给排水计算工具集

依据国家最新规范及标准图等，并通过实际工程应用，设计开发的给排水计算工具。

从事给排水设计过程中，使用过一些他人开发的计算软件，发现有些软件的操作不太方便，功能不全，毕业到现在2年来，机器上积攒了不少软件，存在功能交叉，管理不便，同时由于新规范的颁布，有些计算方法已不能满足新规范要求，为此决定开发一个功能相对集成的软件。部分版块参考相关软件进行界面设计，经过数月内部测试，目前v1版基本完成，主要包括如下版块：给水水力计算、满流非满流水力计算、雨水水力计算、消火栓水力计算、灭火器配置计算、化粪池选型、钢制管件、防水套管、排水管件。下面将介绍各版块的设计依据及设计思路。

更新日志：

版本号：1.5

版本更新说明：

1. 修正雨水逐段计算中流速的计算方法，原来通过设计流量确定，现为最大流量确定；

2. 修正若干其他BUG。

更新日志

适用版本：win98/me/2000/xp

版本号：1.45

版本更新说明：

3. 增加山东省青岛、莱芜、枣庄、海阳、潍坊、淄博等城市暴雨强度公式（感谢 “zhaiguili” 提供）； 

4. 修正暴雨强度自动计算时屋面降水历时为5min；

5. 修正重庆暴雨强度公式（感谢 “along-xie”）；

更新日志

适用版本：win98/me/2000/xp

版本号：1.4

版本更新说明：

6. 修改天津市暴雨强度公式（感谢 “{:夜色缤纷:}” 提供）、浙江各城市暴雨强度公式（感谢 “流浪XP” 提供）、修正了济南、厦门、上海、福州等城市暴雨强度公式（《给水排水设计手册》 第五册 城镇排水 第二版）； 

7. 增加江苏扬州暴雨强度公式（感谢 “哈米” 提供）；

8. 增加逐段雨水水力计算，可以实现按管段计算流量、暴雨强度、汇流时间、流速等，并支持输出计算书(*.txt)，请用记事本打开，并取消记事本的自动换行功能。计算过程中为防止程序出错，请输入完数据后及时存盘，计算时软件会自动生成临时文件（输入的数据为c:\storm_in_temp.txt,结果数据为c:\storm_out_temp.txt），storm_in_temp.txt可以供需要重新计算时导入。目录下storm_in.txt、storm_out.txt分别为输入数据和输出结果的示例，可删除。（感谢Oliver 、{:夜色缤纷:} 等的意见建议及大力支持）

