建筑给排水计算.ppt
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1、【例3】某直接供水的6层民用建筑,其中,12层为商场(=1.5),每层楼卫生器具类型与数量:洗脸盆2个,洗涤盆4个,大便器5个,小便器4个;36层为旅馆(=2.5),每层卫生器具类型与数量:淋浴器15个,大便器15个,洗脸盆15个。计算该建筑生活给水引入管的设计流量。卫生器具当量:洗脸盆(0.75)、大便器(0.5)、淋浴器(0.75)、洗涤盆(0.75)、小便器(0.5),解:12层卫生器具给水当量,36层卫生器具给水当量,【例1】某公共浴室内有:1、淋浴器30个,2、浴盆10个,3、洗脸盆20个,4、大便器(冲洗水箱)4个,5、小便器(自闭式冲洗阀)6个,6、污水池3个,求其给水进户总管中
2、的设计秒流量。,自闭式冲洗阀,解:,给水进户总管中设计秒流量:,查表2-1和2-8,大便器延时自闭冲洗阀单列计算:,取1.2L/S。,1.2,【例2】某旅馆共有40套客房,每套客房均设有卫生间,其中卫生器具计有浴盆1,洗脸盆1,坐便器1,有集中热水供应,试确定每套客房给水总管和全楼给水总进户管中的设计秒流量。,解:,客房给水总管中设计秒流量:,全楼给水总管中设计秒流量:,【例3】已知某住宅楼给水工程,每户及全楼总进水管均装水表,经计算每户通过水表的设计秒流量为1.53m3/h,全楼总水表通过的设计秒流量为28.9m3/h。试选择每户水表及全楼总水表的型号,并计算其水表损失。,解:,每户设计秒流
3、量,。选LXS-DN20旋翼湿式水表。,全楼总水表通过的设计秒流量,选LXL-DN80水平螺翼式水表。水表的水头损失为:,水表的水头损失为:,满足要求。,满足要求。,例2.1,某5层10户住宅,每户卫生间内有低水箱坐式大便器1套,洗脸盆、浴盆各1个,厨房内有洗涤盆1个,该建筑有局部热水供应。图2-2为该住宅给水系统轴测图,管材为给水塑料管。引入管与室外给水管网连接点到最不利配水点的高差为17.1m。室外给水管网所能提供的最小压力H0=270kPa。试进行给水系统的水力计算。,图2-2 给水系统轴侧图,由轴测图2-2确定配水最不利点为低水箱坐便器,故计算管路为0、1、2、9。节点编号见图2-2。
4、该建筑为普通住宅类,选用公式(2-5)计算各管段设计秒流量。由表2-2查用水定额q0=200L/(人d),小时变化系数Kh=2.5,每户按3.5人计。查表2-1得:坐便器N=0.5,浴盆水嘴N=1.0,洗脸盆水嘴N=0.75,洗涤盆水嘴N=1.0。,解,根据公式(2-7)先求出平均出流概率U0,查表找出对应的c值代入公式(2-6)求出同时出流概率U,再代入公式(2-5)就可求得该管段的设计秒流量qg。,计算管段12:,表,与,的对应关系:,重复上述步骤可求出所有管段的 设计秒流量。流速应控制在允许范围内,查附表2-3可得管径DN和单位长度沿程水头损失,由hy=iL计算出管路的沿程水头损失。各项
5、计算结果均列入表2-17中。,给水管网水力计算表 表2-17,同时出流概率计算表:,计算管路的水头损失为:,计算局部水头损失:,计算水表的水头损失:因住宅建筑用水量较小,总水表及分户水表均选用LXS湿式水表,分户水表和总水表分别安装在3-4和8-9管段上,q3-4=0.37L/s=1.33m3/h,q8-9=1.24L/s=4.46m3/h。,选口径32mm的总水表,其常用流量为6m3/hq8-9,过载流量为12m3/h。所以总水表的水头损失为:,查附表1-1,选15mm口径的分户水表,其常用流量为1.5m3/hq3-4,过载流量为3m3/h。所以分户水表的水头损失:,住宅建筑用水不均匀因此水
6、表口径可按设计秒流量不大于水表过载流量确定,选口径25mm的总水表即可,但经计算其水头损失大于表2-6中的允许值,故选用口径32mm的总水表。由公式(2-1)计算给水系统所需压力H:H=H1+H2+H3+H4=17.110+11.78+33.46+50=266.38Pa270kPa满足要求,hd和hd均小于表2-6中水表水头损失允许值。水表的总水头损失为:H3=hd+hd=19.65+13.81=33.46 kPa,【例】某办公楼水泵从贮水池吸水供屋顶水箱,已知贮水池最低水位标高-3.5米,池底-4.5米,屋顶水箱底标高38.5米,最高水位标高40米,管网水头损失4.86米,水箱进水口最低工作
