建筑内部给水系统设计计算步骤

1.初步确定系统方案

⑴ 给水系统——生活、生活～生产、生产～消防。

⑵ 供水方式：H0与估算的H比较确定

H0＞H

H0稍＜H

H0＜H

⑶ 管路图式：下行上给、上行下给

⑷ 管道布置：枝状、环状

⑸ 管道敷设：

① 要求高：暗装

② 要求不高：明装

2.管道平面布置（在平面图上布置管道）

⑴ 地点 地下室、底层、标准层、顶层、屋面、水箱间

⑵ 内容：引入管、干管、立管、支管、卫生设备、水池、水泵、水箱。

⑶ 向建筑、结构、暖通、电气提供地沟、立管位置、水箱位置。

3.绘制计算草图

⑴ 可不按比例画，但应按实际布置位置情况画

⑵ 画出水池、水泵、水箱及室外管网示意图

⑶ 以流量变化为节点，对计算管路编号

上行下给从最高最远用水点至水箱

下行上给从最高最远用水点至水水泵或室外管网

⑷ 其他管路编号（一张草图上编号不能重）

⑸ 标出管长

4.据建筑物类型确定设计秒流量计算公式及参数

⑴ 概率法

⑵ 平方根法

⑶ 百分数法

5.列表进行水力计算确定各管段的

⑴计算管路：qg、DN、V、I、hy

⑵其他管路：qg、DN、V

6.求计算管路的水头损失

⑴沿程水头损失

⑵局部水头损失

⑶水表水头损失

7.求系统所需压力H（计算管路的）

8.校核室外管网资用水头H0 。最后确定供水方式

是否加压

是否设水箱

是否设水池

9.增压贮水调节设备设计计算（若 H0＞H 接第10步）

水箱：容积、几何尺寸、选定型产品、确定水箱的安装高度。

水泵：出水量、扬程、水泵组合、选产品类型和数量

水池：容积、几何尺寸、标高（最高水位、最低水位）并提交给搞结构设计的人员。

10.绘制正式平面图

地下室、底层、标准层、顶层、屋面、水箱间。

11.绘制正式系统图

标出管径、坡度、管件、附件、标高（地面、横管、水面、设备中心或底部）

12.局部放大图

⑴卫生间 平面图与系统图对应 （给、排、热）

⑵水泵房 平面图 轴测图

⑶水箱间 展开图或轴测图，接管的具体部位

13.说明： 0.00、图中单位、管材、连接方法、管道固定、穿墙、穿楼板、防腐、施工要求、验收要求等。

14.材料设备表

序号、名称、规格、型号、单位、数量、重量、生产厂家等。

室内消火栓给水系统设计计算步骤

1.根据建筑物的类型、高度、体积，确定：

⑴同时灭火的水枪支数

⑵每只水枪的最小出水量

⑶最小充实水柱长度

⑷火灾的延续时间

2.确定消火栓口径、水枪口径、水带口径、水带长度和材质；

3.查表或计算确定实际出水量（qxh）和水枪口所需水压（Hq）；

4.平面布置立管，校核消火栓的间距；

5.绘制系统的计算草图；

包括：管道、消火栓、水泵结合器、消防水池、消防水泵、消防水箱。

6.计算最不利点消火栓口所需水压Hxh；

7.分配立管流量，确定干管流量，列表进行水力计算，确定计算管路的管径、流速、单阻和沿程水头损失；

8.求计算管路的累计沿程水头损失、局部水头损失和总水头损失；

9.确定其它管段的管径；

10.升压储水调节设备设计计算：

⑴消防水池：容积、几何尺寸、个数、最低水位标高

⑵消防水箱：容积、几何尺寸、安装高度

⑶消防泵：扬程、出水量，选择消防泵的类型和台数

11.绘制正式的平面图和系统图；

12.局部放大图：水泵间、水箱间；

13.说明和材料表。

自喷系统的设计计算

1.特性系数法

⑴.原理

