生活给水系统计算

1 给水系统计算
1.1 生活用水量计算
建筑生活用水量是生活给水系统设计计算的基本参数之一。

它的选用是否恰当、合理，对给水系统的建设投资和运行使用都有很大影响。

1.1.1 设计计算依据
高层建筑的生活用水量应根据国家现行《建筑给水排水设计规范》中规定的生活用水定额、时变化系数，并结合设计条件中给出的用水单位数，按下式通过计算确定。

d d Q mq =(1-1)
d
h h
Q Q K T
=(1-2) 式中 Qd----最高日用水量，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)； Qh----最大小时用水量，L/h ； Kh----小时变化系数；
T----建筑物的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，h 。

住宅类建筑生活用水定额及小时变化系数见《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)表3.1.9。

集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水定额及小时变化系数见《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)表3.1.10。

1.1.2 设计计算
1.1.
2.1给水用水定额及时变化系数
查《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003 （2009版），由规范中的表3.1.10可知，一类、二类宿舍楼的最高日生活用水定额为150~200L ，小时变化系数Kh 为3.0~2.5。

根据本建筑的性质和室内卫生设备的完善程度，选用旅客的最高日生活用水定额为
=d q 200L/(人⋅d)，取用水时变化系数Kh=2.5。

1.1.
2.2最高日用水量
Qd=d q m ⋅1=3960⨯200/1000=792d m /3
1.1.
2.3最高日最大时用水量 h d
h K T
Q Q •=
=792⨯2.5/24=82.5h m /3 用水人数(用水单位数)计算如下：
（1）每间宿舍房住6人、每层58间宿舍，总共11层。

自习室、洗衣室、值班室、配电所等均按两个人口计算；根据图纸资料，经计算，确定这些场所的人口数约为3960人；
表1-2 宿舍楼用水量计算表
1.1.
2.4设计秒流量 按公式
g g N q α2.0=
式中 g q ——计算管段的给水设计秒流量，L/s ； k ,α——根据建筑用途而定的系数； g N ——计算管段的卫生器具给水当量总数；
本工程为旅馆，5.2=α g g N q 5.0=
1.1.
2.5 地下室生活水池的容积计算与尺寸确定
高层建筑的生活给水系统，应能充分、安全、可靠地保证生活用水。

为此，在市政供水管网不能满足建筑用水要求，而又不允许直接从室外管网抽水时，应设置贮水池。

贮水池的容积应根据用水对象的要求，结合市政供水的可靠程度确定。

生活贮水池的调节容积按最高日用水量的20%~25%确定。

如按最高日用水量的20%计，则V=792⨯20%=158.43
m
生活贮水池采用不锈钢材料制做，尺寸大小为10（长）⨯10（宽）⨯1.7（高）m,有效水深1.6m ，有效容积1603
m 。

1.2 给水管网水力计算
给水管网水力计算的目的在于确定管段的管径和给水系统所需压力。

对宿舍建筑采用变频调速并联给水方案来讲，低区给水系统需要复合室外管网提供的水压是否满足低区给水系统所需压力；高区给水系统需要确定水泵的流量和扬程，为选择水泵提供依据。

1.2.1 设计秒流量公式选用
依据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第3.6.4和3.6.5条要求 低区、高区的设计秒流量采用下式计算： g g N q α2.0= (1-5)
式中 qg----计算管段的设计秒流量，L/s ； α----根据建筑物用途确定的系数； Ng----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的额定流量，L/s 。

1.2.2 低区生活给水管网水力计算
低区地下1～5层JL-1’计算用图所示。

JL-1’水力计算表
计算 管段 编号 卫生器具名称、数
量 当量总数 N 设计 秒流量 q (L/s) 管径 DN (mm) 流速 v (m/s) 单阻 i (m/m) 管长
L
(m)
水头损
失
h
(m)
小便器 洗 漱 台 大便器 淋 浴 器 0-1 / 1 1/ /1 2.35 0.33 25 0.98 0.088 3.600 0.318 1-2 / 2 2 /2 4.70 0.48 32 0.95 0.054 3.600 0.194 2-3 / 3 3 / 7.05 0.61 40 0.99 0.028 3.600 0.101 3-4 / 4 4 /
9.40
0.72
40 1.00 0.038 3.600 0.137 4-5
/
5
5
/ 11.75 0.82
40
1.11
0.048
1.900
0.085
y
h
=7.69kPa
本设计中JL-2’~JL-58’同JL-1’
高区地下6～11层JL-1计算用图所示。

JL-1水力计算表
本设计中JL-2~JL-58同JL-1’ 1.2.3 低区给水系统压力校核
低区生活给水系统所需压力按下式计算：
4321H H H H H +++= (1-6)
式中 H----给水系统所需要的水压，kPa ；
H1----克服几何给水高度所需要的供水压力，kPa ；
H2----管路沿程水头损失和局部水头损失，kPa ； H3----水流经过水表时的水头损失，kPa ； H4----配水最不利点所需的流出水头，kPa 。

已知市政给水管网标高为-1.60m ，低区最不利点安装高度标高为16.30m ，则可知1H =10+179=189kPa(最不利管段为JL-1)；
局部水头损失按沿程水头损失的25%计，沿程水头损失由水力计算表1-5可知为7.69kPa ，则有H 2=1.25×7.69=9.61kpa
由第二节水池、水表的计算可知，水流经过水表的水头损失为3H =4.87kPa ； 低区最不利配水点为离JL-1最远的洗手盆，所需流出水头按4H =50kPa ； 则低区给水系统所需的水压为H=189+9.61+4.87+50=253.48kPa ；
市政管网供水压力为350kPa>室内所需供水压力253.48kPa ，故可以满足地下1～5层的供水要求。

（4）高区给水加压泵的计算与选择 水泵扬程应满足下式要求：
21H H H b +≥(1-7)
式中 b H ----水泵所需要的扬程，kPa ； 1H ----最不利点所需要静水压，kPa ；
2H ----水泵吸水管路和压水管路总水头损失，局部水头损失为沿程水
头损失的20%，kPa ；
由前面计算已知，最不利点水头为37.90m ， 因此有1H =37.9m=379kPa ；
由水力计算表1-13可知，2H =1.2×19.8=23.76kPa(局部水头损失为沿程水头损失的20%)。

则21H H H b +≥=379+23.76=402.76kpa
根据流量，b Q =1.88L/s 扬程b H =40.28m ，查《给水排水常用数据手册》(第二版)选得由佛山水泵厂生产的IS50-32-250型高层建筑给水泵两台，一用一备。

水泵性能：流量Qb=1.65~2.56L/s ，扬程Hb=35.6~47.3m ，电机功率N=8.9kW 。

1.3 水泵、水池及水箱间设计
1.3.1 水泵机组的设置
水泵机组设在地下室给水泵房内。

水泵为自罐式充水，每台水泵采用独立的吸水管，吸水管口设置喇叭口，喇叭口口径一般为吸水管直径的1.3-1.5倍。

喇叭口低于水池最低水位0.50m ，以避免空气吸入。

吸水喇叭口距池底的净距，不应小于0.8倍吸水管管径。

吸水管与吸水管间净距不宜小于3.5倍吸水管直径。

1.3.2 贮水池设置
水池进水管2条，管径DN80，每条进水管上设阀门、液压阀。

水池设有液位报警及指示装置。

为避免水流短路，水池进、出水管设在水池的不同侧。

水池的溢流管管径DN100，泄空管DN80，溢流管和泄空管连接后排至室内地
坑，排水地坑内设有潜水泵，潜水泵型号为50QW18-15-1.5(Q=18m3/h，H=15m，N=1.6kW)。