南京信息工程大学·《建筑给水排水工程》课程设计·设计说明书 某高层教学楼给水排水设计
3.4 建筑给水管网水力计算 3.4.1 下区给水管网水力计算
在完成给水管线的布置后，初步进行计算管路（也叫最不利管路）的选定后，
进行建筑给水管网的水力计算。
3.4.1.1 水力计算的目的
首先，通过计算，确定给水管网中各计算管段的管径大小。然后求该计算管
路通过设计秒流量时管段的水头损失，最终确定整个管网需要的水压。 除了要确定管径外，对于本设计中的管网系统的水力计算来说，由于采用的是水泵-水箱-减压阀的供水方式，因此，还要通过计算确定水泵的扬程、流量和高位水箱的高度和容积，选出合适的水泵幸好和高危水箱的型号。
选择的不同大笑的管径流速，会直接影响到管道系统的经济技术的合理性。假设流速过大，势必会产生较大的噪音，影响用户的正常使用和休息，而且对给水管道和附件损害比较严重，减少管道的使用寿命，增加了维修和管理的成本，带来很多不便。过大的流速会增加沿程水头损失和局部水头损失，最终导致大大提升了供水系统需要的水压。反之，如果管段内流速过小，就会造成不必要的管材浪费，达不到系统设计的最优化。
3.4.1.2 查表确定相关数据
通过上述方法计算出各个管段的设计秒流量后，因为给水管段管材是塑料管，故查阅《建筑给水排水工程（第六版）》P426附表2-3。在考虑流速应控制在允许范围内的情况下，选取适宜的管径DN，可得相应的流速v和单位长度沿程水头损失i。
3.4.1.3 沿程水头损失
根据公式（3-7）：
hi?i?L （3-7） 式中 i——管道单位长度水头损失，kpa/m； L——管段计算长度，m；
hi——管段的沿程水头损失，kpa。
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3.4.1.4 局部水头损失
根据公式（3-8）：
v2 hj??? （3-8）
2g式中 hj——管段局部水头损失之和，kpa； ?——管段局部损失阻力系数；
v——沿水流方向局部管件下游的流速，m/s； g——重力加速度，m/s。
3.4.1.5 室内管网水力计算
但在实际的工程中，由于给水管网中管件很多，例如通过一个三通和一个弯头
的局部水头损失是不同的，如果详细计算，统计和计算的过程会很繁琐，所以在本设计中局部水头损失不再具体计算，而是按照沿程水头损失的百分数估算。本设计按30%计算。
下区管网水利计算成果见表3-5
表3-5 1-7层室内给水管网水力计算表 计算管段编号 当量总数设计秒流量 管径流速 DN v(m/s)（mm） 15 20 25 25 25 25 25 25 15 20 25 25 25 25 40 1.24 0.95 0.7 0.78 0.87 0.94 1.02 1.09 1.24 0.95 0.7 0.78 0.87 0.94 0.57 17
Ng 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 3.5 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 7 qg(L/s) 0.25 0.36 0.44 0.51 0.57 0.62 0.67 0.72 0.25 0.36 0.44 0.51 0.57 0.62 0.95 每米管长水头损失i(kpa/m) 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.41 0.47 0.53 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.41 0.1 管段管段沿长度L程水头（m） 损失hi（kpa） 1 1 1 1 1 2 0.5 1 1 1 1 1 1 4.5 1 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.82 0.24 0.53 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 1.85 0.1 管段沿程水头损失累计?h(kpa) i0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-12 12-13 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-14 14-24
0.5 1.09 1.33 1.62 1.97 2.79 3.03 3.56 4.06 4.65 4.89 5.18 5.53 7.38 7.48 13-14- 4 南京信息工程大学·《建筑给水排水工程》课程设计·设计说明书 某高层教学楼给水排水设计
15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 24-25 25-26 26-27 27-28 28-29 29-30 30-31 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 11.5 23 34.5 46 57.5 69 80.5 0.25 0.36 0.44 0.51 0.57 0.62 0.67 0.72 0.76 1.22 1.73 2.11 2.44 2.73 2.99 3.23 15 20 25 25 25 25 25 25 25 40 40 50 50 50 50 70 1.24 0.95 0.7 0.78 0.87 0.84 1.02 1.09 1.15 0.73 1.04 0.80 0.93 1.04 1.14 0.84 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.41 0.47 0.53 0.59 0.15 0.28 0.21 0.47 0.37 0.51 0.11 1 1 1 1 1 2 0.5 0.5 2 5 3 3 3 3 3 5.3 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.82 0.24 0.27 1.18 0.75 0.84 0.63 1.41 1.11 1.53 0.58 7.98 8.57 8.81 9,10 9.45 10.27 10.5 10.78 11.96 12.71 13.55 14.18 15.59 16.7 18.23 18.81 局部水头损失为： ?hj?30%?hi?0.3?18.81?5.643kpa 计算管路的水头损失为：
