给水管道设计用水量
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v1.0可编辑可修改居民小区用水量的计算居住小区的室外给水管道的设计流量应根据管段服务人数、用水定额及卫生器具设置标准等因素确定,并应符合下列规定:1服务人数小于等于表3.6.1 中数值的室外给水管段,其住宅应按本规范第、条计算管段流量。
居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施应按本规范第条和第条的规定计算节点流量;表居住小区室外给水管道设计流量计算人数每户Ng345678910qokh350102009600890082007600———400910087008100760071006650——4508200790075007100665062505900—50074007200690066006250590056005350 55067006700640062005900560053505100 60061006100600058005550530050504850 65056005700560054005250500048004650 70052005300520051004950480046004450注: 1当居住小区内含多种住宅类别及户内Ng 不同时,可采用加权平均法计算;2表内数据可用内插法。
v1.0可编辑可修改2服务人数大于表 3.6.1 中数值的给水干管,住宅应按本规范第条的规定计算最大时用水量为管段流量。
居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施的生活给水设计流量,应按本规范第条计算最大时用水量为节点流量;3居住小区内配套的文教、医疗保健、社区管理等设施,以及绿化和景观用水、道路及广场洒水、公共设施用水等,均以平均时用水量计算节点流量。
注:凡不属于小区配套的公共建筑均应另计。
原规范2003版设计流量计算存在下列问题:a. 3000人以上支状管道计算无依据;b. 3000人以下环状管道计算无依据;c.在3000人前提下按设计秒流量式(3.6.4)计算和按最大小时平均流量计算得到两种结果;d.居住小区给水支管按最大小时平均秒流量计算偏小,与住宅按概率法计算设计秒流量不能銜接;e.公共建筑区给水管道计算无依据。
1 服务人数小于等于表3.6.1中数值的室外给水管段,其住宅应按本规范第、条计算管段流量。
居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施应按本规范第条和第条的规定计算节点流量;表3.6.1 居住小区室外给水管道设计流量计算人数注:1 当居住小区内含多种住宅类别及户内Ng不同时,可采用加权平均法计算;2 表内数据可用内插法。
2 服务人数大于表3.6.1中数值的给水干管,住宅应按本规范第条的规定计算最大时用水量为管段流量。
居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施的生活给水设计流量,应按本规范第条计算最大时用水量为节点流量;3 居住小区内配套的文教、医疗保健、社区管理等设施,以及绿化和景观用水、道路及广场洒水、公共设施用水等,均以平均时用水量计算节点流量。
注:凡不属于小区配套的公共建筑均应另计。
3.6.1A 公共建筑区的给水管道应按本规范第条计算管段流量和按第条计算管段节点流量。
3.6.1B 小区的给水引入管的设计流量,应符合下列要求:1 小区给水引入管的设计流量应按本规范第3.6.1、3.6.1A条的规定计算,并应考虑未预计水量和管网漏失量;2 不少于两条引入管的小区室外环状给水管网,当其中一条发生故障时,其余的引入管应能保证不小于70%的流量;3 当小区室外给水管网为支状布置时,小区引入管的管径不应小于室外给水干管的管径;4 小区环状管道宜管径相同。
3.6.3 建筑物的给水引入管的设计流量,应符合下列要求:1 当建筑物内的生活用水全部由室外管网直接供水时,应取建筑物内的生活用水设计秒流量;2 当建筑物内的生活用水全部自行加压供给时,引入管的设计流量应为贮水调节池的设计补水量。
设计补水量不宜大于建筑物最高日最大时用水量,且不得小于建筑物最高日平均时用水量;3 当建筑物内的生活用水既有室外管网直接供水、又有自行加压供水时,应按本条第1、2款计算设计流量后,将两者叠加作为引入管的设计流量。
