工学第1章 给水系统基础知识 2水质防护课件.ppt

,第1章 建筑内部给水工程 建筑给水排水工程知识结构图,第1章 建筑内部给水工程1.1 给水系统的分类和组成 1.1.1 给水系统的分类,生活给水系统 1. 生活给水系统包括供民用住宅、公共建筑以及工业企业建筑内饮用、烹调、盥洗、洗涤、淋浴等生活用水。2. 根据用水需求的不同，生活给水系统又可再分为：饮用水（优质饮水）系统、杂用水系统、建筑中水系统。,生活给水要求水量、水压应满足用户需要；水质应符合国家规定的生活饮用水水质标准。,第1章 建筑内部给水工程1.1 给水系统的分类和组成 1.1.1 给水系统的分类,生产给水系统 生产给水系统是为了满足生产工艺要求设置的用水系统。包括供给生产设备冷却、原料和产品洗涤，以及各类产品制造过程中所需的生产用水。生产给水系统也可以再划分为：循环给水系统、复用水给水系统、软化水给水系统、纯水给水系统等。,生产给水要求因生产工艺不同，生产用水对水压、水量、水质以及其他的要求各不相同。,第1章 建筑内部给水工程1.1 给水系统的分类和组成 1.1.1 给水系统的分类,消防给水系统 消防给水系统供民用建筑、公共建筑、以及工业企业建筑中的各种消防设备的用水。一般高层住宅、大型公共建筑、车间都需要设消防供水系统。消防给水系统可以划分为：消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统。,消防给水要求 要保证充足的水量、水压。 对水质要求不高。,第1章 建筑内部给水工程1.1 给水系统的分类和组成 1.1.1 给水系统的分类,共用给水系统 以上三种给水系统，可以单独设置，也可以联合共用，根据建筑内部用水所需要的水质、水压、水量等情况，以及室外供水系统情况，通过技术、经济、安全等方面的综合分析，可以组成不同的共用系统。例如：生活和生产共用给水系统；生活和消防共用给水系统；生产和消防共用给水系统；生活、生产和消防共用给水系统。,第1章 建筑内部给水工程1.1 给水系统的分类和组成 1.1.2 给水系统组成,引入管计量设备给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,引入管的定义： 引入管也称入户管，是一个与室外供水管网连接的总进水管。,第1章 建筑内部给水工程1.1 给水系统的分类和组成 1.1.2 给水系统组成,引入管计量设备建筑给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,计量设备包括：,水表 流量计 压力计,第1章 建筑内部给水工程1.1 给水系统的分类和组成 1.1.2 给水系统组成,引入管计量设备建筑给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,建筑给水管网包括：干管、立管和支管。,立管,干管,给水管系统图CAD 设计图一在这里单击鼠标左键查看CAD 设计图二在这里单击鼠标左键查看,第1章 建筑内部给水工程1.1 给水系统的分类和组成 1.1.2 给水系统组成,引入管计量设备建筑给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,给水附件定义：给水附件指给水管道上的调节水量、水压、控制水流方向以及断流后便于管道、仪器和设备检修用的各种阀门。具体包括：截止阀、止回阀、闸阀、球阀、安全阀、浮球阀、水锤消除器、过滤器、减压孔板等。,单击这里查看给水附件图片,第1章 建筑内部给水工程1.1 给水系统的分类和组成 1.1.2 给水系统组成,引入管计量设备建筑给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,增压和贮水设备的作用： 当室外给水管网的水压、水量不足，或为了保证建筑物内部供水的稳定性、安全性，应根据要求设置水泵、气压给水设备、水箱等增压、贮水设备。,查看增压、贮水设备图片,第1章 建筑内部给水工程1.1 给水系统的分类和组成 1.1.2 给水系统组成,引入管计量设备建筑给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,包括各类卫生器具和用水设备的配水龙头和生产、消防等用水设备等。,单把立式菜盆龙头,面盆单把龙头,第1章 建筑内部给水工程1.2 给水方式 1.2.1 给水方式的类型,给水方式：指建筑内部给水系统的供水方案。