04建筑给水.ppt
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1、建筑设备工程,建 筑 给 水,康侍民,第四章,2,一、建筑给水系统及其分类 任务 将室外给水管的水引入室内,并送到各用水点。组成 引入管 水表节点 管道系统 给水附件 升压和贮水设备,4.1 给水系统和给水方式,分类 1. 生活给水系统 水质必须符合国家规定的生活饮用水卫生标准。 2. 生产给水系统 水质、水量、水压及安全等要求,因生产工艺不同而有很大差异。 3. 消防给水系统 一般用于层数较多的民用建筑、大型公共建筑及某些生产车间等。 水质要求不高,但其水压、和水量必须满足建筑防火规范的要求。,3,4.1 给水系统和给水方式,二、给水压力 建筑物需要的给水压力与下有关: 楼层数(高度)、供水
2、点位置、出水压力要求。 水压计算 所需进水压力: H=Hg+Hz+Hp Hg最高用水点距引入管中心线的高差, Hz给水系统的阻力损失(包括管路和水表、阀门等附件), Hp最远配水点所需流出水头。,4,4.1 给水系统和给水方式,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(额定流量)而必须的最小压力。 用来克服配水龙头内的摩擦、冲击和流速变化所产生的水流阻力。 最小压力估算,5,4.1 给水系统和给水方式,三、给水方式 影响因素 建筑物状况:性质、高度、配水点布置 外网压力 需用压力 用水量变化 基本原则 尽量直供尽量利用室外管网的水压直接供水; 系统合并消防给水尽量与生活或生产给水
3、合并; 安全承压系统最低处设备静水压力不得超过设备的承压能力,否则应考虑分区,6,4.1 给水系统和给水方式,主要方式 1. 直接给水方式(简单给水方式) 由室外管网直接供水给室内所有用水点,又称简单给水方式。 特点:简单、经济,可避免二次污染。 适用:室外管网水压、水量昼夜均能满足建筑内部用水需要的场所。 问题: 当室外管网压力不足时如何解决? 当室内用户用水量很不稳定,且高峰 需水量较大,外网供水量不够时如何 解决?,7,4.1 给水系统和给水方式,2. 水泵、水箱给水方式 三种方式: 水泵单独给水方式 适用:室外压力大多时间不足,室内用水量较大且较均匀的建筑。 对用水不均匀性较大的建筑,
4、如住宅、高层建筑等,可考虑采用变速水泵运行方式,使水泵供水与建筑用水相接近。,8,4.1 给水系统和给水方式,水箱单独给水 适用:室外水压大部分时间能满足,室内日用水量不大的建筑物中采用。 在用水高峰时,由水箱调节。非高峰时间(一般在夜间),室外水压较高,由外网向水箱充水。 这种方式要求准确的选择水箱容积,实际用水情况不易掌握。 ,9,4.1 给水系统和给水方式,水泵和水箱联合给水方式 适用:室外压力经常或周期性不足,室内用水量很不均匀时。 水泵起增压的作用,水箱起调节水量的作用。,10,4.1 给水系统和给水方式,3. 气压给水方式 利用密闭压力罐内的压缩空气,将罐中的水送到管网中各配水点。
5、 集加压、贮存和调节于一体。 气压水罐:贮水、加压。 用途:代替高位水箱。 优点:投资少、建设速度快、灵活性大、容易拆迁、水质不易污染; 缺点:调节容积小、供水压力波动大、水泵效率低、能耗高、造价高。,11,4.1 给水系统和给水方式,3. 气压给水方式 工作原理: 水泵将水压入罐体, 压缩机加压罐内空气, 压迫罐内的水进入建 筑给水系统,水的压 力由压缩空气提供而 不是水罐的高度产生 的重力。,12,4.1 给水系统和给水方式,4. 分区给水方式 适用于:数层数较多,外网压力不足的建筑。 采用直接给水方式,上部若干楼层水压不够; 若全部采用水泵、水箱联合给水方式,整栋建筑水量较大,水泵和水箱
