污水干管(主干管)水力计算表
住宅套内给水排水管道水力计算 专业--给排水常识2010-05-26 18:06:18 阅读21 评论0 字号：大中小订阅 1 入户管管径计算 《住宅建筑规范》[1]第5.1.4条规定：“卫生间应设置便器、洗浴器、洗面器等设施或预留位置；……。”这是现阶段住宅内卫生器具配置的最低要求，从《建筑给水排水设计规范》[2]中可知普通住宅Ⅱ、Ⅲ类符 合此项要求。 以普通住宅Ⅱ类为计算算例，表1-1为普通住宅Ⅱ类最高日生活用水定额及小时变化系数，表1-2为住宅常见卫生器具的给水额定流量、当量和连接管公称管径。表1-3为生活给水管道的水流流速要求值。 普通住宅Ⅱ类常见户型配置情况：所有户型配置均配置一间厨房，一套洗衣设施，以卫生间间数不同，分为一卫户（一间卫生间的户型）、二卫户（二间卫生间的户型）和三卫户（三间卫生间的户型）。表1-4 为常见户型卫生器具不同组合的当量数。 以PP-R管道和PAP管道作为典型管材进行水力计算。三通分水连接方式常用的建筑给水用无规共聚聚丙烯（PP-R）管道，当冷水管工作压力≤0.6MPa时，常选用S5系列，S5系列计算内径较大；分水器分水连接方式常用的铝塑复合（PAP）管道，铝塑复合（PAP）管道采用对接焊型，计算内径较小。表1-5为住宅常见户型入户管水力计算表。由表1-5可知，普通住宅Ⅱ类常见户型入户管公称管径应为DN25～DN32；如入户管管径采用小一级的，首先流速不满足规范要求，其次同样长度的入户管水头损失比满足流 速要求管径的水头损失大3倍左右。 表1-1 最高日生活用水定额及小时变化系数[2]
注：（1）流出水头[7] 是指给水时，为克服配水件内摩阻、冲击及流速变化等阻力而能放出的额定流量的 水头所需的静水压。 （2）最低工作压力[2] 是指在此压力下卫生器具基本上可以满足使用要求，它与额定流量无对应关系。 住宅入户管上水表的水头损失取0.010[2]～0.015MPa[4]。笔者以水表本层出户集中布置方式（水表距楼面1.0m），常见户型厨房、卫生间和阳台用水点为算例，根据管件采用三通分水或分水器分水的连接情况，经过管道、配件沿程和局部水头损失计算后，加上卫生器具的最低工作压力和水表的水头损失不同组合，表前最低工作压力在0.10～0.15MPa。对分水器集中配水连接方式水头损失较小，对应的表前最低工 作压力可采用较小的数值。 现代住宅给水支管设计常常只到水表后（或在室内预留一处接口），表前最低压力值的大小关系到住户将来装修后的正常用水，对于这一点应加以重视。同时必须指出，目前大部分水箱供水方式，水箱设置高度难以满足顶上1～3层表前最低工作压力(卫生器具的最低工作压力)的要求，这一点在设计时应特别注意。 3 排水横支管管径计算 排水横支管设计排水流量（通水能力）是按照重力流（不满流）进行计算，同管径的排水横支管设计排水流量远小于排水立管的设计排水流量。表3-1 为住宅常见卫生器具排水的流量、当量和排水(连接)管的 管径。 以常用的建筑排水硬聚氯乙烯（UPVC）管道（公称外径50～110mm）作为计算算例。表3-2为水力 计算参数、计算过程和计算结果。 表3-1卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径[2]
污水管道系统的设计计算 （一）污水设计流量计算 一．综合生活污水设计流量计算 各街坊面积汇总表 居住区人口数为300?360.75=108225人 则综合生活污水平均流量为150?108225/24?3600L/s=187.89L/s 用内插法查总变化系数表，得K Z=1.5 故综合生活污水设计流量为Q1=187.89?1.5L/s=281.84L/s 二．工业企业生活污水和淋浴污水设计流量计算 企业一：一般车间最大班职工人数为250人，使用淋浴的职工人数为80人；热车间最大班职工人数为100人，使用淋浴的职工人数为50人 故工业企业一生活污水和淋浴污水设计流量为 Q2（1）=（250?25?3+100?35?2.5）/3600?8+(80?40+50?60)/3600L/s
=2.68L/s 企业二：一般车间最大班职工人数450人，使用淋浴的职工人数为90人；热车间最大班职工人数为240人，使用淋浴的职工人数为140人 故工业企业二生活污水和淋浴污水设计流量为 Q2（2.）=（450?25?3+240?35?2.5）/3600?8+（90?40+140?60）/3600 =5.23L/s 所以工业企业生活污水和淋浴污水设计流量为 Q2=Q2(1)+Q2(2)=(2.68+5.23)L/s=7.91L/s 三．工业废水设计流量计算 企业一：平均日生产污水量为3400m3/d=3.4?106L/d=59.03L/s 企业二：平均日生产污水量为2400m3/d=2.4?106L/d=27.78L/s Q3=(59.03?1.6+27.78?1.7)L/s=141.67L/s 四．城市污水设计总流量 Q4=Q1+Q2+Q3=(281.84+7.91+141.67)l/s=431.42L/s （二）污水管道水力计算 一．划分设计管段，计算设计流量 本段流量q1=Fq s K Z 式中q1----设计管段的本段流量（L/s） F----设计管段服务的街坊面积（hm2） q s----生活污水比流量[L/(s·hm2)] K Z----生活污水总变化系数
