建筑给排水及消防工程系统教学课件第5章

建筑给排水

及消防工程目录

CONTENTS5.15.2管道直饮水系统饮用冷水（开水）供应系统第5章建筑饮水供应系统设计与计算5.1饮用冷水（开水）供应系统5.1.1饮用水的分类及水质特征饮用净水（直饮水）主要分为纯净水、矿泉水与深度处理优质水三大类。1.纯净水分为高（超）纯水、纯水、蒸馏水等。2.矿泉水分为天然矿泉水和人工矿泉水。3、优质水符合生活饮用水水质标准的水或城市市政管网供给的自来水为原水，经过深度处理后，达到直接饮用标准5.1饮用冷水（开水）供应系统5.1.2饮用水水质、水温及饮水定额1.水质供应的开水、温水、凉开水要求原水符合我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求，其水质符合《饮用净水水质标准》(CJ94-2005)的要求。2.水温（1）开水：水烧至100℃后并持续3min；闭式开水供应系统水温按105℃计；温水供应系统水温按不大于50℃计（2）生饮水：一般为10～30℃（3）冷饮水：一般水温采用7～15℃，亦可根据人、气候、工作条件和建筑物性质等不同确定。5.1饮用冷水（开水）供应系统5.1.2饮用水水质、水温及饮水定额3.饮水定额建筑物名称单位饮用水量定额(L)时变化系数Kh热车间每人每班3～51.5一般车间每人每班2～41.5工厂生活间每人每班1～21.5办公楼每人每班1～21.5集体宿舍每人每日1～21.5教学楼每学生每日1～22.0医院每病床每日2～31.5影剧院每观众每场0.21.0招待所、旅馆每客人每日2～31.5体育馆(场)每观众每日0.21.05.1饮用冷水（开水）供应系统5.1.3饮用水的设计计算设计最大时饮用水量的计算公式如下：式中qmax——设计最大时饮用水量(L/h)；

Kh——小时变化系数，按表5-1选用；

m——用水计算单位数，人数或床位数等；

qE——饮水定额(L/(人·d)或L/(床·d)或L/(观众·d))；

T——供应饮用水时间(h)。制备开水所需的最大时耗热量按下式计算：式中Qk——制备开水所需的最大时耗热量(kJ/h)；

tK——开水温度(℃)，集中开水供应系统按100℃计算，管道输送全循环系统按105℃计算；

tL——冷水计算温度(℃)，按表8-3确定；

Cs——水的质量热容，Cs＝4.19kJ/(kg·℃)。5.1饮用冷水（开水）供应系统5.1.4冷饮水供应系统设计1.制备流程饮用温水制备流程5.1饮用冷水（开水）供应系统5.1.4冷饮水供应系统设计1.制备流程冷饮水的制备流程5.1饮用冷水（开水）供应系统5.1.4冷饮水供应系统设计2.冷饮水的供应（1）冷饮水集中制备分散供应冷饮水集中制备分散供应1-冷水(预处理)2-凝结水3-蒸汽4-水加热器5-安全阀6-压力表7-冷却设备8-冷(温)水箱9-饮水器10-冷水11-泄水饮水器1-供水管2-排水管3-喷嘴4-调节阀5-水柱5.1饮用冷水（开水）供应系统5.1.4冷饮水供应系统设计2.冷饮水的供应（2）冷饮水集中制备管道输送a)上行下给全循环方式b)下行上给全循环方式c)设备置于建筑上部方式1-给水2-过滤器3-冷饮水罐(箱)(接制冷设备)4-循环泵5-冷饮水配水管6-回水管7-配水水嘴目录

