1、第第2篇篇 建筑给水排水工程建筑给水排水工程p 第第4章章 建筑给水系统建筑给水系统p 第第5章章 建筑消防系统建筑消防系统p 第第6章章 建筑热水供应系统建筑热水供应系统p 第第7章章 建筑排水系统建筑排水系统p 第第8章章 建筑中水系统及游泳池给水排水建筑中水系统及游泳池给水排水 第第4章章 传热学基础知识传热学基础知识4.1 给水系统的分类与组成给水系统的分类与组成4.2 给水方式给水方式4.3 给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件4.4 水泵及变频调速自动给水设备水泵及变频调速自动给水设备4.5 贮水池、水箱和气压给水设备贮水池、水箱和气压给水设备第第4章章 传热学基础知识
2、传热学基础知识4.6 给水管道的布置与敷设给水管道的布置与敷设4.7 用水定额与给水设计秒流量用水定额与给水设计秒流量4.8 建筑给水管道的设计计算简介建筑给水管道的设计计算简介4.9 高层建筑给水系统高层建筑给水系统4.1给水系统的分类与组成给水系统的分类与组成1.生活给水系统生活给水系统供人们日常生活用水。除水压、水量应满足需要外,水质必须严格符合国家规定的饮用水水质的标准。2.生产给水系统生产给水系统供工业生产中所需要的设备冷却水、原料和产品的洗涤水、锅炉及原料等用水。由于工业种类、生产工艺各异,因而生产给水系统对水量、水压、水质及安全方面的要求也不尽相同。4.1.1给水系统的分类给水系
3、统的分类4.1给水系统的分类与组成给水系统的分类与组成3.消防给水系统消防给水系统供建筑内部消防设备用水。消防给水系统必须按照建筑防火规范保证有足够的水量和水压,但对水质无特殊要求。以上三种基本给水系统,在实际中可以单独设置,也可以根据建筑性质及其对水量、水压、水质和水温的要求,结合室外给水系统情况,考虑技术、经济和安全条件,设置两种或三种合并的给水系统。如生活和生产共用的给水系统,生活和消防共用的给水系统,生产和消防共用的给水系统,生活、生产和消防共用的给水系统。4.1.1给水系统的分类给水系统的分类4.1给水系统的分类与组成给水系统的分类与组成建筑内部给水系统一般由引入管、水表节点、管道系
4、统、给水附件、加压和贮水设备、消防设备等组成,如图4-1所示。1.引入管引入管是城市给水管道与用户给水管道间的连接管。当用户为一幢单独建筑物时,引入管也称进户管;当用户为工厂、学校等建筑群体时,引入管被称为总进水管。4.1.2给水系统的组成给水系统的组成4.1给水系统的分类与组成给水系统的分类与组成4.1.2给水系统的组成给水系统的组成4.1给水系统的分类与组成给水系统的分类与组成2.水表节点水表及其前后设置的闸门、泄水装置等总称为水表节点。闸门的作用是在检修和拆换水表时用以关闭管道;泄水装置的作用是用来放空管网,检测水表精度及测定进户点压力值。对于不允许断水的用户,一般采用有旁通管的水表节点
5、;对于那些允许在短时间内停水的用户,可以采用无旁通管的水表节点。为了保证水表前水流平稳,计量准确,螺翼式水表前应有长度为810倍水表公称直径的直线管段。其他类型水表的前后,则应有不小于300mm的直线管段。4.1.2给水系统的组成给水系统的组成4.1给水系统的分类与组成给水系统的分类与组成3.管道系统管道系统是指建筑内部各种管道,如水平或垂直干管、立管、支管等。4.给水附件给水附件包括控制附件和配水附件。控制附件主要包括各式阀门,配水附件主要包括各式配水龙头。5.加压和贮水设备当室外给水管网中的水压、水量不能满足用水要求时,或者4.1.2给水系统的组成给水系统的组成4.1给水系统的分类与组成给
6、水系统的分类与组成5.加压和贮水设备用户对水压稳定性、供水安全性有特殊要求时,须设置加压和贮水设备,常见的有水泵、水箱、贮水池和气压水罐等。6.建筑内消防设备建筑内部消防给水设备常见的是消火栓设备,包括消火栓、水枪和水龙带等。当消防上有特殊要求时,还应安装自动喷水灭火设备,包括喷头、控制阀等。4.1.2给水系统的组成给水系统的组成4.2给水方式给水方式建筑内部给水系统应具有一定的供水压力,该压力必须能使需要的水量输送到建筑物内最不利点的用水设备,并保证有足够的压力。建筑内部给水系统需要的供水压力可以按下式计算,即p=p1+p2+p3+p4(4-1)式中p建筑内部给水系统所需的压力,自室外引入管
7、起点轴线算起(kPa);p1为克服最不利点与室外引入管起点的高度差所需压力(kPa);4.2.1给水系统所需压力给水系统所需压力4.2给水方式给水方式p2计算管路的沿程和局部压力损失(kPa);p3水表节点的压力损失(kPa);p4最不利点的最小工作压力(kPa)。最小工作压力是指各种配水龙头或用水设备,为获得规定的出水量(额定流量)而必需的最小压力。它是在供水时克服配水龙头内的摩擦、冲击、流速变化等阻力所需的静水压力。在初步确定给水方式时,建筑内部给水系统所需的压力值,可以根据建筑物的性质和层数进行粗略估算。对于住宅生活4.2.1给水系统所需压力给水系统所需压力4.2给水方式给水方式给水或类
