给水部分水力计算
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市政工程给水管道规范要求的水力计算市政工程中的给水管道是指用于供水的管道系统,它负责将水源从供水厂或其他水源输送到市区的各个用水点。
为了保证给水管道系统正常运行,规范要求对水力进行精确计算。
本文将介绍市政工程给水管道规范要求的水力计算的相关内容。
1. 水力计算的基本概念水力计算是指根据给定的管道参数和流体性质,通过计算确定流体在管道中的流速、压力、流量等水力参数的过程。
市政工程给水管道水力计算的目的是为了确定管道的尺寸和流量,以保证供水的正常运输和供应。
2. 水力计算的方法市政工程给水管道水力计算采用的主要方法有以下几种:2.1 雷诺数法雷诺数是描述流体在运动状态下的流态的重要参数,用于判断流态属于层流还是紊流。
在水力计算中,可以根据管道的雷诺数来确定流态,并借助此计算流体在管道中的流速和流量。
2.2 流体力学公式法根据流体力学的基本原理和方程,可以通过计算来得到水力参数。
其中,包括流量公式、阻力公式、连续方程、动量方程等。
2.3 直接解法直接解法是指利用数值方法和计算机模拟技术来解决复杂的水力计算问题。
通过建立数学模型和计算机仿真,可以获得更为准确的水力参数。
3. 水力计算的步骤为了满足市政工程给水管道的规范要求,水力计算一般包括以下几个步骤:3.1 收集基本数据首先,需要收集与给水管道相关的基本数据,包括供水源、管道长度、管径、材料、地形条件等信息。
3.2 设计流量确定根据给定的用水量和供水要求,确定给水管道的设计流量。
设计流量是给水系统中的水量,通常根据当地的用水量统计数据和供水规范来确定。
3.3 确定管道尺寸和水力参数在知道设计流量后,可以通过水力计算方法,计算得到管道的水力参数,如管道的流速、流量和压力损失等。
3.4 确定管道材料和防腐措施根据水力计算的结果,确定合适的管道材料和防腐措施,保证给水管道在运输过程中的安全和稳定。
4. 水力计算的注意事项在进行市政工程给水管道规范要求的水力计算时,需注意以下几点:4.1 流态判断准确在选择水力计算方法时,要准确判断管道中的流态,以保证计算结果的准确性。
1.计算各建筑物的流量;例如,Q教工=63×250/24×3600=0.18 L/s,Q昆=0.2×1.8×n=0.2×1.8×132⨯=1.84 L/s ,其余各建筑物流量结果在表1—1中.2.确定各管段的计算流量;按q i+∑q ij=0的条件,从管线终点(包括各支管)开始,同时向供水起点方向诼个节点推算,即可得到各管段的计算流量,由节点9可得:q9—8=q9=0.36 L/S由节点8可得: q8—7=q9+q8=3.04 L/s同理可得其余各段计算流量.3.自由水压的计算公式=4(n-2)+12=28 m4.支管的水力计算;(1)由各管段的计算流量,查塑料管水力计算表,确定各管段的管径和相应的1000i及流速.管段9—8的计算流量0.36L/s,由塑料管水力计算表参照塑料管经济流速,可得1000i=18.26 , v=0.6 m/s同理可确定其余的管径和相应的1000i和流速,其结果见表1—4(2)根据h=il计算出各管段的水头损失,h9—8=(18.26/1000)×26=0.47m同理可得其他各管段的水头损失,计算结果见表1—4中(3)计算各管各节点的水压标高和自由水压;因管段起端水压标高Hi和终端水压标高Hj与该管段的水头损失h ij存在下列关系: Hi=Hj+h ij节点水压标高Hi和自由水压Hoi与该处地形标高Zi存在下列关系;Hoi=Hi-Zi由于控制点9节点要求的水压标高已知,H9=Z9+H09=27.25+28=55.25 m从节点9开始,按上面两个公式诼个向供水起点推算,H8=H9-H98=55.25-0.47=54.78mH08=H8-Z8=54.78-21.96=32.82m同理可得出干管上各节点的水压标高和自由水压计算结果见表1—4 中5.计算干管水压标高和自由水压;1000i和Hi同上得出节点0’的水压标高和自由水压H0’=Z0’+H01=7.78+28=35.58m由节点0’的水压标高即可计算节点1的水压标高和自由水压H1=H0’+H1-0’=35.58+0.26=35.84mH0-1=H1-Z1=35.84-7.69=28.15m同理可得其他节点的水压标高和自由水压计算结果见表1—3。
