建筑給排水計算

建筑給排水計算第1頁/共118頁解：1~2層衛(wèi)生器具給水當(dāng)量

3~6層衛(wèi)生器具給水當(dāng)量

第2頁/共118頁【例1】某公共浴室內(nèi)有：1、淋浴器30個，2、浴盆10個，3、洗臉盆20個，4、大便器（沖洗水箱）4個，5、小便器（自閉式?jīng)_洗閥）6個，6、污水池3個，求其給水進戶總管中的設(shè)計秒流量。自閉式?jīng)_洗閥第3頁/共118頁解：給水進戶總管中設(shè)計秒流量：查表2-1和2-8大便器延時自閉沖洗閥單列計算：取1.2L/S。1.2第4頁/共118頁【例2】某旅館共有40套客房，每套客房均設(shè)有衛(wèi)生間，其中衛(wèi)生器具計有浴盆1，洗臉盆1，坐便器1，有集中熱水供應(yīng)，試確定每套客房給水總管和全樓給水總進戶管中的設(shè)計秒流量。第5頁/共118頁解：客房給水總管中設(shè)計秒流量：全樓給水總管中設(shè)計秒流量：第6頁/共118頁【例3】已知某住宅樓給水工程，每戶及全樓總進水管均裝水表，經(jīng)計算每戶通過水表的設(shè)計秒流量為1.53m3/h，全樓總水表通過的設(shè)計秒流量為28.9m3/h。試選擇每戶水表及全樓總水表的型號，并計算其水表損失。第7頁/共118頁解：每戶設(shè)計秒流量。選LXS-DN20旋翼濕式水表。全樓總水表通過的設(shè)計秒流量選LXL-DN80水平螺翼式水表。水表的水頭損失為：水表的水頭損失為：滿足要求。滿足要求。第8頁/共118頁[例2.1]

某5層10戶住宅，每戶衛(wèi)生間內(nèi)有低水箱坐式大便器1套，洗臉盆、浴盆各1個，廚房內(nèi)有洗滌盆1個，該建筑有局部熱水供應(yīng)。圖2-2為該住宅給水系統(tǒng)軸測圖，管材為給水塑料管。引入管與室外給水管網(wǎng)連接點到最不利配水點的高差為17.1m。室外給水管網(wǎng)所能提供的最小壓力H0=270kPa。

試進行給水系統(tǒng)的水力計算。圖2-2給水系統(tǒng)軸側(cè)圖第9頁/共118頁

由軸測圖2-2確定配水最不利點為低水箱坐便器，故計算管路為0、1、2、……9。節(jié)點編號見圖2-2。該建筑為普通住宅Ⅱ類，選用公式（2-5）計算各管段設(shè)計秒流量。由表2-2查用水定額q0=200L/（人·d），小時變化系數(shù)Kh=2.5，每戶按3.5人計。查表2-1得：坐便器N=0.5，浴盆水嘴N=1.0，洗臉盆水嘴N=0.75，洗滌盆水嘴N=1.0。解

根據(jù)公式（2-7）先求出平均出流概率U0，查表找出對應(yīng)的αc值代入公式（2-6）求出同時出流概率U，再代入公式（2-5）就可求得該管段的設(shè)計秒流量qg。第10頁/共118頁計算管段1—2：表2.3.1與的對應(yīng)關(guān)系：第11頁/共118頁重復(fù)上述步驟可求出所有管段的設(shè)計秒流量。流速應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)，查附表2-3可得管徑DN和單位長度沿程水頭損失，由hy=iL計算出管路的沿程水頭損失。各項計算結(jié)果均列入表2-17中。給水管網(wǎng)水力計算表表2-17

第12頁/共118頁管段編號人數(shù)U0（%）U(%)2-33.54.50.03263693-43.53.10.0204574-573.10.0204415-610.53.10.0204346-7143.10.0204307-817.53.10.0204278-9353.10.020420同時出流概率計算表：第13頁/共118頁∴計算管路的水頭損失為：計算局部水頭損失:

計算水表的水頭損失：因住宅建筑用水量較小，總水表及分戶水表均選用LXS濕式水表，分戶水表和總水表分別安裝在3-4和8-9管段上，q3-4=0.37L/s=1.33m3/h，q8-9=1.24L/s=4.46m3/h。第14頁/共118頁

