建筑内部给水系统水力计算-建筑设备工程

建筑内部给水系统水力计算，是在绘出管网轴测图后进行的。其目的是求定各管段设计秒流量后，正确求定各管段的管径、水头损失，决定建筑内部给水系统所需的水压，进而将给水方式确定下来。

（一）管径的确定

按建筑物性质和卫生器具当量数求得各管段的设计秒流量，再选定适当的流速，即可根据水力学公式计算管径。

式中　qg——计算管段的设计秒流量，m3/s;

d——计算管段的管径，m;

v——管段中的流速，m/s。

当管段的设计流量确定后，流速的大小将直接影响到管道系统技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，提高建筑内给水管道所需的压力。流速过小，又将造成管材的浪费。考虑上述因素，设计时给水管道流速应控制在正常范围内，见表2-23。

表2-23　生活给水管道的水流速度

注　住宅入户管，公称直径不宜小于20mm。

（二）管道水头损失的计算

1.给水管网压力损失的计算

建筑内部给水管网的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失两部分。

管段的沿程水头损失按式（2-16）、式（2-17）计算。

式中　hy——管段的沿程水头损失，mH2O或kPa;

i——单位长度的沿程水头损失，mH2O/m或kPa/m;

l——管段长度，m;

dj——管道计算内径，m;

qg——给水设计流量，m3/s;

Ch——海澄—威廉系数。

各种塑料管、内衬（涂）塑管Ch=140;(www.xing528.com)

铜管、不锈钢管Ch=130;

衬水泥、树脂的铸铁管Ch=130;

普通钢管、铸铁管Ch=100。

设计计算时，根据管段的设计秒流量qg，并控制流速v在正常范围内，直接使用“水力计算表”即可查得管径和单位长度的水头损失i。

由于给水管网中局部零件如弯头、三通等甚多，详细计算较为繁琐，因此在实际工程中给水管网的局部水头损失，一般不作详细计算，可按管网沿程水头损失的百分数采用:生活给水管道取25%～30%;生产给水管道取20%;消火栓消防给水管道取10%;生活、消防共用给水管道取15%;生活、生产、消防共用给水管道取20%。

2.水表的压力损失

水表水头损失的计算是在选定水表的型号后进行的。水表的水头损失可按式（2-6）计算，在未确定具体产品时，可按经验取用:住宅入户管上的水表，宜取0.01MPa;建筑物或小区引入管上的水表，在生活用水工况时宜取用0.03MPa;在校核消防工况时，宜取用0.05MPa。

3.比例式减压阀的压力损失

阀后动水压宜按阀后静水压的80%～90%采用。

（三）建筑内部给水系统水力计算的方法和步骤

根据给水方式，给水管网水力计算的方法步骤略有差别，兹将最常用的给水方式的水力计算分述如下。

1.下行上给的给水方式

（1）根据建筑图上的卫生器具的分布，建筑功能综合要求及图中提供的空间，布置给水管道，并绘制其平面图和轴测图。

（2）根据流量变化，对管网的节点进行编号，并标明各计算管段长度。选出要求压力最大的管路作为计算管路。

（3）根据建筑物性质及式（2-11）～式（2-13）计算各管段的设计秒流量。

（4）进行水力计算，在允许范围内确定流速，计算设计管路中各管段的直径和水头损失;如选用水表，并应计算出水表的水头损失。

（5）按计算结果，确定建筑物所需的总水头H，并与城市给水系统提供的资用水头H0比较，确定选用的给水方式:若H≤H0，即满足要求;若H0稍小于H，可适当放大某几段管径，使H≤H0;若H0小于H很多，则需要考虑设水箱和水泵的给水方式。

（6）设水箱和水泵的给水方式，其计算内容有:求定水箱和贮水池容积;计算从水箱出水口到最不利点所需的压力;决定水箱底的安装高度;计算从引入管起点到水箱进口间所需的压力;选择水泵;配管计算。

2.上行下给的给水方式

（1）在上行干管中选择要求压力最大的管路作为计算管路。

（2）划分计算管段，计算各管段的设计秒流量，求定各管段的直径和水头损失，求定计算管路的总损失，此即所需的水箱底的安装高度。此值不宜过大，以免要求水箱架设太高，增加建筑物结构上的困难和影响建筑物造型的美观。

（3）计算各立管。根据各节点处已知压力和立管几何高度，自下而上按已知压力选择管径，控制不使流速过大，产生噪音。