一种供水系统及其管道设计方法技术方案

本发明专利技术涉及一种建筑户内供水系统及其管道设计方法，属于建筑户内供水技术领域，用以解决现有配水管网存在滞水区的问题。本发明专利技术的供水系统，包括：供水主管，以备将外界供水引入建筑户内；供水模块，所述供水模块的数量为N，N≥1，所有供水模块分别与所述供水主管连通，并铺设于建筑户内；其中，所述供水模块包括供水支管和用水器具，供水支管、用水器具与至少一部分所述供水主管闭环连通，在供水模块中形成环形供水。本发明专利技术的管道设计方法能够使供水系统更好地应用到建筑供水中，使建筑供水设计时有据可依，有理可寻，推动建筑模块化环状给水方式在实际的建筑供水系统中的应用和实施，减少或避免水在管道内因停留时间过长而造成水质污染的风险。质污染的风险。质污染的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种供水系统及其管道设计方法


[0001]本专利技术涉及供水
，尤其涉及一种供水系统及其管道设计方法。

技术介绍

[0002]建筑户内配水管道是二次供水到达用水点的最后一道屏障，也是保障最后一公里供水水质的关键点，建筑户内配水管对水质造成的影响不容忽视。
[0003]户内末端配水管水质的影响因素包括室内温度、管道布置方式、停留时间、管材材质和管径等，其中，管道布置方式对水质的影响尤为明显。经调查，瑞士10户不同区域的家用水龙头停留12h后的出水质进行检测，被检测的10户水龙头出水中细菌总数均比各自配水干管中增高一个数量级，12h内建筑户内配水管中细菌总数平均每小时的增长速率达 22％。
[0004]目前，户内给水管的布置方式多采用三通串连的支状敷设形式，如图1和图2，该种形式虽具有节省管材和管件、施工安装方便等优点，但是这种形式使洁具单支管存在滞水区。如图1～图2这种建筑户内管道布置方式增加了因滞水区而引起的水质污染风险，使得建筑户内配水支管中微生物迅速滋长，当微生物数量增长到一定规模后管壁将形成生物膜，这种生物膜很难去除，造成建筑户内配水管网的生物隐患，致使水厂处理工艺、二次供水消毒设施等一系列保障饮水水质的措施功亏一篑。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种供水系统及其管道设计方法，用以解决现有配水管网存在滞水区的问题。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种供水系统，包括：
[0007]供水主管，以备将外界供水引入建筑户内；
[0008]供水模块，所述供水模块的数量为N，N≥1，所有供水模块分别与所述供水主管连通，并铺设于建筑户内；
[0009]其中，所述供水模块包括供水支管和用水器具，供水支管、用水器具与至少一部分所述供水主管闭环连通，在供水模块中形成环形供水。
[0010]进一步地，所述供水模块内的用水器具的数量为M，M≥1。
[0011]进一步地，所述用水器具的进水口与两路所述供水支管连通；
[0012]当M＝1时，两路所述供水支管的一端与所述用水器具连通，另一端与所述供水主管连通；
[0013]当M≥2时，相邻两个用水器具之间通过供水支管连通，所述闭环中靠近所述供水主管的用水器具通过供水支管与供水主管连通。
[0014]另一方面，本专利技术提供了一种供水系统的管道设计方法，用于确定上述的供水系统中一个供水模块的供水支管的管径大小、长度以及用水器具的个数，包括如下步骤：
[0015]S1：预设供水支管的初定管径d0；
[0016]S2：计算供水支管的最大管径长度L0：
[0017][0018]其中，Q0为供水模块的初始流量，t为用水器具使用一次出水的平均时长；
[0019]S3：计算用水器具的个数M0：
[0020][0021]其中，L
a
为供水主管与用水器具之间的供水支管的长度；L
s
为相邻用水器具之间的供水支管的长度，数学符号[]为取整符号；
[0022]S4：审核供水支管的初定管径d0和初定数量M0是否合格；
[0023]S5：根据所述S4确定供水支管的终选管径和终选数量。
[0024]5.根据权利要求4所述的管道设计方法，其特征在于，所述S4中审核供水支管的初定管径d0和初定数量M0的方法，包括以下步骤：
[0025]S401：获取供水支管的初定管径d0、供水主管的管径D和供水模块的总设流量Q
g
；
[0026]S402：将供水模块进行分段，段数为N，并分配各管段流量q；
[0027]S403：计算各管段的沿程阻力损失h
L
；
[0028]S404：计算各管段的局部阻力损失h
E
；
[0029]S405：计算摩阻系数S，
[0030][0031]S406：计算校正流量Δq。
[0032]具体地，
[0033][0034]其中，∑h为整个管网的水头损失，该水头损失为所有管段的沿程阻力损失与局部阻力损失的代数和；
[0035]S407：对各管段的流量q进行校正，算出校正后的流量q
′
，q
′
＝q+Δq；
[0036]S408：使用校正后的流量q
′
作为新的q计算各管段的沿程阻力损失 h
L
、局部阻力损失h
