1、第第4章建筑给水章建筑给水 主要内容主要内容 4.1 建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式 4.2 给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表 4.3 室内给水管道的布置与敷设室内给水管道的布置与敷设 4.4 建筑给水系统计算建筑给水系统计算 4.5 给水增压与调节设备给水增压与调节设备4.14.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式4.1.1给水系统的分类给水系统的分类建筑给水的任务是将城镇给水管网(或自备水源给水管网)中的水引入一幢建筑或一个建筑群体,经配水管输送到建筑物内部供人们生活、生产和消防之用,并满足用户对各类用水水质
2、、水量和水压要求的冷水供应系统。根据用户对用水的不同要求,建筑内部给水系统按照其用途可分为三类基本给水系统。1.生活给水系统4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式供人们在不同场合的饮用、烹饪、盥洗、洗涤、淋浴等日常生活用水的给水系统,其水质必须符合GB 57492006生活饮用水卫生标准。生活给水系统必须满足用水点对水量、水压的要求。根据用水需求的不同,生活给水系统按照供水水质标准不同可再分为生活饮用水给水系统、建筑中水系统等。生活饮用水是指供食品的洗涤、烹饪以及盥洗、淋浴、衣物洗涤、家具擦洗、地面冲洗的用水。4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式建筑中水系统是指民用建
3、筑物或居住小区内使用后的各种排水如生活排水、冷却水及雨水等经过适当处理后,回用于建筑物或居住小区内,作为杂用水的供水系统。回用水主要用来冲洗便器、汽车,浇灌绿化植物和浇洒道路。2.生产给水系统为工业企业生产方面用水所设的给水系统称为生产给水系统,包括各类不同产品生产过程中所需的工艺用水、冷却用水和锅炉用水等。生产用水对水质、水量、水压及安全性随工艺要求的不同而有较大的差异。4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式3.消防给水系统消防给水系统指的是供民用建筑、公共建筑以及工业企业建筑中的各种消防设备的用水。根据GB 500162014建筑设计防火规范的规定,对于建筑物高度大于21m的住
4、宅建筑,高层公共建筑、建筑面积大于300m2的厂房和仓库等,必须设置室内消防给水系统。消防给水对水质无特殊要求,但要保证水压和水量。4.1.2室内给水系统的组成室内给水系统的组成4.1图4-1建筑给水系统1阀门井2引入管3闸阀4水表5水泵6止回阀7干管8支管 9浴盆10立管11水龙头12淋浴器13洗脸盆14大便器15洗涤盆 16水箱17进水管18出水管19消火栓A入储水池B来自贮水池4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式一般情况下,建筑给水系统如图4-1所示,由引入管、干管、立管、支管、附件、增压与储水设备等部分组成。1.引入管引入管,又称进户管,是城镇给水管网与室内给水管网之间的
5、连接管道,是建筑物的总入户管。它的作用是将水从室外给水管网引入到建筑物内部给水系统。对于一幢单体建筑而言,引入管可以只设一条,从建筑物中部进入。对于一些比较重要的建筑,引入管需要设两条,并分别从建筑物的两侧引入,以确保安全供水。4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式2.水表节点水表节点是安装在引入管上的水表及其前后设置的阀门和泄水装置的总称。此处水表用以计量该建筑的总用水量。水表前后的阀门用以水表检修、拆换时关闭管路之用。泄水阀主要用于室内管道系统检修时放空之用,也可用来检测水表精度和测定管道进户时的水压值。止回阀防止水流倒流。引入管一般埋设在地下,为了水表修理和拆装方便,也为了水
6、表读数方便,需要设水表井,水表以及相应的配件都设在水表井内,如图4-2所示。4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式温暖地区的水表井一般设在室外,寒冷地区的水表井宜设在不会冻结之处。在非住宅建筑内部给水系统中,需计量水量的某些部位和设备的配水管上也要安装水表。住宅建筑每户住家均应安装分户水表。图4-2水表节点a)平面图b)AA剖面图 1水表2阀门3三通4泄水检查龙头5混凝土井盖座6混凝土基础7盖板4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式3.给水管网给水管网指的是输送给建筑物内部用水的管道系统,由给水管、管件及管道附件组成。按所处位置和作用分为给水干管、给水立管和给水横支管。
