排水量设计秒流量和排水管网的水力计算要求

排水量设计秒流量和排水管网的水力计算要求

1.1.排水量及排水定额

生活排水平均时排水量和最大时排水量的计算方法与建筑内部的生活给水量计算方法相同。因建筑内部给水量散失较少，所以生活排水定额和时变化系数与生活给水相同。建筑内部排水定额有两个，一个是以每人每日为标准，另一个是以卫生器具为标准。每人每日排放的污水量和时变化系数与气候、建筑物内卫生设备完善程度有关。

卫生器具排水定额是经过实测得到的。主要用来计算建筑内部各管段的排水设计秒流量，进而确定各管段的管径。某管段的设计流量与其接纳的卫生器具类型、数量及使用频率有关。为了便于累计计算，与建筑内部给水一样，以污水盆排水量0.33L∕s为一个排水当量，将其他卫生器具的排水量与0.33L∕s的比值，作为该卫生器具的排水当量。由于卫生器具排水具有突然、迅速、流速大的特点，所以，一个排水当量的排水流量是一个给水当量额定流量的1.65倍。具体规定如下：

1）居住小区生活排水系统排水定额是其相应的生活给水系统用水定额的85%—95%。居住小区生活排水系统小时变化系数与其相应的生活给水系统小时变化系数相同，应按规定确定。

2）公共建筑生活排水定额和小时变化系数与公共建筑生活给

水用水定额和小时变化系数相同，应按《集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水定额及小时变化系数》表确定。

3）居住小区内生活排水的设计流量应按住宅生活排水最大小时流量与公共建筑生活排水最大小时流量之和确定。

4）工业废水排水定额及时变化系数应按工艺要求确定。

5）卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径应按表

3-3确定。

6）卫生器具同时排水按表3-4、表3-5和表3-6计算。

卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径

注：家用洗衣机排水软管，直径为30mm,有上排水的家用洗衣机排水软管内径为19mm o

表3・4工业企业生活间、公共浴室、剧院化妆间、体育场馆运动员休息室等卫生器具同时给水百分数

注：健身中心的卫生间，可采用本表体育场馆运动员休息室的同时给水百分率。

表3・5职工食堂、营业餐馆厨房设备同时给水百

注：职工或学生饭堂的洗碗台水嘴，按比例100%同时

给水，但不与厨房用水叠加。

表3-6 实验室化验水嘴同时给水百分数

1.2.排水设计秒流量

建筑内部排水管道的设计流量是确定各管段管径的依据，因此，排水设计流量的确定应符合建筑内部排水规律。建筑内部排水

流量与卫生器具的排水特点和同时排水的卫生器具数量有关，具有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长的特点。建筑内部每昼夜、每小时的排水量都是不均匀的。与给水相同，为保证最不利时刻的最大排水量能迅速、安全排放，

排水设计流量应为建筑内部的最大排水瞬时流量，又称设计秒流量。

1）住宅、集体宿舍、旅馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、

办公楼、商场、会展中心、中小学教学楼等建筑的生活排水管道设计秒流量

q p=O.12αN p o∙5÷q max（3-1）

式中qp——计算管段的排水设计秒流量（L∕s）;

Np——计算管段的卫生器具排水当量总数；

α——根据建筑物用途而定的系数，按表《根据建筑物用

途而定的系数。》确定；

qmax——计算管段上最大一个卫生器具的排水流量。注：

如计算所得流量值大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时，应按卫生器具排水流量累加值计。

2）工业企业的生活间、公共浴室、洗衣房、职工食堂或营业

餐厅的厨房、实验室、影剧院、体育场、候车（机、船）等建筑的生活排水管道的设计秒流量b

qP=口。9（3-2）

式中qP一计算管段的排水设计秒流量（L/s）；

qo——同类型的一个卫生器具排水流量（L/s）;

