市政高层建筑给排水ppt课件.ppt
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1、高层建筑给排水,2010.9,第一章 绪论,一、高层建筑发展概况国外发展情况:国内发展情况:,国外发展情况:,19世纪后期,高层建筑首先在美国出现。1885年在芝加哥修建的10层的人寿保险大楼,是世界上第一栋高层建筑。1974年美国芝加哥的西尔斯大厦高达443m(110层),雄踞冠军宝座近30年。,美国芝加哥的西尔斯大厦1974年 110层 443m,马来西亚石油大厦1996年 88层 450米,纽约帝国大厦 1931年 102层 381米,纽约世界贸易中心 1973年 110层 411米,迪拜塔混凝土核心的最终高度预计将达到575米。大楼顶上将有一个钢制尖顶,高度将达到800米以上,这个高度
2、可能还会更高。http:/,国内发展情况:,台北的101大厦(世界最高509m,34部电梯 )二十世纪60年代止,仅有上海、广州等地为数不多的几栋高层建筑。目前,在世界上最高的15座建筑中,有3座属于祖国大陆。分别是:上海金茂大厦(88层、高421米),位列第四;深圳帝王大厦(69层、高325米),位列第十三;广州中信广场(80层、高322米),位列第十四;,二、高、低层建筑分界,建筑高度的定义:,建筑高度建筑物室外地面到其檐口或女儿墙的高度。屋顶的了望塔、水箱间、电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等不计入建筑高度和层数内。住宅的地下室、半地下室的顶板高出室外地面不超过1.5m者,不计入层数内。
3、,分界:住宅:层数10层其它民用建筑:建筑高度超过24m。分界的原则(原因):,层数、建筑高度相结合(不是单一因素考虑)。如医院、商场、办公楼、展览楼等层高悬殊在3.35m之间,个别高达7m。住宅建筑层高在2.83m之间,相差不大。我国消防登高车最大工作高度为24m以内(国外进口的除外,但毕竟少数)。我国多数配置的解放牌消防车,常用65mm的麻质水带,标准耐压1000kPa,实际工作压力700kPa(70米),在最不利的情况下,能直接送水扑灭火灾的最大工作高度为24米。登高24m。10层以下住宅每个单元的防火分区不大,火灾蔓延受限,危害性较少。,三、 高层建筑给排水工程特点,与低层建筑给排水工
4、程的基本理论、计算相同 基本特点5条。体现在全部理论中。,四、高层建筑给排水工程的发展,设备进步影响大 。,央视主体大楼北侧的配楼“北京文化东方酒店”。该酒店建筑高约一百三四十米,高层建筑给水排水的发展趋势,采用完善、舒适、便于维护管理、集中控制以及自动化的给水排水系统和设备。注意采用节能、节水的给水排水系统方式和设计方法,研制此类设备及附件。发展体型小、重量轻、能耗低、效率高、无噪声的整体式设备。研制造型美观、使用方便、舒适耐用的卫生洁具及零配件。开发应用新材料,大力发展塑料管材、卫生洁具及零配件等,节约金属材料。发展预制装配管束及匣子卫生间,改革施工方法,加快施工进度,提高工效,降低成本。
5、,兼论就业,本课程的特点,2009年本科专业就业率排行100强 表,参考书目:建筑给排水设计计算李玉华、苏德俭,中国建筑工业出版社,2006年高层建筑给水排水设计 李玉华、张爱民,黑龙江科技出版社。 高层建筑给水排水工程,刘希孟、郭玉茹编,哈尔滨工业大学出版社。 其它,第二章 高层建筑给水系统第1节 高层建筑给水系统分类与给水水质,生活热水消防软化水冷却循环游泳池观赏水景,第2节 高层建筑给水竖向分区,一、给水竖向分区的原因(4点原因)二、给水竖向分区压力值的 确定,住宅、旅馆、医院等居住性高层建筑的分区压力值范围:300-350kpa办公楼:350-450kpa,分区压力值过高,底层配水点压
