建筑给水系统

第4章建筑给水124.1建筑给水系统4.1.1给水系统的分类•生活给水系统生活饮用水系统管道直饮水系统生活杂用水系统2.生产给水系统3.消防给水系统4.1.2建筑给水系统的组成（见下图）354.1.3给水水压建筑给水系统所需水压的确定1.计算表达式4321水表H———建筑内部给水系统所需的压力，kpa或mH2OH1———引入管至最不利配水点的几何高度，m。H2———水头损失之和，kpa或mH2O。H3———水表（节点）的水头损失，kpa或mH2O。H4———流出水头，kpa或mH2O。指各种配水龙头或用水设备，为获得规定的出水量（额定流量）而必须的最小压力。最不利配水点:一般是指最高、最远或流出水头最大的配水点额定流量：满足卫生器具和用水设备用途要求而规定的，其配水出口在单位时间流出的水量。4321HHHHH2.估算方法根据楼层数，一层为10mH2O（0.1Mpa），二层为12mH2O（0.12Mpa）,三层及其以上，每加一层增加4mH2O（0.04Mpa）。用于初步设计阶段。)1(4nHn≥2层83.计算结果比较H与室外给水管网压力(也称资用压力)H0进行比较。（1）H0略大于建筑所需压力H时，说明设计方案可行（2）H0略小于建筑所需压力H时，可适当放大部分管段的管径，减小管道系统的压力损失，以达到H0满足室内给水系统所需压力H。（3）H0大于H许多时，可将管网中部分管段的管径调小一些，以节约能源和投资。（4）H大于H0许多时，应在给水系统中设置增压装置9配水龙头立管阀门水平干管水表泄水管进户管4.1.4低层建筑给水方式1)直接给水方式10适用条件：室外给水管网压力、水量一天内均满足用水。特点：节约能源、系统简单、供水安全性差。112)设水箱的给水方式水表阀门水箱配水龙头12适用条件：室外给水管网压力周期性不足或室内某些用水点需要稳定压力特点：节约能源、供水较可靠、水箱增加结构荷载，水质受到污染133)设水泵的给水方式泄水阀图3-5设水泵的给水方式引入管水表阀门止回阀贮水池水泵14适用条件：室外管网压力经常性不足恒速泵：用水量大且较均匀。变速泵（变频泵）：用水不均匀。特点：供水安全可靠、水质受到污染，水泵运行、管理成本高。15水泵变频（变速）供水是指通过改变水泵电机的工作频率，从而调节水泵叶轮的转速，控制水泵的出水量和扬程，使水泵工况处于高效运行范围内。变速供水的基本原理是：传感器将水泵后的压力变化数据变为电讯号输入控制器中，经控制器处理后传递给变频器，改变电机点电源的工作频率，从而改变水泵的转速，起到增加或减少供水量的作用，以适应用水量的变化。建筑物的用水量是随时变化的，甚至会出现零流量，而变频又有一定的限度，因此，建筑的变频供水系统往往由几台水泵组合而成。控制器传感器（压力检出传送器）变频器17直接抽升：水泵直接从市政管网抽水缺点：①有可能因回流或负压污染城市生活饮用水②造成室外管网局部水压下降，影响附近用户用水。间接抽升：在建筑物内部抽水量较大，不允许直接从市政给水管网抽水时，常建水池。水泵从水池抽水供给室内给水管网。缺点：能源浪费，容易引起水质二次污染，贮水池需要投资和定期管理。194)设水泵和水箱的给水方式水箱水压线城市管网的贮水池生活水泵20适用条件：室外给水管网压力经常性不足，室内用水不均匀。特点：供水安全可靠、水质受到二次污染，水泵运行管理费用高。21叠压供水方式（无负压供水）此设计方案应经当地供水行政主管部门及供水部门批准认可。在水泵进口与市政管网之间增设无负压流量控制器、分腔式稳压补偿罐,双向补偿器等，无负压流量控制器时刻监视市政管网压力，在保证市政管网不产生负压的同时还可充分利用市政管网原有压力。特点：高效节能，设备占地少，节省机房面积，但供水安全性差。23下列情况不得采用叠压供水1.经常性停水区域；或供水管网管径偏小区域2.供水管网可利用的水压过低的区域或供水管网压力幅度过大的区域3.当地供水行政部门及供水部门认为不得使用的区域4.用水时间过于集中，瞬间用水量过大且无有效调贮等技术措施的用户（学校、剧院、影院、体育场）5.