8、似的给水系统,一般一层建筑物为100kPa;二层建筑物为120kPa;三层及三层以上的建筑物,每增加一层增加40kPa。对于引入管或建筑内部管道较长,或者建筑物层高超过3.5m的建筑物,上述值应适当增加。4.2.1给水系统所需压力给水系统所需压力4.2给水方式给水方式1.直接给水方式当室外管网的水压、水量能经常满足用水要求,建筑物内部给水无特殊要求时,可以利用室外管网的水压直接供水,如图4-2所示。这种方式供水较可靠,系统简单,投资省,并可以充分利用室外管网的压力,节约能源。2.单设水箱给水方式单设水箱给水方式是将建筑内部给水系统与室外给水管网直接相连,并利用室外管网压力供水,同时设高位水箱调
9、节流量和压力,如图4-3所示。当一天内室外管网大部分时间能4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式2.单设水箱给水方式满足建筑内用水要求,仅在用水高峰时,由于室外管网压力降低而不能保证建筑物上层用水时,采用此种方式。这种方式系统简单,投资省,可以充分利用室外管网的压力,节省能源,供水可靠性比直接供水方式好。但设置水箱会增加结构负荷,一般建筑物内水箱的容积不大于20m3。4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式3.设置水泵和水箱的给水方式当室外管网中的水压经常或周期性地低于建筑内部给水系统所需压力,建筑内部用
10、水量较大且不均匀时,宜采用设置水泵和水箱的联合给水方式。该方式是用水泵从室外管网或贮水池中抽水加压,并利用高位水箱调节流量,如图4-4所示。这种方式供水可靠,供水压力稳定,同时水泵可以在高效率状态下工作。另外,在水箱中采用水位继电器等装置,可以使水泵启闭自动化。但设备费用较高,维护管理比较麻烦,如果管理不善,贮水池和水箱还有二次污染的问题。4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式4.单设水泵的给水方式当室外给水压力满足不了建筑内部用水需要,且建筑内部用水量较大又较均匀时,则可采用单设水泵的给水方式,这种给水方式常用于工厂的生产用水。对于用水不均匀的建筑物,单设水泵的给水方式一般
11、采用一台或多台水泵的变速运行方式,保证水泵在较高的效率下工作,从而达到节能的目的。供水系统越大,节能效果就越显著。图4-5所示为水泵出口恒压的变速运行给水方式。4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式5.分区供水的给水方式在多层建筑及高层建筑中,当室外给水管网的压力仅能供下面几层,而不能满足上面几层用水要求时,为了充分有效地利用室外给水管网的压力,节省能源,常将给水系统分成上下两个供水区,下区由外网压力直接给水,上区采用水泵水箱联合给水方式(或其他升压给水方式)供水,如图4-6所示。这种方式能充分利用室外给水管网的水压,节
12、省能源。但系统复杂,安装维护较麻烦。上、下两区可由一根或两根立管连通,在分区处装设闸阀,从而提高供水的可靠性。在高层建筑中,4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式5.分区供水的给水方式为了减小静水压力,延长零配件的寿命,给水系统也需采用分区供水。6.设气压给水设备的给水方式当室外给水管网水压经常不足,而用水水压允许有一定的波动,又不宜设置高位水箱时,可以采用气压给水设备升压供水,如地震区、人防工程或屋顶立面有特殊要求等建筑的给水系统以及小型、简易、临时性给水系统和消防给水系统等。该给水方式就是用水泵从室外管网或贮水池中抽水加压,4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式
13、给水方式6.设气压给水设备的给水方式利用气压给水罐调节系统压力和控制水泵运行,如图4-7所示。当从外网直接抽水时,这种给水方式水质不易受污染、灵活,而且不需设高位水箱。但是,变压式气压给水的水压波动较大,水泵平均效率较低,耗能多,供水安全性也较差。气压给水设备有变压式、恒压式和隔膜式三种类型。4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式7.管网叠压供水方式为了充分利用市政管网的压力,节省供水能耗,近几年又研制开发出管网叠压供水设备。管网叠压供水系统在水泵和市政管网之间设一个调节罐,市政管网的自来水进入调节罐,水泵吸水管从调节罐
