盘整公式水流计算公式

已知管的内径12mm，外径14mm，公差直径13mm，求盘管的水流量。压力为城市供水的压力。

计算公式1：14∏×管径的平方（毫米单位换算成米单位）×经济流速（DN300以下管 选1.2ms、
DN300以上管选1.5ms）

计算公式2：一般取水的流速1 --3米秒，按1.5米秒算时：
DN=SQRT（4000qu3.14)
流量q，流速u，管径DN。开平方SQRT。

其实两个公式是一样的，只是表述不 同而已。另外，水流量跟水压也有很大的关系，但是现在我
们至少可以计算出大体的水流量来了。


备注：为Nomial Diameter 公称直径(nominal diameter)，又称平均外径(mean outside
diameter)。
这 是缘自金属管的管璧很薄，管外径与管内径相差无几，所以取管的外径与管的内径之平均值当
作管径称呼 。

因为单位有公制(mm)及英制(inch)的区分，所以有下列的称呼方法。

1. 以公制(mm)为基准，称 DN (metric unit)
2. 以英制(inch)为基准，称NB(inch unit)
3. DN (nominal diameter)
NB (nominal bore)
OD (outside diameter)
4. 【例】
镀锌钢管DN50，sch 20
镀锌钢管NB2”，sch 20
5. 外径与DN，NB的关系如下：
------DN(mm)--------NB(inch)-------OD(mm)
15-------------- 12--------------21.3
20 --------------34 --------------26.7
25-------------- 1 ----------------33.4
32-------------- 1 14 -----------42.2
40-------------- 1 12 -----------48.3
50-------------- 2 -----------60.3
65-------------- 2 12 -----------73.0
80-------------- 3 -----------88.9
100-------------- 4 ------------114.3
125-------------- 5 ------------139.8

