水力計(jì)算與管徑確定

1、11、水力計(jì)算與管徑確定,第一節(jié) 建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)的計(jì)算 一、建筑內(nèi)部用水量 建筑內(nèi)部用水包括生活、生產(chǎn)和消防用水三部分。 最高日用水量 （111） 平均日用水量 (112) 小時(shí)變化系數(shù) (113),最高日最大時(shí)用水量 (114) 式中 qd最高日用水量，l/d； m用水單位數(shù)，人或床位數(shù)等； qd最高日生活用水定額，l人d或l床d； qd平均小時(shí)用水量，lh； t建筑物的用水時(shí)間，h； kh小時(shí)變化系數(shù)； qh最大小時(shí)用水量，lh。 各類建筑的生活用水定額及小時(shí)變化系數(shù)見(jiàn)表111、112。,住宅生活用水定額及小時(shí)變化系數(shù) 表111,集體宿舍、旅館和公共建筑生活用水定額及小時(shí)變化系數(shù),注：1

2、高等學(xué)校、幼兒園、托兒所為生活用水綜合指標(biāo)。 2集體宿舍、旅館、招待所、醫(yī)院、療養(yǎng)院、休養(yǎng)所、辦公樓、中小學(xué)校生活用水定額均不包括食堂、洗衣房的用水量。醫(yī)院、療養(yǎng)院、休養(yǎng)所指病房生活用水。 3菜市場(chǎng)用水指地面沖洗用水。,4生活用水定額除包括主要用水對(duì)象的用水外，還包括工作人員的用水。其中旅館、招待所、賓館生活用水定額包括客房服務(wù)員生活用水，不包括其他服務(wù)人員生活用水量。 5理發(fā)室包括洗毛巾用水。 6生活用水定額包括生活用熱水用水定額和飲水定額。 建筑內(nèi)部的生活用水量是貯水池、水箱和水泵設(shè)計(jì)計(jì)算的主要依據(jù)之一。,二、給水設(shè)計(jì)秒流量,給水當(dāng)量：以污水盆的配水龍頭在出流水頭為2米時(shí)全開(kāi)的流量0.2升

3、秒為1個(gè)當(dāng)量，其它衛(wèi)生器具配水龍頭的流量與0.2升秒的比值該衛(wèi)生器具的當(dāng)量數(shù)，見(jiàn)表113。,衛(wèi)生器具給水的額定流量、當(dāng)量、支管管徑和流出水壓 表113,（一）住宅生活給水設(shè)計(jì)秒流量 衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率 (115) 設(shè)計(jì)管段衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時(shí)出流概 (116) 生活給水設(shè)計(jì)秒流量公式為： (117) 式中 qg計(jì)算管段的給水設(shè)計(jì)秒流量,ls； ng計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)； u衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出流概率,（二）、集體宿舍、旅館、賓館、醫(yī)院、幼兒園、辦公樓、學(xué)校等建筑,(118) 在采用公式（16）時(shí)應(yīng)注意：如計(jì)算值小于該管段上一個(gè)最大衛(wèi)生器具給水額定流量時(shí)，應(yīng)采用一個(gè)最大的

4、衛(wèi)生器具給水額定流量作為設(shè)計(jì)秒流量；如計(jì)算值大于該管段上按衛(wèi)生器具給水額定流量累加所得流量值時(shí)，應(yīng)按衛(wèi)生器具給水額定流量累加所得流量值采用。,（三）工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、洗衣房、公共食堂、實(shí)驗(yàn)室、影劇院、體育場(chǎng)等建筑 生活給水設(shè)計(jì)秒流量公式為： (119) 式中 qg計(jì)算管段的給水設(shè)計(jì)秒流量,ls； q0同類型的一個(gè)衛(wèi)生器具給水額定流量,l/s； n0同類型衛(wèi)生器具數(shù)； b衛(wèi)生器具同時(shí)給水百分?jǐn)?shù)。 在采用公式（119）時(shí)應(yīng)注意：如計(jì)算值小于該管段上一個(gè)最大衛(wèi)生器具給水額定流量時(shí)，應(yīng)采用一個(gè)最大的衛(wèi)生器具給水額定流量作為設(shè)汁秒流量。,三給水管道的水力計(jì)算,建筑內(nèi)部給水管道水力計(jì)算的其目的是求

