水暖培训手册(1228).docx

内部资料注意保存中建五局第三建设有限公司安装分公司培训手册 卷号：ON.1 类别:水暖目 录前 言中建五局三公司安装分公司培训手册（以下简称“手册”）根据现行设计、施工验收规范、标准图集进行汇编。手册在编制过程中，经广泛调查研究，认真总结实践经验，最后经审查定稿。手册分通风、水暖、电气、智能建筑、钢结构和BIM技术等类别，将陆续完善，施行动态管理。手册主要针对各专业的原理和概念进行编写，对施工规范、图集涉及相对较少，旨在是让广大员工在了解基本原理的基础上更好地去学习规范和图集。手册对专业施工中常遇见问题进一步细化和补充，将根据分公司员工的岗位进行分类下发，要求持有人熟练掌握。各项目必须利用“每周一课”对教材内容进行学习。培训手册施行过程中，如有意见或建议，请集中反馈至分公司深化设计部，以便集中修改。深化设计部为主编部门，并负责对手册进行解释。2013年12月安装分公司目 录1 超高层给排水及消防水系统设置11.1 超高层定义及避难层设置11.2 给水负荷11.3 生活给水系统11.4 消防给水系统41.5 排水系统72 虹吸雨水系统设计施工要点92.1 虹吸雨水系统定义92.2 系统工作过程及原理92.3 设计要点102.4 施工要点113 水泵基础143.1 水泵基础形制143.2 基础尺寸163.3 水泵基础布置距离194 水箱基础204.1 给排水及消防水常用水箱形式204.2 基础尺寸204.3 不锈钢水箱标准板尺寸235 建筑水暖排水沟的设置245.1 排水沟设置的基本原则及部位245.2 排水沟的设计参数245.3 排水沟设置实例251 超高层给排水及消防水系统设置1.1 超高层定义及避难层设置1.1.1 根据民用建筑设计通则，建筑高度超过100m时，不论住宅或公共建筑均为超高层建筑。1.1.2 根据高层民用建筑设计防火规范，建筑高度超过100m的公共建筑，应设置避难层（间），避难层的设置自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间不宜超过15层，避难层可兼作设备层，但设备管道宜集中布置，（上海规定超高层住宅也要设置避难层）。1.1.3 当建筑高度超过250m时，建筑设计采取的特殊的防火措施应提交国家消防主管部门组织专题研究论证。1.2 给水负荷1.2.1 超高层建筑一般多为容餐饮、商场、文娱、宾馆、写字间为一体的综合性多功能建筑（超高层住宅除外）。冷、热水用水负荷大，供水可靠性要求比较高。消防用水量因建筑类型及高度而异，超高层建筑除面积小于5m2的卫生间和不宜用水扑救的部位外，均设自动喷水灭火系统。超高层建筑的给排水系统常包括生活给水及热水系统、消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、其他灭火系统、排水系统等。1.3 生活给水系统1.3.1 常用的生活给水系统供水方式有高位水箱重力供水、气压供水、变频调速供水及叠压供水，各种供水方式特点比较如下表。表1.3.1 常用生活供水方式特点比较供水方式泵组扬程H(n)流量Q(n)水泵运行工况能耗情况供水安全稳定性消除二次污染一次投资运行费用（1）高位水箱供水H(1)，Q(1)=Qh均在高效段运行1最好差11（2）气压供水H(2)=(1.181.54)H(1)Q(2)=1.2Q(1)比（1）稍差1比（1）差较差1（3）变频调速供水H(3)H(1)，Q(3)qs有部分时间低效运行1比（1）差 同（2）1（4）叠压供水H(4)H(3)，Q(4)= Q(3) 稍优于（3）1最差好111.3.2 气压给水设备供水方式，由于气压罐容积所限，不能针对大用户进行供水。