随着人们生活水平的提高，热水的使用范围与频率也不断扩大和增长，不仅出现了功能齐
全的各类电热水 器、煤气热水器、太阳能热水器等等，而且住宅小区、高档写字楼内的集中
供热水系统也在各地不断得到 应用，至于各大宾馆、旅馆等，热水供应系统更是必不可少，
只是在供水时间段上显示出其档次的高低， 有的是24h供应热水，有的仅在某一时间段内定
时供应热水。由于热水系统的普及，且应用对象的性质 、规模各有不同，因此在具体的工程
设计中也经常遇到一些问题。本文重在分析现有热水用水量计算公式 的特点及各自的适用范
围，以便在具体的工程设计中合理应用。
1 热水甩水量计算方法简介
根据《建筑给水排水设计规范》GBJl5-88，建筑物的热水用水量可通过以下两种方法计
算得到：
① 根据人数或床位数和其热水用水量定额计算法[1]：
Qh=Khmqr24
式中：Qh一最大时热水用水量;
Kh——小时变化系数;
M—用水计算单位数(人或床);
qr——热水用水量定额：
规范中的计算公式隐 含着热水供应时间统一为24h，并给出了一个全日制供应热水时Kh
值的表格。但我们从表中只能查到 一些离散的点，而实际应用中往往要通过插值方法才能得
到所需的Kh值。而设计人员常用线性插值，有 时甚至“毛估估”，造成了计算结果的偏差，
进而影响了实际的使用效果。本文将给出经曲线拟合得到的 Kh的计算公式，以便于设计人
员的使用。qr的选用要注意热水的温度，必要时需经过换算，即 (tr1—tl)qr1=(tt2—t1)qt2，其中tl为当地的冷水温度。在实际应用过程中，有一 些工程
是全日制供应热水，即t=24h，可以直接选用规范规定的有关的Kh值，但还有一些工程是< br>定时供应热水，即t≠24h，从理论上来说这时的Kh值应小于全日制供水状况，但由于没有
相 关的参考数据，设计人员往往套用全日制供水条件下的Kh值，显然这是有偏安全的。
②根据卫生器具和热水用水量定额计算法：
Qh=∑(qh×n0×b100)
其 中Qh为卫生器具1h的热水用水量，n0为同类型卫生器具数，b为1h内卫生器具同
时使用百分数。
这种计算方法从热水使用器具作为计算的出发点，具有一定的客观性，因为设计中洗脸
盆、 浴盆或淋浴器的数量是可以确定的，关键在于公式中各种卫生器具的同时使用百分数b
的确定，有关具体 规定可以参见相关的设计手册。
2 两种计算方法的分析与比较
在具体的工程设计 中，曾经用上述两种方法计算各类工程的热水用水量，同一工程的计
算结果也不尽相同，有时是方法①的 计算结果较大，有时又是方法②的计算结果较大，到底
该以哪一种计算结果为准，常令设计人员头痛，而 设计手册上的说明为：“两种方法计算的
结果并不一致，设计时需分析对比合理选用”，却没给出具体的 标准和方法，令人莫衷一是。
从公式表面分析，方法①似乎具有更广泛的适用范围，因为它有一个 小时变化系数Kh，
可以根据不同建筑的性质和规模来调节、控制，但没有根据热水供应时间长短的情况 区分类
别;方法②只是对住宅的浴盆数量与其同时使用百分数有一个对照表格，而宾馆等却不再细
分规模，b的取值范围为60%-70%，这是相对于20世纪70年代旅馆的情况，而对于现在一
些 大规模、高档次的宾馆还是一味套用60%-70%的b取值范围，则不符合实际状况;至于医
院等的病 房的b取值范围有一个较宽的范围，为25%-50%，却没有给出具体的床位规模与占
的取值之间的对 应关系，仅凭借设计人员的经验来确定，而实际上不同等级医院的热水使用
情况又各不相同，且某些高档 病房楼的布置已接近旅馆的情况，该如何确定其用水规律也是
一个新的课题。当然有关的占值范围的规定 也是基于一定的概率统计与分析的结果，在一定
的范围内还是比较准确的、本文拟从具体的计算中分析得 到每种方法的适用范围，以作为具
体设计中的参考和借鉴。为了便于比较，引入管道系统计算时的当量计 算法，得到相应的设
计秒流量，并换算成小时流量。
下面以旅馆类建筑为例列表比较两种计算方法的结果见表1(表巾热水以40℃计)：
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分析表中得到的有关数据，可以看出：当床位数为100个时，两种方法的计算结果大致
相 同;而床位数小于 100个时，方法①的计算结果大于方法②;床位数大于100个时，方法
②的计算 结果大于方法①。造成这种情况的原因就在于当床位数较少时，用水的不均匀程度
相对较高，b应该取较 高的数值：而随着床位数的不断增加，用水的均匀程度也不断提高，
b就应该取较低的数值，甚至可以小 于60，因为从表1中可以看出，当床位数达到300个时，
其最大小日寸热水用水量(以40℃计)已 经与通过管道的设计秒流量换算得到的数值相近，
虽然热水管道中的水温可以达到60t，但由于设计秒 流量换算得到的小时流量与最大小时流
量之间的系数又何止1.5! 所以当床位数大于300个时，方 法②的计算结果显然已经失去了
实际的意义。因此，建议当床位数小于等于100个时，采用方法①来计 算热水用水量;床位
数介于100和300之间的，可以视具体工程的规模，档次，在两种方法之间选择 ，或综合考
虑：而床位数大于300个时，应采用王云海：建筑给排水中热水用水量计算方法的比较方法
①来计算，并可以根据具体工作的情况在单位用水定额的取值上作适当的调整。
至于住宅和医院的病房这两类建筑，同样可以通过上述方法，经比较确定各种方法的适
用范围。
至于定时供应热水的情况，可以将方法①中公式分母的24改为实际供水时间段，并参
考全 日制供水的Kh值，虽然这样做是偏保险的，但定时供热水上午旅馆一般规模较小，因
而用水的不均匀性 也较高。
3 Kh值计算公式的拟定
规范中给出全日制供热水条件下的一系列Kh 值与床位数的对应表格，是一些离散的对
应点，为了便于设计人员的具体使用，笔者根据系列点所构成的 曲线的形状，利用最小二乘
法的原理，运用相关计算软件，对各种条件的KL值进行了曲线拟合，得出以 下计算公式，
并分析各自的误差。分别见表2、表3、表4。
住宅：Kh=1.8367+33.0111·n0.5
50≤n≤6000 (1)
旅馆：Kh=2.2818+56.8511n0.5
60≤n≤900 (2)
医院：Kh=1.2355+23.0257n0.5
50≤n≤1000 (3)
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上述求值公式中，对于(1)、(2)两式，n为居住人数，对于( 3)式，n为床位数。式中分
别给出了相对于n的适用范围。公式(3)的拟合中，排除了表格中的第1 对数据，因为这组
数据明显偏离了其余各点所在的曲线。经验算，由求值公式计算的结果与表格中所给数 据之
间的误差如下：对于住宅，误差均在3.5%之内;对于旅馆，误差均在1.5%之内，而且分布较
好，具有较高精度;对于医院，在适用范围内，误差均在3.0%之内。因此，上述公式的拟合
具有比较高的准确度，在工程设计中，可以直接用这些求值公式来计算得到相应Kh的可信
值。
4 结论与存在问题
通过前述具体的分析比较，我们对两种热水量计算方法有了进一 步的理解，也得到了在
具体工程设计中计算不同建筑物热水用水量时所应采用的方法，但还有一些问题有 待于在实
际工程中不断积累经验后才能解决，如定时供热水的情况下如何确定Kh值，以及医院病房的b 值如何确定，等等。谨以此文抛砖引玉，引起各位同仁共同探讨相关问题。