第1章建筑内部给水系统-《建筑设备工程》教学课件

建筑设备工程建筑设备工程目录

1.1流体动力学的基本知识

1.2

给水系统的分类、组成及给水方式

1.3

给水管材、附件和水表

第1章建筑内部给水系统

1.4

建筑内部给水管道的布置与敷设

1.5

给水升压和贮水设备

目录1.1流体动力学的基本知识1.2给水系统的分学习目标

1.了解流体动力学的基本知识。2.了解给水系统的分类与组成。3.熟悉给水管材、附件、水表、给水增压与调节设备，并能正确选用。4.掌握给水方式及分区的原则。5.理解给水管道的布置、敷设与防护的方法。6.能进行给水平面图、系统图的识读。第1章建筑内部给水系统学习目标1.了解流体动力学的基本知识。第1章建筑内1.1.1流体的主要物理特性1.1流体动力学的基本知识1.质量密度与重力密度

对于均质流体，单位体积的质量称为流体的密度；单位体积所受的重力称为流体的重力密度，简称重度。同一流体的密度和重度不是一个固定值，它们随着流体的温度和所受压力的变化而变化。但在实际工程中，液体的密度和重度随温度和压力的变化而变化的数值不大，可视为一固定值；而气体的密度和重度随温度和压力的变化而变化的数值较大，设计计算中通常不能视为一个固定值。1.1.1流1.1流体动力学的基本知识1.质量密度与重力1.1.1流体的主要物理特性1.1流体动力学的基本知识2.流体的黏滞性

流体的黏滞性即指流体在运动时，由于内摩擦力的作用而具有的抵抗相对变形（运动）的性质。对于静止流体，由于各流层间没有相对运动，黏滞性不显示。1.1.1流1.1流体动力学的基本知识2.流体的黏滞性1.1.1流体的主要物理特性1.1流体动力学的基本知识3.流体的压缩性和热胀性

流体的压缩性是指流体的压强增大、体积缩小、密度增大的性质。流体的热胀性是指流体温度升高、体积增大、密度减小的性质。1.1.1流1.1流体动力学的基本知识3.流体的压缩性和1.1.2流体动力学的基本概念（5）流速（1）元流（4）流量（2）总流（3）过流断面1.1流体动力学的基本知识1.1.2流（5）流速（1）元流（4）流量（2）总流（3）11.1.3流体物体的类型1.1流体动力学的基本知识1.有压流

流体在压差作用下流动，流体各个过流断面的整个周界都与固体壁相接触，没有自由表面，这种流体运动称为有压流或压力流，也称为管流。例如，室内给水在管道中的流动，空调工程中的空气在风道中的流动，供热工程中热水或蒸汽在管道中的流动等。1.1.3流1.1流体动力学的基本知识1.有压流1.1.3流体物体的类型1.1流体动力学的基本知识2.无压流

流体在重力作用下流动，流体各个过流断面的部分周界与固体壁相接触、具有自由表面，这种流体的运动称为无压流或重力流，或称为明渠流。天然河道、明渠、排水管中的水流都是无压流。1.1.3流1.1流体动力学的基本知识2.无压流1.1.3流体物体的类型1.1流体动力学的基本知识3.恒定流

流体运动时，流体中任一位置的压强、流速等运动要素不随时间变化，这种流体运动称为恒定流。1.1.3流1.1流体动力学的基本知识3.恒定流1.1.3流体物体的类型1.1流体动力学的基本知识4.非恒定流

流体运动时，流体中任一位置的运动要素如压强、流速等随时间变化而变化，这种流体运动称为非恒定流。1.1.3流1.1流体动力学的基本知识4.非恒定流1.1.3流体物体的类型1.1流体动力学的基本知识4.非恒定流恒定流与费恒定流1.1.3流1.1流体动力学的基本知识4.非恒定流恒定流1.1.4恒定流连续性方程1.1流体动力学的基本知识对不可压缩流体ω＝常数，连续性方程可写为Q=v1A1=v2A2=…=vA=常数1.1.4恒1.1流体动力学的基本知识对不可压缩流体ω＝1.1.5能量守恒定律1.1流体动力学的基本知识理想流体的伯努利方程实际流体的伯努利方程1.1.5能1.1流体动力学的基本知识理想流体的伯努利方1.1.6流动阻力与能量损失1.1流体动力学的基本知识

流体在固体边界平直的水道（如明渠）中流动时，所受到的摩擦力称为沿程阻力。单位质量的流体自一过流断面流至另一过流断面，为了克服沿程阻力所消耗的机械能称为这两过流断面之间的水头损失。这种水头损失是沿程都有，并且随流动长度而增加，所以称为沿程水头损失，常用hf来表示。1.沿程阻力和沿程水头损失1.1.6流1.1流体动力学的基本知识流体在固1.1流体动力学的基本知识

流体的边界在局部地区发生急剧变化时，流体流速的大小和方向也会发生显著变化，主流甚至会脱离边壁形成旋涡，此时流体质点间产生剧烈的碰撞，从而对流体运动形成了阻力，这种阻力称为局部阻力。为了克服局部阻力，单位质量的流体所消耗的机械能称为局部水头损失，通常用hj表示。2.局部阻力和局部水头损失1.1.6流动阻力与能量损失1.1流体动力学的基本知识流体的边界在局部地区1.1流体动力学的基本知识沿程水头损失1.1.6流动阻力与能量损失局部水头损失1.1流体动力学的基本知识沿程水头损失1.1.6流局部水1.1流体动力学的基本知识整个管道的总水头损失1.1.6流动阻力与能量损失1.1流体动力学的基本知识整个管道的总水头损失1.1.61.2.1建筑内部给水系统的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式供给人们饮用、烹饪、盥洗、淋浴、冲洗卫生器具等生活用水的给水系统，称为生活给水系统。生活给水系统中与人体直接接触或饮用、淋浴等的水的水质必须达到国家标准中关于饮用水的水质要求；而其他如洗涤、冲洗卫生器具的生活用水，可以用非饮用水水质标准的水，但为节省投资、便于管理，通常也将符合饮用水水质标准的水用于洗涤或冲洗卫生器具。1.生活给水系统1.2.11.2给水系统的分类组成及给水方式1.2.1建筑内部给水系统的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式2.生产给水系统

