建筑给水管道计算课件.ppt

1、回到本章目录回到总目录 建筑内给水包括：生活、生产和消防用水三部分。受当地气候、生活习惯、建筑物使用性质、卫生器具和用水设备的完善程度以及水价等多种因素的影响，故用水量不均匀。生活用水一般比较均匀，可按消耗在单位产品上的水量或单位时间内消耗在生产设备上的水量计算确定。生产用水量大而集中，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，为保证灭火效果，建筑内消防用水量应按规定根据同时开启消防灭火设备用水量之和计算。消防用水回到本章目录回到总目录 用水定额是指，用水对象单位时间内所需用水量的规定数值，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多年实

2、测的基础上，经过分析，并且考虑国家目前的经济状况以及发展趋势等综合因素而制定的，以作为工程设计时必须遵守的规范。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到给排水工程的规模和工程投资。1.1.用水定额：用水定额：回到本章目录回到总目录消防用水量标准工业企业建筑生活用水定额生产用水定额集体宿舍、旅馆和其他公共建筑生活用水定额住宅最高日生活用水定额用水用水定额定额 回到本章目录回到总目录回到本章目录回到总目录回到本章目录回到总目录回到本章目录回到总目录回到本章目录回到总目录2.2.卫生器具卫生器具给水额定给水额定流量：流量：回到本章目录回到总目录1.81.8设计流量计算

3、设计流量计算回到本章目录回到总目录给水管道的设计流量设计流量不仅是确定各管段管径，也是计算管道水头损失，进而确定给水系统所需压力的主要依据。因此，设计流量的确定应符合建筑内部的用水规律。建筑内的生活用水量在1昼夜、1h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，又称设计秒流量设计秒流量。回到本章目录回到总目录回到本章目录回到总目录建筑内给水管道设计秒流量的确定方法世界各国都作了大量的研究，归纳起来有以下三种：1.8.1 设计秒流量计算方法概述这种计算法早期在英国采用于仅有少数卫生器具的私用住宅和公用建筑中，它是根据经验制定出几种卫

4、生器具(浴盆、1.经验法2.平方根法3.概率法回到本章目录回到总目录1.8.1 设计秒流量计算方法概述洗涤盆、洗脸盆、淋浴莲蓬头)的大致出水量，将其相加得到给水管道设计流量。对有少数住户的住宅建筑中各种卫生器具，设定同时使用系数确定管道流量。经验法具有简捷方便的优点，但不够精确。此法曾在德国、苏联用于计算确定建筑给水管设计流量。其基本形式为：qg=bN1/2，其计算结果偏小。回到本章目录回到总目录1.8.1 设计秒流量计算方法概述其基本论点是：影响建筑给水流量的主要参数即任一幢建筑给水系统中的卫生器具总数量(n)和放水使用概率(p)，在一定条件下有多少个同时使用，应遵循概率随机事件数量规律性。

5、由于n为正整数，放水使用概率p满足0p1的条件，因此给水流量的概率分布符合二项分布规律。回到本章目录回到总目录1.8.1 设计秒流量计算方法概述目前一些发达国家主要采用概率法建立设计秒流量公式，并结合一些经验数据，制成图表，供设计使用十分简便。该理论方法正确，但需进行大量卫生器具使用频率实测工作的基础上，才能使用该计算方法。回到本章目录回到总目录1.8.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式 式中qg 计算管段的设计秒流量，L/s；U 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；Ng 计算管段的卫生器具给水当量总数；0.2 1个卫生器具给水当量的额定流量，L/s。ggNUq2.0设

6、计秒流量是根据建筑物配置的卫生器具给水当量和管段的卫生器具给水当量同时出流概率确定。而管段的卫生器具给水当量同时出流概率与卫生器具的给水当量数和其平均出流概率（U0）有关。回到本章目录回到总目录1.8.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式%1001149.0ggcNNU根据数理统计结果,卫生器具给水当量的同时出流概率为：式中c对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率U0的系数；Ng计算管段的卫生器具给水当量总数。而计算管段最大用水时卫生器具的给水当量平均出流概率计算公式为：%10036002.000TNKmqUgh式中U0生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率，

7、%；回到本章目录回到总目录1.8.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式q0 最高用水日的用水定额，L/(人d)，m 用水人数，人；Kh时变化系数，T 用水小时数，h。建筑物的卫生器具给水当量最大用水时的平均出流概率参考值见表3-4。最大用水时的平均出流概率参考值 表3-4%10036002.000TNKmqUgh回到本章目录回到总目录1.8.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式应用公式应注意的问题：应用公式应注意的问题：（1）当计算管段上的卫生器具给水当量总数超过有关设定条件时，其流量应取最大用水时平均秒流量 ggNUq02.0（2）有两条或两条以上具有不同最大用水