各建筑给排水的水力计算及习题消防水池有效容量计算公式(一):V=Vn+Vw-Vg式中:V---消防水池有效容量(m3)Vn---室内消防水池用水量(m3)Vw---室外消防用水量(m3)Vg---室外给水管网供水量(m3)公式(二):Vn=Qy﹒ty+Qp﹒tp+Qm﹒tm式中:Qy---室内消防栓系统的用水流量(m3/s),按高层民用建筑设计规范GB50045-95的表7.2.2Qp---自动喷水系统的用水流量(m3/s)Qm---防水卷帘水幕保护系统用水流量,Lm---被保护的防火卷帘总长度(m)Ty---火灾延续时间(s), 按高层民用建筑设计规范GB50045-95的表7.2.2取用,一类Tp和tm---分别为自动喷水系统及水幕保护系统喷水时间(s),公式(三):Vw=Qw﹒ty式中:Qw---室外消防栓系统的用水流量(m3/s),按高层民用建筑设计规范GB50045-95取公式(四):Vg=(3.14d2/4﹒vs+n﹒Qg)﹒ty式中:d---室外给水环形管网管道内径(m)vs---室外给水环形管网水流速(m/s),当管网最低压力不低于0.1MP时可取值为:n---利用市政公共消防栓具数Qg---市政公共消防栓流量(m3/s)§3—5排水管道系统的水力计算一、排水定额:两种:每人每日消耗水量卫生器具为标准排水当量:为便于计算,以污水盆的排水流量0.33升/秒作为当量,将其他卫生器具与其比值1个排水当量=1.65给水当量二、排水设计流量:1、最大时排水量:QdTQh?KQPQP?用途:确定局部处理构筑物与污水提升泵使用2、设计秒流量:(1)当量计算法:qu?0.12?NP?qmax适用:住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼、学校注意点:qu??qi,取?qi(2)百分数计算法:qu??qpn0b适用:工业企业,公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育馆等公共建筑注意点:qu?一个大便器的排水流量取一个大便趋的排水流量三、排水管道系统的水力计算1、排水横管水力计算:(1)横管水流特点:水流运动:非稳定流、非均匀流卫生器具排放时:历时短、瞬间流量大、高流速特点:冲击流——水跌——跌后段——逐渐衰减段可以冲刷管段内沉积物及时带走。
给排水水力计算1. 引言给排水工程设计中,水力计算是非常重要的一部分,它涉及到管道的流量、压力和速度等参数的计算。
准确的水力计算可以确保给排水系统的正常运行和安全性。
本文将介绍给排水水力计算的基本原理和方法。
2. 水力计算的基本原理在给排水系统中,液体在管道内流动时受到压力和摩擦力的作用。
水力计算就是通过计算流体在管道中的压力和速度等参数,来确定管道的尺寸和布局,以便确保正常的水流量和压力。
水力计算主要涉及以下几个基本原理:2.1 流量计算流量是描述液体在单位时间内通过管道截面的体积。
流量的计算通常使用流量公式进行,其中包括管道的截面积和流速等参数。
通过流量计算,可以确定管道尺寸的大小,以满足给排水系统的需要。
2.2 压力计算压力是描述流体在管道中受到的力的大小。
压力的计算通常使用流体静压力和流体动压力的原理。
静压力是由于流体本身重力造成的压力,动压力是由于流体流动产生的压力。
2.3 速度计算速度是描述液体在管道中流动的快慢程度。
速度的计算通常使用流速公式进行,其中包括流体的流量和管道的截面积等参数。
通过速度计算,可以确定流速的大小,以满足给排水系统的需要。
3. 水力计算的方法水力计算的方法主要包括手工计算方法和计算机辅助方法。
手工计算方法通常是通过公式和图表等工具进行计算,而计算机辅助方法则是通过软件工具进行计算。
3.1 手工计算方法手工计算方法是水力计算的传统方法,它需要依靠人工进行计算。
手工计算方法通常需要使用流量公式、压力公式和速度公式等进行计算。
这种方法的优点是便于理解和掌握,但也存在计算精度低、速度慢和易出错等缺点。
3.2 计算机辅助方法计算机辅助方法是水力计算的现代方法,它借助计算机和专业软件进行计算。
计算机辅助方法通常具有计算精度高、速度快和可重复性强的优点。
同时,计算机辅助方法还可以进行模拟和优化等更复杂的计算任务。
4. 水力计算的案例分析为了更好地理解水力计算的方法和应用,我们将通过一个具体的案例来进行分析。
给排水工程中的水力计算规范要求在给排水工程中,水力计算是一个重要而必要的环节。
通过水力计算,可以确定管道的尺寸、水流速度等参数,以确保给排水系统的正常运行。
为了保证水力计算的准确性和可靠性,相关部门制定了一系列的水力计算规范要求。
本文将从流量计算、管道尺寸选择和压力计算三个方面介绍给排水工程中的水力计算规范要求。
一、流量计算在给排水工程中,准确计算水流量是非常重要的,它关系到管道的尺寸选择和系统的运行效果。
水力计算规范要求在计算流量时,应根据水源供水量、用水量以及系统的压力损失等因素进行综合考虑。
当计算供水系统的流量时,首先需要确定最大和最小用水峰值。
最大用水峰值是指系统在最高峰时的用水量,一般是根据设计人口数和日工作制定制作。
最小用水峰值是指系统在夜间或低用水时段的用水量,一般是根据城市规模和人口密度等因素进行估算。
在给排水工程中,还需要考虑到系统的压力损失。
压力损失是指管道中水流通过时由于摩擦、弯头、阀门等元件造成的能量损失。
在进行流量计算时,需要对管道长度、直径、摩擦系数以及各种元件的阻力系数等进行合理选取和估算,以得出准确的流量数据。
二、管道尺寸选择根据流量计算的结果,合理选择管道尺寸是确保给排水系统正常运行的关键一步。
