3.7 设计流量和管道水力计算

3.7.1 建筑给水设计用水量应根据下列各项确定：
    1 居民生活用水量；
    2 公共建筑用水量；
    3 绿化用水量；
    4 水景、娱乐设施用水量；
    5 道路、广场用水量；
    6 公用设施用水量；
    7 未预见用水量及管网漏失水量；
    8 消防用水量；
    9 其他用水量。
3.7.2 居民生活用水量应按住宅的居住人数和本标准表3.2.1规定的生活用水定额经计算确定。
3.7.3 公共建筑生活用水量应按其使用性质、规模采用本标准表3.2.2中的生活用水定额，经计算确定。
3.7.4 建筑物的给水引入管的设计流量应符合下列规定：
    1 当建筑物内的生活用水全部由室外管网直接供水时，应取建筑物内的生活用水设计秒流量；
    2 当建筑物内的生活用水全部自行加压供给时，引入管的设计流量应为贮水调节池的设计补水量；设计补水量不宜大于建筑物最高日最大时用水量，且不得小于建筑物最高日平均时用水量；
    3 当建筑物内的生活用水既有室外管网直接供水，又有自行加压供水时，应按本条第1款、第2款的方法分别计算各自的设计流最后，将两者叠加作为引入管的设计流量。
3.7.5 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量，应按下列步骤和方法计算：
    1 根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，可按下式计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：    式中：U_o——生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率(％)；
               q_L——最高用水日的用水定额，按本标准表3.2.1取用[L/（人·d）]；
               m——每户用水人数；
               K_h——小时变化系数，按本标准表3.2.1取用；
               N_G——每户设置的卫生器具给水当量数；
              T——用水时数(h)；
              0.2——一个卫生器具给水当量的额定流量(L/s)。
    2 根据计算管段上的卫生器具给水当量总数，可按下式计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：    式中：U——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率(％)；
              α_c——对应于U_o的系数，按本标准附录B中表B取用；
              N_g——计算管段的卫生器具给水当量总数。
    3 根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，可按下式计算该管段的设计秒流量：    式中：q_g——计算管段的设计秒流量(L/s)。当计算管段的卫生器具给水当量总数超过本标准附录C表C.0.1～表C.0.3中的最大值时，其设计流量应取最大时用水量。
    4 给水干管有两条或两条以上具有不同最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率的给水支管时，该管段的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率应按下式计算：    式中：U_o——给水干管的卫生器具给水当量平均出流概率；
              U_oi——支管的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率；
              N_gi——相应支管的卫生器具给水当量总数。
3.7.6 宿舍（居室内设卫生间）、旅馆、宾馆、酒店式公寓、门诊部、诊疗所、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、图书馆、书店、客运站、航站楼、会展中心、教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量，应按下式计算：    式中：q_g——计算管段的给水设计秒流量(L/s)；
               N_g——计算管段的卫生器具给水当量总数；
