%)
Ng
Ｕ——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；
αＣ——对应于不同Ｕ0的系数，查表2.3.1。 Ｎg——计算管段的卫生器具的给水当量数；
U0（%） 4.5
αC 0.03263
（3）根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，按下 式计算出计算管段的设计秒流量：
表 根据建筑物用途而定的系数α值
建筑物名称 幼儿园、养老院
α值
1.2
集体宿舍、旅馆和其他公共建 筑的公共盥洗室和厕所间
2.0-2.5
注：
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、大便器自闭式冲洗阀，给水当量均以0.5 计，计算得到的设计秒流量附加1.1L/s后作 为管段的设计秒流量。
qg 0.2 •U • N g
生活给水系统水力计算表
卫生器具名称
n/N=数量/当量
计算
管段 编号
低水箱
浴盆
洗脸盆
厨房 洗涤盆
当量 总数
N
卫生器具 给水当量 同时出流
概率
设计 秒流量
q
Ｕ（%） (L/s)
管径 DN (mm)
2 建筑内部给水系统的计算(整合)(配《建筑给排水工程》第六版)
总目录
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计算步骤： 1）. 根据住宅配臵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：
q0 mK h U0 (%) 0.2 N g T 3600
式中:
（2.3.3）
—— 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（%）；
2.1
2.1.1
给水所需的水压
给水目录
在方案或初步设计阶段，对层高不超过3.5米 的民用建筑，可用经验法估算给水系统所需 的压力(自室外地面算起) . 建筑内给水系统所需压力估算： （三层以上每加一层加40 kPa即4m水柱）
1 层数 (n) 需水压 (kPa) 100 2 3 120 160 4 200 5 240
总目录
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例2：有一综合楼共18层： 1~4层为商场，总当量数为280 5~8层为办公室，总当量数为160 9~18层为宾馆，总当量数为280 求：计算该楼生活给水管设计秒流量时的a值。 解: N a N
i gi z gi
=（1.5x280+1.5x160+380x2.5)÷(280+160+380) =1.96
2.2 给水系统所需水量
3. 最大小时用水量
Qh Qd K h Qp K h T
总目录
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Kh
Qh Qp
Qh Qp K h
（2.2.2） (2.2.3）
—— 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（h）， 根据建筑物的性质决定；
—— 一个卫生器具给水当量额定流量（L/s）。
建筑内部给水系统压力的计算和举例要求
qg0.2UN g(L/s)
式中:
•
q—g — 计算管段设计秒流量（L/s）；
•
U—— 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）
•
N—g — 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）。
计算步骤： 1）. 根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、
建筑内部给水系统压力 的计算和举例要求
1.给水系统所需压力
给水系统所需供水压力（如图）：
H H 1H 2H 3H 4
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；
H
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。
•2 、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 活给水设计秒流量计算公式：
qg 0.2 Ng
• q g —— 计算管段中的设计秒流量（L/s）； • N g —— 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。
一、给水管网设计秒流量的确定方法