5、定各計(jì)算管段設(shè)計(jì)秒流量后，正確求定各管段的管徑、水頭損失，決定建筑給水所需的水壓，進(jìn)而將給水方式確定下來(lái)。 （一）求定管徑 在求得各計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量后，根據(jù)流量公式，即可求定管徑：,（1110） （1111） 式中 qg計(jì)算管段的給水設(shè)計(jì)秒流量,m3s； d計(jì)算管段的管徑，m； v管段中的水流速度，m/s； 計(jì)算時(shí)，水流速度應(yīng)按規(guī)范規(guī)定取值：生活或生產(chǎn)給水管道的水流速度不宜大于2.om/s；消火栓系統(tǒng)消防給水管道的水流速度不宜大于2.5m/s；當(dāng)有防噪聲要求，且管徑小于或等于25mm時(shí)，生活給水管道的水流速度可采用0.81.0m/s。,（二）給水管道水壓損失的計(jì)算,建筑內(nèi)部給水管道的水壓損

6、失包括沿程水壓損失和局部水壓損失。 沿程水壓損失按下式計(jì)算： （1112） 式中 hy管段的沿程水壓損失,kpa； i單位長(zhǎng)度管道的沿程水壓損失，kpa/m； l管段的長(zhǎng)度，m。 單位長(zhǎng)度管道的沿程水壓損失i值,可從水力計(jì)算表查得。給水鋼管、給水鑄鐵管及給水塑料管的水力計(jì)算表見(jiàn)附錄11、12、13。根據(jù)已知的設(shè)計(jì)秒流量，控制水流速度在允許范圍，即可方便快捷地確定出i值。,局部水壓損失按下式計(jì)算： （1113） 式中 hj管段的局部水壓損失,kpa； 局部阻力系數(shù)； v局部阻力系數(shù)，m/s； g重力加速度，m/s2。 局部水壓損失一般不上式進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，而是按沿程水壓損失的一定百分?jǐn)?shù)確定：生活給

7、水管道取2530；生產(chǎn)給水管道、生活消防給水管道、生活生產(chǎn)消防給水管道取20。；消火栓系統(tǒng)消防給水管道取10；生產(chǎn)消防給水管道取15。,（三）水力計(jì)算的方法和步驟 根據(jù)初定的給水方式，在建筑物管道平面布置圖基礎(chǔ)上繪出的給水管道軸測(cè)圖，進(jìn)行水力計(jì)算。水力計(jì)算步驟和方法如下： 1根據(jù)給水系統(tǒng)軸測(cè)圖選出要求壓力最大的管路作為計(jì)算管路。 2根據(jù)流量變化的節(jié)點(diǎn)對(duì)計(jì)算管路進(jìn)行編號(hào)，并標(biāo)明各計(jì)算管段長(zhǎng)度。 3按建筑物性質(zhì)選用設(shè)計(jì)秒流量公式，計(jì)算各管段的設(shè)計(jì)秒流量。,4進(jìn)行水力計(jì)算，確定各計(jì)算管段的直徑和水頭損失；如選用水表，并應(yīng)計(jì)算出水表的水頭損失。 5按計(jì)算結(jié)果，確定建筑物所需的總水頭h，與室外給水管道所

8、提供的資用水壓h0比較，若hh0，即滿足要求。若h0稍小于h，可適當(dāng)放大部分管段的管徑，使hh0。若h0小于h很多，則需考慮設(shè)水箱和水泵的給水方式。 6設(shè)水箱和水泵的給水方式，其計(jì)算內(nèi)容有：求定水箱和貯水池容積；確定水箱的安裝高度；選擇水泵等。,【例111】某5層旅館，衛(wèi)生間設(shè)有洗臉盆、浴盆、低沖洗水箱坐式大便器各1套，廚房?jī)?nèi)有洗滌盆1個(gè)，見(jiàn)圖1113。該建筑有局部熱水供應(yīng)，采用塑料給水鋼管。引入管與室外給水管網(wǎng)連接點(diǎn)到最配水不利點(diǎn)的高差為12.25m。室外給水管網(wǎng)所能提供的最小壓力h0200kpa。試進(jìn)行給水系統(tǒng)的水力計(jì)算。,圖1圖111 廚房衛(wèi)生間 圖11-2 廚房衛(wèi)生間 給水管道平面布置