14、吸水。其工作原理是:自来水进入调节罐,罐内的空气从真空消除器内排出,待水充满后,真空消除器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时,叠压供水设备通过旁通止回阀向建筑内用水管网直接供水;当自来水管网的压力不能满足用水要求时,系统通过压力传感器(或压力控制器、电接点压力表)给出启泵信号启动水泵运行。4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式7.管网叠压供水方式自来水的压力越低,水泵的转速越高;自来水的压力越高,水泵的转速越低。用水高峰期时,若自来水管网水量小于水泵流量时,调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水,此时,空气由真空消除器进入调节罐,消除了自来水管网的负压,用水高峰期过
15、后,系统恢复正常的状态。若自来水供水不足或管网停水而导致调节罐内的水位不断下降,液位探测器给出水泵停机信号以保护水泵机组。夜间及小流量供水时可通过小型膨胀罐供水,防止了水泵的频繁启动。管网叠压供水设备具有可利用城镇给水管网的水压而节约4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式7.管网叠压供水方式能耗、设备占地面积较小、节省机房面积等优点。叠压供水设备在城镇给水管网能满足用户的流量要求,而不能满足所需的水压要求,适合在设备运行后不会对管网的其他用户产生不利影响的情况下使用。各地供水行政主管部门(如水务局)及供水部门(如自来水公司)会根据当地的供水情况提出使用条件要求。中国工程建设协
16、会标准叠压供水技术规程CECS 2212012第3.0.7条对此也做了明确的规定:“供水管网定时供水的区域;供水管网可利用的4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式7.管网叠压供水方式水头过低的区域;供水管网供水压力波动过大的区域;现有供水管网供水总量不能满足用水需求,使用叠压供水设备后,对周边现有(或规划)用户用水会造成影响的区域;供水管网管径偏小的区域;供水部门认为不得使用叠压供水设备的区域”这六种区域不得采用叠压供水技术。因此,当采用叠压供水设备直接从城镇给水管网吸水的设计方案时,要遵守当地供水行政主管部门及供水部门的有关规定,并将设计方案报请该部门批准认可。未经当地供水
17、行政主管部门及供水4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式7.管网叠压供水方式部门的允许,不得擅自在城市供水管网中设置、使用管网叠压供水设备。8.分质给水方式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。如图4-8所示,饮用水给水系统供饮用、烹饪、盥洗等生活用水,水质符合GB 57492006生活饮用水卫生标准。杂用水给水系统,水质较差,仅符合GB/T 189202002城市污水再生利用城市杂用水水质,4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式8.分质给水方式只能用于建筑内冲洗便器、绿化、洗车、扫除等用水。近年来为确保水质,有些国家还采用了饮用
18、水与盥洗、淋浴等生活用水分设两个独立管网的分质给水方式。4.2.2基本给水方式基本给水方式4.2给水方式给水方式1.下行上给式 下行上给式给水管网的布置方式如图4-2所示,水平配水干管敷设在底层(明装、埋设或沟敷)或地下室天花板下,自下而上供水。利用室外给水管网水压直接供水的居住建筑、公共建筑和工业建筑多采用这种方式。2.上行下给式上行下给式给水管网的布置方式如图4-3所示,水平配水干管敷设在顶层天花板下或吊顶之内,自上而下供水。对于非冰冻地区,水平干管可敷设在屋顶上;对于高层建筑,也可敷设在技术夹层内。一般设有高位水箱的居住、公共建筑或4.2.3给水管网的布置方式给水管网的布置方式4.2给水
19、方式给水方式2.上行下给式下行布置有困难时多采用此种方式。其缺点是配水干管可能因漏水或结露损坏吊顶和墙面,寒冷地区干管还需保温,以免冰冻。3.中分式如图4-9所示,水平干管敷设在中间技术层内或某中间层吊顶内,向上下两个方向供水。一般层顶用作露天茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑多采用这种方式。其缺点是需设技术层或增加某中间层的层高。4.2.3给水管网的布置方式给水管网的布置方式4.2给水方式给水方式3.中分式4.2.3给水管网的布置方式给水管网的布置方式4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件给水系统常用的管材有钢管、塑料管、铸铁管、铜管、不锈钢管等。给水系统采用的管材、配件,
