給水排水設(shè)計(jì)計(jì)算范例

1、4設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)4.1室內(nèi)給水（冷水）系統(tǒng)的計(jì)算4.1.1生活給水管道設(shè)計(jì)秒流量當(dāng)前我國(guó)使用的生活給水管道設(shè)計(jì)秒流量公式是： 計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量，L/s 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出水概率，% 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量總數(shù)；0.2 以一個(gè)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的額定流量的數(shù)值，其單位為L(zhǎng)/s。設(shè)計(jì)秒流量是根據(jù)建筑物配置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量和管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出流概率來(lái)確定的，而衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量同時(shí)出流的概率與衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量數(shù)和其平均出流概率U0有關(guān)。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果得衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時(shí)出流概率計(jì)算公式為：式中 對(duì)于不同的衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流概率U0的系數(shù)，見(jiàn) 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(dāng)量平均出流而計(jì)算管段最大用水時(shí)概率計(jì)算公式為： U0 生活給水管道最大用水時(shí)衛(wèi)生器具的給水當(dāng)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(shí)變化系數(shù)；T 用水時(shí)間。本設(shè)計(jì)的對(duì)象是普通II類(lèi)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(shí)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(shè)計(jì)秒流量后，根據(jù)流量公式即可求得管徑：!語(yǔ)法錯(cuò)誤，.2 式中的 設(shè)計(jì)管段的管徑, mm； 設(shè)計(jì)管段的流速, m/s； 設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)秒流量, L/s。 當(dāng)計(jì)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(shù)、經(jīng)濟(jì)的合理性，流速過(guò)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(guò)小又造成管材浪費(fèi)?？紤]到以上因素，建筑內(nèi)部給水管道流速因在一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)的范圍內(nèi)才好，一般可按表32選取，但最大不能超過(guò)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(guò)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(jì)算長(zhǎng)度，m; i 管道單位長(zhǎng)度的水頭損失，KPa/m。i計(jì)算的見(jiàn)技措p24頁(yè)在計(jì)算中也可直接使用水力計(jì)算表查得，根據(jù)由管段的

5、設(shè)計(jì)秒流量qg，控制流速在經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)，查出管徑和單位長(zhǎng)度的水頭損失i。 2）局部水頭損失局部水頭損失計(jì)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(shí)際工程中給水管網(wǎng)的局部水損失一般不詳細(xì)計(jì)算，采用管件當(dāng)量法計(jì)算或沿程水頭損失的百分?jǐn)?shù)計(jì)。建筑水一般按30%計(jì)算。衛(wèi)生器具給水當(dāng)量表衛(wèi)生器具名稱(chēng)當(dāng)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(shuō)明：由于建筑物是對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，給排水管網(wǎng)也可以布置成對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，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(duì)稱(chēng)的，因而JL-1、 JL-2、 JL-3、JL-7、 JL-8、 JL-9、的水力計(jì)算結(jié)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(gè)立管的水力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)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(diǎn)至最不利給水點(diǎn)的垂直距離和埋深點(diǎn)到最不利點(diǎn)的水頭損失之和，從計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，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(chǔ)備水量和生產(chǎn)事故用水量有關(guān)。一般可按下式計(jì)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(yùn)行時(shí)間，h火災(zāi)延續(xù)時(shí)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(shí)，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(jì)算,本設(shè)計(jì)取12% ，安全儲(chǔ)備用水量取2h的建筑物最大時(shí)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(shè)計(jì)防火規(guī)范。消火栓給水系統(tǒng)用水量高層建筑類(lèi)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(shè)計(jì)單位數(shù)，人；用水定額；本設(shè)計(jì)的對(duì)象是普通II類(lèi)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(shí)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(shí)生活用水量：式中 最大小時(shí)用水量，；最高日用水量，；每日用水時(shí)間，24h； 小時(shí)變化系數(shù)，2.5；最大小時(shí)用水量： 4.92（）；安全儲(chǔ)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(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)矩形貯水池，公稱(chēng)容積為150，圖集號(hào)：S825,水池的尺寸為6800mm6800mm3500mm。 水池頂部標(biāo)高-2.5m,最高水位標(biāo)高-2.8m, 池底標(biāo)高為- 5.8m,水泵吸水管中心標(biāo)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(shí)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(zhǎng)估算為：L=49+25.6=74.5m。選用

10、DN50mm的PP-R管，查相應(yīng)水力計(jì)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(yáng)程： 48.7+6.75+0.016=55.59(m)選用50-250B單級(jí)單吸立式離心泵2臺(tái)，1備一用，轉(zhuǎn)速n=2900r/min,流量Q=6.5,揚(yáng)程=57m,功率，電機(jī)型號(hào)Y132S1-2，水泵基礎(chǔ)尺寸為450mm105mm。4.2室內(nèi)排水系統(tǒng)的計(jì)算4.2.1連接在PL-1上的所有排水管段的水力計(jì)算1）橫支管計(jì)算 按公式 計(jì)算排水設(shè)計(jì)秒流量，其中取=1.5，衛(wèi)生器具的排水當(dāng)量可查表選取，計(jì)算出各個(gè)管段的設(shè)計(jì)秒流量后查水力計(jì)算附表，可確定管