選口徑32mm的總水表，其常用流量為6m3/h>q8-9，過載流量為12m3/h。所以總水表的水頭損失為：

查附表1-1，選15mm口徑的分戶水表，其常用流量為1.5m3/h>q3-4，過載流量為3m3/h。所以分戶水表的水頭損失：第15頁/共118頁

住宅建筑用水不均勻因此水表口徑可按設(shè)計秒流量不大于水表過載流量確定，選口徑25mm的總水表即可，但經(jīng)計算其水頭損失大于表2-6中的允許值，故選用口徑32mm的總水表。由公式（2-1）計算給水系統(tǒng)所需壓力H：

H=H1+H2+H3+H4=17.1×10+11.78+33.46+50=266.38Pa<270kPa滿足要求

hd和hd′均小于表2-6中水表水頭損失允許值。水表的總水頭損失為：H3=hd+hd′=19.65+13.81=33.46kPa第16頁/共118頁【例】某辦公樓水泵從貯水池吸水供屋頂水箱，已知貯水池最低水位標(biāo)高-3.5米，池底-4.5米，屋頂水箱底標(biāo)高38.5米，最高水位標(biāo)高40米，管網(wǎng)水頭損失4.86米，水箱進水口最低工作壓力2米，則所需水泵最小揚程是多少米？解:H=40-(-3.5)+4.86+2=50.36mH2O第17頁/共118頁例：某住宅樓共160戶，每戶平均4人，用水定額為150L/(人.d)，小時變化系數(shù)kh=2.4，擬采用補氣式立式氣壓給水設(shè)備，試計算氣壓給水罐總?cè)莘e。第18頁/共118頁解：該住宅最高日最大用水量為：水泵水量為：第19頁/共118頁例題：一、工程概況：某15綜合服務(wù)性大樓，總建筑面積近13000m2，建筑高度58.30m，地下一層，地面上15層。地下一層為車庫及設(shè)備用房。1～3層為裙房，層高4.5m，功能為銀行、商場、餐飲用房。裙房每層公共衛(wèi)生間設(shè)拖布盆1個，男衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)自閉式?jīng)_洗大便器4個，自閉式?jīng)_洗小便器2個和洗手盆2個，女衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)自閉式?jīng)_洗大便器4個，洗手盆2個。室外給水管網(wǎng)常年可保證的工作水壓為310kPa。二、給水方案建筑內(nèi)采用分區(qū)供水方式。生活給水系統(tǒng)分為高、低兩個供水區(qū)，即至1～3層及地下室為低區(qū)，由室外給水管網(wǎng)直接供水，管網(wǎng)布置成下行上給式。4～15層為高區(qū)，采用水泵、水箱聯(lián)合供水方式，管網(wǎng)布置成上行下給式。1～3層系統(tǒng)圖（見附圖1）。第20頁/共118頁附圖11～3層給水管網(wǎng)水力計算用圖第21頁/共118頁解：（1）選擇計算公式（2）查α=1.5，（3）劃分計算管段，計算管段流量；（4）利用水力計算表，查DN，v，i；（5）利用管長L和i，求沿程水頭損失；（6）局部水頭損失取30%；（7）計算管網(wǎng)所需供水壓力：有大便器延時自閉式?jīng)_洗閥的給水管段：第22頁/共118頁第23頁/共118頁列表進行水力計算：第24頁/共118頁低區(qū)室內(nèi)給水所需要的壓力：

H=H1+H2+H3+H4

根據(jù)附圖1及表2可知：

H1=9.0+0.8-（-2.50）=12.30mH2O=123.0kPa(其中0.8為配水龍頭距室內(nèi)地坪的安裝高度)。

H2=1.3∑hy=1.3×59.4kPa=77.22kPaH4=20kPa(即最不利點配水龍頭的流出水頭)。

H3為水表的水頭損失，查附錄1.2，選用LXL—80N型水表，該水表的水頭損失為：

H=123.0+77.2+1.18+20.0=221.4kPa

市政管網(wǎng)供水壓力為310kPa>室內(nèi)給水所需的壓力221.4kPa,可以滿足1～3層的供水要求。

第25頁/共118頁第26頁/共118頁第27頁/共118頁低區(qū)室內(nèi)給水所需要的壓力：

H=H1+H2+H3+H4

根據(jù)附圖1及表2可知：

H1=9.0+0.8-（-2.50）=12.30mH2O=123.0kPa(其中0.8為配水龍頭距室內(nèi)地坪的安裝高度)。

H2=1.3∑hy=1.3×61.98kPa=80.6kPaH4=50kPa(即最不利點配水龍頭的流出水頭)。

H3為水表的水頭損失，查附錄1.2，選用LXL—80N型水表，該水表的水頭損失為：

H=123.0+80.6+0.39+50.0=254kPa

市政管網(wǎng)供水壓力為310kPa>室內(nèi)給水所需的壓力254kPa,可以滿足1～3層的供水要求。

第28頁/共118頁例3－1某市一幢長38.28m，寬14.34m,層高3.0m八層集體宿舍樓，耐火等級為二級，建筑體積為12000m3,平屋頂，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，如下圖所示：試確定系統(tǒng)各管段的管徑及系統(tǒng)消防設(shè)計水壓。第3章建筑消防給水系統(tǒng)3.2