3.6.4 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,应按下列步骤和方法计算:(3.6.4-1)1 根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数, 可按式(3.6.4-1)计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率:式中: uo——生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率(%);qo——最高用水日的用水定额,按本规范表3.1.9取用;m——每户用水人数;Kh——小时变化系数, 按本规范表3.1.9取用;Ng——每户设置的卫生器具给水当量数;T——用水时数(h);——一个卫生器具给水当量的额定流量(L/s)。
给水排水管网课程设计指导书福建工程学院生态环境与城市建设学院给水排水教研室2015年12月给水管网课程设计指导书班级学生姓名学号一、设计步骤:1、用水量计算(1)、确定用水量标准,计算城市最高日用水量。
居民最高日生活用水量按城市分区用水量标准计算.工厂最高日生产用水量,按工厂性质、产品数量等分别计算,工厂用水量还包括工人在工作时生活用水量及班后淋浴用水量。
此外,还有浇洒道路、绿地用水量。
加上未预见水量和管网漏失水量,即得该城市最高日设计用水量。
(2)、计算城市最高日最高时用水量。
(3)、计算消防时用水量。
2、供水系统方案选择(1)选定水源及位置和净水厂位置;(2)选定供水系统方案.3、管网定线根据选定的给水系统方案,进行配水管网定线。
管网布置采用环状管网和树状管网相结合的方式.4、清水池容积,水塔(或高地水池)容积计算。
5、管段设计流量计算(1)比流量计算采用长度比流量的方法进行计算。
分区用水量标准若不相同应分别计算比流量。
(2)节点流量计算先由比流量计算出沿线流量,再用沿线流量算出节点流量。
(3)进行流量分配①枝状网水流方向唯一,流量分配唯一,任一管段的流量等于以后所有节点流量总和。
②环状网流量分配有多种组合方案.基本原则:满足供水可靠性前提下,兼顾经济性。
注:此分配值是预分配,用来选择管径,真正值由平差结果定。
6、管网水力计算和平差计算:给水管网各管段直径应按最高日最高时用水量和经济流速来确定,按管段预分配流量和所选定的管径,查水力计算表,即可求得各管段的1000i,按h=iL计算各管段水头损失.管网平差采用哈代克罗斯法,通过平差计算确定管网的实际流量分配,并计算相应的水头损失。
平差计算采用列表形式,并以平差计算简图的形式标识平差计算过程中的流量分配变化和校正流量大小方向。
对供水方案的除了进行最大用水时管网平差之外,还需要进行消防校核平差及事故校核。
7、水泵扬程和水塔高度计算。
由管网的控制点开始,按相应的计算条件(最高时、消防时、事故时等),经管网推算到二级泵站,求出水泵的总扬程及供水总流量.8、节点水压标高计算。
第四章给水管道设计用水量本章内容:1、设计用水量组成2、用水量变化3、用水量计算本章难点:用水量计算城市用水量计算是给水系统规划和设计的主要内容之一,是决定给水系统中水资源的利用量、取水、水处理、泵站和管网等设施的工程建设规模和投资额的基本依据。
设计用水量通常由下列各项组成:(1)综合生活用水,包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
前者指城市中居民的饮用、烹调、洗涤、冲厕、洗澡等日常生活用水,后者则包括娱乐场所、宾馆、浴室、商业、学校和机关办公楼等用水;(2)工业企业生产用水和职工生活用水;(3)消防用水;(4)浇洒道路和绿地用水等市政用水;(5)管网漏失水量及未预计水量。
在确定设计用水量时,应根据各种供水对象的使用要求及发展规划和现行用水定额,计算出相应的用水量,最后加以综合作为设计的依据。
第一节用水量定额用水量定额是指不同的用水对象在设计年限内达到的用水水平。
一、生活用水定额生活用水定额指每人、每天的用水量,以L/(Cap•d)计。
影响生活用水定额的因素很多,如当地的水资源和气候条件、人民的生活水平、生活习惯、收费标准及办法、管理水平、水质和水压等因素有关。
1.居民生活用水定额和综合生活用水定额设计时应根据当地国民经济、城市发展规划和水资源充沛程度,在现有用水定额基础上,结合给水专业规划和给水工程发展条件综合分析确定。
如缺乏实际用水资料,则居民生活用水定额和综合生活用水定额可参照现行《室外给水设计规范》的规定。
2.公共建筑用水定额可参照现行《建筑给水排水设计规范》的规定。
3.工业企业职工生活及淋浴用水定额工业企业职工生活及淋浴用水定额是指工业企业职工在从事生产活动时所消费的生活及淋浴用水量,以L/(Cap·班)计,设计时可按《工业企业设计卫生标准》的规定。
