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1、1. 用水定额 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。,4.0 概述,2. 最高日用水量 (2-2) 最高日用水量(L/d); 用水单位数(人或床位等,工业企业建筑为班 人数); 最高日生活用水定额(L/人d 、L/床d或 L/人班等)。,4.0 概述,建筑物的最高日用水量 (L/d),即一年中最大日 用水量,根据建筑物的不同性
2、质,采用相应的用水量定 额进行计算。生活用水定额可以分为住宅生活用水定额, 公共建筑生活用水定额,居住区生活用水定额,工业企 业建筑生活用水定额,热水用水定额等等。若工作企业 为分班工作制,最高日用水量 , 为生产 班数,若每班生产人数不等,则各类建筑的生活用水定 额见表2-1、表2-2、表2-3。,4.0 概述,3. 最大小时用水量 (2-3) (2-4) 最大小时用水量(L/h)( ) 用水量最高时一个小时的用水量; 建筑物内每日或每班的用水时间(h),根 据建筑物的性质决定;,4.0 概述,如:住宅及一般建筑多为昼夜供水,T=24;若工业企业 为分班工作制,为每班用水时间;旅馆等建筑若为
3、定时供水, 为每日供水时间。 平均时用水量,又称平均小时用水量,为最 高日生活用水量在给水时间内以小时计的平 均值(L/h); 小时变化系数,最大日中最大小时用水量与 该日平均小时用水量之比。,4.0 概述,消防用水量大而集中,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, 建筑内消防水量应按需要同时开启的消防用水灭火设备 用水量之和计算。其计算方法详见第五章。 建筑内部给水系统的计算是在完成给水管线布置, 绘出管道轴侧图后进行的。计算的目的是确定给水管网 各管段的管径和给水系统所需的压力,复核室外给水管 网的水压是否满足室内给水系统所需压力的要求。,4.0 概
4、述,4.1 设计秒流量,为保证建筑内部用水,生活给水管道的设计流量, 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,又称为设计秒流量。 建筑内部给水管道的设计秒流量的确定方法,一般 可分为三种类型:经验法、平方根法和概率法。,一般用水时间集中,用水设备使用集中,同时给水 百分数比较高,目前采用经验法确定计算公式,即直接 以卫生器具数量、卫生器具的额定流量和同时给水百分 数来计算设计管段上的设计秒流量,公式如下:,4.1.1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,式中:, 计算管段中的设计秒流量(L/s); 同类型卫生器具数; 同一类
5、型一个卫生器具给水额定流量; 按表4-1根据设计手册确定(L/s); 卫生器具的同时给水百分数 % ; 设计时按表4-2、4-3、4-4、4-5 或按设计手册确定;,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,4.1.1,4.1.1,关于卫生器具的同时给水百分数b: 例某一管段上连接有n0个卫生器具,如按下面公式进 行计算: 某管段的输配流量 (L/s); 室内某管段及其以后管段的某一种卫生器具数; 该种器具的最大单位出水量(L/s)。,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,式中:,应按下式计算: 计算管
6、段设计秒流量(L/s); 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率(%) 计算管段的卫生器具给水当量总数。,4.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,式中:,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、使用时数及小时变化系数,计算出最大用水 时卫生器具给水当量平均出流概率: 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(%);,4.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,式中:,4.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量, 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(%); 最高用水日用水定额按表4-1取用; 每户用水人数; 小时变化系
7、数按表4-1取用; 每户设置的卫生器具给水当量数; 用水时数(h); 一个卫生器具给水当量额定流量(L/s)。,式中:,4.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,采用概率法进行计算时,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的计算是关键,为了使 的计算值不致偏差过大,表4-5列出了住宅的卫生器具给 水当量最大用水时平均出流概率值,供参考。,2. 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的同时出流概率 : 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率; 对应于不同的系数,查表4-6选用; 每户设置的卫生器具给水当量数;,4.1.2 住宅建筑的生活给水管道
8、的设计秒流量,式中:,4.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,3. 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 4-1 式计算,得出计算管段的设计秒流量 值。,4.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,4. 当给水干管连接有两条或两条以上给水支管, 而各个给水支管的最大用水时卫生器具给水当量平均出 流概率具有不同的数值时,该给水干管的最大用水时卫 生器具给水当量平均出流概率应按加权平均法计算: 给水干管最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率; 支管的最高用水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。,4.1.2 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流