1、经验法（同时给水百分数法） 2、平方根法（前苏联专家库尔辛的最大秒流量法） 3、概率法（美国专家亨脱根据建筑性质和卫生
器具设置定额在大量实测基础上获 得各类卫生器具使用频率，以此作 为流量设计依据）。
二、我国的计算方法
1、 住宅建筑生活给水管道的设计秒流量
•应按下式计算：
•—— 最高用水日用水定额按表2.2.1取用； •—— 用水人数； •—— 小时变化系数按表2.2.1取用； •——计算管段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）。
建筑给排水工程第2章建筑内部给水系统的计算
U0
0.2
•
q0 mK h Ng •T • 3600
U0 —— 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（%）；
q0 —— 最高用水日用水定额按表2-2取用；
m —— 每户用水人数；
Kh —— 小时变化系数按表2-2取用； Ng —— 每户设置的卫生器具给水当量数；
T —— 用水时数（h）；
0.2 —— 一个卫生器具给水当量额定流量（L/s）。
1.住宅建筑
计算步骤： 2）根据计算管段上的卫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：
U 1 c (N g 1)0.49 (%)
Ng
U —— 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率； c —— 对应于不同U0的系数，查表2-5选用； Ng —— 每户设置的卫生器具给水当量数；
1.住宅建筑
采用“概率法 ”
q g
0.2 •U
• Ng
qg —— 计算管段设计秒流量，L/s； 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个给水当量。
1.住宅建筑
计算步骤： 1）计算出管段最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：
Kh ——小时变化系数。
下一讲（请预习）
2.3 给水设计秒流量
Thanks a lot！
2.3 给水设计秒流 量
设计秒流量：为保证建筑内部用水，生活给水管道的设 计流量，应为建筑内卫生器具按最不利情况组合出流时的 最大瞬时流量。
作 用：确定各管段管径、计算管路水头损失、进而确 定给水系统所需压力的主要依据。
➢ 生活用水量：受气候条件、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因素的影响，用水量不均匀。
第2章 建筑内部的给水系统的计算
0.53 1.09 1.59 1.98 2.33 2.64 2.93 3.21 3.46 3.71 3.95 8.33 9.91
U0
Ng
3.0 qg U
3.5
U
qg
4.0 qg U
4.5
U
qg
作业2
1 2 3 4 5 6 7 8 9
2.3 给水设计秒流量
2.3.1***当前我国使用的生活给水管网设计秒流 量的计算公式 2. 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 筑的设计秒流量计算公式
280 × 4 × 2.5 U0 = = 0.0251 = 2.5% 0.2 × 6.45 × 24 × 3600
管段编号 户管A A1~A2 A2~A3 A3~A4 A4~A5 A5~A6 A6~A7 A7~A8 A8~A9 A9~A10 A10~1 1~2
Ng
qg ( L / s)
管段编号 户管C C1~C2 C2~C3 C3~C4 C4~C5 C5~C6 C6~C7 C7~C8 C8~C9 C9~C10 C10~2 2~3 3~4
× 100 %
U0——生活给水排水管道的最大用水时卫生器具给水 当量平均出流概率，%（查表） q0——最高用水日的用水定额，L/（人·d）（查表） m——用水人数，人 Kh——变化系数（查表） T——用水时间，h（24h）
2.3 给水设计秒流量
住宅生活给水管道设计秒流量计算公式
***注意事项： （1）当计算管道上的卫生器具给水当量总数超过有关规 定的最大值（查表）时，设计秒流量公式为
hj
——管道局部水头损失之和，MPa ——管道局部损失系数 ——沿水流方向局部管件下游的流速，m/s ——重力加速度，m/s2
建筑内部给水系统的计算
建筑内部给水系统的计算1. 引言建筑内部给水系统是建筑物中一个重要的系统，负责将自来水引入建筑内部，满足建筑物内各处的用水需求。
在设计建筑内部给水系统之前，需要进行一系列的计算，以确保系统能够正常运行、满足用水需求，并符合相关规范和标准。