①在一个管道系统中，某点的流量Q与该点管内的压力P和管段的流量系数B有关，即Q2=B×P

②两根支管与配水管连接，则

③若两根支管的管径、管长、管材、喷头数都相同，可以认为两根支管的流量系数相同,Ba＝Bb 则

④结论：配水管流向配水支管的流量与配水支管和配水管连接处管内压力平方根成正比。

本图请看当日微信号公众号。

⑵设计计算步骤

①根据建筑物类型和危险等级确定设计参数

Ⅰ 喷水强度

Ⅱ 作用面积

Ⅲ 喷头间距

②布置管道和喷头

③在最不利区(点)画定矩形的作用面积,长边平行于支管，其长度不宜小于作用面积平方根的1.2倍。

④第1根支管(最不利支管)的水力计算

Ⅰ 确定第1个喷头口的工作压力P1 (MPa)，P1=0.05MPa。

⑤计算第一段配水管的水头损失Ha～b和第二根支管与配水管连接处管内压力Pb，Pb= Pa+ Ha～b

⑥按特性系数法计算第2根支管的流量Qb

⑦计算第2段配水管的水头损失Hb～c和第2根支管与配水管连接处管内压力Pc,

⑧在作用面积内循序计算上述3项(H、P、Q),出了作用面积后，流量Q不再增加，只计算管段的水头损失H至水泵或室外管网,求出计算管路的沿成水头损失。

⑨校核喷水强度

作用面积内的喷水强度不低于85页表3.4.1、3.4.2的数值轻，中危险级最不利点处4个喷头的平均喷水强度不小于85页表3.4.1、3.4.2的0.85倍，严重和仓库危险级不低于表85页表3.4.1、3.4.2的数值。

⑩确定水泵扬程Hb

Hb= H1+ H2+ H3

H1——几何高差，（MPa）

H2——计算管路总水头损失（ MPa ）

H3——喷头口所需压力（ MPa ）

其中，计算管路总水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失,局部水头损失。

注：

Ⅰ 管件的局部水头损失按当量长度法确定

Ⅱ 流速按经济流速，必要时可大于5m/s，但不大于10m/s 。按下式校核

V=C·Q

式中：C为流速系数，按右表选取

Ⅲ 湿式报警阀、水流指示器取0.02MPa；

Ⅳ 雨淋阀取0.07MPa。

DN	C
25	1.883
32	1.054
40	0.7956
50	0.4788
70	0.2836
80	0.2014
100	0.1155
125	0.07533
150	0.05299

2.作用面积法

⑴原理

①喷头出水量与压力的平方根成正比，最不利点按0.05MPa，作用面积内其他喷头压力大，出流量多；

②着火是点，不是面，实际动作喷头少 (1～3个)；

③喷头间距是按规范规定的喷水强度计算；

④可以采取减压措施保证作用面积内各个喷头口处压力平衡。所以，轻、中危险级按平均喷水强度计算是合理可行的。

⑵设计计算步骤

①根据建筑物类型和危险等级确定设计参数

Ⅰ喷水强度 4、6、8 L/m2min

Ⅱ作用面积 160 m2

Ⅲ最不利喷头出水量 标准喷头1.33L/s

Ⅳ喷头间距和与墙的距离

Ⅴ作用面积的长边

②布置管道和喷头

③确定最不利点，画定作用面积，确定动作的喷头数 m

④作用面积管段设计流量

QI～(I+1)=1.33·I

其中：I——管段负担的作用面积内的喷头数，

当I ≥作用面积内的m个时，I取m，流量不再增加。

⑥按喷头数标准确定管径

⑦列表进行水力计算,求计算管路的水头损失(含沿程水头损失 局部水头损失 和报警阀水头损失)

