建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)的計(jì)算 113

第2章建筑內(nèi)內(nèi)部給水系系統(tǒng)的計(jì)算算CalculationinBuildingWaterPipingSystem2.1給水系統(tǒng)所所需水壓2.2給水系統(tǒng)所所需水量2.3給水設(shè)計(jì)秒秒流量2.1給水所需水水壓waterpressure一、設(shè)計(jì)計(jì)原則保證配水最不利點(diǎn)具有足夠的的流出水頭額定流量二、計(jì)算公式1）利用建筑筑層數(shù)粗略略估算系統(tǒng)統(tǒng)所需水壓壓一層：10mH20二層：12mH20三層及以上上：12＋4×(n-2)mH20鏈回(2）計(jì)算公式式H=H1+H2+H3+H4H1水泵的幾何何升水高度度H2管線總水頭頭損失H3水表水頭損損失H4最不利配水水點(diǎn)處所需需流出水頭頭鏈回一、生產(chǎn)用用水量1、特點(diǎn)：（1）比較均勻勻、有規(guī)律律（2）按單位產(chǎn)產(chǎn)品(Qn)或單位時(shí)間間(Qh)計(jì)算2、公式：Q=Qn×n或Q=Qh×h2.2給水所需水水量WaterFlow二、生活用用水量1、特點(diǎn)（1）變化大（2）按qd、Kh及m確定2、用水定額額qdL/人·dL/床·dL/人·班3、計(jì)算公式式（1）最高日用用水量Qd（L/d）=∑miqd（2）平均時(shí)用用水量Qp（L/h）=Qd/T（3）最大時(shí)用用水量、小小時(shí)變化系系數(shù)Qh=QP.Kh（4）設(shè)計(jì)秒流流量qg三、消防用用水量第3章鏈回2.3設(shè)計(jì)秒流量量FlowRateCalculation一、國(guó)際際上計(jì)算方方法1、經(jīng)驗(yàn)法（同時(shí)給水水百分?jǐn)?shù)法法）早期英國(guó)簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷方便；不不夠精確2、平方根法法德國(guó)、前蘇蘇聯(lián)（庫(kù)爾辛的最最大秒流量量法）結(jié)果偏小3、概率法1924年美國(guó)提出出（美國(guó)專家家亨脫根據(jù)據(jù)建筑性質(zhì)質(zhì)和衛(wèi)生器器具設(shè)置定定額在大量量實(shí)測(cè)基礎(chǔ)礎(chǔ)上獲得各各類衛(wèi)生器器具使用頻頻率，以此此作為流量量設(shè)計(jì)依據(jù)據(jù)）。美,德,日,俄羅斯精精確二、我國(guó)的的設(shè)計(jì)秒流流量計(jì)算公公式1、用水密集集型建筑如工業(yè)企業(yè)生生活間、公公共浴室、、食堂、劇劇院、體育育館等qg=∑q0·n0·b注：若qg<q0max則取qg=q0max2、用水分散散型建筑如住宅、集體體宿舍、賓賓館、醫(yī)院院、辦公樓樓等（1）公共建筑筑鏈接給水當(dāng)量概概念1個(gè)給水當(dāng)量量：污水盆盆15mm配水龍頭0.2L/S注意：1）若qg<q0max則取qg=q0max2）若qg>∑q0i則取qg=∑q0i3）綜合性性建筑α值的計(jì)算算α=（α1N1+α2N2+……+αnNn）/∑Ni4）大便器器采用延延時(shí)自閉閉沖洗閥閥時(shí)其中：Ng延=0.5U0－生活給給水管道道的最大大用水時(shí)時(shí)衛(wèi)生器器具給水水當(dāng)量平均均出流概概率（％％）（2）住宅1）計(jì)算U0鏈接鏈接qg=0.2··U··Ng2）計(jì)算UU－計(jì)算管管段的衛(wèi)衛(wèi)生器具具給水當(dāng)當(dāng)量同時(shí)時(shí)出流概概率（％％）αc－對(duì)應(yīng)于于不同U0的系數(shù)，，查U0~αc對(duì)應(yīng)表Ng－計(jì)算管管段的衛(wèi)衛(wèi)生器具具給水當(dāng)當(dāng)量總數(shù)數(shù)注意：①上述方法法適用于于U0=1.0%~36.0%的范圍；；②若U0>36.0%，則qg=∑q0·n0·b；③現(xiàn)在不存存在U0<1.0％的情況況。