水力计算与管径确定.ppt

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1、11、水力计算与管径确定,第一节 建筑内部给水系统的计算 一、建筑内部用水量 建筑内部用水包括生活、生产和消防用水三部分。 最高日用水量 （111） 平均日用水量 (112) 小时变化系数 (113),最高日最大时用水量 (114) 式中 Qd最高日用水量，L/d； m用水单位数，人或床位数等； qd最高日生活用水定额，L人d或L床d； Qd平均小时用水量，Lh； T建筑物的用水时间，h； Kh小时变化系数； Qh最大小时用水量，Lh。 各类建筑的生活用水定额及小时变化系数见表111、112。,住宅生活用水定额及小时变化系数 表111,集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水定额及小时变化系数,注：1

2、高等学校、幼儿园、托儿所为生活用水综合指标。 2集体宿舍、旅馆、招待所、医院、疗养院、休养所、办公楼、中小学校生活用水定额均不包括食堂、洗衣房的用水量。医院、疗养院、休养所指病房生活用水。 3菜市场用水指地面冲洗用水。,4生活用水定额除包括主要用水对象的用水外，还包括工作人员的用水。其中旅馆、招待所、宾馆生活用水定额包括客房服务员生活用水，不包括其他服务人员生活用水量。 5理发室包括洗毛巾用水。 6生活用水定额包括生活用热水用水定额和饮水定额。 建筑内部的生活用水量是贮水池、水箱和水泵设计计算的主要依据之一。,二、给水设计秒流量,给水当量：以污水盆的配水龙头在出流水头为2米时全开的流量0.2升

3、秒为1个当量，其它卫生器具配水龙头的流量与0.2升秒的比值该卫生器具的当量数，见表113。,卫生器具给水的额定流量、当量、支管管径和流出水压 表113,（一）住宅生活给水设计秒流量 卫生器具给水当量平均出流概率 (115) 设计管段卫生器具给水当量的同时出流概 (116) 生活给水设计秒流量公式为： (117) 式中 qg计算管段的给水设计秒流量,Ls； Ng计算管段的卫生器具给水当量总数； U卫生器具给水当量同时出流概率,（二）、集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等建筑,(118) 在采用公式（16）时应注意：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

4、卫生器具给水额定流量作为设计秒流量；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。,（三）工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育场等建筑 生活给水设计秒流量公式为： (119) 式中 qg计算管段的给水设计秒流量,Ls； q0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。 在采用公式（119）时应注意：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汁秒流量。,三给水管道的水力计算,建筑内部给水管道水力计算的其目的是求

5、定各计算管段设计秒流量后，正确求定各管段的管径、水头损失，决定建筑给水所需的水压，进而将给水方式确定下来。 （一）求定管径 在求得各计算管段的设计秒流量后，根据流量公式，即可求定管径：,（1110） （1111） 式中 qg计算管段的给水设计秒流量,m3s； d计算管段的管径，m； v管段中的水流速度，m/s； 计算时，水流速度应按规范规定取值：生活或生产给水管道的水流速度不宜大于2.Om/s；消火栓系统消防给水管道的水流速度不宜大于2.5m/s；当有防噪声要求，且管径小于或等于25mm时，生活给水管道的水流速度可采用0.81.0m/s。,（二）给水管道水压损失的计算,建筑内部给水管道的水压损

6、失包括沿程水压损失和局部水压损失。 沿程水压损失按下式计算： （1112） 式中 hy管段的沿程水压损失,kPa； i单位长度管道的沿程水压损失，kPa/m； L管段的长度，m。 单位长度管道的沿程水压损失i值,可从水力计算表查得。给水钢管、给水铸铁管及给水塑料管的水力计算表见附录11、12、13。根据已知的设计秒流量，控制水流速度在允许范围，即可方便快捷地确定出i值。,局部水压损失按下式计算： （1113） 式中 hj管段的局部水压损失,kPa； 局部阻力系数； v局部阻力系数，m/s； g重力加速度，m/s2。 局部水压损失一般不上式进行详细计算，而是按沿程水压损失的一定百分数确定：生活给