水力计算规范要求,在选择管道尺寸时,应综合考虑流量要求、施工条件和经济性等因素。
首先,在满足流量要求的前提下,应选择尽可能小的管道尺寸。
这有助于减少材料和施工成本。
同时,选择小尺寸的管道还可以降低压力损失,提高系统的运行效率。
其次,在确定管道尺寸时,还需要考虑到施工条件。
例如,如果给排水系统需要经过狭窄的通道或小型建筑物等特殊情况,可能需要选择特殊形状或小尺寸的管道。
这样可以更好地适应实际施工环境,提高施工的便利性。
最后,在制定管道尺寸时,还应根据经济性因素进行合理权衡。
一方面,应选择价格合理、性能可靠的管材;另一方面,还应避免过度的尺寸选择和设备冗余,以充分利用资源并降低成本。
2.2给水系统2.2.1 给水用水定额及时变化系数本设计建筑用水主要为住宅部分和商场卫生间。
因为本商住楼一层商业区用水量由市政供水管网直接供水,住宅区采用水泵并联分区供水的方式。
参考《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)的有关规定的用水量标准及时变化系数,本设计中采用的用水量标准见表 2-1:用水量表2-1注:在此住宅用水人数是按每套房 3.5 人计2.2.2 最高日用水量Qd=m·qd式中: Qd——最高日用水量,L/d;m——用水单位数;qd ——最高日生活用水定额,(L/人·d)则:Qd1=m1·qd1=476×200=95200L/s=95.2m3/dQd2=m2·qd2=1210×6=7260L/s=7.26m3/d未预见用水量按总用水量的10%计算,即:Qd'=10%×(Qd1+Qd2)=(95.2+7.26)=10.25m3/d2.2.3则本建筑的最高日用水量为:Qd=Qd1+Qd2+Qd'=95.2+7.26+10.25=112.71m3/dQh=Kh·Qp式中:Qh ——最大小时用水量,m3/h;Kh ——小时变化系数;Qp ——平均小时用水量,m3/h 。
则:Qh1=Kh1·Qp1=2.5×95.2÷24=9.58m3/hQh2=Kh2·Qp2=1.5×7.26÷24=0.45m3/hQ'=10%(Qh1+Qh2)=(Qh1+Qh2)=10%(9.58+0.45)=1.00m3/hQh=Qh1+Qh2+Q'=9.58+0.45+1.00=11.00m3/h2.2.4设计秒流量进行给水管网最不利管段的水力计算,目的是算出各管段的设计秒流量,各管段的长度,计算出每个管段的当量数,进而根据水力计算表查出各管段的管径,每米管长沿程水头损失,计算管段沿程水头损失,最后算出管段水头损失之和,进而根据水头损失算出所需压力。
引言:给排水工程是建筑物的重要组成部分,对于建筑物的正常运行和生命安全具有重要意义。
在给排水设计中,水力计算是一项必不可少的工作。
水力计算可以帮助工程师确定给排水系统的水流速度、压力和管道尺寸,以保证系统的正常运行。
本文将详细介绍给排水水力计算的相关内容,包括流量计算、管道压力计算、管道尺寸确定等。
概述:给排水水力计算是指根据给定的参数和条件,利用水力学原理和公式,计算给排水系统的水流速度、压力、管道尺寸等参数的过程。
水力计算主要用于确定给排水系统中液体的流动情况,以保证系统的正常运行和安全性。
正文:一、流量计算1.流量计算是给排水系统设计的基础。
确定流量可以帮助工程师确定管道的尺寸和泵的选型。
2.流量的计算可以通过公式、图表或计算软件来进行。
常用的计算方法有曼宁公式、肯尼斯公式等。
3.在流量计算中,需要考虑水流的速度、管道的摩阻系数、管道的形状等因素。
4.流量计算还需要考虑到给排水系统的用途和工况要求,如住宅楼的供水、排水需求和工业厂房的给水、排水需求等。
二、管道压力计算1.管道压力计算是为了确定给排水系统中管道的压力,以确保系统的正常运行和管道的安全性。
2.管道压力的计算可以通过公式、图表或计算软件来进行。
常用的计算方法有伯努利方程、能量平衡等。
3.在管道压力计算中,需要考虑管道的摩阻、流速、管道的材料、管道的尺寸等因素。
4.管道压力计算还需要考虑到给排水系统的用途和工况要求,如供水系统的最小压力要求、排水系统的排放高度要求等。
三、管道尺寸确定1.管道尺寸的确定是为了满足给排水系统流量计算和管道压力计算的要求,并保证系统的正常运行和安全性。
2.管道尺寸的确定需要考虑到流量、流速、管道的材料、管道的摩阻系数等因素。
3.常用的管道材料有铸铁、钢、聚氯乙烯等,不同材料的管道有不同的摩阻系数。
4.管道尺寸的确定还需要考虑到工程经济性和材料供应的可行性。
四、水泵选型1.水泵选型是为了满足给排水系统的流量要求和管道压力要求,并确保系统的正常运行。
建筑给排水水力计算1.管道压力损失计算:管道压力损失是管道内液体流动过程中能量损失的衡量指标,通过计算压力损失可以了解管道设计是否合理。
常见的计算方法有以下几种。
A. Hazen-Williams公式:适用于计算自由流情况下水力损失。
