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1、 第一章 给水管道系统设计第一节 生活给水设计一、选择给水方式 小区给水既可以是生活和消防合用一个系统，也可以是各自成系统。该居住小区中建筑物不需要设置室内消防给水系统。所以宜采用生活和消防共用的给水系统。本设计采用生活和消防共用的给水系统。小区供水方式可分为直接给水方式、调节增压给水方式和分区给水方式，应根据小区内建筑物的类型、建筑高度、市政给水管网的用水头和水量等因素综合考虑确定。根据设计资料可知：该区给水现状为，清绿公路临别墅区一侧设有 DN1000 市政给水管道，压力为 0.35MPa。可以选择该小区的给水方式为直接给水。二、管道布置、管材选择小区布管应按干管、支管、接户管的顺序进行，
2、为了保证小区给水供水可靠性，小区给水干管应布置成环状或与城市管网连成环状与城市管网的连接管不少于 2 根，且当一根发生故障时，其余的连接管应通过不小于 70%的流量。给水干管应沿用水量大的地段布置。具体计算过程如下：1、住宅居民最高日用水量：别墅居住生活用水定额根据建筑给水排水设计规范中“住宅最高日生活用水定额及小时变化系数”得知别墅级别的最高日用水定额为 250-350L/(人d)。小时变化系数为 2.3-1.8，另外备注中说明别墅用水定额中包含庭院绿化用水及汽车抹车水。根据该别墅区的实际情况，选取用水定额为 350L/(人d)，小时变化系数 Kn=2.3,则该别墅小区的最高日最高时设计用水
3、量为：小区内各类用水的最高日用水量计算公式如下：36024KNqh最 高 日 最 高 时Q式中： 小区内各类住宅的最高日用水量（L/S）最 高 日 最 高 时Qq住宅最高日生活用水定额 L/（人d）N各类住宅居民人数（人）具体计算日下：sLQ/84.36024135最 高 日 最 高 时2、绿化用水量的计算：根据设计指导资料得知：居住小区的绿化浇洒用水定额可按浇洒面积 1.0-3.0L/d 计算。小区管道，广场的浇洒用水定额可按浇洒面积 2.0-3.0L/d 计算。浇洒管道上可设洒水栓，其间距不宜大于 80m。计算公式如下：=qM绿 化Q式中： 浇洒道路和绿化用水量（L/s）绿 化Qq浇洒单位
4、面积道路和绿化用水量用水标准（L/s）M每日浇洒道路和绿化的面积（） 具体计算如下：（1）居住小区的绿化用水量根据实际情况选取绿化浇洒用水定额为 3L/d，该居住小区的公共绿化面积为：1.32 公顷=1.3210 4则居住小区的绿化用水量为：=1.3210 3/243600=0.46L/s绿 化Q4（2）浇洒道路的绿化用水量根据实际情况选取绿化浇洒用水定额为 3L/d，该居住小区的道路绿化面积为：3.61 公顷=3.6110 4=3.613/243600=1.25L/s绿 化Q(3)则小区的绿化用水总共为： =0.46+1.25=1.71 L/s绿 化Q3、消防用水量的计算根据建筑设计防火规范
5、 “城镇居住区室外消防用水量”得知： 1 万人的城镇及居住小区同一时间内的火灾次数为一次，一次的用水量为 10 L/S,按要求消防历时为 2 小时，则 Q =10 L/S。消 防4、未预见水量及管网漏失水量的计算居住小区管网漏失水和未预见水之和按最高日用水量的 10%-15%计算。该设计中选用 15%计算。为了小区内可以有足够的消防用水，所以将消防用水的未预见水量也计算在内。具体如下：Q=（Q +Q ）（1+15%）=（3.84+10）1.15=15.92 最 高 日 最 高 时 消 防L/s3、给水管道的水力计算在管网水力计算过程中，要各管段的直径，必须首先确定各管段的设计流量，为此，需要首
