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植物墙灌溉系统的相关计算

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2019-07-03 14:30【

  植物墙需要针对不同类别的建植方式和材料进行灌溉系统设计。根据种植基质的类型、材料密度、持水性、保水性等特点,选择不同种类、不同流量的滴灌产品。由于室内植物墙无法得到雨水灌溉,其灌溉系统的设备保障率应达到100%,灌概均匀度应不低于85%。

  1.流量计算

  (1)循环水灌溉系统的水量平衡

  采用循环水灌溉系统的植物墙需要确定蓄水池或水箱的容积。需要考虑的相关参数包括:基质的体积、基质平均持(保)水率、植物耗水量、环境蒸发量和一次注满水池后需要持续的灌水周期等。

  (2)管网水灌溉系统的水量平衡

  利用压力管网(市政水管网)供水的灌溉系统,当水源管网压力满足灌溉系统入口水压条件时,其水量平衡涉及水源接口的给定流量和灌溉系统流量。如果植物墙设计的灌水器总流量大于管网供水流量,则需要对植物墙进行分区轮灌,即将灌水器分为若干轮灌组,依次进行灌溉。

  流量的确定:如果是自来水,可以根据水源出水口管径大致估算出流量。水源出水口管径可询问甲方或实地测量,如果使用的是水箱水泵供水,那么流量大小取决于水泵本身参数。

  决定流量的要素是管道截面面积和水流速度,即Q=SV(Q为流量,S为截面面积,V为水流速度),我们可以根据这个公式得出管道公称直径与水流量在经济流速下(1.5m/s)的互相换算关系。

  根据这个公式,我们可以在实际应用中根据管道公称直径快速判断供水量,以及根据单条支管上的滴头数量算出符合供水条件的管道公称直径。

  例:我们现场检查后发现水源用的是DN20的铁管,那么根据这个公式,我们可以算出这个水源保守的流量是1.7m³/h。

  如果植物墙采用1000个流量为4L/h的稳流滴头,那么其总流量就是4m³/h。而水源只能提供1.7m³/h的流量,那么我们需要分三个阀门进行轮灌,才能保证正常、均匀灌溉。

  这个公式同样可以用来计算一条支管上的滴头数量,如:计算在De16的PE管道上装流量为4L/h的滴头的数量,一般De16的PE管壁厚1mm,那么这个管道内径为14mm。因此,Q=SV=0.8m³/h=800L/h,由此可以推算出这条支管可以装200个滴头。

  同理还反向计算,若已确定支管要装200个流量为8L/h的滴头,那么可以算出至少需要用内径为20mm的管道作为支管,也就是De25的PE管道。

  2。水压计算

  水压对植物墙有着重要的意义。滴头有正常的工作水压要求,水压过高或者过低都会影响灌溉效果。植物墙涉及高差,灌溉水由水源到达一定高度后压力会减小,高差变小后压力会增大。所以要想做好绿植墙,压力的问题一定要搞清楚。

  水源处水压可以确定是否满足当前滴头的工作压力,可以确定是否满足墙体的高度,可以确定是否需要加压或减压。水源处水压的确定方法主要靠实地检测,可以通过压力表进行检测。如果是使用水箱水泵供水,那么水源处水压取决于水泵的扬程。

  水压常用单位:

  公斤:全称为 公斤/平方厘米

  巴(bar):英制压力单位,约等于1公斤/平方厘米。

  兆帕(MPa):约等于10公斤/平方厘米。

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  换算关系

  ●1公斤/平方厘米≈1bar=0.1MPa=10m扬程(高差变化10m压力就变化1公斤)。

  例:植物墙高度15m,水源在下方,若测得水压2公斤,那么到10m高度时,水压已经小于1公斤,到15m高度时,水压小于0.5公斤。如果再考虑一定的管道压力损失,过滤器、电磁阀、弯头等对压力的损失,到达上面的水压已经非常小了。

  常用的滴头工作压力一般不小于08公斤,所以如果不增压,顶部一排甚至10m高度的滴头就会出现流量偏低甚至不出水的情况。

  这个例子中,如果保证顶部至少还有1公斤压力,就需要采用增压泵将水压提高到3公斤左右。

  相反,如果水源在上面,墙体在下面,则越往下压力会越高,每往下10m压力增加1公斤,如果水压过大高于滴头正常工作压力,那么则需要安装减压阀等减压装置。



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