第七章--居住小区给水系统PPT课件

1 一 居住小区给水系统的分类与组成居住小区 指含有教育 医疗 文体 经济 商业服务及其他公共建筑的城镇居民住宅建筑区 我国城镇居住用地按住户和人口数量分为居住区和居住小区 居住小区以下可分为居住组团和街坊等次级居住地 划分界线如下 1 居住组团 居住户数为300 800户 居住人口数为1000 3000人 2 居住小区 居住户数为2000 3500户 居住人口数7000 13000人 第七章居住小区给水系统 2 3 居住区 居住户数为10000 15000户 居住人口数为30000 50000人 1 居住小区给水系统分类 1 低压统一给水系统 对于多层建筑群体 生活给水和消防给水都不会需要过高的压力 因此采用低压统一给水系统 2 分压给水系统 在高层建筑和多层建筑混合居住小区内 高层建筑和多层建筑显然所需压力差别较大 为了节能 混合区内宜采用分区给水系统 第七章居住小区给水系统 3 3 分质给水系统 在严重缺水地区或无合格原水地区 为了充分利用当地的水资源 降低成本 将冲洗 绿化 浇洒道路等用水水质要求低的水量从生活用水量中区分出来 确立分质给水系统 4 调蓄增压给水系统 当城镇市政给水管网的水量 水压周期性不足时 可以设置高位水箱供水 调蓄增压给水系统对处于混合区的高层建筑的较高部分的系统均必须调蓄增压 即设有水池和水泵进行增压给水 调蓄增压给水系统又分为分散 分片和集中调蓄增压系统 第七章居住小区给水系统 4 2 居住小区给水系统组成水源 管道系统 二次加压泵房和贮水池组成 给水管道 小区给水干管 小区给水支管和接户管 1 小区给水管网1 接户管布置在建筑物周围 直接与建筑物引入管相接的给水管道 2 给水支管布置在居住组团内道路下与接户管相接的给水管道 3 给水干管布置在小区道路或城市道路下与小区支管相接的管道 第七章居住小区给水系统 5 2 调蓄增压设备指调节水池 水箱 水泵 气压罐 水塔等 3 室外消火栓布置在小区道路两侧用来灭火的消防设备 4 给水附件保证给水系统正常工作所设置的各种阀门等 5 自备水源系统对于严重缺水地区或离城镇给水管网较远的地区 可设有自备水源系统 一般由取水构筑物 以地下式为多 水泵 净水构筑物 输水管网等组成 第七章居住小区给水系统 6 某小区给水管网布置图 第七章居住小区给水系统 7 某组团内给水支管和接户管布置图 第七章居住小区给水系统 8 3 小区给水干管的布置原则 1 小区干管应布置成环状或与城镇给水管道连成环网 小区支管和接户管可布置成枝状 2 小区干管宜沿用水量较大的地段布置 以最短距离向大用户供水 3 给水管道宜与道路中心线或主要建筑物呈平行敷设 并尽量减少与其他管道的交叉 4 当小区有集中供热管网并采用管沟敷设 经技术经济比较可与供热管路共沟敷设时 在布置给水管路时 应尽量与供热管沟相一致 使方案更经济 合理 并方便施工 管理与维修 延长管道的使用寿命 第七章居住小区给水系统 9 二 居住小区给水系统水力计算1 居住小区给水设计用水量的计算居住小区最高日用水量包括居民生活用水量 公共建筑用水量 消防用水量 浇洒道路和绿化用水量 以及管网漏失水量和未预见水量 1 居民最高日生活用水量Q1式中 居民最高日生活用水量 m d 第七章居住小区给水系统 10 居民小区卫生器具设置不同而不同的生活用水定额 见下表 L 人 d 相同卫生器具设置的居住人数 第七章居住小区给水系统 11 居住小区居民生活用水定额及小时变化系数 12 2 公共建筑最高日生活用水量Q2 公共建筑最高日生活用水量 m3 d 某类公共建筑生活用水量定额 见书表1 3 集体宿舍 旅馆和公共建筑生活给水定额及小时变化系数表 同类建筑物用水单位数 第七章居住小区给水系统 13 3 居住小区浇洒道路和绿地用水量Q3 居住小区浇洒道路和绿地用水量 m3 d 浇洒道路用水定额 见下表 L m2 次 需浇洒的道路面积 m2 1天的浇洒次数 绿化用水定额 L m2 d 需绿化的面积 m2 第七章居住小区给水系统 14 4 居住小区管网漏失水量与未预见水量Q4 浇洒道路用水定额 第七章居住小区给水系统 15 