8、时卫生器具给水当量平均出流概率的给水支管的给水干管，该管段的最大时卫生器具给水当量平均出流概率应取加权平均值，即 gigiiNNUU00（1）可根据附录直接查出给水设计秒流量。当计算管段上的卫生器具给水当量总数超过附表中的最大值时，其流量应取最大用水时平均秒流量 ggNUq02.0回到本章目录回到总目录式中 给水干管的最大时卫生器具给水当量平均出流概率；给水支管的最大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。1.8.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式oiUgiU0UggNq2.0式中 根据建筑物用途确定的系数，见表3-5。oiU回到本章目录回到总目录1.8

9、.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式（1）如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。根据建筑物用途而定的系数根据建筑物用途而定的系数()值值 表表3-5使用公式（使用公式（2-92-9）时应注意下列几点：）时应注意下列几点：回到本章目录回到总目录1.8.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式（2）如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用。（3）有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到附加1.20L/

10、s的流量后，为该管段的给水设计秒流量。（4）综合性建筑的值应按加权平均法计算：gngggnnggzNNNNNN.212211回到本章目录回到总目录1.8.2 当前我国使用的生活给水管网设计秒流量的计算公式bnqqg00q0 同类型的一个卫生器具给水额定流量，L/s;n0 同类型卫生器具数；b 卫生器具同时给水百分数。注：注：1.如计算值小于管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最如计算值小于管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。回到本章目录回到总目录1.9给水管网的水力计算给水管网的水力计算回

11、到本章目录回到总目录在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式，即可求定管径：给水管网水力计算的目的在于确定各管段管径、管网的水头损失和确定给水系统的所需压力。42dqggqd4式中 qg 计算管段的设计秒流量，m3/s；dj 计算管段的管内径，m；管道中的水流速，m/s。（2-12）1.9.1给水管网水头损失的计算回到本章目录回到总目录考虑以上因素，建筑物内的给水管道流速一般不超过2m/s。当计算管段的流量确定后，流速的大小将直接影响到管道系统技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，使建筑内给水系统所需压力增大。而流速过小，又将造成管材的浪费。

12、回到本章目录回到总目录 工程设计中也可采用下列数值：DN15DN20，v=0.81.0m/s；DN25DN40，v=0.81.2m/s。支管 v=0.81.2 m/s；干管 v=1.22.0 m/s；高层建筑管道水流速度：支管 v=0.60.8 m/s；干管、立管 v=1.0 m/s 左右；回到本章目录回到总目录 给水管网水头损失的计算包括沿程水头损失沿程水头损失和局部水头损失局部水头损失两部分内容。1.9.1给水管网水头损失的计算式中 hy 沿程水头损失，kPa；L 管道计算长度，m；i管道单位长度水头损失，kPa/m，按下式计算：iLhy（2-13）回到本章目录回到总目录式中i 管道单位长

13、度水头损失，kPa/m；dj 管道计算内径，m；qg 给水设计流量，m3/s；Ch 海澄-威廉系数：塑料管、内衬（涂）塑管 Ch=140；铜管、不锈钢管 Ch=130；衬水泥、树脂的铸铁管 Ch=130；普通钢管、铸铁管 Ch=100。85.187.485.1105gjhqdCi回到本章目录回到总目录设计计算时，也可直接使用由上列公式编制的水力计算表，可直接使用由上列公式编制的水力计算表，由管段的设计秒流量，控制流速在正常范围内，查出管径和单位由管段的设计秒流量，控制流速在正常范围内，查出管径和单位长度的水头损失。长度的水头损失。“给水钢管水力计算表”、“给水铸铁管水力计算表”以及“给水塑料管

14、水力计算表”分别见附表4、附表5和附表3。管段的局部水头损失计算公式：回到本章目录回到总目录gvhj22式中hj 管段局部水头损失之和，kPa；管段局部阻力系数；v 沿水流方向局部管件下游的流速，m/s；g 重力加速度。由于给水管网中管件如弯头、三通等甚多，随着构造不同其值也不尽相同，详细计算较为繁琐，在实际工程中给水管网的局部水头损失计算，有根据管道的连接方式采用管（配）件采用管（配）件当量长度计算法当量长度计算法或按管网沿程水头损失百分数计的估算法按管网沿程水头损失百分数计的估算法。（2-15）回到本章目录回到总目录管（配）件当量长度管（配）件当量长度的含义是：管（配）件产生的局部水头损失

15、大小与同管径某一长度管道产生的沿程水头损失相等，则该长度即为该管（配）件的当量长度。螺纹接口的阀门及管件的摩阻损失当量长度，见表2-13。（1）管（配）件当量长度计算法回到本章目录回到总目录阀门和螺纹管件的摩阻损失的当量长度（阀门和螺纹管件的摩阻损失的当量长度（m）表）表2-13 回到本章目录回到总目录不同材质管道、三通分水与分水器分水管内径大小的局部水头损失占沿程水头损失百分数的经验取值，分别见表2-14、表2-15。（2）管网沿程水头损失百分数估算法三通分水与分水器分水的局部水头损失估算值表三通分水与分水器分水的局部水头损失估算值表2-15*此表只适用于配水管，不适用于给水干管.回到本章目

