給水排水設計計算范例

1、4設計計算書4.1室內(nèi)給水（冷水）系統(tǒng)的計算4.1.1生活給水管道設計秒流量當前我國使用的生活給水管道設計秒流量公式是： 計算管段的設計秒流量，L/s 計算管段的衛(wèi)生器具給水當量同時出水概率，% 計算管段的衛(wèi)生器具的給水當量總數(shù)；0.2 以一個衛(wèi)生器具給水當量的額定流量的數(shù)值，其單位為L/s。設計秒流量是根據(jù)建筑物配置的衛(wèi)生器具給水當量和管段的衛(wèi)生器具給水當量同時出流概率來確定的，而衛(wèi)生器具的給水當量同時出流的概率與衛(wèi)生器具的給水當量數(shù)和其平均出流概率U0有關。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計結果得衛(wèi)生器具給水當量的同時出流概率計算公式為：式中 對于不同的衛(wèi)生器具的給水當量平均出流概率U0的系數(shù)，見 表31； 表

2、31U0/%0.01 U0/%0.011.00.3234.02.8161.50.6974.53.2632.01.0975.03.7152.51.5126.04.6293.01.9397.05.5553.52.3745.06.489衛(wèi)生器具的給水當量平均出流而計算管段最大用水時概率計算公式為： U0 生活給水管道最大用水時衛(wèi)生器具的給水當量平均出流概率，%； 最高日用水定額，L/(人d)；m 用水人數(shù)，人； 小時變化系數(shù)；T 用水時間。本設計的對象是普通II類住宅建筑，查建筑給排水規(guī)范知，最高日生活用額為130300L/(人d), 取qd=150 L/(人d)； 小時變化系數(shù)為2.82.3，寧夏

3、用低值取Kh=2.5；每戶用水人數(shù)取m=3.5 或是4。寧夏用低值4.1.2生活給水管道管徑的確定在求得管段的設計秒流量后，根據(jù)流量公式即可求得管徑：!語法錯誤，.2 式中的 設計管段的管徑, mm； 設計管段的流速, m/s； 設計管段的設計秒流量, L/s。 當計算管段的流量確定后，流速的大小將直接影響管道系統(tǒng)的技術、經(jīng)濟的合理性，流速過大易產(chǎn)生水錘，引起噪音，損壞管道或附件，并增加管道的水頭損失，使建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)的給水壓力增加，而流速過小又造成管材浪費?？紤]到以上因素，建筑內(nèi)部給水管道流速因在一個比較經(jīng)濟的范圍內(nèi)才好，一般可按表32選取，但最大不能超過2.0m/s。表32材 質(zhì)管徑/m

4、m流速（m/s）PP-R 管1.01.5PVC321.240751.5902.0工程中常采用接衛(wèi)生器具的配水支管在0.61.0m/s，橫向配水管，管徑超過25mm,宜采用0.81.2m/s，環(huán)行管、干管和立管采用1.01.8m/s。PP-R管 1.01.5m/s。消火栓滅火系統(tǒng)給水管道，流速2.5m/s。4.1.3生活給水管道水頭損失的確定給水管網(wǎng)的水頭損失包括沿程水頭損失和局部水頭損失兩部分內(nèi)容。1）沿程水頭損失 hi=iL式中 hi 沿程水頭損失，KPa; L 管道計算長度，m; i 管道單位長度的水頭損失，KPa/m。i計算的見技措p24頁在計算中也可直接使用水力計算表查得，根據(jù)由管段的

5、設計秒流量qg，控制流速在經(jīng)濟流速范圍內(nèi)，查出管徑和單位長度的水頭損失i。 2）局部水頭損失局部水頭損失計算公式為式中 hj 管段局部水頭損失之和，KPa;V 沿水流方向局部管件下游的流速，m/s;g 重力加速度，m/s2 管段局部阻力系數(shù)；在實際工程中給水管網(wǎng)的局部水損失一般不詳細計算，采用管件當量法計算或沿程水頭損失的百分數(shù)計。建筑水一般按30%計算。衛(wèi)生器具給水當量表衛(wèi)生器具名稱當量數(shù)污水盆1.0浴盆2座便器1.2洗臉盆1廚房洗滌盆0.7說明：由于建筑物是對稱結構，給排水管網(wǎng)也可以布置成對稱結構，故JL-和JL-6，JL-2和JL-5，JL-3和JL-4， JL-7和JL-12，JL-8