供给生产设备冷却、原料加工、洗涤以及各类产品制造过程中所需的生产用水的给水系统称为生产给水系统。由于生产用水对水质、水量、水压以及安全方面的要求不同，生产给水系统种类繁多，差异很大。1.2.11.2给水系统的分类组成及给水方式2.生产给水1.2.1建筑内部给水系统的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式3.消防给水系统

为扑灭建筑物所发生的火灾，需专门设置可靠的给水系统以供给各类消防设备灭火的用水，这一系统称为消防给水系统。消防用水对水质要求不高，但必须保证有足够的水量与水压。1.2.11.2给水系统的分类组成及给水方式3.消防给水1.2.2建筑内部给水系统的组成1.2给水系统的分类组成及给水方式1.2.21.2给水系统的分类组成及给水方式1.2.3建筑内部给水方式的原则1.2给水系统的分类组成及给水方式

在满足用户要求的前提下，应力求给水系统简单、管道长度短，以降低工程费用和运行管理费用。（1）

不同使用性质或计费的给水系统，应在引入管后分成各自独立的给水管网。（2）

生产给水系统应优先设置循环给水系统或重复利用给水系统，并应利用其余压。（3）1.2.31.2给水系统的分类组成及给水方式在满足1.2.3建筑内部给水方式的原则1.2给水系统的分类组成及给水方式

生产、生活、消防给水系统中的管道、配件和附件所承受的水压，均不得大于产品标准规定的允许工作压力。（4）

应充分利用室外给水管网的水压直接供水，当室外给水管网的水压（或）水量不足时，应根据卫生安全、经济节能的原则选用贮水调节和加压供水方案。（5）1.2.31.2给水系统的分类组成及给水方式生产、1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式室外管网直接给水方式1.直接给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式室外管网直接1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式设水箱的给水方式2.设水箱给水方式下层直接供水、上层设水箱的给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式设水箱的给水1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式设水泵的给水方式3.设水泵的给水方式设水泵、水池的给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式设水泵的给水1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式设贮水池、水泵、水箱联合给水方式4.设水池、水泵、水箱联合给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式设贮水池、水1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式气压给水方式4.气压给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式气压给水方式1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式分区给水方式6.分区给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式分区给水方式1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式串联分区并联分区1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式串联分区并联1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式减压分区给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式减压分区给水1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式分质给水方式7.分质给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式分质给水方式1.2.5建筑内部给水网管的布置方式1.2给水系统的分类组成及给水方式1.根据管网形式分类（1）环状给水方式（2）枝状给水方式1.2.51.2给水系统的分类组成及给水方式1.根据管网1.2.5建筑内部给水网管的布置方式1.2给水系统的分类组成及给水方式2.根据水平干管的敷设位置分类DesignInspirationClarity&ImpactEye-CatchingVisual（1）下行上给式（2）上行下给式（3）中分式1.2.51.2给水系统的分类组成及给水方式2.根据水平1.3.1给水管材1.3给水管材、附件和水表1.钢管2.铜管3.给水铸铁管4.塑料管5.复合管1.3.1给1.3给水管材、附件和水表1.2.3.4.51.3.2给水管材的选用1.3给水管材、附件和水表1.给水管材选用原则给水管材选用需要遵循的原则是安全可靠、卫生环保、经济合理、水力条件好、便于施工维护。安全可靠是指管材本身以及管件的连接点要有足够的刚度和机械强度，做到在工作压力范围内不渗漏、不破裂。卫生环保是要求管材的原材料、改性剂、助剂和添加剂等应保证饮用水水质不受污染。水力条件好是指管材内外表面光滑。便于施工维护是指管材容易加工，且有一定的耐腐蚀能力。经济合理是指在保证管材质量的前提下，应尽可能选择价格低廉、货源充足、供货方便的管材。1.3.2给1.3给水管材、附件和水表1.给水管材选用原1.3.2给水管材的选用1.3给水管材、附件和水表2.管材规格的表示

无缝钢管、铜管、不锈钢管及其管件的规格通常用符号“D”或“Φ”表示外径，外径数字写于其后，再乘以壁厚。如D133×4或Φ133×4，即表示该管外经为133mm、壁厚为4mm。镀锌钢管、铸铁管及其管件的规格通常用符号“DN”表示其公称直径。公称直径是一种标准化直径，又叫名义直径，它既不是内径，也不是外径。例如，DN15、DN25等。钢筋混凝土管、陶土管、耐酸陶瓷管、缸瓦管的管径以内径d表示。各种新型管材及其管件的规格通常用符号“De”表示公称外径。外径数字写于其后，再乘以壁厚。例如，PB管的外径是16mm，壁厚是3mm，表示为De16×3。1.3.2给1.3给水管材、附件和水表2.管材规格的表示1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表1.管道连接的常用方法

螺纹连接是利用配件连接。连接配件的形式及其应用如图1-21所示。配件用可锻铸铁制成，抗蚀性及机械强度均较大，分镀锌和不镀锌两种，钢质配件较少。室内给水管道应用镀锌配件，镀锌钢管必须用螺纹连接。螺纹连接多用于明装管道。（1）螺纹连接1.3.3管1.3给水管材、附件和水表1.管道连接的常用1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表1—管箍；2—异径管箍；3—活接头；4—补心；5—90°弯头；6—45°弯头；7—异径弯头；8—外丝；9—堵头；10—等径三通；11—异径三通；12—根母；13—等径四通；14—异径四通1.3.3管1.3给水管材、附件和水表1—管箍；2—异1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表

