专题二建筑给排水水力计算.docx
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专题二建筑给排水水力计算
专题二建筑给水工程
2.1建筑给水系统设计实例
1.建筑给水系统设计的步骤
（1）根据给水管网平面布置绘制给水系统图，确定管网中最不利配水点（一般为距引入管起端最远最高，要求的流出压力最大的配水点），再根据最不利配水点，选定最不利管路（通常为最不利配水点至引入管起端间的管路）作为计算管路，并绘制计算简图。
（2）由最不利点起，按流量变化对计算管段进行节点编号，并标注在计算简图上。
（3）根据建筑物的类型及性质，正确地选用设计流量计算公式，并计算出各设计管段的给水设计流量。
（4）根据各设计管段的设计流量并选定设计流速，查水力计算表确定出各管段的管径和管段单位长度的压力损失，并计算管段的沿程压力损失值。
（5）计算管段的局部压力损失，以及管路的总压力损失。
（6）确定建筑物室内给水系统所需的总压力。
系统中设有水表时，还需选用水表。
并计算水表压力损失值。
（7）将室内管网所需的总压力与室外管网提供的压力进行比较。
比较结果按2.3.1节处理。
（8）设有水箱和水泵的给水系统，还应计算水箱的容积；计算从水箱出口至最不利配点间的压力损失值，以确定水箱的安装高度；计算从引入管起端至水箱进口间所需压力来校核水泵压力等。
2.建筑给水系统设计实例
图2.1为某办公楼女卫生间平面图。
办公楼共2层，层高3.6m，室内外地面高差为0.6m。
每层盥洗间设有淋浴器2个，洗手盆2个，污水池1个；厕所设有冲洗阀式大便器6套。
室外给水管道位置如图2.1所示，管径为100mm，管中心标高为–1.5m（以室内一层地面为±0.000m），室外给水管道的供水压力为250kPa，镀锌钢管，排水管道采用塑料管材。
（1）试进行室内给水系统设计。
（2）试进行室内排水系统设计。
图2.1某办公楼女卫生间平面图
解：
一、室内给水系统设计过程如下：
图2.2办公楼卫生间给水系统图
（1）首先根据给水管网平面布置绘制给水系统图（如图2.2所示），再根据给水系统图，确定最不利配水点为最上层管网末端配水龙头，即图中点1位置的淋浴喷头，确定喷头至引入管起端8点之间管路作为计算管路。
（2）对计算管路进行节点编号，如图2.2所示。
（3）查表5-6算出各管段卫生器其给水当量总数，填入计算表，见表2-15。
（4）选用设计流量计算式5-6，计算各管段给水设计流量，即
，对于办公楼
=1.5（根据表5-9取值）。
管段1—2，给水当量总数为0.5，该管段设计流量为
=0.21L/s，其值大于该管段上卫生器具给水额定流量累加所得的流量值，按规定应以该管段上淋浴器的给水额定流量0.10L/s作为管段1—2的设计流量。
同理可得，管段2—3的当量数N为1.0，qg取0.2L/s。
管段3—4，因为有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，按规定大便器延时自闭冲洗阀的给水当量以0.5计，计算得到的qg附加1.10L/s的流量后，为该管段的设计秒流量，即
+1.10=1.47L/s，同理qg取1.40L/s。
管段4—5，
+1.10=1.52L/s
管段5—6，
+1.10=1.57L/s
管段6—7，
+1.10=1.77L/s
管段
—
，同管段1—2可知，管段
—
的当量数N为0.5，qg取0.1L/s；同理，管段
—
的当量数N为1.0，qg取0.2L/s。
管段
—
给水当量总数为1.0+0.7=1.7，该管段设计流量为
0.39L/s，qg取0.2+0.14=0.34L/s，
管段
—
，
1.54L/s
管段
—
，
1.59L/s
管段
—
，
1.64L/s
管段
—7，
1.86L/s
管段7—8，
2.12L/s
（5）从平面和系统图中按比例量出各设计管段长度L，填入表2-1中相应栏目。
（6）根据各管段设计流量qg和正常流速V（依据建筑给水排水设计手册第2册41页表1-29），查第1册336页，表11-7确定各管段管径DN、管段单位长度的沿程压力损失1000i值，并填入表2-1中相应栏目。
（7）按式（5-10）计算各管段的沿程压力损失值，以及累加计算整个管路沿程压力损失值。
表2-1给水管网水力计算表
顺
序
号
管段
编号