,给水方式的基本类型,水表,泄水管,水平干管,立管,直接给水方式,设水箱给水方式（A）,水箱,泄水管,水表,设水箱给水方式（B）,水平干管,水箱,泄水管,设水泵和水箱给水方式,水池,水箱,水泵,设水泵给水方式（A）,水池,水泵,设水泵给水方式（B）,水泵,气压给水方式,气压水罐,分区给水方式,水箱,泄水管,水表,水池,室外给水管水压线,室外给水管网,室外排水管网,饮用水给水系统,杂用水给水系统,水处理设备,分质给水方式,1.旋翼式：小口径水表(D=15-50mm)水流阻力大，适用于测量小的流量。,水表的类型及特点,第1章 给水系统基础知识 1.3 管材、附件及水表1.3.3 水表的选型,旋翼湿式水表,旋翼湿式磁传电子远传水表,更多各种类型的旋翼式水表图片,2.螺翼式：为大口径水表 (D=50-50mm)水流阻力小，适用于测量大流量。,第1章 给水系统基础知识 1.3 管材、附件及水表1.3.3 水表的选型,水平螺翼式水表 水平螺翼可拆卸传干式水表,第1章 给水系统基础知识 1.3 管材、附件及水表1.3.3 水表的选型,3. 复式：旋翼式和螺翼式的组合型式，适用于流量变化大的情况。4.水表的设置方式（1）传统（2）首层集中（3）分层（4）远传计量（5）IC卡计量,第1章 给水系统基础知识 1.3 管材、附件及水表1.3.3 水表的选型,5.水表各技术参数的意义(1) 流通能力:水流通过水表产生10KPa水头损失时的流量值.(2)特性流量:水流通过水表产生100KPa水头损失时的流量值,此值为水表的特性指标.,-水流通过水表的水头损失, KPa,-通过水表的流量,m3/h,第1章 给水系统基础知识 1.3 管材、附件及水表1.3.3 水表的选型,100-水表通过特性流量时的水头损失, KPa,-水表特性系数,-水表的特性流量,m3/h,对螺翼式水表,-水表的流通能力,m3/h,10-水表通过流通能力时的水头损失, KPa,第1章 给水系统基础知识 1.3 管材、附件及水表1.3.3 水表的选型,(3)最大流量:只允许水表在短时间内承受的上限流量.(4)额定流量:水表可以长时间正常运转的上限流量.(5)最小流量:水表能够开始准备指示的流量值,是水表 正常运转的下限值.(6)灵敏度:水表能够开始连续指示的流量.,第1章 给水系统基础知识 1.3 管材、附件及水表1.3.3 水表的选型,6、水表口径的确定 一般以通过水表的设计流量Qg小于等于水表的额定流量Qe （或者以设计流量通过水表产生的水头损失接近或不超过允许水头损失）去确定水表的公称直径。,各种类型的旋翼式水表,1.3.3 水表的选型 1 旋翼式水表,单击这里返回,参考图片,水泵分类（主要指叶片式泵）,按主轴方向分为卧式、立式、斜式,按叶轮种类分为离心、混流、轴流,按吸入方式分为单吸和双吸,按级数分为单级和多级,1.4.1 水泵,1.4.1 水泵 1 各式水泵,型单级双吸卧式离心泵,型多级卧式离心泵,第1章 给水系统基础知识 1.4 升压设备,1.4.4 水泵 2 各式水泵,型凝结水泵,型立式多级泵,1.4.1 水泵 3 各式水泵,锅炉给水泵,型真空泵,气压给水设备的分类和组成1.分类按照气压给水设备输水压力稳定性不同可分为变压式和定压式。按照气压给水设备罐内气、水接触方式不同可分为补气式和隔膜式。2.气压给水设备作用气压给水设备兼有升压、调节、贮水、供水、蓄能和控制水泵起、停的功能。,第1章 给水系统基础知识 1.4 升压设备1.4.2 气压给水设备,3.气压给水设备组成气压给水设备一般由气 压水罐、水泵机组、管路系 统、电控系统、自动控制箱 （柜）等组成，补气式气压 给水设备还有气体调节控制 系统。,第1章 给水系统基础知识 1.4 升压设备1.4.2 气压给水设备,供水过程：在启始压力p2的作用下水被压送至给水管网，随着水量的减少，罐中压力也降低，当压力降至最小工作压力p1时，压力信号装置动作，水泵启动。水泵供水过程：水泵启动后同时向管网和水罐供水，随着罐中水位的上升，压力也上升，当压力升至最大压力p2时，压力信号器动作，水泵停泵，水罐向管网供水。,气压给水设备工作过程1.气压水罐工作过程（单罐变压式）-适用于中小型给水系统,第1章 给水系统基础知识 1.4 升压设备1.4.2 气压给水设备,Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放,2.压水罐补气的工作过程泄空补气法：在允许停水的给水系统中，可采用开启罐顶进气阀，泄空罐内存水的方法补气。