第 3章 建筑内部给水系统的计算
§ 3-1 建筑所需水量
一、建筑生活用水的不均匀性
及其原因
影响用水的主要因素有:
( 1)建筑物的性质
( 2)气候条件和生活习惯
( 3)卫生设备完善程度
( 4)管理水平
二、生活用水定额(用水量标准)
我国各种不同类型的建筑物的生活
用水量标准,是国家组织有关单位在
325个观测区实测资料的基础上参考国
外情况确定的。包括:
1、住宅生活用水定额
2、集体宿舍、旅馆和公共建筑生活
用水定额
3、工业企业建筑生活用水定额
4、居住区生活用水定额
三、最高日用水量和最大时用水量
? 最高日用水量 Qd
Qd = m× qd
m,用水单位数(人数,床位数);
qd,用水定额( L/人,d)。
? 最大时用水量 Qh
Qh = Kh( Qd / T)
Kh,时变化系数 ;
T,建筑用水时间( hr)。
§ 3-2 给水管网设计秒流量
建筑内的生活用水量在 1昼夜,1小时里都是不均匀
的,为保证用水,生活给水管道的设计流量应为建筑内
卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量,即
设计秒流量。
一、给水管网设计秒流量的确定方法
1、经验法(同时给水百分数法)
2、平方根法(前苏联专家库尔辛的最大秒流量法)
3、概率法(美国专家亨脱根据建筑性质和卫生
器具设置定额在大量实测基础上获
得各类卫生器具使用频率,以此作
为流量设计依据)。
二、我国的计算方法
1、对于用水时间集中,设备使用集中,同时给水
百分数高的建筑,如 工业企业生活间、公共浴室、
食堂、剧院、体育馆 等,采用 经验法 。
qg =∑qonob% ( 3-1)
2、对于用水时间长,设备使用不集中,用水极不
均匀的建筑,如 住宅、集体宿舍、宾馆、医院、
办公楼 等,采用 平方根法 。
qg = 0.2α( Ng ) 1/2 + K Ng ( 3-2)
几点说明,
1、同时给水百分数 b(经验系数):
反映卫生设备同时使用机率的系数,包含三
个修正系数,即 b = b1 b2 cg
b1:不同类型卫生器具同时使用的机率;
b1:同类型卫生器具同时使用的机率;
cg:考虑卫生器具出流特性而乘的流量降
低百分数。
2、给水当量
给水管道负荷计量基准
1 给水当量 = 0.2 L/S 额定流量
[附 ] 平方根法设计秒流量公式推导
设计秒流量应为建筑用水的最大秒流量(用 qg
或 qs表示):
qs = KS( QP’/24× 3600) × 1000( L/s) ( 1)
30年代苏联专家在观测研究基础上,提出住
宅建筑生活用水量的秒变化系数( KS)和 平均日用
水量( QP’) 的关系公式:
KS = 30/( QP’ ) 1/2 ( 2)
将( 2)带入( 1)有:
qs = 0.347( QP’ ) 1/2 ( L/s) ( 3)
当计算引入管管径时,采用( 3)式较简便,但用
于计算室内给水支管时,因管段所服务的人数较难确
定,使用就不方便。
为此,苏联专家提出以卫生器具数量来决定设计
流量的公式形式。为使不同性质的卫生器具可以累加,
需把各种卫生器具的额定流量换算成器具给水当量,
( 1当量 =0.2L/s)( P18,表 2-1)
设 S0为一个卫生器具当量值的平均日用水量,N g
为卫生器具当量总数,则
QP’ = S0 N g ( 4)
将( 4)带入( 3),有
qs = 0.347( QP’ ) 1/2 = 0.347( S0 Ng ) 1/2 ( 5)
设 b= 0.347( S0) 1/2,则
qs = b( Ng) 1/2 ( 6)
实践结果表明,当建筑的平均日用水量在
75~ 250 L /人,d 的范围间变动 时,b值 的变化范
围不大( 0.174~0.187),在 0.2附近波动。因此,取 b