消火栓給水系統(tǒng)的水力計算

3.2.3消防管網(wǎng)水力計算38.2814.34第29頁/共118頁

已知系統(tǒng)用管材為低壓流體輸送用焊接鋼管SN65直角單出口式室內(nèi)消火栓，φ65襯膠水帶長度25m,Z65N19mm直流式水槍，800×650×200S163（甲型）解：1、消防設(shè)計流量的確定本建筑屬于其它類型建筑，從表3-4可知，消火栓用水量為15L/s，同時使用水槍數(shù)量為3支，每支水槍最小出流量5L/s，每根豎管最小流量為10L/s（2）本建筑超過六層，其充實水柱采用12m，當(dāng)噴嘴口徑為19mm的消防水槍出流量為5.2L/s，出口壓力169kpa第3章建筑消防給水系統(tǒng)3.2

消火栓給水系統(tǒng)的水力計算

3.2.3消防管網(wǎng)水力計算第30頁/共118頁計算如下：水帶長度為25米，展開時的彎曲折減系數(shù)C取0.8,消火栓的保護半徑應(yīng)為：消火栓采用單排布置，要求同層任何部位有2個消火栓的水槍充實水柱同時到達，其間距為：據(jù)此個應(yīng)在走道上布置2消火栓（間距<21.5)才能滿足要求：第31頁/共118頁查表3-7和3-6：其中:代入公式計算得:2、查表3-8：節(jié)點0處消火栓水槍噴嘴射出流量：1、節(jié)點0處消火栓水槍噴嘴處的壓力：如果Hm的取值過小，則不能滿足每支水槍射流量不小于5L/S的要求。一、水泵供水工況的水力計算第32頁/共118頁3、查表3-10：4、節(jié)點0消火栓口所需得壓力：其中：——節(jié)點0和節(jié)點1消火栓的幾何高差?！?jié)點0和節(jié)點1之間消防管道沿程阻力損失。節(jié)點1消火栓口所需得壓力：節(jié)點0消火栓水帶水頭損失：5、第33頁/共118頁由：得：則：代入數(shù)據(jù)：節(jié)點1處消火栓水槍實際射出流量：6、查表3-8第34頁/共118頁水泵供水工況的配管水力計算表管段編號管段長L(m）管中設(shè)計秒流量(L/S)DNmmv(m/s)ikpaiLkpa1－03.05.21000.600.08040.2412-132.610.811001.250.31410.243-214.010.811001.250.3144.404-320.316.011001.850.68513.91查：《給水鋼管水力計算表》第35頁/共118頁HzHxhHg第36頁/共118頁7、消防水泵供水工況Hb=Hz+Hg+HxhHz——水池最低水位到最不利消火栓口垂直距離（kpa);Hg——水泵吸水口到最不利消火栓口計算管路總的水頭損失（kpa);Hxh——最不利消火栓口所需的壓力（kpa);消火栓系統(tǒng)所需總壓力：Hb=22.1-(-3.0)+20.05+2.879×1.1=48.32(mh2O)第37頁/共118頁消火栓水槍實際射出流量：一、水泵供水工況的水力計算第38頁/共118頁ⅠⅡⅢ二、水箱供水工況的水力計算第39頁/共118頁管段編號管段長L(m）管中設(shè)計秒流量(L/S)DNmmv(m/s)ikpaiLkpa0－Ⅰ4.05.161000.600.0790.316Ⅰ-Ⅱ2.710.701001.230.3070.829Ⅱ-Ⅲ15.315.861001.830.67210.28水箱供水工況的配管水力計算表查：《給水鋼管水力計算表》第40頁/共118頁1、節(jié)點0消火栓口所需得壓力：其中：——節(jié)點0和節(jié)點1消火栓的幾何高差?！?jié)點0和節(jié)點1之間消防管道沿程阻力損失。節(jié)點1消火栓口所需得壓力：2、二、水箱供水工況的水力計算第41頁/共118頁由：得：則：代入數(shù)據(jù)：節(jié)點1處消火栓水槍實際射出流量：3、B查表3-8第42頁/共118頁4.消防水箱設(shè)置高度的校核Hx---高位水箱最低液位與最不利消火栓之間的垂直高差，KPa;Hg-----管路的總水頭損失，KPa;Hxh-----最不利消火栓所需水壓，KPa。即水箱的設(shè)置高度不能滿足最不利消火栓所需的壓力要求時，應(yīng)設(shè)增壓設(shè)施。第43頁/共118頁穩(wěn)壓泵的揚程按下式計算：Hx---高位水箱最低液位與最不利消火栓之間的垂直高差，KPa;Hg-----管路的總水頭損失，KPa;Hxh-----最不利消火栓所需水壓，KPa。HxHxhHg第44頁/共118頁（2）消防水箱消防貯水量按貯存10min的室內(nèi)消防用水量計算：水箱的選型（略）消防水箱內(nèi)的貯水有生活用水泵從生活用貯水池提升充滿備用。（3）消防貯水池消防貯水量=火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)的室內(nèi)消防用水量-可連續(xù)補充的水量第45頁/共118頁為了保證消防水池內(nèi)的水一經(jīng)動用，能夠盡快補充，消防水池設(shè)計采用兩條進水管，與市政管網(wǎng)成環(huán)狀連接，進水管管徑DN=50mm,按一條工作流速為1.0m/s計，其補水流量為：消防貯水池容積：補水時間：滿足要求。第46頁/共118頁第3章建筑消防給水系統(tǒng)3.4