20、应符合现行产品标准要求;生活饮用水给水系统所涉及的管材必须达到饮用水卫生标准,管道的工作压力不得大于产品标准允许的工作压力。1.钢管目前,建筑给水系统使用的钢管有两种,一种是焊接钢管,一种是热镀锌钢管。焊接钢管4.3.1给水系统常用管材给水系统常用管材4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件1.钢管主要用于消防管道和生产给水管道;热镀锌钢管主要用于管径小于或等于150mm的消防管道和生产给水管道,生活给水系统常采用内衬不锈钢或塑料的热镀锌钢管。钢管具有强度高、接口方便、承受内压力大、内表面光滑、水力条件好等优点。但耐蚀性差,造价较高。焊接钢管的连接方法有焊接和法兰连接,热镀锌钢管
21、的连接方法有螺纹连接、法兰连接以及沟槽连接。螺纹连接是利用各种管件将管道连接在一起。常用的管件4.3.1给水系统常用管材给水系统常用管材4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件1.钢管有管箍、三通、四通、弯头、活接头、补心、根母、管堵等,其形式及应用如图4-10所示。4.3.1给水系统常用管材给水系统常用管材4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件1.钢管有管箍、三通、四通、弯头、活接头、补心、根母、管堵等,其形式及应用如图4-10所示。法兰连接一般用于直径较大(50mm以上)的管道与阀门、水泵、止回阀、水表等的连接。连接前先将法兰焊接或用螺纹连接在管端,再用螺栓连
22、接起来。4.3.1给水系统常用管材给水系统常用管材4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.塑料管建筑生活给水系统常用的塑料管材主要有给水硬聚氯乙烯(PVC-U)管、聚丙烯(PP-R)管、交联聚乙烯(PEX)管、氯化聚氯乙烯(PVC-C)管、聚乙烯(PE)管等。塑料管材耐腐蚀,不受酸、碱、盐和油类等介质的侵蚀,质轻而坚,管壁光滑,水力性能好,容易切割,加工安装方便,并可制成各种颜色。但其强度低,耐久性、耐热性能(PP-R管、PEX管除外)较差。一般用于输送温度在45以下的建筑物内外的给水。PVC-U管适用于系统的工作压力不大于0.6MPa,工作温度不大于45的给水系统。管道连接
23、宜采用承插粘接,也可4.3.1给水系统常用管材给水系统常用管材4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.塑料管采用橡胶密封圈连接(采用这种连接时不能采用嵌墙敷设方式)。管道与金属管件螺纹连接时,应采用注射成型的外螺纹管件。管道与金属管材管道和附件为法兰连接时,宜采用注射成型带承口法兰外套金属法兰片连接。管道与给水栓连接部位应采用塑料增强管件、镶嵌金属或耐腐金属管件。PP-R管适用于系统的工作压力不大于0.6MPa,工作温度不大于70的给水及热水系统。明敷和非直埋管道宜采用热熔连接,与金属管或用水器连接,应采用螺纹或法兰连接(需采用专用的过渡管件或过渡接头)。直埋、暗敷在墙体及4
24、.3.1给水系统常用管材给水系统常用管材4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.塑料管地坪层内的管道应采用热熔连接,不得采用螺纹、法兰连接。当管道外径大于或等于75mm时可采用热熔、电熔、法兰连接。PP-R管不能用于室外。PVC-C管有S6.3系列和S5系列。多层建筑可采用S6.3系列,高层建筑可采用S5系列(但高层建筑主干管和泵房内不宜采用);室外管道压力不大于1.0MPa时,可采用S6.3系列,当大于1.0MPa时,应采用S5系列。管道采用承插粘接。与其他种类的管材、金属阀门、设备装置的连接,应采用专用嵌螺纹的或带法兰的过渡连接配件。螺纹连接专用过渡件4.3.1给水系统常
25、用管材给水系统常用管材4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.塑料管的管径不宜大于63mm,严禁在管子上套螺纹。PE管适用于温度不超过40,一般用途的压力输水,以及饮用水的输送。PE管的连接方式采用热熔连接或电熔连接。PEX管是不污染环境的绿色管材,不含任何毒素,也不释放有害物质,焚烧后只产生水和二氧化碳。管外径小于25mm时,管道与管件宜采用卡箍式连接,大于或等于32mm时,宜采用卡套式连接。管道与其他管道附件、阀门等连接应采用专用的外螺纹卡箍或卡套式连接件。管道配水点,应采用耐腐蚀金属材料制作的内螺纹配件,且应与墙体固定。PEX管4.3.1给水系统常用管材给水系统常用管材
