建筑给排水模块5

模块五居住小区给水排水本章框架5.1给水系统给水系统系统分类及组成用水量与设计流量管道水力计算加压、贮水设施管材、附件与敷设附属构筑物5.1.1给水系统分类及组成1.居住小区给水系统分类（1）直接给水系统（2）分压给水系统（3）分质给水系统（4）调蓄增压给水系统5.1.1给水系统分类及组成2.居住小区给水系统的组成（1）小区给水管网①接户管布置在建筑物周围，直接与建筑物引入管相接的给水管道。②给水支管布置在居住组团内道路下与接户管相接的给水管道。③给水干管布置在小区道路或城市道路下与小区支管相接的管道。（2）调蓄增压设备指贮水池、水箱、水泵、气压罐、水塔等贮存水量、提升水压的设备。（3）室外消火栓布置在小区道路两侧用来灭火的消防设施。（4）给水附件保证给水系统正常工作所设置的各种调节流量、压力阀门等。（5）自备水源系统一般由取水构筑物、水泵、净水构筑物、输水管网等组成。5.1.2设计用水量及给水系统设计流量1．居住小区设计用水量计算居住小区最高日用水量包括居民生活用水量、公共建筑用水量、消防用水量、浇洒道路和绿化用水量，以及管网漏失水量和未预见水量。消防用水量仅用于校核管网计算，不计入正常用水量。（1）居民最高日生活用水量式中Q1——居民最高日生活用水量，m3/d；q1j——居住小区卫生器具设置不同而不同的生活用水定额（见表5.1），L/（人·d）；N1j——相同卫生器具设置的居住人数，人。nijjNqQ111110005.1.2设计用水量及给水系统设计流量（2）公共建筑最高日生活用水量式中q2i——某类公共建筑生活用水量定额，见表5.1；n2i——同类建筑物用水单位数。表5.1住宅最高日生活用水定额及小时变化系数住宅类别卫生器具设置标准用水定额（L/人·d）小时变化系数Kh普通住宅Ⅰ有大便器、洗涤盆85～1503.0～2.5Ⅱ有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、热水器和沐浴设备130～3002.8～2.3III有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、集中热水供应（或家用热水机组）和沐浴设备180～3202.5～2.0别墅有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、洒水栓，家用热水机组和沐浴设备200～3502.3～1.8注：1．当地主管部门对住宅生活用水定额有具体规定时，应按当地规定执行；2．别墅用水定额中含庭院绿化用水和汽车抹车用水；niiiNqQ122210005.1.2设计用水量及给水系统设计流量（3）居住小区浇洒道路和绿地用水量式中q3——浇洒道路用水定额，2.0~3.0L/（m2·d）；N3——需浇洒的道路面积，m2；K——1天的浇洒次数，次；q3′——绿化用水定额，1.0~3.0L/（m2·d）；N3′——需绿化的面积，m2。（4）居住小区管网漏失水量与未预见水量Q居住小区管网漏失水量及未预见水量之和，可按小区最高日用水量的l0％~15％计算。居住小区最高日用水量Q为：10001000''33333NqKNqQ)()15.1~10.1(321QQQQ5.1.2设计用水量及给水系统设计流量2．居住小区给水干管设计流量（1）居民生活用水量居住小区的室外给水管道的干管设计流量应根据管段服务人数、用水定额及卫生器具设置标准等因素确定，服务人数大于表5.2中数值的给水干管，采用最大时用水量为管段流量；服务人数小于等于表5.2中数值的室外给水管段，管段设计流量为住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量。