管网叠压设备在使用工程中，往往受到周边市政管网管径和水压波动的影响，在用水量及接管管径等方面同样受到诸多的限制条件，而且当市政压力不稳定时，并不能起到节能的效果，且供水不稳定。变频供水设备属于常用的节能供水设备，设备有较多时间处于低效区，供水可靠性相对一般。高位水箱供水的最大优点是设备一直处于高效区运行，供水可靠性较好，而且所选水泵的流量较变频泵及管网叠压设备都小，但是高位水箱有二次污染的风险，水质安全可靠性相对较差；也可采用变频设备供水和高位水箱供水相结合的方式。1.3.3 超高层建筑常用的供水方式为变频供水设备供水及高位水箱供水，高位水箱供水和变频供水的节能性存在较大的分歧，根据国内一些项目经验，当为办公楼时采用变频供水更为合理。根据超高层办公楼用水时间短、用水量较小且时变化系数较大的用水特点，给水系统设计时一般不考虑集中热水供应和直饮水系统，而是设置局部的热水系统和饮用水系统。当其他类型的超高层建筑设置热水系统时，压力分区宜与冷水系统相同。超高层建筑大概每隔15层会设置一个避难层兼设备层，采用变频供水时可利用第一个避难层以及每隔一个避难层设置中间转输水箱，每两个避难层中间楼层分为一个大区采用一组变频泵加压供水，每个大区再采用减压阀分为两个小区，而转输水泵采用液位控制启停的工频泵，可以保证各水泵在高效区运行，达到变频节能的目的，并相应减少了机房的面积以及二次污染的机率。1.3.4 超高层建筑由于高度较高，采用高位水箱重力供水时要注意各分区的最低处和最不利供水点的静水压。在设计阶段应根据建筑物的高度和设计规范对建筑物的给水系统进行合理分区，在合适位置设置比例减压阀门减低静水压。最不利供水点是供水系统中的最高点，供水静水压力较低，出于建筑结构和建筑成本的考虑，高区高位水箱设置一般不会太高，从而导致高区最不利供水点压力偏低，其静水压力图1.3.4 某超高层给水系统图多在0.1 MPa以下，使用延时自闭冲洗阀时经常出现无法开启或无法关闭的现象，最高区的供水可以采用变频设备供水的方式。某超高层建筑采用的变频设备供水和高位水箱供水相结合的方式如图1.3.4所示。1.4 消防给水系统1.4.1 消防给水系统按压力可以分为高压消防给水系统、临时高压消防给水系统和低压消防给水系统。1.4.2 高压消防给水系统指管网内经常保持满足灭火时所需的压力和流量，扑救火灾时，不需启动消防水泵加压而直接使用灭火设备进行灭火。1.4.3 临时高压消防给水系统指管网内最不利点周围平时水压和流量不满足灭火的需要，在水泵房（站）内设有消防水泵，在火灾时启动消防水泵，使管网内的压力和流量达到灭火时的要求。目前较广泛应用的消防给水系统，即管网内经常保持足够的压力，压力由稳压泵或气压给水设备等增压设施来保证。在水泵房（站）内设有消防水泵，在火灾时启动消防水泵，使管网的压力满足消防水压的要求，此情况也叫临时高压消防给水系统。1.4.4 低压消防给水系统指管网内平时水压较低（但不小于0.10MPa），灭火时要求的水压由消防车或其它方式加压达到压力和流量的要求。表1.4 国内超高层建筑消防水系统形式项目名称建筑高度（m）系统形式按压力按给水方式按供水设备上海环球金融中心500临时高压制串联消防水泵为主广州西塔432常高压制为主串联高位水池为主(600m3)南京紫峰大厦420常高压制为主串联高位水池为主(576m3)CCTV主楼330临时高压制并联（部分串联）消防水泵为主上海世贸中心250临时高压制串联消防水泵为主徐州国际商厦171临时高压制串联消防水泵为主1.4.5 选择消防给水方案时首先要考虑的是系统的安全性问题，常高压系统未必比临时高压系统更安全，采用哪一种消防给水方式同样要进行各方面的技术经济分析后再进行确定。