6、先求出各管段的沿线流量和各节点流量。1. 配水干管比流量.管网中管段配水干管或配水支管沿线输出的流量之和，称为该管段的沿线流量，即供给该管段两侧用户所需的流量。计算沿线流量的主要采用比流量法，分为长度比流量法和面积比流量法两种，在本设计中采用长度比流量法。所谓长度比流量是假定沿线流量均匀分布在全部配水干管上，则管线单位长度上的配水流量称为长度比流量，记作 ，按下式计算：cbq=（Q-Q ）/L 单位：L/（sm）cbq集 中式中： Q官网总用水量 L/sQ 工业企业及其他用户的集中流量之和 L/s集 中L管网配水干管总长度，m;单侧配水的管段（如沿河等地段 敷设的只有一侧配水的管线）按实际长度
7、的一半计入；双 侧配水的管段，计算长度等于实际长度，两侧不配水的管 线长度不计。根据施工图纸的给水部分得知量取的管网配水干管总计算长度为 975m,由于本设计中的消防和生活给水是合用管道的，所以将消防给水记为集中流量。即该设计中给水比流量为: =（ 15.92-10）/975=0.00607L/(sm)cbq由比流量 可以计算出个管段的沿线配水流量即沿线流量，记做 ，cb 沿 线q则任一管段的沿线流量 可以按照以下公式计算：沿 线q= L（L/s）沿 线 cb式中：L该管段的计算长度 m；例如：管段 23 的沿线流量为：Q = L =0.00607113=0.6732cbq32其他各管段的沿线
8、流量计算见附表 12、节点流量计算：如节点 2 的节点流量为：Q =0.5 =0.5（ ）=0.5（0.67+0.60）=0.64（L/s）2q623q各节点流量见附表 23、管段的设计流量管网各管段沿线流量简化成各节点流量后，可求出各节点流量，并把大用水户的集中流量也加于相应的节点上，则所有节点的总和，便是由市政管网送来的总量（即总供水量） 。按照质量守恒原理，每一节点必须满足节点流量平衡条件：流入任一节点的流量必须等于流出该节点的流量，即流入等于流出。该设计布置为环状管网，则环状管网流量分配的具体步骤是：（1）首先在管网平面布置图上，确定出控制点的位置，并根据水源、控制点、 大用户及调节构
9、筑物的位置确定管网的主要流向。（2）参照管网主要流向拟定各管段的水流方向，使水流最近路线输水到大用户 和边远地区，以节约输水电耗和管网基建投资。（3）根据管网中各管线的地位和功能来分配流量。尽量使平行的主要干管分配 相近的流量，以免个别主要干管损坏时，其余管线负荷过重，使管网流量 减少过多；干管与干管之间的连接管，起作用主要是沟通平行干管之间的 流 量，有时起输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量一搬不 大，只有 在干管损害时，才转输较大流量，因此，连接管中可分配较 少的流量。（4）分配流量时应满足节点流量平衡条件，即在每个节点上满足 + =0。根 iqj据本设计小区的设计实际情况，布置成
10、环状管网，纤细的流量分配详图见 附表 3 和附图一。4、小区环状管网水力计算（1）按城镇管网布置图，绘制计算草图，对节点和管段顺序编号，并标明管 段长度和节点地形标高。（2）按最高日最高时用水量计算节点流量，并在节点旁引出箭头，注明节点 流量。大用户的集中流量也标注在相应的节点上。（3）在管网计算草图上，将最高日用水时由二级泵站和水塔供入管网的流量（指 对置水塔的管网）沿各节点进行流量预分配，定出各管段的计算流量（4）根据所定出的各管段的水头损失 h 及各个环内的水头损失代数和h。（5）计算个管段的水头损失 h 及各个环内的水头损失代数和h。（6）若h 超出规定值（即出现闭合差值h） ，须进行
