第一章建筑给水系统

1、建筑给水建筑给水建筑消防给水建筑消防给水建筑排水建筑排水屋面雨水排除屋面雨水排除热水及饮水供应热水及饮水供应建筑群给水排水及中水建筑群给水排水及中水地位地位内容内容特点特点方法参考书绪论绪论 给水给水 排水排水 消防消防 雨水雨水 热水热水 中水中水 特殊建筑给水排水特殊建筑给水排水 计算机应用计算机应用1内容广泛内容广泛2多学科交叉多学科交叉3实用性强实用性强CAI 录像录像 上机计算上机计算 投影投影 幻灯幻灯1 1生活水平的重要标志生活水平的重要标志2 2建筑设备三大部分之一建筑设备三大部分之一3 3给水排水三大主干课之一给水排水三大主干课之一4 4应用广泛应用广泛第一章第一章 建筑给水

2、系统建筑给水系统第一节第一节 给水系统的分类与组成给水系统的分类与组成一、分类一、分类二、组成二、组成1 引入管2 水表节点3 管道系统4 给水附件5 加压贮水设备6 消防设备供家庭、机关、学校、部队、旅供家庭、机关、学校、部队、旅馆等居住建筑、公共建筑和工业馆等居住建筑、公共建筑和工业建筑中饮用、烹调、洗沐及冲洗建筑中饮用、烹调、洗沐及冲洗等生活等生活 用水。除水压，水量应用水。除水压，水量应满足需要外，水质必须严格符合满足需要外，水质必须严格符合国家规定的饮用水水质的标准国家规定的饮用水水质的标准。供工业生产中设备的冷却水、供工业生产中设备的冷却水、原料和产品的洗涤水、锅炉及原料和产品的洗

3、涤水、锅炉及原料等用水。由于工业锅炉及原料等用水。由于工业锅炉及生产工艺各异，因而生产给水生产工艺各异，因而生产给水系统对水量、水压、水质及安系统对水量、水压、水质及安全方面的要求也不尽相同。全方面的要求也不尽相同。供建筑内部消防设备用水。必供建筑内部消防设备用水。必须保障消防系统足够的水量、须保障消防系统足够的水量、水压水压, ,对水质无特殊要求。对水质无特殊要求。1、生活给水系统2、生产给水系统3、消防给水系统第一章第一章 建筑给水系统建筑给水系统第二节第二节 给水系统的供水方式给水系统的供水方式一一.给水系统所需压力给水系统所需压力H=H1+ H2+ H3+ H4+ H5 （11）式中：

4、式中：H给水系统所需压力，给水系统所需压力，KPa或或mH2O H1静压差静压差 ，KPa或或mH2OH2沿程损失，沿程损失，KPa或或mH2O H3局部损失，局部损失，KPa或或mH2OH4水表损失，水表损失，KPa或或mH2O H5流出水头，流出水头，KPa或或mH2OH=40（n+1） （12）1 直接供水下行上给式下行上给式上行下给式上行下给式中分式中分式环状式环状式2 单设水泵3 单设水箱4 水泵水箱5 气压供水6 微机供水7 分区供水二、供水方式二、供水方式三、布置形式三、布置形式D:课程建设气压供水.swfD:课程建设水箱供水.swf 第三节给水管道的材料及附件第三节给水管道的材

5、料及附件一管道材料与管件一管道材料与管件 钢管及管件 铸铁管 塑料管 复合管二给水附件二给水附件给水附件控制附件D:课程建设逆止.swf 第三节给水管道的材料及附件第三节给水管道的材料及附件三水表三水表类型旋翼式螺翼式性能参数最大流量公称流量分界流量最小流量始动流量特性系数水表只允许短时间使用的流量水表只允许短时间使用的流量水表允许长时间使用的流量水表允许长时间使用的流量水表误差限改变时的流量水表误差限改变时的流量水表在误差限内使用的下限流量水表在误差限内使用的下限流量水表开始连续指示时的流量水表开始连续指示时的流量反映水表水力特性的技术参数反映水表水力特性的技术参数 QB2HB= （13）