工作人员生活用水量应根据车间性质决定,一般车间采用每人每班25L,高温车间采用每人每班35L。
职工淋浴用水定额与车间特征有关,淋浴时间在下班后一小时内进行,二、工业企业生产用水定额工业生产用水一般是指工业企业在生产过程中的用水,包括直接冷却水、工艺用水(产品用水、洗涤用水、直接冷却水、锅炉用水)、空调用水等方面。
生活给水设计流量及水力计算技术措施2.4.1 居住小区或建筑物的用水量一般包括下列各项(全部或几项):1 住宅生活用水量。
2 公共建筑用水量。
3 浇洒广场、道路和绿化用水量。
4 冲洗汽车用水量。
5 冷却塔、锅炉等的补水量。
6 游泳池、水景娱乐设施用水量。
7 消防用水量。
8 管网流失和未预见水量。
注:1 消防用水量是非正常用水量,—一般应单列。
2 当小区内有市政公用设施,其用水量应由管理部门提供,当无重大市政公用设施时不另计用水量。
3 若设计范围内有工厂时,则还应包括生产用水和管理、生产人员的用水。
2.4.2 小区最高日生活用水量按下式计算:∑+=di d Q b Q )1( (2.4.2) 式中 d Q ——小区最高日用水量(m3/d);b ——考虑管网流失和未预见水量的系数,见2.1.10条;di Q ——各类用水项目的最高日用水量(m 3/d),详见2.4.3条。
2.4.3 小区内各类用水的最高日用水量可按下列方法计算:1 住宅居民最高日用水量按下式计算:∑=100011i i d N q Q (2.4.3—1) 式中1d Q ——小区内各类住宅的最高日用水量(m3/d); li q ——住宅最高日生活用水定额(1/人·d),见表2.1.1;Ni ——各类住宅居民人数(人)。
2 公共建筑最高日用水量按下式计算:∑=100022i i d m q Q (2.4.3—2) 式中2d Q ——小区内各公共建筑最高日用水量(m 3/d);i m ——计算单位(人·床·m ’等); i q 2——单位最高日用水定额(L /人·d ,L /床·d ,L /m 2.d 等),见表2.1.2—1或2.1.8条。
3 浇洒道路和绿化用水量按下式计算:∑⋅⋅=1000333ii i d n F q Q (2.4.3—3)式中 Q d4——汽车冲洗的用水量(m 3/d);q 4j ——各种汽车冲洗用水定额(L /辆·次),见表2.1.5; m 4i ——各种汽车每日冲洗汽车的数量(辆/d);n 4——冲洗次数,一般一天按一次计。
用水量计算3。
6.1 居住小区的室外给水管道的设计流量应根据管段服务人数、用水定额及卫生器具设置标准等因素确定,并应符合下列规定:1 服务人数小于等于表3.6。
1中数值的室外给水管段,其住宅应按本规范第3。
6。
3、3。
6。
4条计算管段流量。
居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施应按本规范第3.6.5条和第3.6.6条的规定计算节点流量;表3。
6。
1 居住小区室外给水管道设计流量计算人数注:1 当居住小区内含多种住宅类别及户内Ng不同时,可采用加权平均法计算;2 表内数据可用内插法.2 服务人数大于表3.6。
1中数值的给水干管,住宅应按本规范第3。
1.9条的规定计算最大时用水量为管段流量。
居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施的生活给水设计流量,应按本规范第3。
1。
10条计算最大时用水量为节点流量;3 居住小区内配套的文教、医疗保健、社区管理等设施,以及绿化和景观用水、道路及广场洒水、公共设施用水等,均以平均时用水量计算节点流量。
注:凡不属于小区配套的公共建筑均应另计。
3.6。
1A 公共建筑区的给水管道应按本规范第3.6。
5条计算管段流量和按第3。
6。
6条计算管段节点流量。
3。
6.1B 小区的给水引入管的设计流量,应符合下列要求:1 小区给水引入管的设计流量应按本规范第3。
6。
1、3.6。
1A条的规定计算,并应考虑未预计水量和管网漏失量;2 不少于两条引入管的小区室外环状给水管网,当其中一条发生故障时,其余的引入管应能保证不小于70%的流量;3 当小区室外给水管网为支状布置时,小区引入管的管径不应小于室外给水干管的管径;4 小区环状管道宜管径相同。
3.6。
3 建筑物的给水引入管的设计流量,应符合下列要求:1 当建筑物内的生活用水全部由室外管网直接供水时,应取建筑物内的生活用水设计秒流量;2 当建筑物内的生活用水全部自行加压供给时,引入管的设计流量应为贮水调节池的设计补水量。