⑧确定水泵扬程

Hb= H1+ H2+H3+H4

其中：H1——几何高差，（MPa）

H2——计算管路总水头损失（ MPa ）

H3——喷头口所需压力（ MPa ）

H4——补偿系统计算误差,取 0.05Mpa

三.减压措施

一般采用减压孔板或节流管。

1 设置减压孔板的要求：

①应设置在直径为50mm及50mm以上的水平管道上；

②孔口直径不小于安装管段直径的30％，且不应小于20mm 。

③孔板应安装在水流转弯处下游一侧的直管段上，其距离不应小于安装管段管径的5倍。

2 设节流管的要求

①节流管内流速不应超过20m／s，其长度不宜小于1m

②节流管的直径宜按下表选用

本表请看当日微信公众号发布。微信公众号：nhvaca

3 减压孔板的水头损失

HJ——孔板的水头损失(m).

VJ——通过孔板孔口水的平均流速(m／s)；

ξ——阻力系数，按下表确定：

Dk/dj	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
ξ	292	83.3	29.5	1.17	4.75	1.83

4 节流管的水头损失

HJ——节流管的水头损失(m)；

VJ——通过节流管内水的平均流速(m／s)；

Dj——节流管计算内径，按节流管内径减1mm确定；

L——节流管长度（m）；

ξ——渐扩管件和渐缩管件的阻力系数之和，取值0.7。

室内排水管网设计计算步骤

1 管道平面布置：支管、立管、横干管、排出管、地沟

2 确定通气方式

3 绘制系统计算草图

4 确定横支管的管径与坡度

5 计算立管的排水设计秒流量（立管不变径）

6 查表确定立管管径

7 分段计算横干管、排出管的排水设计秒流量

8 查表确定横干管、排出管的管径与坡度

9 计算确定通气管的管径

10 绘制正式的平面图

11 绘制正式的系统图：管径、坡度、控制点标高、水封、地漏、清扫口、检查口、检查井。

12 说明和材料

雨水重力流系统设计计算步骤

1.普通外排水系统(宜按重力无压流系统设计)

⑴根据屋面坡度和建筑物立面要求，布置立管（8～12米）

⑵计算每根立管的汇水面积

⑶求每根立管的泄水量

⑷按堰流式斗雨水系统查表确定立管管径

2.天沟外排水(宜按重力半有压流系统设计)

⑴天沟选用水力半径大的宽浅矩形和梯形

⑵天沟保护高度100毫米，起端水深80毫米

⑶计算方法

室内热水供应系统计算步骤

一、热水供应系统方案选择

1.系统：⑴ 集中 ⑵ 局部

2.加热方式

⑴热源、发热设备：①热力网、②区域锅炉、③自备锅炉

⑵热媒：①蒸汽、②高温热水、③中温热水。

⑶加热方式

①直接：Ⅰ一次换热 Ⅱ二次换热

②间接

⑷加热设备：

①导流型容积式（立式、卧式）

②半容积式

③半即热式

④快速式

3.供应热水制度

⑴全天供应热水

⑵定时供应热水

4.循环制度：⑴全循环 ⑵半循环 ⑶不循环

5.管路图式

⑴干管位置

①上行下给

②下行上给

⑵管程：①异程式 ②同程式

6.系统内的压力：⑴开式 ⑵闭式

二、管道系统和设备的平面布置

三、绘制系统计算草图

1.配水管（干管、立管、支管）

2.回水管（干管、立管、支管）

3.冷水箱、加热器、循环泵、器材附件

四、加热系统设计计算

1.耗热量计算

2.热媒耗量计算

3.换热面积计算

4.贮热容积计算

5.由换热面积和贮热容积选择加热器（征求甲方意见）

五、热水配水管网计算

1.计算各个管段的热水设计秒流量

2.查60℃热水水力计算表确定各个管段的管径、流速、单位长度管道的水头损失

3.求计算管路的总水头损失（包括沿程的和局部的）

4.校核高位水箱安装高度或水泵的扬程。

六、第二循环系统循环流量计算

1.确定计算管路

2.节点分配水温

3.列表求计算管路循环流量

4.确定回水管管径

七、选择循环水泵

八、绘制正式的平面图和系统图

九、说明和材料表