版本号：1.3

版本更新说明：

9. 增加手动配置情况下灭火器规格小于规范最小要求时，或超过设置数量时变色+警告。

10. 增加个人设置菜单，可以设置个人姓名+公司名称，显示在启动界面和关于界面。

11. 增加排水管件连接管径变化时的尺寸计算（详见使用说明第8部分或软件自带的“使用提示”）。

版本号：1.2

版本更新说明：

1. 在各版块中增加使用提示，就一些需要注意的事项做简要提示；

2. 增加了钢筋混凝土化粪池的设计数据，扩充了原有砖砌化粪池数据；

3. 管件连接程序全新设计，可用于多管件连接尺寸计算（见使用说明第8部分，注意其中红色粗体文字！）。

版本号：1.1

版本更新说明：

1. 修正了给水水力计算默认管材下改变温度时计算报错的bug；

2. 修正了排水水力计算铸铁管和PVC-U排水管管径变化时无法自动调整坡度的bug，修正了PVC-U管材计算内径。

给水水力计算：

用于钢衬塑复合管、PP-R冷、热水管、薄壁不锈钢管、衬树脂铸铁管、普通钢管、铸铁管、铜管的水力计算。

设计依据

《建筑给排水设计规范》 GB50015-2003

《给水排水设计手册》第二版

《2003全国民用建筑工程设计技术措施》给排水分册

沿程水头损失hi=k·i·L= k·105Ch-1.85dj-4.87qg1.85·L,

流速v=

hi-沿程水头损失

i-单位长度水头损失

dj-管道计算内径

qg-给水设计流量

Ch-海澄-威廉系数

L-管道长度

v-流速

k-温度修正系数，默认值为1.0

当输入流量、管长后，选择管材、管径，软件自动确定海澄-威廉系数、计算内径等。若该管材需要修改温度修正系数，则温度列表变为可选，可根据实际情况选择温度，系统自动确定修正系数。计算输出流速、水头损失等，同时还可将当前流量转换为对应的秒流量（L/s）或小时流量（t/h）。

满流非满流水力计算：

用于建筑室内、外的排水流速、流量计算，包括排水铸铁管、PVC-U塑料管、混凝土管、聚乙烯双壁波纹管等。

设计依据：

《建筑给排水设计规范》 GB50015-2003

《给水排水设计手册》第二版

满流计算公式采用：v= Q=vA  A= P=πD  R=

非满流计算公式采用：v= Q=vA  

当h<时，A=（）r2  r  R=

当h>时，A=（）r2  r  R=

充满度=

D-管径

v-流速

n-粗糙系数，混凝土管满流0.013，非满流0.014，聚乙烯双壁波纹管0.01

Q-流量

i-水力坡降

A-水流断面

P-湿周（满流）

ρ-湿周（非满流）

R-水力半径

h-管内水深

雨水水力计算：

用于国内不同城市的暴雨强度计算、目前已集成了国内各省市的一些较大城市的数据资料，可进行屋面（单雨水斗系统）、室外雨水流量、流速、管径的计算。

设计依据

《建筑给排水设计规范》 GB50015-2003

《给水排水设计手册》第二版

《2003全国民用建筑工程设计技术措施》给排水分册

雨水计算流量  Q=ψqF

q=

Q-雨水流量

ψ-径流系数

F-汇水面积

q-暴雨强度

P-降雨重现期

t –降雨历时

A、b、c、n-当地降雨参数

当选定城市后，软件自动载入当地暴雨强度公式，然后选择汇水区域形式（屋面、室外），可自定义重现期、降雨历时、径流系数等，输入汇水面积，以及雨水管道数量，即可确定该区域的暴雨强度、雨水流量以及每根管道的流量，流速、管径、坡度（标准坡度）等，点击校核可以查看该管径下的满流最大流量，以检验当前管径是否满足要求。

由管径确定流量在版块二“满流、非满流水力计算”中已经提到，而由流量反算管径相对较麻烦，这里先由版块二确定各管径在标准坡度下的满流流量：D300标准坡度为0.003，最大流量Q300；大于300的管道坡度均采用0.002，对应的流量分别为Q400、Q500……

软件计算出流量Q，管径D则通过条件语句来实现。

If Q < = Q300 Then

D = "d300"

ElseIf Q < = Q400 Then

D = "d400"

ElseIf Q < = Q500 Then

D = "d500"

