建筑設(shè)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(chǎn)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(zhì)和用水量標(biāo)準(zhǔn)給水水質(zhì)和用水量標(biāo)準(zhǔn)2.2.1 給水水質(zhì)給水水質(zhì)1. 給水水質(zhì)給水水質(zhì) 生活飲用水的水質(zhì)，應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，見表2-1；當(dāng)生活飲用水水量不足或技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，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(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，見表2-2；生產(chǎn)用水的水質(zhì)應(yīng)

2、按生產(chǎn)工藝要求確定；消防用水水質(zhì)一般無具體要求。2. 水質(zhì)污染的現(xiàn)象及原因水質(zhì)污染的現(xiàn)象及原因1) 與水接觸的材料、設(shè)備管理不善造成水質(zhì)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(zhì)污染42.2.2 用水量標(biāo)準(zhǔn)用水量標(biāo)準(zhǔn)建筑內(nèi)用水包括建筑內(nèi)用水包括生活、生產(chǎn)和消防用水生活、生產(chǎn)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(shí)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(shí)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(shí)變化系數(shù)”Kh來表示 hK 最高日最大時(shí)用水量最高日平均時(shí)用水

3、量51. 最高日用水量建筑物內(nèi)生活用水的最高日用水量按以下公式計(jì)算：ddQmq(2-1)2. 最大小時(shí)生活用水量最大小時(shí)生活用水量應(yīng)根據(jù)最高日或最大班生活用水量、每天(或最大班)使用時(shí)間和小時(shí)變化系數(shù)進(jìn)行計(jì)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(jì)算表達(dá)式計(jì)算表達(dá)式4321水表7 對(duì)于居住建筑生活給水管網(wǎng)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(jì)算結(jié)果比較計(jì)算結(jié)果比較 H與室外給水管網(wǎng)壓力(也稱資用壓力) H0進(jìn)行比較。（1）H0略大于建筑所需壓力H時(shí)，說明設(shè)計(jì)方案可行。（2）H0略小于建筑所需壓力H時(shí)，可適當(dāng)放大部分管段的管徑，減小管道系統(tǒng)的壓力損失，以達(dá)到H0滿足室內(nèi)給水系統(tǒng)所需壓力H 。（3）H0大于H許多時(shí)，可將管網(wǎng)中部分管段的管徑調(diào)小一些，以節(jié)約能源和投資。（4）H大于H0許多時(shí)，應(yīng)在給水系統(tǒng)中設(shè)置增壓裝置。82.3.2 室內(nèi)給水方式室內(nèi)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(jìn) 戶 管92) 設(shè)水箱的給水方式設(shè)水箱的給水方式水表閥門水箱配水龍頭103) 設(shè)

5、水泵的給水方式設(shè)水泵的給水方式泄水閥圖3-5 設(shè)水泵的給水方式引入管水表閥門止回閥貯水池水泵114) 設(shè)水池、水泵和水箱的給水方式設(shè)水池、水泵和水箱的給水方式水 箱水 壓 線城 市 管 網(wǎng) 的貯 水 池生 活 水 泵126) 設(shè)氣壓給水裝置的給水方式設(shè)氣壓給水裝置的給水方式這種給水方式適用于室外管網(wǎng)水壓經(jīng)常不足，不宜設(shè)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(shù)要求較高的建筑等)，但對(duì)于壓力要求穩(wěn)定的用戶不適宜。水泵氣壓水罐13142.4 室內(nèi)給水管道的布置與敷設(shè)室內(nèi)給水管道的布置與敷設(shè)2.4.1 給水管道的布置1. 引入管2. 水表結(jié)點(diǎn)3. 水平干管 按照水平配水干管的敷設(shè)

6、位置，可以設(shè)計(jì)成下行上給、上行下給和環(huán)狀式三種形式。4. 立管明設(shè)的給水立管穿樓板時(shí)，應(yīng)采取防水措施。（止水帶）5. 支管 15162.4.2 給水管道的敷設(shè)給水管道的敷設(shè)1. 給水管道的敷設(shè)形式1) 明裝2) 暗裝某學(xué)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(jìn)行的閉水實(shí)驗(yàn)）（衛(wèi)生間防水及正在進(jìn)行的閉水實(shí)驗(yàn)）192. 給水管道的防腐、防凍、防結(jié)露瀝青膠、防水卷材202.5 增壓和儲(chǔ)水設(shè)備增壓和儲(chǔ)水設(shè)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(yáng)程；3) 軸功率

