附 1、5设计秒流量得计算

1、5、1设计流量计算

(1)最高日用水量Qd

最高日用水量按式(1-1)计算:

(1-1)

式中m—设计单位数(如人数、床位数等)

qd一用水定额,见表1-9、10

采用公式(1-1)应注意以下几点:

1)该公式适用于各类建筑物用水、汽车库汽车冲洗用水、绿化用水、道路浇洒用水。

2)对于多功能得建筑物,如商住楼、宾馆、大会堂、影剧院等,应分别按不同建筑物得用水量定额,计算各自得最高日用水量,然后将同时用水者叠加,取最大一组用水量作为整幢建筑物得最高日用水量。

3)对一幢建筑可用于几种功能时,应按耗水量最大得功能计算。

4)一幢建筑物得服务人数超过范围时,设计单位数应按实际单位数计算,如集体宿舍内附设公共浴室,该浴室还为其它人员服务时,其浴室用水量应按全部服务对象计算。

5)建筑物实际用水项目超出或少于范围时,其用水量应作相应增减。如医院、旅馆增设洗衣房时应增加洗衣房得用水量。

6)设计单位数应由建设单位或建筑专业提供。当无法取得数据时,在征得建设单位同

意下,可按卫生器具一小时用水量与每日工作时数来确定最高日用水量。

(2)工业企业生产用水量:应根据工业生产工艺、设备、工作制度、供水水质与水温等因

素并结合供水系统状况来选择与确定生产用水量。

(3)消防用水量:见第2章。

(4)最大小时生活用水量:最大小时用水量按式(1-2)计算:

(1-2)

式中Qh—最大小时用水量

Qd最高日用水量或最大班用水量;

T—每日或最大班用水时间(h)

K—小时变化系数,见表1-9,10

(5)生活给水设计秒流量:

1)住宅、集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等建筑物生活给水设计秒流量,应按式(1-3)计算:

(1-3)

式中—设计秒流量(L/s)

a,K—根据建筑物用途而定得系数,见表1-20;

—计算管段得卫生器具给水当量总数,见表1-16

采用公式(1-3)应注意几点:

①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,应采用一个最大得卫生

器具给水额定流量作为设计秒流量。

②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。

③在已知计算管段卫生器具当量总数与建筑物类别时,也可由表1-21查得该管段得

生活给水设计秒流量。

④对综合功能得建筑物,含有二种或以上不同用途得建筑,其u,)值、可采用加权平

均法求得总引人管得数值。按式 (1-4)、式(1-5)计算:

(1-4)

(1-5)

式中。,,,,,为综合楼不同用途部分得,值;

为综合楼不同用途部分得给水当量总数。

⑤当大便器采用自闭式冲洗阀时,按式(1-6)计算:

(1-6)

式中—计算管段得给水设计秒流量(L/s)

Ng—计算管段得卫生器具给水当量总数;

1、2—个自闭式冲洗阀给水额定流量(L/s)、

⑥当建筑物内除生活用水外,其它得用水(如空调、化验室、设备用水等),应将其水量

加人设计秒流量中。

2)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,按式(1-7)计算:

(1-7)

式中—计算管段得设计秒流量(L/s);

—同类型得一个卫生器具给水额定流量(L/s)见表7-16;

—同类型卫生器具数;

b—卫生器具得同时给水百分数,见表1-22~ 25。

1、5、2管网水力计算

(1)计算目得:在于确定给水管网各管段得管径,求得通过设计秒流量时造成得水头损

失,复核室外给水管网水压就是否满足使用要求,选定加压装置所需扬程与高位水箱得设置高

度。

(2)计算要求:

1)根据建筑物类别正确选用生活给水设计秒流量公式。

2)充分利用室外给水管网得水压。

3)经过技术经济比较选取合理得供水方案。

4)应满足室内管网中最不利配水点所需水压。

5)对允许断水得给水管网,引人管应按同时使用率计算。对不允许断水得给水管网,如从几条引人管供水时、应假定其中一条被关闭时,其余引人管应能通过全部用水量。

6)引人管管径不宜小于DN20,

7)确定管径时,应使设计秒流量通过计算管段时得水流速度符合下列要求:

①生活与生产给水管道:干管不宜大于2、0m/s;当有防噪声要求,且管径小于或等于25mm时,其流速可采用0、8~1、0m/s、

②消火栓系统给水管道水流速度不宜大于2、5m/s

②自动喷淋系统管道流速不宜大于5、0m/s,其配水支管流速不得大于10m/s。

8)建筑物尤其就是高层建筑物卫生器具承受不同得压力,应根据卫生器具承压能力而采取分区给水得措施与减压措施。

9)当外部给水压力不足时,应采取措施,如设水池、水泵加压或其它加压措施,在管网计算时应予考虑。

(3)计算步骤:

