多层住宅水力计算例题

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1、【例题】某 5 层住宅，层高 3m，每层 2 户 ( 分户型 A 与户型 B)。其中户型 A 二卫一厨，设低水箱坐式大便器、洗脸盆各2 个，淋浴器、浴盆、洗涤盆、洗衣机水嘴各1 个；户型B 一卫一厨，设低水箱坐式大便器、洗脸盆、淋浴器、洗涤盆、洗衣机水嘴各1 个。该住宅有局部热水供应。图1 为该住宅卫生器具平面布置图，图2 为给水系统轴测图，管材为内涂塑钢塑复合管。 室外给水管网在引入管连接点所能提供的最小压力H0=250kPa。试进行给水系统的水力计算。图 1 标准层卫生器具平面布置图图 2 给水系统轴测图【解】 根据给水系统轴测图，确定最不利配水点及计算管路 由图 2 看， A0 或 B0

2、 均有可能成为最不利配水点，经估算比较，初定A0 点即淋浴器混合阀为系统最不利配水点，计算管路为A0-A1-A2-A3-A4-A5-1-2-3-4-5-6。 引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压H1。根据图 2，H1=13.15 （ 1.25 ） 10=144kPa 最不利配水点所需的最低工作压力H4根据表淋浴器混合阀最低工作压力为0.050.10MPa，选取 H4=0.070MPa=70kPa 计算各管段的设计秒流量该工程为住宅建筑，设计秒流量采用概率法计算。 户型 A（图 2 中给水管路 A0-A1-A2-A3-A4-A5-1 ）设计秒流量计算 根据表，户型 A 为普通住宅 II

3、I类，用水定额取q0=280L/ （人 d），用水时数 T=24h，时变化系数取 Kh =2.5 ，每户按 m=4人计。 根据表，求每户设置的卫生器具给水当量数 Ng坐便器冲洗水箱浮球阀N=0.50 2=1.00洗脸盆混合水嘴N=0.50 2=1.00淋浴器混合阀 N=0.75浴盆混合水嘴 N=1.20洗涤盆混合水嘴N=1.00家用洗衣机水嘴N=1.00小计：每户给水当量数Ng=6.45 根据公式（），求最大用水时卫生器具给水当量的平均出流概率U0q0 mK h2804 2.5U0 =0.2 6.450.02510.2 ? N g ? T ? 360024 3600取 U0=2.5%（U0 计

4、算公式中 Ng 是指每户设置的卫生器具给水当量数） 根据 U0=2.5%，查表找出对应的 c 值 c =1.512 10-2 =0.01512 根据公式求计算管段卫生器具给水当量的同时出流概率UU1c ( N g 1) 0. 491 0.01512( N g 1) 0.49100%=N g100%N g( U 计算公式中 Ng 是指计算管段上的卫生器具给水当量总数，笔者认为当计算管段为起始端时，不论 Ng 大小是何值， U值均无需计算，均按U=100%计) 根据公式，求计算管段的设计秒流量qgqg =0.2 UNg重复步骤、 可求出户型A 所有计算管段的设计秒流量。 计算结果列入表1 中（下同

5、）。在实际应用中，当计算出U0 后，即可根据计算管段的Ng 值直接查表得出设计秒流量，可省去上述步骤、 、。“ 5 版教材” 未列出概率法 “给水管段设计秒流量计算表” 。 同理求出户型 B（图 2 中 B0-B1-B2-B3-B4-1 ）设计秒流量 户型 B 为普通住宅 II类，用水定额取q0=250L/ （人 ?d），用水时数 T=24h，时变化系数取 Kh=2.8 ，每户按 m=3.5人计。 每户给水当量数 N=4.0 U0=q0 mK h2503.52.80.0354，取 U0=3.5%0.2 ? N g ? T ? 36000.2 4243600c=0.023741 0.02374(

6、 N g1)0.49U100%N g 同户型 A 步骤 给水立管（给水管路1-2-3-4-5-6）设计秒流量计算 根据公式（），求出有两条或两条以上具有不同U0 的给水支管的给水干管的最大时卫生器具给水当量平均出流概率U 0U 0i N gi0.0251 6.45n0.0354 4.0 n（式中n使用卫生器具U 06.45n0.029N gi4.0 n的户数，设计管段 1-2取 1，2-3 取 2，3-4 取 3，4-5 取 4，5-6 取 5）取U 02.9% 根据 U0 =2.9%，查表找出对应的 c 值，采用内插法 c =0.018541 0.01854( N g1)0.49U100%N