自動噴水滅火系統(tǒng)的水力計算

3.4.2

管網(wǎng)水力計算

2、按作用面積法進行管道水力計算例：某一類重要高層辦公樓，最高層至地面60m，自動噴水配水干管至作用面積邊緣長10m，設(shè)計噴水強度為6L/min.m2,作用面積為200m2，噴頭按每只保護面積為11m2（附圖）。第47頁/共118頁給水管中心標(biāo)高以-2.0m計。第48頁/共118頁第3章建筑消防給水系統(tǒng)3.4

自動噴水滅火系統(tǒng)的水力計算

3.4.2

管網(wǎng)水力計算

解：1、選擇最不利位置，劃作用面積：水力計算選擇最不利處作用面積宜選擇矩形，其長邊應(yīng)平行于配水支管，長度宜為作用面積平方根的1.2倍。即選定為長方形長邊L=(200)?×1.2=17m，短邊長為12m；實際作用面積17×12=204㎡，共布置20個噴頭。第49頁/共118頁2、每個噴頭的流量

3、作用面積內(nèi)Q設(shè)=20×1.33=26.6L/s4、校核

Q理=(204×6)/60=20.4L/s

Q設(shè)/Q理=26.6/20.4=1.3比較Q設(shè)與Q理，設(shè)計秒流量Q設(shè)為理論設(shè)計秒流量Q理的1.3倍，符合要求。

5.平均噴水強度

80×20/204=7.84L/min.m2>6L/min.m2

滿足要求。選用四川消防機械廠吊頂型噴頭，其特性系數(shù)為80，噴頭數(shù)壓力0.1Mpa，第50頁/共118頁6、作用面積內(nèi)最不利點處4各噴頭所組成的保護面積為：每一個噴頭需要保護的面積：平均噴水強度：第51頁/共118頁節(jié)點管段節(jié)點水壓H(mH2O)流量公稱直徑d(mm)管道比阻值A(chǔ)管段長度L（m)沿程水頭損失h1(mH2O)節(jié)點q(L/s)管段Q（L/s)管段v（m/s)1101.331-21.332.5250.43473.62.772101.332-32.662.79320.093863.52.323101.333-43.993.19400.044533.52.484101.334-55.322.5500.011083.61.135101.335-66.651.88700.0028933.60.46第52頁/共118頁節(jié)點管段節(jié)點水壓H(mH2O)流量公稱直徑d(mm)管道比阻值A(chǔ)管段長度L（m)沿程水頭損失h1(mH2O)節(jié)點q(L/s)管段Q（L/s)管段v（m/s)66-76.651.88700.0028933.60.4677-86.651.88700.0028933.20.41820.038-913.32.71800.0011683.20.66920.699-1019.952.291000.00026743.20.341021.0326.61.991500.00003395100.24第53頁/共118頁

為了計算簡便，可用下表流速系數(shù)值直接乘以流量，校核流速是否超過允許值，表達式如下：式中：KC——流速系數(shù)（m/L);Q——流量（L/S);管徑（mm)253240507080100125150200鋼管1.8831.050.80.470.2830.2040.1150.0750.053鑄鐵管0.12730.08140.05660.0318流速系數(shù)KC第54頁/共118頁水壓：閉式自動噴水滅火系統(tǒng)，最不利處噴頭的工作壓力一般為10mH2O，最小不應(yīng)小于5mH2O。

