建筑設備第2章(建筑給水工程)

1、1第第2章章 建筑給水工程建筑給水工程2.1 建筑給水系統(tǒng)的分類及組成建筑給水系統(tǒng)的分類及組成2.1.1 建筑給水系統(tǒng)的分類建筑給水系統(tǒng)的分類1. 生活給水系統(tǒng)2. 生產給水系統(tǒng)3. 消防給水系統(tǒng)2.1.2 建筑給水系統(tǒng)的組成建筑給水系統(tǒng)的組成（見下圖）（見下圖）232.2 給水水質和用水量標準給水水質和用水量標準2.2.1 給水水質給水水質1. 給水水質給水水質 生活飲用水的水質，應符合現(xiàn)行的國家標準生活飲用水水質標準的要求，見表2-1；當生活飲用水水量不足或技術經濟比較合理時，可采用生活雜用水作為大便器(槽)和小便器(槽)的沖洗用水，但要滿足生活雜用水水質標準，見表2-2；生產用水的水質應

2、按生產工藝要求確定；消防用水水質一般無具體要求。2. 水質污染的現(xiàn)象及原因水質污染的現(xiàn)象及原因1) 與水接觸的材料、設備管理不善造成水質污染2) 非飲用水或其他液體倒流(回流)入生活給水系統(tǒng)，造成水質污染42.2.2 用水量標準用水量標準建筑內用水包括建筑內用水包括生活、生產和消防用水生活、生產和消防用水三部分。三部分。1. 住宅最高日生活用水定額及小時變化系數(shù)見表2-3。2. 集體宿舍、旅館和公共建筑最高日生活用水定額及小時變化系數(shù)見表2-4。 3. 工業(yè)企業(yè)建筑生活用水定額4. 汽車沖洗用水定額2.2.3 用水量變化通常用“小時變化系數(shù)”Kh來表示 hK 最高日最大時用水量最高日平均時用水

3、量51. 最高日用水量建筑物內生活用水的最高日用水量按以下公式計算：ddQmq(2-1)2. 最大小時生活用水量最大小時生活用水量應根據(jù)最高日或最大班生活用水量、每天(或最大班)使用時間和小時變化系數(shù)進行計算：dhhQQKT(2-2)62.3 建筑給水系統(tǒng)所需水壓的確定及給水方式建筑給水系統(tǒng)所需水壓的確定及給水方式2.3.1 建筑給水系統(tǒng)所需水壓的確定建筑給水系統(tǒng)所需水壓的確定1. 計算表達式計算表達式4321水表7 對于居住建筑生活給水管網可按建筑物層數(shù)估算從地面算起的最小保證壓力，一般一層為100kPa，二層為120kPa，三層及三層以上每增加一層，增加40kPa。（ 10kPa 約為1m

4、水柱）2. 計算結果比較計算結果比較 H與室外給水管網壓力(也稱資用壓力) H0進行比較。（1）H0略大于建筑所需壓力H時，說明設計方案可行。（2）H0略小于建筑所需壓力H時，可適當放大部分管段的管徑，減小管道系統(tǒng)的壓力損失，以達到H0滿足室內給水系統(tǒng)所需壓力H 。（3）H0大于H許多時，可將管網中部分管段的管徑調小一些，以節(jié)約能源和投資。（4）H大于H0許多時，應在給水系統(tǒng)中設置增壓裝置。82.3.2 室內給水方式室內給水方式1) 直接給水方式直接給水方式配 水 龍 頭立 管閥 門水 平 干 管水 表泄 水 管進 戶 管92) 設水箱的給水方式設水箱的給水方式水表閥門水箱配水龍頭103) 設

5、水泵的給水方式設水泵的給水方式泄水閥圖3-5 設水泵的給水方式引入管水表閥門止回閥貯水池水泵114) 設水池、水泵和水箱的給水方式設水池、水泵和水箱的給水方式水 箱水 壓 線城 市 管 網 的貯 水 池生 活 水 泵126) 設氣壓給水裝置的給水方式設氣壓給水裝置的給水方式這種給水方式適用于室外管網水壓經常不足，不宜設置高位水箱或水塔的建筑(如隱蔽的國防工程、地震區(qū)建筑、建筑藝術要求較高的建筑等)，但對于壓力要求穩(wěn)定的用戶不適宜。水泵氣壓水罐13142.4 室內給水管道的布置與敷設室內給水管道的布置與敷設2.4.1 給水管道的布置1. 引入管2. 水表結點3. 水平干管 按照水平配水干管的敷設

