建筑给排水 (4).ppt

绪论,建筑设备的目的与作用建筑设备是为了给人们营造一个安全，合理，舒适的生活与生产环境而设置的一门课程。,.人类出现以来，就择溪而居，这是因为水是各种生物（包括人类）赖以生存的、不可缺少的物质。当我们游览、参观各种遗址、文物古迹时，我们会发现人类居住的建筑物的是这样逐渐演变为我们今天居住的房子的。即山洞土穴/地窖）茅草房土石，砖瓦房现代建筑,古代的建筑设备,例如：古猿人时代，他们以崖洞，山穴为居。像170万年前的元谋猿人，80120万年前的蓝田猿人，4050万年前的北京猿人都是选择天然的，附近有河水的，山洞作为居住的场所。山洞遮雨,.到了母系社会，开始利用土崖为壁体，建造穴居。再发展为用树木、草泥建造简单的穴居或浅穴居后来发展为地面建筑。例如:60007000年前的浙江余姚的河姆渡文化50007000年前的西安半坡文化40006000年前的山东泰安的大汶口文化,.中国自奴隶社会开始，已经出现了大规模的建筑群，有了完善的供水、排水系统。这种建筑结构的发展，是人们生存条件不断改善的过程。取排水方面：经历了陶罐、陶制水槽，较完善的水系统的历程。,十九世纪爱迪生发明电灯以来，人们的生活越来越便利。如今人们可以尽情的享受现代文明带给我们的各种便利。自来水、电灯、冰箱、空调、天然气所有这些用具，设备的安装与使用都与建筑设备这门课密切相关。,现时的建筑设备,现时的建筑设备,了解大自然，利用大自然，为人类造福。如若将来能对四季进行人工调节，冬季蓄冷，夏季贮热；进一步开发、利用太阳能，风能等自然能源；改进采光方式，减少电能的消耗。发挥我们的优势。,建筑设备讲叙内容,小方面：家庭的上、下水，通风，取暖，电气。中等方面：一幢建筑，一个小区的供暖，供水，制冷，空调，电气。大方面：整个城市，一个大型企业的供水，排水等。,一、建筑设备的概念,为建筑物的使用者提供生活和工作服务的各种设施和设备的总称,给水排水、热水供应,生活,煤气、采暖、通风、空调,供电、照明、防雷、电梯,消防,通讯、音响、视频,安全,智能,任何民用建筑，如果只有遮风避雨的建筑外壳，缺少相应的建筑设备，其使用价值将是很低的。,所谓建筑产品使用价值，是指建筑产品直接用于满足某种需求所表现出来的价值。,使用价值,使用功能,形象功能,使用功能,二、建筑设备的重要地位,建筑设备功能的完善程度也决定着建筑物的规格、档次的高低,水,煤气、采暖、通风、空调,供电、照明、电梯,消防,通讯、音响、视频,第一章城市给水系统,第一节室外给水工程概述一给水排水工程在经济建设中的任务安全、可靠、经济、合理地用水.安全：用水水质、洪水排放，消防，生产，生活.可靠：保证供水、尽量不出现意外断水。保证供水水量.经济：节约用水，不随便浪费水、.合理：按需用水，如冷却水，可以用中水系统的水，饮用自来水不要用于洗涤。工业废水不要随意排放,城市尽量建在靠近水源的地方（河流、湖泊两岸，地下水丰富的地方），城市取水要在河流的上游，城市的污水排放要置于河流的下游。二给水、排水的基本内容1它包括取水净水输水用水排水等几个环节。它由三个部分组成，即：城市给水系统、建筑给、排水系统、城市排水系统。如下图,1.取水构筑物，2.一级泵站，3.净水厂，4.清水池，5.二级泵站，6.输水管，7.城市给水管网，8.水塔、高位水池,给水系统,由取水、净水、输水设施三部分组成根据城市规划，地势地形，通过综合考虑，确定出安全可靠，经济合理的给水系统（三种）一统一给水系统（如图0-1）1适用条件：水质，水压差别较小的中小城市或工业区2水质标准：统一为饮用水标准特点：统一的管网供应生产，生活，消防，构造简单，成本低，管理方便。,1.取水构筑物，2.一级泵站，3.净水厂，4.清水池，5.二级泵站，6.输水管，7.给水管网，8.水塔、9.排水管网，10.雨水管网，11.污水管网，12.污水处理13.排水口，14.灌溉农田，15.回用水处理厂,二分区给水系统（三类）在下列情况的前题下，地势，地形高差很大，有山，河分隔，有明显的功能区别，各部分用水量较大。用分区供水。分压给水系统1适用条件：城市地形高差很大，各区用水压差大2水质标准：符合饮用水标准3特点：两个或多个区域，两个管网，要求管理高，构造较统一，系统复杂。图中：1.取水构筑物，2.泵站，3.净水厂，4.高低压泵站，5.低压区，6.高压区,分质给水系统1适用条件：有用水量很大的，对水质要求较低的工业用水2水质标准：分别符合饮用水标准及工业用水标准3特点：两个或多个供水系统，管理要求高，避免将水全部处理为饮用水而多花费用。,分区给水系统1适用条件：超大城市，地势有自然分割（江，河，山脉）2水质标准：符合饮用水标准3特点：两个给水管网系统，管理要求高三循环给水系统1适用条件：有用水量很大的工业用水，（如冷却水，使用后水温升高，水质基本未受污染）供水使用冷却降温补充水再使用2水质标准：较低3特点：水循环使用。