2. 计算前的准备在进行建筑内部给水系统的计算之前，需要收集以下数据和信息：- 建筑物的平面布置图，包括每个房间的位置和大小； - 建筑物的高度和层数； - 建筑物的用水设备数量和类型，如洗手盆、马桶、淋浴等；- 建筑物的用水需求预估，包括峰值用水量和每天的用水量。
3. 计算步骤建筑内部给水系统的计算包括以下几个步骤：3.1 确定供水管道尺寸首先，需要确定供水管道的尺寸。
根据建筑物的用水设备数量和类型，以及用水需求预估，可以计算出供水管道的流量需求。
然后，根据流量需求和管道材料的摩阻系数，可以确定合适的管道尺寸。
3.2 确定水泵功率根据建筑物的用水需求预估和供水管道的流量需求，可以确定水泵的功率。
水泵的功率需要能够满足建筑物在峰值用水期间的需求，并考虑到水泵的效率和额外的安全系数。
3.3 设计供水管道系统根据供水管道的尺寸和布局，可以设计供水管道系统。
供水管道系统应该包括主管道、分支管道和支管道，以确保从水泵到各处用水设备的供水顺畅。
在设计供水管道系统时，还需要考虑到管道的坡度和支撑方式，以及相关的阀门和附件。
3.4 设计水箱容积建筑物内部的水箱可以作为供水系统的缓冲装置，用于平衡供水和用水之间的差异。
根据建筑物的高度和用水需求预估，可以计算出水箱的容积需求。
水箱的容积应该足够满足建筑物在用水高峰期间的需求，并考虑到水箱的补水方式和节约用水的要求。
3.5 安全系数和规范要求在进行建筑内部给水系统的计算时，需要考虑到安全系数和相关的规范要求。
安全系数可以确保系统在异常情况下仍能正常运行，并满足消防用水的需求。
同时，还需要遵循相关的规范和标准，如《建筑给水排水设计规范》等。
第3章 建筑内部给水系统的计算
前言 3-1 给水设计秒流量的计算。 3-2 给水管网的水力计算。
熟悉：管网水力计算基本知识。 掌握：设计秒流量的计算方法。
第三章
前言
前言
目的：确定管径和系统所需压力，校核外网压 力是否满足系统要求。若压力不满足要求，还 要考虑其它设备的选择。 在完成给水管线的布置，绘出管道轴测图后， 就可进行给水系统的计算。
3-1 设计秒流量
根据建筑物用途而定的系数值(α 值)
建筑物名称 幼儿园、托儿所、养老院 门诊部、诊疗所 办公楼、商场 学校 医院、疗养院、休养所 集体宿舍、旅馆、招待所、宾馆 客运站、会展中心、公共厕所 α值 1.2 1.4 1.5 1.8 2.0 2.5 3.O
第三章
3-1 设计秒流量
注意： ①若建筑为一综合性建筑，总引入管的
2
4qg d πV
式中：qg——计算管段设计秒流量，m3/s； V——管段中的流速，m/s；
d——计算管段的管径，m；
第三章
3-2 给水管网的水力计算
由式（3-5）可知，d与qg、V有关，qg确定后， 只与V有关。 节约管材； 易产生水锤、噪音大； 增加水头损失。
V↑→d↓
第三章
3-2 给水管网的水力计算
L/S。
（2）大便器自闭式冲洗阀单列计算，当单列计算值小于1.2L／s时，以1.2计； 大于1.2时，以计算值。
第三章
3-1 设计秒流量
工业企业生活间、公共浴室、剧院化妆间、 体育场馆运动员休息室等卫生器具同时给水百分数 同时给水百分数(％) 卫生器具名称 工业企业 公共 剧院 体育场馆运 生活间 浴室 化妆间 动员休息室 洗涤盆(池) 33 15 15 15 洗手盆 50 50 50 50 洗脸盆、盥洗槽水嘴 60～100 60～100 50 80 浴盆 50 无间隔淋浴器 100 100 100 有间隔淋浴器 80 60～80 60～80 60～100 大便器冲洗水箱 30 20 20 20 大便器自闭式冲洗阀 2 2 2 2 小便器自闭式冲洗阀 10 10 10 10 小便器(槽)自动冲洗水箱 100 100 100 100 净身盆 33 饮水器 30～60 30 30 30 小卖部洗涤盆 50 50 注：健身中心的卫生间可采用本表体育场馆运动员休息室的同时给水百分数
第二章 建筑内部给水系统计算
3.水表水头损失
（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。
（2）水表的水头损失 hd=qg2/Kb qg——计算管段的设计秒流量，(m3/h); hd——水表的水头损失(kPa); Kb——水表的特性系数，一般由生产长提供， 也可按式计算。
如:“给水钢管水力计算表”见附录2.1 “给水铸铁管水力计算表”见附录2.2 “给水塑料管水力计算表”见附录2.3
2.局部水头损失
v2 h j 2g
v——沿流动方向局部零件下游的流速,(m/s); g——重力加速度,(m/s2); ξ——管段局部阻力系数; hj——管段局部水头损失之和,(KPa 或mmH20).