16、录回到总目录不同材质管道的局部水头损失估算值表不同材质管道的局部水头损失估算值表2-14 回到本章目录回到总目录回到本章目录回到总目录管道过滤器管道倒流防止器比例式减压阀回到本章目录回到总目录1.9.2水力计算的方法步骤首先根据建筑平面图和初定的给水方式，绘制给水管道平面布置图及系统图，列水力计算表，以便将每步计算结果填入表内，使计算有条不紊的进行。根据系统图选择最不利配水点最不利配水点，确定计算管路，若在轴测图中难判定最不利配水点，则应同时选择几条计算管路，分别计算各管路所需压力，其最大值方为建筑内给水系统所需的压力；1.1.回到本章目录回到总目录 以流量变化处为节点，从最不利配水点开始，进

17、行节点编号，将计算管路划分成计算管段计算管段，并标出两节点间计算管段的长度；根据建筑的性质选用设计秒流量公式，计算各管段的设计算各管段的设计秒流量值计秒流量值；2.2.3.3.进行给水管网的水力计算。进行给水管网的水力计算。在确定各计算管段的管径后，对采用下行上给式下行上给式布置的4.4.回到本章目录回到总目录给水系统，应计算水表和计算管路的水头损失，求出给水系统所需压力H，并校核初定给水方式。若初定为外网直接给水方式，当室外给水管网水压H0H时，原方案可行；H略大于H0时，可适当放大部分管段的管径，减小管道系统的水头损失，以满足H0H的条件；若HH0很多，则应修正原方案，在给水系统中增设升压

18、设备。回到本章目录回到总目录对采用设水箱上行下给式上行下给式布置的给水系统，则应按公式校核水箱的安装高度，若水箱高度不能满足供水要求，可采取提高水箱高度、放大管径、设增压设备或选用其他供水方式来解决。确定非计算管路各管段的管径；5.5.若设置升压、贮水设备的给水系统，还应对其设备进行选择计算。6.6.回到本章目录回到总目录 例例 某5层10户住宅，每户卫生间内有低水箱坐式大便器1套，洗脸盆、浴盆各1个，厨房内有洗涤盆1个，该建筑有局部热水供应。图2-2为该住宅给水系统图，管材为给水塑料管。引入管与室外给水管网连接点到最不利配水点的高差为17.1m。室外给水管网所能提供的最小压力H0=270kP

19、a。试进行给水系统的水力计算。试进行给水系统的水力计算。图2-2 给水系统轴侧图回到本章目录回到总目录 例例 由轴测图2-2确定配水最不利点为低水箱坐便器，故计算管路为0、1、2、9。节点编号见图2-2。该建筑为普通住宅类，选用公式计算各管段设计秒流量。由表查用水定额q0=200L/（人d），小时变化系数Kh=2.5，每户按3.5人计。查表得：坐便器N=0.5，浴盆水嘴N=1.0，洗脸盆水嘴N=0.75，洗涤盆水嘴N=1.0。解解根据公式先求出平均出流概率U0，查表找出对应的c值代入公式求出同时出流概率U，再代入公式就可求得该管段的设计秒流量qg，重复上述步骤可求出所有管段的设计秒流量。回到本

20、章目录回到总目录流速应控制在允许范围内，查附表可得管径DN和单位长度沿程水头损失，由hy=iL计算出管路的沿程水头损失。各项计算结果均列入表2-17中。给水管网水力计算表给水管网水力计算表 表表2-17 例例 回到本章目录回到总目录 计算管路的水头损失为：计算局部水头损失：例例 jhkPa64.881.283.030%yjhh计算水表的水头损失：因住宅建筑用水量较小，总水表及分户水表均选用LXS湿式水表，分户水表和总水表分别安装在3-4和8-9管段上，q3-4=0.37L/s=1.32m3/h，q8-9=1.26L/s=4.54m3/h。37.45kPa8.6428.812jyhhH回到本章目

21、录回到总目录选口径32mm的总水表，其常用流量为6m3/hq8-9，过载流量为12m3/h。所以总水表的水头损失为：查附表1-1，选15mm口径的分户水表，其常用流量为1.5m3/hq3,4，过载流量为3m3/h。所以分户水表的水头损失：例例 kPa36.19100332.1100222max22QqKqhgbgdkPa31.141001254.4222bgdKqh回到本章目录回到总目录住宅建筑用水不均匀，因此水表口径可按设计秒流量不大于水表过载流量确定，选口径25mm的总水表即可，但经计算其水头损失大于表2-6中的允许值，故选用口径32mm的总水表。由公式（2-1）计算给水系统所需压力H：H=H1+H2+H3+H4=17.110+37.45+33.67+20 =262.12Pa270kPa满足要求（非计算管段的管径计算略）hd和hd均小于表2-6中水表水头损失允许值。水表的总水头损失为：H3=hd+hd=19.36+14.31=33.67 kPa 例例