建筑给水排水第1章建筑内部给水系统

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第1章建筑内部的给水系统Ch.1WaterSupplySysteminBuilding第1章建筑内部的给水系统1.1给水系统的分类和组成1.2给水方式1.3给水管道的布置与敷设1.1给水系统的分类和组成1.1.1给水系统的分类1.1.1给水系统的分类1.生活给水系统——供给人们饮用、盥洗、沐浴、烹饪用水。1)生活饮用水系统2)杂用水系统目前国内通常将饮用水与杂用水系统合为一,统称生活给水系统。特点:(1)用水量不均匀;(2)水质应达《生活饮用水卫生标准》。2.生产给水系统——供给生产原料和产品洗涤、设备冷却及产品制造过程用水。特点:用水量均匀;水质要求差异大。3.消防给水系统——供给各类消防设备特点:用水量大;对水质无特殊要求;压力要求高。分类:1)消火栓给水系统2)自动喷水灭火系统4.组合给水系统生活、生产和消防给水系统可独立设置,也可共用,视具体情况进行技术经济分析而定。生活-消防给水系统生产-消防给水系统生活-生产给水系统生活-生产-消防给水系统给水系统选择:1.各类用水对水质、水量、水压、水温的要求;2.室外给水系统的实际情况;3.建筑使用功能对给水系统的要求。给水系统的组成1阀门井2引入管3闸阀4水表5水泵6逆止阀16水箱17进水管18出水管20消火栓1.1.21.1.2给水系统的组成1.引入管:室外给水管网与室内给水管网之间的联络管。2.水表节点:水表节点是指引入管上装设的水表及其前后设置的闸门、泄水装置的总称。水表:在建筑内部的给水系统中,广泛采用流速式水表,它是根据管径一定时,流量与流速成正比原理。水流通过水表推动叶轮旋转,流速大,叶轮旋转快,旋转次数经轮轴联动齿轮传递到记录装置。系统示意图水表流速式水表按翼轮构造可分为两类:(1)旋翼式水表——叶轮转轴与水流方向垂直水流阻力较大、计量范围较小,适用于水量及逐时变化幅度小的用户。(2)螺翼式水表——叶轮转轴与水流方向平行水流阻力较小、计量范围较大,适用于水量及逐时变化幅度大的用户。水表的安装要求:安装在便于检修和读数,不受曝晒、不结冻、不受污染及机械损伤的地方。为使水流平稳,计量准确,水表前后应有符合产品要求的直线管段。#螺翼式水表前应有8~10倍公称直径的直线段。#旋翼式水表前后应有300mm直线段。闸门:关闭管网,以便修理和拆换水表。泄水阀:检修时放空管网,检测水表精度、测进户点压力。旁通管:设有消火拴的建筑物、因断水可能影响生产的建筑、不允许断水的建筑物如只有一条引入管时,应绕水表装旁通管,以提高安全供水的可靠性。3.管道:干管、立管、支管给水管材:钢管(镀锌钢管、非镀锌钢管)、不锈钢管、铸铁管、铜管。塑料管管(硬聚氯乙烯管)管(聚丙乙烯管)管(氯化聚氯乙烯管)管(交联聚乙烯管)管(铝塑复合管)钢塑复合管钢管钢管有焊接钢管、无缝钢管两种焊接钢管又分镀锌钢管和不镀锌钢管。钢管镀锌的目的是防锈、防腐、不使水质变坏,延长使用年限。生活用水管采用镀锌钢管(DN<150mm),自动喷水灭火系统的消防给水管采用镀锌钢管或镀锌无缝钢管,并且要求采用热浸镀锌工艺生产的产品。水质没有特殊要求的生产用水或独立的消防系统,才允许采用非镀锌钢管。焊接钢管有普通普通钢管和加厚钢管两种。焊接钢管一般用于工作压力不超过1.0MPa的管路中;加厚焊接钢管一般用于工作压力介于1.0~1.6MPa的范围内;在工作压力超过1.6MPa的高层和超高层建筑给水工程中应采用无缝钢管。无缝钢管按制造方法分为热轧和冷轧,按其精度分为普通和高级两种。无缝钢管承压能力较高,在普通焊接钢管不能满足水压要求时选用。钢管强度高,承受流体的压力大、抗震性能好、长度大、重量比铸铁管轻、接头少、加工安装方便,但造价较铸铁管高、抗腐蚀性差。钢管的连接方法:螺纹连接、焊接和法兰连接(1)螺纹连接螺纹连接是利用配件连接,连接配件的形式及其应用如图所示。配件用可锻铸铁制成,抗蚀性及机械强度均较大,也分镀锌和非镀锌两种,钢制配件较少。