建筑給水排水設計標準 GB50015-2019
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3.7 設計流量和管道水力計算3.7.1 建筑給水設計用水量應根據下列各項確定:
1 居民生活用水量;
2 公共建筑用水量;
3 綠化用水量;
4 水景、娛樂設施用水量;
5 道路、廣場用水量;
6 公用設施用水量;
7 未預見用水量及管網漏失水量;
8 消防用水量;
9 其他用水量。
3.7.2 居民生活用水量應按住宅的居住人數和本標準表3.2.1規定的生活用水定額經計算確定。
3.7.3 公共建筑生活用水量應按其使用性質、規模采用本標準表3.2.2中的生活用水定額,經計算確定。
3.7.4 建筑物的給水引入管的設計流量應符合下列規定:
1 當建筑物內的生活用水全部由室外管網直接供水時,應取建筑物內的生活用水設計秒流量;
2 當建筑物內的生活用水全部自行加壓供給時,引入管的設計流量應為貯水調節池的設計補水量;設計補水量不宜大于建筑物最高日最大時用水量,且不得小于建筑物最高日平均時用水量;
3 當建筑物內的生活用水既有室外管網直接供水,又有自行加壓供水時,應按本條第1款、第2款的方法分別計算各自的設計流最后,將兩者疊加作為引入管的設計流量。
3.7.5 住宅建筑的生活給水管道的設計秒流量,應按下列步驟和方法計算:
1 根據住宅配置的衛生器具給水當量、使用人數、用水定額、使用時數及小時變化系數,可按下式計算出最大用水時衛生器具給水當量平均出流概率: 式中:Uo——生活給水管道的最大用水時衛生器具給水當量平均出流概率(%);
qL——最高用水日的用水定額,按本標準表3.2.1取用[L/(人·d)];
m——每戶用水人數;
Kh——小時變化系數,按本標準表3.2.1取用;
NG——每戶設置的衛生器具給水當量數;
T——用水時數(h);
0.2——一個衛生器具給水當量的額定流量(L/s)。
2 根據計算管段上的衛生器具給水當量總數,可按下式計算得出該管段的衛生器具給水當量的同時出流概率: 式中:U——計算管段的衛生器具給水當量同時出流概率(%);
αc——對應于Uo的系數,按本標準附錄B中表B取用;
Ng——計算管段的衛生器具給水當量總數。
3 根據計算管段上的衛生器具給水當量同時出流概率,可按下式計算該管段的設計秒流量: 式中:qg——計算管段的設計秒流量(L/s)。當計算管段的衛生器具給水當量總數超過本標準附錄C表C.0.1~表C.0.3中的最大值時,其設計流量應取最大時用水量。
4 給水干管有兩條或兩條以上具有不同最大用水時衛生器具給水當量平均出流概率的給水支管時,該管段的最大用水時衛生器具給水當量平均出流概率應按下式計算: 式中:Uo——給水干管的衛生器具給水當量平均出流概率;
Uoi——支管的最大用水時衛生器具給水當量平均出流概率;
Ngi——相應支管的衛生器具給水當量總數。
3.7.6 宿舍(居室內設衛生間)、旅館、賓館、酒店式公寓、門診部、診療所、醫院、療養院、幼兒園、養老院、辦公樓、商場、圖書館、書店、客運站、航站樓、會展中心、教學樓、公共廁所等建筑的生活給水設計秒流量,應按下式計算: 式中:qg——計算管段的給水設計秒流量(L/s);
Ng——計算管段的衛生器具給水當量總數;
α——根據建筑物用途而定的系數,應按表3.7.6采用。表3.7.6 根據建筑物用途而定的系數值(α值)
3.7.7 按本標準式(3.7.6)進行給水秒流量的計算應符合下列規定:
1 當計算值小于該管段上一個最大衛生器具給水額定流量時,應采用一個最大的衛生器具給水額定流量作為設計秒流量;
2 當計算值大于該管段上按衛生器具給水額定流量累加所得流量值時,應按衛生器具給水額定流量累加所得流量值采用;
3 有大便器延時自閉沖洗閥的給水管段,大便器延時自閉沖洗閥的給水當量均以0.5計,計算得到的qg附加1.20L/s的流量后為該管段的給水設計秒流量;
4 綜合樓建筑的α值應按加權平均法計算。
