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给排水系统课件制作人：邓昌涛第一节给水系统一、给水系统的分类与水量的确定高层办公综合大楼给水系统一般分为：生活给水系统；消防给水系统，其中包括消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统、水幕消防系统等；生产给水系统，一般有锅炉给水、洗衣房给水、空调冷却塔循环补充水以及喷泉给水等系统。(一)生活给水系统高层办公综合大楼生活用水对象与大楼的功能有关，主要以满足工作人员饮用及卫生间内的用水为主，同时并需满足清洁室内外环境所需的用水。当办公综合大楼具有商住公寓式办公楼的功能时，还应满足厨房烹调以及淋浴的用水需求。当各类服务性设施、如餐厅、美容、康乐、娱乐中心、商场等出现在裙楼时，给水系统同样要在水量、水质、水压方面满足它们的要求。由于高层办公综合大楼功能的多样性，高层办公综合大楼的生活用水量,仅按现行规范给出的据数，而无人员数量时,是难以进行计算的。除此之外，有些用水点，如商场、康乐中心等更无明文规定的用水量标准可为依据。在实际工作中，根据有关资料的总结,我们可以按单位面积（按总建筑面积计）的用水人数来确定用水总人数。对于办公室，单位面积用水人数为0.1-0.083人/M2，用水量标准一般取10-30升/人班。对于商住公寓式办公楼，一部分工作人员不仅在此工作，并以此作为长期或短期居住之地。因而，他们所占用的面积要多一些，即单位面积（按总建筑面积计）的用水人数为0.05--0.04人/M2，用水量标准选用100--120升/人.日。设计生活用水量是给水系统计算的一个重要参数，选用的是否合理适当，对系统的投资及运行使用都有很大影响。在实际生活中，高层办公综合大楼的内在因素、崐外在条件是千差万别的。因此，在确定设计生活用水量的时候，应对实际情况作应有的分析，选择合理的参数，进行水量的计算。（二）消防给水系统高层建筑的一部分或大部分的建筑高度都高于消防登高设备的工作高度或消防车的供水高度，人们难于利用这些手段达到扑灭火灾的目的。所以，在高层的防火设计中，除了要预防为主，防消结合外，更应注意自救原则，强调高层建筑必须立足于室内消防设施来扑灭火灾。对于室内消防给水系统来说，这就是要求整个系统在任何时候，在水量、水质、水压方面都能满足消防的需要。在建筑高度超过50ｍ时，室外消防设备难于通过室内消防给水管网向建筑物上部供水扑救火灾。此时，立足于自救的原则就显得更为重要了。1.消火栓给水系统：消火栓给水系统是高层建筑重要的消防设施之一。它由室内和室外消火栓给水系统所组成。室外消火栓给水设计流量为20升/秒或30升/秒；室内消火栓给水系统的设计流量为30升/秒或40升/秒。消防设计流量的大小与建筑物的类别和高度有关。灭火延续时间取为3小时。2.自动喷水灭火系统：自动喷水灭火系统具有良好的灭火和控火的能力。对于一般具有人员高度集中、火灾隐患较多、火势蔓延迅速、人员疏散困难等特征的高层建筑，自动喷水灭火系统是必不可少的消防灭火系统。对于高度超100m的建筑，情况更是如此。很多资料表明，在人员密集场所、走廊、主要通道、办公室、多功能厅、商场、餐厅、厨房、汽车库等处，自动喷水喷头的设置，使很多火情在初期得到了控制。自动喷水灭火系统的设计流量为30升/秒，灭火延续时间为1小时。3.水幕给水系统：水幕系统的喷水呈水幕状，可以起到防止火焰蔓延的作用。在需要阻火、隔火的部位，在需要冷却防火隔断物的时候，均要考虑水幕系统的设置。在汽车库内的汽车通道处，因不能设置防火墙或防火门，水幕系统就成为在汽车库汽车通道处分隔防火分区的一种最好措施。