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连接点所

=250kPa。试进行给水系统的水力计算。

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-。

⑵引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压H1。

根据图2，H1=[－（－）]×10=144kPa

⑶最不利配水点所需的最低工作压力H4

根据表淋浴器混合阀最低工作压力为~，选取H4==70kPa

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

①根据表，户型A为普通住宅III类，用水定额取q0=280L/（人·d），用水时数T=24h，时变化系数取K h=，每户按m=4人计。

②根据表，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=×2=

洗脸盆混合水嘴N=×2=

淋浴器混合阀N=

浴盆混合水嘴N=

洗涤盆混合水嘴N=

家用洗衣机水嘴N=

小计：每户给水当量数Ng=

③U 0

U 0=

0251.03600

2445.62.05

.2428036002.00=⨯⨯⨯⨯⨯=•••T N mK q g h

取U 0=%（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 =×10-2= ⑤U

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)

⑥q g

q g =·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 =，每户按m=人计。

②每户给水当量数N= ③U 0=

0354.03600

2442.08

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

④αc = 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）设计秒流量计算

①U 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 0αc 值，采用内插法αc = 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（）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（），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。

⑶h 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 =[经比较∑h (A0~1)=，∑h （B0~1）=] ⑷各项计算结果均列入表1中。

j 按管网沿程水头损失的百分数估算法进行计算 ∑h j =30%∑h y =×=

∴计算管路的水头损失H 2为 H 2=∑h y +∑h j =+= ⑹3

该工程采用一户一表，抄表到户制，不设总水表。因住宅用水量较小，选用LXS 旋翼湿式水表，户型A 每户流量均为q A5-1=s=h ，户型B 流量为q B4-1=s=h 。

查附录，户型A 选用DN20水表，其常用流量h ＞q A5-1，过载流量Q max =5m 3/h 。所以水表水头损失为：

户型B 同样选用DN20水表，水表水头损失为：

住宅用水不均匀，水表口径可按设计秒流量不大于水表过载流量确定，因此户型A 户型B 分别选用DN15分户水表即可，但经计算其水头损失分别为和

(管段A0~1水头损失总计∑H A =×∑h y(A0-1)+h dA =×+= 管段B0~1水头损失总计∑H B =×∑h y(B0-1)+h dB =×+= ∵∑H A ﹥∑H B ∴确定A0点为最不利配水点正确) ∴H 3=h dA

=

⑺

H=H 1+H 2+H 3+H 4=144+++70=＜250kPa 满足要求。 ⒋确定非计算管路各管段的管径 计算略。