《生活給水系統(tǒng)設計案例綜述》5400字

目錄 1 1 1 2=0.48MPa>0.32MPa 3 3 3 3 4 5 5 7（1）允許范圍內盡可能通過外部水壓達成直接供水。如果一棟建筑的用水要求不能僅通過外部管網的水壓和流量實現(xiàn)的時候，那么這棟建筑的上層用戶應該通過增加加壓和留兩條街設備來滿足其用水要求，而下層用戶就應該盡可能的直接通過外部管網水壓滿足用水需求。（2）除相關工業(yè)建筑、較高的山和樓層數(shù)多的建筑需要高標準的防火要求外，針對一般民用及沒有特別消防要求的對象而言，消防與生活給水系統(tǒng)是共用的，不但能夠降低成本，而且能提升便利程度。然而這有一個前提，那就是生活給水管道需要確保清潔。（3）滿足用水量且保證供水的安全可靠、不會出現(xiàn)大規(guī)模的供水不穩(wěn)定情況的前提下，要使得造價低，給水方式穩(wěn)定。（1）依靠管網自身壓力的給水方式①直接的供水方式：如果一個建筑的所有用戶關于給水水量和水壓的需求都能通過室外管網滿足的情況下，即其壓力能向建筑的最高處（最不利配水點）供水，則由其直接向整個樓層供水，市政管網無需依靠水泵等加壓設備，就是說可以直接借助室外管網供水，這種方式不需要太多的成本，性價比很高，同時也能匹配居民需要，但其也有缺點，那就是穩(wěn)定性不足，一旦官網受到干擾，那么就會對供水帶來影響。假設有停電等情況，那么供水就會耽誤。②設水箱的給水方式：通常而言，如果建筑高度較高，那么往往會借助分區(qū)供水模式規(guī)劃水箱，以此來讓高層的水得到供應。除此之外，假設室外供水不穩(wěn)定，那么就需要水箱來彌補這一不足。水箱當中平時要有存量水，但由于其易受污染，因此需對其作出保護。（2）依靠水泵升壓給水方式①設水泵的給水方式：通常而言，市政管網給水壓力大，但可匹配全樓層用水量時使用。樓層太高，市政給水壓力不足時高層無法用水需要設置水泵來實現(xiàn)高區(qū)的供水。②設水泵、水箱的給水方式：設水泵往高層區(qū)域供水，水箱使供水更加穩(wěn)定。一般來說，當室外給水管網供水壓力過小，用戶用水量較大時，即給水管網可能不能滿足整個樓層的的用水量時設置水箱。水箱的主要功能是使高層地區(qū)的供水更加穩(wěn)定，受室外管網的影響較小。通過水泵將水抽至高層水箱，滿足居民用水需求。此外，地下可設置儲水箱，這樣的話水泵通過抽取儲水箱中的水并提供給上方水箱，增強供水流程的可靠性，使其更安全和穩(wěn)定。③分區(qū)給水方式：當室外管網的供水壓力不能滿足整層的用水要求時，可采用分區(qū)供水。根據低、高地區(qū)的供水要求，選擇不同的供水方式。水泵或水泵及水箱設置為分區(qū)后供水方式選擇，通過計算可確定低區(qū)和高區(qū)的范圍，使低區(qū)完全在室外管網的供水壓力范圍內，并可利用室外管網的壓力供水。對于高處區(qū)域，可選擇其他供水方式，如水泵、水泵水箱、儲水箱等。④分質給水方式：由于生活水源中含有各種物質，不同的用戶或不同的場合對水質有不同的要求，不同地方對水質的要求也有很大差異。不適合在同一管道中供水。因此，需要根據不同的場合、不同的用戶和不同的衛(wèi)生器具選擇不同的水源進行供水。因此，本研究的建筑需要重新確定能夠滿足各個用戶供水需求的給水方式并設置不同的獨立生活供水系統(tǒng)。目前我們可以知道的是這棟建筑有11層，其給水系統(tǒng)所需壓力可以根據經驗估算法計算H=120+40×(n-2)=120+40×9=480kPa=0.48MPa>0.32MPa此處0.32MPa為南充市市政管網的供水壓力，根此上式計算，本設計應采用分區(qū)給水方式，低區(qū)1~6層，滿足市政供水壓力要求，選擇室外管網供水模式，高區(qū)為提升穩(wěn)定性，選擇水泵水箱模式，同時規(guī)劃可由水泵抽水地下車庫貯水池，以此進一步提升高區(qū)供水穩(wěn)定能力。