由表1.4可以看出超过400m的高层建筑，消防给水往往以常高压制为主，400m以下的高层建筑，消防给水往往以临时高压制为主。一般认为，常高压制较临时高压更趋于安全，但对于超高层而言，消防安全必须做到防患于未然，做到万无一失，采取的消防形式都必须是最安全的，所以从这一层面上说，常高压制和临时高压制都是安全的，上海环球金融中心采用临时高压制就说明了这一点。1.4.6 如果采用常高压系统，中间设备层以及屋顶的设备层需要储存消防期间全部的消防用水量，并且在设计常高压系统时，地下消防储水池往往也储存较大的消防水量，比如南京紫峰大厦地下储水池容积为576m3，和高位消防水池容积相同；广州西塔为150m3，若采用临时高压系统，则中间设备层转输水箱容积通常均按60m3容积设计，即0.51.0h的消防用水量，而且屋顶的消防水箱的容积只需要18m3即可，无论从设备层的占地面积出发，或者从荷载方面考虑，还是从造价方面考虑，采用临时高压系统都有一定的优势。 图1.4-1 某超高层临时高压消防系统图图1.4-2 某超高层常高压消防系统图1.5 排水系统1.5.1 室内排水采用雨、污、废分流制，地下室污水无法自流排出室外，采用潜污泵提升排出，厨房及餐厅污水单独预处理后排出，屋顶雨水系统采用有组织内排水系统，有裙楼的超高层建筑裙楼屋面雨水一般采用虹吸排水。1.5.2 超高层建筑水平晃动相对于普通高层建筑而言要大一些，普通的排水铸铁管会受此影响经常出现承口开裂问题，需要采用承插式柔性抗震接口的排水管，它具有接口可曲挠、抗震、快速施工等特点，其柔性接口在径向震动、轴向震动、轴向拔出和角向位移时水密性良好。雨水管材选用承压金属管，主要考虑超高层雨水下落时的冲击力。2 虹吸雨水系统设计施工要点2.1 虹吸雨水系统定义2.1.1 虹吸雨水系统是按虹吸满管压力流原理设计，管道内雨水的流速、压力等可有效控制和平衡的屋面雨水排水系统。一般由虹吸式雨水斗、管材（连接管、悬吊管、立管、排出管）、管件、固定件组成。2.2 系统工作过程及原理2.2.1 尽管虹吸式屋面雨水排水系统按虹吸满管压力流流态设计，但系统并不是始终在虹吸满管压力流流态下工作。从降雨初期的重力流开始，系统处于波浪流和脉冲流流态，随着雨量增大，斗前水深逐步增大，系统流态逐步过渡到活塞流和泡沫流，并间隙性的出现虹吸满管压力流流态，虹吸的形成使系统排水能力突然增大，斗前水深又会回落，系统重新回到重力流方式。这种变换会持续一段时间直至降雨量进一步增大，斗前水深趋于稳定，系统渗气量进一步减少，从而进入稳定的虹吸满管压力流流态，如下图所示: a波浪流 b脉冲流 c活塞流 d泡沫流 e虹吸满管压力流图2.2 虹吸管流态图2.1.2在系统的排出管上设置过渡段，水流流态由虹吸满管压力流向重力流过渡，在过渡段通常将系统的管径放大，过渡段下游管道按重力流雨水系统设计。2.3 设计要点2.3.1 对汇水面积大于5000m2的大型屋面，设置不少于2组独立的虹吸式屋面雨水排水系统，不同高度的屋面、不同结构形式的屋面汇集的雨水，采用独立的系统单独排出。2.3.2 虹吸式雨水斗应设置在每个汇水区域屋面或天沟的最低点，每个汇水区域的雨水斗数量不少于2个，2个雨水斗之间的间距小于20m；设置在裙房屋面上的虹吸式雨水斗距裙房与塔楼交界处的距离大于1m，且小于10m。