各建筑給排水的水力計算及習題

1、各建筑給排水的水力計算及習題消防水池有效容量計算公式（一）： V=Vn+Vw-Vg式中： V- 消防水池有效容量（ m3）Vn- 室內(nèi)消防水池用水量（ m3）Vw- 室外消防用水量（ m3）Vg- 室外給水管網(wǎng)供水量（ m3）公式（二）：Vn二Qy ty+Qp - tp+Qm tm式中：Qy-室內(nèi)消防栓系統(tǒng)的用水流量（m3/s），按高層民用建筑設 計規(guī)范 GB50045-95 的表 7.2.2Qp-自動噴水系統(tǒng)的用水流量（ m3/s）Qm-防水卷簾水幕保護系統(tǒng)用水流量 ,Lm- 被保護的防火卷簾總長度 （m）Ty- 火災延續(xù)時間 （s）, 按高層民用建筑設計規(guī)范 GB50045-95 的表 7

2、.2.2 取用，一類Tp 和 tm-分別為自動噴水系統(tǒng)及水幕保護系統(tǒng)噴水時間（s），公式（三）： Vw=Qw ty式中： Qw- 室外消防栓系統(tǒng)的用水流量（ m3/s ），按高層民用建筑設計規(guī)范 GB50045-95 取公式(四)：Vg二(3.14d2/4 vs+ n Qg). ty式中： d- 室外給水環(huán)形管網(wǎng)管道內(nèi)徑( m)vs-室外給水環(huán)形管網(wǎng)水流速(m/s)，當管網(wǎng)最低壓力不低于 0.1MP時可取值為：n-利用市政公共消防栓具數(shù)Qg-市政公共消防栓流量( m3/s) 35 排水管道系統(tǒng)的水力計算一、排水定額：兩種：每人每日消耗水量衛(wèi)生器具為標準排水當量：為便于計算，以污水盆的排水流量0

3、.33升/秒作為當量，將其他衛(wèi)生器具與其比值 1 個排水當量 =1.65 給水當量二、排水設計流量：1 、 最大時排水量：QdTQh?KQPQP?用途：確定局部處理構筑物與污水提升泵使用2、 設計秒流量：( 1 ) 當量計算法：qu?0.12?NP?qmax適用：住宅、集體宿舍、旅館、醫(yī)院、幼兒園、辦公樓、學校注意點：qu?qi,?。縬i（ 2） 百分數(shù)計算法：qu?qpn0b適用：工業(yè)企業(yè),公共浴室、洗衣房、公共食堂、實 驗室、影劇院、體育館等公共建筑注意點：qu?個大便器的排水流量取一個大便趨的排水流量三、排水管道系統(tǒng)的水力計算1、排水橫管水力計算：（ 1）橫管水流特點：水流運動：非穩(wěn)定流

4、、非均勻流 衛(wèi)生器具排放時：歷時短、瞬間流量大、高流速 特點：沖擊流水跌跌后段逐漸衰減段 可以沖刷管段內(nèi)沉積物及時帶走。（2）沖擊流引起壓力變化抽吸與回壓2g 增 回壓： Bv2 點：突然放水時,水流呈八字向兩方向流動,即 加（兩側空氣壓縮）A 、 C 存水彎水位上升,嚴重時造成地漏反冒 抽吸：向立管輸送中,水流因慣性抽吸真空,抽吸存水彎下降 措施： a、10 層以上采用底層橫管單獨排出b、底層橫管放大一號或接表 311保證立管距離c、單個衛(wèi)生器具直接連接橫管時，距立管三3.0m（ 3）水力計算設計規(guī)定1）充滿度 2）管道坡度 3）自清流速 4）最小管徑 4、水力計算基本方法：1v?RI nq

5、u?wv按以上公式編制水力計算表，查表 322 、 323 5、排水立管水力計算（ 1） 立管水流特點： 狀況：水流下落，管內(nèi)有空氣，水、形成不穩(wěn)定流動3 個影響：連接各層橫支管，受橫支管水流大小影響下部與橫干管、排出管相連接，受立管拐彎影響 下部與橫干管、排出管相連接，滿流與非滿流影響（2）水流狀態(tài)：1）Q 水?水流沒充滿管道 斷面 一階段：水流沿管壁螺旋運動，形成附壁螺旋流 原因：水流夾氣受管鄙粗糙摩檫力作用結果：不影響立管氣壓變化。 螺旋運動加速下降過程，形成螺旋流。2） Q 增大，螺旋流運動停止沿管壁作水片狀（水膜）二階段；原因：管壁吸附力水的表面力結果：管內(nèi)：氣壓稍有波動，不能破壞橫

