建筑设备建筑给水工程.ppt

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1、,建筑设备,Building Equipments,建筑给水工程,2.1 给水系统、给水方式及管道布置,2.3 给水管网计算,2.4 高层建筑给水,2.2 调蓄与增压设施,2.1给水系统、给水方式及管道布置,一、给水系统,（一）给水系统分类,1.生活给水系统 为民用建筑和工业建筑内的饮用、烹饪、盥洗、洗涤、淋浴等日常生活用水所设的给水系统称为生活给水系统，其水质必须满足国家规定的饮用水水质标准。,一、给水系统,2.生产给水系统为工业企业生产方面用水所设的给水系统称为生产给水系统，如冷却用水、锅炉用水等。生产给水系统的水质、水压因生产工艺不同而异。,3.消防给水系统为建筑物扑灭火灾用水而设置的给

2、水系统称为消防给水系统。消防给水系统对水质的要求不高，但必须根据建筑设计防火规范要求，保证足够的水量和水压。,一、用水标准,（二）给水系统的组成,一、用水标准,（二）给水系统的组成,1.引入管引入管又称进户管，是市政给水管网和建筑内部给水管网之间的连接管道。它的作用是从市政给水管网引水至建筑内部给水管网。对于重要的建筑和小区宜设两条以上引入管。,一、用水标准,（二）给水系统的组成,2.水表在引入管上设总水表，在各用户设分户水表，总水表常设在户外水表井内，为了便于维修，水表前后设闸，并设泄水管。,一、用水标准,（二）给水系统的组成,3.干管、立管、支管及配件干管：为连接引入管和其他支管的水平管，

3、布设在建筑物底层的管沟中或地下室内。干管也可设置于建筑顶层，形成由上而下的供水方式。,立管：为建筑内竖直布置的管道，在不同的供水方式中，立管中的水流可以是由下而上，也可以是由上而下。支管：由立管分水到各用水点的水平管道。,一、用水标准,（二）给水系统的组成,4.用水设备如配水龙头、消火栓、生产用水设备等。,一、用水标准,（二）给水系统的组成,5.附属设备 当室外供水水压不能满足室内供水所需水压时，在给水系统中还需附加高位水箱、储水池、加压水泵或气压给水装置等设施。,气压给水设备,加压水泵,屋顶水箱,二、给水方式,（一）建筑给水的供水压力,应满足系统中的最不利点处用水点应有的压力，保证有足够的流

4、出水头。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。,给水系统所需压力的估算方法,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）。,二、给水方式,（一）建筑给水的供水压力,向一座建筑物供水，其所需供水水压可用下式计算。,建筑供水所需水头（m）；室外供水管与建筑内最不利配水点的高差（m）；由供水起点到最不利点管道中的总水头损失（HL），包括水表水头损失（H2）（m）；最不利用水点要求的工作水头（m）。,注：水头常用“m”表示，1m水头相当于0.01MPa。,二、给水方式,（一）建筑给水的供水压

5、力,建筑给水所需水压图示,二、给水方式,（二）给水方式,1.直接给水方式 当城市供水水压能保证满足建筑给水所需水压时，采用直接由城市给水管网上的水压向建筑内供水，这种供水方式最经济。,二、给水方式,（二）给水方式,2.设水箱的供水方式 城市给水水压有波动，用水高峰时，供水压力不能满足建筑给水所需水压，而当供水高峰过后又可满足供水水压的要求，这种情况下可只设高位水箱的给水方式。,二、给水方式,（二）给水方式,3.设水箱与水泵的供水方式 室外管网供水水压不能满足建筑物给水所需水压，且建筑内用水不均匀，用水量又不是很大，在取得城市管网管理部门同意的情况下，可采用设水泵和水箱的给水方式。,二、给水方式

6、,（二）给水方式,4.分区供水方式 在多层与高层建筑中，可以利用城市管网中的水压供下部几层的用水，而上部再用水泵和水箱联合供水，可收到经济合理的效果。,二、给水方式,（二）给水方式,5.气压给水方式 气压给水系统包括水泵、贮水的气压钢罐。一般设在建筑底层，气压钢罐内充有一定体积的压缩空气。利用水泵向建筑供水的同时，也向气压罐内送水，此时的罐起到了贮水池的作用。当罐内的水充到一定值时，水泵停止工作，气压罐内的水在压缩空气的作用下向建筑供水。,为了卫生，也为不使压缩气溶入水中，在水气之间设可变形的隔膜。气压给水的优点是不需占用建筑顶层面积设水箱，可以保证最高层有足够的水压，缺点是能耗高。,二、给水