6、位置，可以設計成下行上給、上行下給和環(huán)狀式三種形式。4. 立管明設的給水立管穿樓板時，應采取防水措施。（止水帶）5. 支管 15162.4.2 給水管道的敷設給水管道的敷設1. 給水管道的敷設形式1) 明裝2) 暗裝某學生宿舍衛(wèi)生間的安裝流程17排水立管安裝排水立管安裝18排水支管安裝排水支管安裝（衛(wèi)生間防水及正在進行的閉水實驗）（衛(wèi)生間防水及正在進行的閉水實驗）192. 給水管道的防腐、防凍、防結露瀝青膠、防水卷材202.5 增壓和儲水設備增壓和儲水設備2.5.1 水泵1. 離心泵的工作原理（安裝方式有“吸入式”和“灌入式” ） 2. 離心泵的基本工作參數(shù)1) 流量；2) 揚程；3) 軸功率

7、、有效功率和效率；4) 轉速。生活水泵生活水泵213. 離心泵的選擇離心泵的選擇 水泵選擇的主要依據(jù)是給水系統(tǒng)所需要的水量和水壓。一般應使所選水泵的流量給水系統(tǒng)最大設計流量，使水泵的揚程給水系統(tǒng)所需的水壓。一般按給水系統(tǒng)所需要的水量和水壓附加10%15%作為選擇水泵流量和揚程的參考。4. 變頻調速水泵變頻調速水泵 變頻調速水泵也是離心泵，整個系統(tǒng)由電動機、水泵、傳感器、控制器及變頻調速器等組成，其轉速可以隨時調節(jié)。5. 建筑物中的水泵房建筑物中的水泵房水泵房常設在建筑的底層或地下室 。應在水泵吸水管和壓水管上設隔音裝置(如軟接頭)，水泵下面設減振裝置，使水泵與建筑結構部分斷開 222.5.2

8、儲水池與吸水井儲水池與吸水井1. 儲水池儲水池 儲水池是建筑給水常用調節(jié)和儲存水量的構筑物，采用鋼筋混凝土、磚石等材料制作，形狀多為圓形和矩形。 某住宅小區(qū)正在建設中的儲水池，見下圖：23某住宅小區(qū)正在建設中的水池某住宅小區(qū)正在建設中的水池24消防水位接至生活（生產）水泵吸水管生活水位防蟲網罩虹吸破壞管圖圖2.10 儲水池中消防用水平時不被挪用的措施儲水池中消防用水平時不被挪用的措施2541324123D =1.31.5dh =1.52.0Dh =0.751.0Dh =0.8D0.5mh =0.51.0m213圖圖2.11 吸水管進水口在吸水池中的位置吸水管進水口在吸水池中的位置26水位控制閥

9、泄水管人孔通氣管液位計溢水管出水管50圖圖2.12 水箱接管示意圖水箱接管示意圖273. 水箱的有效容積水箱的有效容積 水箱的有效容積應根據(jù)調節(jié)水量、生活和消防儲備水量及生產事故儲水量確定。調節(jié)水量根據(jù)用水與供水的變化曲線確定，但這些資料較難取得，一般根據(jù)最高日用水量的百分數(shù)按經驗確定。當水泵為自動開閉時，生活用水可按最高日用水量的5%計算；當水泵為人工開閉時，生活用水可按最高日用水量的12%計算。對在夜間進水的水箱，應按用水人數(shù)和用水定額確定。給水系統(tǒng)單設水箱時，對日用水量不大的建筑，水箱容積可取最高日用水量的50%。生產事故儲水量按工藝要求確定。消防儲備水量按保證室內10min消防設計流量

