第二章 建筑内部给水系统计算

Qd m q d
Qd——最高日生活用水量，L/d； m——用水单位数（人或床位数等，工业企业建筑 为每班人数）； qd——最高日生活用水定额（L/人•d 、L/床•d 或 L/人•班） ；
三、最大小时用水量
Qd Qh K h QpK h T
Qh Kh Qp
Qh-------最大小时用水量(L/h) T--------- 建筑物内每日或每班的用水时间(h), 根据建筑物性质决定
3 .溢流管:高于最高液位上50mm，管径比进水管 大1～2#, 不得设阀门。
4.泄水管 :箱底接出,检修或清洗时放水,管 径不得小于50mm,设阀门。
i 105C
-1.85 h
d
-4.87 j
q
1.85 g
i——水力坡降,即管道单位长度水头损失； qg ——计算管段设计流量,(m3/s); d——计算管段的管径m. Ch ——海澄-威廉系数.
实际工程设计中,计算量比较大,一般可以 直接使用根据上述公式编制而成的管道水力 计算表,即根据管段的设计秒流量qg,控制流 速V在正常的范围内(P34),在表中查出管径d 和单位长度的水头损失i.
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。
消防水平时不被动用的措施
措施一：在生产、生活水泵吸水管上开小孔 形成虹吸出流。（见FLASH） 措施二：在贮水池中设溢流墙，生活、生产 用水经消防用水贮存部分出流。见 FLASH） 措施三：在水箱出水管上设小孔形成虹吸出 流
五.水箱 (一)水箱配管（见flash)
1.进水管: 设浮球阀2个,便于浮球阀检修,进水管 距箱顶150～200mm. 2.出水管:侧壁接出,管底距箱底应大于50mm,与 进水管共用时,设止回阀.
第二章
建筑内部给水系统计算
2-1 给水系统所需水压
一、两个基本概念
1.额定流量与流出水头 额定流量：配水装置单位时间内的出水量 流出水头：各种配水龙头或用水设备为获得 额定流量，克服阻力损失（管道、配件），所 需的最小压力。 2.最不利配水点（管网最不利点）：管网压力 控制点
二、室内给水系统所需压力
气压罐供水过程:
水泵供水过程:
2)气压水罐补气的工作过程 泄空补气法:在允许停水的给水系统中,可采用 开启罐顶进气阀,泄空罐内存水的方法补气(见 flash) . 空气压缩机补气:在不允许停水的情况下可采 用空气压缩机补气,较少采用. 设补气罐的补气方法: 补气罐充气过程: 气压水罐充气过程 补气过量排气过程
2-3给水设计秒流量
设计秒流量: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.
一、给水管网设计秒流量的确定方法
1.经验法 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）
5.水泵的布置 1）建筑物内设置的水泵机组，不应与需要 安静的房间相毗邻。 2）水泵房应有充足的光线和良好的通风,不 得结冻,有排水设施。 3）水泵机组布置要求：见图（2.5.1） 4）水泵基础高出地面的高度应便于水泵安 装,不小于0.1m,管道管外底距地面或管沟 底面的距离不小于 0.2m(DN<=150mm)0.25m(DN>200mm) 5）水泵应隔振 (见图2.5.2)
给水管网的水头损失包括沿程水头损失和局 部水头损失以及水表的水头损失. 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:
h y iL
hy——计算管段沿程水头损失； i——计算管段长度,m; L——水力坡降,即管道单位长度水头损失。
给水管道单位长度水头损失,应按下式计算:
5.计算
1)气压水罐容积
Vq P0 V 1P 1 V2 P2 Vql V 1 V2 Vql Vq P 1 1 P2 P 1 P0 P 1 1 P2 P0 P 1
Vq Vql P 1 P2
b
P 1 P0
Vq
Vql 1b
Tt ——水泵运行的间隔时间，h。
2.贮水池设计说明
1）调节水量时，可不计Vf和Vsg 2）资料不足时,调节水量（Qb-Qj）Tb可以不 小于建筑物日用水量的20﹪~25﹪计算。居 住小区15 ﹪~20﹪计算。 3）容积大于500m3的贮水池，应分两格，以 便清洗、检修时不停水。 4）贮水池内宜设水泵吸水坑,大小和深度应 满足吸水管的安装要求. 5）生产（生活）、消防共用水池时，应有消 防水平时不被动用的措施
H3: 水流通过水表时的水头损失（kPa）
H4：最不利配水点的流出水头（kPa） ； H0 ：室外给水管网所能提供的最小压力 （kPa） 。 B. 断流式工作方式 Hb ≥ H1 + H2 + H4 Hb :水泵的扬程（kPa）; H1: 贮水池最低水位至配水最不利点位置 高度所需的静水压（kPa）;
2.工作方式
1）自灌式：泵轴低于贮水池最低水位 2）自吸式：泵轴高于贮水池最高水位
3.水泵流量和扬程
1）流量 无水箱——按系统设计秒流量确定。 有水箱——按最大时流量确定。 2）扬程 A. 直吸式工作方式 H b ≥ H 1 + H 2 + H3 + H 4－ H 0 Hb :水泵的扬程（kPa）; H1: 引入管起点至最不利点所需的静水压; H2: 水泵吸水管和出水管至最不利配水点计 算管路的总水头损失（kPa）;
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
2）水泵的流量和扬程
Q 1.2Qh P1 P2 H 2
三.贮水池
1.有效容积
Vs QbTb Q jTb Qb Q j Tb
V ——贮水池有效容积，m3； Qb ——水泵出水量，m3/h；
V Vs Vf Vsg
ห้องสมุดไป่ตู้
Qj——水池进水量，m3/h；
Tb ——水泵最长连续运行时间，h；
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).