7、方式,（二）给水方式,6.调频水泵给水方式 调频装置（变频装置）是可以通过改变水泵电机的供电频率来使水泵改变转速的装置，通过一套自动监控系统，使水泵自动按建筑供水水压来调整自己的转速，以满足建筑内供水的变化。这种方式可免去高位水箱，节省能耗。但设备投资较高。,三、管道布置及敷设,小区管网布置小区内的给水管道宜布置成环状或者与城镇给水管道连成环状网，小区进水管网宜不少于两条，支管和进户管可布置成树枝状；小区干管宜设在用水量大的地段。为便于检修给水管应尽量设在人行道下或绿地内；给水管与建筑物基础的水平净距，一般不宜小于3m，在条件受限且管径较小的情况下（DN150以下）可减小到1.51.0m；小区

8、给水管的埋设深度，要满足防冻、防压坏的要求，一般在冰冻线下0.15m，车行道下覆土深度不小于0.7m。在共用沟内敷设的给水管应在污水管的上方、热水管的下方。,三、管道布置及敷设,小区管网布置给水管与其他管线也应保持一定间距，以满足砌筑井室的要求，也为维修时不损坏相邻管线。小区地下管线最小净距如下：,三、管道布置及敷设,2.建筑给水管道的布置与敷设（1）引入管与水平干管的布置 室内给水一般采用枝状管网单向供水，设一条引入管，而对要求不间断供水的重要建筑，应设两条引入管，且从室外管网不同管段上引入，若只能从同一管段上引入，则引入点应相隔不小于15m，且在这两引入点之间的室外配水管段上设闸门。,三、

9、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（1）引入管与水平干管的布置引入管与干管应设在用水设备集中、用水量大的地方，力求简短、直接。当用水点分散时，干管宜取其适中位置布置。干管应靠近立管；干管按建筑物性质要求，可布置成枝状、环状，或将两个引入管之间形成对接的布置形式。,三、管道布置及敷设,2.建筑给水管道的布置与敷设（2）立管与支管的布置立管沿墙、柱垂直布置，贯串楼层；支管是立管与用水设备的连接管，常沿墙、梁水平敷设；立管应贴近用水设备，使支管简短，直接到达用水设备；支管不宜过长，过长会产生穿越门窗、梁柱的问题，还会增加与其他管线的矛盾；当出现多数楼层支管过长时，可适当增加

10、立管的办法来减短支管。,三、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设,引入管穿外墙必须留洞，管顶上方留有一定净空，一般为0.10.15m，以防建筑沉降损坏管道，然后再用软性防水材料封堵。对引入管穿地下室外墙时，应加穿墙套管，套管与管道之间或用水泥作刚性密封或用软性填料作柔性密封。当建筑沉降量较大或抗震要求较高，墙两侧的管道上应设柔性接头。,三、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设,引入管穿基础或承重墙时,1）预留孔洞2）上部净空不小于建筑沉降量,三、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设

11、,水平干管可明敷在地下室内，无地下室时可设在地沟内，可设在专门的设备层或建筑的顶棚内，也可直接埋在地下土层内，这种埋地式管道检修十分困难，只有在管材有足够的耐久性、连接处十分可靠的情况下方可采用。,三、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设,水平干管敷设场所,设备层,地下室,三、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设,埋地管不得穿设备基础，或易被压坏、冻坏、震坏的地段，避免穿结构的梁、柱和沉降缝、伸缩缝，在不可避免要穿越时，应预留洞、预埋套管。,三、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设

12、,三、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设,立管可明敷，也可暗敷。明敷，安装与维修方便，造价低；暗敷，美观，安装与维修较为困难，造价高，一般用于对装修要求高的场所。暗敷可敷设在专门的管井中，管井中常常是与其他管道合用，各管线应保持间距，并且要有可供工人进出的检修门和检修的空间。另一种暗装方式是将立管明立于墙角、柱边，再用建筑装饰处理，同样也应留检修窗口。也有将立管嵌入墙槽内，外表用钢丝网水泥沙浆抹面，这种方式检修比较困难。明装应不影响美观和建筑的使用，不穿橱窗壁柜。给水管道不得穿烟道、风道、污水槽和大、小便槽。立管穿越楼面和屋面时应预留套管，并做防渗。,三

