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建筑设备工程课件 皖西学院城环系柴陆修编 第四章建筑给水 第四章建筑给水建筑给水排水工程知识结构图 第四章建筑给水4 1建筑给水系统的分类和组成4 1 1给水系统的分类 生活给水系统1 生活给水系统包括供民用住宅 公共建筑以及工业企业建筑内饮用 烹调 盥洗 洗涤 淋浴等生活用水 2 根据用水需求的不同 生活给水系统又可再分为 饮用水 优质饮水 系统 杂用水系统 建筑中水系统 生活给水要求水量 水压应满足用户需要 水质应符合国家规定的 生活饮用水水质标准 第四章建筑给水4 1建筑给水系统的分类和组成4 1 1给水系统的分类 生产给水系统生产给水系统是为了满足生产工艺要求设置的用水系统 包括供给生产设备冷却 原料和产品洗涤 以及各类产品制造过程中所需的生产用水 生产给水系统也可以再划分为 循环给水系统 复用水给水系统 软化水给水系统 纯水给水系统等 生产给水要求因生产工艺不同 生产用水对水压 水量 水质以及其他的要求各不相同 消防给水系统消防给水系统供民用建筑 公共建筑 以及工业企业建筑中的各种消防设备的用水 一般高层住宅 大型公共建筑 车间都需要设消防供水系统 消防给水系统可以划分为 消火栓给水系统 自动喷水灭火系统 水喷雾灭火系统 消防给水要求要保证充足的水量 水压 对水质要求不高 第四章建筑给水4 1建筑给水系统的分类和组成4 1 1给水系统的分类 共用给水系统以上三种给水系统 可以单独设置 也可以联合共用 根据建筑内部用水所需要的水质 水压 水量等情况 以及室外供水系统情况 通过技术 经济 安全等方面的综合分析 可以组成不同的共用系统 例如 生活和生产共用给水系统 生活和消防共用给水系统 生产和消防共用给水系统 生活 生产和消防共用给水系统 第四章建筑给水4 1建筑给水系统的分类和组成4 1 1给水系统的分类 引入管计量设备给水管网 给水附件增压 贮水设备配水装置和用水设备 引入管的定义 引入管也称入户管 是一个与室外供水管网连接的总进水管 第四章建筑给水4 1建筑给水系统的分类和组成4 1 1给水系统的分类 引入管计量设备建筑给水管网 给水附件增压 贮水设备配水装置和用水设备 计量设备包括 水表流量计压力计 第四章建筑给水4 1建筑给水系统的分类和组成4 1 1给水系统的分类 引入管计量设备建筑给水管网 给水附件增压 贮水设备配水装置和用水设备 建筑给水管网包括 干管 立管和支管 立管 干管 给水管系统图CAD设计图一在这里单击鼠标左键查看CAD设计图二在这里单击鼠标左键查看 第四章建筑给水4 1建筑给水系统的分类和组成4 1 1给水系统的分类 引入管计量设备建筑给水管网 给水附件增压 贮水设备配水装置和用水设备 给水附件定义 给水附件指给水管道上的调节水量 水压 控制水流方向以及断流后便于管道 仪器和设备检修用的各种阀门 具体包括 截止阀 止回阀 闸阀 球阀 安全阀 浮球阀 水锤消除器 过滤器 减压孔板等 单击这里查看给水附件图片 第四章建筑给水4 1建筑给水系统的分类和组成4 1 1给水系统的分类 液压水位控制阀 可调式减压阀 比例减压阀 消声止回阀 泄压阀 给水附件 引入管计量设备建筑给水管网 给水附件增压 贮水设备配水装置和用水设备 增压和贮水设备的作用 当室外给水管网的水压 水量不足 或为了保证建筑物内部供水的稳定性 安全性 应根据要求设置水泵 气压给水设备 水箱等增压 贮水设备 查看增压 贮水设备图片 第四章建筑给水4 1建筑给水系统的分类和组成4 1 1给水系统的分类 离心清水管道泵 SMC组合水箱 气压给水设备 增压 贮水设备 引入管计量设备建筑给水管网 给水附件增压 贮水设备配水装置和用水设备 包括各类卫生器具和用水设备的配水龙头和生产 