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第二部分:建筑给排水(一)给水系统
1、用水定额和水压:1.1建筑内部给水系统组成:(1)引入管(进户管)(2)水表节点(3)管道系统(水平干管、立管、横支管)(4)给水附件(控制附件和配水附件)(5)升压和贮水设备(水泵、水箱、气压给水设备、水池)(6)室内消防设备(消火栓和自动喷洒消防设备)建筑内给水系统的分类给水系统生活给水系统生产给水系统消防给水系统1.2给水定额的概念用水定额是指用水对象单位时间内所需用水量的规定数值,是确定建筑物设计用水量的主要参数之一。定额大小是在对各类用水对象的实际耗用水量进行多年实测的基础上,经过分析,并且考虑国家目前的经济状况以及发展趋势等综合因素而制定的,以作为工程设计时必须遵守的规范。合理选择用水定额关系到给排水工程的规模和工程投资。1.2生活用水定额
生活用水定额分为住宅生活用水定额,公共建筑生活用水定额,居住区生活用水定额,工业企业建筑生活用水定额,热水用水定额等。建筑物的最高日用水量Qd(L/d),即一年中最大日用水量,根据建筑物的不同性质,采用相应的用水量定额进行计算。若工业企业为分班工作制,最高日用水量为生产班数总用水量。若每班生产人数不等,则各类建筑的生活用水定额按规范执行。1.2用水定额的确定
给水额定流量:
卫生器具配水出口在单位时间内流出的规定的水量。Qd最高日生活用水量,m3/d;m设计单位数,人或床为数等;qd单位用水定额L/•d、L/床•d、L/m2•d;T建筑物用水时间,h
Qh最大小时用水量,m3/d最高日用水量Qd=mqd平均小时用水量Qp=Qd/T最大小时用水量Qh=KhQp小时变化系数Kh=Qh/Qp1.3建筑给水系统水压的计算
服务水头H0:室外配水管网的供水压力H0≥H,满足供水压力要求H0<H,增加管径,或设升压装置1.估计:一层10m水柱,二层12m水柱,三层及三层以上每增加一层增加4m
给水所需压力概念室内给水系统所需压力,应该能将所需的流量输送至建筑物内最不利点的配水龙头或用水设备处,并保证有足够的流出水头。流出水头是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。最不利配水点最不利配水点指距进水口最高最远点,但也可能是最高最远的消防栓处,一般要通过计算求得。最不利管线是指从进水引入口到最不利配水点的管线。是水力计算的重点。2.准确水压计算建筑物所需要的水压应按最不利点所需要的水压进行计算。计算公式H=H1+H2+H3+H4+H5H1最不利配水点与室外引入管起点的标高H2管路水损。H3水表水损。H4流出水头,普通水龙头按2m计算。H5富裕水头,一般按2-5m计算给水所需压力图示1.2节水措施1.大力推广使用节水型用水器具。2.完善城市管网供应系统:设置减压阀、设置减压孔板或节流塞减压孔板、采用节水水龙头。3.推广使用优质给水管材、水表4.积极采取废水利用措施2.
水质防护1各给水系统(生活给水、直饮水、生活杂用水)应各自独立、自成系统,不得串接。生活用水不得因管道产生回流污染。建筑内二次供水设施的生活饮用水箱应独立设置,其贮量不得超过48h的用水量,并不允许其他用水的溢流水进入。埋地式生活贮水池与化粪池、污水处理构筑物的净距不应小于10m。建筑物内的生活贮水池应采用独立结构形式,不得利用建筑物本体结构作为水池的壁板、底板及顶盖。
2.水质防护2生活水池(箱)与其他用水水池(箱)并列设置时,应有各自独立的池壁,不得合用同一分隔墙;两池壁之间的缝隙渗水,应自流排出。建筑内得生活水池(箱)应设在专用的房间内,其上方得房间不应设有厕所、卫生间、厨房、污水处理间等。生活水池(箱)构造和配管应符合下列要求池(箱)的材质、衬砌材料、内壁涂料应采用不污染水质的材料。水池(箱)必须有盖并密封;人孔应有密封盖并加锁;水池透气管不得进入其他房间。进出水管布置应在水池的不同侧,以避免水流短路,必要时应设导流装置。通气管、溢流管应装防虫网罩,严禁通气管与排水系统通气管和风道相连。溢水管、泄水管不得与排水系统直接相连。不小于0.2m的空气隔断。3.3、给水方式1.直接给水方式:适用范围室外管网压力、水量在一天的时间内均能满足室内用水需要,H0>H。特点系统简单,安装维护方便,充分利用室外管网压力;建筑内部无贮水设备,供水的安全程度受室外供水管网制约。2单设水箱供水方式适用
室外管网水压周期性不足,一天内大部分时间能满足需要,仅在用水高峰时,由于水量的增加,而使市政管网压力降低,不能保证建筑上层的用水时。特点节能无需设管理人员减轻市政管网高峰负荷(众多屋顶水箱,总容量很大,起到调节作用)水箱水质易污染。3水泵给水方式
原理通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速,从而使水泵的转速发生变化。调节水泵的转速,可以改变水泵的流量、扬程和功率,使出水量适应用水量的变化,并使水泵变流量供水时保持高效运行。变频调速供水的优点高效节能设备占地面积小,不设高位水箱,减少了结构负荷,节省水箱占地面积,避免了水质的二次污染。水泵给水方式1特点
系统简单,供水可靠,无高位水箱,但耗能较多。为了充分利用室外管网压力,节省电能,当水泵与室外管网直接连接时,应设旁通管。适用场所
室外给水管网的水压经常不足时采用.水泵给水方式2特点
系统简单,供水可靠,无高位水箱,但耗能多。适用场所
水压经常不足,用水较均匀,且不允许直接从管网抽水时采用。4水泵水箱联合供水适用室外管网压力低于或经常不足,且室内用水又不很均匀建筑。特点水泵及时向水箱充水,使水箱容积减小,又由于水箱的调节作用,使水泵工作状态稳定,可以使其在高效率下工作,同时水箱的调节,可以延时供水,供水压力稳定,可以在水箱上设置液体继电器,使水泵启闭自动化。
水泵水箱联合供水方式图特点
水泵能及时向水箱供水,可缩小水箱的容积。供水可靠,投资较大,安装和维修都比较复杂。适用场所
室外给水管网水压低于或经常不能满足建筑内部给水管网所需水压,且室内用水不均匀时采用。5分区供水方式特点
可以充分利用外网压力,供水安全,但投资较大,维护复杂。适用条件
多层建筑中,室外给水管网能提供一定的水压,满足建筑下几层用水要求,且下几层用水量较大。6
气压给水方式
适用条件
