建筑内部给水系统压力计算
qb 2 (7.64 × 3.6)2 hd = = 2 = = 8.4kPa<12.8kPa q max 302 kb 10 10 qg 2
查给水管道水力计算表。 ② i 值查给水管道水力计算表。
(附录2.1~附录 ) 附录 ~附录2.3)
衬水泥、树脂的铸铁管 衬水泥、树脂的铸铁管:Ch =130 普通钢管、铸铁管:C 普通钢管、铸铁管 h =100
(2) 局部水头损失 )
v2 h j = ∑ζ 2g
hj——管段的局部水头损失,kPa; 管段的局部水头损失, 管段的局部水头损失 ; ζ——局部阻力系数。 局部阻力系数。 局部阻力系数 v ——管道内平均水流速度,m/s; 管道内平均水流速度, ; 管道内平均水流速度 g ——重力加速度,m/s2; 重力加速度, 重力加速度
塔楼( ~ 层 塔楼(4~15层):
4~15的静压差:3.5×12=42mH2O=420kPa, ~ 的静压差 的静压差: × = = , 各分区顶层入户管不宜小于0.1MPa, ∵各分区顶层入户管不宜小于 , 高区最低卫生器具的静压: + ∴高区最低卫生器具的静压:420+100=520kPa = 可在水压大于0.35MPa的楼层配水横管处设减压阀) 的楼层配水横管处设减压阀) (可在水压大于 的楼层配水横管处设减压阀
2 2 Qmax Qmax 旋翼式: Kb = 100 旋翼式: 螺翼式: Kb = 10 螺翼式: 式中: 水表的最大流量, 式中: Qmax——水表的最大流量,m3/h; 水表的最大流量 ;
水表水头损失允许值(kPa) 水表水头损失允许值 表型 旋翼表 螺翼表 正常用水时 <24.5 <12.8 消防时 <49.0 <29.4
(3)水表水头损失计算 )水表水头损失计算
水表损失: 水表损失:
hd = q
2 g
Kb
水表的选择: 水表的选择: 用水均匀: 用水均匀: qg<Qn 用水不均匀: 用水不均匀: qg<Qmax
式中: 水表的水头损失, 式中:hd ——水表的水头损失,kPa; 水表的水头损失 ; qg——计算管段的给水设计流量,m3/h; 计算管段的给水设计流量, 计算管段的给水设计流量 ; Kb——水表的特性系数,一般由厂家提供, 也可按下式计算: 水表的特性系数, 水表的特性系数 一般由厂家提供, 也可按下式计算:
各种配水装置为克服给水配件内摩阻、 各种配水装置为克服给水配件内摩阻、冲 击及流速变化等阻力, 击及流速变化等阻力,而放出额定流量所需 要的最小静水压力。 见表2.1.1 2.1.1) 要的最小静水压力。(见表2.1.1) H H1 H2+H3 H4
2.住宅的生活给水所需的最小压力粗略估 住宅的生活给水所需的最小压力粗略估 计 对于住宅的生活给水, 对于住宅的生活给水,可按建筑物 的层数粗略估计自室外地面算起所需的 最小压力值:一层10m;二层 最小压力值:一层 ;二层12m;三 ; 层及三层以上的建筑物, 层及三层以上的建筑物,每增加一层增 水柱, 加4m水柱,层高超过 .5m时,上述值 水柱 层高超过3. 时 应适当增加
二、确定给水方案
建筑内采用分区供水方式: 建筑内采用分区供水方式:
低区: 层及地下室, 低区:1~3层及地下室,市政管网直接供水,下行上给式。 层及地下室 市政管网直接供水,下行上给式。 1~3层系统图(见附图 )。 层系统图( 层系统图 见附图1)。 高区: 高区:4~15层,水泵、水箱联合供水方式,上行下给式。 层 水泵、水箱联合供水方式,上行下给式。
5. 例题
一、工程概况
综合服务性大楼, 某15综合服务性大楼,总建筑面积近 综合服务性大楼 总建筑面积近13000m2,建筑高 度58.30m,地下一层,地面上15层。地下一层为车库及设 ,地下一层,地面上 层 备用房。 层为裙房, 备用房。1~3层为裙房,功能为银行、商场、餐饮用房。 层为裙房 功能为银行、商场、餐饮用房。 裙房每层公共卫生间内设自闭式冲洗大便器4个 裙房每层公共卫生间内设自闭式冲洗大便器 个,自闭式 冲洗小便器2个和洗手盆 个和洗手盆3个 层高4.5m。室外给水管网常 冲洗小便器 个和洗手盆 个,层高 。 年可保证的工作水压为300kPa。 4层以上为商务办公楼, 层以上为商务办公楼, 年可保证的工作水压为 。 层以上为商务办公楼 层高3.5m。 层高 。
生活给水: 生活给水: 配水支管: ~ 配水支管:0.6~1.0m/s 配水横管( ):0.8~ 配水横管(DN25~DN40): ~1.2m/s ): 环形管、干管、立管: ~ 环形管、干管、立管:1.0~1.8m/s 消火栓: 消火栓: v<2.5m/s < 自动喷水: < 自动喷水: v<5.0m/s
8)确定给水管道所需压力 , 并校核初定给水方式。 )确定给水管道所需压力H, 校核初定给水方式 初定给水方式。 所需压力 H = H1 + H 2 + H 3 + H 4 外网直接给水下行上给: ① 外网直接给水下行上给:
H0≥H:原方案可行; :原方案可行; H0 略<H:放大部分管段的管径; :放大部分管段的管径; <<H:增设升压设备。 H0<< :增设升压设备。 校核水箱的安装高度: 校核水箱的安装高度: 若不满足要求,可提高水箱高度、放大管径、 若不满足要求,可提高水箱高度、放大管径、设增压设备或选用 其他供水方式。 其他供水方式。
① i 值按下式计算: 按下式计算:
i = 105C h1.85 d -4.87 q 1.85 j g
式中: 管段的设计计算流量, 式中:dj——管段的设计计算流量,m3/s; 管段的设计计算流量 ; qg——管道计算内径,m。 管道计算内径, 。 管道计算内径 塑料管、内衬(涂 塑管 塑管:C 塑料管、内衬 涂)塑管 h =140 海澄•威廉系数 Ch——海澄 威廉系数。 海澄 威廉系数。 铜管、不锈钢管:C 铜管、不锈钢管 h =130
2.管网水头损失的计算 .