,取水工程,水源，取水构筑物，一级泵站一水源（两类）地下水源（井水，泉水）特点：1埋于地层，水质清洁，水温低2取用简便，安全经济3若过量开采，会导致地面下沉4水量有时不能保证地表（面）水源（江、河、湖、水库）特点：1水量大2水质较差3水温随季节变化4需较完善的净化过程,二取水构筑物根据水源的不同，构筑物也不同地下水取水构筑物1管井：地理水源丰富的地区，水位深，深水泵,管井图1井室2井壁管3过滤器4沉淀管5粘土封闭6人工填砾7深井泵,2大口井：浅层地下水（深30米以内）3渗渠：河道，水库的水体下面或岸边，铺设管网收集地下渗流水，埋深35米P11fig1-7,地面水1固定式取水构筑物。是永久性取水设施.取水量大，取水可靠，维护方便.投资大，工程复杂.水位变化不大的地面水,AB固定式取水构筑物1进水井，泵站，进水间，吸水间立式泵，立式电机泵站，格栅，格网，,活动式取水构筑物水源水位涨落幅度大，水量相对较小投资小，建设快，适应性强,三一级泵站抽（提）升水源水的泵站由泵房，水泵，水管，附属设备，控制设备等构成,净水工程,水源水由于自然或人为因素，都有被污染的可能，为保证人们正常的生产与生活，水源水要进行处理。此为净水工程一生活饮用水的质量标准（五类35条）1感官指标：色，味，可见物，透明度2化学指标：单质元素如铜,锰,铁,锌化合物如酚类盐类3毒理学指标：氰，氟化物，铅，砷等4细菌学指标：细菌总数，大肠菌总数5放射性指标：，放射检测，来源于地下水流经的矿物质，核电站的冷却水等,二净水方法净化结果，根据需求而定加药器消毒器泵站混凝池沉淀池过滤池澄清池清水池二泵站1加药（混凝剂）明矾，硫酸亚铁，碱式氯化铝等2混凝沉淀：用于去除原水中固体颗粒物，微小的悬浮物（混凝成絮状）3.过滤：下图,快滤池的工作原理进水管1集水槽23承托层4排水系统（集水管）5出水管6冲洗（清理）集水管5承托层4砂层3洗砂排水槽8洗砂排水管9,4消毒：物理法：紫外线，超声波化学法：加氯，氯胺，ClO2，臭氧5清水池，经过上述处理，达到饮用水标准，集中于此。,输配水工程,用于将符合标准的水，通过输水管网送到用水户。它包括二泵站，输水管线，配水管网，水塔。在给水系统中，该部分工程量最大，投资额最高。一二泵站它是输送净水的高压泵站，将净化的水送往用户的动力。二输水管线送水的总管，不负担配水任务。要求：管线简短，安全，两条以上，以保安全。沿公路敷设最好。三配水管网向用户输水的直接管道。敷设中要使干管通向用水量最大的区域，力求简短。管网的布置形式,1枝式管：（树枝状，主干+分枝）管径随分枝级别的增加、及流量的减少而变细特点：管网管线最短，供水直接，投资较少安全性较差末端封堵，水流停滞，水质易变坏多用于初建工程P17fig1-15,2环式管网干管构成回路特点：每个位置都有两个方向的供水，安全，不会停水管线较长，投资大小城市一般有数个环网，大城市环数超过两位数,管网附属设备控制水流，安全控制，维修。包括阀门（闸门），消火拴，排气阀，泄水阀1阀门：作用：控制水流，调节水流量，维护控制布置的要求：过长的干管，个/400600米。每个分支管的始部，其它需控制水流的部分2消火拴：作用：消防时，消防车从城市配水管网的取水口消火拴取水位置：配水管线所敷设的路边，十字街口等便于操作的地方（通常在明处）。消火拴间距：100mm,3排气阀：排除管道中可能聚集的气体，以免堵塞水的流动，装在管道的最高处。4泄水阀：用于放水，维修调节设备1.种类：水塔，高地水池，水厂中的清水池2.作用：调节供水能力，稳定水压，（供水量用水量时,）改善水泵运行状况，(水流的稳定运行，可使水泵节电。)水管中水的流速管径小，流速高，流动阻力大，耗电管径大，流速小，流动阻力小，工程造价高通常D400mm，0.91.2m/s工业民用建筑,二用水量变化日常的生产，生活等活动中，用水量随季节（四季），用水集中程度（早中晚）变化夏季用水量大，早晚用水量大提出变化系数最高日用水量(Qmd):一年之内，用水量最大的一天的用水量（m3）。平均日用水量(Qd):全年内，每天用水量的平均值（m3）。最高时用水量(Qh):一日之内，用水量最大的单位小时的用水量（m3）日用水量变化系数Kd=Qmd/Qd时用水量变化系数Kh=24*Qh/Qmd,用水量计算,最高日用水量=用水单位数*最高日用水量标准,最大时用水量=Kh*最高日用水量/用水时间,上述各最高用水量之和乘以（1.151.25）,三用水量计算:,第二节室外排水工程简介,排除城镇生活污水，工业废水，大气降雨，以保证城镇的正常生活，生产活动。室外排水系统一排水体制1直泄式完全合流制系统：生活污水，工业废水，雨水全部用一套排水管排除，此为完全合流制。直泄，直接排放到天然水体。特点：基建小，投资省，污染大过去，老城市使用。,2截流式合流制：对直泄式进行改造而成。在各排水口上设截流井，将污水截断，并送入污水处理厂处理，要求：建造汗水处理厂。3完全分流制：将雨水单独排放。城市污水用另一套管道排放，并送到汗水处理厂处理。投资高。4不完全分流制：雨水利用道路两边的边沟地面坡高，直接将雨水泄入河道（无管网）城市污水敷设排水管网排放。,二室外排水系统组成1污水系：庭院管街道管横过马路（倒虹吸及跌水井）中途提升泵站污水处理厂排出口。2雨水系：雨水口雨水管（及防洪渠或排洪沟）出水口,室外排水管道的布置与敷设,一街道排水支管的布置：简便，尽可能地在埋深小的前提下，使庭院与街坊排水管都能靠自流接入。二排水干管：布置利用地形，地势，用最简便的方法，使污水送入污水处理厂或河道（水体）。包括：正交、截流式、平行式三敷设注意事项：1避免敷设在交通干线下，2与其它管线要有一定的距离，3要有坡度,第四章建筑给水工程,建筑给水系统是将城镇给水管网（或自备水源给水管网）中的水引入一幢建筑或一个建筑群体，供人们生活、生产和消防之用，并满足各类用水对水质、水量和水压要求的冷水供应系统。,水质标准，是指用水对象所需要的各项水质参数应达到的指标和限值。不同的用水对象，要求的水质标准不同。工业用水或生产用水的水质因生产的性质不同而差异较大，故应按工艺要求确定。消防用水水质一般无具体要求生活用水的水质，应符合现行的生活饮用水卫生标准（GB5749_85）饮用水水质与人类健康和生活直接相关,第一节建筑给水系统的分类,一、给水水质和用水标准,？,生活饮用水卫生标准,给水水质标准,二、建筑给水系统的分类,建筑给水系统按照其用途可分为以下三类：1生活给水系统,生活给水系统,目的：专供饮用，烹饪，洗涤，沐浴及冲洗器具等生活上的用水系统。要求：1符合饮用水的质量标准2水压、水量满足需求3管线要简短，使用要方便,生活杂用水系统,生活饮用水系统,一、建筑给水系统的分类,2生产给水系统,目的：供生产场所生产设备用水的系统要求：1）水质须符合生产工艺的要求冷却水，空调用水，洗衣房用水要求较低电子工业的高纯水，要求很高（静电，灰尘）医药用水，纯度，细菌，毒性物质更低）当与生活用水的水质要求不同时，可设分质给水系统。,生产给水系统,重复利用给水系统,循环给水系统,生产工艺给水系统,一、建筑给水系统的分类,3建筑消防给水系统,）消火拴系统，设置于各种需要设置消防给水系统的地方）自动喷洒灭火系统，火灾危险性大，可能的损失严重的建筑物内，需另外添加的灭火系统。如高层建筑、商场等。目的：消防灭火，对水质无特殊要求要求：水压，水量必须满足设计标准,一、建筑给水系统的分类,生活给水系统生产给水系统建筑消防给水系统,生活、生产给水系统,生活、消防给水系统,生产、消防给水系统,外室,外室,上述三类基本给水系统可以独立设置，也可以根据各类用水对水质、水量、水压、水温的不同要求，结合室外给水系统的实际情况，经技术经济比较，或兼顾社会、经济、技术、环境等因素的综合考虑，设置成组合各异的共用系统。,按水质不同进行分类,二、建筑给水系统的组成,建筑内部给水系统,引入管：建筑物的总进水管，它是城市给水管网（配水管网）与建筑给水系统的连接管道。布置原则：通常由用水集中的地方引入建筑物。当用水分散时，应由建筑中部引入。一般系统设一条引入管，（要求供水不能中断的）重要的建筑物设置两条，或两条以上。埋入地下，应注意防冻与不受地面载荷的损坏。管径大于50mm时，使用铸铁管。穿过基础墙时要预留孔洞。,（二）干管：是水平管道，连接引入管和各个立管应尽量靠近立管，供水要求严格的系统，布置成环形供水。置于管沟，地下室，形成下行上给式供水系统。建筑顶层，形成上行下给式供水系统。（三）立管：向各楼层供水的垂直管道，根据干管有下行上供（干管在下）上行下供两种供水方式（干管在上）靠近用水设备，并沿墙柱（墙角）向上延伸，避免弯来弯去，,（四）支管：立管后续的，各楼层的水平水管及家庭立管，直接供各用水点的用水。支管不得穿越橱柜，风道及卧室等处，要避免支管过长而引起的管道与门窗，梁柱，其它管道的矛盾。用水设备：用水龙头和用水设备。,第二节建筑给水系统的设备,一、给水系统所需水压及给水方式室内给水系统的压力，必须保证将需要的水量输送到建筑物内最不利配水点的用水设备处，并保证有足够的流出水头。室内给水系统所需的水压可按下式计算：H=H1+H2+H3+H4H室内给水系统所需的水压，kPa；H1引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压，kPa；H2引入管起点至配水最不利点的给水管路的沿程损失与局部损失之和，kPa；H3水流通过水表时的损失，kPa；H4配水最不利点所需的流出水头，kPa；,H=H1+H2+H3+H4H室内给水系统所需的水压，kPa；H1引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压，kPa；H2引入管起点至配水最不利点的给水管路的沿程损失与局部损失之和，kPa；H3水流通过水表时的损失，kPa；H4配水最不利点所需的流出水头，（不同的器具水压不同）kPa；,二、给水方式,1、直接给水方式2、设置水泵和水箱的给水方式3、设气压给水装置的给水方式4、分区供水的给水方式,二、给水方式,第二节建筑给水系统的设备,一、水泵给水泵是给水系统中的主要升压设备。城市给水工程多用离心泵，城市污水工程、雨水工程多用大流量、小扬程的轴流泵。1.水泵的基本性能（1）流量Q。即水泵在单位时间内输送流体的量，单位是m3/s、m3/h或L/s。（2）扬程H。泵出口总压头与进口总压头之差，它反映了通过水泵的液体所获得的有效能量，单位是mH2o、Pa或kPa。（3）轴功率N。又称为输入功率，指原动机传递给泵轴的功率，单位是W或kW。,（4）效率。水泵的有效功率Nu与轴功率N之比值，表示轴功率被利用程度的一个物理量。（5）转速。即水泵叶轮每分钟的转动次数，单位是r/min。（6）允许吸上真空高度Hs及汽蚀余量。允许吸上真空高度Hs指为避免水泵发生汽蚀所允许的最大吸上真空高度，用来反映离心水泵的吸水性能。汽蚀余量是为保证不发生汽蚀，在泵的入口处必须具有超过起汽化压力的静压水头，它反映了轴流泵、锅炉给水泵的吸水性能。,2.离心泵,3.水泵的铭牌为了方便用户使用，每台水泵的泵壳上都钉有一个铭牌，简明列出该水泵在设计转速下，效率达到最高时对应的流量、扬程、轴功率、吸上真空度或汽蚀余量值。例如：12sh28A型单级双吸离心泵的铭牌为：离心式清水泵型号12sh28A转速1450r/min扬程10m效率78%流量684m3/h轴功率28kw允许吸上真空高度4.5m重量660kg,二、贮水池,贮水池是贮存和调节水量的构筑物，一般设置在建筑物的地下室或埋地设置在建筑物旁。贮水池的有效容积可按下式计算V（Q1-Q2）T1+V3式中V贮水池有效容积，m3；Q1水泵出水量，m3/h；Q2贮水池进水量，m3/h；T1水泵连续运行时间，h；V3消防贮备水量，m3。,三、水箱,水箱具有贮备水量、稳定水压、控制水泵工作和保证供水的作用。水箱一般用钢板或钢筋混凝土制作。其外形有圆形和矩形两种，圆形水箱结构上较为经济，矩形水箱便于布置。目前也有玻璃钢制作的成品形水箱。水箱的有效水深，一般在0.72.5m之间。,1.水箱的配管水箱上应有进水管、出水管、溢流管、泄水管以及水位信号装置等。水箱一般设在建筑物的顶层或天棚内，如建筑物是平屋顶，可在屋顶上设专用的水箱间。水箱间的净高不得低于2.2m，应有良好的采光、通风条件，室内温度不得低于5摄氏度，水箱间应有良好的防蚊纱窗。,四、变频给水设备在实际给水系统中，为提高供水的可靠性，用于增压的水泵都是根据管网最不利工况下的流量、扬程而选定的，但管网中高峰用水量时间不长，用水量在大多数时间里都小于最不利工况时的流量，其扬程将随流量的下降而上升，使水泵经常处于扬程过剩的情况下运行。势必会形成水泵能耗增高、效率降低的运行工况。为了解决供需不相吻合的矛盾，通过自动调节水泵的转速而达到供需平衡。变频给水设备的优点：效率高、耗能低、运行稳定可靠、自动化程度高、设备紧凑、占地面积少、对管网系统中用水量变化适应能力强。,五、气压给水设备气压给水设备是利用密闭贮罐内被水泵间接压缩的空气做媒介，向给水系统压送水量的一种给水装置，它既可以调节水量，又可以保持系统所需水压，其作用相当于高位水箱或水塔。1.水压给水装置的分类变压式气压装置和定压式气压给水设备。2.气压给水设备的特点（1）灵活性大（2）水质不易被污染（3）便于实现自动控制气压给水设备的缺点主要是调节容积小、贮水能力差，且为压力容器，故耗钢量大。,第三节给水管道及给水设备的布置,一、给水管道的布置与敷设（一）给水管道的布置室内给水管道的布置，一般应符合下列原则：1.满足良好的水力条件，确保供水的可靠性，力求经济合理2.保证建筑物的使用功能和生产安全3.保证给水管道的正常使用4.便于管道的安装与维修5.管道布置形式,（二）给水管道的敷设1.敷设形式给水管道的敷设有明装、暗装两种形式。明装即管道外露，其优点是安装维修方便，造价低。但是外露的管道影响美观，表面易结露、积尘。暗装即管道隐蔽，如敷设在管道井、技术层，其优点是管道不影响室内的美观、整洁，但施工复杂，维修困难，造价高。2.敷设要求引入管进入建筑内，一种情形是从建筑物的浅基础下通过，另一种是穿越承重墙或基础时，应采取防水措施。室外埋地引入管要防止地面活荷载和冰冻影响时，其管顶覆土厚度不宜小于0.7m，并应敷设在冰冻线以下0.2m处。建筑内埋地管在无活荷载和冰冻影响时，其管顶离地面高度不宜小于0.3m。,给水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板时应预留孔洞。暗装管道在墙中敷设时，也应该预留墙槽，以免临时打洞、刨槽影响建筑结构的强度。管道预留孔洞和墙槽的尺寸，见表3-2。横管穿过预留孔洞时，管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，以保护管道不致因建筑沉降而损坏，其净空一般不小于0.10m。给水横干管宜敷设在地下室、技术层、吊顶或管沟内，宜有0.0020.005的坡度坡向泄水装置；立管可敷设在管道井内；给水管道与其他管道同沟或共架敷设时，宜敷设在排水管、冷冻管的上面或热水管、蒸汽管的下面；给水管不宜与输送易燃、可燃或有害的液体或气体的管道同沟敷设；通过铁路或地下构筑物下面的给水管道，宜敷设在套管内。管道在空间敷设时，必须采用固定措施，以保施工方便与安全供水。,给水管预留孔洞、墙槽尺寸,二、给水系统与建筑的配合,一个给水系统是否能良好运用，除给水系统本身的设计是否合理，安装过程是否规范外，也与在设计、安装过程中与建筑的配合密切程度有关，给水系统应满足建筑使用功能要求。1、给水管道与建筑的配合给水管道可明装可暗装。明装时管道走向应尽可能沿墙、梁、柱、楼面下或楼面上平行敷设，使管道安装尽可能美观。管道暗装时，应在墙面预留管槽，卫生器具给水管的暗装预留尺寸见表3-11,管道穿楼面时应设预留孔或预埋套管。