室内给水管道设计秒流量计算

一、选择题1. 在进行水管道设计时，秒流量的计算通常需要哪些基本参数？- 水流速度- 管道直径- 管道材质- 水压（正确答案）- 水温2. 对于给定的管道直径和水流速度，如何计算秒流量？- 使用流量公式 Q = A × v（正确答案）- 使用压力公式 P = ρgh- 使用管道长度公式 L = (D × v) / Q- 使用流速公式 v = Q / A- 使用动能公式 E = 1/2 ×ρ× v²3. 下列哪一种情况下，水管道的秒流量计算最可能出现误差？- 管道内壁粗糙- 水流速度稳定- 水温恒定- 水压测量准确- 管道直径变化小（正确答案）4. 在设计中，如果管道的直径从 10 cm 增加到 20 cm，而流速保持不变，则秒流量会如何变化？- 增加一倍- 增加四倍（正确答案）- 增加十倍- 减少一半- 不变5. 如果要提高水管道的秒流量，以下哪种措施最直接有效？- 增加管道长度- 减少管道内壁粗糙度- 增加水流速度（正确答案）- 增加管道直径- 提高水温6. 当计算水管道的秒流量时，流量单位常用的是？- 立方米每小时- 立方米每分钟- 升每秒（正确答案）- 升每分钟- 立方米每秒7. 如果一个管道的直径是 15 cm，水流速度是 3 m/s，则秒流量是多少？ - 1.4 立方米每秒- 2.1 立方米每秒- 3.4 立方米每秒- 7.1 立方米每秒（正确答案）- 9.0 立方米每秒8. 在实际应用中，如何确保水管道秒流量计算的准确性？- 定期校准流量计（正确答案）- 增加管道长度- 选择更大管道直径- 提高水温- 降低水压。

管道直饮水系统设计秒流量的计算方法前言设计秒流量的计算是管网水力计算的基础，设计秒流量计算正确才能保证整个系统的正常运行。

设计秒流量计算偏大，就会导致管径偏大、水泵流量偏大，造成经济上的浪费；同时，管网中的流速偏小，容易导致细菌繁殖，微粒沉积。

而如果设计秒流量过小，则会使所选管径过小，造成水头损失过高，浪费能量，严重时出现断流，不能保证用水可靠性。

所以，选择一个正确的设计秒流量计算方法至关重要。

1．设计秒流量计算方法概述目前，用于管道直饮水系统设计秒流量的计算方法大致有三种：（1）算法一（传统公式算法）即采用建筑生活给水管道设计秒流量计算公式（1）取=1.02，=0.0045，公式（1）成为：（2）其中为设计秒流量（l/s），为当量总数，此公式为水工业工程设计手册《建筑和小区给水排水》[1]所采用。

（2）算法二（改造传统公式算法）根据1981年出版的《室内给排水工程》[2]，住宅生活用水秒不均匀系数与平均日用水量的关系为：（3）则（4）其中，为秒不均匀系数，为平均日用水量（m3/d）。

（3）算法三（概率公式算法）关于概率公式算法，首先要引入一个重要概念——龙头使用概率。

根据有关资料［３］，龙头使用概率可表示为：（5）——最高峰用水时龙头连续两次用水时间间隔（s）；——期间龙头放水时间（s）。

有了龙头的使用概率之后，可以用概率统计的方法计算出同时用水龙头数量，个龙头额定流量之和便是管道设计秒流量。

、和可用以下方法计算得到。

设用水高峰期为下班后的某个半小时内，且此时段内的放水时间均匀分布，则此时龙头的使用概率为：（6）——高峰期用水定额，l/s;——管段负荷龙头总数；——龙头负荷用水人数；取3.5~5人；——饮水龙头额定流量，取0.05l/s；由于目前还没有高峰期用水定额的有关标准，建议用日用水量的百分数表示。

可用二项式计算同时用水龙头数量：（7）——用水保证率，可取0.99。

则（8）2．三种计算方法的比较以横坐标表示管道负荷龙头总数（个），纵坐标表示管段设计秒流量（l/s），以上三种计算方法的计算结果可用图1表示：从图中可以看出，算法一比算法二的结果大得多，且随着管段负荷龙头数的增加，差距进一步加大；算法三则依龙头用水概率的不同出现多种结果。

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。

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 。

住宅给水设计秒流量公式化计算的探讨
住宅给水设计的秒流量公式化计算是根据实际需求和规范要求，通过公式来计算住宅给水系统的水流量，以确保正常的供水能满足住宅各个水龙头、浴缸、淋浴等用水设备的使用需求。

以下是常用的住宅给水设计秒流量公式化计算方法：
1.常用公式：根据具体的建筑面积、人口数量和设计标准将住宅的水流量计算为整体的求和。

一般公式为：
秒流量=建筑面积×人口数量×单位人均需水量/ 86400
其中建筑面积一般以平方米为单位，人口数量为住户人数，单位人均需水量是指每个人每天所需的用水量，一般以升为单位，86400是一天的秒数。