（1）引入管：這是自室外給水管網入室內的管道，通過這部分可把室外管網和室內用水器具相連，在整個系統(tǒng)中非常重要。（2）水表節(jié)點：由閥門、蝶閥、止回閥、水表構成的泄水裝置及其前后設置的閥門和設置在引水管上的水表的總稱，（3）給水管網：把水資源送至各用戶處管網的總稱。（4）給水附件：負責控制整個給水系統(tǒng)中的水流方向及調節(jié)水壓與水量時用到很多小設備與器具。（5）配水設施：指整個系統(tǒng)終端用戶用水器具等。（6）增壓和給水設備：給水、供水壓力不足時加用水泵等增壓設備，（7）水表：記錄用水量。（1）鋼管：空心，長度要比直徑大得多，不需要太多費用，通常在公路橋梁里都可以看到，性價比很高。圓形、方形等都十分常見，就材質而言，有碳素、低合金、合金、不銹鋼、復合管材等多種類型，又以不銹鋼使用最為普遍，然而本次設計將節(jié)能指標考量在內，為讓后期維護更為簡便，所以選擇新型管材作為材料。（2）鑄鐵管：即鑄鐵澆鑄的管材，能抗衡很大的壓力，成本不是很高，在抗腐蝕方面性能很強。其中又以球墨鑄鐵管使用最為普遍，安全性及可靠程度都有所保障，且后續(xù)維護也較為簡便，為自來水管道的理想選擇用料。但鑄鐵管材質重量過大，必須通過大型的器械才能裝配，因此一般不建議采用。（3）塑料管：通常由合成樹脂加工而來。[13]其材料容易獲得，成本很低，在長時間使用的情況下，依然能夠抗氧化，其具有諸如使用壽命長、改善生活環(huán)境、安裝方便、衛(wèi)生安全和節(jié)約各種能源的優(yōu)點，此外塑料管的性質使其耐腐性和耐壓性高化能力強且水流阻力小，因此很普遍地用在排水設計方面，特別是雨水系統(tǒng)中，使用地更多，PVC管更是有著極高的出現(xiàn)頻率。[14]在裝配方面十分簡易。近年來，在社會對環(huán)保領域愈發(fā)關注的背景下，越來越多的系統(tǒng)開始選用塑料管，其沒有太大的重量，抗腐蝕水平高，并且十分節(jié)能，因此用得非常普遍，受到了一般民眾的極大歡迎。參考表1.1，選擇塑料管，密度不高，穩(wěn)定能力強，輸送起來便捷，價格不高。表1.1常見常用管材性能對比表管材類型優(yōu)點缺點鋼管硬度大、抗壓能力強，重量輕易內折、結疤鑄鐵管使用時間長、性價比高材質較脆、較重塑料管性價比高、來源廣泛、材質輕、安裝方便抗壓強度小、易斷（1）管道布置①先是要保證供水安全與建筑設計合理，另外也要確保建筑的經濟性。另外，管道要最大程度和和墻、梁、柱平行，不影響生活，管網之間盡量采用直線布置，這樣可以節(jié)省材料，降低成本。假設建筑要不間斷供水，那么可根據具體情況接入和室內相連的進戶管。②保障管道不受損。上方要留空間，防止上方的物體塌陷或重物壓力過大導致管道受到破壞，室內的立管也需要進行相應的保護，設在離重物遠的位置，特別是埋地管道，要防止上方有重物，這些可有效保護管材的完整性。除此之外，假設管道需穿越設備，則要按照現(xiàn)實狀況作出分析。③需要以不損毀建筑內另外物品為前提。不對家具及電器等使用帶來妨礙，也不經過窗戶等。④另外，需要留有特定空間供后期的維護。⑤給水系統(tǒng)參照枝狀網分布，下行上給給水方式。（2）管道敷設①規(guī)劃給水管道有明裝、暗裝之分，與室外及室內各自對應。前者指規(guī)劃于墻、柱外，也就是視野范圍內可以看到，鋪設起來較為簡單，不需要太高的價格，之后的維護也十分簡便，然而其會影響外觀，所以很多人會拒絕。而后者就是指在視野范圍內無法看到，該種方式需要耗費的成本更多，難度也更高，之后的維護也較為繁瑣，然而在外觀方面有優(yōu)勢，所以很多人會選擇。本次設計對象是Ⅱ類住宅樓，給排水管道都是塑料管，所以選擇后者。②水平給水管應留有備用空間。當水平管道穿過這些預留空間時，還應在管道上方預留一個巨大的空間，以使管道的使用更加安全。