设计流量和管道水力计算.docx

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设计流量和管道水力计算

设计流量和管道水力计算

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2006-12-14来源：

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3.6.1居住小区的室外给水管道的设计流量，应按下列规定确定：

1当居住小区的规模在3000人及以下，且室外给水管网为枝状管网时，其住宅及小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施的生活用水设计流量应按本规范3.6.3、3.6.4和3.6.5条的规定计算节点流量和管段流量。

2当居住小区的规模在3000人以上，室外给水管网为环状管网，并符合本规范3.5.1条的规定时，其住宅应按本规范3.1.9条的规定计算最大用水时平均秒流量为节点流量。

小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施生活用水设计流量，应按本规范3.1.10条计算最大用水小时平均秒流量为节点流量。

3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，均以平均用水小时平均秒流量计算节点流量。

注：

1未预计水量和管网漏失量不计入管网节点流量，仅在计算小区管网与城市管网连接的引入管时，考虑预留此余量。

2凡不属于小区配套的公共建筑均应另计。

3.6.2居住小区的室外给水管道，不论小区规模及管网形状，均应按3.6.1条第2款规定计算节点流量，再叠加区内一次火灾的最大消防流量（有消防贮水和专用消防管道供水的部分应扣除），对管道进行水力计算校核，管道末梢的室外消火栓从地面算起的水压，不得低于0.1MPa。

设有室外消火栓的室外给水管道，管径不得小于100mm。

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生活用水量，且不得小于建筑物最高日平均时生活用水量。

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：

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，按3.6.4-1式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，按表3.1.9取用；

m——每户用水人数；

Kh——小时变化系数，按表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）；

0.2——一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）。

2根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，按3.6.4-2式计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：

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Uo的系数，查附录C中表C；

Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数。

3根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，按3.6.4-3式计算得计算管段的设计秒流量：

qg＝0.2·U·Ng（L/s）（3.6.4.3）

式中qg——计算管段的设计秒流量（L/s）。

注：

1为了计算快速、方便，在计算出Uo后，即可根据计算管段的Ng值从附录D的计算表中直接查得给水设计秒流量。

该表可用内插法。

2当计算管段的卫生器具给水当量总数超过表D中的最大值时，其流量应取最大用水时平均秒流量，即qg＝0.2UoNg。

4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出流概率按3.6.4-4式计算：

式中——给水干管的卫生器具给水当量平均出流概率；

Uoi——支管的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率；

Ngi——相应支管的卫生器具给水当量总数。

3.6.5集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量，应按下式计算：

式中qg——计算管段的给水设计秒流量（L/s）；

Ng——计算管段的卫生器具给水当量总数；

α——根据建筑物用途而定的系数，应按表3.6.5采用。

注：

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。

2如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用。

3有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到的qg附加1.10L/s的流量后，为该管段的给水设计秒流量。

4综合楼建筑的α值应按加权平均法计算。

                        表3.6.5根据建筑物用途而定的系数值（α值）

3.6.6工业企业的生活间、公共浴室、职工食堂或营业餐馆的厨房、体育场馆运动员休息室、剧院的化妆间、普通理化实验室等建筑的生活给水管道的设计秒流量，应按下式计算：