(1)沿程水头损失 )沿程水头损失
hi= i L
式中: 管段的沿程水头损失, 式中: hi——管段的沿程水头损失,kPa; 管段的沿程水头损失 ; L ——计算管段长度,m; 计算管段长度, ; 计算管段长度 i ——管道单位长度的水头损失,kPa/m。 管道单位长度的水头损失, 管 :
低区室内给水所需要的压力: 低区室内给水所需要的压力:
H = H 1+ H 2 + H 3+ H 4 根据附图1及水力计算表可知: 根据附图 及水力计算表可知: 及水力计算表可知 H1 = 9.0 + 0.8 -(-2.50)= 12.30 mH2O = 123 .0 kPa ( ) 为配水龙头距室内地坪的安装高度。) (其中0.8为配水龙头距室内地坪的安装高度。) 其中 为配水龙头距室内地坪的安装高度 H2 =1.3 ∑h y = 1.3×59.4 kPa = 77.22 kPa × H4 = 50 kPa (最不利点流出水头) 最不利点流出水头) H3:qg8-9=7.64L/s=27.5m3/h,查附录 , ,查附录1.2, 选用水平螺翼式 型水表。 选用水平螺翼式LXS-50N型水表。 螺翼式 型水表 该水表的水头损失为: 该水表的水头损失为:
3.水压力的单位
水压力的国际单位制单位为 Pa ( 帕 ) 、 kPa ( 千帕)、 MPa ( 兆帕); 工程制单位为 m 千帕) 兆帕) H2O ( 米水柱) 和 kg / c ㎡ ( 千克/ 平方厘 米水柱 ) 千克 / 米)。不同的单位之间存在下列换算关系: 不同的单位之间存在下列换算关系:
给水管道的局部水头损失可按管网沿程水头损失的百分 给水管道的局部水头损失可按管网沿程水头损失的百分 估算(见表2.4.2)。 数估算(见表 )。 生活给水管网为 - %; 生活给水管网为25-30%; 给水管网为 消火栓系统给水管网为 %; 消火栓系统给水管网为10%; 系统给水管网为 自动喷水灭火系统消防管网为 %; 自动喷水灭火系统消防管网为20%; 灭火系统消防管网为 生产、消防合用管网为15%; 生产、消防合用管网为 %; 合用管网为
建筑内部给水系统 压力的计算
1.给水系统所需压力 给水系统所需压力
给水系统所需供水压力 如图): 给水系统所需供水压力(如图): H = H1 + H 2 + H 3 + H 4
H ——建筑内部给水系统所需的压力, 建筑内部给水系统所需的压力, 建筑内部给水系统所需的压力 kPa; ; H1 ——引入管起点至最不利点的静压 引入管起点至最不利点的静压 引入管起点至最不利点的 差,kPa; ; H2 ——计算管路的沿程与局部压力损 计算管路的沿程与局部 计算管路的沿程与局部压力损 失,kPa; ; H3 ——水表的水头损失,kPa; 水表的水头损失 水表的水头损失, ; H4 ——最不利点的最低工作压力,kPa。 最不利点的最低工作压力 最不利点的最低工作压力, 。
设水箱上行下给供水: ② 设水箱上行下给供水: H + h hX ≥ 4 ∑
9)确定非计算管段的管径。 )确定非计算管段的管径。 非计算管段的管径 10)对于设置升压、贮水设备的给水系统,还应对其设备 )对于设置升压、贮水设备的给水系统, 升压 的给水系统 进行选择计算。 进行选择计算。
4. 计算流程图
3. 水力计算步骤
1) 确定给水方案。 ) 确定给水方案 方案。 2) 绘图平面图、轴测图 。 ) 绘图平面图 平面图、 3)根据轴测图选择最不利配水点,确定计算管路。 )根据轴测图选择最不利配水点,确定计算管路。 最不利配水点 4)以流量变化处为节点,进行节点编号,划分计算管段, )以流量变化处为节点,进行节点编号,划分计算管段, 编号 将设计管段长度列于水力计算表中。 将设计管段长度列于水力计算表中。 5)根据建筑物的类别选择设计秒流量公式,计算管段的设 )根据建筑物的类别选择设计秒流量公式,计算管段的设 计秒流量。 计秒流量。 6)根据管段的设计秒流量,查相应水力计算表,确定管径 )根据管段的设计秒流量,查相应水力计算表,确定管径 和水力坡度。 和水力坡度。 7)确定给水管网沿程和局部水头损失,选择水表,并计算 )确定给水管网沿程和局部水头损失,选择水表, 沿程和局部水头损失 水表 水表水头损失。 水表水头损失。