各建筑给排水的水力计算及习题 13页

各建筑给排水的水力计算及习题消防水池有效容量计算公式（一）：V=Vn+Vw-Vg式中：V---消防水池有效容量（m3）Vn---室内消防水池用水量（m3）Vw---室外消防用水量（m3）Vg---室外给水管网供水量（m3）公式（二）：Vn=Qy﹒ty+Qp﹒tp+Qm﹒tm式中：Qy---室内消防栓系统的用水流量（m3/s），按高层民用建筑设计规范GB50045-95的表7.2.2Qp---自动喷水系统的用水流量（m3/s）Qm---防水卷帘水幕保护系统用水流量,Lm---被保护的防火卷帘总长度(m)Ty---火灾延续时间(s),按高层民用建筑设计规范GB50045-95的表7.2.2取用，一类Tp和tm---分别为自动喷水系统及水幕保护系统喷水时间(s)，公式（三）：Vw=Qw﹒ty式中：Qw---室外消防栓系统的用水流量（m3/s），按高层民用建筑设计规范GB50045-95取公式（四）：Vg=（3.14d2/4﹒vs＋n﹒Qg）﹒ty\n式中：d---室外给水环形管网管道内径（m）vs---室外给水环形管网水流速（m/s），当管网最低压力不低于0.1MP时可取值为：n---利用市政公共消防栓具数Qg---市政公共消防栓流量（m3/s）§3—5排水管道系统的水力计算一、排水定额：两种：每人每日消耗水量卫生器具为标准排水当量：为便于计算，以污水盆的排水流量0.33升/秒作为当量，将其他卫生器具与其比值1个排水当量=1.65给水当量二、排水设计流量：1、最大时排水量：QdTQh?KQPQP?用途：确定局部处理构筑物与污水提升泵使用2、设计秒流量：（1）当量计算法：qu?0.12?NP?qmax适用：住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼、学校注意点：qu??qi，取?qi（2）百分数计算法：\nqu??qpn0b适用：工业企业，公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育馆等公共建筑注意点：qu?一个大便器的排水流量取一个大便趋的排水流量三、排水管道系统的水力计算1、排水横管水力计算：（1）横管水流特点：水流运动：非稳定流、非均匀流卫生器具排放时：历时短、瞬间流量大、高流速特点：冲击流——水跌——跌后段——逐渐衰减段可以冲刷管段内沉积物及时带走。（2）冲击流引起压力变化——抽吸与回压①回压：Bv2点：突然放水时，水流呈八字向两方向流动，即2g增加（两侧空气压缩）A、C存水弯水位上升，严重时造成地漏反冒②抽吸：向立管输送中，水流因惯性抽吸真空，抽吸存水弯下降③措施：a、10层以上采用底层横管单独排出b、底层横管放大一号或接表3——11保证立管距离c、单个卫生器具直接连接横管时，距立管≦3.0m（3）水力计算设计规定1）充满度2）管道坡度3）自清流速4）最小管径4、水力计算基本方法：1v?RInqu?wv\n按以上公式编制水力计算表，查表3—22、3—235、排水立管水力计算（1）立管水流特点：状况：水流下落，管内有空气，水、形成不稳定流动3个影响：连接各层横支管，受横支管水流大小影响下部与横干管、排出管相连接，受立管拐弯影响下部与横干管、排出管相连接，满流与非满流影响(2)水流状态：1）Q水?水流没充满管道断面一阶段：水流沿管壁螺旋运动，形成附壁螺旋流原因：水流夹气受管鄙粗糙摩檫力作用结果：①不影响立管气压变化。②螺旋运动加速下降过程，形成螺旋流。2）Q增大，螺旋流运动停止——沿管壁作水片状（水膜）二阶段；原因：管壁吸附力＞水的表面力结果：管内：气压稍有波动，不能破坏横管中的水封3）Q再增大?