qg＝ΣqoNob（3.6.6）

式中qg——计算管段的给水设计秒流量（L/s）；

qo——同类型的一个卫生器具给水额定流量（L/s）；

No——同类型卫生器具数；

b——卫生器具的同时给水百分数，应按表3.6.6-1～表3.6.6-3采用。

             表3.6.6-1工业企业生活间、公共浴室、剧院化妆间、体育场馆运动员

                           休息室等卫生器具同时给水百分数

                表3.6.6-2职工食堂、营业餐馆厨房设备同时给水百分数

                      表3.6.6-3实验室化验水嘴同时给水百分数

注：

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。

2大便器自闭式冲洗阀应单列计算，当单列计算值小于1.2L/s时，以1.2L/s计；大于1.2L/s时，以计算值计。

3.6.7建筑物内生活用水最大小时用水量，应按本规范表3.1.9和表3.1.10的规定计算确定。

                         表3.6.9生活给水管道的水流速度

3.6.8住宅的入户管，公称直径不宜小于20mm。

3.6.9生活给水管道的水流速度，宜按表3.6.9采用。

3.6.10给水管道的沿程水头损失可按下式计算：

i＝105Ch－1.85dj－4.87qg1.85（3.6.10）

式中i——管道单位长度水头损失（kPa/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；

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。

3.6.11生活给水管道的配水管的局部水头损失，宜按管道的连接方式，采用管（配）件当量长度法计算。

当管道的管（配）件当量长度资料不足时，可按下列管件的连接状况，按管网的沿程水头损失的百分数取值：

1管（配）件内径与管道内径一致，采用三通分水时，取25%～30%；采用分水器分水时，取15%～20%。

2管（配）件内径略大于管道内径，采用三通分水时，取50%～60%；采用分水器分水时，取30%～35%。

3管（配）件内径略小于管道内径，管（配）件的插口插入管口内连接，采用三通分水时，取70%～80%；采用分水器分水时，取35%～40%。

注：

附录B为螺纹接口的阀门及管件的摩阻损失当量长度表。

3.6.12水表的水头损失，应按选用产品所给定的压力损失值计算。

在未确定具体产品时，可按下列情况取用：

1住宅入户管上的水表，宜取0.01MPa；

2建筑物或小区引入管上的水表，在生活用水工况时，宜取0.03MPa；在校核消防工况时，宜取0.05MPa。

3.6.13比例式减压阀的水头损失，阀后动水压宜按阀后静水压的80%～90%采用。

3.6.14管道过滤器的局部水头损失，宜取0.01MPa。

3.6.15管道倒流防止器的局部水头损失，宜取0.025～0.04MPa。

建筑给水排水设计手册·水表和流量计

英文词条名：

一、水表 。

1.略。

2．水表的选用

一般情况下，公称直径小于或等于50MM时，应采用旋翼式水表，公称直径大于50MM时，应采用翼式水表，当通过流量变化幅度很大时，应采用复式水表，在干式和湿式水表中，应优先采用湿式水表。

