建筑内部给水工程.ppt
建筑内部给水工程,3-1 建筑内部给水系统的分类与组成,建筑内部给水系统：通过引入管，将室外给水管网或建筑小区给水管网的水输送到建筑内部的各种卫生器具、生产机组和消防设备等各用水点，并能满足用户对水质、水量和水压要求的给水系统。,一、系统的分类（按供水对象）,1.生活给水系统饮用、烹饪、盥洗、洗涤、沐浴等用水。对水质有较高要求。必须符合生活饮用水卫生标准。2.生产给水系统冷却、洗涤、锅炉等用水。对水质、水压有不同要求。3.消防给水系统对水量、水压有较高要求。这三种系统可以分别设置，也可以组成共用系统，如：生活生产消防共用系统；生活消防共用系统等。,二、系统组成,1.引入管，也称进户管：连接建筑内部给水系统与城市给水管网或小区给水管网的联络管段。2.水表节点：引入管上装设的水表及其前后设置的阀门、泄水装置的总称。3.管道系统：水平干管、立管、支管等组成的供水管网系统。,4.用水设备：各种用水器具、用水设备、消防设备等。5.给水管道附件：设置在管路上的各种阀门。6.增压和贮水设备：水泵、气压装置；水箱、水池等。,1-阀门井；2-引入管；3-闸阀；4-水表；5-水泵；6-止回阀；7-干管；8-支管；9-浴盆；10-立管；11-水龙头；12-淋浴器；13-洗脸盆；14-大便器；15-洗涤盆；16-水箱；17-进水管；18-出水管；19-消火栓；A-进入贮水池；B-来自贮水池图3-1 生活给水系统,3-2 建筑内部给水系统 所需要的压力及给水方式,一、所需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。*1.计算公式*,图3-2 给水系统所需压力,*,*,H建筑内部给水系统所需的压力，kpa或mH2O。H1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。*,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）。,n2层,二、给水方式,1.直接给水方式给水系统直接在室外管网压力下工作。（1）简单给水方式*室外管网水压任何时候都满足建筑内部用水要求。（2）单设水箱的给水方式室外管网大部分时间能满足用水要求，仅高峰时期不能满足。*,图3-3 简单的给水方式*,图3-4 单设水箱的给水方式*,2.设贮水池、水泵和水箱的给水方式,当建筑内部给水系统用水量大，室外给水管网水质和水量能满足要求，而水压不满足要求时采用；或者室内消防设备要求储备一定容积的水量时采用。室外管网贮水池水泵水箱出水管供水。,图3-5 设有水池、水泵和水箱的给水方式,3.分区给水方式,建筑物层数较多或高度较大时，若室外管网的水压只能满足较低楼层的用水要求，而不能满足较高楼层用水要求时采用。下区直接供水；上区贮水池、水泵、水箱联合供水方式。两区之间设连通管和闸阀。,图3-6 分区给水方式,4.气压给水方式,利用密闭压力罐内的压缩空气，将罐中的水送到用水点的一种增压供水方式。密闭压力罐是一种增压装置，相当于屋顶水箱或水塔，可以调节和贮存水量并保持所需水压。,1-水泵；2-止回阀；3-气压水罐；4-压力信号器；5-液位信号器；6-控制器；7-补气装置；8-排气阀；9-安全阀；10-阀门图3-7 气压给水方式,5.变频调速恒压给水方式,系统由贮水池、变频器、控制器、调速泵等组成。用电机变频调速，通过恒压控制器接收给水系统内压力信号，经分析运算后，输出信号控制水泵转速，达到恒压变流量的目的。,图5-8 变频调速恒压给水方式,3-3 建筑内部给水系统 管道的布置与敷设,一、布置形式1.下行上给式 水平干管敷设在底层地下室或专门地沟内。2.