多层住宅水力计算例题

【例题】某5层住宅，层高3m，每层2户(分户型A与户型B)。其中户型A 二卫一厨，设低水箱坐式大便器、洗脸盆各2个，淋浴器、浴盆、洗涤盆、洗衣机水嘴各1个；户型B一卫一厨，设低水箱坐式大便器、洗脸盆、淋浴器、洗涤盆、洗衣机水嘴各1个。该住宅有局部热水供应。图1为该住宅卫生器具平面布置图，图2为给水系统轴测图，管材为内涂塑钢塑复合管。室外给水管网在引入管

=250kPa。试进行给水系统的水力计算。

连接点所能提供的最小压力H

图1 标准层卫生器具平面布置图图2 给水系统轴测图

【解】

⒈根据给水系统轴测图，确定最不利配水点及计算管路

⑴由图2看，A0或B0均有可能成为最不利配水点，经估算比较，初定A0点即淋浴器混合阀为系统最不利配水点，计算管路为

A0-A1-A2-A3-A4-A5-1-2-3-4-5-6。

。

⑵引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压H

1

=[13.15－（－1.25）]×10=144kPa

根据图2，H

1

⑶最不利配水点所需的最低工作压力H

4

根据表2.1.1淋浴器混合阀最低工作压力为0.05~0.10MPa，选取

=0.070MPa=70kPa

H

4

⒉计算各管段的设计秒流量

该工程为住宅建筑，设计秒流量采用概率法计算。

⑴户型A（图2中给水管路A0-A1-A2-A3-A4-A5-1）设计秒流量计算

=280L/（人·d），

①根据表2.2.1，户型A为普通住宅III类，用水定额取q

=2.5，每户按m=4人计。

用水时数T=24h，时变化系数取K

h

②根据表2.1.1，求每户设置的卫生器具给水当量数Ng

坐便器冲洗水箱浮球阀 N=0.50×2=1.00

洗脸盆混合水嘴 N=0.50×2=1.00

淋浴器混合阀 N=0.75

浴盆混合水嘴 N=1.20

洗涤盆混合水嘴 N=1.00

家用洗衣机水嘴 N=1.00

小计：每户给水当量数 Ng=6.45 ③ U 0 U 0=

0251.03600

2445.62.05

.2428036002.00=⨯⨯⨯⨯⨯=•••T N mK q g h

取U 0=2.5%（U 0计算公式中N g 是指每户设置的卫生器具给水当量数） ④ 根据U 0αc 值

αc =1.512×10-2=0.01512 ⑤ U

U =

%100)1(01512.01%100)1(149

.049

.0⨯-+=

⨯-+g

g g

g c N N N N α

(U 计算公式中N g 是指计算管段上的卫生器具给水当量总数，笔者认为当计算管段为起始端时，不论N g 大小是何值，U 值均无需计算，均按U=100%计)

⑥ q g

q g =0.2·U ·N g

⑦重复步骤⑤、⑥可求出户型A 所有计算管段的设计秒流量。计算结果列入表1中（下同）。

在实际应用中，当计算出U 0后，即可根据计算管段的N g 值直接查表得出设计秒流量，可省去上述步骤④、⑤、⑥、⑦。“5版教材”未列出概率法“给水管段设计秒流量计算表”。

⑵ 同理求出户型B （图2中B0-B1-B2-B3-B4-1）设计秒流量

① 户型B 为普通住宅II 类，用水定额取q 0=250L/（人d ），用水时数T=24h ，时变化系数取K h =2.8，每户按m=3.5人计。

② 每户给水当量数N=4.0 ③ U 0=

0354.03600

2442.08

.25.325036002.00=⨯⨯⨯⨯⨯=•••T N mK q g h ，取U 0=3.5%

④ αc =0.02374 ⑤ %100)1(02374.0149

.0⨯-+=

g

g N N U

⑥ 同户型A 步骤⑥⑦

⑶ 给水立管（给水管路1-2-3-4-5-6）设计秒流量计算

① U 0的给水支管的给水干管的最大时卫生器具给水当量平均出流概率0U 029

.00.445.60.40354.045.60251.000

=⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=

=

∑∑n

n n

n N

N U U gi gi

i （式中n —使用卫生器具的户数，设计管段1-2取1，2-3取2，3-4取3，4-5取4，5-6取5）

取%9.20=U

② 根据U 0 αc 值，采用内插法αc =0.01854 ③ %

100)1(01854.0149

.0⨯-+=

g

g N N U

④ 同户型A 步骤⑥⑦。 ⒊ 进行给水管网的水力计算

⑴ 根据公式（2.4.1）求管道计算内径d j

流速vd j 及公称直径DN ，再反算得出流速v ，该步骤要反复试算。 ⑵ 根据公式（2.4.3），求管道单位长度水头损失i

内涂塑管采用C h =140

实际应用中，已知q g 后，可直接使用“水力计算表”查表得出v 、DN 、i 。目前，还未见有用海澄·威廉公式编制的“水力计算表”。《建筑给水钢塑复合管管道工程技术规程》CECS125:2001列出了“钢塑复合管水力计算表”，但不是用海澄·威廉公式编制的，本文为了与“新规范”保持一致，采用海澄·威廉公式计算i 值，经比较两者误差不大。

⑶ h y 及∑h y

h y =i ·L (P34页沿程水头损失用h i 表示,建议统一为h y )

∑h y =14.10kPa [经比较∑h (A0~1)=8.33kPa ，∑h （B0~1）=7.55kPa] ⑷ 各项计算结果均列入表1中。