建筑给排水课件——第2章 水压、增压、贮水设备

1、课前复习：课前复习： 1、各种给水系统按照水平干管的敷设位置，可以布置成下行、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。各自特点及适用。上给、上行下给、中分式和环状式。各自特点及适用。 2、给水管道按敷设形式分明装和暗装两种形式。、给水管道按敷设形式分明装和暗装两种形式。 3、管道防护：防腐、防冻、防露、防高温、防漏、防振、管道防护：防腐、防冻、防露、防高温、防漏、防振 4、水质防护：管道设备腐蚀污染、水体滞留变质、混接污染、水质防护：管道设备腐蚀污染、水体滞留变质、混接污染、 二次污染等二次污染等 第第2章章 增压、贮水设备增压、贮水设备 2.1 给

2、水所需的水压给水所需的水压 2.1.1 给水系统所需压力的估算给水系统所需压力的估算 2.1.2 给水系统所需压力的计算给水系统所需压力的计算 2.2 增压、贮水设备及水表 2.2.1 水泵水泵 2.2.2 贮水池、吸水井贮水池、吸水井 2.2.3 水箱水箱 2.2.4 气压给水设备气压给水设备 2.2.5 水表的选型水表的选型 在方案或初步设计阶段，应在方案或初步设计阶段，应先估算给先估算给 水系统所需压力水系统所需压力，初步确定初步确定给水系统所采给水系统所采 用的用的给水方式给水方式， 然后对建筑内部给水管道系统进行然后对建筑内部给水管道系统进行水水 力计算力计算，从而准确地确定室内给水

3、系统，从而准确地确定室内给水系统所所 需的压力需的压力，和建筑室外给水管网水压，和建筑室外给水管网水压复核复核。 在方案或初步设计阶段，对层高不超过在方案或初步设计阶段，对层高不超过3.53.5 米的民用建筑，可用经验法估算给水系统所需的米的民用建筑，可用经验法估算给水系统所需的 压力压力( (自室外地面算起自室外地面算起) :) : 层为层为10 m h2o 层为层为12 m h2o 层以上层以上 每加一层增加每加一层增加 4 m h2o 2.1.1 给水系统所需压力的估算给水系统所需压力的估算 建筑物所需要的水压应按建筑物所需要的水压应按最不利点最不利点所需要的所需要的 水压进行计算，计算

4、公式为：水压进行计算，计算公式为： h1+h2+ h3 + h4 = h 最不利配水点与室外引入管起点的标高。最不利配水点与室外引入管起点的标高。 管路水损。管路水损。 水表水损。水表水损。 最不利配水点所需的最低工作压力。最不利配水点所需的最低工作压力。 示示 意意 图图 h h1 1 h h2 2 h h3 3 h h4 4 2.1.2 给水系统所需压力的计算给水系统所需压力的计算 h2+h3 h1 h h：总水压总水压 h4：最低工作压最低工作压 力力 h4 水表水表 h1：最不利配最不利配 水点与室外引水点与室外引 入管起点的标入管起点的标 高差高差 h2：管路水损管路水损 h3：水表

5、水损水表水损 2.1.2 给水系统所需压力的计算给水系统所需压力的计算 1 示意图示意图 水泵分类（主要指叶片式泵） 按主轴方向分为 按叶轮种类分为 按吸入方式分为 按级数分为 s s型单级双吸卧式离心泵型单级双吸卧式离心泵 nbnb型凝结水泵型凝结水泵 dgdg型多级卧式离心泵型多级卧式离心泵 w型真空泵型真空泵 dldl型立式多级泵型立式多级泵 锅炉给水泵锅炉给水泵 2.2.1 水泵水泵 水泵的抽水方式 1.1. 直接抽水直接抽水： 水泵水泵直接从市政管网抽水直接从市政管网抽水， 但必须事先征得市政部门同意。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适用：在室外供水管网直径较