1)根据建筑物类别选择生活给水设计秒流量公式,并正确计算设计秒流量。

2)确定建筑物给水得方案与管材。

3)绘制给水流程图或系统图。

4)根据计算管段得设计秒流量、室外管网能保证得水压与最不利点得所需水压及管道流速,确定管径。

5)计算管道得水头损失。

6)确定建筑物供水得所需水压,用以校核室外供水压力或室内加压设备得压力参数。

(4)管道水头损失:

1)单位长度水头损失:

①给水钢管与铸铁管得单位水头损失,按式(1-8)、式(1-9)计算:

当v<1 、2m/s时,

(1-8)

当v<1 、2m/s时,

(1-9)

式中

I——管道单位长度得水头损失( Mpa/m) ;

V——管道内平均水流速度(m/s)

dj—管道计算内径(m) 、

②UPVC塑料管单位长度得水头损失按式(1-10)计算:

(1-10)

式中i---塑料管得单位长度得水头损失

Q—计算管段得计算流量(m3 /s);

Dj---管道计算内径(m)、

③为简化计算,塑料给水管得单位长度水头损失可按图1-1查得。

④为简化计算、钢管与铸铁管及UPVC塑料管、铜管等单位长度得水头损失可查表得出、详见给排水设计手册第1册《常用资料》。

2)管道局部水头损失:

①给水管局部水头损失应按式(1-11 )计算:

(MPa) (1-11)

式中—管道各局部水头损失之与(MPa)

—管道局部阻力系数之与;

v—平均水流速度,一般指局部阻力后(水流方向)得平均水流速度(m/s) ;

g—重力加速度(m/s2)

在己知与流速值时,也可由表1-26查得局部水头损失值。

为了简化计算,管道局部水头损失之与,一般可以根据经验采用沿程水头损失得百分数

进行估计见表1-27、

(5)建筑物室内给水管网所需水压:一般要选择管网中若干个较不利得配水点进行水力计算,经比较后确定最不利配水点,以保证所有配水点得水压要求。

室内给水管网所需得水压按式(1-12)计算:

(MPa) (1-12)

式中H—建筑给水引人管前所需水压(MPa)

—最不利配水点与引人管得标高差(m);

---管网内沿程与局部水头损失之与(MPa);

—水表得水头损失(MPa)计算方法见第13章;

—最不利配水点所需流出水头(m),按表1-16

另外,应考虑一定得富裕水头,一般按0、01-0、03Mpa计。

对于居住建筑得生活给水管网,在进行方案设计时,其所需水压也可根据建筑层数由表1-28估计所需最小水压值。

注:二层以上每增高一层增加40kpa

由式(1-12)计算出得室内管网所需水压H,与室外能够供给得水压(H0)有较大差别时,应对室内管网得某些管段得管径作适当调整。当H0大于H时,为充分利用室外管网水压;应在允许流速范围内,缩小某些管段(一般要缩小较大得管段)得管径。当H0小于H时,但相差不大时,为避免设置局部升压装置,可放大某些管段(一般要放大较小得管径),以减小管网水头损失。若相差较大,应考虑设置升压装置。

1、6贮水池与吸水池(井)

1、6、1贮水池

(1)贮水池容积:贮水池得有效容积与室外供水能力、用户要求与建筑物性质、生活调节水量、消防贮备水量与生产事故时用水量有关。一般可按式(1-13)、式(1-14)计算:

(1-13)

(1-13)

式中贮水池有效容积(m3);

—水泵得出水量(m3/h);

—外部供水能力(m3/h );

—水泵运行时间(h);

—火灾延续时间内,室内外消防用水量之与(m3);

—生产事故备用水量(m3)

—水泵运行间隔时间(h)

在资料不足时,贮水池得调节容积(-),一般可按大于建筑物日用水量得10%

(2)贮水池得设置:

1)在室外供水管网能满足建筑物用水量要求时,可不设贮水池,只设置吸水池(井)。

2)贮水池总容积包括:有效容积、被结构体(梁、柱、隔墙)所占用得容积及水面得上空

间得容积。

3)贮水池一般由钢筋混凝土制成,也有采用各类钢板或玻璃钢制成。贮水池所用材料不得对其贮水水质造成任何污染。池内壁防止对水质造成污染常有喷刷无毒瓷釉涂料、饮用水用油漆,或贴食品级玻璃钢与贴瓷砖等。

4)贮水池应设置在远离对其可能有污染得地方。贮水池应设进水管、出水管、通气管、溢流管、泄水管(有可能时)、人孔(应加盖加锁)、爬梯与液位计。溢流管排水应有断流措施与防虫网,溢流管口径应比进水管大一级。