26、4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.塑料管使用温度与允许工作压力请参见相关规范。塑料管可以采用热熔对接、承插粘接、法兰连接等连接方式。3.给水铸铁管铸铁管具有耐腐蚀、接装方便、寿命长、价格低等优点,但性脆、密度大、长度短。因此,给水铸铁管一般用于埋地管道。给水铸铁管有低压管、普压管和高压管三种,工作压力分别为不大于0.45MPa、0.75MPa和1MPa。当管内压力不超过0.75MPa时,宜采用普压给水铸铁管;超过0.75MPa4.3.1给水系统常用管材给水系统常用管材4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件3.给水铸铁管时,应采用高压给水铸铁管。铸铁管一般
27、应做水泥砂浆衬里,管道宜采用橡胶圈柔性接口(DN300mm宜采用推入式梯唇形胶圈接口,DN300mm宜采用推入式楔形胶圈接口)。4.铝塑复合管铝塑复合管的内外塑料层采用的是交联聚乙烯,主要用于生活冷、热水管,工作温度可达90。铝塑复合管具有一定的柔性,保温、耐腐蚀,不渗透、气密性好,内壁光滑、重量轻、4.3.1给水系统常用管材给水系统常用管材4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件4.铝塑复合管安装方便。铝塑复合管宜采用卡套式连接,当使用塑料密封套时,水温不得超过60;当使用铝制密封套时,水温不得超过100。5.给水铜管铜管是以铜为主要原料的有色金属管,这里是指薄壁纯铜管。它是经
28、拉制、挤制或轧制成形的无缝管。按有无包覆材料分,有裸铜管和塑覆铜管(管外壁覆有热挤塑料覆层,用以保护铜管和管道保温)。铜在化学活性排序中的序位很低,比氢还靠后,因而铜管性能稳定,极耐腐蚀。从使用历史看,许多4.3.1给水系统常用管材给水系统常用管材4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件5.给水铜管铜管的使用时间已经超过了建筑物本身的使用寿命。另外,铜能抑制细菌的生长,保持饮用水的清洁卫生。4.3.1给水系统常用管材给水系统常用管材4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件给水附件指配水,控制及调节水量、压力等的附件,一般分为配水附件和控制附件两类。1.配水附件配水附
29、件是指安装在卫生器具及用水点的各式水龙头,用以调节和分配水量的配水龙头如图4-11所示。(1)球形阀式配水龙头一般安装在洗涤盆、污水盆、盥洗槽卫生器具上,直径有15mm、20mm、25mm三种。因水流流经此类龙头时改变流向,故此种龙头压力损失较大。(2)旋塞式配水龙头一般是铜制的,多安装在浴池、洗衣房、开水间的热水管道上。这种龙头旋转90即完全开启,4.3.2给水附件给水附件4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件1.配水附件可迅速获得较大流量,而且阻力较小。但由于启闭迅速,容易产生水锤现象。(3)普通洗脸盆水龙头安装在洗涤盆上,单供冷水或热水。(4)单手柄浴盆水龙头可以安装在各
30、种浴盆上。(5)装有节水消声装置的单手柄洗脸盆水龙头这种水龙头既能节水,又能减小噪声。(6)利用光电控制启闭的自动水龙头这种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。4.3.2给水附件给水附件4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件4.3.2给水附件给水附件图4-11（a）各类配水龙头1.配水附件4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件4.3.2给水附件给水附件1.配水附件4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.控制附件控制附件用来调节水量、水压,或开启和关闭水流。常用的控制附件有截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀
31、、浮球阀及安全阀等。(1)截止阀如图4-12a所示,只能用来关闭水流,也可作调节流量用。截止阀关闭严密,但水流阻力较大,一般安装在管径小于或等于50mm的管道上以及水泵出口等地方。安装时注意方向,应使水低进高出,防止装反。4.3.2给水附件给水附件4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.控制附件4.3.2给水附件给水附件图4-12（a）各类控制附件4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.控制附件4.3.2给水附件给水附件4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.控制附件(2)闸阀如图4-12b所示,用来开启和关闭管道中的水流,不能用来调节流量