6、力大、流量多、噪声大、用水器材损坏等后果。分区压力值过小,分区数量增多,增加给水设备、管道工程的造价及维修管理工作。,三、分区最小压力值的确定(即水箱安装高度),分区最小压力值定义分区最小压力值=水头损失+流出水头(1.5-2.0m)+水表损失100kpa3层,四、充分利用市政管网水压,五、正确利用给水分区压力值课后看书上例子,第3节 高层建筑给水系统型式,选择原则:经济合理、技术先进、供水安全可靠。分区是关键,给水所需压力,H建筑内给水系统所需总水压,kPa;,建筑给水系统所需压力,H = H1 + H2 +H3 + H4,H1克服引入管起点至最不利配水点位置高度所需要的静水压,kPa;,H
7、2计算管路的水头损失,kPa;,H3水表的水头损失,kPa;,H4最不利配水点所需流出水头, kPa。,各种配水龙头或用水设备为获得规定的出水量(额定流量),出流控制阀前所需静水压。,?,?,设计之初可以估算:,上表只适用于层高3.5m的建筑,该压力为自地坪算起的最小保证压力。,一、高位水箱给水系统,(一)高位水箱一次提升式给水系统 一次提升、屋顶水箱直接供水方式(优缺点)一次提升、分区减压水箱式(例子)一次提升、分区减压阀式一次提升、沿垂直立管循序减压式(例子),(二)高位水箱并联式给水系统(三)串联式给水系统,二、气压罐给水系统(一) 气压罐并联式给水系统集中布置 分区布置(二)气压罐减压
8、阀式给水系统,三、无水箱直接给水系统,定速水泵调速水泵(一)无水箱并联式给水系统(二)无水箱减压阀式给水系统 (三)叠压式(图中a型)第3节总结,任何一种供水方式没有绝对的好与坏、对于错,与其它方式相比各有优缺点,需要进行综合的技术经济、社会与环境效益比较来确定多指标综合评价法(先进性、可靠性、基建投资、经常维修费、动力费、折旧费、占地面积、能耗、环境影响、市容美观、施工难易程度、管理方便程度等)。,第4节 高层建筑给水管网布置和管道敷设,总体基本原则:一、给水管网布置 给水引入管(异侧、同侧)阀门 布置型式 (环网式),二、管道敷设,(2)暗装 特点:卫生条件好,美观,造价高,施工维护不便。
9、适用:建筑标准较高的建筑。,(1)明装特点:造价低,便于安装维修;不美观,凝结水, 积灰,妨碍环境卫生。 适用:对卫生、美观没有特殊要求的建筑。,二、管道敷设,(管道多,要求高,基本暗装)引入管 水平横干管 垂直立管 (高层建筑管道竖井)卫生洁具给水配件安装高度水表(高层不同)坡度,第5节 高层建筑给水系统计算,一、生活用水定额 设计用水量重要性 2个观点 二、生活给水设计秒流量,最高日用水量最大时用水量设计秒流量 如何计算市政管网压力可服务层数 ?,式中U0生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率(%); q0最高用水日的用水定额,查表。 m每户用水人数; Kh小时变化系数,查表
10、。 Ng每户设置的卫生器具的给水当量数; T用水时数(h); 0.2一个卫生器具给水当量的额定流量(L/s)。,1、住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量,(1)根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数,按下式计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率:,(2)根据计算管段上的卫生器具给水当量总数,按下式计算出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率:,式中计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率(%);对应于不同0的系数;g计算管段的卫生器具的给水当量数;,(3)根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率,按下式计算出计算管段的设计秒流量:,式中qg计算管段的设
