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文档简介
第三章建筑给水工程 给水系统给水方式及管道布置增压设备给水管网计算 给水系统 建筑给水系统是供应小区 工厂或城市内各型建筑物的生活 生产及消防用水的系统建筑给水系统的分类 生活给水系统生产给水系统消防给水系统给水系统的组成部分供水压力 生活给水系统 此系统是专供饮用 烹饪 洗涤 沐浴及冲洗器具等生活上的用水 水质须符合饮用水的水质标准 水压水量满足用水要求 管线要简短 使用方便 生产给水系统 供车间生产设备用水的系统 水质要符工艺要求 有的较生活用水低如大量的冷却用水 有的相同 有的高于生活用水 甚而使用高纯水 如电子工业用水 在大型建筑物中使用的空调用水 冷藏用水以及公共浴室 洗衣房 游泳池等也属于建筑物的生产用水系统 消防给水系统 是消防灭火的供水系统 对水质无特殊要求 而对水量和水压必须保证 消防系统可分为消火栓和自动喷洒灭火系统 前者普遍用于设置消防给水系统的建筑中 而在火灾危险性大 损失严重的建筑物内 还要设置自动喷洒的灭火给水系统 给水系统的组成部分 建筑中的给水系统由引入管 水表 干管 立管 支管几部分组成 引入管是将城市管网水引入建筑内的给水的总进水管 穿过外墙 将水引到建筑物内 一般设一条 重要建筑物须设两条或两条一上 干管 连接引入管的水平管为干管 根据建筑情况可设在地层管沟中或地下室内 形成下行上给式干管或设在建筑物顶层形成上行下给式干管 立管 由干管引水到各层用水的竖直管 根据干管的情况 可以由下向上或由上向下供水 建筑内给水排水系统图3 1 图3 1 供水压力 供水管网需要有一定的压力 才能保证各用水设备有充足的水量 其大小应根据建筑高度 用水情况 城市管网供水压力等确定 用下式计算 图3 2H H1 HL H2 HF式中H 建筑中给水系统所需压力 mH2O H1 城市配水管与建筑内最不利配水点的标高差值 mH2O HL 管网中的总水头损失 mH2O H2 水表水头损失 mH2O HF 最不利用水设备的流出水头 mH2O 一般城市配水管网的压力是 一层建筑为10m 二层为12m 三层以上每增加一层按增4m计算 图3 2 给水方式及管道布置 建筑内给水方式的分类 建筑内的给水方式有很多种 应根据建筑情况 高度 所需压力以及城市配水管网的供水能力和水压等因素来选择 直接给水方式设置水箱的供水方式设置水箱和水泵的供水方式分区供水系统给水管道布置给水管道敷设 给水管道布置 给水管道的布置 在保证供水安全的前题下 力求管线简短 使用方便 减少与建筑 结构 暖通及电气各方面的矛盾 便于施工和维修 应从以下几方面注意管道的布置 引入管水表干管立管和支管 给水管道敷设 给水管道为了安装和检修方便 一般多用明装 可沿墙壁 梁 柱 地板或在天花板下等处敷设 并以钩钉 吊环 管卡及托架等支托物使之固定 管道的支托距离 视管径大小和管道材料情况而不同 钢管直径小于40mm时 间隔1 5 2米设一个支托 直径在50mm以上的管道 间隔距离可以加大到3 4米 塑料管和铜管间隔距离减半 管道应采用耐腐性较好的材料 管道表面涂刷防腐漆 管道上装设保温层防止冻坏和结露 图3 8 图3 8 直接给水方式 城市配水管网有充足的供水能力 能保证时时供给建筑内各种用水设备的用水时 可采用此最简单 最经济的供水方式 图3 3 图3 3 设置水箱的供水方式 城市配水管中压力有定时的波动 用水量高峰时候压力不足 而高峰过后又可满足用水量的要求 这种情况下可用此供水方式 图3 4 图3 4 图3 5 设置水箱和水泵的供水方式 配水管网供水力不足 且用水不均匀时 可采用此方式供水 水泵提高供水压力向给水系统供水 同时也向水箱供水 水箱充满后 水泵停止运行 此时由水箱供水 当水箱中水用完时 水泵启动供水 此种方式的优点是水泵水箱互相配合运行 是常采用的供水系统 图3 5 分区供水系统 城市供水压力较低 在多层建筑中 只能满足下部几层的用水 而上部楼层需设水泵和水箱联合供水 形成上下分区的供水方式 这样即可充分利用城市供水管网的压力 又可以减少供水设备的容量 供水安全 经济合理 在高层建筑中多用分区供水系统 图3 6 图3 6 引入管 引入管是由配水管网引入到建筑内的总水管 应布置简短 由用水集中处进入建筑中 用水分散时 应由中间进入 引入管埋于地下 应注意防冻及不受地面荷载损坏 在通过基础墙处要留孔洞 且洞顶至管顶的静空不得小于建筑的最大沉降量 有地下水时 需用防水材料堵塞 水表 水表可设在室内外方便查表的地方 并不受冻 压损毁之处 水表前后装有阀门及跨越管 以利维护 图3 