给排水系统计算课件.ppt
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1、BG,1,给排水系统计算,BG,2,目 录,1 给水系统2 排水系统3 热水系统,BG,3,1 给水系统,给水系统的深化设计工作主要包括给水设备参数的复核,生活水池(水箱)容积大小的复核,给水管网管径、路由及附件的优化,生活水泵房的优化布置等。,BG,4,根据公司项目情况,着重介绍公共建筑生活用水量。(1)最高日生活用水量建筑给水设计用水量,应根据下列用水量确定:1 建筑内各不同功能区域用水量;2 绿化用水量;3 水景、娱乐设施用水量;4 道路、广场用水量;5 冷却塔、锅炉的补水;6 未预见用水量及管网漏失水量。,1.1 用水量计算,BG,5,建筑内各不同功能区域用水量,应按其使用性质、规模采
2、用下表中的用水定额经计算确定,按下式计算:Qd=mqd式中 Qd最高日用水量(L/d) m-用水单位数(人或床位数等) qd最高日生活用水定额(L/(人d),1.1 用水量计算,BG,6,1.1 用水量计算,BG,7,BG,8,BG,9,使用上表应注意以下几点:1. 除养老院、托儿所、幼儿园的用水定额中含食堂用水,其他均不含。2. 除注明外均不含员工用水,员工用水定额每人每班4060L。3. 表中用水量包括热水用量及直饮水用量,空调用水应另计。4. 办公楼的人数一般应由甲方或建筑专业提供,当无法获得确切人数时可按57m2(有效面积)/人计算(有效面积可按60%建筑面积估算)。5. 餐饮业的顾客
3、人数,一般应由甲方或建筑专业提供,当无法获得确切人数时,中餐酒楼可按0.851.3m2(餐厅有效面积)/位计算(有效面积可按80%建筑面积估算).用餐次数按2.54次计。服务人员按20%席位数计。6. 绿化浇灌用水定额13L/(m2.d);道路浇洒用水定额23L/(m2.d).7. 空调循环冷却水的补水量按循环水量的1.2%1.5%计算。,1.1 用水量计算,BG,10,(2)最大时用水量最高日最大时生活用水量按下式计算:式中 Qh最大时用水量(m3/h) Qd最高日用水量(m3/d) k 小时变化系统 T每日的用水时间(h),1.1 用水量计算,BG,11,(3)生活水池、水箱容积,1.1
4、用水量计算,BG,12,案例1:某大型商业广场总建筑面积约371,800平方米,其中商业建筑面积约为221,900平方米 (含52,000平方米餐饮面积),地下车库配建和设备用房面积约为149,900平方米,空调循环冷却水补水量为170m3/h,室内生活用水都储存于地下室生活水池中,由生活水泵房加压设备供水。请问生活水池需多大?(绿化及景观用水由中水提供,未预见用水量按最高日用水量10%计)解答:(1)商业用水: (221900-52000)m25L/m2=849.5m3/d(2)餐饮用水:用餐人数:52000m20.81.3(1+20%)=38400人用餐次数:2.5次日用水量:38400人
5、2.5次40L/人d=3840m3/d,1.1 用水量计算,BG,13,(3)地下车库冲洗用水:149900m22L/m2=299.8m3/d(4)循环冷却水补水:170m3/h12=2040m3/d(5)最高日用水量:(1)+(2)+(3)+(4) 1.1=7732.2m3/d(6)生活水池容积:7732.220%=1405.86m3,1.1 用水量计算,BG,14,案例2:某11层写字楼总建筑面积90000平方米,其中地下2层为车库,建筑面积20000平方米;地上12层为商业,建筑面积20000平方米;311层为写字楼,建筑面积50000平方米。生活水系统:地上二层及以下楼层生活用水采用市
6、政自来水管直接供水,311层将地下室生活水池水由工频泵抽至屋顶水箱,再由屋顶水箱往下供水。中水系统: 将盥洗废水收集于地下室废水收集池,经过处理后,清水储存于地下室中水清水池内,再由变频泵组向311层卫生间(冲厕)供水(地下二层至地上二层不供中水)。请计算地下室生活水池、中水清水池大小及屋顶生活水箱大小。(不计绿化及未预见用水),1.1 用水量计算,BG,15,解答:(1)311层有效面积:50000m20.6=30000m2(2)311层人数:(定额57m2/人)30000/6=5000人(3)311层最高日用水量:(定额3050L/人.d)500040=200m3/d(4)根据建筑中水设计
