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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高等学校、幼儿园、托儿所为生活用水
2、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升秒为1个当量，其它卫生器具配水龙头的流量与0
3、.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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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=10.54kPa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
10、.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=H1H2H3H413.25lO10.548.2920171.32kPa200kPa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
11、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/s2)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=0.50.63)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，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
12、力(表11-5),三、按维护经验确定1.室内最小管径，50mm2.凡连大便器管段，100mm，排出管取150mm3.大便槽，150mm4.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11
13、1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
14、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。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：,（111
15、7）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
16、。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？,