室外给水管网供水压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压,室内用水不均匀,不宜设高位水箱的建筑。不宜设高位水箱的建筑人防要求建筑要求临时用水对于高层建筑,城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求,绝大多数采用分区给水方式,即低区部分直按由城市给水管网供水,高区部分由水泵加压供水。就目前我国城市给水状况而言,水压一般可满足建筑五~六层的生活用水要求,高区部分的供水应根据具体情况确定。《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)(以下简称《规范》)第2.3.4条规定:“高层建筑生活给水系统的竖向分区,应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件,结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低卫生器具配水点处的静水压,住宅、旅馆、宜为300~350KPa;办公楼宜为350~450KPa。7.高层建筑分区给水的加压、减压方法分区减压系统前可以说是最受欢迎的,是对于建筑下部的用户水压过高,则需要进行集中减压(减压阀组),再送至用户。缺点就是减压区的水头损失大,水泵功耗较大。其中高位水箱减压给水方式利用减压水箱和减压阀减压,而减压阀占地面积小,不影响水质,无噪声,国内减压阀产品质量逐渐提高,性能可靠,故采用减压阀减压方式的日渐增多。
1、建筑高度50m左右的高层建筑,高区部分可采用贮水池——水泵——屋顶水箱——减压阀给水方式。2.建筑高度50~80m左右的高层建筑,高区部分可采用贮水池——水屋顶水箱——减压阀给水方式或高位水箱并联给水方式。3.建筑高度在80~110m左右的高层建筑,高区部分推荐采用高位水箱分区减压给水方式,即贮水池——水泵——屋顶水箱——减压阀给水方式,三、常用的高层建筑给水方式(一)高位水箱供水方式可分为并列供水方式、串联供水方式、减压水箱供水方式、减压阀供水方式_(二)气压水箱供水方式1、气压水箱并列供水方式2、气压水箱减压阀供水方式优点:不需高位水箱,不占建筑面积。缺点:运行动力费用高;贮水量小,水泵启闭频繁。(三)无水箱供水方式根据给水系统中用水量情况自动改变水泵的转速,调整出流量并使水泵具有较高工作效率。1、变速水泵并列供水方式2、变速水泵减压阀供水方式^优点:不需高位水箱,不占建筑面积缺点:1)设备费用较大;2)管理水平要求高(设备维修复杂)。建筑很高,分区数较多时,可根据实际情况混合采用各种供水方式。1、高位水箱并列供水方式在各分区独立设水箱和水泵,水泵集中设置在建筑底层或地下室,分别向各区供水。优点:1)各区是独立系统,供水安全可靠;2)水泵集中,管理维护方便;3)运行动力费用经济。缺点:1)水泵数量多,高压管线长,设备费用增加;2)分区水箱占用建筑面积,影响经济效益。2、高位水箱串联供水方式水泵分散设置在各区的楼层中,低区的水箱兼作上一区的水池。优点:1)无高压水泵和高压管线;2)运行动力费用经济。缺点:1)水泵分散设置,占用较大面积,管理维护不便;2)防震、隔音要求高;。3)供水可靠性差。3、减压水箱供水方式整个高层建筑的用水量由底层水泵提升至屋顶总水箱,然后再送至各分区减压水箱。优点:1)水泵数量少,设备费用低,维护管理简单;2)泵房面积小,减压水箱容积小缺点:1)水泵运行动力费用高;2)屋顶水箱容积大,对建筑结构不利;3)供水可靠性差。4、减压阀供水方式以减压阀代替减压水箱。优点:减压阀不占面积;缺点:水泵运行动力费用高。4.管材,附件和水表1.给水管材:钢管(镀锌钢管、非镀锌钢管)、不锈钢管、铸铁管铜管塑料管
PVC-U管(硬聚氯乙烯管)PP-R管(聚丙乙烯管)PVC-C管(氯化聚氯乙烯管)PEX管(交联聚乙烯管)PAP管(铝塑复合管)钢塑复合管
管材的选择1)埋地管材,应具有耐腐蚀性和承受荷载的能力。2)给水管道应用耐腐蚀和安装连接方便的管材。3)室外明敷管道一般不宜采用铝塑复合管、给水塑料管。4)当环境温度大于60℃或因热源辐射使管壁温度高于60℃的环境中,不得采用PVC-U管。5)当采用塑料管材时,系统压力≯0.6MP,水温不超过管材的规定。6)给水泵房内管道宜采用法兰连接的衬塑钢管或涂塑钢管及配件。
2.
给水附件配水附件
各式出流的龙头
调节附件
截止阀、闸板阀、止回阀、安全阀、球阀、减压阀、浮球阀等各种控制和调节流量的阀门。减压阀用于需要降低压力的场合。多用于高层建筑的给水管道上。节流孔板是一种简易的减压设施。3.水表螺翼式水表大口径,阻力小,计量范围大。旋翼式水表小口径,阻力大,计量范围小。干式水表构造简单,计量精确,对水质要求高湿式水表精度低,计数机件不受水中杂质影响水表附件闸门:关闭管网,以便修理和拆换水表。泄水阀:检修时放空管网,检测水表精度、测进户点压力。旁通管:设有消火拴的建筑物、因断水可能影响生产的建筑、不允许断水的建筑物如只有一条引入管时,应绕水表装旁通管,以提高安全供水的可靠性。水表的安装要求安装在便于检修和读数,不受曝晒、不结冻、不受污染及机械损伤的地方。为使水流平稳,计量准确,水表前后应有符合产品要求的直线管段。螺翼式水表前应有8~10倍公称直径的直线段;旋翼式水表前后应有300mm直线段。
5、管道布置与敷设根据管网形状枝状:室内给水管网宜采用枝状管网,单向供水。环状:不允许断水的建筑或生产设备。根据供水干管的布置位置下行上给式上行下给式中分式下行上给式特征及使用范围水平配水管敷设在顶层顶棚下或吊顶之内,设有高位水箱的居住公共建筑、机械设备或地下管线较多的工业厂房多采用。优缺点与下行上给式布置相比,最高层配水点流出水头稍高,安装在吊顶内的配水干管可能漏水或结露损坏吊顶和墙面。上行下给式特征及使用范围:水平配水管敷设在低层(明装、暗装或沟敷)或地下室顶棚下。居住建筑、公共建筑和工业建筑,在用外网水压直接供水时多采用这种方式。优缺点:简单,明装便于安装维修,与上行下给式布置相比为最高层配水点流出水头较低,埋地管道检修不便。中分式特征及使用范围:水平干管敷设在中间技术层或中间吊顶内,向上下两个方向供水。屋顶用作茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑多采用。优缺点:管道安装在技术层内便于安装维修,有利于管道排气不影响屋顶多功能使用。需要设置技术层或增加某中间层的层高。2给水管道的布置要求充分利用外网压力;在保证供水安全的前提下,以最短的距离输水;力求水利条件最佳。(经济原则)不影响建筑的使用和美观;管道宜沿墙、梁、柱布置,但不能有碍生活、工作、通行,一般可设在管井、吊顶内或墙角。(实用原则)确保管道不受到损坏。(安全原则)便于安装维修。(便于管理原则)
给水管道的布置要求力求长度最短,尽可能呈直线走,平行于墙梁柱,照顾美观,考虑施工检修方便。干管尽量靠近大用户或不允许间断供水处。不得敷设在排水间、烟道和风道内,不允许穿过大小便槽、橱窗、壁柜、木装修。尽量避开结构缝。如果必须穿越沉降缝,应采取相应的技术措施(见下桢图)。车间内给水管道架空时,不得妨碍生产操作及交通,不在设备上通过,不允许在遇水会引起爆炸、燃烧或损坏的原料、产品、设备上面布管道。埋地时应避开设备基础,避免压坏或震坏。
3管道敷设方式明装特点:造价低,便于安装维修;不美观,凝结水,积灰,妨碍环境卫生。适用:对卫生、美观没有特殊要求的建筑。暗装