焊接后的管道接头紧密、不漏水，施工迅速，不需要配件，但无法像螺纹连接那样方便拆卸。焊接只能用于非镀锌钢管。因为镀锌钢管焊接时锌层遭到破坏会加速锈蚀。焊接多用于暗装管道。（2）焊接1.3.3管1.3给水管材、附件和水表焊接后的管1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表

对于较大管径用丝扣连接较困难且不允许焊接时，一般采用卡箍连接。连接时两管口端应平整无缝隙，沟槽应均匀，卡紧螺栓后，管道应平直，卡箍安装方式应一致。（4）卡箍连接1.3.3管1.3给水管材、附件和水表对于较大管1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表

承插连接主要用于带承插接头的管材，分为刚性承插连接和柔性承插连接两种。刚性承插连接是将管道的插端插入管道的承插口内，对位后先用嵌缝材料嵌缝，然后用密封材料密封，使之成为一个牢固的封闭管。柔性承插连接是在管道承插口的止封口上放入富有弹性的橡胶圈，然后施力将管道的插端插入，形成一个能适应一定范围内的位移和振动的封闭管。（5）承插连接1.3.3管1.3给水管材、附件和水表承插连接1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表卡箍连接常用管件1.3.3管1.3给水管材、附件和水表卡箍连接常用管件1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表2.不同管材的连接方法（1）钢管的连接方法有螺纹连接、焊接、法兰连接和卡箍连接。（2）塑料管的连接方法一般有螺纹连接（其配件为注塑制品）、焊接（热空气焊、热熔焊、电熔焊）、法兰连接、螺纹卡套压接、承插连接、胶粘连接等。（3）铸铁管的连接方法是承插连接，阀门等处也用法兰盘连接。铸铁管的管道配件有弯头、三通、四通、大小头、双承短管等。1.3.3管1.3给水管材、附件和水表2.不同管材的连接1.3.4管道附件1.3给水管材、附件和水表1.配水附件（2）陶瓷芯片水龙头（3）旋塞式水龙头（4）混合水龙头（5）延时自闭水龙头（6）自动控制水龙头（1）旋启式水龙头1.3.4管1.3给水管材、附件和水表1.配水附件（2）1.3.4管道附件1.3给水管材、附件和水表常见控制附件2.控制附件1.3.4管1.3给水管材、附件和水表常见控制附件2.控1.3.4管道附件1.3给水管材、附件和水表给水系统常用的其他附件3.其他附件1.3.4管1.3给水管材、附件和水表给水系统常用的其他1.3.5水表1.3给水管材、附件和水表流速式水表构造1.水表的类型1.3.5水1.3给水管材、附件和水表流速式水表构造1.1.3.5水表1.3给水管材、附件和水表常用水表类型1.水表的类型1.3.5水1.3给水管材、附件和水表常用水表类型1.水1.3.5水表1.3给水管材、附件和水表（1）流通能力（2）特性流量（3）最大流量（4）额定流量（5）最小流量（6）灵敏度2.水表的性能参数1.3.5水1.3给水管材、附件和水表（1）流通能力（21.3.5水表1.3给水管材、附件和水表3.流速式水表的选用

水表口径的确定

水表类型的确定

水表水头损失的计算及复核1）2）3）1.3.5水1.3给水管材、附件和水表3.流速式水表的选1.3.5水表1.3给水管材、附件和水表4.电控自动流量计（TM卡智能水表）

TM卡智能水表内部置有微电脑测控系统，通过传感器检测水量，用TM卡传递水量数据，主要用来计量（定量）自来水管道供给用户的饮用冷水，适于家庭使用。1.3.5水1.3给水管材、附件和水表4.电控自动流量计1.3.5水表1.3给水管材、附件和水表4.电控自动流量计（TM卡智能水表）TM卡智能水表外形1.3.5水1.3给水管材、附件和水表4.电控自动流量计1.4.1给水管道布置的总体要求1.4建筑内部给水管道的布置与敷设（1）明装（2）暗装1.给水管网的布置与敷设1.4.1给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设1.给水管1.4.1给水管道布置的总体要求1.4建筑内部给水管道的布置与敷设2.引入管布置与敷设引入管引入方式1.4.1给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设2.引入管1.4.1给水管道布置的总体要求1.4建筑内部给水管道的布置与敷设引入管引入建筑物1.4.1给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设引入管引入1.4.1给水管道布置的总体要求1.4建筑内部给水管道的布置与敷设管道检修井3.管道井的设置1.4.1给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设管道检修井1.4.1给水管道布置的总体要求1.4建筑内部给水管道的布置与敷设4.水表设置

建筑物的引入管、住宅的入户管及公用建筑物内需计量水量的水管上均应设置水表。水表应装设在观察方便、不冻结、不被任何液体及杂质所淹没和不易受损坏的地方。住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外；对设在户内的水表，宜采用远传水表或IC卡水表等智能化水表。

水表不能单独安装，水表前后以及旁通管上应分别装设检修阀门。有些情况下，在水表的供水方向还应装设止回阀，在水表和水表后面设置的阀门之间应装设泄水装置。水表前后还应有一定长度的直管段。1.4.1给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设4.水表设1.4.2给水管道布置的注意事项1.4建筑内部给水管道的布置与敷设泄水阀门井1.4.2给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设泄水阀门井1.4.3给水管道的防护1.4建筑内部给水管道的布置与敷设2.防冻3.防结露4.防腐5.防振6.加固1.防腐1.4.3给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设2.3.41.5.1水泵1.5给水升压和贮水设备1.水泵的选择1）流量2）扬程3）水泵的台数1.5.11.5给水升压和贮水设备1.水泵的选择1）2）1.5.1水泵1.5给水升压和贮水设备2.水泵管路设置1）管路敷设水泵吸水管安装1.5.11.5给水升压和贮水设备2.水泵管路设置1）管1.5.1水泵1.5给水升压和贮水设备2）管路附件