9、量,上式只适用于枝状管道中,各支管的最大用水时发 生在同一时段的给水管道。而对最大用水时并不发生在 同一时段的给水管段,应将设计秒流量最小的支管的平 均用水时平均秒流量与设计秒流量大的支管的设计秒流 量叠加成干管的设计秒流量。,4.1.3 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、中 小学教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒 流量计算公式: 计算管段中的设计秒流量(L/s); 计算管段上的卫生器具当量总数; 根据建筑物用途而定的系数,按表4-7选用。,建筑内部给水管网的水力计算的内容: 计算给水管网系统中各管段的管经 d、 计算各管段 通过设计秒流
10、量时所造成的水头损失h,根据每段的水头 损失h,求整个管网系统所需水压 H,复核市政给水管网 的水压能否满足系统最不利配水点所需要的水压,根据 计算压力选择水泵、水箱或气压水罐等加压设备并确定 所需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,根据用水龙头等用水配件的布置,轴侧图中的 管道位置,管轴线标高等进行计算 。,4.2.1 确定管径,根据建筑物性质和卫生器具当量数来计算各管段的 设计秒流量,根据流量计算公式,已知流速、流量,即 可确定管径: 计算管段的设计秒流量m3/s ; 计算管段内的流速,m/s; 计算管段的管径 m。,给水管网中的水头损失包括沿
11、程水头损失和局部水 头损失以及水表的水头损失等 。 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 : 管段的沿程水头损失 kPa或 mmH20; 计算管段长度,; 水力坡降,即管道单位长度水头损失,kPa/m。,4.2.2 给水管网的水头损失计算,给水管道单位长度水头损失应按下式计算: 水力坡降,即管道单位长度水头损失,kPam; 管段计算内径,(m); 给水管段设计流量,(m3/s); 海澄威廉系数。,4.2.2 给水管网的水头损失计算,4.2.2 给水管网的水头损失计算,实际工程设计时,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
12、道的水力计算表,即根据管段的设计秒流量qg ,控制流速U在正常范围内,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4-1、 “给水铸铁管水力计算表”见附录4-2、 “给水塑料管水力计算表”见附录4-3等。,2. 局部水头损失计算 沿流动方向局部零件下游的流速,(m/s); 管段的局部水头损失之和,(kPa或mmH20); 管段局部阻力系数; 重力加速度,(m/s2)。,4.2.2 给水管网的水头损失计算,4.2.2 给水管网的水头损失计算,由于室内给水管网中的局部配件比较多,如阀门、 弯头、三通等,局部阻力系数各不相同,实际工程设计 时,将每一种局部水头损失
13、折算成相应的沿程水头损失 的百分数进行计算,即按当量长度计算。 总水头损失 = hj + hf,4.2.2 给水管网的水头损失计算,3. 水表水头损失计算 水表水头损失数值与水表的型号、口径等有关,因 此设计时,首先根据工作环境选择水表的类型,根据通 过水表的设计流量确定水表的口径,然后才能计算水表 的水头损失 。 (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。一般分户水表多选用旋翼式湿式水表,建筑物总引 入管上的水表多选用螺翼式湿式水表。,4.2.2 给水管网的水头损失计算,水表的口径根据通过水表的设计流量来选择,一般
14、原则是: 用水量比较均匀时,应保证安装水表的管段上设计 秒流量(不包括消防流量) 不大于水表的公称流量,因 为公称流量是水表允许在相当长的时间内,通过的流量; 用水量不均匀的给水系统,可以按设计秒流量不大 于水表的最大流量确定水表的口径;,4.2.2 给水管网的水头损失计算,生活或生产用水不均匀,而且连续高峰用水负荷昼 夜不超过3h时,可以按给水设计最大小时流量(不包括 消防流量)不超过水表最大流量,而超过水表额定流量 来确定水表口径,并按表4-10的规定复核水表的水头损 失; 住宅大便器如采用自闭式冲洗阀时,分户水表的口 径一般不小于20mm;平均小时流量的68%(不包括 消防流量)应大于水
15、表的最小流量。,3. 水表的水头损失 计算管段的设计秒流量,(m3/h); 水表的水头损失,(kPa); 水表的特性系数,一般由生产厂提供,也可按 式计算。,4.2.2 给水管网的水头损失计算,4.2.2 给水管网的水头损失计算,旋翼式水表和螺翼式水表 : q max. 为各类水表的最大流量,m3/h; q max.s 螺翼式水表的最大流量,m3/h; q max.L 旋翼式水表的最大流量,m3/h。,4.2.2 给水管网的水头损失计算,水表水头损失的复核: 水表水头损失的规定值。对于生活消防共用系统, 加上消防流量时,也不应超过规定水表水头损失值。即 应满足下表中的规定。,给水系统所需压力应为: 最不利供水点所需的静高差加最不利管道系统的所 有的水头损失,按(2-2-1)式进行计算: (kPa或mH2O),4.2.3 求给水系统所需压力,4.2.3 求给水系统所需压力,H:总水压,H2:管路水损 H3:水表水损,H4:流出水头 H5:富裕水头,(图3-1),H1:最高最远配水点与室外引入管起点的标高差,4.2.4 水力计算方法和步骤,根据室内给水系统的设计程序,首先确定给水方式, 根据所选择的给水方式,进行管网系统的布置,并绘制 设计草图,包括给水排水平面图和系统图等。然后以设 计草图作为水力计算的依据。,4.2.4 水力计算方法和