分类直埋式:嵌墙敷设、埋地或在地坪面层内敷设。非直埋式:管道井、管窿、吊顶内,地坪架空层内敷设。特点:卫生条件好,美观,造价高,施工维护不便。适用:建筑标准较高的建筑。4敷设要求引入管穿越承重墙或基础时预留洞、预埋套管(防水套管),留洞尺寸。室外部分:冰冻线以下0.2m,覆土0.7m以上。室内覆土:金属管——≮0.3m;塑料管——DN≤50mm,≮0.5m;DN>50mm,≮0.7m给水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板应预留洞。管道在空中敷设时,必须采取固定措施。暗装管道不得直接敷设在建筑结构层内。穿过承重墙或基础,采取防沉降措施,穿过地下室墙壁时,应设防水套管;固定措施管道支架吊架立管管卡1.支、吊点形式有预埋件法、膨胀螺栓法及射钉枪法2.室内、外干、支管排水导管管卡的安装间距不应大于2米,另室外直管段长度大于4米时,应安装伸缩管,确保每段内净长≤4米;暗装立管的分支管管径Φ≥100㎜时,按设计防火等级要求,安装阻火圈。5管道的防护防腐
钢管外防腐——刷油法;防腐层。铸铁管——埋地外表一律刷沥青防腐明装刷樟丹及银粉。内防腐——输送具有腐蚀性液体时,除用耐腐蚀管道外,也可将钢管或铸铁管内壁涂衬防腐材料。防冻
寒冷地区屋顶水箱,冬季不采暖的室内管道,设于门厅、过道处的管道应采取保温措施。防结露
防结露措施——防潮绝缘层。防振支、吊架内衬垫减震材料。6、管道水力计算6.1设计秒流量的计算:设计流量为设计秒流量,是建筑内卫生器具按配水最不利情况组合出流时的最大瞬时流量。对于单个建筑物,最大小时用水量是选择设备的依据。由于建筑物内给水管道配水不均匀性规律不同于小时变化系数,而采取设计秒流量来设计给水管道。6.2计算方法
1)住宅
qg=0.2UNgNg计算管段卫生器具给水当量总数。U计算管段卫生器具给水当量同时出流概率给水当量给水当量:以污水盆用的一般球形阀配水龙头在出流水头为2.0m时,全开流量为0.2l/s为一个给水当量。1给水当量=0.2升/秒卫生器具给水当量数=卫生器具给水额定流量/0.2卫生器具给水额定流量可查下桢表2)用水分散型公共建筑:集体宿舍,旅馆,宾馆,医院,疗养院,养老院,办公室,商场,客运站,会展中心,中小学教学楼,公共厕所等。设计秒流量计算公式
qg=0.2αNg0.5公式使用说明3)供水集中型建筑工业企业生活间、公共浴室、食堂、营业餐厅,影剧院化装间、体育场,普通理化实验室设计秒流量计算公式
qg=Σq0n0bq0是卫生器具给水额定流量n0是同类型卫生器具数b是卫生器具的同时给水百分数公式使用说明如计算值小于管段上一个最大卫生器具给水额定流量时,应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。设计秒流量仅对有同时使用可能的设备进行叠加。6.2确定管径给水管径计算公式qg=πdj2v/4dj=[4qg/πv]0.5Qg是计算管段的设计秒流量
dj是计算管段的内径v是计算管段的流速管段的流速确定(1)干管、立管流速:0.8~1.0m/s;(2)支管流速:0.6~0.8m/s。(3)消火栓系统给水管道内水流速度不宜大于2.5m/s。(4)自动喷水系统给水管道内水流速度不宜大于5.0m/s。6.3给水管网水头损失计算沿程水头损失hl=iLhl管段的沿程水头损失,kPa;L计算管段长度,m;i-管道单位长度的水头损失,kPa/m。
i=105ch-1.85dj-4.87qg1.85Ch海澄-威廉系数。塑料管140;铜管、不锈钢管130;衬水泥、树脂的铸铁管130;普通钢管、铸铁管100.局部阻力损失估计
给水管道的局部水头损失可按管网沿程水头损失的百分数估算:
消火栓系统给水管网为10%;生活给水管网为25-30%;生产、消防合用管网为15%;自动喷水灭火系统消防管网为20%。6.4水力计算步骤1.确定给水方案。2.绘图给水平面图、轴测图。3.选择最不利管段,节点编号。从最不利点开始,对流量有变化的节点编号。4.选定设计秒流量公式,计算各管段的设计秒流量。5.求各管段的管径。6.求各管段的阻力损失与水表的阻力损失。7.求给水系统所需压力,确定给水方案。8.确定水箱等的安装高度等。9.确定非计算管段的管径。6.5例题(1)
某15综合服务性大楼,总建筑面积近13000m2,建筑高度58.30m,地下一层,地面上15层。地下一层为车库及设备用房。1-3层为裙房,功能为银行、商场、餐饮用房。裙房每层公共卫生间内设自闭式冲洗大便器4个,自闭式冲洗小便器2个和洗手盆3个,层高4.5m。室外给水管网常年可保证的工作水压为310kPa。例题(2)
建筑内采用分区供水方式。生活给水系统分为高、低两个供水区,即至1-3层及地下室为低区,由室外给水管网直接供水,管网布置成下行上给式。4-15层为高区,采用水泵、水箱联合供水方式,管网布置成上行下给式。1-3层系统图见下桢图。例题(3)例题解(1)例题解(2)解:1.计算各管段设计流量与选择管径(见上页计算表2.位置水头H1=9.0+0.8-(-2.50)=12.30mH2O=123.0kPa(其中0.8为配水龙头距室内地坪的安装高度)。3.水力损失H2=1.3∑hy=1.3×59.4kPa=77.22kPa4.最不利点配水龙头的流出水头H4=15kPa
例题解(3)5.水表的水头损失查表,选用LXL—80N型水表,该水表的水头损失为:Kb=Qmax2/10=80*80/10=640H3=qg2/Kb=7.64*3.6*3.6*7.64/640=11.86.给水所需的压力H=H=H1+H2+H3+H4
=123+77.2+11.8+15.0=227.0kPa7.市政管网供水压力为310kPa>室内给水所需的压力227.0kPa,可以满足1-3层的供水要求。
7、增压、贮水设备7.1水泵1)水泵的分类按主轴方向分为卧式、立式、斜式按吸入方式分为单吸和双吸按叶轮种类分为离心、混流、轴流按级数分为单级和多级按提水种类分为清水泵和污水泵2选泵的依据流量
无水箱時,按系统设计秒流量定。有水箱時,按最大小时流量确定。当水箱容积较大,而且用水量均匀,则按平均小时流量计算。设计秒流量>最大时流量>平均时流量水泵的扬程3.水泵的设计要求水泵应在高效区运行。采用间接抽水时,水泵宜设计成自灌式。自灌式水泵,单独设吸水管。吸水管内的流速宜采用1.0~1.2m/s。当每台水泵单独从水池吸水有困难时,可采用单独从吸水总管上自灌吸水。吸水总管内的流速应小于1.0m/s。水泵吸水管与吸水总管的连接应采用管顶平接。每台水泵的出水管上,设压力表、止回阀和闸阀;自灌式水泵吸水管上设闸板阀;非自灌式水泵入口处应装设真空表。水泵直接从市政给水管网吸水时,吸水口处市政管网的压力不得低于0.1MPa。生活水泵的备用泵不应小于最大一台运行水泵的供水能力。