6、容量要求大,且建筑底部管网系统内会产生较大的水静压力,特别对于高层建筑,底部管道接头和配水附件极易损坏。,13,4.1 给水系统和给水方式,4. 分区给水方式 分成上下两个供水区: 下区采用直接给水,由城市管网直接供水; 上区由水箱或水泵、水箱联合供水。 优点: 充分利用外网压力,不浪费能量。可减小水泵和水箱的规格。,14,4.1 给水系统和给水方式,四、消防给水 消火栓 自动喷淋 室内消火栓给水系统 任务: 不同建筑类别要求不同。 少层建筑供扑灭建筑物内初期火灾使用。 依靠室外消防车直接扑救室内任何火灾。 高层建筑立足自救,依靠室内消火栓灭火。 设置按相关“防火规范”执行。,15,4.1 给
7、水系统和给水方式,组成: 水枪 水带,16,4.1 给水系统和给水方式,组成: 消火栓 消防管网 水源(消防水泵、水箱),17,4.1 给水系统和给水方式,自动喷水灭火系统 自动喷水、火灾报警。 1. 系统类型 闭式 喷头的喷口由热敏元件 组成的释放机构所密封。 用于一般可燃物场所的 灭火。,18,4.1 给水系统和给水方式,四种闭式类型: 湿式喷水灭火系统 在喷水管网中经常充满有压力的水,失火时,闭式喷头的闭锁装置熔化脱落,水即自动喷水灭火,同时发出火警信号。 使用简便,喷洒迅速,适用于常年温度高于4的房间。 干式喷水灭火系统 平时喷水管网中充满有压气体,只是在报警阀前的管道中经常充满压力水
8、。 作用迟缓、管理麻烦,设备投资大。适用于低于4或高于70的场合。,19,4.1 给水系统和给水方式,干湿式喷水灭火系统 温暖季节充水,冬季充气。 预作用喷水灭火系统 平时充气; 有火情时火灾探测器传递信号开启阀门向管网中充水,干式变为湿式; 当火灾温度继续升高,喷头热敏元件作用,开启喷水。 可减少误报发生水渍。,20,4.1 给水系统和给水方式,开式 开式喷头,其出水口是敞开状态,由管网上的控制装置启动系统成组喷水。 用于容易瞬间形成大面积火灾的场所灭火。 类型: 雨淋喷水灭火系统(洪水系统) 发生火灾后,所有喷头一齐喷水灭火的自动喷水灭火系统。 适用于燃烧猛烈、火势蔓延快、火灾损失大、要求
9、迅速灭火的场所。,21,4.1 给水系统和给水方式,水幕系统 主要用来阻隔火焰、热气流和热辐射的传播。 水喷雾系统 通过水喷雾喷头的机械作用,使喷出的水成为细小粒径的水雾,促使消防用水更迅速汽化,带走大量汽化热,冷却燃烧物质表面并以产生的水蒸汽隔开燃烧所需的氧气。,22,4.1 给水系统和给水方式,2. 系统组成 喷头 报警阀 报警装置 喷水管网 加压装置 要求: 设置自动喷水灭火设备的建筑物,还必需同时设置室内消火栓系统。,23,4.1 给水系统和给水方式,五、其它消防设备 当不能使用水来作为灭火剂时,根据对象不同还可采用其它介质作为灭火剂的消防灭火系统,如: 泡沫灭火、 CO2灭火、 喷雾
10、灭火、 蒸汽灭火、 干粉灭火等。,24,4.1 给水系统和给水方式,25,25,4.2 水泵和贮水设备,一、水泵 水泵装置 建筑内部给水系统中一般采用离心泵。 作用 为流体输送提供动力,以保证流体输送所需要的压力和流量。 工作原理: 靠高速旋转的叶轮带动叶 轮中的水作圆周,产生离心力, 水流在离心力的作用下获得压 能而输送出去。,4.2 水泵和贮水设备,立式泵 卧式泵,26,27,27,4.2 水泵和贮水设备, 工作方式 吸入式泵轴高于吸水池水面;,28,28,4.2 水泵和贮水设备, 工作方式 灌入式吸水池水面高于泵轴。,4.2 水泵和贮水设备,29,3. 连接方式 直接抽水 直接由配水管网