器具数n
卫生器具名称及其当量值
当量总数N
流量
qg
（L/s）
管径DN
（mm）
流速V
（m/s）
单位长度压力损失1000i
mm/m
管长L
（m）
沿程压力损失hy
（mm）
当量数N
淋浴器
大便器
洗手盆
污水盆
自
至
0.5
0.5
0.5
1
1
1
2
n
1
0.5
0.10
15
0.58
99
1.35
133
N
0.5
2
2
3
1
1.0
0.20
20
0.62
73
1.40
102
0.5
3
3
4
1
1.5
1.47
40
1.11
88
0.93
82
0.5
4
4
5
1
2.0
1.52
40
1.19
101
0.93
94
0.5
5
5
6
1
2.5
1.57
50
0.73
29
4.10
119
0.5
6
6
7
2
3
5.0
1.77
50
0.80
35
5.50
193
1.0
1.5
7
7
8
6
4
2
12.0
2.12
50
1.00
52
1.80
94
3.0
2.0
1.4
∑
817
（8）计算室内给水系统所需总压力，即H=H1+H2+H3+H4。
H1—引入管起点至管网最不利点位置所要求的静水压力，H1=9.81×7.3=71.61kPa；7.3=（1.5+4.6+1.2）
H2—计算管路的沿程与局部压力损失之和，计算中取局部压力损失为沿程压力损失30%则H2=817×9.81×10-3×1.3=10.42kPa；
H3—水表的压力损失，没有具体型号，规范规定可按经验确定：
建筑物引入管上的水表，在生活用水工况时宜取用0.03MPa，即30kPa；
H4—管网最不利点所需的流出压力，本例淋浴器流出压力为50kPa～100kPa，取100kPa。
考虑一定的富余压力为10～30kPa，取20kPa。
所以，H=71.61+10.42+30+100+20=232.03kPa。
室外管网供给压力为250kPa，稍大于室内给水系统所需压力232.03kPa，因此可以不调整管径，也不需增压设备，可以采用直接供水的方式。
室内排水系统设计过程如下：
（1）首先根据排水管网平面布置绘制排水系统图（如图2.3所示），
图2.3办公楼卫生间排水系统计算草图
解：
（1）PL-1排水设计秒流量计算。
取
管段1-2，承担两个洗手盆的排水，查表7-2排水当量0.3×2=0.6，
L/s。
由于该管段上的卫生器具很少，顾流量应采用所有卫生器具排水流量之和
qp=0.1×2=0.2L/s。
管段2-3，承担两个洗手盆和一个污水池的排水，查表7-2排水当量0.6+1=1.6，
L/s，同理qp=0.2+0.33=0.53L/s。
管段3-4，承担两个洗手盆、一个污水池和三个大便器的排水，排水当量1.6+3.6×3=12.4，
L/s。
（2）确定各层横支管的管径及坡度，根据表7-4，选设计充满度为0.5及通用坡度，本案例采用胶熔接连接排水横支管，标准坡度为0.026，个管段计算的排水设计量，按《建筑给排水设计手册》第2册549页表4-22计算。
计算结果见表2-2。
表2-2各层横支管水力计算表
管段
编号
卫生器具名称、数量
排水当量数
设计秒流量qp
管径/mm
坡度/I
洗手盆
Np=0.3
污水池
Np=1.0
大便器
Np=3.6
1-2
2
0.6
0.2
50
0.026
2-3
1
1.6
0.53
50
0.026
3-4
3
12.4
2.05
110
0.026
（3）确定立管、排出管的管径。
立管最下部排水管段排水设计秒流量为
L/s
采用塑料排水立管，伸顶通气管，查表7-5，de=110mm。
排出管qp=2.40L/s，采用塑料排水排出管，查表4-22，de=110mm，I=0.009。
作业：
1、估算PL-2排水系统中，各横支管、立管以及排出管的管径。
2、图2-4位层高3.6m的五层办公楼女卫生间的布置，室内外的标高差为0.3m，引入管埋深为-0.500m，若给水管到采用给水塑料管，试完成以下给水设计任务。
（1）布置给水管网，完成给水平面布置图。
（2）根据给水布置图，配置给水系统简图。
（3）计算该系统所需水压及引入管设计流量。
（4）若给水引入管采用镀锌钢管，估算其管径。
图2-4某五层办公楼女卫生间的平面图
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