對于閉式自動噴水滅火系統(tǒng)，管內(nèi)允許流速，鋼管一般不大于5m/s，特殊情況下不應(yīng)超過10m/s。結(jié)合工程算例分析有關(guān)手冊與文獻介紹，配水干管和配水支管設(shè)計流速一般不宜超過3.5m/s，常用1.8-2.8m/s。第55頁/共118頁7、系統(tǒng)所需的水壓：自噴水泵所需揚程：消防泵的供水壓力按下式計算：H0——最不利點噴頭的工作壓力，KPa;Hz——最不利點噴頭與消防水池最低液位之間的高度壓力差，KPa;Hk——報警閥的壓力損失，KPa;∑H——計算管路沿程水頭損失與局部水頭損失之和，KPa;=10+60-（-2）+1.2×11.27+2=87.52mH2O第56頁/共118頁例3－2

如圖所示某公共建筑物三層。按照建筑物消防規(guī)定，該建筑物為中危險級，設(shè)有濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，選用￠15玻璃球型噴頭，其管軸側(cè)圖如下所示，試配管并選水泵。第3章建筑消防給水系統(tǒng)3.4

自動噴水滅火系統(tǒng)的水力計算

3.4.2

管網(wǎng)水力計算

第57頁/共118頁第58頁/共118頁節(jié)點編號管段噴頭流量特性系數(shù)噴頭處水壓（mH20）噴頭處流量（L/S)管中流量（L/S)DN(mm)A(S2/L2)L（m)管段沿程水頭損失mH2O10.42101.332-11.33250.43673.62.7820.4212.781.503-22.83320.093863.62.730.4215.481.654-34.48400.044533.63.2240.4218.701.829-46.3400.044531.83.18921.8818-912.6800.0011683.60.671822.5519-1825.41000.0002673.60.6224-1925.41000.00026734.25.9計算管路的配管水力計算結(jié)果第59頁/共118頁公稱管徑（mm)

管材鋼管（s2/L2)鑄鐵管（s2/L2)201.643250.4347320.09386400.04453500.01108700.002893800.0011681000.00026740.00036531500.000033950.00041482000.0000092730.0000092029管道比阻值A(chǔ)(流量以L/S計）第60頁/共118頁

為了計算簡便，可用下表流速系數(shù)值直接乘以流量，校核流速是否超過允許值，表達式如下：式中：KC——流速系數(shù)（m/L);Q——流量（L/S);管徑（mm)253240507080100125150200鋼管1.8831.050.80.470.2830.2040.1150.0750.053鑄鐵管0.12730.08140.05660.0318流速系數(shù)KC(m/L)第61頁/共118頁3、19-18管段的流量計算：2、因為管段1-9和5-9對稱，故18-9的流量為:2×6.3=12.6L/S4、因為管段19-18中的流量為25.4L/s,為中危險級規(guī)定噴水消防流量值20L/s的1.27倍，故管段24-19中的流量為25.4L/s。

一、計算各噴頭的出流量：1、第62頁/共118頁

為了計算簡便，可用下表流速系數(shù)值直接乘以流量，校核流速是否超過允許值5m/s，表達式如下：三、計算沿程水頭損失和局部水頭損失：

二、選擇管徑：計算管路局部水頭損失取沿程水頭損失的20%。第63頁/共118頁四、確定水泵所需揚程：H=19.07×1.2+2.0+10+(15+4)=53.88mh2O第3章建筑消防給水系統(tǒng)3.4