设计补水量不宜大于建筑物最高日最大时用水量,且不得小于建筑物最高日平均时用水量;3 当建筑物内的生活用水既有室外管网直接供水、又有自行加压供水时,应按本条第1、2款计算设计流量后,将两者叠加作为引入管的设计流量。
一、用水量计算1 最高日用水量1.1最高日生活用水量基本数据:由原始资料知该城市位于二分区,在设计年限内人口数6.0万,查《室外给水设计规范》(GB 50013-2006)可知该城市为中小城市。
最高日综合活用水定额生:150~240 L/(cap•d)。
根据资料显示人口数,选取q=240 L/(cap•d)。
城市的未预见水量和管网漏失水量按最高日用水量的20%计算。
=∑qNf/1000根据公式 Q1―—城市最高日生活用水,m³/d;Q1q――城市最高综合生活用水量定额,取240 L/(cap•d);N――城市设计年限内计划用水人口数(cap);f――城市自来水普及率,采用f=100%则该城市最高日生活用水量为:=(240×6.0×104×100%)/1000=14400 m³/d=166.67 L/sQ11.2工业企业职工的生活用水和沐浴用水量工业企业职工的生活用水量和淋浴用水量,可按《工业企业设计卫生标准》确定。
选取如下数据:职工生活用水量:冷车间按每人每班25升计,热车间按每人每班35升计;职工淋浴用水量:均按每人每班50升计。
则企业甲职工的生活用水和沐浴用水量为:=(25×3×1200+35×3×900)/1000+(50×600×3)/1000=274.50 m³/d Q21企业乙职工的生活用水和沐浴用水量为:=(25×2×1000+35×2×800)/1000+(50×800×2)/1000=239.00 m³/d Q22所以工业企业职工的生活用水和沐浴用水量为:=274.50+239.00=513.5 m³/d =5.94 L/sQ21.3浇洒道路大面积绿化所需的水量洒道路用水量为每平方米路面每次1-1.5L,大面积绿化用水量可采用1.5-2.0L/(d·m²)。
城市给水排水工程规划水量规模的确定城市给水排水工程从各规划阶段到具体项目实施,确定其水量规模是首要内容,规模预测是否符合发展趋势和实际需要,将对水资源的合理利用、工程总体布局、实施步骤和工程费用产生重大影响。
目前有些城市由于预测规模偏大,建成工程不能充分发挥效益;又有些项目由于预测规模滞后,影响城市建设和经济发展,因而合理确定水量规模十分重要。
城市给水排水工程从总体规划、专业规划、详细规划阶段,到工程实施,其水量规模的确定是逐步深化和完善的过程,各阶段有不同的规范、标准、指标作指导。
如果混淆不同阶段和相应的规范,不作调研,将影响预测的准确性。
1 总体规划阶段给水水量预测城市总体规划阶段的给水工程规划是根据城市发展目标、用地、人口规模,空间布局安排和水资源状况,提出各取水水源、供水系统的规划期内工程水量、水质目标和设施布局。
国家标准《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)(以下简称给水规范)是测算城市总用水量规模的主要依据。
(1)给水规范所提指标适用于城市总体规划期内(一般为20年)的水量预测,并按此控制水资源和提出总水量规模,由于城市用水有逐步增长的过程,因而近期指标要大幅下降。
(2)给水范围所提指标是全国通用指标,选用时不能简单按照城市规模类别和分区进行套用,必须先对城市现状指标进行测算研究,按照发展趋势确定规划期所采用的指标。
由于编制给水规范所提指标是依据1991~1994年统计资料,该年段正处于用水高速增长期,并按照逐年增长的概念来测算。
近年来由于水资源紧短,节水措施的加强,高耗水工业的更新换代和工厂外迁等因素,城市供水量增长缓慢,有些城市还有所下降,使给水规范所提指标偏大。
如南方某市1995年单位人口综合用水量指标为0.723万m3/(万人·d),至2 000年下降至0.577 m3/(万人·d),2001年为0.603 m3/(万人·d)。
在编制总体规划时,确定近期(2005年)0.65 m3/(万人·d),远期(2020年)0.75 m3/(万人·d),而给水规范建议指标为0.8~1.2 m3/(万人·d)。
给水管道流量计算公式建筑物内的生活用水在一昼夜内是不均匀的,一般用自动流量记录仪来测定建筑物每小时用水量,绘制出一昼夜的逐时用水量曲线变化图,从而得到小时变化系数K hK h = Q h / Q c式中Q h —昼夜中最大小时用水量;Q c —昼夜中平均小时用水量;这个小时变化系数,经过人们大量测定后,定出一个标准值而列于设计资料中,作为已知资料来使用。