其计算公式为:hL=10.67×(C×Q^1.852)×L^1.852/(d^4.8704)其中,hL为单位长度管道的压力损失;C为摩阻系数;Q为流量;L为管道长度;d为管径。
B. Darcy-Weisbach公式:适用于计算湍流情况下水力损失。
其计算公式为:hL=f×(L/d)×(V^2/2g)其中,f为摩阻系数;L为管道长度;d为管径;V为流速;g为重力加速度。
2.泵头计算:泵头是水泵输水至不同高度时所需提供的压力差。
常见的计算方法有以下几种。
A.安全液位计算法:以设备安全液位为基准,计算泵水所需的压力差。
公式为:H=h+Hs+LD其中,H为泵头;h为各供水设备高度差的总和;Hs为水平管道的压力损失;LD为垂直管道的压力损失。
B.动态吸引水位法:根据设备运行时的液位变化计算泵水所需的压力差。
公式为:H=H'+HD其中,H为泵头;H'为设备运行电压时的压力差;HD为液体的动态吸引水位。
3.泵功率计算:泵功率是指泵所需的电力输入,其计算方法如下:P=Q×H×ρ/η其中,P为泵功率;Q为流量;H为泵头;ρ为液体密度;η为泵机效率。
4.水槽容积计算:水槽容积是指用于存放水的容器的容积大小,其计算方法如下:V=Q×t其中,V为容积;Q为流量;t为存放时间。
总结:以上介绍了建筑给排水水力计算的一些常见方法,包括管道压力损失计算、泵头计算、泵功率计算和水槽容积计算。
这些计算方法不仅需要考虑建筑结构的要求,还需符合国家相关标准和规范。
建筑给排水水力计算是建筑工程中关键的一环,能为建筑结构的安全运行提供依据。
给排水系统的水力计算方法在建筑物的给排水系统设计中,水力计算是非常重要的一环。
通过合理的水力计算,可以确保给排水设备运行正常,提供稳定的水流和充足的水压,从而满足建筑物的日常用水需要。
本文将介绍给排水系统水力计算的基本原理和方法。
一、水力计算的基本原理水力计算是根据流体力学的基本原理,通过考虑系统中各个元件之间的水流阻力和水流动力等因素,计算出给排水管道系统中的水流速度、水压、流量等参数。
水力计算的目标是确保在设计工作条件下,给排水系统中的水流能够保持正常、平稳的运行。
二、水力计算的步骤1. 收集设计参数:首先需要收集建筑物的相关设计参数,包括供水设备的流量、水压要求,排水设备的流量要求等。
这些参数将作为水力计算的基础。
2. 选择管道材料和管径:根据设计需求和已有条件,选择适当的管道材料和管径。
常用的给水管道材料有PVC、钢管等,排水管道材料有PVC、铸铁管等。
管道的管径选择应考虑流量和水压要求。
3. 确定水流速度和管道截面积:根据设计需求和管道材料,确定水流速度和管道截面积。
流速的选择应使水流保持在合理范围内,并避免过高或过低。
管道截面积的计算应符合流量和流速的要求。
4. 计算水流阻力:根据管道长度、管道材料和截面积等参数,计算出给排水管道中水流的阻力。
常用的方法有Darcy-Weisbach公式和Hazen-Williams公式等。
5. 求解水流参数:根据系统中各个元件的水流阻力和其他因素,求解出水流的速度、水压、流量等参数。
可以使用数值计算方法,如有限元法、CFD模拟等,也可以使用经验公式进行近似计算。
6. 评估设计方案:根据水力计算结果,评估设计方案的合理性。
如果计算结果符合设计要求,即可认为设计方案是可行的;如果计算结果不符合要求,则需要调整设计参数或采用其他方案。
三、常用的水力计算方法1. Darcy-Weisbach公式:该公式是一种经验公式,用于计算管道中的水流阻力。
计算公式如下:f = (2 * L * V^2 * R) / (g * D^5)其中,f为摩擦系数,L为管道长度,V为水流速度,R为管道摩擦阻力系数,g为重力加速度,D为管道直径。
给水管网水力计算
1.确定给水管网各管段的管径
给水管道的流速控制范围:
1、对于生活或生产给水管道,一般采用1.0~1.5m/s,不宜大于2.0m/s,当有防噪声要求,且管径小于或等于25mm时,生活给水管道内的流速可采用0.8~1.0m/s;
2、消火栓给水管道的流速不宜大于2.5m/s;
3、其自动喷水灭火系统给水管道的流速不宜大于5m/s,其配水支管在特殊情况下不得大于10m/s。
2.给水系统水压的确定
H=H1+H2+H3+H4
H1——引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压;
H2——引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局部阻力水头损失之和;
H3——水表的水头损失;
H4——配水最不利点所需的流出水头。
3.水力计算方法和步骤
1、根据综合因素初定给水方式;
2、根据建筑功能、空间布局及用水点分布情况,布置给水管道,并绘制出给水平面图和轴侧草图;
3、绘制水利计算表格;
4、根据轴侧图选择配水最不利点,确定计算管路;
5、以流量变化处为节点,从配水最不利点开始,进行节点编号,并标注两节点间的计算管段的长度;