管壁水膜水流变为隔膜运动增厚隔膜运动两个特点：短时产生不稳定水塞，充满度1/4~1/3水膜加速运动原因：加速运动→vt：终限流速水膜重力平衡，临界值时管壁摩檫力Q不变，V不变，终限流速——横支关入口长度=终限长度\n结果：管内气压未达到破坏水封高度时，已达临界状态三阶段：3）Q再增大充满度＞1/3形成水塞——水封破坏因此：立管充满度一般取1/4~1/3（2）水流状况分析：（3）排水立管通水能力终限流速时的流量——临界流量临界流量Q?Wtvtwt???d42?(d?2et)2??et(d?et)?Qve?4()d综合得：Q?1.47[et(d?etd利用上式，制成表（4）排水立管管径确定方法根据最大同水能力确定，流量最大限度地充满立管断面1/4~1/3管材：排水铸铁管，排水硬拘氯乙烯管接：普通伸顶同气管专用通气立管特制配件伸顶通气管§2—3低层建筑室内消火栓消防系统一、消火栓系统设置范围及系统组成1、设置范围：按《建筑设计防水规范》规定执行2、消火栓系统组成水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水池、水泵接和器、增压泵（1）消火栓设备：\n水枪：喷嘴口径：13、16、19mm水带：口径50、65mm长度：15、20、25、30m消火栓口：双出口：DN65单出口：50、65mm（2）水泵接合器：定义：连接消防车向室内消防给水系统加压装置（3）消防水箱：贮存10min消防水量安装高度满足最不利点消火栓所需水压要求二、消防水量与水压1、消防水量：根据建筑物的性质、面积、体积和消火栓布置计算确定室内消火栓、喷淋时、总水量应为其总合2、消防水压：Hq?Hq?hd?HK①Hq?qXhB②充实水柱：具有一定长度的射流Hm?(H1?H2)sin?3、消防水带水头损失2hd?10AdlqX4、消防水压不利点所需消防水压确定——其他消火栓校核三水源及给水方式：\n1、低层室内消防水源同室外的2、消火栓给水方式：无水箱、水泵方式设水箱，不设水泵方式设有消防泵和消防水箱四、消防栓布置布置原则：水枪充实水柱——任何位置——且立管数最少1、管道布置：①管材：热度锌钢管、给水铸铁管②P69原则③管径：竖管按最不利消火栓出水④水泵接和器设置2、消火栓设置（1）保证两支水枪到任何部位（≤24m，体积≤5000立方米除外）（2）电梯前室设（3）易取用地点，栓口离地面1.1m，出水方向朝下或与墙面成90°（4）屋顶设实验栓（5）同一建筑内采用同一规格消火栓，水带长不超过25m（6）设置高度保证不利消火栓水压时，设直接启动按扭3、消火栓保护半径R?Ld?LS\nLd?25?0.8LS?Hmcos454、消火栓间距（1）单排：一股水柱时：S1?2(R?b)22（2）两排：两股水柱时：S2?(R?b)22（3）一股水柱，多拍时：Sn?(2)（4）多股水柱，双排时：S?五消防管道系统水力计算确定qX——分配——D、∑h、H1、最不利点消火栓消防流量和流量分配2、消防管道管径确定V≧2.5R1(2)R2合用管道，按其他用水流量计算，消防流量校核3、水头损失：与给水管道相同4、水箱、水塔高度与消防泵5、消火栓出口压力不低于0.05兆帕，不大于0.08兆帕校核9—2屋面雨水排除计算一、雨水量计算1、2、公式：Q?KFWq5Fh?KW510003600小时降雨量厚度h5?36q5q5?1.67A1(1?ClgP)n(t?b)广州地区：P=I年q5=3.8h=137ｍｍ（见建筑给排水设计手册）3、汇水面积：S：水平投影面积12高出屋面侧墙A?S相临侧墙：A?a2?b2?50%\n二、水力计算1、重力流排水系统：（檐沟外排水、敞开式内排水、高层屋面）悬吊管、埋地管按非满流计算v≦0.6m/sh/D≧0.8，立管：按水膜重力流充满度h?1/3~1/4D12v?RI①水力计算按公式：nQ?673.6D2V②立管按Q?7886(③计算过程：1)?DKP檐沟外排水，高层屋面：①①根据屋面情况布置立管②划分面积，每立管一个S③计算Q值，确定D值，按Q泄?