2.根据具体用水设备指定公式：根据住宅中各个用水设备的具体情况，可以采用不同的公式计算每个设备的水流量需求，再将其求和得到总的秒流量。

例如单个淋浴器的水流量需求可以通过设备参数和经验公式得到，再根据住宅中淋浴器的数量进行累加即可。

在实际设计中，还需要考虑到峰流量、同时使用设备的情况以及管道的运输能力等因素。

此外，还需要遵循相关的地方建筑规范、卫生标准和安全要求，以保障住宅给水系统的安全运行。

拓展：
除了上述的公式化计算方法，还可以使用水力计算软件进行住宅给水系统的设计。

这类软件通常能够考虑更多的参数和因素，并能够进行复杂的水力模拟计算，以提供更准确和全面的设计结果。

此外，住宅给水设计还需考虑到供水管道的布局、直径的选择、水源的供给能力等因素，以保证住宅的用水质量和供水的稳定性。

因此，进行给水系统设计时需要综合考虑建筑物的需求、人口数量、设备情况和水源条件等方面的要素，并与相关行业标准和规范相结合，确保设计的合理性和实用性。

例题3：住宅生活给水管道设计秒流量计算实例计算实例立管A 、B 服务于每层6户的10层普通住宅II 型，每户的卫生器具当量为：洗涤盆1只（Ng=1.0），坐便1具（Ng=0.5），洗脸盆1只（Ng=0.75），淋浴器1具（Ng=0.75），洗衣机1台（Ng=1.0），每户人数m=3.5人，用水时间T=24h ；立管C 、D 服务于每层4户的10层普通住宅III 型，每户的卫生器具当量为：洗涤盆1只（Ng=1.0），坐便2具（Ng=2*0.5=1.0），洗脸盆2只（Ng=2*0.75=1.5），浴盆1只（Ng=1.2），淋浴器1具（Ng=0.75），洗衣机1台（Ng=1.0）, 每户人数m=4人，用水时间T=24h ； 求 2-3管段的设计秒流量。

Step 1:表2－3：A,B: 用水定额取 q01 = 250 L/d.person, 小时变化系数取Kh1 = 2.8 每户给水当量总计：Ng1 = 1.0+0.5+0.75+0.75 = 4.0表2－3：C,D: 用水定额取 q02 = 280 L/d.person, 小时变化系数取Kh2 = 2.5 每户给水当量总计：Ng2 =6.45最大时卫生器具给水当量平均出流概率为：A1 A8A10A9A2管段2~3的最大时卫生器具给水当量平均出流概率为:☐ Step 2: 表2－8： a c= 0.01939☐ Step 3:qg= 0.2*U*Ng = 0.2*0.055*738 = 8.12 (L/s)055.0738)1738(01939.01490=-⨯+=.U例题1某公共浴室内有淋浴器30个，浴盆10个，洗脸盆20个，大便器（冲洗水箱）4个，小便器（手动冲洗阀）6个，污水池3个，求其给水进户总管中的设计秒流量。

解：查表2—12（a ）和表2—10代入下式：qg=∑q0nb=q1n1b1+q2n2b2+q3n3b3+q4n4b4+q5n5b5+q6n6b6=30×0.15×100%+10×0.24×50%+20×0.15×80%+4×0.1×20%+6×0.1×60%+3×0.2×15%=4.5+1.2+2.4+0.08+0.36+0.09=8.63 L/s例题2某旅馆共有40套客房，每套客房均设有卫生间，其中卫生器具数有洗脸盆1，浴盆1，座便器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。

附 1、5设计秒流量得计算1、5、1设计流量计算(1)最高日用水量Qd最高日用水量按式(1-1)计算:(1-1) 式中m—设计单位数(如人数、床位数等)q d一用水定额,见表1-9、10采用公式(1-1)应注意以下几点:1)该公式适用于各类建筑物用水、汽车库汽车冲洗用水、绿化用水、道路浇洒用水。

2)对于多功能得建筑物,如商住楼、宾馆、大会堂、影剧院等,应分别按不同建筑物得用水量定额,计算各自得最高日用水量,然后将同时用水者叠加,取最大一组用水量作为整幢建筑物得最高日用水量。

3)对一幢建筑可用于几种功能时,应按耗水量最大得功能计算。

4)一幢建筑物得服务人数超过范围时,设计单位数应按实际单位数计算,如集体宿舍内附设公共浴室,该浴室还为其它人员服务时,其浴室用水量应按全部服务对象计算。

5)建筑物实际用水项目超出或少于范围时,其用水量应作相应增减。

如医院、旅馆增设洗衣房时应增加洗衣房得用水量。

6)设计单位数应由建设单位或建筑专业提供。

当无法取得数据时,在征得建设单位同意下,可按卫生器具一小时用水量与每日工作时数来确定最高日用水量。

(2)工业企业生产用水量:应根据工业生产工艺、设备、工作制度、供水水质与水温等因素并结合供水系统状况来选择与确定生产用水量。

(3)消防用水量:见第2章。

(4)最大小时生活用水量:最大小时用水量按式(1-2)计算:(1-2) 式中Qh—最大小时用水量Qd最高日用水量或最大班用水量;T—每日或最大班用水时间(h)K—小时变化系数,见表1-9,10(5)生活给水设计秒流量:1)住宅、集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等建筑物生活给水设计秒流量,应按式(1-3)计算:(1-3) 式中—设计秒流量(L/s)a,K—根据建筑物用途而定得系数,见表1-20;—计算管段得卫生器具给水当量总数,见表1-16采用公式(1-3)应注意几点: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,应采用一个最大得卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。