7、水管道取2530；生产给水管道、生活消防给水管道、生活生产消防给水管道取20。；消火栓系统消防给水管道取10；生产消防给水管道取15。,（三）水力计算的方法和步骤 根据初定的给水方式，在建筑物管道平面布置图基础上绘出的给水管道轴测图，进行水力计算。水力计算步骤和方法如下： 1根据给水系统轴测图选出要求压力最大的管路作为计算管路。 2根据流量变化的节点对计算管路进行编号，并标明各计算管段长度。 3按建筑物性质选用设计秒流量公式，计算各管段的设计秒流量。,4进行水力计算，确定各计算管段的直径和水头损失；如选用水表，并应计算出水表的水头损失。 5按计算结果，确定建筑物所需的总水头H，与室外给水管道所

8、提供的资用水压H0比较，若HH0，即满足要求。若H0稍小于H，可适当放大部分管段的管径，使HH0。若H0小于H很多，则需考虑设水箱和水泵的给水方式。 6设水箱和水泵的给水方式，其计算内容有：求定水箱和贮水池容积；确定水箱的安装高度；选择水泵等。,【例111】某5层旅馆，卫生间设有洗脸盆、浴盆、低冲洗水箱坐式大便器各1套，厨房内有洗涤盆1个，见图1113。该建筑有局部热水供应，采用塑料给水钢管。引入管与室外给水管网连接点到最配水不利点的高差为12.25m。室外给水管网所能提供的最小压力H0200kPa。试进行给水系统的水力计算。,图1图111 厨房卫生间 图11-2 厨房卫生间 给水管道平面布置

9、图 给水管道计算图,【解】 根据给水管道的布置画出计算草图并进行节点编号，见图112。 该工程为住宅建筑，选用公式(118)计算各管段设计秒流量。由表114查得1.10，则设计秒流量公式为： 由各管段的设计秒流量qg，控制流速在允许范围内，查附录13可得管径DN和单位长度度沿程水压损失i，由hyiL计算各管段的沿程水压损失，计算结果列于表119中。,给水管道水力计算表 表119,根据给水管道水力计算表的计算结果，计算管路的沿程水压损失： hy=8.11 kPa 计算局部水水压损失： hj=O.3%hy=0.38.11=2.43kPa 计算管路的水压损失为： H2=hyhj=8.112.43=1

10、0.54kPa 计算水表的水压损失,住宅建筑用水量较小，用水不均匀，水表选用LXS型DN20湿式水表,查得其公称流量为2.5m3h(qg=3.60.4=1.44m3/h)，最大流量为5m3h。分户水表的水压损失： 由表11查得H4=20kPa。 由公式(11)计算给水系统所需压力H： H=H1H2H3H413.25lO10.548.2920 171.32kPa200kPa满足要求,第二节 建筑内部排水系统的计算 目的：求出 ，横管的 、 和 2-1排水定额和设计秒流量 一、排水定额 二、设计秒流量 1.按同时排水百分数计算 （1114） 其中： 同类型一个卫生器具排水量 卫生器具个数 同时排水

11、百分数(同给水),2.按排水当量数计算 （1115） 排水当量：以污水盆额定排水流量0.33l/s为一个排水当量 根据建筑内部物用途而定的系数， 计算管段上排水量最大的一个卫生器具排水量 l/s,以污水盆排水量0.33Ls为一个排水当量，将其他卫生器具的排水量与0.33Ls的比值，作为该种卫生器具的排水当量。,根据建筑内部物用途而定的系数值 表115,2-2 排水管网的水力计算 一、设计规定（排水横管） 1)流速 m/s 2)充满度 1 1的目的排除气体；调节压力波动避免水气撞击；容纳高峰流量 生活 =0.50.6 3)最小坡度 ，,二、计算,1)横管水力计算 为方便计，已编制出横管水力计算表

12、，已知 、 选 或 2)立管计算(按临界流量核算) a. 设通气立管时排水立管临界流量，表11-3,b.无需设专用通气立管临界流量值 (表11-3为表11-4减半使用),c. 无通气立管的排水立管最大排水能力(表11-5),三、按维护经验确定 1.室内最小管径，50mm 2.凡连大便器管段，100mm ，排出管取150mm 3.大便槽，150mm 4.污水立管，75mm,四、庭院排水 1.最小管径 2.管道布置：沿街道和建筑四周呈直线布，与建筑物最小距离3m。 3.冲洗厕所排水，需经化粪池后进入城市排水管网。 4.立管的水力计算,排水立管的最大排水流量 表117,【例112】 某5层住宅，卫生