上行下给式 水平干管敷设于顶层吊顶或屋面。3.环状式 干管连成环状。,二、给水管道的布置,1.引入管（1）从建筑物用水量最大或不允许断水处引入；若用水均匀，可从建筑物中部引入。（2）数量：一般设一根；若不允许断水或室内消火栓数量超过10个时设两根，且应由不同的市政管道自建筑物不同侧引入，若只能同侧引入，间距需10m。*2.所有管段宜短、直，力求以最短距离敷设，并与墙、梁、柱等平行敷设。,引入管从营房不同侧引入布置示意图,3.工厂内的管道架空敷设时，应不妨碍生产操作及交通运输，不得布置在遇水能引起爆炸、燃烧或损坏原料、产品或设备的上方。4.不允许敷设在烟道、风道、排水沟内；不允许穿越设备基础；不宜穿过大小便槽、橱窗、壁柜等木质装修物等。5.穿越建筑物基础、墙板、沉降缝时应预留孔洞或采取相应的措施。,三、给水管道的敷设,1.室内管道的敷设方式（1）明装施工、维修方便，造价低；影响美观，易结露、积灰，不卫生。（2）暗装卫生、美观；施工复杂，维修不便，造价高。2.引入管的敷设室外埋设部分应根据室外给水管道的埋设情况、土壤的冰冻情况、地面荷载等因素确定。埋设深度的要求。*穿越基础的要求。*,埋设深度,管底在冰冻线下的距离,复土深度,*,3-4 建筑内部给水管道的水力计算,计算目的：确定管径，计算所需压力以验证给水方式的可靠性。计算内容：确定最大时用水量，管道设计秒流量，求所需压力，验证并确定给水方式。,一、用水定额,生活用水定额根据建筑物内卫生设备完善程度、气候、使用者的生活习惯、水价、建筑用途等因素确定。1.求最高日用水量,最高日生活用水定额，,最高日用水量，,m用水单位数，人数、床位等。,2.求最大小时用水量,时变化系数，为最大时用水量与平均时用水量之比。,最大时用水量，,T用水时间，h,二、设计秒流量,1.住宅及集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等建筑,当量无因次量。在水力计算中，无论建筑物性质如何，室内用水终究是通过卫生器具、配水龙头出水体现的。但各种卫生器具、配水龙头的流量和出流特性各不相同，为简化计算，以污水盆用的球形阀配水龙头在流出水头为2m时全开的流量0.2l/s为一个给水当量，其它各种卫生器具、配水龙头的流量以此为标准换算成相应的当量数。,计算管段的卫生器具当量总数。,注意：1.计算出的小于该管段上的一个最大卫生器具给水额定流量时，应用后者作为设计秒流量。2.计算出的大于该管段所有卫生器具的累加全开额定流量时，用后者作为设计秒流量。,2.工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育馆等建筑,注意：若计算出的q小于管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应以后者作为设计流量。,某卫生器具的同时使用百分数。,三、确定管径和水头损失,1.管径确定确定管段的设计秒流量qg后，可求得管径d：,其中流速v在设计中常采用的正常范围是按节省资金、噪声小等原则确定的：生活和生产给水管道：不宜大于2.0m/s；消火栓系统消防管段：不宜大于2.5m/s；自动喷洒灭火系统的给水管道：不宜大于5.0m/s，个别支管可不大于10m/s；噪声要求较高的建筑，小于或等于25mm的管道：0.81.2m/s。,2.水头损失计算,i单位长度管道的水土损失，mmH2O/m。根据已知的流量qg，可查水力计算表得出相应的d及i值，再由公式计算水头损失。局部损失：一般不详细计算，而按沿程损失的一定百分比估算：生活给水管网：2530；生产给水管网，生活消防共用给水管网，生活消防生产共用给水管网：20；消火栓系统消防给水管网：10；生产、消防共用给水管网：15。