6、 大、压力较高，水泵抽水量相大、压力较高，水泵抽水量相 对比较小的情况下可采用。对比较小的情况下可采用。 优点：可以充分利用外网的资优点：可以充分利用外网的资 用水头，并且可以保证水质不用水头，并且可以保证水质不 受到污染。受到污染。 直接从市政管网抽水 2.2.1 水泵水泵 水泵的抽水方式 2. 2. 从贮水池中抽水从贮水池中抽水： 适用：当用水量较大，又不允适用：当用水量较大，又不允 许直接从外网抽水时采用。许直接从外网抽水时采用。 缺点：不能充分利用外网的资缺点：不能充分利用外网的资 用水头，造成能源浪费，容易用水头，造成能源浪费，容易 引起水质二次污染，贮水池需引起水质二次污染，贮水池

7、需 要投资和定期管理等。要投资和定期管理等。 从贮水池抽水 2.2.1 水泵水泵 2.2.1 水泵水泵 机组设置：生活泵机组设置：生活泵按供水可靠性考虑备用机组按供水可靠性考虑备用机组 生产泵生产泵视工艺要求视工艺要求 消防泵消防泵视规范要求而定视规范要求而定 水泵防震水泵防震 1. 对噪声源对噪声源选低噪音水泵选低噪音水泵 2. 基础基础固体传振主要通道：橡胶隔振垫固体传振主要通道：橡胶隔振垫 3. 管道管道固体传振第二通道：吸、压水管设可曲挠接头固体传振第二通道：吸、压水管设可曲挠接头 4.支吊架支吊架固体传振第三通道：弹性支吊架固体传振第三通道：弹性支吊架 5. 隔振为主，吸声为辅，在建

8、筑上采取隔声、吸音措施，如双隔振为主，吸声为辅，在建筑上采取隔声、吸音措施，如双 层门窗、墙面，顶棚设多孔吸音板层门窗、墙面，顶棚设多孔吸音板 贮水池设计贮水池设计 2.2.2 贮水池、吸水井贮水池、吸水井 有效容积一般按下式计算：有效容积一般按下式计算： )( )(tv b lbbtl sflb qqttq vvqq 式中：式中：v-贮水池有效容积，贮水池有效容积，m3 tb-水泵最长连续运行时间，水泵最长连续运行时间，h qb-水泵出水量，水泵出水量，m3/h ql-水池进水量，水池进水量， m3/h vf-消防贮备水量，消防贮备水量，m3 vs-生产事故备用水量，生产事故备用水量，m3

9、tt-水泵运行的间隔时间，水泵运行的间隔时间，h 贮水池设计说明贮水池设计说明 1. 资料不足时，生产（生活）调节水资料不足时，生产（生活）调节水（qb- ql）tb可以按不小可以按不小 于建筑日用水量的于建筑日用水量的20%-25%计算。计算。 2. 贮水池仅起调节水量的作用时，可不计贮水池仅起调节水量的作用时，可不计vs和和vf。 3. 当室外给水管网能满足建筑内部所需水量时，贮水池可设当室外给水管网能满足建筑内部所需水量时，贮水池可设 吸水坑，吸水坑深度不宜小于吸水坑，吸水坑深度不宜小于1 1m。 4. 容积大于容积大于500 m 3的贮水池，应分两格，以便清洗、检修时的贮水池，应分两格

10、，以便清洗、检修时 不停水不停水。 5. 生产（生活）、消防共用水池应有消防水平时不被动用的生产（生活）、消防共用水池应有消防水平时不被动用的 措施。措施。 2.2.2 贮水池、吸水井贮水池、吸水井 措施一措施一: : 在生产、生活水泵吸水管上开小孔形成虹吸出流在生产、生活水泵吸水管上开小孔形成虹吸出流。 贮水池设计说明贮水池设计说明 消防水平时不被动用的措施。消防水平时不被动用的措施。 flashflash格式演示动画格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放在这里单击鼠标左键播放 2.2.2 贮水池、吸水井贮水池、吸水井 措施二措施二 在贮水池中设溢流墙，生活、生产用水经消防用水在贮水池中设溢流

11、墙，生活、生产用水经消防用水 贮存部分出流贮存部分出流。 消防水平时不被动用的措施。消防水平时不被动用的措施。 flashflash格式演示动画格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放在这里单击鼠标左键播放 措施三措施三: : 在水箱出水管上设小孔形成虹吸出流。在水箱出水管上设小孔形成虹吸出流。 2.2.2 贮水池、吸水井贮水池、吸水井 吸水井 1.设置吸水井的条件：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不需要设置贮水池，又不允许直接从室外给 水管网吸水。水管网吸水。 2.吸水井的布置：吸水井的布置： 吸水井布置在地下，可设在室外，也可设在吸水井布置在地下，可设在室外，也可设在

12、 室内，吸水井容积应不小于最大一台泵室内，吸水井容积应不小于最大一台泵3 3min的出的出 水量。水量。 2.2.2 贮水池、吸水井贮水池、吸水井 吸水管在井中布置最小尺寸吸水管在井中布置最小尺寸 d d=(1.3=(1.31.5)1.5)d d(1.5(1.52.0)2.0)d d(0.75(0.751.0)1.0)d d h=0.8dh=0.8d ( (但不得小但不得小 于于0.5m)0.5m) h=h=.5.5 .0.0m m d dd d 最低水位最低水位 水泵吸水管水泵吸水管 2 吸水井的布置要求吸水井的布置要求 水箱的基本知识水箱的基本知识 1. 水箱分类：水箱分类： 高位水箱、减

13、压水箱、冲洗水箱、断流水箱。高位水箱、减压水箱、冲洗水箱、断流水箱。 2. 高位水箱作用：高位水箱作用： 保证水压和贮存、调节水量。保证水压和贮存、调节水量。 3. 水箱结构：水箱结构： 进水管、出水管、溢流管、水位信号装置、进水管、出水管、溢流管、水位信号装置、 泄水管、通气管。泄水管、通气管。 3 水箱水箱 方形模块拼装水箱方形模块拼装水箱 flashflash格式演示动画格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放在这里单击鼠标左键播放 3.3. 水箱结构：水箱结构： 3 水箱水箱 3 水箱水箱 作用：增压、稳压、减压、贮水作用：增压、稳压、减压、贮水 水箱容积：有效容积水箱容积：有效容积v=v

14、调 调+vf v调 调的求解： 的求解： 单设水箱时容积：单设水箱时容积：vs=qltl， 设水泵水箱时容积：水泵自启动设水泵水箱时容积：水泵自启动vsb=cqb/4kb ，水泵手动启动，水泵手动启动 vsb=qmax/nb-qtb ，vf=60qxhtx/1000 式中：式中：vs、 vsb-调节容积；调节容积；ql-由水箱供水的最大连续平均小时用由水箱供水的最大连续平均小时用 水量；水量；tl-由水箱供水的最大连续出水小时数；由水箱供水的最大连续出水小时数；qb-水泵出水量；水泵出水量；kb- 水泵每小时启动次数；水泵每小时启动次数；c-安全系数（安全系数（1.5-2.0）；）；qmax-

15、最高日用水最高日用水 量；量；nb-一天内启动次数；一天内启动次数；q-水泵运行时间内，建筑物平均小时用水泵运行时间内，建筑物平均小时用 水量；水量；tb-泵运行一次所需时间；泵运行一次所需时间；vf-消防贮水容积；消防贮水容积；qxh-室内消防设室内消防设 计流量；计流量；tx-水箱供水时间水箱供水时间 3 水箱水箱 水箱安装高度：水箱安装高度： 基准：相对于最不利点与最低液位几何高度差基准：相对于最不利点与最低液位几何高度差 50 1000200 800600 2200 竖向布置：竖向布置： 超高取超高取200mm，有效，有效 水深水深1m，最小水深，最小水深 0.05m。 尺寸示意图尺寸

16、示意图 气压给水设备的分类和组成气压给水设备的分类和组成 1.分类分类 按照气压给水设备输水压力稳定性不同按照气压给水设备输水压力稳定性不同 可分为变压式和定压式。可分为变压式和定压式。 按照气压给水设备罐内气、水接触方式不同按照气压给水设备罐内气、水接触方式不同 可分为补气式和隔膜式。可分为补气式和隔膜式。 2.气压给水设备作用气压给水设备作用 气压给水设备兼有升压、调节、贮水、供水、气压给水设备兼有升压、调节、贮水、供水、 蓄能和控制水泵起、停的功能。蓄能和控制水泵起、停的功能。 4 气压给水设备气压给水设备 气压水罐实物图 3.气压给水设备组成气压给水设备组成 气压给水设备一般由气气压给