4.水泵的布置建筑物内设置的水泵机组,不与需要安静的房间相毗邻。水泵房应有充足的光线和良好的通风,有人≮16℃,无人值班≮5℃。水泵机组布置要求见下桢图。水泵基础高出地面一般为0.1~0.3m。基础平面尺寸应较水泵机座每边宽出10~15cm。基础深度根据机座底脚螺栓直径的20~30倍采取,但不应小于0.5m。5.减少水泵噪音的措施用低噪音水泵。水泵基础下安装隔振装置。水泵的进出水管上应设置可曲挠接头。管道支架宜采用弹性吊架、弹性托架。泵房的墙壁和天花板应采取隔音吸音处理。7.2贮水池的设置条件只有一条引水管,建筑物不允许停水;室外管网进水量小于建筑所需设计流量;室外管网不允许直接抽水。贮水池设计要求资料不足时,生产(生活)调节水(qb-ql)Tb可以按不小于建筑日用水量的8%-12%计算。贮水池仅起调节水量的作用时,可不计Vx、Vf。当室外给水管网能满足建筑内部所需水量时,贮水池可设吸水坑,吸水坑深度不宜小于1m。容积大于500m3的贮水池,应分两格,以便清洗、检修时不停水。生产(生活)、消防共用水池应有消防水平时不被动用的措施。贮水池有效容积有效容积V≥(Qb-Qj)Tb+Vf+VsQjTt≥Tb(Qb-Qj)V水池有效容积Vf消防贮水量Vs生产事故贮水Qb水泵出水量Qj水池进水量Tb水泵运行时间Tt水泵运行间隔时间消防水不被动用的措施措施一在生产、生活水泵吸水管上开小孔形成虹吸出流。措施二
在贮水池中设溢流墙,生活、生产用水经消防用水贮存部分出流。7.3水箱作用增压、稳压、减压、贮水材质不锈钢、钢筋砼、玻璃钢,砖等水箱配管(图)1)进水管设闸门、浮球阀2个;进水管距箱顶200mm。2)出水管可与进水管共用,设单向阀。3)溢流管高于最高液位50mm,管径比进水管大1~2#,箱底以下可与进水管同径。4)泄水管40~50mm。5)信号管溢流管口以下10mm,DN20。6)通气管管径一般≮50mm。水箱配管图水箱的设置高度设置高度Zx≥Hc+Σh
Zx——高位水箱的最低液位与最不利配水点之间的垂直压力差,kPa;Σh——水箱出水口至最不利配水点的管道总水头损失,kPa。7.8气压给水设备由气压水罐、水泵机组、管路系统、电控系统、(补气装置)组成。补气方式:卸空罐内存水补气空气压缩机补气水射器补气设补气罐补气(二)消防给水系统1、室外消防给水系统布置:1.1室外消防给水管道与消火栓的布置要求(1)室外消防水管网布置成环状,输水干管不应少于2条给水管径不应小于DN100(2)室外消火栓沿道路设置(宽度超过60m的道路宜在两侧设置),间距不应超过120m,距路边不超过2m,距建筑外墙不宜小于5m;地下式消火栓应有直径为100mm和65mm的栓口各一个,地上式消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个65mm的栓口;每个消火栓用水量按10~15L/s计算1.2室外消防给水的水源人工水源主要分为室外消火栓和消防水池两类。
2天然水源1.3消防水池容积的计算消防贮备水池水量计算
Vf=3.6(Qf-QL)TXQf室内消防用水量QL市政管网可连续补充的水量TX火灾延续时间消防水箱的消防贮水量Vx
Vx=0.6QxQx室内消防用水总量(10min)l/s2、多层建筑室内消火栓给水系统2.1室内消火栓给水系统的设置建筑高≤24m,体积≤5000m3的库房,应保证有一支水枪的充实水柱到达同层内任何部位。其他民用建筑应保证有2支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。设有消防给水的建筑物,其各层均应设置消火栓。消火栓口距地面安装高度为1.1m,栓口宜向下或与墙面垂直安装。为保证及时灭火,每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按钮或报警信号装置。消火栓的布置基本要求2消火栓应设在使用方便的走道内,宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内。在建筑物顶应设一个消火栓,以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行,同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。高级旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼等和建筑高度超过100m的其他建筑,应设消防卷盘。保护半径与消火栓间距1支水枪到达建筑内任何部位时,见图(a)(c)s1≤2[R2-b2]0.5R=CLd+hC系数0.8-0.9;Ld水龙带长h=Hmsin45°2支水枪到达建筑内任何部位时,见图(b)(d)s2≤[R2-b2]0.5消火栓布置间距
2.2室内消火栓给水系统的组成
消火栓系统(水源、消防管道、消火栓、启动消防泵或报警装置按钮)消火栓的构造(水枪、水龙带、消防龙头)(13,16,19mm),(50,65mm)2.3消防用水量的确定2.4室内消火栓布置间距的确定1支水枪到达建筑内任何部位时,见图(a)(c)s1≤2[R2-b2]0.5R=CLd+hC系数0.8-0.9;Ld水龙带长h=Hmsin45°2支水枪到达建筑内任何部位时,见图(b)(d)s2≤[R2-b2]0.5消火栓布置间距
水枪充实水柱长度水枪充实水柱长度应通过计算确定。一般Hm≮7m不超过100m的高层建筑Hm≮10m建筑高度超过100m的高层建筑,Hm≮13m。
直径38mm,90%的水量2.5室内消火栓给水系统的水力计算消防栓口压力计算
Hxh=Hq+hd+HkHq水枪喷嘴处的压力kpahd水龙带的水头损失kpaHk消火栓口水头损失20kpaHq=10ªfHm/[1-φHmªf]消防栓口压力计算Hxh=Hq+hd+HkHq水枪喷嘴处的压力kpahd水龙带的水头损失kpaHk消火栓口水头损失20kpaHq=10ªfHm/[1-φHmªf]消防栓口压力计算Hq=qxh2/Bhd=10AzLdqxh2Hxh=Hq+hd+Hk=qxh2/B+10AzLdqxh2+202.6消防管网水力计算选最不利消火栓和最不利立管,确定计算管路。环状网,假设某端发生故障,按枝状计算。按消防规范规定,分配室内消防流量。(注意:建筑内同时发生火灾的次数为1次,着火点1处)求出计算管路上各消火栓的消防射流量及栓口压力。在消防管道的流速允许的范围内确定管径。求出水头损失;选加压设备。水箱供水:从水箱出水口到最不利点算,已确定水箱安装高度,选补压设备。水泵供水:从水池液面到最不利点求,选泵的扬程。3、高层建筑室内消火栓给水系统3.1高层建筑的分类
:分为一类(居民19层及以上),二类(居民10~18层),24,50,100米为分界。3.2高层建筑火灾的特点:火灾面积大,因素多,疏散困难;损失大。扑救难度大