7、 g 同户型 A 步骤。 进行给水管网的水力计算 根据公式（）求管道计算内径dj流速 v 宜按表选用，应控制在允许范围内。经过试算得出符合管材规格的计算内径 dj 及公称直径 DN，再反算得出流速v，该步骤要反复试算。 根据公式（），求管道单位长度水头损失i内涂塑管采用 Ch=140实际应用中，已知qg 后，可直接使用“水力计算表”查表得出v、DN、i 。目前，还未见有用海澄威廉公式编制的“水力计算表”。建筑给水钢塑复合管管道工程技术规程CECS125:2001列出了“钢塑复合管水力计算表” ，但不是用海澄威廉公式编制的，本文为了与“新规范”保持一致，采用海澄威廉公式计算i 值，经比较两者误差

8、不大。 根据公式求给水管道的沿程水头损失hy 及 hyhy =i L (P34 页沿程水头损失用hi 表示 , 建议统一为 hy )hy =14.10kPa 经比较 h(A01) =8.33kPa， h（ B01） =7.55kPa 各项计算结果均列入表1 中。表 1给水管网水力计算表同时出设计计算每米管长管段 管段沿程沿程水头管段沿程水计 算当 量流概率 秒流量 管径 内径 流速损失长度 水头损失 头损失累计管 段总 数UqgDNdjviLhy=iLhy编 号Ng/%/L/s/mm/mm /m/s/kPa/m/m/kPa/kPaA0-A10.751000.151514.75 0.880.78

9、2.62.032.03A1-A2 1.2590.10.232020.250.710.370.50.192.22A2-A32.071.80.292020.250.900.574.02.284.50A3-A4 3.059.00.352526.000.660.241.20.294.79A4-A5 4.051.30.412526.000.770.325.01.606.39A5-16.4540.70.532526.001.000.513.81.948.331-210.4532.50.683234.750.720.203.00.608.932-320.9023.60.993234.751.040.403.

10、01.2010.133-431.3519.61.234040.000.980.303.00.9011.034-541.8017.21.444040.001.150.403.01.2012.235-652.2515.61.635052.000.770.1414.01.9614.19B0-B1 0.751000.151514.750.880.782.21.72B1-B2 1.2592.40.232020.250.710.370.90.33B2-B32.072.40.292020.250.900.574.02.28B3-B43.059.70.362526.00 0.680.251.00.25B4-1

11、4.052.00.422526.00 0.790.339.02.97 计算局部水头损失 hj按管网沿程水头损失的百分数估算法进行计算hj =30%hy=0.3 14.19=4.26kPa计算管路的水头损失H2 为H2=hy+ hj =14.19+4.26=18.45kPa 查附录 1.1 ，选用水表口径；根据公式（），计算水表的水头损失H3该工程采用一户一表，抄表到户制，不设总水表。因住宅用水量较小，选用LXS旋翼湿 式 水 表 ， 户 型A每 户 流 量 均 为qA5-1=0.53L/s=1.91m 3/h ， 户 型B流 量 为qB4-1=0.42L/s=1.51m 3 /h 。查附录1.

12、1，户型A选用水表，其常用流量3qA5-1 ，过载流量max3。DN202.5m /h Q =5m/h所以水表水头损失为：户型 B 同样选用 DN20水表，水表水头损失为：住宅用水不均匀，水表口径可按设计秒流量不大于水表过载流量确定，因此户型A 户型 B 分别选用 DN15分户水表即可，但经计算其水头损失分别为40.53kPa 和 25.33kPa，大于表中的允许值，故户型A、B 均选用 DN20分户水表。( 管段 A01水头损失总计 HA=1.3 hy(A0-1) +hdA=1.3 8.33+14.59=24.42kPa管段 B01水头损失总计 HB=1.3 hy(B0-1) +hdB=1.3 7.55+9.12=18.94kPa HA HB 确定 A0 点为最不利配水点正确 )H3=hdA=14.59kPa 根据公式计算给水系统所需压力HH=H1+H2+H3 +H4=144+18.45+14.59+70=247.04kPa 250kPa 满足要求。 确定非计算管路各管段的管径计算略。【解毕】