7、、有效功率和效率；4) 轉(zhuǎn)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(yīng)使所選水泵的流量給水系統(tǒng)最大設(shè)計(jì)流量，使水泵的揚(yáng)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(yáng)程的參考。4. 變頻調(diào)速水泵變頻調(diào)速水泵 變頻調(diào)速水泵也是離心泵，整個(gè)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、水泵、傳感器、控制器及變頻調(diào)速器等組成，其轉(zhuǎn)速可以隨時(shí)調(diào)節(jié)。5. 建筑物中的水泵房建筑物中的水泵房水泵房常設(shè)在建筑的底層或地下室 。應(yīng)在水泵吸水管和壓水管上設(shè)隔音裝置(如軟接頭)，水泵下面設(shè)減振裝置，使水泵與建筑結(jié)構(gòu)部分?jǐn)嚅_ 222.5.2

8、儲(chǔ)水池與吸水井儲(chǔ)水池與吸水井1. 儲(chǔ)水池儲(chǔ)水池 儲(chǔ)水池是建筑給水常用調(diào)節(jié)和儲(chǔ)存水量的構(gòu)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(shè)中的儲(chǔ)水池，見下圖：23某住宅小區(qū)正在建設(shè)中的水池某住宅小區(qū)正在建設(shè)中的水池24消防水位接至生活（生產(chǎn)）水泵吸水管生活水位防蟲網(wǎng)罩虹吸破壞管圖圖2.10 儲(chǔ)水池中消防用水平時(shí)不被挪用的措施儲(chǔ)水池中消防用水平時(shí)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(jìn)水口在吸水池中的位置吸水管進(jìn)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(jì)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(yīng)根據(jù)調(diào)節(jié)水量、生活和消防儲(chǔ)備水量及生產(chǎn)事故儲(chǔ)水量確定。調(diào)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?jǐn)?shù)按經(jīng)驗(yàn)確定。當(dāng)水泵為自動(dòng)開閉時(shí)，生活用水可按最高日用水量的5%計(jì)算；當(dāng)水泵為人工開閉時(shí)，生活用水可按最高日用水量的12%計(jì)算。對(duì)在夜間進(jìn)水的水箱，應(yīng)按用水人數(shù)和用水定額確定。給水系統(tǒng)單設(shè)水箱時(shí)，對(duì)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(chǎn)事故儲(chǔ)水量按工藝要求確定。消防儲(chǔ)備水量按保證室內(nèi)10min消防設(shè)計(jì)流量

10、考慮。282.5.4 氣壓給水設(shè)備氣壓給水設(shè)備 氣壓給水設(shè)備是一種局部升壓和調(diào)節(jié)水量的給水裝置。該設(shè)備是用水泵將水壓入密閉的罐體內(nèi)，壓縮罐內(nèi)空氣，用水時(shí)罐內(nèi)空氣再將存水壓入管網(wǎng)，供各用水點(diǎn)用水。其作用相當(dāng)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(shè)置于任何高度，施工安裝方便，運(yùn)行可靠，維護(hù)和管理方便；由于氣壓水罐是密閉裝置，水質(zhì)不易被污染；還能消除水錘作用。但氣壓水罐容量小，調(diào)節(jié)能力較小，罐內(nèi)水壓變化大，水泵啟動(dòng)頻繁，耗電多，經(jīng)常性費(fèi)用較高。地震區(qū)的建筑和臨時(shí)性建筑因建筑藝術(shù)要求不宜設(shè)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(shè)備，但對(duì)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(shè)計(jì)實(shí)例建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)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(nèi)外地面高差為0.6m。每層盥洗間設(shè)有淋浴器2個(gè)，洗手盆2個(gè)，污水池1個(gè)；廁所設(shè)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(biāo)高為1.5m(以室內(nèi)一層地面為0.000m)，室外給水管道的供水壓力為250kPa，試進(jìn)行室內(nèi)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。302.6 建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 1. 設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算 對(duì)于單棟建筑物，由于用水的不均勻性較大，并且對(duì)于單棟建筑物，由于用水的不均勻性較大，并且“逐時(shí)逐秒逐

12、時(shí)逐秒”地變化，對(duì)于建筑內(nèi)部給水管道的計(jì)算，地變化，對(duì)于建筑內(nèi)部給水管道的計(jì)算，需要考慮最不利時(shí)刻最大用水量，即設(shè)計(jì)流量。需要考慮最不利時(shí)刻最大用水量，即設(shè)計(jì)流量?！靶l(wèi)生器具當(dāng)量衛(wèi)生器具當(dāng)量” ：（表（表2-7）即把室內(nèi)最低衛(wèi)生水平的一個(gè)洗滌盆作為標(biāo)準(zhǔn)，其龍頭即把室內(nèi)最低衛(wèi)生水平的一個(gè)洗滌盆作為標(biāo)準(zhǔn)，其龍頭的額定流量為的額定流量為0.2L/s作為一個(gè)當(dāng)量，其他各種用具的給作為一個(gè)當(dāng)量，其他各種用具的給水額定流量均以它為標(biāo)準(zhǔn)換算成當(dāng)量值的倍數(shù)，即水額定流量均以它為標(biāo)準(zhǔn)換算成當(dāng)量值的倍數(shù)，即“當(dāng)當(dāng)量數(shù)量數(shù)”，這就統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)，可以用當(dāng)量數(shù)進(jìn)行流量計(jì)算。，這就統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)，可以用當(dāng)量數(shù)進(jìn)行流量計(jì)算。 2