3.3高层建筑室内消火栓给水系统的分类不分区给水方式分区给水方式:一般用于建筑高度超过50米的高层建筑。串联分区供水系统并联分区供水系统两种形式,并联供水系统按照水泵和管网又分为水泵并联分区供水系统和管网并联分区供水系统分区给水方式高层建筑消防给水系统的给水方式主要由建筑高度确定。当建筑高度小于70m时,采用不分区的给水方式。当建筑高度大于70m时,应采用分区给水方式;其中当建筑高度为70~130m时,可采用减压阀给水方式或并联给水方式;当建筑高度为130~250m时,下面两个分区可采用减压阀给水方式或并联给水方式,上面各分区应采用串联给水方式及与其它给水方式相结合;当建筑高度大于250m时,还应采取特殊的措施。分区给水方式同样的,分区供水也适用于喷淋系统。但其分区高度通常以100米为界。《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.6.5条规定:“消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa,当大于1.00MPa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时,应采取减压措施。注:0.1MPa=10米水柱=1个大气压=1kg/cm2同时,第7.4.7.2条规定:”高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa;当建筑高度超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时,应设增压设施。”
3.4消防用水量的确定见教材P3113.5高层建筑室内消火栓给水系统的布置要求:1)两只水枪,流量不小于5L/s2)水带长度不应超过25米;喷嘴口径不小于19毫米。3)消防前室应设消火栓。临时高压系统应设直接启动消防水泵的按钮。4)静水压超80米分区;动水压50米设减压5)建筑高度100米内充实水柱≥10米;超过100米为≥13米。3.6消火栓的减压方法减压孔板节流管比例节压阀缩小管径增加水头损失。3.7消防水泵的设置1.吸水管不少于两条。当其中一条损坏,其余应能通过全部水量。2.每台水泵应有独立的吸水管。采用自灌式引水。3.出水管:跟吸水管要求一样。4.耐火等级不应低于2级。高级旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼等和建筑高度超过100m的其他建筑,应设消防卷盘。4.自动喷水灭火系统4.1自动喷水灭火系统的分类和系统选型:自动喷水灭火系统闭式系统开式系统4.2湿式自动喷水灭火系统的工作原理及组成组成:闭式喷头报警装置(水力警铃、压力开关)、湿式报警阀、管网及供水设施等。特点:管道始终充满有压水,灭火速度快、控火效率高。适用:温度≮4ºC,且≯70ºC的场所干式喷水灭火系统适用:环境温度<4ºC或>70º的场所。预作用喷水灭火系统适用:建筑装饰要求高,灭火要求及时的建筑物水幕系统适用:防火隔断、防火分区及局部降温。喷雾系统适用:扑灭可燃液体火灾、电器火灾。4.3喷头、报警阀组、水流指示器、末端试水装置等系统组件的设置要求闭式喷头
易熔合金喷头玻璃球喷头开式喷头
洒水喷头:无释放机构的洒水喷头。通常用于雨淋系统中。水幕喷头:喷水形成均匀的水帘状,起阻火、隔火作用。主要用于窗口、檐口和燃烧体构成的墙面,以及对建筑物内设置的玻璃幕墙的防护与冷却。水雾喷头:在一定压力下,将水流分解为细小水滴,以锥形喷出(离心式和撞击式两种)。报警阀作用开启和关闭水流;传递控制信号至控制系统并启动水力警铃直接报警。类型湿式报警阀:800个喷头干式报警阀雨淋报警阀预作用报警阀水流报警装置(1)水流指示器作用:报告火灾发生的层数或区域。原理:管道中水流动,引起水流指示器中浆片随水流而动作,接通延时电路20~30s后,继电器触点吸合发出区域电信号,送至消防控制室。位置:各楼层的配水管或支管上。末端监测装置作用:打开排水阀门相当于一个喷头喷水,即可观察到水流指示器和报警阀是否正常工作。压力表可测量系统水压是否符合规定要求,排气阀用来排除管道中的气体。位置:安装在系统管网末端,管径为DN25mm。由排水阀门、压力表、排气阀组成。4.4喷头、管道布置喷头布置原则满足喷头的水力特性和布水特性要求;设在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀洒水;喷头布置应不超过最大保护面积;均匀洒水并满足设计喷水强度要求。喷头间距X=式中X为喷头间距,m;R为喷头计算喷水半径,m;喷头与边墙的距离不应超过B/2。(3)一般规定最不利点喷头工作压力0.05~0.1Mpa;应设水泵接合器,15~40m范围内设设室外消火栓;采用临时高压给水系统应设水箱;管网布置报警阀前可枝状、环状。报警阀后枝状、环状和格栅状。枝状:侧边末端进水、侧边中央进水,轻危险级。环状:中央末端进水、中央中心进水,中、严重危险级格栅状:严重危险4.5自动喷水灭火系统管网的水力计算1)判断保护对象的性质、划分危险等级和选择系统。2)确定作用面积和喷水强度。3)确定喷头的形式和保护面积。4)确定作用面积的形状。5)确定作用面积内的喷头数。6)确定第一个喷头的压力和流量。7)计算第一根支管上各喷头流量、支管各管段的水头损失、支管的流量和压力并计算出相同支管的流量系数。8)根据支管流量系数计算出配水干管、各支管的流量和各管段的流量、水头损失;并计算出作用面积内的流量、压力和作用面积流量系数。9)计算系统供水压力,选择水泵。4.6自动喷水灭火系统的供水与操作控制1.水源:有限水源:压力水箱(气压罐),高位水箱轻危险级,设置喷头数1000个以内,每区100个以内。无限水源:市政管网,水池,消防泵轻危险级:2000,500中危险级:1000,5002.控制操作自动开启关闭消防水泵故障自动切换:5S内运行。运行状态自动显示自动报警远距离启动消防水泵消防控制中心:远距离启动或停止运转的设施。(三)排水系统1建筑排水系统概述1.1建筑内部排水系统的分类与组成:
建筑内排水系统生活排水系统工业排水系统屋面排雨水系统生产污水系统生产废水系统建筑内排水系统组成1.2
建筑内部排水体制的分类与选择
排水体制1.分流制(生活污水、生活废水、雨水)2.合流制(生活污水+雨水)1.粪便污水不能与雨水合流2.不含有机物的工业废水经处理后可排入雨水管道3.有毒有害,大量油脂的生产生活废水应分流。但符合排入城市污水管网要求的可合流。4.粪便污水经化粪池宜与生活废水分流。否则宜与生活废水合流。1.3高层建筑排水系统的特点1、排水特点
①层数多,高度大,面积大,功能多,人数多。②排水量大,排水压力变化大。
③通常有多种排水方式。2、排水要求
①排水水必须可靠,安全
②要设置专门的通气管道或采用专用的排水系统。
③排水要解决好水封破坏的影响。2.、卫生器具及存水弯2.1常见卫生器具、冲洗设备的分类与选择:
便溺器具大便器:坐式,蹲式,大便槽小便器:挂式,立式,小便槽冲洗设备:冲洗水箱(高位,低位),冲洗阀洗涤器具洗涤盆污水盆化验盆地漏洗浴器具洗脸盆浴盆淋浴器盥洗槽净身盆地漏2.2.水封水封是利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压变化,防止管内气体进入室内的措施。水封的设置:水封设在卫生器具排水口下,通常用存水弯来实施。水封的强度:是指存水弯内水封抵抗管道系统内压力变化的能力,其值与存水弯内水量损失有关。水封水量损失越多,水封强度越小,抵抗管内压力波动的能力越弱。2.2水封水封破坏是指因静态和动态的原因造成存水弯内水封高度减少,不足以抵抗管道内允许的压力变化值(±25mmH2O)管内气体进入室内的现象。水封深度50~100mm水封破坏原因自虹吸损失诱导虹吸损失静态损失(毛细管作用,蒸发)3.3、管道布置和敷设1.排水管道的布置与敷设要求横干管设计要求:①设计时应将底层横支管与立管底部最小距离应符合表要求。②排水支管连接在排出管或排水横干管上时,连接点距立管底部水平距离不宜小于3.0m。不得小于1.5m。③当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足①、②两条要求时,排水支管应单独排出室外。④排水竖支管接入横干管竖直转向管段时,连接点应在转向处以下,且垂直距离h2不小于0.6m。在标准较高的建筑内所有的排水管道均暗装。管道的连接方式应满足下列要求。排水立管与排出管端部的连接,宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。排水管应避免轴线偏置,当受条件限制时,宜采用乙字弯管或两个45°弯头连接。排水管与室外排水管道连接,排出管管顶标高不得低于室外排水管管顶标高。其连接处的水流转角不得小于90°,当有大于0.3m的跌落差时,可不受角度限制。排水管道的敷设与安装2排水管必须采取可靠的固定措施,立管必须在每层设置支撑支架,横管一般用吊箍吊设在楼板下。为防止埋设在地下地排水管道受机械损坏,排水管道的最小埋设深度。排水管穿过承重墙或基础处,应预留洞口,且管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量,一般不小于0.15m。排水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁处,应采取防水措施。排水管外表面可能结露,应根据建筑物性质和使用要求,采取防结露措施。
排水管道的最小埋设深度
管材
地面至管顶的距离(m)
素土夯实、缸砖、木砖地面
水泥、混凝土、沥青混凝土、菱苦土地面
排水铸铁管
0.700.40混凝土管
0.700.50带釉陶土管
1.000.60硬聚氯乙烯管
1.000.603.4高层建筑新型排水系统
1)苏维托排水系统
1959年,瑞士人弗里茨·苏玛提出的
置于各楼层横水支管与立管连接处,2、旋流排水系统
该系统主要式利用使水流环动,而保证气压稳定的。3、型芯排水系统
和苏维托排水系统原理相同。4、螺旋排水系统
和旋流排水原理基本相同。4.排水管道水力计算1.排水当量=0.33l/s,是以污水盆排水量0.33l/s定义的。2.不同类型建筑的设计秒流量的计算:2.1按同时排水百分数计算设计秒流量计算公式
qu计算管段排水设计秒流量,L/s;qp同类型的一个卫生器具排水流量,L/s;n0同类卫生器具数;b卫生器具同时排水百分数,冲洗水箱大便器按12%计算,其他器具同给水。计算说明
若计算出的设计秒流量小于一个最大卫生器具流量时,应取最大卫生器具流量作为设计秒流量。适用建筑
工业企业生活间,公共浴室,洗衣房,公共食堂,实验室,影剧院,体育场等用水集中的建筑。2.2按排水当量数计算设计秒流量计算公式公式使用说明当计算的设计秒流量小于管段所有卫生器具排水流量之和时,应以其和为该段设计秒流量。适用建筑:集体宿舍,旅馆,住宅,旅馆,医院,疗养院,休养所等用水分散性建筑物。3.排水管道的水力计算1横管水力计算设计规定:(1)充满度h/D<1(2)设计流速vmin≤v≤vmax(3)管道坡度I≥Imin(4)管径D≥Dmin排水管道设计最大充满度各种排水管道的自清流速自清流速是水流能带走污物的最小流速与污物成分,管径等有关污废类别生活污水管径(mm)明渠(沟)雨水及合流制排水管d<150d=150d=200自清流速(m/s)0.600.650.700.400.75管道坡度通用坡度与最小坡度生活污水管道的坡度工业废水管坡度塑料管的坡度生活污水管道的坡度管径(mm)通用坡度最小坡度50751001251502000.0350.0250.0200.0150.0100.0060.0250.0150.0120.0100.0070.006工业废水管坡度塑料管的坡度最小管径最小管径d≥50mm接大便d≥100mm大便槽排水管d≥150mm公共食堂,医院污水盆排水支管,小便槽和连接3个及以上小便器的排水支管d≥75、干管d≥1002横管水力计算方法计算公式qu排水设计秒流量,m3/s;w水流断面积m2;v流速,m/s;R水力半径,m;I水力坡度,即管道坡度;n管道粗糙系数可直接查水力计算表计算。3立管水力计算种类设伸顶通气设专用通气立管设特制配件伸顶通气无通气立管的通水能力5.通气管系统1.通气管系统的分类:单立管排水系统伸顶通气与排水立管同径(南方)或大一号(北方)双立管排水系统
一般不宜小于污水立管管径的1/2。最小管径按照下祯表计算。当管长大于50m的时候,通气立管管径与排水立管相同。2.通气管道计算三立管排水系统和多立管排水系统有2根以上排水管与1根通气管连接时,应按最大一根排水立管查通气管最小管径表确定共用通气立管管径,且不得小于最大排水管的管径。共用横向通气管管径按照下式计算:通气管高出屋面不得小于0.3m,且大于最大积雪厚度,顶端应设风帽式网罩;在通气管4m范围内有门窗时,通气管口应高出窗顶0.6m,或引向无窗一侧;经常有人停留的平屋面上,通气管口应高出屋面2m,并考虑防雷;通气管口不宜设在建筑物挑出部分(屋檐檐口、阳台、雨篷等)的下面。通气管不得与建筑物的通风管道或烟道连接3.通气管设置4.通气系统的布置与敷设1
生活污水和散发有毒气体的生产污水管道应设伸顶通气管。连接4个及4个以上卫生器具,且长度大于12m的横支管和连接6个及6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。对卫生、安静要求高的建筑物内,生活污水管道宜设器具通气管。器具通气管和环形通气管与通气管连接处应高于卫生器具上边缘0.15m,按不小于0.01的上升坡度与通气立管连接。通气系统的布置与敷设2专用通气立管每隔2层,主通气管每隔8~10层设结合通气管与污水立管连接。结合通气管下端宜在污水横支管以下与污水立管以斜三通连接,上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上不小于0.15m处与污水立管以斜三通连接,下端在最低污水横支管以下与污水立管以斜三通连接。通气立管不得接纳污水、废水和雨水,通气管不得与通风管或烟道连接。7.5