消防等用水设备等 单把立式菜盆龙头 面盆单把龙头 第四章建筑给水4 1建筑给水系统的分类和组成4 1 1给水系统的组成 第四章建筑给水1 3给水方式1 3 1给水方式的类型 给水方式 指建筑内部给水系统的供水方案 给水方式的基本类型 水表 泄水管 水平干管 立管 直接给水方式 设水箱给水方式 A 水箱 泄水管 水表 设水箱给水方式 B 水平干管 水箱 泄水管 设水泵和水箱给水方式 水池 水箱 水泵 设水泵给水方式 A 水池 水泵 设水泵给水方式 B 水泵 气压给水方式 气压水罐 分区给水方式 水箱 泄水管 水表 水池 室外给水管水压线 室外给水管网 室外排水管网 饮用水给水系统 杂用水给水系统 水处理设备 分质给水方式 增压和贮水设备主要类型水泵贮水池 吸水井水箱气压给水设备 第四章建筑给水4 2增压和贮水设备 参考图片 1 水泵分类 主要指叶片式泵 按主轴方向分为卧式 立式 斜式 按叶轮种类分为离心 混流 轴流 按吸入方式分为单吸和双吸 按级数分为单级和多级 4 2 1水泵 4 2 1水泵 4 2 1水泵 2 水泵的抽水方式 1 直接抽水 水泵直接从市政管网抽水 但必须事先征得市政部门同意 适用 在室外供水管网直径较大 压力较高 水泵抽水量相对比较小的情况下可采用 优点 可以充分利用外网的资用水头 并且可以保证水质不受到污染 直接从市政管网抽水 4 2 1水泵 2 从贮水池中抽水 适用 当用水量较大 又不允许直接从外网抽水时采用 缺点 不能充分利用外网的资用水头 造成能源浪费 容易引起水质二次污染 贮水池需要投资和定期管理等 从贮水池抽水 4 2 1水泵 3 水泵的流量及扬程 室外管网提供的最小压力 水泵 1 流量 直接抽升 无水箱 按系统设计秒流量确定 有水箱 按最大时流量确定 2 扬程 间接抽升 4 2 1水泵 4 一般要求 水泵 1 水泵应在高效区运行 2 采用间接抽水时 水泵宜设计成自灌式 3 自灌式水泵 单独的吸水管 其流速1 0 1 2m s 4 每台水泵采用单独从吸水总管上自灌吸水 总管内的流速应小于1 0m s 水泵吸水管与吸水总管应采用管顶平接 5 每台水泵的出水管上 设压力表 止回阀和闸阀 自灌式水泵吸水管上设闸板阀 非自灌式水泵入口处应装设真空表 6 水泵直接从市政给水管网吸水时 吸水口处市政管网的压力不得低于0 1MPa 7 生活水泵的备用泵不小于最大一台运行水泵的供水能力 4 2 1水泵 1 建筑物内设置的水泵机组 不应与需要安静的房间相邻 2 水泵房应有充足的光线和良好的通风 采暖 16 无人值班 5 3 水泵机组布置 见附图 4 水泵基础高出地面一般为0 1 0 3m 5 基础平面尺寸应较水泵机座每边宽出10 15cm 基础深度根据机座底脚螺栓直径的20 30倍采取 但不应小于0 5m 6 水泵应隔振 见附图 5 水泵的布置 6 减少水泵噪音的措施 1 用低噪音水泵 2 水泵基础下安装隔振装置 3 水泵的进出水管上应设置可曲挠接头 4 管道支架宜采用弹性吊架 弹性托架 5 泵房的墙壁和天花板应采取隔音吸音处理 附图水泵机组布置 4 2 1水泵 附图水泵隔振 1 只有一条引水管 建筑物不允许停水 2 室外管网进水量小于建筑所需设计流量 3 室外管网不允许直接抽水 贮水池 1 设置条件 2 设置要求 1 水池布置位置及配管均应满足水质防护要求 2 生活贮水量超过500m3时 应分成两个格或分设两个 4 2 2贮水池 措施一 在生产 生活水泵吸水管上开小孔形成虹吸出流 贮水池设计说明 消防水平时不被动用的措施 4 2 2贮水池 措施二在贮水池中设溢流墙 生活 生产用水经消防用水贮存部分出流 消防水平时不被动用的措施 4 2 2贮水池 3 吸水井 1 设置吸水井的条件 不需要设置贮水池 又不允许直接从室外给水管网吸水 2 吸水井的布置 吸水井布置在地下 