注意：①計(jì)算出U0后，根據(jù)據(jù)Ng，可查表表確定qg3）計(jì)算管管段設(shè)計(jì)計(jì)秒流量量U01.01.52.0NgUqUqUq1100.000.20100.000.20100.000.20270.940.2871.200.2871.490.29358.000.3558.300.3558.620.35450.280.4050.600.4050.940.41545.010.4545.340.4545.690.46qg=0.2··U··Ng②當(dāng)Ng過(guò)大時(shí)，，取qg＝0.2·U0·Ng③給水干管管的計(jì)算算（連接接兩條及及以上U0不同的給給水支管管）鏈回注意：1）q0應(yīng)按當(dāng)?shù)氐貙?shí)際使使用情況況，正確確選用2）各建筑筑物U0參考值見(jiàn)見(jiàn)下表U0參考值普通住宅I型3.4～4.5普通住宅II型2.0～3.5普通住宅III型1.5～2.5別墅1.5～2.0鏈回q0－最高用水水日的用用水定額額，L/人.天m－每戶用用水人數(shù)數(shù)Kh－小時(shí)變變化系數(shù)數(shù)Ng－每戶設(shè)設(shè)置的衛(wèi)衛(wèi)生器具具給水當(dāng)當(dāng)量數(shù)T－用水時(shí)時(shí)數(shù)（h）0.2－一個(gè)衛(wèi)衛(wèi)生器具具給水當(dāng)當(dāng)量的額額定流量量（L/s）鏈回根據(jù)建筑筑物用途途而定的的系數(shù)建筑物名稱α值幼兒園、托兒所、養(yǎng)老院1.2門診部、診療所1.4辦公樓、商場(chǎng)1.5學(xué)校1.8醫(yī)院、療養(yǎng)院、休養(yǎng)所2.0集體宿舍、旅館、招待所、賓館2.5客運(yùn)站、會(huì)展中心、公共廁所3.0鏈回住宅最高高日生活活用水定定額及小小時(shí)變化化系數(shù)住宅類別衛(wèi)生器具設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)用水定額小時(shí)變化系數(shù)普通住宅I有大便器85~1503.0~2.5II有大便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機(jī)、熱水器和沐浴設(shè)備130~3002.8~2.3III有大便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機(jī)、集中熱水供應(yīng)（或家用熱水機(jī)組）和沐浴設(shè)備180~3202.5~2.0別墅有大便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機(jī)、灑水栓、家用熱水機(jī)組和沐浴設(shè)備200~3502.3~1.8鏈回U0（％）αc1.00.003231.50.006972.00.010972.50.015123.00.01939U0~αc對(duì)應(yīng)表鏈回2.4給水管網(wǎng)網(wǎng)的水力力計(jì)算(HydraulicCalculation)qg=ωv=（πdj2/4）vdj=（4qg/πv）1/2生活給水水管道v的控制：：DN15～20：≤1.0m/sDN25～40：≤1.2m/sDN50～70：≤1.5m/sDN80以上：≤1.8m/s2.4.1DN的確定H2的確定（（沿程水水頭損失失和局部部水頭損損失）1、hi（KPa或mH2O）hi=∑i·Li=105Ch-1.85dj-4.87qg1.85Ch—海澄-威廉系數(shù)數(shù)塑料管、、內(nèi)襯（（涂）塑塑管：Ch＝140普通鋼管管、鑄鐵鐵管：Ch＝1002.4.2給水管網(wǎng)網(wǎng)水頭損損失的計(jì)計(jì)算銅管、不不銹鋼管管：Ch＝130襯水泥、、樹(shù)脂的的鑄鐵管管：Ch＝1302、hj（1）理論公公式hj=（2）估算法法①當(dāng)量長(zhǎng)度度法計(jì)算算②沿程水頭頭損失百百分?jǐn)?shù)法法按hj=hi·（ｎ%）計(jì)閥門和螺螺紋管件件的摩阻阻損失的的當(dāng)量長(zhǎng)長(zhǎng)度管徑內(nèi)徑mm各種管件的折算管道長(zhǎng)度（m）90