N0——同类型卫生器具数；

b——卫生器具的同时排水百分数，查表3-27.表3-28、表3-29。

注：L冲洗水箱大便器的同时排水百分数应按12%计算。

2.当计算排水流量小于一个大便器的排水流量时,应按一个大便器的排水流量计算。

1.3.排水管网水力计算

⑴排水横管水力计算

1）充满度、管道坡度：居住小区生活排水管道的最小管径、最小设计坡度和最大设计充满度宜查表3-8确定。建筑排水塑料管排水横支管的标准坡度应为0.026O排水横干管的坡度可查表3-9调整，建筑物内生活排水铸铁管道的最小坡度和最小设计充满度，宜按表3-10确定。

表3-8 居住小区室外生活排水管道最小管径、最小设

计坡度和最大设计充满度

表3-9 建筑排水塑料管排水横干管的最小坡度和最大设计充满度

表3—10 建筑物内生活排水铸铁管道的最小坡度

2）自净流速：污水中含有固体杂质，如果流速过小，固体物会在管内沉淀，减小过水断面积，造成排水不畅或堵塞管道，为此规定了一个最小流速，即自净流速。自净流速的大小与污废水的成分、管径、设计充满度有关。建筑内部排水横管自净流速见表3-lk

v=R2z3105/n （3 -3）

式中V——速度（m/s）；

R ---- 水力半径（m）；

I——水力坡度，采用排水管的坡度；

n——粗糙系数，铸铁管为0.013；混凝土管、钢筋混凝土管为0.013〜0.014；钢管为0.012；塑料管为0009

q u=ωV （3 —4）

式中q u——排水设计秒流量（m3∕s）;