供水保证率高，不允许停水的用户6.对健康有危害的有害有毒物质及药品等危险化学物质进行制造、加工、贮存的工厂、研究单位和仓库等用户（含医院），严禁采用245)设气压给水装置的给水方式利用密闭罐内空气的压缩性能来贮存、调节和输送水量的装置。水泵气压水罐25适用条件：室外给水管网压力经常性不足，室内用水不均匀，且不宜设置高位水箱。特点：灵活性大设置位置不受限制、占地面积小、水质不易受污染、可自动工作，便于管理。调节容积小，贮水量少、能耗大。气压给水装置的组成（1）密闭罐（2）水泵（3）补气装置（4）控制装置HminHmax286）分区供水方式适用条件：多层建筑中，室外给水管网能提供一定的水压，满足建筑下几层用水要求，且下几层用水量有较大。供水方式：下区由市政管网压力直接供水；上区由水泵水箱联合供水，两区间设连通管，并设阀门，必要时，室内整个管网用水均可由水泵、水箱联合供或由室外管网供水。29307）分质给水方式根据不同用途所需的不同水质，分别设置独立的给水系统。生活给水系统水质符合《生活饮用水水质标准》直饮水系统水质符合《管道直饮水水质标准》中水系统水质符合《生活杂用水水质标准》1.某建筑共10层，其中地下一层，试估计此建筑所需的供水压力。2.某6层住宅，室外市政管网压力为0.21MPa,试初步确定住宅给水方式。324.1.5给水系统的计算前提：计算是在完成管道布置，绘出管道系统轴侧图以后，根据用水龙头等用水配件的布置，轴侧图中的管道位置，管轴线标高等进行计算.内容：计算给水管网系统中各管段的管经、计算各管段通过设计秒流量时所造成的水头损失h，根据每段的水头损失h，求整个管网系统所需水压H，复核市政给水管网的水压能否满足系统最不利配水点所需要的水压，根据计算压力选择水泵、水箱或气压水罐等加压设备并确定所需扬程安装位置和安装高度等。学校宿舍楼的底层给排水平面图学校宿舍楼卫生间给排水放大图学校宿舍楼的标准层给排水平面图学校宿舍楼的给水系统图见CAD学生宿舍图371）用水量标准我国各种不同类型的建筑物的生活用水量标准，是国家组织有关单位在325个观测区实测资料的基础上参考国外情况确定的。包括：住宅生活用水定额；集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水定额；工业企业建筑管理人员生活用水定额和淋浴用水定额。主要用于确定最高日和最大时流量381.住宅最高日生活用水定额及小时变化系数见表4-1。2.集体宿舍、旅馆和公共建筑最高日生活用水定额及小时变化系数见《建筑给水排水设计规范》。用水量变化通常用“小时变化系数”Kh来表示hK最高日最大时用水量最高日平均时用水量391.最高日用水量建筑物内生活用水的最高日用水量按以下公式计算：ddQmq(2-1)可用于估算水池的大小2.最大小时生活用水量最大小时生活用水量应根据最高日或最大班生活用水量、每天(或最大班)使用时间和小时变化系数进行计算：可用于估算水箱的大小及确定水泵的参数dhhQQKT(2-2)402）设计秒流量的计算对于单栋建筑物，由于用水的不均匀性较大，并且“逐时逐秒”地变化，对于建筑内部给水管道的计算，需要考虑建筑内卫生器具按配水最不利情况组合出流时的最大瞬时流量即设计秒流量。主要用于确定管网的管径和系统的压力。设计秒流量计算方法概述1.经验法2.平方根法3.概率法“卫生器具当量”：（表4-2）即以污水盆上支管直径为15mm的水龙头的额定流量为0.2L/s作为一个当量，其他各种用具的给水额定流量均以它为标准换算成当量值的倍数，即“当量数”，这就统一了标准，可以用当量数进行流量计算。1.住宅建筑物42g0.2gqUN式中：qg—计算管段的给水设计秒流量，L/s；U—计算管段的卫生器具给水当量的同时出流概率，%Ng—计算管段的卫生器具给水当量总数;0.491(1)cggNUN对应不同的U0，查表c43式中：q0—最高日用水量定额，L/（人d)m—每户用水人数；Kh—小时变化系数；T—用水时数；Ng—每户设置的卫生器具给水当量数；000.23600hgqmkUNT4445gg0.2qN2.