13、、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设,管道井,明敷,三、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设,暗装支管宜敷设在楼、地面的找平层内或嵌埋在墙槽内。水平嵌埋的支管直径不宜超过25mm（塑料管），对于敷塑铜管和不锈钢管，不宜大于20mm。,三、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设,支管暗敷场所,墙槽,找平层,三、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设,室内给水水平管应设支架或吊架，立管应设管卡作为支承。支承的间距与管道的材质和管径大小也即刚度大小有关

14、。,三、管道布置及敷设,（二）给水方式,2.建筑给水管道的布置与敷设（3）管道敷设,管道吊架,管道支架,管卡,2.2 调蓄与增压设施,调蓄和增压措施,一、单独设高位水箱二、水泵与水箱联合工作系统三、气压供水装置四、变频调速水泵供水五、贮水池六、水塔,对于高层和要求供水水压高的用户，需自行采用调蓄和增压措施来解决。目前有以下几种：,一、单独设高位水箱,水箱的作用、材质、形状,作用 贮水、调节水量、稳定水压材质 钢板（需防腐）、不锈钢 玻璃钢、无毒塑料等,形状 方形、矩形、圆形,一、单独设高位水箱,1.单设水箱的容积,水箱的容积=调节容量+消防贮水量+生产事故贮备水量,（1）调节容量,由水箱供水的

15、最长连续时间（h）。,水箱最长连续供水时段内的平均小时用水量（m/h）;,或者按最高日用水量的20%-25%估算。,用水人数。,最高日用水定额【L/（d人）】;,对只有夜间进水供白天用水的水箱，其调节容积可按下式计算：,一、单独设高位水箱,1.单设水箱的容积,（2）消防贮水量,室内消防设计流量（L/s）；,水箱的消防贮水容积（m）；,水箱保证的消防供水时间（min）。,消防贮水量：一般建筑要求贮存10分钟的灭火水量。,一、单独设高位水箱,1.单设水箱的容积,（3）生产事故贮备水量,为保证不能停水的生产设备或产品不致因停水而损坏，水箱需贮备事故用水量。生产事故贮备水量的大小由生产工艺提高。一般非

16、工业性生产性建筑无需事故贮水。,一、单独设高位水箱,2.水箱设置高度,最不利用水点要求的工作水头（m）,水箱到最不利用水点所经管道上的总 水头损失（m）；,一、单独设高位水箱,3.水箱构造,进水管：由箱顶或侧壁顶部进入，当利用室外配水管网压力进水时，进水管出口应设浮球阀或液压控制阀，且同时设两个；出水口：接出位置高出箱底50mm，不带走箱底杂质；,溢流管：管径比进水管大12级,管上不设阀门，出口设水封、滤网，防灰尘昆虫；泄水管：不小于50mm，从箱底最低处接出，可与溢流管相连；,通气管：通风、维持水箱内气压，需防异物和昆虫进入，管径一般为50mm；检修人孔与水位剂：方便人维修，控制水泵启停。,

17、二、水泵与水箱联合工作系统,1.水泵的流量,要根据用水量来确定，对只设置水泵不设水箱的情况，水泵的供水量应按供水的设计最大秒流量确定。而对于有水箱、水泵的供水流量可采用建筑内最大小时用水量来确定。,室外供水水压经常不能满足室内供水水压的要求，或者只能满足某个高度以下的供水水压要求，其余不能满足的情况下，采用水泵与高位水箱联合工作系统。水泵来增压，水箱用来调蓄，使水泵始终工作在高效区，也可减小水箱的调节容积。,二、水泵与水箱联合工作系统,2.水泵的扬程,（1）水泵直接从室外配水管中吸水时：,建筑物所需供水总水头（m）；,水泵的扬程（m）；,泵站内的水头损失（m）；,城镇配水管网内的水头（m）。,

18、二、水泵与水箱联合工作系统,2.水泵的扬程,（2）水泵由贮水池中抽水时：,管道的总水头损失（m）；,由贮水池最低水位到最不利点的垂直高度（m）；,最不利用水点的工作水头（m）。,二、水泵与水箱联合工作系统,3.水箱的调节容积（生活用水）,（1）水泵为自动控制时：,水泵的出水量（m/h）；,水箱的调节容积（m）；,水泵每小时允许启动次数，取48次；,安全系数，取1.52.0。,如果用经验数据设计，调节容积可取最高日用水量的5%，或按最大小时用水量的50%计。,二、水泵与水箱联合工作系统,3.水箱的调节容积（生活用水）,（2）水泵为人工控制时：,水泵每天启动次数；,最高日用水量（m）；,水泵运行时