7、给水干管是将引入管送来的水输送到各个立管中去的水平管道,给水立管是将干管送来的水输送到各个楼层的竖直管道,给水横支管将立管送来的水输送到各个配水装置。从给水干管每引出一根给水立管,在出地面后应设一个阀门,以便对该立管检修时不影响其他立管的正常供水。4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式4.给水附件给水附件是指用以输配水、控制压力和流量的附属部件与装置。在建筑给水系统中,按用途可以分为配水附件和控制附件。配水附件即配水龙头,又称水嘴、水栓,是向卫生器具或其他用水设备配水的管道附件。控制附件是管道系统中用于调节水量、水压,控制水流方向,以及关断水流,便于管道、仪表和设备检修的各类阀门,
8、如控制阀、减压阀、止回阀等。4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式5.增压和储水设备当室外给水管网的水量、水压不能满足建筑用水要求,或建筑内要求供水压力稳定、确保供水可靠性时以及在高层建筑中,需要设置的各种设备,如水泵、气压给水装置、变频调速给水装置、水池、水箱等增压和储水设备。6.给水局部处理设施当有些建筑对给水水质要求很高、超出GB 57492006生活饮用水卫生标准时或其他原因造成水质不能满足要求时,就需要设置一些给水局部处理设施进行给水深度处理。4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式4.1.3建筑内部给水系统的给水方式建筑内部给水系统的给水方式给水方式是指建筑内
9、给水系统的具体组成与具体布置的实施方案。简而言之,建筑内部的供水方案即给水方式。给水系统给水方式的选择应考虑建筑物的性质、高度,室外供水管网能够提供的水量、水压,室内所需要的用水状况等方面的因素,综合分析后,加以选择。选择合理的给水方式的一般原则是:1)保证满足生产、生活用水要求的前提下,力求节约用水。4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式2)尽量利用外网水压,力求系统简单、经济、合理。3)供水安全、可靠。4)施工、安装、维修方便。5)当静压过大时,要考虑竖向分区供水,以防卫生器具零件承压过大,裂损漏水。典型给水方式有室外管网直接供水方式,水泵加压给水方式,单设水箱给水方式,设水泵
10、和水箱的给水方式,设储水池、水泵和水箱的给水方式,气压给水方式及分区给水方式等,见表4-1。4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式除表中的给水方式外,还有变频调速给水装置的给水方式和分质给水系统。当室外给水管网水压经常不足,建筑内用水量较大且不均匀,要求可靠性较高、水压恒定时,或者建筑物顶部不宜设高位水箱等情况时,可以采用变频调速给水装置进行供水。这种供水方式可省去屋顶水箱,水泵效率较高,但一次性投资较大。分质给水方式即根据不同用途所需的不同水质,分别设置独立的给水系统。4.1建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式在实际工程中,如何确定较合理的供水方案,应当全面分析该项工程所
11、涉及的各项因素。如技术因素,它包括对城市给水系统的影响、水质、水压、供水的可靠性、节水节能效果等;经济因素,它包括基建投资、年经常费用等;社会和环境因素,它包括对建筑立面的影响、对结构和基础的影响、占地面积、对周围环境的影响等,进行综合评定而确定。有些建筑的给水方式,考虑到多种因素的影响,往往是两种或两种以上的给水方式适当组合而成。4.2 4.2 建筑给水系统及给水方式建筑给水系统及给水方式4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表4.2.1给水管材给水管材给水系统是由管材、附件以及设备仪表共同连接而成的。建筑给水和热水供应管材常用的有塑料管、金属复合管、铜管、钢管等。正确选用管材,对工程
12、质量、工程造价和使用安全都会产生直接的影响。管材有很多种类。按照材质分为金属管、复合管、塑料管等。1.金属管常用的金属管材有钢管和铜管,钢管有焊接钢管、无缝钢管两种。铜管有紫铜管(纯铜管)和黄铜管(铝合金管)两种。2.复合管给水复合管管材有钢塑复合管(PSP)、铝塑复合管(PAP)、交联铝塑复合管(XPAP)等。3.塑料管给水塑料管管材有聚乙烯管(PE)和硬聚氯乙烯管(PVC-U)等。在实际工程中,应根据各类管材的特性指标(包括耐温耐压能力、线性膨胀系数、抗冲击能力、热导率及保温性能、管径范围、卫生性能等)、水质要求和建筑使用要求等因素进行技术经济比较后确定选择管材。4.2给水管材、附件及水表
13、给水管材、附件及水表需要遵循的原则是安全可靠、卫生环保、经济合理、水力条件好、便于施工维护。安全可靠性是指管材本身的承压能力,包括管件连接的可取性,要有足够的刚度和机械强度,做到在工作压力范围内不渗漏、不破裂;卫生环保要求管材的原材料和添加剂等应保证饮用水水质不受污染;管材内外表面光滑,水力条件好,容易加工,且有一定的耐腐蚀能力,在保证管材质量的前提下,尽可能选择价格低廉、货源充足、供货方便的管材。4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表埋地给水管道采用的管材应具有耐腐蚀和能承受相应地面荷载的能力,可采用塑料给水管、有衬里的铸铁给水管。室内的给水管道应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材,
14、可采用塑料给水管、铜管及不锈钢管等。生活给水管应选用耐腐蚀和连接方便的管材,一般可采用塑料管、金属管等;消防与生活共用给水管网,消防给水管管材应采用与生活给水管相同的管材。4.2.2附件附件4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表管道附件是给水管网系统中调节水量、水压,控制水流方向,通断水流等各类装置的总称。附件种类有配水附件、附件种类有配水附件、控制附件和其他附件三类控制附件和其他附件三类。1.配水附件配水附件是指为各类卫生洁具或受水器分配或调节水流的各式水龙头(或阀件),是使用最为频繁的管道附件,应符合节水、耐用、通断灵活、美观等要求。常见配水附件有:(1)截止阀式配水龙头4.2给水
15、管材、附件及水表给水管材、附件及水表(2)旋启式配水龙头(3)瓷片芯片配水龙头(4)混合配水龙头(5)延时自闭水龙头(6)自动控制水龙头此外,还有小便器龙头、皮带龙头、消防龙头、电子自动龙头等。2.控制附件4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表控制附件用以调节水量或水压、通断水流、改变水流方向等。它应符合性能稳定、操作方便等优点。(1)截止阀 如图4-3a所示,此阀关闭严密,开启高度小,但水流阻力较大,因局部阻力系数与管径成正比,故只适用于管径小于等于50mm的管道上。(2)闸阀 如图4-3b所示,此阀具有全开时水流呈直线通过,阻力较小,介质的流向不受限制等优点。但外形尺寸和开启高度都
16、较大,安装所需空间较大,水中如有杂质落入阀座后,阀门不能关闭严实,因而易产生磨损和漏水。水流阻力要求较小时采用闸阀,宜在管径大于50mm的管道上采用。4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表图4-3各类阀门a)截止阀b)闸阀c)蝶阀d)升降式止回阀e)旋启式止回阀f)水力浮球阀 g)弹簧式安全阀h)单杠杆微启式安全阀4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表(3)蝶阀 如图4-3c所示,蝶阀具有开闭时间短、安装空间小、质量轻等优点。阀板在90翻转范围内起调节、节流和关闭作用。适用于管径较大或双向流动管道上。(4)止回阀 指启闭件(阀瓣或阀芯)借介质作用力自动阻止介质逆流的阀门。一般安
17、装在引入管、密闭的水加热器或用水设备的进水管、水泵出水管、进出水管合用一条管道的水箱(塔、池)的出水管段上。常用的有四种类型:升降式止回阀(见图4-3d)、旋启式止回阀(见图4-3e)、消声止回阀和缓闭止回阀等。(5)水力浮球阀 水力浮球阀是一种用以自动控制水箱、水池水位的阀门,如图4-3f所示。4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表(6)安全阀 安全阀是一种保安器材,可以防止系统内压力超过预定的安全值。管网中安装此阀可以避免管网、用具或密闭水箱超压遭到破坏。一般有弹簧式、杠杆式两种,如图4-3g、h所示。(7)减压阀给水管网的压力高于配水点允许的最高使用压力时,应设置减压阀。其作用是
18、降低水流压力。在高层建筑中使用它,可以简化给水系统,减少水泵数量或减少减压水箱,同时可增加建筑的使用面积,降低投资,防止水质的二次污染。在消火栓给水系统中可用它防止消火栓接口处超压现象。因此,它的使用已越来越广泛。(8)排气阀排气阀是用于排除管道内积气的阀门。4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表3.其他附件在给水系统中经常需要安装一些保障系统正常运行、延长设备使用寿命和改善系统工作性能的附件,如管道过滤器、倒流防止器、水锤消除器、排气阀、橡胶接头、伸缩器等其他附件。4.2.3水表水表建筑给水系统中广泛采用的是流速式水表,用于计量建筑物的用水量,通常设置在建筑物的引入管、住宅和公寓建筑
19、的分户配水支管、公用建筑物内需要计量的水管上。4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表1.流速式水表的构造和性能流速式水表是根据管径一定时,水流通过水表的速度与流量成正比的原理来测量的。它主要由外壳、翼轮和传动指示机构等组成。图4-4流速式水表的构造a)旋翼式水表b)螺翼式水表4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表流速式水表按翼轮构造不同分为旋翼式、螺翼式和复式。旋翼式的翼轮转轴与水流方向垂直,如图4-4a所示。它的阻力较大,多为小口径水表,宜用于测量小的流量;螺翼式水表的翼轮转轴与水流方向平行,如图4-4b所示。它的阻力较小,多为大口径水表,宜用于测量较大的流量。复式水表是旋翼
20、式和螺翼式的组合形式。流速式水表又分为干式和湿式两种。干式水表的计数机件用金属圆盘将水隔开,其构造复杂一些;湿式水表的计数机件浸在水中,在计数盘上装有一块厚玻璃(或钢化玻璃)用以承受水压,宜用在水中不含杂质的管道上。4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表2.流速式水表的性能参数1)流通能力:水流通过螺翼式水表产生10kPa水头损失时的流量值。2)特性流量:水流通过旋翼式水表产生100kPa水头损失时的流量值。此值为水表的特性指标。根据水力学原理有如下关系4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表 HB水流通过水表的水头损失,单位为kPa;QB通过水表的流量,单位为m3/h;KB水表
21、特性系数;QL水表特性流量,单位为m3/h;100水表通过特性流量时的水头损失值,单位为kPa。对于螺翼式水表,根据式(4-2)及流通能力的定义,则有 QL螺翼式水表特性流量,单位为m3/h;10水表通过特性流量时的水头损失值,单位为kPa。4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表3)最大流量:只允许水表在短时间内承受的流量上限值。4)额定流量:水表可以长时间正常运转的上限流量值,也称公称流量或常用流量。5)最小流量:水表能够开始准确指示的流量值,是水表正常运转的下限值。3.流速式水表的选用(1)水表类型的确定(2)水表的设置4.2给水管材、附件及水表给水管材、附件及水表4.34.3室内
22、给水管道的布置与敷设室内给水管道的布置与敷设4.3室内给水管道的布置与敷设室内给水管道的布置与敷设4.3.1给水管道的布置的原则给水管道的布置的原则1.满足良好的水力条件,确保供水的可靠性,力求经济合理2.保证建筑物的使用功能和生产安全3.保证给水管道的正常使用4.便于管道的安装与维修4.3.2给水管道的布置形式给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为两种形式。4.3室内给水管道的布置与敷设室内给水管道的布置与敷设枝状即单向供水,供水安全可靠性差,但节省管材,造价低;后者管道相互连通,双向供水,安全可靠,但管线长,造价高。一般建筑内给水管网宜采用枝状布置。高层建筑宜采用环状布置。按水平干管的敷设
23、位置又可分为三种形式。干管设在顶层顶棚下、吊顶内或技术夹层中,由上向下供水的为上行下给式,适用于设置高位水箱的居住与公共建筑和地下管线较多的工业厂房。4.3室内给水管道的布置与敷设室内给水管道的布置与敷设干管埋地、设在底层或地下室中,由下向上供水的为下行上给式,适用于利用室外给水管网水压直接供水的工业与民用建筑。水平干管设在中间技术层内吊顶内,由中间向上、下两个方向供水的为中分式,适用于屋顶用作露天茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑。同一栋建筑的给水管网也可同时兼有以上两种形式。4.3室内给水管道的布置与敷设室内给水管道的布置与敷设4.3.3给水管道的敷设给水管道的敷设1.敷设方式根据建筑物
24、的性质和要求,给水管道的敷设分为两种形式。(1)明装明装即管道外露,管道在建筑物内沿墙、梁、柱、地板或在顶棚下等处暴露敷设,并以吊环、管卡或托架等支托物使之固定。(2)暗装暗装即管道隐蔽,干管和立管敷设在吊顶、管道井、技术层等内部,支管敷设在楼地面的垫层或沿墙敷设在管槽内。4.3室内给水管道的布置与敷设室内给水管道的布置与敷设2.敷设要求引入管进入建筑内,一种情形是从建筑物的浅基础下通过,另一种是穿越承重墙或基础。在地下水位高的地区,引入管穿地下室外墙或基础时,应采取防水措施,如设防水套管等。室外埋地引入管要防止地面活荷载和冰冻的影响,其管顶覆土厚度不宜小于0.7m,并应敷设在冰冻线以下0.2
25、m处。建筑物内埋地管无活荷载和冰冻影响的,其管顶离地面高度不宜小于0.3m。4.3室内给水管道的布置与敷设室内给水管道的布置与敷设给水横干管宜敷设在地下室、技术层、吊顶或管沟内,宜有0.0020.005的坡度坡向泄水装置;立管可敷设在管道井内;给水管道与其他管道同沟或共架敷设时,宜敷设在排水管、冷冻管的上面或热水管、蒸汽管的下面;给水管不宜与输送易燃、可燃或有害的液体或气体的管道同沟槽敷设,通过铁路或地下构筑物下面的给水管道,宜敷设在套管内。管道在空间敷设时,必须采取固定措施,以保证施工方便与安全供水。固定管道常用的支托架如图4-5所示。4.3室内给水管道的布置与敷设室内给水管道的布置与敷设给
26、水钢质立管一般每层须安装一个管卡,当层高大于5.0m时,每层须安装两个。图4-5支托架4.44.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算4.4.1给水设计流量给水设计流量1.建筑内用水情况和用水定额建筑内用水包括生活、生产和消防用水三部分。生活用水量满足人们生活上各种需要所消耗的用水,其用水量受当地气候、建筑物使用性质、卫生器具和用水设备的完善程度、使用者的生活习惯等多种因素的影响,一般不均匀。生产用水在生产班期间比较均匀且有规律性。4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算消防用水量应根据建筑物的用途功能、体积、耐火等级、火灾危险性等因素综合分析而定,计算方法详见