9、圖 給水管道計(jì)算圖,【解】 根據(jù)給水管道的布置畫出計(jì)算草圖并進(jìn)行節(jié)點(diǎn)編號(hào)，見(jiàn)圖112。 該工程為住宅建筑，選用公式(118)計(jì)算各管段設(shè)計(jì)秒流量。由表114查得1.10，則設(shè)計(jì)秒流量公式為： 由各管段的設(shè)計(jì)秒流量qg，控制流速在允許范圍內(nèi)，查附錄13可得管徑dn和單位長(zhǎng)度度沿程水壓損失i，由hyil計(jì)算各管段的沿程水壓損失，計(jì)算結(jié)果列于表119中。,給水管道水力計(jì)算表 表119,根據(jù)給水管道水力計(jì)算表的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算管路的沿程水壓損失： hy=8.11 kpa 計(jì)算局部水水壓損失： hj=o.3%hy=0.38.11=2.43kpa 計(jì)算管路的水壓損失為： h2=hyhj=8.112.43=1

10、0.54kpa 計(jì)算水表的水壓損失,住宅建筑用水量較小，用水不均勻，水表選用lxs型dn20濕式水表,查得其公稱流量為2.5m3h(qg=3.60.4=1.44m3/h)，最大流量為5m3h。分戶水表的水壓損失： 由表11查得h4=20kpa。 由公式(11)計(jì)算給水系統(tǒng)所需壓力h： h=h1h2h3h413.25lo10.548.2920 171.32kpa200kpa滿足要求,第二節(jié) 建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的計(jì)算 目的：求出 ，橫管的 、 和 2-1排水定額和設(shè)計(jì)秒流量 一、排水定額 二、設(shè)計(jì)秒流量 1.按同時(shí)排水百分?jǐn)?shù)計(jì)算 （1114） 其中： 同類型一個(gè)衛(wèi)生器具排水量 衛(wèi)生器具個(gè)數(shù) 同時(shí)排水

11、百分?jǐn)?shù)(同給水),2.按排水當(dāng)量數(shù)計(jì)算 （1115） 排水當(dāng)量：以污水盆額定排水流量0.33l/s為一個(gè)排水當(dāng)量 根據(jù)建筑內(nèi)部物用途而定的系數(shù)， 計(jì)算管段上排水量最大的一個(gè)衛(wèi)生器具排水量 l/s,以污水盆排水量0.33ls為一個(gè)排水當(dāng)量，將其他衛(wèi)生器具的排水量與0.33ls的比值，作為該種衛(wèi)生器具的排水當(dāng)量。,根據(jù)建筑內(nèi)部物用途而定的系數(shù)值 表115,2-2 排水管網(wǎng)的水力計(jì)算 一、設(shè)計(jì)規(guī)定（排水橫管） 1)流速 m/s 2)充滿度 1 1的目的排除氣體；調(diào)節(jié)壓力波動(dòng)避免水氣撞擊；容納高峰流量 生活 =0.50.6 3)最小坡度 ，,二、計(jì)算,1)橫管水力計(jì)算 為方便計(jì)，已編制出橫管水力計(jì)算表

12、，已知 、 選 或 2)立管計(jì)算(按臨界流量核算) a. 設(shè)通氣立管時(shí)排水立管臨界流量，表11-3,b.無(wú)需設(shè)專用通氣立管臨界流量值 (表11-3為表11-4減半使用),c. 無(wú)通氣立管的排水立管最大排水能力(表11-5),三、按維護(hù)經(jīng)驗(yàn)確定 1.室內(nèi)最小管徑，50mm 2.凡連大便器管段，100mm ，排出管取150mm 3.大便槽，150mm 4.污水立管，75mm,四、庭院排水 1.最小管徑 2.管道布置：沿街道和建筑四周呈直線布，與建筑物最小距離3m。 3.沖洗廁所排水，需經(jīng)化糞池后進(jìn)入城市排水管網(wǎng)。 4.立管的水力計(jì)算,排水立管的最大排水流量 表117,【例112】 某5層住宅，衛(wèi)生