室内生活给水管道应用镀锌配件,镀锌钢管须用螺纹连接。多用于明装管道。(2)焊接焊接连接的方法有电弧焊和气焊两种。一般管径DN>32mm采用电弧焊连接,管径DN≤32mm采用气焊。优点是接头紧密、不漏水、施工迅速、不需要配件。缺点是不能拆卸。焊接只能用于非镀锌钢管,因为镀锌钢管焊接时锌层被破坏,反而加速锈蚀。多用于暗装管道。(3)法兰连接管径DN≥50mm的管道上,常将法兰盘焊接或用螺纹连接在管端,再以螺栓连接它。法兰连接一般用在连接闸阀、止回阀、水泵、水表等处,以及需要经常拆卸、检修的管段上。建筑给水工程多采用钢制圆形平焊法兰。铸铁管铸铁管具有耐腐蚀性强、使用期长、价格低等优点,但是管壁厚、重量大、质脆、强度较钢管差,尤其适用于埋地敷设。球墨铸铁管较灰口铸铁管管壁薄、强度高。铸铁管接口及配件相同。铸铁管件材质为灰口铸铁,接口形式分承插连接和法兰连接,选用时应根据工作压力及其他工作条件确定。给水铸铁管单根长度3~6m,有承插式和法兰式两种连接方法。承插接口应用广泛,但施工强度大;在经常拆卸的部位应采用法兰连接。铸铁管分类给水铸铁管管件给水铸铁管承插接口塑料管由于钢管易锈蚀、腐化水质,随着人们生活水平愈来愈高,塑料管的应用日趋广泛。塑料管有优良的化学稳定性,耐腐蚀,不受酸、碱、盐、油类等物质的侵蚀;物理机械性能亦好,不燃烧、无不良气味、质轻而坚,比重仅为钢的五分之一;塑料管管壁光滑,容易切割,并可制成各种颜色,尤其是代替金属管材可节省金属。但强度低、耐久性差、耐温性差(使用温度为﹣5~45℃),因而使用受到一定限制。塑料管规格各种塑料管比较UPVC管抗腐蚀力强、技术成熟、易于粘合、价格低廉、质地坚硬,但UPVC管在高温下有单体和添加剂渗出,只适用于输送温度不超过45℃的给水系统中。聚乙烯管(PE管)耐腐蚀且韧性好,连接方法为熔接、机械式胶圈压紧接头。PE管又分为HDPE管(高密度聚乙烯管)、LDPE管(低密度聚乙烯管)和PEX管(交联聚乙烯管),其中HDPE管有较好的疲劳强度和耐温度性能,可挠性和抗冲击性能也较好;PEX管通过特殊工艺使材料分子结构由链状转成网状,提高了管材的强度和耐热性,可用于热水供应系统,但需用金属件连接。聚丁烯管(PB管)是一种半结晶热塑性树脂,耐腐蚀、抗老化、保温性能好,具有良好的抗拉、抗压强度,耐冲击、高韧性,可随意弯曲,使用年限50年以上。PB管的接口方式主要有挤压连接和热熔焊接。聚丙烯管(PP管)、改性的聚丙烯管(PP-R、PP-C管),耐热性能较好,低温时脆性大,宜用于热水系统。ABS管是丙烯氰、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物,具有良好的耐蚀性、韧性和强度,综合性能较高,可用于冷、热水系统中,多采用粘接,但粘接固化时间较长。管材的选择:(水质、压力、敷设场所、敷设方式)埋地管材应具有耐腐蚀性和承受地面荷载的能力。室内给水管道应采用耐腐蚀和安装连接方便的管材。室外明敷管道一般不宜采用铝塑复合管、给水塑料管。当环境温度大于60℃或因热源辐射使管壁温度高于60℃的环境中,不得采用管。当采用塑料管材时,系统压力≯0.6,水温不超过管材的规定。给水泵房内管道宜采用法兰连接的衬塑钢管或涂塑钢管及配件。铜管、复合管铜管强度大,比塑料管坚硬,韧性好,不易裂缝,具有良好的抗冲击性能,延展性高;重量比钢管轻,且表面光滑,流动阻力小;耐热、耐腐蚀、耐火、经久耐用。复合管是金属与塑料混合型管材,有铝塑复合管和钢塑复合管两类,它结合金属管材和塑料管材的优势。铝塑复合管作为给水管道,水温不应低于4℃,不高于95℃。在超越以上数值的环境中布置管道,需考虑保温(绝热)措施。管道规格的表示方法对于无缝钢管和直缝卷制电焊钢管一般用外径×管壁厚度表示,例如,外径为108mm,壁厚为4mm的无缝钢管表示为φ108×4;对于焊接钢管、铸铁管一般用公称直径表示,例如,公称直径为50mm的焊接钢管用DN50表示,公称直径为100mm的铸铁管用DN100mm表示。