19、段内平均用水量（m/h）；,水泵启动一次的运行时间（h）。,调节容积也可按最高日用水量的12%计算。,二、水泵与水箱联合工作系统,4.水箱的总容积、安装高度及构造,（1）水箱的总容积 调节容积消防备用水量生产事故备用水量。（2）水箱的安装高度 应与水泵扬程相配。（3）水箱构造 与单独设水箱时相同。,三、气压供水装置,根据波义耳马略特定律，即在定温条件下，压强P与它的体积V的乘积为一常量。,水泵向用户供水时同时向气压罐中供水，罐内水逐渐增加，压缩空气的体积被压缩，达到一定水位时，泵停止工作，罐内水在压缩空气推动下，向各用水点供水(水量水压减少）。罐内水减少至最低水位时，重新开启水泵。（水量水压增

20、加),优点：气压装置可以设在任何位置，应用灵活，可代替屋顶层的高位水箱，减轻屋顶荷载，有利于抗震；缺点：水压变化大，而罐容量小，调节容量也小，水泵启闭频繁，电耗大，投资也高。适用于不宜设高位水箱的情况。,三、气压供水装置,按罐内气压分,变压式,定压式,按罐内水气关系分,气水接触式,气水隔离式,（一）气压装置的分类,按罐体形式分,立式,球形,卧式,三、气压供水装置,（一）气压装置的分类,单罐变压式气压给水设备,1.变压式气压装置 气压罐供水初期，气压高，水压也高，到气压罐供水末期，气压最小，水压也变小。其供水水压是在变化的，而且变化幅度较大。,三、气压供水装置,（一）气压装置的分类,定压式气压给

21、水设备,2.定压式气压装置定压式装置可通过两个途径实现：1）在出水管上设置一个调压阀；2）增设压缩空气罐,三、气压供水装置,（一）气压装置的分类,（1）气水接触式 气压罐内水和气是直接接触的。这种形式结构简单，造价相对低，管理也方便，是工程中常用的形式。压缩气在水中溶解度比常压下大，气体会随水流流失，为了补充流失的气体，需向罐内补气。补气有余量补气和限量补气两种。,3.气水接触式与气水隔离式气压装置,三、气压供水装置,（一）气压装置的分类,（2）气水隔离式 气水隔离式气压装置是将罐内的水与空气隔开，从而就避免因气体融入水中而耗损的问题。罐体用大法兰固定的平板形膜、蝶形或帽形膜，也有用封头小法兰

22、固定的囊形隔膜。隔膜材料应有良好的气密性、抗挠曲性、无毒无味，对水质不产生污染，具抗老化性能。,3.气水接触式与气水隔离式气压装置,三、气压供水装置,（二）气压罐的设计计算,1.气压罐的水容积,应包括调节容积、消防贮水和事故生产贮备水。调节水容积按水泵与水箱共同工作时的调节容积要求进行计算。,2.气压罐的最低供水水压,气压罐最低水位到最不利用水点的高度（m）；,气压罐最低供水水压以水头计（m）；,气压罐到最不利用水点的总水头损失（m）；,最不利用水点的工作水头（m）。,三、气压供水装置,（二）气压罐的设计计算,3.气压罐的总体积与最高工作压力计算,气压罐最大工作压力（m）；,气压罐最小工作压力

23、（m）；,气压罐总体积（m）；,气压罐中水的总容积（m）；,容积附加系数，立式罐为1.1，卧式罐1.25，隔膜式为1.05。,三、气压供水装置,（二）气压罐的设计计算,3.气压罐的总体积与最高工作压力计算,为工作压力比，一般取0.65-0.85，有特殊要求时还可在0.5-0.9范围内选用。,四、变频调速水泵供水,五、贮水池,设置条件贮水池设计要求贮水池有效容积,五、贮水池,室外管网不允许直接抽水时，常设置贮水池；调节容积按最高日用水量20%-25%估算；,材质：不锈钢、玻璃钢、钢筋混凝土配管:和水箱一样，同样设溢流管、排气管、通气管、人孔等,容积大于500m3的贮水池，应分两格，并设连通阀，以便清洗、检修时不停水；生产（生活）、消防共用水池应有消防水平时不被动用的措施；室内贮水池布置：设在采光和通风好并便于维修、室温不低于5的房间内。,六、水塔,水塔适合于小区内使用，其工作和结构原理与高位水箱基本相同，两者不同的是水塔建于室外，高度不受限制，需专门的支承结构，水塔及其管道应十分注意保温防冻。,