11、上吸水。 优点: 可充分利用城市管网的压力,系统比较简单,水质不易受到污染。 缺点: 会降低室外管网压力,影响周围其它用户的正常供水。 限制使用。,4.2 水泵和贮水设备,30,贮水池抽水 自备贮水池,水泵由水池抽水。 贮水池通常同时存储生活和消防用水,对市政管网不造成压力影响,但水泵电能增加,水池水质易受到污染。,4.2 水泵和贮水设备,泵的选择 基本参数: 流量单位时间内通过水泵的水体积。 水量传输的多少,m3/h、L/s 扬程水泵进、出口压力差。 水量输送的距离和高度,mH2O、Pa 轴功率水泵从电机处所获得的全部功率。kW,31,4.2 水泵和贮水设备,选择水泵: 1.水泵流量 水泵、
12、水箱联合给水系统: 水泵流量取给水系统最大小时设计流量; 单设水泵系统: 水泵流量按给水系统设计秒流量确定。,32,4.2 水泵和贮水设备,选择水泵: 2.水泵扬程 水的提升高度 管路系统阻力 出水点所需出水压力 P=P2-P1 考虑到磨损使效能降低以及设计误差,流量和扬程分别留出10%15%的余量。,33,水泵出口处压力P2,水泵入口处压力P1,4.2 水泵和贮水设备,二、水泵房 1.布置位置 底层、地下层。 分区给水方式中,上区水泵设在技术层。 减小建筑物的负荷,减小振动对建筑物的影响,降低噪声传递,也便于水泵 吸水。 要求远离安静房间,采 取减震隔音措施。,34,水泵隔振安装结构示意图,
13、4.2 水泵和贮水设备,2.建筑高度与耐火等级 泵房建筑净高不小于3.2m; 采用固定吊车时应保证起吊物底部与越过物顶部净距不小于0.5m。 耐火等级: 水泵房建筑应为12级耐火等级。,35,0.5m,4.2 水泵和贮水设备,3.机组布置 基础间距 基础高度 一般高出地坪0.10.3m; 基础深度:一般0.5m。,36,4.2 水泵和贮水设备,通道宽度 主要人行道:1.2m; 配电盘前:低压1.5m,高压2.0m。 检修场地 泵房内应设检修场地,面积由机组外形尺寸确定,周围留出走道宽度0.7m。 修理间:1015m2 库房:5m2,37,机组流量大于200m3/h时:,4.2 水泵和贮水设备,
14、通风采光排水 泵房应当光线充足,通风良好。 采光面积: 一般为地板面积的1/71/6。 地面设排水沟: 排水沟以0.01的坡度坡向集水坑。,38,4.2 水泵和贮水设备,三、高位水箱 作用:贮存、调节水量和保证水压。 水箱容积 有效容积构成因素: 生活调节水量 消防贮备水量 安全备用水量 三者之和。,39,4.2 水泵和贮水设备,水箱构造 1.形状 矩形、圆形、特殊形。 水深一般为0.72.5m,40,4.2 水泵和贮水设备,41,4.2 水泵和贮水设备,2.材料 钢筋砼、搪瓷钢板、不锈钢板、食品级玻璃钢等。 3.接管 进水管:由水箱侧壁 或顶部接入,浮 球阀或其它装置 控制水的注入。 出水管
15、:由水箱侧壁 或底部接出,高 于池底50mm,保证出水水质。,42,4.2 水泵和贮水设备,3.接管 溢流管:防止水箱水满溢出。 泄水管:放空水箱中的 水,用于清洗、维 修。 通气管:保证水箱内的 大气压力平衡。,43,4.2 水泵和贮水设备,安装和布置 钢梁和砼支墩支撑; 箱底距水箱间地面高度:不小于0.4m; 水箱间净高不小于2.2m,便于管道布置; 水箱间应有良好的通风采光条件,室温不低于5,在有冻结及结露可能时,应采取保温及防结露措施。 一般居住和公共建筑内,可设置一个水箱; 高层建筑和重要的公共建筑、生产建筑内,常设置两个或两个以上。,44,4.2 水泵和贮水设备,四、贮水池 1.作
