建筑给水排水第1章建筑内部给水系统.ppt

第1章建筑内部的给水系统,Ch.1WaterSupplySysteminBuilding,第1章建筑内部的给水系统,1.1给水系统的分类和组成1.2给水方式1.3给水管道的布置与敷设,1.1给水系统的分类和组成,1.1.1给水系统的分类,1.1.1给水系统的分类,1.生活给水系统供给人们饮用、盥洗、沐浴、烹饪用水。1）生活饮用水系统2）杂用水系统目前国内通常将饮用水与杂用水系统合为一，统称生活给水系统。特点：（1）用水量不均匀；（2）水质应达生活饮用水卫生标准。,2.生产给水系统供给生产原料和产品洗涤、设备冷却及产品制造过程用水。特点：用水量均匀；水质要求差异大。3.消防给水系统供给各类消防设备特点：用水量大；对水质无特殊要求；压力要求高。分类：1）消火栓给水系统2）自动喷水灭火系统,4组合给水系统生活、生产和消防给水系统可独立设置，也可共用，视具体情况进行技术经济分析而定。生活-消防给水系统生产-消防给水系统生活-生产给水系统生活-生产-消防给水系统,给水系统选择：各类用水对水质、水量、水压、水温的要求；室外给水系统的实际情况；建筑使用功能对给水系统的要求。,给水系统的组成,1阀门井2引入管3闸阀4水表5水泵6逆止阀16水箱17进水管18出水管20消火栓,1.1.2,1.1.2给水系统的组成,1.引入管：室外给水管网与室内给水管网之间的联络管。2.水表节点：水表节点是指引入管上装设的水表及其前后设置的闸门、泄水装置的总称。水表：在建筑内部的给水系统中，广泛采用流速式水表，它是根据管径一定时，流量与流速成正比原理。水流通过水表推动叶轮旋转，流速大，叶轮旋转快，旋转次数经轮轴联动齿轮传递到记录装置。,系统示意图,水表,流速式水表按翼轮构造可分为两类：（1）旋翼式水表叶轮转轴与水流方向垂直水流阻力较大、计量范围较小，适用于水量及逐时变化幅度小的用户。（2）螺翼式水表叶轮转轴与水流方向平行水流阻力较小、计量范围较大，适用于水量及逐时变化幅度大的用户。水表的安装要求：安装在便于检修和读数，不受曝晒、不结冻、不受污染及机械损伤的地方。为使水流平稳，计量准确，水表前后应有符合产品要求的直线管段。,#螺翼式水表前应有810倍公称直径的直线段。#旋翼式水表前后应有300mm直线段。闸门：关闭管网，以便修理和拆换水表。泄水阀：检修时放空管网，检测水表精度、测进户点压力。旁通管：设有消火拴的建筑物、因断水可能影响生产的建筑、不允许断水的建筑物如只有一条引入管时，应绕水表装旁通管，以提高安全供水的可靠性。,3.管道：干管、立管、支管给水管材：钢管（镀锌钢管、非镀锌钢管）、不锈钢管、铸铁管、铜管。塑料管管（硬聚氯乙烯管）管（聚丙乙烯管）管（氯化聚氯乙烯管）管（交联聚乙烯管）管（铝塑复合管）钢塑复合管,钢管,钢管有焊接钢管、无缝钢管两种焊接钢管又分镀锌钢管和不镀锌钢管。钢管镀锌的目的是防锈、防腐、不使水质变坏，延长使用年限。生活用水管采用镀锌钢管（DN150mm），自动喷水灭火系统的消防给水管采用镀锌钢管或镀锌无缝钢管，并且要求采用热浸镀锌工艺生产的产品。水质没有特殊要求的生产用水或独立的消防系统，才允许采用非镀锌钢管。,焊接钢管有普通普通钢管和加厚钢管两种。焊接钢管一般用于工作压力不超过1.0MPa的管路中；加厚焊接钢管一般用于工作压力介于1.01.6MPa的范围内；在工作压力超过1.6MPa的高层和超高层建筑给水工程中应采用无缝钢管。