E
、摩阻系数S和校正流量Δq，再由新的校正流量Δ q校正流量q，如此反复迭代；
[0037]S409：如果通过多次迭代计算，最终能够使Δq＝0，则初定管径合理，为终选管径；如果通过多次迭代计算，始终无法使Δq＝0，则初定管径不合理，重新选定管径d0′
，重复上述S1到S4，直到选定的管径能够通过多次迭代计算后使Δq＝0，最终能够通过多次迭代使Δq＝0的管径为终选管径；
[0038]S410：当Δq＝0，最后一个循环的阻力损失h
L
是否超过预设阻力损失H
s
，当h
L
＜H
s
时，说明初定数量设置合理；当h
L
≥H
s
时，说明初定数量设置不合理，减少数量，得到的新的M0′
，重复S401至S410，直至得到的h
L
＜H
s
，最终能够使h
L
＜H
s
的用水器具数量为终选数量。
[0039]进一步地，所述S401中，Q
g
＝Max{Qg1 or Q
g
2；Q
g
3}，
[0040][0041]其中，N
g
是所有用水器具22给水当量总数；a是根据建筑物用途而定的系数；
[0042]Q
g
2＝∑Q
e
n
o
b
g
[0043]其中：Q
e
同类型的一个卫生器具给水额定流量；n0同类型用水器具的数量；b
g
同类型用水器具的同时给水百分数；
[0044]Q
g
3＝∑Q
e
n
o
[0045]其中：Q
e
同类型的一个卫生器具给水额定流量；n0同类型用水器具的教量。
[0046]进一步地，所述S402中，
[0047]当所有用水器具之间采用直线式供水支管连接时，N＝3；
[0048]当所有用水器具之间采用吊顶式供水支管连接时，N＝3+(M0‑
1)；
[0049]当用水器具采用直线式、吊顶式供水支管段混合方式连接时，N＝3+ 吊顶式供水支管段的数量。
[0050]进一步地，所述S403中，
[0051]步骤一：计算单位长度管道水头损失，即管道坡降i，
[0052本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供水系统，其特征在于，包括：供水主管(1)，以备将外界供水引入建筑户内；供水模块(2)，所述供水模块(2)的数量为N，N≥1，所有供水模块(2)分别与所述供水主管(1)连通，并铺设于建筑户内；其中，所述供水模块(2)包括供水支管(21)和用水器具(22)，供水支管(21)、用水器具(22)与至少一部分所述供水主管(1)闭环连通，在供水模块(2)中形成环形供水。2.根据权利要求1所述的供水系统，其特征在于，所述供水模块(2)内的用水器具(22)的数量为M，M≥1。3.根据权利要求3所述的供水系统，其特征在于，所述用水器具(22)的进水口与两路所述供水支管(21)连通；当M＝1时，两路所述供水支管(21)的一端与所述用水器具(22)连通，另一端与所述供水主管(1)连通；当M≥2时，相邻两个用水器具(22)之间通过供水支管(21)连通，所述闭环中靠近所述供水主管(1)的用水器具(22)通过供水支管(21)与供水主管(1)连通。4.一种供水系统的管道设计方法，其特征在于，用于确定如权利要求1至3任一所述的供水系统中一个供水模块(2)的供水支管(21)的管径大小、长度以及用水器具(22)的个数，包括如下步骤：S1：预设供水支管(21)的初定管径d0；S2：计算供水支管(21)的最大管径长度L0：其中，Q0为供水模块的初始流量，t为用水器具(22)使用一次出水的平均时长；S3：计算用水器具(22)的个数M0：其中，L
a
为供水主管(1)与用水器具(22)之间的供水支管(21)的长度；L
s
为相邻用水器具(22)之间的供水支管(21)的长度，数学符号[]为取整符号；S4：审核供水支管(21)的初定管径d0和初定数量M0是否合格；S5：根据所述S4确定供水支管(21)的终选管径和终选数量。5.根据权利要求4所述的管道设计方法，其特征在于，所述S4中审核供水支管(21)的初定管径d0和初定数量M0的方法，包括以下步骤：S401：获取供水支管(21)的初定管径d0、供水主管(1)的管径、供水主管(1)的长度以及供水模块(2)的总设流量Q
g
；S402：将供水模块(2)进行分段，段数为N，并分配各管段流量q；S403：计算各管段的沿程阻力损失h
L
；S404：计算各管段的局部阻力损失h
E
；S405：计算摩阻系数S，
S406：计算校正流量Δq。具体地，其中，∑h为整个管网的水头损失，该水头损失为所有管段的沿程阻力损失与局部阻力损失的代数和；S407：对各管段的流量q进行校正，算出校正后的流量q
′
，q
′
＝q+Δq；S408：使用校正后的流量q
′
作为新的q计算各管段的沿程阻力损失h
L
、局部阻力损失h
E
、摩阻系数S和校正流量Δq，再由新的校正流量Δq校正流量q，如此反复迭代；S409：如果通过多次迭代计算，最终能够使Δq＝0，则初定管径合理，为终选管径；如果通过多次迭代计...

【专利技术属性】
技术研发人员：王睿，赵锂，
申请(专利权)人：中国建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：