可设在室外 也可设在室内 吸水井容积应不小于最大一台泵3min的出水量 4 2 2贮水池 1 水箱的基本知识 1 水箱分类 高位水箱 减压水箱 冲洗水箱 断流水箱 2 高位水箱作用 增压 稳压 减压 贮水调节水量 3 水箱结构 进水管 出水管 溢流管 水位信号装置 泻水管 通气管 4 材质 不锈钢 钢筋砼 玻璃钢 5 防腐 钢板水箱内外均应防腐 防腐涂料无毒 4 2 3水箱 方形模块拼装水箱 Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放 水箱结构 4 2 3水箱 2 水箱布置 水箱的位置应便于管道布置 尽量缩短管道的长度 水箱间应有良好通风 采光 防蚊蝇措施 气温 5 C 水箱间净高 2 2m 且应满足水箱布置要求 水箱底距地面 400mm 水箱布置间距要求 4 2 3水箱 附图水箱配管 附件示意图 1 人孔2 水位计3 溢流管4 出水管5 排污管6 进水管7 外人梯8 内人梯 4 水箱的设置高度 Zx Hc h 高位水箱的最低液位与最不利配水点之间的垂直压力差 kPa 水箱出水口至最不利配水点的管道总水头损失 kPa 最不利点流出水头 kPa 4 2 3水箱 工作过程 原理 波义耳 马略特定律 T C 一定质量的气体的绝对压力和它所占的体积成反比 PV C 1 组成及工作原理 定义 气压给水设备是利用密闭贮罐内压缩空气的压力变化 调节和压送水量 起到增压和水量调节的作用 组成 气压水罐 水泵机组 管路系统 电控系统 补气装置 见附图 4 2 4气压给水设备 气压给水设备组成气压给水设备一般由气压水罐 水泵机组 管路系统 电控系统 自动控制箱 柜 等组成 补气式气压给水设备还有气体调节控制系统 4 2 4气压给水设备 一 水质污染的现象及原因 1 与水接触的材料选择不当 1 人孔 通气管 溢流管 2 地下室水池防水不良或损坏 3 贮水池位置或高程布置不合理 2 贮水时间过长余氯耗尽 微生物繁殖 水质腐败 3 管理不当 4 2 5水质防护 1 生活饮用水管道因回流造成污染 4 回流污染 管道形成负压造成回流污染 4 2 5水质防护 2 生活饮用水与非饮用水管道连接造成污染 直接混接 4 2 5水质防护 3 饮用水与用水设备连接 用水设备上又接有其他管道 间接混接 4 埋地管道或阀门等附件连接不严密 当饮用水断流 管道中出现负压 被污染的地下水进入 4 2 5水质防护 二 水质污染的防治措施 1 各给水系统 生活给水 直饮水 生活杂用水 应各自独立 自成系统 不得串接 2 生活用水不得因管道产生回流污染 3 建筑内二次供水设施的生活饮用水箱应独立设置 其贮量不得超过48h的用水量 并不允许其他用水的溢流水进入 4 埋地式生活贮水池与化粪池 污水处理构筑物的净距不应小于10m 4 2 5水质防护 5 建筑物内的生活贮水池应采用独立结构形式 不得利用建筑物本体结构作为水池的壁板 底板及顶盖 6 生活水池 箱 与其他用水水池 箱 并列设置时 应有各自独立的池壁 不得合用同一分隔墙 两池壁之间的缝隙渗水 应自流排出 7 建筑内的生活水池 箱 应设在专用的房间内 其上方的房间不应设有厕所 卫生间 厨房 污水处理间等 4 2 5水质防护 8 生活水池 箱 的构造和配管应符合下列要求 1 水池 箱 的材质 衬砌材料 内壁涂料应采用不污染水质的材料 2 水池 箱 必须有盖并密封 人孔应有密封盖并加锁 水池透气管不得进入其他房间 3 进出水管布置应在水池的不同侧 以避免水流短路 必要时应设导流装置 4 通气管 溢流管应装防虫网罩 严禁通气管与排水系统通气管和风道相连 5 溢水管 泄水管不得与排水系统直接相连 要保证0 2m的空气隔断 9 倒流防止器 4 2 5水质防护 1 确保良好的水力条件 力求经济合理 第四章建筑给水4 