确定水表的公称直径时，应考虑以下原则：

（1）当用水均匀时，应按设计秒流量不超过水表的额定流量来决定水表的公称直径。

当设计对象生活（生产）—消防共用的给水系统时，水表的额定流量不包括消防流量，但应加上消防流量复核，使其总流量不超过水表的最大流量限值。

（2）当生活（生产）用水为不均匀用水，且其连续高峰负荷每昼夜不超过2—3H时，设计中可按设计秒流量不大于水表最大流量表决定水表公称直径。

（3）新建住宅的分户水表，其公称直径一般可采用15MM，但如住宅中装有自闭式大便器冲洗阀时，为保证必要的冲洗强度，水表的公称直径不宜小于20MM。

3，水表的安装

（1）水表应安装在便于检修和读数，不受曝晒、冻结、污染和机械损伤的地方。

（2）螺翼式水表的上游侧，应保证长度为8—10倍水表公称直径的直管段， 其它类型水表的前后，则应有不小于300MM的直线管段。

（3）旋翼式水表和垂直螺翼式水表应水平安装，水平螺翼式和容积式水表可根据实际情况确定水平、倾斜或垂直安装，垂直安装时，水流方向必须自下而上。

（4）对于生活、生产、消防合一的给水系统，如只有一条引入管时，应绕水表安装旁通管。

（5）水表前后和旁通管上均应装没检修阀门，水表与表后阀门间应装设泄水装置。

为减少水头损失并保证表前管内水流的直线流动，表前检修阀门宜采用闸阀。

住宅中的分户水表，其表后检修阀及专用泄水装置可不设。

（6）当水表可能发生反转、影响计量按最大小时流量选用水表时，应在水表后设止回阀。

（7）室内水表安装可参照S/45。

二、流量计 

1. 略。

2．差压流量计

差压流量计由节流装置和差压计组成，其中节流装置是在管道中产生流量测量的信息——“差压”的元件，差压计则是流量计L的显示装置。

节流装置包括节流件、取压装置和前后导压管三部分。

（1）节流件的类型和特点

（2）节流装置的安装

 1）节流装置应安装在被测介质完全充满的管段上。

 2）节流装置应安装在管径不变的水平管段上；垂直安装时，管内介质流向应保持自下而上。

 3）节流装置的几何圆心应与工艺管道的几何圆心相重合，其最大允许偏差为0．0LD（D为管道内径，下同）。

节流装置的端面应和管道轴线垂直。

4）节流装置安装处前后20范围内，管道内表面应光滑、无明显凹凸现象， 其内径偏差不应超过下列规定：

当（D／D）2＞0．55时，为土0．005D；

当（D／D）2＜0．55时，为土0．02D（D为节流件短孔内径）。

5）．安装前应正、确找准会装方向：

孔板锐边部分小口应迎着流束方向，喷贸曲面部分大口应迎着流束方向。

6）节流装置的上、下游侧均要求一定长度的直管段，在这一管段上不得安装任何其它部件；节流装置上、下游侧所必须的直管段长度，详见表1.5-5

                 节流装置上、下游所需置管段长度    表

注：

1．此表适用于锐孔板和喷嘴。

    2. 括号外勉值为附加误差为零的数值，括号内数值为附加误差为土0．5％的数值（即采用括号内数值时装置测得的流量应考虑士0．5％的附加温差）。

    3．表中P为专（置、D意义同前），直管段长度均指管道直径之倍数。

    4. 表中直管段长度是最小值，实际使用时，如情况允许应大于表中数值。

3.转子流量计

（1）不同介质的流量换算

转子流置计出厂时，是用水和空气在标准状态下（温度为20℃，压力为101，325KPA）

进行标定的。

仪表实谅使用时，如众咖介质的比重及物理状态（温度、压力）和标定时不同，则应对仪表读数进行修正，以下仅介绍测量不同液体时的修正方法。

测量液体时，如被测液体的比重与水的比重不同，应按式1．5.1进行修正：

 式中 Q——修正后的流量值（L／H）； 

     QK——刻度显示的流量值（L／H）;

     ΓS——水的比重（20℃时）；

     Γ—被测液体的比重；

     ΓZ——转子的比重。

当ΓZ》ΓS及Γ时，上式可简化为：

（2）更换转子材料时的流量换算

   更换转子材料，可改变转子流量计的测量范围，促更换后的转子必须与

何形状上完全一致。

转子材料更换后，应对仪表读数按下式进行修正：

式中 Q1——更换转子材料前的流量值（L／H）；

     Q2——更换转子材料后相应高度处的流量值（L／H）；

     G1——原配转子的质量（G）；

     G2——更换后的转子质量（G）。

管道流量在线计算软件

一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。

流量=管截面积X流速=0.002827X管径^2X流速（立方米/小时）^2：

平方。

管径单位：

mm

管径=sqrt（353.68X流量/流速）

sqrt：

开平方

饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。

如果需要精确计算就要先假定流速，再根据水的粘度、密度及管径先计算出雷诺准数，再由雷诺准数计算出沿程阻力系数，并将管路中的管件（如三通、弯头、阀门、变径等）都查表查出等效管长度，最后由沿程阻力系数与管路总长（包括等效管长度）计算出总管路压力损失，并根据伯努利计算出实际流速，再次用实际流速按以上过程计算，直至两者接近（叠代试算法）。

因此实际中很少友人这么算，基本上都是根据压差的大小选不同的流速，按最前面的方法计算