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 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） 2 3 2.2 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(guó)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

2、表2-2；生產(chǎn)用水的水 質(zhì)應(yīng)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 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 4 2.2.2 用水量標(biāo)準(zhǔn)用水量標(biāo)準(zhǔn) 建筑內(nèi)用水包括生活、生產(chǎn)和消防用水三部分。建筑內(nèi)用水包括生活、生產(chǎn)和消防用水三部分。 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

3、 h K 最高日最大時(shí)用水量 最高日平均時(shí)用水量 5 1. 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： dd Qmq (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 ： d hh Q QK T (2-2) 6 2.3 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 4 32 1 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1

4、00kPa，二層為 120kPa，三層及三層以上每增加一層，增加40kPa。 （ 10kPa 約為1m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。 8 2.3.2 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

5、頭 立 管 閥 門 水 平 干 管 水 表 泄 水 管 進(jìn) 戶 管 9 2) 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 10 3) 設(shè)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 11 4) 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 12 6) 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(guó)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)

6、于壓力要求 穩(wěn)定的用戶不適宜。 水泵 氣壓水罐 13 14 2.4 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 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)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 15 16 2.4.2 給水管道的敷設(shè)給水管道的敷設(shè) 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)） 1

7、9 2. 給水管道的防腐、防凍、防結(jié)露 瀝青膠、防水卷材 20 2.5 增壓和儲(chǔ)水設(shè)備增壓和儲(chǔ)水設(shè)備 2.5.1 水泵 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、有效功率和效率；4) 轉(zhuǎn)速。 生活水泵生活水泵 21 3. 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)

8、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_ 22 2.5.2 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

9、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 25 4 1 3 2 4 1 2 3 D =1.31.5d h =1.52.0D h =0.751.0D h =0.8D0.5m h =0.51.0m 21 3 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 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 27 3. 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

10、，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)流量考慮。 28 2.5.4 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，

11、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)定的用戶不適宜。 29 2.6 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

12、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)。 30 2.6 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。 “衛(wèi)生器具當(dāng)量衛(wèi)生

13、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，其他各種用具的給水作為一個(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)量當(dāng)量 數(shù)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。 2.6.1 建筑給水系統(tǒng)水力計(jì)算建筑給水系統(tǒng)水力計(jì)算 31 g g 0.2qN 2. 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(chǎng)、客運(yùn)站、會(huì)展中心、中

14、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。 32 3. 工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、職工食堂或營(yíng)業(yè)餐館的 廚房、體育場(chǎng)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GB500152003

15、 33 2 g 4 qD V g 2 q D V 5. 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 。 34 2) 壓力損失計(jì)算壓力損失計(jì)算 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管段單位長(zhǎng)度壓力損失，kPa； L計(jì)算管段長(zhǎng)度，m。 35 管道局部壓力損失按式計(jì)算： hj管

16、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%。 2 j 2 V h g 36 2.6.2 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 (1) 根據(jù)給水管網(wǎng)平面布置繪制給水系統(tǒng)圖，確

17、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(jiǎn)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(jiǎn)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(zhǎng)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) 確定建筑物室內(nèi)給水

18、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。 38 2.6 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)。 39 33003000 4200 40 41 2.7 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