32、。闸阀阻力较小,但水中杂质沉积阀座或经过长时间冲刷后,阀板关闭不严,易产生漏水现象。一般安装在管径大于或等于70mm的干管上。(3)蝶阀如图4-12c所示,用于调节和关断水流,这种阀门体积小,启闭方便。(4)止回阀用于阻止水流的反向流动,常用的有以下几种形式:旋启式止回阀,如图4-12d所示,水平安装和垂直安装均可,但因启闭迅速,易引起水锤现象,不宜在压力较大的4.3.2给水附件给水附件4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.控制附件管道上采用;升降式止回阀,如图4-12e所示,只能水平安装,水流阻力较大,宜用于小口径的管道上;消声止回阀,如图4-12f所示,可消除阀门关闭时
33、的水锤冲击和噪声;梭式止回阀,如图4-12g所示,是一种新型止回阀,不仅水流阻力小,而且密封性能好。(5)浮球阀如图4-12h所示,是一种能够自动打开、自动关闭的阀门,一般安装在水箱或水池的进水管上用来控制水位。当水位达到设计水位时,浮球阀自动关闭进水管;当水位4.3.2给水附件给水附件4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.控制附件下降时,浮球阀自动打开进水管,继续进水。浮球阀所用的浮球较大,阀芯也易被卡住引起控制失灵。液压水位控制阀是浮球阀的升级换代产品,如图4-12i所示,其作用同浮球阀,并克服了浮球阀阀芯易被卡住引起溢水等弊病。(6)安全阀主要用于防止管网或密闭用水设
34、备压力过高,一般有弹簧式和杠杆式两种,分别如图4-12j和图4-12k所示。4.3.2给水附件给水附件4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件1.常用水表的类型及特征水表是计量用水量的仪表。我国生产的水表有流速式和容积式两种,目前建筑给水系统广泛采用流速式水表。流速式水表是根据直径一定时,流量与流速成正比的原理来计量水量的。水流通过水表时冲动翼轮旋转,并通过翼轮轴带动齿轮盘,记录流过的水量。流速式水表可分为旋翼式、螺翼式、复式和正逆流式四种类型,采用较多的是旋翼式、螺翼式,其结构如图4-13所示。4.3.3水表水表4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件1.常用水表
35、的类型及特征螺翼式水表的翼轮轴与水流方向平行,水流阻力较小,多为大口径水表,适用于测量大流量;旋翼式水表的翼轮轴与水流方向垂直,水流阻力较大,多为小口径水表,适用于测量小流量;复式水表由主表及副表组成,用水量小时仅由副表计量,用水量大时,则由主表和副表同时计量,适用于用水量变化幅度较大的用户;正逆流水表可计量管内正、逆两向流量之总和,主要用于计量海水的正逆方向流量。水表按计数器的工作环境分为干式和湿式两种。湿式水表的传动机构和计量盘浸没在水中,而干式水表的传动机构和4.3.3水表水表4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件1.常用水表的类型及特征计量盘用金属盘与水隔开。湿式水表构
36、造简单,计量准确,密封性能好。但水质浊度高,将降低水表精度,缩短水表寿命。湿式水表适用于水温不超过40的洁净水,干式水表适用水温不超过100的洁净水。按读数机构的位置水表可分为现场指示型、远传型和远传现场组合型。现场指示型水表计数器读数机构不分离,与水表为一体;远传型水表计数器示值远离水表安装现场,分无线和有线两种;远传、现场组合型水表,即在现场可读取示值,在远离现场处也能读取示值。4.3.3水表水表4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件1.常用水表的类型及特征4.3.3水表水表4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.水表的主要特性参数水表的主要特性参数如下:
37、(1)过载流量qmax水表在无损坏情况下,短时间内最大允许使用的流量。其值为常用流量的2倍。(2)常用流量qp水表在正常工作条件即稳定或间歇流动下的最佳使用流量。(3)分界流量qt将流量范围分割成两个区的流量,“高区”和“低区”各自有一个该区的最大允许流量。(4)最小流量qmin在最大允许误差限制内要求水表给出示值的最低流量,它与水表代号的数值有关。4.3.3水表水表4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件2.水表的主要特性参数(5)始动流量qs水表开始连续指示时的流量,此时水表不计示值误差。但螺翼式水表没有始动流量。(6)流量范围由最小流量和过载流量所限定的范围,在此范围内水表
