给水排水工程教程

建筑给水排水工程第一章建筑给水系统第二章建筑消防给水系统第三章建筑排水系统第四章建筑中水第一章建筑给水系统§1-1建筑内部给水系统的组成和分类§1-2建筑内部的给水方式§1-3高层建筑给水系统§1-4管材、附件和水表§1-5建筑给水管道布置和敷设§1-6建筑给水设备——水泵、贮水池及吸水井§1-7建筑给水设备——水箱和气压给水设备§1-8建筑给水管道的设计流量§1-9建筑给水系统水力计算§1-1建筑内部给水系统的组成和分类一、建筑内部给水系统的组成1、引入管2、水表节点3、管道系统4、给水附件5、升压和贮水设备6、室内消防设备7、室内局部处理设备二、建筑给水系统分类1、生活给水系统2、生产给水系统3、消防给水系统在考虑技术、经济和安全的条件下，可组成不同相互共用系统。（1）生活、生产、消防共用（2）生活、生产共用（3）生产、消防共用§1-2建筑内部的给水方式一、建筑内部给水系统所需压力（单位：Kpa或米水柱）H——建筑内部给水系统所需总压力。自室外引入管起点轴线标起。H1——最高最远配水点与引入管起点的标高差。（m）H2——计算管路的水头损失（米水柱）H3——水量通过水表的水头损失（米水柱）H4——最不利配水点的流出水头（米水柱）4321HHHHH建筑内部给水系统所需总压力流出水头：指各种配水龙头或用水设备，为获得规定的出水量而必须的最小压力。一般（层高3m）：一层：H=100Mpa（10米水柱）；二层：H=120Mpa（12米水）；三层或三层以上：H=120+（N-2）（Mpa）（N层数）二、建筑内部给水系统的给水方式1、直接给水方式条件：室外给水管网的水量、水压在一天内任何时间均能满足内部用水需要。2、设置水泵和水箱的联合给水方式条件：室外给水管网中压力低于或周期性低于建筑内部给水管网所需水压，且建筑内部用水量又很不均匀。建筑内部给水系统的给水方式3、设水箱供水方式条件：室外给水管网提供的水压在绝大部分时间内能满足要求，只在水用高峰时间才出现水压不足，可建筑内部要求水压稳定，且建筑物具备设置高位水箱的条件。4、设水泵的给水方式条件：若一天内室外给水压力大部分时间满足不了室内需要，且建筑内部用水量较大又较均匀时。建筑内部给水系统的给水方式5、分区供水方式条件：在层数较多的建筑中，室外给水管网水压往往只能供到建筑下几层。为充分利用室外管网的水压，常将建筑给水系统分成多个供水区。6、环状给水方式条件：在任何时候都不允许间断供水的大型公共建筑，高程建筑和某些生产车间需采用。§1-3高层建筑给水系统1、串联给水方式（很少用）2、并联给水方式优点：1）各区水泵集中设置在底层和地下室，便于维护管理；2）各区系统均独立，互不影响，供水较安全可靠。缺点：水泵扬程较大，压力水管管线长。3、减压给水方式优点：1）水泵管理简单；2）水泵与管道的投资可减少很多。缺点：1）最高层的总水箱容积大，增加结构的荷载；2）不能保证供水的安全可靠。§1-4管材、附件和水表一、管道材料（一）钢管（二）铸铁管（三）塑料管（PUC）二、管道连接三、给水附件（一）配水附件（二）控制附件四、水表（一）钢管1、分类：焊接钢、无缝钢管焊接钢：镀锌钢管（防锈、防腐，不使水质变坏，延长使用年限）；不镀锌钢管（独立生产和消防）2、钢管的特点1）强度高，承受流体压力大；2）抗震性能好；3）长度大，重量不铸铁管轻；4）接头少，加工安装方便；5）抗腐性差，造价高。钢管3、用途1）生活用水管；2）也可用于排水卫生器具及生产设备排水支管，以及做微酸性生产排水和高度大于30米的生活污水立管；3）机械设备震动较大的地方。（二）铸铁管1、铸铁的特点1）耐腐蚀性强；2）使用期长，价格低；3）性脆，重量大，长度小。2、用途1）一般埋地管道管径在70mm以上采用；2）室内给水管道采用普压给水管道；3）排水管，因不受水压力，管壁较薄（5~6mm），管径为50~200mm。