13、间设有洗脸盆、浴盆、低冲洗水箱坐式大便器各1套，厨房内有洗涤盆1个，排水管道平面布置如图56所示。试进行排水管道的计算。 图113 排水管道平面布置图,【解】 1根据排水管道平面布置图画出排水管道计算草图，见图114。 2根据表111及经验初步确定排水横支管、排出管的管径和坡度，立管、通气管的管径，见表118。117 排水管道计算草图 3选择住宅排水设计秒流量公式，查表113取2.5，则： 由表112查得，洗涤盆Np2.0，洗脸盆Np0.75，浴盆Np3.0，坐式大便器Np6.0。计算各排水管段的设计秒流量。,4校核各计算管段。选用塑料排水管，根据d、i查附录52排水塑料管水力计算表,得出各计

14、算横管管段的通水能力；根据d查表57得出各排水立管管段的通水能力，若排水管段的通水能力q大于或等于排水设计秒流量qu，则满足要求。 排水管道的计算结果见表118。,排水管道计算表 表118,第三节 污（废）水局部处理构筑物,一、化粪池,污水的停留时间：1224h。 污泥清掏周期：不少于90d。 化粪池使用人数按下式计算： (1116) 式中 n化粪池使用人数； N设计总人数； 使用卫生器具人数占总人数的百分比，按表119确定。,使用卫生器具人数占总人数的百分比 表119,2.构造 砖砌体，顶底砼板，防渗漏。 矩形 10m3，分两格，污泥沉降在第一格内 10m3，分三格，格间设连通管，防止短路。

15、 圆形：小体积 进出水三通：防止气水界面形成污泥壳，影响进出水，淹没出流，进出管材高差100mm。,3.设置(就近设置) 平面建筑物背街面，距建筑基础5m，距水源地30m。 纵向：市政排水管足够深，由建筑出户管到市政管网，出管埋深0.7m。,4.计算：,（1117） 其中： 污水体积 污泥体积 使用人数，不同建筑物要折扣 每人每天排水量，合流制用给水，分流制2030l/人日 污水在化粪池停留时间，1224h,每人每天污泥量 污泥清掏周期，90180天，与温度有关 污泥折减系数，0.8，不能全沉降在池内，随水流失一部分 熟污泥系数，1.2 生活污泥含水率，97.5% 熟污泥含水率，95% 计算出

16、有效容积 后，按国家标准图集02S701或者03S702选用。,二、其它小型局部处理构筑物 1隔油井用以处理含油脂较多或含轻油的污水，如肉类加工厂，食品加工厂和大厨房排出的污水含油脂较多；汽车库、汽车修理厂排出的污水含轻油多。对挟带杂质的含油污水，应在隔油井内附有沉淀部分。粪便污水和其他污水不得排入隔油井内。隔油池的构造如图119所示。,2沉砂池、沉淀池用以去除较大颗粒杂质。 3降温池用以处理某些超过40C的废水。降温池一般设于室外，尽量利用废水来冷却。,复习思考题,111某住宅搂设计流量为4.45L/s，试选择水表，并计算水表的压力损失值? 112如何确定水箱的调节容积和消防贮水量? 113如何选用设计流量计算公式? 114建筑内部给水系统水力计算的目的和要求是什么? 115试述建筑内部给水系统水力计算的方法和步骤?,116有一幢有热水供应的住宅楼，共56户，每户设有低水箱坐式大便器，洗脸盆，洗涤盆、浴盆各一个，求该住宅楼的给水引入管设计流量? 117化粪池在排水系统中有何作用?在规范中为什么对化粪池规定了最小尺寸?,118化粪池有几种类型和型号?化粪池的构造及对化粪池的要求有哪些? 119一幢容纳8000人的教学楼，排水为合流制，已知污水在化粪池内停留时间为24h，污泥清掏周期为180d。求化粪池的容积？,