第4章建筑内部给水系统的计算.pptx

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1、总目录1.用水定额用水定额用水定额是指，用水对象用水定额是指，用水对象单位时间内所需用水量的单位时间内所需用水量的规定数值规定数值，是确定建筑物设计用水量的主要参数之一。，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用水量进行其数值是在对各类用水对象的实际耗用水量进行多年多年实测的基础上实测的基础上，经过分析经过分析，并且，并且考虑国家目前的经济状考虑国家目前的经济状况况以及以及发展趋势发展趋势等综合因素而制定的，以作为工程设计等综合因素而制定的，以作为工程设计时必须遵守的规范。时必须遵守的规范。 合理选择用水定额关系到给排水工程的规模和工程投资合理选择用水定额关系

2、到给排水工程的规模和工程投资。4.0概述概述总目录)/(dddLqmQ2.最高日用水量最高日用水量 （2-2） 最高日用水量（L/d）； 用水单位数（人或床位等，工业企业建筑为班人数）； 最高日生活用水定额（L/人d 、L/床d或L/人班等）。dQmdq4.0概述概述总目录建筑物的最高日用水量建筑物的最高日用水量（L/dL/d）, ,即一年中最大日即一年中最大日用水量，根据建筑物的不同性质，采用相应的用水量定用水量，根据建筑物的不同性质，采用相应的用水量定额进行计算。额进行计算。生活用水定额可以分为住宅生活用水定额，生活用水定额可以分为住宅生活用水定额，公共建筑生活用水定额，居住区生活用水定额

3、，工业企公共建筑生活用水定额，居住区生活用水定额，工业企业建筑生活用水定额，热水用水定额等等业建筑生活用水定额，热水用水定额等等。若工作企业。若工作企业为分班工作制，最高日用水量为分班工作制，最高日用水量 , ,为生产为生产班数，若每班生产人数不等，则各类建筑的生活用水定班数，若每班生产人数不等，则各类建筑的生活用水定额见额见表表2-12-1、表表2-22-2、表表2-32-3。nnqmQdddQ4.0概述概述总目录3.最大小时用水量最大小时用水量 （2-3） （2-4） 最大小时用水量最大小时用水量（L/hL/h）（）（）用水量最高时一个小时的用水量；用水量最高时一个小时的用水量； 建筑物内

4、每日或每班的用水时间建筑物内每日或每班的用水时间（h h），根），根据建筑物的性质决定；据建筑物的性质决定；hQThphdhKQKTQQphhQQK hphKQQ4.0概述概述总目录如：住宅及一般建筑多为昼夜供水，如：住宅及一般建筑多为昼夜供水，T=24T=24；若工业企业；若工业企业为分班工作制，为每班用水时间；旅馆等建筑若为定时供水，为分班工作制，为每班用水时间；旅馆等建筑若为定时供水，为每日供水时间。为每日供水时间。 平均时用水量平均时用水量，又称平均小时用水量，为最，又称平均小时用水量，为最高日生活用水量在给水时间内以小时计的平高日生活用水量在给水时间内以小时计的平均值（均值（L/hL

5、/h）；）； 小时变化系数小时变化系数，最大日中最大小时用水量与，最大日中最大小时用水量与该日平均小时用水量之比。该日平均小时用水量之比。hKpQ4.0概述概述总目录消防用水量消防用水量大而集中大而集中，与建筑物的使用性质、规模、与建筑物的使用性质、规模、耐火等级和火灾危险程度等密切相关耐火等级和火灾危险程度等密切相关，为保证灭火效果，为保证灭火效果，建筑内消防水量应按需要建筑内消防水量应按需要同时开启的消防用水灭火设备同时开启的消防用水灭火设备用水量之和用水量之和计算计算。其计算方法详见第五章。其计算方法详见第五章。建筑内部给水系统的计算是在建筑内部给水系统的计算是在完成给水管线布置完成给水

6、管线布置，绘出管道轴侧图后进行的绘出管道轴侧图后进行的。计算的目的是。计算的目的是确定给水管网确定给水管网各管段的管径和给水系统所需的压力各管段的管径和给水系统所需的压力，复核室外给水管，复核室外给水管网的水压是否满足室内给水系统所需压力的要求。网的水压是否满足室内给水系统所需压力的要求。4.0概述概述总目录4.1设计秒流量设计秒流量为保证建筑内部用水，生活给水管道的设计流量，为保证建筑内部用水，生活给水管道的设计流量，应为建筑内部，应为建筑内部，卫生器具按最不利情况组合出流时的最卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量，又称为大瞬时流量，又称为设计秒流量设计秒流量。建筑内部给水管道的设计