7、规范3.1.4条,办公楼冲厕用水占总用水量的6066%,盥洗用水占4034%,则本项目311层最高日生活用水量为2000.4=80m3,最高日中水用水量为2000.6=120m3。,1.1 用水量计算,BG,16,(5)地下室生活水池容积:根据建规3.7.3条,“贮水池(箱)的有效容积应按进水量与用水量变化曲线经计算确定;当资料不足时,宜按建筑物最高日用水量的2025确定”则8020%=16m3(6)地下室中水清水池容积:12020%=24m3(7)屋顶生活水箱容积:由水泵联动提升进水的高位水箱的生活用水调节容积,不宜小于最大时用水量的50,最大时用水量则屋顶生活水箱容积取7.5m3。,1.1
8、 用水量计算,BG,17,给水管道的设计流量不仅是确定各管段管径,也是计算管道水头损失,进而确定给水系统所需压力的主要依据。建筑内部的生活用水量在1昼夜、1小时里都是不均匀的,为保证用水,生活给水管道的设计流量应为建筑内,卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量,又称设计秒流量。,1.2 管段设计流量及管径的计算,BG,18,(1)用水分散型建筑宿舍(、类)、旅馆、宾馆、酒店式公寓、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、图书馆、书店、客运站、航站楼、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量,应按下式计算:式中:qg-计算管段的给水设计秒流量(L/s); Ng-计算管
9、段的卫生器具给水当量总数,各卫生器具的给水当量见 表1.2.1; -根据建筑物用途而定的系数,应按表1.2.2采用。,1.2 管段设计流量及管径的计算,BG,19,应用公式时应注意以下问题:如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时,应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量;如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时,应按卫生器具额定给水流量累加所得流量值采用;有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段,大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计,计算得到的流量再附加1.2L/s,为该管段的设计秒流量;综合性建筑的值应按加权平均法计算:,1.2 管段设计流量及管径的计算
10、,BG,20,表1.2.1,1.2 管段设计流量及管径的计算,BG,21,表1.2.2,1.2 管段设计流量及管径的计算,BG,22,案例1:某9层楼办公楼,层高4.5m。其中地下室至地上三层用水由市政给水管直供,四至九层用水由地下室生活水池及变频供水设备提供。加压给水系统图如右图,请计算67管段和78管段的设计秒流量。解答:(1)67管段给水总当量:Ng=6x6=36(2)67管段设计秒流量:(3)78管段给水总当量:Ng=6x6+8x6=84(2)78管段设计秒流量:,BG,23,(2)用水集中型建筑宿舍(、类)、工业企业的生活间、公共浴室、职工食堂或营业餐馆的厨房、体育场馆、剧院、普通理
11、化实验室等建筑的生活给水管道的设计秒流量,应按下式计算:式中:qg-计算管段的给水设计秒流量(L/s); q-同类型的一个卫生器具给水额定流量,按表1.2.1采用; n-同类型卫生器具数; b-同类型卫生器具的同时给水百分数,按表1.2.3,1.2.4采用。,1.2 管段设计流量及管径的计算,BG,24,应用公式时应注意以下问题:1 如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时,应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量;2 大便器自闭式冲洗阀应单列计算,当单列计算值小于1.2Ls时,以1.2Ls计;大于1.2Ls时,以计算值计,1.2 管段设计流量及管径的计算,BG,25,1.
12、2 管段设计流量及管径的计算,表1.2.3 宿舍(、类)、工业企业的生活间、公共浴室、影剧院、体育场馆等卫生器具的同时给水百分数(%),BG,26,1.2 管段设计流量及管径的计算,表1.2.4 职工食堂、营业餐馆厨房设备同时给水百分数(%),BG,27,案例1:某企业职工食堂与厨房相邻,给水引入管仅供厨房和职工食堂用水。厨房、职工食堂用水器具额定流量、当量、数量如下表,请计算引入管的流量。解答:根据下式,1.2 管段设计流量及管径的计算,BG,28,则洗碗台总干管的设计秒流量为:qg=0.15x6x100%=0.9L/s厨房总干管的设计秒流量为:qg=0.2x2x50%+0.3x4x70%+