17、水设备一般由气 压水罐、水泵机组、管路系压水罐、水泵机组、管路系 统、电控系统、自动控制箱统、电控系统、自动控制箱 （柜）等组成，补气式气压（柜）等组成，补气式气压 给水设备还有气体调节控制给水设备还有气体调节控制 系统。系统。 4 气压给水设备气压给水设备 4 气压给水设备气压给水设备 负压式负压式 全自动消防式全自动消防式 4 气压给水设备气压给水设备 囊囊 式式 气气 压压 罐罐 flashflash格式演示动画格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放在这里单击鼠标左键播放 供水过程：在启始压力供水过程：在启始压力p2的作用下水被压送至给水管网，随着的作用下水被压送至给水管网，随着 水量的减

18、少，罐中压力也降低，当压力降至最小工作压力水量的减少，罐中压力也降低，当压力降至最小工作压力p1时，时， 压力信号装置动作，水泵启动。压力信号装置动作，水泵启动。 水泵供水过程：水泵启动后同时向管网和水罐供水，随着罐中水泵供水过程：水泵启动后同时向管网和水罐供水，随着罐中 水位的上升，压力也上升，当压力升至最大压力水位的上升，压力也上升，当压力升至最大压力p2时，压力信时，压力信 号器动作，水泵停泵，水罐向管网供水。号器动作，水泵停泵，水罐向管网供水。 2.2.4 气压给水设备气压给水设备 气压给水设备工作过程 1.气压水罐工作过程（气压水罐工作过程（单罐变压式单罐变压式） flashflas

19、h格式演示动画？格式演示动画？ 在这里单击鼠标左键播放在这里单击鼠标左键播放 4 气压给水设备气压给水设备 2.压水罐补气的工作过程压水罐补气的工作过程 泄空补气法：泄空补气法：在在允许停水允许停水的给水系统中，可采用开启的给水系统中，可采用开启 罐顶进气阀，泄空罐内存水的方法补气。罐顶进气阀，泄空罐内存水的方法补气。 空气压缩机补气：在不允许停水的情况下可采用空气空气压缩机补气：在不允许停水的情况下可采用空气 压缩机补气，但现在采用的较少。压缩机补气，但现在采用的较少。 设补气罐设补气罐的补气方法（详见下页）的补气方法（详见下页） 设补气罐的补气方法 补气罐充气过程：当气压水罐中的压力达到补

20、气罐充气过程：当气压水罐中的压力达到p p2 2时，在电接点压力表的时，在电接点压力表的 作用下，水泵停止工作，补气罐内水位下降，出现负压，进气止回阀作用下，水泵停止工作，补气罐内水位下降，出现负压，进气止回阀 自动开启进气。自动开启进气。 气压水罐补气过程：当气压水罐内水位下降，压力达到气压水罐补气过程：当气压水罐内水位下降，压力达到p p1 1时，在电接时，在电接 点压力表的作用下，水泵开启，补气罐中水位升高，出现正压，进气点压力表的作用下，水泵开启，补气罐中水位升高，出现正压，进气 止回阀自动关闭，补气罐内的空气随进水补入气压水罐。止回阀自动关闭，补气罐内的空气随进水补入气压水罐。 补气

21、过量排气过称：当补入的空气过量时，可通过自动排气阀排气。补气过量排气过称：当补入的空气过量时，可通过自动排气阀排气。 自动排气阀设在最低水位以下自动排气阀设在最低水位以下12cm处，当气压水罐内空气过量，至处，当气压水罐内空气过量，至 最低水位时，罐内压力仍大于最低水位时，罐内压力仍大于p p1 1 ，电接点压力表不动作，水位继续下 ，电接点压力表不动作，水位继续下 降，自动排气阀即打开排出过量的空气，直至压力降至降，自动排气阀即打开排出过量的空气，直至压力降至p p1 1 ，水泵启动 ，水泵启动 水位恢复正常，排气阀自动关闭。水位恢复正常，排气阀自动关闭。 4 气压给水设备气压给水设备 特点

