建筑给排水第二章 50页

第二章建筑内部给水系统计算\n2-1给水系统所需水压一、两个基本概念1.额定流量与流出水头额定流量：配水装置单位时间内的出水量流出水头：各种配水龙头或用水设备为获得额定流量，克服阻力损失（管道、配件），所需的最小压力。2.最不利配水点（管网最不利点）：管网压力控制点\n二、室内给水系统所需压力室内给水系统所需的水压，应能将所需的水量输送至建筑物内最不利配水点，并保证有足够的流出水头。在初步设计阶段，为选择给水方式，判断是否需要设置给水升压及贮水设备，需要对建筑给水系统所需水压进行估算：\nH———建筑内部给水系统所需的压力;H1———引入管起点至最不利配水点的几何高度;H2———计算管路水头损失之和;H3———水流通过水表（节点）的水头损失;H4———最不利配水点流出水头.\n\n2-2给水系统所需水量一、用水定额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水量进行多年实测的基础上，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。\n二、最高日用水量Qd——最高日生活用水量，L/d；m——用水单位数（人或床位数等，工业企业建筑为每班人数）；qd——最高日生活用水定额（L/人•d、L/床•d或L/人•班）；\n三、最大小时用水量Qh-------最大小时用水量(L/h)T---------建筑物内每日或每班的用水时间(h),根据建筑物性质决定\n2-3给水设计秒流量设计秒流量:应为建筑内部卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量.一、给水管网设计秒流量的确定方法1.经验法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）\n二、我国的计算方法1.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\nqg——计算管段设计秒流量(L/s)；n0——同类型卫生器具数；q0——同一类型卫生器具给水额定流量;见表2.1.1（L/s)；b——卫生器具同时给水百分数,见表2.3，2.4，2.5\n2.住宅建筑生活给水管道的设计秒流量qg——计算管段设计秒流量(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；\n计算步骤:1）根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时间及小时变化系数,计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流率:\nU0——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(﹪)；Q0——最高日用水定额；见表2.2.1m——每户用水人数;Kh——小时变化系数;见表2.2.1Ng——每户设置的卫生器具给水当量数;T——用水时间(h);0.2——一个卫生器具给水当量额定流量(L/s)\n2)根据计算管段上的卫生器具给水当量总数计算得出该管段的卫生器具给水当量同时出流概率:αc——对应不同的系数；见表2.3.13)根据计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率,即可应用公式,得出计算管段的设计秒流量.\n3.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、教学楼、公共厕所等建筑生活给水设计秒流量计算公式:qg——计算管段设计秒流量(L/s)；Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数;α——根据建筑物性质定的系数；见表2.3.3\n2-4给水管网水力计算建筑内部给水管网水力计算的内容:管径d;水头损失h,水压H;复核;加压扬程、安装位置和安装高度等.管道的计算是在完成管道布置,绘出管道系统轴侧图以后,根据用水设备的布置,轴侧图中的管道位置,管道轴线标高进行计算.\n给水管网的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失以及水表的水头损失.1.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水力坡降进行计算,公式如下:hy——计算管段沿程水头损失；i——计算管段长度,m;L——水力坡降,即管道单位长度水头损失。\n给水管道单位长度水头损失,应按下式计算:i——水力坡降,即管道单位长度水头损失；qg——计算管段设计流量,(m3/s);d——计算管段的管径m.Ch——海澄-威廉系数.\n实际工程设计中,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水力计算表,即根据管段的设计秒流量qg,控制流速V在正常的范围内(P34),在表中查出管径d和单位长度的水头损失i.如:“给水钢管水力计算表”见附录2.1“给水铸铁管水力计算表”见附录2.2“给水塑料管水力计算表”见附录2.3\n2.局部水头损失v——沿流动方向局部零件下游的流速,(m/s);g——重力加速度,(m/s2);ξ——管段局部阻力系数;hj——管段局部水头损失之和,(KPa或mmH20).\n3.水表水头损失（1）水表的选择水表的类型应根据安装水表的管段上，通过水流的水质、水量、水压、水的温度以及水量的变化等情况选定。（2）水表的水头损失hd=qg2/Kbqg——计算管段的设计秒流量，(m3/h);hd——水表的水头损失(kPa);Kb——水表的特性系数，一般由生产长提供，也可按式计算。\nqmaxs——旋翼式水表的最大流量，(m3/h);Qmaxl——螺翼式水表的最大流量，(m3/h)。\n（3）水头损失的复核对于生活消防共用系统，加上消防流量时，也不应超过规定的水表水头损失值。