计算实例1计算实例2实例解1计算实例实例解2实例解36.管材、附件与检查井1.管材:塑料管、铸铁管、钢管和带釉陶土管、玻璃钢管、玻璃管,混凝土与钢筋混凝土管排水管道介绍塑料管排水塑料管主要是硬聚氯乙烯塑料管(简称UPVC管)。铸铁管管径在50~200mm。钢管主要用于洗脸盆、小便器、浴盆等卫生器具与横支管间的连接短管,管径一般为32、40、50mm。带釉陶土管耐酸碱腐蚀,主要用于排放腐蚀性工业废水,室内生活污水埋地管也可用陶土管。2.检查口、清扫口、检查井、地漏的作用及设置要求2.1.检查口:设置要求立管上,距地面1.0m,间距≯10m(塑料排水立管宜每隔6层),机械清通15m。底层、最高层应设置。最冷月平均气温低于-13℃的地区,在最高层离室内棚顶0.5m处设置。2.2清扫口及设置设置要求横管,隔一定间距设1个。连接2个及2个以上大便器或3个及3个以上卫生器具的铸铁排水横管上宜设置。塑料排水管,连接4个及4个以上大便器的污水横管上宜设置。水流转角大于45度的排水横管上,应设置。生活污废水横管的直线管段上清扫口的最大距离见右表。管径mm生活废水
生活污水
50~75108100~150151020025202.3地漏地漏是连接排水管道系统与室内地面的重要接口,作为住宅中排水系统的重要部件,它的性能好坏直接影响室内空气的质量,对卫浴间的异味控制非常重要。地漏的主要功能:防臭气、防堵塞、防蟑螂、防病毒、防返水、防干涸1应优先采用防臭地漏。2卫生标准要求,需要排水好,又要防臭的,应设置密闭式地漏。3.食堂,厨房,公共浴室宜设网框式地漏地漏连接方式有三种:承插;螺纹;卡箍检查井
设计时应注意,为防止检查井冒水,检查井深度不得小于0.7m。检查井内接管应采用管顶平接,而且平面上水流转角不得小于135º。7.小型生活污水处理化粪池:见P327.Z12a-75f100m3:Z代表砖砌化粪池,12a代表型号,75,100代表有效容积为75,100立方,F表示覆土
降温池:设置条件
建筑物附属的发热设备和加热设备排污水及工业废水的排水水温超过《城市污水排入下水道水质标准》中不大于40℃的规定时,应进行降温处理。降温池降温的方法
二次蒸发水面散热加冷水降温隔油池
隔油池的作用是利用自然上浮法分离、去除含油废水中可浮性油类物质的构筑物。隔油池能去除污水中处于漂浮和粗分散状态的密度小于1.0的石油类物质,而对处于乳化、溶解及分散状态的油类几乎不起作用。平流式隔油池斜板式隔油池8.建筑雨水排水系统1.屋面雨水排水方式的分类:雨水系统(按管道位置分)外排水内排水檐沟外排水天沟外排水有悬吊管内排水无悬吊管内排水建筑物雨水系统分类雨水系统(按设计流态划分)压力流(虹吸式)半有压流(87式)重力流(堰流式)建筑物雨水系统分类雨水系统(按出户管在室内部分是否存在自由液面)密闭系统敞开系统2.屋面雨水排水系统的布置安装雨水斗:多斗排水系统的雨水斗宜对立管对称布置,1根悬吊管上连接的雨水斗不得多于4个,且雨水斗不得设在立管顶端,连接管:一般与雨水斗同径,且不得小于100mm,应牢固地固定在建筑物承重结构上,采用45°三通与悬吊管连接悬吊管:管径不得小于连接管管径,且不大于300mm,采用45°三通、45°四通、90°斜三通、90°斜四通与立管连接,长度超过15m,宜在靠近墙柱处设检查口立管:管径不小于悬吊管,连接的悬吊管不宜多于2根,距地面1m设检查口埋地管:最小管径200mm,最大不超过600mm。3.雨水排水管材的选择
PVC,铸铁管以及钢管。一般以PVC的最为常用(施工简单,成本低)雨水量应以当地暴雨强度公式按降雨历时5分钟计算管道设计重现期一般采用1年(1)雨水设计流量4.雨水管水力计算q5降雨历时为5min的暴雨强度;Fw屋顶的汇水面积,按水平投影面积;侧墙为垂直面积的0.5;k1渲泄能力系数,屋面坡度小于2.5%,取1.0,大于等于2.5%,取1.5~2.0。雨水斗:设计泄流量不得大于屋面雨水斗最大泄流量(2)水力计算连接管:与雨水斗同径悬吊管和埋地管:最大计算充满度,悬吊管坡度不小于0.005,埋地管最小坡度(按工业废水管道)立管:雨水立管最大设计泄流量(四)热水及饮水供应1.热水供应系统概述:1.1建筑内部热水供应系统的分类与组成:热水供应系统局部热水供应系统集中热水供应系统区域性热水供应系统热水供应系统组成1.热媒系统(第一循环系统)由热源、水加热器和热媒管网组成。2.热水系统(第二循环系统)由热水配水管网和回水管网组成。3.附件包括蒸汽、热水的控制附件及管道连接附件。
1.2热水供水方式按加热方式分直接加热——热媒与冷水直接混合;间接加热——传热面传递能量。按循环与否分全循环—配水干管、立管设回水管,保证任意点水温;半循环—只在干管设回水管道,保证干管水温。热水供水方式按循环动力分自然循环——利用热网中配、回管网中的温度差形成自然循环作用水头,使管网维护一定的循环流量,以补偿热损失,保证一定的供水水温;机械循环——利用水泵强制水在热水管网内循环,造成一定的循环流量。热水供水方式按管路布置图式分
上行下给式下行上给式按热媒种类分
蒸汽高温水按系统是否敞开分
开式热水系统——配水点关闭,系统仍与大气相通闭式热水系统——配水点关闭,系统不与大气相通1.3热水管网的布置敷设要求干管的直线段应设置足够的伸缩器。横管和立管连接处应采取乙字弯。为了便于排气和泄水,热水横管应有与水流相反的坡度,其值一般0.003,并在管网最低处设置泄水阀,以便检修时泄空存水。管道穿楼板、基础及墙壁应该套管,让其自由伸缩。水加热器或贮水器的冷水供水管和机械循环回水管上应设止回阀。1.4热水供应系统对水质、水温的要求水质水质应符合我国现行的《生活饮用水卫生标准》;钙镁离子含量:日用水量<10m3(按60℃计算)可不进行水质处理;日用水量≥10m3且原水总硬度>357mg/L时,需进行水质处理。水温冷水计算水温为当地最冷月平均水温,按下桢表选用。热水水温按按下桢表选用。用水定额按建筑物使用性质和卫生器具完善程度来确定。按建筑物使用性质和卫生器具的单位用水量来确定。2.1水的加热和贮热设备1)容积式加热器:内部设有热媒导管的热水贮存器,具有加热冷水和贮存热水两种功能。适用:用水温度要求均匀、需要贮存调节用水量场所。2)快速加热器:热媒与被加热水通过较大速度的流动进行快速换的一种间接加热设备。特点效率高、体积小、安装搬运方便;无调节能力、水头损失大、在热媒或被加热水的压力不稳定时,出水温度波动大。3)半容积式水加热器:带有适量贮存与调节容积的内藏式容积式水加热器。特点:体型小、加热快、换热充分、供热温度稳定、节水节能,但对循环泵要求质量高。4)半即热式水加热器:带有超前控制,具有量贮存容积的快速式水加热器。特点有预测温控装置,出水温度稳定传热系数大,换热速度快体积小,占地面极小,水流停留时间短,能有效的防止军团菌的滋生自动除垢。5)热水箱:类型直接加热水箱:在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器。间接加热水箱:在水箱中安装排管或盘管。适用公共浴室等用水量大而均匀的定时热水供应系统。2.2加热器材1.温度调节器类型直接式自动温度调节装置间接式自动温度调节装置直接式应直立安装,温包放置在水加热器热水出口的附近,它把感受到的温度传给温度调节器,自动调节热媒流量达到自动调温的目的。间接式温包把温度传给电触点温度计,当温度计指针转到大于或低于规定的温度触点时,自动启动电机关小或开大阀门,调节热媒流量,自动调温。减压阀原理利用流体通过阀瓣产生阻力而减压型式波纹管式、活塞式、膜片式计算疏水器作用:保证冷凝水及时排放、防止蒸汽漏失位置:安装于以蒸汽为热媒、间接加热,第一循环系统凝结水管道上。型式:浮筒式、吊桶式、热动力式。.自动排气阀作用:排出上行下给管网中热水气化产生的气体,以保证管内热水畅通。位置:在管网的最高处安装自动排气阀。