无缝钢管按制造方法分为热轧和冷轧，按其精度分为普通和高级两种。无缝钢管承压能力较高，在普通焊接钢管不能满足水压要求时选用。钢管强度高，承受流体的压力大、抗震性能好、长度大、重量比铸铁管轻、接头少、加工安装方便，但造价较铸铁管高、抗腐蚀性差。,钢管的连接方法:螺纹连接、焊接和法兰连接,（1）螺纹连接螺纹连接是利用配件连接，连接配件的形式及其应用如图所示。配件用可锻铸铁制成，抗蚀性及机械强度均较大，也分镀锌和非镀锌两种，钢制配件较少。室内生活给水管道应用镀锌配件，镀锌钢管须用螺纹连接。多用于明装管道。,（2）焊接,焊接连接的方法有电弧焊和气焊两种。一般管径DN32mm采用电弧焊连接，管径DN32mm采用气焊。优点是接头紧密、不漏水、施工迅速、不需要配件。缺点是不能拆卸。焊接只能用于非镀锌钢管，因为镀锌钢管焊接时锌层被破坏，反而加速锈蚀。多用于暗装管道。,（3）法兰连接,管径DN50mm的管道上，常将法兰盘焊接或用螺纹连接在管端，再以螺栓连接它。法兰连接一般用在连接闸阀、止回阀、水泵、水表等处，以及需要经常拆卸、检修的管段上。建筑给水工程多采用钢制圆形平焊法兰。,铸铁管,铸铁管具有耐腐蚀性强、使用期长、价格低等优点，但是管壁厚、重量大、质脆、强度较钢管差，尤其适用于埋地敷设。球墨铸铁管较灰口铸铁管管壁薄、强度高。铸铁管接口及配件相同。铸铁管件材质为灰口铸铁，接口形式分承插连接和法兰连接，选用时应根据工作压力及其他工作条件确定。给水铸铁管单根长度36m，有承插式和法兰式两种连接方法。承插接口应用广泛，但施工强度大；在经常拆卸的部位应采用法兰连接。,铸铁管分类,给水铸铁管管件,给水铸铁管承插接口,塑料管,由于钢管易锈蚀、腐化水质，随着人们生活水平愈来愈高，塑料管的应用日趋广泛。塑料管有优良的化学稳定性，耐腐蚀，不受酸、碱、盐、油类等物质的侵蚀；物理机械性能亦好，不燃烧、无不良气味、质轻而坚，比重仅为钢的五分之一；塑料管管壁光滑，容易切割，并可制成各种颜色，尤其是代替金属管材可节省金属。但强度低、耐久性差、耐温性差（使用温度为545），因而使用受到一定限制。,塑料管规格,各种塑料管比较,UPVC管抗腐蚀力强、技术成熟、易于粘合、价格低廉、质地坚硬，但UPVC管在高温下有单体和添加剂渗出，只适用于输送温度不超过45的给水系统中。聚乙烯管（PE管）耐腐蚀且韧性好，连接方法为熔接、机械式胶圈压紧接头。PE管又分为HDPE管（高密度聚乙烯管）、LDPE管（低密度聚乙烯管）和PEX管（交联聚乙烯管），其中HDPE管有较好的疲劳强度和耐温度性能，可挠性和抗冲击性能也较好；PEX管通过特殊工艺使材料分子结构由链状转成网状，提高了管材的强度和耐热性，可用于热水供应系统，但需用金属件连接。,聚丁烯管（PB管）是一种半结晶热塑性树脂，耐腐蚀、抗老化、保温性能好，具有良好的抗拉、抗压强度，耐冲击、高韧性，可随意弯曲，使用年限50年以上。PB管的接口方式主要有挤压连接和热熔焊接。聚丙烯管（PP管）、改性的聚丙烯管（PP-R、PP-C管），耐热性能较好，低温时脆性大，宜用于热水系统。ABS管是丙烯氰、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，具有良好的耐蚀性、韧性和强度，综合性能较高，可用于冷、热水系统中，多采用粘接，但粘接固化时间较长。,管材的选择：（水质、压力、敷设场所、敷设方式）埋地管材应具有耐腐蚀性和承受地面荷载的能力。室内给水管道应采用耐腐蚀和安装连接方便的管材。室外明敷管道一般不宜采用铝塑复合管、给水塑料管。当环境温度大于60或因热源辐射使管壁温度高于60的环境中，不得采用管。当采用塑料管材时，系统压力0.6，水温不超过管材的规定。给水泵房内管道宜采用法兰连接的衬塑钢管或涂塑钢管及配件。,铜管、复合管,铜管强度大，比塑料管坚硬，韧性好，不易裂缝，具有良好的抗冲击性能，延展性高；重量比钢管轻，且表面光滑，流动阻力小；耐热、耐腐蚀、耐火、经久耐用。复合管是金属与塑料混合型管材，有铝塑复合管和钢塑复合管两类，它结合金属管材和塑料管材的优势。铝塑复合管作为给水管道，水温不应低于4，不高于95。在超越以上数值的环境中布置管道，需考虑保温（绝热）措施。,管道规格的表示方法,对于无缝钢管和直缝卷制电焊钢管一般用外径管壁厚度表示，例如，外径为108mm，壁厚为4mm的无缝钢管表示为1084；对于焊接钢管、铸铁管一般用公称直径表示，例如，公称直径为50mm的焊接钢管用DN50表示，公称直径为100mm的铸铁管用DN100mm表示。,金属管材的统一技术标准,公称直径是为便于管道和管件的设计、制造和安装施工而规定的一种标准直径。一般情况下，公称直径的数值既不是管道的内径，也不是管道的外径，而是与管道内径相近似的整数。无论多大的管道，都能与公称直径相同的阀门等附件相连接。焊接钢管、镀锌钢管和无缝钢管的公称直径、内径、壁厚及理论质量。公称压力是为设计、制造和使用方便而规定的一种标准压力，用PN表示，后面加压力数值。工作压力是为保证管路工作时的安全，在正常情况下所输送的工作介质压力。工作压力用P表示。,4.附件：配水附件各式龙头调节附件截止阀、闸板阀、蝶阀、止回阀截止阀：水流单向流动；管径不大于75mm；需要调节流量、水压；需要经常启闭的管段上。闸板阀、蝶阀：水流需双向流动；管径大于50mm。间小的部位宜采用蝶阀。止回阀：阻止管道中水的反向流动。#旋启式止回阀设置在水平、垂直管道，阀前水压小时采用，启闭迅速易引起水锤，不宜在压力大的管道上采用。#升降式止回阀靠上下游压差值使阀盘启动，水流阻力大，宜用于小管经的水平管道上。,系统示意图,闸阀（gatevalve）,蝶阀（butterflyvalve）,阀门,每种阀门都有一个特定的型号，以说明阀门类别、驱动方式、连接形式、结构形式、密封面或衬里材料、公称压力及阀体材料。1.阀门型号阀门产品型号由七个单元组成。,（1）第一单元用汉语拼音字母表示阀件类别，如：闸阀代号为Z；截止阀代号为J；减压阀代号为Y；安全阀代号为A；节流阀代号为L；球阀代号为Q；蝶阀代号为D；隔膜阀代号为G；旋塞阀代号为X；止回阀代号为H；疏水阀代号为S等。（2）第二单元用一位阿拉伯数字表示驱动方式，但有时要注意阿拉伯数字的脚标。对手轮、手柄和扳手驱动的闸阀及安全阀、减压阀、疏水阀，则省略本单元。对于气动或液动的阀门，常闭式用6B、7B表示，常开式用6K、7K表示，气动兼手动的用6S表示，电动防爆的用9B表示。驱动方式代号：电磁动代号为0；电磁-液动代号为1；电-液动代号为2；蜗轮代号为3；正齿轮代号为4；圆锥齿轮代号为5；气动代号为6；液动代号为7；气-液动代号为8；电动代号为9等。,（3）第三单元用一位阿拉伯数字表示阀件的连接形式，如内螺纹连接代号为1，外螺纹连接代号为2，法兰连接代号为4，焊接连接代号为6（焊接连接包括对焊和承插焊），对夹连接代号为7，卡箍连接代号为8，卡套连接代号为9等。（4）第四单元用一位阿拉伯数字表示阀件的结构形式。（5）第五单元用汉语拼音字母表示密封面或衬里材料。如铜合金的代号为T，橡胶的代号为X，尼龙塑料的代号为N，不锈钢的代号为H，硬质合金的代号为Y，衬胶的代号为J，衬搪瓷的代号为C，衬铅的代号为Q等。由阀体上直接加工出来的密封面材料用W表示，当阀座和阀瓣的密封材料不同时，用低硬质材料代号表示（隔膜阀除外）。（6）第六单元用阿拉伯数字表示阀件的公称压力，并以横线“”与第五单元隔开。,（7）第七单元用汉语拼音字母表示阀体材料。对于低温阀、带加热套的保温阀、带波纹管的阀件和杠杆式安全阀，在代号前分别加汉语拼音字母D、B、W和G。,2.阀门的分类（1）闸板阀闸板阀主要用于冷热水、采暖、室内煤气等工程的管路上。利用闸板的升降控制管道内介质的流量大小。闸板开启有力，介质阻力小，具有较好的严密性和调节流量的性能。（2）截止阀截止阀主要用于DN50的冷热水及高压蒸汽管路中。它内部严密可靠，但水流阻力大，安装有方向性。,阀门,（3）旋塞阀旋塞阀主要是利用阀体内开设的孔道旋转塞子达到开启。它具有结构简单，开启迅速，操作方便的特点。该阀门的密闭性较差，仅适用于低压、需要快速启闭的管路。（4）止回阀止回阀又称为逆止阀或单向阀，它是利用流体介质的压力自行开启，阻止流体介质逆向流动的阀门。,在给排水、采暖、煤气及工业管道安装工程中，一些管道采用法兰连接。法兰按照材质可分为铸铁法兰、钢制法兰、塑料法兰等。按照表面形式分为光滑面法兰、凹凸面法兰。按照法兰与管道的连接形式分为焊接法兰、螺纹法兰等。,法兰,（1）平焊钢法兰一般用于给排水、采暖、煤气工程中经常需要拆卸或检修处的连接件。（2）在给排水和采暖工程中，有些管道的端头需要封堵时，一般采用法兰盖进行封堵。（3）连接螺栓一般用于两片法兰之间的连接，它包括螺栓、螺母、垫圈等。,室外给水管网的水压或流量经常或间断不足，不能满足室内或建筑小区内给水要求时，应设加压和流量调节装置，如贮水箱、水泵装置、气压给水装置。,升压和贮水设备,1.2给水方式,合理的供水方案首先要考虑到系统对水压的要求，即保证供水的可靠性和安全性，最后应进行工程的技术经济综合分析。,给水所需压力估算公式：,单位kPa，n大于等于2。n=1,H=100kPa，n=2，H=120kPa，3层以上，每增加1层，增加40kPa。,1.2给水方式,1.直接给水方式适用范围：室外管网压力、水量在一天的时间内均能满足室内用水需要，H0H。,特点：系统简单，安装维护方便，充分利用室外管网压力；建筑内部无贮水设备，供水的安全程度受室外供水管网制约。,1.2.1给水的基本方式,直接给水管网(04605.avi),2.单设水箱供水方式适用范围：室外管网水压周期性不足，一天内大部分时间能满足需要，仅在用水高峰时，由于水量的增加，而使市政管网压力降低，不能保证建筑上层的用水时。,特点：依靠水箱与用水器具的高差，重力供水，克服了水压水量的不稳定性。节能，无运行维护费用；减轻市政管网高峰负荷(众多屋顶水箱，总容量很大，起到调节作用)；水箱水质易污染（二次污染）。,3水泵给水方式室外给水管网的水压经常不足时常采用。