,沿程损失：,四、水力计算的方法和步骤,1.下行上给供水方式（1）选定最不利配水点，最不利管路，节点编号，统计长度。（2）选用正确的设计秒流量公式，计算流量。（3）确定管径、水头损失。（4）确定系统所需压力，并与资用压力相比较，确定给水方式。（5）计算贮水池、水箱容积，安装高度，确定水泵型号。,2.上行下给供水方式（1）在上行管路中选择压力要求最大的管路作为计算管路。（2）划分计算管路，计算设计流量、水头损失，确定水箱安装高度。（3）立管计算，由上而下选择管径。例题：P.54,例题5-2图,3-5 建筑消防给水系统,一、室内消火栓灭火系统 1.室内消火栓灭火系统的设置范围依据建筑设计防火规范和高层民用建筑设计防火规范之规定设置。教材P.56。,2.组成及类型,（1）组成消火栓设备（水枪、水龙带、消火栓）、消防管道、消防水池和水箱、水泵结合器、消防水泵、水源等。*（2）类型 室外管网直接供水；*单设水箱；*设消防泵、消防水箱；*分区供水。*,1-引入管;2-水表井;3-消防贮水池;4-室外消火栓;5-消防泵;6-消防管网;7-水泵接合器;8-室内消火栓;9-屋顶试验用消火栓;10-止回阀;11-屋顶水箱;12-水箱进水管;13-生活用水出水管营房建筑消火栓系统组成示意图/,室内消火栓,(a)SQB型墙壁式;(b)SQ型地上式;(c)SQX型地下式1-法兰接管;2-弯管;3-放水阀;4-升降式止回阀；5-安全阀;6-楔式闸阀;7-进水用消防接口消防水泵接合器外型图,室外给水管网直接供水的室内消火栓灭火系统/,设有水箱的室内消火栓灭火系统/,(a)并联分区供水方式；(b)串联分区供水方式1-水池；区消防泵；3-区消防泵；4-区管网；5-区水箱；6-消火栓；7-区水泵接合器；8-区管网；9-区水箱；10-区水泵接合器；11-水池进水管；12-水箱进水管图7-6 分区供水的室内消火栓系统/,3.设置要求,（1）建筑物各层均应设置消火栓。（无可燃物的设备层除外）（2）应能保证同层相邻两个消火栓射出的充实水柱到达室内任何部位。（较小建筑可采用一支水枪到达室内任何部位）*（3）消防电梯前室应设消火栓。（4）消火栓设于明显、易于取用的地点，栓口安装高度距地面1.1m。（5）同一建筑物内设相同规格的消火栓、水带、水枪。（6）平屋顶建筑物设置屋顶消火栓。,(a)单排1股水柱到达室内任何部位；(b)单排2股水柱到达室内任何部位消火栓布置间距/,4.计算,（1）消防用水量同时使用的水枪数量和每支水枪用水量的乘积。表3-15、3-16。（2）水力计算目的：确定消防管道的管径、系统所需要的压力。水压：由消防管道的水头损失和栓口处所需的压力确定。,充实水柱：是指水枪射出的不但能射及火焰，而且应有一定能量,能扑灭火焰的射流。,消火栓栓口压力,水带的水头损失；,水枪喷口要造成一定的充实水柱长度所需的水压。,三、自动喷水灭火系统,1.设置范围见教材P.63，(18)。2.类型及组成（1）类型根据喷头形式，分为闭式和开式。闭式包括：湿式、干式、预作用式系统；开式包括：雨淋喷水、水幕、水喷雾系统。,(a)玻璃球洒水喷头;(b)易熔合金洒水喷头闭式喷头构造图,（2）湿式自动喷洒灭火系统,组成：水源、供水设备、闭式喷头、供水管网、报警阀、火灾探测报警系统等。作用原理：当喷头的保护区域内发生火灾时，火焰或热气流上升，使布置在吊顶下的喷头周围温度升高，当温度升高至预定限度时，易熔锁片熔化或玻璃球爆炸，管中的压力水冲开阀片，自动喷射在布水盘上，溅成花篮状水幕淋下，扑灭火焰。