13、0.2x1x50%=1.14L/s根据上表注解,洗碗台水嘴不应与厨房用水叠加,引入管流量为1.14L/s。,BG,29,(3)管径计算管道的管径根据下式进行计算:式中:qg-计算管段的给水设计秒流量(L/s); d-管道内径; v-水流速度。生活给水管道的水流速度,按下表采用。,1.2 管段设计流量及管径的计算,生活给水管道的水流速度,BG,30,案例:某9层楼办公楼,层高4.5m。其中地下室至地上三层用水由市政给水管直供,四至九层用水由地下室生活水池及变频供水设备提供。加压给水系统图如右图,请确定节点19各管段的管径。解答:(1)12管段给水总当量:Ng=6(2)12管段设计秒流量:(3)1
14、2管段假设流速为1m/s(4)12管段管径:(5)取管径为D=32mm代入下式验算:,BG,31,满足生活给水流速表得要求,所以12管道管径取D=32mm。同上,计算节点29各管道的管径,结果如下表:,BG,32,(1)提升泵的流量确定:,1.3 增压设备参数的计算,BG,33,(2)提升泵的扬程确定:,BG,34,3 管道沿程水头损失计算:给水管道的沿程水头损失应按下式计算:式中 hi沿程水头损失(kPa); L管道计算长度(m); i管道单位长度水头损失(kPa/m),按下式计算。式中 i管道单位长度水头损失(kPam); dj管道计算内径(m); qg给水设计流量(m3s); ch海澄威
15、廉系数。各种塑料管、内衬(涂)塑管ch=140;铜管、不锈钢管ch=130;衬水泥、树脂的铸铁管ch=130;普通钢管、铸铁管ch=100。,1.3 增压设备参数的计算,BG,35,4 管道局部水头损失计算:管道局部水头损失可按沿程水头损失的百分数取值,详下表:,1.3 增压设备参数的计算,BG,36,案例:某9层楼办公楼,层高4.5m。其中地下室至地上三层用水由市政给水管直供,四至九层用水由地下室生活水池及变频供水设备提供。加压给水系统图如右图,请对此加压给水系统进行水力计算,确定节点19各管段的管径及水泵参数。(管材采用钢塑复合管)解答:(1)12管段给水总当量:Ng=6(2)12管段设计
16、秒流量:(3)12管段假设流速为1m/s,BG,37,(4)12管段管径:(5)取管径为D=32mm代入下式验算:满足生活给水流速表得要求,所以12管道管径取D=32mm。同上,计算节点29各管道的流量及管径,结果如下表:,BG,38,(6)水泵到最不利点(节点1)水头损失计算:1)12管段沿程水头损失:同上,计算节点29各管道的沿程水头损失,结果如下表:,BG,39,则从水泵至系统最不利点的沿程水头损失为:0.15+0.14+0.21+0.03+0.04+0.05+2.29+2.42=5.33m2)局部水头损失取沿程水头损失的30%,则局部水头损失=5.33x0.3=1.6m3)总水头损失=
17、5.33+1.6=6.93m,BG,40,(7)计算水泵扬程:HbH1+H2+H3Hb水泵扬程(m)H1贮水池最低水位至最不利配水点位置高度所要求的静水压, 36+4.5=40.5mH2水泵吸水管和出水管至最不利配水点计算管路的沿程和局部水头损 失之和(6.93m)H3最不利配水点所需最低工作压力(取15m)则Hb40.5+6.93+15=62.43m,取65m。节点89管道的流量为水泵流量,综上,所以所选水泵流量为3.6L/s,扬程为65m。,BG,41,2 排水系统,排水系统的深化设计工作主要包括排水管段设计流量及管径的计算,隔油池、化粪池等小型污水处理设备参数的复核,潜污泵、排水泵参数的
18、复核,排水管管径、路由及附件的优化,隔油池间、化粪池间等排水设备房的优化布置,雨水量的复核等。,BG,42,公共建筑生活排水定额和小时变化系数与公共建筑生活给水用水定额和小时变化系统相同,均按下表确定。,2.1 管段设计流量计算,BG,43,2.1 管段设计流量计算,BG,44,BG,45,BG,46,(1)用水分散型建筑住宅、宿舍(、类)、旅馆、宾馆、酒店式公寓、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、图书馆、书店、客运中心、航站楼、会展中心、中小学教学楼、食堂或营业餐厅等建筑生活排水管道设计秒流量,按下式计算: 式中:qp-计算管段的排水设计秒流量(L/s); Np-计算管段的卫生器具
19、排水当量总数,按表2.1.1采用; -根据建筑物用途而定的系数,按表2.1.2采用; qmax-计算管段上最大一个卫生器具的排水流量(L/s)。,2.1 管段设计流量计算,BG,47,应用公式时应注意以下问题:当计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时,应按卫生器具排水流量累加值计。,2.1 管段设计流量计算,BG,48,表2.1.1,2.1 管段设计流量计算,BG,49,表2.1.2 根据建筑物用途而定的系数值,2.1 管段设计流量计算,BG,50,(2)用水集中型建筑宿舍(、类)、工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、职工食堂或营业餐厅的厨房、实验室、影剧院、体育场馆等建筑的生活管