,当建筑内用水量大且较均匀时，可用恒速水泵供水；当建筑内用水不均匀时，采用多台或调速泵供水，以提高水泵的工作效率；为充分利用室外管网压力，节省电能，当水泵与室外管网直接连接时，应设旁通管。,特点：避免了水箱可能存在的二次污染；增加了水泵能耗和维护费用；水泵及贮水池需要占地。,设置水泵时，通常要在水泵吸入口加设水池，以缓冲对吸入管的负压影响。,如何减少水泵的运行能耗？间歇式运行、变频运行。,变频调速恒压给水方式,4水泵水箱联合供水适用范围：室外管网压力低于或经常不足，且室内用水又不很均匀建筑。特点：可缩小水箱的容积；又因有水箱的调节作用，水泵出水量稳定，能保持在高效区运行。,#可以在水箱上设置液体继电器，使水泵启闭自动化。如果长时间的稳压供水（现在的市政管网可以办到的），水箱中的水的停留时间反而大大增加，更容易受污染。,设水箱和水泵的联合给水方式(04601.avi),1-水泵；2-止回阀；3-气压水罐；4-压力信号器；5-液位信号器；6-控制器；7-补气装置；8-排气阀；9-安全阀；10-阀门,5气压给水方式,5气压给水方式适用条件：室外给水管网供水压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压，室内用水不均匀。原理：利用密闭罐中压缩空气的压力变化，调节和压送水量，在给水系统中起贮压和水量调节作用。,罐内水在压缩空气压力作用下，被压送至给水管网。当罐内水量的减少时，水位降低，压缩空气体积膨胀，压力减少。当压力降至最小工作压力时，水泵启动，罐内水位上升，空气压力升高。,特点：（1）灵活、位置不受限制，便于隐蔽，不影响建筑美观与结构承重。安装方便。（2）水质不会污染、有助于消除水锤现象。（3）调节容量小，贮水量小，一般调节水量仅占总容量的2030%。,气压给水管网(04606.avi),上区采用水箱供水、水箱和水泵同时供水、水泵供水等方式。,6分区供水方式适用条件：多层建筑中，室外给水管网能提供一定的水压，满足建筑下几层用水要求，且下几层用水量较大。,分区给水方式管网(04602.avi),1.2.2给水方式选择原则,尽量利用外部给水管网的水压直接供水。除高层建筑和消防要求较高的大型建筑和工业建筑外，消防给水系统宜与生活或生产给水系统共用一个系统。生活给水系统中，卫生器具静水压力不得大于0.60MPa。各分区最低卫生器具配水点静水压力不宜大于0.45MPa（特殊情况下也不宜大于0.55MPa），水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施。,根据我国目前水暖产品情况，一般最低卫生器具给水配件的静水压力应控制在以下数值范围：住宅、旅馆、医院：0.300.40MPa；办公楼：0.350.45MPa（3545mH2O）。生产给水系统的最大静水压力，应根据工艺要求、用水设备、管道材料、管道配件、附件、仪表等工作压力确定。消火栓给水系统最低处消火栓，最大静水压力不应大于0.80MPa，且超过0.50MPa时应采取减压措施。,1.3给水管道的布置与敷设,1.3.1管道布置1基本原则（1）充分利用外网压力；在保证供水安全的前提下，以最短的距离输水；力求水利条件最佳。（2）不影响建筑的使用和美观；管道宜沿墙、梁、柱布置，但不能有碍生活、工作、通行，一般可设在管井、吊顶内或墙角。（3）确保管道不受到损坏。（4）便于安装维修。,2布置形式枝状：室内给水管网宜采用枝状管网，单向供水。