3.7.8 宿舍(設公用盥洗衛生間)、工業企業的生活間、公共浴室、職工(學生)食堂或營業餐館的廚房、體育場館、劇院、普通理化實驗室等建筑的生活給水管道的設計秒流量,應按下式計算: 式中:qg——計算管段的給水設計秒流量(L/s);
qgo——同類型的一個衛生器具給水額定流量(L/s);
no——同類型衛生器具數;
bg——同類型衛生器具的同時給水百分數,按本標準表3.7.8-1~表3.7.8-3采用。表3.7.8-1 宿舍(設公用盥洗衛生間)、工業企業生活間、公共浴室、影劇院、體育場館等衛生器具同時給水百分數(%)
注:1 表中括號內的數值系電影院、劇院的化妝間、體育場館的運動員休息室使用。
2 健身中心的衛生間,可采用本表體育場館運動員休息室的同時給水百分率。表3.7.8-2 職工食堂、營業餐館廚房設備同時給水百分數(%)
注:職工或學生飯堂的洗碗臺水嘴,按100%同時給水,但不與廚房用水疊加。表3.7.8-3 實驗室化驗水嘴同時給水百分數(%)
3.7.9 按本標準式(3.7.8)進行給水秒流量的計算應符合下列規定:
1 當計算值小于該管段上一個最大衛生器具給水額定流量時,應采用一個最大的衛生器具給水額定流量作為設計秒流量;
2 大便器自閉式沖洗閥應單列計算,當單列計算值小于1.2L/s時,以1.2L/s計;大于1.2L/s時,以計算值計。
3.7.10 綜合體建筑或同一建筑不同功能部分的生活給水干管的設計秒流量計算,應符合下列規定:
1 當不同建筑(或功能部分)的用水高峰出現在同一時段時,生活給水干管的設計秒流量應采用各建筑或不同功能部分的設計秒流量的疊加值;
2 當不同建筑或功能部分的用水高峰出現在不同時段時,生活給水干管的設計秒流量應采用高峰時用水量最大的主要建筑(或功能部分)的設計秒流量與其余部分的平均時給水流量的疊加值。
3.7.11 建筑物內生活用水最大小時用水量,應按本標準表3.2.1和表3.2.2規定的設計參數經計算確定。
3.7.12 住宅的入戶管,公稱直徑不宜小于20mm。
3.7.13 生活給水管道的水流速度,宜按表3.7.13采用。表3.7.13 生活給水管道的水流速度
3.7.14 給水管道的沿程水頭損失可按下式計算: 式中:i——管道單位長度水頭損失(kPa/m);
dj——管道計算內徑(m);
qg——計算管段給水設計流量(m3/s);
Ch——海澄-威廉系數,其中:
各種塑料管、內襯(涂)塑管Ch=140;
銅管、不銹鋼管Ch=130;
內襯水泥、樹脂的鑄鐵管Ch=130;
普通鋼管、鑄鐵管Ch=100。
3.7.15 生活給水管道的配水管的局部水頭損失,宜按管道的連接方式,采用管(配)件當量長度法計算。當管道的管(配)件當量長度資料不足時,可根據下列管件的連接狀況,按管網的沿程水頭損失的百分數取值:
1 管(配)件內徑與管道內徑一致,采用三通分水時,取25%~30%;采用分水器分水時,取15%~20%;
2 管(配)件內徑略大于管道內徑,采用三通分水時,取50%~60%;采用分水器分水時,取30%~35%;
3 管(配)件內徑略小于管道內徑,管(配)件的插口插入管口內連接,采用三通分水時,取70%~80%;采用分水器分水時,取35%~40%;
4 閥門和螺紋管件的摩阻損失可按本標準附錄D確定。
3.7.16 給水管道上各類附件的水頭損失,應按選用產品所給定的壓力損失值計算。在未確定具體產品時,可按下列情況確定:
1 住宅入戶管上的水表,宜取0.01MPa;
2 建筑物或小區引入管上的水表,在生活用水工況時,宜取0.03MPa;在校核消防工況時,宜取0.05MPa;
3 比例式減壓閥的水頭損失宜按閥后靜水壓的10%~20%確定;
4 管道過濾器的局部水頭損失,宜取0.01MPa;
5 倒流防止器、真空破壞器的局部水頭損失,應按相應產品測試參數確定。
條文說明
3.7.1 消防用水量僅用于校核管網計算,不計入日常用水量。