第二章建筑内部给水系统的计算目的要求：掌握给水系统所需水压和水量的计算方法，以及贮水池，水箱的设计计算，能够正确选用气压给水设备。

认识水质回流污染的现象，能够有效预防水质回流污染。

重点：给水系统所需水压和水量的计算方法。

难点：建筑给水系统的水力计算，以及水箱安装高度的计算方法。

教学课时：6课时教学方法：多媒体教学2.1 给水系统所需水压室内给水系统所需压力，应该能将所需的流量输送至建筑物内最不利点(最高最远点)的配水龙头或用水设备处，并保证有足够的流出水头。

流出水头：是指各种配水龙头或用水设备，在规定的出水量（额定流量）时所需要的最小压力。

其数值大小因配水龙头及用水设备而异，参见表2.1.1如果市政给水管网水压为H0 ，则有两种情况(1) H0≥H，表明市政给水管网水压满足室内给水所需要的压力。

(2) H0＜H，说明市政给水管网的水压小于室内给水所需要的压力。

如果二者相差不大，可以适当调整局部给水管段的管径，减小H：值，使H。

≥H，即可满足供水需要；否则，只有采取升压的措施，所需提高的压力即为Ho与H的差值。

2.2 给水系统所需水量1. 生产用水用水量根据生产工艺过程、设备情况、产品性质、地区条件等确定 计量方法：①以单位产品用水量计②以单位时间某种设备上用水量计用水特点：有规律，均匀 2. 生活用水用水量根据卫生设备完善程度，气候情况，生活习惯、水价等因素有关，其中最主要的因素是卫生设备的完善程度。

3. 最大日、最大时用水量计算：根据用水量定额及用水单位数来确定d d mq Q = (2.2.1)TQ Q dp =phh Q Q K =p h h Q K Q •= 其中：d Q ——最高日用水量 (l/d)m ——用水单位数(人·床位)d q ——用水定额(l/人·日) h Q ——最大小时用水量(l/h)T ——建筑内用水时间h K ——时变化系数 p Q ——平均时流量例题．我校新校区住宅小区，居住人口共3000人，住宅类型为普通住宅Ⅲ，该小区由市政管网供水，计算该小区最高日用水量？最大时用水量？应选何种型号水表？查表2.2.1d d mq Q = ＝3000×（180~320）＝3000×300= 900 M 3p h h Q K Q •=＝2.2×900/24＝82.5 M 3/h ＝22.91L/S2．3 给水设计秒流量设计秒流量：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。

附 1.5设计秒流量的计算1.5.1设计流量计算(1)最高日用水量Qd最高日用水量按式(1-1)计算:3(/)1000dd mq Q m d =(1-1) 式中m —设计单位数(如人数、床位数等) q d 一用水定额，见表1-9、10 采用公式(1-1)应注意以下几点:1）该公式适用于各类建筑物用水、汽车库汽车冲洗用水、绿化用水、道路浇洒用水。

2）对于多功能的建筑物，如商住楼、宾馆、大会堂、影剧院等，应分别按不同建筑物的用水量定额，计算各自的最高日用水量，然后将同时用水者叠加，取最大一组用水量作为整幢建筑物的最高日用水量。

3）对一幢建筑可用于几种功能时，应按耗水量最大的功能计算。

4)一幢建筑物的服务人数超过范围时，设计单位数应按实际单位数计算，如集体宿舍内附设公共浴室，该浴室还为其它人员服务时，其浴室用水量应按全部服务对象计算。

5)建筑物实际用水项目超出或少于范围时，其用水量应作相应增减。

如医院、旅馆增设洗衣房时应增加洗衣房的用水量。

6)设计单位数应由建设单位或建筑专业提供。

当无法取得数据时，在征得建设单位同 意下，可按卫生器具一小时用水量和每日工作时数来确定最高日用水量。

(2)工业企业生产用水量:应根据工业生产工艺、设备、工作制度、供水水质和水温等因 素并结合供水系统状况来选择和确定生产用水量。

(3)消防用水量:见第2章。

(4)最大小时生活用水量:最大小时用水量按式(1-2)计算:3(/)dh Q Q K m h T=(1-2) 式中Qh —最大小时用水量3(/)m hQd 最高日用水量3(/)m d 或最大班用水量3(/)m 班;T —每日或最大班用水时间(h) K —小时变化系数，见表1-9,10 (5)生活给水设计秒流量:1)住宅、集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等建筑物生活给水设计秒流量，应按式(1-3)计算:0.2(/)g g q KN L s = (1-3)式中g q —设计秒流量(L/s)a,K —根据建筑物用途而定的系数，见表1-20; g N —计算管段的卫生器具给水当量总数，见表1-16采用公式(1-3)应注意几点: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。