各建筑给排水的水力计算及习题.pdf
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1、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=Qyty+Qptp+Qmtm 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 7.2.2 Qp-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
2、,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=Qwty 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 vsnQg)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) 35 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
3、/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: Qd T Qh?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)
4、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。 (2)冲击流引起压力变化抽吸与回压 回压: Bv2点:突然放水时,水流呈八字向两方向流动,即2g 增 加(两侧空气压缩) A、 C存水弯水位上升,严重时造成地漏反冒 抽吸:向立管输送中,水流因惯性抽吸真空,抽吸存水弯下降 措施: a、10 层以上采用底层横管单独排出 b、底层横管放大一号或接表3 11 保证立管距离 c、单个卫生器具直接连接横管时,距立管3.0m (3)水力计算设计规定 1) 充满度2)管道坡度3)自清流速4)最小管径 4、水力
5、计算基本方法: 1v?RI n qu?wv 按以上公式编制水力计算表,查表322 、323 5、排水立管水力计算 (1) 立管水流特点: 状况:水流下落,管内有空气,水、形成不稳定流动3 个影响:连接 各层横支管,受横支管水流大小影响 下部与横干管、排出管相连接,受立管拐弯影响 下部与横干管、排出管相连接,满流与非满流影响 (2)水流状态: 1)Q 水?水流没充满管道断面 一阶段:水流沿管壁螺旋运动,形成附壁螺旋流 原因:水流夹气受管鄙粗糙摩檫力作用 结果:不影响立管气压变化。 螺旋运动加速下降过程,形成螺旋流。 2) Q 增大,螺旋流运动停止沿管壁作水片状(水膜)二阶段; 原因:管壁吸附力水
6、的表面力 结果:管内:气压稍有波动,不能破坏横管中的水封3)Q 再增大 ? 管壁水膜水流变为隔膜运动增厚 隔膜运动两个特点:短时产生不稳定水塞,充满度1/41/3 水膜加速运动 原因:加速运动 vt:终限流速水膜重力平衡,临界值时管壁摩檫力Q 不变, V 不变, 终限流速横支关入口长度=终限长度 结果:管内气压未达到破坏水封高度时,已达临界状态三阶段: 3) Q 再增大充满度 1/3 形成水塞水封破坏因此:立管充满度 一般取 1/41/3 (2) 水流状况分析: (3) 排水立管通水能力 终限流速时的流量临界流量 临界流量 Q?Wtvt wt?d4 2?(d?2et)2?et(d?et)?Qv
7、e?4()d 综合得: Q?1.47et(d?etd 利用上式,制成表 (4) 排水立管管径确定方法 根据最大同水能力确定,流量最大限度地充满立管断面1/41/3 管材:排水铸铁管,排水硬拘氯乙烯管 接:普通伸顶同气管 专用通气立管 特制配件伸顶通气管 23 低层建筑室内消火栓消防系统 一、消火栓系统设置范围及系统组成 1、 设置范围:按建筑设计防水规范规定执行 2、 消火栓系统组成 水枪、水带、消火栓、 消防管道、 消防水池、 高位水池、 水泵接和器、 增压泵 (1) 消火栓设备: 水枪:喷嘴口径:13、16、19mm 水带:口径50、65mm 长度: 15、20、25、30m 消火栓口:双
8、出口:DN65 单出口: 50、65mm (2) 水泵接合器: 定义:连接消防车向室内消防给水系统加压装置 (3) 消防水箱: 贮存 10min 消防水量 安装高度满足最不利点消火栓所需水压要求 二、消防水量与水压 1、 消防水量: 根据建筑物的性质、面积、体积和消火栓布置计算确定 室内消火栓、喷淋时、总水量应为其总合 2、消防水压: Hq?Hq?hd?HK Hq?qXh B 充实水柱:具有一定长度的射流 Hm?(H1?H2) sin? 3、消防水带水头损失 2 hd?10AdlqX 4、消防水压 不利点所需消防水压确定其他消火栓校核 三水源及给水方式: 1、 低层室内消防水源 同室外的 2、
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