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、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量公式式中：qg—计算管段的给水设计秒流量，L/s；Ng—计算管段的卫生器具给水当量总数；—根据建筑物用途而定的系数，按表4-4查用。463.工业企业生活间、公共浴室、职工食堂或营业餐馆的厨房、体育场馆运动员休息室、剧院的化妆间、普通理化实验室等建筑的生活给水管道的设计秒流量qg=Σq0N0b式中：qg—计算管段的给水设计秒流量，L/s；q0—同类型的一个卫生器具给水额定流量，L/s；b—卫生器具的同时给水百分数，按《建筑给水排水设计规范》采用。472gπ4qDVg2πqDV3）给水管网水力计算给水管道水力计算的目的是经济合理地确定出给水管网中各管段的管径、水头损失，确定给水系统所需水压，选定加压装置所需扬程和高位水箱高度。1)管径的确定在求得管网中各设计管段的设计秒流量后，根据流量公式（连续性方程），其中V为经济流速。公称直径（mm)15-2025-4050-70=80水流速度(m/s)=1.0=1.2=1.5=1.8一般通过控制流速范围选定管径492)水头损失⑴管网的压力损失为各管道沿程损失和局部损失之和。管道沿程压力损失：hy=iL式中：hy—计算管段的沿程压力损失，mH2O；i—管段单位长度压力损失，mH2O/m；L—计算管段长度，m。50管道局部压力损失按式计算：hj—管段各局部压力损失之和，mH2O；Σξ—管段局部阻力系数之和；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；一般情况下，室内给水管道中局部压力损失可以不进行详细计算，而根据经验采用沿程压力损失的百分数估算。生活给水管道取25%～30%；生产给水管道取20%；消火栓消防给水管道取10%；生活、消防共用给水管道取20%；生产、消防共用给水管道取15%；生活、生产、消防共用给水管道取20%。2j2Vhg515253建筑给水系统设计实例1.建筑给水系统设计的步骤(1)根据给水管网平面布置绘制给水系统图，确定管网中最不利配水点(一般为距引入管起端最远最高，要求的流出压力最大的配水点)，再根据最不利配水点，选定最不利管路(通常为最不利配水点至引入管起端间的管路)作为计算管路，并绘制计算简图。(2)由最不利点起，按流量变化对计算管段进行节点编号，并标注在计算简图上。(3)根据建筑物的类型及性质，正确地选用设计流量计算公式，并计算出各设计管段的给水设计流量。54(4)根据各设计管段的设计流量并选定设计流速，查水力计算表确定出各管段的管径和管段单位长度的压力损失，并计算管段的沿程压力损失值。(5)计算管段的局部压力损失，以及管路的总压力损失。(6)确定建筑物室内给水系统所需的总压力。系统中设有水表时，还需选用水表。并计算水表压力损失值。(7)将室内管网所需的总压力与室外管网提供的压力进行比较。（确定供水方式）(8)设有水箱和水泵的给水系统，还应计算水箱的容积；计算从水箱出口至最不利配点间的压力损失值，以确定水箱的安装高度；计算从引入管起端至水箱进口间所需压力来校核水泵压力等。55建筑给水系统设计实例图为某办公楼女卫生间平面图。办公楼共2层，层高3.6m，室内外地面高差为0.6m。每层盥洗间设有淋浴器2个，洗手盆2个，污水池1个，厕所设有冲洗阀式大便器6套。室外给水管道位置如图所示，管径100mm，管中心标高为–1.5m(以室内一层地面为±0.000m)，室外给水管道的供水压力为250kPa，试进行室内给水系统设计。5633003000420057585960管子的直径可分为外径、内径、公称直径1.水煤气输送钢管（镀锌或非镀锌钢管）、铸铁管标注公称直径，以DN表示;2.室内给排水塑料管标