7、压力2米,则所需水泵最小扬程是多少米?,解:,H=40-(-3.5)+4.86+2=50.36mH2O,例:某住宅楼共160户,每户平均4人,用水定额为150L/(人.d),小时变化系数kh=2.4,拟采用补气式立式气压给水设备,试计算气压给水罐总容积。,解:,该住宅最高日最大用水量为:,水泵水量为:,例题:一、工程概况:某15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备用房。13层为裙房,层高4.5m,功能为银行、商场、餐饮用房。裙房每层公共卫生间设拖布盆1个,男卫生间内设自闭式冲洗大便器4个,自闭式冲洗小便器2个和洗手盆2个
8、,女卫生间内设自闭式冲洗大便器4个,洗手盆2个。室外给水管网常年可保证的工作水压为310kPa。二、给水方案 建筑内采用分区供水方式。生活给水系统分为高、低两个供水区,即至13层及地下室为低区,由室外给水管网直接供水,管网布置成下行上给式。415层为高区,采用水泵、水箱联合供水方式,管网布置成上行下给式。13层系统图(见附图1)。,附图1 13层给水管网水力计算用图,解:(1)选择计算公式,(2)查=1.5,(3)划分计算管段,计算管段流量;(4)利用水力计算表,查DN,v,i;(5)利用管长L和 i,求沿程水头损失;(6)局部水头损失取30%;(7)计算管网所需供水压力:,有大便器延时自闭式
9、冲洗阀的给水管段:,列表进行水力计算:,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及表2可知:H 1=9.0+0.8-(-2.50)=12.30 mH2O=123.0 kPa(其中0.8为配水龙头距室内地坪的安装高度)。H2=1.3 h y=1.359.4 kPa=77.22 kPa H4=20 kPa(即最不利点配水龙头的流出水头)。H3为水表的水头损失,查附录1.2,选用LXL80N型水表,该水表的水头损失为:H=123.0+77.2+1.18+20.0=221.4 kPa 市政管网供水压力为310kPa 室内给水所需的压力221.4 kPa,可以满足13层的
10、供水要求。,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及表2可知:H 1=9.0+0.8-(-2.50)=12.30 mH2O=123.0 kPa(其中0.8为配水龙头距室内地坪的安装高度)。H2=1.3 h y=1.361.98 kPa=80.6 kPa H4=50 kPa(即最不利点配水龙头的流出水头)。H3为水表的水头损失,查附录1.2,选用LXL80N型水表,该水表的水头损失为:H=123.0+80.6+0.39+50.0=254 kPa 市政管网供水压力为310kPa 室内给水所需的压力254kPa,可以满足13层的供水要求。,例31 某市一幢长38.2
11、8m,宽14.34m,层高3.0m 八层集体宿舍楼,耐火等级为二级,建筑体积为12000m,平屋顶,室内消火栓系统,如下图所示:试确定系统各管段的管径及系统消防设计水压。,第3章 建筑消防给水系统 3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.3消防管网水力计算,38.28,14.34,已知系统用管材为低压流体输送用焊接钢管 SN65直角单出口式室内消火栓,65衬胶水带长度25m,Z65N19mm直流式水枪,800650200 S163(甲型)解:1、消防设计流量的确定本建筑属于其它类型建筑,从表3-4可知,消火栓用水量为15L/s,同时使用水枪数量为3支,每支水枪最小出流量5L/s,每根竖管最小流量
12、为10L/s(2)本建筑超过六层,其充实水柱采用12m,当喷嘴口径为19mm的消防水枪出流量为5.2L/s,出口压力169kpa,第3章 建筑消防给水系统 3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.3消防管网水力计算,计算如下:,水带长度为25米,展开时的弯曲折减系数C取0.8,消火栓的保护半径应为:,消火栓采用单排布置,要求同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达,其间距为:,据此个应在走道上布置2消火栓(间距21.5)才能满足要求:,查表3-7和3-6:,其中:,代入公式计算得:,2、,查表3-8:,节点0处消火栓水枪喷嘴射出流量:,1、节点0处 消火栓水枪喷嘴处的压力:,如果Hm的取值