5) 贮水池宜作吸水坑(井),以充分利用其有效容积、吸水坑深不宜小于0 、 8m、

6)贮水池应设计成保证池内水经常流动,防止死角。进水管、出水管宜在相对得位置设置,不宜靠近。贮水池一般宜作成二格,或在池内作成隔板。在贮水量足够得前提下,减少水池容积,以防贮水时间过长,水质变坏。在采用不设高位水箱生活供水得系统(如变频调速泵汽压供水等),宜在贮水池出水管上设置二次消毒装置。

7)专用消防贮水池可利用游泳池、水景喷泉水池等。消防贮水池包括室外消防贮水量时,应设有供消防车取水用吸水口。

8)生活、生产与消防共用贮水池,应有保证消防水平时不被动用得措施,如设置液位计停止生活供水泵;或在生活水泵吸水管上面有小孔见图1-2

9)贮水池宜设溢流液位与低液位及报警信号。

10)贮水池利用管网压力进水时,其进水管上应装浮球阀或液压阀,一般不宜少于2个,其直径与进水管直径相同。

1、6、2吸水池(井)

(1)吸水池(井)有效容积不得小于最大一台或多台同时工作水泵3min得出水量。对于小泵,吸水池(井)容积可适应放大、宜按水泵出水量5- 10min计算。

(2)吸水池(井)得布置:

1)吸水池(井)得进水量应大于水泵得吸水量。

2)吸水管与吸水池(井)池壁间距,吸水管管间距,应根据吸水管得数量、管径、管材、接口方式、布置、安装、检修与水泵正常工作(防止水浅而导致水泵工作时进气)得要求确定。

3)吸水池(并)宜设计成自灌式吸水方式。

4)生活给水用吸水池(井)内壁材料应对水质不能有任何污染。

5)个别城市如有断水可能时,吸水池(井)得容积应考虑可能断水延续时间得贮存水量。

6)吸水池(井)布置得最小尺寸见图1-13

1 、7水泵与泵房

1 、7、1水泵得计算

(l)水泵得扬程计算:水泵扬程得选择,应满足建筑物最不利配水点或消火栓等所需得水压与水量。

1)水泵与高位水箱结合供水时,其水泵扬程按式(1-15 )计算:

(MPa) (1-15)

式中—水泵扬程(MPa)

—扬水高度(rn),即贮(吸)水池最低水位至高位水箱人口得几何高差;

—水泵吸水管与出水管(至高位水箱入口)得总水头损失(MPa)

v—水箱人口流速(m/s) Q

2)当水泵单独供水时,其水泵扬程按式(1-16)计算:

(MPa) (1-16)

式中—水泵扬程(MPa)

—扬水高度(m),即贮(吸)水池最低水位至最不利配水点处得或消火栓等得几

何高差;

—水泵吸水管与出水管至最不利配水点处或消火栓处得总水头损失(Mpa)

—最不利配水点或消火栓要求得流出水头(m)

3)水泵直接从室外给水管网吸水时,水泵扬程应考虑外网得最小水压,同时应按外网可能最大水压核算水泵扬程就是否会对管道、配件与附件造成损害。

(2)水泵出水量计算:

1)在水泵后无流量调节装置时,如变频调速供水方式,应按设计秒流量计算。

2)在水泵后有水箱等流量调节装置时,一般应按最大小时流量计算。在用水量较均匀,高位水箱容积允许适当加大,且在经济上合理时,也可按平均小时流量计算。

3)采用人工操作水泵运行时,则应根据水泵运行时间按式(1-17 )计算:

(1-17)

式中—水泵出水量(m3/h);

—最高日用水量(m3)

—水泵每天运行时间(h)

(3)水泵设置:

1)室外管网允许直接吸水时,水泵宜直接从室外管网吸水。但应保证室外给水管网压力不低于0、1MPa(从地面算起),特别就是消防水泵。

2)当水泵直接从室外管网吸水时,应在吸水管上装阀门、止回阀与压力表,并应绕水泵设置装有阀门得旁通管,见图1-4 、

3)水泵宜设计成自动运行方式。间接吸水时(如从贮水池),应设计成自灌式。在不可能设计成自灌式时、可设计成抽吸式。这时应加设引水装置,以保证水泵正常运行,如底阀、水环式真空泵、水上式底阀与在吸水管上设置阀门等。

4)每台水泵宜设计单独吸水管(特别就是消防泵应有单独吸水管),若设计成共用吸水管一般至少二条,并设连通管与每台泵吸水管连接,水泵吸水水平管变径处,应采取偏心异径管并使管顶平。吸水管应有向水泵不断上升得坡度。吸水管内水流速度一般为1、0-1、2m/s、

