建筑设备 第3章建筑给水工程

2、水表的选择
按通过水表的设计流量(不包括消防流量)，以不 超过水表额定流量确定水表口径。
问题：有一管段的设计流量为5m3/h，试问应选择的 水表型号？ LXS-40小口径水表
3、水表的水头损失
在进行管网水力计算时，要计入水表的水头损失， 其值一般按产品所给的压力损失值来确定，如无 资料可参考现行的《建筑给水排水设计规范》。
水箱配管
出水管与进水管合用时，出水管上应设止回阀。 生活与消防合用水箱，应有保持消防用水不被动 用措施。
进水管
最高水位 小孔 生活水出水管
水箱
ห้องสมุดไป่ตู้
消防水位
出水管
进水管
止回阀
消防水出水管
水箱进、出管合用示意图
水箱内消防水 不被生活水动用示意图
七、变频给水设备
变频给水设备是通过改变水泵电机的工作频率， 从而调节水泵的转速，进而控制水泵的出水量和 扬程，使水泵处于高效运行范围之内。
水表是计量用水量的仪表，目前常用的是流速式水表。 流速式水表工作原理: 根据管径一定时，通过水表的水流速度与流量成正比来测 量的。
1、分类
（1）旋翼式
冀轮转轴与水流方向垂直，水流阻力较大，多为小口径水 表，宜测量小流量，适用于DN≤50mm的管段。
（2）螺翼式
冀轮转轴与水流方向平行，阻力较小，适用于大流量的计 量，为大口径水表，适用于DN>50mm的管段。
（2）竖向分区给水方式
适用条件：高层建筑。 对于高层建筑，由于层多、楼高，为避免低层管道中静 水压力过大，造成管道漏水，甚至损坏管道、附件，启 闭龙头时也会引起较大的噪声，并会使低层水龙头出流 量大，造成水量浪费等弊病。因此其给水系统一般采用 竖向分区的给水方式。
a、串联给水方式（见图）
优点：水泵型号小，管道布置简洁，较省管材。 缺点：供水不安全，下区设备故障，将直接影响上层供水， 各区水箱、水泵分散设置，维修、管理不方便，且要占 用一定的建筑面积。
五、贮水池
作用：调节和贮存生活和消防用水量。 贮水池宜分成容量基本相等的两格，使其能分别独立工 作和泄空，以有利于清洗和检修。 生活调节有效容积的确定 居住小区：按最高日用水量的15%∼20%确定。 建筑物内：按最高日用水量的20%∼25%确定。
六、水箱
作用：贮存、调节水量和保证水压。 构造：通常用钢板或钢筋混凝土建造，其外形有圆形及 矩形两种。
b、并联给水方式（见图）
优点：各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠，各 区升压设备集中设置，便于维修、管理。 缺点：水泵扬程高，总水压线长。
c、减压给水方式（见图）
优点：水泵数量少，占地少，且集中设置，便于维修、管理， 管线布置简单。
缺点：各区水均需提升至屋顶水箱，不但水箱容积大，而且 对建筑结构和抗震不利。供水不够安全，水泵或屋顶水 箱输水管，出水管的局部故障都影响各区供水。
5、设气压给水设备（见图）
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。 适用条件：室外管网提供的压力经常不足，且不宜设置高 位水箱的建筑。
6、分区给水方式 （1）多层建筑分区给水方式（见图）
适用条件：室外管网水压只能满足建筑下部几层的需求， 为充分利用室外管网的水压。 下区直接在建筑物外部管网提供的压力下给水，上区则由 水泵和其它设备联合组成的给水系统给水。对于多层住宅， 当外网水压在夜间能进入高位水箱时，可不设水泵。
二、系统的组成
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。
关闭严密，但水流阻力较大，适用于DN≤50mm的管段。
（2）闸阀
阻力小，但关闭不严密，适用于DN>50mm的管段。
（3）止回阀
用来阻止水流的反向流动。
（4）浮球阀
一种可以自动进水自动关闭的阀门，多装在水箱或水池内。
（5）安全阀
压力超过规定值时的泄压阀门。
（6）减压阀
其作用是调节管段的压力。
三、水表
3、仅设水泵的给水方式（见图）
适用条件：当室外给水管网水压经常不足时。 水泵直接从室外管网抽水，会使外网水压降低，影响附 近用户用水，因此在系统中一般尚需设置贮水池。当从 外网直接抽水时，需经供水部门批准。
4、设水泵、水箱的给水方式（见图）
适用条件：当室外管网的水压经常不足，且室内用水量变 化较大时。
3、水箱的配管
（1）进水管
设于上部，设浮球阀不少于2个。
（2）出水管
设于水箱下部，高出下缘不小于50mm。
（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）泄水管
设于水箱最底部，用以放空水箱、清洗时排水等。经阀门 后可与溢流管相连用一管道排水。
（5）水位信号装置 （6）通气管
3、给水管道的敷设
（1）敷设形式
明装：造价低、施工安装与维修管理方便，但管道表面易 积灰、结露，影响美观和卫生。 暗装：卫生条件好，美观，整洁，但施工复杂，造价高， 检修困难。
（2）敷设要求
引入管穿越承重墙或基础时，应注意管道保护。 室外埋地引入管要防止地面荷载和冰冻的影响，其管顶覆 土厚度不宜小于0.7m，并应敷设在冰冻线以下0.2m处。 给水管穿墙壁、基础和楼板时应预留孔洞；墙中敷设时应 预留墙槽。 管道在空间敷设时，必须采取固定措施，每隔适当距离应 采用固定配件（如支、吊架等）加以固定。
4、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。
水表节点在我国温暖地区可设在室外水表井中， 在寒冷地区常设于室内的供暖房间内。
四、水泵
水泵是给水系统中的主要增压设备。在建筑给水 系统中，一般采用离心式水泵。