4.水力计算步骤
1.确定给水方案。 2.绘平面图、轴侧图 。 3.选择最不利管段，节点编号，从最不利点开始， 对流量有变化的节点编号。 4.选定设计秒流量公式，计算各管段的设计秒流 量。 5.查水力计算表 6.水头损失计算 7.求给水系统所需压力
2-5增压和贮水设备
一、水泵
1.进水方式
1）直接抽升 2）间接抽升
二、我国的计算方法
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
q g n 0 q 0 b
q g n 0 q 0 b
qg——计算管段设计秒流量(L/s)； n0——同类型卫生器具数； q0——同一类型卫生器具给水额定流量;见表 2.1.1（L/s )； b——卫生器具同时给水百分数,见表 2.3，2.4，2.5
q Kb 100
2 max s
q Kb 10
2 max l
qmaxs——旋翼式水表的最大流量，(m3/h); Qmaxl ——螺翼式水表的最大流量，(m3/h)。
第2章(2.1~2.4)建筑内部给水系统的计算
2.2 给水系统所需水量
（2）最大时用水量 Qh
Kh
Qh Qp
Qh = KhQp ＝ Kh • Qd T
式中 Kh——小时变化系数；
Qh——最大时用水量，L/h；
Qp——平均时用水量， L/h；
T ——建筑物的用水时间，工业企业建筑为每班
用水时间，h。
• Ng
qg —— 计算管段设计秒流量，L/s； 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。
当前我国使用的设计秒流量计算公式
根据树理统计结果，卫生器具给水当量的同时出流概 率计算公式为：
式中
U 1 c (Ng 1)0.49 100%
Ng
U —— 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率；
U0 —— 给水干管最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率；
U0i —— 支管的最高用水时卫生器具给水当量平均出流概率； Ngi —— 相应支管的卫生器具给水当量总数。
当前我国使用的设计秒流量计算公式
某住宅楼共32户，每户卫生间内设冲洗水 箱坐式大便器一个，洗脸盆、淋浴器各1个， 厨房内有洗涤盆1个，阳台上有洗衣机用水嘴1 个。试求该住宅楼引入管中的设计秒流量。
水表水头损失值应满足表2.4.5的规定，否则应 放大水表的口径。
水表水头损失允许值（kPa）
表型
正常用水时
旋翼式 螺翼式
H H1 H2 H3 H4
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。 1. 生产用水 生产用水量比较均匀，可按单位产品或单 位时间耗水量进行计算。 2. 消防用水 消防用水量与建筑物的性质、规模、耐火 等级等因素有关。 3.生活用水 生活用水量受气候条件、生活习惯、卫生 设备完善程度及水价等多种因素的影响而有较大幅度 的变化，可根据国家制定的用水定额进行估算。
建筑内部给水系统计算
建筑内部给水系统计算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。
放出额定流量所需的最小静水压力称为最低工作压力。
给水系统中如果某一配水点的水压被满足则系统中其他用水点的压力均能被满足，则称该点为给水系统中的最不利配水点。
给水系统的水压就应保证最不利点配水具有足够的流出水头，计算公式：H=H1+H2+H3+H4H—建筑物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；见表2.1.1 P232.2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。
生产用水量一般比较均匀；消防用水量大而集中，建筑内消费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，相见第三章；生活用水量不均匀；生活用水量可根据国家制定的用水定额、小时变化系数和用水单位数等，按下式计算：Q d=m×q dK h=Q h Q pQ p=Q d T∴Q h=K h∙Q p式中Q d---最高日用水量L/dm---用水单位数，人或床位数等，工业企业建筑为每班人数；q d----最高日生活用水定额，L/(人∙d)、L/(床∙d)、L/(人∙班)Q p----平均小时用水量，L/hT----建筑物用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，hQ h----小时变化系数K h−最大小时用水量，L/h若工业企业为分班工作制，最高日用水量Q d=mq d n，n为生产班数。