11、管网平差，将预分配的 流量进行校正，以使各个环的闭合差达到规定的允许范围之内。按照以上计算步骤，对该小区的环状管网进行水力计算。根据管网布置和用水情况，假定各管段的流向，按照环状管网流量分配原则和方法进行流量预分配，现对设计要点加以说明。a、原则中的（1） 、 （2）的具体说明见“配水干管比流量”及“节点流量计算” 。分配结果见附表 1、2。b、确定管径及水头损失因为消防和消防给水合用管段，所以管径都不能小于 DN100。管径大小见附 表 3 c、管网平差若闭合环路内顺、逆时针水流方向的管段水头损失不相等，即h ij0，存在 一定差值，之一差值就叫环路闭合差，记做h。在计算过程中，若闭合差为正
12、，即h0，则恰好相反，因此需根据具体情况 重新调整各管段流量，即在每一节点均满足 + =0 的条件下，在流iqij量偏 大的各管段减去一些流量，加在流量偏小的各管段中去，每次调整的流量值 称为校正流量，记做q。如此反复，直到各闭合环路均满足h ij=0 的条件 为止。这种为消除闭合差而进行流量调整计算的过程，叫做管网平差。一般基环和大闭合差达到一定精度要求后，管网平差即可结束。手算时，闭合差要求小于 0.5m，大环闭合差小于 1.0-1.5m；电算时，闭合差值可达到 任何精度，一般采用 0.01-0.05m。经一次校正后，基环闭合差分别为 0.2 和 0.06，绝对值小于 0.5。大环 闭合差
13、是 0.26，绝对值小于 1.0，均符合要求。平差结果见附表 Ae、水压计算该管网的压力完全为市政管网供给，所以管网的压力由接入管开始进行计算。由 0 点开始推算 2 点的水压标高，自由水压。自由水压标高=水压标高-（地形标高-0.7-1/2 管径）-水头损失。由 0 点开始，2 点的水压标高为Zc+Hc=35+40.05=75.05m，分别向最不利点（5 点）推，计算各节点的水压标高和自由水压，将计算结果及相应节点处的地形标高诛邪在节点上，如附表一示。5、给水管道的敷设要求室外给水管道应沿区内道路平于建筑物敷设，宜敷设在人行道、慢车道或草地下。管道外壁距建筑物的净距不宜小于 1.0m，但不得
14、影响建筑物的基础。居住小区室外管道尽量减少与其他管线的交叉，不可避免时，给水管应在排水管道上面，给水管与以其他地下管线及乔木之间的最小水平、垂直净距可参考相关规定，另外，给水管道的埋深要综合考虑，行车道下的管线最小覆土厚度不小于 0.7m。应在与城市管网连接处的小区干管上，与小区给水干管连接的小区给水支管上，与支管连接的接户管上及环状管网需调节和检修处设置阀门。阀门应设在阀门井或阀门套筒内。6、给水用户接入管三层别墅卫生器具：洗涤盆 2 个，洗脸盆 3 个，洗手盆 4 个，浴盆 3 个，淋浴器 3 个，坐便器 3 个。Ng=10.9二层别墅卫生器具：洗涤盆 2 个，洗脸盆 2 个，洗手盆 3
15、个，浴盆 2 个，淋浴器 2 个、坐便器 2 个。Ng=7.9三层别墅：设每户 4 人，T 取 24h。二层别墅：设每户 4 人，T 取 24h。 根据公式 3602.0NgKhmqUd查建筑给水排水工程得 ac，再根据公式 NgUc49.0)1(1给水设计秒流量 q g=0.2UNg经计算，3 层跟 2 层别墅的给水设计秒流量分别为 0.68L/s 和 0.58L/s。选用最小管径为 DN40.第二节 消防给水设计居住小区内城市消火栓保护不到的区域应设室外消火栓。消防给水可与生活给水共用，也可单独设置。消火栓应沿道路设置，消火栓的保护半径不应超过 150m，间距不应超过 120m。消火栓设置数量和间距应按建筑设计防火规范和高层民用建筑设计防火规范执行。室外消防用水量以及所需水压按建筑设计防火规范及高层民用建筑设计防火规范执行；设有室外消火栓的室外给水管道，管经不得小于 100mm 由于小区生活给水和消防给水是合用同一套管道，所以不需要另外计算消防给水管道的设计步骤。另外，消防给水方面需要补