3.7.4 高層建筑的室內給水系統,一般都是低層區由室外給水管網直接供水,室外給水管網水壓供不上的樓層,由建筑物內的加壓系統供水。加壓系統設有調節貯水池,其補水量經計算確定,一般介于平均時流量與最大時流量之間。所以建筑物的給水引入管的設計秒流量,就由直接供水部分的設計秒流量加上加壓部分的補水流量組成。當建筑物內的生活用水全部采用疊壓供水時,給水引入管應取建筑物內的生活用水設計秒流量。當建筑物既有疊壓供水、又有自行加壓供水時,應按本條第1款、第2款的方法分別計算各自的設計流量后,將兩者疊加作為引入管的設計流量。
3.7.5 本條是對住宅建筑的生活給水管道設計秒流量的計算步驟及方法做出規定。
1、2 住宅生活給水管道設計秒流量計算按用水特點為分散型,其用水特點是用水時間長,用水設備使用情況不集中,衛生器具的同時出流百分數(出流率)隨衛生器具的增加而減少;而對分散型中的住宅的設計秒流量計算方法,采用了以概率法為基礎的計算方法。式(3.7.5-1)和式(3.7.5-2)分子中需乘以100,才與附錄C中U和Uo相吻合。
3 為了計算快速、方便,在計算出Uo后,即可根據計算管段的Ng值從附錄C計算表中直接查得給水設計秒流量qg,該表可用內插法。
4 式(3.7.5-4)是概率法中的一個基本公式,也就是加權平均法的基本公式,使用本公式時應注意:本公式只適用于各支管的最大用水時發生在同一時段的給水管道。而對最大用水時并不發生在同一時段的給水管道,應將設計秒流量小的支管的平均用水時平均秒流量與設計秒流量大的支管的設計秒流量疊加成干管的設計秒流量。
3.7.6 宿舍(居室內設衛生間)、旅館、酒店式公寓、醫院、幼兒園、辦公樓、學校等建筑生活用水特點是用水時間長,用水設備使用情況不集中,采用平方根法計算。大便器延時自閉沖洗閥就不能將其折算給水當量直接納入計算,而只能將計算結果附加1.20L/s流量后作為給水管段的設計流量。
綜合樓建筑的α值按下式計算:3.7.8 將宿舍(設公用盥洗衛生間)歸為用水密集型建筑。其衛生器具同時給水百分數隨器具數增多而減少。實際應用中,需根據用水集中情況、冷熱水是否有計費措施等情況選擇上限或下限值。
宿舍設有集中衛生間時,可按表1選用。 表1 宿舍(設公用盥洗衛生間)的衛生器具同時給水百分數(%)
3.7.10 秒流量疊加不是將各建筑和各功能部分的設計秒流量直接簡單相加,應該是將相同類型建筑或功能部分(采用同一秒流量計算公式視為同一類型)的衛生器具總數匯總起來,分別按當量法或同時使用百分數法計算各自的設計秒流量,然后將不同類型的給水秒流量相加為總的設計秒流量。
3.7.11 本條規定了生活用水最大小時用水量按本標準表3.2.1和表3.2.2中的最高日用水定額,使用時數和小時變化系數經計算確定,以便確定調節設備的進水管徑等。
3.7.12 本條住宅的入戶管徑不宜小于20mm,這是根據住宅戶型和衛生器具配置標準經計算而得出的。
3.7.14 海澄-威廉公式是目前許多國家用于供水管道水力計算的公式。它的主要特點是,可以利用海澄-威廉系數的調整,適應不同粗糙系數管道的水力計算。
3.7.15 給水管道的局部水頭損失,當管件的內徑與管道的內徑在接口處一致時,水流在接口處流線平滑無突變,其局部水頭損失最小。當管件的內徑大于或小于管道內徑時,水流在接口處的流線都產生突然放大和突然縮小的突變,其局部水頭損失約為內徑無突變的光滑連接的2倍。所以本條只按連接條件區分,而不按管材區分。
本條提供的按沿程水頭損失百分比取值,只適用于配水管,不適用于給水干管。
配水管采用分水器集中配水,既可減少接口及減小局部水頭損失,又可削減衛生器具用水時的相互干擾,獲得較穩定的出口水壓。
3.7.16 倒流防止器的水頭損失,應包括第一閥瓣開啟壓力和第二閥瓣開啟壓力加上水流通過倒流防止器過水通道的局部水頭損失。由于各生產企業的產品參數不一,各種規格型號的產品局部水頭損失都不一樣,設計選用時要求提供經權威測試機構檢測的倒流防止器的水頭損失曲線。
真空破壞器的水頭損失值,也應經權威測試機構檢測的參數作為設計依據。