6、按建筑的性质选择设计秒流量的计算公式,计算各管道的设计秒流量;
7、根据设计秒流量,考虑流速,查水利计算表进行管网的水利计算,确定管径,并求出给水系统所需压力;
8、校核(H0≥H;H0略<H ;H0远<H )
9、确定非计算管路各管径。
住宅建筑给水管水力计算算例及讨论住宅建筑的设计总用水量为10m³/h,给水管道的起始水压为0.4MPa,终点水压为0.3MPa。
首先我们需要确定给水管道的管径,然后计算管道的水力参数,最后根据水力参数来选择合适的给水管道材料和规格。
1.确定给水管道的管径根据设计总用水量,我们可使用以下公式计算给水管道的流量Q:Q=V/t其中,V为设计总用水量,单位为m³/h;t为给水管道使用的小时数。
假设给水管道使用24小时,代入之前的数值,可得:Q=10/24=0.4167m³/h下一步是根据给水管道的流量来确定其管径。
我们将使用流量速度法进行计算。
首先,我们假设给水管道的流速为2m/s。
根据流量速度法公式:Q=A×v其中,Q为流量,单位为m³/h;A为管道横截面积,单位为m²;v为流速,单位为m/s。
代入之前的计算结果,可得:0.4167=A×2解得给水管道的横截面积为0.4167/2=0.2084m²由于给水管道一般选用圆形管道,其横截面积A可通过以下公式进行计算:A=π×(d/2)²其中,π取3.14,d为管道的直径,单位为m。
代入横截面积的计算结果,可得:0.2084=3.14×(d/2)²解得给水管道的直径d为0.515 m,即51.5 cm。
2.计算管道的水力参数根据给水管道的直径,我们可计算出其横截面积和周长:A=π×(d/2)²=3.14×(0.515/2)²=0.2084m²C=π×d=3.14×0.515=1.62m接下来,我们将计算流量速度和雷诺数来确定水力参数。
流量速度v的计算公式为:v=Q/A代入之前的计算结果,可得:v=0.4167/0.2084≈2m/s雷诺数Re的计算公式为:Re=v×d/ν其中,ν为水的运动黏度,单位为m²/s,一般取10⁻⁶m²/s。
给水水力计算书本计算按照建筑给水排水设计规范 (GB 50015-2003)进行计算。
一、参量所选建筑类别为住宅III 。
所选管材为聚丙烯管(PP-R)。
采用平均出流概率法计算。
二、计算公式:1:计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率:%10036002.000⨯=T N mK q U g h式中U 0- 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(%); q 0 - 最高用水日的用水定额; m - 每户用水人数; K h - 小时变化系数;N g - 每户设置的卫生器具给水当量数; T - 用水时数(h );0.2一一个卫生器具给水当量的额定流量(L/s )。
2:计算卫生器具给水当量的同时出流概率:%100)1(149.0⨯-+=gg c N N U α式中U - 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率(%); αc - 对应于不同U0的系数;N g - 计算管段的卫生器具给水当量总数。
3:计算管段的设计秒流量g g N U q ⨯⨯=2.0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。
4:塑料管材水力坡度及流速 A :774.4774.100915.0jd Q i =2273.1jd Q v =式中i - 水力坡降;d j - 管子的计算内径; v - 平均水流速度;B :实际水力坡度 i K i *'1= 实际水流速度v K v *'2=式中K 1 - 修正系数;。
K 2 - 修正系数;三、管道水力计算表。
输水管道水力计算公式1.常用的水力计算公式:供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算,目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西(DARCY )公式:gd v l h f 22**=λ(1)谢才(chezy )公式:i R C v **= (2)海澄-威廉(HAZEN —WILIAMS )公式:87.4852.1852.167.10d C lQ h h f ***= (3) 式中 h f —-——--——--—沿程损失,mλ——-——-----沿程阻力系数 l ----——-—--—管段长度,md----—--————管道计算内径,mg-——-————-—-重力加速度,m/s 2 C ——-----—---谢才系数i---——-———---水力坡降; R---—---—---水力半径,mQ ——--——--—-—管道流量m/s 2 v —---—--—---—流速 m/sC n -—-—-——----海澄―威廉系数其中达西公式、谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。