自動噴水滅火系統(tǒng)的水力計算

3.4.2

管網(wǎng)水力計算

∑h-----沿程和局部水頭損失之和，MPa;(注：濕式報警閥：0.02MPa；雨淋閥：0.07MPa）P0-----最不利點噴頭的工作壓力，不低于0.05MPa。Z-----最不利點噴頭與消防水池的最低水位或系統(tǒng)入口管水平中心線之間的高程差，MPa。第64頁/共118頁例題某12層旅館排水系統(tǒng)計算草圖如左圖所示。管材采用柔性接口機制鑄鐵排水管。每層衛(wèi)生潔具有洗臉盆、座便器、浴盆各2個，試進行管道計算。第65頁/共118頁1、橫支管計算按公式計算管段編號衛(wèi)生器具名稱數(shù)量排水當(dāng)量總數(shù)設(shè)計秒流量q管徑坡度洗臉盆N=0.75浴盆N=3大便器N=4.50-110.750.25500.0351-2113.751.25750.0252-31118.252.361000.0203-422216.52.721000.020查附錄5.2（排水鑄鐵管水力計算表）0-1管段洗臉盆1個,當(dāng)量0.75,取管徑DN50。通用坡度。1-2管段洗臉盆1個,浴盆1個計算結(jié)果大于管段上所有衛(wèi)生器具排水量的總和，這時應(yīng)按該管段所有衛(wèi)生器具排水流量的累加值作為排水設(shè)計秒流量。第66頁/共118頁3、計算排出管各管徑查附表5-2：選用DN125，q=5.72L/s時坡度為0.015（通用坡度）。G-H管段：2、立管計算最下部管段設(shè)計秒流量法一：選用立管DN100，需設(shè)專用通氣立管100mm。結(jié)合通氣管每層連接，最大允許排水流量8.8L/s。法二：選用立管DN150，僅設(shè)伸頂通氣管的鑄鐵管，立管與橫支管45°斜三通連接，最大允許排水流量7.4L/s。第67頁/共118頁第68頁/共118頁選用DN150

，i=0.010。A-F管段：E-A管段：故選DN150，

i=0.010。F-G管段：選用DN125，q=7.56L/s時坡度為0.025左右，大于DN125的標(biāo)準坡度i=0.015規(guī)定值，故選i=0.010,DN150。坡度變化不宜過于頻繁，以利施工第69頁/共118頁第70頁/共118頁4、通氣管B-C段DN100C-D段匯合通氣管，負擔(dān)兩根通氣立管選DN125K-D段DN100D-I段：總伸頂通氣管管徑選DN150情況一：采用專用通氣立管，每根立管的通氣管徑取DN100，與排水立管同徑。第71頁/共118頁采用伸頂通氣管，當(dāng)排水立管管徑為150時，通氣立管最小管徑為100見詳表5-9。為了保證排水支管內(nèi)氣壓穩(wěn)定，每根通氣管立的管徑取DN150，與排水立管同徑。B-C段DN150C-D段匯合通氣管，負擔(dān)兩根伸頂通氣管選DN200K-D段DN150D-I段：三根伸頂通氣立管匯合在一起,集中一處出屋面則匯合通氣管徑為200mm,伸出屋面前,在頂板下0.3m處放大為250mm.情況二：第72頁/共118頁【例6.1】某一般性公共建筑全長90米，寬72米。利用拱形及大型屋面板構(gòu)成的矩形凹槽作為天溝，向兩端排水。每條天溝長45米，寬B=0.35米，積水深度H=0.15米，天溝坡度I=0.006,天溝表面鋪設(shè)豆石，粗糙度系數(shù)n=0.025。屋面徑流系數(shù)ψ=0.9，天溝平面布置如圖所示。根據(jù)該地的氣象特征和建筑物的重要程度，設(shè)計重現(xiàn)期取4年，5min暴雨強度為243L/s·ha，驗證天溝設(shè)計是否合理，選用雨水斗，確定立管管徑和溢流口的泄流量。