每台水泵的出水管上应装设压力表、止回阀和阀门。符合多功能阀安装条件的出水管，可用多功能阀取代止回阀和阀门，必要时应设置水锤消除装置。自灌式吸水的水泵吸水管上应装设阀门，并宜装设管道过滤器。吸入式水泵的吸水管上应安装真空表，出水管可能滞留空气的管段上方应设排气阀。水泵直接从室外给水管网吸水时，应在吸水管上装设阀门和压力表，并应绕水泵设旁通管，旁通管上应装设阀门和止回阀。水泵吸水管上的阀门平时常开，仅在检修时关闭，因此宜选用手动阀。出水管上的阀门启闭比较频繁，因此应选用电动、液动或气动阀门。1.5.11.5给水升压和贮水设备2）管路附件1.5.1水泵1.5给水升压和贮水设备3.水泵的安装水泵机组的布置间距（单位：m）1.5.11.5给水升压和贮水设备3.水泵的安装水泵机组1.5.1水泵1.5给水升压和贮水设备3.水泵的安装水泵隔振安装结构示意图1.5.11.5给水升压和贮水设备3.水泵的安装水泵隔振1.5.2贮水池的设置1.5给水升压和贮水设备1.贮水池的设置贮水池是贮存和调节水量的构筑物。存在以下情况之一时，应设置贮水池，使水泵从贮水池中抽水：①水源不可靠，水量或水压不能满足室内用水要求，又不允许间断供水；②水源不能满足最大小时供水量，但设置其他设备不可能或不经济；③水源为定时供水；④根据防火规范的规定必须设置消防水池；⑤市政管理部门不允许水泵直接从城市给水管网抽水。1.5.21.5给水升压和贮水设备1.贮水池的设置1.5.2贮水池的设置1.5给水升压和贮水设备2.贮水池的类型贮水池可设置成生活用水贮水池、生产用水贮水池、消防用水贮水池，或者是生活与生产、生活与消防、生产与消防、生产与消防及生活合用的贮水池。贮水池的形状有圆形、方形、矩形以及根据实地情况所制的异形。贮水池一般采用钢筋混凝土结构，小型贮水池也可采用金属、玻璃钢等材料。1.5.21.5给水升压和贮水设备2.贮水池的类型1.5.2贮水池的设置1.5给水升压和贮水设备3.贮水池的设计要求具体内容请看教材P34-P35。1.5.21.5给水升压和贮水设备3.贮水池的设计要求具1.5.2贮水池的设置1.5给水升压和贮水设备4.贮水池的容积贮水池的容积应根据室内的用水要求、室外供水的可靠性（水池进水管的供水能力）来确定。贮水池容积如果过大，会增加土建投资，而且水质也会因水在水池中滞留时间过长而恶化；如贮水池容积过小，则不能保证供水的安全可靠。确定贮水池的有效容积，还需要考虑调节水量、消防水量、生产事故备用水量等。贮水池的有效容积一般可按以下公式计算：V≥(Qb－Qg)Tb+Vx+Vs同时还应满足：QgTt≥(Qb－Qg)Tb1.5.21.5给水升压和贮水设备4.贮水池的容积1.5.2贮水池的设置1.5给水升压和贮水设备5.吸水井在不需要设置贮水池，但又不允许水泵直接从城市给水管网中抽水时，可以设置吸水井或吸水罐。吸水井设于地面下，可以设置在建筑物内部，也可以设置在室外。吸水井的尺寸应满足吸水管的布置、安装、检修以及保证水泵正常工作的要求，吸水井的有效容积不得小于最大一台水泵3min的出水量。1.5.21.5给水升压和贮水设备5.吸水井在不1.5.3水箱的设置1.5给水升压和贮水设备1.水箱的设置设置水箱的注意问题宜设置水箱的情况设置水箱给水方式的优点1.5.31.5给水升压和贮水设备1.水箱的设置设置水箱1.5.3水箱的设置1.5给水升压和贮水设备2.水箱的类型按不同用途，水箱可分为高位水箱、减压水箱、冲洗水箱、断流水箱等多种类型，其形状多为矩形和圆形，制作材料有钢板、钢筋混凝土、不锈钢、玻璃钢和塑料等。目前玻璃钢水箱用得较多，因为玻璃钢水箱重量轻，强度高，耐腐蚀，安装维修方便，大容积的水箱可以现场组装。钢筋混凝土水箱造价低，适用于大型水箱，但重量大，管道连接处理不好容易漏水。1.5.31.5给水升压和贮水设备2.水箱的类型1.5.3水箱的设置1.5给水升压和贮水设备3.水箱的设计要求（1）水箱的容量超过50m3时，宜设计成为两个或分成两格。（2）有效水深不小于0.7m，也不宜大于2.5m。（3）进出水管应相对和分别设置。（4）水箱的箱底应有不小于0.005的坡度坡向水箱的泄水管口。（5）人孔盖应密闭加锁，而且应高出水箱顶板面100mm以上。人孔尺寸应满足检修人员和箱内配件等的进出要求，一般人孔直径不小于700mm。检修人孔的顶面至建筑物顶板的距离，不宜小于1.5m，以方便检修人员进出人孔。（6）水箱应布置在便于维护管理、通风和采光良好、不受污染、有利于管道布置的位置，水箱间的温度应不低于5℃。1.5.31.5给水升压和贮水设备3.水箱的设计要求1.5.3水箱的设置1.5给水升压和贮水设备4.水箱配管、附件1.5.31.5给水升压和贮水设备4.水箱配管、附件1.5.3水箱的设置1.5给水升压和贮水设备5.水箱的有效容积及设置高度1）有效容积2）设置高度1.5.31.5给水升压和贮水设备5.水箱的有效容积及设1.5.3水箱的设置1.5给水升压和贮水设备6.水箱的布置与安装水箱的位置应结合建筑、结构条件和管道布置考虑，应设置在通风良好、不结冻的房间内（室内最低温一般不得低于5℃），尽可能使管线简短，同时应有较好的采光和防蚊蝇条件。为防止结冻或阳光照射使水温上升引起余氯加速挥发，露天设置的水箱都应采取保温措施。水箱间净高不得低于2.2m。并能满足布置要求。水箱间的承重结构应为非燃烧材料。高位水箱箱壁与水箱间墙壁及其他水箱之间的净距与贮水池的布置要求相同。当有管道敷设时，水箱底与水箱间地面板的净距不宜小于0.8m，以便安装管道和进行检修。水箱的设置高度（以底板面计）应满足最高层用户的用水水压要求；如达不到要求时，宜在其入户管上设置管道泵增压。1.5.31.5给水升压和贮水设备6.水箱的布置与安装1.5.4气压给水设备1.5给水升压和贮水设备1.气压给水设备基本组成及工作原理气压给水设备主要由密闭罐、水泵、空气压缩机、控制器材等组成。其工作原理为：水泵与密闭罐相连接，当水泵工作时，水送至给水管网的同时，多余的水进入气压水罐，在此段过程中，水室扩大并将罐内的气体压缩，随着气室缩小，罐内压力升高，当压力升至最高工作压力P2时，水泵停转，并利用罐内被压缩气体的压力将罐内贮存的水送入给水管网，在此段过程中，水室缩小，气室扩大，罐内压力也随之下降，当压力降至最低工作压力P1时，水泵重新启动，如此周而复始，不断运行。1.5.41.5给水升压和贮水设备1.气压给水设备基本组1.5.4气压给水设备1.5给水升压和贮水设备2.气压给水设备的类型单罐变压式气压给水设备1.5.41.5给水升压和贮水设备2.气压给水设备的类型1.5.4气压给水设备1.5给水升压和贮水设备定压式气压给水装置1.5.41.5给水升压和贮水设备定压式气压给水装置1.5.4气压给水设备1.5给水升压和贮水设备补气罐补气方法1.5.41.5给水升压和贮水设备补气罐补气方法1.5.4气压给水设备1.5给水升压和贮水设备隔膜式气压给水设备1.5.41.5给水升压和贮水设备隔膜式气压给水设备1.5.4气压给水设备1.5给水升压和贮水设备3.气压给水设备的容积计算2）1）3）空气压缩机的选择贮罐总容积水泵的选择1.5.41.5给水升压和贮水设备3.气压给水设备的容积

