多層住宅水力計算例題

2023-02-08 01:18:02 字數 3229 閱讀 4189

【例題】某5層住宅,層高3m,每層2戶(分戶型a與戶型b)。其中戶型a二衛一廚,設低水箱坐式大便器、洗臉盆各2個,淋浴器、浴盆、洗滌盆、洗衣機水嘴各1個;戶型b一衛一廚,設低水箱坐式大便器、洗臉盆、淋浴器、洗滌盆、洗衣機水嘴各1個。該住宅有區域性熱水**。

圖1為該住宅衛生器具平面布置圖,圖2為給水系統軸測圖,管材為內塗塑鋼塑復合管。室外給水管網在引入管連線點所能提供的最小壓力h0=250kpa。試進行給水系統的水力計算。

圖1 標準層衛生器具平面布置圖圖2 給水系統軸測圖

【解】⒈ 根據給水系統軸測圖,確定最不利配水點及計算管路

⑴ 由圖2看,a0或b0均有可能成為最不利配水點,經估算比較,初定a0點即淋浴器混合閥為系統最不利配水點,計算管路為a0-a1-a2-a3-a4-a5-1-2-3-4-5-6。

⑵ 引入管起點至最不利配水點位置高度所要求的靜水壓h1。

根據圖2,h1=[13.15-(-1.25)]×10=144kpa

⑶ 最不利配水點所需的最低工作壓力h4

根據表2.1.1淋浴器混合閥最低工作壓力為0.05~0.10mpa,選取h4=0.070mpa=70kpa

⒉ 計算各管段的設計秒流量

該工程為住宅建築,設計秒流量採用概率法計算。

⑴ 戶型a(圖2中給水管路a0-a1-a2-a3-a4-a5-1)設計秒流量計算

根據表2.2.1,戶型a為普通住宅類,用水定額取q0=280l/(人·d),用水時數t=24h,時變化係數取kh=2.5,每戶按m=4人計。

根據表2.1.1,求每戶設定的衛生器具給水當量數ng

坐便器沖洗水箱浮球閥 n=0.50×2=1.00

洗臉盆混合水嘴 n=0.50×2=1.00

淋浴器混合閥 n=0.75

浴盆混合水嘴 n=1.20

洗滌盆混合水嘴 n=1.00

家用洗衣機水嘴 n=1.00

小計:每戶給水當量數 ng=6.45

根據公式(2.3.3),求最大用水時衛生器具給水當量的平均出流概率u0

u0=取u0=2.5%(u0計算公式中ng是指每戶設定的衛生器具給水當量數)

根據u0=2.5%,查表2.3.1找出對應的αc值

αc=1.512×10-2=0.01512

根據公式(2.3.2),求計算管段衛生器具給水當量的同時出流概率u

u=(u計算公式中ng是指計算管段上的衛生器具給水當量總數,筆者認為當計算管段為起始端時,不論ng大小是何值,u值均無需計算,均按u=100%計)

根據公式(2.3.1),求計算管段的設計秒流量qg

qg=0.2·u·ng

重複步驟、可求出戶型a所有計算管段的設計秒流量。計算結果列入表1中(下同)。

在實際應用中,當計算出u0後,即可根據計算管段的ng 值直接查表得出設計秒流量,可省去上述步驟、、、。「5版教材」未列出概率法「給水管段設計秒流量計算表」。

⑵ 同理求出戶型b(圖2中b0-b1-b2-b3-b4-1)設計秒流量

戶型b為普通住宅類,用水定額取q0=250l/(人d),用水時數t=24h,時變化係數取kh=2.8,每戶按m=3.5人計。

每戶給水當量數n=4.0

u0=,取u0=3.5%

αc=0.02374

同戶型a步驟

⑶ 給水立管(給水管路1-2-3-4-5-6)設計秒流量計算

根據公式(2.3.4),求出有兩條或兩條以上具有不同u0的給水支管的給水幹管的最大時衛生器具給水當量平均出流概率

(式中n—使用衛生器具的戶數,設計管段1-2取1,2-3取2,3-4取3,4-5取4,5-6取5)

取根據u0 =2.9%,查表2.3.1找出對應的αc值,採用內插法αc =0.01854

同戶型a步驟。

⒊ 進行給水管網的水力計算

⑴ 根據公式(2.4.1)求管道計算內徑dj

流速v宜按表2.4.1選用,應控制在允許範圍內。經過試算得出符合管材規格的計算內徑dj及公稱直徑dn,再反算得出流速v,該步驟要反覆試算。

⑵ 根據公式(2.4.3),求管道單位長度水頭損失i

內塗塑管採用ch=140

實際應用中,已知qg後,可直接使用「水力計算表」查表得出v、dn、i。目前,還未見有用海澄·威廉公式編制的「水力計算表」。《建築給水鋼塑復合管管道工程技術規程》cecs125:

2001列出了「鋼塑復合管水力計算表」,但不是用海澄·威廉公式編制的,本文為了與「新規範」保持一致,採用海澄·威廉公式計算i值,經比較兩者誤差不大。

⑶ 根據公式(2.4.2),求給水管道的沿程水頭損失hy 及∑hy

hy=i·l (p34頁沿程水頭損失用hi表示,建議統一為hy)

∑hy=14.10kpa [經比較∑h(a0~1)=8.33kpa,∑h(b0~1)=7.55kpa]

⑷ 各項計算結果均列入表1中。

表1 給水管網水力計算表

⑸ 計算區域性水頭損失∑hj

按管網沿程水頭損失的百分數估算法進行計算

∑hj=30%∑hy=0.3×14.19=4.26kpa

∴計算管路的水頭損失h2為

h2=∑hy+∑hj=14.19+4.26=18.45kpa

⑹ 查附錄1.1,選用水表口徑;根據公式(2.4.5),計算水表的水頭損失h3

該工程採用一戶一表,抄表到戶制,不設總水表。因住宅用水量較小,選用lxs旋翼濕式水表,戶型a每戶流量均為qa5-1=0.53l/s=1.

91m3/h,戶型b流量為qb4-1=0.42l/s=1.51m3/h。

查附錄1.1,戶型a選用dn20水表,其常用流量2.5m3/h>qa5-1,過載流量qmax=5m3/h。所以水表水頭損失為:

戶型b同樣選用dn20水表,水表水頭損失為:

住宅用水不均勻,水表口徑可按設計秒流量不大於水表過載流量確定,因此戶型a戶型b分別選用dn15分戶水表即可,但經計算其水頭損失分別為40.53kpa和25.33kpa,大於表2.

4.5中的允許值,故戶型a、b均選用dn20分戶水表。

(管段a0~1水頭損失總計∑ha=1.3×∑hy(a0-1)+hda=1.3×8.33+14.59=24.42kpa

管段b0~1水頭損失總計∑hb=1.3×∑hy(b0-1)+hdb=1.3×7.55+9.12=18.94kpa

∵∑ha﹥∑hb ∴確定a0點為最不利配水點正確)

∴h3=hda=14.59kpa

⑺ 根據公式(2.1.1),計算給水系統所需壓力h

h=h1+h2+h3+h4=144+18.45+14.59+70=247.04kpa<250kpa 滿足要求。

⒋ 確定非計算管路各管段的管徑

計算略。

【解畢】

管網水力計算說明

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