当知道建筑物服务人数N、每日每人的最高用水量标准q及小时变化系数,便可得到最大小时流量:Q h = K h Q c = K h Nq / 24 (m³/h)(公式1)若以L/s单位计算则Q s=Q h*1000/3600 (L/s)这样求得的平均秒流量,仅用作城市或大型住宅小区室外给水管网的设计流量。
因为这种情况下,人数众多,生活、工作条件不一,住宅、商业等不同性质建筑混杂,用水变化趋于缓和,认为在一小时内用水量时均匀的,故取最大小时平均秒流量作为设计依据,基本上是符合客观实际的。
人们的生活用水是通过各种卫生器具来消耗的,龙头一开就是0.1—0.2L/s,如果把每人每日的用水量标准除以龙头的出水量,就会发现每日的生活用水量是集中在一天中很短时间内消耗的。
对于一幢或少数几栋建筑物来说,人数少、建筑性质单纯,人们生活、工作性质相同,用水不均匀性就显著增加,就不能认为在最大小时内用水量是均匀的,要考虑一小时内用水变化,找出小时内的最大秒(例如5分钟的平均秒流量)的用水量,以反映室内用水高峰的特点。
室内给水管网的设计中,管道通过的设计流量是确定给水管径和管道水头损失的依据,故流量计算正确与否,直接关系到最不利配水点所需水压、水量的保证、基建设备的投资和运行费用。
室内给水管道的设计流量与建筑物的性质、人数、人们活动的情况、水的使用方法、合适的卫生器具设置数、卫生器具给水流率、气候等因素有关。
世界各国在这方面进行了不少的研究,制定出室内给水管道流量的计算方法。
1 总则1.0.1 为保证建筑给水排水设计质量,使设计符合安全、卫生、适用、经济等基本要求,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于居住小区、公共建筑区、民用建筑给水排水设计,亦适用于工业建筑生活给水排水和厂房屋面雨水排水设计。
但设计下列工程时,还应按现行的有关专门规范或规定执行:1 湿陷性黄土、多年冻土和胀缩土等地区的建筑物;2 抗震设防烈度超过9度的建筑物;3 矿泉水疗、人防建筑;4 工业生产给水排水;5 建筑中水和雨水利用。
1.0.3 建筑给水排水设计,应在满足使用要求的同时还应为施工安装、操作管理、维修检测以及安全保护等提供便利条件。
1.0.4 建筑给水排水工程设计,除执行本规范外,尚应符合国家现行的有关标准、规范的要求。
3 给水3. 1 用水定额和水压3.1.1 小区给水设计用水量,应根据下列用水量确定:1 居民生活用水量;2 公共建筑用水量;3 绿化用水量;4 水景、娱乐设施用水量;5 道路、广场用水量;6 公用设施用水量;7 未预见用水量及管网漏失水量;8 消防用水量。
注:消防用水量仅用于校核管网计算,不计入正常用水量。
3.1.2 居住小区的居民生活用水量,应按小区人口和本规范表3.1.9规定的住宅最高日生活用水定额经计算确定。
3.1.3 居住小区内的公共建筑用水量,应按其使用性质、规模采用本规范表3.1.10中的用水定额经计算确定。
3.1.4 绿化浇灌用水定额应根据气候条件、植物种类、土壤理化性状、浇灌方式和管理制度等因素综合确定。
当无相关资料时,小区绿化浇灌用水定额可按浇灌面积1.0L/m2·d~3.0L/m2·d计算,干旱地区可酌情增加。
公共游泳池、水上游乐池和水景用水量可按本规范第3.9.17、3.9.18、3.11.2条的规定确定。
3.1.5 小区道路、广场的浇洒用水定额可按浇洒面积2.0L/m2·d~3.0L/m2·d计算。
3.1.6 小区消防用水量和水压及火灾延续时间,应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016及《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045确定。
住宅计算用公式:1. 住宅生活给水管道设计秒流量计算公式q g =0.2∙U ∙N g式中:q g ——计算管段的设计秒流量,L/s ;U ——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率,%; N g ——计算管段的卫生器具给水当量总数;0.2——1个卫生器具给水当量的额定流量,L/s ;2. 卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式U =1+α(N −1)0.49√N g式中:αc ——对应不同卫生器具的给水当量平均出流概率(U 0)的系数。
查表可知N g ——计算管段的卫生器具给水当量总数。