6、和JL-11，JL-9和JL-10是完全對稱的，因而JL-1、 JL-2、 JL-3、JL-7、 JL-8、 JL-9、的水力計算結果分別和JL-12、 JL-11 、JL-10、 JL-4、 JL-5 、JL-6完全相同。給水管到的各個立管的水力計算結果見附錄（一）：4.1.4低區(qū)給水壓力校核低區(qū)的給水所需水壓為市政給水管道埋深點至最不利給水點的垂直距離和埋深點到最不利點的水頭損失之和，從計算結果可見，低區(qū)的給水所需水壓： H=1.6+62.9+0.39 =22.39mH2O, 即0.224MPa,市政給水管網(wǎng)常年提供水壓：H0=0.30MPa0.224MPa，滿足要求！4.1.5貯水池的有

7、效容積貯水池的有效容積與室外供水能力、用戶要求和建筑物的性質(zhì)、生活調(diào)節(jié)水量、消防儲備水量和生產(chǎn)事故用水量有關。一般可按下式計算， 式中 貯水池有效容積，水泵的出水量，外部供水能力，水泵運行時間，h火災延續(xù)時間內(nèi)，室內(nèi)外消防用水量之和，生產(chǎn)事故備用水量，在資料不足時，貯水池的調(diào)節(jié)容積，一般可按建筑物最高日用水量的8%12%計算,本設計取12% ，安全儲備用水量取2h的建筑物最大時用水量，消防用水量為3h的室內(nèi)外全部消火栓用水量。消防用水量參照高層民用建筑設計防火規(guī)范。消火栓給水系統(tǒng)用水量高層建筑類別建筑高度（m）消火栓用水量（L/s）每根豎管最小流量（L/s）每2支水槍最小流量（L/s）室外室內(nèi)

8、普通住宅501510 5 10 5550152055建筑物的最高日用水量公式為：m設計單位數(shù)，人；用水定額；本設計的對象是普通II類住宅建筑，查建筑給排水規(guī)范得最高日生活用水定額為130300L/(人d), 取=150 L/(人d)； 小時變化系數(shù)為2.82.3，取Kh=2.5；每戶用水人數(shù)取m=3.5 。故最高日用水量：=47.25（）最大小時生活用水量：式中 最大小時用水量，；最高日用水量，；每日用水時間，24h； 小時變化系數(shù)，2.5；最大小時用水量： 4.92（）；安全儲備用水量為：=4.922=9.84（）根據(jù)消火栓給水系統(tǒng)用水量,室內(nèi)消防用水量取10L/s,消防儲備水量為：=103

9、60031000=108（）54貯水池的體積：=12%+=12%47.25+108+9.84=123.51（）選標準矩形貯水池，公稱容積為150，圖集號：S825,水池的尺寸為6800mm6800mm3500mm。 水池頂部標高-2.5m,最高水位標高-2.8m, 池底標高為- 5.8m,水泵吸水管中心標高為5.1m,消防水位為-3.6m,生活水位為-3.0m.。4.1.7生活水泵的選擇生活水泵的出水流量按最大時流量選，即：=4.92（）=1.36L/s；水池最低水位至水箱最高水位的高度為： =45.2-（-3.5）=48.7( m )水泵的壓力管長估算為：L=49+25.6=74.5m。選用

10、DN50mm的PP-R管，查相應水力計算表得：V=0.57m/s, 1000i=72.0總水頭損失：=6.78(m)出流水頭：0.016(m) 水泵的揚程： 48.7+6.75+0.016=55.59(m)選用50-250B單級單吸立式離心泵2臺，1備一用，轉速n=2900r/min,流量Q=6.5,揚程=57m,功率，電機型號Y132S1-2，水泵基礎尺寸為450mm105mm。4.2室內(nèi)排水系統(tǒng)的計算4.2.1連接在PL-1上的所有排水管段的水力計算1）橫支管計算 按公式 計算排水設計秒流量，其中取=1.5，衛(wèi)生器具的排水當量可查表選取，計算出各個管段的設計秒流量后查水力計算附表，可確定管