CONTENTS12管道直饮水系统饮用冷水（开水）供应系统5.2管道直饮水系统5.2.1设计原则及组成1.设计原则执行国家标准《建筑给水排水设计标准》及其他相关要求。2.系统组成（1）水源水源一般取用城镇自来水，取自建筑或小区的生活给水管网（2）深度净化水站净水站内设有深度净水设备、加压设备和贮水设备。深度净水设备包括前期预处理设备、主要处理设备和后期消毒设备三部分加压设备一般采用水泵加压贮水设备包括原水调节水池和饮用净水贮水罐（3）供水管网由室内外配水管网及循环回水管网和循环泵组成5.2管道直饮水系统5.2.2管道直饮水的水质要求管道直饮水水质需要满足现行国家标准《饮用净水水质标准》(CJ94-2005)的各项要求，且制备直饮水的原水需满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的规定。5.2.3管道直饮水的水量和水压要求最高日直饮水定额用水场所单位最高日直饮水定额住宅楼L/（人·d）2.0~2.5办公楼L/（人·班）1.0~2.0教学楼L/（人·d）1.0~2.0旅馆L/（床·d）2.0~3.0设计选用时应注意不同规格饮水水嘴的额定流量和压力的关系，要求管道直饮水水嘴出水额定流量宜为0.04～0.06L/s，自由水头尽量相近，且最低共组压力不得小于0.03MPa。5.2管道直饮水系统5.2.4管道直饮水的水处理方法方法特点过滤机械过滤、保安过滤(精密过滤)，去除水中粒径大于5μm的颗粒活性炭过滤，利用活性炭的巨大表面积吸附去除水中的有机物铜锌合金滤料(KDF)过滤，去除水中的氯软化药剂软化、离子交换膜处理微滤(MF)，滤膜的孔径在0.1～2μm超滤(UF)，孔径在0.01～0.05μm纳滤(NF)，孔径在0.001～0.01μm反渗透(RO)，孔径小于1nm消毒采用臭氧、氯、二氧化氯、紫外线照射、光催化氧化、微电解杀菌器等方式杀灭水中的细菌矿化将需进行矿化处理的水经过含矿物介质的过滤器，滤料中的矿物质会溶入滤后水中活化增加饮用水的能量，使水分子团变小，有利于人体的健康5.2管道直饮水系统5.2.5管道直饮水深度处理工艺流程1.关键技术：臭氧氧化——活性炭——微滤或超滤活性炭——微滤或超滤离子交换——微滤或超滤纳滤（1）城市自来水的水质较好时自来水→砂滤→超滤（或微滤）→消毒→出水自来水→精密过滤→超滤→消毒→出水（2）城市自来水的水质较好，但受到轻度有机污染时自来水→砂滤→活性炭过滤→消毒→出水自来水→砂滤→活性炭过滤→超滤（或微滤）→消毒→出水5.2管道直饮水系统5.2.5管道直饮水深度处理工艺流程2.直饮水深度处理工艺流程完整的深度处理工艺5.2管道直饮水系统5.2.6管道直饮水输送系统设计原则管道直饮水输送系统应独立设置，不得与其他用水系统相连管材应保证化学、物理性质稳定，宜优先选用薄壁不锈钢管，管道附件宜避免内壁的凹凸不平，其材料应与管材配套，优先使用不锈钢材质系统应为环状，输送系统应采用动态循环和循环消毒室内循环管道为同程式，供水在系统内各段的停留时间不超过4～6h各用户从干管或立管上接出的支管应尽量短，宜设倒流防止器、隔菌器、带止水器的水表系统应设计有水力强制冲洗、消毒、置换系统水的措施建筑小区集中供水系统中，室内外埋地管宜尽量少5.2管道直饮水系统5.2.7管道直饮水净水机房设计原则净水机房应靠近集中用水点机房应为独立的封闭间，面积应满足生产工艺的要求机房上部的房间不应设排水管及卫生设备机房设计应采取防噪措施机房采用紫外线空气消毒，紫外线灯按照30W/(10～15m2)选用，地面上2m吊装开水器、开水炉的排污、排水管道不宜采用塑料排水管5.2管道直饮水系统5.2.8管道直饮水系统的计算与设备规格选择1.系统最高日直饮水量2.饮用水水嘴同时使用概率式中Qd——系统最高日直饮水量(L/d)；