金属管材的统一技术标准①公称直径是为便于管道和管件的设计、制造和安装施工而规定的一种标准直径。一般情况下,公称直径的数值既不是管道的内径,也不是管道的外径,而是与管道内径相近似的整数。无论多大的管道,都能与公称直径相同的阀门等附件相连接。焊接钢管、镀锌钢管和无缝钢管的公称直径、内径、壁厚及理论质量。②公称压力是为设计、制造和使用方便而规定的一种标准压力,用PN表示,后面加压力数值。③工作压力是为保证管路工作时的安全,在正常情况下所输送的工作介质压力。工作压力用P表示。4.附件:配水附件——各式龙头调节附件——截止阀、闸板阀、蝶阀、止回阀截止阀:水流单向流动;管径不大于75mm;需要调节流量、水压;需要经常启闭的管段上。闸板阀、蝶阀:水流需双向流动;管径大于50mm。间小的部位宜采用蝶阀。止回阀:阻止管道中水的反向流动。#旋启式止回阀——设置在水平、垂直管道,阀前水压小时采用,启闭迅速易引起水锤,不宜在压力大的管道上采用。#升降式止回阀——靠上下游压差值使阀盘启动,水流阻力大,宜用于小管经的水平管道上。系统示意图闸阀(gatevalve)蝶阀(butterflyvalve)阀门每种阀门都有一个特定的型号,以说明阀门类别、驱动方式、连接形式、结构形式、密封面或衬里材料、公称压力及阀体材料。1.阀门型号阀门产品型号由七个单元组成。(1)第一单元用汉语拼音字母表示阀件类别,如:闸阀代号为Z;截止阀代号为J;减压阀代号为Y;安全阀代号为A;节流阀代号为L;球阀代号为Q;蝶阀代号为D;隔膜阀代号为G;旋塞阀代号为X;止回阀代号为H;疏水阀代号为S等。(2)第二单元用一位阿拉伯数字表示驱动方式,但有时要注意阿拉伯数字的脚标。对手轮、手柄和扳手驱动的闸阀及安全阀、减压阀、疏水阀,则省略本单元。对于气动或液动的阀门,常闭式用6B、7B表示,常开式用6K、7K表示,气动兼手动的用6S表示,电动防爆的用9B表示。驱动方式代号:电磁动代号为0;电磁-液动代号为1;电-液动代号为2;蜗轮代号为3;正齿轮代号为4;圆锥齿轮代号为5;气动代号为6;液动代号为7;气-液动代号为8;电动代号为9等。(3)第三单元用一位阿拉伯数字表示阀件的连接形式,如内螺纹连接代号为1,外螺纹连接代号为2,法兰连接代号为4,焊接连接代号为6(焊接连接包括对焊和承插焊),对夹连接代号为7,卡箍连接代号为8,卡套连接代号为9等。(4)第四单元用一位阿拉伯数字表示阀件的结构形式。(5)第五单元用汉语拼音字母表示密封面或衬里材料。如铜合金的代号为T,橡胶的代号为X,尼龙塑料的代号为N,不锈钢的代号为H,硬质合金的代号为Y,衬胶的代号为J,衬搪瓷的代号为C,衬铅的代号为Q等。由阀体上直接加工出来的密封面材料用W表示,当阀座和阀瓣的密封材料不同时,用低硬质材料代号表示(隔膜阀除外)。(6)第六单元用阿拉伯数字表示阀件的公称压力,并以横线“—”与第五单元隔开。(7)第七单元用汉语拼音字母表示阀体材料。对于低温阀、带加热套的保温阀、带波纹管的阀件和杠杆式安全阀,在代号前分别加汉语拼音字母D、B、W和G。2.阀门的分类(1)闸板阀闸板阀主要用于冷热水、采暖、室内煤气等工程的管路上。利用闸板的升降控制管道内介质的流量大小。闸板开启有力,介质阻力小,具有较好的严密性和调节流量的性能。(2)截止阀截止阀主要用于DN≤50的冷热水及高压蒸汽管路中。它内部严密可靠,但水流阻力大,安装有方向性。阀门(3)旋塞阀主要是利用阀体内开设的孔道旋转塞子达到开启。它具有结构简单,开启迅速,操作方便的特点。该阀门的密闭性较差,仅适用于低压、需要快速启闭的管路。(4)止回阀止回阀又称为逆止阀或单向阀,它是利用流体介质的压力自行开启,阻止流体介质逆向流动的阀门。在给排水、采暖、煤气及工业管道安装工程中,一些管道采用法兰连接。法兰按照材质可分为铸铁法兰、钢制法兰、塑料法兰等。按照表面形式分为光滑面法兰、凹凸面法兰。按照法兰与管道的连接形式分为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