居住区日用水量 小时用水量 随气候 生活习惯等因素的不同而不同 夏季比冬季用水多 假日比平时用水高 在一日之内又以早饭 晚饭前后用水最多 为了反映用水量逐日 逐时的变化幅度大小 在给水工程中 引入了两个重要的特征系数 日变化系数和时变化系数 日变化系数以Kd表示 其意义可以用下列公式表示 最高日用水量即设计年限内用水量最多1日的水量 m3 d 平均日用水量 m3 d 第七章居住小区给水系统 16 时变化系数以Kh表示 其意义可按下式表达 最高日最高时用水量 m3 h 最高日平均时用水量 m3 h 这两个特征系数在一定程度上反映了用水量的变化情况 在实际运用中 经常还应用用水量逐时变化曲线来详细反映用水量的变化 第七章居住小区给水系统 17 2 居住小区给水干管设计流量居住小区的供水范围和服务人口数介于城市给水和建筑给水之间 有其独特的用水特点和规律 居住小区给水管道的设计流量既不同于建筑内部的设计秒流量 又不同于城市给水最大时流量 应根据建筑给排水设计规范进行计算 1 居住生活用水量居住小区的室外给水管道的干管设计流量应根据管段服务人数 用水定额及卫生器具设置标准等因素确定 服务人数大于书表7 1中数值的给水干管 最大时 第七章居住小区给水系统 18 用水量为管段流量 服务人数小于等于书表7 1中数值的室外给水管段 管段设计流量为住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量 2 公共建筑用水量 当管网服务人数小于等于书表7 1中数值的室外给水管段 居住小区内配套的文体 餐饮娱乐 商铺及市场等设施的流量可按生活给水秒流量计算 服务人数大于书表7 1中数值的室外给水干管 居住小区内配套的文体 餐饮娱乐 商铺及市场等设施的节点流量可按生活最大时流量计算 第七章居住小区给水系统 19 居住小区内配套的文教 医疗保健 社区管理等设施 以及绿化和景观用水 道路及广场洒水 公共设施用水等 均以平均时用水量为计算流量 3 居住小区给水管道水力计算管段设计流量确定后 确定管道直径和压力损失 当给水外网为枝状管网时 其方法同建筑给水管道计算基本相同 当管径为100 400mm时 管内流速为0 6 0 9m s 管径大于400mm时 流速取0 9 1 4m s 给水管道的局部压力损失除水表和止回阀等需要单独计算外 其他可按沿程压力损失的15 20 计算 第七章居住小区给水系统 20 三 居住小区给水常用管材 附件及附属设施1 居住小区给水常用的管材给水管材常可以分为金属管材料 非金属管材料和复合材料三大类 1 常用的金属管主要有 钢管 镀锌管 铸铁管 铜管等 2 常用的非金属管主要有 无规共聚聚丙烯 PP R 管 聚丁烯管 PB 聚乙烯管 PE 交联聚乙烯管 PEX 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯管 ABS 等 3 常用的复合材料管主要有 钢塑复合管 铝塑复合管等 第七章居住小区给水系统 21 4 预应力钢筋混凝土管预应力钢筋混凝土管是混凝土管里的钢筋预先加纵向力和环向力制成 管径一般为400 l400mm 管长5m 工作压力可达0 4 1 2MPa 自应力钢筋混凝土管由矾土水泥 石膏和豆石为原料 用离心法制成 管径一般为100 800mm 管长3 4m 工作压力可达0 4 1 0MPa 上述两种管材均具有良好的抗渗性 施工安装方便 输水性能好 但质重性脆 这两种管材都为承插式接口 用圆形断面的橡胶圈作为接口材料 转弯和管径变化处采用特制的铸铁配件 也可用钢板制作 第七章居住小区给水系统 22 2 给水管网附件为了保证管网的正常运行 管网上必须装设一些附件 以调节小区给水管网的流量 压力 或者停止 恢复供水 常用有阀门 排气阀 泄水阀 室外消火栓等 1 阀门阀门是控制水流 调节管道内的水量和水压 方便检修的重要附件 需在下列部位设置 小区干管从城镇给水管接出处 小区支管从小区干管接出处 接户管从小区支管接出处 第七章居住小区给水系统 23 环状管网需调节和检修处 阀门一般设置在阀门井内 常采用的阀门一般是蝶阀和闸阀 