=0.2,并将 b值随 qs的变化情况用 α 值来反映,即有:
qs = 0.2 α( Ng) 1/2 ( 7)
我国在运用( 6)式进行住宅管道流量设计时发现,
计算结果与实际情况相比偏小。因此在公式上加上
一个修正项 KN,即成为目前的流量公式:
qg = 0.2α( Ng ) 1/2 + K Ng
? 公式 3-2使用说明
1、对于卫生器具较少的管段,有时计算结果小于管
段上一个卫生器具的额定流量,此时应以管段上
最大卫生器具的额定流量值作为设计秒流量;有
时计算结果大于管段上所有卫生器具的额定流量
累加值,此时应以额定流量累加值作为设计秒流
量;
2、对于综合性建筑,应用加权平均法确定总管的 α
值和 K值。
§ 3-3 给水管网的水力计算
计算内容:
1、确定管径
2、计算最不利管路的水头损失并
校核系统所需水压
一、确定管径
依据 Q =[( 1/4) πd 2 ] u
查水力计算表(附录 3-1),通
过控制流速确定管径。
经济流速 范围:( P36)
二、计算最不利管路的水头损失
计算步骤:
1、找出最不利管路,根据流量变化的节点
对
各管段编号,并量出各管段的长度;
2、计算各管段的沿程和局部水头损失( hy)
hy =∑ iL
hj =( 25~ 30)% ∑ iL
最不利管路的水头损失H 3 = hy+ hj
三、水表的选择与设计
1、确定水表的类型
2、确定水表的口径
3、水表流量的校核
4、水流通过水表的水头损失计算
(式 3- 1)
四、水压校核
H=H 1 +H 2 +H 3 +H B
H 1,引入管起点与最不利用水点的高差;
H 2,最不利用水点的流出水头;
H 3,最不利管路中的水头损失;
H B,通过水表的水头损失。
校核结果:
( 1)H O≥ H,外网水压满足建筑需要,计算结
束;
( 2)H O 稍小于H,需调整部分管段的管径;
( 3)H O 远小于H,需调整给水方案。
§ 3-1 建筑所需水量
一、建筑生活用水的不均匀性
及其原因
影响用水的主要因素有:
( 1)建筑物的性质
( 2)气候条件和生活习惯
( 3)卫生设备完善程度
( 4)管理水平
二、生活用水定额(用水量标准)
我国各种不同类型的建筑物的生活
用水量标准,是国家组织有关单位在
325个观测区实测资料的基础上参考国
外情况确定的。包括:
1、住宅生活用水定额
2、集体宿舍、旅馆和公共建筑生活
用水定额
3、工业企业建筑生活用水定额
4、居住区生活用水定额
三、最高日用水量和最大时用水量
? 最高日用水量 Qd
Qd = m× qd
m,用水单位数(人数,床位数);
qd,用水定额( L/人,d)。
? 最大时用水量 Qh
Qh = Kh( Qd / T)
Kh,时变化系数 ;
T,建筑用水时间( hr)。
§ 3-2 给水管网设计秒流量
建筑内的生活用水量在 1昼夜,1小时里都是不均匀
的,为保证用水,生活给水管道的设计流量应为建筑内
卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量,即
设计秒流量。
一、给水管网设计秒流量的确定方法
1、经验法(同时给水百分数法)
2、平方根法(前苏联专家库尔辛的最大秒流量法)
3、概率法(美国专家亨脱根据建筑性质和卫生
器具设置定额在大量实测基础上获
得各类卫生器具使用频率,以此作
为流量设计依据)。
二、我国的计算方法
1、对于用水时间集中,设备使用集中,同时给水
百分数高的建筑,如 工业企业生活间、公共浴室、
食堂、剧院、体育馆 等,采用 经验法 。
qg =∑qonob% ( 3-1)
2、对于用水时间长,设备使用不集中,用水极不
均匀的建筑,如 住宅、集体宿舍、宾馆、医院、
办公楼 等,采用 平方根法 。
qg = 0.2α( Ng ) 1/2 + K Ng ( 3-2)