6、管中的水封3）Q 再增大 ?管壁水膜水流變?yōu)楦裟み\動 增厚 隔膜運動兩個特點：短時產(chǎn)生不穩(wěn)定水塞，充滿度 1/41/3 水膜加速運動原因：加速運動Tvt :終限流速 水膜重力平衡，臨界值時管壁摩檫力Q不變，V不變,終限流速橫支關入口長度 =終限長度 結果：管內(nèi)氣壓未達到破壞水封高度時，已達臨界狀態(tài) 三階段：3) Q再增大充滿度1/3形成水塞水封破壞因此：立管充滿度一般取 1/41/3( 2) 水流狀況 分析：( 3) 排水立管通水能力 終限流速時的流量臨界流量臨界流量 Q?Wtvt wt?d42?(d?2et)2?et(d?et)?Qve?4()d 綜合得： Q?1.47et(d?etd利用上

7、式，制成表( 4) 排水立管管徑確定方法根據(jù)最大同水能力確定， 流量最大限度地充滿立管斷面 1/41/3管材：排水鑄鐵管，排水硬拘氯乙烯管接：普通伸頂同氣管專用通氣立管特制配件伸頂通氣管23 低層建筑室內(nèi)消火栓消防系統(tǒng)一、消火栓系統(tǒng)設置范圍及系統(tǒng)組成1、設置范圍：按建筑設計防水規(guī)范規(guī)定執(zhí)行2、消火栓系統(tǒng)組成水槍、水帶、消火栓、消防管道、消防水池、高位水池、水泵接和器、 增壓泵（ 1） 消火栓設備：水槍：噴嘴口徑： 13、16、19mm水帶：口徑 50、65mm長度： 15、20、25、30m消火栓口：雙出口： DN65 單出口： 50、65mm（ 2） 水泵接合器： 定義：連接消防車向室內(nèi)消防

8、給水系統(tǒng)加壓裝置（ 3） 消防水箱：貯存 10min 消防水量安裝高度滿足最不利點消火栓所需水壓要求 二、消防水量與水壓1、消防水量： 根據(jù)建筑物的性質、面積、體積和消火栓布置計算確定室內(nèi)消火栓、噴淋時、總水量應為其總合2、消防水壓：Hq?Hq?hd?HK Hq?qXh B 充實水柱：具有一定長度的射流Hm?(H1?H2) sin?3、消防水帶水頭損失2 hd?10AdlqX4、消防水壓不利點所需消防水壓確定其他消火栓校核 三水源及給水方式：1、低層室內(nèi)消防水源同室外的2、消火栓給水方式：無水箱、水泵方式設水箱，不設水泵方式設有消防泵和消防水箱四、消防栓布置布置原則：水槍充實水柱任何位置且立管

9、數(shù)最少1、 管道布置： 管材：熱度鋅鋼管、給水鑄鐵管 P69 原則 管徑：豎管按最不利消火栓出水 水泵接和器設置2、消火栓設置(1)保證兩支水槍到任何部位(冬 24m，體積冬5000立方米除外)( 2)電梯前室設(3)易取用地點，栓口離地面1.1m，出水方向朝下或與墻面成90( 4)屋頂設實驗栓( 5)同一建筑內(nèi)采用同一規(guī)格消火栓，水帶長不超過 25m( 6)設置高度保證不利消火栓水壓時，設直接啟動按扭3、消火栓保護半徑R?Ld?LSLd?25?0.8LS?Hmcos454、消火栓間距( 1 ) 單排：一股水柱時： S1?2(R?b)22( 2) 兩排：兩股水柱時： S2?(R?b)22( 3

10、) 一股水柱，多拍時： Sn?(2)( 4) 多股水柱，雙排時： S?五消防管道系統(tǒng)水力計算確定qX 分配一一D、刀h、H1 、 最不利點消火栓消防流量和流量分配2、消防管道管徑確定 V仝2.5 R 1(2)R 2合用管道，按其他用水流量計算，消防流量校核3、水頭損失：與給水管道相同4、水箱、水塔高度與消防泵5、消火栓出口壓力不低于 0.05兆帕，不大于 0.08兆帕校核9 2 屋面雨水排除計算一、 雨水量計算1、2、公式：Q?KFWq5Fh?KW5 10003600 小時降雨量厚度 h5?36q5q5?1.67A1(1?ClgP) n(t?b)廣州地區(qū)：P=I年q5=3.8h=137mm (