预留孔尺寸见表3-12,表3-11暗装设备预留管槽,表3-13引入管穿基础留洞尺寸规格,给水管道应避免穿越沉降缝、伸缩缝、当必须穿越时，应采用相应的技术措施。,三、给水设备的布置与安装给水设备的布置应结合建筑物的使用功能综合考虑，一般布置在底层、地下室或辅助用房内，也可以设置在屋顶或顶层，对于高层建筑有时还需要设置技术层，这时给水设备也可设置在技术层中。水泵是给水系统中的主要增压设备。一般在底层或地下室内设置泵房，水泵及控制设备均安装在泵房内。,第四节建筑给水系统设计实例,一、用水定额及居住小区设计用水量用水定额：某一度量单位内（单位时间、单位产品等）被居民或其他用户所消费的水量。对于生活饮用水，用水定额就是居民每人每天所消费的水量，它随各地的气候条件、生活习惯、生活水平及卫生设备的设置情况而各不相同。对于生产用水，用水定额主要根据生产工艺过程、设备情况和地区条件等因素决定。,居民小区给水设计用水量应包括以下多项用水量：1.居民生活用水量,计算公式：（4-4）式中Qh最大时用水量L/h；Qd最高日用水量L/d；T建筑物用水时间，h；Kh小时变化系数。2.小区绿化浇洒用水定额；3.小区道路、广场的浇洒定额；4.小区管网流失水量和未预见水量；5.小区消防用水量。,二、设计秒流量、建筑物引入管的设计流量和建筑小区室外给水管道设计流量（1）设计秒流量室内给水管网的任一计算管段中生活用水点设计秒流量是按该管段卫生器具给水量同时出流概率来确定的，计算式为：qg=0.2U*Ng（4-5）式中qg：计算管段的设计秒流量，L/S;U：计算管段的卫生器具给水当量的同时出流概率，%；Ng：每户设置的卫生器具给水当量数。,U按下式计算：（4-5a）对应于不同U0的系数，U0为计算管道最大用水时，卫生器具给水当量平均出流概率.U0计算公式如下：（4-5b）q0最高日用水量的用水定额（L/人d）；m每户用水人数；kh小时变化系数；T用水时数（h）；,有两条或两条以上具有不同最大用水时的卫生器具给水当量平均出流概率的给水干管，该给水干管的最大时卫生器具给水当量平均出流概率按下时计算：（4-5c）：给水干管承载的卫生器具给水当量平均出流概率；Uoi：支管最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率；Ngi：相应支管的卫生器具给水当量总数。,对集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑生活给水设计秒流量，应按下式计算：qg=0.2（4-6）：根据建筑物用途确定的系数值；Ng：计算管段的卫生器具给水当量数。,对工业企业的生活间、公共浴室、职工食堂或餐馆的厨房，体育场馆运动员休息室，剧院的化妆间、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：（4-7）式中q0：同类型的一个卫生器具给水额定流量（L/s）；N0：同类型卫生器具数；b：卫生器具的同时给水的百分数。,（2）建筑物的给水引入管中设计秒流量当建筑物内生活用水由室外给水管网直接供水时，应取生活用水设计秒流量；当建筑物内生活用水全部由自行加压供水时，引入管的设计秒流量应为贮水调节池设计补水量，但其值宜介于建筑物最高日日最大时和最高日平均时生活用水量之间；当全部自行加压供水时，则应按室外直接供水和全部自行加压供水的各自计算设计流量值叠加之和作为引入管道设计流量。,（3）建筑小区室外给水管道设计流量建筑小区室外给水管道设计流量，按我国规范中规定应按以下情况计算：（A）居住小区的人口在3000人（包括3000人）以下，室外给水管网，为枝状管网供应住宅及小区内配套设施如文体，餐饮娱乐、商铺及市场等设施的生活用水其设计流量应按上述建筑物给水引入管的设计流量，及计算式（4-5）、（4-6）、（4-7）确定管道的节点流量和管道流量值。（B）居住小区人口在3000人以上，室外给水管网为环状管网（包括与市政管网结成环状管网），其住宅应按最大用水时平均秒流量为计算管段的节点流量。对居住小区内配套建筑如文体、餐饮、娱乐、商铺及市场等设施的生活用水设计流量应最大用水时平均秒流量为节点流量，对文教、医疗保健、新区管理、绿化景观用水、道路及广场洒水、公共设施用水等，则均以平均用水小时平均秒流量计算节点流量。,三、管道水力计算1、管径的确定已知给水管道设计秒流量根据流量公式（4-8）式中q管段设计秒流量，m3/s；v管段中的流速，m/s；d管径，m。确定流速v，便可求得管径d。管径的选定应从技术上和经济上两方面来综合考虑,2、管网水头损失的计算,管网的水头损失为管网中新确定的计算管路的沿程水头损失和局部损失之和。计算管路沿程水头损失的计算式：（4-9）（4-10）式中i：单位管长的沿程水头损失（kPa/m）；di：管道计算内径（m）；qg：给水设计流量（m3/s）；Ch：海澄一威廉系数，各种塑料管，内衬（涂）塑管Ch=100，铜管、不锈钢管Ch=130；衬水泥、树脂的铸铁管Ch=130；普通钢管、铸铁管Ch=100。L：计算管道长度（m）；hg：计算管道沿程水头损失（kPa）。,计算管路的局部水头损失，宜采用管（配）件当量长度法或按管件链接状况以管路沿程水头损失百分数估算。