2 排气阀和泄水阀排气阀安装在管线的高起部位 用以在初次运行时或平时及检修后排出管内的空气 在产生水击时可自动进入空气 以免形成负压 排气阀分单口和双口两种 地下管线的排气阀应安装在排气阀门井内 3 室外消火栓室外消火栓的介绍见本书第二章 第七章居住小区给水系统 24 3 给水管网附属构筑物 1 给水阀门井给水管网中的调节 切断的附件主要是阀门 因给水管道敷设在地下 阀门安装在阀门井中 打开井盖 可进行调节管网或切断供水 阀门井作用是安装管网中的阀门及管道附件 1 阀门井的形式按照井的外部形状 阀门井可分为矩形卧式和圆形立式两大类 圆形立式按操作方式可分为地面操作和井下操作两种 选择阀门井时 可根据所安装的附件类型 大小和路面材料来进行 第七章居住小区给水系统 25 2 阀门井的尺寸阀门井的平面尺寸 应满足阀门操作和安装拆卸各种附件所需的最小尺寸 井深由水管埋设深度确定 但井底到水管承口或法兰盘底的距离至少为0 10m 法兰盘和井壁的距离宜大于0 15m 从承口外缘到井壁的距离应在0 30m以上 以便于接口施工 3 注意事项 管道穿越井壁或井底 须预留50 100mm的环缝 用油麻填塞并捣实 或用灰土填实 再用砂浆封面 沉降缝在管道上部应当预留稍大一些 第七章居住小区给水系统 26 砌筑井室应在铺好管道 装好阀门后进行 砌筑时 应控制其建造尺寸 圆形立式阀门井建造尺寸的控制要求是 当DN 50 300mm时 阀门法兰边距井壁 井底的距离为400mm 300mm 当DN 350 100Omm时 阀门法兰边距井壁 井底的距离为600mm 400mm 地面操作立式阀门井 方头或手轮到井壁的垂直距离不小于450mm 井下操作的立式阀门井手轮距内顶不得小于300mm 闸阀下必须设置支墩 支墩与闸阀底部应用M7 5的水泥砂浆抹成八字 并填实 第七章居住小区给水系统 27 地面操作立式阀门井 Hm 最小井深 Hs 井口高度 h 管中心到井底高 j 井室内径 A 同图6 17节点A a 支敦宽度 b 支敦长度 DN 75 1000mm 第七章居住小区给水系统 28 井下操作立式阀门井 Hm 最小井深 Hs 吸口高度 h 管中心到井底高 j 井室内径 a 支敦宽度 b 支敦长度 DN 75 1000mm 第七章居住小区给水系统 29 井壁既可采用MU7 5砖 M7 5或M5 有地下水时用M7 5 无地下水时用M5 混合砂浆砌筑 也可采用C20钢筋混凝土预制或现场浇筑 无地下水时 井内 外壁面均可采用原浆勾缝 有地下水时 内壁可用原浆勾缝 外壁则用1 2水泥砂浆抹面 抹面厚度为20mm 高度应高于地下水最高水位250mm 井盖的安装应做到型号统一 标志明显 井盖上配备提盖与撬棍槽 对室外温度小于或等于 20 的地区 应将井口设置为保温井口 增置木制保温井盖板 第七章居住小区给水系统 30 2 支墩承插式接头的管线 在弯管处 三通处 伸缩管处以及水管尽端的盖板上 都会产生应力 支墩就是为承受应力而设 但对管径小于300mm 或转变角度小于5 10 且压力不大于980kPa的管线 因接头本身足以承受应力 可不设支墩 1 支墩的形式支墩分水平方向弯管支墩 垂直向下弯管支墩 垂直向上弯管支墩等多种形式 下图为垂直向下弯管支墩 第七章居住小区给水系统 31 垂直向下弯管支墩 第七章居住小区给水系统 32 四 居住小区给水管网的布置与敷设给水管线一般埋在道路 绿地底下 特殊情况时 如过桥时 才考虑敷设在地面上 给水管网敷设可从以下几方面考虑 1 给水管管顶以上的覆土深度 在不冰冻地区由外部荷载 管道强度 土壤地基 与其他管线交叉等条件决定 金属管道一般不小于0 7m 非金属管道不小于1 0 1 2m 布置在居住组团内的给水支管和接户管如无较大的外部动荷载时 管顶覆土厚度可减少 但对硬聚氯乙烯管管径De 500mm时 管顶最小覆土厚度为0 5m 管径De 500mm时 管顶最小覆土厚度为0 7m 第七章居住小区给水系统 33 2 冰冻地区 管道除了以上考虑外 还要考虑土壤冰冻深度 缺乏资料时 管底在冰冻线以下的深度如下 在冰冻地区应考虑土壤的冰冻影响 小区内给水管道管径 