室外管網必須覆蓋防凍外殼，或采取其他保護措施，以避免冰凍造成的損壞和影響使用，并最大限度地保護管網的完整性。每個部分都應該仔細考慮。此外，供水管道需要保持清潔衛(wèi)生。安裝時，應盡可能遠離衛(wèi)生間和其他地方。在公共建筑中，供水管道應遠離大便池和小便器，并確保管道距離大便池和小便器超過1m，至少超過0.5m。埋地干管還需與廁所等場所保持一定距離，以避免清潔水源。③室外給水管網立管要防止長時間被太陽照射，就算是塑料管，假設長期被太陽照射，其生命周期也會縮短。此外，在地下室等低溫區(qū)域鋪設時，應采取相應的防凍措施。建筑11層，共3個單元，每單元每層2個住戶，設每戶4人，則共264人。因為其為低層民用住宅，參照表1.1，選擇符合環(huán)保要求、裝配方便的塑料管，同時由于設計對象是普通二類住宅，據表1.2有最高日用水定額qd=270L/（人·d），系數(shù)Kh=2.6，據表1.3有洗滌盆、洗臉盆、大便器、淋浴器給水量分別為0.75、0.75、0.5、0.75。表1.2最高日生活用水定額及小時變化系數(shù)住宅類別衛(wèi)生器具設置標準用水定額qd/L/（人·d）小時變化系數(shù)Kh使用時間/h普通住宅Ⅰ有大便器、洗滌盆85～1501.0～2.524Ⅱ有大便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機、熱水器和沐浴設備130～3002.8～2.324Ⅲ有大便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機、集中熱水供應(或家用熱水集組)和沐浴設備180～3202.5～2.024表1.3衛(wèi)生器具給水額定流量、當量、連接管徑和最低工作壓力給水配件額定流量（L/s）當量連接管公稱直徑(mm)最低工作壓力(MPa)洗滌盆混合水嘴0.15～0.2（0.14）0.75～1（0.7）150.050洗臉盆混合水嘴0.15（0.10）0.75（0.5）150.050浴盆混合水嘴（含帶淋浴轉換器）0.24（0.20）1.20（1.00）150.050～0.070大便器沖洗水箱0.100.5150.020家用洗衣機水嘴0.201.0150.050洗手盆感應水嘴0.100.50150.050表1.4生活給水管道的水流速度公稱直徑（mm）15~2025~4050~70≥80水流速度（m/s）≤1.0≤1.2≤1.5≤1.8由于室外給水管網壓力為0.32MPa，經計算全部樓層的供水要求，故1到6層選擇直接給水模式，7到11層選擇設水泵水箱供水模式。給水系統(tǒng)生活用水量計算根據最高日用水量公式式（1.1）=264×270=71280L/d=71.28m3/d平均時用水量公式式（1.2）=71280/24=2970L/h=2.97m3/h最大小時用水量公式式（1.3）=2970×2.6=7722L/h=7.722m3/h設計秒流量計算給水管道的設計秒流量公式：式（1.4）式中；；；。給水當量同時出流概率計算公式式（1.5）式中式中管段最高用水時間概率算法公式為：式（1.6）式中：最高日用水定額，L/（人·d）；：用水人數(shù)，人；：小時變化系數(shù)；：用水時間；表1.5與的對應關系1.00.3234.02.8161.50.6974.51.2632.01.0975.01.7152.51.5126.04.6291.01.9397.05.5551.52.3748.06.489圖1.11~6層給水管網水力計算圖關于1~6層的低層區(qū)管網水力計算結果可參照表1.6：表1.61~6層各個管段的設計計算編號當量總數(shù)Ng同時出流概率U（%）設計秒流量qg（L/s）管徑DN（mm）流速v（m/s）每米管長沿程水頭損失i(kPa/m)管段長度L(m)管