水表水头损失当选定产品型号应按该产品生产厂家提供的资料进行计算。若未确定产品型号时，可进行估算，即小区引入管水表生活用水工况时，宜取0.03Mpa，校核消防工况时，宜取0.05Mpa。,给水管网的水力计算,确定给水管的管径及水头损失，并确定是否需要升压设备,设计秒流量,按瞬时高峰给排水量制订的用于设计建筑给排水管道系统的流量。,不同卫生器具的流量与其以某一卫生器具流量作为一个当量的流量值的比值。,卫生器具当量,一个当量：洗涤盆，额定流量0.2l/s,住宅、集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育场等,（1）设计秒流量的计算,最不利情况的组合出流,q0同类型一个卫生器具的给水额定流量n0同类型卫生器具数b卫生器具同时给水百分数,Ng计算管段的卫生器具当量数量，K根据建筑物用途而定的系数,当计算值大于卫生器具额定流量总和或小于最大卫生器具额定流量时，取后者,用水时间长，用水设备使用不集中，同时给水百分数随卫生器具数量的增加而减少,用水时间集中，同水设备使用集中，同时给水百分数高的建筑,经济流速：干管：1.0-2.0m/s；支管：0.8-1.2m/s管径：水头损失：沿程损失h=iL,(I：水力坡降)局部损失,（2）水力计算,利用水力计算表确定管径和水力坡降，局部阻力可估算,百分数生活生产消防2030%20%20%20%10%15%,例：某五层公寓，楼层高度为3.0m，设城市配水管水压为21m，计算给水管网的管径。,解：（1）选择计算公式,（2）查=1.05，K=0.005；（3）划分计算管段，计算管段流量；（4）利用水力计算表，查DN，v，i；（5）利用管长L和i，求严程水头损失；（6）局部水头损失取30%；（7）计算管网所需供水压力：H=14.0+2.52+0.76+1.5+1.0=19.78,第五节高层建筑给水系统,一高层：10层以上的住宅建筑，或24m以上的公共建筑特点：1（两大三多）层数多，高度大，面积大，功能多，人数多2建筑物内设备多，标准高，管线多且大。3通常有设备层，管井,须解决低层管道中静水压力过大的问题竖向分区在建筑物的垂直方向按层分段，各段为一区，分别组成各自的系统高位水箱供水方式串联式、并联式、减压水箱、减压阀气压水箱供水无水箱供水（变频水泵供水）,要求1供、排水必须可靠，安全2若有火灾，因为竖井多，火势蔓延快，故需设置独立自救的消防给水系统。3要有自设水泵房，自行供水，4分区供水，以减少每区水压差，以免出现喷溅。同时高层压力不足，甚至产生负压抽吸现象。,二高层给水方式1重力供水：在最高处设高位水箱，底层设置贮水池和水泵，水再靠重力流向给水管网。串联式给水方式，每区设水箱，水泵并联式给水方式：泵集中设于地下室，各区放水箱,单管给水方式：（减压水箱）,2压力供水气压给水：用气压罐代替高位水箱，且置于底层（减振，减负重）水泵直接给水方式，（变频调速泵）,第六节建筑中水工程,生活用水,生活废水,中水处理系统,中水供水系统,浇洒绿化用水,冲厕用水,城市排水,城市给水,第五章建筑排水工程,第一节排水水质指标与排水标准一排水水质指标建筑排水指建筑物内污水与废水的收集，输送，排出，及局部的水处理。污水：生活或工业产生废水：工业常用指标：悬浮物，有机物，PH值，色度，有毒物,二污水排放标准：（排入的地点不同，标准不同）排水出路有二：排入水体排入排水沟,1排入城市排水沟（下水道）的水质标准：,（要点）腐蚀下水道设施的污水酸性物垃圾，积雪，粪便，工业废渣，易堵下水道的物质（如纱布，棉絮，丝织物）剧毒物（氰化钠，氰化钾），易燃易爆物（各种油，液化气，苯，醚类有机物溶液）（下水道爆炸，）含有病原体的污水，（要排，则需严格消毒处理）放射性污水要处理（如核电站冷却水）。,2直接排入水体的排放标准：（根据水体的不同，标准不同）地面水体分类：源头水，国家自然保护区（若生态环境脆弱，很难恢复）集中式生活饮用水水源一级保护区珍贵鱼类保护区，鱼虾产卵地场等。集中式生活饮用水水源二级保护区，一般鱼类保护区游泳区,一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水（游船）区。农业用水区及一般景观水域。排放标准：,第二节排水系统,一排水系统分类：排水有污水和废水之分。污水，水一经使用即成污水，日常生活使用过的水叫生活污水。工业使用过的水工业废水。其中污染较轻的生产废水（冷却水），污染严重的生产污水（印染）。,污水，废水分类：1生活污水：日常生活用水后排出的水。包括洗涤，沐浴，厨房用水，粪便污水。特点：通常无毒，有大量的悬浮物，有机物容易滋生细菌，卫生条件差,2工业废水：工业生产中排出的水，随不同的工业，不同的产品，不同的生产工艺（如生产纸张、小化肥比正规化肥生产的污染大），有很大的差别。特点：有的有毒（电镀），有的无毒（冷凝水）有的脏（印染，造纸），有的净（冷却水）3雨雪水：一般比较清洁，可以直接排入水体或城市雨水排水系统。,二排水系统分类（有合流制与分流制之分）1粪便污水排水系统，排入化粪池2中水排水系统：沐浴，洗涤，一般需回收利用此部分废水时，采用该系统，的排放收集系统上述两类常合为一个生活管道系统。