2.3.3 与排出管连接的雨水检查井应能承受水流的冲力，采用钢筋混凝土结构或消能井，由于虹吸系统中水的活塞现象，会压缩下游空气，而空气压力又会反过来影响虹吸系统正常工作，同时系统中也有少量空气释出，因此，检查井必须有排气措施。2.3.4 当悬吊管管中心与雨水斗出口的高差小于1m时，为了保证虹吸的形成，应进行水力计算校核；雨水斗顶面至过渡段的高差，在立管管径DN75时宜大于3m，在立管管径DN90时，宜大于5m。2.3.5 为了保证悬吊管能在自清流速下工作，悬吊管的设计流速大于1.0m/s，立管设计流速2.2m/s，且10m/s；立管管径应经计算确定，可小于上游悬吊管管径。2.3.6 虹吸式雨水斗最大斗前水深应通过计算排水量和排水管管径进行控制，最大斗前水深不大于表2.3.6的规定值。表2.3.6 虹吸式雨水斗设计排水量下最大斗前水深雨水斗短管管径（mm）最大斗前水深（mm）设计排水量（L/s）56634512759055251101258545110125906011012510080125160108901251601101002.4 施工要点2.4.1 虹吸式屋面雨水排水系统不要求悬吊管设排水坡度，但不得倒坡，以保证悬吊管内的雨水能基本排空。2.4.2 当连接有多个虹吸式雨水斗时，虹吸式雨水斗的排水连接管应接在悬吊管上，不得直接在雨水立管的顶部。2.4.3 用于虹吸式屋面雨水排水系统的管道，应采用铸铁管、钢管（镀锌钢管、涂塑钢管）、不锈钢管和高密度聚乙烯（HDPE）管等材料，用于同一系统的管材和管件以及与虹吸式雨水斗的连接管，采用相同的材质，并保证系统的严密性。2.4.4 管道支吊架应固定在承重结构上，位置应正确，埋设应牢固；铸铁管的支、吊架间距，横管2m，立管3m；当楼层高度不大于4m时，立管可安装1个支架；钢管沟槽式接口、铸铁管机械式接口和卡箍式接口的支、吊架位置应靠近接口，但不妨碍接口的拆装。2.4.5 对采用高密度聚乙烯（HDPE）管道的虹吸式屋面雨水排水系统中的固定件，应采用与系统管材配套的专用管道固定系统，如下图；管材和管件应采用不低于PE80等级的高密度聚乙烯（HDPE）原材料制造。图2.4.5 HDPE管道专用管道固定系统2.4.6 铸铁管管材、管件管材与管件之间的连接采用卡箍式，卡箍宜采用不锈钢卡箍件，且内衬橡胶密封圈。2.4.7 虹吸式雨水斗斗体材质可采用铸铁、铝合金、不锈钢、高密度聚乙烯（HDPE）和聚丙烯（PP）等；在屋面结构施工时，必须配合土建工程预留符合雨水斗安装需要的预留孔；雨水斗安装时，应在屋面防水施工完成、确认雨水管道畅通、清除流入短管内的密封膏后，再安装整流器、导流罩等部件，雨水斗边缘与屋面间连接处应严密不渗漏。 图2.4.7-1虹吸式雨水斗(混凝土型) 图2.4.7-2 虹吸式雨水斗(天沟型)2.4.8 雨水立管应按设计要求设置检查口，检查口中心宜距地面1.0m。当采用高密度聚乙烯（HDPE）管时，检查口的最大设置间距不宜大于30m。2.4.9 非虹吸式屋面雨水排水系统的管道不能接入虹吸式屋面雨水排水系统。2.4.10 用于虹吸式屋面雨水排水系统的管材除承受正压外，还应能承受负压。系统内的最大负压应高于-90kPa，系统的最大负压值一般出现在立管的顶端，管材供应厂应提供管材耐正压和负压的检测报告。3 水泵基础3.1 水泵基础形制水泵基础必须安全稳固，标高、尺寸准确，以确保水泵运行稳定，安装检修方便，形式分为有共用底盘和无底盘二种，无底盘的水泵要现场制作型钢基座。