（2）公共建筑用水量表5.2居住小区室外给水管道设计流量计算人数每户Ngqokh345678910350102009600890082007600———400910087008100760071006650——4508200790075007100665062505900—50074007200690066006250590056005350550670067006400620059005600535051006006100610060005800555053005050485065056005700560054005250500048004650700520053005200510049504800460044505.1.3小区管道水力计算1.管段设计流量计算(1)沿线流量(2)节点流量(3)管段流量表5.3平均经济流速管径/mm平均经济流速υe/L·s－1D=100～4000.6～0.9D≥4000.9～1.45.1.4加压、贮水设施1．加压设施由于居住小区建设的住宅大都是多层或高层建筑，市政供水管网为减少漏水率而压力较低，常常不满足居住小区供水水量、压力要求。当市政管网的供水压力无法提高时，只有在小区设置给水加压泵站来满足小区供水压力要求。(1)泵站位置选择小区独立设置的水泵房，宜靠近用水大户。(2)泵站设计①水泵的流量式中Qb——水泵出水量，m3／h；Qd——最高日用水量，m3／d；Tb——水泵每天运行时间，h。2.贮水设施②水泵的扬程③水泵的选择选择水泵时，根据用水需要的流量和扬程进行选型。④泵站内管路布置水泵宜自灌吸水，每台水泵宜设置单独从水池吸水的吸水管。⑤其它泵房还需要加强细节设置，泵房内宜有检修水泵的场地，检修场地尺寸宜按水泵或电机外形尺寸四周有不小于0.7m的通道确定。hHHYb当水泵与水塔（高位水箱）联合供水时当水泵单独供水时cYbHhHH2.贮水设施当城市给水管网供水不能满足居住小区要求时，小区要水塔、水箱、水池等设贮水设施以满足生活要求。水塔主要由水箱（或水箱）、塔体、管道、基础等组成，新建小区中应用较少。小区生活用贮水池的有效容积应根据生活用水调节量和安全贮水量等确定，生活用水调节量应按流入量和供出量的变化曲线经计算确定，资料不足时可按小区最高日生活用水量的15%～20%确定；贮水池宜分成容积基本相等的两格建筑物内的生活用水低位贮水池（箱）的有效容积应按进水量与用水量变化曲线经计算确定；当资料不足时，宜按建筑物最高日用水量的20%～25%确定；无调节要求的加压给水系统，可设置吸水井，吸水井的有效容积不应小于水泵3min的设计流量。生活用水高位水箱由城镇给水管网夜间直接进水的高位水箱的生活用水调节容积，宜按用水人数和最高日用水定额确定；由水泵联动提升进水的水箱的生活用水调节容积，不宜小于最大用水时水量的50%。1．给水管材给水管材常可以分为金属管材料、非金属管材料和复合材料三大类。(1)金属管目前常用的金属管主要有：钢管、铸铁管。①钢管②铸铁管5.1.5管材、管道附件与敷设1-麻丝；2-石棉水泥1-螺栓；2-垫片(a)承插式接头图(b)法兰式接头图5.4承插式接头(2)非金属管材料①硬聚氨乙烯管（UPVC）②聚乙烯管（PE）③ABS工程塑料管④三型聚丙烯管（PPR）(3)复合管①玻璃钢管（FRP管）②钢骨架塑复合管③铝塑复合管2.给水管网附件为了保证管网的正常运行，管网上必须装设一些附件，以调节小区给水管网的流量、压力，或者停止、恢复供水，常用有阀门、排气阀、泄水阀、室外消火栓等。(1)阀门阀门是控制水流、调节管道内的水量和水压，方便检修的重要附件.(2)排气阀配水管道在施工后，管道内存有空气，如不及时排出，会产生气囊或气堵，影响输水安全.图5.6蝶阀外形图(a)闸阀外形图(b)明杆楔式单闸板闸阀图5.5闸阀外形及内部结构图(3)泄水阀给水管网在维修时，要放出管道内的积水才能进行修理，排出给水管网中的水，以利于维修。(4)室外消火栓消火栓是安装在给水管网上，向火场供水的带有阀门的标准接口，是市政和建筑物内消防供水的主要水源之一。(5)止回阀止回阀又称单向阀，它用来限制水流朝一个方向流动。(6)水锤消除设备水锤消除的措施通常可以采用以下一些设备。①泄压保护阀②缓闭式止回阀3.给水管道敷设小区的室外给水管道，宜沿小区内道路、平行于建筑物敷设，宜敷设在人行道、慢车道或草地下；管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于1m，且不得影响建筑物的基础。