3工业废水排水系统：排除工业废水的管道系统。4雨水排水系统：是排除屋面雨水，雪水的排水系统，因其比较清洁，故可直接排入水体。,三排水系统的组成（7部分）,1污水，废水收集器具即为：生活用水器具，如洗涤盆生产设备上集水器具（设备上的排水装置）如车床冷却用肥皂水。屋面雨水的集雨器雨水斗地漏（有横管端部时，也兼作清扫口。,2排水管道设备排水管，由排水设备到后续管道的部分，（设备上带的管道部分）排水横水管，水平方面输送污水和废水的管道排水立管，接受横管的来水，向下垂直排泻。排出管，收集一根或几根立管的污水，并从水平方向排至室外污水检查井的管段。,3水封装置，排水管道上的一段存水设备，用来阻挡排水管道中产生的臭气，使其不致溢到房间里，以便保持室内空气清洁。,3水封装置，排水管道上的一段存水设备，用来阻挡排水管道中产生的臭气，使其不致溢到房间里，以便保持室内空气清洁。4通气管，作用：保证排水管道与大气相通，以免在排水管中因局部满流柱塞流时，水流后形成负压，产生抽吸作用，致使设备排水管的水封被破坏，或产生喷射。通常通气管为排水立管，从屋顶伸出屋面的一段管道，通气管通常伸出屋顶的长度为：不上人屋顶：0.30m可上人屋顶：2.0m通气管顶上用铅丝网球或其它格栅罩，以防堵塞。,5清通部件检查口：立管上，也有在横管上，有盖压封，发生管道堵塞时，可打开，进行检查，清理。,清扫口：在排水横管的端部或中部，其端部是可拧开的青铜盖，一旦发生横管堵塞，用于清理。检查井，排出管的拐弯及两条以上排出管交汇处，检查井最小直径为700mm.6提升设备，提升泵：建筑物的地下室或人防建筑，其内部标高低于室外排水管网的标高，常用水泵将地下定的污水抽送出去。,7污水局部处理设备建筑排水不符合水质排放标准时，在排放前局部处理所需设备。常用的有：隔油池，化粪池，降温池，酸碱中和池等。隔油池：餐厅，厨房等排出的水、机加工车间排水中含有油脂，油脂会凝固在管壁上，堵塞管道，有时也会引起火灾。,.化粪池，用于截留生活污水中大块悬浮物的构造物。拦截后的粪便及其它悬浮物，在池内（通常为13月），有机物在微生物的分解作用下，经过一段时间，转化为无机化合物的消化污泥，每隔一段时间，将消化污泥清掏出去作肥料。,降温池，用以处理某些超过40废水。降温池一般多设于室外，尽量利用废水来冷却。对温度较高的污水，应尽可能将其所含热量回收利用。,第三节室内排水管的布置与敷设,一排水管布置的一般原则及特点：1特点：常含有大量的悬浮物及纤维类，或大块其它杂质，易阻塞管道。排水管一般比较粗大，同时排出之水温度相对较低，夏天，有时外管会产生凝露水。,二原则：力求简短减少拐弯（以免塞阻）不能穿越卧室，客厅，贮藏柜，物品堆放处的上方，不能穿越炉灶上方（漏水损坏物品）不穿过烟道（引起管道腐蚀）不穿越沉降缝，伸缩缝，重载地段（损坏管道）不穿越冰冻地段（冻裂）,二室内排水管的布置与敷设1设备排水管，应设置水封管（S，P型）排水管与存水弯排水管与存水弯间隙连接直接接连（各种水箱的溢水管）,2排水横支管，设备排水管与立管的连管力求排水横管简短，少拐弯，沿墙布置，明装为多由于横管中水流是重力流，因此要有一定的坡度注意：一不挡窗户，二不穿大梁暗装昌，要留有检修门最底部横支管要与立管管底有一定的高差，以免立管中的水流形成的下压破坏该横管上所连接的水封。,3排水立管，设在排水量最大，含杂质最多的排水设备附近，（如住宅中大便器附近）。一般设在墙角或沿墙，柱垂直布置为清通立管方便，在排水立管上，从第一层起，每层应设检查口，检查口距地面1.0m暗装时，立管常布置在管井中。,4排水横干管与排出管横干管：排水横干管是汇集几条立管的水平干管横管的排水能力和输送能力比立管小，易堵塞横干管力求简短，不应拐弯，尽快排出室外。穿越承重墙时，应在墙上留洞，且洞顶与管顶部间隙不小于0.15m穿越地下室外墙时，为防止地下水渗入室内，应做穿墙套管，及防建筑下沉被压坏的措施。,排出管：一般是排水立管最底部直接拐向室外，这时要求使水流顺畅，拐弯处以2个45弯头连接。也可是排水横干管的延伸部分排出管与室外排水管交接处设检查井，井距墙3.0m，但也不宜太长。,5通气管，作用：使排水管保持正常大气压，使与主管相连接的横支管上的水封不破坏排除排水管中的臭气种类：普通通气管，通常直接伸出屋面0.3m或2.0m的管道专用通气管，当排水立管的设计流量大于某一最大数值时，专门设置的通气管道。,环形通气管，多适用于高层及高级住宅区，旅馆。设置条件a4个及以上卫生器具，与污水立管距离大于12m的污水横支管。b6个及以上大便器的污水横支管。器具通气管，对于在卫生和安静方面要求高的建筑，在生活污水管道上还可设置器具通气管。,器具通气管，对于在卫生和安静方面要求高的建筑，在污水管道上还可设置器具通气管，器具通气管是从每个排水设备的存水弯出口处引出通气管。6管径的一般规定：一般排水设备的排水横管及立管50mm小便池排水管，含油脂的排水管75mm大便池后排水管100mm,第五节屋面雨水系统,一排除方式1无组织排水，雨、雪水沿屋面檐口落下，无专门集水和排除设施，适用于低矮建筑（老式平房）2有组织排水，有专门设置，使其沿一定路线排泄二有组织排水的具体形式1水落管外排水方式，将雨雪水引入屋面檐口处的檐沟，在檐沟内设雨水收集口，将雨雪水引入雨水斗和水落管。