11、计秒流量(L/s);,注:1、为了计算快速、方便,在计算出后,即可根据计算管段的值从规范附录D中直接查得给水设计秒流量。该表可用内插法。 2、当计算管段的卫生器具给水当量总数超过附录D中的最大值时,其流量应取最大用水时的平均秒流量。,(4)有两条或两条以上具有不同最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率的给水支管的给水干管,该管段的最大时卫生器具给水当量平均出流概率按下式计算:,式中 给水干管的卫生器具给水当量平均出流概率; 支管的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率; 相应支管的卫生器具给水当量总数。,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
12、小学教学楼、公共厕所等建筑的生活给水管道的设计秒流量。,其中: 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,查表。,3.公共企业的生活间、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,应按下式计算:,其中: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数给水额定流量(L/s); N0同类型卫生器具数; b卫生器具同时给水百分数,,注:1、如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时,应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。
13、 2、大便器自闭式冲洗阀应单列计算,当单列计算值小于1.2L/s时,以1.2L/s计;大于1.2L/s时,以计算值计。,三、给水管网水力计算水力计算的目的 注意事项 流速范围 校核计算最大静水压力值 校核计算节点压力平衡解决方法? 计算的草图,第6节 生活给水设备,一、水泵 水泵的选择(流量、扬程),减振措施 ? (水泵间),高程压力差=吸水池的最低水位-水箱的最高水位,二、高位水箱系统,(一)生活用水有效容积水泵调节容积高峰用水容积 安全备用水容积,二、高位水箱系统,水箱有效容积的计算的一种方法,单设水箱,水泵水箱联合供水,水箱有效容积,调节容积,消防贮水容积,水泵为自动启动时,水箱供水的最
14、大连续平均小时用水量,水箱供水的最大连续出水小时数,水泵为手动启动时,C安全系数(1.52);qb水泵出水量m3/h;Kb水泵1h启动次数。,Qmax最高日用水量m3/d;nb水泵1d启动次数;Q水泵运行时间内,建筑物平均小时用水量m3/h; tb水泵运行一次所需时间,h。,qxh室内消防设计流量L/s;TX水箱供水时间10min。,Vs=5%Qd,Vs=12%Qd,(二)消防水量的确定,(三)管道布置及水位控制消防水不被动用 2个水箱 (四)水箱高度确定及核算,Zx Hc h,高位水箱的最低液位与最不利配水点之间的垂直压力差,kPa,水箱出水口至最不利配水点的管道总水头损失,kPa,最不利点
15、流出水头,kPa,水箱安装高度的确定,三、气压给水设备选择与计算 气压给水设备类型 水泵选择,原理:根据波义耳马略特定律,即在定温条件下,一定质量的气体的绝对压力和它所占的体积成反比的原理制造的。,组成及工作原理,定义:气压给水设备是利用密闭贮罐内压缩空气的压力变化,调节和压送水量,起到增压和水量调节的作用。,气压给水设备,组成:气压水罐、水泵机组、管路系统、电控系统、(补气装置)。,工作过程:,四、高层建筑储水池计算,有效容积的确定储水池有效容积=生活调节水量+安全备用水量+消防储备水量储水池设置的注意事项,五、水表水头损失计算,水表的水头损失,kPa,计算管段的设计流量,m3/h,水表水头