9．4污水管网水力计算 一、不计算管段的设计 在设计计算中，应首先考虑“不计算管段”。按规范规定，在街区和厂区内最小管径为200mm，在街道下的最小管径为300mm，通过水力分析表明，当设计污水流量小于一定值时，已经没有管径选择的余地，可以不通过计算直接采用最小管径，在平坦地区还可以直接采用相应的最小设计坡度。 =O.014时，对于街区和厂区内最小管通过计算可知，当管道粗糙系数为n M 径200mm，最小设计坡度为4‰，当设计流量小于9.19L／s时，可以直接采用最小管径；对于街道下的最小管径300mm，最小设计坡度为3‰，当设计流量小于 14.63L／s时，可以直接采用最小管径。 二、坡度较大地区管段的设计 当管段敷设地点有一定的地形坡度可以利用时，管道可以沿着地面坡度敷设。其特点是，管段一般会具有比较大的流速，满足规范要求的最小流速一般不成问题，在选择管段直径时主要考虑满足最大充满度要求的问题，也就是说要选用满足最大充满度要求的最小直径，在同样满足最大充满度要求的情况下，选择较大的管径是没有经济意义的。 已知L = 190 m，Q = 66 L／s，I = 0.008(上端地面高程44.50 m，下端地面高程42.98 m)，上游管段D=400 mm，h／D = 0.61，其下端管底高程为43.40 m，覆土厚度0.7 m。 求：管径与管底高程。 解（法一、二）：本例特点是地面坡度充分，偏大。上游管段下端覆土厚度已为最小容 径可以较上游小l或2级。下面计算管底高程。 D = 350 mm，Q = 66 L/s，I = 0.008时查图得h／D = 0.53，v ≈ 1.28 m ／s，合格。 采用管底平接(为什么?) 设计管段上端管底高程 = 上游管段下端管底高程 = 43.40(m) 设计管段下端管底高程 = 设计管段上端管底高程43.40 - 设计管段降落量190×0.008 = 41.88(m) (5)如果采用地面坡度作为管道设计坡度时，设计流速超过最大流速，这时管道设计坡度必需减少，并且设计管段上端窨井应采用跌水井。
第三章给水排水管道系统水力计算基础 本章内容： 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化 本章难点：无压圆管的水力计算 第一节基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。 对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑 紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。 二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流 给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流 给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。 四、均匀流与非均匀流 液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。 对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
专题二建筑给水工程 2.1 建筑给水系统设计实例 1. 建筑给水系统设计的步骤 (1) 根据给水管网平面布置绘制给水系统图，确定管网中最不利配水点(一般为距引入管起端最远最高，要求的流出压力最大的配水点)，再根据最不利配水点，选定最不利管路(通常为最不利配水点至引入管起端间的管路)作为计算管路，并绘制计算简图。 (2) 由最不利点起，按流量变化对计算管段进行节点编号，并标注在计算简图上。 (3) 根据建筑物的类型及性质，正确地选用设计流量计算公式，并计算出各设计管段的给水设计流量。 (4) 根据各设计管段的设计流量并选定设计流速，查水力计算表确定出各管段的管径和管段单位长度的压力损失，并计算管段的沿程压力损失值。 (5) 计算管段的局部压力损失，以及管路的总压力损失。 (6) 确定建筑物室内给水系统所需的总压力。系统中设有水表时，还需选用水表。并计算水表压力损失值。 (7) 将室内管网所需的总压力及室外管网提供的压力进行比较。比较结果按2.3.1节处理。 (8) 设有水箱和水泵的给水系统，还应计算水箱的容积；计算从水箱出口至最不利配点间的压力损失值，以确定水箱的安装高度；计算从引入管起端至水箱进口间所需压力来校核水泵压力等。 2. 建筑给水系统设计实例 图2.1为某办公楼女卫生间平面图。办公楼共2层，层高3.6m，室内外地面高差为0.6m。每层盥洗间设有淋浴器2个，洗手盆2个，污水池1个；厕所设有冲洗阀式大便器6套。室外给水管道位置如图2.1所示，管径为100mm，管中心标高为–1.5m(以室内一层地面为±0.000m)，室外给水管道的供水压力为250kPa，镀锌钢管，排水管道采用塑料管材。