αc =√200U 0−1(200U 0−1)0.49 注:公式参考以下论文,并不是规范规定的,慎用,其中U0包括百分号: 参考文献:刘晓东,给水排水,vol 34,No 9,2008,125-126;3. 计算管段最大用水进卫生器具的给水录量平远的出流概率计算公式为U 0=q 0×m ×K h0.2×N g ×T ×3600×100%式中:U 0——生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平远的出流概率,%; q 0——最高用水日的用水定额,L/(人.d ); m ——(每户)用水人数,人; K h ——小时变化系数,h ; T ——用水小时数,h ; 注意:(1) 当计算管段上的卫生器具给水当量总数超过有关设定条件时,其流量应取最大用水时平均秒流量:q g =0.2∙U ∙N g(2) 有两条或两条以上具有不同最大用水时卫生器具给水当量平均的出流概率的给水支管的给水干管,该管段的最大时卫生器具给水当量平均的出流概率应取加权平均值,即:U ̅0=∑U 0i ∙N gi∑N gi式中:U̅0——给水干管的最大时卫生器具给水当量平均出流概率; U 0i ——给水支管的最大时卫生器具给水当量平均出流概率;N gi ——相应支管的卫生器具给当量总数。
4. 确定管径在求得各管段的设计秒流量后,根椐流量公式,即式求定管径:q g =πd j 24ν ⇒ d j =√4q g πν式中:q g ——计算管段的设计秒流量,m 3/s ;d j ——计算管段的管内径,m ; ν——管道中的水流速,m/s 。
计算给水管道的设计流量是为了确定给水管管径,进而计算出给水管系的水头损失以及选择合适的水泵。
设计秒流量是反映给水系统瞬时高峰用水规律的设计流量,它基于用水特点和计算方法被分为多种类型。
流量的计算公式为:Q = (πD2)/4·v·3600,其中Q表示流量,D表示管道内径,V表示流体的平均速度。
这个公式告诉我们,当流速保持不变时,流量与管道直径的平方成正比。
因此,在施工中如果遇到需要替换管径的情况,必须重新进行计算才能确定是否可以替代。
此外,除了以上提到的计算方法外,对于小区室外生活排水管道系统的设计流量,还需要按照最大小时排水流量来计算。
其值应由住宅生活给水最大小时流量与公共建筑生活给水最大小时流量之和的85%~95%来确定。
总的来说,设计流量的计算是一个复杂的过程,需要考虑多种因素和使用不同的计算方法。
给水管道流量计算公式建筑物内的生活用水在一昼夜内是不均匀的,一般用自动流量记录仪来测定建筑物每小时用水量,绘制出一昼夜的逐时用水量曲线变化图,从而得到小时变化系数K hK h = Q h / Q c式中Q h —昼夜中最大小时用水量;Q c —昼夜中平均小时用水量;这个小时变化系数,经过人们大量测定后,定出一个标准值而列于设计资料中,作为已知资料来使用。
当知道建筑物服务人数N、每日每人的最高用水量标准q及小时变化系数,便可得到最大小时流量:Q h = K h Q c = K h Nq / 24 (m³/h)(公式1)若以L/s单位计算则Q s=Q h*1000/3600 (L/s)这样求得的平均秒流量,仅用作城市或大型住宅小区室外给水管网的设计流量.因为这种情况下,人数众多,生活、工作条件不一,住宅、商业等不同性质建筑混杂,用水变化趋于缓和,认为在一小时内用水量时均匀的,故取最大小时平均秒流量作为设计依据,基本上是符合客观实际的。
人们的生活用水是通过各种卫生器具来消耗的,龙头一开就是0.1-0.2L/s,如果把每人每日的用水量标准除以龙头的出水量,就会发现每日的生活用水量是集中在一天中很短时间内消耗的。
对于一幢或少数几栋建筑物来说,人数少、建筑性质单纯,人们生活、工作性质相同,用水不均匀性就显著增加,就不能认为在最大小时内用水量是均匀的,要考虑一小时内用水变化,找出小时内的最大秒(例如5分钟的平均秒流量)的用水量,以反映室内用水高峰的特点.室内给水管网的设计中,管道通过的设计流量是确定给水管径和管道水头损失的依据,故流量计算正确与否,直接关系到最不利配水点所需水压、水量的保证、基建设备的投资和运行费用。
室内给水管道的设计流量与建筑物的性质、人数、人们活动的情况、水的使用方法、合适的卫生器具设置数、卫生器具给水流率、气候等因素有关。
世界各国在这方面进行了不少的研究,制定出室内给水管道流量的计算方法。
第四章给水管道设计用水量本章内容:1、设计用水量组成2、用水量变化3、用水量计算本章难点:用水量计算城市用水量计算是给水系统规划和设计的主要内容之一,是决定给水系统中水资源的利用量、取水、水处理、泵站和管网等设施的工程建设规模和投资额的基本依据。