建筑设备工程建筑设备工程目录

1.1流体动力学的基本知识

1.2

给水系统的分类、组成及给水方式

1.3

给水管材、附件和水表

第1章建筑内部给水系统

1.4

建筑内部给水管道的布置与敷设

1.5

给水升压和贮水设备

目录1.1流体动力学的基本知识1.2给水系统的分学习目标

1.了解流体动力学的基本知识。2.了解给水系统的分类与组成。3.熟悉给水管材、附件、水表、给水增压与调节设备，并能正确选用。4.掌握给水方式及分区的原则。5.理解给水管道的布置、敷设与防护的方法。6.能进行给水平面图、系统图的识读。第1章建筑内部给水系统学习目标1.了解流体动力学的基本知识。第1章建筑内1.1.1流体的主要物理特性1.1流体动力学的基本知识1.质量密度与重力密度

对于均质流体，单位体积的质量称为流体的密度；单位体积所受的重力称为流体的重力密度，简称重度。同一流体的密度和重度不是一个固定值，它们随着流体的温度和所受压力的变化而变化。但在实际工程中，液体的密度和重度随温度和压力的变化而变化的数值不大，可视为一固定值；而气体的密度和重度随温度和压力的变化而变化的数值较大，设计计算中通常不能视为一个固定值。1.1.1流1.1流体动力学的基本知识1.质量密度与重力1.1.1流体的主要物理特性1.1流体动力学的基本知识2.流体的黏滞性

流体的黏滞性即指流体在运动时，由于内摩擦力的作用而具有的抵抗相对变形（运动）的性质。对于静止流体，由于各流层间没有相对运动，黏滞性不显示。1.1.1流1.1流体动力学的基本知识2.流体的黏滞性1.1.1流体的主要物理特性1.1流体动力学的基本知识3.流体的压缩性和热胀性

流体的压缩性是指流体的压强增大、体积缩小、密度增大的性质。流体的热胀性是指流体温度升高、体积增大、密度减小的性质。1.1.1流1.1流体动力学的基本知识3.流体的压缩性和1.1.2流体动力学的基本概念（5）流速（1）元流（4）流量（2）总流（3）过流断面1.1流体动力学的基本知识1.1.2流（5）流速（1）元流（4）流量（2）总流（3）11.1.3流体物体的类型1.1流体动力学的基本知识1.有压流

流体在压差作用下流动，流体各个过流断面的整个周界都与固体壁相接触，没有自由表面，这种流体运动称为有压流或压力流，也称为管流。例如，室内给水在管道中的流动，空调工程中的空气在风道中的流动，供热工程中热水或蒸汽在管道中的流动等。1.1.3流1.1流体动力学的基本知识1.有压流1.1.3流体物体的类型1.1流体动力学的基本知识2.无压流