13、.6.1 建筑給水系統(tǒng)水力計(jì)算建筑給水系統(tǒng)水力計(jì)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(yùn)站、會(huì)展中心、中小學(xué)教學(xué)樓、公共廁所等建筑的生活給水設(shè)計(jì)秒流量公式式中：qg計(jì)算管段的給水設(shè)計(jì)秒流量，L/s； Ng計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)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(yùn)動(dòng)員休息室、 劇院的化妝間、普通理化實(shí)驗(yàn)室等建筑的生活給水管道的設(shè)計(jì)秒流量qg=q0N0b 式中：qg計(jì)算管段的給水設(shè)計(jì)秒流量，L/s；q0同類型的一個(gè)衛(wèi)生器具給水額定流量，L/s；b衛(wèi)生器具的

14、同時(shí)給水百分?jǐn)?shù)，按表2-9、表2-10采用。4. 住宅建筑的生活給水管道的設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算方法查建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB500152003332g4qD Vg2qDV5. 管道水力計(jì)算管道水力計(jì)算給水管道水力計(jì)算的目的是經(jīng)濟(jì)合理地確定出給水管網(wǎng)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(yáng)程和高位水箱高度。1) 管徑的確定管徑的確定在求得管網(wǎng)中各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)秒流量后，根據(jù)流量公式（連續(xù)性方程），其中V為經(jīng)濟(jì)流速。342) 壓力損失計(jì)算壓力損失計(jì)算(1)管網(wǎng)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(jì)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(jì)算管段長度，m。35管道局部壓力損失按式計(jì)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(nèi)給水管道中局部壓力損失可以不進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，而根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用沿程壓力損失的百分?jǐn)?shù)估算。生活給水管道取25%30%；生產(chǎn)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(chǎn)、消防共用給水管道取15%；生活、生產(chǎn)、消防共用給水管道取20%。2j2Vhg 362.6.2 建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例1. 建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟

16、(1) 根據(jù)給水管網(wǎng)平面布置繪制給水系統(tǒng)圖，確定管網(wǎng)中最不利配水點(diǎn)(一般為距引入管起端最遠(yuǎn)最高，要求的流出壓力最大的配水點(diǎn))，再根據(jù)最不利配水點(diǎn)，選定最不利管路(通常為最不利配水點(diǎn)至引入管起端間的管路)作為計(jì)算管路，并繪制計(jì)算簡圖。(2) 由最不利點(diǎn)起，按流量變化對(duì)計(jì)算管段進(jìn)行節(jié)點(diǎn)編號(hào)，并標(biāo)注在計(jì)算簡圖上。(3) 根據(jù)建筑物的類型及性質(zhì)，正確地選用設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式，并計(jì)算出各設(shè)計(jì)管段的給水設(shè)計(jì)流量。37(4) 根據(jù)各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量并選定設(shè)計(jì)流速，查水力計(jì)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(jì)算管段的沿程壓力損失值。(5) 計(jì)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(nèi)給水系統(tǒng)所需的總壓力。系統(tǒng)中設(shè)有水表時(shí)，還需選用水表。并計(jì)算水表壓力損失值。(7) 將室內(nèi)管網(wǎng)所需的總壓力與室外管網(wǎng)提供的壓力進(jìn)行比較。（確定供水方式）（確定供水方式）(8) 設(shè)有水箱和水泵的給水系統(tǒng)，還應(yīng)計(jì)算水箱的容積；計(jì)算從水箱出口至最不利配點(diǎn)間的壓力損失值，以確定水箱的安裝高度；計(jì)算從引入管起端至水箱進(jìn)口間所需壓力來校核水泵壓力等。382.6 建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)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(nèi)外地面高差為0.6m。每層盥洗間設(shè)有淋浴器2個(gè)，洗手盆2個(gè)，污水池1個(gè)；廁所設(shè)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(biāo)高為1.5m(以室內(nèi)一層地面為0.000m)，室外給水管道的供水壓力為250kPa，試進(jìn)行室內(nèi)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。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(shì)必使低層管道中靜水壓力過大，而產(chǎn)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(jià)增加。(2) 開啟閥門或水龍頭時(shí)，管網(wǎng)中易產(chǎn)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(chǎn)生負(fù)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(wǎng)水壓，同時(shí)為了防止下層管道中靜水壓力過大，其給水系統(tǒng)必須進(jìn)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