环状：不允许断水的建筑或生产设备。下行上给式：水平干管敷设在地下室天花板下，专门的地沟内或在底层直接埋地敷设，自下向上供水。上行下给式：水平干管设于顶层天花板下，吊顶中，自上向下供水。,3布置要求：（1）引入管：用水点分布不均匀宜从建筑物用水量最大处和不允许断水处引入。用水点分布均匀从建筑中间引入。,条数：一般1条，当不允许断水或消火拴个数大于10个时，2条；且从建筑不同侧引入，同侧引入时，间距大于10m。,（2）水表节点：北方承重墙内；南方水表井,（3）室内给水管道：力求长度最短,尽可能呈直线走，平行于墙梁柱，照顾美观，考虑施工检修方便。干管尽量靠近大用户或不允许间断供水处。不得敷设在排水间、烟道和风道内，不允许穿过大小便槽、橱窗、壁柜、木装修。车间内给水管道架空时，不得妨碍生产操作及交通，不在设备上通过，不允许在遇水会引起爆炸、燃烧或损坏的原料、产品、设备上面布管道。埋地时应避开设备基础，避免压坏或震坏。,避开沉降缝，如果必须穿越时，应采取相应的技术措施。什么叫沉降缝？沉降缝就是,1.3.2管道敷设1敷设形式（1）明装特点：造价低，便于安装维修；不美观，凝结水,积灰，妨碍环境卫生。适用：对卫生、美观没有特殊要求的建筑。（2）暗装直埋式嵌墙敷设、埋地或在地坪面层内敷设。非直埋式管道井、管窿、吊顶内，地坪架空层内敷设。特点：卫生条件好，美观，造价高，施工维护不便。适用：建筑标准较高的建筑。,给水引入管通常埋地敷设，引入管穿越承重墙时，应注意保护管道。若穿越基础埋设较浅，则管道可以从基础底部穿过。,2敷设要求,1）引入管穿越承重墙或基础时预留洞、预埋套管（防水套管），留洞尺寸。,图管道穿越浅基础,图管道穿越深基础,若穿越基础埋设较深，则管道穿越承重墙或基础本体，此时承重墙或基础上应预留直径大于引入管直径200mm的孔洞。,埋设深度,管底在冰冻线下的距离,覆土深度,引入管埋设深度的要求,室外部分：覆土0.7m以上，冰冻线以下0.2m。室内覆土：金属管：0.3m；塑料管：DN50mm，0.5m；塑料管：DN50mm，0.7m,2）给水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板应预留洞。3）管道在空中敷设时，必须采取固定措施。4）室内给水管道与其它管道一同架设时，当应考虑安全、施工、维护等要求。在管道平行或交叉设置时，对管道的相互位置、距离、固定等应按管道综合有关要求统一处理。5）管道与墙、梁、柱的间距应满足施工、维护、检修的要求。6）暗装管道不得直接敷设在建筑结构层内。,管道固定装置,吊卡、钉卡和座卡,管托,吊架,管道穿过地下室的防水措施,1.3.3管道防护1.防腐：钢管外防腐刷油法；防腐层。铸铁管埋地外表一律刷沥青防腐明装刷樟丹及银粉内防腐输送具有腐蚀性液体时，除用耐腐蚀管道外，也可将钢管或铸铁管内壁涂衬防腐材料。2.防冻：寒冷地区屋顶水箱，冬季不采暖的室内管道，设于门厅、过道处的管道应采取保温措施。3.防结露：防结露措施防潮绝缘层。4.防振：支、吊架内衬垫减震材料。,作业：,阅读中苑小区住宅楼给排水设计及施工说明，熟悉平面图和立管图。注：JL给水立管RL热水立管HL热水回水立管（图纸已发至公共邮箱）,思考题,题102：用于城市给水的金属管道应考虑防腐措施。当金属管道需要内防腐时，宜首先考虑()。(A)水泥砂浆衬里；(B)涂防锈漆；(C)刷热沥青；(D)阴