18第73頁/共118頁解：1、天溝過水?dāng)嗝婷娣e：2、天溝的水力半徑：3、天溝的水流速度：4、天溝允許泄流量：5、每條天溝匯水面積：6、雨水設(shè)計流量天溝允許泄流量大于雨水設(shè)計流量，滿足要求。當(dāng)屋面坡度較大時，雨水在屋面集流速度大，集流時間短，為了安全排除屋面雨水，防止天溝積水過深，造成屋面漏水，在計算雨水量時要乘以一個系數(shù)。第74頁/共118頁7、雨水斗的選用：按重力流設(shè)計，選用150mm的87式雨水斗，最大允許泄流量32L/S，滿足要求。8、立管的選用：按每根立管的雨水設(shè)計流量26.55L/S，參照表6-3可選用管徑為150mm的立管。9、溢流口計算：在天溝末端山墻上設(shè)溢流口，溢流口寬取0.35m，堰上水頭取0.15m,溢流口排水量：第75頁/共118頁【例6.2】某建筑屋面長100m，寬60m,面積為F=6000㎡，懸吊管標(biāo)高12.6m,設(shè)雨水斗的屋面標(biāo)高13.2m，排出管標(biāo)高-1.30m，屋脊與寬平行，取設(shè)計重現(xiàn)期P=5a,5分鐘暴雨強度429L/s·ha，管材為內(nèi)壁涂塑離心排水鑄鐵管，設(shè)計壓力流（虹吸式）屋面雨水排水系統(tǒng)。第76頁/共118頁解：（1）屋面設(shè)計雨水量（2）雨水斗數(shù)量及布置選用75mm壓力流（虹吸式）雨水斗，單斗的排水量q=12L/S。所需雨水斗數(shù)量：n=231.66/12≈20。第77頁/共118頁第78頁/共118頁計算管路水力計算表表6-65.88-11.570142.1142.15.885.885.885.885.885.88-10.923-12.99第79頁/共118頁（6）管內(nèi)壓力局部阻力系數(shù)：1-2管段：75mm雨水斗+90°彎頭2-3管段：45°彎頭3-4管段：干管上斜三通7-8管段：90°彎頭9-10管段：轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓α鞒隹诘?0頁/共118頁（3）計算管路單位等效長度的阻力損失估算（4）懸吊管單位等效長度的阻力損失估算（5）初步確定管徑懸吊管流速≮1.0m/s立管流速≮2.2m/s排出管流速≯1.8m/s立管與排出管管徑可采用相應(yīng)的控制流速初選管徑，立管管徑可比懸吊管末端管徑小一號；第81頁/共118頁1-2管段內(nèi)壓力計算：第82頁/共118頁支管水力計算表表6-7注：管段c-d-d-5與管段a-b-b-4相同，管段g-h-h-7與管段e-f-f-6相同。5.885.885.885.88-10.923-11.57-17.733-11.57第83頁/共118頁為使各雨水斗泄流量平衡，不同支路計算到某一節(jié)點的壓力差不大于10kPa.（7）校核1-2-3-4和a-b-4管路分別在節(jié)點4處的壓力差。-12.99-（-10.923）=-2.067KPa<10KPa符合要求。（8）校核：1.其它不同支路計算到某一節(jié)點的壓力差；2、管內(nèi)最大負壓力出現(xiàn)在懸吊管與立管連接處。7-8管段末端壓力要求小于-80kPa；3、9-10管段末端壓力余量應(yīng)稍大于10kPa。若不符合要求，調(diào)整管徑；第84頁/共118頁例：已知某容積式汽-水換熱器采用蒸汽作為熱媒，供應(yīng)的蒸汽壓力（閥前壓力）p1=5.4×105Pa（絕對壓力），換熱器內(nèi)工作壓力（閥后壓力）p2=3.5×105Pa（絕對壓力），蒸汽流量Gc=2000㎏/h,求所需減壓閥孔截面積f值。解：在橫坐標(biāo)上找出p1畫等壓力曲線，并與p2引出的垂線的交點所對應(yīng)的縱坐標(biāo)值得:qc=280[kg/(cm2·h)]第85頁/共118頁

