第1-2章-建筑给水排水工程

建筑给水排水工程绪论重点：对本学科有一初步的、全面的了解。一、关于课程名称1.原称—“房屋卫生设备”，简称“房卫”，包括室内给水排水、热水供应、煤气供应及垃圾输送管道等内容。2.后称—“室内给水排水工程”，设计手册共十一册，第二册名称即为此。九十年代同学使用的教材名称也是这个。绪论3.现称—“建筑给水排水工程”，包括了室内外，含义较全面，合理，有一本设计手册就是这个名称。二、课程性质及内容1.课程性质—给排水专业的主要专业课之一，必修课。2.课程内容—见教材绪论三、本学科发展概况1.从无到有2.从城市到乡镇3.从低标准到高标准4.从一般建筑到高层建筑而至超高层建筑（100米）绪论四、学习要求1.掌握“三基”—有关建筑给排水工程的基本理论、基本工程技术知识、基本制图能力。2.能合理进行中等复杂程度的建筑给排水工程设计。3.学习方法：理论与实际相结合，“室内”与“室外”相联系。绪论五、教学安排与教材1.安排：讲课40学时，1周课程设计。2.教材：建筑给水排水工程3.参考书：设计手册，建筑给水排水设计规范、建筑设计防火规范、高层民用建筑设计防火规范、自动喷水灭火系统设计规范等。第1章建筑内部给水系统重点：分析判断室内外水压资料而作出合理的室内给水方式方案。掌握应用于室内系统的各种管材的性能，规格及配件方式，特别重视水质污染的水力学原理及防止措施。弄清建筑给水管系设计秒流量的概念，并了解计算公式的制定过程及其正确选用，熟悉给水管道水力计算特点。第1章建筑内部给水系统1.1给水系统的分类和组成1.1.1分类1.生活给水系统：为建筑内的饮用、烹调、盥洗、洗涤、淋浴等生活方面所设的供水系统。满足水量、水压和水质要求1.1.1分类2.生产给水系统：为生产过程所设的给水系统。生产工艺不同，对水质、水量、水压的要求不同。3.消防给水系统：为建筑消防所设的给水系统。保证足够的水量和水压。上述三种系统，在同一建筑中不一定全部具备。第1章建筑内部给水系统1.1.2组成水源、管网、水表节点、给水附件、升压和贮水设备、室内消防给水设备、其他设备：水处理及污水回用处理设备。管道材料:了解管材的性能及使用条件，管道连接方法、管径表示方法1、钢管：强度高，承受压力大，抗震性能好，接头少，但造价高，抗腐蚀性差。无缝钢管：消防焊接钢管镀锌钢管（白铁管）：生活给水。管道材料不镀锌钢管（黑铁管）：消防或无水质要求管道。2、铸铁管：抗腐蚀性强，使用期长，价格低，但性脆，质量大，长度小。生活管≥DN150或埋地管≥DN75应优先采用球墨铸铁管3、塑料管：耐腐蚀，机械性能好，不燃烧，质轻，管壁光滑，容易切割。但强度差，耐久性差，耐温性差（UPVC管为-5~45℃），DN15-DN300PB聚丁烯管，PPR，PPC聚丙烯管，PE，PEX聚乙烯，交联聚乙烯管，DN15-DN40。4、复合管材：分衬塑和涂塑两类，后者有钢塑和铝塑两类。铝塑管口径小，用于室内，ø1216，1418，1620，2025，2532，3240，4050。5、铜管。管道连接1.钢管：螺纹连接（丝扣），小口径；焊接（非镀锌管）；法兰（闸阀、水泵、水表、止回阀等处）；沟槽式连接。2.铸铁管：承插。3.塑料管：螺纹，焊接，法兰，粘接。可曲挠橡胶接头：隔振，降噪。附件1.配水附件：用来调节和分配水流。各种水龙头。2.控制附件：用于调节水量、水压，关断水流，改变水流方向。各种阀门。认识各种附件。掌握截止阀与闸阀的区别水表一、水表类型和性能参数掌握水表常用类型及使用条件，熟悉水表的性能参数、水表的选用及水头损失计算，水表的布置形式水表类型1、容积式2、流速式：（1）旋翼式；转轴与水流方向垂直，水流阻力大，用于小口径；（2）螺翼式：转轴与水流方向平行，水流阻力小，用于大口径。水表类型干式：传动部件不淹没于水中，价昂，适于水质不太好的情况；湿式：传动部件淹没于水中，价廉，适于水质好的情况。