海澄-威廉公式影响参数较小,作为一个传统公式,在国内外被广泛用于管网系统计算。
三种水力计算公式中 ,与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。
2.规范中水力计算公式的规定3.查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范,针对不同的设计条件,推荐采用的水力计算公式也有所差异,见表1:表1 各规范推荐采用的水力计算公式3.1达西公式达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式,该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流.公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计算的关键,一般采用经验公式计算得出.舍维列夫公式,布拉修斯公式及柯列勃洛克(C.F 。
COLEBROOK )公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。
舍维列夫公式的导出条件是水温10℃,运动粘度1.3*10—6 m 2/s ,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用较广。
2.2给水系统2.2.1 给水用水定额及时变化系数本设计建筑用水主要为住宅部分和商场卫生间。
因为本商住楼一层商业区用水量由市政供水管网直接供水,住宅区采用水泵并联分区供水的方式。
参考《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)的有关规定的用水量标准及时变化系数,本设计中采用的用水量标准见表2-1:用水量表2-1序号用水类别用水量标准使用单位数使用时间时变化系数1 住宅200L/人.d 476人12 2.52 商场6L/m2.d 1210m224 1.5 注:在此住宅用水人数是按每套房 3.5 人计2.2.2 最高日用水量Q d=m·q d�式中:Q d——最高日用水量,L/d;m——用水单位数;q d——最高日生活用水定额,(L/人·d)则:Q d1=m1·q d1=476×200=95200L/s=95.2m3/dQ d2=m2·q d2=1210×6=7260L/s=7.26m3/d未预见用水量按总用水量的10%计算,即:Qd'=10%×(Q d1+Q d2)=(95.2+7.26)=10.25m3/d2.2.3则本建筑的最高日用水量为:Q d=Q d1+Q d2+Q d'=95.2+7.26+10.25=112.71m3/dQ h=K h·Q p式中:Q h——最大小时用水量,m3/h;K h ——小时变化系数;Q p ——平均小时用水量,m3/h 。
则:Q h1=K h1·Q p1=2.5×95.2÷24=9.58m3/hQ h2=K h2·Q p2=1.5×7.26÷24=0.45m3/hQ'=10%(Qh1+Q h2)=(Q h1+Q h2)=10%(9.58+0.45)=1.00m3/hQ h=Q h1+Q h2+Q'=9.58+0.45+1.00=11.00m3/h2.2.4设计秒流量进行给水管网最不利管段的水力计算,目的是算出各管段的设计秒流量,各管段的长度,计算出每个管段的当量数,进而根据水力计算表查出各管段的管径,每米管长沿程水头损失,计算管段沿程水头损失,最后算出管段水头损失之和,进而根据水头损失算出所需压力。
根据设计规范,住宅区为普通住宅Ⅱ,最高日生活用水定额取250L/(人•d),小时变化系数取h K =2.5,每户3.5人,使用时数T=24。
当前我国使用的住宅生活给水管道设计秒流量公式是:g q =0.2·U ·g N (2-5) 式中 g q ——— 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,% g N ——— 计算管段的卫生器具的给水当量总数g N ; 0.2——— 1个卫生器具给水当量的额定流量,L/s 。
()(%)1001149.0⨯-+=gg c N N U α (2-6)式中 g N ——— 计算管段的卫生器具的给水当量总数g N ;c α——— 对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率(0U )的系数。
(%)10036002.000⨯⨯⨯⨯⨯⨯=T N K m q U g h(2-7)式中 0U ——— 生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率,%;0q ——— 最高用水日的用水定额,L/(人·d); m ——— 用水人数,人; h K ——— 时变化系数; T ——— 用水小时数。