11、徑和坡度。計算結果見下表41 表41 PL-1各層排水橫支管水力計算表 衛(wèi)生器具名稱數(shù)量當量排水 設計管徑坡度i管段 洗臉盆 坐便器 浴盆總數(shù) 流量 秒流量de/mm編號Np=0.75 Np=4.5 Np=3Npqmaxqp(L/s)塑料管0-110.750.250.4059 500.0261-2115.251.51.9124 1100.0262-31118.251.52.0170 1100.0262）立管計算 立管接納的排水當量總數(shù)為：Np=8.2514=115.5 立管最下部管段的排水設計秒流量 =3.43 (L/s) 查表，選用立管管徑=110mm，流量q=3.45L/s,流速v=0.8

12、1m/s.因設計秒流量小于表42中排水塑料管最大允許排水流量5.4L/s, 所以不需要設置專用的通氣管。表42 排水塑料管最大允許排水流量通氣情況管道材料立管高度m通水能力(L/s) 管徑/ mm507590100110125150160僅設伸頂通氣管鑄鐵1.02.54.57.010.0塑料1.23.03.85.47.512.0螺旋3.06.013.0設有通氣立管鑄鐵5.09.01425.0塑料10.01628.0特制配件立管混合6.09.013.0旋流7.010.015.03）立管底部和排出管計算立管底部和排出管的管徑放大一號，取=125mm，查表取標準坡度0.026，充滿度為0.5，最大流

13、量為9.48L/s,流速為1.72m/s，符合要求。4.2.2連接在PL-2上的所有排水管段的水力計算1）橫支管計算 計算方法和PL-1相同，計算結果見下表43表43 PL-2各層排水橫支管水力計算表 衛(wèi)生器具名稱數(shù)量當量排水 設計管徑坡度i管段污水盆 洗臉盆坐便器浴盆洗滌盆總數(shù) 流量 秒流量de/mm編號 Np=Np=0.75Np=4.5Np=3 Np=3.0Npqmaxqp(L/s)塑料管0-1110.250.4300 500.0261-2111.751.51.7381 500.0262-31116.251.51.9500 1100.0263-411119.251.52.0474 1100

14、.0260-41311.3118 500.0082）立管計算 立管接納的排水當量總數(shù)為： Np=12.2514=171.5立管最下部管段的排水設計秒流量： =3.86 (L/s) 查表，選用立管管徑=110mm，流量q=3.89L/s,流速v=0.92m/s.因設計秒流量小于表42中排水塑料管最大允許排水流量5.4L/s, 所以不需要設置專用的通氣管。3）立管底部和排出管計算 立管底部和排出管的管徑放大一號，取=125mm，查表取標準坡度0.026，充滿度為0.5，最大流量為9.48L/s,流速為1.72m/s，符合要求。4.2.3連接在PL-3上的所有排水管段的水力計算1）橫支管計算 計算方

15、法和PL-1相同，計算結果見表44 表44 PL-3各層排水橫支管水力計算表 當量排水 設計管徑坡度i管段洗滌盆總數(shù) 流量 秒流量de/mm編號 Np=3.0Npqmaxqp(L/s)塑料管0-11311.3118 500.0262）立管計算 立管接納的排水當量總數(shù)為： Np=314=52立管最下部管段的排水設計秒流量： =2.29 (L/s) 查表，選用立管管徑=75mm，流量q=2.31L/s,流速v=1.19m/s.因設計秒流量小塑表42中塑料管最大允許排水流量3.0L/s, 所以不需要設置專用的通氣管。3）立管底部和排出管計算立管底部和排出管的管徑放大一號，取=90mm，查表取標準坡度