自动排气阀自然补偿管道和伸缩器作用:适应管道热伸长的措施补偿方式自然补偿利用管路布置时形成L、Z型转向,在转弯前后的直线段上设置固定支架。伸缩器补偿套管伸缩器:适用于管径DN≥100mm,伸长量250~400mm。方型伸缩器:安全可靠、不漏水,但占用空间大。波型伸缩器:安装方便、节省面积、外形美观、耐高温。膨胀管高度(见右图)膨胀管和膨胀罐膨胀管和膨胀罐膨胀管最小管径
膨胀罐:利用密闭膨胀罐的容积,调节热水管网中水受热后的膨胀量。锅炉或水加热器的传热面积(m3)<1010~1515~20>20膨胀管最小管径(mm)253240502.3.热水管网计算1.热水量、耗热量、热媒耗量的计算1)按用水单位数计算
Qr——设计小时用水量,L/h;m——用水计算单位数,人数或床位数;Kh——热水小时变化系数;qr——热水用水量定额,L/人·d或L/床·d。设计用水量计算22).按使用热水的卫生器具数计算
Qr设计小时用水量,L/h;qh卫生器具的小时用水定额,L/h;b同类卫生器具同时使用百分数;Kr热水混合系数。2耗热量计算
计算公式
W设计小时耗热量,kJ/h;Qr设计小时热水量,L/h;CB水的比热,kJ/Kg·℃;tr热水温度,℃;tL冷水计算温度,℃。
3热媒耗量计算
1)采用蒸汽直接加热Gm蒸汽直接加热热水时的蒸汽耗量,kg/h;W设计小时耗热量,kJ/h;I蒸汽热焓,kJ/h,按蒸汽绝对压力查表决定。Qhr蒸汽与冷水混合后的热焓,kJ/h,Qhr=C•t热媒耗量计算22)采用蒸汽间接加热
Gmh蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量,kg/h;蒸汽的气化热,可查表决定;W设计小时耗热量,kJ/h。热媒耗量计算3采用热水间接加热Gms蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量,kJ/h;tmc热媒热水供应温度,℃;
tmz热媒热水回水温度,℃;
Q、CB同上。4.加热器及贮存设备的选择计算
传热面积的计算
Fp水加热器的传热面积,m2;W制备热水所需的热量,可按设计小时耗热量计算,W;ε传热效率的修正系数,α热损失附加系数,一般取α=1.1~1.2;K传热材料的传热系数,W/m2•℃;⊿tj热媒和被加热水的计算温差,℃;
2.4热水供应管网的水力计算
第二循环系统(配水管、回水管系统)计算目的:确定热水系统的D、
第二循环系统的计算
配水系统计算内容确定DN及(系统所需总水压)计算方法
同冷水,但因水温高,粘滞系数小于冷水,且考虑结垢等因素,水力计算采用热水水力计算表.
计算条件
回水管系自然循环计算内容
确定管网的自然压力、回水管经、循环流量及循环流量在配水、回水管路中的水头损失。实现自然循环条件Hzr>1.35Hx回水管系循环作用水头
Hzr第二循环系统的自然循环压力值,Pa;⊿h锅炉或水加热器的中心至立管顶部的标高差,m;r2最远处立管管段中点的水的比重,kg/m3;r1配水主立管管段中点的水的比重,kg/m3。机械循环全日制循环:计算方法、步骤同自然循环。循环水泵流量
Qb=Qx+QfQx—循环流量,L/s;Qf—循环附加流量,取设计小时水量15%,L/h。循环水泵扬程定时循环管网计算循环水泵流量
Vgs循环管网的全部容积,L;ts在最长配水和回水环路中,循环一次所需时间ts=15~30min循环水泵扬程
Hb≥Hp+Hx+Hj5.饮用水供应5.1饮水管道的选用
:铜管、不锈钢管、铝塑复合管;聚丁稀管.5.2饮水的制备方法:(1)集中制备(2)分散设置热水器六建筑中水系统
1.建筑中水的任务与组成:组成1、原水收集系统合流/分流2、处理系统前处理;主要处理;后处理3、供水系统配水管网、贮水池、高位水箱、附件、控制和配水附件、计量设备2.中水供水系统型式根据污、废分流及其中水覆盖范围:1、完全系统----4套管,2供+2排2、部分完全系统----4套管,2供+2排3、半完全系统----3套管,1供+2排或2供+1排4、无分流简化系统----2套管,1供+1排3.原水系统,中水原水分优质杂排水,杂排水,生活污水三类优质杂排水指盥洗水,淋浴水,雨水,洗衣机水等杂排水指优质杂排水还含有厨房洗涤水生活污水指污水中含有粪便水优质杂排水集流系统优质杂排水系统主要收集和排除盥洗水、淋浴水、雨水、洗衣机水杂排水系统主要收集和排除盥洗水、淋浴水、雨水、洗衣机水、厨房洗涤水生活污水集流系统生活污水集流系统收集排除含有粪便的污水建筑内清污分流系统为了实现建筑小区排水清污分流,必须首先对建筑内排水进行清污分4.中水的水量平衡
中水原水量计算按日用水量定额分配比例法计算公式如下:按最高日中水用水量不同用途计算Q3=Qc+Qs+Qq++Qn+QxQ3中水用水量Qc冲厕中水用水量Qs浇洒绿化道路保洁中水用水量Qq汽车中水用水量Qb空调冷却水中水补充量Qn中水作采暖系统补充水量Qx汽车库地面冲洗用水中水用水量的计算水量平衡1、水量平衡设计步骤1)根据所定的中水用水时间及计算用量拟定出中水用量的逐时变化曲线2)绘出中水站处理水量变化曲线,其由处理设备工作情况所决定。处理量q=(1.10~1.15)Qd/t3)根据以上两条曲线之间所围面积最大者确定中水系统中原水、处理水、用水之间的调节量4)如中水最大用量是连续发生在几小时内,可将这连续几小时道德最大用量之和作为中水调节池容积,一般连续最大小时数不超过6
水量平衡措施为使中水原水量、处理水量、中水用量保持均衡,使中水产量和中水用量在一天内逐时地不均匀变化以及一年内各季的变化得到调节,必须采取水量平衡措施平衡措施有中水原水贮存池(如调节池),中水贮存池(如中水池),还有自来水补充调节和水的溢流超越等例:有32户住宅楼一幢,拟建中水工程用于冲洗便器、庭院绿化和道路洒水。每户4人,有坐便、浴盆、洗脸盆、厨房洗涤盆个一只,用水量标准190L/人.d,绿化和道路洒水按日用水量的10%计。6.
中水处理方法工艺流程1、优质杂排水、杂排水为中水水源(1)物化絮凝沉淀-过滤-活性炭絮凝过滤-活性炭原水-格栅-调节池絮凝气浮-过滤消毒-中水过滤-臭氧氧化(2)生物+物化原水-格栅-调节池生物接触氧化沉淀-过滤-消毒-中水生物转盘2、生活排水为中水水源(1)生物处理+深度处理调
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