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭45°標(biāo)準(zhǔn)彎頭閘板閥球閥角閥9.50.30.20.12.41.212.70.60.40.14.62.419.10.80.50.26.13.625.40.90.50.27.64.631.81.20.70.210.65.5鏈回不同材質(zhì)質(zhì)管道的的局部水水頭損失失估算值值管材質(zhì)局部損失占沿程的百分?jǐn)?shù)(%)PVC-C25~30PP-R銅管PEX熱鍍鋅鋼管生活給水管道25~30生產(chǎn)、消防15自動(dòng)噴水管道20消火栓管道103、計(jì)算H2H2=hi+hjH3的確定1、水表的的選擇1）確定類類型水量（螺螺翼式、、旋翼式式）水壓（金金屬、塑塑料）水質(zhì)（濕濕式、干干式）水溫（熱熱、冷））2.4.3水表和特特殊附件件的局部部水頭損損失2）選擇的的依據(jù)：：＊用水水較均勻勻時(shí)，qg≤Qn確定DN＊用水水不均勻勻時(shí)，qg≤Qmax確定DN例如：工工業(yè)企業(yè)業(yè)用qg≤Qn教學(xué)樓qg≤Qmax2、H3的計(jì)算1）按公式式計(jì)算hd=Kb－－水表表的特性性系數(shù)旋翼式水水表螺翼式水水表計(jì)算的水水表?yè)p失失要滿足足規(guī)定(P37表2.4.5)，否則放放大口徑徑。2）未確定定時(shí)，進(jìn)進(jìn)行估算算住宅入戶戶管：0.01MPa建筑物或或小區(qū)引引入管：：0.03MPa（生活工工況）0.05MPa（校核消消防）2.4.4求定給水水系統(tǒng)所所需壓力力H=H1+H2+H3+H4前提：初初定給水水方式—平面布置置—系統(tǒng)圖1、選擇配配水最不不利點(diǎn)，，確定計(jì)計(jì)算管路路2、進(jìn)行節(jié)節(jié)點(diǎn)編號(hào)號(hào)，列水水力計(jì)算算表3、計(jì)算qg4、確定DN注：DN引入不宜小于于20mm5、確定H，并校核核2.4.5水力計(jì)算算的方法法步驟將平面圖圖按照一一定比例例軸向繪繪制成為為系統(tǒng)圖圖（軸測(cè)測(cè)圖）。。2.4.6系統(tǒng)圖的的畫(huà)法2.5增壓和貯貯水設(shè)備備Equipment一、水水泵1、水泵工作作方式按啟動(dòng)時(shí)時(shí)的充水水方式：：1）吸入式式2）灌入式式按吸水管管與外網(wǎng)網(wǎng)的連接接方式：：1）直吸式式2）斷流式式按水泵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是否否變化：：1）恒速泵泵：用水水均勻2）變頻泵泵：用水水不均勻勻2.5.1增壓設(shè)備備水泵工作作方式（（1）真空泵自灌式啟啟動(dòng)（√）:泵軸低于于貯水池池最低水位位自吸式啟啟動(dòng)泵軸高于于貯水池池最高水位位水泵工作作方式（（2）直吸式斷流式A.可充分利利用外網(wǎng)網(wǎng)水壓；；B.不易產(chǎn)生生二次污污染；C.影響周圍圍用戶用用水(lowtheneighboringconsumers’waterpressure)A.不能充分分利用外外網(wǎng)水壓壓；B.易產(chǎn)生二二次污染染；C.不影響周周圍用戶戶用水水泵工作作方式（（3）—變頻（變變速）供供水基本本原理水泵變頻頻（變速速）供水水是指通通過(guò)改變變水泵電電機(jī)的工工作頻率率，從而而調(diào)節(jié)水水泵葉輪輪的轉(zhuǎn)速速，控制制水泵的的出水量量和揚(yáng)程程，使水水泵工況況處于高高效運(yùn)行行范圍內(nèi)內(nèi)?？刂破鱾鞲衅鳎▔毫z出傳送器）變頻器變速供水水的基本本原理是是：傳感器將水泵后后的壓力力變化數(shù)數(shù)據(jù)變?yōu)闉殡娪嵦?hào)號(hào)輸入控制器中，經(jīng)控控制器處處理后傳傳遞給變頻器，改變電機(jī)點(diǎn)電源的的工作頻頻率，從從而改變變水泵的轉(zhuǎn)速，，起到增增加或減減少供水水量的作作用，以以適應(yīng)用用水量的的變化。。建筑物物的用水水量是隨隨時(shí)變化化的，甚甚至?xí)龀霈F(xiàn)零流流量，而而變頻又又有一定定的限度度，因此此，建筑筑的變頻頻供水系系統(tǒng)往往往由幾臺(tái)臺(tái)水泵組組合而成成。