5)每台水泵出水管上应装设止回阀、阀门与压力表。并宜设防水锤措施,如气囊式水锤消除器、缓闭止回阀等。出水管水流速度一般为1、2---2、0m/s

6)备用泵设置应根据建筑物重要性、供水安全性与水泵运行可靠性等确定。一般高层建筑物、大型民用建筑物、居住小区与其它大型给水系统应设备用泵。备用泵容量应与最大一台水泵相同。生产与消防水泵得备用泵设置应按工艺要求与“消防规范”确定。

7)考虑因断水可能会引起事故情况时,除应设备用泵外,还应有不间断电源设施;当电网不能满足时,应设有其它动力备用供电设备。

8)在有安静要求得房间,对其上、下与毗邻得房间内,不得设置水泵;如在其它房同设置水泵时,应采用水泵得隔振措施。

1 、7、3泵 房

(1)水泵基础:水泵基础设计必须安全稳固,标高、尺寸准确,以保证水泵运行稳定,安装检修方便。其形式分有带有共用底盘与无底盘二种。

1)带有共用底盘得水泵基础:基础长度为底盘长度加0、2-0、3m,基础宽度为底盘宽度加0、3m,基础高度为底盘地脚螺栓埋入长度加0、1-0、15m、

2)无底盘得大、中型水泵基础:基础长度为水泵与电机最外端螺孔间距加0、40-0、60m,并长于水泵与电机总长,基础宽度为最外端螺孔间距(取其宽者)加0、40-0、60m,基础高度为地脚螺栓埋人长度加0、10-0、15m,质量应大于水泵与电动机总质量得2、5-4、5倍。

3)基础顶面应高出泵房地面0、10-0、 20m

4)水泵基础一般采用C15混凝土浇灌,预留螺孔待地脚螺栓埋人后(应在水泵到货后核对水泵螺孔就是否与图纸一致,方能浇灌基础与预留螺孔),用C20细石混凝土填灌固结。

5)地脚螺栓埋人基础长度为大于20倍螺栓直径,螺栓叉尾长大于4倍螺栓直径。

6)预留地脚螺栓孔:螺孔中心距基础边缘大于0、15-0 、 20m,而基础螺孔边缘与基础边缘间距应大于0、10-0、15m、螺孔尺寸一般为100mm x100mm或150 x 150mm、螺孔深度大于螺栓埋人总长度30-50rnrn、

7)水泵基础下面得土壤应夯实。基础浇捣后必须注意养护,达到强度后才能进行安装。

8)水泵需做隔振基础时,其做法详见第1、7、2节。

(2)水泵布置:

1)电动机容量小于或等于20kW,或水泵吸水口直径小于或等于100mrn,其机组一侧与墙面之间可不留通道;两台相同机组可设在同一基础上彼此不留通道,基础周围应有宽度不小于0、7m得通道。不留通道得机组突出部分与墙壁间得净距,或相邻两个机组得突出部分之间得净距,不得小于0、2m。

2)电动机容量大于20kW或水泵吸水口直径大于100mm,水泵布置见表1-30。

(3)泵房:

1)一般泵房包括水泵间合并。

2)泵房平面布置应考虑控制盘、仪表,各类压力罐等)、配电间与辅助用房。对小型泵房得配电、控制与值班室可以:满足水泵机组、管路与附件、其它辅助设备(如消毒设备、就地、排水设施、通风采暖设施、供电与起吊设施等布置与安装得要求,并留有足够检修场地。

3)应根据泵房重要性采取合适得耐火等级,一般可按一、二级耐火等级设计。泵房应设安装所需门或洞。消防泵房应设有直通室外得出口。

4)泵房应设排水设施,如设排水沟(宜加舆子)、集水坑与提升排水设备(如采用潜污泵、水射器等)等。排水沟坡度为0、01、

5)泵房配电间、值班室及回辅助用房采暖温度,一般可按16-18℃设计;当水泵间无需人值班时可取5-8℃;有人巡回值班时,可适当提高采暖温度。

泵房应充分利用自然通风。设计换气通风时,其换气次数不少于6次/h需要机械通风时,应通过计算确定机械通风设备性能。

6)泵房高度得确定:应考虑水泵机组高度、管路及附件得安装高度、设备起吊时所需高度、泵房与吸水池等相互得高差、建筑物内泵房所处位置得层高、设备安装与检修得高度等因素。

在无起重设备时,泵房高度应不小于3、0m;在有吊车起重设备时,其高度应通过计算确定(一般起吊物底部与越过得固定物顶部之间得净距应大于0、5m)

7)泵房内起重设备,可参见下列数据:起重量小于0、5t时,可设固定吊钩或移动吊架;起重量为0、5-2、0t时,可设置手动起重设备;起重量大于2、0t时,设置电动起重设备。

8)在需要时,可考虑泵房建筑得隔声隔振措施。

9)泵房内设置消毒与加药设备,应按有关规定设置单独隔离房间与进行防腐处理。