流体在重力作用下流动，流体各个过流断面的部分周界与固体壁相接触、具有自由表面，这种流体的运动称为无压流或重力流，或称为明渠流。天然河道、明渠、排水管中的水流都是无压流。1.1.3流1.1流体动力学的基本知识2.无压流1.1.3流体物体的类型1.1流体动力学的基本知识3.恒定流

流体运动时，流体中任一位置的压强、流速等运动要素不随时间变化，这种流体运动称为恒定流。1.1.3流1.1流体动力学的基本知识3.恒定流1.1.3流体物体的类型1.1流体动力学的基本知识4.非恒定流

流体运动时，流体中任一位置的运动要素如压强、流速等随时间变化而变化，这种流体运动称为非恒定流。1.1.3流1.1流体动力学的基本知识4.非恒定流1.1.3流体物体的类型1.1流体动力学的基本知识4.非恒定流恒定流与费恒定流1.1.3流1.1流体动力学的基本知识4.非恒定流恒定流1.1.4恒定流连续性方程1.1流体动力学的基本知识对不可压缩流体ω＝常数，连续性方程可写为Q=v1A1=v2A2=…=vA=常数1.1.4恒1.1流体动力学的基本知识对不可压缩流体ω＝1.1.5能量守恒定律1.1流体动力学的基本知识理想流体的伯努利方程实际流体的伯努利方程1.1.5能1.1流体动力学的基本知识理想流体的伯努利方1.1.6流动阻力与能量损失1.1流体动力学的基本知识

流体在固体边界平直的水道（如明渠）中流动时，所受到的摩擦力称为沿程阻力。单位质量的流体自一过流断面流至另一过流断面，为了克服沿程阻力所消耗的机械能称为这两过流断面之间的水头损失。这种水头损失是沿程都有，并且随流动长度而增加，所以称为沿程水头损失，常用hf来表示。1.沿程阻力和沿程水头损失1.1.6流1.1流体动力学的基本知识流体在固1.1流体动力学的基本知识

流体的边界在局部地区发生急剧变化时，流体流速的大小和方向也会发生显著变化，主流甚至会脱离边壁形成旋涡，此时流体质点间产生剧烈的碰撞，从而对流体运动形成了阻力，这种阻力称为局部阻力。为了克服局部阻力，单位质量的流体所消耗的机械能称为局部水头损失，通常用hj表示。2.局部阻力和局部水头损失1.1.6流动阻力与能量损失1.1流体动力学的基本知识流体的边界在局部地区1.1流体动力学的基本知识沿程水头损失1.1.6流动阻力与能量损失局部水头损失1.1流体动力学的基本知识沿程水头损失1.1.6流局部水1.1流体动力学的基本知识整个管道的总水头损失1.1.6流动阻力与能量损失1.1流体动力学的基本知识整个管道的总水头损失1.1.61.2.1建筑内部给水系统的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式供给人们饮用、烹饪、盥洗、淋浴、冲洗卫生器具等生活用水的给水系统，称为生活给水系统。生活给水系统中与人体直接接触或饮用、淋浴等的水的水质必须达到国家标准中关于饮用水的水质要求；而其他如洗涤、冲洗卫生器具的生活用水，可以用非饮用水水质标准的水，但为节省投资、便于管理，通常也将符合饮用水水质标准的水用于洗涤或冲洗卫生器具。1.生活给水系统1.2.11.2给水系统的分类组成及给水方式1.2.1建筑内部给水系统的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式2.生产给水系统

供给生产设备冷却、原料加工、洗涤以及各类产品制造过程中所需的生产用水的给水系统称为生产给水系统。由于生产用水对水质、水量、水压以及安全方面的要求不同，生产给水系统种类繁多，差异很大。1.2.11.2给水系统的分类组成及给水方式2.生产给水1.2.1建筑内部给水系统的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式3.消防给水系统

为扑灭建筑物所发生的火灾，需专门设置可靠的给水系统以供给各类消防设备灭火的用水，这一系统称为消防给水系统。消防用水对水质要求不高，但必须保证有足够的水量与水压。1.2.11.2给水系统的分类组成及给水方式3.消防给水1.2.2建筑内部给水系统的组成1.2给水系统的分类组成及给水方式1.2.21.2给水系统的分类组成及给水方式1.2.3建筑内部给水方式的原则1.2给水系统的分类组成及给水方式

在满足用户要求的前提下，应力求给水系统简单、管道长度短，以降低工程费用和运行管理费用。（1）

不同使用性质或计费的给水系统，应在引入管后分成各自独立的给水管网。（2）

生产给水系统应优先设置循环给水系统或重复利用给水系统，并应利用其余压。（3）1.2.31.2给水系统的分类组成及给水方式在满足1.2.3建筑内部给水方式的原则1.2给水系统的分类组成及给水方式