段沿程水頭損失hy=iL(kPa)管段沿程水頭損失累計(kPa)0-10.751000.15150.750.5640.90.5080.5081-21.25920.23200.610.2710.90.2440.7522-32750.30200.790.42241.6882.4403-42.75640.35250.530.11650.5801.0204-55.5470.51250.760.29030.8701.8905-611340.76320.750.21030.6304.5206-716.5290.95320.930.31130.9335.4537-822261.13400.680.13530.4055.8588-927.5231.29400.770.17030.5106.3689-1033221.43400.860.20181.6087.97610-1199142.85501.080.32751.6359.611管路局部水頭損失按沿程0.3倍測算，故管路總水頭損耗：H2=1.3∑hi=1.3×9.611=12.494kPa（3）水表水頭損失參照研究建筑的實際需求把兩個水表分別安裝在3-4和10-11管段上，計算得到，q3-4=0.35L/s=1.26m3/h，q10-11=2.85L/s=10.26m3/h。因此，必須選用常用大于1.26m3/h流量的水表，查表得到過載流量為3m3/h的15mm的分戶水表的常用流量也滿足要求，按照公式，計算得到分戶水表的水頭損失為：hd=1.262/（32/100）=17.64kPa選擇常用流量為15m3h/的50mm口徑總水表即可符合要求，過載流量為30m3/h，按照上述公式，計算得到總水表的水頭損失為：Hd=10.262/（302/100）=11.696kPa故水表的總水頭損失為：H3=hd+Hd=17.64+11.696=29.336kPa（4）壓力校核目前可以知道的是該建筑每層高1.0m，室外管網到最不利配水點沐浴器的高差：H1=1.0×6=18m=180kPa故有：H=H1+H2+H3+H4=180+12.494+29.336+50=271.83kPa<320kPa=0.32MPa因此，0.32MPa的室外管網壓力滿足要求。下面對高層區(qū)7~11層進行水力計算：（5）水箱容積測算為避免停電使得供水受阻，水箱容積要和全樓層用水量相匹配，另外，該建筑有地下室，其中有車庫與貯水池，水箱供水由水泵自貯水池中抽水至高區(qū)水箱，然后再想用戶供水，因此不與室外管網相連，所以本建筑的最大小時用水量應該作為水泵的出水量，即取qb=7.722m3/h，取C=2.0，則：V=Cqb/4kb=2×7.722/（4×8）=0.48m3設水箱尺寸長為2m，寬2m，高1m，故容積為：2×2×0.7=2.8m3。在水箱中的水位占總水箱容積的70%的條件下，滿足用水。圖1.27~11層給水管網水力計算圖高層管路的具體計算數(shù)值見表1.7：表1.77~11層各個管段的設計計算編號當量總數(shù)Ng同時出流概率U（%）設計秒流量qg（L/s）管徑DN（mm）流速v（m/s）每米管長沿程水頭損失i(kPa/m)管段長度L(m)管段沿程水頭損失hy=iL(kPa)管段沿程水頭損失累計(kPa)0-10.751000.15150.750.5640.90.5080.5081-21.25920.23200.610.2710.90.2440.7522-32750.30200.790.42241.6882.4403-42.75640.35250.530.11650.5801.0204-55.5470.51250.760.29030.8701.8905-611340.76320.750.21030.6304.5206-716.5290.95320.930.31130.9335.4537-822261.13400.680