6、KB3水表水头损失计算式中：式中：HB水流通过水表产生的水头损失，水流通过水表产生的水头损失，KPa QB通过水表的流量，通过水表的流量，m3/h KB水表特性系数水表特性系数 Q2max旋翼式：旋翼式：KB = （14） 100 Q2max螺翼式：螺翼式：KB = （15）10 4水表的选择 (kPa)工况旋翼式螺翼式正常用水时24.512.8消防时49.029.4第四节第四节 水泵装置和贮水池水泵装置和贮水池一水泵装置一水泵装置1水泵装置的抽水方式 从管网抽水 从贮水池抽水2水泵的选择流量：单设水泵系统：按设计秒流量水泵水箱联合系统：按最大时流量或平均时流量水泵人工定时操作：水泵人工定时操

7、作： Qd Qb= （16） Tb式中：式中：Qb水泵出水流量，水泵出水流量，m3/h Qd最高日用水量，最高日用水量，m3/h Tb水泵每天运行时间，水泵每天运行时间，h第四节第四节 水泵装置和贮水池水泵装置和贮水池一水泵装置一水泵装置扬程：（1）从水池抽水，无水箱）从水池抽水，无水箱Hb=Z+ H2+H4（17）式中：式中：Hb水泵所需总扬程，水泵所需总扬程， KPa或或m Z几何高差，几何高差，KPa或或m H2管道总水头损失，管道总水头损失，KPa或或m H4最不利点流出水头，最不利点流出水头，KPa或或m（2）从水池抽水，无水箱）从水池抽水，无水箱 v2Hb= Z+ H2+ （18）

8、 2g式中：式中：v水箱入口流速，水箱入口流速，m/s（3）从管网抽水，无水箱调节Hb= Z+ H2+ H3+ H3 - H0 （19）式中：H3水水表水头损失，KPa或m（4）从管网抽水，有水箱调节 v2Hb= Z+ H2+ H3+ - - H0 （110） 2g 第四节第四节 水泵装置和贮水池水泵装置和贮水池二贮水池 Vg=（qb- ql）Tb+Vf+Vs （111）同时满足同时满足 （qb- ql）Tbql Tt（112） 式中：式中：Vg贮水池有效容积，贮水池有效容积，m3qb水泵出水流量，水泵出水流量，m3/hql水池进水流量，水池进水流量，m3/h Tb水泵一次运行时间，水泵一次运

9、行时间，hTt水泵运行间隔时间，水泵运行间隔时间，hVf消防要求的贮水量消防要求的贮水量，m3Vs生产用水量，m31进水管：2出水管：管下缘高于箱底 50mm3溢流管：高于最高水位20mm，D大12#4排水管：D=4050mm5水位信号管：6. 通气管： 第五节第五节 水箱水箱一一.水箱的构成水箱的构成二水箱有效容积二水箱有效容积1单设水箱VS = QS tl（113）式中：式中：VS水箱有效调节容积，水箱有效调节容积，m3 QS水箱供水最大连续平均小时流量，水箱供水最大连续平均小时流量，m3/h tl水箱供水最大连续时间，水箱供水最大连续时间，hD:课程建设水箱溢流演示动画片.swf2水泵水

10、箱联合供水水泵水箱联合供水（1）水泵自动启动）水泵自动启动 cq bVS b= （114） 4K b公式推导：公式推导： VS b VS b VS b q bt1= t2= t = t1 + t2 = q b - - q gq g q g（q b - - q g） 1 VS b q b 1 = t = VS b= (q gq b - - q 2 g） K b q g（q b - - qg） K b q b 式中：式中：VS b水箱有效调节容积，水箱有效调节容积，m3 q b 水泵出水量，水泵出水量，m3/h K b水泵一小时最大启动次数水泵一小时最大启动次数 c 安全系数（安全系数（c=1.2

11、52.0）微分：微分： d VS b = 0 则：则：q b - - 2q g = 0 q b=2q g d q g 1 q b q b 2 1 q b 2 q bVS b= q b - - () = = K b q b 2 2 K b q b 4 4K b或按下式估算或按下式估算VS b=（q g - - q b）T + q b T b （115） 式中：式中：q g设计秒流量，设计秒流量，m3/h T设计秒流量持续时间（设计秒流量持续时间（0.5 h），），hT b水泵最短运行时间（水泵最短运行时间（0.25 h），），h（2）水泵手动启动）水泵手动启动 QdVS b= - - Q t b

12、（116） n b式中：式中：Qd建筑物最大日用水量，建筑物最大日用水量，m3/d n b一日内水泵启动次数一日内水泵启动次数 Q水泵运行时建筑物平均小时用水量，水泵运行时建筑物平均小时用水量，m3/d T b水泵运行一次所需的时间，水泵运行一次所需的时间，h3消防贮备水量（1）低层建筑）低层建筑 60q xhT xVf = （117） 1000（2）高层建筑高层建筑一类建筑一类建筑18 m3、二类建筑二类建筑6 m3 二类建筑和一类建筑二类建筑和一类建筑12 m3三三水箱的安装高度水箱的安装高度Zx= Z b + H2+ H4（118）式中：式中：Zx高位水箱最低水位标高，高位水箱最低水位标

13、高，m Zb最不利点标高，最不利点标高，m H2水箱出口至最不利点管道总水头损失，水箱出口至最不利点管道总水头损失，KPa或或m H4最不利点流出水头，最不利点流出水头，KPa或或m 第六节第六节微机自动供水设备微机自动供水设备一、水泵调速运行与节能一、水泵调速运行与节能 A2B2A1A2B1B2HSTHSTNB2NB2QNHQA1QA2 N1 n1 = ( )3 (119) N2 n2式中： N1、 N2 水泵轴功率，kw n1、 n2 水泵转速，r/min 第六节第六节 微机自动供水设备微机自动供水设备D:课程建设微机供水.swf二、常用调速方法二、常用调速方法耦合器调速 电机调速60 n

14、= f（1 - - S） （120） p式中：式中：n电动机转速，电动机转速，r/min f交流电源频率，交流电源频率，HZ p电动机的极对数电动机的极对数 S电动机运行转差率电动机运行转差率三、调速控制方式三、调速控制方式最不利点压力恒定 水泵出口压力恒定水泵调速范围 100%100%80%80%一、气压给水设备的种类一、气压给水设备的种类1、变压式2、定压式第七节第七节气压给水设备气压给水设备3、隔膜式二、设计计算二、设计计算1、容积计算（ P1 + 100 ) V1 = ( P2 + 100 ) ( V1 - Vt )V1-Vt P1+100 = = V1 P2+100 V0 = V1

15、V0 V1 = （121） 1 - V1 V0 = V1 = （122） 1- Vt V2 = V1 - Vt = （123） 1- P2P2P P1 1P P1 1式中：式中： V0 气压罐总容积，气压罐总容积，m3 Vt 调节容积，调节容积，m3 V1 、 V2 最低、最高水位时气体容积，最低、最高水位时气体容积，m3 P1 、 P2 最小、最大设计压力，最小、最大设计压力，kPa； P1 =H2+H4+ZH2 气压罐至最不利点间管道的总水头损失，气压罐至最不利点间管道的总水头损失，kPa H4最不利点的流出水头，最不利点的流出水头， kPaZ最不利点与气压罐最低水位的标高差，最不利点与气

16、压罐最低水位的标高差，m 最小与最大设计压力的比值，一般最小与最大设计压力的比值，一般=200300kPa 气压罐容积利用系数，一般卧式气压罐容积利用系数，一般卧式=1.25，立式立式=1.052、水泵选择P1 H1 时时 Q Q 设计秒流量设计秒流量P2 H2 时时 Q Q 最大小时流量最大小时流量水泵出水量水泵出水量 最大小时流量的二倍最大小时流量的二倍 水泵应在高效区工作水泵应在高效区工作宜采用多泵并联宜采用多泵并联一、给水水质及防止水污染的措施一、给水水质及防止水污染的措施1、给水水质、给水水质2、防止水污染的措施、防止水污染的措施（1）防止饮用水管道回流污染）防止饮用水管道回流污染（