同时，水幕系统也是保护防火卷帘门、降低卷帘门温度的有效方法。水幕系统的设计水量按2.0升/米.秒考虑。当建筑物内共享大厅或自动扶梯部分,作为一个防火分区统一考虑时，可以考虑用水幕系统作为防火分区的分隔手段。但当水幕总长度超过15m，系统用水量超过自动喷水灭火系统的水量时，可考虑在上述大开口部位的上部用加密自动喷水喷头代替水幕系统。加密喷头的间距在2.0--2.8m之间。采用这种做法，可以减少水泵机组台数，给管理带来方便。4.气体灭火系统：气体灭火系统是给水灭火系统的一种补充，或者说是对给水灭火系统的一种完善。因为，它的独特功能是任何一种给水灭火系统所替代不了的。它适用于众多不能以水为灭火剂的场所，如高低压配电室、备用发电机房、通讯机房、电子计算机房等具有电气火灾危险的场所。气体灭火系统可以根据保护对象规模的大小，设计成为有管路输送、无管路输送的气体灭火系统，或者采用独立悬挂式气体灭火装置。二、给水系统的给水方式在高层办公综合大楼中，与其他高层建筑一样,给水方式的选择在很大程度上是以满足和控制系统所需的压力为依据。也就是说，为了控制系统的压力需要考虑采用不同的给水方式，压力因素是决定给水方式的主要因素。（一）给水系统压力值的界定高层建筑给水系统面临的主要问题是要解决系统中静压和动压过高的问题。当用水点的标高超过100m时，则在标高＋＿0.00处管道内的静压会超过1.0MPa，当用水由水泵自+_0.00处抽送到超过100M高的用水点时，在+_0.00处管道内的动压还会大于静压值,因为此时还要增大一部分能量以克服管路损失。给水系统只有在一定压力范围内才能正常工作。水压太低时，较高用水点处可能无水流出，或流出水量偏小，或无法打开煤气热水器；如水压太高，就会出现流速太大、水点飞溅的现象。同时，还会产生噪音和水锤，并且会影响卫生器具配件的使用寿命。表11-1内列入了有关卫生器具之最低使用水压和各类建筑物最高容许水压的参考数值。一般而言，最小使用水压在0.03--0.07MPa，最大容许水压在0.35--0.45MPa之间，较适用的水压在0.1--0.3MPa之间。表11－1各种卫生器具最低使用水压和各种建筑物最高容许水压────────┬────────┬───────┬───────卫生器具种类│最低水压MPa│建筑物用途│最高水压mpq────────┼────────┼───────┼───────水龙头│0.02-0.04│办公室│0.35--0.45││住宅│0.30--0.35淋浴器│0.025-0.04│旅馆│0.30--0.35自闭冲洗阀│0.07│医院│0.30--0.35煤气热水器│0.03-0.05│公寓│0.30--0.35消防给水系统的压力值与生活给水系统的压力不同，它是以满足消防灭火所需的水压为依据的，其水压值列入表11-2内。表11－2消防给水系统压力控制值────────────────────────────────消防给水系统最大静压或最小工作压力最大工作压力MPaMPa────────────────────────────────消火栓栓口处0.8(静压)──消火栓栓口处0.5(工作压力)0.2-0.23自动喷水灭火喷头处──0.05-0.1自动喷水灭火系统1.2(工作压力)──(二)给水系统分区原则如上所述，给水系统只能在规定最大和最小容许压力范围内正常工作，因此，高层建筑给水系统需依建筑高度进行竖向给水分区。根据建筑物的高度，一般可划分为低区、高区给水系统或低区、中区、高区给水系统，使每一分区给水系统内的最大压力和最小压力都在允许范围之内。1.生活给水系统：对于高层办公综合楼，宜每28m─38m为一个给水分区。此时，最大静压值为35m--45m水柱。对于具有商住公寓功能的高层办公楼，每一个给水分区以23m--28m划分为宜。