（三）塑料管（PUC）1、分类按常温使用压力分：轻型管P≦0.6Mpa；重型管P≦1Mpa2、特点1）化学稳定性；2）耐腐蚀3）物理机械性能好，不燃烧，无不良气味；4）质轻而坚，比重轻，为钢的1/5；5）强度低，耐久性差，耐温性也差。二、管道连接1、钢管的连接配件及连接方法螺纹连接、焊接、法兰连接。2、承插铸铁管的连接方法铅接口、石棉水泥接口、沥青水泥砂浆接口、膨胀性材料接口、水泥砂浆接口。3、塑料管的连接方法焊接（热空气焊）、法兰连接、粘接等。三、给水附件（一）配水附件1、配水龙头2、盥洗龙头3、混合龙头（二）控制附件1、截止阀：使用在管径≦50mm的管道；2、闸阀；使用在管径≧70mm的管道；3、止回阀4、浮球阀5、安全阀6、减压阀四、水表1、原理：通过水表的水流速度与流量成正比。2、分类1）流速式水表按翼轮构造分旋翼式：翼轮转轴⊥水流方向，阻力大，多小口径水表螺翼式：翼轮转轴∥水流方向，阻力小，多大口径水表复式：上两中组合，在流量变化大时用。2）流速式水表按其计数机件所处状态分干式：计数机件用金属圆盘与水隔开，用在水质浑浊度高的管道。湿式：计数机件用金属圆盘浸在水中，用在水中不含杂志的管道。3、水表计数参数意义1）最大流量：只允许短时间使用的流量，为水表上限流量。2）特性流量：指水表中产生100Kpa水头损失时的流量值。水表特性指标，以表示。水力学原理有有水力学原理有：旋翼式：螺翼式：HB——水流通过水表产生的水头损失。KPaQB——通过水表的流量。KB——水表性能指数。Qt——旋翼式水表特性流量。QL螺翼式水表通流能力。100—旋翼式水表通过特性流量时水表水头损失。KPa10—螺翼式水表通过流通能力时水表水头损失。KPaBBBKQH21002tBQK102LBQK水表3）公称流量（额定流量）：水表允许长期使用的流量。4）最小流量：水表在规定误差限内使用的下限流量。5）流通能力：水流通能产生10Kpa水头损失时的流量。6）灵敏度：水表开始连续指示时的流量。4、水表选择1）选择水表类型；2）确定水表口径；3）计算水头损失。§1-5建筑给水管道布置和敷设一、给水管道的布置1、满足最佳水力条件的要求1）给水引如管宜从建筑物用水量最大处和不允许断水引如；2）给水管道布置应力求短而直；3）给水干管应尽量靠近水量最大设备处或不允许间断供水的用水处。2、满足供水安全可靠的要求1）工厂车间内的给水管道架空布置时，应不防碍工作；管道布置尽量不在设备上面通过；在管道直埋地下时，应避免被重物压坏或设备震坏；不允许管道穿过设备基础；2）建筑物内部给水管道不允许敷设在排水沟、烟道和风道内；不允许穿过大小便槽、橱窗、壁柜、木装修；尽量避免穿过建筑物的沉降缝；3）引如管通常设在冰冻线以下200mm，覆土不小于0.7~1.0m。4）给水管也要防冻。二、给水管道的敷设1、根据卫生、美观方面要求不同分：明装和暗装。2、注意事项1）引入管的敷设，室外部分埋深由土壤的冰冻深度及地面荷载情况决定；2）水表节点一般装设在建筑物的外墙内或室外专门的水表井中；3）管道在穿过建筑物内墙及楼板时，一般均应预留孔洞，待管道装妥后，用水泥砂浆堵塞，以防孔洞影响结构度。管道应尽量避免穿越梁、柱，更不能在量柱上凿孔。4）给水管宜设0.002~0.005的坡度向泻水装置。三、管道防腐、防冻、防露、防漏的技术措施1、防腐防腐的方法：最简单的是刷油法。即：除绣——刷防锈漆两道——刷银粉。埋于地下的铸铁管，外表一律要刷沥青防腐，明露部分可刷银粉。2、防冻、防露设防潮绝缘层，做法和保温方法相同。3、防漏§1-6建筑给水设备——水泵、贮水池及吸水井一、水泵二、贮水池一、水泵1、确定水泵流量2、水泵总扬程确定3、水泵类型选择4、水泵装置1、确定水泵流量1）单设水泵系统中——设计秒流量2）联合系统中——最大小时流量2、水泵总扬程确定水泵总扬程应满足最不利配水点所需的水压。1）水泵直接由室外管网抽水，总扬程：2）水泵从贮水池抽水，总扬程：式中：Hp：水泵所需总扬程。