7、秒流量的确定方法建筑内部给水管道的设计秒流量的确定方法，一般，一般可分为三种类型：可分为三种类型：经验法经验法、平方根法平方根法和和概率法概率法。总目录 一般一般用水时间集中用水时间集中，用水设备使用集中用水设备使用集中，同时给水同时给水百分数比较高百分数比较高，目前采用，目前采用经验法确定计算公式经验法确定计算公式，即，即直接直接以卫生器具数量、卫生器具的额定流量和同时给水百分以卫生器具数量、卫生器具的额定流量和同时给水百分数来计算设计管段上的设计秒流量数来计算设计管段上的设计秒流量，公式如下：，公式如下：bqnq00g4.1.1工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、工业企业生活间、公

8、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影剧院、体育馆等建筑设计秒流量计算公式总目录式中: gqbqnq00g0n 计算管段中的设计秒流量（计算管段中的设计秒流量（L/sL/s）；）； 同类型卫生器具数；同类型卫生器具数； 同一类型一个卫生器具给水额定流量；同一类型一个卫生器具给水额定流量； 按表按表4-14-1根据设计手册确定（根据设计手册确定（L/sL/s）；）； 卫生器具的同时给水百分数卫生器具的同时给水百分数 % % ； 设计时按表设计时按表4-24-2、4-34-3、4-44-4、4-54-5 或按设计手册确定；或按设计手册确定； 0qb工业企业生活间、公共浴

9、室、洗衣房、公共食堂、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影剧院、体育馆等建筑设计秒流量计算公式4.1.1总目录4.1.1关于卫生器具的同时给水百分数关于卫生器具的同时给水百分数b：例某一管段上连接有例某一管段上连接有n n0 0个卫生器具个卫生器具,如按下面公式进如按下面公式进行计算：行计算： 某管段的输配流量某管段的输配流量 （L/sL/s）；）； 室内某管段及其以后管段的某一种卫生器具数；室内某管段及其以后管段的某一种卫生器具数； 该种器具的最大单位出水量（该种器具的最大单位出水量（L/sL/s）。）。0nSLqnq/max0ddqmaxq工

10、业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、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影剧院、体育馆等建筑设计秒流量计算公式式中: 总目录应按下式计算：应按下式计算： 计算管段设计秒流量（计算管段设计秒流量（L/sL/s）； 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（% %） 计算管段的卫生器具给水当量总数。计算管段的卫生器具给水当量总数。 4.1.2住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量)/(2 . 0sLNUqgggqUgN式中: 总目录计算步骤：计算步骤：1.根据住宅配置的根据住宅配

11、置的卫生器具给水当量卫生器具给水当量、使用人数使用人数、用水定额用水定额、使用时数使用时数及及小时变化系数小时变化系数，计算出，计算出最大用水最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率时卫生器具给水当量平均出流概率： 生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量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（平均出流概率（% %）；）； 4.1.24.1.2住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量(%)36002 . 000TNmKqUgh0U式中: 总目录4.1.24.1.2住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量 生活给水管道最大用水时卫生

12、器具给水当量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（平均出流概率（% %）；）； 最高用水日用水定额按表最高用水日用水定额按表4-14-1取用；取用； 每户用水人数；每户用水人数； 小时变化系数按表小时变化系数按表4-14-1取用；取用； 每户设置的卫生器具给水当量数；每户设置的卫生器具给水当量数； 用水时数（用水时数（h h）；）； 一个卫生器具给水当量额定流量（一个卫生器具给水当量额定流量（L/sL/s）。）。0qmhK2 . 0TgN0U(%)36002 . 000TNmKqUgh式中: 总目录4.1.24.1.2住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量住宅建筑的生活给水管道的设

13、计秒流量采用概率法进行计算时，生活给水管道采用概率法进行计算时，生活给水管道最大用水时最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率的计算卫生器具给水当量平均出流概率的计算是关键，是关键，为了使为了使的计算值不致偏差过大的计算值不致偏差过大，表表4-5列出了列出了住宅的卫生器具给住宅的卫生器具给水当量最大用水时平均出流概率值水当量最大用水时平均出流概率值，供参考。，供参考。总目录(%) 1(149. 0ggcNNU2.根据计算管段上的根据计算管段上的卫生器具给水当量总数卫生器具给水当量总数计算计算得出得出该管段的卫生器具给水当量的该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率同时出流概率 ： 计算管段的卫生器