冷水表：适用于水温≤40℃；热水表：适用于水温≥40℃。性能参数：见附录1.1，1.2，1.3名词解释：过载流量：只允许短时间通过的流量，一般一昼夜不超过1小时。水表通过最大流量时，水头损失为旋翼式100kpa；螺翼式10kpa。常用流量（额定流量，公称流量）：水表在误差限内允许长期通过的流量。性能参数分界流量()：水表误差限改变的流量。任何仪表都有误差，水表有两个。时，示值误差为。时，示值误差为。水表规定的误差限值大流量时控制严，小流量控制松。minmaxttQQQQQQtQ5%2%性能参数最小流量：水表开始准确计量的流量。始动流量（起步流量，灵敏限）：水表开始计量的流量。小于此值为偷水。水表的选用和水头损失计算1.水表的选用（1）选类型：水的性质（浊度和温度）干式？湿式？（浊度）冷？热水表？（温度）按水表口径选：旋翼式？螺翼式？（2）确定口径：设计流量≈公称流量水表口径≤管径（可等于引入管管径或小一级）水表的选用和水头损失计算2.水头损失计算据水力学原理Hb=Qb²/Kb(kpa/mH2O)式中：Qb—实际通过水表流量（m3/h）Kb—水表性能系数。对旋翼式Kb=Qb²/100kpa=Qb²/10mH2O对螺翼式Kb=Qb²/10kpa=Qb²/1mH2O水表水头损失应符合教材表2-16的规定。在实际工程中，尽量控制在1~2mH2O之间。水表的选用和水头损失计算在未确定具体产品时，可按下列情况取用：1.住宅入户管上的水表宜取0.01MPa2.建筑物或小区引入管上的水表，在生活用水工况时宜取0.03MPa，在校核消防工况时宜取0.05MPa。水表节点—水表井1、单式布置—用于一般建筑物阀门：关闭、检修用。放水龙头：放空、安压力表测压、检验水表灵敏度。L：对旋翼式L=0.3m；对螺翼式L=8~10DN。L太小，水流形成涡流，影响水表精度。止回阀：某些需防止倒流的给水系统，水表井内加设止回阀。水表节点—水表井2、旁通管式布置—对于供水要求高，且只有一根进水管的建筑设旁通管的目的有：(1)水表损坏检修时，不会停水，从旁绕过；(2)火灾时，大流量不经过水表，以免损坏。1.2建筑给水方式掌握给水方式的类型及其使用条件给水方式：城镇给水系统和建筑给水系统的供水总体方案。一、直接给水方式：直接利用外网压力供水，无须升压贮水设备。也简称为简单给水方式。直接给水方式二、间接给水方式1、单设水箱的给水方式条件：（1）H供一天内短时间或周期性不能满足H需，一般夜间进水，白天出水，调节水量和水压；（2）H供≥H需但H需需稳压，这时，水箱起稳压作用。二、间接给水方式2、设置水箱和水泵的给水方式水箱存水量减少，水泵可间歇工作，这种给水方式常用。条件：H供经常小于H需，且用水量大，用水不均匀。二、间接给水方式3、设置水池、水箱和水泵的给水方式条件：H供经常小于H需，且用水量大，不允许直接从外网吸水，并且要求贮存一定的消防用水量。这种给水方式在高层大型建筑中经常采用。二、间接给水方式4、气压给水方式条件：H供H需，且不宜设屋顶水箱的建筑。5、变频调速给水方式利用改变频率使水泵始终处于高效段工作，节能。条件：H供H需，运行稳定可靠，耗能低，装置结构简单，占地小，但停电即停水。分区给水方式(一)多层建筑分区给水：多层建筑分区：充分利用外网压力，减小水箱存水量或水泵提升水量。高层建筑分区给水：减小管网静压。静压过大，管网易产生水锤、噪音和振动，管材破裂，附件损坏，使用喷溅等问题。分区给水方式(一)1)分区范围：规范规定：各分区最低配水点处静水压力不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa。2)分区给水方式：①高位水箱式：A.并列给水方式B.串联给水方式C.减压水箱给水方式D.减压阀给水方式分区给水方式(二)②气压给水方式：以气压水罐代替水箱a.并列气压给水方式：设备投资大，气压罐调节水量小，水泵启动频繁，耗电。