为满足所需最低水压(3--7m水柱)的要求,在采用高位(中位)水箱供水时，服务于该给水分区的高位水箱，一般都应高出该给水分区最高用水点7m。通常这类水箱多设置在该给水分区最上层之上隔二、三层之处。按水压要求，生活给水系统分区单元如图11-1所示.2.消防给水系统消防给水系统的竖向分区应以满足表11－2所列数值为原则。图11-2为消火栓给水分区单元示意图。图11-2(a)所示之消火栓给水分区，其系统内静压不大于80ｍ水柱，顶层消火栓处静压不低于7m水柱。但此系统存在的问题是系统下部有一部分消火栓栓口压力在0.5MPa和0.8MPa之间，大于允许值。为解决此部分过剩的压力问题，需要在此区域设置减压措施，如设减压阀或在消火栓处加设减压孔板等。图11-2(b)是以消火栓栓口压力不大于50m水柱的要求进行消防给水分区的。图中示出了高区、低区两个消防给水分区。在此系统内，高区顶层消火栓处规范所要求的7m水柱可以得到保证。在低区为实现低区最上层消火栓栓口处压力能满足13m充实水柱的要求，低区的高位水箱设置高度需要比该区最上层消火栓栓口标高高出20ｍ左右。此系统不存在设置减压措施的问题。3.自动喷水灭火系统：自动喷水灭火给水系统的分区与消火栓给水系统基本类似。每一分区单元系统内的工作压力不大于1.2MPa，并应保证最不利点处喷头工作压力在0.05--0.1MPa间。图11-3(a)示出带有屋顶高位水箱的自动喷水灭火给水系统，系统最大工作压力不大于120m水柱。顶层自动喷水喷头与屋顶水箱间的垂直距离应满足h+10(5)m的关系。ｈ为由水箱至该最不利点喷头的管路损失。如管路损失为20m，则顶层喷水喷头与水箱的垂直距离不应小于30(25)m。因为只有在这样的条件下，喷头的出水压力可达10(5)m水柱。若两者间距离达不到h+10(5)m，则在顶层需考虑增压设施，如图11-3(b)所示。(三)给水系统的给水方式为满足系统压力要求而形成的系统竖向分区，使得给水系统的给水方式具有多样性。1.生活给水系统的给水方式：一般可以归纳为有高位水箱的给水方式和无高位水箱的给水方式。有高位水箱的给水方式可以分为：(1)分区并联给水方式：图11-4(a)为分区并联给水方式示意图，是高层建筑常采用的给水方式。按照水压要求，在竖向上划分为数个给水分区，由各个分区的加压泵及高位（中位）水箱向各分区供水。这一给水方式的优点在于各区系统能独立运行，能源消耗较少，但水泵型号较多，管路复杂，维护工作量大。(2)串联分区给水方式：图11-4(b)示出串联分区给水方式，各分区的用水靠水泵逐级加压，再通过水箱重力供给。各分区设置的水箱，既是该区的高位水箱，又是上区的蓄水池。这类高位水箱既负责向该区重力供水，还要负责向上一分区转输所需的用水量。此种供水方式能有效地减少并联管路，而且可以选用扬程较低的水泵，降低管道工作压力。(3)一次提升分区给水方式之一：图11-4(c)为此种供水方式示意图。高层建筑的全部用水量由设置在底层(地下室)内的水泵提升至屋顶水箱，然后由屋顶水箱再崐分送至各给水分区的高位水箱。此水箱一般只起减压作用，故有时又称为减压水箱，容积较小。若兼顾贮水作用，则容积要相应增大。此种给水方式，供水较可靠，管路简单，设备布置集中，投资较省，维护管理方便。但由于全部用水都要提升至屋顶水箱，水泵转输的流量大，能耗也大。(4)一次提升分区给水方式之二：图11-4(d)示出了此种给水方式。这类给水方式同图11-4(c)，只是用减压阀替代了减压水箱。这一给水方式的安全性在极大程度上取决于减压阀的质量。这种给水方式在设置水箱有困难的情况下多被采用。从给水安全角度看，一般设置水箱要优于减压阀。但从节省建筑面积和简化给水系统看，