设计用水量通常由下列各项组成:(1)综合生活用水,包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
前者指城市中居民的饮用、烹调、洗涤、冲厕、洗澡等日常生活用水,后者则包括娱乐场所、宾馆、浴室、商业、学校和机关办公楼等用水;(2)工业企业生产用水和职工生活用水;(3)消防用水;(4)浇洒道路和绿地用水等市政用水;(5)管网漏失水量及未预计水量。
在确定设计用水量时,应根据各种供水对象的使用要求及发展规划和现行用水定额,计算出相应的用水量,最后加以综合作为设计的依据。
第一节用水量定额用水量定额是指不同的用水对象在设计年限内达到的用水水平。
一、生活用水定额生活用水定额指每人、每天的用水量,以L/(Cap•d)计。
影响生活用水定额的因素很多,如当地的水资源和气候条件、人民的生活水平、生活习惯、收费标准及办法、管理水平、水质和水压等因素有关。
1.居民生活用水定额和综合生活用水定额设计时应根据当地国民经济、城市发展规划和水资源充沛程度,在现有用水定额基础上,结合给水专业规划和给水工程发展条件综合分析确定。
如缺乏实际用水资料,则居民生活用水定额和综合生活用水定额可参照现行《室外给水设计规范》的规定。
2.公共建筑用水定额可参照现行《建筑给水排水设计规范》的规定。
3.工业企业职工生活及淋浴用水定额工业企业职工生活及淋浴用水定额是指工业企业职工在从事生产活动时所消费的生活及淋浴用水量,以L/(Cap·班)计,设计时可按《工业企业设计卫生标准》的规定。
工作人员生活用水量应根据车间性质决定,一般车间采用每人每班25L,高温车间采用每人每班35L。
职工淋浴用水定额与车间特征有关,淋浴时间在下班后一小时内进行,二、工业企业生产用水定额工业生产用水一般是指工业企业在生产过程中的用水,包括直接冷却水、工艺用水(产品用水、洗涤用水、直接冷却水、锅炉用水)、空调用水等方面。
工业企业生产用水定额通常采用以下三种表示方法:①以万元产值用水量表示。
②按单位产品用水量表示。
③按每台设备每天用水量表示。
可参照有关工业用水量定额。
生产用水量通常由企业的工艺部门提供。
在缺乏资料时,可参考同类型企业用水指标。
在估计工业企业生产用水量时,应按当地水源条件、工业发展情况、工业生产水平,预估将来可能达到的重复利用率。
三、消防用水定额消防用水量、水压和火灾延续时间等,应按照现行的《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑设计防火规范》等执行。
四、其他用水浇洒道路和绿化用水量应根据路面种类、绿化面积、气候和土壤等条件确定。
浇洒道路用水量一般为每平方米路面每次1.0~2.0L,每日2~3次。
大面积绿化用水量可采用1. 5~4.0L/(m2·d)。
城市的未预见水量和管网漏失水量可按最高日用水量的15%~25%合并计算,工业企业自备水厂的上述水量可根据工艺和设备情况确定。
第二节 用水量变化用水量变化规律可以用变化系数或变化曲线表示,为了计算给水系统各组成部分的设计流量,必须给出最高日用水量的变化规律。
一、变化系数的基本概念室外给水工程系统设计只需要考虑日与日、时与时之间的差别,即逐日逐时用水量变化情况。
为了反映用水量逐日逐时的变化幅度大小,在给水工程中,引入了两个重要的特征系数:日变化系数和时变化系数。
1.日变化系数在一年中,每天用水量的变化可以用日变化系数表示,即最高日用水量与平均日用水量的比值,称为日变化系数,记作K d ,即:d d dQ K Q =(4-1)或365d d yQ K Q = (4-2)式中 d Q -最高日用水量,m 3/d ;Y Q -全年用水量,m 3/a ; d Q -平均日用水量,m 3/d 。
2.时变化系数在一日内,每小时用水量的变化可以用时变化系数表示,设计时一般计最高日用水量的时变化系数。
最高一小时用水量与平均时用水量的比值,叫做时变化系数,记作K h ,即:h h hQ K Q=(4-3)或24h d dQ K Q = (4-4)式中 h Q -最高日最高时用水量,m 3/h ; h Q -最高日平均时用水量,m 3/h 。
在缺乏实际用水资料情况下,最高日城市综合用水的时变化系数K h 宜采用1.3~1.6,大中城市的用水比较均匀,K h 值较小,可取下限,小城市可取上限或适当加大。