14、具给水当量同时出流概率；计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率； 对应于不同的系数，查表对应于不同的系数，查表4-64-6选用；选用； 每户设置的卫生器具给水当量数；每户设置的卫生器具给水当量数；4.1.24.1.2住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量UcgN式中: 总目录4.1.24.1.2住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量 3.根据计算管段的卫生器具给水当量同时出流概根据计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，即可应用率，即可应用 4-1 式计算，得出计算管段的设计秒流量式计算，得出计算管段的设计秒流量值。值。 总目录4.1

15、.24.1.2住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量4.当给水干管连接有两条或两条以上给水支管，当给水干管连接有两条或两条以上给水支管，而各个给水支管的最大用水时卫生器具给水当量平均出而各个给水支管的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率具有不同的数值时，该给水干管的最大用水时卫流概率具有不同的数值时，该给水干管的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率应按加权平均法计算：生器具给水当量平均出流概率应按加权平均法计算： 给水干管最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率；给水干管最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率； 支管的最高用水时卫生器具给水当量平均出流概率；支管

16、的最高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。相应支管的卫生器具给水当量总数。gigiiNNUU000UiU0giN总目录4.1.24.1.2住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量上式只适用于枝状管道中，各支管的最大用水时发上式只适用于枝状管道中，各支管的最大用水时发生在同一时段的给水管道。而对最大用水时并不发生在生在同一时段的给水管道。而对最大用水时并不发生在同一时段的给水管段，应将设计秒流量最小的支管的平同一时段的给水管段，应将设计秒流量最小的支管的平均用水时平均秒流量与设计秒流量大的支管的设计秒流均用水时平均秒流量与设计秒流量大

17、的支管的设计秒流量叠加成干管的设计秒流量。量叠加成干管的设计秒流量。 总目录4.1.3集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、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、公共厕所等建筑的生活给水设计秒小学教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量计算公式：流量计算公式： 计算管段中的设计秒流量（计算管段中的设计秒流量（L/sL/s）；）； 计算管段上的卫生器具当量总数；计算管段上的卫生器具当量总数； 根据建筑物用途而定的系数，按表根据建筑物用途而定的系数，按表4-74-7选用。选用。ggNq2

18、. 0gqgN总目录建筑内部给水管网的水力计算的内容：建筑内部给水管网的水力计算的内容：计算给水管网系统中各管段的计算给水管网系统中各管段的管经管经 d、 计算各管段计算各管段通过设计秒流量时所造成的通过设计秒流量时所造成的水头损失水头损失h，根据，根据每段的水头每段的水头损失损失h，求整个管网系统，求整个管网系统所需水压所需水压 H，复核复核市政给水管网市政给水管网的水压能否满足系统最不利配水点所需要的水压，根据的水压能否满足系统最不利配水点所需要的水压，根据计算压力计算压力选择水泵选择水泵、水箱水箱或或气压水罐气压水罐等加压设备并确定等加压设备并确定所需扬程安装位置和安装高度等所需扬程安装

19、位置和安装高度等。管道的计算是在完成管道布置，管道的计算是在完成管道布置，绘出管道系统轴侧绘出管道系统轴侧图以后图以后，根据用水龙头等用水配件的布置，轴侧图中的，根据用水龙头等用水配件的布置，轴侧图中的管道位置，管轴线标高等进行计算管道位置，管轴线标高等进行计算 。总目录4.2.14.2.1确定管径确定管径根据建筑物性质和卫生器具当量数来计算各管段的根据建筑物性质和卫生器具当量数来计算各管段的设计秒流量设计秒流量，根据流量计算公式，已知，根据流量计算公式，已知流速流速、流量流量，即，即可确定可确定管径管径： 计算管段的设计秒流量计算管段的设计秒流量m m3 3/s /s ； 计算管段内的流速，

20、计算管段内的流速，m/sm/s； 计算管段的管径计算管段的管径 m m。 vdqg42vqdg4dvgq总目录给水管网中的水头损失包括给水管网中的水头损失包括沿程水头损失沿程水头损失和和局部水局部水头损失头损失以及以及水表的水头损失水表的水头损失等等 。1.沿程水头损失计算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根据水力学基本原理，管段的沿程水头损失可按水水力坡降力坡降进行计算，公式如下进行计算，公式如下 ： 管段的沿程水头损失管段的沿程水头损失 kPakPa或或 mmHmmH2 20 0； 计算管段长度，；计算管段长度，； 水力坡降，即管道单位长度水头损失，水力坡降，即管道