27、第5章。用水定额是计算用水量的依据。生活用水定额是指每个用水单位用于生活目的所消耗的水量。它包括居住建筑和公共建筑生活用水定额及工业企业建筑生活、淋浴用水定额。最高日用水时间内用水量最大的一小时称为最大时用水量,最高日最大时用水量与平均时用水量的比值称为小时变化系数。4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算2.给水系统设计流量(1)最高日用水量建筑内生活用水的最高日用水量可按式(4-4)计算。最高日用水量一般在确定储水池(箱)容积时采用。Qd最高日用水量,单位为m3/d;m设计单位数(人数、床位数等);qd最高日生活用水定额,单位为L/(人d)、L/(床d)。(2)最大小时用水量根据最高日用水量
28、,进而可算出最大小时用水量。最大小时用水量一般用于确定水泵流量和高位水箱容积等。4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算 Qh最大小时用水量,单位为m3/h;T建筑物内每天用水时间,单位为h;Qp最高日平均小时用水量,单位为m3/h;Kh小时变化系数。3.生活给水设计秒流量给水管道的设计流量是确定各管段管径,计算管路水头损失,进而确定给水系统所需压力的主要依据。因此,设计流量的确定应符合建筑内的用水规律。4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算当前我国生活给水管网设计秒流量的计算方法,按建筑的用水特点分为两种:1)住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,应按下列步骤和方法计算:根据住宅配置的卫生器具给
29、水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数,按式(4-6)计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算 U0生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率(%);q0最高用水日的用水定额,按表4-2取用;m每户用水人数;Kh小时变化系数,按表4-2取用;Ng每户设置的卫生器具给水当量数;T用水时数(h);0.2一个卫生器具给水当量的额定流量(L/s)。根据计算管段上的卫生器具给水当量总数,按式(4-7)计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算 U计算管道的卫生器具给水当量同时出流概率(%);c对应于
30、不同U的系数,按表4-4取用;Ng计算管道的卫生器具给水当量数。根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率,按式(4-8)计算得计算管段的设计秒流量qg计算管段的给水设计秒流量,单位为L/s。4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算 给水干管有两条或两条以上具有不同最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率的给水支管的给水干管,该管段的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率按式(4-9)计算 生活干管的卫生器具给水当量平均出流概率;U0i支管的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率;Ngi相应支管的卫生器具给水当量总数。4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算2)宿舍(、类)、旅馆、宾馆、酒店式公寓
31、、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、图书馆、书店、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,应按式(4-10)计算 qg计算管段的给水设计秒流量,单位为L/s;Ng计算管道的卫生器具给水当量数;根据建筑物用途而定的系数,按表4-5采用。4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算3)宿舍(、类)、工业企业的生活间、公共浴室、职工食堂或营业餐馆的厨房、体育馆、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,应按式(4-11)计算 qg计算管段的给水设计秒流量,单位为L/s;q0同一类型的一个卫生器具给水额定流量,单位为L/s;n0