表9—7值即可④雨水斗接Q泄?表9—5值即可选择管径，连接管管径等于雨水斗管径立管管径≦连接管⑤排出管>立管大一号，不小于200毫米。敞开式内排水：①根据屋面情况布置雨水斗，计算每个雨水斗承担面积②根据S计算Q/0.8，并按表9—4选择雨水斗③连接管管径=雨水斗管径④计算整个悬吊管承担的汇水流量，查表9—5、9—6，确定悬吊管管径⑤立管：查表9—7\n⑥排出管：比立管大一号.不小于200毫米。2、压力流排水系统（1）单斗压力流：Q?750?4gn2D按公式??1.292gHl????d（2）多斗压力流C1.852D4.87按公式2vhj???2ghj?.85210.67q1lg（3）计算过程：以天沟外排水为例①确定屋面分水线，计算S②计算天沟W③计算v?RI④计算允许泄流量Q=WV⑤确定P；计算q5并确定Q泄⑥比较Q与Q泄⑦根据Q查表9—5确定雨水斗，连接管口与雨水斗相同⑧根据Q按V＞8m/s查图4—64—74—8的D根D下，?h?8mH2O校合1n⑨立管≥悬吊管：也可按汇水面积查《手册》确定⑩排出管：与立管管径相同，但DN≥200mm?埋地管坡度按0.005查表9—10。但不小于排除管确定建筑给水排水复习题\n第一章一、思考知识点1．给水系统根据其用途分为哪些类型？2．给水系统组成？给水系统计算的目的？3．建筑给水系统的给水方式及选择？4．水压估算方法？建筑给水系统水压包括哪些？如何画图表示？5．常用建筑给水管材及选用？连接方法？6．二次污染的防治方法及现象？7．给水额定流量、当量、秒流量定义及应用？常用秒流量计算公式的应用？给水管径的确定？8．最高日用水量、最大小时用水量的计算与应用？9．贮水池、天面水箱的容积计算（包括消防容积的确定）？消防水位如何保证？进出水管径的确定？10．气压给水的原理、特点与补气？11．变频调速供水设备的特点？12．建筑水表的选择？安装都有哪些要求？13．各种不同给水方式下建筑给水水泵流量、扬程确定？P52思考8、9、10、12、13题。P29思考5、6题、二、弄懂本章主要名词。第六章；消防系统\n一、思考知识点；1．灭火的原理？以水为介质的消防系统有何类型？各自工作原理？2．室内消火栓系统的组成？如何选择消火栓设备？如何布置？3．消火栓口的压力包括几部分？如何计算？4．常用自动喷淋的类型，湿式自动喷淋系统的组成？作用？5．消火栓分区供水的要求与条件？6．自动喷淋系统的定义？常用的水力计算方法有几个？各适合什么危险等级？7．自动喷淋系统的设置温度是多少？P179；4、5、15、17、18题二、弄懂本章主要名词。第八章一、思考知识点；1．建筑内部排水系统的分类？2．什么是建筑内部排水体制，设计中如何确定？3．建筑内部排水系统的组成？目前常用的管材是什么？4．清扫口、检查口的作用与设置？5．地漏的作用？与设置？6．埋地排水管的最小埋深？7．排水当量？设计秒流量，秒流量的定义与公式的选用与应用？8．排水管径的计算方法及经验值？9．横管水力计算的规定？每项含义？\n10．通气管作用？常用通气管有哪些？各自设置条件、依据是什么？存水弯的类型？11．怎样确定集水池容积？12．排水立管物理现象？14、通气管的类型、作用、及设置要求？二、弄懂本章主要名词。第九章1．屋面雨水排水类型，排水条件？2．内排水系统的组成？常用在何种建筑？3．汇水面积概念？各种屋面计算？4．内排水单斗系统计算？其他；课堂所讲重点。