H2??(hi?hj)?18.81?5.643?24.453kpa
3.4.2 下区给水压力校核
室内给水管网所需的压力按照公式（3-9）计算：
H?H1?H2?H3?H4 （3-9） 式中 H——建筑内给水系统所需水压，kpa；
H1——引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kpa； H2——引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程与局部水头损失之和，kpa；
H3——水流通过水表时的水头损失，kpa； H4——最不利配水点所需的最低工作压力，kpa。 故
H1?3?7?0.8?(?2.3)?24.1mh2o?241kpa 其中0.8为配水嘴距室内地坪的安装高度。
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H2?24.453kpa H4?50kpa
总水表和分户水表均选用LXS湿式水表，分户水表和总水表分别安装在3-4和10-11管段上，则
q24?25?1.22l/s?4.392m3/h q30?31?3.23l/s?11.628m3/h
查阅《建筑给水排水工程（第六版）》书后附表1-1，选32mm口径的分户水表，其常用流量为6m3/h?q24?25过载流量为12m3/h 所以分户水表的水头损失为：
24.3922 hd??2??13.40kpa 2khQmax12100100 选口径50mm的总水表，起常用流量15m3?q30?31，过载流量为30m3/h。. 所以总水表的水头损失为： H'dqg2qg11.6282???15.02kpa （3-10） kb302100qg 查《建筑给水排水工程（第六版）》p42表2-16中的水表水头损失允许值。 根据hd和H'd的值，选择旋翼式水表。 水表的水头损失允许值见表3-6
水表总水头损失为：
H3?hd?H'd?13.4?15.02?28.42kpa 计算给水系统所需压力H：
H?H1?H2?H3?H4?241?24.453?28.42?50?343.873kpa
其中350kpa为市政管网供水压力，可以满足1-7层得供水需求。
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3.4.3 上区给水管网水力计算
上层8-9层给水管网成果见表3-7.
表3-7 8-9层室内给水管网水力计算表 计算管 当量段编号 总数设计秒管径流速v(m/s) 流量qgDN（L/s） （mm） 每米管长沿程水头损失i(kpa/m) 0.5 0.59 0.24 0.29 0.41 0.47 0.53 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.41 0.1 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.41 0.47 0.53 0.59 0.15 0.28 管段长度L（m） 管段沿程水头损失hi(kpa) 0.5 0.59 0.24 0.29 0.82 0.24 0.53 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 1.85 0.1 0.5 0.59 0.24 0.29 0.35 0.82 0.24 0.53 1.18 0.75 1.06 管段沿程水头损失累计Ng 0-1 1-2 2-3 4-5 5-12 12-13 13-14 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-14 14-24 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 24-25 25-26 0.5 1 1.5 2.5 3 3.5 4 0.5 1 1.5 2 2.5 3 7 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 11.5 23 ?h(kpa) i0.25 0.36 0.44 0.57 0.62 0.67 0.72 0.25 0.36 0.44 0.51 0.57 0.62 0.95 0.25 0.36 0.44 0.51 0.57 0.62 0.67 0.72 0.76 1.22 1.73 15 20 25 25 25 25 25 15 20 25 25 25 25 40 15 20 25 25 25 25 25 25 25 40 40 1.24 0.95 0.7 0.78 0.94 1.02 1.09 1.24 0.95 0.7 0.78 0.87 0.94 0.57 1.24 0.95 0.7 0.78 0.87 0.94 1.02 1.09 1.15 0.73 1.04 1 1 1 1 2 0.5 1 1 1 1 1 1 4.5 1 1 1 1 1 1 2 0.5 1 2 5 3.8 0.5 1.09 1.33 1.62 2.79 3.03 3.56 4.06 4.65 4.89 5.18 5.53 7.38 7.48 7.98 8.57 8.81 9.10 9.45 10.27 10.5 10.78 11.96 12.71 13.77 由表3-7可得
?h?13.77kpa
i H2?1.3??hi?1.3?13.77?17.901kpa
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