若每班生产人数不等，则Q d=∑mq d。
各类建筑的生活用水定额及小时变化系数见书P25-28.2.3给水设计秒流量给水管道的设计秒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。
第3章 建筑内部给水系统的计算
建筑给水系统计算
3.1
建筑给水所需压力
流出水头：
各种配水龙头或用水设备 为获得规定的出水量(额定 流量)而必须的最小压力(H4)
H = H1 + H2 +H3 +H4
3.1
建筑给水所需压力
H2+H3
H4：最低工作 压力
H2：管路水损 H3：水表水损
H4
H
H1
H：总水压
水表
H1：最不利配 水点与室外引 入管起点的标 高差
3.4.2 给水管网和水表水头损失的计算
1．沿程水头损失
方法一：
hy iL
-1.85 -4.87 1.85 i = 105Ch d j qg
qg 、v d、i
方法二：
2．局部水头损失
方法一：
v2 h j 2g
方法二：当量长度法
方法三：百分数法
给水管道的局部水损可按沿程水头损失的百分数估算：
水力计算的方法步骤
前提 ：平面布置图、轴测图
1.选择最不利管路；
2.流量变化处编节点号； 3.设计秒流量；
4.水力计算；
3.4.3
水力计算的方法步骤
5.确定压力：
水泵直接给水：
水箱给水：校核水箱安装高度 水泵水箱联合给水： 计算水泵扬程、校核水箱安装高度
。
管网水力计算表
计算 管段 标号
当量总 数Ng
3 4 15
3.3
给水设计秒流量
设计秒流量：器具按配水最不利情况组合 出流时的最大瞬时流量
3.3.1 设计秒流量计算方法概述
经验法 平方根法 概率法
3.3
给水设计秒流量
U0（%） αc×102 U0（%） αc×102 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.323 0.697 1.097 1.512 1.939 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 2.816 3.263 3.715 4.629 5.555
建筑内部给水系统的计算
1.4
办公楼、市场
1.5
学校
1.8
医院、疗养院、休养所
2.0
集体宿舍、旅馆、招待所、宾馆
2.5
客运站、会展中心、公共厕所
3.0
整理ppt
❖ 某公共厕所内设有1个感应水嘴洗手盆，其给水管的设计秒 流量为（ ）。
❖ A 0.20 L/s： B 0.42 L/s； C 0.10 L/s； D 0.15 L/s。
整理ppt
2.4.1管径的确定 流量 流 速 断面积 直径（管径）
流速 → 经济流速：见表2.4.1 通过控制流速确定管径。
qg
d2v；d
4
4qg
v
公称直径(mm) 1 5～20 25～40 50～70
≥80
水流速度(mm)
≤1.0
≤1.2
≤1.5
≤1.8
整理ppt
2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算 (1) 沿程水头损失 hl ＝ i L 式中： hl——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。
ZxHc h
水泵水箱联合给水：
计算水泵扬程、校核水箱安装高度 。
整理ppt
2.4.5 水力计算的方法步骤： 1.确定给水方案。 2.绘图平面图、轴侧图 。 3.选择最不利管段，节点编号，从最不利点开始，对流量有变
化的节点编号。 4.选定设计秒流量公式，计算各管段的设计秒流量。
5.按：
qg
d2v；d
整理ppt
水泵工作方式（1）
真空泵
自灌式启动（√）: 泵轴低于贮水池 最低水位
整理ppt
自吸式启动 泵轴高于贮水池 最高水位
直吸式
建筑内部给水系统的计算规则和给水系统所需水压
2.3 设计秒流量
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。