,1-消防水池进水管;2-消防水池;3-喷淋水泵;4-湿式报警报警阀;5-系统检修阀(信号阀);6-信号控制阀;7-水流指示器;8-闭式喷头;9-末端试水装置;10-屋顶水箱;11-试水排水管;12-试验放水阀;13-延迟器;14-压力开关;15-水力警铃;16-水泵接合器;17-试水阀湿式自动喷水灭火系统组成示意图,末端试水装置,3-6建筑内部给水系统的增压与贮水设备,一、离心式水泵1.构造和工作原理（1）构造 泵体（叶轮、泵壳、泵轴等）、电机、管路（吸水管、压水管）、附件（压力表、阀门等）（2）工作原理启动前泵壳及吸水管内充满水，驱动电机，使叶轮和水高速旋转，水受到离心力的作用被甩出，由泵壳汇入压水管，叶轮中心形成真空，吸水池的水在大气压作用下被吸入泵壳，又被甩出，如此形成连续的水流输送。能量传递和转换的过程：电能机械能压能、动能。,2.主要技术参数,(1)流量Q：单位时间内所输送液体的体积。m3/h;L/s(2)扬程H：水泵给予单位重量液体的能量。mH2O;Pa(3)轴功率N：水泵从电机处获得的全部功率。kW有效功率Nu：水泵工作时，由水泵传递给液体的功率。kW(4)总效率：水泵的有效功率Nu与轴功率N之比。(5)转数n：水泵叶轮每分钟旋转的转数。转/分；r/min(6)允许吸上真空高度Hs：水泵在标准状态下(水温20，表面压力为1标准大气压)运转时，水泵所允许的最大吸上真空高度。mH2O,3.水泵的特性曲线,在转速一定的情况下，用一组曲线来表示水泵基本性能参数之间的关系。Q-H、Q-N、Q-、Q-Hs曲线。额定工况：当水泵的出流量达到设计流量时，效率最高。此时工况即水泵的设计工况，也称额定工况。水泵铭牌上所标注的即为额定工况时的参数。,4.水泵的选择,根据所需的流量和相应于该流量下所需的扬程来选择。（1）水泵流量的确定单设水泵的给水系统：按设计秒流量取；水泵、水箱联合供水的给水系统：由于水箱的调节作用及水泵可以自动启闭，水泵流量可以选小些，一般按最大小时用水量或平均小时用水量来计算。,（2）水泵扬程的确定,实际工作中，选泵时应考虑水泵在转动过程中的磨损和效率降低因素，一般所选水泵的额定流量和扬程稍大于计算的流量和扬程10左右，并应使水泵在高效区工作。,水泵直接从管网抽水,资用水头。即引入管连接点处室外管网的最小水压。,水泵从贮水池中抽水,5.水泵的运行管理水泵启动前检查，开泵与停泵，运行中的故障检查与排除等。6.泵房要求泵房净高不小于3.2m。房间干燥、光线充足、通风良好、不冰冻、设相应的排水措施。水泵四周有足够的操作空间和行走通道。,二、贮水池,1.作用调节和贮存生活和消防用水量。2.设置当室外管网的流量满足不了给水系统最大小时流量和设计秒流量时，或当防火设计规范要求贮存一定水量用于消防时，应设置贮水池。贮水池应分格，使其能分别独立工作或分别泄空，以有利于清洗和检修。,满足条件：,3.有效容积,三、水箱,1.水箱的配管*（1）进水管设于上部，距上缘150200mm，设浮球阀。（2）出水管设于水箱下部，高出下缘150mm。出水管与进水管合用时，出水管上应设止回阀。*（3）溢流管设于水箱上部，控制最高水位，高于进水管并一般比进水管大。溢流管上不设阀门。（4）排水管设于水箱最底部，用以放空水箱、清洗时排水等。经阀门后可与溢流管相连合用一根排水。,水箱配管、附件示意图/,水箱进、出管合用示意图/,（5）水位信号管观察水位。可不设。（6）泄水管排泄水箱壁的凝结水。2.水箱的容积根据调节流量、生活和消防储备水量等确定。（1）水箱的调节容积可以计算，也可根据生活日用水量的百分比确定。（2）消防贮水量按储存10min室内消防用水量计算。一般为12m3或18m3。,水箱内消防水不被生活水动用示意图,3.水箱的设置要求水箱的安装高度应满足建筑物内最不利配水点所需的流出水头。水箱应加盖，留气孔，检修孔。放水箱的房间应有良好的采光、通风，一定的室温。,