32、同类型的卫生器具数;b卫生器具的同时给水百分数,按表4-6表4-8确定。4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算4.4.2给水管网水力计算给水管网水力计算建筑给水管网的水力计算是在完成给水管线布置、管道轴测图绘制、计算管路选定(也叫最不利管路)以后进行。其目的是正确确定给水管网中各管段的管径、各管段产生的水头损失,进而确定室内给水管网所需水压。1.确定管径按建筑物性质和卫生器具当量数求得各管段的设计秒流量后,根据水力学公式及流速控制范围可初步选定管径。4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算确定管径时,应使设计秒流量通过计算时的水流速度符合下列规定:1)生活给水管道。生活给水管道的水流速度宜按表4
33、-9确定。表4-9生活给水管道的水流速度公称直径/mm15202540507080水流速度/(m/s)1.01.21.51.84.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算与消防合用的给水管网,消防时其管内流速应满足消防要求。2)消火栓系统管道内水流速度不宜大于2.5m/s。3)自动喷水灭火系统管道内水流速度不宜大于5.0m/s;其配水支管的流速在个别情况下,允许速度大一些,但不得超过10m/s。2.确定管段的水头损失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(包括水表的水头损失)。4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算沿程水头损失用下式计算 i管段单位长度水头损失,单位为kPa/m;dj管段
34、计算内径,单位为m;qg给水设计流量,单位为m3/s;Ch海澄-威廉系数,按表4-10确定。表4-10海澄-威廉系数管道类型Ch管道类型Ch塑料管、内衬(涂)塑管140内衬水泥、树脂的铸铁管130铜管、不锈钢管130普通钢管、铸铁管1004.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算生活给水管道的配水管的局部水头损失宜按管道的连接方式,采用管(配)件当量长度法计算。当管道的管(配)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:1)管(配)件内径与管道内径一致,采用三通分水时,取25%30%;采用分水器分水时,取15%20%。2)管(配)件内径略大于管道内径,采用三通分
35、水时,取50%60%;采用分水器分水时,取30%35%。3)管(配)件内径略小于管道内径,管(配)件的插口插入管口内连接,采用三通分水时,取70%80%;采用分水器分水时,取35%40%。4.4建筑给水系统计算建筑给水系统计算3.给水管网所需水压建筑给水系统的压力应保证配水最不利点(通常位于系统的最高、最远处)具有足够的流出水头。所需压力计算公式H=H2+H3+0.01(H1+H4)(4-14)H建筑给水系统引入管前所需的水压,单位为MPa;H1最不利配水点与引入管的标高差,单位为m;H2管网内沿程与局部水头损失之和,单位为MPa;H3水流通过水表时的水头损失,单位为MPa;H4最不利配水点所
36、需流出水头,单位为m。4.54.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备4.5.1水泵水泵选择水泵除满足设计要求外,还应使水泵在大部分时间为高效运行,这样有利于节约能源,因此正确地确定其流量、扬程至关重要。(1)流量的确定在生活(生产)给水系统中,当无水箱调节时,其流量均应按设计秒流量确定,有水箱调节时,水泵流量应按最大小时流量确定;当调节水箱容积较大,且用水量均匀,水泵流量可按平均小时流量确定。消防水泵的流量应按室内消防设计水量确定。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备(2)扬程的确定水泵的扬程应根据建筑物最不利配水点或消火栓等所需水压和水量来选
37、择。当水泵从贮水池吸水向室内管网输水时,其扬程由式(4-15)确定HbHZ+HS+HC(4-15)当水泵从贮水池向室内管网中的高位水箱输水时,其扬程由式(4-16)确定HbHZ+HS+HV(4-16)4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备当水泵直接从室外管网吸水向室内管网输水时,水泵扬程应考虑外网的最小压力,同时应按可能最大水压核算水泵扬程是否会对管道、配件和附件造成损害。Hb水泵扬程,单位为m;HZ贮(吸)水池最低水位至最不利配水点或消火栓等的几何高差,单位为m;HS水泵吸入管和出水管(至高位水箱入口)的总水头损失,单位为m;HV水泵出水管末端的流速水头,单位为m。4.5给水增压与调节设
38、备给水增压与调节设备2.水泵的设置水泵机组一般设置在水泵房内,宜设在水池侧面、下方。泵房应远离需要安静,要求防振、防噪声的房间,不应毗邻居住用房或其上层或下层,并应有良好的通风、采光、防冻和排水的条件;泵房的条件和水泵的布置要便于起吊设备的操作,其间距要保证检修时能拆卸、放置泵体和电动机,并能进行维修操作。泵房内宜设置手动起重设备。每台水泵一般应设独立的吸水管。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备自灌式吸水的水泵的吸水管上应装设阀门,并宜装设管道过滤器。泵房内宜有检修水泵的场地,检修场地尺寸宜按水泵或电动机外形尺寸四周有不小于0.7m的通道确定。与水泵连接的管道力求短而直,水泵基础应高出