2.3.1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,如按下面公式 进
行计算：
[qd
]
n0
qm ax L
/
S
式中:
—— 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）。
2.3.2 住宅建筑的生活给水管道的设 计秒流量
2.3.2 住宅建筑的生活给水管道的设 计秒流量
2.2 给水系统所需水量
3、最大日、最大时用水量
计算：根据用水量定额及用水单位数来确定 其中： Qd——最高日用水量 （l/d） m——用水单位数（人•床位） qd——用水定额（l/人•日） Qh——最大小时用水量（l/h） T——建筑内用水时间 Kh——时变化系数 Qp——平均时流量 Kh是借助于自动流量记录仪测得建筑物内一昼夜用水变化曲线， Qh用来设计室外给水管道最合适。
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。
2.3.2 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生器具给水当量总数计 算
[建筑]第二章建筑内部给水系统的计算
![[建筑]第二章建筑内部给水系统的计算](https://img.taocdn.com/s3/m/010597ae7fd5360cbb1adb86.png)
第二章建筑内部给水系统的计算目的要求：掌握给水系统所需水压和水量的计算方法，以及贮水池，水箱的设计计算，能够正确选用气压给水设备。
认识水质回流污染的现象，能够有效预防水质回流污染。
重点：给水系统所需水压和水量的计算方法。
难点：建筑给水系统的水力计算，以及水箱安装高度的计算方法。
教学课时：6课时教学方法：多媒体教学2.1 给水系统所需水压室内给水系统所需压力，应该能将所需的流量输送至建筑物内最不利点(最高最远点)的配水龙头或用水设备处，并保证有足够的流出水头。
流出水头：是指各种配水龙头或用水设备，在规定的出水量（额定流量）时所需要的最小压力。
其数值大小因配水龙头及用水设备而异，参见表2.1.1如果市政给水管网水压为H0 ，则有两种情况(1) H0≥H，表明市政给水管网水压满足室内给水所需要的压力。
(2) H0＜H，说明市政给水管网的水压小于室内给水所需要的压力。
如果二者相差不大，可以适当调整局部给水管段的管径，减小H：值，使H。
≥H，即可满足供水需要；否则，只有采取升压的措施，所需提高的压力即为Ho与H的差值。
2.2 给水系统所需水量1. 生产用水用水量根据生产工艺过程、设备情况、产品性质、地区条件等确定 计量方法：①以单位产品用水量计②以单位时间某种设备上用水量计用水特点：有规律，均匀 2. 生活用水用水量根据卫生设备完善程度，气候情况，生活习惯、水价等因素有关，其中最主要的因素是卫生设备的完善程度。
3. 最大日、最大时用水量计算：根据用水量定额及用水单位数来确定d d mq Q = (2.2.1)TQ Q dp =phh Q Q K =p h h Q K Q •= 其中：d Q ——最高日用水量 (l/d)m ——用水单位数(人·床位)d q ——用水定额(l/人·日) h Q ——最大小时用水量(l/h)T ——建筑内用水时间h K ——时变化系数 p Q ——平均时流量例题．我校新校区住宅小区，居住人口共3000人，住宅类型为普通住宅Ⅲ，该小区由市政管网供水，计算该小区最高日用水量？最大时用水量？应选何种型号水表？查表2.2.1d d mq Q = ＝3000×（180~320）＝3000×300= 900 M 3p h h Q K Q •=＝2.2×900/24＝82.5 M 3/h ＝22.91L/S2．3 给水设计秒流量设计秒流量：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。
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（2）水泵扬程的确定
①水泵直接从管网抽水
Hb H1 H 2 H3 H 4 H 0
H 0 ——可资用水头。即引入管连接点处室 外管网的最小水压。
②水泵从贮水池中抽水
2.4.3水表和特殊附件的局部水头损失
（1）水表：
hd
q
2 g
Kb
qg—计算管段的设计流量,m³ /h Kb—水表的特性系数，旋翼表Kb=
螺翼表Kb=