10、考慮。282.5.4 氣壓給水設備氣壓給水設備 氣壓給水設備是一種局部升壓和調節(jié)水量的給水裝置。該設備是用水泵將水壓入密閉的罐體內，壓縮罐內空氣，用水時罐內空氣再將存水壓入管網，供各用水點用水。其作用相當于高位水箱或水塔，罐的送水壓力是壓縮空氣而不是位置高度，因此氣壓水罐可以設置于任何高度，施工安裝方便，運行可靠，維護和管理方便；由于氣壓水罐是密閉裝置，水質不易被污染；還能消除水錘作用。但氣壓水罐容量小，調節(jié)能力較小，罐內水壓變化大，水泵啟動頻繁，耗電多，經常性費用較高。地震區(qū)的建筑和臨時性建筑因建筑藝術要求不宜設置高位水箱或水塔的建筑，有隱蔽要求的建筑都可以采用氣壓給水設備，但對于壓力要求穩(wěn)

11、定的用戶不適宜。292.6 建筑給水系統(tǒng)設計實例建筑給水系統(tǒng)設計實例 圖2.15為某辦公樓女衛(wèi)生間平面圖。辦公樓共2層，層高3.6m，室內外地面高差為0.6m。每層盥洗間設有淋浴器2個，洗手盆2個，污水池1個；廁所設有沖洗閥式大便器6套。室外給水管道位置如圖2.16所示，管徑為100mm，管中心標高為1.5m(以室內一層地面為0.000m)，室外給水管道的供水壓力為250kPa，試進行室內給水系統(tǒng)設計。302.6 建筑給水系統(tǒng)設計實例建筑給水系統(tǒng)設計實例 1. 設計秒流量的計算設計秒流量的計算 對于單棟建筑物，由于用水的不均勻性較大，并且對于單棟建筑物，由于用水的不均勻性較大，并且“逐時逐秒逐

12、時逐秒”地變化，對于建筑內部給水管道的計算，地變化，對于建筑內部給水管道的計算，需要考慮最不利時刻最大用水量，即設計流量。需要考慮最不利時刻最大用水量，即設計流量。“衛(wèi)生器具當量衛(wèi)生器具當量” ：（表（表2-7）即把室內最低衛(wèi)生水平的一個洗滌盆作為標準，其龍頭即把室內最低衛(wèi)生水平的一個洗滌盆作為標準，其龍頭的額定流量為的額定流量為0.2L/s作為一個當量，其他各種用具的給作為一個當量，其他各種用具的給水額定流量均以它為標準換算成當量值的倍數(shù)，即水額定流量均以它為標準換算成當量值的倍數(shù)，即“當當量數(shù)量數(shù)”，這就統(tǒng)一了標準，可以用當量數(shù)進行流量計算。，這就統(tǒng)一了標準，可以用當量數(shù)進行流量計算。 2

13、.6.1 建筑給水系統(tǒng)水力計算建筑給水系統(tǒng)水力計算31gg0.2qN2. 集體宿舍、旅館、賓館、醫(yī)院、療養(yǎng)院、幼兒園、養(yǎng)老院、辦公樓、商場、客運站、會展中心、中小學教學樓、公共廁所等建筑的生活給水設計秒流量公式式中：qg計算管段的給水設計秒流量，L/s； Ng計算管段的衛(wèi)生器具給水當量總數(shù)；根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)，按表2-8查用。323. 工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、職工食堂或營業(yè)餐館的廚房、體育場館運動員休息室、 劇院的化妝間、普通理化實驗室等建筑的生活給水管道的設計秒流量qg=q0N0b 式中：qg計算管段的給水設計秒流量，L/s；q0同類型的一個衛(wèi)生器具給水額定流量，L/s；b衛(wèi)生器具的

14、同時給水百分數(shù)，按表2-9、表2-10采用。4. 住宅建筑的生活給水管道的設計秒流量計算方法查建筑給水排水設計規(guī)范GB500152003332g4qD Vg2qDV5. 管道水力計算管道水力計算給水管道水力計算的目的是經濟合理地確定出給水管網中各管段的管徑、壓力損失，確定給水系統(tǒng)所需水壓，選定加壓裝置所需揚程和高位水箱高度。1) 管徑的確定管徑的確定在求得管網中各設計管段的設計秒流量后，根據(jù)流量公式（連續(xù)性方程），其中V為經濟流速。342) 壓力損失計算壓力損失計算(1)管網的壓力損失為各管道沿程損失和局部損失之和。管道沿程壓力損失：hy=iL 式中：hy計算管段的沿程壓力損失，kPa；i管段