300mm时 管底埋深应在冰冻线以下 d 200 mm 管径DN 300 600mm时为0 75DN DN 600mm时为0 5DN 3 在土壤耐压力较高和地下水位较低处 水管可直接埋在管沟中未扰动的天然地基上 在岩基上 应铺设砂垫层 对淤泥和其他承载能力达不到设计要求的地基 必须进行基础处理 第七章居住小区给水系统 34 4 居住小区给水管道宜与道路中心或与主要建筑物的周边呈平行敷设 并尽量减少与其他管道的交叉 给水管道与建筑物基础的水平净距 管径DN100mm DN150mm时 不宜小于1 5m 管径DN50mm DN75mm时 不宜小于1 0m 给水管道与其他管道平行或交叉敷设时的净距 应根据管道的类型 埋深 施工检修的相互影响 管道上附属构筑物的大小和当地有关规定等条件确定 一般可按下表采用 第七章居住小区给水系统 35 居住小区地下管线 构筑物 间最小净距 m 第七章居住小区给水系统 36 5 生活饮用水给水管道与污水管道或输送有毒液体管道交叉时 给水管道应敷设在上面 且不应有接口重叠 当给水管敷设在下面时 应采用钢管或钢套管 6 埋地管道的管顶最小覆盖厚度 在车行道下 一般不应小于0 7m 当土壤的冰冻线很浅 且保证管道在不受外部荷载损坏时 其覆土厚度可酌情减少 7 各种管道平面布置及标高设计 在相互发生冲突时 应按小直径管道让太直径管道 可弯管道让不能弯管道 新设管道让已建管道 临时性管道让永久性管道 有压管道让无压管道 第七章居住小区给水系统 37 8 应根据地形情况 在最高处设置排气阀 在最低处设置泄水阀或排泥阀 在垂直或水平方向转弯处应设置支墩 根据管径 转弯角度 试压标准及接口摩擦力等因素 通过计算来确定支墩的大小 位置 9 应根据供水压力采取防止 消除或减轻水锤破坏作用的措施 敷设管道时其中心转折角大于2 时 应设置弯头或乙字管等管件 10 为了便于小区管网的调节与检修 应在与市政管网连接处的小区干管上 与小区干管连接处的小区支管上 与小区支管连接处的接户管上及环状管网需调节和检修处设置阀门 阀门应设在阀门井内 第七章居住小区给水系统 38 11 居住区管道平面排列时 应按从建筑物向道路方向和由浅埋深至深埋深的顺序安排 一般常用的管道排列顺序如下 1 通信电缆或电力电缆 2 煤气管道 3 污水管道 4 给水管道 5 热力管道 6 雨水管道 第七章居住小区给水系统 39 12 给水管道的基础 1 给水管道一般敷设在未经扰动的原土层上 对于淤泥和其他承载力达不到要求的地基 应进行基础处理 敷设在基岩上时 应敷设砂垫层 2 小区内的给水管道一般管径较小 固埋地敷设时可不设置防止水流推力的管道支墩 如确需要设置可按 给水排水标准图集 S345处理 3 在与采暖供热管道共沟敷设时 一般给水敷设在供热管道下方 可用砖或混凝土支墩支起管道 一般距沟底净距离不小于10cm 以便检修 在水流转弯处应加密固定支架 墩 以抗拒水流的推力 第七章居住小区给水系统 40 4 如小区采用硬聚氯乙稀给水管 管道敷设尚应符合 室外硬聚氯乙稀给水管道工程设计规范 的有关规定 第七章居住小区给水系统 41 五 居住小区给水加压泵站居住小区给水加压泵站一般由加压与调节设施 水泵间 配电室 较小的泵站不设 控制值班室 附属间组成 1 加压与调节设施 1 水塔水塔主要由水柜 或水箱 塔体 管道 基础等组成 水柜 水箱 水柜的作用是贮存水量 多采用圆形 在计算直径和高度的比例关系时 较合理的尺寸可参见表7 4 水柜可用钢材 钢筋混凝土制成 容积较小时 可用砖砌成 水柜应有良好的不透水性 在寒冷地区 应有一定的防冻措施 塔体 塔体的作用是支承水柜 常用钢筋混凝土 砖石或钢材建成 近年来也采用装配式和预应力钢筋混凝土水塔 塔体形状有圆筒形和支柱形两种 第七章居住小区给水系统 42 五 居住小区给水加压泵站居住小区给水加压泵站一般由加压与调节设施 水泵间 配电室 较小的泵站不设 控制值班室 附属间组成 1 加压与调节设施 1 水塔水塔主要由水柜 或水箱 塔体 管道 基础等组成 水柜 水箱 水柜的作用是贮存水量 多采用圆形 在计算直径和高度的比例关系时 