当前我国使用的办公楼、商场给水管道设计秒流量公式是:g q =0.2αg N (2-9)式中 g q ——— 计算管段的设计秒流量,L/s ; α——— 根据建筑物用途而定的系数; α=1.5g N ——— 计算管段的卫生器具的给水当量总数g N ;0.2 ——— 1个卫生器具给水当量的额定流量, L/s 。
根据规定,各卫生器具的给水当量如下:淋浴器g N =0. 5,洗脸盆g N =0. 5,坐便器g N =0.5,蹲便器g N =0.5,小便器g N =0.5,洗涤盆g N =1.0,洗衣机水嘴g N =1.0。
浴盆=1.0生活给水管道的水流速度如下:DN15~DN20,v =0.6~1.0m/s ;DN25~DN40,v =0.8~1.2m/s ;DN50~DN70,v≤1.5m/s ;DN80及以上的管径,v≤1.8m/s 。
2.2.5给水管网水力计算高区水力计算用图见详图,计算结果见表2-1高区水力计算表2-2管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数同时出流概率设计秒流量自至洗脸盆(0.75)洗衣机 (1.0)坐便器 (0.5)淋浴器 (0.75)洗涤盆 (0.75)(∑N)100(%)(L/S) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 0 1 1 0.75 100.00 0.15 1 2 1 1 1.25 92.00 0.23 2 3 1 1 1 2.00 73.40 0.29 a b 1 1.00 100.00 0.20 c b 1 0.75 100.00 0.15 b 3 1 1 1.75 73.90 0.26 3 4 1 1 1 1 1 3.75 53.10 0.40 a ' b ' 1 0.75 100.00 0.15 b 'c '111.2592.400.23c'd' 1 1 1 2.00 73.30 0.29d'e' 1 1 1 1 3.00 59.10 0.35e' 4 1 1 1 1 1 3.75 53.10 0.404 5 3 3 3 3 3 11.25 34.10 0.715 6 4 4 4 4 4 15.00 27.40 0.826 7 8 8 8 8 8 30.00 19.90 1.197 8 16 16 16 16 16 60.00 14.50 1.748 9 24 24 24 24 24 90.00 12.20 2.209 10 32 32 32 32 32 120.00 10.70 2.5710 11 40 40 40 40 40 150.00 9.80 2.9311 12 48 48 48 48 48 180.00 9.00 3.26DN(mm) 流速(m/s)单阻(KPa) 管长(m)沿程损失(KPa)(10)(11)(12)(13)(14)15 0.75 0.564 1.50 0.84620 0.61 0.271 1.40 0.37920 0.76 0.400 6.24 2.49615 0.99 0.94015 0.75 0.56420 0.69 0.33625 0.61 0.188 3.59 0.67515 0.75 0.56420 0.69 0.33620 0.76 0.40020 0.92 0.56325 0.61 0.18825 1.07 0.510 0.1 0.05132 0.81 0.239 0.33 0.07932 1.17 0.476 3.00 1.42840 1.04 0.286 3.000.858 50 0.84 0.278 3.00 0.834 50 0.98 0.480 3.00 1.440 50 1.11 0.291 3.00 0.873 501.240.285 67.8019.32329.28KPa中区给水水力计算见详图高区给水系统水力计算表2-3管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数同时出流概率设计秒流量自至洗脸盆(0.75)洗衣机 (1.0)坐便器 (0.5)淋浴器 (0.75)洗涤盆 (0.75)(∑N)100(%)(L/S) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 0 1 1 0.75 100.00 0.15 1 2 1 1 1.25 92.00 0.23 2 3 1 1 1 2.00 73.40 0.29 a b 1 1.00 100.00 0.20 c b 1 0.75 100.00 0.15 b 3 1 1 1.75 73.90 0.26 3 4 1 1 1 1 1 3.75 53.10 0.40 a 'b '10.75100.000.15b'c' 1 1 1.25 92.40 0.23c'd' 1 1 1 2.00 73.30 0.29d'e' 1 1 