11、見建筑給排水設計手冊)3、匯水面積：S:水平投影面積12 高出屋面?zhèn)葔?A?S 相臨側墻： A?a2?b2?50%二、 水力計算1 、 重力流排水系統(tǒng)：(檐溝外排水、敞開式內(nèi)排水、高層屋面)懸吊管、埋地管按非滿流計算 v三0.6m/s h/D仝0.8,立管：按水膜重力流充滿度 h?1/31/4 D12v?RI 水力計算按公式：nQ?673.6D2V 立管按 Q?7886( 計算過程： 1)?D KP 檐溝外排水，高層屋面： 根據(jù)屋面情況布置立管 劃分面積，每立管一個 S 計算 Q 值，確定 D 值，按 Q 泄?表 97 值即可 雨水斗接 Q 泄?表 95 值即可選擇管徑， 連接管管徑等于雨水斗

12、管徑立管管徑三連接管 排出管 > 立管大一號，不小于 200 毫米。 敞開式內(nèi)排水： 根據(jù)屋面情況布置雨水斗，計算每個雨水斗承擔面積 根據(jù) S 計算Q/0.8，并按表94選擇雨水斗 連接管管徑 =雨水斗管徑 計算整個懸吊管承擔的匯水流量， 查表 95 、9 6，確定懸吊管管徑 立管：查表 97 排出管：比立管大一號 . 不小于 200 毫米。2、 壓力流排水系統(tǒng)( 1) 單斗壓力流：Q?750?4gn2D 按公式 ?1.292gHl?d（2） 多斗壓力流 C1.852D4.87 按公式 2vhj?2ghj?.85210.67q1lg（ 3） 計算過程：以天溝外排水為例 確定屋面分水線，計

13、算 S 計算天溝 W 計算 v?RI 計算允許泄流量 Q=WV 確定P;計算q5并確定Q泄 比較 Q 與 Q 泄 根據(jù) Q 查表 9 5 確定雨水斗， 連接管口與雨水斗相同 根據(jù) Q按 V 8m/s 查圖 46 47 4 8 的 D 根 D下， ?h?8 mH2O 校合 1n 立管懸吊管：也可按匯水面積查手冊確定 排出管：與立管管徑相同，但 DN 200mm? 埋地管坡度按 0.005 查表 910。但不小于排除管確定建筑給水排水復習題第一章一、思考知識點1給水系統(tǒng)根據(jù)其用途分為哪些類型？2給水系統(tǒng)組成？給水系統(tǒng)計算的目的？3建筑給水系統(tǒng)的給水方式及選擇？4水壓估算方法？建筑給水系統(tǒng)水壓包括哪

14、些？如何畫圖表示？5常用建筑給水管材及選用？連接方法？ 6二次污染的防治方法及現(xiàn)象？7給水額定流量、當量、秒流量定義及應用？常用秒流量計算公式 的應用？給水管徑的確定？8最高日用水量、最大小時用水量的計算與應用？9貯水池、天面水箱的容積計算（包括消防容積的確定）？消防水 位如何保證？進出水管徑的確定？10 氣壓給水的原理、特點與補氣？11 變頻調(diào)速供水設備的特點？12 建筑水表的選擇？安裝都有哪些要求？13 各種不同給水方式下建筑給水水泵流量、揚程確定？P52 思考8、9、10、12、13 題。P29 思考 5、6 題、二、弄懂本章主要名詞。第六章；消防系統(tǒng)一、思考知識點；1滅火的原理？以水為介質的消防系統(tǒng)有何類型？各自工作原理？2室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的組成？如何選擇消火栓設備？如何布置？3消火栓口的壓力包括幾部分？如何計算？4常用自動噴淋的類型，濕式自動噴淋系統(tǒng)的組成？作用？5消火栓分區(qū)供水的要求與條件？6自動噴淋系統(tǒng)的定義？常用的水力計算方法有幾個？各適合什么 危險等級？7自動噴淋系統(tǒng)的設置溫度是多少？P179；4、 5、 15、 17、18題二、弄懂本章主要名詞。第八章一、思考知識點；1建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的分類？2什么是建筑內(nèi)部排水體制，設計中如何確定？3建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的組成？目前常用的管材是什么？4清掃口、檢查口的作用與設置？5地漏的作用？與設置？6埋