,落水管的形式：传统的为铸铁管100mm，矩形10080新形的塑料管（复合材料管）2天沟外排水方式（如图），多跨厂房，利用两跨之间的低谷做成排水沟天沟，用雨斗和立管将伸出山墙的雨水排到地面雨水沟或雨水管。排水长度以50m为宜。3屋面雨水的内排方式，屋面面积很大，不宜采用雨落管外排等方式时，可采用内排方式。由雨斗，经立管（室内布置）在直接将雨水接入室内检查井，再由地下雨水管道流入室外检查井。,三屋面雨水内排水系统的组成与布置1雨水斗，由檐沟，或天沟中接收雨水。2连接短管，雨水斗与悬吊管之间的管段3悬吊管，横向输水管道，一般是沿着屋架固定，并保持一定坡度，其末端与立管相接。将天沟中的水向立管输送,4立管，接收悬吊管的来水，并将其垂直泄入地下管道，立管下部常常是有压流。5排出管：立管与埋地管间的管段，管径应不小于立管管径。6埋地管：可做成暗管或暗沟。并且：埋地管径600，同时200不得穿越设备基础，可用钢筋混凝土或石棉水泥管为非满流管，以便留有过气的断面积。,高层建筑排水系统简介一苏维托排水系统简介1959年，瑞士人弗里茨苏玛提出的置于各楼层横水支管与立管连接处fig7-15，工作原理：乙字弯，略改变流向，且从与横接口正对的位置的隔板上方缝隙处吸入空气，使污水为水气混合物，以降低流速，减轻对上方抽吸及对下方增压作用。,苏维脱排水立管系统1959年瑞士学者索末研究发明了一种使气水混合或分离的配件来替代一般零件的单立管系统，称其为苏维脱系统，它包括两个部件：1混合器(气水混合器)如图610所示，混合器为一长约80厘米的连接配件，装置在立管每层与横管相接处，横支管接入口有三个方向。混合器内部有三个特殊构造乙字弯、隔板和隔板上部约1厘米高的孔隙(眼)。,当立管上部下落的水流经过乙字弯时，流速减小，动能转化为压能，既起了减速作用又改善立管内常处负压的状态；同时水流在此处形成紊流状态，其结果使水团碎裂成无数小水滴而加速与周围空气相混合，在下降过程中通过挡板上的孔隙抽吸横支管和混合器内的空气，变成比重轻、密度小的气水混合物(气水比为3:110:1)，犹如水沫，因此继续下降时流速减慢，可避免造成过大的抽吸力。由横支管进入立管的水流，由于受到隔板的阻挡而呈竖直方向流入，因此不致在出流时隔断立管气流而造成负压(有资料指出补给空气的流速约为10米秒，污水从横支管流出速度约为0.60.7米秒)，相反，流动较快的气流能越过流动较慢的水流,而在立管内畅通。挡板的存在使横支管出流水仅可能在混合器内右半部形成水塞，此水塞通过从挡板上部1015毫米的孔隙自立管补气并下降一个挡板高度(不小于200毫米)后，被认为破坏而呈膜流沿立管壁流下。2跑气器(气水分离器)此为装置在立管底部的配件，如图611所示。沿立管流下的气水混合物遇到内部的突块被溅散，从而分离出气体(约有70以上)，由此减少了污水,的体积，降低了流速，并使立管与横干管的泄流能力平衡，气流不致在转弯处被阻，另外，将释放出的气体用一根跑气管引出到横干管的下游(或返向上接至立管中去)，这就达到了防止立管底部产生过大反(正)压力的目的。,第四章管道材料、器材及卫生器具,给水管道材料、配件及设备是管网组成的主要构件。需要根据水的工作情况、管网的重要程度，施工的技术及方法，可以获取的材料等多种因素，选取。,第一节管道材料和水表,两大类：金属材料与非金属材料一金属管材料：黑色金属（铸铁及钢管）有色金属（铜，铝）铸铁管(分低压(小于4atm)，普压（小于7atm），高压(小于9atm)三种)优点：耐腐蚀性好，价格低，寿命长，用于给水管道缺点：质脆，不耐振动和冲击，重量大(壁厚）连接：承插，法兰，异口橡胶圈接口(如图)规格：管径，751200mm，长度，36m,钢管,其它：耐压值，0.31.0Mpa（城市给水管网出水压力0.3Ma）室内通常使用普压给水铸铁管，室外排水的铸铁管，因为不承受压力，管壁较薄，重量较轻。铸铁管适宜于做埋地管道钢管优点：强度高，耐振动，壁薄质轻，耐耐腐蚀性差，易生锈，常需采取防腐措施。质脆，不和冲击，重量大,钢管,连接：法兰，焊接，螺纹，卡箍连接（新型的连接方法，安全可靠）规格：其它：耐压值1.0Mpa加强（厚）钢管1.5Mpa,钢管,种类：a；焊接钢管：DN1501500mm低压流体管镀锌钢管（白铁管）：镀锌的目的在于防腐，防锈，不使水质变坏。通常只能用螺纹连接，（焊接会损坏镀锌层）不镀锌钢管（黑铁管）常用于消防系统和对水质无要求的场合。b：无缝钢管（热轧无缝管）：32600mm高压流体管,铜管美观,优点：耐腐蚀性极好，极强的热传导性，优良的韧性，壁光滑，水力性好。，价格高连接：焊接为主规格：管径通常较小。长度，36m其它：耐压值高,非金属管,塑料管一非金属管高分子材料玻璃钢管水泥管,钢筋混凝土管,钢筋做骨架用于给水压力管，适于地下埋设特点：耐腐蚀，耐久性好，强度高抗渗透，价格便宜，管径大（4002000mm）重量大，搬运不便。连接：承插，套环连接。,表.钢筋混凝土管,石棉水泥管,加有玻璃丝特点：表面光滑，耐腐，寿命长，易加工，价格便宜质脆，强度低，抗冲击性差，易破损。连接：套环，胶圈接口。,塑料管,有软/硬管之分包括钢塑复合管，聚