39、地面的高度以便于水泵安装,不应小于0.1m;水泵吸水管内的流速宜采用1.01.2m/s,吸水管上应设置喇叭口。喇叭口宜向下,低于水池最低水位不宜小于0.3m。当达不到此要求时,应采取防止空气被吸入的措施。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备图4-6水泵橡胶垫隔振和吸声措施1可曲挠橡胶接头2锚架3阀门4混凝土基础 5铁板6橡胶隔振垫7泵8管道4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备给水泵房应采用减振防噪措施,如应选用低噪声水泵机组,吸水管和出水管上应设置减振装置,水泵机组的基础应设置减振装置,管道支架、吊架和管道穿墙、楼板处,应采取防止固体传声措施,必要时,泵房的墙壁和顶棚应采取隔声吸声
40、处理。建筑上采取的水泵橡胶垫隔振和吸声措施如图4-6所示。生活和消防水泵应选择安装备用泵,并且互为备用,生产用水泵可根据工艺要求确定是否设置备用泵。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备4.5.2水箱水箱建筑给水系统中,在需要增压、稳压、减压或者需要储存一定的水量时,均可设置水箱。其形状多为矩形和圆形。图4-7水箱配管和附件示意图a)11剖面图b)平面图4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备1.水箱的配管与附件水箱的配管和附件如图4-7所示。水箱上通常设置进水管、出水管、溢流管、水箱泄水管、水位信号管、通气管等管道。1)进水管。进水管出口应装设液压水位控制阀(优先采用)或水力浮球阀,进
41、水管上还应装设检修用的阀门,当管径50mm时,控制阀(或水力浮球阀)应不少于两个。从侧壁进入的进水管其中心距箱顶应有150200mm的距离。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备2)出水管。出水管可从侧壁或底部接出,出水管内底或管口应高出水箱内底;出水管管径应按设计秒流量计算;出水管不宜与进水管在同一侧面;为方便和减小阻力,出水管上应装设阻力较小的闸阀,不允许安装阻力大的截止阀;如进水、出水合用一根管道,则应在出水管上装设阻力较小的旋启式止回阀;消防和生活合用的水箱除了确保消防储备水量不做它用的技术措施外,还应尽量避免产生死水区。3)溢流管。溢流管的进水口应高出水箱最高设计水位50mm,溢
42、流管上不允许设置阀门,溢流管出口应设网罩,管径应比进水管大一级。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备4)水箱泄水管。水箱泄水管应自水箱底部接出,管上应装设闸阀,其出口可与溢流管相接,但不得与排水系统直接相连,其管径应50mm。5)水位信号管。水位信号装置安装在水箱溢流管口以下10mm处,管径为1520mm,信号管另一端通到经常有值班人员房间的洗脸盆、洗涤盆等处,以便随时发现水箱水力浮球阀失灵,能及时修理。6)通气管。通气管与供生活饮用水的水箱,当储存量较大时,宜在水箱上设密封箱盖,箱盖上应设有人孔和通气管,通气管上需装设阀门,管口应朝下并设防虫网罩。通气管管径一般不小于50mm。为便于清
43、洗、检修,箱盖上应该设置人孔。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备2.水箱的有效容积水箱的有效容积,应根据调节水量、生活和消防贮备量、生产事故贮备量确定。水箱有效容积常按经验确定。常用经验数据和计算公式如下:1)水泵自动运行时按式(4-17)计算 Vt高位水箱的有效(调节)容积,单位为m3;Qb水泵的出水量,单位为m3/h;nmax水箱一小时内最大启动次数。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备水箱有效容积也可按式(4-18)估算V=(Q-Qb)T+QbTb(4-18)Q设计秒流量,单位为m3/h;Qb水泵的出水量,单位为m3/h;T设计秒流量的持续时间,单位为h;Tb水泵最短的运行
44、时间,单位为h。2)水泵人工操作时,按式(4-19)计算4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备 Qd最高日用水量,单位为m3/h;n水泵每天启动次数;Tb水泵启动一次的运行时间,单位为h;Qm水泵运行时段内平均小时用水量,单位为m3/h。3)单设水箱时,按式(4-20)计算Vt=QmT(4-20)Qm由于管网压力不足,需要从水箱供水的最大连续平均小时用水量,单位为m3/h;T需要由水箱供水的最大连续时间,单位为h。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备3.水箱的布置和安装 水箱的布置间距应满足表4-11。对于高层建筑和公共建筑,为保证供水安全,应将水箱分成两格或设置为两个水箱。水箱底距