即满足下表中的规定：表型正常用水时消防时旋翼式<24.5<49.0螺翼式<12.8<29.4\n4.水力计算步骤1.确定给水方案。2.绘平面图、轴侧图。3.选择最不利管段，节点编号，从最不利点开始，对流量有变化的节点编号。4.选定设计秒流量公式，计算各管段的设计秒流量。5.查水力计算表6.水头损失计算7.求给水系统所需压力\n2-5增压和贮水设备一、水泵1.进水方式1）直接抽升2）间接抽升2.工作方式1）自灌式：泵轴低于贮水池最低水位2）自吸式：泵轴高于贮水池最高水位\n3.水泵流量和扬程1）流量无水箱——按系统设计秒流量确定。有水箱——按最大时流量确定。2）扬程A.直吸式工作方式Hb≥H1+H2+H3+H4－H0Hb:水泵的扬程（kPa）;H1:引入管起点至最不利点所需的静水压;H2:水泵吸水管和出水管至最不利配水点计算管路的总水头损失（kPa）;\nH3:水流通过水表时的水头损失（kPa）H4：最不利配水点的流出水头（kPa）；H0：室外给水管网所能提供的最小压力（kPa）。B.断流式工作方式Hb≥H1+H2+H4Hb:水泵的扬程（kPa）;H1:贮水池最低水位至配水最不利点位置高度所需的静水压（kPa）;\n4．一般要求1）水泵应在高效区运行；2）采用间接抽水时，水泵宜设计成自灌式3）自灌式水泵，单独的吸水管,吸水管内的流速宜采用1.0～1.2m/s,装设阀门,及管道过滤器。4）每台水泵的出水管上，设压力表、止回阀和闸阀；5）水泵直接从市政给水管网吸水时，吸水口处市政管网的压力不得低于0.1MPa。6）生活水泵的备用泵不应小于最大一台运行水泵的供水能力。\n5.水泵的布置1）建筑物内设置的水泵机组，不应与需要安静的房间相毗邻。2）水泵房应有充足的光线和良好的通风,不得结冻,有排水设施。3）水泵机组布置要求：见图（2.5.1）4）水泵基础高出地面的高度应便于水泵安装,不小于0.1m,管道管外底距地面或管沟底面的距离不小于0.2m(DN<=150mm)0.25m(DN>200mm)5）水泵应隔振(见图2.5.2)\n6.减少水泵噪音的措施：（1）用低噪音水泵。（2）水泵机组的基础应设置减振装置。（3）水泵的进出水管上应设置减振装置。（4）管道支架宜采用弹性吊架、弹性托架(防止传声)。（5）泵房的墙壁和天花板应采取隔音吸音处理。\n二.气压给水装置1.气压给水设备组成气压水罐;水泵机组;管路系统;电控系统;自动控制箱(柜)气体调节控制系统(补气式)\n2.气压给水设备作用气压给水设备兼有升压、调节、贮水、供水、蓄能和控制水泵起、停的功能.3.分类按照气压给水设备输水压力稳定性不同可分为变压式和定压式.按照气压给水设备罐内气、水接触方式不同可分为补气式和隔膜式.\n4.气压给水设备工作过程1)气压水罐工作过程(单罐变压式).(见flash)气压罐供水过程:水泵供水过程:\n2)气压水罐补气的工作过程泄空补气法:在允许停水的给水系统中,可采用开启罐顶进气阀,泄空罐内存水的方法补气(见flash).空气压缩机补气:在不允许停水的情况下可采用空气压缩机补气,较少采用.设补气罐的补气方法:补气罐充气过程:气压水罐充气过程补气过量排气过程\n5.计算1)气压水罐容积\n2）水泵的流量和扬程\n三.贮水池1.有效容积V——贮水池有效容积，m3；Qb——水泵出水量，m3/h；Qj——水池进水量，m3/h；Tb——水泵最长连续运行时间，h；Tt——水泵运行的间隔时间，h。\n2.贮水池设计说明1）调节水量时，可不计Vf和Vsg2）资料不足时,调节水量（Qb-Qj）Tb可以不小于建筑物日用水量的20﹪~25﹪计算。居住小区15﹪~20﹪计算。3）容积大于500m3的贮水池，应分两格，以便清洗、检修时不停水。4）贮水池内宜设水泵吸水坑,大小和深度应满足吸水管的安装要求.5）生产（生活）、消防共用水池时，应有消防水平时不被动用的措施\n消防水平时不被动用的措施措施一：在生产、生活水泵吸水管上开小孔形成虹吸出流。（见FLASH）措施二：在贮水池中设溢流墙，生活、生产用水经消防用水贮存部分出流。见FLASH）措施三：在水箱出水管上设小孔形成虹吸出流\n五.水箱(一)水箱配管（见flash)1.进水管:设浮球阀2个,便于浮球阀检修,进水管距箱顶150～200mm.2.出水管:侧壁接出,管底距箱底应大于50mm,与进水管共用时,设止回阀.3.溢流管:高于最高液位上50mm，管径比进水管大1～2#,不得设阀门。\n4.泄水管:箱底接出,检修或清洗时放水,管径不得小于50mm,设阀门。5.信号管:溢流管口以下10mm,DN20,直通值班室6.通气管:管径一般100-150mm,管口朝下设网罩。\n(二)水箱容积1.由室外给水管网直接供水V——水箱有效容积,m3;Ql——由水箱供水的最大连续平均小时用水量,m3/hTl——由水箱供水的最大连续时间,h.\n经验公式：大型建筑VS=（10～20）%Qd中小型建筑VS=（50～100）%QdQd——建筑的最高日用水量，m3/d。\n2.由人工启动水泵供水V——水箱有效容积,m3;Qd——最高日用水量,m3/d;Tb——水泵启动一次的最短运行时间,h;nb——水泵每天启动次数,次/d;Qp——水泵运行时间Tb内的建筑平均时用水量,m3/h;经验公式：VS=（12～20）%Qd\n3.水泵自动启动供水V——水箱有效容积,m3;qb——水泵出水量,m3/h;Kb——水泵1h启动次数,一般选用4~8次/h;C——安全系数,可在1.5~2.0内选用.经验公式：VS=（5～8）%Qd\n(三).水箱设置高度hs≥H2+H4Hs:水箱最低水位至最不利配水点高度所需的静水压（kPa）;H4：最不利点流出水头（kPa）；H2：水箱出水口至最不利配水点计算管路的总水头损失（kPa）。\n作业题某3层集体宿舍浴洗室给水管道轴侧图如图1所示，图中a为浴洗槽水龙头，b为水龙头，试计算途中个管段的管径，选择引入管上安装的水表型号并计算其水头损失。\n\n2.气压给水设备的工作原理是什么？3.给水管道附件分为几类？各起什么作用？