几点说明,
1、同时给水百分数 b(经验系数):
反映卫生设备同时使用机率的系数,包含三
个修正系数,即 b = b1 b2 cg
b1:不同类型卫生器具同时使用的机率;
b1:同类型卫生器具同时使用的机率;
cg:考虑卫生器具出流特性而乘的流量降
低百分数。
2、给水当量
给水管道负荷计量基准
1 给水当量 = 0.2 L/S 额定流量
[附 ] 平方根法设计秒流量公式推导
设计秒流量应为建筑用水的最大秒流量(用 qg
或 qs表示):
qs = KS( QP’/24× 3600) × 1000( L/s) ( 1)
30年代苏联专家在观测研究基础上,提出住
宅建筑生活用水量的秒变化系数( KS)和 平均日用
水量( QP’) 的关系公式:
KS = 30/( QP’ ) 1/2 ( 2)
将( 2)带入( 1)有:
qs = 0.347( QP’ ) 1/2 ( L/s) ( 3)
当计算引入管管径时,采用( 3)式较简便,但用
于计算室内给水支管时,因管段所服务的人数较难确
定,使用就不方便。
为此,苏联专家提出以卫生器具数量来决定设计
流量的公式形式。为使不同性质的卫生器具可以累加,
需把各种卫生器具的额定流量换算成器具给水当量,
( 1当量 =0.2L/s)( P18,表 2-1)
设 S0为一个卫生器具当量值的平均日用水量,N g
为卫生器具当量总数,则
QP’ = S0 N g ( 4)
将( 4)带入( 3),有
qs = 0.347( QP’ ) 1/2 = 0.347( S0 Ng ) 1/2 ( 5)
设 b= 0.347( S0) 1/2,则
qs = b( Ng) 1/2 ( 6)
实践结果表明,当建筑的平均日用水量在
75~ 250 L /人,d 的范围间变动 时,b值 的变化范
围不大( 0.174~0.187),在 0.2附近波动。因此,取 b
=0.2,并将 b值随 qs的变化情况用 α 值来反映,即有:
qs = 0.2 α( Ng) 1/2 ( 7)
我国在运用( 6)式进行住宅管道流量设计时发现,
计算结果与实际情况相比偏小。因此在公式上加上
一个修正项 KN,即成为目前的流量公式:
qg = 0.2α( Ng ) 1/2 + K Ng
? 公式 3-2使用说明
1、对于卫生器具较少的管段,有时计算结果小于管
段上一个卫生器具的额定流量,此时应以管段上
最大卫生器具的额定流量值作为设计秒流量;有
时计算结果大于管段上所有卫生器具的额定流量
累加值,此时应以额定流量累加值作为设计秒流
量;
2、对于综合性建筑,应用加权平均法确定总管的 α
值和 K值。
§ 3-3 给水管网的水力计算
计算内容:
1、确定管径
2、计算最不利管路的水头损失并
校核系统所需水压
一、确定管径
依据 Q =[( 1/4) πd 2 ] u
查水力计算表(附录 3-1),通
过控制流速确定管径。
经济流速 范围:( P36)
二、计算最不利管路的水头损失
计算步骤:
1、找出最不利管路,根据流量变化的节点
对
各管段编号,并量出各管段的长度;
2、计算各管段的沿程和局部水头损失( hy)
hy =∑ iL
hj =( 25~ 30)% ∑ iL
最不利管路的水头损失H 3 = hy+ hj
三、水表的选择与设计
1、确定水表的类型
2、确定水表的口径
3、水表流量的校核
4、水流通过水表的水头损失计算
(式 3- 1)
四、水压校核
H=H 1 +H 2 +H 3 +H B
H 1,引入管起点与最不利用水点的高差;
H 2,最不利用水点的流出水头;
H 3,最不利管路中的水头损失;
H B,通过水表的水头损失。
校核结果:
( 1)H O≥ H,外网水压满足建筑需要,计算结
束;
( 2)H O 稍小于H,需调整部分管段的管径;
( 3)H O 远小于H,需调整给水方案。