2 q max —水表的最大流量，m³ /h 估算：住宅入户水表取0.01MPa， 引入管总水表取0.03MPa,消防校核时取0.05MPa。
表面压力为1标准大气压)运转时，水泵所允许的最大吸上 真空高度。mH2O
3. 水泵的选择
根据所需的流量和相应于该流量下所需的扬程来
选择。 （1）水泵流量的确定 ①单设水泵的给水系统：按设计秒流量取； ②水泵、水箱联合供水的给水系统：由于水箱的调 节作用及水泵可以自动启闭，水泵流量可以选小 些，一般按最大小时用水量或平均小时用水量来 计算。 ③气压给水设备的水泵：水泵（或泵组）的流量 （以气压水罐内的平均压力计，其对应的水泵扬 程的流量），不应小于给水系统最大小时用水量 的1.2倍。
Q
di
2.2 给水系统所需水量
一、生活用水量标准
1．住宅生活用水量标准及时变化系数 (见附表1) 2．集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水量标准
二、最大日用水量
mqd Qd 1000
Qd——最高日生活用水量，m3/d； m——设计单位数，人或床为数等； qd——单位用水定额L/人•d 、L/床•d 、 L/m2•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ；
注意：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 大便器自闭式冲洗阀应单列计算，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。
例题
2-4
U0
U N N
0i gi
gi
2 宿舍(Ⅰ,Ⅱ类)、旅馆、宾馆、酒店式公寓， 医院，办公楼等设计秒流量计算公式
qg 0.2a N g
注意：（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 1.10l/s的流量后，为该管段的给水设计秒流量。 （4）综合性建筑按加权平均法计算：
生活和生产给水管道：不宜大于2.0m/s； 消火栓系统消防管段：不宜大于2.5m/s； 自动喷洒灭火系统的给水管道：不宜大于5.0m/s，个别支
管可不大于10m/s；
噪声要求较高的建筑，小于或等于25mm的管道：0.8～
1.2m/s。
V的取值
生活给水管道的水流速度 公称直径（mm） 15～20 25～40 50～70 ≥80 水流速度（m/s） ≤1.0 ≤1.2 ≤1.5 ≤1.8
***
图3-2 给水系统所需压力
水表
***
H H1 H 2 H 3 H 4
H———建筑内部给水系统所需的压力，kpa或mH2O。 H1———引入管至最不利配水点的几何高度，m。 H2———水头损失之和，kpa或mH2O。 H3———水表（节点）的水头损失，kpa或mH2O。 H4———流出水头，kpa或mH2O。指各种配水龙头或 用水设备，为获得规定的出水量（额定流量）而必 须的最小压力。***
局部损失：
v2 h j 2g
a 管配件当量长度计算法： 管配件当量长度：管（配）件产生的局部水头损失
大小与同管径某一长度管道产生的沿程水头损失相 等，则该长度为该管（配）件的当量长度。 b按沿程损失的百分数取值 生活给水管网：25～30％； 生产给水管网，生活－消防共用给水管网，生活－ 消防－生产共用给水管网：20％； 消火栓系统消防给水管网：10％； 生产、消防共用给水管网：15％。
q 2i mi 公共建筑最高日用水量 Qd2= 1000
1000
q 3i Fi n3i 浇洒道路和绿化用水量 Qd3= 1000 q 4i m4i n4 汽车冲洗用水量 Qd4= 1000
2.2 给水系统所需水量
Qxu T5 冷却塔的补水量 Qd5=（1.2％～1.5％） 游泳池Qd6、 水景娱乐设施Qd7、 锅炉房用水量 Qd8 消防用水量 管网流失和未预见水量 Qd=（1＋0.1~0.15）
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。符合二项分布规律。
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公式
qg 0.2 U N g
U
1 ac ( N g 1) 0.49 Ng
100%
ac-对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率（ U0 ）