ω——水流断面面积（d）；

V ----- 流速（m/s）o

（2）排水立管管径确定

生活排水立管的最大排水能力，应按表3.12、表3-13、

表3-14和表3-15确定。立管管径不得小于所连接的横支管管

径。

表3U2设有通气管系统的铸铁排水立管最大排水表3-13 设有通气管系统的塑料排水立管最大排水

注：表内数据系在立管底部放大一号管径条件下的通水能力，如不放大时，可按表3・12确定。

表3-14 单立管排水系统的立管最大排水能力

注；1排水立管工作高度，按最高排水横支管和立管连接处距排出管中心线间的距离计算。

2如排水立管工作高度在表中是列出的两个高度值之

间时，可用内插法求得排水立管的最大排水能力数值。

3排水立管管径为IoOmm的塑料管外径为110mm,排水管管径为15Omm的塑料管外径为160mm。

（3）按规范确定排水管道管径如果按上述计算方法确定的排水管道直径小于以下规定时，应按以下规定执行：

1）大便器排水管最小管径不得小于100mm。

2）建筑物内排出管最小管径不得小于50mm。

3）多层住宅厨房间的立管管径不得小于75mm。

4）特殊单立管排水系统排水立管直径，不应小于

100mm o

5）有立管接入的横干管，其管径不得小于接入的立管管径。

6）接入上部特制配件的横支管管径，不得不大于立管管径。

7）与下部特制配件连接的排水横干管或排出管管径，不得小于立管管径。

8）下列场所设置排水横管时，管径的确定应符合：

A.建筑底层排水管道与其楼层管道分开单独排出时，其横支

管管径可按上述表3-38中立管工作高度W2m的数值确定。

B.公共食堂厨房内的污水采用管道排除时，其管径比计算管径大一级，但干管管径不得小于100mm,支管管径不得小于75mmO

C.医院污物洗涤盆（池）和污水盆（池）的排水管管径，不得小于75mm。

D.小便槽或连接3个及3个以上的小便器，其污水支管管径，不宜小于75mm。

E.浴池的泄水管管径直采用100mm。

［例3-1］某旅馆有六层，每层12套房间。每套房间均设专用卫生间，内有浴盆、洗脸盆、坐便器各一件。室内排水系统拟使生活污水和生活废水分流排放，设六个竖井，每

个竖井设置两根排水立管，分别排放连接相邻两套房间的生活污水和生活废水。要求计算每根

立管底部的设计秒流量。查表得α=2∙5,浴盆、洗脸盆、坐便器的排水量分别是1.0L/s、0.25L/s和2.0L儿，它们的排水当量分别为1.0、

0.75和6.0o

解：根据排水管段设计秒流量计算式，生活污水排水立管底部的设计秒流量为

q u=0.120Nu0∙5+q m aχ=[0.12×2.5×(6×6×2)0∙5+2.0]L/s

=(2.55+2.0)L∕s=4.55L∕s

生活废水排水立管底部的设计秒流量为

q u=0.12αN u0∙5÷qmaχ

=[0.12X2.5*「6义(1.0+0.75)X2」0-5+1.0]L/s

=(2.01+1.0)L/s=1.01L/s

[例3-2]有一五层楼住宅，可容50户，200人居住。每户厨房设洗涤盆一个，卫生间设冲洗水箱浮球阀大便器一个，洗脸盆一个，淋浴器一个，另有洗衣机一台。夏季用水高峰期城市水压不足，按全部升压考虑，设计一个气压给水装置。

解：L用水量计算根据《住宅最高日生活用水定额及小时变化系数》表，有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机和淋浴器的普通住宅，其用水定额为130~300L/(人∙d),小时变化系数为2.8-2.3o不妨取150L/(人∙d)和Kh=2.5,则该住宅楼的最高时流量为Q h=Q d K h∕24=(150×2.5×200/24/1000)m3∕h=1.13m3∕h=0.87L∕s 设计秒流量计算：

每户设置的卫生器具给水当量数Ng=O.75+0.75+0.75+0.5+1.0=1.75

最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率

U q=qomK h∕(O.2×N g x×TX3600)

=[150X4×2.5/(0.2X1.75×3X3600)/24]Xlo0%=0.77%

该楼入户管段的卫生器具给水当量总数N g=50×1.75=187.5

查《给水管段卫生器具给水当量同时出流概率计算式，QC系数取值表》得—00323

该楼入户管段的卫生器具给水当量的同时出流概率

U=(1+αc(N g-I)0∙49)/N g0∙5

=[(1+0.00323×(187.5~1)0∙49/187.50∙5)×100%

=7.6%

该计算管段的设计秒流量q g=0.2×UXNg=(0.2X

7.6%×187.5)L/S=2.85L/s

2.水压要求：五层楼的自由水压为24m,即气压给水设备的最小压力Pmin=24m水柱。

3.气压给水装置计算

调节容积Vχ=qb∕(2Kb)=2Qh∕(2Kb)=3.13

/(2×3)=0.52m3,式中取Kb=3次/h

按立式气压罐，取B=l.l,Qb=O∙7

则罐总容积VZ=BVX/(1-αb)=Γl.l×0.52∕(l-0.7)J

m3=1.91m3

若取罐直径D=L2m,则罐高度

h=V z∕(Jid2∕4)=(1.91×4÷3.1416÷1.22)m=L69m

最高设计水位hmaχ=βVx/(πd2∕4)=(l.l×0.52×4÷1.1416÷1.22)m=0.506m=0.51m 最低设计水位

h111in=(β—l)Vx∕(πd2∕4)=[(1.1-

1)×0.52×4÷1.1416÷1.22]m=0.046m

出水压力由Qb=(Pmin+10)/(P m ax+10)

得PmaX=(Pmin+10)/αb-10=[(24+10)÷0.7~10]m=38.57m水柱

选取水泵ZW—1.6型旋涡泵一台,其流量为6~10m3∕h=L7~2∙9gL∕s,

扬程为54~26m,转数为1450r/min,电机功率为4.5kw o

qbmi11=1.7L∕s>0∙87L/s=Qh,qmax=2.9L∕s≥2.85L

∕s=qg

采用积存空气补气法补充空气。