22、及应用 气压给水设备的供水是靠罐内压缩空气来维持的，所以不需要高架，气压给水设备的供水是靠罐内压缩空气来维持的，所以不需要高架， 适用于不易设置水箱的场所，但其调节容积小，运行费用高，耗钢适用于不易设置水箱的场所，但其调节容积小，运行费用高，耗钢 材，供水压力变幅大。材，供水压力变幅大。 在消防给水中的应用：在消防给水中的应用： 在多层及高层建筑室内消防给水系统中，要求有在多层及高层建筑室内消防给水系统中，要求有1010分钟火灾初期消防分钟火灾初期消防 用水。一般高层建筑用水。一般高层建筑10min10min贮水量贮水量18m18m3 3，这样会使占地面积过大，这样会使占地面积过大， 投资高（

23、罐投资高（罐+ +泵泵+ +控制设备）控制设备）20-3020-30万，长期闲置等问题。万，长期闲置等问题。 4 气压给水设备气压给水设备 存在和发展因素 1. 1. 某些地区建筑物抗震要求的提高，气压给水设备设在建筑底层，因某些地区建筑物抗震要求的提高，气压给水设备设在建筑底层，因 此比水塔、水箱更有利于建筑的抗震。此比水塔、水箱更有利于建筑的抗震。 2.2.高层建筑的兴建和有关防火规范的的实施，气压给水设备是保证高层高层建筑的兴建和有关防火规范的的实施，气压给水设备是保证高层 建筑上层消防给水压力的有效措施之一。建筑上层消防给水压力的有效措施之一。 3.3.市政管网水压的下降。建筑物建成后

24、，由于市政管网水压下降而造成市政管网水压的下降。建筑物建成后，由于市政管网水压下降而造成 的建筑物上部供水压力不足现象，用气压给水装置来解决此问题比的建筑物上部供水压力不足现象，用气压给水装置来解决此问题比 追加水箱更切实可行。追加水箱更切实可行。 4. 4. 城市规划的提高。城市规划的提高。 5. 5. 气压给水装置具有便于集中管理、灵活、建设速度快，易于拆迁，气压给水装置具有便于集中管理、灵活、建设速度快，易于拆迁， 标准化、定型化、商品化。标准化、定型化、商品化。 尽管它调节容积小，水泵启动频繁，耗电多于水塔水箱，但仍有广泛的尽管它调节容积小，水泵启动频繁，耗电多于水塔水箱，但仍有广泛的

25、 应用。应用。 4 气压给水设备气压给水设备 1.旋翼式：小口径水表旋翼式：小口径水表(d=15-50mm) )水流阻力大，水流阻力大， 适用于测量小的流量。适用于测量小的流量。 水表的类型及特点水表的类型及特点 5 水表的选型水表的选型 旋翼湿式水表旋翼湿式磁传电子远传水表 更多更多各种类型的旋翼式水表各种类型的旋翼式水表图片图片 2.螺翼式：螺翼式：为大口径水表为大口径水表 ( (d=50-500mm) )水流阻力水流阻力 小，适用于测量大流量。小，适用于测量大流量。 5 水表的选型水表的选型 水平螺翼式水表 水平螺翼可拆卸干式水表 3. 复式：旋翼式和螺翼式的组合型式，适用于流量复式：旋

26、翼式和螺翼式的组合型式，适用于流量 变化大的情况。变化大的情况。 5 水表的选型水表的选型 5 水表的选型水表的选型 水表的安装：水表的安装： 水表应安装在便于检修和读数，不受曝晒、冻结、污染和机械损伤的地方，住水表应安装在便于检修和读数，不受曝晒、冻结、污染和机械损伤的地方，住 宅建筑中的分户水表，一般宜安装在卫生间内。安装水表的管段尽量沿内墙的宅建筑中的分户水表，一般宜安装在卫生间内。安装水表的管段尽量沿内墙的 长边长边布置。布置。 螺翼式水表的上游侧，应保证长度为螺翼式水表的上游侧，应保证长度为8-10倍水表公称直径的直管段，其它类型倍水表公称直径的直管段，其它类型 水表的前后，则应有不小于水表的前后，则应有不小于300mm的直线管段。的直线管段。 旋翼式和垂直螺翼式水表应水平安装，水平螺翼式和容积式水表可水平倾斜，旋翼式和垂直螺翼式水表应水平安装，水平螺翼式和容积式水表可水平倾斜， 或垂直安装，垂直时水流方向必须自下而上。或垂直安装，垂直时水流方向必须自下而上。 设有消火栓的建筑物、因断水可能影