               α——根据建筑物用途而定的系数，应按表3.7.6采用。
 3.7.7 按本标准式(3.7.6)进行给水秒流量的计算应符合下列规定：
    1 当计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量；
    2 当计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用；
    3 有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到的q_g附加1.20L/s的流量后为该管段的给水设计秒流量；
    4 综合楼建筑的α值应按加权平均法计算。
3.7.8 宿舍（设公用盥洗卫生间）、工业企业的生活间、公共浴室、职工（学生）食堂或营业餐馆的厨房、体育场馆、剧院、普通理化实验室等建筑的生活给水管道的设计秒流量，应按下式计算：    式中：q_g——计算管段的给水设计秒流量(L/s)；
               q_go——同类型的一个卫生器具给水额定流量(L/s)；
               n_o——同类型卫生器具数；
               b_g——同类型卫生器具的同时给水百分数，按本标准表3.7.8-1～表3.7.8-3采用。    注：1 表中括号内的数值系电影院、剧院的化妆间、体育场馆的运动员休息室使用。
           2 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。    注：职工或学生饭堂的洗碗台水嘴，按100％同时给水，但不与厨房用水叠加。3.7.9 按本标准式(3.7.8)进行给水秒流量的计算应符合下列规定：
    1 当计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量；
    2 大便器自闭式冲洗阀应单列计算，当单列计算值小于1.2L/s时，以1.2L/s计；大于1.2L/s时，以计算值计。
3.7.10 综合体建筑或同一建筑不同功能部分的生活给水干管的设计秒流量计算，应符合下列规定：
    1 当不同建筑（或功能部分）的用水高峰出现在同一时段时，生活给水干管的设计秒流量应采用各建筑或不同功能部分的设计秒流量的叠加值；
    2 当不同建筑或功能部分的用水高峰出现在不同时段时，生活给水干管的设计秒流量应采用高峰时用水量最大的主要建筑（或功能部分）的设计秒流量与其余部分的平均时给水流量的叠加值。
3.7.11 建筑物内生活用水最大小时用水量，应按本标准表3.2.1和表3.2.2规定的设计参数经计算确定。
3.7.12 住宅的入户管，公称直径不宜小于20mm。
3.7.13 生活给水管道的水流速度，宜按表3.7.13采用。3.7.14 给水管道的沿程水头损失可按下式计算：    式中：i——管道单位长度水头损失(kPa/m)；
              d_j—--管道计算内径(m)；
            q_g——计算管段给水设计流量(m3/s)；
           C_h——海澄-威廉系数，其中：
                      各种塑料管、内衬（涂）塑管C_h＝140；
                      铜管、不锈钢管C_h＝130；
                      内衬水泥、树脂的铸铁管C_h＝130；
                      普通钢管、铸铁管C_h＝100。
3.7.15 生活给水管道的配水管的局部水头损失，宜按管道的连接方式，采用管（配）件当量长度法计算。当管道的管（配）件当量长度资料不足时，可根据下列管件的连接状况，按管网的沿程水头损失的百分数取值：
    1 管（配）件内径与管道内径一致，采用三通分水时，取25％～30％；采用分水器分水时，取15％～20％；
    2 管（配）件内径略大于管道内径，采用三通分水时，取50％～60％；采用分水器分水时，取30％～35％；
    3 管（配）件内径略小于管道内径，管（配）件的插口插入管口内连接，采用三通分水时，取70％～80％；采用分水器分水时，取35％～40％；
    4 阀门和螺纹管件的摩阻损失可按本标准附录D确定。
3.7.16 给水管道上各类附件的水头损失，应按选用产品所给定的压力损失值计算。在未确定具体产品时，可按下列情况确定：
    1 住宅入户管上的水表，宜取0.01MPa；