生产、生活、消防给水系统中的管道、配件和附件所承受的水压，均不得大于产品标准规定的允许工作压力。（4）

应充分利用室外给水管网的水压直接供水，当室外给水管网的水压（或）水量不足时，应根据卫生安全、经济节能的原则选用贮水调节和加压供水方案。（5）1.2.31.2给水系统的分类组成及给水方式生产、1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式室外管网直接给水方式1.直接给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式室外管网直接1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式设水箱的给水方式2.设水箱给水方式下层直接供水、上层设水箱的给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式设水箱的给水1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式设水泵的给水方式3.设水泵的给水方式设水泵、水池的给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式设水泵的给水1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式设贮水池、水泵、水箱联合给水方式4.设水池、水泵、水箱联合给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式设贮水池、水1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式气压给水方式4.气压给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式气压给水方式1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式分区给水方式6.分区给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式分区给水方式1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式串联分区并联分区1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式串联分区并联1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式减压分区给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式减压分区给水1.2.4建筑内部给水方式的分类1.2给水系统的分类组成及给水方式分质给水方式7.分质给水方式1.2.41.2给水系统的分类组成及给水方式分质给水方式1.2.5建筑内部给水网管的布置方式1.2给水系统的分类组成及给水方式1.根据管网形式分类（1）环状给水方式（2）枝状给水方式1.2.51.2给水系统的分类组成及给水方式1.根据管网1.2.5建筑内部给水网管的布置方式1.2给水系统的分类组成及给水方式2.根据水平干管的敷设位置分类DesignInspirationClarity&ImpactEye-CatchingVisual（1）下行上给式（2）上行下给式（3）中分式1.2.51.2给水系统的分类组成及给水方式2.根据水平1.3.1给水管材1.3给水管材、附件和水表1.钢管2.铜管3.给水铸铁管4.塑料管5.复合管1.3.1给1.3给水管材、附件和水表1.2.3.4.51.3.2给水管材的选用1.3给水管材、附件和水表1.给水管材选用原则给水管材选用需要遵循的原则是安全可靠、卫生环保、经济合理、水力条件好、便于施工维护。安全可靠是指管材本身以及管件的连接点要有足够的刚度和机械强度，做到在工作压力范围内不渗漏、不破裂。卫生环保是要求管材的原材料、改性剂、助剂和添加剂等应保证饮用水水质不受污染。水力条件好是指管材内外表面光滑。便于施工维护是指管材容易加工，且有一定的耐腐蚀能力。经济合理是指在保证管材质量的前提下，应尽可能选择价格低廉、货源充足、供货方便的管材。1.3.2给1.3给水管材、附件和水表1.给水管材选用原1.3.2给水管材的选用1.3给水管材、附件和水表2.管材规格的表示

无缝钢管、铜管、不锈钢管及其管件的规格通常用符号“D”或“Φ”表示外径，外径数字写于其后，再乘以壁厚。如D133×4或Φ133×4，即表示该管外经为133mm、壁厚为4mm。镀锌钢管、铸铁管及其管件的规格通常用符号“DN”表示其公称直径。公称直径是一种标准化直径，又叫名义直径，它既不是内径，也不是外径。例如，DN15、DN25等。钢筋混凝土管、陶土管、耐酸陶瓷管、缸瓦管的管径以内径d表示。各种新型管材及其管件的规格通常用符号“De”表示公称外径。外径数字写于其后，再乘以壁厚。例如，PB管的外径是16mm，壁厚是3mm，表示为De16×3。1.3.2给1.3给水管材、附件和水表2.管材规格的表示1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表1.管道连接的常用方法

螺纹连接是利用配件连接。连接配件的形式及其应用如图1-21所示。配件用可锻铸铁制成，抗蚀性及机械强度均较大，分镀锌和不镀锌两种，钢质配件较少。室内给水管道应用镀锌配件，镀锌钢管必须用螺纹连接。螺纹连接多用于明装管道。（1）螺纹连接1.3.3管1.3给水管材、附件和水表1.管道连接的常用1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表1—管箍；2—异径管箍；3—活接头；4—补心；5—90°弯头；6—45°弯头；7—异径弯头；8—外丝；9—堵头；10—等径三通；11—异径三通；12—根母；13—等径四通；14—异径四通1.3.3管1.3给水管材、附件和水表1—管箍；2—异1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表

焊接后的管道接头紧密、不漏水，施工迅速，不需要配件，但无法像螺纹连接那样方便拆卸。焊接只能用于非镀锌钢管。因为镀锌钢管焊接时锌层遭到破坏会加速锈蚀。焊接多用于暗装管道。（2）焊接1.3.3管1.3给水管材、附件和水表焊接后的管1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表

对于较大管径用丝扣连接较困难且不允许焊接时，一般采用卡箍连接。连接时两管口端应平整无缝隙，沟槽应均匀，卡紧螺栓后，管道应平直，卡箍安装方式应一致。（4）卡箍连接1.3.3管1.3给水管材、附件和水表对于较大管1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表

承插连接主要用于带承插接头的管材，分为刚性承插连接和柔性承插连接两种。刚性承插连接是将管道的插端插入管道的承插口内，对位后先用嵌缝材料嵌缝，然后用密封材料密封，使之成为一个牢固的封闭管。柔性承插连接是在管道承插口的止封口上放入富有弹性的橡胶圈，然后施力将管道的插端插入，形成一个能适应一定范围内的位移和振动的封闭管。（5）承插连接1.3.3管1.3给水管材、附件和水表承插连接1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表卡箍连接常用管件1.3.3管1.3给水管材、附件和水表卡箍连接常用管件1.3.3管道配件与管道连接1.3给水管材、附件和水表2.不同管材的连接方法（1）钢管的连接方法有螺纹连接、焊接、法兰连接和卡箍连接。（2）塑料管的连接方法一般有螺纹连接（其配件为注塑制品）、焊接（热空气焊、热熔焊、电熔焊）、法兰连接、螺纹卡套压接、承插连接、胶粘连接等。（3）铸铁管的连接方法是承插连接，阀门等处也用法兰盘连接。铸铁管的管道配件有弯头、三通、四通、大小头、双承短管等。1.3.3管1.3给水管材、附件和水表2.不同管材的连接1.3.4管道附件1.3给水管材、附件和水表1.配水附件（2）陶瓷芯片水龙头（3）旋塞式水龙头（4）混合水龙头（5）延时自闭水龙头（6）自动控制水龙头（1）旋启式水龙头1.3.4管1.3给水管材、附件和水表1.配水附件（2）1.3.4管道附件1.3给水管材、附件和水表常见控制附件2.控制附件1.3.4管1.3给水管材、附件和水表常见控制附件2.控1.3.4管道附件1.3给水管材、附件和水表给水系统常用的其他附件3.其他附件1.3.4管1.3给水管材、附件和水表给水系统常用的其他1.3.5水表1.3给水管材、附件和水表流速式水表构造1.水表的类型1.3.5水1.3给水管材、附件和水表流速式水表构造1.1.3.5水表1.3给水管材、附件和水表常用水表类型1.水表的类型1.3.5水1.3给水管材、附件和水表常用水表类型1.水1.3.5水表1.3给水管材、附件和水表（1）流通能力（2）特性流量（3）最大流量（4）额定流量（5）最小流量（6）灵敏度2.水表的性能参数1.3.5水1.3给水管材、附件和水表（1）流通能力（21.3.5水表1.3给水管材、附件和水表3.流速式水表的选用