KpaZ；水泵几何高度。即自连接引入管处室外给水管轴线至最不利配水点的垂直距离。KpaH1：吸水管和压水管的水头损失。KpaHp321010*)(HHHHZ121210*)(HHZZHp续接H2：最不利配水点。KpaH3：水表水头损失。KpaH0：资用水头，即引入管连接室外管网的最小压力——不得小于100Kpa。Z1：水泵吸水几何高度。（贮水池最低水位标高）Z2：最不利标高。Kpa3、水泵类型选择1）优先选择离心式水泵；2）根据建筑内用水量的大小和变化情况及水压，选择水泵台数、型号；3）水泵变速运行。4、水泵装置水泵装置形式：1）水泵直接从室外管网抽水2）水泵从水池抽水二、贮水池1、贮水池有效容积计算同时满足：Vg：贮水池有效容积；m3qb：水泵出水流量；m3/hql：水池进水流量，m3/hTb：水泵运行时间，hTl：水泵运行间隔时间，hVf：消防要求的贮水量，m3Vs：生产用水贮备量，m3sfbbVVTqqVg*)(1tbbTqTqq**)(112、水泵房设置1）考虑施工维修方面，水泵之间，水泵与墙壁之间需要留足够的距离；2）应选择要求防震和安静的房间；3）应设置减震装置，使水泵与建筑结构分开。§1-7建筑给水设备——水箱和气压给水设备一、水箱（一）水箱材料（二）水箱附件（三）水箱高度设置（四）水箱容积计算二、气压给水设备一、水箱（一）水箱材料钢筋混凝土（用于大型水箱）、钢板（大小均可）、玻璃钢（大型）（二）水箱附件1、进水管离箱上缘：150~200mm直径：按水泵流量或室内设计秒流量确定。2、出水管管口上缘应高出水箱底150mm；直径：按室内设计秒流量确定；若与进水管合用时，出水管上应设止回阀。3、溢流管溢流管口应高于设计最高水位50mm，并设网罩；管径比进水管大1~2号；不允许装设阀门。水箱附件4、水位信号管管径15~20mm；安装在水箱壁溢流管以下10mm；信号管另一端通常有人值班房间的污水池上。5、排水管管口由水箱底部接出连接在溢流管上；管径40~50mm；排水管上装阀门。6、泄水管泄水管接在溢流管上；管径32~40mm；不设阀门。（三）水箱高度设置水箱高度设置：式：Zx；高位水箱最低水位的标高；mZb：最不利配水点或消火栓的标高；mHc：最不利配水点或消火栓的流出水头；KPaHs：水箱出口至最不利配水点或消火栓的管道总水头损失。Kpa10HcHsbxZZ（四）水箱容积计算1、单设水箱的容积式：：由水箱供水的最大连续平均小时用水量；m3/ht1：由水箱供水的最大连续出水小时数；hVs；水箱的调节容积。m311*tQVs2、水泵联合工作的水箱容积1）水泵为自动启动时Vsb：水箱调节容积；m3qb：水泵出水量；m3/hKb：水泵每小时启动次数（6~8次/h）C：安全系数。（1.5~2.0）bbsbkqCV4*2）水泵为手动启动时Vab：水箱调节容积；m3Qmax：建筑物最大日用水量；m3/dKb：一日内水泵启动次数；水泵运行时间内，建筑物平均小时用水量；Tb：水泵运行一次所需时间。hQtnQVbbab*max二、气压给水设备调节和贮存水量并保持所需的压力。§1-8建筑给水管道的设计流量一、按卫生器具同时作用系数确定设计秒流量1、管网中某管段的输配量为：（L/S）n0：室内某段及其以后管段的某一种卫生器具数；q：该种器具的额定流量（L/S）修正系数：A：不同类型卫生器具同时作用百分数b1；B：同类型卫生器具同时作用百分数b2；C：考虑卫生器具配水龙头出流特性影响的流量降低百分数Cg。则上式为：qnqq*0则上式为A、B、C以卫生器具同时给水百分数b代。2、工企业生活间、公共浴室、实验室、公共食堂、影剧院、体育场等建筑给水管道设计秒流量。（查表）max021**qnCbbqgg二、按秒不均匀系数确定设计秒流量当量数：以污水盆用的一般球形阀配水龙头在流出水头为2m时全开流量0.2L/S为一个给水当量（N），其它各卫生器具配水龙头的流以此为准换成相应的当量数。即