11、徑和坡度。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表41 表41 PL-1各層排水橫支管水力計(jì)算表 衛(wèi)生器具名稱(chēng)數(shù)量當(dāng)量排水 設(shè)計(jì)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(hào)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(jì)算 立管接納的排水當(dāng)量總數(shù)為：Np=8.2514=115.5 立管最下部管段的排水設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)置專(zhuān)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(shè)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(shè)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(jì)算立管底部和排出管的管徑放大一號(hào)，取=125mm，查表取標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算1）橫支管計(jì)算 計(jì)算方法和PL-1相同，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表43表43 PL-2各層排水橫支管水力計(jì)算表 衛(wèi)生器具名稱(chēng)數(shù)量當(dāng)量排水 設(shè)計(jì)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(hào) 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(jì)算 立管接納的排水當(dāng)量總數(shù)為： Np=12.2514=171.5立管最下部管段的排水設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)置專(zhuān)用的通氣管。3）立管底部和排出管計(jì)算 立管底部和排出管的管徑放大一號(hào)，取=125mm，查表取標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算1）橫支管計(jì)算 計(jì)算方

15、法和PL-1相同，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表44 表44 PL-3各層排水橫支管水力計(jì)算表 當(dāng)量排水 設(shè)計(jì)管徑坡度i管段洗滌盆總數(shù) 流量 秒流量de/mm編號(hào) Np=3.0Npqmaxqp(L/s)塑料管0-11311.3118 500.0262）立管計(jì)算 立管接納的排水當(dāng)量總數(shù)為： Np=314=52立管最下部管段的排水設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)置專(zhuān)用的通氣管。3）立管底部和排出管計(jì)算立管底部和排出管的管徑放大一號(hào)，取=90mm，查表取標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算1）橫支管計(jì)算 計(jì)算方法和PL-1相同，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表45表45 PL-4各層排水橫支管水力計(jì)算表 衛(wèi)生器具名稱(chēng)數(shù)量當(dāng)量排水 設(shè)計(jì)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(hào)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(jì)算 立管接納的排水當(dāng)量總數(shù)為 Np=（1.75+7.5）14=129.5立管最下部管段的排水設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)置專(zhuān)用的通氣管。3）立管底部和排出管計(jì)算 立管底部和排出管的管徑放大一號(hào)，取=125mm，查表取標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算PL-5與PL-4布置完全對(duì)稱(chēng)，兩者的計(jì)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(jì)算1）橫支管計(jì)算 計(jì)算方法和PL-1相同，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表46表46 PL-6各層排水橫支管水力計(jì)算表 當(dāng)量排水 設(shè)計(jì)管徑坡度i管段洗滌盆總數(shù) 流量 秒流量de/mm編號(hào) Np=3.0Npqmaxqp(L/s)塑料管0-11311.3118 500.0262）立管計(jì)算立管接納的排水當(dāng)量總數(shù)為 Np=314=52立管最下部管段的排水設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)置專(zhuān)用的通氣管。3）立管

19、底部和排出管計(jì)算 立管底部和排出管的管徑放大一號(hào)，取=90mm，查表取標(biāo)準(zhǔn)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(shuō)明：由于建筑物是對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，排水管網(wǎng)布置也成對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，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(duì)稱(chēng)的，因而PL-1、 PL-2、 PL-3、PL-4、PL-5、 PL-6、的水力計(jì)算結(jié)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(jì)算4.3.1消防水箱室內(nèi)消防用水量為10L/s

20、水箱存儲(chǔ)10min的消防用水量，其貯水量為 =6 消防水箱選擇標(biāo)準(zhǔn)的裝配式矩形給水箱，公稱(chēng)容積6。圖集號(hào)：02S101,水箱尺寸：220022001500。如果要滿足最高層消火栓的水槍充實(shí)水柱為10m的要求，則水箱的設(shè)置高度離屋至少15m，這對(duì)建筑設(shè)計(jì)是困難的，也是不現(xiàn)實(shí)的。因此，消防規(guī)范中規(guī)定，二類(lèi)建筑頂層消火栓的靜水壓力不應(yīng)低于7m,輔以每個(gè)消火栓處啟動(dòng)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(yīng)小于5L/s,選用65mm口徑的消火栓、19mm噴嘴水槍、直徑65mm長(zhǎng)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(hù)半徑：R=Lp+Lk=2080%+11.4=24.34m;要求同時(shí)兩股水達(dá)到同一火災(zāi)地點(diǎn)，消火栓間距:S=27.5m，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)布局27.5m的間距過(guò)大，在電梯口設(shè)置兩個(gè)消火栓也能滿足要求。4.3.3最不利點(diǎn)的水槍實(shí)際噴射壓力和水壓根據(jù)規(guī)范，此建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)室內(nèi)需2支水槍同時(shí)工作，每根消防豎管上需1支水槍同時(shí)工作，簡(jiǎn)圖中消防、號(hào)豎管上的14、15層消火栓離消防水泵最高最遠(yuǎn)，處于系統(tǒng)最不利位置