的系数
U0
q0 m kh U0 100% 0.2 N g T 3600
c
200 1 U0
0.49
200 U 1 0
U0――生活给水管道的最大用水时卫生器具给水 当量平均出流概率
注意：（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。
qg 0.2 U N g
0
边界条件之一是Ng=1时，U=1.0即100%；边界条件之
二是当Ng足够大时（5714） ，U=U0=3.5 ， （2）有两条或两条以上具有不同最大时卫生器 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
第2章 建筑内部给水系统的 计算
2.1 给水系统所需水压
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。 一、所需压力 应满足系统中的最不利点处用水点应有的压力， 保证有足够的流出水头。 流出水头：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。 最不利配水点一般是指最高、最远或流出水头最 大的配水点。*** 1.计算公式 ***
控制器
变频器
传感器（压力 检出传送器）
2.主要技术参数
(1)流量Q：单位时间内所输送液体的体积。m3/h;L/s (2)扬程H：水泵给予单位重量液体的能量。mH2O;Pa (3)轴功率N：水泵从电机处获得的全部功率。kW 有效功率 Nu ： 水泵工作时，由水泵传递给液体的功率。
kW
(4)总效率η：水泵的有效功率Nu与轴功率N之比。 (5)转数n：水泵叶轮每分钟旋转的转数。转/分；r/min (6)允许吸上真空高度Hs：水泵在标准状态下(水温20℃，
水泵变频（变速）供水是指通过改变水泵电机的工作频率，从 而调节水泵叶轮的转速，控制水泵的出水量和扬程，使水泵工况 处于高效运行范围内。 变速供水的基本原理是：传感器将水泵后的压 力变化数据变为电讯号输入控制器中，经控制 器处理后传递给变频器，改变电机点电源的工 作频率，从而改变水泵的转速，起到增加或减 少供水量的作用，以适应用水量的变化。建筑 物的用水量是随时变化的，甚至会出现零流量， 而变频又有一定的限度，因此，建筑的变频供 水系统往往由几台水泵组合而成。
z N N
i gi gi
α取值
3．宿舍(Ⅲ,Ⅳ类)、工业企业的生活间，体育场馆，剧院，公 共浴室，职工食堂等建筑 按卫生器具同时作用系数求设计秒流量
其中：
qg — 设计秒流量； n0 — 某种卫生器具数； q0 — 该种卫生器具最大出水量； b — 卫生器具同时给水百分数。
适用：工业企业生活间、公共浴池、食堂、影剧院、体育场。
qg — 计算管段的给水设计秒流量，L / s ；
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当量总数。
给水当量：以污水盆用的一般球形阀配水龙
头在最小出流水头时全开的流量0.2L/S为1 个给水当量，其它各卫生器具出水流量以此 为准换算成相应的当量数，为该卫生器具的 给水当量 给水当量使不同卫生器具可以累加。
水压校核： （1）Ｈ0≥Ｈ，外网水压满足建筑需要，计算结 束； （2）Ｈ0 稍小于Ｈ，需调整部分管段的管径； （3）Ｈ0 远小于Ｈ，需调整给水方案。
2.4.5水力计算的方法和步骤
1、选择最不利计算管路。 2、对各节点编号，并且标出各计算管段的长度。 3、根据建筑的性质选用设计秒流量公式，计算各管 段的设计秒流量。 4、进行给水管网的水力计算（确定直径、总水头损 失、总水压）。 5、确定非计算管路各管段的管径。 6、选择增压、储水设备。 例题
2.4.2.水头损失计算
沿程损失： h f i l
i——单位长度管道的水土损失，KPa/m。 根据已知的流量qg，可查水力计算表得出相应的d及i值，再由
公式计算水头损失。
i 105 C
1.85 h
d
4.87 j
q
1.85 g
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
水泵工作方式（2）
直吸式 断流式
A.可充分利用外网水压； B. 不易产生二次污染； C. 影响周围用户用水(low the neighboring consumers’ water pressure)