,空气压缩机补气：在不允许停水的情况下可采用空气压缩机补气，但现在采用的较少。设补气罐的补气方法（详见下页）,第1章 给水系统基础知识 1.4 升压设备1.4.2 气压给水设备,设补气罐的补气方法,补气罐充气过程：当气压水罐中的压力达到p2时，在电接点压力表的作用下，水泵停止工作，补气罐内水位下降，出现负压，进气止回阀自动开启进气。气压水罐补气过程：当气压水罐内水位下降，压力达到p1时，在电接点压力表的作用下，水泵开启，补气罐中水位升高，出现正压，进气止回阀自动关闭，补气罐内的空气随进水补入气压水罐。补气过量排气过称：当补入的空气过量时，可通过自动排气阀排气。自动排气阀设在最低水位以下12cm处，当气压水罐内空气过量，至最低水位时，罐内压力仍大于p1 ，电接点压力表不动作，水位继续下降，自动排气阀即打开排出过量的空气，直至压力降至p1 ，水泵启动水位恢复正常，排气阀自动关闭。,第1章 给水系统基础知识 1.4 升压设备1.4.2 气压给水设备,第1章 给水系统基础知识 1.4 升压设备1.4.2 气压给水设备,3.容积计算,Vz-气压罐的总容积Vx-气压罐的调节容积 -最低工作压力与最高工作压力的比值。0.65-0.85容积附加系数,气压罐总容积与最低工作压力时空气容积的比值,补气式卧式水罐1.25,补气式立式水罐1.10,隔膜式气压水罐1.05.,第1章 给水系统基础知识 1.4 升压设备1.4.2 气压给水设备,Q-用水量qb-水泵出水量,不应小于给水系统最大时用水量的1.2倍 N-水泵每小时启动次数，6-8次,第1章 给水系统基础知识 1.4 升压设备1.4.2 气压给水设备,例：一住宅楼给水系统的设计用水量为13.5m3/h，拟采用补气式立式气压给水设备供水，试计算气压水罐总容积。,第1章 给水系统基础知识 1.4 升压设备1.4.2 气压给水设备,4.直接式管网叠压供水设备,1.确保良好的水力条件，力求经济合理,第2章 给水系统设计2.1 给水管道布置和敷设 2.1.1 给水管道布置和敷设的基本要求,管道尽可能和墙、梁、柱平行，力求管路最短。干管应该布置在用水量大的配水点附近。对不允许间断供水的建筑，应从室外环网不同管段设两条或两条以上引入管，具体方式见下图：,室外给水管网,室外给水管网,水表,水表,立管,立管,引入管,引入管,第2章 给水系统设计2.1 给水管道布置和敷设 2.1.1 给水管道布置和敷设的基本要求,2.满足美观和维修的要求 对美观要求较高的建筑，给水管道可以暗设。柔性管道宜暗设为了便于检修，管道井每层设检修门，暗设在吊顶和管槽内的管道，在阀门处应留有检修门。3.满足生产和使用安全 给水管的布置不能妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。,第2章 给水系统设计2.1 给水管道布置和敷设 2.1.1 给水管道布置和敷设的基本要求,4.保证水质不被污染或不影响使用 生活给水引入管与生活排水排出管管外壁的水平净距不能少于一米，要采取防冻、防露措施。5.保护管道不受损害 给水管道应避免布置在重物下面，不能穿越生产设备的基础。保护措施有：软性接头法、丝扣弯头法、活动支架法。,第2章 给水系统设计2.1 给水管道布置和敷设 2.1.1 给水管道布置和敷设的基本要求,6.管道的明装与暗装明装安装维修方便，但不美观；暗装施工复杂、维修困难，造价高，但是不影响室内的美观整洁。暗装管道在墙中敷设时，应预留墙槽。,7.管道敷设还应该注意的问题 a.给水横管穿过承重墙或基础、立管穿过楼板时均要预留孔洞。 b.引入管进入建筑内，穿过建筑物的浅层基础或穿过承重墙或基础时的敷设方法见下页图示。,引入管敷设方法,第2章 给水系统设计2.1 给水管道布置和敷设 2.1.2 管网布置形式,各种给水系统按照水平干管的敷设位置，可以布置成下行上给、上行下给、中分式和环状式。,第2章 给水系统设计2.1 给水管道布置和敷设 2.1.2 管网布置形式,上行下给式特征及使用范围：水平配水管敷设在顶层顶棚下或吊顶之内，设有高位水箱的居住公共建筑、机械设备或地下管线较多的工业厂房多采用。优缺点：与下行上给式布置相比，最高层配水点流出水头稍高，安装在吊顶内的配水干管可能漏水或结露损坏吊顶和墙面。,下行上给式特征及使用范围：水平配水管敷设在低层（明装、暗装或沟敷）或地下室顶棚下。居住建筑、公共建筑和工业建筑，在用外网水压直接供水时多采用这种方式。优缺点：简单，明装便于安装维修，与上行下给式布置相比为最高层配水点流出水头较低，埋地管道检修不便。