3给水管道布置和敷设4 3 1给水管道布置和敷设的基本要求 管道尽可能和墙 梁 柱平行 力求管路最短 干管应该布置在用水量大的配水点附近 对不允许间断供水的建筑 应从室外环网不同管段设两条或两条以上引入管 具体方式见下图 室外给水管网 室外给水管网 水表 水表 立管 立管 引入管 引入管 第四章建筑给水4 3给水管道布置和敷设4 3 1给水管道布置和敷设的基本要求 2 满足美观和维修的要求对美观要求较高的建筑 给水管道可以暗设 柔性管道宜暗设为了便于检修 管道井每层设检修门 暗设在吊顶和管槽内的管道 在阀门处应留有检修门 3 满足生产和使用安全给水管的布置不能妨碍生产操作 交通运输和建筑物的使用 第四章建筑给水4 3给水管道布置和敷设4 3 1给水管道布置和敷设的基本要求 4 保证水质不被污染或不影响使用生活给水引入管与生活排水排出管管外壁的水平净距不能少于一米 要采取防冻 防露措施 5 保护管道不受损害给水管道应避免布置在重物下面 不能穿越生产设备的基础 保护措施有 软性接头法 丝扣弯头法 活动支架法 第四章建筑给水4 3给水管道布置和敷设4 3 1给水管道布置和敷设的基本要求 6 管道的明装与暗装明装安装维修方便 但不美观 暗装施工复杂 维修困难 造价高 但是不影响室内的美观整洁 暗装管道在墙中敷设时 应预留墙槽 7 管道敷设还应该注意的问题a 给水横管穿过承重墙或基础 立管穿过楼板时均要预留孔洞 b 引入管进入建筑内 穿过建筑物的浅层基础或穿过承重墙或基础时的敷设方法见下页图示 引入管敷设方法 第四章建筑给水4 3给水管道布置和敷设4 3 2管网布置形式 各种给水系统按照水平干管的敷设位置 可以布置成下行上给 上行下给 中分式和环状式 第四章建筑给水4 3给水管道布置和敷设4 3 2管网布置形式 上行下给式特征及使用范围 水平配水管敷设在顶层顶棚下或吊顶之内 设有高位水箱的居住公共建筑 机械设备或地下管线较多的工业厂房多采用 优缺点 与下行上给式布置相比 最高层配水点流出水头稍高 安装在吊顶内的配水干管可能漏水或结露损坏吊顶和墙面 下行上给式特征及使用范围 水平配水管敷设在低层 明装 暗装或沟敷 或地下室顶棚下 居住建筑 公共建筑和工业建筑 在用外网水压直接供水时多采用这种方式 优缺点 简单 明装便于安装维修 与上行下给式布置相比为最高层配水点流出水头较低 埋地管道检修不便 第四章建筑给水4 3给水管道布置和敷设4 3 2管网布置形式 中分式特征及使用范围 水平干管敷设在中间技术层或中间吊顶内 向上下两个方向供水 屋顶用作茶座 舞厅或设有中间技术层的高层建筑多采用 优缺点 管道安装在技术层内便于安装维修 有利于管道排气不影响屋顶多功能使用 需要设置技术层或增加某中间层的层高 第四章建筑给水4 3给水管道布置和敷设4 3 2管网布置形式 环状式特征及使用范围 水平配水干管或立管互相连接成环 组成水平干管环状或立管环状 高层建筑 大型公共建筑和工艺要求不间断供水的工业建筑常采用这种方式 优缺点 任何管道发生事故时 可用阀门关闭事故管段而不中断供水 水流畅通 水损小 水质不易因滞留而变质 但管网造价高 第四章建筑给水4 3给水管道布置和敷设4 3 2管网布置形式 第四章建筑给水4 3给水管道布置和敷设4 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 明装 刷樟丹及银粉 3 防结露 防潮绝缘层 2 防冻寒冷地区屋顶水箱 冬季不采暖的室内管道 设于门厅和过道处的管道 保温 4 防振设计时控制管道流速 支 吊架内衬垫减震材料 第四章建筑给水4 4用水定额 设计秒流量4 4 1给水系统所需水压 建筑内部给水系统所需水压 水量是选择给水系统中增压和水量调节 贮水设备的基本依据 额定流量 满足卫生器具或用水设备用途要求而规定的 