21、单位长度水头损失，kPa/mkPa/m。4.2.24.2.2给水管网的水头损失计算给水管网的水头损失计算iLhyiLyh总目录给水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：应按下式计算： 水力坡降，即管道单位长度水头损失，水力坡降，即管道单位长度水头损失，kPakPam m； 管段计算内径，（管段计算内径，（m m）；）； 给水管段设计流量，（给水管段设计流量，（m m3 3/s/s）；）； 海澄海澄威廉系数。威廉系数。4.2.24.2.2给水管网的水头损失计算给水管网的水头损失计算85. 187. 485. 1105gjhqdCiigqhCjd总目录4.2.24.2.2给水管

22、网的水头损失计算给水管网的水头损失计算实际工程设计时，计算量比较大，一般可以直接使用实际工程设计时，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的水力计算表根据上述公式编制而成的管道的水力计算表，即根据管，即根据管段的段的设计秒流量设计秒流量qg ，控制，控制流速流速U在正常范围内，在表中在正常范围内，在表中查出查出管径管径d和单位长度的和单位长度的水头损失水头损失 i 。如如 “ 给水钢管水力计算表给水钢管水力计算表”见附录见附录4-1、 “给水铸铁管水力计算表给水铸铁管水力计算表”见附录见附录4-2、 “给水塑料管水力计算表给水塑料管水力计算表”见附录见附录4-3等等。 总目录

23、2.局部水头损失计算局部水头损失计算 沿流动方向局部零件下游的流速，（沿流动方向局部零件下游的流速，（m/sm/s）；）； 管段的局部水头损失之和，（管段的局部水头损失之和，（kPakPa或或mmHmmH2 20 0）；）； 管段局部阻力系数；管段局部阻力系数； 重力加速度，（重力加速度，（m/sm/s2 2) )。4.2.24.2.2给水管网的水头损失计算给水管网的水头损失计算gvhj22gjhv总目录4.2.24.2.2给水管网的水头损失计算给水管网的水头损失计算由于室内给水管网中的局部配件比较多，如阀门、由于室内给水管网中的局部配件比较多，如阀门、弯头、三通等，局部阻力系数各不相同，实际

24、工程设计弯头、三通等，局部阻力系数各不相同，实际工程设计时，时，将每一种局部水头损失折算成相应的沿程水头损失将每一种局部水头损失折算成相应的沿程水头损失的百分数进行计算的百分数进行计算，即，即按当量长度计算按当量长度计算。总水头损失总水头损失 = hj + hf总目录4.2.24.2.2给水管网的水头损失计算给水管网的水头损失计算3.水表水头损失计算水表水头损失计算 水表水头损失数值与水表水头损失数值与水表的型号水表的型号、口径口径等有关，因等有关，因此设计时，首先根据工作环境选择水表的类型，此设计时，首先根据工作环境选择水表的类型，根据通根据通过水表的设计流量确定水表的口径过水表的设计流量确

25、定水表的口径，然后才能计算水表，然后才能计算水表的水头损失的水头损失 。（1）水表的选择水表的选择 水表的类型应根据安装水表的管段上，通过水表的类型应根据安装水表的管段上，通过水流的水流的水质水质、水量水量、水压水压、水的温度水的温度以及以及水量的变化水量的变化等情况选等情况选定。定。一般分户水表多选用旋翼式湿式水表，建筑物总引一般分户水表多选用旋翼式湿式水表，建筑物总引入管上的水表多选用螺翼式湿式水表入管上的水表多选用螺翼式湿式水表。 总目录4.2.24.2.2给水管网的水头损失计算给水管网的水头损失计算水表的口径根据通过水表的水表的口径根据通过水表的设计流量设计流量来选择，一般来选择，一般

26、原则是：原则是：用水量比较均匀时，应保证安装水表的管段上用水量比较均匀时，应保证安装水表的管段上设计设计秒流量秒流量（不包括消防流量（不包括消防流量) 不大于不大于水表的公称流量水表的公称流量，因，因为公称流量是水表允许在相当长的时间内，通过的流量；为公称流量是水表允许在相当长的时间内，通过的流量； 用水量不均匀的给水系统，可以用水量不均匀的给水系统，可以按设计秒流量按设计秒流量不大不大于于水表的最大流量水表的最大流量确定水表的口径；确定水表的口径；总目录4.2.24.2.2给水管网的水头损失计算给水管网的水头损失计算生活或生产用水不均匀生活或生产用水不均匀，而且连续高峰用水负荷昼，而且连续高