图3.1-1 有底盘的水泵3.1-2 有共用底盘的泵组图3.1-3 有共用底盘的泵组及控制柜图3.1-4 无底盘的水泵图3.1-5 无底盘的水泵制作型钢基座3.2 基础尺寸3.2.1 带有共用底盘的水泵基础长度为底盘长度加0.2-0.3m，基础宽度为底盘宽度加0.3m，基础高度为底盘地脚螺栓埋入长0.1-0.15m，无底盘的大、中型水泵基础长度为水泵和电机最外端螺孔间0.4-0.6m，并长于水泵和电机总长，基础宽度为最外端螺孔间距加0.4-0.6m，基础高度为地脚螺栓埋入长度加0.1-0.15m，质量应为水泵和电机总质量的2.5-4.5倍。3.2.2 水泵基础高出地面的高度应便于水泵安装，不应小于0.1m，建议取0.2m。泵房内管道管外底距地面或管沟底面的距离，当管径150mm时，不应小于0.2m，当管径200mm时，不应小于0.25m。图3.2-1 有共用底盘的泵组安装图3.2-2 立式泵型钢基座制作安装图3.2-3 橡胶减震器图3.2-4 有基座的水泵安装3.2.3 水泵基础宜采用C25混凝土浇灌，预留螺孔待地脚螺栓埋入后用C25细石混凝土填灌固结。（应按实际采购的水泵到货后确定预留螺孔尺寸后方能浇灌基础和预留螺孔）3.2.4 地脚螺栓埋入基础长度为大于20倍螺栓直径，螺栓叉尾长大于4倍螺栓直径。预留地脚螺栓孔中心距基础边缘大于0.15-0.2m，基础螺孔边缘与基础边缘间距应大于0.1-0.15m。螺孔尺寸一般为100mm100mm或150mm150mm。螺孔深度大于螺栓埋入总长度30-50mm。图3.2-5 地脚螺栓埋入基础的深度3.3 水泵基础布置距离表3.3 水泵机组外轮廓面与墙和相邻机组间的间距电动机额定功率（kW）水泵机组外廓面与墙面之间的最小间距（m）相邻水泵机组外廓面之间最小间距（m）220.80.425-551.00.855，1601.21.2注：水泵侧面有管道时，外轮廓面计至管道外壁面。4 水箱基础4.1 给排水及消防水常用水箱形式给排水及消防水常用水箱为不锈钢水箱或钢板水箱。图4.1 不锈钢矩形水箱4.2 基础尺寸非钢筋混凝土水箱应放置在混凝土或砖的支墩和槽钢（工字钢）上，其间宜垫以石棉橡胶板、塑料板等绝缘材料，水箱基础一般采用混凝土支墩，支墩的形式由施工单位提供，结构设计和校核由设计单位负责。支墩高度不小于500mm，以便管道安装和检修。箱底与水箱间地面板的净距，当有管道敷设时不小于800mm。水箱基础尺寸图及常用不锈钢水箱选用如下表4.2-1。表4.2-1 常用不锈钢水箱技术参数选用表序号公称容积（m）箱体尺寸基础参数水箱重量（kg）LBHL0n槽钢142000100020001000310#4162123000200020001000410#8323183000300020001000410#11084244000300020001000510#14045405000400020001000610#20826605000400030001000610#26147906000500030001000710#3521图4.2-1 水箱基础平面图图4.2-2 水箱基础1-1剖面图表4.2-2 水箱基础布置间距（m）水箱形式水箱外壁至墙面的距离水箱之间的距离水箱顶至建筑结构最低点的距离设浮球阀一侧无浮球阀一侧方形或矩形1.00.70.70.6图4.2-3 矩形钢板水箱安装图图4.2-4 不锈钢矩形水箱安装图4.3 不锈钢水箱标准板尺寸图4.3 不锈钢水箱标准板尺寸图5 建