45、地面应有不小于800mm的净空距离,以便安装管道和进行检修。表4-11水箱布置间距(单位:m)形式箱外壁至墙面的距离水箱之间的距离箱顶至建筑最低点的距离有阀一侧无阀一侧圆形0.80.50.70.6矩形1.00.70.70.64.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备4.5.3贮水池贮水池贮水池是储存和调节水量的构筑物。当一幢或几幢相邻建筑所需的水量、水压明显不足,或者是用水量很不均匀,城市供水管网难以满足时,应当设置贮水池。贮水池可设置成生活用水贮水池,生产用水贮水池,消防用水贮水池,或者是生活与生产、生活与消防、生产与消防和生活、生产与消防合用的贮水池等。贮水池的形状有圆形、方形、矩形等。4
46、.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备1.贮水池的容积计算贮水池的容积与水源供水能力、生活(生产)调节水量、用户要求和建筑物性质、消防储备水量和生产事故备用水量有关,可按下式计算V(Qb-Qg)Tb+Vx+Vs(4-21)QgTt(Qb-Qg)Tb(4-22)当资料不足时,生活(生产)调节水量(Qb-Qg)Tb宜按建筑最高日用水量的20%25%确定。当贮水池仅起调节水量的作用,则Vx和Vs不计入贮水池有效容积。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备2.贮水池的设置贮水池一般布置在室内地下室或室外泵房附近。其布置原则如下:1)埋地式生活饮用水贮水池周围10m以内,不得有化粪池、污水处理构筑
47、物、渗水井、垃圾堆放点等污染源;周围2m以内不得有污水管和污染物;建筑物内的生活饮用水水池(箱)宜设在专用房间内,其上层的房间不应有厕所、浴室、盥洗室、厨房、污水处理间等。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备2)建筑物内的生活饮用水水池(箱),应采用独立结构形式,不得利用建筑物的本体结构作为水池(箱)的壁板、底板及顶盖。生活饮用水水池(箱)与其他用水水池(箱)并列设置时,应有各自独立的分隔墙。贮水池不得兼作他用,消防和生产事故贮水池可兼作喷泉池、水景池和游泳池等,但不得少于两格。3)水池(箱)应设水位监视和溢流报警装置,信息应传至监控中心。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备4)消
48、防用水与其他用水共用的水池,应采取确保消防用水量不作他用的技术措施。5)消防贮水池中包括室外消防用水量时,应在室外设有供消防车取水用的吸水口,昼夜用水的建筑物贮水池容积大于500m3时,宜设成两格能独立使用的消防水池,当大于1000m3时,应设置能独立使用的两座消防水池。每格消防水池应设置独立的出水管,并应设置满足最低有效水位的连通管,且其管径应能满足消防给水设计流量的要求。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备4.5.4吸水池吸水池(井井)吸水池(井)的容积应不得小于最大一台或多台同时工作水泵3min的出水量。对于水泵,吸水池(井)容积可适当放大,宜按水泵出水量的510min计算。吸水池
49、(井)可设在室内底层或地下室,也可设在室外地下或地上,对于生活用吸水池(井),应有防止水被污染的措施。吸水池(井)的尺寸应满足吸水管的布置、安装和水泵正常工作的要求,吸水管在吸水池(井)中布置的最小尺寸如图4-8所示。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备图4-8吸水管在吸水池(井)中布置的最小尺寸4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备4.5.5气压给水设备气压给水设备气压装置是一种局部升压和调节水量的给水设备,该设备是用水泵将水压入密闭的罐体内,压缩罐内空气,用水时罐内空气将存水压进管网,供各用水点用水。其功能与水塔或高位水箱相似。气压给水设备可设置在任何位置,如室内外地下、地上或楼
50、层中。1.分类与组成气压给水设备按罐内水气接触方式,可分为补气式和隔膜式两类。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备按照输水压力的稳定状况,可分为变压式和定压式两类。(1)变压式罐内充满压缩空气和水,水被压缩空气送往给水管网中。随着用户的使用,罐内水量减少,空气膨胀,压力降低;当降到最小设计压力时,压力继电器起动水泵,由水泵向给水管及水箱供水,这时再次压缩箱内空气,压力上升;当压力升到最大工作压力时,水泵停泵。运行一段时间之后,罐内空气减少,需要补气设备进行补充。补气可用空压机或自动补气装置。4.5给水增压与调节设备给水增压与调节设备图4-9变压式气压罐4.5给水增压与调节设备给水增压与调
