集中热水供应设计秒流量计算方法分析

集中热水供应设计秒流量计算方法分析

摘要本文就建筑中热水供应采取分区组合体型式系统下设计秒流量的计算方法。分别介绍了我国传统式现行计算设计秒流量计算方法和其局限性，全新的计算方法——概率法计算设计秒流量的特点和其优越性。

关键词集中热水供应设计秒流量概率流量计算

1.前言

热水供应系统主要满足居民在卫生（洗漱、沐浴）等方面对于75℃以下热水的需要。应目前节能，环保的要求，集中热水供应系统形式在现代建筑中优先采用。

随着人民日益增长的生活水平的提高，居民在卫生方面对于热水的需要日益提高。集中热水供应系统在越来越多的建筑里成为工程设计的必不可少的部分。在集中热水供应系统的设计中，系统型式的正确选择十分重要，它关系到系统的功能、运行稳定性以及一次造价等。本文优先采用分区组合体系统形式进行分析计算。设计秒流量反映了管道的这一负荷特性，设计秒流量是确定运行年限在20~50年的给水系统的重要技术参数之一。设计秒流量的计算应该能够客观、全面的反映受多种因素影响的复杂的实际过程。在系统配水的量确定下以后，即热水供应系统入口处流量恒定的条件下，才能对生活给水供应系统的水力工况进行计算分析，计算最远配水点的压力损失，选用必需的升压泵，为了保证配水点的压力，确定各种配水水平下的循环流量。

本文的工作是选定了热水供应分区组合体的系统型式下，针对建筑给水设计秒流量的计算方法的分析和研究，主要进行分析比较了我国住宅、旅馆传统设计秒流量计算方法与概率法性相比存在的盲目性，以及概率法的优越的科学性合理性。

2.设计秒流量的计算方法

设计秒流量不仅是确定各管段管径的主要依据，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，为了保证用水，给水管道的设计流量应为建筑内部卫生器具按配水最不利情况下组合出流时最大瞬时流量，又称设计秒流量。

设计秒流量要在对用水工况实测的基础上进行科学的加工，从而得到经济实用的设计秒流量的计算方法。目前设计秒流量的计算方法有三种：经验法、平方根法和概率法。根据我国建筑给水排水设计规范GB50015-2003，住宅建筑用水时间长、用水设备使用不集中的特点，对其设计秒流量的计算方法在以往平方根法[**]的基础上进行了修改，采用了以概率理论为基础的计算方法，但是与国外比较成熟的概率法之间还存在着较大的差距；对于公建部分，仍采用平方根法。对于我国来说，概率法是一种全新的计算思想和方法，在美、日、俄等国得到普遍应用，上述国家在概率法的基础上，结合实际运行数据，制成图表以便工程设计使用。

2.1我国现行给水管网设计秒流量计算方法[7]

我国给水配水设计秒流量的计算按建筑类型分别有下列公式来计算：2.1.1住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量

应按下列步骤和方法计算:

(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,按（1）式计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率:

U O =ｑO mK k/ 0.2*N g*T（1）

U O——生活给水管的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）；

ｑO——最高用水日的用水定额，按规范表取用；

m——每户用水人数；

K k——小时变化系数，

N g——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的额定流量(L/s)。

（2）根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，按（2）式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+αc(Ng-1)0.49）/ Ng1/2]%（2）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U o系数，根据经验数据表查得；

N g——计算管段的卫生器具给水当量总数。

（3）根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，按式（3）计算得计算管段的设计秒流量：

q g=0.2*U Ng（3）

q g——计算管段的设计秒流量(L/s)。

注:1 为了计算快速、方便，在计算出U o后，即可根据计算管段的N g值从附录计算表中直接查得给水设计秒流量。该表可用该

内插法。

2 当计算管段的卫生器具给水当量总数超过附录表中的最大值

时,其流量应取最大用水时平均秒流量,即q g=0.2*U N g。

（4）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（4）式计算:

=∑/∑（4）

式中——给水干管的卫生器具给水当量平均出流概率；

——支管的最大用水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。

2.1.2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

按下式计算给水设计秒流量，即按（5）计算：

=0.2() （5）

式中——计算管段的给水设计秒流量（L/s）；

——计算管段的卫生器具给水当量总数；

——根据建筑用途而定的系数，按照规范查取。

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 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 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，计算得到的附加1.10L/s的流量后，为该管段的给水设计秒流量。

4 综合楼建筑的值应按加权平均法计算。

从公式（1）看出，我国住宅建筑计算设计秒流量方法在理论和实际应用中存在以下几个问题：（1）未能体现单位器具符合人数的影响因素；（2）未能体现不同卫生器具组合的影响因素；（3）我国现行住宅建筑计算设计秒流量方法没能体现给水保证率。但在进行计算时已经考虑