16、损失允许值(kPa),水表的特性系数,旋翼式,螺翼式,qmax各类水表的最大流量,m3/h。查表。,第三章 高层建筑热水供应,热水供应的特点保证水质和水温;先进、合理、安全可靠;经济、坚固;有效利用热源;维护管理方便。,第1节 高层热水供应系统类型,一、高层热水供应系统分类局部热水供应系统如太阳能热水器 集中热水供应系统 (典型系统)区域热水供应系统(各自优缺点),二、集中热水供应系统的型式,重要原则问题特点:分区(原因同给水);分区与给水一致;冷水来自用本区的水箱 (一)按加热设备设置方式分 集中加热式 分区加热式 (各自优缺点),(二)按加热设备位置,加热设备下置式 加热设备上置式(三)按
17、是否设置减压阀分(常见于循序式减压),第2节 热水用水量、水温及水质,一、高层建筑热水用水量注意2条:热水水量含在冷水定额中一般规定高层建筑:150200L/床日二、热水水温使用温度 供水温度 最低供水温度 最高供水温度 设计计算温度 冷水温度,卫生器具的1次和1h热水用水定额及水温,三、热水水质,生活用热水的水质应符合我国现行的生活饮用水卫生标准。,日用水量375mg/L的热水供应系统,被加热水应进行软化处理。,第3节 水的加热方式和设备,一、热源选择二、水的加热方式 直接加热(一次换热)间接加热(二次换热) 特点:,容积式加热器是内部设有热媒导管的热水贮存器,具有加热冷水和贮存热水两种功能
18、。适用:用水温度要求均匀、需要贮存调节用水量场所。,1)容积式水加热器,快速加热器就是热媒与被加热水通过较大速度的流动进行快速换热的一种间接加热设备。适用:用水量大,而且比较均匀的热水供应系统。,2)快速加热器,水管程,气壳程,半容积式水加热器是带有适量贮存与调节容积的内藏式容积式水加热器。,3)半容积式水加热器,组成:贮水罐内藏式快速换热器内循环泵,循环泵作用:提高被加热水流速,增大传热系数和换热能力。克服被加热水流经换热器时的水头损失。形成水的连续内循环,消除冷水区,提高贮罐利用率。,4)半即热式水加热器,半即热式水加热器是带有超前控制,具有少量贮存容积的快速式水加热器。,自动温度调节器的
19、作用:及时调整平衡供需量变化,保证出水温度稳定,防止水温过高、浪费能源和加快水垢的产生。选容积式加热器的注意 :供应不同温度水 的情况:,第4节 热水管网布置和敷设,一、管网布置配管方式水流向循环管长度 等程式、不等程式注意2项,二、管道敷设,管材管道热伸长:不锈钢波纹管伸缩(补偿)器或其他 伸缩器。排气、泄水热水膨胀管、膨胀水箱(罐):自动温度调节器:减压阀计算选择 阀门设置,第5节 热水供应系统的计算,一、设计热水用水量与耗热量的计算(一)设计用水量根据热水用水定额计算根据卫生器具设备小时用水量计算 冷、热水混合百分数 (二)设计耗热量计算 (三)热媒耗量计算,二、设备选择计算,设备容积计
20、算-用于热水箱、容积式水加热器加热面积计算-用于容积式水加热器和快速式加热器水流阻力计算-用于水箱、容积式水加热器(可忽略)、快速式按水力学水头沿程、局部损失公式计算。 前2项计算用于加热设备选型。,储存设备容积计算 对于宾馆、住宅按45分钟小时耗热量 对于企业淋浴,按30分钟计 加热设备传热面积计算 小时耗热量/计算温度差及传热系数 计算温度差的计算,三、热水供应系统管网计算,热媒管网计算 计算管径和水头损失 热水管网计算计算流量、循环流量、管径、水头损失 确定循环方式,选择热水管网所需的各种设备,如循环水泵、疏水器、膨胀设施等。配水水管网计算:表格不同。注意事项:回水管网计算:循环补热量=
21、系统总热损失 选泵中的循环附加流量,第6节 高层建筑开水供应(略),第四章 高层建筑排水系统,第1节 高层建筑排水系统型式一、高层建筑排水系统类别 按来源及水质分类: 粪便水;生活废水;冷却水;雨水(雪水);特别排水,二、高层建筑排水系统组成,排水系统基本要求: (3点)* 通气管系作用:(3个)有害气体排放平衡气压剧烈波动,保护水封 减轻废气对管道的腐蚀,1.卫生器具或生产设备受水器,排水系统的起点,收集和排除污废水的设备。,2.排水管系,包括卫生器具排水管、设备排水管、排水横支管、立管、设于设备层或地下室的横干管和排水出户管。,3.清通设备,清扫口横管上,隔一定间距清通用。,检查口立管上,
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