其配水出口在单位时间流出的水量最低工作压力 各种配水装置克服所有阻力 放出额定流量所需的最小静水压力 流出水头 给水系统中如果某一配水点的水压被满足则系统中其他用水点的压力均能被满足 则称该点为给水系统中的最不利配水点 1 给水系统的最不利配水点 2求给水系统所需压力 H 总水压 H2 管路水损H3 水表水损 H4 流出水头H5 富裕水头 给水系统所需压力 H1 最高最远配水点与室外引入管起点的标高差 水压估算 适用于层高 3 5m的民用建筑 压力为自地坪算起的最小保证压力 1给水系统所需水压 用水定额是指 用水对象单位时间内所需用水量的规定数值 是确定建筑物设计用水量的主要参数之一 其数值是在对各类用水对象的实际耗用水量进行多年实测的基础上 经过分析 并且考虑国家目前的经济状况以及发展趋势等综合因素而制定的 以作为工程设计时必须遵守的规范 合理选择用水定额关系到给排水工程的规模和工程投资 第四章建筑给水4 4用水定额 设计秒流量4 4 2用水定额 第四章建筑给水4 4用水定额 设计秒流量4 4 1用水定额 建筑物的最高日用水量 L d 即一年中最大日用水量 根据建筑物的不同性质 采用相应的用水量定额进行计算 建筑物的最高日用水量 最大小时用水量 最大小时用水量 L h 用水量最高时一个小时的用水量 建筑物内每日或每班的用水时间 h 根据建筑物的性质决定 如 住宅及一般建筑多为昼夜供水 T 24 若工业企业为分班工作制 为每班用水时间 旅馆等建筑若为定时供水 为每日供水时间 平均时用水量 又称平均小时用水量 为最高日生活用水量在给水时间内以小时计的平均值 L h 小时变化系数 最大日中最大小时用水量与该日平均小时用水量之比 小时变化系数 为保证建筑内部用水 生活给水管道的设计流量 应为建筑内部 卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量 又称为设计秒流量 建筑内部给水管道的设计秒流量的确定方法 一般可分为三种类型 经验法 平方根法和概率法 给水当量 为简化计算 以污水盆的一般球形阀配水龙头在流出水头为2米时全开流量0 2L s为1个给水当量 N 其他配水龙头的流量以此换算成相当的当量数 第四章建筑给水4 4用水定额 设计秒流量4 4 2设计秒流量 1 计算公式 计算管段设计秒流量 L s 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率 计算管段的卫生器具给水当量总数 式中 设计秒流量公式 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量 2 计算步骤 1 根据住宅配置的卫生器具给水当量 使用人数 用水定额 使用时数及小时变化系数 计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率 生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率 式中 生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率 最高用水日用水定额按表4 1取用 每户用水人数 小时变化系数按表4 1取用 每户设置的卫生器具给水当量数 用水时数 h 一个卫生器具给水当量额定流量 L s 式中 采用概率法进行计算时 生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率的计算是关键 为了使的计算值不致偏差过大 表4 3 2列出了住宅的卫生器具给水当量最大用水时平均出流概率值 供参考 2 根据计算管段上的卫生器具给水当量总数计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率 