16、用 存贮和调节水量,并兼作水泵吸水之用。 当市政给水系统发生故障或用水高峰时,通过贮水池的调节仍能满足建筑供水需要。 2.位置 可设置在室外或室内地下室。 生活用水水池应远离化粪池、厕所、厨房等,溢流口标高应高出室外地坪0.01m。 高层建筑一股都需要设置贮水池。,45,4.2 水泵和贮水设备,正在施工的室外贮水池:,46,4.3 室内给水管网的布置和敷设,一、引入管和水表节点 引入管 1.引入管数目 一般室内给水管网只设一根; 用水量大,设有消防给水系统,且不允许断水的大型或多层建筑,可设置二根或更多引入管。 一般:1根 量大、消防、不准断水:2根,47,4.3 室内给水管网的布置和敷设,一
17、、引入管和水表节点 引入管 2.位置与深度 方向:垂直于外墙进入; 位置:宜选择建筑物最大用水量处和不允许断水处接入,并应考虑水表的安装和维护管理; 室外埋深:由土壤冰冻深度及地面荷载决定。 通常敷设在冰冻线下200mm,覆土不小于0.71.0m。,48,4.3 室内给水管网的布置和敷设,一、引入管和水表节点 引入管 3.入室方式 浅埋基础从基础底部穿过; 深埋基础穿过外墙基础或地下室墙壁进入。 两种方式均需保护引入管不会因建筑物沉降而受到破坏。,49,4.3 室内给水管网的布置和敷设,水表节点 1.位置: 一般装设在建筑物外墙内或室外专门的水表井中。 2.要求: 防冻,装置水表的地方气温应在
18、2以上; 便于检修; 查表方便; 不受污染、不被损坏。,50,4.3 室内给水管网的布置和敷设,二、管网布置和敷设 管路图式 按水平干管的敷设位置, 可分为: 1.下行上给式 水平干管敷设在底层或 地下室天花板下。直接供水 方式多采用这种方式。,51,4.3 室内给水管网的布置和敷设,2.上行下给式 水平干管敷设在顶层天花板下或 吊顶内。 一般有屋顶水箱时采用这种形式。 3.中分式 水平干管敷设在中间技术层内 或某中间层的吊顶内,向上下两 个方向供水。,52,4.3 室内给水管网的布置和敷设,管道敷设 明装、暗装。 要求:安全可靠、满足维修及美观需求。 明敷管道:尽量沿墙、梁、柱直线敷设; 暗
19、设管道: 横管应敷设在地下室、设备层、管沟和顶棚内; 立管应敷设在管井或竖向管槽内。,53,4.3 室内给水管网的布置和敷设,管道敷设 管井每层需设检修门,暗设管道阀门处应留有检修门,以利于检修。 管道应尽量避免穿越梁、柱,更不能在梁柱上凿孔。 管道穿墙和楼板应预留孔洞,待管道装妥后,用水泥砂浆堵塞,以防孔洞影响结构强度。 还应注意: 防腐、防冻、防露、防漏及防噪声。,54,55,55,4.4 用水定额与设计用水量,一、用水定额 用水定额 某一度量单位内(单位时间、单位产品)被居民或其他用水者所消费的水量。 按用水对象而不同: 居民生活用水 随地区(气候、生活习惯)和生活水平(设备类型和设置情
20、况)而有不同。按有关设计规范取值。 特点: 一天中用水量变化较大。,56,56,4.4 用水定额与设计用水量,公共建筑用水 视建筑类型和卫生设备设置状况确定,查设计规范取值。 生产用水 根据工艺过程、设备情况、产品性质、地区条件确定。一种是按单位产品计算,另一种是按单位设备计算。特点是:在生产班期间内用水量均匀且有规律。 消防用水 与房屋性质、大小、层高及用途有关。按消防规范确定。,57,57,4.4 用水定额与设计用水量,二、设计用水量 概念 最高日用水量: 按最高日用水定额确定的用水量。 Qd = mqd (L/d) m用水单位数,人、床位; qd最高日用水定额,L/人d。 平均小时用水量
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