1 1 3.00 59.10 0.35e' 4 1 1 1 1 1 3.75 53.10 0.404 5 3 3 3 3 3 11.25 34.10 0.715 6 4 4 4 4 4 15.00 27.40 0.826 7 8 8 8 8 8 30.00 19.90 1.197 8 16 16 16 16 16 60.00 14.50 1.748 9 24 24 24 24 24 90.00 12.20 2.209 10 32 32 32 32 32 120.00 10.70 2.5710 11 40 40 40 40 40 150.00 9.80 2.9311 12 48 48 48 48 48 180.00 9.00 3.2612 13 56 56 56 56 56 210.00 8.50 3.57DN(mm) 流速(m/s)单阻(KPa) 管长(m)沿程损失(KPa)(10)(11)(12)(13)(14)15 0.75 0.564 1.50 0.84620 0.61 0.271 1.40 0.37920 0.76 0.400 6.24 2.49615 0.99 0.94015 0.75 0.56420 0.69 0.33625 0.61 0.188 3.59 0.67515 0.75 0.56420 0.69 0.33620 0.76 0.40020 0.92 0.56325 0.61 0.18825 1.07 0.510 0.1 0.05132 0.81 0.239 0.33 0.07932 1.17 0.476 3.00 1.42840 1.04 0.286 3.00 0.85850 0.84 0.278 3.00 0.83450 0.98 0.480 3.00 1.44050 1.11 0.291 3.00 0.87350 1.24 0.285 3.00 0.85550 1.36 0.334 46.90 15.66526.48KPa低区给水水力计算见详图低区给水系统水力计算表2-4管段编号卫生器具名称、数量、当量当量总数同时出流概率设计秒流量自至洗脸盆(0.75) 洗衣机(1.0)坐便器(0.5)淋浴器(0.75)洗涤盆(0.75)(∑N) 100(%)(L/S)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)0 1 1 0.75 100.00 0.151 2 1 1 1.25 92.00 0.232 3 1 1 1 2.00 73.40 0.29a b 1 1.00 100.00 0.20 c b 1 0.75 100.00 0.15b 3 1 1 1.75 73.90 0.263 4 1 1 1 1 1 3.75 53.10 0.40 a'b' 1 0.75 100.00 0.15 b'c' 1 1 1.25 92.40 0.23 c'd' 1 1 1 2.00 73.30 0.29 d'e' 1 1 1 1 3.00 59.10 0.35 e' 4 1 1 1 1 1 3.75 53.10 0.404 5 3 3 3 3 3 11.25 34.10 0.715 6 4 4 4 4 4 15.00 27.40 0.826 7 8 8 8 8 8 30.00 19.90 1.197 8 16 16 16 16 16 60.00 14.50 1.748 9 24 24 24 24 24 90.00 12.20 2.209 10 32 32 32 32 32 120.00 10.70 2.57DN(mm) 流速(m/s)单阻(KPa) 管长(m)沿程损失(KPa)(10)(11)(12)(13)(14)15 0.75 0.564 1.50 0.84620 0.61 0.271 1.40 0.37920 0.76 0.400 6.24 2.49615 0.99 0.94015 0.75 0.56420 0.69 0.33625 0.61 0.188 3.59 0.67515 0.75 0.56420 0.69 0.33620 0.76 0.40020 0.92 0.56325 0.61 0.18825 1.07 0.510 0.1 0.05132 0.81 0.239 0.33 0.07932 1.17 0.476 3.00 1.42840 1.04 0.286 3.00 0.85850 0.84 0.278 3.00 0.83450 0.98 0.480 34.90 16.72524.40kpa2.2.6 水表水头损失计算计算水表的水头损失,水表的水头损失可按下式计算:d h =bgK q 2 (2-16)式中 d h —— 水表的水头损失,kPa ;g q —— 计算管段的给水设计流量,3m /h ;b K —— 水表的特征系数,一般由生产厂提供,也可按下述计算:旋翼式水表:1002maxQ K b =;螺翼式水表:102maxQ K b =, 其中max Q 为水表的过载流量,3m /h 。