    2 建筑物或小区引入管上的水表，在生活用水工况时，宜取0.03MPa；在校核消防工况时，宜取0.05MPa；
    3 比例式减压阀的水头损失宜按阀后静水压的10％～20％确定；
    4 管道过滤器的局部水头损失，宜取0.01MPa；
    5 倒流防止器、真空破坏器的局部水头损失，应按相应产品测试参数确定。条文说明3.7.1 消防用水量仅用于校核管网计算，不计入日常用水量。
3.7.4 高层建筑的室内给水系统，一般都是低层区由室外给水管网直接供水，室外给水管网水压供不上的楼层，由建筑物内的加压系统供水。加压系统设有调节贮水池，其补水量经计算确定，一般介于平均时流量与最大时流量之间。所以建筑物的给水引入管的设计秒流量，就由直接供水部分的设计秒流量加上加压部分的补水流量组成。当建筑物内的生活用水全部采用叠压供水时，给水引入管应取建筑物内的生活用水设计秒流量。当建筑物既有叠压供水、又有自行加压供水时，应按本条第1款、第2款的方法分别计算各自的设计流量后，将两者叠加作为引入管的设计流量。
3.7.5 本条是对住宅建筑的生活给水管道设计秒流量的计算步骤及方法做出规定。
    1、2 住宅生活给水管道设计秒流量计算按用水特点为分散型，其用水特点是用水时间长，用水设备使用情况不集中，卫生器具的同时出流百分数(出流率)随卫生器具的增加而减少；而对分散型中的住宅的设计秒流量计算方法，采用了以概率法为基础的计算方法。式(3.7.5-1)和式(3.7.5-2)分子中需乘以100，才与附录C中U和U_o相吻合。
    3 为了计算快速、方便，在计算出U_o后，即可根据计算管段的N_g值从附录C计算表中直接查得给水设计秒流量q_g，该表可用内插法。
    4 式(3.7.5-4)是概率法中的一个基本公式，也就是加权平均法的基本公式，使用本公式时应注意：本公式只适用于各支管的最大用水时发生在同一时段的给水管道。而对最大用水时并不发生在同一时段的给水管道，应将设计秒流量小的支管的平均用水时平均秒流量与设计秒流量大的支管的设计秒流量叠加成干管的设计秒流量。
3.7.6 宿舍(居室内设卫生间)、旅馆、酒店式公寓、医院、幼儿园、办公楼、学校等建筑生活用水特点是用水时间长，用水设备使用情况不集中，采用平方根法计算。大便器延时自闭冲洗阀就不能将其折算给水当量直接纳入计算，而只能将计算结果附加1.20L/s流量后作为给水管段的设计流量。
    综合楼建筑的α值按下式计算：3.7.8 将宿舍(设公用盥洗卫生间)归为用水密集型建筑。其卫生器具同时给水百分数随器具数增多而减少。实际应用中，需根据用水集中情况、冷热水是否有计费措施等情况选择上限或下限值。
    宿舍设有集中卫生间时，可按表1选用。 表1 宿舍(设公用盥洗卫生间)的卫生器具同时给水百分数(％)
3.7.10 秒流量叠加不是将各建筑和各功能部分的设计秒流量直接简单相加，应该是将相同类型建筑或功能部分(采用同一秒流量计算公式视为同一类型)的卫生器具总数汇总起来，分别按当量法或同时使用百分数法计算各自的设计秒流量，然后将不同类型的给水秒流量相加为总的设计秒流量。
3.7.11 本条规定了生活用水最大小时用水量按本标准表3.2.1和表3.2.2中的最高日用水定额，使用时数和小时变化系数经计算确定，以便确定调节设备的进水管径等。
3.7.12 本条住宅的入户管径不宜小于20mm，这是根据住宅户型和卫生器具配置标准经计算而得出的。
3.7.14 海澄-威廉公式是目前许多国家用于供水管道水力计算的公式。它的主要特点是，可以利用海澄-威廉系数的调整，适应不同粗糙系数管道的水力计算。
3.7.15 给水管道的局部水头损失，当管件的内径与管道的内径在接口处一致时，水流在接口处流线平滑无突变，其局部水头损失最小。当管件的内径大于或小于管道内径时，水流在接口处的流线都产生突然放大和突然缩小的突变，其局部水头损失约为内径无突变的光滑连接的2倍。所以本条只按连接条件区分，而不按管材区分。
    本条提供的按沿程水头损失百分比取值，只适用于配水管，不适用于给水干管。
    配水管采用分水器集中配水，既可减少接口及减小局部水头损失，又可削减卫生器具用水时的相互干扰，获得较稳定的出口水压。
3.7.16 倒流防止器的水头损失，应包括第一阀瓣开启压力和第二阀瓣开启压力加上水流通过倒流防止器过水通道的局部水头损失。由于各生产企业的产品参数不一，各种规格型号的产品局部水头损失都不一样，设计选用时要求提供经权威测试机构检测的倒流防止器的水头损失曲线。
    真空破坏器的水头损失值，也应经权威测试机构检测的参数作为设计依据。