水表口径的确定

水表类型的确定

水表水头损失的计算及复核1）2）3）1.3.5水1.3给水管材、附件和水表3.流速式水表的选1.3.5水表1.3给水管材、附件和水表4.电控自动流量计（TM卡智能水表）

TM卡智能水表内部置有微电脑测控系统，通过传感器检测水量，用TM卡传递水量数据，主要用来计量（定量）自来水管道供给用户的饮用冷水，适于家庭使用。1.3.5水1.3给水管材、附件和水表4.电控自动流量计1.3.5水表1.3给水管材、附件和水表4.电控自动流量计（TM卡智能水表）TM卡智能水表外形1.3.5水1.3给水管材、附件和水表4.电控自动流量计1.4.1给水管道布置的总体要求1.4建筑内部给水管道的布置与敷设（1）明装（2）暗装1.给水管网的布置与敷设1.4.1给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设1.给水管1.4.1给水管道布置的总体要求1.4建筑内部给水管道的布置与敷设2.引入管布置与敷设引入管引入方式1.4.1给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设2.引入管1.4.1给水管道布置的总体要求1.4建筑内部给水管道的布置与敷设引入管引入建筑物1.4.1给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设引入管引入1.4.1给水管道布置的总体要求1.4建筑内部给水管道的布置与敷设管道检修井3.管道井的设置1.4.1给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设管道检修井1.4.1给水管道布置的总体要求1.4建筑内部给水管道的布置与敷设4.水表设置

建筑物的引入管、住宅的入户管及公用建筑物内需计量水量的水管上均应设置水表。水表应装设在观察方便、不冻结、不被任何液体及杂质所淹没和不易受损坏的地方。住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外；对设在户内的水表，宜采用远传水表或IC卡水表等智能化水表。

水表不能单独安装，水表前后以及旁通管上应分别装设检修阀门。有些情况下，在水表的供水方向还应装设止回阀，在水表和水表后面设置的阀门之间应装设泄水装置。水表前后还应有一定长度的直管段。1.4.1给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设4.水表设1.4.2给水管道布置的注意事项1.4建筑内部给水管道的布置与敷设泄水阀门井1.4.2给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设泄水阀门井1.4.3给水管道的防护1.4建筑内部给水管道的布置与敷设2.防冻3.防结露4.防腐5.防振6.加固1.防腐1.4.3给1.4建筑内部给水管道的布置与敷设2.3.41.5.1水泵1.5给水升压和贮水设备1.水泵的选择1）流量2）扬程3）水泵的台数1.5.11.5给水升压和贮水设备1.水泵的选择1）2）1.5.1水泵1.5给水升压和贮水设备2.水泵管路设置1）管路敷设水泵吸水管安装1.5.11.5给水升压和贮水设备2.水泵管路设置1）管1.5.1水泵1.5给水升压和贮水设备2）管路附件

每台水泵的出水管上应装设压力表、止回阀和阀门。符合多功能阀安装条件的出水管，可用多功能阀取代止回阀和阀门，必要时应设置水锤消除装置。自灌式吸水的水泵吸水管上应装设阀门，并宜装设管道过滤器。吸入式水泵的吸水管上应安装真空表，出水管可能滞留空气的管段上方应设排气阀。水泵直接从室外给水管网吸水时，应在吸水管上装设阀门和压力表，并应绕水泵设旁通管，旁通管上应装设阀门和止回阀。水泵吸水管上的阀门平时常开，仅在检修时关闭，因此宜选用手动阀。出水管上的阀门启闭比较频繁，因此应选用电动、液动或气动阀门。1.5.11.5给水升压和贮水设备2）管路附件1.5.1水泵1.5给水升压和贮水设备3.水泵的安装水泵机组的布置间距（单位：m）1.5.11.5给水升压和贮水设备3.水泵的安装水泵机组1.5.1水泵1.5给水升压和贮水设备3.水泵的安装水泵隔振安装结构示意图1.5.11.5给水升压和贮水设备3.水泵的安装水泵隔振1.5.2贮水池的设置1.5给水升压和贮水设备1.贮水池的设置贮水池是贮存和调节水量的构筑物。存在以下情况之一时，应设置贮水池，使水泵从贮水池中抽水：①水源不可靠，水量或水压不能满足室内用水要求，又不允许间断供水；②水源不能满足最大小时供水量，但设置其他设备不可能或不经济；③水源为定时供水；④根据防火规范的规定必须设置消防水池；⑤市政管理部门不允许水泵直接从城市给水管网抽水。1.5.21.5给水升压和贮水设备1.贮水池的设置1.5.2贮水池的设置1.5给水升压和贮水设备2.贮水池的类型贮水池可设置成生活用水贮水池、生产用水贮水池、消防用水贮水池，或者是生活与生产、生活与消防、生产与消防、生产与消防及生活合用的贮水池。贮水池的形状有圆形、方形、矩形以及根据实地情况所制的异形。贮水池一般采用钢筋混凝土结构，小型贮水池也可采用金属、玻璃钢等材料。1.5.21.5给水升压和贮水设备2.贮水池的类型1.5.2贮水池的设置1.5给水升压和贮水设备3.贮水池的设计要求具体内容请看教材P34-P35。1.5.21.5给水升压和贮水设备3.贮水池的设计要求具1