16、0.026，充滿度為0.5，最大流量為3.73L/s,流速為1.36m/s，符合要求。4.2.4連接在PL-4上的所有排水管段的水力計算1）橫支管計算 計算方法和PL-1相同，計算結果見下表45表45 PL-4各層排水橫支管水力計算表 衛(wèi)生器具名稱數(shù)量當量排水 設計管徑坡度i管段污水盆 洗臉盆坐便器浴盆總數(shù) 流量 秒流量de/mm編號Np=Np=0.75Np=4.5Np=3Npqmaxqp(L/s)塑料管0-1110.330.5100 500.0261-2111.750.330.5681 500.0260-114.51.51.8818 1100.0261-2117.51.51.9930 110

17、0.0262）立管計算 立管接納的排水當量總數(shù)為 Np=（1.75+7.5）14=129.5立管最下部管段的排水設計秒流量=3.55 (L/s) 查表，選用立管管徑=110mm，流量q=3.89L/s,流速v=0.92m/s.因設計秒流量小于表（二）中排水塑料管最大允許排水流量5.4L/s, 所以不需要設置專用的通氣管。3）立管底部和排出管計算 立管底部和排出管的管徑放大一號，取=125mm，查表取標準坡度0.026，充滿度為0.5，最大流量為9.48L/s,流速為1.72m/s，符合要求。4.2.5連接在PL-5上的所有排水管段的水力計算PL-5與PL-4布置完全對稱，兩者的計算情況也是完全

18、相同的。4.2.6連接在PL-6上的所有排水管段的水力計算1）橫支管計算 計算方法和PL-1相同，計算結果見下表46表46 PL-6各層排水橫支管水力計算表 當量排水 設計管徑坡度i管段洗滌盆總數(shù) 流量 秒流量de/mm編號 Np=3.0Npqmaxqp(L/s)塑料管0-11311.3118 500.0262）立管計算立管接納的排水當量總數(shù)為 Np=314=52立管最下部管段的排水設計秒流量=2.29(L/s) 查表，選用立管管徑=75mm，流量q=2.31L/s,流速v=1.19m/s.因設計秒流量小于表（二）中排水塑料管最大允許排水流量3.0L/s, 所以不需要設置專用的通氣管。3）立管

19、底部和排出管計算 立管底部和排出管的管徑放大一號，取=90mm，查表取標準坡度0.026，充滿度為0.5，最大流量為3.73L/s,流速為1.36m/s，符合要求。說明：由于建筑物是對稱結構，排水管網(wǎng)布置也成對稱結構，故PL-1和PL-12，PL-2和PL-11，PL-3和PL-10， PL-4和PL-9，PL-5和PL-8，PL-6和PL-7是完全對稱的，因而PL-1、 PL-2、 PL-3、PL-4、PL-5、 PL-6、的水力計算結果分別和PL-12、 PL-11 、PL-10、 PL-9、 PL-8 、PL-7完全相同。4.3消火栓系統(tǒng)的計算4.3.1消防水箱室內(nèi)消防用水量為10L/s

20、水箱存儲10min的消防用水量，其貯水量為 =6 消防水箱選擇標準的裝配式矩形給水箱，公稱容積6。圖集號：02S101,水箱尺寸：220022001500。如果要滿足最高層消火栓的水槍充實水柱為10m的要求，則水箱的設置高度離屋至少15m，這對建筑設計是困難的，也是不現(xiàn)實的。因此，消防規(guī)范中規(guī)定，二類建筑頂層消火栓的靜水壓力不應低于7m,輔以每個消火栓處啟動消防水泵的按鈕.4.3.2消火栓的選定高層建筑的每股消防水量不應小于5L/s,選用65mm口徑的消火栓、19mm噴嘴水槍、直徑65mm長度20m麻質(zhì)水帶。消防豎管及上、下管道均采用100mm的管徑。消火栓保護半徑：R=Lp+Lk=2080%+11.4=24.34m;要求同時兩股水達到同一火災地點，消火栓間距:S=27.5m，結合建筑結構布局27.5m的間距過大，在電梯口設置兩個消火栓也能滿足要求。4.3.3最不利點的水槍實際噴射壓力和水壓根據(jù)規(guī)范，此建筑發(fā)生火災時室內(nèi)需2支水槍同時工作，每根消防豎管上需1支水槍同時工作，簡圖中消防、號豎管上的14、15層消火栓離消防水泵最高最遠，處于系統(tǒng)最不利位置