b.气压水箱减压阀给水方式：气压水箱体积大，水泵启动次数少，可靠性差。③无水箱给水方式：造价高，a.并列给水方式：设备投资大，运行费用低。b.无水箱减压阀给水方式：初期投资少，运行费用大。1.3建筑给水管道布置与敷设1.3.1管道布置技术要求1.满足最佳水力条件：管道力求短而直，引入管设在建筑物用水量最大，不允许间断供水处。2.保证供水安全可靠：不允许间断供水的建筑采用环状供水或设两根引入管，由两条市政管道引水。给水管设在不结冰的房间内。3.防止二次污染：生活饮用水管道不得与非饮用水管道连接，不得因回流而被污染。1.3.1管道布置技术要求4.确保建筑物和构筑物的使用功能：给水管不宜穿越伸缩缝、沉降缝、橱窗、壁柜、木装修、大小便槽。穿基础预留孔洞或设套管。给水管不得穿越配电间。5.满足安装、检修要求，少占建筑空间。规范有相应的规定3.5.1-3.5.253.5.8室内给水管道不得布置在遇水会引起燃烧、爆炸的原料、产品和设备上面1.3.1.2布置形式按供水安全可靠程度分为枝状和环状按干管敷设位置分为上行下给式、下行上给式和中分式1.3.2管道敷设方式1.明装：与墙外表面，暴露敷设，适用于一般建筑。优点：造价低，安装维护方便；缺点：不美观，易积灰尘，有凝结水。2.暗装：适用于美观要求高的建筑。优点：美观，整洁。缺点：造价高，安装维护不便。暗装水平干管：1.下行式—地沟内、地下室天花板下2.上行式—顶层天花板下吊顶内或技术层内给水管暗设时不得直接敷设在建筑物结构层内；立管敷设在管井内，支管敷设在楼（地）面的找平层内或沿墙敷设在管槽内；敷设在找平层或管槽内的给水支管的外径不宜大于25mm;此时给水管宜采用塑料、金属与塑料复合管材或耐腐蚀的金属管材1.3.3管道防护1.防腐2.防冻、防露3.防漏4.防振第2章建筑给水系统的计算2.1.建筑内部给水系统所需压力H=H1+H2+H3+H4H1—最不利配水点与引入管的标高差H2—最不利配水点到引入管的水头损失H3—水表水头损失H4—最不利配水点最低工作压力见表2-12.2给水系统所需水量概述:掌握室内外用水情况及其设计流量的异同，设计秒流量计算公式及其使用条件一、用水定额1．生活用水量：与人们的生活习惯、气候条件、卫生设备完善程度、收费标准等因素有关。用水不均匀。见表2-2，2-3，2-4。表中列出了小时变化系数。2．生产用水量：与生产工艺有关。用水量1．最高日用水量（m3/h）2．最大小时用水量（m3/h）N为用水单位数；Q为最高日生活用水定额（L/（人.d））；Kh为小时变化系数；T为用水时间。TNqdQ1000dhhQKQmax2.3设计秒流量计算公式设计秒流量：反映给排水系统瞬间高峰用水规律的设计流量，以L/s计。用于确定给排水管径，计算给水管系的水头损失和排水管道的坡度、充满度以及选用水泵等。室内外用水情况1、室外用水情况：室外管网服务范围大，人口多，用水设备种类及数量多。用水参差性大，同时用水的可能性小。因此，认为“室外用水一天内不均匀，但一小时内用水均匀”。即用最大小时平均秒流量能满足要求。2、室内用水情况：室内管网服务范围小，用水设备种类相对单一，用水点少。用水参差性小，同时用水的可能性大。因此，认为“室内用水在一小时内不均匀，必有一个高峰用水流量”。即用最大小时平均秒流量作为设计流量不能满足要求，需用设计秒流量作为设计流量。设计秒流量计算方法1、经验法用于工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育馆等建筑q0为同类型的一个卫生器具给水额定流量。n0为同类型的卫生器具数。b为卫生器具同时使用百分数，见表2-8，2-9，2-10，2-11。bnqqg002、平方根法用于集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑ggNq2.03、概率法1）根据住宅配置的卫