38、的示值误差不得超过最大允许误差,该范围由分界流量分割成“高区”和“低区”两个区。(7)最大允许计量误差qmin流量qt时的最大允许误差为5%;qt流量qs时的最大允许误差为2%。4.3.3水表水表4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及给水附件3.水表的选择一般情况下,管道公称直径小于或等于50mm时,应采用旋翼式水表;公称直径大于50mm时,应采用螺翼式水表。在干式和湿式水表中应优先采用干式水表。水表公称直径的确定:1)水表口径宜与给水管道接口管径一致。2)用水量均匀的生活给水系统的水表应以给水设计流量选定水表的常用流量。4.3.3水表水表4.3给水管道的材料及给水附件给水管道的材料及
39、给水附件3.水表的选择3)用水量不均匀的生活给水系统的水表应以设计流量选定水表的过载流量。4)在消防时除生活用水外尚需通过消防流量的水表,应以生活用水的设计流量叠加消防流量进行校核,校核流量不应大于水表的过载流量。4.3.3水表水表4.4水泵及变频调速自动给水设备水泵及变频调速自动给水设备当城市给水管网压力较低、供水压力不足时,常需设水泵装置来增加水流压力。在建筑内部给水系统中,多采用离心泵。1.水泵装置的抽水方式水泵装置的抽水方式分为水泵直接从室外给水管网抽水和水泵从贮水池抽水两种。水泵直接抽水就是将水泵的吸水管直接接到室外给水管网上,水泵直接从室外给水管网中抽水。这种方式可以利用城市管网的
40、压力,节省能源,系统比较简单,投资少,并能保护水质不受到污染。但在有些情况下,水泵直接抽水会降低城市管网的压力,从而影响附近地区用户的正常供水。当用水量较大,城市管网不能供水泵直接4.4.1水泵装置水泵装置4.4水泵及变频调速自动给水设备水泵及变频调速自动给水设备1.水泵装置的抽水方式抽水时,应建造贮水池,城市管网不断地向池内贮水,水泵从贮水池抽水。这种抽水方式不会因大量抽水而影响城市管网的正常供水,而且贮水池存有一定的水量,供水安全可靠,但水泵不能利用城市管网的水压,消耗电能较多,而且水池中的水易被污染。2.水泵的选择选择水泵首先要确定水泵的流量和与此流量相对应的扬程,然后合理选用水泵型号,
41、使水泵在高效区工作。水泵的流量按下列原则确定:水泵后无水箱等调节装置时,应4.4.1水泵装置水泵装置4.4水泵及变频调速自动给水设备水泵及变频调速自动给水设备2.水泵的选择按设计秒流量确定;水泵后有水箱等调节装置时,一般按最大小时流量确定。调速泵在额定转速的工作点,应位于水泵高效区的末端。水泵的扬程应满足最不利配水点或消火栓等所需要的水压。3.水泵的布置与安装水泵机组的布置应符合表4-1所示的规定。4.4.1水泵装置水泵装置4.4水泵及变频调速自动给水设备水泵及变频调速自动给水设备3.水泵的布置与安装每台水泵宜设计单独的吸水管,若设计成共用吸水管,则一般至少要两条,并设连通管与每台泵吸水管连接
42、。为减少水泵运转时对周围环境的影响,应对水泵进行隔振处理。隔振技术以设备隔振为主,管道和支架隔振为辅。卧式4.4.1水泵装置水泵装置4.4水泵及变频调速自动给水设备水泵及变频调速自动给水设备3.水泵的布置与安装水泵隔振宜加装隔振垫、隔振器或加装隔振基座;立式水泵隔振优先推荐阻尼弹簧隔振器,其上端与隔振基座和钢垫板用螺栓固定,其下端与混凝土基础用螺栓固定。水泵与管道之间采用软接头进行减振。泵房内应当干燥、通风良好、光线充足,冬季不能冰冻,并应有排水措施。泵房净高不小于3.2m。在建筑物内布置水泵,泵房应远离要求安静和有防振要求的房间(如病房、卧室、教室等)。4.4.1水泵装置水泵装置4.4水泵及
43、变频调速自动给水设备水泵及变频调速自动给水设备变频调速自动供水设备主要由控制器、变频器、压力变送器、水泵等组成。图4-14所示为水泵出口压力恒定控制的计算机供水系统示意图。其工作过程为:根据用户对水压的要求,先在控制器中设定一个水泵出口压力值p。随着建筑内用水量的变化,水泵出口的压力值px也随之改变。压力变送器将水泵出口压力值px传送给控制器,控制器根据px与p的相互关系,通过变频器调节频率,改变电动机及水泵的转速,使供水量与用水量达到平衡,维持水泵出口压力基本恒定。当建筑内用水量增加时,水泵出口压力px下降,pxp,这时控制器通过变频器降低频率,致使水泵转速下降,出水量减少,px值下降,直至