7 图3 7 干管 干管的布置要根据给水系统的供水方式 可布置在地下室 管沟内或顶棚内及设备层中 尽量靠近立管 以求管线简短 供水直接 减少各部分间的矛盾 立管和支管 立管靠近用水设备 并沿墙柱向上层延伸 避免弯来弯去 保持短直 立管上接出支管 直接接到用水设备 不得穿越橱柜 风道及卧室等处 支管过长 会增加与门窗 梁柱及其他管道的矛盾 还将加大管道能量损失 应根据具体情况 适当增设立管 减短支管 增压设备 城市的建设是极度复杂的 对给水水量 水压要求相差很大 应采用增压设备 增压设备有 水泵高位水箱气压装置变频调速供水设备 水泵 水泵是提升水量的机械设备 常设在建筑的底层或地下室内 以减少振动和噪音 便于水泵吸水 水泵的吸水方式有两种 一种是直接由配水管吸水 另一种是建造贮水池 水泵从池中加压后 送入供水管网 水泵的选用水泵的流量水泵的扬程 水泵的流量 水泵的流量要根据用水量而定 对仅设置水泵的供水系统 水泵供水量应按设计秒流量确定 对有水箱水泵的供水量 可采用最大小时供水量 水泵的扬程 水泵的扬程分为 水泵直接从配水管中吸水时的扬程Hp H H HoH 建筑物所需的供水压力H 泵站内管道等阻力损失Ho 城市配水管网内水压力水泵由贮水池中抽水时的扬程Hp Hs HD HL HFHs 水泵轴到贮水池最低水面的距离HD 泵轴到最不利点的垂直距离HL 管道的总水头损失HF 最不利点的流出水头水泵为自灌引水时的扬程 p38图3 9 图3 10 图3 9 图3 10 高位水箱 水箱设在建筑物的屋顶上 具有存储水 调节用水量变化和稳定管网压力的作用 缺点是增加了建筑的高度和结构荷载 有碍美观 不利于抗震水箱的构造和装备水箱的设置高度水箱的容积 水箱的构造和装备 水箱水面通向大气 且高度不超过2 5m 箱壁受压力大 材料可用金属焊制 水箱的形状 有圆形 方形和矩形 也可是根据需要选用其它形状 水箱须装设的设备有 进水管 出水管 溢流管 泄水管 通气管及其它设备 如图3 11 水箱的设置高度 贮存生活用水的水箱设置高度 H HL HF式中H 水箱出水管至最不利用水点间的高度 mH2O HL 水箱到最不利用水点连接管线的水头总损失 mH2O HF 用水点的出流水头 mH2O 贮存消防用水的水箱 在满足消防流出水头有困难时 应设增加水压力设备 水箱的容积 水箱的容积应按用水与供水的变化曲线确定 并与水泵控制运行情况有关 p40水泵自动控制时 Vt KQp 4n人工控制时 Vt Qd n TpQm配水管网周期性压力不足时 Vt QmT 图3 11 气压给水装置 气压装置也是一种局部升压和调节水量的给水设备 它是用水泵将水压入密闭的罐体内 压缩罐内空气 用水时罐内空气再将存水压入管网 供各用水点用水 根据压力是否稳定 气压装置可分为变压式和定压式 气压装置的容积是由空气和水的体积组成 在气压罐内 气体压力与体积在温度不变的条件下 体积和绝对压力的乘积为常数 Vw V Po P1 1 P1 P2 P42 变压式 罐内充满着压缩空气和水 水被压缩空气送给水管中 随着不断用水 罐内水量减少 空气膨胀 压力降低 当降到最小设计压力时 压力继电器启动水泵 向水管及水箱供水 再次压缩箱内空气 压力上升 当压力到最大工作压力时 水泵停泵 参看图3 12 运行一段时间后 罐内空气减少 需要补气设备进行补充 以利运行 定压式 在用水压力要求稳定的给水系统中 可采用定压的装置 在变压式装置的供水管设置调压闸 使压力调到用水要求或在双罐气压装置的空气连通管上设调压器 保持要求的压力 使管网处于定压下运行 工作原理见图3 13 图3 12 图3 13 变频调速供水设备 水泵的动力机多用交流异步电动机 其转速为定值 水泵在定速下有一定的水量高效区 但用水量是变化的 水泵难以长期在高效区运转 尤其是用水量低时 常用 关小出水阀门 来减少水量 浪费很多电能 也有的用多台水泵 根据用水量的大小 开动水泵的台数来调整用水量的变化等 水泵的特性 改变电机的转速 可改变水泵出水流量和压力的关系 通过改变电源的频率 就可以改变电机的转速 通过变频器 调节电源频率的设备 及时调整水泵运行速度来满足用水量的变化 并达到节能的目的 此设备称为变频调速供水设备 变频调速供水设备原理见图3 14 图3 14 给水管网计算 给水管网的计算是在满足管网中最不利点的用水要求时 确定供水管网各管段的管径和材料以及是否需要升压设备 保证系统的供水安全和经济合理 用水标准设计流量的计算管道水力计算 用水标准 根据住宅生活用水定额 卫生器具完
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