,第2章 给水系统设计2.1 给水管道布置和敷设 2.1.2 管网布置形式,中分式特征及使用范围：水平干管敷设在中间技术层或中间吊顶内，向上下两个方向供水。屋顶用作茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑多采用。优缺点： 管道安装在技术层内便于安装维修，有利于管道排气不影响屋顶多功能使用。需要设置技术层或增加某中间层的层高。,第2章 给水系统设计2.1 给水管道布置和敷设 2.1.2 管网布置形式,环状式特征及使用范围：水平配水干管或立管互相连接成环，组成水平干管环状或立管环状。高层建筑、大型公共建筑和工艺要求不间断供水的工业建筑常采用这种方式。优缺点：任何管道发生事故时，可用阀门关闭事故管段而不中断供水，水流畅通，水损小，水质不易因滞留而变质，但管网造价高。,第2章 给水系统设计2.1 给水管道布置和敷设 2.1.2 管网布置形式,第2章 给水系统设计2.2 给水所需水量及水压 2.2.2 给水系统所需水压,在方案或初步设计阶段，应先估算给水系统所需压力，初步确定给水系统所采用的给水方式，然后对建筑内部给水管道系统进行水力计算，从而准确地确定室内给水系统所需的压力，和建筑室外给水管网水压复核。,第2章 给水系统设计2.2 给水所需水量及水压 2.2.2 给水系统所需水压,一、给水系统所需压力的估算,在方案或初步设计阶段，对层高不超过3.5米的民用建筑，可用经验法估算给水系统所需的压力(自室外地面算起) :,层为 m H2o 层为 m H2o层以上每加一层增加 4 m H2o,建筑物所需要的水压应按最不利点所需要的水压进行计算，计算公式为：,H1+H2+ H3 + H4 + H5 = H,最不利配水点与室外引入管起点的标高。管路水损。水表水损。流出水头，普通水龙头按2m计算。富裕水头，一般按2-5m计算。,示 意 图,H1H2H3H4H5,第2章 给水系统设计2.2 给水所需水量及水压 2.2.2 给水系统所需水压,二、给水系统所需压力的计算,H2+H3,H1,H,H：总水压,H4：流出水头H5：富裕水头,H4+H5,水表,H1：最不利配水点与室外引入管起点的标高差,H2：管路水损H3：水表水损,二、 给水系统所需压力的计算 1 示意图,第2章 给水系统设计2.4 水量调节与水质防护 2.4.3 防止管道、设备腐蚀污染,管道、水箱、气压水罐等输水、贮水设备器 材不少含有金属。在输水过程中很容易氧化腐蚀， 造成对水体的污染。主要防护措施如下：,第2章 给水系统设计2.4 水量调节与水质防护 2.4.3 防止水体滞留变质,如果管网末端的水停留时间过长；水箱、水池容积过大或有死水区；消防和生活、生产给水管道共用；在这些情况下都会引起由于水停留时间过长而导致水质恶化的情况发生。对此采取的措施如下：,第2章 给水系统设计2.4 水量调节与水质防护 2.4.3 防直接混接污染,生活饮用水管路与非饮用水或设备直接连接，造成对饮用水水质的污染称为直接混接污染。规范不允许混接，但是在特殊情况下，必须混接时，应采取断流或其他防止水质污染的措施。防止直接混接造成污染的措施如下：,第2章 给水系统设计2.4 水量调节与水质防护 2.4.3 防间接混接污染,输送饮用水的给水管配水口，因安装不妥或使用不当低于受水容器最高溢出水位，而潜藏着水质被污染的可能的现象称为间接混接污染。防止间接混接污染的措施如下：,第2章 给水系统设计2.4 水量调节与水质防护 2.4.3 防止二次污染,二次污染主要体现在以下几方面：水箱无盖或有盖无锁时人为造成的污染。解决方法：水箱应加密封盖，加锁，溢流处加挖网罩。水箱容积不当，贮水时间太长。解决方法：水箱进水管淹没式出流，设真空破坏装置。水箱未能定期清洗，水微生物繁殖。解决方法：减少水箱内滞水区，水箱加强管理，定期清洗。水箱的铁爬梯长期浸泡在水中，锈蚀腐烂等。解决方法：水箱材质、衬砌材料和内壁涂料采用无污染的材料。,第2章 给水系统设计2.4 水量调节与水质防护 2.4.3 其他防水质污染措施,其他方面应该注意的问题有：1.防止回流污染。2.生活饮用水水箱溢流管的排出水不得排入生活饮用水贮水池。3.消防水泵检查时的排水不得排入生活饮用水贮水池。4.加强给水管网的施工和管理，管道竣工试压合格后，要进行浸泡消毒后再投入使用。,液压水位控制阀,可调式减压阀,比例减压阀,消声止回阀,泄压阀,1.2.2 给水系统组成 给水附件,离心清水管道泵,SMC组合水箱,气压给水设备,1.2.2 给水系统组成 增压、贮水设备,