13、过小,则不能满足每支水枪射流量不小于5L/S的要求。,一、水泵供水工况的水力计算,3、,查表3-10:,4、,节点0消火栓口所需得压力:,其中:,节点0和节点1消火栓的几何高差。,节点0和节点1之间消防管道沿程阻力损失。,节点1消火栓口所需得压力:,节点0消火栓水带水头损失:,5、,由:,得:,则:,代入数据:,节点1处消火栓水枪实际射出流量:,6、,查表3-8,水泵供水工况的配管水力计算表,查:给水钢管水力计算表,Hz,Hxh,Hg,7、消防水泵供水工况,Hb=Hz+Hg+HxhHz水池最低水位到最不利消火栓口垂直距离(kpa);Hg水泵吸水口到最不利消火栓口计算管路总的水头损失(kpa);
14、Hxh最不利消火栓口所需的压力(kpa);消火栓系统所需总压力:Hb=22.1-(-3.0)+20.05+2.8791.1=48.32(mh2O),消火栓水枪实际射出流量:,一、水泵供水工况的水力计算,二、水箱供水工况的水力计算,水箱供水工况的配管水力计算表,查:给水钢管水力计算表,1、,节点0消火栓口所需得压力:,其中:,节点0和节点1消火栓的几何高差。,节点0和节点1之间消防管道沿程阻力损失。,节点1消火栓口所需得压力:,2、,二、水箱供水工况的水力计算,由:,得:,则:,代入数据:,节点1处消火栓水枪实际射出流量:,3、,B查表3-8,4.消防水箱设置高度的校核,Hx-高位水箱最低液位与
15、最不利消火栓之间的垂直高差,KPa;Hg-管路的总水头损失,KPa;Hxh-最不利消火栓所需水压,KPa。,即水箱的设置高度不能满足最不利消火栓所需的压力要求时,应设增压设施。,稳压泵的扬程按下式计算:,Hx-高位水箱最低液位与最不利消火栓之间的垂直高差,KPa;Hg-管路的总水头损失,KPa;Hxh-最不利消火栓所需水压,KPa。,Hx,Hxh,Hg,(2)消防水箱,消防贮水量按贮存10min的室内消防用水量计算:,水箱的选型(略)消防水箱内的贮水有生活用水泵从生活用贮水池提升充满备用。,(3)消防贮水池,消防贮水量=火灾延续时间内的室内消防用水量-可连续补充的水量,为了保证消防水池内的水一
16、经动用,能够尽快补充,消防水池设计采用两条进水管,与市政管网成环状连接,进水管管径DN=50mm,按一条工作流速为1.0m/s计,其补水流量为:,消防贮水池容积:,补水时间:,满足要求。,第3章 建筑消防给水系统 3.4自动喷水灭火系统的水力计算 管网水力计算,2、按作用面积法进行管道水力计算例:某一类重要高层办公楼,最高层至地面60m,自动喷水配水干管至作用面积边缘长10m,设计喷水强度为6L/min.m,作用面积为200m2,喷头按每只保护面积为11m(附图)。,给水管中心标高以-2.0m计。,第3章 建筑消防给水系统 3.4自动喷水灭火系统的水力计算 管网水力计算,解:,1、选择最不利位
17、置,划作用面积:水力计算选择最不利处作用面积宜选择矩形,其长边应平行于配水支管,长度宜为作用面积平方根的1.2倍。即选定为长方形长边L=(200)1.2=17m,短边长为12m;实际作用面积1712=204,共布置20个喷头。,2、每个喷头的流量 3、作用面积内Q设=201.33=26.6L/s 4、校核 Q理=(2046)/60=20.4L/s Q设/Q理=26.6/20.4=1.3比较Q设与Q理,设计秒流量Q设为理论设计秒流量Q理的1.3倍,符合要求。5.平均喷水强度 8020/204=7.84L/min.m6L/min.m,满足要求。,选用四川消防机械厂吊顶型喷头,其特性系数为80,喷头
18、数压力0.1Mpa,,6、作用面积内最不利点处4各喷头所组成的保护面积为:,每一个喷头需要保护的面积:,平均喷水强度:,为了计算简便,可用下表流速系数值直接乘以流量,校核流速是否超过允许值,表达式如下:,式中:KC流速系数(m/L);Q流量(L/S);,流速系数KC,水压:闭式自动喷水灭火系统,最不利处喷头的工作压力一般为10mH2O,最小不应小于5mH2O。,对于 闭式自动喷水灭火系统,管内允许流速,钢管一般不大于5m/s,特殊情况下不应超过10m/s。,结合工程算例分析有关手册与文献介绍,配水干管和配水支管设计流速一般不宜超过3.5m/s,常用1.8-2.8m/s。,7、系统所需的水压:,
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