1、工作原理 P55-56
离心泵通过离心力的作用 来输送和提升液体。
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。
水表
给水系统所需压力
四、给水方式
1、直接给水方式（见图）
适用条件：当室外给水管网提供的水压、水量和水质都能 满足建筑要求时。 可充分利用室外管网提供的水压进行给水。
2、单设水箱的给水方式（见图）
适用条件：当室外给水管网供应的水压大部分时间能满足 室内需要，仅在用水高峰出现不足时。
八、气压给水设备
利用密闭贮罐内压缩空气作媒介，向给水系统压 送水量的一种给水装置，它既可以调节水量、贮 存水量，又可以保持系统所需水压，其作用相当 于高位水箱或水塔。
§3－3 给水管路的布置与计算
一、给水管道的布置与敷设
1、布置要求
先确定立管位置 引入管位置 干管、支管。 基本原则：确保供水安全和良好的水力条件、力求经济 合理；保护管道不受损坏；不影响生产安全和建筑物的 使用；便于安装维修。P61
§3－2 建筑给水系统的器材、附件及设备
一、管材
1、钢管
有焊接钢管和无缝钢管两种。焊接钢管又分镀锌钢管 （白铁管）和不镀锌钢管（黑铁管）。 优点：强度高、承压能力强、接头少、加工安装方便。 缺点：抗腐蚀性差。 连接方式：螺纹连接；焊接；法兰连接。
2、铸铁管
优点：不易腐蚀、造价低、耐久性好。 缺点：质脆、重量大。 连接方式：承插连接；法兰连接。
3、水泵的选择
水泵的型号可根据给水系统的流量和扬程来选定。
（1）流量Q
应使水泵的额定流量大于给水设计流量。
（2）扬程H
应使水泵额定扬程大于给水系统所需压力。 由上确定流量和扬程后，查水泵样本选择合适的水泵。
问：已知给水系统的流量q和所需压力h，确定 水泵型号对应的流量Q和扬程H。 Q>q H>h
二、给水设备的布置与安装
1、水泵
一般在底层或地下室内设置泵房，水泵及控制设备均安 装在泵房内。 水泵的出水管上应设置阀门、止回阀、压力表、减震接 头等。 水泵应设置减震装置。 泵房的通风和采光良好，应有排水措施，并不致冻结。 机组的布置应有利于安装、检修和维护。
H 4(n 1)
n≥2层
2、计算公式
H H1 H 2 H 3 H 4
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 －最不利点流出水头，kPa或mH2O。
1、水箱的容积
水箱的有效容积，应根据调节水量、生活和消防贮备水 量确定。 （1）生活调节容积 由城市给水管网夜间直接进水的水箱：按用水人数和最 高日用水定额确定。 由水泵联动提升进水的水箱：≥50%最大小时用水量。 （2）消防贮水量 按储存10min室内消防用水量计算。
2、水箱的设置
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。 对于贮存有消防水量的水箱，水箱安装高度难以满足顶 部几层消防水压的要求时，需另行采取局部增压措施。
2、布置形式
（1）下行上给式（见图）
水平干管可以布置在室内底层走廊上、地沟内、走廊地 下、地下室内。
（2）上行下给式（见图）
水平干管通常明设在屋顶平面下或暗设在吊顶或直接设 在屋面上，从上向下通过立管供水。
（3）中分式（见图）
上部：上行下给；下部：下行上给。
（4）环状式
对于不允许间断供水的建筑物，可采用环状式，即将水 平干管设置成环状，如消防给水系统。
一、给水系统分类
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。
6、增压和贮水设备
水泵、气压装置；水箱、水池等。
三、给水系统所需压力
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、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）。
第3章 建筑给水工程
教学目标：
理解建筑内部给水系统的分类、组成及给
水方式；
了解建筑给水系统的器材、附件及设备；
掌握给水管路的布置； 了解建筑消防给水系统的组成。
§3－1 建筑内部给水系统的分类、 组成及给水方式
建筑内部给水系统是将城镇给水管网或自备水源 给水管网的水引入室内，经配水管送至生活、生 产和消防用水设备，并满足各用水点对水量、水 压和水质要求的水供应系统。
4、铜管
优点：防锈能力较好。 缺点：造价高。 一般用于热水管道，且在建筑标准较高的建筑如宾馆等 建筑中采用。
5、铝塑复合管
内外壁均为聚氯乙烯，中间以铝合金为骨架。 优点：重量轻，耐压强度好，阻力小，耐化学腐蚀性强， 可曲挠、接口少、安装方便。
二、附件
1、配水附件
各种配水龙头、莲蓬头。
2、控制附件 （1）截止阀
3、塑料管
优点：化学性能稳定，耐腐蚀，机械性能好，不燃烧、质 轻而坚，管壁光滑、阻力小。
缺点：强度低、耐久性和耐温性差。 连接方式：承插连接、粘接、螺纹连接，一般用粘接连接。 建筑生活给水管现禁止使用镀锌钢管，推荐使用塑料管。 目前给水系统用得较多的有PP-R、PP-C、PVC-U、PB管等， 排水系统多采用硬聚氯乙烯塑料管（PVC-U）。
2、基本参数
（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。
（4）总效率η ：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 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。 我们称效率最高时的流量为额定流量，其扬程为额定扬 程。