较合理的尺寸可参见书表7 4 第七章居住小区给水系统 43 水柜可用钢材 钢筋混凝土制成 容积较小时 可用砖砌成 水柜应有良好的不透水性 在寒冷地区 应有一定的防冻措施 塔体 塔体的作用是支承水柜 常用钢筋混凝土 砖石或钢材建成 近年来也采用装配式和预应力钢筋混凝土水塔 塔体形状有圆筒形和支柱形两种 管道 水塔中管道的作用是向水柜输水 向管网供水 并保证输水 供水正常运行 基础 基础的作用是支撑整个水塔 水塔的基础可采用独立基础 条形基础和整体基础 常用的材料有砖石 混凝土 钢筋混凝土等 第七章居住小区给水系统 44 另外 水塔上还有一些附属设施 如避雷针 扶梯 平台 栏杆和照明设施等 我国已编有容量30 400m3 高度15 32m水塔的 给水排水标准图集 S843 S847 供选用 水塔高度和有效容积是水塔的重要参数 计算需要采用公式进行计算 水塔的设置高度 用下式表示为 第七章居住小区给水系统 45 式中H 水塔水柜设计最低水位距该处设计地面的垂直高度 m H1 控制点所在建筑物的接户管末端与水塔处地面的标高差 m H2 水塔至控制点接户管末端的能量损失 m H3 控制点接户管末端所需的压力 m 水塔的有效容积 水塔的有效容积可按下式计算 第七章居住小区给水系统 46 式中V 水塔的有效容积 m3 V1 水塔的调节水量 应根据供水曲线与用水量逐时变化曲线确定 如无上述资料 可按书表7 4选取计算 m3 V2 安全贮水量 根据供水可靠程度和用户用水情况确定 m3 Vx 消防贮水量 详见第二章 m3 第七章居住小区给水系统 47 2 贮水池贮水池常用钢筋混凝土 预应力钢筋混凝土和砖等制成 一般为圆形或矩形 构造见书图7 10 水池应有单独的进水管和出水管 接管位置应有利于水的循环 溢流管管径与进水管相同 放空管设在集水坑内 容积在1000m3以上的水池 至少应设两个检修孔 其尺寸大小应满足配件进出 为加强循环 池内应设导流墙 另外还应设置通风孔 为保证消防用水不被挪用 可采用如书图7 11的技术措施 水塔和高位水箱的生活用水调蓄贮水量可按书表7 4估算 第七章居住小区给水系统 48 2 居住小区给水加压泵站由于居住小区建设的住宅大都是多层或高层建筑 市政供水管网为减少漏水率而压力较低 常常不满足居住小区供水水量 压力要求 当市政管网的供水压力无法提高时 只有在小区设置给水加压泵站来满足小区供水压力要求 小区加压站的泵房类型和城镇加压站泵房相似 有圆形 矩形 地面式 半地下式 地下式 自灌式 非自灌式等类型 一般小区内选择半地下式 矩形 自灌式泵房 一般小区内选择半地下式 矩形 自灌式泵房 第七章居住小区给水系统 49 1 泵站位置选择小区独立设置的水泵房 宜靠近用水大户 民用建筑物内设置的生活给水泵房不应毗邻居住用房或在其上层或下层 水泵机组宜设在水池的侧面 下方 贮水池应远离化粪池 排水检查井等污染源 对于室外没有空间的小区 也可考虑设在地下室设备间 2 泵站设计 贮水池的设计水塔 水池 水箱等构筑物应设进水管 出水管 溢流管 泄水管和信号装置 一般小区给水加压泵站 第七章居住小区给水系统 50 为避免水泵由市政管网上直接抽水加压 影响市政管网的供水压力 小区给水加压泵站均设有贮水池 建筑物内的生活用水低位贮水池 箱 的有效容积应按进水量与用水量变化曲线经计算确定 当资料不足时 宜按建筑物最高日用水量的20 25 确定 无调节要求的加压给水系统 可设置吸水井 吸水井的有效容积不应小于水泵3min的设计流量 生活用水高位水箱由城镇给水管网夜间直接进水的高位水箱的生活用水调节容积 宜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的生活用水调节容积 不宜小于最大用水时水量的50 第七章居住小区给水系统 51 水泵的流量根据小区最大时用水量及最不利点处住宅所需水压确定水泵的流量与扬程 a 水泵出水后无流量调节装置时 泵组的最大出水量不应小于小区生活给水设计流量 b 建筑物内采用高位水箱调节的生活给水系统时 水泵的最大出水量不应小于最大小时用水量 c 水泵出水后有流量调节装置 水泵连续运转 时