……

……

……

End If

消火栓水力计算：

用于计算消火栓在不同充实水柱、喷嘴、龙带口径、材质、长度下的水头损失、水压、水量。

设计依据：

《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）

《2003全国民用建筑工程设计技术措施》给排水分册

《给排水设计手册》第二版

《建筑给水排水工程》第四版

消火栓水压计算公式：Hxh=Hd+Hq+Hsk=AdLdqxh2++Hsk；

Hq=    qxh=

Hxh=消火栓栓口最低压力

Hd-消防水带水头损失

Hq-水枪喷嘴造成一定长度充实水柱所需压力

Hm-充实水柱

Ad-水带比阻

Ld-水带长度

qxh-水枪喷嘴射流量

B-水枪水流特性系数

Hsk-消火栓栓口水头损失，宜取0.02MPa。

αf-实验系数，αf=1.19+80×（0.01×Hm）4

φ-喷嘴阻力系数，φ=

首先确定充实水柱长度，然后选择喷嘴口径、水带口径、材质、长度，以上数据确定后，所有系数即可自动确定，从而计算得到水压、水量、水头损失等。

灭火器配置计算：

用于工业及民用建筑工程A、B、C类火灾灭火器配置计算。

设计依据：

《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90（1997年版）

Q=K  Qe=

Q-灭火器配置场所的灭火级别，A或B

S-灭火器配置场所的保护面积

U-灭火器配置场所的灭火器配置基准

K-修正系数

Qe-灭火器配置场所每个设置点的灭火级别，A或B

N-灭火器配置场所中设置点数量

当确定火灾种类、危险等级、建筑物类型后，灭火器的配置基准、保护距离、每具最小配置级别等参数即可确定；输入保护面积、配置点数量后，灭火器选型可以通过自动或手动配置。当选择自动配置时，计算后会给出各种规格的灭火器配置方式，违反规范的配置方式（如：每处数量超过5具、每具灭火级别小于规范规定的最小配置级别）会给出警告；当选择手动配置，可以手工选定灭火器规格，计算出配置数量。

化粪池选型

用于化粪池的选型、计算，并确定化粪池的外形尺寸。

设计依据：

《砖砌化粪池》02S701

《钢筋混凝土化粪池》03S702

化粪池有效容积计算：

合流系统： W=W1+W2=+1.2()

Nz=

分流系统：W=W1+W2=+1.2()

Nz=

W-化粪池有效容积

W1-化粪池内污水部分容积

W2-化粪池内污泥部分容积

Nz-化粪池设计总人数

q- 污水定额

t-  污水停留时间

α-实际使用人数与设计总人数百分比

T- 清掏周期

软件使用时，首先选择建筑物类别，从而确定使用系数，用水定额，然后确定污水停留时间、排水类型和清掏周期等。以上参数均可以手工输入，较之国标图选型，灵活性更强。考虑到大部分时候我们根据设计人数选定化粪池，因此将设计人数作为软件计算过程中的一个手动输入的参数。计算得到化粪池规格后，作为校核，同时输出当前条件下能够满足的设计人数。当污泥容积超过有效容积70%（W≤25m3）或80%（W≥30m3），按污泥容积相应等于有效容积的70%或80%，用污泥容积公式计算确定化粪池设计总人数。

另外也可以选择环境情况，包括有无覆土、地下水、是否过汽车等，主要体现在化粪池的代号上——Z（G）2-4 [/S /Q /F]，对计算过程没有影响。 

钢制管件、防水套管

用于确定各种规格给水管件的尺寸。给水管件包括弯头、三通、偏心异径管、同心异径管等管件的尺寸及壁厚；用途为：在较狭小空间内布置管道时须考虑各管件的连接尺寸。

设计依据：

《防水套管》02S404

《刚制管件》02S403

管件连接计算：

用于确定各种规格排水管件的尺寸。包括弯头、三通、四通等管件。可以用于计算各管件竖向连接时的最小尺寸。用途为：在较狭小空间内布置管道时须考虑各管件的连接尺寸。

设计依据：

《卫生设备安装工程》98S1 （天津市标）

《给水排水设计手册》第12册（第二版）

本程序以各管件纵向排列为基础设计。选定管件规格后双击图片，即添至列表，请按管件实际连接方式由上至下依次添加！列表中不需要的项目可以通过双击删除（注意：立管上管件不能变径！与横管连接则无限制：即：立管管件100x75，下面的立管管件只能是100x***，横管上的管件可以是150x100，100x100等）。计算结果为立管上下相距最远的水平管道中心高差，即：当第一管件为管件1、2、4、5时不考虑L1，当最后一个管件为管件1、2、3时不考虑L2。点击计算。软件自动判断管径、接口，如果一切无误，即可得到最终结果。请按实际管件连接方式从上往下的依次添加管件，否则计算结果会出现问题！尽管软件可以自动判断管件接口是否正确，还是希望大家能够完成列表后检查一下连接管径、管件顺序是否正确。