20、道排水设计秒流量,按下式计算:式中:qp-计算管段的排水设计秒流量(L/s); q-同类型的一个卫生器具排水流量,按表2.1.1采用; n-同类型卫生器具数; b-同类型卫生器具的同时排水百分数,按表2.1.3,2.1.4采用。 冲洗水箱大便器的同时排水百分数应按12%计算。,2.1 管段设计流量计算,BG,51,应用公式时应注意以下问题:当计算排水流量小于一个大便器排水流量时,应按一个大便器的排水流量计算。,2.1 管段设计流量计算,BG,52,表2.1.3 宿舍(、类)、工业企业的生活间、公共浴室、影剧院、体育场馆等卫生器具的同时给水百分数(%),2.1 管段设计流量计算,BG,53,表2
21、.1.4 职工食堂、营业餐馆厨房设备同时给水百分数(%),2.1 管段设计流量计算,BG,54,案例:某11层酒店,每个客房卫生间内设有1个坐便器、1个浴盆和1个洗脸盆,采用合流制排水。1层单独排水,2-11层采用1个排水立管系统。卫生器具的排水当量和排水量分别为:坐便器N=4.5,q=1.5L/s;浴盆N=3,q=1L/s;洗脸盆N=0.75,q=0.25L/s。该排水立管最下部管段的设计秒流量是多少?,2.1 管段设计流量计算,BG,55,解答:总排水当量Np=(4.5+3+0.75)x10=82.5计算管段上最大一个卫生器具的排水流量qmax=1.5L/s酒店=1.5,则该排水立管最下部
22、管段的设计秒流量是3.13L/s。,2.1 管段设计流量计算,BG,56,(1)排水立管管径的确定生活排水立管的最大设计排水能力,按下表确定。立管管径不得小于所连接的横支管管径。,2.2 排水管管径的确定,BG,57,为了排水通畅,防止管段堵塞,保障室内环境卫生,建筑内部排水管的管径不能过小,其最小管径应符合以下要求:大便器的排水管最小管径不得小于100mm。建筑物排出管的最小管径不得小于50mm。下列场所排水横管的最小管径为:a.公共食堂厨房内的污水采用管道排除时,其管径应比计算管径大一级,但干管管径不得小于100mm,支管管径不得小于75mm。b.医院污物洗涤盆(池)和污水盆(池)的排水管
23、径,不得小于75mm。,2.2 排水管管径的确定,BG,58,案例:某11层酒店,每个客房卫生间内设有1个坐便器、1个浴盆和1个洗脸盆,采用合流制排水。1层单独排水,2-11层采用1个排水立管系统。卫生器具的排水当量和排水量分别为:坐便器N=4.5,q=1.5L/s;浴盆N=3,q=1L/s;洗脸盆N=0.75,q=0.25L/s。请确定该排水立管管径。,2.2 排水管管径的确定,BG,59,解答:总排水当量Np=(4.5+3+0.75)x10=82.5计算管段上最大一个卫生器具的排水流量qmax=1.5L/s酒店=1.5,则该排水立管最下部管段的设计秒流量是3.13L/s。因为大便器的排水管
24、最小管径不得小于100mm,又立管管径不得小于所连接的横支管管径,所以此立管管径至少为DN100。因为建筑标准要求较高的多层住宅、公共建筑、10层及10层以上高层建筑卫生间的生活污水立管应设置通气立管,所以此立管必须设置通气立管。根据下表,此排水立管管径为DN100,配DN75专用通气立管。,2.2 排水管管径的确定,BG,60,2.2 排水管管径的确定,BG,61,(2)排水横管管径及坡度的确定1)计算公式对于横干管和连接多个卫生器具的横支管,在逐段计算各管段的设计秒流量后,需通过水力计算来确定个管段的管径和坡度。建筑内部横向排水管道按圆管均匀流公式计算:,2.2 排水管管径的确定,BG,6
25、2,2)充满度和坡度管道充满度是指管道内水深h与管径d的比值。在重力流的排水管中污水是非满流,管道上部未充满水流的空间用于排走污废水中有害气体、容纳超负荷流量。建筑物内生活排水铸铁管道和排水塑料管的最小坡度和最大设计充满度宜分别按下表确定。建筑排水塑料管粘接、熔接的排水横支管的标准坡度应为0.026。胶圈密封连接排水横管的坡度可按下表调整。,2.2 排水管管径的确定,BG,63,2.2 排水管管径的确定,BG,64,2.2 排水管管径的确定,BG,65,3)管径在计算出横管各管段的设计秒流量qp后,可控制流速v、充满度h/d在允许范围内,由qp、v、h/d这3个参数根据不同管材选用水力计算表(
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