27、峰用水负荷昼夜夜不超过不超过3h时，可以按给水设计最大小时流量（不包括时，可以按给水设计最大小时流量（不包括消防流量）消防流量）不超过水表最大流量不超过水表最大流量，而，而超过水表额定流量超过水表额定流量来确定水表口径，并按表来确定水表口径，并按表4-10的规定复核水表的水头损的规定复核水表的水头损失；失；住宅大便器如采用自闭式冲洗阀时，分户水表的口住宅大便器如采用自闭式冲洗阀时，分户水表的口径一般不小于径一般不小于20mm；平均小时流量的；平均小时流量的68%（不包括（不包括消防流量）应大于水表的最小流量。消防流量）应大于水表的最小流量。 总目录3. 水表的水头损失水表的水头损失 计算管段的

28、设计秒流量，计算管段的设计秒流量，(m(m3 3/h)/h)； 水表的水头损失，（水表的水头损失，（kPakPa）；）； 水表的特性系数，一般由生产厂提供，也可按水表的特性系数，一般由生产厂提供，也可按 式计算。式计算。4.2.24.2.2给水管网的水头损失计算给水管网的水头损失计算gqbgdKqh2dKdh总目录4.2.24.2.2给水管网的水头损失计算给水管网的水头损失计算100max2sbqK 10max2lbqK 旋翼式水表和螺翼式水表旋翼式水表和螺翼式水表 ：q q max.max. 为各类水表的最大流量，为各类水表的最大流量，m m3 3/h/h；q q max.smax.s 螺翼

29、式水表的最大流量，螺翼式水表的最大流量，m m3 3/h/h；q max.L 旋翼式水表的最大流量，旋翼式水表的最大流量，m m3 3/h/h。总目录4.2.24.2.2给水管网的水头损失计算给水管网的水头损失计算 水表水头损失的复核：水表水头损失的复核：水表水头损失的规定值。对于生活消防共用系统，水表水头损失的规定值。对于生活消防共用系统，加上消防流量时，也不应超过规定水表水头损失值加上消防流量时，也不应超过规定水表水头损失值。即。即应满足下表应满足下表中的规定。中的规定。 表型表型正常用水时正常用水时消防时消防时旋翼式旋翼式24.5 49.0螺翼式螺翼式12.8 29.4总目录给水系统所需

30、压力应为：给水系统所需压力应为：最不利供水点所需的静高差加最不利管道系统的所最不利供水点所需的静高差加最不利管道系统的所有的水头损失，按有的水头损失，按(2-2-1)式进行计算：式进行计算： （kPa或mH2O）4.2.34.2.3求给水系统所需压力求给水系统所需压力54321HHHHHH总目录4.2.34.2.3求给水系统所需压力求给水系统所需压力H：总水压总水压H2：管路水损管路水损H3：水表水损水表水损H4：流出水头流出水头H5：富裕水头富裕水头（图（图3-1）H1：最高最远最高最远配水点与室外配水点与室外引入管起点的引入管起点的标高差标高差H2+H3H1HH4+H5水表水表54321H

31、HHHHH总目录4.2.44.2.4水力计算方法和步骤水力计算方法和步骤根据室内给水系统的设计程序，首先确定根据室内给水系统的设计程序，首先确定给水方式给水方式，根据所选择的给水方式，进行根据所选择的给水方式，进行管网系统的布置管网系统的布置，并，并绘制绘制设计草图设计草图，包括给水排水平面图和系统图等。然后以设，包括给水排水平面图和系统图等。然后以设计草图作为水力计算的依据。计草图作为水力计算的依据。总目录4.2.44.2.4水力计算方法和步骤水力计算方法和步骤水力计算的基本步骤：水力计算的基本步骤： 选择最不利配水点选择最不利配水点，确定计算管路；，确定计算管路； 根据卫生器具的当量数计算各个管段的设计秒流量根据卫生器具的当量数计算各个管段的设计秒流量； 根据设计秒流量和各管段的控制流速，根据设计秒流量和各管段的控制流速，查水力计算表；查水力计算表； 确定各管段的管径确定各管段的管径 d 和单位管长的水头损失和单位管长的水头损失 i ； 计算最不利管路的总水头损失；计算最不利管路的总水头损失； 选择水泵或其他加压贮水设备并确定设备安装高度等参数。选择水泵或其他加压贮水设备并确定设备安装高度等参数。