对应于不同的系数 查表4 6选用 每户设置的卫生器具给水当量数 式中 2 3给水设计秒流量 3 根据计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率 即可应用4 1式计算 得出计算管段的设计秒流量值 2 3给水设计秒流量 注 1 计算时可根据所得的U0和Ng值从 规范 附录D中直接查得给水设计秒流量 2 当计算管段的卫生器具给水当量总数超过附录D中的最大值时 其流量应取最大用水时的平均秒流量 一般用水时间集中 用水设备使用集中 同时给水百分数比较高 目前采用经验法确定计算公式 即直接以卫生器具数量 卫生器具的额定流量和同时给水百分数来计算设计管段上的设计秒流量 公式如下 工业企业生活间 公共浴室 洗衣房 公共食堂 影剧院 体育馆等建筑设计秒流量计算公式 式中 计算管段中的设计秒流量 L s 同类型卫生器具数 同一类型一个卫生器具给水额定流量 按表4 1根据设计手册确定 L s 卫生器具的同时给水百分数 设计时按表4 2 4 3 4 4 4 5或按设计手册确定 工业企业生活间 公共浴室 洗衣房 公共食堂 影剧院 体育馆等建筑设计秒流量计算公式 关于卫生器具的同时给水百分数b 例某一管段上连接有n0个卫生器具 如按下面公式进行计算 某管段的输配流量 L s 室内某管段及其以后管段的某一种卫生器具数 该种器具的最大单位出水量 L s 式中 工业企业生活间 公共浴室 洗衣房 公共食堂 影剧院 体育馆等建筑设计秒流量计算公式 qg 计算管段中的设计秒流量 L s Ng 计算管段上的卫生器具当量总数 根据建筑物用途而定的系数 按表4 7选用 2 3给水设计秒流量 2 3 4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 公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量计算公式 注 1 如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时 应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量 2 大便器自闭式冲洗阀应单列计算 当单列计算值小于1 2L s时 以1 2L s计 大于1 2L s时 以计算值计 3 仅对有同时使用可能的设备进行叠加 2 3给水设计秒流量 2 3 4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 公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量计算公式 建筑内部给水管网的水力计算的内容 计算给水管网系统中各管段的管经d 计算各管段通过设计秒流量时所造成的水头损失h 根据每段的水头损失h 求整个管网系统所需水压H 复核市政给水管网的水压能否满足系统最不利配水点所需要的水压 根据计算压力选择水泵 水箱或气压水罐等加压设备并确定所需扬程安装位置和安装高度等 管道的计算是在完成管道布置 绘出管道系统轴侧图以后 根据用水龙头等用水配件的布置 轴侧图中的管道位置 管轴线标高等进行计算 2 4 1确定管径 根据建筑物性质和卫生器具当量数来计算各管段的设计秒流量 根据流量计算公式 已知流速 流量 即可确定管径 流速的控制范围 给水管网中的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失以及水表的水头损失等 1 沿程水头损失计算根据水力学基本原理 管段的沿程水头损失可按水力坡降进行计算 公式如下 管段的沿程水头损失kPa或mmH20 计算管段长度 水力坡降 即管道单位长度