13、間設(shè)有洗臉盆、浴盆、低沖洗水箱坐式大便器各1套，廚房?jī)?nèi)有洗滌盆1個(gè)，排水管道平面布置如圖56所示。試進(jìn)行排水管道的計(jì)算。 圖113 排水管道平面布置圖,【解】 1根據(jù)排水管道平面布置圖畫出排水管道計(jì)算草圖，見(jiàn)圖114。 2根據(jù)表111及經(jīng)驗(yàn)初步確定排水橫支管、排出管的管徑和坡度，立管、通氣管的管徑，見(jiàn)表118。117 排水管道計(jì)算草圖 3選擇住宅排水設(shè)計(jì)秒流量公式，查表113取2.5，則： 由表112查得，洗滌盆np2.0，洗臉盆np0.75，浴盆np3.0，坐式大便器np6.0。計(jì)算各排水管段的設(shè)計(jì)秒流量。,4校核各計(jì)算管段。選用塑料排水管，根據(jù)d、i查附錄52排水塑料管水力計(jì)算表,得出各計(jì)

14、算橫管管段的通水能力；根據(jù)d查表57得出各排水立管管段的通水能力，若排水管段的通水能力q大于或等于排水設(shè)計(jì)秒流量qu，則滿足要求。 排水管道的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表118。,排水管道計(jì)算表 表118,第三節(jié) 污（廢）水局部處理構(gòu)筑物,一、化糞池,污水的停留時(shí)間：1224h。 污泥清掏周期：不少于90d。 化糞池使用人數(shù)按下式計(jì)算： (1116) 式中 n化糞池使用人數(shù)； n設(shè)計(jì)總?cè)藬?shù)； 使用衛(wèi)生器具人數(shù)占總?cè)藬?shù)的百分比，按表119確定。,使用衛(wèi)生器具人數(shù)占總?cè)藬?shù)的百分比 表119,2.構(gòu)造 磚砌體，頂?shù)醉虐?，防滲漏。 矩形 10m3，分兩格，污泥沉降在第一格內(nèi) 10m3，分三格，格間設(shè)連通管，防止短路。

15、 圓形：小體積 進(jìn)出水三通：防止氣水界面形成污泥殼，影響進(jìn)出水，淹沒(méi)出流，進(jìn)出管材高差100mm。,3.設(shè)置(就近設(shè)置) 平面建筑物背街面，距建筑基礎(chǔ)5m，距水源地30m。 縱向：市政排水管足夠深，由建筑出戶管到市政管網(wǎng)，出管埋深0.7m。,4.計(jì)算：,（1117） 其中： 污水體積 污泥體積 使用人數(shù)，不同建筑物要折扣 每人每天排水量，合流制用給水，分流制2030l/人日 污水在化糞池停留時(shí)間，1224h,每人每天污泥量 污泥清掏周期，90180天，與溫度有關(guān) 污泥折減系數(shù)，0.8，不能全沉降在池內(nèi)，隨水流失一部分 熟污泥系數(shù)，1.2 生活污泥含水率，97.5% 熟污泥含水率，95% 計(jì)算出

16、有效容積 后，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集02s701或者03s702選用。,二、其它小型局部處理構(gòu)筑物 1隔油井用以處理含油脂較多或含輕油的污水，如肉類加工廠，食品加工廠和大廚房排出的污水含油脂較多；汽車庫(kù)、汽車修理廠排出的污水含輕油多。對(duì)挾帶雜質(zhì)的含油污水，應(yīng)在隔油井內(nèi)附有沉淀部分。糞便污水和其他污水不得排入隔油井內(nèi)。隔油池的構(gòu)造如圖119所示。,2沉砂池、沉淀池用以去除較大顆粒雜質(zhì)。 3降溫池用以處理某些超過(guò)40c的廢水。降溫池一般設(shè)于室外，盡量利用廢水來(lái)冷卻。,復(fù)習(xí)思考題,111某住宅摟設(shè)計(jì)流量為4.45l/s，試選擇水表，并計(jì)算水表的壓力損失值? 112如何確定水箱的調(diào)節(jié)容積和消防貯水量? 113如何選用設(shè)計(jì)流量計(jì)算公