2、水泵的的選型原則：滿滿足流量量、揚(yáng)程程；節(jié)能能（位于于高效區(qū)區(qū)）（1）流量1）單設(shè)水水泵時(shí)（（無(wú)水箱箱調(diào)節(jié)）），管網(wǎng)的設(shè)設(shè)計(jì)秒流流量Qb=qg2）設(shè)水泵泵、水箱箱時(shí)（有有水箱調(diào)調(diào)節(jié)）①Q(mào)b=Qh建筑的最最大時(shí)用用水量②Qb=QP（V大且均勻勻）1）泵與室室外管網(wǎng)網(wǎng)直接連連接H=H1+H2+H3+H4-H02）泵與室室外管網(wǎng)網(wǎng)間接連連接，從從儲(chǔ)水池池抽水H=H1+H2+H4H1：引入入管起點(diǎn)點(diǎn)至最不不利點(diǎn)所所需的靜靜水壓（（kPa）;H2：最不利利管路中中的水頭頭損失（（kPa）;H3：通過(guò)水水表的水水頭損失失（kPa）;H4：最不利利點(diǎn)的流流出水頭頭（kPa）；H0：外網(wǎng)資資用水頭頭（kPa）。（2）揚(yáng)程（3）設(shè)置原原則1）備用泵泵2）水泵房房的布置置3）水泵隔隔振鏈回二、氣壓壓給水設(shè)設(shè)備1、原理m一定，2、分類（1）按輸水水壓力穩(wěn)穩(wěn)定性分分1）變壓式2）定壓式（2）按罐內(nèi)氣水水接觸方式分分1）補(bǔ)氣式2）隔膜式3、組成（1）水泵機(jī)組（2）密閉壓力罐罐（3）控制裝置及及附件（4）其他（補(bǔ)氣氣調(diào)壓裝置或或隔膜）4、優(yōu)缺點(diǎn)5、適用條件（1）不宜設(shè)置水水箱處（2）消防用水（3）新型農(nóng)村給給水（分散、、小型）6、設(shè)置要求（1）便于安裝維維修（2）滿足衛(wèi)生防防護(hù)要求（3）可靠的電源源保障7、設(shè)計(jì)計(jì)算（1）氣壓水罐的的總?cè)莘eVZVZP0=V1P1=V2P2β：容積附加系系數(shù)補(bǔ)氣式（臥式式）1.25(立式)1.10隔膜式1.05α：氣壓給水設(shè)設(shè)備經(jīng)濟(jì)指標(biāo)標(biāo)一般0.65~0.85C：安全系數(shù)1.0~1.3qb：水泵出水量量（m3/h）nq：水泵1h內(nèi)啟動(dòng)次數(shù)（（6-8次）（2）水泵的流量量和揚(yáng)程1）單罐定壓式式、變壓式Hb=（P1+P2）/2Qb=1.2Qh2）雙罐定壓式式Hb=H(最小壓力)Qb=qg鏈回鏈回鏈回鏈回2.5.2貯水設(shè)備1、貯水池（1）設(shè)置條件1）室外供水量不不能滿足室內(nèi)內(nèi)用水時(shí)2）室外供水可可以滿足要求求，消防要求求設(shè)置3）備用水源（（消防以外的的水源）4）水泵吸水要要求（2）有效容積理論：V≥V生活+Vf+VsV生活:生活用水調(diào)節(jié)節(jié)容積（m3）；Vf：消防貯水容容積（m3）；Vs：事故貯水容容積（m3）。V生活VfVs理論：V≥（Qb-QL）Tb+Vf+Vs（Qb-QL）Tb≤QLTt（約束條件））經(jīng)驗(yàn)：生活調(diào)節(jié)容積積=（20%~25%）Qd居住小區(qū)V調(diào)=（15%~20%）Qd（2）有效容積（3）配管1）進(jìn)水管2）出水管3）溢流管4）泄水管5）水位信號(hào)管管、通氣管（4）其他設(shè)置要要求1）材質(zhì)：滿足足食品衛(wèi)生要要求2）吸水坑的設(shè)設(shè)置3）分格設(shè)置和和消毒4）消防專用貯貯水池的設(shè)置置2、吸水井（滿滿足吸水要求求的構(gòu)筑物））（1）設(shè)置條件Q滿足，H不滿足，外網(wǎng)網(wǎng)不允許直接接抽水（2）有效容積V≥3min·qb最大；且滿足吸水要要求貯水池、吸水水井的泄水方方式：用潛水泵直接接提升自流到集水坑坑，再用泵提提升出來(lái)3、水箱（1）設(shè)置條件1）H0周期性不足2）H0經(jīng)常不足，建建筑物不允許許停水或要求求水壓平穩(wěn)3）高層建筑水水箱分區(qū)（2）水箱的分類類1）按形狀分：：長(zhǎng)方體、圓圓柱體、球體體2）按材質(zhì)分鋼混、鋼板（熱鍍鍍鋅、不銹鋼）、玻璃鋼、塑料3）按制作分整體式、裝配配式（3）、水箱的配管及設(shè)置要求1）水箱功能：：增壓、減壓壓、穩(wěn)壓、貯貯水、調(diào)節(jié)水水量2）為滿足要要求，所配配管道①進(jìn)水管進(jìn)水有浮球球閥、位置置距箱頂150-200mm；DN按Qb或qg計(jì)算。