15、單位長度壓力損失，kPa；L計算管段長度，m。35管道局部壓力損失按式計算：hj管段各局部壓力損失之和，kPa；管段局部阻力系數(shù)之和；V沿水流方向局部阻力部件下游的流速，m/s；g重力加速度，m/s2；一般情況下，室內給水管道中局部壓力損失可以不進行詳細計算，而根據(jù)經驗采用沿程壓力損失的百分數(shù)估算。生活給水管道取25%30%；生產給水管道取20%；消火栓消防給水管道取10%；生活、消防共用給水管道取20%；生產、消防共用給水管道取15%；生活、生產、消防共用給水管道取20%。2j2Vhg 362.6.2 建筑給水系統(tǒng)設計實例建筑給水系統(tǒng)設計實例1. 建筑給水系統(tǒng)設計的步驟建筑給水系統(tǒng)設計的步驟

16、(1) 根據(jù)給水管網平面布置繪制給水系統(tǒng)圖，確定管網中最不利配水點(一般為距引入管起端最遠最高，要求的流出壓力最大的配水點)，再根據(jù)最不利配水點，選定最不利管路(通常為最不利配水點至引入管起端間的管路)作為計算管路，并繪制計算簡圖。(2) 由最不利點起，按流量變化對計算管段進行節(jié)點編號，并標注在計算簡圖上。(3) 根據(jù)建筑物的類型及性質，正確地選用設計流量計算公式，并計算出各設計管段的給水設計流量。37(4) 根據(jù)各設計管段的設計流量并選定設計流速，查水力計算表確定出各管段的管徑和管段單位長度的壓力損失，并計算管段的沿程壓力損失值。(5) 計算管段的局部壓力損失，以及管路的總壓力損失。(6)

17、確定建筑物室內給水系統(tǒng)所需的總壓力。系統(tǒng)中設有水表時，還需選用水表。并計算水表壓力損失值。(7) 將室內管網所需的總壓力與室外管網提供的壓力進行比較。（確定供水方式）（確定供水方式）(8) 設有水箱和水泵的給水系統(tǒng)，還應計算水箱的容積；計算從水箱出口至最不利配點間的壓力損失值，以確定水箱的安裝高度；計算從引入管起端至水箱進口間所需壓力來校核水泵壓力等。382.6 建筑給水系統(tǒng)設計實例建筑給水系統(tǒng)設計實例 圖2.15為某辦公樓女衛(wèi)生間平面圖。辦公樓共2層，層高3.6m，室內外地面高差為0.6m。每層盥洗間設有淋浴器2個，洗手盆2個，污水池1個；廁所設有沖洗閥式大便器6套。室外給水管道位置如圖2.

18、16所示，管徑為100mm，管中心標高為1.5m(以室內一層地面為0.000m)，室外給水管道的供水壓力為250kPa，試進行室內給水系統(tǒng)設計。3933003000420040412.7 高層建筑給水系統(tǒng)高層建筑給水系統(tǒng) 高層建筑是指10層及10層以上的住宅或建筑高度超過24m的其他建筑。高層建筑如果采用同一給水系統(tǒng)，勢必使低層管道中靜水壓力過大，而產生如下不利現(xiàn)象。(1) 需要采用耐高壓管材配件及器件而使得工程造價增加。(2) 開啟閥門或水龍頭時，管網中易產生水錘。(3) 低層水龍頭開啟后，由于配水龍頭處壓力過高，使出流量增加，造成水流噴濺，影響使用，并可能使頂層龍頭產生負壓抽吸現(xiàn)象，形成回流污染。 在高層建筑中，為了充分利用室外管網水壓，同時為了防止下層管道中靜水壓力過大，其給水系統(tǒng)必須進行豎向分區(qū)。其分區(qū)形式主要有串聯(lián)式、并聯(lián)式、減壓式和無水箱式。421. 分區(qū)串聯(lián)給水方式分區(qū)串聯(lián)給水方式水箱水箱高區(qū)中區(qū)水箱水泵低區(qū)水池432. 分區(qū)并聯(lián)給水方式分區(qū)并聯(lián)給水方式 水 箱水 箱水 泵水 箱高 區(qū)中 區(qū)低 區(qū)水 池443. 分區(qū)減壓給水方式分區(qū)減壓給水方式水泵高區(qū)中區(qū)水池低區(qū)水箱水箱水箱454. 減