圖7-31減壓閥理論流量曲線第86頁/共118頁例：某賓館低區(qū)加熱器冷水來自市政管網(wǎng)，閉式膨脹罐處管內(nèi)壓力近似為市政管網(wǎng)的供水壓力即p1=0.4MPa（絕對壓力），取閉式膨脹罐處管內(nèi)最大允許壓力P2=0.47MPa;根據(jù)計算的容積值確定膨脹罐的型號。系統(tǒng)內(nèi)熱水總?cè)萘堪醇訜崞魅莘e的1.3倍估算，低區(qū)水加熱器的容積為5.0m3，系統(tǒng)內(nèi)熱水總?cè)莘e為1.3×5.0=6.5m3冷水溫度5℃相應(yīng)密度0.999kg/m3;熱水溫度70℃相應(yīng)密度0.977kg/m3低區(qū)膨脹罐的總?cè)莘e為：第87頁/共118頁例1、華東某大城市擬建一座旅館建筑，內(nèi)共有套房70套，平均每套房間床位為3，均帶有衛(wèi)生間，每個衛(wèi)生間設(shè)有浴盆（帶淋浴器）1、洗臉盆1和坐式便器1，擬采用集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，試確定該建筑設(shè)計小時耗熱量。衛(wèi)生器具名稱小時用水量（L)衛(wèi)生器具個數(shù)水溫（℃）混合系數(shù)同時使用（%）淋浴器30070400.54100洗臉盆3070300.385不計取計算用熱水溫度70℃，冷水溫度5℃，混合系數(shù)為第88頁/共118頁法二：第89頁/共118頁例2、某一公共浴室，設(shè)有淋浴器（有淋浴小間）32個，浴盆5個、洗臉盆8個，浴室每日營業(yè)8小時，水源為地下水，冷水計算溫度取為tL=10℃，若采用開式水箱并用蒸汽直接加熱冷水到45℃，蒸汽表壓力為0.5Mpa，試求熱媒耗量和開式熱水箱凈容積。解：公共浴室內(nèi)的淋浴器和洗臉盆均按100%計算。第90頁/共118頁2、熱媒耗量計算:3、開式水箱凈容積計算:a、計算供應(yīng)熱水工況若為變溫變?nèi)莨?，且考慮有10％的耗熱水量采用預(yù)熱，洗浴結(jié)束后貯熱水箱容積尚存貯水凈容積10％，水溫tr’=40℃。第91頁/共118頁即：則：水箱凈容積：第92頁/共118頁b、計算供應(yīng)熱水工況若為定溫變?nèi)莨幔铱紤]有25％的耗熱水量采用預(yù)熱，不考慮洗浴結(jié)束后保存儲備熱水，則：選用水箱凈容積20m3第93頁/共118頁4、經(jīng)驗法計算水箱容積第94頁/共118頁例3、某城市住宅樓一座40戶，每戶平均人口按4人計，每戶設(shè)有衛(wèi)生器具浴盆1、洗臉盆1個、坐便器1、廚房洗滌盆1，擬設(shè)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，自來水為地下水水源（冷水計算溫度取為tL=10℃），當(dāng)?shù)責(zé)崴盟慷~為100L/人.d(tr=60℃),若熱媒為高壓蒸汽，蒸汽表壓力為0.2Mpa，試確定熱水用量和選擇容積式水加熱器。解：1、設(shè)計小時耗熱量2、設(shè)計小時熱水量：熱水設(shè)計溫度取70℃第95頁/共118頁3、熱媒耗量：4、加熱器的面積：Cr——熱水系統(tǒng)的熱損失附加系數(shù)，可按下表選取。ε——由于傳熱表面結(jié)垢影響傳熱效率的修正系數(shù)，一般采用ε=0.6~0.8，采用軟化水時取ε=1.0；K——傳熱材料的傳熱系數(shù)，KJ/(㎡·h·℃)第96頁/共118頁熱水系統(tǒng)的熱損失附加系數(shù)Cr值熱水管網(wǎng)敷設(shè)方式應(yīng)采用的熱損失系數(shù)下行上給管網(wǎng)，配、回水干管敷設(shè)在管溝內(nèi)1.1下行上給管網(wǎng)，配、回水干管敷設(shè)在不采暖地下室1.2上行下給管網(wǎng)，回水干管敷設(shè)在管溝內(nèi)1.15上行下給管網(wǎng)，回水干管敷設(shè)在不采暖地下室1.2容積式水加熱器中盤管的傳熱系數(shù)K值熱媒種類傳熱系數(shù)K[KJ/(㎡·h·℃)]銅盤管鋼盤管蒸汽80~115℃的高溫水3140146527211256第97頁/共118頁5、容積式水加熱器的貯熱量：容積式水加熱器的貯熱量應(yīng)大于45min設(shè)計小時耗熱量。第98頁/共118頁【例】華北某城市擬建一幢12層賓館，下區(qū)為1~3層，床位數(shù)126個。每套客房設(shè)洗臉盆和浴盆各一個，取60℃熱水用水定額150L/(床.d)，小時變化系數(shù)Kh=3.33。要求熱水配水管網(wǎng)水力計算。解：折合成熱水設(shè)計溫度70℃時，所需最大小時熱水量Q下dr=ΣKr·qh·n0·b=0.5×300×36×70%=3780L/h=1.05L/s

比較Q下hmax與Q下dr，兩者結(jié)果存在差異，為供水安全起見，取較大者作為設(shè)計小時用水量，即Q下dr=1.05L/s；第99頁/共118頁1)管道節(jié)點編號,2)按給水管網(wǎng)方法配水管管徑。α取2.5；水力計算采用熱水管道水力計算表計算結(jié)果詳見書本P410表13-10下區(qū)熱水配水管網(wǎng)所需的壓力：H=H1+H2+H3=21.8×1.3+[6.3+0.8-（-2.50)]×10+50=174.34kPa室外供水管網(wǎng)所提供的壓力為：210kPa，滿足要求。計算步驟：第100頁/共118頁

熱水配水管網(wǎng)的局部水頭損按沿程水頭損失的30%計算，下區(qū)配水管網(wǎng)計算管路總水頭損失為：下區(qū)熱水配水管網(wǎng)水力計算表表13-10第101頁/共118頁QDN20DN25DN32DN40DN50L/hL/sRvRvRvRvRv900.0252.030.090.560.050.130.030.070.02--1080.0302.810.110.770.06