2. 气压给水设备作用 气压给水设备兼有升压、调节、贮水、 供水、蓄能和控制水泵起、停的功能.
3.分类 按照气压给水设备输水压力稳定性不同 可分为变压式和定压式. 按照气压给水设备罐内气、水接触方式 不同可分为补气式和隔膜式.
4.气压给水设备工作过程
1)气压水罐工作过程(单罐变压式) .(见flash)
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
q0 mKh 0 U0 （ 100 ） 0 0.2 N gT 3600
q0 m Kh U0 （ 1000 ） 0 0.2 N gT 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 ——最高日用水定额；见表2.2.1 m ——每户用水人数; Kh ——小时变化系数;见表2.2.1 Ng ——每户设置的卫生器具给水当量数; T ——用水时间(h); 0.2 ——一个卫生器具给水当量额定流量(L/s)
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)。
（3）水头损失的复核
对于生活消防共用系统，加上消防流 量时，也不应超过规定的水表水头损失值。 即满足下表中的规定： 表型 正常用水时 消防时 旋翼式 <24.5 <49.0 螺翼式 <12.8 <29.4
2.住宅建筑生活给水管道的设计秒流量
qg 0.2 U N g
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；
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、使用时间及小时变化系数, 计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出 流率:
水表
2-2给水系统所需水量
一、用水定额
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。
二、最高日用水量
6.减少水泵噪音的措施：
（1）用低噪音水泵。 （2）水泵机组的基础应设置减振装置。 （3）水泵的进出水管上应设置减振装置。 （4）管道支架宜采用弹性吊架、弹性托架 (防止传声)。 （5）泵房的墙壁和天花板应采取隔音吸音处 理。
二.气压给水装置 1. 气压给水设备 组成 气压水罐; 水泵机组; 管路系统; 电控系统; 自动控制箱(柜) 气体调节控制 系统(补气式)
4．一般要求 1）水泵应在高效区运行； 2）采用间接抽水时，水泵宜设计成自灌式 3）自灌式水泵，单独的吸水管,吸水管内的流 速宜采用1.0～1.2m/s,装设阀门,及管道过滤 器。 4）每台水泵的出水管上，设压力表、止回阀和 闸阀； 5）水泵直接从市政给水管网吸水时，吸水口处 市政管网的压力不得低于0.1MPa。 6）生活水泵的备用泵不应小于最大一台运行水 泵的供水能力。
q g 0.2 N g
qg——计算管段设计秒流量(L/s)； Ng ——计算管段的卫生器具给水当量总数; α——根据建筑物性质定的系数；见表2.3.3
2-4给水管网水力计算
建筑内部给水管网水力计算的内容: 管径d;水头损失h, 水压H; 复核;加压扬程、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,根据用水设备的布置,轴侧 图中的管道位置,管道轴线标高进行计算.
室内给水系统所需的水压，应能将所需 的水量输送至建筑物内最不利配水点，并 保证有足够的流出水头。 在初步设计阶段，为选择给水方式，判断 是否需要设置给水升压及贮水设备，需要 对建筑给水系统所需水压进行估算：

H 4(n 1)
H H1 H 2 H 3 H 4
H———建筑内部给水系统所需的压力; H1———引入管起点至最不利配水点的几何高 度; H2———计算管路水头损失之和; H3———水流通过水表（节点）的水头损失; H4———最不利配水点流出水头.
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同时 出流概率:
U
1 （ ） c Ng 1 Ng
0.49
（ 1000 0）
αc——对应不同的系数；见表2.3.1
3) 根据计算管段的卫生器具给水当量同时出流 概率,即可应用公式,得出计算管段的设计秒流 量.
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、教学楼、公共厕所等建筑生活给水设计秒 流量计算公式: