第1章 城镇给水工程课件

建筑设备什么是建筑设备

绪论为了满足生产和生活上的需要，以及提供卫生、安全而舒适的生活和工作环境，要求在建筑物内设置完善的给水、排水、供热、通风、空气调节、燃气、供电等设备系统。主要内容给排水（第1-7章）暖通空调（第8-15章）室外给水排水工程概述管道材料、器材及卫生器具建筑排水、特殊建筑给水排水建筑给水热水及燃气供应采暖空气调节通风讲述内容①．小方面：家庭的上、下水，通风，取暖②．中等方面：一幢建筑，一个小区的供暖，供水，制冷，空调③．大方面：整个城市，一个大型企业的供水，排水等。学习目的

了解掌握建筑设备工程技术的基本知识和一般的设计原则与方法，具有综合考虑合理处理各种建筑设备与建筑主体之间的关系的能力，从而作出适用、经济的建筑设计。考核方式:闭卷考试

卷面70%

平时成绩30%第一章室外给水排水工程概述第一节室外给水工程概述一．水源及取水工程㈠．地下水源（井水，泉水）特点：1．埋于地层，水质清洁，水温低2．取用简便，安全经济3．若过量开采，会导致地面下沉 4．水量有时不能保证 ㈡．地表（面）水源（江、河、湖、水库）特点：1．水量大 2．水质较差 3．水温随季节变化 4．需较完善的净化过程二．取水构筑物根据水源的不同，构筑物也不同管井图1．井室2．井壁管3．过滤器4．沉淀管5．粘土封闭6．人工填砾7．深井泵㈠．地下水取水构筑物1．管井：地理水源丰富的地区，水位深，深水泵

2．大口井：浅层地下水3．渗渠：河道，水库的水体下面或岸边，铺设管网收集地下渗流水，埋深3～5米㈡．地面水1．固定式取水构筑物。是永久性取水设施①.取水量大，取水可靠，维护方便②.投资大，工程复杂③.水位变化不大的地面水A B固定式取水构筑物1－进水井，２－泵站， １－进水间，２－吸水间３－立式泵，４－立式电机 ３－泵站，４－格栅，５－格网，２．活动式取水构筑物①水源水位涨落幅度大，水量相对较小②投资小，建设快，适应性强

二、水处理(净水工程)定义：水源水由于自然或人为因素，都有被污染的可能，为保证人们正常的生产与生活，水源水要进行处理。1．生活饮用水的质量标准（五类35条）1)．感官指标：色，味，可见物，透明度2)．化学指标：单质元素如铜,锰,铁,锌化合物如酚类 盐类 3)．毒理学指标：氰，氟化物，铅，砷等4)．细菌学指标：细菌总数，大肠菌总数5)．放射性指标：α，β放射检测，来源于地下水流经的矿物质，核电站的冷却水等2．净水方法加药器 消毒器

泵站————混凝池—沉淀池—过滤池————澄清池清水池——二泵站1．加药（混凝剂）明矾，硫酸亚铁，碱式氯化铝等2．混凝沉淀：用于去除原水中固体颗粒物，微小的悬浮物（混凝成絮状）3.过滤4．消毒：物理法、化学法十二水合硫酸铝钾，又称：明矾、白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾，是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。

明矾作为净水剂明矾溶于水后电离产生了Al3+，Al3+与水电离产生的OHˉ结合生成了氢氧化铝，氢氧化铝胶体粒子带有正电荷，与带负电的泥沙胶粒相遇，彼此电荷被中和。

明矾作为灭火剂泡沫灭火器内盛有约1mol/L的明矾溶液和约1mol/L的NaHCO3（小苏打）溶液（还有起泡剂），释放出足量的二氧化碳，以达到灭火的目的。

明矾作为膨化剂炸油条（饼）或膨化食品时，若在面粉里加入小苏打后，再加入明矾，会使等量的小苏打释放出比单放小苏打多一倍的二氧化碳，这样就可以使油条（饼）在热油锅中一下子就鼓起来，得到香脆可口的油条（饼）了。

明矾作为药物明矾性寒味酸涩，具有较强的收敛作用。中医认为，明矾具有解毒杀虫，爆湿止痒，止血止泻，清热消痰的功效。一些中医用明矾来治疗高脂血症、十二指肠溃疡、肺结核咯血等疾病。其他作用明矾还可用于制备铝盐、油漆、鞣料、媒染剂、造纸、防水剂等。

三、输配水工程1．输水管线 送水的总管，不负担配水任务。要求：管线简短，安全。沿公路敷设最好。2．配水管网 向用户输水的直接管道。敷设中要使干管通向用水量最大的区域，力求简短。3.调节设施:水塔、高地水池、清水池4．一、二级泵站 输送净水的高压泵站，将净化的水送往用户的动力。一级泵站抽（提）升水源水的泵站由泵房，水泵，水管，附属设备，控制设备等构成㈠．管网的布置形式1．枝式管：（树枝状，主干+分枝）管径随分枝级别的增加、及流量的减少而变细特点：①管网管线最短，供水直接，投资较少②安全性较差③末端封堵，水流停滞，水质易变坏④多用于初建工程2．环式管网：干管构成回路特点：①每个位置都有两个方向的供水，安全，不会停水②管线较长，投资大③小城市一般有数个环网，大城市环数超过两位数㈡．管网附属设备控制水流，安全控制，维修。包括阀门（闸门），消火拴，排气阀，泄水阀等布置的要求：①过长的干管，个/400~600米。②每个分支管的始部，③其它需控制水流的部分1．阀门：作用：①控制水流，②调节水流量，③维护控制3．排气阀：排除管道中可能聚集的气体，以免堵塞水的流动，装在管道的最高处。2．消火拴：作用：消防时，消防车从城市配水管网的取水口—消火拴取水位置：配水管线所敷设的路边，十字街口等便于操作的地方（通常在明处）。消火拴间距：<120米/两个，消火拴接口管径>100mm4．泄水阀：用于放水，维修管径小，流速高，流动阻力大，耗电㈢．水管中水的流速 管径大，流速小，流动阻力小，工程造价高 通常D>400mm，0.9~1.2m/s D<400mm，0.6~0.9m.s㈠．分压给水系统二．分区给水系统1．适用条件：城市地形高差很大，各区用水压差大3．特点：两个或多个区域，两 个管网，要求管理高，构造较统一，系统复杂。2．水质标准：符合饮用水标准图中：1.取水构筑物，2.泵站，3.净水厂，4.高低压泵站，5.低压区，6.高压区1．适用条件：有用水量很大的，对水质要求较低的工业用水。㈡．分质给水系统2．水质标准：分别符合饮用水标准及工业用水标准3．特点：两个或多个供水系 统，管理要求高，避免将水全部处理为饮用水而多花费用。㈢．循环给水系统1．适用条件：有用水量很大的工业用水，（如冷却水，使用后水温升高，水质基本未受污染） 供水—使用—冷却—降温—补充水—再使用2．水质标准：较低3．特点：水循环使用。第二节 室外排水工程概述排除城镇生活污水，工业废水，大气降雨，以保证城镇的正常生活，生产活动。一．排水体制1．直泄式完全合流制系统：生活污水，工业废水，雨水全部用一套排水管排除，此为完全合流制。直泄，直接排放到天然水体。特点：①．基建小，投资省，②．污染大③．过去，老城市使用。2．截流式合流制：对直泄式进行改造而成。在各排水口上设截流井，将污水截断，并送入污水处理厂处理，要求：建造污水处理厂。3．完全分流制：将雨水单独排放。城市污水用另一套管道排放，并送到污水处理厂处理。投资高。4．不完全分流制：雨水利用道路两边的边沟、地面坡高，直接将雨水泄入河道(无管网) ，城市污水敷设排水管网排放。二．室外排水系统组成1．污水系：2．雨水系：庭院管街道管横过马路（倒虹吸及跌水井）中途提升泵站污水处理厂排出口雨水口雨水管（及防洪渠或排洪沟）出水口室外排水管道的布置与敷设一．街道排水支管的布置：简便，尽可能地在埋深小的前提下，使庭院与街坊排水管都能靠自流接入。二．排水干管：布置利用地形，地势，用最简便的方法，使污水送入污水处理厂或河道（水体）。包括：正交截流式、平行式三．敷设注意事项：1．避免敷设在交通干线下2．与其它管线要有一定的距离3．要有坡度取水——净水——输水——用水——排水

1.取水构筑物2.一级泵站3.净水厂4.清水池5.二级泵站6.输水管7.给水管网8.水塔9.排水管网，10.雨水管网11.污水管网，12.污水处理13.排水口14.灌溉农田15.回用水处理厂用水量㈠．生活用水量标准(下表)有日用水量平均值，最高值，时变化系数三项内容。特点：居住的条件越好，用水量越大，设施越完善，用水量越大居住地区：温度越高（南方），用水量越大，温度低（北方），用水量小。用水量大的地区与用水量小的地区，相差3~5倍用水设施越完善，用水时变化系数越小。

一．用水量的标准(目的：安全可靠的供水)1．工业企业中生活用水标准 （如下表）㈡．工业生产用水量标准2．工业企业中生产用水标准 根据“单位产品水耗”不同行业，差异很大《建筑设计防火规范》（GBJ67-87）《高层民用建筑设计防火规范》（GBJ45-82）㈢．消防用水量标准特点：1．居住区人口密度大，人员多，用水量大2．体积大，用水量多3．库房>工业>民用建筑1.日常的生产，生活等活动中，用水量随季节（四季），用水集中程度（早中晚）变化二．用水量变化及相关概念2.夏季用水量大，早晚用水量大--提出“变化系数”3.最高日用水量(Qmd):一年之内，用水量最大的一天的用水量（m3）。4.平均日用水量(Qd):全年内，每天用水量的平均值（m3）。4.最高时用水量(Qh):一日之内，用水量最大的单位小时的用水量（m3）5.日用水量变化系数Kd=Qmd/Qd6.时用水量变化系数Kh=24*Qh/Qmd第三章 给水管道材料、配件及设备给水管道材料、配件及设备是管网组成的主要构件。需要根据水的工作情况、管网的重要程度，施工的技术及方法，可以获取的材料等多种因素，选取。第一节 管道材料两大类：金属材料与非金属材料㈠．钢管①优点：强度高，耐振动，壁薄质轻缺点：耐腐蚀性差，易生锈，常需采取防腐措施。质脆，不耐冲击，重量大

一．金属管材料：黑色金属（铸铁及钢管）有色金属（铜，铝）②连接：法兰，焊接，螺纹，卡箍连接（新型的连接方法，安全可靠）钢管③规格：材料种类电焊管热轧无缝管管径(mm)DN10～140外径32～600厚度(mm)1.5～5.02.5～11长度(mm)4～103～12用途低压各种流体高压流体④其它：耐压值＜＝1.0Mpa

加强（厚）钢管＜＝1.5Mpa钢管⑤种类：A:焊接钢管：B:无缝钢管（热轧无缝管）：DN150～1500mm 低压流体管镀锌钢管（白铁管）：不镀锌钢管（黑铁管）：常用于消防系统和对水质无要求的场合。Φ32～600mm 高压流体管镀锌的目的在于防腐，防锈，不使水质变坏。通常只能用螺纹连接，（焊接会损坏镀锌层）铸铁管㈡．铸铁管低压(小于4atm)普压（小于7atm）高压(小于9atm)①优点：耐腐蚀性好，价格低，寿命长，用于给水管道缺点：质脆，不耐振动和冲击，重量大(壁厚）②连接：承插，法兰，异口橡胶圈接口(如图)③规格：管径，75～1200mm，长度，3～6m④用途：室内通常使用普压给水铸铁管，室外排水的铸铁管，因为不承受压力，管壁较薄，重量较轻。铸铁管适宜于做埋地管道。㈢．铜管 ①优点：美观，耐腐蚀性极好，极强的热传导性，优良的韧性，壁光滑，水力性好。缺点：价格高②连接：焊接为主③规格：管径通常较小。 长度，3～6m④其它：耐压值高非金属管非金属管高分子材料水泥管塑料管玻璃钢管㈠．钢筋混凝土管钢筋做骨架用于给水压力管，适于地下埋设特点：优点：耐腐蚀，耐久性好，强度高抗渗透，价格便宜，管径大（400～2000mm）缺点：重量大，搬运不便。连接：承插，套环连接。规格：下表表.钢筋混凝土管㈡．石棉水泥管加有玻璃丝特点：优点：表面光滑，耐腐，寿命长，易加工，价格便宜缺点：质脆，强度低，抗冲击性差，易破损。连接：套环，胶圈接口。㈢．塑料管

有软/硬管之分包括钢塑复合管，聚丙烯管，聚乙烯管，聚氯乙烯管，聚丁烯管，等等。特点：耐腐蚀，加工方便，重量轻耐热性差，直径小，耐紫外线性差，连接：粘接，焊接，螺纹连接㈣．玻璃钢复合管 玻璃丝布上涂环氧树脂，分层粘合制成。特点：耐腐蚀，耐压，质轻，表面较光滑。管径大连接：套环连接。1、硬聚氯乙烯（PVC-U）管材：较早出现的塑料给水管道，克服了镀锌管易腐蚀的缺点，但PVC管不耐热，只能用于输送低于45℃液体。一般采用粘接剂或橡胶密封圈连接。2、氯化聚氯乙烯（CPVC）管材：CPVC管材克服了普通聚氯乙烯管材不耐热的缺点，可适用于80℃以下的液体输送。新型管材3、交联聚乙烯（PE-X）管材：聚乙烯交联以后，强度大幅提高，可用作热水管道，管材可以弯曲，适应于多种用途，但易收缩，安装时应设法补偿，管件多用铜管件。4、三型聚丙烯（PP-R）管材：目前较为理想的塑料给水管材，耐温，可使用于95℃的热水。热胀系数小、耐高压、抗冲击，可与混凝土一起浇注，管材与管件连接采用焊接。5、聚丙烯、聚乙烯共聚（PP-C）管材：是在PP-R后以聚乙烯、聚丙烯按比例共聚制成。其特点是共聚而不是熔合，聚丙烯具有较好的韧性，参入共聚可合格证一定的强度、耐压耐温，可输送60～80℃的热水，而参入共聚的聚乙烯，可降低成本。6、聚丁烯（PB）管材：PB管材的强度、耐热性、柔韧性都更好，也是一种抗冲击性能较好的管材，管材与管件连接采用焊接。在塑料管材中加入金属，进一步改善塑料管材性能，出现了一系列塑料金属复合管材。7、铝塑复合管：一般分为五层结构，最外面与最里面是聚乙烯层，中间层为铝，其他两层为粘接剂。这种管材热胀系数小、对热较稳定，可输送60℃左右的热水。将聚乙烯层改为交联聚乙烯后，热稳定性进一步提高，可输送80～90℃的热水。一般多采用铜管件。8、覆塑铜管：铜管较传统的镀锌钢管耐腐蚀、不结垢，较塑料管材强度高、耐高温、耐老化。铜管外面覆塑后，保温性能大大提高，更适合用于热水管道。外塑套与铜管一般不完全紧贴，留有一定空隙，以求通气散热，避免脱层。9、覆塑钢管：以钢管内覆塑料制成，强度高，特别适用于高层楼宇直上管，又弥补了普通镀锌管易腐蚀的缺点。但钢与塑的热胀系数相差大，在温差大或热水输送场合使用会受到一定限制。外层经防腐处理后，适合户外使用，弥补了大部分新型管材只适合室内使用、须埋墙定形、易老化、易收缩需弯曲爬墙等缺点。第二节 管道配件及附属设备一．管道配件㈠．常用铸铁管管道配件：配件特点：以承插连接为主。包括：承插盘，承插渐缩管，（正、斜）三通，（正、斜）四通，900弯头，450弯头，乙字管，大小头，P弯，S弯，套筒，双承管等。对应于不同的管材，需采用不同的管道配件。㈡．常用钢管管件包括：变向用的：450，900弯头，直线连接用的：内管箍、管箍、补心，异径管箍分叉用的：（异径，等径）三通、四通维修用的：活接头，管塞调节及维修用的：阀门以螺纹连接为主二．附件 安装在管道及设备上的启闭和调节装置的总称。包括：配水附件，控制附件两类。㈠．配水附件：（如图）①．配水龙头a.普通龙头(球形阀式配水龙头):水流变向，阻力较大，一般安装在洗涤盆、污水盆、盥洗槽卫生器具上。b.旋塞式配水龙头：设在压力不大的给水系统上，可短时获得较大流量，水流直线流过龙头，阻力小。其缺点，启闭迅速，易产生水击。一般是铜制的，多安装在热水管道上。c.普通洗脸盆水龙头:安装在洗涤盆上，单供冷水或热水。

d.单手柄浴盆水龙头:

可以安装在各种浴盆上。

e.装有节水消音装置的单手柄洗脸盆水龙头:既能节水，又能减小噪声。

f.利用光电控制启闭的自动水龙头:能够利用光电原理自动控制水龙头的启闭，不仅使用方便，而且可以避免自来水的浪费②．消防龙头等，形式有：鸭嘴式，角式，长脖式等等。movie127.avimovie129.avi㈡．控制附件（如图）①．截止阀 ：关闭严密，阻力大，小管径（<50mm）②．闸阀：阻力小，有时关不严。③．止回阀:用来阻止水流有反向流动a.升降式止回阀：装于水平管上，水头阻力损失大，适于小管径b.旋启式止回阀：直径较大，水平，垂直管道上均可装置。④．浮球阀 多装在水箱或水池中。起自动关闭的作用。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截止阀、闸阀、蝶阀截止阀闸阀蝶阀movie132.avimovie133.avi止回阀旋启式止回阀升降式止回阀消声式止回阀梭式止回阀弹簧密封圈阀瓣止回阀:控制气流的流动方向，只允许气流按规定方向流动，阻止气流逆向流动。它的主要性能有两个：气流正向流动时的阻力性能和逆向流动时的漏风性能。安全阀弹簧式安全阀杠杆式安全阀安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。减压阀波纹式减压阀活塞式减压阀排气阀系统的水被加热时，会分离出空气。在气压力下，1kg水在5℃时，水中的含气量超过30mg,而加到95℃时，水中的含气量只有约3mg,此外，有系统停止运行时，通过不严密处也会渗入空气。充水后，也会有些空气残留在系统内。系统中如积存空气，就会形成气塞，影响水的正常循环。⑤．安全阀/排气阀 保安器材，可避免管网和其它设备中压力超过设定的范围，而装的。有弹簧式和拉杆式两种。三、水表（家用或建筑物使用，如图），a.水表是一种流速式计量仪，其原理是：当管道直径一定时，通过水表的水流速度与流量成正比，水流通过水表时推动翼轮转动，通过一系列联运齿轮，记录出用水量。b.根据翼轮的不同结构，又分为螺翼式和旋翼式两种螺翼式：翼轮转轴与水流方向方向平行，阻力小，适于大流量（大口径）的计量。旋翼式：翼轮转轴与水流方向垂直，水流阻力大，用于小口径的液量计量。复式水表：是螺翼式和旋翼式的组合，用于水流变化很大的流量的计量。各种类型的旋翼式水表

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旋翼式水表2.

螺翼式：水平螺翼式水表水平螺翼可拆卸传干式水表c.水表的选用参数：1.

水表特性流量Qs：水流通过水表时，使水头损失达10m的流量值，此值约相当水表机件机械强度达到极限时的流量。2.

最大流量Qmax：水表在短时间（每昼夜不超过1小时）内，允许超负荷使用的上限值，约为特性流量的的一半即：Qmax≈Qs/2。3.

额定流量Q：水表正常使用时的流量的上限值，Q≈0.3Qs。（正常运行流量）4.

最小流量Qmin：水表能准确指示的流量下限值，Qmin≈(1.2%～1.5%)Qs.5.水表度盘读数与实际流量之间的误差，称为水表误差，一般应≤±2%