N——系统服务的人数(人)；

qd——最高日直饮水定额(L/d·人)式中P——饮用水水嘴使用概率；

α——经验系数，住宅楼取0.22，办公楼取0.27，教学楼取0.45，旅馆取0.15；

n——水嘴设置个数；

q0——水嘴额定流量(L/s)5.2管道直饮水系统5.2.8管道直饮水系统的计算与设备规格选择3.计算管段上同时使用水嘴数量m当计算管段上水嘴设置数量为24个及24个以下时，其同时使用水嘴数量的取值见下表。当水嘴设置数量为24个以上时，根据饮用水水嘴使用概率和水嘴设置个数，查表后通过内插法计算得出。水嘴设置数量

123～89～24同时使用数量

12345.2管道直饮水系统5.2.8管道直饮水系统的计算与设备规格选择4.设计秒流量5.循环流量式中qs——配水管的设计秒流量(L/s)；

m——饮水水嘴额定流量(L/s)，取0.04~0.06L/s；

q0——计算管段上同时使用水嘴数量值。式中qx——循环流量(L/h)；

V——循环系统的总容积(L)，包括供回水管网和净水水箱容积；

T1——循环时间(h)，不宜超过4h。5.2管道直饮水系统5.2.8管道直饮水系统的计算与设备规格选择6.计算管径直饮水管道中的流速不宜过大，宜按下表取值式中d——计算管径(m)；q——管段设计流量(m3/s)；u——流速(m/s)公称直径（mm）15~2025~40≥50流速（m/s）≤0.8≤1.0≤1.25.2管道直饮水系统5.2.8管道直饮水系统的计算与设备规格选择7.净水设备产水量(L/h)8.水头损失（1）塑料管的沿程水头损失式中Q——净水设备产水量(L/h)；

T2——最高用水日净水设备工作时间(h)，一般取10～16h。式中i——塑料管的沿程水头损失；

Q——计算管段的流量(m3/s)；

di——计算管段的内径(m)。（2）不锈钢、铝塑管的沿程水头损失5.2管道直饮水系统5.2.8管道直饮水系统的计算与设备规格选择8.水头损失（3）局部水头损失管道的局部水头损失可采用沿程水头损失的20%～30%，也可将各种管件折算成当量长度，按沿程水头损失的公式计算9.供水泵（1）水泵设计流量由配水管的设计秒流量确定（2）水泵扬程式中hb——水泵设计扬程(m)；

h0——最低工作压力(m)；

Z——最不利水嘴与净水箱(槽)最低水位的几何高差(m)；

Σh——最不利水嘴到净水箱(槽)的管路总水头损失(m)。5.2管道直饮水系统5.2.8管道直饮水系统的计算与设备规格选择10.净水箱(槽)有效容积式中Vj——净水箱(槽)有效容积(L)；

kj——容积经验系数，一般取0.3~0.411.原水调节水箱(槽)容积式中Vy——原水调节水箱(槽)容积(L)原水水箱(槽)的自来水管按系统最大时用水量设计，还应考虑反冲洗要求水量。当自来水供应的压力和流量足够时，原水水箱(槽)可不设，自来水管上必须装设倒流防止器。5.2管道直饮水系统5.2.9管道直饮水系统的管材和循环水泵1.管材要求化学稳定性、物理稳定性、耐热性、产品内表面光滑、通用性强、施工简单不锈钢管等金属管材、钢塑复合管、铝塑复合管等复合管材及优质的塑料管管道连接件、阀门、水表、配水水嘴等选用材质应与管材匹配2.循环水泵（1）循环流量循环流量由管道的设计流量确定（2）扬程式中Hp——循环流量通过配水计算管路的沿程和局部水头损失(mH2O)；

Hx——循环流量通过回水计算管路的沿程和局部水头损失(mH2O)；

Hj——