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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=Qy﹒ty+Qp﹒tp+Qm﹒tm
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

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-,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=Qw﹒ty
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=(﹒vs+n﹒Qg)﹒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),: n---利用市政公共消防栓具数
Qg---市政公共消防栓流量(m3/s)§3—5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,,将其他卫生器具与其比值 1个排水当量=
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??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)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
①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
②抽吸:向立管输送中,水流因惯性抽吸真空,抽吸存水弯下降
③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)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3—22 、3—23
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:①不影响立管气压变化。
②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1/4~1/3 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1/4~1/3
(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)?Qve?4()d