室外给水管道与污水管道交叉时，给水管道应敷设在上面，且接口不应重叠；如给水管道应敷设在下面时，应设置钢套管，钢套管两端应用防水材料封闭。敷设在室外综合管廊（沟）内的给水管道，宜在热水、热力管道下方，冷冻管和排水管的上方。给水管道与各种管道之问的净距，应满足安装操作的需要，且不宜小于0.3m。生活给水管道不宜与输送易燃、可燃或有害的液体或气体的管道同管廊（沟）敷设。室外给水管道的覆土深度，应根据土壤冰冻深度、车辆荷载、管道材质及管道交叉等因素确定。管顶最小覆土深度不得小于土壤冰冻线以下0.15m，行车道下的管线覆土深度不宜小于0.7m。5.1.6给水管网附属构筑物1．给水阀门井给水管网中的调节、切断的附件主要是阀门，因给水管道敷设在地下，阀门安装在阀门井中，打开井盖，可进行调节管网或切断供水。阀门井作用是安装管网中的阀门及管道附件。(1)支墩的类型根据异形管在管网中布置的方式，支墩有以下几种常用类型：①水平支墩又分为：弯头处支墩；堵头处支墩；三通处支墩。②上弯支墩：管中线由水平方向转入垂直向上方向的弯头支墩。③下支墩：管中线由水平方向转入垂直向下向的弯头支墩。④空间两相扭曲支墩：管中线既有水平转向又会有垂直转向的异形管支墩。(1)设计原则①当管道转弯角度10°时，可以不设置支墩。②管径600mm管线上，水平敷设时应尽量避免选用90°弯头，垂直敷设时应尽量避免使用45°以上的弯头。③支墩后背必须为原形土，支墩与土体应紧密接触，倘若空隙需用与支墩相同材料填实。④支撑水平支墩后背的土壤，最小厚度应大于墩底在设计地面以下深度的3倍。墩体材料常用C8混凝土，也可采用砖、浆砌石块，水平、垂直方向弯管支墩做法见图5.10~图5.12，具体做法参见给排水标准图集10S504、10S505。图5.10水平方向弯管支墩图5.11垂直向上弯管支墩图5.12垂直向下弯管支墩5.1.7小区给水工程案例5.1.7小区给水工程案例哈尔滨市松江小区共有14栋6层住宅楼，共住有6100人，用水定额200L/（人.d），小时变化系数Kh=2.5，户内的平均当量为8.30，对该小区进行给水排水管线布置及施工图设计。1.设计流量（1）小区人口为6100人。（2）每人最大时用水量为q0×Kh=200L/（人.d）×2.5=500L/人。（3）设计流量计算人数户内的平均当量为8.30时，根据5.2表内插值，当最大流量为500L/人，在（8，5900），（9，5600）两点之间插值，平均当量8.30时，使用人数为5810。（4）最大时流量本小区人数为6100人大于5810人，因此计算流量采用最大时流量Q=2.5×6100人×0.2m3/（人.d）/24=127.10m3/h，考虑管网漏失及未预见水量，引入管的设计流量为1.1×127.10=139.80m3/h=38.8L/s。2.布置管线小区给水分为2个环布置，从小区入口引入给水管，沿小区四周布给水管，见图5.13。3.管网水力计算根据管线布置，先绘制水力计算简图并编号，见图5.14。根据管长进行分配沿线流量及节点，图中J1-J2不供水，J3-J4-J5和J6-J7-J8单侧供水，水力计算结果见表5.6、5.7及图5.15。从计算表和计算图中可知，管段的流速为0.03~1.128m/s之间，因考虑消防要求，最小管径取dn110。4.消防校核本小区人口小于1万人，根据《建筑设计防火规范》(GB50016)中规定，小区消防水量为10L/s，小区最不利点为J6点，在此处加入消防水量，进水区的供水压力保持不变，重新进行平差计算，平差结果见表5.8、5.9，图5.16。图5.13小区给水管线布置图表5.6最不利时节点水力计算结果节点编号流量(L/s)地面标高(m)节点水压(m)自由水头(m)138.80102.100134.60032.50024.838102.300134.36532.06533.979102.200133.04430.84447.280102.400131.31928.91955.870102.500130.50028.00