17、2）防止管道混接造成污染）防止管道混接造成污染（3）防止贮水设备二次污染）防止贮水设备二次污染二、用水量标准及用水量二、用水量标准及用水量 Qd = m qd （124）式中：式中： Qd 最高日用水量，最高日用水量，L/dm用水单位数，人或床位等用水单位数，人或床位等 qd 最高日用水量标准，最高日用水量标准，L/人人dqh = Kh Qd / T （125）式中：式中： qh 最高日最大时用水量，最高日最大时用水量，L/hT用水时间，用水时间，h Kh 小时变化系数小时变化系数D:课程建设洗手盆动画片.swf第八节第八节 给水水质及用水量标准给水水质及用水量标准D:课程建设洗手盆倒流.sw

18、f下一页上一页集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、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按下式计算：厕所等建筑的生活给水设计秒流量按下式计算： 式中式中 根据建筑物用途确定的系数，见表根据建筑物用途确定的系数，见表2-8。 ggNaq2 . 0=建筑物名称建筑物名称 值值幼儿园、托儿所、养老院幼儿园、托儿所、养老院1.2门诊部、诊疗所门诊部、诊疗所1.4办公楼、市场办公楼、市场1.5学校学校1.8医院、疗养院、休养所医院、疗养院、休养所2.

19、0集体宿舍、旅馆、招待所、宾馆集体宿舍、旅馆、招待所、宾馆2.5客运站、会展中心、公共厕所客运站、会展中心、公共厕所3.0下一页上一页 工业企业的生活间、公共浴室、职工食堂或营业餐馆工业企业的生活间、公共浴室、职工食堂或营业餐馆的厨房、体育场馆运动员休息室、剧院的化妆间、普通的厨房、体育场馆运动员休息室、剧院的化妆间、普通理化实验室等建筑的生活给水管道的设计秒流量按下式理化实验室等建筑的生活给水管道的设计秒流量按下式计算：计算：l l式中式中 qg计算管段的给水设计秒流量，计算管段的给水设计秒流量，L/s；lq0同类型的一个卫生器具给水额定流量，同类型的一个卫生器具给水额定流量，L/s，ln0

20、同类型卫生器具数；同类型卫生器具数；lb卫生器具同时给水百分数，卫生器具同时给水百分数，%， 10000bnqqg=下一页上一页应注意的问题：应注意的问题：（1）如计算值小于该管段上一个最大卫生器）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。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）大便器自闭式冲洗阀应单列计算，当单列计算值小于列计算值小于1.2L/s时，以时，以1.2L/s 计；大计；大于于1.2L/s 时，以计算值计。时，以计算值计。 一、水力计算的目的与要求一

21、、水力计算的目的与要求内容包括：确定管径；计算水头损失，复核水压；选定加压装内容包括：确定管径；计算水头损失，复核水压；选定加压装置及设置高度置及设置高度 二、确定管径二、确定管径三、水头损失计算三、水头损失计算1.沿程水头损失计算沿程水头损失计算 L计算管段的长度，计算管段的长度，m；i管道单位长度的水头损失，管道单位长度的水头损失，kPa/m， 第十节第十节 给水管道水力计算给水管道水力计算vqdgj4=Lihy公称直径(mm)1 5202540507080水流速度(mm)1.01.21.51.8下一页上一页式中式中 管段的设计计算流量，管段的设计计算流量，m3/s；管道计算内径，管道计算

22、内径，m。海澄海澄威廉系数。各种塑料管、内衬威廉系数。各种塑料管、内衬(涂涂)塑管塑管=140；铜管、不锈钢管；铜管、不锈钢管=130；衬水泥、树脂的；衬水泥、树脂的铸铁管铸铁管=130；普通钢管、铸铁管；普通钢管、铸铁管=100。设计计算时，可直接使用由上列公式编制的水力计设计计算时，可直接使用由上列公式编制的水力计算表算表 85. 1-4.8785. 1-105gjhqdCi=gqjdhC下一页上一页在实际工程中，局部水头损失，宜按管道的连接方式，采用在实际工程中，局部水头损失，宜按管道的连接方式，采用管管(配配)件当量长度法计算。件当量长度法计算。 当管道的管当管道的管(配配)件当量长度

23、资料不足时，可按下列管件的连件当量长度资料不足时，可按下列管件的连接状况，按管网的沿程水头损失的百分数取值：接状况，按管网的沿程水头损失的百分数取值：（1）管）管(配配)件内径与管道内径一致，采用三通分水时，取件内径与管道内径一致，采用三通分水时，取2530；采用分水器分水时，取；采用分水器分水时，取1520。（2）管）管(配配)件内径略大于管道内径一致，采用三通分水时，件内径略大于管道内径一致，采用三通分水时，取取5060；采用分水器分水时，取；采用分水器分水时，取3035%。（3）管）管(配配)件内径略小于管道内径，管件内径略小于管道内径，管(配配)件的插口插入管件的插口插入管口内连接，采

24、用三通分水时，取口内连接，采用三通分水时，取7080；采用分水器；采用分水器分水时，取分水时，取3540。 gvhj22=下一页上一页管件内管件内径径(mm)各种管件的折算管道长度各种管件的折算管道长度(m)90标准弯标准弯头头45标准标准弯头弯头标准三通标准三通90转转角流角流三通直向三通直向流流闸板阀闸板阀球阀球阀角阀角阀9.5O.3O.2O.50.1O.12.4l.212.70.6O.4O.90.2O.14.62.419.1O.8O.5l.20.2O.26.13.625.4O.9O.51.5O.3O.27.64.631.81.2O.71.8O.4O.210.65.538.11.5O.92

25、.1O.5O.313.76.750.82.11.23.O0.6O.416.78.563.52.4l.53.6O.80.519.810.376.23.O1.84.60.9O.624.312.2101 1.64.32.46.41.2O.838.016.7127.05.237.61.51.O42.62l.3152.46.13.69.11.81.250.224.3 1下行上给式 （1）根据轴测图定出最不利配水点，确定计算管路。）根据轴测图定出最不利配水点，确定计算管路。 （2）进行节点标号，标明计算管段的长度。）进行节点标号，标明计算管段的长度。 （3）选择计算公式，计算各管段的设计秒流量。）选择计算

26、公式，计算各管段的设计秒流量。 （4）进行水力计算，确定各管段的直径和水头损失。）进行水力计算，确定各管段的直径和水头损失。 （5）确定所需压力）确定所需压力H。若若HH0，且相差不大，管径不作调整；且相差不大，管径不作调整；如相差较大，应适当缩小某些管段的直径。如相差较大，应适当缩小某些管段的直径。 若若HH0，但相差不大时，可以放大某些管段的直径，降低水头但相差不大时，可以放大某些管段的直径，降低水头损失；如果相差较大，则需设增压装置。损失；如果相差较大，则需设增压装置。 （6）设有水箱和水泵的给水系统，还要确定水箱和贮水池容积，）设有水箱和水泵的给水系统，还要确定水箱和贮水池容积，确定水

27、箱顶的安装高度，选择水泵。确定水箱顶的安装高度，选择水泵。四、水力计算方法和步骤四、水力计算方法和步骤 2上行下给式 （1）在上行干管中选择计算管路。）在上行干管中选择计算管路。 （2）划分计算管段，进行节点编号，标明管段长度。）划分计算管段，进行节点编号，标明管段长度。 （3）选择相应的设计秒流量公式计算设计秒流量。）选择相应的设计秒流量公式计算设计秒流量。 （4）求定各计算管段的直径和水头损失。）求定各计算管段的直径和水头损失。 （5）根据总水头损失和最不利配水点的流出水头，确定水箱底的）根据总水头损失和最不利配水点的流出水头，确定水箱底的安装高度，并计算水箱容积。安装高度，并计算水箱容积。 （6）计算立管管径，按已知压力法自上而下确定。）计算立管管径，按已知压力法自上而下确定。 （7）系统设有水泵时，选择水泵，计算贮水池容积。）系统设有水泵时，选择水泵，计算贮水池容积。 例例1 15 5 某七层住宅楼，其给水抽测计算图如某七层住宅楼，其给水抽测计算图如图所示。每户有卫生器具坐便器图所示。每户有卫生器具坐便器( (冲洗水箱）冲洗水箱）1 1