②出水管出水管距箱底50mm、設(shè)止回閥、、DN按qg計(jì)算③溢流管DN比進(jìn)水管大大一級(jí)；不允許設(shè)閥閥門；不允許直接接進(jìn)入下水水道，設(shè)受受水器；位置在最高高水位上50mm處。④泄水管從池底接出出，設(shè)閥門門3）其他設(shè)置置要求應(yīng)有良好通通風(fēng)、采光光、防蚊蠅蠅措施，氣溫≮5°。水箱的分格格和消毒。。⑤水位信號(hào)管管位于最高水水位與溢流流水位之間間的管，報(bào)報(bào)警的作用用⑥通氣管設(shè)網(wǎng)罩，要要設(shè)人孔形式

箱外壁至墻面距離

水箱之間距離

（m）箱頂至結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的距離

有閥側(cè)

無(wú)閥側(cè)

圓形矩形

0.81.00.50.70.70.70.60.6（4）、水箱的的有效容積積（經(jīng)驗(yàn)））1）單設(shè)水箱箱：V=Qd2）水泵水箱箱供水時(shí)①人工啟動(dòng)時(shí)時(shí)V≥12%Qd②自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)時(shí)V≥50%Qh水箱的總?cè)萑莘e還要考考慮保護(hù)高高度?。?）、水箱的的設(shè)置高度度h≥H2+H4鏈回玻璃鋼整體體式水箱裝配式水箱箱鏈回2.6給水水質(zhì)防防護(hù)PollutionPrevention關(guān)鍵：根據(jù)污染現(xiàn)現(xiàn)象——尋找污染原原因——采取有效措措施?！冻鞘泄┧|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ/T206-20051、貯水設(shè)備備造成的污污染（1）設(shè)備材料料玻璃鋼、鋼鋼板、鍍鋅鋅鋼板達(dá)到到食品衛(wèi)生生安全（2）設(shè)備管理理人孔溢流孔2.6.1水質(zhì)污染的的現(xiàn)象及原原因（3）設(shè)計(jì)合用水箱（（池）；短流；建筑本體結(jié)結(jié)構(gòu)作為箱箱（池）壁壁2、回流污染染非飲用水或或其他液體體倒流入生生活給水系系統(tǒng)的現(xiàn)象象.規(guī)范“生活給水管管道中的水水只允許向向前流動(dòng)，，不論其水水質(zhì)是否已已被污染，，都稱為倒倒流污染”。（1）管道或接口口不嚴(yán)密造造成的（2）放水附件安安裝不當(dāng)（3）飲用水管與與大便器（（槽）直連連且用普通通閥門控制制（4）飲用水與非非飲用水直直接連接（5）水箱（池））溢流、泄泄水管連接接不當(dāng)1、貯水設(shè)備備（1）選擇合格格材料1）食品級(jí)2）不能以建筑筑物本體做做水箱、水水池的壁（2）加強(qiáng)管理北京要求水水箱要清洗洗：1次/a2.6.2水質(zhì)防護(hù)措措施（3）合理設(shè)計(jì)計(jì)1）進(jìn)、出水管管位置2）生活水箱箱獨(dú)立設(shè)置置3）其他管道道不能穿越越貯水設(shè)備備2、防止回流流污染（1）選用材質(zhì)質(zhì)好的管材材和管件（2）放水附件的的正確安裝裝（3）嚴(yán)禁與大大便器（槽槽）直接連連接延時(shí)自閉沖沖洗閥、防防污隔斷器器（4）嚴(yán)禁與自自備水源管管道直接連連接（5）溢流、泄水水管與排水水管（構(gòu)筑筑物）的連連接鏈回鏈回進(jìn)水鏈回鏈回鏈回鏈回鏈回鏈回鏈回鏈回鏈回鏈回鏈回2.7高層建筑給給水系統(tǒng)WaterSupplyofHighBuilding我國(guó)高層建建筑的界定定（按市政消消防能力劃劃分的）(1)H≥24m公共建筑、、工業(yè)建筑筑(2)層數(shù)≥10層住宅（1）日本：31m（11層住宅宅）公共建建筑、工業(yè)業(yè)建筑（2）美國(guó)：