44、px=p。水泵转速变化幅度一般在(80%100%)nN(额定转速),因为这个范围内机组和电控设备的总效率比较高。采用变速泵供水的系统,当日夜用水量相差悬殊时,应设置小容积的高位水箱或气压罐与变速泵配合使用,或设置小型恒速泵与变速泵配合使用,解决小流量和零流量时变速泵的4.4.2变频调速自动供水设备变频调速自动供水设备4.4水泵及变频调速自动给水设备水泵及变频调速自动给水设备运行问题,因为在这种情况下,水泵工作效率低,轴功率将产生大量的机械热能,使水温升高,导致水泵故障。图4-15所示为带有自动补气气压罐的变频调速给水系统。4.4.2变频调速自动供水设备变频调速自动供水设备4.4水泵及变频调速自
45、动给水设备水泵及变频调速自动给水设备4.4.2变频调速自动供水设备变频调速自动供水设备4.5贮水池、水箱和气压给水设备贮水池、水箱和气压给水设备在城市给水管网不能满足流量要求时,应在室内(地下室)或室外泵房附近设置贮水池,以补充供水量不足。1.贮水池的有效容积贮水池的有效容积包括建筑物的生活(生产)调节水量、消防贮备水量和生产事故备用水量。建筑物的生活(生产)调节水量与贮水池的进水量和水泵运行工作情况有关,详细计算请按照规范中的计算公式确定。当资料不足时,建筑物的生 活(生 产)调 节 水 量 可 以 按 建 筑 最 高 日 用 水 量 的20%25%确定,最大不得大于48h的用水量;居住小区
46、的调节水量可以按最高日用水量的15%20%确定。4.5.1贮水池贮水池4.5贮水池、水箱和气压给水设备贮水池、水箱和气压给水设备1.贮水池的有效容积消防储备水量应根据消防要求,以火灾延续时间内所需消防用水总量计算。生产事故备用水量应根据用户安全供水要求、中断供水后果和城市给水管网可能停水等因素确定。2.贮水池的设置1)贮水池一般用钢筋混凝土制成,也有采用各种钢板或玻璃钢制作的。贮水池所用材料不得对其储水水质造成任何污染。其中饮用水贮水池内壁材料应满足卫生部门的要求。池壁内常喷刷无毒瓷釉涂料、饮水用油漆或安装食品级玻璃钢和贴瓷砖等。4.5.1贮水池贮水池4.5贮水池、水箱和气压给水设备贮水池、水
47、箱和气压给水设备2.贮水池的设置2)贮水池与化粪池、污水处理构筑物的净距不宜小于10m。3)贮水池设有进水管、出水管、溢流管、泄空管、水位显示器等。溢流管管径应比进水管大一级,其溢流口底标高应高出室外地坪100mm。4)贮水池的进水管和出水管布置在相对的位置,以便池内储水经常流动。贮水池一般宜分成容积基本相等的两格。贮水池容积不宜过大,以防储水时间过长,水质变坏。5)贮水池利用管网压力进水时,其进水管上应装设浮球阀或液压阀,一般不宜少于2个,其直径与进水管相同。4.5.1贮水池贮水池4.5贮水池、水箱和气压给水设备贮水池、水箱和气压给水设备2.贮水池的设置6)消防用水与生活或生产用水的贮水池宜
48、分开设置,当消防用水与生活或生产用水合用一个贮水池时,应采取措施,确保消防储备水量不被动用。4.5.1贮水池贮水池4.5贮水池、水箱和气压给水设备贮水池、水箱和气压给水设备水箱具有储备水量、增压、稳压、减压和调节水泵运行的作用。1.水箱的配管与附件水箱一般用经过防腐处理的钢板、玻璃钢、塑料或钢筋混凝土制作。防腐材料不得污染水质。水箱的形状有圆形、方形、矩阵形和球形。水箱一般应设进水管、出水管、溢流管、泄水管、通气管、液位计、人孔等,如图4-16所示。(1)进 水 管 与 浮 球 阀 进 水 管 至 水 箱 上 缘 应 有150200mm的距离。当水箱利用管网压力进水时,进4.5.2水箱水箱4.
49、5贮水池、水箱和气压给水设备贮水池、水箱和气压给水设备1.水箱的配管与附件水管上应装设不少于2个浮球阀或液压水位控制阀,并在控制阀前装检修阀。当水箱利用加压泵进水并利用水位继电器控制水泵运行时,不装水位控制阀。进水管的管径按水泵出流量或建筑内部设计秒流量计算决定。(2)出水管与止回阀水箱出水管可以从侧壁或底部接出。生活给水的出水管其管内底应高于箱底100150mm,以防污染物流入供水管网,出水管上一般设置阀门。进水管和出水管可以合用一条管道,此时出水管上应设止回阀。出水管的管径按设计秒流量计算。4.5.2水箱水箱4.5贮水池、水箱和气压给水设备贮水池、水箱和气压给水设备1.水箱的配管与附件4.
50、5.2水箱水箱4.5贮水池、水箱和气压给水设备贮水池、水箱和气压给水设备1.水箱的配管与附件(3)溢流管溢流管的作用是控制水箱的最高水位。溢流管的直径应按排泄最大入流量确定,一般比进水管大12级;溢流管宜采用水平喇叭口集水,喇叭口下的垂直管段不宜小于4倍溢流管管径,喇叭口应比最高水位高50mm。溢流管上不得装设阀门。为了防止污水倒灌,溢流管不得与排水系统直接相连,必须采用间接排水,设断流水箱和水封装置。当水箱设置在平屋顶上时,溢流水可直接流在屋面上。(4)泄水管泄水管用以排放冲洗水箱的污水。泄水管应自水箱底部最低处接出,可连接在溢流管上,但不得与排水系统4.5.2水箱水箱4.5贮水池、水箱和气