日变化系数K d ,根据给水区的地理位置、气候、生活习惯和室内给水排水设施完善程度,其值约为1.1~1.8,可根据《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)选用,二、用水量变化曲线在设计给水系统时,除了求出设计年限内最高日用水量和最高日的最高一小时用水量外,还应知道24h的用水量变化,以确定各种给水构筑物的大小,这种用水量变化规律,通第三节 用水量计算城市总用水量的计算,应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水:居住区综合生活用水、工业企业职工生活用水、淋浴用水和生产用水、浇洒道路和绿地用水等市政用水以及未预见水量和管网漏失水量等。
由于用水集中且历时短暂,消防用水量不累计到总用水量中,仅作设计校核。
一、最高日设计用水量计算城市最高日设计用水量应包括以下几项: 1.生活用水量计算(1)综合生活用水量1Q 的计算综合生活用水量包括城市居民生活用水量1'Q 和公共建筑用水量1''Q ,其中: ①居民生活用水量1'Q 可按下式计算: 111''1000N q Q =(m 3/d) (4-5)式中 1'q -设计期限内采用的最高日居民生活用水定额,L/(cap ·d),参见表4-1; 1N -设计期限内规划人口数,cap 。
②公共建筑用水量1''Q ,可按下式计算: 11111''''1000nii i Q N q ==∑(m 3/d) (4-6)式中 1''i q -某类公共建筑最高日用水定额,按表4-3采用; 1i N -对应用水定额用水单位的数量 (人、床位等)。
所以: 1Q =1'Q +1''Q综合生活用水量1Q 也可直接按下式计算:111111000nii i Q Nq ==∑(m 3/d) (4-7)式中 1i q 一设计期限内城市各用水分区的最高日综合生活用水定额,L/(cap ·d),参见表4-2;1i N -设计期限内城市各用水分区的计划用水人口数,cap 。
一般情况下,城市应按房屋卫生设备类型不同,划分不同的用水区域,以分别选用用水量定额,使计算更准确。
城市计划人口数往往并不等于实际用水人数,所以,应按实际情况考虑用水普及率,以便得出实际用水人数。
(2)工业企业职工的生活用水和淋浴用水量2Q 计算222221000ai ai bi biq N q N Q +=∑(m 3/d) (4-8)式中 2ai q -各工业企业车间职工生活用水量定额,L/(cap ·班); 2bi q -各工业企业车间职工淋浴用水量定额,L/(cap ·班); 2ai N -各工业企业车间最高日职工生活用水总人数,cap ; 2bi N -各工业企业车间最高日职工淋浴用水总人数,cap 。
注意,2ai N 和2bi N 应计算全日各班人数之和,不同车间用水量定额不同时,应分别计算。
2.工业企业生产用水量3Q 计算 333(1)ii Q qN n =-∑(m 3/d) (4-9)式中 3i q -各工业企业最高日生产用水量定额,m 3/万元、m 3/产品单位或m 3/(生产设备单位·d);3i N -各工业企业产值,万元/d ,或产量,产品单位/d ,或生产设备数量,生产设备单位;n -各工业企业生产用水重复利用率。
3.市政用水量计算4Q 计算 4444441000a ab bq N n q N Q +=(m 3/d) (4-10)式中 4a q -城市浇洒道路用水量定额,L/(m 2·次); 4b q -城市大面积绿化用水量定额,L/(m 2·d); 4a N -城市最高日浇洒道路面积,m 2; 4n -城市最高日浇洒道路次数; 4b N -城市最高日大面积绿化面积,m 2。
除上述各种用水量外,未预见水量及管网漏失水量,一般按上述各项用水量之和的15%~25%计算。
因此,设计年限内城镇最高日设计用水量为:1234(1.15~1.25)()d Q Q Q Q Q =+++(m 3/d) (4-11)二、最高日平均时和最高时用水量计算 1.最高日平均时用水量为:24d h Q Q =(m 3/d) (4-12)2.最高日最高时设计用水量为:24max dh Q K Q = (m 3/d) (4-13)或4.863600241000d h d h hQ K Q K Q =⨯⨯=(L/s) (4-14)式中 h k -时变化系数;dQ -最高日设计用水量,m 3/d 。
由于各种用水的最高时用水量并不一定同时发生,因此不能简单将其叠加,一般是通过编制整个给水区域的逐时用水量计算表,从中求出各种用水按各自用水规律合并后的最高时用水量或时变化系数K h ,作为设计依据。
三、消防用水量计算由于消防用水量是偶然发生的,不累计到设计总用水量中,所以消防用水量x Q 仅作为给水系统校核计算之用,x Q 可按下式计算:x x x Q N q = (4-15) 式中 x N 、x q -分别为同时发生火灾次数和一次灭火用水量,按国家现行《建筑设计防火规范》的规定确定。